村镇住宅建筑节能论文范文
村镇住宅建筑节能论文范文第1篇
摘 要:对粤东地区农村住宅进行了448人次的热舒适现场调研,实测了室内空气温度、相对湿度、黑球温度和风速等热环境参数,并记录了热感觉、热可接受度、热期望。居民服装热阻与ET*呈二次多项式的关系。居民的热感觉与空气温度(ta)、操作温度(top)、新有效温度(ET*)呈较好的线性关系,由此建立了粤东地区农村居民的热感觉模型。模型显示,粤东地区农村居民夏季的中性温度分别为26.4℃(ta)、26.7℃(top)、28.5℃(ET*),80%可接受温度上限为29.0℃(ta)、29.4℃(top)、31.2℃(ET*)。此外,研究结果表明“灰空间”中的期望温度比“绝对空间”高0.6℃,说明使用者在灰空间比在绝对空间有更低的期望基准,现代农村住宅应保留传统建筑中设置适量灰空间的建筑特色。
关键词:粤东地区;农村住宅;热舒适;灰空间
目前农村住宅用商品能源正在以每年超过10%的速度增长[1],如果农村住宅的室内热环境质量和用能模式都达到城市住宅水平,则农村住宅用能有可能超过目前的城市建筑用能总量,这将出现严重的能源紧缺问题。建筑有清晰而强烈的适应气候的特征,而对于人自身,也存在着相同的特征[2]。不同于城市的建筑与居民,富有乡土特色的农村住宅和长期居住在当地的农村居民对当地气候的热适应性非常好,因此,对农村住宅的建筑特点、室内热环境及农村居民热感觉的主观反应进行统筹考虑是农村节能工作研究的着力点。
金 玲,等:粤东农村住宅室内热环境及热舒适现场研究
现行国际热舒适标准,包括ASHRAE Standard 55-2004[3]、ISO 7730:2005[4]等,都是根据欧美国家的研究工作建立的。迄今为止,许多学者进行了大量的热舒适现场测试。实验证明,人们在室内热环境的实际热感觉与采用国际热舒适标准的预测结果存在明显差异,而引起差异的主要原因是人对气候的行为适应性及心理期望值[5]。中国的现场研究始于1999年[6],主要研究对象是城市建筑与城市人口。近年,中国一些学者也开始关注农村住宅室内环境热舒适的研究,在湖南[7]、哈尔滨[8]、北京[9]、陕西[10]等地都开展了相关的研究,结果表明,由于农村居民与城市居民的生活方式和衣着习惯等差异,北方寒冷气候区农宅的供暖温度标准不能照搬城市单元式住宅楼的供暖标准[9]。而中国湿热地区关于农村住宅室内热环境及热舒适的研究一直未有系统开展,粤东地区是典型的湿热气候,笔者尝试对粤东地区农村住宅及当地农村居民进行现场调研及分析,以期得到以下结果:1)实测粤东地区农村住宅室内热环境状况,并建立湿热地区农村人口的热感觉模型,寻找当地人口的中性温度、期望温度和可接受温度;2)考察农村人口的热感觉与城市人口是否存在差别,是否有必要为农村住宅建立适用的环境评价标准;3)针对粤东地区农村住宅设有大量灰空间的建筑特点,从热舒适的角度出发,考察灰空间是否具有节能潜力。
1 研究方法
采用热环境物理测试与主观反应问卷调查的研究方法。
1.1 样本选择
1.1.1 建筑选择 粤东地区的农村住宅大致可以分为3类(图1):
第1类是传统的爬狮住宅,属于单层住宅,外封闭而内开敞,客厅南面不设墙,与天井连通形成了半开放的灰空间,是住户白天的主要活动空间,卧室相对封闭,是夜间的主要活动空间。一般意义上单从形态特征出发认为有屋顶遮盖但侧面围护不完整的半开放空间即是灰空间[11]。与之相对的,有屋顶遮盖、侧面围护完整的、通过可启闭的门窗采光通风的室内空间称绝对空间;
第2类农宅是在保留爬狮住宅平面的基础上向上发展,形成爬狮类的多层住宅,各层客厅与天井仍然直接连通,形成了大量半开放的灰空间;
第3类农宅是住户凭着对城市建筑的印象来模仿设计的,没有固定的平面布局,大多数住户取消了天井,门廊是唯一的半开放灰空间,室内以较封闭的绝对空间为主。
选择上述3类粤东地区较为典型的住宅开展研究。前2类住宅中由于开敞的厅堂和天井与室外环境直接相连,空间不密闭,所以这些空间不能安装空调,少量住户在卧室安装空调,第3类住宅灰空间少,安装空调的比例相对较高。
1.1.2 人群选择 调查的人群选择出生并长期生活在粤东地区的农村居民,受试者随机选取,其中男性为236人,女性为212人,男女比例基本均衡。受试者中年龄最大的村民75岁,年龄最小的12岁,平均年龄为37.7岁,将各年龄段的受试对象人数进行分析统计分析(表1)可知:
1)10~20岁之间的受访者较多,主要是读中小学或者职业学校的学生;
2)20~30岁的受访者处于走出校门、成家立业的阶段,大多数人还没有在社会中找到自己固定的位置,情况较为复杂,有帮家人料理生意的,有学手艺的学徒,也有外出打工没有合适工作暂时回家休息的,该年龄段的青年基本不愿在家务农,此外,该年龄段受访者居多受到暑期回乡大学生的影响;
3)年龄在30~40岁之间的受访者最少,不到所有受访者的5%,这是因为该年龄段大部分人外出打工赚钱所致;
4)留在农村务农的村民主要是40~60岁之间的中老年人;
5)60~80岁的老人主要是赋闲在家,身体好的老人也有下地干农活的。
统计结果显示各年龄段的人数分布与粤东地区农村实际情况基本相符。
1.2 调查数据的采集
调查内容分两大部分:室内热环境参数的测量和受试者在该环境下的热反应及主观判断。室内热环境参数的测量及精度满足国际标准ISO 7726[12],测点选择在受试者周边距地0.1、0.6、1.1 m 3个高度的空气温度、黑球温度、相对湿度和空气流速。测试仪器的型号及参数见表2。
调查小组由2~3人组成,其中一名成员为来自当地的、接受过培训的大学生,他主要负责指导受访者完成热感觉及主观判断部分的问题,文化层次较高的受访者自己完成问卷,文化程度较低或者年龄比较大的受访者由小组成员询问后代为完成,其他成员负责读取仪器测得的环境参数。
1.3 调查过程
为了减少调查研究对受试者的人为干扰和影响,完成问卷的地点均为受试者家里,调查一般在受试者维持其原有的活动状态下进行投票,一般为休息状态(喝茶聊天)或者做家务的状态。
调查在3个季节进行,过渡季的调查问卷于2011年4~5月完成,夏季的调查问卷于2011年7~8月完成,冬季的调查问卷于2012年1月完成。因粤东地区在建筑热工设计分区中将其划分为夏热冬暖地区,必须充分满足夏季防热要求,一般不考虑冬季保温,故问卷调查的重点是夏季。
