發布時間:2023-03-06 16:02:24
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的冬季房屋建筑論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵詞:建筑工程;結構裂縫控制;技術
引言
我們國家近幾年的經濟建設呈現出突飛猛進的態勢,使之而來的就是房屋建筑工程的增多,這就使得房屋工程建筑領域得到了前所未有的發展。與此同時,隨著科學技術的發展以及更新換代,尤其是商品混凝土和新型砌體材料得到廣泛應用給房屋建筑工程結構裂縫的防控帶來了更多的要求,同時增強了難度。所以我們要對當下的房屋建筑工程結構裂縫控制技術進行深入的研究和探尋。
一、什么是房屋建筑中的裂縫
在房屋建筑結構中有著結構性裂縫以及非結構性裂縫。一般來說,結構性裂縫的程度比較嚴重,因為構建的強度以及剛度不足,從而使得裂縫寬度失去控制而引起的較為規律的嚴重裂縫,從而對于房屋的安全產生了極強的威脅。所以針對這樣的情況,施工單位必須加以重視和進行強補。再看非結構性裂縫,它的產生通常建立在構件的強度以及剛度足夠的基礎上,但是因為施工、材料、溫度等原因而引起的無規律的、不太嚴重的裂縫,如樓板、墻體裂縫等。客觀的說,這樣的裂縫是比較輕微的,一般不會對裂縫的安全帶來嚴重的影響,可是在某種程度上會影響房屋的正常使用和混凝土壽命,必須加以處理。在這里特殊強調本文所涉及的裂縫控制以及應對技術研究指的就是非結構裂縫。
二、 混凝土結構裂縫的控制及處理技術
(一)混凝土結構裂縫的控制
1.精準的控制混凝土的溫度。一般來說有以及下幾種有效辦法。第一,在水泥的選用上要選擇水化熱程度較低的水泥。第二,在水泥的攪拌中添加適當的減水劑或緩凝劑,同時要控制和減少水泥的使用量,并不斷的推遲水化熱的峰值期來達到控制混凝土溫度的效果。第三,取出一部分水泥用磨細粉煤灰代替。第四,在混凝土的選擇中要選擇具有很好和易性的來用,來達到精準的控制混凝土的溫度的效果。最后,在施工的時候要注意將砼的溫度降低,這樣來做可以避免從攪拌站到入模的時間,從而可以使得混凝土結構裂縫得到很好的控制。
2延緩砼逐步降低的速度,具體來說要應用一定的保溫措施,還要做到及時的護理。眾所周知,在施工中,尤其是夏天要不斷的對砼進行全方位的養護,這樣才能保證在秋冬季節,澆筑成型之后產生的巨大溫差。另外,我們還應該注意,在基礎工程大體積砼結構拆模以后,我們的施工隊伍要速度將土塊進行回填。這樣也是為了在天氣溫度降低的時候,延緩砼的降溫速度,從而對裂縫的產生有著很好的控制。
3 要不斷地創新建筑施工工藝,以至于提升砼的抗裂能力。具體來說:第一,建筑設計施工單位要將分層分段法澆筑砼有效的運用,這樣才能很好的將砼所算法的熱量不斷的驅散,這樣使得內外的溫差不斷的縮小。第二,在配筋配筋的時候要提升的康溫度能力。第三,在施工的過程中要保證砼內外溫差在二十五攝氏度之間,這樣的話我們就要隨時的將檢測溫度的工作做到實處。第四,注重施工管理的力度和規范,要制定相應的制度和原則,使得施工者按照原則和規章辦事。
(二)混凝土結構裂縫的處理技術
在上述敘述中,我們知道了混凝土結構裂縫的控制要點體現在哪里,在實踐的基礎上,我們還要采取一些有效的工藝以及方式方法。集體來說有以下幾種。第一,運用充填法。當工程結束后,有裂縫出現的時候,我們的施工者要沿裂縫砼表面鑿成 V 形或 U 形槽,接下來將樹脂砂漿將縫隙和空白填充滿,如果沒有樹脂砂漿,我們也可以用水泥砂漿以及瀝青將空隙進行填充。第二,運用表面修補的方法??陀^的說,表面修補方法的適用范圍是一些比較小的縫隙,修補的方法就是要不斷的將裂縫變得更加的好看和持久耐用。一般在修補的時候沿砼裂縫表面鋪設薄膜材料,樹脂類材料是最好的選擇。最后,運用注入法。此種方法應用于裂縫的寬度很小,并且程度比較深的時候。我們應該把修補材料完整的灌在砼的內部。
第二,在檢查的過程中如果遇到的裂縫已經足夠危險并達到了影響安全的程度就要應用圍套加固法、鋼箍加固法以及粘貼加固法等進行對裂縫的加固,以此才能夠達到很好處理裂縫的技術。
三、 砌體結構裂縫的控制及其處理技術
(一)砌體結構裂縫的控制
第一,在材料的控制上,我們的施工者要保證材料的品質,以及在出廠前要認真檢查磚塊的出廠齡期,以及是否有著含水率;第二,在設計的時候,我們的設計者在施工之前要確保措施的可靠性以及安全性,這樣才能成功的避免地基的差異沉降的發生,還可以同時確保構件的度的產生。第三,我們還應該釋放溫度應力。如增加水平拉結筋,增加芯柱、構造柱等。同時,我們還要用適當的配筋方式進行一些溫度應力的承受,這樣才可以很好的防止因為溫度應力所產生的裂縫,使得裂縫得到了很好的控制。最后,我們還要注重施工現場的規范以及制度的制定和執行,要號召施工人員必須按照規范和制度進行,才能做到防微杜漸,控制裂縫的產生,使得工程質量得到了一定程度的飛躍。
(二)砌體結構裂縫的處理技術
1.水泥灌漿法。可以說,在實踐以及調查中,我們了解到水泥灌漿方式方法要對于砌體裂縫要進行補強以及加固措施。一般來說,我們比較熟悉的灌漿方式以及方法就是重力灌漿以及壓力灌漿。他們的共同之處就是在修補裂縫之后,使得墻體的強度高于之前的強度。
2鋼筋網水泥砂漿加固。這種方式以及方法是針對墻體的承載量以及承載能力不強的時候,這個時候要對其進行充分的加固。具體來說就是要把需加固的磚墻表面除去粉刷層,之后才能噴射砂漿,一次完成對裂縫的控制施工。
3.增加預應力撐桿。此種方式以及方法主要是用于大梁下砌體承載力嚴重不足時才可以實施。具體來說就是要通過對于原有結構進行加固,這樣才能達到對之后的結構進行充分的加固的最終目的以及效用。
結束語
在現代的施工建筑中,尤其是房屋建筑,由于主觀認為以及客觀材料以及工藝的原因一定會出現裂縫,所以我們就要針對不同種類的裂縫加以具體的分析,來達到很好控制的效果,具體來說就是要不斷的進行技術的研究來進行控制。這個樣看來,我們就要在施工的各個環節上加以實施。具體來說,要針對施工之前的設計,施工過程中的材料的選擇,以及裂縫成因的分析進行判斷,從而進行施工,進而通過具體問題具體分析的方式,對裂縫采取措施加以正確的處理,這樣在房屋建筑工程中很多具體的困難以及問題才能得到破解,使得我們的建筑更加的有保障。
參考文獻
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關鍵詞:建筑節能設計;保溫;圍護結構
Abstract: nowadays the use of the plant is more and more common. Cold areas building more to consider the problem of energy consumption. This paper, from the thermal insulation design, roofing aspects of the design of steel structure plant design core issues to discuss, summarizes the key points of the design of the building energy saving, and puts forward some problems that should be paid attention to in the design and the suggestion, choose mainly from the process flow, energy conservation of the building design, technical and economic analysis to determine the comprehensive consideration.
