時間:2022-04-13 22:44:51
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑幕墻施工論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
作出分析,并從幕墻的窗墻比,遮陽,熱工,材料等方面的節能設計做出深入探討。
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
改革開放以來,我國的建筑逐漸呈現高層次發展,越來越多的高層建筑拔地而起,施工規模的擴大,建筑行業的繁榮,也帶動了各種類型的幕墻設計施工的發展,近年來,幕墻不僅廣泛用于各種建筑物的外墻,還應用于各種功能的建筑內墻,如通信機房、電視演播室、航空港、大車站、體育館、博物館、文化中心、大酒店、大型商場等,既很大程度的滿足了建筑內外的特殊需要,提高了建筑內外的環境,也產生了很好的裝飾效果,但是,在現代幕墻廣泛的采用并為居民創造了更為舒適的工作生活環境的同時,也造成了巨大的能源消耗,近年來,我國的幕墻能源消耗量逐漸增加,進一步加重了我國的能源壓力,使得我國的經濟發展和人們生活水平的提高缺乏強有力的支持。因此,加強幕墻的節能設計,已經勢在必行。
二.節能型幕墻的設計原則
建筑幕墻是現代建筑最外層的圍護結構,不僅僅可以增強建筑的審美價值,更可以創造出舒適的室內環境,但是,幕墻也是整個建筑體系中重要的能源消耗點之一,加強建筑幕墻的 節能設計,必須綜合考慮到建筑物周邊的氣候自然條件,人文經濟特征,科學分析周邊的光線,溫度等因素,在此基礎上,要結合建筑整體的高度,結構特點,朝向等條件,通過科學合理的設計手段,對建筑室內的環境進行調整,使得建筑內部的溫度,濕度,光線,遮陽,采光,通風,隔熱等多方面的條件更適合人們的居住和工作,既滿足了整個建筑的基本功能,也通過合理的設計大幅度降低了整個幕墻建筑的能源消耗。據筆者多年幕墻施工經驗,幕墻的節能設計,要遵循以下幾個方面的原則。
1.要嚴格遵守目前設計節能的各種法律法規
伴隨著幕墻在建筑工程的廣泛運用,我國也相繼出臺了一系列的法律法規,這些法律規范都是建筑幕墻節能設計必須嚴格遵守的標準之一。在進行建筑幕墻節能設計過程中,要從保溫,隔熱等多方面進行,嚴格遵守GB 50189—2005《公共建筑節能設計標準》、JGJfF151—2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》、GB/T21086—2007《建筑幕墻》等法律規范,并使得建筑幕墻的各項設計符合節能的基本要求。2.幕墻的節能設計要具有科學性
幕墻的節能設計是一項極其復雜的過程,必須綜合考慮到建筑功能,性能等多方面的因素,從地理自然條件到人文經濟因素,都做出全面分析,權衡。根據建筑的實際情況,科學選擇幕墻的結構形式和窗墻面積比,使用節能材料,優化建筑構造,從而使得建筑主體和幕墻之間形成科學合理的統一體。
3.幕墻的節能設計要遵守適用性原則
在設計過程中,要從當地的環境因素與項目的具體實際出發,設計符合地方規定標準和國家法律規定,嚴格落實節能政策,嚴格處理好提高建筑舒適度和降低幕墻能源消耗的關系。
4.要遵守經濟性原則
在建筑幕墻設計過程中,要處理好局部和整體的關系,相對于整個建筑項目而言,建筑幕墻只是其中一個部分,也是整體建筑節能設計的一個關鍵環節,因此,要結合整體建筑的節能設計,將幕墻的節能設計和建筑主體的節能設計統一起來,綜合考慮,實現二者的統一協調。實現建筑設計的節能性能和經濟成本的優化。
三.現代幕墻建筑設計中的節能設計分析
1. 建筑幕墻節能的窗墻比設計
自從GB 50189—2005《公共建筑節能設計標準》出臺以來,建筑幕墻的窗墻比設計顯得非常重要,該標準對于窗墻比小于0.7的建筑,各項節能參數可直接從該標準的表格中選取,從而對建筑的各項節能指標予以控制。如果窗墻比大于0.7,則要求按該標準4.3節的規定進行權衡判斷。窗墻比是指建筑每個朝向的窗(包括透明幕墻)的面積與整個外墻面積的比值。窗墻比小于0.7,通俗的說就是要求建筑外墻能夠采光的面積不大于外墻總面積的70%。在該標準的使用過程中,存在一些誤解,有的人認為按這條標準,建筑就不能全部采用玻璃幕墻。注意,玻璃幕墻可以加內襯板和保溫層,做成非透明幕墻,只要性能滿足非透明幕墻的要求即可。反言之,只要非透明幕墻的面積與整個外墻面積的比值大于0.3,也就滿足了窗墻比小于0.7的要求。
2.建筑幕墻節能的遮陽設計
(一)科學選擇遮陽的玻璃
在遮陽節能設計過程中,遮陽玻璃的選擇是其中很重要的環節,在進行遮陽玻璃的選擇時候,可以綜合考慮到各種遮陽系數,建筑施工點的自然氣候條件,人文經濟因素等多方面的條件,進行綜合分析,科學選擇,一般而言,鍍膜玻璃、反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等玻璃類型都是節能設計過程中廣泛運用的類型。目前廣泛應用的玻璃主要是低輻射中空玻璃,其傳熱系數低,遮陽效果好,在不采用遮陽構件的情況下其遮陽系數也可以滿足節能設計規范的要求。還有他最大的優點是通透性好,在白天可盡量減少室內照明的使用,也可以很大程度的節能能源。反射率低,對相鄰建筑和行人影響小,不會造成光污染。
(二)優化遮陽構件設計
遮陽構件的設計按位置可分為外遮陽和內遮陽,外遮陽的形式可分為水平式遮陽、垂直式遮陽、綜合式遮陽和擋板式遮陽、幕墻遮陽板常見形式。其中水平遮陽板設計時要注意對玻璃外側熱空氣散逸的處理,即遮陽板與玻璃墻面應有一定距離,遮陽板本身也應做通風處理,比如設計成傾斜百頁狀。垂直遮陽板最好設置可調節,可以根據太陽位置改變方向。內遮陽就是在幕墻內側設置遮陽簾、軟百頁、竹簾等。
3.幕墻節能的熱工設計
(一)建筑幕墻熱工節能設計的發展趨向
在幕墻節能設計過程中,如果幕墻的主要用于采暖供熱(適用于北方地區),那么,在設計時候要注意保溫性能,力求實現溫室效益,雙層通風幕墻就是一種比較科學合理的發展方向。但是,如果是為了達到制冷效果(適用于南方地區),,在綜合考慮到這些性能特征的同時,就要充分考慮幕墻的遮陽性能,減少太陽直射產生的熱量。
(二)幕墻熱工節能設計中的傳熱優化
進行幕墻熱工設計時,必須對其復雜的傳熱過程和傳熱方式進行分析和研究。玻璃幕墻的傳熱過程大致有三種途徑:一是玻璃和鋁合金金屬框格的傳熱:通過單層玻璃的熱流傳熱,通過金屬框格傳熱,通過玻璃的鍍膜層減少輻射換熱;二是幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱:內表面與室內空氣間的對流換熱,內表面與室內環境間的輻射換熱;三是玻璃幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的換熱;外表面與周圍空氣間的對流換熱,外表面與外界環境間的輻射換熱,外表面與空間的各種長波輻射換熱。對于明框幕墻,設計時采用斷橋隔熱設計,形成“斷橋”,可增大熱阻,減少熱傳導,提高幕墻的節能性能。
4.幕墻結構粘接材料的選擇和使用
《公共建筑節能設計標準》4.2.10條和4.2.11條對外窗和幕墻的氣密性作了較高的要求的要求。硅酮結構密封膠將建筑幕墻玻璃粘結到支撐結構上。結構硅酮密封膠既起結構粘結作用,又起幕墻密封膠作用。因此在幕墻設計中如何選用合適的結構硅酮膠產品和打膠方式對確保幕墻的氣密性、安全性和耐久性是至關重要的。幕墻所用各種膠料均必須進行相容試驗和性能檢測,并出具試驗檢測報告。
四.結束語
節能環保是我國建筑行業發展的重要趨勢之一,在能源危機日漸嚴重的今天,幕墻的能源消耗大大的增加了我國的能源負擔,不利于我國社會主義和諧社會的進程,隨著建筑行業的飛速發展,現代幕墻將會得到更廣泛的運用,幕墻能源消耗勢必會進一步增加,為了緩解我國的能源壓力,在幕墻設計過程中,不斷提高設計人員的綜合能力和專業素質,在綜合考慮到施工地點的自然環境,人文經濟等多方面的因素的基礎上,從整個建筑構件的設計,連接和建筑的熱工,保溫等各個方面做出科學是設計,使得現代幕墻既可以滿足節能需要,又可以創造出獨特的建筑風格,實現實用價值和美學價值的統一,為國家經濟的發展和人們生活質量的改善注入新的活力。
參考文獻:
[1] 傅春林 現代幕墻建筑設計中的節能設計探討 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年3期
[2] 劉定嘉 建筑設計中的幕墻節能設計 [期刊論文] 《科技風》 -2009年17期
[3] 林錫護 淺析現代建筑玻璃幕墻中的節能設計 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年5期
[4] 張艷平 幕墻設計當中的節能設計 [期刊論文] 《中國科技縱橫》 -2010年8期
[5] 邢杰 關于玻璃幕墻節能設計的一些思考 [期刊論文] 《中國科技信息》 -2012年5期
關鍵詞:高層 懸挑幕墻鋁板 質量控制
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
1 工程概況
武漢新能源研究院及配套服務中心項目總建筑面積為68480平米。其中地上建筑面積53940平米,地下建筑面積14540平米。項目由A樓(展示中心)、B樓(主塔樓)、C1~C5樓(裙樓)、D樓(地下室停車庫)組成。B樓造型為“馬蹄蓮花”,寓意“能源之花”,是一座代表性建筑。C1~C5樓位于B樓周圍,造型創意為“綠葉”。B樓主塔樓共19層,幕墻總標高為109.358米,其中12-17層及屋架主體為鋼結構。屋架鋼結構位于17層以上,高度36米,結構頂標高105米,最大懸挑20米,呈蓮花形斜向布置,傾角約24度。17層以上檐口為鋁板幕墻,鋁板幕墻以下為鋁格柵。
2 工程特點
整個幕墻為雙曲面造型,且屋蓋懸挑尺寸最大達20m。
施工放線難度大,主體結構復雜,造型特殊,多為三維高空定位;
幕墻材料規格型號多,組織安裝工作難度較大;且由于安裝剩余鋼結構,塔吊和升降電梯須拆除,導致材料運輸困難。
安全防范措施要求高,本工程幕墻施工多為高空作業,且多為高空懸挑。
3 鋁板幕墻安裝技術
3.1 安裝思路
