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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇冬季房屋建筑論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
【關鍵詞】房屋建筑,大體積混凝土,裂縫控制
中圖分類號:TV544+.91文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
混凝土的施工裂縫是整個建筑中出現施工裂縫的最重要環節,對建筑的整體質量有著十分重要的影響。由于現階段施工工藝尚未完全成熟,加上一些人為或者其他因素的影響,使得混凝土施工的質量控制具有一定的難度?;炷寥菀装l生形態各異的裂縫,不僅嚴重影響到建筑墻體的整體美觀,也會造成建筑物滲水、漏水現象;一定程度上降低了整個建筑物的整體承載力和負荷性能,使得建筑物的剛度逐漸下降,穩定性和耐久性能迅速下滑,進而容易誘發墻體坍塌,造成重大的安全事故;既會造成巨大的資源浪費,又嚴重影響到居民的生命財產安全。因此,加強對房屋建筑施工裂縫的分析,并采取有效的預防和治理措施,有著十分重要的意義。
二.建筑工程中大體積混凝土發生裂縫成因分析
六安藍翔玻璃主廠房內2臺玻璃窯爐大型設備基礎,東西向長80 m,南北向長50 m,底板厚1.8 m,雙層雙向鋼筋,采用C30、S8抗滲混凝土,混凝土總量8600 m³,必須一次性澆筑成型。在這個工程中筆者從以下幾個方面分析裂縫產生的原因。
1.混凝土的配比和材料質量難以符合標準
(一)水泥凝結或膨脹不正常。水泥是整個建筑行業中最為基礎的材料,其質量和性能將直接關系到整個混凝土施工的質量控制。在進行混凝土配制過程中,由于受到施工人員素質以及不規范操作的影響,或是來自氣溫等方面因素的影響,使得水泥的凝結或是膨脹不正常,水泥的凝結難以符合施工標準。容易誘發裂縫。
(二)原料中含泥量過多?;炷恋馁|量將會對建筑物的整體質量有著深刻的影響,如果混凝土的原材料中含泥量超過工程施工的標準,不僅很大程度的使得混凝土的質量降低,也難以保證整個墻體的粘合性和穩定性。
(三)骨料和水泥發生化學反應容易引起裂縫
由于骨料和水泥中都含有很多的化學元素,骨料多呈堿性而水泥也具有很強的堿性。在進行混凝土的配制過程中,當二者與水進行混合時,很容易發生化學反應,從而生成一種新的物質―硅凝膠。這是一種堿性物質,具有很強的膨脹能力;由于硅凝膠的膨脹,很容易對墻體造成破壞,進而容易產生各種裂縫。
(四)在進行混凝土拌合的過程中,如果水灰比例超過工程標準的要求,塌落度也不符合工程質量控制的要求;在進行原料制作過程中,大量的使用粉砂;這些因素都使得混凝土施工的質量難以得到控制,容易發生裂縫。
2.施工操作不規范,質量管理不嚴格
(一)混凝士施工不規范
在澆筑混凝土前,模板和墊層應適量撒水浸泡,以免混凝土與模板和墊層接觸處混凝土失水過多,造成干縮裂縫。在澆筑混凝土的過程中,對混凝土的振搗沒有嚴格遵守施工規范;過分的進行振搗,使得一些骨料粒發生沉落,混凝土中的水分和空氣被過量擠出。混凝土的表面因水分的泌出而發生豎向的縮小沉落,以及混凝土表面過厚的砂漿層,在水分蒸發之后,很容易構成凝縮裂縫。在混凝土澆筑振搗完成之后,由于過分的抹平壓光超過了相關的操作標準,讓混凝土中的一些細小的細骨料不斷的漂浮到表層,造成含水量很大的水泥漿層,使得混凝土的表面體積發生碳化,并不斷收縮,造成混凝土板面龜裂。
(二)施工工藝不科學
在進行混凝土施工過程中,由于施工工藝的選擇不科學,缺乏合理性,很容易造成支座負筋發生下陷。在進行樓板的施工操作過程中,由于樓板的彈性變形和相關支座負彎矩處的混凝土施工強度難以滿足工程的施工標準。在混凝土還未達到拆模強度要求時便提前拆模,以及混凝土終凝前便施加過大荷載。這些不規范的操作,都使得樓板容易發生彈性變形。當混凝土強度尚處于早期,其強度較小的情況下,如果承受彎矩、壓力、拉力、應力等各個方面的力過大時,很容易造成樓板發生斷裂;位于大梁兩邊的樓板會發生一些不均勻的沉降,也使得支座產生過大的負彎矩。如此,便容易形成很大的橫向裂縫。
(三)建筑施工荷載超過了設計荷載
在施工的過程中,可能在樓板的局部堆放大量的工程物資,其重量太大樓板不能承受,或者因其堆放太過集中,樓板受力不均導致樓板局部下沉破裂,出現縫隙。因此,在施工時一定要考慮到樓板的受力程度,在可以承受的范圍內堆放。同時要注意堆放的技巧不要過于集中堆放,不要堆放在樓板跨度最大的中央,盡量堆放在墻角處,以減輕樓板受力。
3.澆筑后的養護不合理
現在建筑樓板澆筑后的養護方法已經比較落后,這種老式的養護方法已經不符合現代建筑的需要,所以探索改進新的養護方法尤為重要。眾所周知混凝土的失水情況會影響到水泥的水化作用,如果在水泥的水化作用完成之前,失水太嚴重就會造成混凝土的結構疏松形成干縮裂縫等導致樓板的滲水性過大。
三.建筑工程中大體積混凝土裂縫的防治措施分析
1.做好科學的設計
(一)對于地基的不均勻沉降,可通過調整基礎的選型進行控制,如采取改用深基礎及樁基礎等方式以減少這類裂縫的發生。
(二)在板角增加輻射筋?,F澆板的四周在設計上都已配置負彎矩筋,但針對絕大多數裂縫產生于板角這一現象,在板角四周增設輻射筋,使產生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫。
2.冷卻管降溫的措施
這個措施的實施是為了避免建筑工程中的大體積混凝土內外溫差過大,導致裂縫的產生。我們發現在混凝土硬化的階段,混凝土內部水化熱比較大,導致混凝土內部溫度過高。我們可以在混凝土的結構內部先鋪埋冷卻管路,等到混凝土澆注完成,就進行通水循環的冷卻,管內的水流量一般會控制在1.5m3/h。若進水的溫度偏高,應加快水流速度;同時需要觀察冷卻管的出水溫度,用來推測混凝土內部溫度的變化。當然,若是大體積的混凝土養護工作完成以后,還需要通過注漿、壓漿的工序。通常,我們采取真空壓槳的技術措施。
3.嚴格控制施工材料和配比質量
選材及混凝土配比設計根據房屋建筑工程結構的不同。我們需要選擇適當的水泥品種、等級和混凝土強度等級,應盡量避免使用高強度的水泥。要注意工程所采用的必須是質量合格的砂、石等原材料,并需要按照技術規范要求,進行合理地摻合以及添加工程需要的外加劑。需要正確的運用混凝土補償收縮的技術。當建筑采用膨脹劑的時候,要注意考慮到不同的膨脹效果和不同的品種和摻料。要通過具體的試驗來確定材料的最佳配置。
4.認真做好澆筑后的養護工作
建筑工程完工交付使用之前,施工單位必須加強建筑物的管理和保養,避免溫差過大或者樓板過于干燥導致裂縫,所以在間隔一定的時間要采取室內噴水的方法解決。
5.實施溫控防裂措施
比如,改善骨料的級配,采用一些干硬性的混凝土摻混合料,在混凝土配比過程中加人引氣劑或是塑化劑等,減少混凝土當中水泥的用量。夏季溫度較高時,混凝土在攪拌的時候,可以適量添加冰水降低混凝土溫度;冬季溫度較低的時候,可以適量添加溫水提高混凝土溫度。在炎熱的天氣下要是澆筑混凝土,尤其是澆注大體積混凝土要盡量的降低澆筑厚度,盡量將厚度控制在500毫米內,便于表面的散熱。進行第二層澆筑的時候,需要在第一段的混凝土未發生初凝之前完成。根據混凝土澆注面積進行上、下、中各個部位的測溫,定時測定內外溫度,通過調整和養護的方式降低內外溫差。合理的安排拆模時間,要避免混凝土的表面溫度發生急劇的遞減。必須加強保溫和養護措施,混凝土在澆注后要及時鋪蓋一層塑料的薄膜或噴射養護液;另外,應盡量避免在大雨中進行混凝土澆筑工作。