Keywords: building energy saving design; Heat preservation; Palisade structure
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
引言:
我國是世界上第三能源生產和消費國,單位產值能耗名列世界前茅,表明我國經濟效率能源利用率較低。我國建筑能耗目前每年已高達2億噸左右標準煤,占全國總能耗量的1/4~1/3,是能耗大戶。在節約能源中,建筑節能尤其值得關注。建筑節能不僅是為了減少能耗、提高經濟效益的迫切需要,而且也是減輕大氣環境污染、改善氣候與生態環境、造福子孫后代的百年大計。
一、我國建筑能耗現狀
建筑能耗主要包括建筑材料和建筑設備的生產用能、房屋建筑時施工用能、建筑物在使用期間的日常用能(采暖、空調、降溫、電氣、照明、炊事、熱水供應等),房屋維修、拆除用能等四個方面,其中尤以日常使用能耗為最大。據國外分析,使用能耗與其他能耗之比一般為8:2~9:1,而采暖建筑大部份為9:1,其次是建筑生產能耗。所以在建筑節能中應以日常使用能耗為節能重點,而在使用能耗中則以采暖用能為主。據統計我國采暖地區約占國土60%,在全國城市民用建筑中采暖建筑占45%,而住宅建筑又占民用建筑中的70%,因此建筑的節能重點應是采暖能耗。特別是在工業生產中,廠房的節能設計及節能措施更加重要。
我國自八十年代才開始重視建筑節能,自八六年七月頒布“民用建筑節能設計標準”以來,在設計和實施過程中還沒有引起足夠重視,更缺乏監督,導致與國外差距拉大。譬如:我國建材工業能耗僅次于電力工業而居備工業中第二位,用于生產建筑鋼材、水泥、磚瓦等各種建材的能耗,每年約1億噸標準煤,占建材工業總能耗50%,隨著經濟發展、基建項目增加,這個比例還在擴大,而且單位能耗比發達國家高得多。因此,一方面要大力降低建材生產的單位能耗,另一方面要大力研制、開發低能耗的建材產品,以取代傳統性粘土磚瓦的墻體材料,這已成為當前建筑節能中一個非常重要環節。
二、屋頂設計的問題
1、屋蓋支撐。
規范第9.1.20條規定,屋蓋支撐桿件宜用型鋼,目前多數采用圓鋼,甚至在8度地震區也有用圓鋼的,必須引起高度重視由于人們對震害的感受不深,認為地震發生的概率很小,因此重視不夠。作者建議8度地震區應用型鋼截面,7度及7度以下視剛架跨度和荷載大小可考慮是否一律采用型鋼。
2、鋼結構廠房屋面設計的防水問題。
屋面防水設計涉及屋面坡度、天溝形式、單坡屋面長度等因素。屋面坡度,根據《屋面工程技術規范》的規定,屋面坡度最小為5%。但在實際工程中,一些外資鋼構公司屋面坡度經常做到3%,甚至2%??紤]到同前國內鋼構廠家技術力量、節點的處理、材料性能方面參差不齊,人們將屋面坡度控制在5%。在積雪較大的地區,坡度應適當增大。單坡屋面長
度,主要取決于工程所在區域的最大溫差以及降雨所形成的最大水頭的高度。根據收集的資料和工程設計經驗,單坡屋面長度宜控制在70m以內,若超過70m,需做專題研究、特殊處理。哈爾濱地處嚴寒地區.冬季氣溫低,堆積的冰雪反復凍融,容易對普通鋼屋面造成破壞,尤其是天溝處,造成滲漏,根據以往的經驗,內天溝尚無成功的實例,故確定設計方案全部采用外天溝。另外哈爾濱冬季雪大,在高低跨處宜積很高的雪,威脅廠房安全,故確定設計方案采用一個屋脊雙坡屋面。
3、提高屋頂的熱工性能
屋頂構造設計應綜合考慮防火、防水、保溫、隔熱措施,提高保溫材料厚度,選擇優質的保溫材料。提高或改善屋面熱工性能在北方著重是保溫,在南方著重是隔熱,因此要選擇容量輕、吸水率、含水率較低的高效保溫材料,如聚苯乙烯板,巖棉等。常見屋頂做法:
1)平屋頂,在北方較多應用,保溫材料采用加氣混凝土(50。100mm),已逐步推行巖棉制塊、聚苯板等。
2)尖屋頂,在南方應用廣泛,在頂內鋪設輕質保溫材料(玻璃棉、聚酯板),也可在天棚上鋪設輕質保溫材料。尖屋頂做法在西歐或發達國家很廣泛。
三、提高圍護結構的熱阻
1、廠房圍護結構存在的不足
建筑熱工設計不僅應滿足建筑熱工和衛生要求,而且要立足于能源經濟學的觀點。現在一般廠房所用的圍護結構的熱阻僅僅是考慮了建筑熱工和衛生的要求,即滿足內表面和材料內部不結露,而很少考慮能源消耗的因素。歐美各國的研究分析認為:隔熱保溫是建筑節能最有效的途徑并把改善建筑保溫性能當作建筑節能的首要任務。許多國家制定了建筑節能法規?,F在,我國廠房外墻外窗的綜合傳熱系數一般在2.O~3.0W/m℃之間,超過美國節能控制標準的22%~52%;屋頂的綜合傳熱系數一般在1.05~1.396w/m℃之間,超過美國節能標準50%~100%。美國建筑節能法要求采暖房屋的護結構必須采用導熱系數小于0.233w/m℃的保溫材料,對導熱系數O.814w/m℃的磚砌體不視為保溫材料。西北建筑設計院通過對北京和哈爾濱采暖耗能與造價之間的分析,得出兩地采暖磚混建筑的外墻最佳保溫厚度分別為2磚和3磚,但從墻體結構受力和室內有效面積等角度考慮是不合適的。我們應從設計上改變過去的傳統和習慣,從建筑節能和能源經濟學的角度出發,適當增加主廠房圍護結構保溫厚度或采用新型的高性能保溫材料,以提高主廠房圍護結構保溫性能。
2、一般的解決措施
(一)盡量減少外門數量,縮小外門尺寸。有的工程中,工藝專業僅根據本專根據本專業的需要提出所需外門的數量和尺寸,建筑專業應對此逐一落實,是否需要這么多,這樣大,盡量壓縮。門洞留大了,熱風幕吹風作用范圍達不到封堵冷風的作用。在較寒冷的地區,這一條十分重要,設計人員一定要充分考慮到氣候因素的影響,絕不應把東北地區與江南地區等同對待。
(二)凡有外門必設門斗,必加裝熱風幕。經驗表明,凡這樣處理的外門,保溫效果根好,門斗加裝熱風幕,可在門斗區域造成一個緩沖空間,有利于減少室外滲入的冷風。地處嚴寒地區的某電廠主廠房主入口,就是做了上述處理,實際運行中,保溫效果很明顯。
(三)注意門型的選擇。選用的主廠房外門一定要密閉性好,關閉可靠、結實。較大的外門上要特設供人通行的小門。據了解,目前電廠主廠房常用的大門的保溫密閉效果都不太理想,急需設計一種新型的主廠房外大門。
(四)注意外門的位置。外門盡量避免放在當地冬季主導風向的位置,也要盡量避開當地寒潮來臨時主導風向的方向。顯然,在設計主廠房外門時,多做些工作,多動動腦筋,會收到十分明顯而可靠的節能效果,可謂事半功倍。
結束語:
節能是我國的一項基本國策,建立節約型社會是我們的目標。作為耗能大戶的工業廠房,節能工作任重而道遠。廠房建筑節能可采取以下措施:1、充分利用設備散熱量,從節能角度看,鍋爐不應露天布置,應把鍋爐放在廠房內,以回收鍋爐設備的散熱量。2、鍋爐送風機室內吸風量應根據室外溫度進行調節,以回收余熱。尤其是在夏季,送風機應在室內吸風。3、提高圍護結構保溫性能,限制外墻綜合傳熱系數在1.60~1.80w/m℃之間。4、減小窗墻之比,建議主廠房窗墻之比值控制在10%~20%之間。5、為減少冬季冷風滲透量,應改進大門結構、形式,設置門斗,凡有外門處均應設置熱風幕。
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關鍵詞:東北傳統民居;取暖措施演變;新挑戰;生態循環