全年共收集有效问卷448份,其中夏季问卷376份,冬季30份,过渡季42份。全部问卷中,仅有23份问卷的完成环境是安装有空调的,均来自于第3类住宅的用户。
1.4 评价指标的选择与样本处理方法
1.4.1 评价指标的选择 热环境评价指标分2类:一类是简单指标,如空气温度ta、操作温度top、新有效温度ET*等,这类指标意义明确,测量简单,便于应用;另一类是综合指标,如PMV(预测平均热指标)和SET(标准有效温度),这类指标综合考虑了所有已知的热反应影响因素,但是有研究表明,评价指标越复杂,其统计意义越小,实用性越差[13]。此外,在自然通风环境下,PMV和TSV会产生较大的偏差,SET值的计算需要借助计算机才能进行,繁琐的计算过程限制了它的使用范围。综上所述,考虑到今后农村住宅评价的适用性,笔者选择用简单指标与受试者的主观反应进行回归分析,得出粤东地区农村居民的中性温度、期望温度和可接受温度。
1.4.2 样本处理方法 采用温度频率法(Bin法)[15]将空气温度ta、操作温度top和新标准有效温度ET*以0.5℃的间隔分组,以每组内的平均空气温度、平均操作温度和平均新有效温度作为自变量,以组内热感觉投票值的平均值为因变量,通过线性回归分析的方法得到关系式,由于各数据组的样本量相差较大,小样本量的数据随机性大,可能会给统计分析结果带来偏差,故均采用按样本量加权的方法进行[16]。
2 测试结果与分析
2.1 室内热环境参数
经过对现场测试数据的分析整理,获取了粤东地区夏季、过渡季和冬季农村住宅室内主要活动空间的热环境参数的基本特征(表3)。夏季室内空气温度介于27.1~35.1℃,平均温度达到30.6℃,相对湿度介于53%~93%,平均相对湿度为76%,为典型的湿热气候;过渡季平均温度为25.4℃,受到暖湿气流的影响,相对湿度非常高,平均达到了88%;冬季室内平均温度为15.5℃,室内平均气温不算太低,但是相对湿度依然很高,平均相对湿度为82%。可见,粤东地区农村住宅室内长期处于高湿的状态,温度随季节的变化而变化,整体温度水平较高。
室内空气流速夏季最大,平均值为0.56 m/s,粤东农村地区夏季最主要的降温方式是风扇降温,据笔者的前期调查,85%以上的家庭都拥有2~4台电风扇,住户夏季室内除了开门窗形成自然通风外,主要是由风扇形成较高的气流速度,带走室内多余的热量。过渡季室内平均风速为0.27 m/s,冬季室内平均风速为0.14 m/s,可见空气流速的变化趋势与空气温度密切相关,随着空气温度的升高,室内空气流速增大。问卷中关于客厅、卧室和厨房等房间门窗开启情况的调查结果显示,该地区农村住宅的门窗仅在夜间和下暴雨的时候关闭,其他时间几乎是常年开启的,即使是冬季,因为室外温度不算太低,住户也习惯开窗通风换气,所以不同于北方的采暖季,粤东地区农村住宅全年的室内热环境受室外环境的影响都非常大。
2.2 服装热阻和新陈代谢率
调查问卷中详细记录了受访者的衣着情况及当时的活动情况,根据ISO 7730:2005[4]计算出受试者完成问卷时的服装热阻和新陈代谢率,统计结果见表4~5,服装热阻与新有效温度的回归分析见图3,由图表分析可知:
1)粤东地区农村居民服装热阻与新有效温度ET*呈显著的二次多项式关系,冬季平均服装热阻为1.26 clo(1 clo=0.155 m2·K/W),过渡季平均服装热阻减少为0.47 clo,夏季平均服装热阻为027 clo,可见服装热阻的调节是人体应对环境温度变化重要的自主调节手段。
2)夏季平均服装热阻为0.27 clo(相当于男士穿无袖无领上衣内裤+中裤+凉鞋),最小值仅为0.06 clo(短裤),张宇峰等曾对湿热地区教学类建筑进行现场测试[16],受试者在夏季的平均服装热阻为0.43 clo,与本测试的结果存在差异的原因是本次测试的地点是受访者的家里,受访者穿着比较随意,而对于学生的测试有一部分是在教室里完成,学生都会穿着整齐。另外,由所得结果可见,居民在夏季的衣着量已尽量的少,粤东地区农村住宅夏季依靠服装热阻调节热感觉的空间不大。
3)各季节新陈代谢率无显著差异,平均的新陈代谢率介于1.2~1.3 met(1 met=58.2 W/m2)之间。
2.3 夏季热感觉模型
热感觉标尺采用ASHREA提供的7度热感觉标尺(图4),为避免翻译过程中出现理解上的误差,问卷在标尺下方附了各标度对应的一般反应。
利用Bin法将温度与对应的热感觉进行分组后,将热感觉与对应的温度进行回归分析(结果见图5),得到粤东地区农村居民夏季热感觉TSV与空气温度ta、操作温度top和新有效温度ET*的线性关系式,分别为:
中性温度表明在该季节既不感到冷也不感到热的温度。令热感觉投票值TSV=0,可得到粤东地区农村居民夏季的中性温度分别为26.4℃(ta)、267℃(top)、28.5℃(ET*)。ASHRAE中规定80%以上受试者可接受的温度为容忍温度,对应的TSV值为±0.85,夏季TSV=0.85就是当地居民的可接受温度上限,代入式(1)~(3),得粤东地区农村居民夏季80%可接受的温度范围分别为23.8~29.0℃(ta)、24.1~29.4℃(top)、25.8~31.2℃(ET*)。
表6所示为湿热地区夏季现场实验得到的中性温度、斜率和80%可接受温度范围,对比可知,长期生活在空调环境的人群[1820],夏季的热中性温度及80%可接受的温度范围均比自然通风人群(本文及文献[17,20])偏低,这是由于2类人群的热历史及对建筑未来热性能期望的差别[21]造成的。
那么城市居民和农村居民对热环境的耐受力是否有显著差异呢?广州与曼谷在城市自然通风建筑内实测的可接受温度上限分别为31.1℃(ET*)和30.9℃(ET*),与笔者的实测结果31.2℃(ET*)非常接近。而广州大学生与曼谷办公楼中的中性温度为29.3℃(ET*)与27.4℃(ET*),笔者测得的中性温度28.5℃(ET*)介于二者之间,笔者认为这个差异和3个人群对环境的控制能力、热期望及热历史有关,大学生对于环境的控制能力是最弱的,且生活与学习环境的控制策略都是自然通风,故中性温度最高,本次现场研究中有5%的住宅是安装有空调的,这会使得中性温度向低温的方向略有偏移,且农村居民在自己的住宅中,对环境的控制能力要比大学生强,所以中性温度较高;而在曼谷的实验中,测试对象是在自然通风办公楼工作的城市居民,一方面城市居民低温的热历史相对较多,另一方面工作的人群对夏季热环境的期望值会比较低,所以中性温度最低。