采用以軸線為單位進行大板塊拼裝,然后分兩片進行整體吊裝的方法,以確保吊裝速度及效果。此施工方法有以下優點:板塊龍骨按軸線整體定型,能有效控制尺寸偏差,為整體施工效果控制打基礎;面板全部在地面拼裝,為平整度等效果控制提供便利條件;面板全部在地面拼裝,為平整度等效果控制提供便利條件;主要工序安排在地面進行,能降低施工安全風險,加快施工進度;大板塊吊裝,減少板塊定位次數,降低定位偏差,能很好地控制吊裝質量。
3.2鋁板安裝工藝
施工工藝:板塊拼裝板塊吊裝裝飾柱固定。
3.2.1 板塊拼裝
1)由于施工圖為整個屋架的三維模型圖,從三維模型中提取板塊加工的數據、尺寸。以軸線為單位,從挑檐鋁板整體模型中提取板塊模型圖。
將原模型的世界坐標系轉換成笛卡爾坐標系,保持板塊豎向龍骨所在切面為正投影切面,以該龍骨起始點弦長為Y軸,然后旋轉模型圖,保證X、Y軸形成的面為水平面,以此來建立坐標系;
根據轉換后的模型圖,提取3根主龍骨的放樣圖,在CAD中進行尺寸標注;
對于圓弧高度低于10mm主龍骨,采用折彎方式加工;高度超過10mm主龍骨,應進行拉彎處理。
將轉換后的模型圖導入到CAD中,進行龍骨各控制點坐標標注,最終形成板塊加工圖。
3.2.2 板塊吊裝
1)吊點設置
板塊龍骨組裝完成后,背面焊接50*5鍍鋅鋼方管斜向剪刀撐(見下圖),加強吊裝時板塊的整體穩定性;吊點1/2與卷揚機連接,用于板塊提升;吊點3/4與汽車吊連接,用于板塊釋放及轉移。
板塊釋放及轉移
板塊與支架是整體,吊裝前采用汽車吊完成釋放工作;先用尼龍吊帶將板塊與汽車吊大小吊鉤連接,上吊點與小吊鉤連接,下吊點與大吊鉤連接;提升吊鉤,當板塊與支架達到分離臨界狀態時停止提升,然后逐點拆除支架對穿螺栓,逐步釋放板塊與支架的連接;待板塊全部釋放后,汽車吊大小吊鉤同時慢速提升,使板塊完全懸空,然后再停止提升;觀察板塊是否出現塑性變形,若無就開始板塊轉移。通過汽車吊將板塊水平轉移至作業點正下方。
3)板塊提升
板塊轉移至作業點下方后,將卷揚機吊鉤與板塊預設吊點連接,開始提升板塊;待板塊全部由卷揚機著力之后,解除汽車吊吊鉤,調整板塊方位呈立式,開始往上提升板塊。
4)板塊固定
板塊臨時連接:待板塊提升至安裝點下方200mm時,卷揚機停止工作,然后將6個手動葫蘆吊鉤下放至板塊面,與板塊預設吊裝環連接,形成臨時連接。與此同時,卷揚機吊鉤不脫鉤。
板塊定位:板塊就位后通過調節手動葫蘆對板塊位置進行微調,確定其固定位置;每一個軸線安裝完成之后進行復核,如有誤差及時糾正和修改。
最終固定:板塊定位完成后,用鋼方管將板塊與主鋼構上弦桿焊接固定;板塊先三邊固定,包括上邊、下邊及主桁架所在豎向邊;第四邊待相鄰板塊安裝完成后,統一調整進場尺寸再固定。
4 質量控制
整個鋁板造型為平滑的雙曲面“花瓣”造型,鋁板質量好壞將嚴重影響外觀形象,須嚴格把控。由于本分部分項工程為雙曲造型,無法完全按常規質量驗收規范進行驗收,為了明確質量驗收標準,采用樣板驗收制方法,樣板施工質量獲得各方認可后再進行大面積施工。
1)保證縫隙大小均勻縱向板塊之間留3mm縫隙,此縫隙由角碼拉鉚形成;
2)嚴格控制板塊龍骨精度主龍骨放樣完成后,需復核弦長、拱高是否符合加工圖要求,偏差不得超過5mm;龍骨組裝完成后,需復核外框及對角線長度是否符合加工圖要求,偏差不得超過8mm。
3)保證相鄰板塊的順滑板塊內鋁板拼接處,在背后通過燕尾釘連接,確保相鄰鋁板相對位置不錯動;鋁板接縫兩側高低差不超過2mm,且觸摸時不得有明顯錯層感。
5 結束語
武漢新能源研究院項目B樓懸挑鋁板已順利安裝完成,安裝質量收到各方一致好評,各項指標均符合設計要求。現成為武漢東湖高新區標志建筑。
參考文獻
[1] 中國建筑科學研究院 JGJ133-2001金屬與石材幕墻工程技術規范 2001.
[2] 中國建筑科學研究院;中國建筑標準設計研究院 GB/T21086-2007建筑幕墻 2008.
[3] 黃恒;理想大廈外墻挑檐飾面鋁單板安裝技術-建筑技術開發.
【關鍵詞】建筑幕墻;成本控制;設計優化
一、建筑幕墻的投標策略
幕墻在投標階段要編制技術標書和商務報價書,技術標和商務標的優劣是決定能否取得該工程的承建資格的關鍵。以石材幕墻為例,技術標涉及到結構階段預埋件的結構形式、石材分割、立面效果、節點詳圖、施工方法、具體施工方案、石材品質的選用、人員安排、工期及創優的計劃等等。在技術標里面最關鍵的是要內容詳盡,重點突出,不要泛泛的照搬其他工程的通用的部分,針對具體的工程要有具體施工方案。石材幕墻隨著工程個體的不同形式會有很多不同,根據業主的喜好,有的石材幕墻只在裙房部分設置石材幕墻,裙房以上采取鋁板幕墻或其他形式的幕墻。有的整個外里面全部采用石材幕墻,工程量很可觀。還有的為了突出明顯的石材立面厚重效果采取柱子局部放大,裙房及檐口設置腰線。所以編制技術標時要根據工程的不同編制有針對性的技術標,這樣才能給評標者一個良好的印象,會取得比較高的評分,更為重要的是優秀的技術標書對以后施工階段也有很重要的參考價值。
二、建筑幕墻的設計優化
幕墻中標以后就進入了設計深化階段,幕墻的深化設計階段對整個幕墻成本的控制極為重要,占整個成本的80% 以上,設計深化的優劣將決定整個工程成本控制成敗。本文以干掛石材為例進行論述:石材幕墻的深化設計根據設計方提供的圖紙確定石材的精確分格尺寸、顏色、材質、嵌縫材料等,并繪出尺寸詳盡的石材立面圖及各復雜部位的節點詳圖,然后依各單塊石材的重量、尺寸及抗震、抗風壓等各項要求,進行相關的力學計算,確定石材的干掛方式及龍骨體系、埋件、連接件等的尺寸規格。并按照結構設計的要求,對計算結果進行現場的力學性能試驗,以確保石材幕墻的安全性。
從目前來看,石材的選擇決大多數是幕墻施工單位根據原設計方對幕墻分格形式及材質顏色等建筑效果的要求,向建設方提供各種石材樣本,以協助其盡快確定所用石材。通常要在對幾種石材的選擇中,應依據所掌握的石材資料,重點考慮擬用石材的表面特征、顏色和紋理等技術性能指標。以滿足設計及建設單位的要求,幕墻施工單位提供石材樣本時,要對多家的石材供應商的石材的價格、技術指標、供應能力、運輸距離進行綜合的考慮,在滿足設計及建設方的要求下采取最佳信價比的石材,這樣既能有效的控制了成本,也保證以后的工期要求。數量要根據計算合理預埋過少不滿足設計安全要求,過多是浪費成本。完成石材安裝立面圖及節點大樣圖并經建筑師批準后,即可按石材安裝立面圖上的石材尺寸分格及節點大樣圖的細節進行加工詳圖設計,該詳圖即通常所說的石材加工單。在確定干掛石材的具體形狀及加工尺寸時,須反復核實以確保萬無一失,尤其在采用較為昂貴的進口石材時,以免造成巨大的經濟損失,這點對于設計深化來說非常重要,在成本控制必須牢牢控制的關鍵環節,對整個工程的經濟效益有著重要的決定作用。
三、建筑幕墻的材料采購
建筑幕墻材料的實體材料消耗占據的比重很大,除了幕墻面材以外,有鍍鋅鋼板、主龍骨方鋼、次龍骨角鋼、連接件、結構膠等材料,大約占整個工程比例的 40qo-50%。隨著技術和勞動生產力的提高,材料消耗在工程成本中還會加大。因此控制材料成本對工程控制成本有很重要的意義。要從材料采購、運輸、使用及回收等環節采取如下控制措施。1、采購的材料的計劃性,在保證滿足設計要求的前提下盡量選擇優質廉價的材料,通過多家供應商之間的價格和供應能力進行對比,采用最佳信價比和有足夠供應能力廠家的材料,這樣能確保材料經濟,并能保證工程不會因為供應問題出現停工、窩工現象的發生,否則將會對工期造成影響。2、是材料采購的時間性,對于建筑幕墻材料的采購,要與施工現場使用時間相結合,確保現場的使用時間,如果由于價格的問題影響了現場的使用,進而影響工期,將會更大的浪費,建筑幕墻材料以現場使用時間為最根本,價格合適就立即采用;三是材料的使用性,材料采購到位后,必須嚴格按照施工的進度要求進行使用,避免堆積在現場,要及時上墻,如果在積壓在現場,不僅不付出更多的材料的照管費用,對于成品及半成品照管不當會造成不必要的損失,而且對于資金的周轉也不利。對一些小的零星物件,及時清理出來為了更好的再利用。通過這幾項措施,可以使材料采購、供應等環節在施工中不會出現大問題,而且也會節省很多材料,這樣對成本的控制能起了很大的作用。
四、建筑幕墻的精心施工
在幕墻工程中,現場施工一般由專業施工單位獨立完成,由于幕墻作為懸掛體系的特性,設計決定著幕墻的結構安全,有著特殊的重要性。建筑立面效果及安全設計要求能否得到最大程度的體現完全取決于施工質量,這是成本控制至關重要的最后一關,這對施工提出了很高的要求。建筑幕墻大部分屬于隱蔽工程,如果出現質量問題返工起來投入很大,所以幕墻施工必須要求按照設計及施工規范的要求進行嚴格精心施工,才能確保質量。在實際施工中要強化技術管理,精心施工確保施工質量是保證工期,取得良好效益的關鍵,施工方案編得再好,再合理,如果施工中保證不了技術管理,是根本不行的,技術人員要積極審閱施工圖紙,對圖紙中的技術要求,技術參數,材料和機械的選用都要進行詳細討論,對設計中的有疑問的地方,要及時請設計院進行設計交底,對圖紙不全的地方請設計院及時補充圖紙。對關鍵部位的施工,技術人員要進行了現場的方案細化,對施工班組要進行非常細致的技術交底和技術培訓。
參考文獻
[1] 黃健:《論施工企業項目管理中的成本控制》,《蕪湖職業技術學院學報》,2009,(04):40-41.
【Abstract】With the increasing number of high-rise building construction, glass curtain wall as the important symbol of the development of modern technology and the construction level, external protection of building project has played a positive role, and the glass curtain wall construction technology has been widely used in the construction industry. Based on the basic structure of the glass curtain wall of the high-rise building, this paper expounds the technical points and difficulties in the construction of the modern high-rise building glass curtain wall.