中圖分類號:B845文獻標識碼: A
通過在東北滿族民居所處自然環境因素影響下,對民居建筑取暖措施演變過程研究。在建筑空間結構方面進行分析,包括滿族民居建筑的平面布局形式,以及建筑墻體及其他構件的分析,對東北滿族民居取暖措施演變過程進行較詳細的分析。以及在滿族民居的基礎上衍生出更為系統的皇家取暖措施。在滿族民居現有的基礎上,現代居住者對民居空間品質提出新的要求。在對承載歷史文化的東北滿族傳統民居的基礎上營造一個具有良性生態循環系統和民族特色的現代居住環境。
一、地域自然氣候特點、成因要素
東北地區是我國地理位置中維度最高的一個區域,此區域主要受溫帶的大陸性季風氣候干擾,主要的氣候特點可概括為:寒冷的冬季持續時間長,溫暖、潮濕的夏季持續時間短。因為極地的西伯利亞寒流的作用,東北地區的冬季吹西北風且,使得氣候寒冷而干燥,也因此東北地區與位于相同的緯度的其他地區比較,屈居最寒冷之首。而因為低緯度的海洋濕熱氣流的作用,東北地區的夏季溫度則比位于相同緯度的其他地區高。由此可見,較之同緯度的其他地區,我國的東北地區的每年溫差是最大的,早春多為寒潮,夏季短促炎熱,冬季寒冷、干燥且持續時間長。受這些自然環境的要素的影響,關于東北民居的建筑結構,其平面布局同其他地區的平面布局產生了明顯的差異。在與同緯度的其他地區作相比時不難發現,我國東北地區的冬季陽光輻射較大,日照的時間通常比較長,故太陽能資源非常豐富,所以東北民居在抵御嚴寒冬季汲取太陽能方面做出了許多相應的措施。
二、簡要論述東北地區滿族房屋的采暖措施
東北滿族民居采暖措施的形成與發展深受其所處當地寒冷的氣候因素的影響。東北滿族一年有一半的時間是冰雪覆蓋,防寒是民居應該具備的最基本的功能之一,受當時取暖技術限制,先民只能被動的適應自然。為抵御寒冷的氣候,民居主要以地穴式和半地穴式為主,地下部分的深淺直接影響了民居冬季御寒保暖性,富戶人家的居室不僅大而且深,不僅抵御了寒冷的氣候,同時也防止了野獸的侵襲。滿族居民在建造房屋時借鑒漢族的取暖方式,結合當地特點建造出了具有東北地域特色的取暖措施,包括墻體的應用,門窗的處理以及火炕技術的改善等。通過這些方法改善漫長而寒冷不適宜居住的冬季環境。
三、簡要論述東北地區滿族房屋的采暖設備與方法
(一)與東北地區氣候條件相適應的滿族房屋的分布及格局
東北滿族民居采用疏松的行列式布局形式,這種布局的特點在于很大部分的建筑中均可位于良好的朝向,使得大部分的建筑物可獲取充足的日照時間、采光且有利于通風。建筑大多坐北朝南,主要的出入口設在南面,目的是為獲取更多的陽光,以此適應漫長的冬季對采光的需求。冬季,在來自北方冷空氣的作用下,位于北向位置的墻體對寒冷季風起到阻隔的作用,建筑北面外墻開口大小直接影響了室內的散熱量,北面墻體開口越大,室內空氣的對流速度越強,較大的空氣流通加大了室內散熱量,因此東北滿族民居建筑北向開口很少。
(二)火炕在東北地區滿族傳統民居的演變歷程中發揮的影響
在滿族房屋的設計建造中,取暖是房屋建設的重中之重,同時建筑內部空間格局從平面布局到墻體的厚度及墻面的開口采光等一系列的建筑語言都與適應寒冷氣候、采光取暖息息相關。滿族人在建造房屋過程中借鑒漢族的取暖方式,結合當地特點建造出了具有東北地域特色的主要取暖方式:火炕。在滿足人民的居住歷史中,火炕起到了不可忽視的影響作用,火炕的發明使滿族先民離開了穴居方式。這樣的影響效力持續到了十九世紀初。在東北房屋里,火炕是主要的采暖工具,僅僅富戶有使用火爐?;鹂坏倪M一步優化為暖閣,在皇家里為以采用。
(三)火炕在東北地區滿族民居室內布局中所在的意義
1、火炕是東北滿族居民室內取暖的最主要設備,在滿族居住空間中火炕在室內的平面布局中占據了很大部分的面積,火炕在滿族人家來說不僅僅是寢居,也是人們白天室內活動的主要空間,為人們提供了舒適的活動空間。對于不經常使用,對室內熱環境要求不高的室內空間,墻體也不是很厚,采暖也主要靠火盆?;鹂坏某霈F是滿族民居從冬穴夏巢的居住模式發展到定居地面的關鍵因素。
2、生產力的快速發展,由于當時傳統滿族民居中不具備集中供暖,所以每家各自使用火炕進行采暖,火炕是提升室內溫度的主要設備。其中富裕的民戶也同時使用火盆或者火爐取暖。回旋式煙道是火炕的普遍設計樣式,即火炕的炕洞一端與灶臺連接,而另外的一端則與直通墻外煙囪,使用灶臺來做飯的同時,煙道里的余熱得到了最充分利用,輔助對炕的表面進行加熱。
3、用火炕來進行采暖的方式對室內的布局產生了相應的影響,其中,臥室、起居室廚房等均以火炕而彼此聯系。對生活需要的不斷發展,采暖的方式發生了變化,進而廚房隨之與起居室分離開來,與衛生間重新組合,灶臺間開門兼做門斗,以阻隔室外寒冷空氣進入臥室,人們經過灶臺間進入臥室,是進出東西屋的通道,灶臺間設有做飯、燒炕取暖的四個灶,有的人家在外屋設一道與北墻平行的墻體,將房間分為南北兩部分,其中,南間是主要的生活間,而北間也叫做“倒閘”。更有利于在冬季保持室內溫度。
(四)特殊門窗的處理手法在滿族民居中的應用
東北滿族房屋的大多數門窗多位于南面,這樣的設計保障了充足的采光有利于更好的通風。因此,位于南面的窗戶較大,而位于北面的窗戶則相對狹小。另外,窗戶外面用以窗戶紙,采光不會受到干擾而阻止了大風雪進入室內,窗戶紙的物理效應還可以使屋內墻體不會受冷熱的氣流換替而脫落。房門主要采用兩個門,即內門和外門,更能夠阻擋室外的冷風。
(五)墻體保溫在東北滿族民居取暖中的應用
1、厚重的墻體
墻體在滿族居室中不僅是分割空間的作用,同時也是保溫隔熱的重要環節。東北居民對墻體的保溫性方面具有獨特的做法。為抵御由西北方向入侵的冬季西伯利亞寒流影響,民居建筑朝北墻體最厚,其次是南墻,再次是山墻,室內隔墻由于不承重普遍較薄,經濟條件差的用泥草墻,經濟狀況好的用木板墻。
2、復合材料墻體
東北地區的滿族民居中罕有單一使用一種材料的情況,即使以一種材料為主,也會同時涂抹、添加泥土等一系列的保護措施,大多是幾種材料組合而成。傳統民居墻體,技術水平、經濟條件等的限制,節約磚的用量首當其沖,采用只在墻體的內、外兩側進行砌磚,墻的中間部分則用碎磚并灌以白灰漿達到粘合的效果,與單一磚墻保溫性能相比抵御冬季的寒冷氣流更為有效。
3、關于火墻的應用
墻體是中空的被稱之為火墻,這種采暖設施最早由滿族人發明,與灶臺相連,取暖與做飯兩用。一般設置在炕邊上,中空的部分作為煙道,彌補了單純靠火炕提高室溫、供熱取暖的不足,火墻在室內取暖的應用增加了室內散熱接觸面,使室內溫度分布更加均勻,提高了室內活動空間的舒適度。火墻外觀上與室內的隔墻基本相同,室內的空間大小決定了其高度、長度?;饓Φ膬炔客坑猩匙雍湍啵ü鈺r用抹布著沾水,用以強化煙道內的煙氣流動,從而加快升溫,外表面涂刷白灰和石膏,減輕雨水的沖刷。
4、對民居外墻的防凍處理
傳統的東北民居構筑墻體時均采用夯土墻的類型,這是因為在東北,白晝和夜晚的溫度差異較大,水分自然會在墻體中存留。如此差異明顯的溫差會將墻體的水分凍結,從而體積膨脹,在反反復復的凍結和融化融的過程中,墻體的開裂指數明顯增大,外墻體的有效期隨之雖短。對此,加入富有彈性的稻草可以擴充砌塊之間的空隙,從而減小了水分對墻體的破壞。在提高保暖性能、減少柱子損害方面,在東北地區的滿族房屋設計中,通常將柱子的外墻陷在墻體的內部,這樣冷橋便不會產生,柱子的使用得到了最大的保護。