四.結束語
加強對房屋建筑施工過程中的混凝土裂縫防治,是整個房屋建筑施工質量管理的重要環節;因而,嚴格按照施工規范施工,加強施工監督,控制施工標準,防止裂縫的出現,保障建筑質量,維護居民利益有著十分重要的意義。
參考文獻:
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[5]孫維勇 細論大體積混凝土溫度裂縫控制的施工工藝 [期刊論文] 《建材發展導向》 -2011年8期
[6]梁志勇 建筑工程中大體積砼施工技術探討與應用 [期刊論文] 《中國房地產業》 -2011年6期
關鍵詞:房屋建筑;水電節能;重要性;應用;施工
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
在全球能源總消耗量中,商業和住宅建筑大約占三分之一,而工業和運輸業也各占大約三分之一。建筑領域的節能問題,已經成為全世界范圍內共同關注的問題之一。在建筑領域的能源消耗,不同類型國家所占的比例不同,工業化國家占 52%,東歐/前蘇聯占 25%,發展中國家占 23%。但發展中國家建筑能耗增長最快:發展中國家 6.1%/年,東歐國家和前蘇聯 3.4%/年,工業化國家 0.6%/年。建筑用能排放的 C02占到全球排放總量的 1/3,溫室氣體減排又成為建筑節能的基本動力。中國建筑規模世界最大,建筑節能已成為建設資源節約環境友好型社會、邁向低碳排放的一個關鍵領域,在發展建筑節能產業的道路上需要面對在有限資源、能源條件下如何穩步改善人民居住生活環境,促進建筑節能事業健康跨越式發展的難題。這就需要科學認識建筑節能,探索發現建筑節能發展規律,用科學的方法引導建筑節能實踐。
2 房屋建筑安裝水電節能設施的重要性
自覺節約水電能源是每一個公民的義務,也是我國保護環境的基本國策。目前,我國的能源供應比較緊張,能源的緊張給社會和經濟還有人們的生活造成的壓力很大,自然災害頻繁發生更加劇了能源的浪費。能源供需不合理的形勢也會導致人民生活矛盾不斷激化,節能的號召雖然已經好多年,但是卻沒有真正實質的提高。節能就應該從身邊的點滴小事做起,從我做起。因此,在房屋建筑中安裝水電節能設施設備是每個居民的意愿。節約型社會的形成是和諧社會建設的必要條件,中國要實現可持續發展,首要任務就是提高全民節約能源的意識,使節約能源真正實踐到我們的生活中。
3 目前房屋建筑中的水電節能存在的問題
1) 房屋建筑中在水電安裝設備方面存在的問題很多,在水電的安裝上沒有采用節能的設備,而且技術也不到位,導致水電在居民生活中成為最主要的消費之一。
2)對于一些房屋建筑的水電節能的設施和設備,在投入上的不足導致水電節能難以實現,建設者只重視外觀不注重質量,不注重使用價值,不注意節約,導致水電節能不能實現。
3)房屋建筑的管理人員只管抄表和維修,不管檢查,對于一些已經過時的節能設備不能及時的更新換代,導致水電節能的措施不能實現,水電資源依然存在浪費現象。
4 在房屋建筑中水電節能應用的具體措施
1) 房屋建筑中安裝的節能的設施和設備都必須是有效的。包括:使高效的節能燈能夠在用戶中普及,還要大力改造電力的節能設備,使用新型的節電節水產品。加強節能設施設備的日常管理,對節能的設施和設備上的投入資金要做到“舍得”,對節能的設施設備的維護更要做到“舍得”,這樣,不但可以提高技能設備的使用率,還能為我們節省能源開銷,一舉兩得。
2)房屋建筑中安裝節能設備的實施過程。首先,要看施工的技術是否合理,建筑結構電氣設備的施工方法是否合理,各種管道的位置、標高是否符合標準,施工前的準備工作是非常必要的,在房屋建筑中安裝節能設備必須要謹慎,這是一項值得重視地工程。其次,技術人員必須要有專業的工程圖紙,要及時地改善不合理的設施,要及時地與技術人員進行溝通,如果出現技術方面的問題,要及時反映,并及時研究解決對策。最后,就是安裝節能設施后的質檢工作一定要做好,最后的質檢工作也是整個設施環節的一個重要步驟。
3)在房屋建筑中水電安裝節能的實施
(1)安裝節水的設備。要嚴格安裝最先進的節水水龍頭,長期以來由于水壓的超標導致水資源的浪費很嚴重,因此,要嚴格控制配水點的水壓;另外,要在供水的設備上合理安裝減壓的裝置,將水壓的數值控制在限定的條件內,減少超壓造成的水資源的浪費,合理安裝減壓閥的位置。當停止用水時,可以控制管道內的已經減壓的水壓不升高,動態和靜態的減壓都能實現,但是減壓板卻不能實現靜減壓,因此,用減壓閥來減小水壓更合理。
(2)安裝合理的節電設備。配電的時候要安裝合適的變壓器,普通居民用電的電壓一般是 220V,如果用電設備的功率大于 250kW 的時候,要采用高壓給居民供電;配電的線路上也要按照科學的設計,盡量縮短導線的長度,少些彎,要用電阻率低的導線,導線的截面選擇也要合理。
(3)冬天電暖氣的安裝要符合節能的要求,圖 1 是一個節能電暖氣的安裝圖。
4)房屋建筑中的節能設備選擇要符合國家的節能政策要求,響應國家節能號召,不能“節能在口上,浪費在手上”,在房屋建設的節能設置上要悉心聽取每一位公民提出來的合理化建議,完善節能的管理。
5)我國大中型城市人口稠密,在房屋建筑中既要考慮冬季采暖,也要顧及到夏季的供冷。由于人民生活水平的不斷提高,營造良好的室內環境已經成為提升人們生活水平、生活質量的重要因素。因此,對空調系統的節能控制也成為房屋建筑水電工程節能的主要措施。由于我國的空調產品形式較為單一,大多數都以電力驅動為主。那么,為實現節約能源就必須在消費適度的前提下進行房屋建筑中空調能源的多元化發展,要充分利用各類可再生資源,挖掘“能源供應”的潛力。近年來,變頻空調以其節能環保,營造舒適室內環境等特點,得到了飛速發展,相比于同價位的定頻空調,其季節效能無疑更為優秀;而相對于定頻空調,其消耗電能也大幅度下降。因此,從空調節能的角度出發,變頻空調將成為未來空調發展的主要趨勢。除此之外,作為影響空調節能效果的重要因素之一,空調新風問題也應當得到適當的關注。如果新風量過少,會影響空調環境的質量,而新風量過多又會增加其符荷,導致電能消耗增加。因此,為確保有效節能,在實際工作中應當針對不同環境,對空調的送風溫度和新風比例進行調整。針對不同地區的季節氣候變化等情況,應合理運用并推廣各種相應的室內外遮陽設備,充分利用屋頂遮陽、窗戶外遮陽以及外墻遮陽等措施降低太陽輻射;同時,應加強自然風通風手段,通過對自然風的合理利用來縮短空調運行時間,在節能的同時起到環保的效果;此外,通過開發和推廣主動或被動式的除濕裝置,降低室內濕度等方法,都可以起到節能效果,有效減少多余電能的消耗。
5 結語
能源的缺失將會導致一系列惡劣的連鎖反應,節約能源是我們的責任,在房屋建筑水電安裝節能的設置上要不斷改善節能設備和設施。房屋建筑是人類賴以生存的家園,在房屋建筑中安裝節能設備將會給節能做出巨大的貢獻,其中水電節能的設施設備在房屋建筑中的廣泛應用是我們打好節能這場持久戰的先決條件。面對當前世界能源短缺的現狀,在社會各項事業上都應以節約能源損耗為原則進行,而在住宅建筑方面的節能工程則是極具戰略意義的大事。因此在大力發展市場經濟,建設和諧社會的同時,我們更應重視對節約型社會的建設工作的開展,在大力開發新能源的同時,也要注意開發新的能源應用技術,通過先進技術降低能源的消耗。不止如此,還應在教育中滲透節能環保的意識,從小培養學生的節能意識。
【參考文獻】
【1】李軍干,杜紅珍.談建筑節能[J].山西建筑,2008(6):241-242.