【關鍵詞】現代高層建筑; 玻璃幕墻; 施工技術
【Keywords】modern high-rise building;glass screen wall;construction technique
【中圖分類號】TU767 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)03-0080-02
1 引言
目前,高層建筑中應用最多的幕墻結構可分為雙層玻璃材質和單層玻璃材質兩種不同類型,在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑。正因其具有整體性好,外觀美觀,室內采光度好等優點,所以被廣泛應用于現代高層建筑施工中,但在廣泛深入的過程中[1],應該對其施工技術要點和難點有準確的把握,以提升施工質量,提升高層建筑的使用功能。
2 玻璃幕墻施工技術要點
2.1 測量放線技術要點
玻璃幕墻的安裝測量工作,必須結合高層建筑主體結構進行,并經過反復的測量校對,方可確定幕墻的基準軸線,然后從這一基準軸線上來選取關鍵點。且關鍵點必須從關鍵層中選取,但并不一定要在基準軸上,根據相關規定要求,基準軸線上的關鍵點最低不得小于2個。放線過程中,起點應從關鍵點位置開始,放線順序應遵循“先水平放線,再垂直放線”的測量原則。需要注意的是,放線測量過程中,放線測量應包括玻璃幕墻結構的層次、層高、總高、垂直落差等所有因素,只有做到全方位的精確測量,才能將測量誤差降到最低,從而提升安裝施工質量。
2.2 預埋件處理技術要點
為提升預埋件入模時準確度,設計中的尺寸確定應按照負公差的方式計算。入模完成后將埋筋和主體結構的鋼筋逐一焊接起來,根據筆者多年的實踐工作總結發現,點焊效果最好。在混凝土澆筑施工中,必須確保預埋件不會有丁點的位移,而預埋件錨板下的混凝土必須振搗密實。衡量埋件是否符合施工要求的標準為:是否未發生位移,是否足夠牢固,埋件標高是否≤規定的最小要求,埋件的位置與允許偏差是否在≤20mm的范圍內。
2.3 主龍骨的安裝技術要點
在玻璃幕墻施工技術中,主龍骨的安裝非常重要。其施工要點有:首先,將豎骨料按節點圖的要求放入兩個相互連接的器件中間,在豎龍骨與其兩側連接件的接觸面位置黏貼防腐墊片,防腐墊片必須傳入連接螺栓中,并根據設計圖紙的施工要求加入平整的彈墊。然后,把螺絲調平并擰緊,各立柱用插接件連接。待安裝完成后對整體進行調平處理,在確定平面的度時,可通過在兩根定位軸線間引出水平線的方法來作為參考線。
2.4 次龍骨安裝技術要點
在安裝橫梁前多會在橫梁和豎龍骨間先粘上柔性墊片,之后再將橫料角碼用不銹鋼螺栓進行連接。需要提醒安裝施工人員注意的是:在橫梁安裝中,必須確保橫梁處于水平位置,骨架安裝中還應做好防雷連接及相關的防腐處理。在現代高層建筑玻璃幕墻施工中,應用最多的防腐處理方法是用無機的富鋅漆,即將富鋅漆涂刷于橫量表面,漆面厚度必須在合理范圍內。在豎向位置的防雷要求也必須滿足施工規范標準,電氣連通的準備工作也要提前做好。由于安裝中的檢驗記錄工作在安裝中具有至關重要的作用,所以,項目部應加強施工的內部驗收工作,加大整改力度,當檢查合格后還要向相關部門做報驗,只有驗收合格后方可進入下一工序施工。
2.5 玻璃安裝技術要點
在安b玻璃之前,必須對安裝中所需的鐵件、鋼架、立柱、避雷和保溫防銹的部位做全方位的認真檢查,只有檢驗合格的面材方可運抵施工指定地點,然后根據自上而下的施工順序進行安裝,安裝全過程中都必須使用拉線法來提升臨近玻璃面的平整度,確保板縫間的水平和垂直度。對于板縫寬度的控制通常會選用模板或模塊法來衡量。玻璃安裝的施工流程為:先就位臨時固定拉線調整固定。一旦在安裝中發現縫寬誤差過大,就要將這部分誤差均勻的平攤到各個膠縫中去,為了確保安裝質量,嚴禁將發現的誤差全部集中到某一膠縫或單一面材上去。
3 現代高層建筑玻璃幕墻技術施工中的難點分析
現代高層建筑工程具有工程量大、樓體高、施工場地小、交叉作業和高空作業多、受制因素多等特點,所以在一定程度上加大了現場施工的安全管理難度。在具體施工中的難點主要體現在:
3.1 隱框玻璃幕墻的安裝
隱框玻璃幕墻中所應用的玻板塊有很大分格,在施工中對玻板的運輸和安裝多采用傳統的人工作業法,施工中的勞動強度較高,加之高空作業增加了施工風險,使施工進度緩慢,在該部分施工中也是出現工期延誤率最多的部分。為了確保施工安全,確保如期保質的完工,在施工前必須提前制定好可行的書面方案,做好現場施工技術及安全交底工作,此外,設計人員還要對臨時支撐體系做相應的計算,從思想根源上提升全員上下對玻璃幕墻施工技術及臨時支撐體系搭設拆除安全問題的重視程度[2]。
3.2 顯框玻璃幕墻的安裝
顯框玻璃幕墻是目前現代高層建筑玻璃幕墻中應用最廣,形式最傳統的一種,金屬框架構件暴露在玻璃幕墻的外部,框架多選用有特殊斷面的鋁合金型材,一般玻璃面板會全部嵌入到型材的凹槽內[3]。其骨架結構性對玻璃固定起到良好的作用,與隱框玻璃幕墻相比,其對施工技術水平要求更低一些。在具體安裝中,要求相關管理及施工人員必須從思想上加以重視,將安全施工和保質施工作為基本的安裝目標。
3.3 單體幕墻的安裝
單體幕墻玻璃的安裝通常是自上而下的依次進行,其施工流程為:①通過外用電梯將所需安裝的玻璃運送至指定地點。②用立式存放法進行儲存,儲存期間應有專人看護。③確保框內無污物,將橡膠定位塊塞入下框中,需要注意的是,墊塊必須有一定的耐久性和硬度,并把內側橡膠條嵌入框格槽內,其嵌入方法為間隔分點分邊嵌塞。④玻璃抬運過程中,應先做除灰處理。⑤安裝時應分清內外面,嵌入槽內的深度應保證各方相同,不存在傾斜問題,最后將兩側橡膠墊塊塞入豎向框兩側,待玻璃固定好后用外密封橡膠條做密封處理,必須確保其安裝表面足夠平整和嚴密。
3.4 單元體玻璃幕墻的安裝
在高層單元體玻璃幕墻的安裝過程中,為確保安裝安全,提升建筑物的整體質量,必須先行分段架設單元軌道,然后再按照設計圖紙要求和有關施工技術規范進行安裝。
4 結語
眾所周知,在現代高層建筑玻璃幕墻施工中,對安裝精度有非常高的要求,相的其施工難度系數也在增加,而玻璃幕墻施工中又受到多因素的影響,所以,為了提高施工質量,必須做好施工方案的會審,嚴格施工技術規范標準,提前制定相應的保護措施,以確保工程能順利、高質量地完成。由于當前我國的現代高層建筑玻璃幕墻技術起步相對較晚,所以在具體應用中還有諸多不完善之處,應積極吸收國外先進經驗,結合本國基本國情和建筑業的發展實際情況,打造具有中國特色的玻璃幕墻技術,以促使我國的玻璃幕墻技術發展水平再上新臺階。
【參考文獻】
【1】李殷龍.談現代高層建筑玻璃幕墻施工技術關鍵[J]. 現代裝飾(理論), 2016(09) :207.
摘要:近年來,隨著我國城市化建設進程的不斷加快,推動了建筑業的發展速度,各類建筑工程隨之與日俱增。與此同時,建筑能耗也呈現出逐步走高的態勢,這與國家提倡的節能降耗要求相違背。為此,必須采取有效的節能技術措施降低建筑能耗。基于此點,本文首先分析了建筑能耗與節能技術的推廣現狀,并在此基礎上提出工民建工程施工過程中節能技術的具體應用。期望通過本文的研究對進一步降低建筑能耗有所幫助。
關鍵詞:工民建工程;節能技術; 建筑能耗
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼: A
所謂的節能技術具體是指減少能源過度浪費、提高能源利用效率、降低對自然生態環境影響的技術。而建筑節能技術則是以建筑為基礎的一門科學,它的宗旨是在不影響人們生活舒適度的前提下,采取綜合性的技術措施降低建筑總體能耗,以達到提高能源利用效率的目標。建筑節能技術涵蓋了多個領域,如建筑施工、暖通空調、照明電器、建筑材料、環境、計算機應用以及管理等等。在工民建工程施工過程中,靈活合理地運用節能技術,可以顯著降低建筑能耗。借此,本文就工民建工程施工過程中節能技術的靈活運用展開探討。
一、建筑能耗與節能技術的推廣現狀分析
1.建筑能耗
現階段,能源危機已經遍及全球,在各種能源消耗領域當中,建筑領域的能耗所占的比例最大,發達國家和發展中國家全都如是,毫無例外。據相關調查統計數據結果顯示,一些發達國家的建筑能耗約占總能耗的30-40%,我國的建筑能耗約占總能耗的26.5%,具體數據如表1所示。
表1 世界各國建筑能耗占總能耗的比例(%)
從以上數據中不難看出,建筑能耗現已成為各個國家總能耗中的重要組成部分之一,我國雖然是發展中國家,但建筑能耗卻直追發達國家,這一問題不得不引起我們的高度重視和關注。尤其是近年來隨著經濟的飛速發展,國民生活水平不斷提高,建筑能耗也隨之呈現出持續增長的態勢,其在我國已成為三大用能大戶之首。鑒于此,降低建筑能耗已經勢在必行。在以往,我們一般都是通過高能量的輸入來換取建筑內部環境的舒適,然而面對當前日益嚴峻的能源緊缺問題,這種做法顯然是不可取的,為此,積極探索降低建筑能耗的途徑顯得尤為重要。
2.節能技術推廣現狀分析
目前,我國的建筑能耗形式非常嚴峻,對此國家給予了充分重視,也相繼開展了大量與節能降耗有關的工作,如建筑節能設計規范和標準的頒布實施、有利于節能推廣的政策、加大了節能技術的研究力度等等。然而,建筑節能技術的推廣應用卻不盡人意,雖然大部分建筑工程項目也都按照節能標準進行建造,但是工程整體質量和節能效果卻并未達到預期目標,同時,由于受到多方面因素的影響和制約,國內既有建筑的節能改造工作更是舉步維艱。據不完全統計,我國既有建筑中的99%均為高能耗建筑,新建的建筑也有95%左右為高能耗建筑。不僅如此,建筑節能在推廣過程中也是阻礙重重,想要真正實現建筑節能的目標,還有很多工作要做。
二、工民建工程施工過程中節能技術的具體運用
1.節能技術在建筑墻體施工中的應用
一直以來,受傳統設計理念的影響,大多數工民建工程在選擇墻體材料時都是以實心粘土磚為主,雖然這種墻體材料在承載力、價格等方面都比較優越,但是其保溫性能卻比較一般。目前,我國大部分建筑外墻普遍采用的都是內抹灰磚墻,它的傳熱系數比節能標準值要高很多,為此,應當在墻體施工中采取有效的節能技術措施。
(一)新型玻璃幕墻。與傳統的玻璃幕墻相比,新型玻璃幕墻更具能源利用性,這種幕墻結構在具體設計時是以改變傳統采暖供熱模式為目標,利用幕墻結構形成一種溫室效應,其根本是增強建筑結構自身的調控能力,進而達到降低能源利用率的目的。
(二)雙層幕墻。在以往的工民建工程建設中,幕墻設計都是一些比較簡單的形式,如通過掛板的形式布置一個幕墻,其主要作用是防風、擋雨。而雙層幕墻是在傳統幕墻的基礎上增加了一種緩沖作用,即采用雙層結構體系,外層為透明玻璃,內層為中空的玻璃幕墻,兩層中間形成了一個空氣通道,幕墻上端與進風設備相連、下端與排風設備相連,當冬季氣溫較低時,進風口與排風口同時關閉,這樣當太陽光照射到外層透明玻璃時,便會使幕墻內的空氣被加熱,從而使建筑成為一個溫室;到了炎熱的夏季,進風和排風設備全部打開,利用熱對流原理,氣流便會將幕墻上的熱量帶走,這樣一來整個建筑便成為一個冷房。通過對具體應用的建筑進行調查得知,冬季時可節約45%左右的采暖供熱能源,夏季可節約35%左右的空調制冷能源,節能效果非常明顯,值得推廣應用。