(六)如何在東北地區的滿族民居中應用屋面
從建筑單體看,同一建筑平屋頂的外表面積最小,散熱量最小。在綜合考慮東北滿族民居氣候影響背景前提下,采取坡度較緩的硬山頂構造形式,有利于冬季屋面積雪的適量保存,使雪本身作為一種有效的自然保溫層,對冬季建筑單體起到一定的保溫作用。在通過對日照、風、雨、雪的綜合關系及建筑單體的保溫性以及防水的性能等方面綜合考慮地基礎上,建筑屋面的主要材料以瓦頂和草頂為主。
瓦屋面橫向與縱向緊密整齊排列、青磚采用仰面鋪砌的處理手法是為解決雨水天氣或冬季積雪消融時雨水能順利排泄,考慮到瓦面的單薄感屋面坡兩端做兩垅或三垅合瓦壓邊加強瓦面的厚重感。在滿族民居房檐位置以雙重滴水瓦的處理方式,既對瓦屋起到了裝飾作用,又提高了屋面的排水速度。同時還能避免由季節交替產生的凍融造成瓦屋脫落存在安全隱患現象。
雖然滿族房屋的單體草屋頂屋檐苫草要薄,但屋脊苫的草需要加厚,這是考慮到了冷風和雨水的因素。
東北滿族民居的墻體很厚,但是屋頂單薄,屋頂隔熱和保溫性能非常差,而屋頂的展開面積大不利于整體保溫。針對這種情況室內屋架上做有天棚,是屋架和天棚之間形成獨立的間層以阻隔冷空氣。有的天棚上放置鋸末或草木灰,再往天棚下裱糊較厚層的紙張,進一步加強保溫效果。
(七)如何在東北地區的滿族民居內應用地煙囪
在多種多樣的滿足房屋樣式中,煙囪都是需要樹立在地面的。如果煙囪選擇在屋頂,雨水往往會在底部泄出或者滲漏,而立在地面,則避免了這個缺點。而其,煙囪不要貼近房屋本身,選擇用一道矮墻在中間隔離,且這個矮墻內設有煙道。滿足房屋采暖需要大火,煙量較大,矮墻延長了煙道的距離,更有利于有效的采暖和良好的通煙。另外冬季多雨雪,滿足人民便將火炕設計有三處通口。第一個通口設在灶膛,此處進入燃火原料,第二個通口設于灶膛連接火炕的煙道,第三個則是設立煙囪與火炕的煙道。當灶膛中的火點燃,熱煙順著第二個通口成功直通火炕的內部,隨之升高了火炕的溫度,屋內得到供暖,第三個通口不會將過量的熱煙存在室內,熱煙順暢的經此到達煙囪處。另外,煙囪的設計也十分科學,將一個深坑設計在煙囪的最下方,這樣既有利于熱煙的排放,還可防止室外的風雪灌進室內。
(八)淺談火炕的使用在滿族房屋內使用的生態價值
火炕的發明和應用可以作為東北滿族民居地域技術的代表,同時也是滿族居住文化的標致?;鹂坏氖褂没静恍枰杀荆饕牧隙际请S處可見的自然資源,加熱與做飯同步,每天做飯的同時,大部分的熱能進入到火炕,能源能充分的利用,節省燃料、取暖的性能好且保持持久。解決了東北地區燃料緊缺的問題,火炕清理出來的炕土,是上等的莊稼肥料,非常環保生態。因此它成為了東北滿族民居生活中不可取代一直被應用的取暖設施。
結論
東北滿族民居保暖措施由最開始的穴居,到借鑒漢族火炕,慢慢由穴居移到地面,實現地面居住?;鹂坏氖褂贸蔀榱藵M族居民由地下到地面的轉折點。滿足居民以火炕為原型,延伸發展出其他的室內保暖、取暖的方法以及措施,不斷提高滿族居民冬季防寒保暖的居住條件。隨著現代社會的發展,滿族居民對居住環境提出了更高的訴求,這在一定程度上對東北傳統民居取暖措施提出了新挑戰,希望通過新的技術手段解決這個問題。為滿族居民冬季取暖提供更好的居住環境。
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論文摘要:減少暖通空調系統能耗意義重大,應從設計和系統運行本身充分考慮各種節能措施,以有效地達到節能環保的目的。
引言
我國幅員遼闊,地域寬廣。從北到南分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。我國嚴寒地區、寒冷地區以及夏熱冬冷地區的部分城鎮都需要采暖,采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時,我國大部分地區夏季炎熱,空調又日益普及,建筑空調能耗正在迅速增加。據統計,空調能耗占建筑能耗的55%左右,約占社會總能耗的20%。因此空調系統的節能不容忽視,降低空調系統的能耗對減少建筑系統總能耗的意義重大,同時對緩解用電緊張局面,優化能源結構和提高能源利用率也具有十分重要的意義。
1暖通空調的作用及產生的效果
1.1暖通空調的作用
安裝暖通空調是為室內提供舒適的工作和生活環境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調中,以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標,在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調室內,主要以滿足生產工藝為標準。
1.2暖通空調對人體的影響
由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導致室內污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發出的多種致病化學物質,加上通風換氣量的明顯不足,空氣在室內循環造成室內空氣品質嚴重不合格。
如何才能有效地解決空調房間存在的空氣品質問題,已引起人們的廣泛關注。通過通風換氣向室內提供大量新鮮空氣,是改善空氣質量的有效措施。但同時意味著增加新風負荷。利用增加新風量和排風進行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調的運行耗能。
2影響暖通空調的不利因素
在房屋建筑熱工設計時,為了能達到房間內有舒適的微氣候,需要恰當地利用房屋圍護結構的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規劃設計、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個方面。
2.1圍護結構的作用
圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括屋面、外墻和窗戶等;內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護結構的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如北京地區,通過圍護結構的傳熱損失占全部熱損失的77%,在沈陽地區,占65%左右。由此可見,改善圍護結構的熱工性能對暖通空調節能有著很重要的作用。
2.2規劃設計的作用
建筑物的規劃設計是建筑節能設計的重要指導,規劃節能設計需要從地址選擇、功能分區、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節性尤其冬季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境等方面進行規劃布局。主要為優化建筑物微氣候環境,重點考慮利于節能,充分重視利用太陽能及冬季主導風向、地形地貌的自然優勢。節能規劃設計就要分析構成環境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規劃布置,認真分析,充分論證,利用和改造不利為有利,形成良好的、利于節能的微氣候環境。