【2】劉雁.節能世界出盡法寶[J].資源與人居環境,2007(3):56-60.
關鍵詞:新型住宅, 設計, 可持續發展,節能
Abstract: The house is one of the main carrier and the people's livelihood, economic development, and social progress is the important symbol. However in the design process, how to the complexity of the housing construction form, design the economy applicable, rich individual character and can meet the owner the housing needs of growing new residential, becoming house design personnel which must face the problem.
Keywords: new residential, design, sustainable development, energy efficiency
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著人們經濟收入和生活質量的不斷提升,越來越多的人對住宅的要求已不再簡單地滿足于有房而居,而是對住宅條件提出了更高更新的要求。這種對住宅的更高更新要求雖然體現在諸多方面,但是最為普遍的是體現在要求住宅方便舒適、節能環保、環境優化和盡量節省投入等方面。
一、與時俱進,建筑設計要將美觀大方和經濟適用進行有效結合,凸顯時代氣息
1、注重住宅外觀打造,做到與周邊環境相協調。
住宅建筑應該從總體大局出發,考慮外觀設計與周圍建筑環境相協調,彼此協調且能容入周邊的環境,避免只考慮自身的立面效果,忽略周圍環境的因素。群體住宅小區的設計應當注意色彩與小區主題的協調一致,平面、立面布局富有變化,在滿足通風、采光要求的前提下,錯落有致,相得益彰。從單體效果上,應該注重和諧,在造型上、色彩上、與自然環境相互融合,努力挖掘主題的元素符號,突出造型、色彩、材質的特點,豐富住宅建筑的主題表現力,體現出人文、文化的特色。對色彩加以提煉,體現色彩的多樣性和豐富性,塑造自身的建筑風格。
2、平面方案合理分區,確保設計的功能質量。
首先要注意合理分區,客廳、臥室、廚房、衛生間、書房、健身房要合理布局,在滿足居戶居住舒適性的同時還要注意通風、采光的因素。此外在住宅建筑中還應該適當考慮公共空間的分區,注意滿足家庭成員進行綠化或者飼養寵物等個好的需求。其次注意平面方案的質量功能,首先是采光,不同地區應該按所在氣候分區滿足日照要求,避免無直接采光住宅的戶型,在北方寒冷和嚴寒地區猶為重要。其次是通風,盡量采用自然通風的住宅戶型,防止局部死角造成的通風不暢。按規范設計通風道,其中衛生間盡量做到自然通風。
3、完善公共設備系統,以便充分發揮建筑各部的功能。
現代化的新型住宅必須要有完善的公共設施系統,從而最大限度的滿足居民的生活需求。如變電所、水泵加壓房、交換站、消防控制室、燃氣調壓站等,還應該考慮數據交換站、保安監控室的合理位置布置,另外物業服務、垃圾處理方面應給與足夠重視。
二、以人為本,綜合考慮住戶因素,滿足住戶需求,體現人文關懷
1、充分考慮居住者生活習慣,盡可能讓居住者方便舒適
住宅設計平面布局的合理性體現在戶型面積標準規定下的配套合理性。如設計較大的起居室、廚房、衛生間和貯藏空間,并體現開敞與私密分離、飲食與寢居分離的原則。又如住宅單元設計以寬敞明亮的起居室作為家庭活動中心,將大大方便家庭成員的學習、家務和進行情感溝通交流。從居民生活習慣考慮,住宅單元設計應通過注重細節設計來滿足居住者的方便與實用。
2、充分利用室內空間,盡可能減少居住者購房費用
進行住宅設計時,應對住宅室內的現有空間加以充分利用,在滿足居住者更多需要的同時,還不可過多增加造房費用,減少購房者的購房支出。對于大多數工薪階層以多年薪金積攢購房的購房者來說,這點尤為重要。在住宅設計中,應充分考慮儲藏空間問題,最好的方法是建造內置壁柜,從而節省空間。此外還可對大空間進行靈活分隔,這樣既有利于空間的充分利用和家具、房間的重新布置,又有利于人口變化和房間的調整。
3、充分重視生態環保, 盡可能為居住者提供健康的室內外環境和空間
進行住宅設計時應注意要有良好的室內氣候條件以滿足建筑物使用者居住生活的舒適和健康要求,進而使人和建筑與自然生態環境之間形成一種良性循環的和諧狀態。設計時要注意盡量保護原生態系統,盡可能使用再生資源,并能盡可能利用生物能、地熱、太陽能和風能等自然能源。做到建筑環境舒適,日照及通風良好,有效控制室內各種化學污染,其中建筑廢料排放要盡量做到無害,并能采用生態技術實施廢水、廢物的凈化和再利用。
4、注重人文設施建設,細節之處體現人文關懷。
體現人文關懷就是要盡量考慮到居住者的基本居住需求,進行符合人性化的設計。小區內進行無障礙通道和遮雨通道的設計。例如在南方地區,由于日照時間比較長,尤其是一些大盤小區應該考慮局部遮陽通道,避免進入自己的家園還被曬的大汗淋漓。設計人員應該設身處地的想一想自己的生活感受,并盡量考慮到老弱病殘和嬰幼兒,這樣才能設計出更為人性化的住宅區。
三、積極運用新興科技,設計新型智能化房屋建筑
1、整體設計要做到與時俱進,具備適當超前意識。
智能住宅是一項綜合性的系統工程,它涵蓋了各個專業,只有做到與時俱進,將這些因素密切配合,才能使設計更完善,布局更合理。此外,住宅智能化建設還應當有一定程度的前瞻性,以適應社會發展和居民生活水平提高的要求。例如2l世紀的今天,家用電器的發展極為迅速,如空調、電話、電腦及互聯網的普及、家庭影音中心的流行等等,都對住宅設計提出了很高的要求。所以住宅設計必須要看到未來發展的趨勢。
2、綜合考慮設備要求,做好智能化配套設計。
在住宅設計的全過程要注重和各個設備專業的溝通協調,做好智能化配套設計。在住宅設計中,要充分考慮各種類型信息設備的正常使用和管線埋設、結構化綜合布線的要求,留出足夠的管道井和設備空間。設備安裝遵循“整合、隱蔽、配套”的觀念和設計原則,并做好設備管道的集中布置,這樣可以大幅降低住宅智能化建設成本??傊褪且怪悄茏≌粌H能滿足家庭通訊和電腦上網,還應為信息家電的使用和在家中工作創造條件。