2.節能技術在建筑屋面施工中的應用
在工民建工程中,屋面節能技術屬于一種新型技術,其關鍵點有以下幾個方面:其一,選用的建材要具備良好的隔熱保溫性能;其二,飄浮屋頂的使用;其三,采用種植屋面的形式;其四,發揮太陽能板的作用。具體選用何種節能技術對屋面進行施工,應當以工程實際情況而定。
3.地面節能施工技術的應用
工民建工程中地面節能主要是保濕與防潮兩個方面,這兩種節能施工技術在工藝特點上非常近似。施工對象可分為地基基礎和房屋地面,前者應當做好保護層與防潮層的設計工作,同時由于其屬于隱蔽工程,所以必須對施工質量進行有效控制;后者在施工過程中,應當盡量避免潮濕空氣與房屋地面發生接觸,控制室內空氣濕度與地面溫度處于一個合適的范圍內,該節能技術的主要作用是通過提高空氣溫度與地面溫度的差值,來達到節能的目的。
4.門窗節能施工技術的應用
在對外門窗框進行安裝施工的過程中,應當做好密封處理,并選用質量合格的密封膠對窗框接口位置進行密封,借此來提密性。由于不同的玻璃對室溫有著直接影響,所以在門窗玻璃的選用上也要有所注意,具體可按照建筑工程的實際需要,靈活選用不同結構功能的玻璃,例如,需要良好采光的建筑,可以選用透視度較高的玻璃;保溫要求較高的建筑,則可以選用紫外線透過率較高的玻璃,這樣不僅能夠達到舒適性的要求,而且還能有效降低能耗。
5.給排水施工中節能技術的應用
給排水是工民建工程中較為重要的組成部分之一,為了達到節能降耗的目的,在給排水施工中,應當充分考慮環境和溫度的變化情況,以此來避免管路滲漏。同時,要選用防滲漏效果好的管材和配件,這樣可以使管道連接部位的滲漏問題獲得有效解決,從而實現水資源的節約。
結論:
總而言之,建筑能耗過高現已成為一個不爭的事實,節能降耗也勢在必行。在工民建工程項目的建設過程中,靈活合理地運用節能技術,可以有效降低建筑能耗。在未來一段時期,應當重點加大對新型節能技術的研究力度,并對現有的建筑節能技術進行不斷完善,為各種節能技術的大范圍推廣應用奠定基礎,這不但有助于我國整體建筑能耗的降低,而且還有利于促進建筑業的健康、穩定、持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:石材 幕墻 結構設計
Abstract: at present, the dry hanging stone curtain wall design, consulting company usually only provide facade form and a small amount of nodes', figure, the careful degree is unable to achieve the degree of construction according to graph, therefore, stone board and related dry hanging the detailed design system is very necessary work, the work is general by flip chart units responsible for the construction. Along with the development of the technology level, construction units also will have construction level, class a design of double qualification. The more help today for the engineering quality of curtain wall market demand, as well as from the design, the construction control the disadvantages of source defects. This paper according to the stone curtain wall project construction and design of the engineering practice, from stone, keel, hangs the choice of materials, the physical experimental performance, mechanical calculation and simulation of the actual conditions of the stress performance experiment, the stages of construction drawing design, this paper introduces the whole process of dry hanging stone material design.
Keywords: stone curtain wall structure design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
石材幕墻的深化設計通常根據顧問方提供的圖紙確定石材的精確分格尺寸、顏色、材質、嵌縫材料等,并繪出尺寸詳盡的石材立面圖及各復雜部位的節點詳圖,然后依各單塊石材的重量、尺寸及抗震、抗風壓等各項要求,進行相關的力學計算,確定石材的干掛方式及龍骨體系、埋件、連接件等的尺寸規格。并在有條件的情況下,對計算結果進行現場的力學性能試驗,以確保石材幕墻的安全性。
1. 石材的選擇
對于深化設計而言,應配合設計單位和建設方的工作,根據設計方對幕墻分格形式及材質顏色等建筑效果的要求,向建設方提供各種石材樣本,以協助其盡快確定所用石材。
2. 干掛方式的選擇
石材的干掛方式有鋼銷式、通槽式、短槽式、背栓式等幾種形式,較常用的有短槽式和背栓式兩種,其懸掛方式如圖1所示,比較而言,短槽式成本較低但安全性不如背栓式,通常用于石材重量不太大或安全系數要求不太高時;背栓式干掛牢靠穩定,但成本較高,用于較大塊石材(厚度30時石材面積大于1.5)或對石材安全性能要求較高時。
3. 石材及干掛體系的力學計算
首先確定幕墻所受的荷載及作用形式,然后確定石材的干掛方式,進而確定石材板塊的計算模型,進行受力安全性計算,最后根據干掛體系所受荷載值確定干掛體系的構造形式和所用掛件、連接件、埋件及橫豎龍骨的規格尺寸。石材及其干掛體系的設計應符合國家行業標準《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001的要求。
3.1荷載的確定 計算時通常考慮材料的自重、所受風荷載及地震荷載,并根據荷載作用方式對其進行組合。其相應分項系數及組合系數都應嚴格按規范要求取用,對某些特殊的建筑物,設計說明書中對相應荷載計算取值會有特殊要求,在計算時應和規范對照取其最大值。對干掛體系進行計算時,應根據剛體的力的傳遞的特性,確定其所受荷載進行力學計算。有時。一些荷載不易確定時,可通過模擬試驗來確定其大小。
3.2石材的計算 石材的計算主要包括掛板板塊自身的抗彎計算和掛板與掛件銷釘連接處的抗剪計算。有時還應計算石材的熱裂應力。計算方式與石材的干掛方式有關,本文以背栓式干掛石材固定體系來說明。石材板所受荷載包括水平向的風荷載和地震荷載,豎向的地震荷載和石材自重。以及溫度變化產生的熱裂應力。背栓式干掛石材典型的安裝體系是通過上下各2組(共4組)掛件將石材固定,其中石材上邊兩組掛件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上約束石材的作用,下邊的兩組掛件只是在垂直于石材平面的方向上起約束石材的作用。對石材進行抗彎計算時,應按四點支撐板計算其應力。根據石材幕墻規范所得最大彎曲應力設計值不應超過石材板的抗彎強度設計值;對背栓掛件在石材板上產生的剪應力進行抗剪計算時,一般根據相應的經驗公式進行計算,要求石板所受剪應力標準值 不大于板材抗剪強度設計值。應注意的是,豎向剪應力只有上排的兩組掛件承擔,而不是由全部四組掛件共同承擔。
3.3干掛體系的設計 在石材幕墻工程中,石材干掛體系的設計一般由施工單位獨立完成,由于幕墻作為懸掛體系的特性,干掛體系的設計決定著幕墻的結構安全,有著特殊的重要性,而又因為其屬于隱蔽工程,尤其應得到足夠的重視。 干掛石材體系力的傳遞板材中的最大應力可通過簡化計算方法或有元程序計算得出。值得強調的是,有些特殊的石材由于其獨特的紋理特性而使石材在沿板長及板高方向的強度具有非常明顯廠的差異,須分別對這兩個不同的強度方向進行計算。另外,在計算石材于某一點達到某方向的最大應力的同時,必須計算其在垂直方向上的應力。 石材的允許應力根據前述石材物理性能試驗,可得到相應的石材強度指標。通常用于建筑物干掛石材的有花崗巖、大理石和石灰石等,根據各種石材特有的性能特征及施工經驗在對上述石材進行力學計算是采用的安全系數應有所不同。美國各種石材的工業協會對于相應的石材都給出了推薦使用的安全系數。如對于石灰石,美國石灰石行業推薦的設計安全系數值為8。用實驗的出的石材彎曲強度及壓縮強度除以相應的設計安全系數,即可得到時常的允許應力。
3.4石材板塊自身的抗彎驗算 對于各向異性的石材,石材板塊姿勢的抗彎驗算分為兩種情況。一是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力為零,只要此最大應力小于對應方向上的石材允許應力則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求,反之則不滿足。二是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力不為零,則驗算時也應該同時考慮此應力。這時可以應用內摩擦理論,設一個方向為X,另一個垂直的方向為Y,在滿足下列公式時,則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求,反之則不滿足。
3.5銷釘孔處石材的抗剪驗算 先根據銷釘孔的深度、石材板塊的厚度等幾何參數算出銷釘孔處的深度、石材板塊的厚度等幾何參數反之則不滿足。
4.石材物理性能試驗
在為一個工程項目的石材做試驗建立設計指標時,必須取能代表所用石材的試樣,或者直接從將要用于建筑物的石材中挑選試樣。干掛石材的物理性能主要包括彎曲強度、斷裂模量、壓縮強度、吸水率及體積密度,這些指標均可通過標準試驗方法獲得,而相應的標準中都有指定的最小物理性能指標。