3暖通空調的節能設計
空調節能系統的設計必須根據工程具體情況,對空調運行季節進行全方位、全過程的分析,找出一個合適的方案,使空調系統在不同的室外氣候參數或室內狀況下都可以經濟、合理、正常地運行。
3.1采用合理的冷熱源
對系統設計中的設備進行合理選型是影響空調節能的關鍵因素,合理配置中央空調系統的冷熱源對節能和能源合理利用關系重要。中央空調系統常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。比如:浪化鏗機組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節能適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。 轉貼于
3.2采用蓄冷系統
各地區經濟發展不平衡,但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際,在用電高峰時電力供應不足,而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區,就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統將水制成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出去,這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果,并能產生較好的經濟社會效益。
3.3采用變頻應用系統
變頻技術在現在空調系統的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調系統的某些不足,還能較大地降低能耗、節省運行費用。采取變頻技術的原因是:
3.3.1設計人員在進行設備選型時,通常會預留一定的富裕量,事實上設備很少會在全負荷下運行,甚至不可能出現全負荷運行的情況。
3.3.2建筑物由于使用環境的變化,負荷也會發生相應的變化。
3.3.3建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產生波動。正常情況下,空調設備只能按設備的額定功率運行。當負荷降低時,設備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術,使空調設備的輸出功率隨著負荷的增減而變化,就會起到明顯的節能效果。根據空調負荷狀況,改變水流量或風流量能有效地實現節能。變風量( VAV)空調系統是通過末端裝置來補償室內負荷的變動,調節室內送風量以維持室溫。變水量系統(風機盤管)是通過水量控制的方法來調控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調節,可以實現所需空調負荷的用時匹配,使其達到節能的目的。
4再生能源在暖通空調中的應用
可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優勢,因此在能源日益短缺的今天,盡量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空調中的應用方式有以下幾種:
a)太陽能的利用
b)自然風的利用
c)地下水的利用
d)土壤能的利用
e)風能和海洋能的利用
【論文摘要】: 分析了粉煤灰加氣混凝土砌塊墻體裂縫形成原因。
粉煤灰加氣混凝土砌塊是一種輕質墻體材料,具有良好的隔熱性能,施工較為簡便,價格低廉。是我國夏熱冬冷地區唯一能以單一材料方式滿足建筑節能要求的墻體材料。
但是在加氣砼砌塊墻體施工中,由于砌塊強度等級低、吸水率高、收縮變形大,還是沿用傳統的墻體砌筑與墻面抹灰工藝,經常出現墻體裂縫,由裂縫引起滲漏,墻面抹灰空股、開裂等質量問題。這種帶有普遍性的質量通病,一直困擾著業主、開發商。因為墻體裂縫給使用者在感觀上和心理上造成不良影響。隨著我國經濟發展以及房改、住房商品化的進展,人們對辦公和居住條件要求越來越高,因此對建筑質量的要求也隨之提高,這樣對建筑墻體的裂縫控制要求顯得更為嚴格。由于對墻防裂的各種技術措施不完善,涉及墻體裂縫乃至滲漏的糾紛、投訴以至官司也越來越多。房屋建筑的裂縫問題也成為用戶評判建筑質量安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準。因此提高墻體工程質量,特別是制定系列的防治技術措施,已成為國家行政主管部門及業主、開發商共同關注的課題。要解決墻體質量問題,首要要分析造成問題的各方面原因。
涉及形成墻體裂縫的因素很多,既有地基沉降、溫度變化、干縮變形方面的原因,也有設計構造、材料及施工質量、工程管理方面的原因。根據成因最常見的裂縫可分為四類。一是溫度裂縫;二是干燥收縮裂縫,簡稱干縮裂縫。以及由溫度和干縮共同產生的裂縫;三是
設計構造造成的裂縫;四是施工質量造成的裂縫。
1. 溫度裂縫
由于日照及晝夜溫差、室內外溫差、季節溫差所產生的溫度變化,會引起材料的熱脹、冷縮。當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時,墻體就會產生溫度裂縫、如框架梁下沿砌塊頂部的水平裂縫,門窗洞邊的角裂縫等。
2. 干縮裂縫
對于粉煤灰加氣砼砌塊,隨著含水量的降低,材料會產生較大的收縮變形。一般干縮率為0.3-0.45mm/m。干縮變形的特征是早期發展較快,如果將砌塊放置28d能完成約50%的干縮變形。這類變形在墻體上分布廣、數量多、裂縫程度也比較嚴重。如墻體的垂直裂縫、階梯形裂縫、窗臺邊斜裂縫、框架柱與填充墻之間的裂縫。
然而上述形成的各種裂縫,往往是在溫度應力變形和干燥收縮變形共同作用下形成的。
3. 因設計構造產生裂縫的因素
(1) 非承重砌塊墻體是后填充的圍護結構,在墻體過長、過高時,未采取加強構造措施。
(2) 門窗洞及預留洞的四角處于應力集中區,未采取合理連接構造措施。
(3) 墻面開槽、開洞安裝管線、線盒及插座等,未提出細部處理要求。
(4) 墻面吊掛重物處,未作加固處理引起墻體變形開裂。
(5) 與水接觸墻面未考慮防排水、泛水及滴水等構造措施,引起開裂滲漏。
4. 因砌筑施工質量造成裂縫的因素
(1) 砌塊缺棱掉角或對非標準砌塊隨意砍鑿砌筑:用不同塊材混砌:使用齡期不足的砌塊,墻體容易開裂。
(2) 砌塊上墻時含水量過大或雨期施工淋濕砌塊,墻體會因干縮引起開裂。
(3) 未采用配套的專用砂漿。
(4) 砌塊排列不合理,未按規定接槎砌筑或通縫;水平、豎縫厚薄不均且砂漿不飽滿;砂漿和易性、保水性能差;日砌筑高度過大等均容易引起墻體開裂。
(5) 砂漿鋪發面過大,鋪灰長度不應大于75cm,超長時砂漿易失去塑性,造成灰縫尤其是豎縫不密實。