3、充分運用新材料、新技術,創造新型、安全、舒適的居住環境。
為了滿足住宅的節能環保和舒適性,在住宅建筑設計中,要盡量采用新型的結構、墻體材料和構造技術,建造節能環保的“綠色住宅”。住宅的屋面、墻面,地面采用保溫隔熱的新材料如隔熱墻和自控光熱層面板,節點構造采用無熱橋設計;開發雙?;蛉澞艽埃岣咚茕摯暗拿荛]性、保溫性、耐久性及裝飾效果。此外,在住宅的日照、通風、隔熱、防潮、采暖、照明、空調、供水等各個方面,都應適當高于目前實行的標準。
四、節能降耗,建筑設計要走可持續發展之路
1、因地制宜,合理設計,充分利用當地自然資源。
住宅區的規劃布局應根據各地不同,因地制宜,充分利用當地自然資源,使建筑群的規劃布置和建筑物的平面布置有利于自然通風和采光,保留自然水域面積,增加植被綠化形成小區微氣候。設計時采用南北向或接近南北向,使建筑冬季可以增加太陽輻射得熱,夏季可以減少太陽輻射得熱,且與當地夏季的主導風向一致。建筑物的單體設計應控制其體型系數,將體型系數控制在一個較低的水平上,以減少其護結構的傳熱損失,降低建筑能耗。
2、注重使用節能的綠色建筑材料,提高房屋建筑的保溫隔熱功能。
注重實用新型的墻體材料和有利于環保的建筑材料,目前影響建筑能耗最直接的因素是建筑圍護結構保溫隔熱性能的優劣,我國現有居住建筑圍護結構的熱工性能普遍較低,直接影響了室內熱舒適度。處于夏熱冬暖地區的福州,夏天普遍需要空調,冬天甚至需要采暖,建筑整體的耗能量大。因此,提高建筑圍護結構的熱工性能是建筑節能的最有效手段。
3、充分采用新型節能科技,使用可再生能源。
注意推廣節能新技術的應用,實現建筑節能,一方面通過降低建筑能耗的各種手段,另一方面要利用太陽能等自然資源,減少常規能源的消耗和對環境的污染,保持生態平衡。在我國中西部的廣大地區,一方面是經濟發展和居民收入相對落后,另一方面卻是各種自然資源極為豐富。這就要求在住宅設計中,充分利用太陽能、風力、沼氣、地熱和有機廢棄物的再生資源,從而在不影響住宅功能的同時達到節能降耗的目的。
五、結束語
在經濟高速發展的今天,人們對住宅建設必將會有更高的要求,設計者們必須要時刻注意時展的方向,同時要具備一定創新性和超前意識,只有這樣,才能了解住戶對住房的需求,從而設計出滿足住戶需求,適應時展的新型房屋建筑。
參考資料
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[2]付祥釗,《建筑節能原理與技術》,重慶大學出版社,2008.09
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【關鍵詞】多層砌體結構;裂縫;控制
施工時多層磚房通常會發生開裂現象。房屋建成后一年.有的2―3年.甚至更長一段時間后。墻體產生裂縫,裂縫的形態有斜縫,垂直裂縫。水下裂縫,八字縫等,影響了建筑的功能和美觀,嚴重的導致結構安全度降低,抗震性能差。因此防止房屋建筑開裂十分重要。
1 概述
砌體結構是我國應用較廣的房屋建筑,在多層住宅中有廣泛的應用。隨著住宅建筑商品化,為了滿足其基本功能和它的特殊性,對建設和設計者提出了新的要求,住宅建筑已從過去的單一滿足使用安全功能延伸到滿足視覺安全功能,在規定的使用年限內不出現建筑病害。住宅建筑中出現的裂縫問題便是其病害之一,墻面裂縫引起建筑飾面受損、脫落,影響建筑物的裝飾和使用效果,嚴重的會給使用者造成心理上的恐懼。
砌體結構房屋墻面裂縫的產生原因有以下幾種:①地基不均勻沉降;②結構荷載過大;③ 材料質量差;④施工方法不當,施工質量低劣;⑤ 自然界溫度的影響;⑥ 設計構造措施不完善等。對于前① ~④ 項原因在相關的設計、施工規范文件中已有了具體規定,只要嚴格執行,即可以避免。對于后兩項原因,現行的結構設計規范還沒有提出具體的計算方法,只是依照設計者的實踐經驗和對建筑結構裂縫的認識程度,采取一些構造措施來保證。這些因素往往容易被設計者所忽視和疏漏,須引起高度警惕。本文主要談一談由溫度原因引起裂縫的控制措施。
2 施工因素
2.1 施工速度過快,有的一周一層,甚至更快,此時砌體的強度尚未達到設訓強度,且地基快速變形,土應力調整滯后,使地基土過早產生沉降不均勻。導致在砌體內部已產生過大的初始應力和應變,形成潛在的裂縫因子,主體完工裝修,居民入產后.進一步加載.裂縫因子發生作用,導致墻體開裂。
2.2 砂漿未充分攪拌,和易性差,操作時。飽滿度不夠,水下灰縫厚度不均勻,造成砌體強度下降。
2.3 砂漿強度不符合要求,如砂子含泥量較大,不均勻,不嚴格訓量,配合比不準,甚至根本未采用施工現場材料進行試配,由實驗室來確定配合比,僅依據某些資料提供的參考配合比施工。
2.4 施工工藝錯誤。砌體施工縫處留直,甚至陰搓。澆筑構造柱時,外檐墻無支頂,由于流動狀混凝土的側壓力造成外墻向外傾斜,形成窗洞口下角部水平裂縫。
2.5 夏季施工磚缺乏浸水,水分過早被吸收,水泥水化反應不足。在冬季,機磚內吸收水分,未注意砌體蓄熱保溫,導致發生凍脹,嚴重時產生凍脹裂縫。
3 設計因素
3.1 基礎剛度和強度不足,甚至內縱墻基礎末拉通,從而造成房屋整體剛度較差,而導致整體彎曲變形過大。
3.2 建筑物過長,內縱墻過少,在垂直荷載作用下,整體彎曲變形過大,產生墻體開裂。
3.3 外墻設置暖氣爐窯,墻體局部減薄,該處室內外溫差增大。墻體易開裂墻采用240墻,外保溫措施不滿足熱工要求,外墻的內外面溫差梯度較大。
3.4 門窗洞口開得過寬,房屋整體剛度和強度下降,洞口部位應力集中加劇。
3.5 進深梁或具他支承梁跨度過大,墻體局部承壓承載力不足,或砌體對梁端的約束變形不協調造成墻體水下開裂。
3.6 電線及具他管線暗埋在墻內處理不當,造成局部墻體強度減弱。
4 常見裂縫的形式及原因
4.1 斜裂縫
由于多層砌體屬于脆性結構,其抗壓強度一般比較高,而抗拉強度比較低,在剪切應力超過其抗剪強度后首先表現的就是與主拉應力垂直的斜裂縫。
在大多數情況下,斜裂縫主要在墻體開口處、轉角處、縱向外墻兩端出現的概率比較高,如:門窗洞的轉角、窗問墻、外強與內墻的交接處。裂縫的表現形式一般為:裂縫往往通過窗口的兩個對角,且窗口處裂縫較寬,向兩邊逐漸縮小,在縱墻上呈現為正八字形,在靠屋頂下的外墻上或者在內橫向隔墻上和山墻上的斜裂縫一般也呈八字形,有時也成對角“X”形,裂縫跨越水平灰縫和豎直灰縫甚至橫穿砌塊而延伸。 轉貼于 中國論文下載中心 htt