5.現場受力性能試驗
干掛石材理論計算的模型畢竟與現場時常的實際受力情況有所不同,為驗證理論計算結果的準確性,必須在施工現場按擬采用的干掛石材的固定體系固定石材,然后對其逐步施加設計規定的荷載并觀察記錄其整體受力性能。最后按試驗對力學計算結果進行分析和研究,以確保干掛石材在實際使用過程中確實具有相當的安全度。
6、施工圖設計
干掛石材施工圖設計的依據為:建筑平面圖、立面圖、節點大樣圖、其他專業需與干掛石材配合的有關圖紙及其他要求和干掛石材的計算書。施工圖設計必須做到既滿足建筑師的要求,又要與現場的實際情況相吻合,施工圖設計主要包括石材的安裝立面圖設計、石材節點大樣圖設計、石材的加工詳圖設計等。
1、安裝立面圖設計:根據建筑立面圖的板塊分格要求,在各立面上將不同形狀或不同尺寸的石材分別獨立編號,編號應確保唯一并方便實用,所設計的石材安裝立面圖應清洗表達出各立面上所有不同種類的石材板塊。若工程的體形較復雜,為查找干掛石材立面圖紙方便,還應設計干掛石材安裝立面圖的位置索引圖,清晰的表示出建筑物每個區域墻面對應的掛板立面編號圖編號。
2、石材節點大樣圖設計:對建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它復雜部位石材的形狀、尺寸及連接方式,應單獨設計干掛石材節點大樣圖,以表明這些部位石材的實際情況。
3、石材加工詳圖設計:石材安裝立面圖及節點大樣圖經建筑師批準后,即可按石材安裝立面圖上的石材尺寸分格及節點大樣圖的細節進行加工詳圖設計,該詳圖即通常所說的石材加工單。在確定干掛石材的具體形狀及加工尺寸時,須反復核實以確保萬無一失(尤其在采用較為昂貴的進口石材時)以免造成巨大的經濟損失。
參考文獻
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論文摘要:與傳統玻璃幕墻相比,雙層玻璃幕墻在一定程度上可改善建筑的熱工性能然而,其優勢能否發揮,還取決于建筑和幕墻的設計是否合理.目前世界上時雙層玻璃幕墻節能設計的研究進展仍以基礎研究為主,相對于直接指導工程設計仍有距離該文在綜述國內外理論和實驗研究現狀的基拙上,根據國內目前該類建筑設計的合作方式和流程,提出根據方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段的不同任務采取相應的輔助設計方法,強調應加強時以往設計經驗的總結,以指導建筑師在方案設計階段正確把握雙層玻璃幕墻和建筑設計的結合,實現有效節能
1背景
當今玻璃幕墻在現代建筑,特別是高層辦公建筑中的風靡程度有增無減,它幾乎是世界各大城市辦公樓立面的一致選擇。主要原因之一是人們的審美傾向仍然受現代主義風格的影響,而玻璃幕墻不僅外觀簡潔、通透、富有現代感,甚至可以象征企業實力和形象.因而受到眾多業主和建筑師的青睞。然而,人們為了這種獨特的外觀也付出了沉重的代價,由于傳統玻璃幕墻的保溫、隔熱性能均遠不及傳統墻體,又缺乏合理減少夏季太陽過熱的措施,大大增加了該類建筑的空調和采暖能耗。最近我國推出公共建筑設計節能標準,對玻璃幕墻提出了更嚴格的熱工要求。
與傳統玻璃幕墻相比,雙層玻璃幕(DoubleSkinFalade,以后簡稱DsF)獨特的夾層設計,不僅為提高幕墻的保溫隔熱性能上提供了更多可能,更重要的是,為遮陽構件提供了一個棲身之地,使之既能有效遮陽,又不破壞建筑外觀。此外,它還可以通過強化通風降溫來降低建筑能耗,因而倍受建筑師的推崇。然而,采用DSF不僅會增加初投資,犧牲可觀的建筑面積,同時其維修費用也高出一般幕墻。而且,不能簡單地認為DSF一定具有更好的保溫、隔熱、通風等熱工性能,目前“大多數類型的DSF都不能同時減少采暖和制冷負荷,只有根據具體情況把不同類型結合起來或改變系統設置,才可能比傳統的隔熱玻璃加外遮陽方案有實質性進步””’。例如,最突出的問題是如何合理地設計夾層的尺寸,因為其空間過小將直接影響DSF夏季和過渡季的通風降溫效果過大則降低了空間使用效率。而如果完全依靠機械通風,雖然可以減小夾層寬度,但也存在著如何在通風降溫效果和風機能耗之間作優化的問題此外,夾層自然通風還受室外風速和風向的影響較大,目前還沒有令人滿意的整套方法可以指導選擇設計條件,預測運行效果,并指導節點構造設計。在世界各國的實踐當中也不乏有許多不太成功的例子。可見,DSF的選用、設計的決策過程受到審美、熱舒適和節能二方面因素的影響(圖l),不是簡單的“用了就好”。
2國外相關研究現狀
DSF的節能研究在國外,特別是歐洲已經開展了有二十余年,主要集中在只個方面傳熱過程研究、和建筑運行模式結合的研究以及全生命周期分析.其中前兩個方面取得了較多研究成果。作為指導工程決策最有力的依據,全生命周期分析是整個研究的最終目標,而和建筑運行模式結合的研究正是把微觀的傳熱研究成果與宏觀的聯合了幕墻系統、建筑及空調系統的大模型連接起來的紐帶,對實現建筑的全年能耗模擬至關重要。
傳熱過程研究主要包括理論和實驗兩方面的研究。其中理論研究又分為節點控制容積方法和計算流體動力學模擬法,實驗研究的目的則在于探討傳熱系數或者對流換熱系數的經驗公式,。這些研究結果可以輔助建立數值模型,例如Grabe研究發現,夾層中的自然流動阻力系數不能采用手冊中給出的機械流動下的阻力系數玻璃表面對流換熱系數和整個窗戶的傳熱系數均隨著內外層玻璃溫差呈線性變化,但是前者變化顯著,在溫和氣候地區后者的變化可以忽略。
和建筑運行模式結合的研究包括在特定建筑布局條件下的自然通過改果研究和結合空調系統的研究。計算方法主要有利用商業能耗模擬軟件和根據網絡法計算原理二次開發兩種。荷蘭學者Paassen的研究結果表明,簡單的夜間機械通風能降低40%的裝機容量和能耗,如果考慮采用可控窗戶以及天氣預測系統,節能潛力達到70%以比利時的Gratia模擬發現,只有當幕墻間距小于40cm才會存在明顯的壓力損失,在大多數幕墻中,主要壓力損失出現在空氣出口;對于南面幕墻,自然通風開口大小對夾層內溫度影響很大,但是在前面則影響很小.在夜間利用穿堂風非常可行,但是在白天要非常慎重,防止熱空氣進人室內。采用拔風煙囪則可以保證即使沒有風壓作用,頂層建筑也能達到通風效果,但是需要調節開口大小以平衡各層通風量。李保峰在其博士論文中對中國冬冷夏熱氣候條件下DsF的熱工性能做了大量實驗研究,提出外循環式更適宜這種氣候,而夾層寬度以400mm為宜,夏季通風應以風壓為主而不是熱壓,遮陽百葉以及內外幕墻比較理想的材料分別是穿孔的鋁合金和高透玻璃。
同時,一些建筑的實測結果為設計者提供了寶貴的經驗。Pasquav在德國西門子大樓的測試結果表明,如果允許出現短暫高溫,整個大樓全年可以采用自然通風,如果不設吊頂,夜間通風的效果可以大大提高。大樓采用地源熱泵系統供冷,可滿足全年要求。作者同時指出DSF并不是在任何地方和任何建筑都是節能的,一些模擬假設的邊界條件需要仔細考慮,例如幕墻周邊的溫度往往要比氣象觀測溫度高幾度;對于每層隔斷的DSF,幕墻中的換氣量更取決于風速和風向,而不是煙囪效應在設計中應該將雙層幕墻空間與通風口隔斷以防止夏季熱風倒灌,或者設計小面積的DSF而不是整面,或者像德國的Dehi,中心那樣在炎熱季節完全打開外表幕墻,但是這種設計的造價較高,同時導致冬季保溫性能降低。
從全生命周期分析特別是全年建筑能耗分析的角度考察DSF的研究還很少,主要研究指標包括全生命周期經濟性和全生命周期溫室氣體排放量。比較具有代表性的是土耳其學者Cetiner對伊斯坦布爾溫和氣候下的分析,結果表明雙層幕墻最高比單層幕墻最節能方案節能23%,而單層幕墻最便宜的比雙層幕墻最便宜的便宜25%。在雙幕墻系統中,最省能方案可以降低33.9%的能耗,最貴的方案在全生命周期內節省7.7%的資金。
綜合以上研究現狀來看,現有的研究成果中已經有部分結論可以用于指導設計,但是還無法滿足實際的需要。由于DSF傳熱過程復雜、一天當中和全年當中尺度不一、準確的室外邊界條件不易獲得等原因,目前還沒有一種準確、可靠的DSF建筑全年能耗模擬方法。同時,現有的計算方法操作復雜,對工程師要求很高,在工程應用中不適合用來指導方案設計階段的工作,而適合用在深化設計階段。超級秘書網
3與建筑設計過程的結合
墻面的施工,主要有濕法及干掛法,石材的干掛法就是利用高強度、耐腐蝕的金屬固定連接件,將飾面石材安裝在建筑物基層上的一種施工工藝。由于干掛石材是采用金屬型材構件及掛件,使每塊飾面板相互聯結,牢固地掛在基層上,連接件既對板材有連接作用,同時又起固定和承載作用,同時金屬件的高強度及良好的延伸性,保證墻面有很好的抗震性能,且干掛法施工不受氣候影響,可連續作業,安裝精度高,裝飾效果好,作過防水防腐的石材,免受化學腐蝕而導致的變色、脫落等不良效果,板材與基層有一定的空隙范圍,可對建筑主體起到防潮、防濕的作用,因而得到大量應用。
1材料質量的控制
材料是保證工程質量的關鍵。飾面石材是天然產品,由于荒料開采的斷面、開采機械油料污染等原因,可能導致加工好的石材表面會產生差異及污染,因此控制色差及加工質量是石材驗收的重點。石材厚度不宜小于25mm,要求幾何尺寸準確、顏色均勻一致,規格、公差、平度,允許偏差、角度偏差、光澤度、棱角缺陷、裂紋、劃痕、粘結修補、色調、色線、色斑等,符合國家建材行業標準(JC205-92)的要求。石材表面平整、幾何尺寸準確、邊緣整齊、棱角不得損壞、板材表面不得有隱傷,顏色、圖案應協調一致,具有合格證或者按照設計圖紙驗收合格的證明材料。由于石材容易形成污跡、銹斑、色變、剝落等現象,影響美觀,因此,飾面石材安裝施工前選用質量最好而價格低的防護劑,采用浸泡的施工方式進行表面處理,但因石材對防護劑吸入量太大,所以成本較高,因此,使用過程中飾面石材的表面處理應找專業公司進行處理。隱藏工程的材料主要有鋼(鋁)骨架材料,螺栓、掛板、掛鉤、結構膠和密封耐候膠等。工程中鋼結構骨架及預埋件鋼材,應具有質量保證書及檢測報告,符合設計要求,當鋼材表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時,其深度不得大于鋼材厚度負偏差值的二分之一。鋁材表面的陽極氧化臘層要求達到國家AA15級以上的要求,鋼材要求進行熱鍍鋅處理,以保證其不發生銹蝕,同時對其機械性能進行復試,以確保骨架安全性及牢固性。連接件要求均為不銹鋼材料,螺栓為M6,角碼應保證90°,厚度不小于5mm。膨脹螺栓一般為M10和M12,對拉螺桿,一般為φ12鍍鋅圓鋼或鋼筋。密封膠用聚氯脂類密封膠或硅膠,嵌于板縫,防止雨水進入板后空腔對金屬的腐蝕;嵌于銷孔內,防止銷釘對板的剛性接觸破壞。密封膠要求有防水、耐老化等性能,有效年限應在20年以上。襯墊材料通常為聚乙烯或聚氯脂材料,做成方形或圓形嵌入板縫中,以保證嵌縫膠的嵌入深度。頂部擋水材料用鋁合金板材安裝在石板頂部,阻止雨水流入石板板材與墻體之間。