(6) 砌體與砼柱之間沒有加拉接鋼筋或拉接不牢固:離梁底300mm高時,砌體間隔時間不夠和頂砌不密實。 轉貼于
(7) 門窗框與墻體之間嵌縫及防水處理不當,容易引起接縫處開裂滲漏。
(8) 墻體開槽、孔洞預留、穿墻套管等部位填補處理不當,會引起局部開裂。
5. 因墻面抹灰造成裂縫的因素
(1) 抹灰砂漿未采用配套的專用砂漿。
(2) 采用普通抹灰砂漿,一般砂漿與砌體的物理力學性能差異較大。如兩者的線膨脹、線收縮系數相差很大,兩者的強度相差也較大,因砂漿自身收縮產生開裂。
(3) 基層清除不干凈。當基層處理未采用界面劑時,因抹灰砂漿保水性能不能滿足砌塊吸水要求引起砂漿開裂。
(4) 抹灰一次成活,或分層抹灰無適當間隔時間,或抹灰層過厚未采取加強措施。
(5) 對框架柱、梁與砌體之間不同材料的結合部,未采取防裂措施。
關鍵詞:砌體結構房屋裂縫 預防
砌體結構因其具有投資節省、施工方便、就地取材等優勢,己在多層住宅、學校、醫院、科研用房等建筑中得到了廣泛應用,是我國建筑工程中量大面廣的最常用的結構形式。在現有的多層房屋建筑中90%以上是砌體結構。但砌體結構在具有上述優點的同時,也存在抗拉與抗剪強度低等缺點,因此許多砌體結構建筑物在建設和使用過程中出現了不同程度、不同形式的裂縫,這是一個相當普遍的問題,是一個長期困擾著建筑工程技術人員的難題,深入研究砌體結構的溫度應力及其溫度裂縫控制措施顯得尤為迫切。
1砌體結構的特點
1)既有砌體結構的優點。作為一種古老的建筑結構形式,砌體結構能夠長期存在并不斷發展,因其具有下列優點:粘土、砂、石是制成磚、砂漿及石砌塊的原材料。它們都是一種天然材料,分布較廣,易于就地取材,且與水泥、鋼材和木材等建筑材料相比,造價低廉;磚、石或砌塊砌體具有良好的耐火性。在一般情況下,砌體可耐受近400℃的高溫。
2)砌體結構的缺點。砌體結構年久失修,導致整體性、耐久性、承載力降低;強度較低、自重大。因而墻、柱截面尺寸大,材料用量多,對結構抗震不利;砌體質脆、抗拉強度低,極易在外荷載作用下出現裂縫;總之,砌塊尤其是磚的造價較低,易于就地取材,保有量十分可觀,而且砌體結構主要應用于多層住宅、公寓及辦公樓中,給我國的抗震防災和能源供應帶來沉重的壓力。
2砌體結構房屋常見的病害
1)砌體結構溫度裂縫。砌體結構建筑物在外界環境溫度發生變化時,可能出現溫度裂縫,主要是由以下兩方面原因造成的。砌體結構建筑物地面以上與地面以下部分、室內與室外部分存在溫差。夏季時墻體內表面溫度低,因溫差引起的變形小,而墻體外表面溫度高,因溫差引起的變形大,冬季則與之相反,造成墻體內外變形不一致,墻體在這種長期的不協調溫差變形作用下將引起房屋墻體開裂,從而產生溫度裂縫。
2)干縮裂縫。一般多表現在建筑的下部幾層,由于干縮變形受基礎約束而出現,呈倒八字形,并且下重上輕。干縮裂縫是一種與砌塊的干縮性、含水率、砌筑砂漿的強度及灰縫的飽滿度等因素有關的裂縫。砌塊成型后,混凝土在硬化過程中逐漸失水而干縮,其干縮量的大小因材料和成型質量而異,并隨時間的增長而逐漸變小。 這種干縮是在一個相當長的時期內延續的,整個砌體處于徐變狀態中。
3)地基沉降差異引起的裂縫。地基沉降差異引起的裂縫多出現在房屋的底層。地基規范認為當磚砌體房屋的沉降差超過2‰時,砌體房屋才會出現裂縫。在房屋底層的窗臺下出現上寬下窄的垂直裂縫,這是因為窗間墻在荷載作用下沉降較大,而窗臺墻荷載較輕,沉降較小,在地基向上的反作用力下,在窗臺墻頂面中部產生彎曲拉應力最大,而引起該處墻體開裂。與實心粘土磚相比,砌塊塊體高,空洞率大,灰縫的砂漿結合面小,豎縫大且其飽滿度差,因此應力較為集中,易沿灰縫產生裂縫,砌筑時灰縫很難得到保證。而且砌塊的熱膨脹系數和干縮性都比粘土磚大,勻質性也比磚砌體差,以上都是產生裂縫的內因。外因則主要是屋面和墻體的溫差過大和砌塊上墻后二次干縮變形的影響,以及砌塊生產質量、施工質量不符合建筑要求等。
3砌體結構房屋常見的病害及預防
3.1構造要求和防裂措施
1)對地面以下或防潮層以下的砌體,潮濕房間的墻,應采用強度等級不低MU7.5的混凝土砌塊。2)五層以上房屋的墻,以及受振動或層高大于6m的墻、柱所用混凝土砌塊最低強度應不低于MU7.5。3)砌塊砌體應分皮錯縫搭砌,上下皮搭砌長度不得小于90mm。當搭砌長度不滿足上述要求時,應在水平灰縫內設置不少于2φ4的焊接鋼絲網片。4)為了防止或減輕房屋在正常使用條件下,由溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫,應在墻體中設置伸縮縫。伸縮縫應設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中和砌體產生裂縫可能性最大的地方。5)為防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫,屋面應設置保溫、隔熱層;采用裝配式有擦體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋;在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置水平滑動層;頂層屋面板下設置現澆鋼筋混凝土圈梁,并沿內外墻拉通,房屋兩端圈梁下的墻體內宜適當設置水平鋼筋:房屋頂層端部墻體內適當增設構造柱。6)為防止或減輕房屋底層墻體裂縫,應增大基礎圈梁的剛度;在底層的窗臺下墻體灰縫內設置3道焊接鋼筋網片或2φ6鋼筋,并伸入兩邊窗間墻內部小于600mm。7)為防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層第一、第二開間門窗洞處的裂縫,應在頂層和底層設通長鋼筋混凝土窗臺梁。
3.2裂縫的設計構造措施
1)溫度裂縫防治措施。減小墻體的長度,設置有效的保溫、隔熱層,以減少鋼筋混凝土屋蓋與頂層砌體墻之間的溫差。如沿墻體每隔一定間距設置伸縮縫,在屋面設置的保溫、隔熱層應從檐口泛水根部作為起止點,能較自由的滑動變形,要求縫間材料的剪切模量比砌體低;滑動層本身的抗壓強度不能低于砌體;3)必須按抗震要求設置限位裝置,滑動層上部的屋頂結構部分在地震時才不致于被甩出去;在滑動層處要求連接密封,不得漏水、漏風成為冷橋。頂層屋面板下設置現澆鋼筋混凝土圈梁,并沿內外墻拉通,也可適當加大高度,必要時房屋兩端圈梁下的砌體墻內設置水平筋。
2)不均勻沉降裂縫。為防止或減小由地基不均勻沉降或地基反力不均勻引起的裂縫,可采取以下措施;“防”的方法:合理進行結構布置,選擇合理基礎類型。如控制軟土地基上房屋的長高比;體型較復雜時,設置沉降縫;選擇整體剛度較大的基礎類型等?!翱埂钡姆椒?加強結構的整體性,易開裂的部位局部加強。如為避免墻體間相互變形不協調而開裂,在外墻轉角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔一定間距適當加設一定長度、一定量的焊接鋼筋網片或拉結筋;增大基礎圈梁的剛度。