4.2 水平裂縫
由于砌體結構的抗拉強度和抗剪強度比較低,而且不均勻,外墻上的斜裂縫往往與水平裂縫互相結合出現,形成一段斜裂縫和一段水平裂縫相結合的混合裂縫,水平裂縫有時沿灰縫錯開使人們錯誤地認為是斜裂縫,造成原因分析錯誤和處理方法失當。
4.3 豎向裂縫
這種裂縫常出現在窗臺墻或窗洞兩個下角,有的出現在墻的頂部,上寬下窄,窗臺墻豎直裂縫多數出現在底層,二層以上較少發現。裂縫一般在施工后不久就開始出現,并隨時間而發展,有些要延續數年才能穩定。有些建筑物在承重墻的中部出現豎向裂縫,上寬下窄,比如:由于地基不均勻沉降或相鄰結構變形等原因而承受負彎矩作用的墻體。
4.4 裂縫產生的主要原因
砌體結構的裂縫形式多種多樣,有的建筑物裂縫形式單一、走向規則、寬度有規律,一般引起這樣裂縫的原因也比較明確簡單;而有些裂縫形式多樣且走向變化,不同部位寬度規律不明顯,一般這樣的墻體裂縫原因也較為復雜。
5 墻體裂縫的措施
在工程設計中,設計者大都習慣于從強度方面考慮問題,而忽視了溫度這一導致裂縫的主要因素。結構設計中首先考慮的是滿足在承載力、抗震、風荷載條件的強度要求,如在選擇砌塊及砌筑用砂漿的強度等級時,一般是底層砌體選用強度較高的砌塊和砂漿,樓層越向上選擇的砌塊及砂漿強度等級越低,建筑頂層及女兒墻甚至選用MU10磚、M2.5砂漿砌筑。這種習慣作法雖能滿足重力荷載作用下的強度要求,但遠不能滿足頂層砌體在溫差應力下所需要的強度。為此,控制砌體結構溫度裂縫可以從以下幾個方面進行:
(1)提高頂層及女兒墻砌體的強度,以加強整體抗剪能力。砌體受剪破壞有兩種形式:
一種是沿灰縫破壞,另一種是沿灰縫及砌塊破壞。砌體結構的抗剪強度計算公式:
V≤(?v+αμσο)A
式中,V為截面剪力設計值; ?v為砌體抗剪強度設計值;a和μ分別為與荷載類別、砌體類別相關的修正系數。σo 永久荷載設計值產生的水平截面平均壓應力;A為水平截面面積。
根據計算公式,砌體結構的抗剪主要取決于砌體的抗剪強度 ?v ,而 ?v 的高低又取決于砌體砂漿的強度等級。在工程實例中,砌體溫度裂縫多是沿砌體水平灰縫或階梯形灰縫發生的,即為砌塊的強度高于砂漿的強度所致。為此頂層砌體所用的砂漿強度等級不得低于M5,且必須為混合砂漿。
關鍵詞:地基基礎缺陷 加固措施
中圖分類號:TU47文獻標識碼: A 文章編號:
引言
在建筑施工中,地基基礎是最重要的關鍵環節。地基主要是指,在建筑物荷載力的作用下,基底的下面所產生的變形地層?;A作為一個紐帶的結構,將它所承受的荷載力傳遞給了地基。地基必須具有高強度和穩定性,能夠起到支撐和防護的作用,來自上層的荷載力不應該超過地基的變形允許值。如果天然地基具備較強的承載力和支撐力,則是非常好的天然地基。但是,如果地基沒有這種天然條件,就需要采取加固的措施,在加固后的地基上進行基礎施工,從而提高建筑物的穩固性。
一、地基基礎缺陷
1.地基基礎標高的偏差問題
地基砌筑到室內地平位置時,會存在標高不處于同一個水平面的現象,對上層墻體的標高控制會產生影響,出現標高偏差原因,主要是由于下部基層放腳寬大,皮數桿無法貼近,對砌筑的每個基礎和皮數桿間的標高差難以有效觀察,填芯磚所采取的是大面積的鋪灰砌筑方式,因鋪灰面過長或者厚度不均勻,致使砌筑速度不一致,砂漿停歇太久,會由于擠漿困難,造成灰縫無法壓薄冒高狀況。
2.軸線位移問題
地基基礎工程的軸線位移所指的是大放腳砌筑到室內的標高位置,軸線和上部的墻體軸線會出現錯誤,軸線位移大多出現在建筑內橫墻上,上部墻體與基礎會出現偏心壓,對建筑整體的受力性能會產生影響,出現軸線位移是因大放腳的收分寸沒有掌握準確,砌筑到大放腳的頂部時,會出現偏差問題,當再砌筑地基基礎的直墻部分,就會出現軸線位移狀況,在施工的時候,橫端的基礎軸線通常在槽邊設置中心柱,在實際放線的時候,會將控制樁安裝于山墻位置,其橫端的軸線可從山端至另端的排尺進行控制,建筑基礎大多數是先砌筑外縱墻與山墻位置,當砌筑橫墻基礎的事后,槽中線會被封于縱墻的基礎外部,不能吊線找中,使得軸線出現較大偏差,槽邊的控制樁無法很好保護,車輛及施工人員就會出現位移,出現軸線位移。
3.防潮層失效問題
抹灰不密實或者防潮層開裂,地下水沿著地基基礎往上滲透而無法阻止,致使墻體潮濕,當外墻受潮之后,就會出現凍融或者鹽堿作用,房屋建筑磚墻的表層就會出現逐層的剝落酥松,對居民的房屋美觀與結構強度會產生影響。這是由于房屋建筑施工當中,灰漿混用,砌筑的基礎剩余砂漿當作防潮的砂漿應用,防潮層在施工之前,基礎面上未作清理,澆水不夠,對防潮層的砂漿或者基面粘結造成影響,在操作的時候,房屋表面抹灰不實,再加上養護不到位,防潮層就會出現早期脫水狀況,其密實度與強度無法達到要求,出現裂縫狀況,在冬季施工的話,防潮層也會出現受凍失效問題。
二、地基的加固措施
1.地基的加固施工要求
在現代建筑施工工程中,通常對需要對建筑物地基進行一定的加固和處理,在進行地基加固過程中,一定要確保地基加固符合施工技術要求。如確?;拥母稍?,并對坑槽內的污泥和積水處理干凈,在進行灰土鋪壓時要做到灰土的含水量,以及土質要符合鋪壓標準,可以通過手捏的方法來判斷灰土的含水量是否均勻,如果能夠捏成團,輕捏即碎的話,則說明土質狀況符合要求,如果太干燥則需要灑水,如果含水量太大則需要晾曬,否則將影響地基的加固效果。需要說明的是,在進行夯土填實處理時,一定要確保分層碾壓的灰土間距大于0.5米,同時,在夯實處理后的灰土,要保持必要的干燥,對每層灰土的施工都要進行必要的現場試驗,確保符合設計指標要求。在夏季要避免雨水或其他污水對其進行影響,做好防止暴曬與雨淋工作。在灰土施工完畢后,應該及時開始基礎施工,并對圍土及時回填,而在冬季進行施工的時候,也要注意到凍土的影響,盡量避免因凍土而致的地基加固不妥當的技術措施。
2.地基的加固施工措施
在地基的施工處理工程中,由于地質條件、以及工程施工工藝等方面的考慮不周,也會出現影響工程施工的問題,作為建筑工程的基礎工程,對地基的施工需要引起各相關人員的高度重視。如在施工中遇到的地基塌方,地基一旦出現塌方,必然會對整個建筑地基的穩定性產生影響,甚至會導致整個過程施工方案的重新制定或造成對整個基礎施工的安全事故,為此,在對地基進行施工前,必須加強對地質條件和環境的全面勘察和進行充分的論證和分析,以實現對地基條件可行性的全面掌握,制定出符合實際地礦要求的有效措施和方案。