2施工過程質量控制
據分格大樣圖和土建單位給出的標高點、進出位線及軸線位置,采用重錘、鋼絲線、測量器具及水平儀等工具在主體上定出幕墻平面、立柱、分格及轉角等基準線,并用經緯儀進行調整、復測;分格軸線的測量放線應與主體結構測量放線配合,水平標高要逐層從地面向上引,以免誤差累積。誤差大于規定的允許偏差時應征得監理、設計人員的同意,適當調整軸線,使其符合構造需要;對高層建筑的測量應在風力不大于四級的情況下進行,在測量放線的同時,應對預埋件的位置偏差進行檢驗,其上下左右偏差不應超過30mm。石材板的拼縫水平縫和豎縫均為10mm。彈線時要從外飾面中心同四周分格,并把誤差均開。
外掛件比如空調外機、外墻通訊線路的固定件等必須在干掛石材開始前全部安裝結束,經監理驗收完畢并簽署合格驗收文件方可進行石材的安裝。在做外觀件的固定件時必須充分預留出石材龍骨外挑尺寸和石材的厚度,避免尺寸預留不夠造成固定件的返工。埋件可采用穿透外伸樓板的做法,雙頭螺栓穿墻,螺桿距混凝土邊緣應≥50mm,螺母與螺桿應點焊,防止松脫,點焊后防腐處理。將立柱先與連接支座固連,然后再與先行已焊到主體預埋件的角鋼支座連接,進行固定,先點焊,后滿焊,焊腳高為4~5mm。在安裝立柱的同時,應進行防雷體系的可靠連接。主體預留避雷扁鋼,石材幕墻鋼框通過扁鋼與預留扁鋼焊接,焊縫長度不小于75mm。所有避雷材料均應浸鍍鋅,接地電阻值應不小于10Ω。鋼框焊接后,焊接后均涂防銹漆兩遍。
石板進場后,應嚴格按規范要求檢驗,石板材現場開槽,首先確定石板材開槽位置,開槽寬度為6±1mm,長為100±12mm,深化13~18mm,兩短槽端部距離石板的邊緣距離為90~180mm,開槽后應專項檢查,是否有破損及暗傷,合格后方準運輸安裝。安裝石材時必須安裝設計施工圖紙中對石材的編號進行順序安裝,在安裝時如果出現接縫偏差超過設計規范要求的情況時,必須停止安裝,應由施工單位及時通知設計、監理、建設單位共同現場研究,待解決以上問題方可繼續安裝。石板安裝前應用細鋼絲拉好控制線,保證安裝精度。上板時,板的下端槽口應注環氧樹脂膠,上端口注密封膠。嵌固膠采用強力石膠,用于掛件與石材溝槽縫嵌固及花飾石材粘貼。石材結構交接部位縫隙密封用防水硅膠。注膠前應在石材四周粘好保護膠帶,防止石材常受污染。用鋼刷清理石材縫隙內的灰塵;膠厚應為6~8mm厚,膠表面平滑美觀、無褶皺。全部石材掛貼完畢,進行表面清潔和清除縫隙的灰塵,用Φ10Φ15的泡沫塑料條填實板內側,留5~6mm深度,在縫兩側的花崗石板上和玻璃幕墻蓋口條上,沿完畢后縫粘貼紙膠帶,以防打膠腔填滿封膠,在打膠過程中,要求必須密實、飽滿,且表面光滑無氣眼,如果發現密封膠污染版面,必須立即擦凈。最后揭彈紙膠帶,清潔打蠟,拆除腳手架。在嵌固密封膠結材料時如發現石材局部有缺楞掉角或其他質量缺陷時,應及時進行處理,處理完畢并符合設計及規范要求后方可進行局部密封膠的施工。科技論文,裝飾材料。。科技論文,裝飾材料。。
3石材的保養
石材表面涂蠟在短時間內可以有效地防水、防污、防油,但是石材表面涂蠟后表面有一黏層,易燃易爆,易粘上灰塵,且石材的毛細孔被蠟堵死,石材內部的水分不能滲出,易使水斑或水漬產生;使用蠟防護后需要經常反復上蠟,尤其公共場所,耐候性較差,且不耐磨,長期使用找蠟和制造結晶體在大理石、花崗石表面來保持其亮度,會造成裂紋、凹凸不平和變黃。科技論文,裝飾材料。。雖然蠟作為第一代石材養護劑經過近幾年的改進有了很大功能上的提高,如流動性、黏性、光澤度等都有質的改進,但是只要防護劑仍存在蠟的成分,在石材養護上都會存在上述弊端,所以,石材的防護處理需采用多功能滲透型防護材料進行涂刷或浸泡。
關鍵詞:超高層;建筑施工;消防安全管理
中圖分類號:P421.35文獻標識碼:A文章編號:
引言:
隨著社會經濟的發展,高層建筑越來越多,而高層建筑的消防安全問題也逐漸顯現。隨著改革開放的深入和 經濟 建設的 發展 ,高層建筑如雨后春筍般在城市中矗立,在給城市帶來繁華的同時也帶來了消防安全問題, 高樓建筑施工現場的消防安全管理問題應該引起足夠重視。
1.超高層建筑的火災特點
現行國家標準《高層民用建筑設計防火規范》規定:凡10層及10層以上的居住建筑和建筑高度超過24m的公共建筑,都屬于高層建筑.建筑高度超過100m高度建筑通常稱為超高層建筑.總結國內外典型的多起超高層建筑火災,其突出的特點主要有:
1.1火災蔓延速度快.超高層建筑由于火災蔓延途徑多,影響火勢蔓延的因素復雜,超高層建筑本身具有煙囪效應,加上各種樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井等豎向井道以及受熱易碎的玻璃幕墻,如果防火分隔處理不好,火勢可以通過門、窗、吊頂、走道、可燃隔墻等途徑水平蔓延,也能豎向管井和孔洞、共享空間、玻璃幕墻縫隙等途徑蔓延。
1.2人員疏散困難。一是層數多,高度高,垂直距離長,人員疏散到地面或其他安全區域的時間長;二是人員相對集中,疏散困難;三是發生火災時由于各豎井空氣流動暢通,火勢和煙霧向上蔓延快,增加了疏散的難度.目前南寧乃至廣西配置的登高消防車,最大高度也就是54m,其高度也不能滿足安全疏散、火災撲救救援的需要,而且登高消防車的高度也是有限的,超過登高消防車最大登高高度,外部撲救和救援根本無法實展.發生火災時,要使人員迅速疏散到地面或建筑物內避難層及不受火災威脅的安全部位,是十分艱難的.數千人、甚至數萬人從整幢大樓疏散到地面,少則幾十分鐘,多則幾小時。
1.3火災撲救難度大.超高層建筑高達上百米以上,目前的消防車供水能力和供水器材的耐壓強度達不到所需的高度,登高消防車和消防直升機是撲救超高層建筑火災的先進設備,但由于受施展空間和技術的局限,目前無法滿足超高層建筑火災的需要,受高度的限制登高消防車只能救助相應伸展高度內的被困人員和實施滅火,受飛機安全和停放場地的局限,消防直升機只能救助逃生到屋頂停機坪的被困人員或運送消防隊員到屋頂停機坪,發生火災時從室外進行撲救相當困難,大面積玻璃幕墻受高溫或火焰作用,易碎裂形成“玻璃刀”,時刻威脅超高層建筑四周參與救災的消防車、器材裝備和救助人員.因此,超高層建筑火災撲救難度大,一般要立足于自防自救,靠自身消防設施實現滅火。
2.高層建筑自救滅火的主要措施
2.1消火栓滅火系統。該系統在我國被用為最基本的滅火設備,在每一個高層建筑中均有設置。消火栓系統實施滅火需要有兩個基本要素:一是消火栓設備,二是使用消火栓的消防隊員,二者缺一不可。滅火時,趕到火場的消防員從墻上消火栓箱內取下水槍及水龍帶,在距火焰約10米的范圍內用水槍噴水滅火,以此控制火勢,最終撲滅火災。
2.2防火分區系統。防火分區系統設置在我國幾乎和消火栓系統一樣普遍。它是采用相應耐火性能的建筑構件或防火分隔物,將建筑物人為地劃分為能在一定時間內防止火災向同一建筑物的其他部分蔓延的局部空間。防火分區系統本身并不能滅火,必須有其他滅火系統配合才能把火滅掉,否則火勢會把該區內可燃物燃盡或破壞掉分隔物,向其他部分蔓延。
2.3火災自動報警系統。火災自動報警系統是由觸發器件、火災報警裝置、火災警報裝置及具有其他輔助功能的裝置組成的火災報警系統。其是人們為了在早期發現火災并及時采取有效措施控制和撲滅火災而設置在建筑物中或其他場所的一種自動消防設施。控制中心報警系統是功能最復雜的火災自動報警系統,火災探測器通過煙感、溫感、紅外線等探測到火情后,該系統便發出火災報警、應急照明、廣播、消防控制聯動等指令,以便于人們采取安全疏散、滅火救災等措施。
2.4自動噴水滅火系統。自動噴水滅火系統是當今世界上比較普遍使用的固定滅火系統,國內外應用實踐表明該系統具有安全可靠、經濟實用、滅火成功率高等優點,是現代高大建筑不可缺少的消防設施。
3.加強高層建筑施工現場消防安全管理的措施
3.1完善設計方案
為保證高層建筑施工現場消防安全,建設單位、施工單位應完善消防設計方案。施工組織設計是高層建筑施工消防安全管理的源頭,施工組織設計是對高層建筑設計施工總的部署。首先,施工總平面布局應有合理的功能分區,有適當的防火間距,施工現場應有消防車道,消防車道應能滿足大型消防車的要求。其次,在施工組織設計時,應著重配齊消防安全設施。高層建筑施工現場應配備施工用水池、水泵及輸水立管。在高層建筑施工現場重點部位應配備一定數量的移動滅火器材。最后,高層建筑施工現場應建立消防安全機構、制定消防安全制度。定期進行防火安全檢查和消防演習[3]。
3.2健全消防制度
為保證高層建筑施工現場消防安全,建設單位、施工單位應健全消防安全制度,制定相應的《消防安全管理制度》。高層建筑的建設單位和施工各單位應成立防火領導小組,成立義務消防隊,定期進行防火安全檢查和消防學習。施工現場應制定一些必要的防火措施和防火安全規章制度,并組織相關人員學習,以使各承包單位和各作業工種有章可循,從而落實防火工作。對于各種防火措施和防火安全規章制度的執行情況,應加強督促和檢查。高層建筑施工現場應嚴格執行動火審批制度,施工總平面布局審批制度。
3.3增強消防意識
為保證高層建筑施工現場消防安全,建設單位、施工單位應增強消防意識。建筑施工單位組織企業全體員工,認真學習貫徹執行《中華人民共和國消防法》,增強高層建筑施工現場員工的消防安全法律意識和責任意識。教育員工及時報警。火災報警是一個很重要的環節,一旦發生火災,應及時報警,報告火警是每個公民應有的權力和應盡的義務。強化高層建筑施工現場員工應付火災的能力。增強高層建筑施工現場員工的消防觀念,平時應加強員工基本消防技能培訓,使員工們懂得消防基礎知識。定期組織消防演習,學習、掌握正確的逃生方法。
3.4配齊消防器材
為保證高層建筑施工現場消防安全,建設單位、施工單位應配齊消防器材。首先,在施工現場設置專兼職消防員,要求建設單位、施工單位配齊消防器材。對施工現場的各種消防器材定期進行檢查和維修,保證其完整有效。其次,高層建筑施工應配備施工用水池、水泵及輸水立管,一旦發生火災,可以用作消防設施。還應保證消防用水量,高層建筑施工工地周邊應設置一定數量的消火栓,水槍和水帶。在高層建筑施工現場火災隱患較大的地方配備一定數量的移動滅火器材,冬天施工現場的消防水源要做好防凍工作,以有效應對隨時發生的火災。
4.結束語
綜上所述,高層建筑往往具有“易燃牽引物多,火勢蔓延迅速;層數多、人員集中,疏散工作難度較大;高層建筑火情難控制,撲救工作難度較大”等特點,同時,我國高層建筑消防工作中也存在:“消防設施配置不合理,消防技術不先進;各井道防火處理不夠,火勢蔓延途徑未預先封堵;可燃物比較集中,各業主缺乏防火意識”等問題,因此,本文從“消防意識、消防設備、消防直升飛機、滅火作戰計劃”等方面提出了相應的解決措施。
參考文獻:
[1]杜晉浩.淺析高層建筑火災的特點和撲救措施[J]中國消防在線2009-05-08.
[2]陳榮法.淺談高層建筑施工現場消防安全管理[J]中國論文下載中心2010-1-12.