3)干縮裂縫。砌塊上墻后的干縮,引起砌體干縮,而在砌體內部產生一定的收縮應力,當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗收縮應力時,就會產生裂縫。這種因砌塊干縮而引起的墻體裂縫在內外墻、在房屋各層均可能出現。由于墻面的收縮變形受基礎及橫墻的約束所致,一般多表現在下部幾層,其表現形態為墻體中部出現階梯形裂縫;環塊體周邊灰縫的裂縫。砌體上墻砌筑前嚴格地控制其含水率。因為砌塊的含水率是影響砌塊砌體干縮裂縫的主要原因。要做到養護齡期不足、含水率不合格的砌塊不上墻。
3.3砌塊墻體的施工要求
1)砌筑前,應根據砌塊尺寸和灰縫厚度要求,預先計算皮數,進行排塊,堅持立皮數桿施工。砂漿強度等級必須符合設計要求。2)砌筑時應盡量采用主規格砌塊,并應清除砌塊表面污物及底部毛邊,必須孔肋相對、錯縫搭砌。3)砌塊與混凝土柱連接處及施工留洞后填塞部位增加拉結鋼筋,錨固鋼筋必須要展平砌入水平灰縫。4)嚴格控制墻體孔洞預留及開槽的處理,避免削弱墻體強度,對洞邊空心砌塊應填實及加設邊框等處理,以確保墻體整體性。5)在不同材料的結合部、新舊砌體連接處及開槽位置、抹灰層釘上鋼絲網或加防裂網布可減小抹灰層的開裂。
關鍵詞:輕骨料;混凝土;發展現狀
一、前言
高性能輕骨料混凝土已成為當今混凝土領域的主要發展方向之一,這是因為,優質的高性能輕骨料混凝土與傳統混凝土相比強度高,且質量輕,而且耐久性好,因此在建造大跨度橋梁和超高層建筑時,結構自重會大幅度減輕,相應的材料的用量也會減少,基礎荷載也會降低。從建筑節能方面考慮,在北方地區采用高性能輕骨料混凝土作外墻,冬季取暖能耗較傳統的實心黏土磚或普通混凝土墻體節省約30%--50%,如考慮夏季降溫能耗,使用能耗將節省40%--60%。以上這些都會提高建筑工程的使用性能,降低工程總造價節省了維護費用。此外,輕質結構用混凝土還是海上采油平臺的理想建設材料,與現在的鋼鐵采油平臺相比,具有安全度高、穩定性好、使用壽命長、維修費用低、綜合造價低等優點,對開發我國的油氣資源,實現能源的可持續發展具有重要的戰略意義[1]。
二、輕骨料混凝土的特點
配制輕質結構用混凝土最有效的途徑就是采用輕骨料。輕骨料表面粗糙多孔,有一定的吸水能力,這十分有利于改善混凝土的界面黏結,提高整體的強度;其吸水能力可做為水分存處器,先吸入一部分水分,在以后的養護過程中又釋放出來,有利于水泥的充分水化。由于輕骨料混凝土具有輕質、高強等優點,它比相同強度等級的普通混凝土自重降低20%―30%。這就使結構荷載占有較大比例,并且對材料性能具有較高要求的高層建筑、大跨度橋梁、海洋工程等來說,輕骨料混凝土的這種性能具有較高的市場競爭力[2]。
輕骨料混凝土具有以下特點:
1、輕質高強:輕骨料混凝土的干表觀密度一般為760~1950kg/,結構輕集料混凝土的干表觀密度為1400~1950kg/,普通混凝土的干表觀密度一般為2000~2800kg/,與之相比,輕骨料混凝土可減輕20%~40%,而其強度可以達到普通混凝土用的強度等級CL15~CL50。
2、抗震性能好:地震力和上部結構的自重成正比,當結構采用輕骨料混凝土將降低地震力。同時,由于輕骨料混凝土的彈性模量比同等級的普通混凝土低,結構的自振周期將變長,變形能力增強,結構破壞是將消耗更多的變形能,因此,輕骨料混凝土有利于改善建筑物的抗震能力和抵抗動荷載作用的能力。
3、抗裂性好:和普通混凝土相比,輕骨料混凝土的熱膨脹系數和彈性模量較小,使得由于冷縮和干縮作用引起的拉應力相對較小,表現為輕骨料混凝土的抗裂性較好,這時改善結構的耐久性,延長結構的使用壽命是非常有利的,并有助于降低結構在使用期間的維修費用。
4、耐久性好:使用輕骨料能有效避免混凝土的堿集料反應問題,延長結構的使用壽命。
三、輕骨料混凝土在我國發展情況
我國輕骨料混凝土發展和應用相對較晚。從50年代開始研究人造輕骨料,先后研制成黏土陶粒、頁巖陶粒和燒結粉煤灰陶粒,幾經起伏目前年產量達300萬立方米。據1990年對北京、上海、黑龍江、吉林、沈陽等10個省市不完全統計的資料表明,從70年代―80年代的10年中,用于房屋建筑外墻板的輕骨料混凝土約占其總量的50%;用于建筑砌磚占砌磚的27%。
90年代我國輕骨料混凝土的應用發生了出乎意料的變化。它在墻體中的應用從以高層建筑外墻板為主,改變成以高層建筑框架填充墻用的小型空心砌塊位主地格局;而在承重結構中的應用不僅沒有提高,反而有所減少,出現了近十年來的全國各地新建的萬余棟高層、超高層建筑、大跨度橋梁和高速公路橋等,于是墻體材料得應用,而用于承重結構的高性能陶粒的生產與發展,并沒有受到應有的重視,輕骨料混凝土發展缺乏統一的管理和協調[3]。
隨著對建筑節能和建筑物功能性要求的提高,高性能輕骨料混凝土的研究和應用也得到了快速發展。據1995年不完全統計,以超輕陶瓷粒為主的各種陶粒年產量在200萬立方米以上。如今,廣州、烏魯木齊、昆明、黑龍江和京津塘地區已成為超輕陶粒盛產基地。上海生產出堆積密度為700~800 kg/的粉煤灰陶粒和500 kg/以下的超輕陶粒;湖北宜昌生產的高強陶粒,可以配制出強度等級為C30~C60或更高的輕骨料混凝土。
隨著宜昌、上海等地高強、高性能輕骨料的規?;a,高強輕骨料混凝土,結構輕骨料混凝土 在我國已逐漸應用。
四、輕骨料混凝土存在的問題
輕骨料混凝土在我國已走過了近40年的研究和應用的歷程。由于技術、經濟和建設觀念等的限制,該材料沒有取得預期的市場份額。輕骨料混凝土行業存在的主要問題有:
技術水平仍處于初級階段
企業生產規模小,生產工藝老套,產品分級處理隨意,而且質量不穩定?;旧鲜菦]有環保設施的簡陋生產線、污染嚴重、與國際水平差距正在拉大。
產品質量不理想
絕大多數的企業的人造輕骨料僅能達到普通輕骨料的質量標準,密度等級在300―900之間,顆粒均勻性差,強度不高,一般僅適用于制備非承重的混凝土制品,以輕骨料混凝土砌塊、輕質內隔墻板、保溫材料為主。嚴重制約了輕骨料在國內工程結構混凝土上的使用。
從業人員對輕骨料經濟性認識不全面
綜合評估輕骨料混凝土的結構工程發現,輕骨料混凝土依靠其自身的優點,會大幅度降低整體建筑物的成本。資料介紹,采用輕骨料混凝土可降低構筑物自重30%~40%,減少勞動強度約20%,減少材料運輸量30%~40%,節省鋼筋量10%左右,工程造價綜合降低10%。但是,由于人造輕骨料比普通碎石、卵石的價格高出幾倍,甚至幾十倍,通常只簡單地從混凝土單方面造價上進行核算,而不考慮整個建筑造價,結果成本較高,從而抑制了輕骨料混凝土的生產和應用。
五、結束語
輕骨料混凝土滿足利廢、節能原則,具有良好的經濟效益和社會效益,對于實現建材工業的建筑節能和墻體改革的目標具有積極的推動作用。但目前輕骨料混凝土的質量和產量還遠遠不能滿足建筑業高速發展的需要,并且存在許多問題。提高輕骨料混凝土的質量,大力推廣應用輕骨料混凝土,仍是擺在所有技術人員面前的一項重要任務。
參考文獻:
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論文摘要:為了改善了居住舒適性,又有十良好的節能效果和綜合經濟效益,建筑外墻采用外保溫技術體現了多方面的優越性。節約能源消耗和人們對居住環境的舒適性要求的不斷提高,采用外墻外保溫技術的需求正日益迫切,外墻外保溫市場必將迅速擴大。