综上所述,影响夏季中性温度和可接受温度上限的最主要的因素是是否使用空调。自然通风建筑中的城市居民与农村居民可接受温度上限无显著差别,中性温度会受到对环境的控制能力、热历史和热期望的综合影响。
2.4 灰空间与绝对空间的对比
涉及的灰空间主要是有屋顶遮盖而南面无围护结构,面向天井完全开放的厅堂(简称“敞厅”,下同)和住宅入口处的门廊。图6所示为粤东农村居民白天在通风良好且有遮阳的灰空间工作与生活的情景,灰空间在一定程度上抹去了建筑内外部的界限,给人一种自然有机的整体的感觉,居民直到夜间才会回到较为封闭的、绝对的室内空间休息。
由1.1.1节所述的3种建筑类型可知,粤东传统建筑中设有大量的灰空间,而现代农村住宅中,灰空间有逐渐减少甚至消失的趋势。因此,笔者想从人们在这2类空间中的热感觉和热期望对比出发,寻找在湿热的粤东地区,农村住宅中的灰空间是否应该保留,以及半开放的灰空间能否成为农村住宅节能的一个落脚点的答案。
2.4.1 使用者的接受和认可程度 为了解使用者在灰空间和绝对空间中的反应差别,问卷中设计有“您觉得此刻的气温是否可接受?”的问题,回答的评价标尺如图7所示,回答在+0.01~+1之间认为可接受,回答在-0.01~-1之间认为不可接受,全部的448份问卷中,有220份问卷在灰空间中完成,228份问卷在绝对空间中完成。按季节计算可接受人数占总人数的比例,定义为室内环境可接受比例,如图8所示,3个季节灰空间的热环境可接受比例均高于绝对空间。
除了上述对2种空间可接受度的间接调查外,还对当地居民对这类空间的认可程度做了直接的调查。由图9可见,居民对敞厅的喜爱程度是最高的,95%的居民认为一定要有或者最好有,仅有5%的居民认为可有可无;门廊作为另一类灰空间,面积较小,66%的居民认为一定要有或者最好有,1/3居民认为可有可无,仅有3%的居民认为完全没必要或者一定不能有;有14%的居民认为天井完全没必要或者一定不能有,主要原因是天井的存在降低了住
宅的使用率,然而作为形成敞厅的重要元素,仍然有一半以上的居民认为天井一定要有或者最好有。
2.4.2 中性温度 根据完成调查问卷的地点将问卷分为灰空间和绝对空间2部分。将两部分数据利用Bin法对夏季的ET*及TSV进行回归分析(图10),结果显示灰空间和绝对空间的中性温度分别是28.7℃(ET*)和28.5℃(ET*),灰空间中的中性温度略高,但是2个空间内的热感觉模型没有显著性差异。笔者理解,热感觉及中性温度是在一定的热经历下形成的较为稳定的一种对环境冷热的判断,短期内不随空间的变化而改变。
2.4.3 期望温度 为了解粤东地区农村居民的期望温度,问卷中设有“对完成问卷现场的环境有何期望?”的问题,选项有“期望降温”、“维持不变”和“期望升温”,利用Bin法将ET*按照0.5℃分组,并统计各组灰空间和绝对空间中3个选项的数量,维持不变的投票数平分后各加入“期望降温”和“期望升温”的投票数内,作probit回归(图11)可得灰空间的期望温度为26.4℃(ET*),绝对空间的期望温度为25.8℃(ET*),两者相差0.6℃。由此可见,在灰空间内空间的连贯消除了内外空间的隔阂,室内温度与室外温度的日变化和季节变化更为紧密的联系在一起,使用者认识到这一点,相应的会降低个人期望的“舒适标准”。
综上所述,粤东地区农村居民对畅厅、门廊等灰空间具有较高的接受认可度和更低的热期望,这应该是为什么在粤东传统农村住宅中一直保留有大量灰空间的主要原因。现代农村住宅对灰空间的态度产生了分歧,类型2中爬狮类的多层住宅保留了大量的灰空间,而类型3中的多层住宅为了提高建筑的使用率灰空间被大量压缩甚至消失,研究结果表明从热舒适和节能的角度出发,灰空间更有利于延续农村人口的热适应性,有利于农村的环境保护,有利于农村经济的可持续发展。
3 结 论
1)粤东地区农村住宅夏季室内空气温度介于27.1~35.1℃,平均温度达到30.6℃,相对湿度介于53%~93%;过渡季平均温度为25.4℃,平均相对湿度达到了88%;冬季室内平均温度为15.5℃,平均相对湿度为82%。可见,粤东地区农村住宅室内长期处于高湿的状态,温度随季节的变化而变化,整体温度水平较高;
2)粤东地区农村居民服装热阻与新有效温度ET*呈显著的二次多项式关系,夏季平均服装热阻为0.27 clo,最小值仅为0.06 clo,粤东地区农村住宅夏季依靠服装热阻调节热感觉的空间很小;
3)粤东地区农村居民夏季中性温度及可接受温度上限与城市自然通风建筑的实测结果相近,与城市空调建筑差别较大,说明影响夏季中性温度和可接受温度上限的最主要的因素是是否使用空调;
4)使用者对灰空间的热环境接受度高于绝对空间。2种空间中中性温度无显著差异,但是灰空间的期望温度为26.4℃(ET*),比绝对空间的期望温度25.8℃(ET*)高0.6℃,使用者在灰空间比在绝对空间有更低的期望基准,所以粤东地区现代农村住宅的设计与建设应保留传统建筑中大量灰空间的特色。
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(编辑 胡英奎)
村镇住宅建筑节能论文范文第2篇
【摘要】随着我国社会经济的快速发展,特别是城市化建设的不断深入,建筑行业得到了长足的发展。在我国可持续发展战略实施过程中,节能住宅建筑施工是其中重要的组成部分,通过对住宅建筑节能施工控制,能够实现建筑节能效果。在城市化发展过程中,住宅建筑工程逐渐增多,只有不断的加强节能施工技术革新,强化施工技术控制, 才能适应时代的发展,贯彻落实我国可持续发展战略。本文首先分析节能住宅建筑施工工艺的特点,然后从几个方面入手,探讨节能住宅建筑施工技术控制要点,供有关人员参考。
【关键词】节能住宅;施工技术;控制
引言