加強對地基施工的階段性保護,比如對于雨季要加強對地基內的污水的及時處理和雨水的預防,不能因為雨水的侵蝕來影響地基的施工質量。同時,落實地基施工過程質量監督管理責任,對因施工管理不規范、監督工作不到位,導致地基基坑與設計標準不相符,從而影響到地基的實際荷載,造成受力不均、地面沉降等現象,不僅將對整個工程質量產生巨大的影響,也會給國家和人民造成生命財產損失。為此,施工工程的有效監督和管理必須切實落實,科學應對,確保整個工程的施工質量和要求。
3.地基的加固施工勘查的重要性
工程勘察報告要全面反映建筑場地工程地質和水文地質情況,要預防地基基礎的工程事故,首先必須對場地工程地質和水文地質條件做全面正確的了解,要做到這一點關鍵要搞好工程勘查工作,要根據建筑物場地的特點,建筑的使用要求,合理確定工程勘察任務和目的??辈楣ぷ鳛榻ㄖ锏脑O計提供舉足輕重的參考資料,在勘查時要重視對鉆孔深度的選擇。由于鉆孔深度必須符合設計要求,如果不符合設計上對壓縮厚度的需要,或者達不到樁所坐落的土層時,那就不可能正確計算出地基的沉降,或樁的正確承載力,也就達不到基礎設計要求。因此必須按設計要求確定合適的鉆孔深度。如果由于勘查數量不足,鉆孔和探坑布點少,再加之鉆孔深度不夠,以致不能表達出土的不均勻性和層理的不一致性,就有可能引起建筑物的翹曲和彎折而出現裂縫,造成嚴重的質量事故和巨大的經濟損失。
隨著大型建筑工程的施工要求的不斷提高,對建筑地基基礎和樁基礎的施工要求也提出了挑戰,隨著施工工藝技術的不斷應用,在確保施工要求的基礎上,針對地基基礎和樁基礎的施工工藝技術進行分析,從而探討出有效確保地基基礎和樁基礎施工的安全性和穩定性的思路和方法,為建筑工程施工提供必要的參考。
小結
地基的加固與處理,簡單來講,就是增加地基的承載力,使地基能承受巨大的垂直荷載,但是若是地基的承載力本來就不高,或者說地基的軟弱層過深、承載力較低,又或者導致受力不均勻,那么,就必須要采取一系列的方法來提高地基的承載力,而地基加固就是其中的一個重要方法。一般而言,對于“不滿足承載力要求的樁基礎”而言,可以分為部分樁和大部分樁,通常情況下,會采用注漿、補樁、加厚承臺、樁間土加固、降低上部建筑物重量等方法來處理,并且在實踐當中,要根據具體情況以及現場實際情況,來有效的確定
參考文獻:
[1]簡艷軍 磚混房屋地基基礎維修加固技術分析[期刊論文] 《中國高新技術企業》 -2009年24期-
關鍵詞:生態住宅;室內微環境;建筑設計
引 言
生態綠色住宅是以最大限度利用自然生態資源為目的,既不破壞生態平衡,又能體現“健康舒適、節能環?!钡纳钪黝}。綠色生態的建筑住宅具有節能、節水、減少環境污染的優勢,能夠緩解當今日益嚴峻的能源危機和環境污染等問題,完全符合當代人們對于健康舒適、無廢無污、和諧生態、開放性居住環境的要求。生態住宅的設計很大程度上體現在室內微環境的建筑設計,也就是風環境、空氣環境、熱環境、光環境以及聲環境方面的科學合理設計[1]。本文立足于生態住宅設計原則,闡述生態住宅室內微環境設計的控制技巧,為建設節能、環保、生態型住宅提供必要的參考意見。
1 生態住宅微環境建筑設計原則
(1)生態平衡原則。以科學發展觀為建筑理念,以住宅小區為建筑設計平臺,立足于當地的地形、地質、氣候特征和自然水循環系統,優化生態結構,遵循自然規律,有目的性性保護自然生態系統,切實維護社區與自然生態環境的和諧共生,創建人與自然和諧相處的的綠色生態小區環境[2]。
(2)節能減排原則。生態住宅小區堅持節能減排的原則,體現在用水、用電、用地的方面,盡量降低能源材料的消耗。在居民用水設計時盡量采用節水裝置,江水資源的可再生使用,優化水循環系統。在小區的電氣系統設計時,盡量以節能減排設計為主,提高墻體結構的保溫、隔熱性能。小區土地使用需合理考慮小區的建筑物密度與綠地面積。
(3)科學合理性原則??茖W合理性是指小區的周邊環境、建筑環境以及室內微環境需滿足人們衣食住行活動的要求,確保建筑物的室內室外環境達到健康舒適的水平。
2 生態住宅微環境建筑設計控制
(1)室內風環境設計。室內風環境設計以自然通風設計為主,自然風作為來自于大自然的一種天然風,能提供新鮮空氣,改善空氣質量,生理降溫,有效釋放建筑物存儲的熱量,會讓人感覺到涼爽舒適、心情舒暢。倘若在城市房屋室內設計中引入自然風形式,可以成功拉近人與自然的關系,提高人們的生活質量,減少能源消耗,從而降低環境污染,是構建資源節約型、環境良好型城市房屋建筑設計的有效途徑。自然通風設計需要注意以下三點:一是選擇適當的建筑物朝向;二是合理設置建筑物間距;三是科學規劃室內建筑設計平面和立面布局。以江西省南昌市為例,南昌處于亞熱帶季風氣候地區,夏季主導風向為東南風,西北風為冬季主導風向,東南方向的光照時間長、太陽輻射多,因此南昌市的建筑物的主立面絕大部分朝向東南方,這樣的設計有助于最大限度地利用自然風,起到調節室內通風狀況的效果。此外為了改善室內空氣品質,可以在室內的廚房、衛生間安裝排氣道、排風扇,設置燃氣報警系統,一旦燃氣泄露,報警系統自動發出信號,并切斷燃氣管道和電力系統,開啟排氣裝置將燃氣排除室內。
(2)室內熱環境設計。室內熱環境是指人體對室內環境溫度的冷熱調整和感受,人體對熱環境的溫度承受能力是有限的,一直以來人們可以通過衣著、采暖、制冷等方式來調節溫度給人體帶來的負荷。室內熱環境設計包括最佳溫熱條件控制、采暖設計、制冷設計三個方面。最佳溫熱條件控制包含氣溫、濕度、輻射以及氣流,在室內最佳溫熱條件控制時,應該結合當地的溫度氣候條件,采取必要的措施進行合理控制。比如冬季室內寒冷干燥,是流感病毒的高發期,采暖設計是必不可少的,適當運用空氣加濕器,增加室內濕度,有助于人體健康。夏天,全國各地都處于高溫悶熱天氣,因此空調制冷系統設計是必不可少的。但是必須考慮室內的最佳溫熱條件、人所能夠承受的溫度以及節能減排等方面的原因,根據國家制冷相關規定,室內外溫差控制在5℃之內,辦公室空調溫度24℃為最佳標準。