[3]張憲兵.高層建筑消防工作困難與措施分析[J].中南財經政法大學公安學院學報,2010,(11).
【關鍵詞】建筑表皮 太陽能 設計一體化
一、引言
傳統意義上的建筑圍護系統逐漸被人們成為建筑表皮系統。隨著時代的發展,建筑表皮的設計要求更加生態、節能、綠色。我們在追求建筑物本身功能的同時,也要求建筑表皮更符合可持續發展的原則。為了追求更加生態綠色的建筑設計方式,太陽能技術成為目前應用最廣泛的節能技術。太陽能技術利用在建筑中的綜合利用具有非常重要的作用。未來建筑將大量應用太陽能技術來減少常規能源的依賴,從而達到建筑節能的必然趨勢,目前我國的太陽能利用技術在建筑中的應用仍不完善,還有很多需要改進的方面。
二、太陽能與建筑一體化應用中存在的問題
雖然國內對太陽能技術業已進行了全方位研究,但是建筑與太陽能系統的結合仍然普遍存在很多問題:
(1)利用形式單一。1999年全世界的太陽能熱水器面積達5400萬m2,我國高達到400萬m2,居全球之首。但光伏發電為全世界太陽能光伏1/150。因此,我國建筑利用太陽能以光熱為主,其使用方式、使用時段單一,基本利用真空管熱水器生產熱水;北方地區冬季基本不能使用。
(2)安裝使用粗放。國內雖然鼓勵大規模使用太陽能熱水器,但安裝缺乏統一規劃:熱水器規格各異、位置參差不齊、管道布置零亂、施工困難,太陽能裝置易破壞屋頂防水層。無預設管道,管線長期暴露;建筑的防水、防雷、防風、承重方面造成安全隱患。
(3)設計缺乏考慮。建筑師對于太陽能利用技術與建筑本身相互結合欠缺考慮。建筑外觀處于雜亂無章的無序狀態,形成視覺污染。
三、太陽能與建筑表皮一體化的具體應用
太陽能與建筑一體化是建筑節能的重要途徑,也是科技水平的綜合運用。它是將太陽能利用技術與先進的建筑節能技術和節能產品等優化組合,調整建筑耗能比例結構、提高太陽能保證率,為建筑提供采暖、制冷和熱水,營建低能耗、高舒適性的使用環境。
(一)光電系統與表皮結合
主動式太陽能建筑往往由于建筑師設計與施工方安裝不同步不協調而顯得相互間格格不入。“一體化設計,統一施工”就是建筑方案設計之初,將光伏電池系統作為美學一部分納入設計思路中,并做到從技術層面使之可行、可用,從藝術方面可觀、可賞。
光伏電池的物理特性為隔熱保溫,防水防潮,可作為玻璃幕墻成為建筑表皮的一部分;當光伏電池位于屋頂與墻壁等護結構時,彩色光模塊與造型光模塊可以成為屋面或墻體的構成材料,不僅節約外裝,同時使建筑外觀更具魅力。
光伏系統與建筑表皮一體化的優點有:
(1)建筑物的表皮能為光伏系統提供足夠的面積,不需要額外的占地面積,而且省去了光伏系統的支撐結構和輸電費用;
(2)光伏部件是建筑物總構成的一部分,除了發電功能外,還是建筑物耐候的外部裝飾材料,從而節省安裝和材料費用。如果安裝光伏系統被集成到建筑施工過程中,可大大降低安裝成本。
(3)對電網起到調峰作用,對于大多數商業、辦公建筑來說,白天是用電的高峰時期,同時也是光伏系統工作的時間。
(4)光伏系統的外觀與現代建筑追求的視覺效果非常協調,甚至能夠強化建筑物的現代感和建筑質量。
(5)光伏系統與建筑表皮的優化集成能夠在很大程度上改善建筑表皮特別是透明建筑表皮的熱工性能。
從以上介紹不難看出,建筑表皮洗頭工與光伏系統的結合將是未來建筑的發展趨勢之一。
(二)輻射板技術建筑一體化
利用太陽能為建筑空間供熱制冷不僅只有真空管熱水系統,還有更為先進的輻射板一體化技術。在建筑的墻面和屋頂上安裝具有選擇性吸收涂層的輻射板,提高建筑護結構的保溫隔熱性能,利用太陽能、空氣源和低溫太空源,建立超低能耗的可再生能源綜合利用建筑,既可降低建筑所需能耗,又可減少對大氣和環境的污染。輻射板系統可以滿足建筑的外觀材質與顏色的需要,管道藏于墻內,可替代暖氣與空調,做到與建筑表皮融為一體。
(三)結構與構件蓄熱
為了貯存熱量,把建筑物的圍護結構里皮,裝以蓄熱材料,作成“特隆布墻”,將蓄熱體直接設置在南面窗戶的后面,當蓄熱體吸收太陽輻射,加熱后能再通過輻射和對流方式加熱房間內部空氣。新型建筑外墻雙層中空玻璃可以同時起到太陽熱水器的作用,玻璃40%的面積是透明的,余下部分被盤旋狀的可以通水的銅管以及銀反射管所覆蓋,覆蓋物位于玻璃內層雙層中空玻璃可以吸收太陽能,并把水加熱,對于一個大樓來說,僅僅利用外墻玻璃就能把熱水問題解決,每年可節省大量的電力和煤氣。
(四)太陽能與建筑表皮一體化――采光、遮陽
據統計,建筑的空調系統與公共建筑的照明耗費的能源數據相當驚人。國內建筑由于文化傳統考慮自然通風與采光,但國外一直以來崇尚機械通風采光。在節能為首的基礎上,越來越多建筑師通過不同的采光與遮陽手段展現建筑的魅力。當前遮光材料應用廣泛,可以為建筑的表皮提供各種介質:玻璃、混凝土、金屬材料、電池等;處理手段也較多,主要是依靠建筑物自身的空間布置以及特殊而巧妙的處理,使熱流生產自然循環,從而對太陽能進行吸收、傳遞和存貯。在夏季又可產生反射與阻尼太陽能的作用,達到冬暖夏涼的效果。
1.導光系統與表皮結合
通過外部構件的設置,使得外部光線合理的引入內部空間,避免強光,同時也為背光側引入太陽光。這樣就使整個建筑呈現一種類似于“暖水保溫瓶”的現象,在一定程度上實現了建筑物的單向熱傳導性,降低建筑內熱能或冷能的流失,減少建筑的整體能耗。
2.遮陽系統與窗結合
在室外或室內甚至雙層體系中增加可調遮光百葉或安裝傾斜角度可控的鋼制遮陽板。此類建筑的前期投入并不比普通建筑高很多,但在長期運營過程中,卻能取得很好的節能效益。
四、總結
現代建筑表皮設計更趨生態、綠色和節能,太陽能更是目前應用最為廣泛的生態能源,將太陽能與建筑表皮進行一體化設計,滿足了生態節能的要求。太陽能與建筑表皮的應用具體體現為光電系統與表皮結合、輻射板技術建筑一體化、結構與構件蓄熱以及采光遮陽上的應用,當然太陽能與建筑一體化設計還有很多方式,需要在今后的工作中加以探索和研究,發現更新的技術,使建筑設計更加生態、環保。
【參考文獻】
[1]宣曉東.太陽能光伏技術與建筑一體化應用初探[D].合肥工業大學碩士學位論文.2007.
關鍵詞:建筑材料;混凝土;挖掘潛力;自然美感
一、混凝土的概念
混凝土,一般由水泥、沙子、石子等骨料和水構成,經過澆筑、養護、固化后形成的堅硬固體。根據其原料成分、合成比例等的不同會形成各種樣式的視覺效果。混凝土一次澆注成型,直接采用自然表面效果作為飾面,平整光滑、色澤均勻、棱角分明。混凝土毫無遮掩、低調樸素的風格,使它自成一派,流露出真實、自然、樸實無華的視覺印象,顯得天然與莊重。
二、混凝土的應用及表現力
混凝土是綠色建筑材料的代表:不需要額外裝飾,舍去了涂料、飾面等化工產品,并且一次成型,不剔鑿修補、不抹灰,減少了大量建筑垃圾,有利于環境的維護;消除了諸多質量通病:避免了抹灰開裂、空鼓甚至脫落的質量隱患,減輕了結構施工的漏漿、樓板裂縫等質量通病;促使工程建設的質量管理進一步提升:施工時,不能有剔鑿修補的空間,每一道工序都至關重要,由此迫使施工單位加強施工過程的控制,使結構施工的質量管理工作得到全面提升;降低工程總造價:混凝土的施工需要投入大量的人力物力,但因其最終不用抹灰、吊頂、裝飾面層,從而減少了維保費用,最終降低了工程總造價。
混凝土最初融入到建筑中是以一種結構材料形式出現的,其特點是抗壓性能好、可塑性強,較為適合大規模工業化預制,如教堂、學校、工廠等。但它也有缺陷,例如相對脆、抗拉性能差,不利于延展和懸挑,直到有鋼筋的融入后,它的抗拉性能才得到了明顯的提升。鋼和混凝土的結合產生了鋼筋混凝土,鋼提升了混凝土受拉的能力,混凝土則彌補了鋼不耐火的缺陷,鋼和混凝土的結合在建筑材料史上是具有劃時代意義的。
早在公元前120年,羅馬人就使用混凝土建造了跨度達43.3m的萬神廟。古羅馬的地域上多火山,火山灰是天然的混凝土素材,火山灰拌上碎石骨料凝固后非常堅固,并且易于開采和加工,因為使用混凝土并不用很深奧的建筑技術及昂貴的建筑成本。萬神廟采用了穹頂覆蓋的集中式形制,施工只使用了少量有技能的支模工匠,運輸幾乎是囊中取物,大大降低了運輸成本。火山灰本身相對比較輕質,加上輕質骨料,結構自重大大降低,其承載力超乎了人們想象,古羅馬人就是利用混凝士材料建造了這樣一座輝煌的建筑。在萬神廟身上,我們或許看到了智慧,或許看到了力量,或許看到了純凈,這就是混凝土“素面朝天”的藝術特點,使得萬神廟外貌具有樸實無華、自然沉穩的韻味,與生俱來帶給我們的感知就是厚重與清雅,是一些現代建筑材料(如玻璃幕墻)無法效仿和比擬的。材料本身所擁有的粗糙感、細膩感、溫暖感、冷漠感給人帶來大自然對比的微妙,于是古羅馬人情不自禁地對自然表達出謝意(混凝士建筑――萬神廟的產生),這樣的空間在今天還是令我們感動。
而在近代,普遍認為混凝土的質地比較粗糙、低級,因此不為公眾所接受,殊不知真正的高級正是“黑白灰”的經典搭配,愈是簡單顯得愈是高級。如建筑師柯布西耶等人,就是從單調色彩的混凝土中看到了力量,突兀的形體加上粗礪的質感,反而使建筑渾然有力,形成了粗野主義一派,英國的國家大劇院即為此類建筑之代表。
總結
關鍵詞:建筑專業,節能教育
我國“十一五”規劃提出實現單位GDP能耗降低20%左右的約束性目標,而建筑節能成為“十一五”十大重點節能工程之一,然而對于建筑節能,職校建筑專業學生基本上不了解,甚至沒聽說過。而新時期下,建筑節能關系國際民生牽涉國家全局,已不能僅停留于專家學者討論或是實驗研究的層面,必須整個行業廣泛宣傳及積極參與。從設計到施工各相關人員都能先從觀念上認識、理解建筑節能的必要性,真正重視并采取一切可行的方法、措施實現建筑節能。而作為建筑專業學生,是未來建筑行業的從業者,對于建筑節能這個新時期的新課題有必要全面了解,學校也應積極應對,做出教學安排,教師應不斷學習掌握新知識,順應時代的需要。教師在教學中應重點闡明建筑節能的概念、發展及現狀,節能的重大意義,全面節能的方法措施,節能與提高造價間矛盾的權衡比較等問題。筆者對此加以闡述探討。
一、什么是建筑節能