随着近年来节能建筑工程施工项目的不断增加,建筑工程施工企业必须针对节能住宅建筑施工技术特点进行管理工作的改革。针对节能住宅建筑施工技术控制要点,开展施工管理工作,以此保障节能住宅建筑施工质量。节能住宅建筑是利用现代节能保温材料以及科学的设计实现建筑物使用过程中节能目标的建筑。受其设计目标影响,节能住宅建筑的施工具有其自身的特点以及管理工作的难度。例如:结合光伏太阳能利用技术的节能住宅建筑其施工过程中不仅需要对建筑主体结构进行有效控制,还需要对光伏技术应用基础进行管理。针对光伏技术运用中对建筑结构的需求进行强化控制,以此实现节能住宅建筑需求。在现代节能住宅建筑施工中,施工企业必须针对其施工技术要点以及特点进行管理。针对节能住宅建筑施工技术特点完善管理体系,实现管理工作目标。在对现代节能住宅建筑施工技术特点的调研与分析中可以看出,节能住宅的施工中应用了更多的新型材料与新兴施工技术。
一、节能住宅建筑施工工艺特点
顾名思义,节能住宅建筑就是指利用节能材料,通过节能施工技术和科学的设计,实现住宅建筑节能效果。根据节能住宅建筑节能目标以及设计等因素,在节能住宅建筑施工过程中,具备了以下几个方面的特点:
1、节能住宅建筑施工设计阶段,應该以节能为主要的设计目标。同时在建筑施工阶段,充分的考虑节能效果的实现,并满足节能施工要求;
2、根据对已经建成的节能住宅建筑研究发现,节能住宅建筑施工中会应用较多的新工艺、新材料等,导致在施工层面上与普通建筑施工有很大的不同,在进行施工管理以及建筑住宅管理过程中,必须结合节能住宅建筑施工特点,合理的设计管理环节,确保建筑节能效果的实现。
在节能住宅建筑施工阶段,对施工的要求主要体现在以下几个方面:项目施工人员、设计人员,在施工前需要对施工图纸进行仔细的分析,根据具体的节能设计,制定科学的施工方案,并设置合理的质量控制要点;制定科学的施工进度计划,并严格按照施工方案相关规定施工,尽可能避免施工误差,确保施工在工期内完工。
二、节能住宅施工技术存在的问题分析
1、节能住宅建筑施工达不到节能环保的要求
目前有很多小区把施工重点也仅仅是放在绿化景观的设计方面,忽略了节能住宅与周围环境的关系,更缺乏对小区周围地理环境的考察。因此,有的节能住宅小区建成后并不是出于最近的方位,也没有充分利用太阳能资源,只是在外观上属于“节能小区”,实际上却不具备节能小区的功能,例如有的小区在道路的铺设方面以花岗岩道板代替渗透性混凝土,这可能引起“热岛效应”,不符合节能环保的要求。
2、节能材料供应不足,创新能力差
目前在中国市场上的节能材料一般是一次性能源,节能新技术的研发能力低下,节能新产品也并非真正节能,例如目前应用较多的外墙保温材料一般是用聚苯板等材料,但是至少需要两吨原油为原料才能生产出1吨聚苯板建筑材料,与此同时,在建筑材料的生产过程中还可能产生大量废弃物,造成对环境的二次污染,生产成本巨大,对一次性能源的依赖性也较大,不适宜推广应用。
3、节能住宅的检测和验收方法不完善。
就目前对节能建筑小区评价的体系标准来说,只有现场测量建筑热工法,这种方法需要用的到的技术就是通过计算节能建筑物墙体内部的传热系数来对小区的室内外气温和热流量进行评估,在计算之前获取数据的方法主要是热流计和热电偶,测量方法的复杂,测量条件也必将苛刻,而且这种测量方法在测定过程中需要选择部分代表性的测点,但这些典型测量点的选择往往很难确定,即便有合适的测量点,测出的数据也常常无法代表整栋楼的墙体墙体热工性能,只能给出一个相对的定性结论。
三、节能住宅建筑施工技术控制要点
1、建立与完善节能住宅建筑施工技术管理体系为了保证节能住宅建筑施工质量,施工企业需要做好以下几个方面的工作:根据节能住宅建筑施工特点,不断完善施工技术管理体系,强化对节能施工技术的管理;根据节能住宅建筑工程实际的特点,建立与施工技术相使用的技术管理体系。在施工技术管理体系完善规程中,施工企业需要对施工图纸、施工方案、勘察资料等相关文件仔细的研究,充分的了解工程施工的特点,对原有的施工技术管理体系进行评估,以便及时发现问题并完善。
2、加强对施工材料质量的控制
随着我国建筑节能意识的不断深入,特别是科技水平的进步,越来越多的节能施工工艺、材料等应用到住宅建筑工程施工中。节能材料质量以及节能性能直接关系到整个建筑节能效果的实现,因此,需要加强对施工材料质量的控制,无论是材料的采购、运输、存储,还是材料的使用过程,都需要采取有效的材料管理措施,保证材料的质量以及节能性能。现阶段,施工企业需要充分的考虑工程实际要求以及节能施工特点,采用招标采购的方式,并加强对材料供应商的测评分析,不断的完善材料管理制度,为节能施工质量打下坚实的基础。
3、加强对墙体保温施工技术管理
在墙体保温施工过程中, 节能设计主要体现在内侧或外侧。其中内侧墙体保温较为简单,但墙体外侧保温的效果更强。墙体保温层如果在外侧设置,保温面积增加,同时保温层的粘合性相对较低,如果施工不到位还容易引起材料脱离、墙体开裂等问题,并且施工成本也比内保温要高。所以,在具体节能住宅建筑工程施工中,需要根据用户选择、气候特点、材料、经济性等综合选择。单从保温施工技术来说,保温层施工一般采用黏贴、抹灰、喷涂、干挂等方式,保温材料一般以保温砂浆以及加入轻骨料的胶结材料为主。如果采用喷涂方式进行保温施工,在施工过程中需要保证喷涂的均匀,并对保温层厚度进行严格的控制。
4、节能住宅建筑门窗安装技术控制
门窗是住宅建筑实现节能的关键环节,在门窗施工过程中,其技术控制要点主要体现在以下几个方面:对门窗水透性进行严格的检查,并进行必要的实验,同时验证门窗的空气渗透性、抗风压等性能指标;在具体安装过程中,需要严格按照安装章程,避免出现门窗框变形、 缝隙过大等问题, 保证门窗安装的密封性;对门窗进行密封前,需要将接缝处的污染物清除干净,并保证其干燥。
结束语
总之, 现阶段节能环保已经成为建筑施工必然的发展趋势,同时也是时代发展的需求。在节能住宅建筑施工过程中,建筑节能效果的实现,首先需要根据工程项目实际的施工要求以及节能施工技术特点,不断的完善施工技术管理体系;其次,加强对节能施工材料的质量控制,为建筑节能效果的实现提供基础保障;再次,需要做好节能建筑门窗施工、墙体保温等施工的技术控制;最后,强化施工监督,完善工程施工验收体系,保证建筑节能效果的实现。
参考文献
[1] 覃春怀.探讨节能住宅建筑施工技术控制要点[J].节能环保 ,2012,(7).