(3)室內光環境設計。人的世界缺少不了光線,光線存在在人的生活中的每個角落。而建筑室內設計中合理利用光線,科學地進行采光和照明設計,可以為人們創建一個生態健康舒適的居光環境[3]。室內光環境設計包括日照條件、天然采光以及人工照明。太陽光照分為陽光和太陽輻射,陽光提供照明。而太陽輻射具有殺菌消毒的功效,二者形成人體自身健康和日常生活的重要組成部分。室內日照設計需要將當地的日照時間、日照方位以及建筑物的間距進行詳細的計算,同時考慮到建筑物的陰影對日照的影響,此外室內日照面積的大小也是日照設計要考慮的因素。天然采光對人的視力和健康有利,為人們提供室外的天氣狀況以及空間定時、定向等動態信息。室內微環境的天然采光設計,要充分利用陽光的直射、反射以及透射的作用,盡量使室內光線充足,給人以明亮、舒適的光環境。人工照明主要是針對夜晚設計的室內光環境,主要采用的是人造光源和人造燈具。以南昌市青山湖區恒茂湖濱小區為例,根據南昌的總體地理位置和氣候特點,該小區的建筑群朝向東南方位,建筑物間距適當,其投射陰影不會擋住后排建筑,日照和采光條件非常好。夜晚室內的照明系統設計選擇LED光源,體現節能減排理念。
(4)室內聲環境設計。對于一般的辦公室、住宅的室內聲環境的質量往往容易被人們所忽視,但是惡劣的室內聲環境不但會嚴重影響人們的生活質量,還有可能影響人體的心情和健康。環境噪聲是室內聲環境差的罪魁禍首,而如何改善室內聲環境是建筑設計師所要解決的問題。提高室內聲環境質量的重擔落到建筑師、室內設計師以及聲學工程師等相關設計人員的身上,必須要求他們要齊心協力,緊密合作,才能將這一工作完成好。建筑師在對建筑規劃時就應該謹慎選址,室內設計師首先要考察室內噪音的來源和傳播途徑,適當采取隔音措施。而健康舒適的室內聲環境還需社會各界人們的自覺維護和保持,遵守社會道德,維護居住環境的安靜、和諧。
3 結束語
“綠色生態,節能減排,健康舒適”的住宅已經成為當代居民房屋建筑的主旋律,生態性住宅強調以有效利用自然生態資源為目的,以保持人與自然的和諧相處和維護生態平衡理念。生態住宅的建筑設計重在對室內微環境的設計上,作為新時代的建筑設計者,在室內微環境的設計過程中,盡量采用自然通風,保持室內空氣清新,光熱資源合理適當,維持室內安靜舒適,這樣才能構建一個人人樂于居住的愉快生活環境。
參考文獻
[1]楊雪玲,司應哲.綠色生態住宅室內環境設計的可控性[J].國外建材科技2014,25(1):93~96.
【論文摘要】:隨著經濟的發展,隨即而來的就是能源危機和環境污染,利用可再生、無污染的能源已成為現代社會的一個趨勢。文章介紹了我國目前太陽能建筑的現實狀況,分析了其中的節能潛力,并介紹了太陽能建筑節能的相關內容和實現技術,探討太陽能建筑節能的可持續發展道路。
隨著改革開放和經濟發展,我國太陽能建筑的面積日趨增大,建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨向,也是當代建筑科學技術的一個新的生長點。抓住機遇,不失時機地推進建筑節能,有利于國民經濟持續、快速、健康發展,保護生態環境,實現國家發展的第二步和第三步戰略目標,并引導我國建筑業與建筑技術隨同世界大潮流迅速前進,太陽能建筑的節能具有很好的前景,大有可為。
我國地域寬廣,房屋建筑規模巨大,約有一半建筑位于北方"三北"地區,由于氣候原因,每年約有4-6個月的采暖期,該地區規定設置集中采暖系統,以往習慣稱之為集中采暖地區。中部地區(冬冷夏熱地區),即長江流域地區,雖然冬季平均氣溫高于0℃,但相對濕度較高,冬季濕冷,而夏季又酷熱。該地區屬于中國經濟發達地區,包括長江上游在內,涉及18個省、自治區、直轄市,總面積180萬k平方米,人口近4億。年工農業總產值占全國40%,人均產值及人均收入均高于全國平均水平。以往由于經濟上的原因,該地區一般城鎮住宅圍護結構無保溫措施,也不設置采暖設施,因此冬夏季室內熱環境條件相當差。南方屬于亞熱帶氣候,夏季氣候炎熱,降溫則是主要解決的問題。
與發達國家相比,集中采暖地區城鎮住宅圍護結構保溫、氣密性較差,供熱系統效率較低,單位面積的采暖能耗要高得多。我國已成為世界上建房最多的國家,近年來每年全國建成城鎮住宅2億平方米以上,隨著人民生活的不斷改善,人們對于建筑熱環境的舒適性要求愈趨迫切,中部地區冬季采暖勢在必行,各地"空調熱"也日漸高漲。所以,如何盡量利用太陽能、合理建筑設計,對北方集中采暖地區可以減少采暖、空調能耗;而對于中部及南部地區,改善室內熱環境條件,達到低水平的室內舒適參數,已成為一個重要的課題。
我國從80年代起,對城鎮多層住宅應用被動太陽能進行采暖及降溫技術已有研究,先后在石家莊、灘紡及杭州等處建成了試點建筑,較好的改善了室內熱環境條件。當時的技術路線是由熱工外算開始,進而建造示范建筑以驗證效果。國外從70年代初期起,投入了相當的力量進行計算機軟件的開發工作,應用動態模擬計算,進行建筑熱工參數計算分析,進而可以預測室內環境參數,獲得應用被動太陽能的最佳建筑設計方案,同時也建設示范建筑以驗證軟件的可信性。這類從合理建筑及熱工設計著手,在增加有限的建設投資下,盡量利用被動太陽能來達到低水平的室內冬夏熱環境條件的住宅,這里稱為"節能住宅"。
一、各種參數對空溫的影響
為了進行參數研究,首先確定了一個基礎方案,即對條狀住宅建筑模型,取其南向主立面外窗的窗墻比為30.3%,單層窗,外墻與屋面傳熱系數均為0.83w/平方米,換氣次數為1.1次h,不考慮內部蓄熱量。在進行參數分析時,固定其他參數,僅變化一個參數來分析對室溫的影響。
1.內部蓄熱量
蓄熱量會影響室溫,特別是對最高室溫有影響。冬季,內部蓄熱量會使月最高溫度降低,而使月最低溫度升高,至于月平均溫度,則略有升高。顯然,內部蓄熱量可以改善冬季室內熱環境條件。對夏季來說,蓄熱量同樣也降低了月最高溫度及升高了月最低溫度,而月平均溫度則無多大影響。當建筑模型中一個住戶內蓄熱量相當于100平方米、200mm厚混凝土墻時,可使八月份住宅最高溫度下降3c左右,可使一月份住宅最低溫度升高2.8℃,這將對室內熱環境有較大的改善。
2.換氣次數
可以預見,增加換氣次數會使冬季室內熱環境變差,但能改善夏季室內熱環境。對夏季來說,換氣次數由1.1次h增加到10次h,可使八月份月最高溫度降低4.4℃、月平均溫度下降4.8℃,月最低溫度下降7.8℃。顯然,冬季換氣次數越低越好,如果園護結構、門窗密閉性好,換氣次數可以降低到1.5次/h,此時與1.1次h相比,室溫可提高2-3℃,3.增強夜間通風