所謂建筑節能,今天它的含義比字面上的意思要豐富、深刻得多。自1973年發生世界性的石油危機以后的20年來,在發達國家,它的說法經歷了三個階段:最初就叫“建筑節能”;但不久改為“在建筑中保持能源”,意思是減少建筑中能量的散失。近來則普遍稱作“提高建筑中能源利用效率”,也就是說,并不是消極上的節省,而是從積極意義上提高利用效率。在我國,現在仍然通稱為建筑節能,但其含義應該進行到第三層意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。那么建筑用能的范圍界定在哪里?國內過去較多的說法是,包括建筑材料生產、建筑施工和建筑物使用方面的能耗。這種說法,把建筑用能跨越了工業生產和民用生活的不同領域,從而與國際上通行的口徑不同。近來,經過認真研究,大家認為,我國建筑用能的范圍,應該與發達國家取得一致,即建筑能耗應指建筑使用能耗,其中包括采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等方面的能耗。在國際上,它是與工業、農業、交通運輸能耗并列,屬于民生能耗,一般占全國總能耗的30—40%左右。免費論文。由于建筑用能關系國計民生,量大面廣,節約建筑用能,是個牽涉到國家全局,影響深遠的大事情。
二、我國建筑節能現狀
2004年全國有24個城市拉閘限電,整個能源形勢非常緊張,如果按照中央的部署,2020年還要實現翻兩番的目標,達到小康社會的目標,按現在的能源增長速度是遠遠達不到的,現在的能源生產速度還跟不上現在增長的速度。無論從整個國際經濟氣候還是中國宏觀經濟大勢來看,中國能源問題已經日趨嚴峻,節約能耗勢在必行,而建筑能耗則是人們通常被忽視的重大問題。諸多有識之士,已經紛紛發起呼吁,認真重視建筑節能問題。統計數據表明,中國建筑能耗的總量逐年上升,在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑最大的耗能點是采暖和空調,據悉,我國在采暖和空調上的能耗占建筑總能耗的55%。據介紹,我國城鄉既有建筑達430多億平方米,數量如此之巨的建筑中,最樂觀估計,達到節能建筑標準的僅占5%左右;即使是新建筑,也有90%以上仍屬于高能耗。與氣候條件相近的發達國家相比,我國每平方米建筑采暖能耗盡管約為發達國家的3倍左右,但熱舒適程度遠不如人。免費論文。
比如瑞士和歐洲許多國家,私人住宅很少安裝空調。這不僅與宜人的氣候有關,更和保護環境的觀念有關。但在中國,人們看到的卻是樓房外數不清的空調。“這就像一臺大蒸汽機,不停地向外散發熱量。同時,不停地消耗能源。”蘇黎世聯邦技術學院的凱勒教授如是說。我國不少城市夏季用電高峰負荷的1/3 以上是空調用電負荷,有的城市達到40%。免費論文。冬季負荷高峰中,空調也扮演了重要角色。另外我國房子少有在門窗和陽臺等處安裝遮陽設備,不利于降低空調負荷;很多公共建筑采取大面積的玻璃幕墻,不利于冬季保溫夏季隔熱;許多公共場所夏季空調溫度開得很低。這些司空見慣的現象,顯示出我國民眾節能意識的極度缺失以及能源的極大浪費。
可喜的是,我國政府意識到政策引導對于建筑節能的重要作用。于2005年7月1日起正式實施《公共建筑節能設計標準》,這是我國批準的第一部公共建筑節能設計的綜合性國家標準。要求公建空氣調節系統室內計算參數是,一般房間冬季溫度20℃,夏季25℃,而大堂、過廳冬季溫度是18℃,夏季室內外溫差不大于10℃。全年供暖、通風、空調和照明的總能耗減少50%。近期《節能減排綜合性工作方案》正式公布,該方案中關于房地產行業的內容指出,要對新建建筑實施建筑能效專項測評,節能不達標的不得辦理開工和竣工驗收備案手續,不準銷售使用。方案提出,強化新建建筑執行能耗限額標準全過程監督管理,實施建筑能效專項測評,對達不到標準的建筑,不得辦理開工和竣工驗收備案手續,不準銷售使用;從2008年起,所有新建商品房銷售時在買賣合同等文件中要載明耗能量、節能措施等信息。
科技部的節能示范樓,清華大學的節能示范樓都是非常優秀的節能建筑,以及一些房地產企業也在嘗試節能建筑,如北京鋒尚、當代的節能房產項目,符合消費者的要求,成功地獲得市場的認可,創出了一種可行的商業模式。相信今后,舒適又節能的住宅會走進千家萬戶。
三、 節能的措施、方法
建筑節能涉及領域很多,而且有的跟業主的節能意識有很大的關系,如公共建筑采用變風量空調系統、智能電梯,住宅使用太陽能熱水器、節能燈管、節水龍頭等,但在建筑構件上主要是墻體、窗戶、地板、屋頂4個部位,采用傳熱系數小的構造減少傳熱。另外增加遮陽措施,注意窗墻比、屋子朝向,戶外植樹綠化等
1.墻體。我國北方地處典型的大陸性氣候帶,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相應的建筑及設備的高成本,要求建筑本身應該對氣候的變化作出反應,通過建筑外界面實現建筑的應變能力。現代的建筑物,尤其是大型辦公建筑,為了最大限度的利用太陽光來改善室內環境,往往會使用大面積的窗戶甚至是玻璃幕墻。美國研究人員分別對通過墻體與玻璃進入室內的太陽輻射量進行對比結果顯示,通過玻璃進入室內的太陽輻射量是墻體的30倍以上。墻體的保溫分為外保溫和內保溫。外保溫的保溫性能不但遠高于內保溫,而且由于保溫材料本身散發少量有害物質,外保溫設計使之在揮發過程中不會進入室內。同時,內保溫的墻體往往不能掛載室內的裝飾品,同時還會造成開裂等一系列質量問題的隱患,外保溫則完全不用擔心此類問題的發生。
2.窗戶。現在居室使用的玻璃分為單層玻璃和雙層玻璃,雙層的保溫隔音效果明顯好于單層。但雙層中又有區別,有的只是簡單地抽出夾層中的一部分空氣,這種雙層玻璃的保溫隔音效果,沒有在抽出空氣后加入一定惰性氣體的好。而如果在此基礎上再給玻璃鍍上膜,這樣的中空鍍膜LOW-E玻璃不僅可以增加玻璃的強度,其保溫效果又要好一些。當然,與之配套的斷橋鋁合金窗框,在窗外加裝鋁質卷簾等設施,也能在一定程度上提高房子的保溫隔熱效果。
真空玻璃是全球最新型保溫隔熱隔聲玻璃,在隔聲、隔熱、節能、減少室內溫差、提高采光性等方面遠優于目前普遍采用的中空玻璃幕墻。其保溫隔熱性能相當于370mm厚實心黏土墻磚,是普通中空玻璃的兩倍,是單片玻璃的4倍,可使空調節能達50%。另外,真空玻璃可有效防止冬天窗戶結露,并可有效減小室內外溫差,防止冬天窗邊引起的“冷吹風”和“冷輻射”。
3.地板。據有關專家介紹,增加樓板厚度會提高保溫效果。如果在加厚層中選用陶粒混凝土,那就比普通混凝土更為保溫隔音。
4.屋頂。保溫措施常見的是“平改坡”和加隔熱層,以及一些新型的高反射隔熱涂料或屋頂植被綠化,或是設置空氣夾層,達到頂層“冬暖夏涼”的效果。
另外在外墻門窗或東西立面采用遮陽措施,將使太陽輻射通過熱量明顯減少,大約只占原通過量的1/3左右。如采取水平、垂直、擋板式遮陽板,通過增加建筑構造遮陽;或采用可調鋁合金百葉簾、可伸縮外遮陽蓬、太陽能驅動風光感應簾等高效智能遮陽設施。據國內有關人員試驗,在閉窗的情況下,有無遮陽,室溫最大差值達2℃,平均差值1.4℃。而且有遮陽時,房間溫度波幅值較小,室溫出現最大值的時間延遲,室內溫度場均勻。另有一項法國研究報告顯示,夏季使用室外遮陽簾(高效遮陽織物),最大降低溫度可達5℃~15℃,減少空調的使用率。而在寒冷的冬季,屋內熱量經玻璃窗將損失13%,遮陽簾的使用能有效地防止室內熱量通過玻璃窗流失,有助于保持室內的溫暖。從總的節能效果上講,外遮陽是性能最突出的遮陽方法,與內遮陽相比,制冷能耗可降低83%~88%,最大制冷功率可降低17%。た杉適當的遮陽設計對減少太陽輻射是十分有效的。同時遮陽板可以避免陽光直射,產生眩光和房間局部過熱,改善室內光環境質量。
四、節能與造價的權衡
要搞節能勢必存在成本提高的問題,而經濟型住宅第一要強調的是價格的“經濟”,這就形成了一個矛盾體。當前國家加強了宏觀調控,對房價漲幅產生了抑制,但一些城市房價仍在快速上漲,開發商利潤越來越高,在這種情況下,有些房地產商公開表示,利潤率低于30%的項目不值得去做。開發商在高檔住宅為節能投入一元錢,可獲得三元甚至五元的價格效益,而在經濟型住宅上為節能投入一元錢,只能獲得0.5元的價格收益,甚至不賺錢,所以他們積極性不高。另外,開發商注重的是眼前的效益,而節能卻是需要長時間使用后才能顯現的效益,如何讓長遠效益和眼前效益有機契合,調動開發商在經濟型住宅節能投入的積極性,也需要國家出臺一些鼓勵、激勵措施。
同時,加大購房者的節能意識,形成市場需求的潮流,政府推行的節能建筑工作必將事半功倍。而加強建筑專業學生的節能教育,其節能、環保理念的確立,作用將是多層次、多方位的,他們既是未來房屋的消費者,也是行業的建設者。作為消費者,不只考慮當前付出的減少,還要考慮長期節約的費用;作為建設者,不只考慮部門的經濟利益,還應該綜合考慮社會效益、環境效益,對節能與造價進行綜合的權衡比較,選擇出合適的節能材料、節能方法,合理地增加節能投入,既經濟又符合國家的要求。
總之,加強節能建筑的教育與學習,各專業教師既可以在各課程中強調:建材中新型保溫隔熱材料的應用;房屋設備課中智能節能設備、設施的介紹;房屋建筑學中墻體、門窗利于節能的構造要求等等。當然,要取得更好的教學效果,最好是能開設建筑節能選修課程,系統、全面的介紹建筑節能,也就急需編制出相關的易于理解、科學實用的教材,需要各教育教學部門的配套措施。
參考文獻:
訪鋒尚張在東:從告別空調暖氣時代到零能耗house.sina.com.cn2005年07月13日11:10《建設科技》
新浪時評:到該大力重視和發展節能建筑的時候了house.sina.com.cn 2005年07月01日10:47新浪房產
建筑專家開發商共議:建筑節能 迫在眉睫(圖) house.sina.com.cn2005年06月30日17:19新浪房產
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