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[3]邹秀柏.浅谈节能住宅建筑施工技术控制[J].建筑工程技术与设计,2014,(20).
村镇住宅建筑节能论文范文第3篇
摘 要:住宅建筑是我们生活的一部分,因此住宅建筑也就与我们的生活息息相关,而在当今时代的发展趋势下,因经济全球化的影响,相应的经济体制建设得到了全方位的提升与进步,因此人们的生活因此而有了全新的改变,所以人们对更高生活质量的追求也就间接要求在相应的建设性领域也需要做出同等的改变,而这体现在建筑方面的其中一个特征就是建筑的设计趋势革新,而在新时代的全新技术与意识形态的冲击下,这一革新的趋势的发展似乎存在一定的阻碍性因素,因此本文主要分析了住宅建筑设计新趋势的具体落实方案,以期为相关体制的建设提供一定的建设性思路。
关键词:住宅建筑;设计;新趋势
当下人们对于自身居住的环境有了越来越高的要求,因此在这一要求意识的驱使下,人们开始对住宅建筑的设计层面有了越来越多的个人见解。并且这些想法开始逐渐从传统的对住宅量的追求转变为对住宅实际居住质量的建设性要求。人们开始逐渐对住宅的实用性功能以及具体的居住感受体会层面加入过多的关注。而在此基础上相应的住宅设计师也就要理顺自身的思路,紧跟时代的脚步将全新的时代元素与人们对建筑的具体时代要求紧密结合起来,进而在此基础上进一步开展住宅设计的全新发展模式。但这需要建筑师们对住宅类建筑设计的趋势有一个全方位的把握。
1 住宅设计中存在的误区
1.1 生态住宅与高质量住宅的混淆
目前有一种趋势,似乎一谈到生态就以为是高投入、豪华、尊贵等概念,事实上,生态园区不等于高档住宅。在绿色生态住宅将成为国家的一种发展战略,我们要求所有的高档住宅、中档住宅、低档住宅都要做。
1.2 生态建设的过度绿化
“绿色住宅”“绿色小区”往往容易被误解为或片面强调成“绿化”,其实它更多地强调和谐、协调。“生态住宅”内涵虽然各式各样,但基本上围绕三个主题:第一,减少对地球资源与环境的负荷和影响;第二,创造健康、舒适的居住环境;第三,与自然环境融合。
2 住宅设计层面的新趋势
2.1 生态住宅的推广
建筑的生态性是建筑的固有属性之一,而这一点在住宅类建筑中也不例外,而在当今社会的发展趋势下,许多建筑设计层面的新理念层出不穷,而这实际上也对当今的住宅设计造成了一定的冲击,在此冲击下,住宅的形态性建设环节以及一些固有的建设思路与理念特性受到了影响,许多设计师在设计层面开始逐渐忽视建筑的生态化特性,但这对于建筑的实际建设来说是十分不利的,因为某些如生态性一般的建筑特性已经俨然成为了建筑在实际的建设体系构成环节以及具体的设计环节的参照性原则,对于这一原则的无理由摒弃不符合当下的建筑建设的客观规律,因此在实际的建筑设计层面还是要尽量保持建筑业原有的优良特性,因此将建筑的生态性与实际的住宅形态设计层面相结合,即建设生态型住宅的方案将成为住宅类建筑设计发展的时代大趋势之一。在住宅建筑设计中,主要是考虑环境、城市建筑与人的问题,应将当前的即时利益与整个人类的长远利益结合起来,合理开发和利益好人类现有的、共有的资源。
2.2 对建筑归属感的追求
在我国,住宅建筑的设计实际上与人们的客观归属感有直接的关系,因此在这一基础上,实际的住宅建筑设计环节也就要注重对家庭感与归属感的建设,而这一建设体系的开展实际上与人们对住宅庭院的追求有一定的联系,所以要以此为基础,在住宅建筑的设计层面多加入一些具体的花园庭院元素到实际的建筑设计环节之中,以此来提升建筑的归属性代入感,进而从视觉效果以及居住效果层面的设计理念上给人以较为深刻的归属性冲击感。城市地貌有山有水,各有独特的自然环境优势,对景观的有效获取以及和景观的相得益彰,成了建筑设计的首要任务,如在山地建筑中,利用山体高低起伏的地势,依山建筑,从而形成自然居住环境,而在缺乏自然环境可借景的居住小区中,建筑师则结合小区中心绿地营造人工水景等,成为园林主题。假山、叠水、瀑布、喷泉,在营造上更加自由,显得俊朗飘逸,给住户莫大的亲和力。在建筑与环境进行大对话的同时,建筑师还可在建筑单体设计中努力营造小的环境氛围,如设置住户超大观景阳台、入户花园等。
2.3 住宅设计的信息化建设
信息的发展是当今社会进步的重要标志,因此在实际的经济发展建设层面就要注重对信息化的体系性建设的开展力度,而这一观点实际上是建立在经济形态的基础上而提出的,因此信息化不但与社会的发展有直接的联系,同时也关乎经济体系建设的执行程度。因此信息化建设就要渗透到当今社会发展性体系建设的方方面面中。而相对于住宅建筑设计这一环节,添加适当的信息类元素也就显得尤为关键。一个设计单位住宅设计水平的高低,反映它对住宅技术信息掌握的多少。设计信息掌握的多,应用的好,扩散速度快,就会占领设计的制高点,那么这个设计单位的整体实力就强。信息时代的另一个最主要特征是创新。当前出现的住宅设计活跃期,明显特征就是创新,一些新设计理论和理念的形成,一些新型住宅的出现,一些新技术的推广,都说明创新的活力和对住宅建设的贡献。因此,对设计人员创新意识的培养和知识的更新具有重要意义、“不断更新和提高知识水平是竞争优势的源泉”。
2.4 全新材料与技术的应用
当下时代的发展会反作用于具体的建设体系的开展,其并不会直接对建设体系的实际展开起到具象化的影响作用,而是会为这些建设性工程体系的开展提供全新的高效的坚固的全新技术与材料,而这一点在具体的住宅建筑设计方面也就体现为设计方面的全新技术与材料的应用,而这也恰恰是当今时代体系下的住宅建筑设计所迫切需要的,在此技术与材料的应用体系的推动下能够切实实现住宅建筑的技术性革新。在建筑产品日益同质化的今天,对高科技新产品的运用,可以提高住宅建筑的性价比,增强住宅建筑的个性体现。个性化、模块化、网络化等智能化系统的运用,可以提升建筑产品的品质,提高建筑产品的竞争力。现在,住宅建筑中新材料如建筑夹层塑料成型板、低辐射玻璃等不断被采用,轻质墙体、聚苯乙烯屋面保温隔热板、铝塑复合给水管等新型建筑材料的应用已经普及,停车刷卡系统等先进技术产品日益增多。
结束语
总而言之,住宅建筑的设计应该与时代的趋势相一致化,进而在此基础上,进一步实现住宅建筑的设计体制的合理化建设,并且设计师还应该以较为大众化、人性化以及一定的前瞻的视角去审视自身的住宅建筑设计,进而在此基础上,进一步使住宅设计的具体设计思想、设计步骤更加符合时代的潮流与人们的需要。而这有利于提升住宅的整体设计感,有利于使人们的生活更加舒适,同时还有利于提升我国的整体建筑建设实力,进而以此来带动相应的经济体系的建设与发展。
参考文献
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[4]饶明龙.论生态建筑中住宅设计的发展趋势[J].广东建材,2009.