降低夏季室溫的一個措施是增強夜間通風,計算了三種方案,一是全天以1.1次/h換氣,第二種方案全天以10次/hh換氣,第三種方案則采取白天(早6一晚2l時)1.1次h換氣,夜間(晚21一晨6時)加強通風至10次h.計算結果表明,對于內部蓄熱量較大時,第三方案與第一方案相比,月最高溫度下降3.7℃,月平均溫度下降5.2℃,而月最低溫度下降達7.7℃??梢娫鰪娨归g通風對改善夏季室內熱環境是十分奏效的。
4.南窗面積
窗戶開啟面積既與熱損失量有關,也與通過窗戶玻璃進入室內的太陽得熱量有關。太陽輻射得熱量與窗戶朝向有密切的關系,相比之下熱損失與朝向的關系就不那么密切了。這里分析南向窗戶面積對室溫的影響。計算三種不同的窗墻比,它們分別是9.3%、30.3%及60.5%。冬季工況計算表明,窗墻比由19.3%增大至60.5%后,一月份最高溫度升高3.6℃,平均溫度升高2.7℃,而最低溫度提高2.5℃的夏季來說,月最高溫度、月平均溫度及月最低溫度分別要提高1.6℃、0.9℃及0.4℃。
由此可見,南向窗墻比大且具有較大內部蓄熱量時,可以改善冬季室內熱環境條件;至于夏季,南向窗戶面積增大會提高一點室溫,使室內熱環境條件略為變差-點。
5.主立面朝向
主立面朝向不僅對冬季有影響,而且對夏季也有影響。主立面朝東及朝西時室溫相同,與主立面朝南及朝北相比,室內熱環境條件都要來得差。對于冬季來說,主立面朝南為最佳。
6.水平遮陽板伸出長度
夏季除了采用加大通風量來降低室溫外,另一條途徑是在窗戶上方設置遮陽板,以減少太陽入射量。計算了不同伸出長度(水平方向)一月及八月份室溫情況。由計算可以得出,水平遮陽板對夏季有明顯改善室內熱環境的作用,但遺憾的是,同時也使冬季室內熱環境變差。夏季時,水平遮陽板的伸出長度由0,0.4,0.9及1.5m變化時月平均溫度可分別降低1.0,2.0及2.2℃,但冬季卻也相應降低了月平均溫度0.2,0.7及2.2℃。
7.窗戶的層數
增加窗戶層數將減少熱損失,但也在一定程度上減少了太陽得熱量。采用單層宙及雙層宙作計算比較,發現雙層窗對冬季室溫略有改善(一月份平均室溫增加0.9℃),但同樣使夏季室溫略有變差(八月份平均室溫升高0.7℃)。
8.外墻、屋面外表面顏色
外墻、屋面外表面涂成白色會有助于降低夏季室溫。進行二種方案比較計算,一種采用吸收率為0.8的深色外表面,另一種吸收率為淺色外表面。計算結果表明,淺色表面可使夏季室內熱環境得到明顯改善,但同時也使冬季情況變差。在二方案中外墻及屋面傳熱系數均采取0.83w平方米,八月份平均室溫可降低2℃,但一月份平均室溫也降低了1.3℃。外墻與屋面保溫越好,這種影響將越小。
9.外墻與屋面熱工設計
采用三種方案進行比較計算。
第一方案為外墻與屋面的傳熱系數及均為0.83w/(℃。m),
第二方案外墻K=0.83w/(℃。m),屋面K=0.28w/(℃。m),
第三方案外墻與屋面K值均為0.28w/(℃。平方米)。由計算可以看出,屋面保溫對降低夏季頂層室溫的影響尤其大,第二方案與第一方案相比,八月份月最高溫度下降7℃,平均溫度下降0.4℃,但月最低溫度上升了6℃。從冬季情況看,保溫改善有利于室溫提高,第三方案與第一方案相比,一月份平均室溫升高1.1℃,5最低溫度升高了2.4℃,但月最高溫度有所下降(5℃)。頂層天花板表面溫度受屋面保溫影響甚大,對于屋面有很好保溫的場合K=0.28w/(℃。m3),在年最熱日下午14時,天花板內表面溫度僅只比室溫高0.5℃,但K=0.83w/(℃。m)的屋面來說,要高出3.8℃。如果采用外墻及=0.74w/(℃。m),屋面X=0.63w/(℃。m),并具有較大的內部莆熱量,應用雙層窗,加強夜間通風(晚21時至凌晨6時,換氣次數為10次/h),此時最熱日下午14時室溫為37.2℃,天花板內表面溫度只有33.6℃,室內熱環境可以得到明顯的改善。
二、節能住宅設計原則
根據以上參數研究,提出如下設計原則:
1.冬季換氣次數應該盡可能低,而夏季則盡可能高。
2.如果具有較大的內部蓄熱量,對夏季來說,較好的方案是白天(早6時至晚2l時)維持較低的換氣次數,面夜間(晚2l時至晨6時)宜加強通風增加換氣次數。
3.內部蓄熱量對冬、夏季來說均能減少室溫的波動幅度,即降低最高溫度,升高最低溫度,但對平均溫度影響甚小,總的來說,內部首熱量能改善室內熱環境。
4.采用水平遮陽板來降低夏季室溫并不是好的措施,因為它同時較冬季室內效環境變差,除非遮陽板在冬季時可以移開
5.盡管外墻、屋面外表面涂以淺色可以降低夏季室溫,但同時也降低了冬季室溫,因面不推薦這種做法。
6.采取南立面大比例的窗墻比,并設計成具有較大內部蓄熱量境,對夏季稍為不利。
7.主立面窗戶朝南為最佳,朝東及朝西效果最差。
8.窗戶、外墻及屋面保溫能改善冬季室內熱環境,特別是屋面保溫可以明顯地改善夏季室內熱環境。
三、幾個推薦的節能住宅方案
被動太陽能(房)節能住宅方案:
參數研究優化計算了北京地區應用被動太陽能采暖的可能性,即研究了是否可能在不設置采暖設備時月平均室溫達到16℃。計算結果表明是可能的,其建筑設計參數如下:
1.南立面宙墻比60.5%。
2.具有較大內部蓄熱量,相當于戶(建筑面積73.1平方米)具有200mm厚混凝土墻體的苦熱量。
3.雙層窗。
4.外墻與屋面的傳熱系數K=0.28w/(℃。平方米)。
5.冬季換氣次數0.5次/h,夏季早6一晚21時換氣次數1.1次/h,晚21次/h。
四、節能住宅方案設計原則
由參數研究的結果提出如下設計原則:
1.冬季換氣次數宜低(v=0.8次/h),夏季換氣次數宜高(v=20次h)(借助于打開宙戶利用自然穿堂風)。
2.從防止出現結露危險性觀點來看,冬季換氣次數至少保持0.8次h。
3.增加內部蓄熱量可使室內溫度被動減弱,使夏季及冬季的最高溫度下降,使最低溫度升高,不過,內部蓄熱量對平均溫度的影響甚微??傊?,內部蓄熱量可以使室內熱環境條件得到改善。
4.與較小的南向窗戶相比,加大南向窗戶面積,并配以相對較高的內部蓄熱量,可以較好的改善冬季室內熱環境條件。這種做法只是稍微使夏季室內熱環境條件變差。
5.選擇建筑南向主立面為最佳,而主立面東向或西向為最差。
6.南向窗戶上部的水平遮陽板對改善夏季室內環境的作用不明顯,除非在冬季時可以移開。
7.為了避免冬季臥室及起居室出現結露,在安排廚房、浴室、廁所位置時要注意與主要使用房間的隔斷,并合理利用穿堂風,最好設置機械排風裝置。