1.什么是建筑節能?
(1)改革開放,國家每年新建和改建的幾千萬建筑要消耗幾十億噸樹、磚石和礦物材料,造成森林的過度砍伐(目前世界森林覆蓋率只有22%,而且不均勻),帶來土地的破壞,大大破壞了自然環境。(2)住宅與公共建筑的采暖、空調、照明和家用電器等設施消耗占全球三分之一能源,主要是化石能源。而化石能源燃料是地球經歷了億萬年才形成的,它將在幾代人中 間消耗殆盡。
所以建筑節能即是在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用能源。在某種意義上稱作“提高建筑中能源利用率”。也就是說,并不是消極意義上的節能,而是從積極意義上提高利用效率。
2. 建筑節能包括哪些內容?
在能源和資源得到充分有效利用的同時,建筑物的使用功能更加符合人類的需要,創造健康、舒適、方便的生活環境是人類的共同愿望,也是建筑節能的基礎和目標,建筑節能應該是:(1)冬暖夏涼。由于圍護結構的保溫隔熱和采暖空調設備性能愈益優越,建筑環境將更加舒適。(2)通風良好。空氣經過過濾后,新風“掃過”每個房間,換氣次數足夠,空氣清新。(3)在圍護方面,包括建筑物外墻外保溫、屋面保溫、改善門窗的熱性能和密閉性。必要時,還有樓地面保溫。
3. 外墻保溫技術
節能保溫墻體施工技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩大類。
3.1 內保溫技術
外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長,技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。被大面積推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。但內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度,影響居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。內保溫在技術上的不合理性、局限性,決定了其必然要被外保溫所替代。
3.2 外保溫技術
外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。
1) 外掛式外保溫
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝飾面。還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大,且施工占用主導工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。
2) 聚苯板與墻體一次澆注成型
該技術是在混凝土框- 剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題,其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時,聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬,影響后序施工。其中內置的聚苯板可以是雙面鋼絲網的,也可以是單面鋼絲網的。雙面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內側鋼絲網架與墻體外側配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、L 型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結合性能也較好。與雙鋼絲網相比較,單面鋼絲網技術因取消了內側鋼絲網和安裝保溫板前的板外側抹灰,節省了工時和材料。其造價可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網架,造價較高,且鋼材是熱的良導體,直接傳熱,會降低墻體的保溫效果。
對于混凝土與無網架聚苯板一次成型復合墻體試驗研究結果表明,在混凝土中水泥漿量合適的條件下,直接利用混凝土作為粘接劑來粘貼聚苯板,是完全可能的。在對聚苯板的背面進行處理之后,其與混凝土的粘接力進一步提高(其平均粘接強度可以達到0.07Mpa,而且破壞均發生在聚苯板內)。此技術取消了鋼絲網架,其保溫性能提高,而且板的成本再次降低。在經過對其長期耐久性論證之后,工程中可以推廣使用。
3) 聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm 的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中ZL 膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998 年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前仍被廣泛認可的外墻保溫技術。該施工技術簡便,可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。
結語
(1) 建筑處墻采用外保溫技術存在著多方面的優越性,既明顯改善了居住舒適性,又有十良好的節能效果和綜合經濟效益。隨著我國建筑節能要求與舒適性要求的不斷提高,采用外墻外保溫的需求正在日益迫切,外墻外保溫市場必將迅速擴大。
(2) 目前,國外多種多樣的外墻外保溫技術已取得了長足的發展。在這樣的條件下推進我國的外墻外保溫技術,能夠吸取國外有益的先進經驗。并結合我國實際進行創新,改造,以較高的起點,較快的速度前進。
(3) 我國外墻外保溫技的發展,必將是多種技術互相學習,相互滲透,披此競爭,共同提高的局面。也只有這樣,才能促進外墻外保溫技術的繁盛,有利于建筑技術的整體進步。在多種外墻外保溫技術的竟爭和發展中,工程質量,耐久性以及合理的價格,將是取勝的關鍵因素。
(4) 近幾年來,我國外墻外保溫技術取得了巨大的進展,建成了以百方平方米計的質量良好的新建和改建的外墻外保溫工程,為國家的建筑節能事業做出了有益的貢獻。這些工程的實踐證明,只要遵循外墻外保溫的規律性,提出合理的技術要求,并切實按照有關要求認真進行設計和施工,外墻外保溫的工程質量是完全可以保證的。
(5) 許多國家的技術經驗和國內多年的工程實踐證明,外墻外保溫技術確實是中國建筑節能技術的一個重要的基本的發展方向。在各方的共同努下,我國外墻外保溫技術的繁榮指日可待。
總之,施外墻節能措施及材料,是目前建筑工程領域的主流技術和產品。不同地域,不同的氣候條件下可以提出適合本地區的建筑節能措施,以及可以對本地區建筑節能材料資源開發和利用,這也是建筑節能新的研究方向,這需要不同地域的建筑師們在建筑節能設計、實踐中不斷交流,總結經驗教訓,讓中國建筑節能技術真正的走向成熟。
參考文獻