村镇住宅建筑节能论文范文第4篇
摘要:本文主要是提出了住宅小区节能设计的理念要求,并从住宅小区建筑总体节能规划、平面节能、体型节能、构造节能、绿化节能等五方面来展开论述。
关键词:住宅小区;建筑节能;节能设计
一、住宅小区节能设计理念
技术的进步使得空调、暖气等采暖制冷设备广泛应用于住宅建筑中,住宅小区建筑一瞬间成为高能耗建筑。据统计表明,我国能源消费总量所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的30%左右,加之我国大部分地区气候条件多为冬冷夏热,煤炭采暖,空调制冷等设备产生的巨大建筑耗能量,对城市生态环境和住宅居住环境造成了一定程度的污染,严重影响到居民的身心健康。种种副作用的出现和能源的日益匮乏,使得人们对建筑节能的意识逐步提高,对节能设计的要求也随之不断完善。
节能设计是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下,尽可能采用自然通风,合理建筑总体规划、加强墙体节能、外门窗节能等措施,让室内气温一年四季维持或接近在人体舒适范围之内。在进行建筑节能设计时,首先要符合我国现行国家标准《住宅设计规范》要求;其次对住宅小区的节能、绿化生态设计要尊重当地居住生活习惯,适应当地的气候特征,以发展地方建筑文化为基础合理节能设计;最后,要统筹全局着眼于城市总体规划战略,从经济性、全局性、地方性出发,结合建筑市场运作,把节能技术和绿色生态建筑相融合,形成一整套住宅产业化技术。总之,在进行住宅小区节能设计时,要始终将“统筹城市总体规划战略,发展地方建筑文化,采用新技术、新工艺、新材料等生态节能措施,达到人与自然的和谐统一”,作为建筑节能设计的理念,方能长久服务社会,造福黎民。
二、住宅小区建筑总体节能规划
住宅小区建筑总体规划设计应与单体建筑相协调,与节能设计相配合,应统筹考虑建筑宏观因素,如朝向、方位、日照间距、通风、绿化等, 充分利用当地的天然热源、自然风等来实现小区内每栋住宅单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,通过利用自然能源来满足建筑通风、采光与采暖的要求,达到建筑节能的目的。其中自然通风就是实现建筑节能的有效手段之一,它可以大大减少空调、暖气等设备带来的高能耗,改善室内热环境,降低建筑物的实际使用能耗。特别是高层住宅建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,所以调整好建筑单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区,十分重要。同时在总体节能规划时,建议可以合理利用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,可以形成全方位的住宅建筑节能体系,能够实现低能耗、高舒适的住宅居住环境。
三、住宅建筑平面节能设计
实践证明:建筑平面的巧妙设计能够获得良好的节能效果。我国地处北半球,太阳方位角和高度角的变化规律使得南向成为最佳节能的建筑朝向,而且南朝向的建筑与我国夏季盛行的东南风可成垂直关系,容易形成自然通风中的最佳“穿堂风”,避开冬季寒冷的西北风。故建筑平面宜设计成南北向,而且将居民长时间活动的居住空间,如客厅、主卧等设于南向位置,可以很好地利用自然环境,达到室内环境的最大舒适度,为住户节约空调和采暖的能耗。同时将平面功能比较次要的卫生间、电梯、楼梯、机房等布置于日照、通风条件较差的北向或长时间接受太阳辐射的东西向,可避免冬季西北风灌入,起到很好地保暖节能效果。
四、住宅建筑体型节能设计
建筑设计中,减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数(即建筑物外表面积与其所包围的体积之比),减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,也是节能措施之一。从建筑外观形态上来讲,建筑体量大小和平面是否紧凑是影响能耗的两大因素。所以节能设计时建筑体型的平面、立面凹凸通常不宜变化较大,特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化和外墙面积的增大均不可过大。总体来说进深大的建筑比进深小的好,长的建筑比短的好,外观整齐的建筑比凹凸变化的好。换言之就是,建筑体型系数越小,外围护结构的传热损失越小,对建筑节能越有利,对其适当控制可达到有效节能的目的。
五、建筑构造节能设计
对建筑构造节能的设计,个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。
①墙体节能设计:墙体是住宅建筑外围护构造的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区一般由剪力墙结构组成,故大力推广保温隔热性能较好的烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体技术是实现节能设计的重要措施,因为使用此种保温材料能够有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。
②门窗节能设计:门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,应尽量减小住宅门窗洞口的面积,控制住宅窗墙比;提高外门窗的气密性,减少冷风渗透;保证门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。具体可设置北向、东西向、南向的窗墙比不超过20%、30%、35%。设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等,避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施,均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。
③屋面保温隔热节能设计:建议小区屋面采用“倒置式隔热保温屋顶”技术,采用XPS 保温板放置在屋面的防水层上,此板在屋面上长期与水汽接触时,能保持恒定的低导热和高抗压性能。
六、住宅建筑绿化节能设计
绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的,它可以有效改
善小区的微气候。
①屋顶绿化:即在屋顶种植空中花园,不但美化家园,让人赏心悦目,还能为住户提供户外活动和交往的空间,更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。
②西墙绿化:植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面,种植植物可以吸收太阳热量,减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎,来遮挡阳光直射墙面,通过叶面蒸发带走部分能量,减少温室效应。
③阳台绿化:阳台绿化也是绿化系统中的重要环节。具体做法是根据阳台外沿尺寸的大小,在充分考虑到住户操作安全方便和易于组织花槽排水后,设计适当宽度和深度的花槽,由住户自行种植或放置花盆,来美化室内环境,有效调节气温。
结语
总之,建筑节能是建筑规划设计创作、构造等的综合体, 作为节能设计的一员,我们应从自身做起,从不同角度依据建筑规范,基于节能设计理念,从建筑总体规划、平面、体形、构造、绿化等五方面综合考虑,灵活运用各种节能技术措施,趋利避害,进行最优化建筑节能设计,才能为建设节约型社会用尽所能,为实现我国可持续发展竭尽全力。
村镇住宅建筑节能论文范文第5篇
小区的位置应选择良好的地形和环境, 以避免因地形等条件所造成的空气滞留或风速过大。区用地应结合地形特点, 宜避开迎风的湖、海岸边、容易形成风道的山谷或山顶等, 不宜选择在山谷、洼地、沟底等凹地。由于冬季冷气流易在凹地里形成“霜冻”现象, 会加剧住宅的热损耗, 建在凹地里的住宅还可能受到窝风的影响。因此小区用地以选择避风向阳的朝南的坡地上为佳。
2 小区规划布局
小区规划设计要综合考虑建筑物的朝向、间距、体型、体量、建筑群体组合、绿化配置等因素对节能的影响, 以改善热环境。在总平面规划设计中要特别处理好建筑朝向、建筑间距与主导风向、日照的相互关系, 运用建筑空间构图原理和手法, 将住宅、公共建筑、道路、绿化、建筑小品等组成完整有机的建筑群体, 充分利用道路、绿地、水面等空间, 合理组织小区气流。坚决摒弃只追求形式化构图, 不考虑热环境质量的规划布局。
2.1 建筑平面布局及空间组合
在小区的平面布局方面, 对住宅朝向的选择尤为重要。从节能角度看, 我国大部分地区建筑物以南和南偏东向为好, 尽量避免东西向;南方炎热地区以朝向夏季主导风向为宜。在小区平面布局中, 要综合考虑建筑朝向、间距与平面布局的关系, 注意减少对住宅建筑的日照遮挡, 使住宅南墙尽可能多地接收太阳能的辐射, 提高日照水平。例如, 住宅的前后排错列式、斜列式布局有利于提高后排住宅冬季日照水平。
建筑的平面布局及空间组合要注意结合地形地貌特点, 综合考虑建筑物高度、长度、深度及平面布局方式对漩涡区范围的影响, 并使夏季主导风向与建筑物保持一定的投射角, 强化对小区内部通风的组织。建筑物长度不宜过大、进深不宜过小, 高低建筑物交错布置, 将较低的建筑布置在夏季主导风向的迎风面, 以缩小涡流区的范围, 避免因局部涡流或滞流造成空气质量恶劣和夏季热量滞积, 从而改善后排住宅的通风和热环境条件。
2.2 建筑形体
在建筑设计中, 原则上应减少建筑物外表面积, 适当控制建筑体型系数, 即建筑物外表面积与其所包围的体积之比, 减少建筑面宽, 加大进深或增加组合体, 建筑平面宜选用如“一”字型等较为简洁规整、能够获得较多日照和较少东西晒的平面型式, 以减少夏季热辐射和冬季冷风渗透量。
体型复杂、凹凸面过多的点式的低、多层及塔式高层住宅, 建筑的外表面积和体型系数大, 对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比较, 其坡屋顶增大了屋顶的热交换面积, 加大了能耗, 因此不利于房屋的节能。
结合建筑形体空间的处理, 可以在建筑物中设通风口, 加强气流组织, 改善小区内部的通风条件。
2.3 建筑色彩
建筑的外立面颜色对于节能也很重要。色彩越重的颜色越容易吸收热量, 色彩越浅的颜色越容易反射热量。深色的墙体有利于冬季的墙体蓄热而不利于夏季减少墙体吸热, 而浅色的墙体有利于夏季减少墙体吸热而不利于冬季的墙体蓄热, 因此, 应根据不同地区的气候条件, 合理选择建筑色彩, 从而达到节能目的。
3 小区道路系统设计
小区的道路布局应尽可能与建筑用地结合, 为建筑争取好的朝向创造条件。小区道路同时也是小区的风道, 道路布局及路网结构应有利于组织小区的通风, 并与城市绿地和小区绿地空间结合, 把绿地中的新鲜空气引入小区和居住组团, 以改善居住区的小气候环境, 提高居住环境的舒适度。小区道路的走向一般宜平行于夏季主导风向, 有利于组织通风, 同时也要与冬季主导风向保持一定的角度, 抗御冬季寒风的侵袭。
4 小区绿化及景观规划
据调查资料显示, 茂盛的树木能遮挡50%~90%的太阳辐射热。夏季, 浓密的树冠能够把20%~25%的太阳辐射反射到天空把35%的幅射热吸收掉。与此同时, 树木的蒸腾作用还能够吸收掉相当多的热量。由于植物的根部保持一定的水分, 也可以大量吸收地面上的热量。小区绿化和水体可以有效降低气温、调节湿度、防风抗风、改善通风质量, 从而抑制热岛效应的产生, 改善住宅建筑外维护结构的热工性能。
4.1 绿地布局
一般来讲, 小区绿化规划会形成一个以中心绿地为核心, 道路绿化为网络, 宅旁绿地、组团绿地、小游园相结合的绿地系统。在小区的绿地布局规划中应注意与城市绿地系统衔接, 融入到城市绿地。绿地布局应注意与小区道路、建筑布局相结合, 以有利于通风气流风的引导, 改善通风条件。
绿化可以有效改善局部为气候环境, 实验结果表明, 草地和沥青地面的表面温度差, 可达到14℃以上, 在两种不同的地表面微气候区 (30cm~120cm) 高度内的温度差也可达到5℃左右。在规划中应尽可能提高绿地率, 使住宅尽量接近绿化区。铺装场地上尽可能多种植树木, 避免铺装地面直接暴露在阳光下, 以降低地表温度, 减少阳光反射。
4.2 建筑绿化植物的配置
小区内的植物配置应将草坪、灌木丛, 乔木合理搭配, 形成多层次的竖向立体绿化布置形式。植物配置主要考虑遮阳效果, 尽量削弱夏季太阳辐射对建筑的热作用, 又不影响冬季太阳辐射和全年自然采光, 同时还要兼顾通风、采光效果。住宅南侧宜以高大的落叶乔木为主, 夏季枝叶茂盛、干高冠大, 能够有效遮荫, 冬季落叶, 可以争取较多的阳光;北侧宜以耐荫常绿乔木为主, 乔灌木结合, 形成绿化屏障, 以减弱冬季的寒风的侵袭。住宅的东西山墙选用爬墙植物进行垂直绿化, 可以有效地改善墙体的热工性能。
4.3 水景规划
结合绿地规划, 在小区内设置喷泉、水池、水面、露天游泳池等, 有利于在夏季降低室外环境温度, 调节空气湿度, 形成良好的局部小气候环境。改善室外环境的舒适度、健康度和空气质量, 能够有效提高住宅建筑的室内小环境质量, 达到节能目的。
5 结语
与建筑节能技术相比, 小区规划可以在几乎不增加建设投资的条件下, 通过科学合理的规划设计, 就可以有效地改善小区小气候环境和热舒适性, 改善住宅建筑热工环境, 从而达到节能目的。建筑耗能是影响社会可持续发展的一个重大问题, 进一步深入地开展小区规划与建筑节能的理论和实践研究, 不断进行节能单项技术和成套技术的开发利用, 减少对不可再生能源的利用, 提高居住质量, 应该成为规划设计研究的一项重要工作。
摘要:本文对居住小区与住宅建筑节能的关系进行了分析。从小区用地选址、建筑总平面布置、建筑形体空间、道路布局、绿化布局以及树种配置等方面探讨了如何改善住宅建筑的外部热工环境问题。
村镇住宅建筑节能论文范文第6篇
摘要:本文对钢筋网复合砂浆加固方法进行了分析,并选择墙面的处理质量、界面剂涂刷、钢筋质量、钢筋固定、钢筋的位置、复合砂浆配合比、涂抹工序、涂抹厚度作为加固施工的质量控制点作了探讨。
关键词:钢筋网:复合砂浆:加固
文献标识码:B
1 前言
地震给人民的生命财产带来极大隐患,尤其在近期,报道屡见不鲜,继汶川地震之后又发生了青海玉树地震,造成了极大的人员伤亡和经济损失,这与房屋施工质量差等方面有重要的关系。因此,提高房屋的抗震性能,加强对建筑的抗震施工方法及质量控制的研究,对保证人们生命和财产的安全有重要的意义。
2 湖南省村镇建筑抗震性能调查
2.1 地质及震害概述
湖南省属于华中地区,地处中国中南部,土地总面积约为31774万亩,其中13.9%为盆地,154%为丘陵,13.1%为平原,51.2%为山地,总人口为6000多万。湖南省属于少震弱震省,它位于长江中下游地震带,是我国华北强震活动区到华南中强地震活动区的过渡地带,发生强震的次数很少,地质构造较为良好。从历史地震统计数据可以发现,湖南境内共发育有20余条活动断裂,其中仅洞庭湖东西两侧太阳山断裂和岳阳一临湘断裂活动性较强。6级以上强震的记载仅有1631年常德发生68级地震。湖南地区地震大多为构造地震和矿山、水库等引起的诱发地震,全省有仪器记录以来至2002年。共发生2级以上地震330次,其中天然构造地震135次,水库诱发地震30次,矿山地震占了65次。按《中国地震动参数区划图》,湖南省最高地震设防烈度为Ⅶ度,大多为Ⅵ度及Ⅵ度以下。
虽然总体来说湖南省地质情况较好,但历史上近500年来发生的中强地震也达20次,而且低强度地震的烈度值往往高于经验值,影响范围较广,如1996年7月,安化县高明乡青山村发生2.6级地震,烈度达到Ⅴ度,地震波及安化县高明乡、建陈村和涟源市伏口镇柏树村,有感面积约6.5km2;2003年1月,湖南省衡山县与湘潭县交接处发生ML2.8级地震,震中烈度为Ⅵ,有感范围北到湘潭县龙口乡泥湾村,南到衡山县白果镇高山村等龙口石膏矿区一带。造成这种情况,其主要原因有以下几个方面:
(1)浅源地震居多。湖南省境内地震主要是构造地震和矿山、水库等诱发地震,构造地震的震源深度一般在10km左右,很少超过20km。诱发地震震源深度大多仅为几千米。如1979年,常德市澄县澄南一带发生ML4.3级地震,震源深度为20km;湖南娄底煤田矿区自1972年开始发生的诱发地震震源均很浅,深度约1km左右。湖南东江水库诱发地震震源深度多集中在3km37km。
(2)地貌具有高烈度特征。由于湖南省境内山地所占面积大,51.2%为山地,若在陡峭的山区发生地震,则易引起山石滚落或山体滑坡,加重周围地表及建筑物破坏。另外,在洞庭湖区地表较为软弱,白垩系及新生代地层厚度达数千米,河湖相堆积的粘土淤泥、细砂层和卵石层厚度一般有150m,最厚达250-300m而且地下潜水面埋藏较浅,在地震作用下,软弱地基极易发生失效,引发高烈度。
(3)村镇地区房屋抗震性能低。湖南省村镇地区房屋结构形式以砖混结构或土木结构居多且老旧房屋较多,大多未设置抗震设防措施,房屋建造质量不高,导致在低强度地震作用下,农村地区房屋破损程度较为严重。
3 钢筋网复合砂浆加固方法概述
钢筋网复合砂浆加固法是一项墙体加固新技术。复合砂浆具有强度高、收缩小,与构件粘结性能好等一系列优点,是一种新型的无机材料,与钢筋网结合后而形成的加固薄层能与被加固的墙体很好的共同作用。钢筋网复合砂浆加固的采用能有效提高墙体的变形能力和抗震承载力。
钢筋网复合砂浆加固的方式有增设构造柱及圈梁、面层加固、增设剪刀撑三种。采取何种方式加固应根据待加固墙体的加固要求和承载能力来确定。
3.1 钢筋网复合砂浆面层加固
钢筋网复合砂浆面层加固适用于砂浆强度低,或抗压和抗剪承载力均不足,裂缝宽度不超过10mm的墙体。面层加固是对整个砖墙表面绑扎钢筋网,然后用复合砂浆作为保护和锚固作用,使薄层与墒体共同工作,整体受力。面层加固有单面加固和双面加固两种形式。
该加固方式的优点是能极大提高砖墙的承载能力、刚度、抗裂性及延性。缺点是材料使用量大、造价高,施工工期长。
3.2 增设钢筋网复合砂浆构造柱及圈梁
增设构造柱和圈梁是用钢筋网复合砂浆加固墙体的周边部分,并通过增强该部位的刚度和承载力来达到约束墙体的目的(见图1)。这是一种整体加固方法,适用于未设置构造柱或圈梁且整体性不足的房屋。新增的构造柱一般设置在房屋四角、不规则平面的转角处或纵横墙的交接处,并与新增的圈梁的墙体相连,且在同一平面内闭合。
该加固方式的优点是能提高砖墙的整体性,而且造价较为经济。
3.3 增设钢筋网复合砂浆剪刀撑
增设钢筋网复合砂浆剪刀撑加固方式是在墙体的对角线部位设置两道交叉的钢筋网复合砂浆带,以提高墙体抗剪性能,延缓墙体开裂(见图21。该方法适用于墙体抗剪承载力不足的情况。
该加固方式的优点是造价经济,能较大提高砖墙的抗剪能力。
4 钢筋网复合砂浆加固施工方法
4.1 加固材料选择
加固所用材料主要包括钢筋、水泥、外加剂、纤维、界面剂等。
钢筋可以选用HRB335级热轧带肋钢筋或HPB235级的热轧钢筋。钢筋性能和质量应分别符合国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499,《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013的规定。
外加剂可采用化学外加剂、矿物外加剂、膨胀剂、聚合物乳液和可再分散聚合物胶粉。化学外加剂应可采用高效减水剂、引气减水剂和缓凝高效减水剂:可再分散聚合物胶粉可采用乙烯基类和丙烯酸类:矿物外加剂可采用Ⅰ、Ⅱ级磨细矿渣。Ⅰ级磨细粉煤灰和硅灰:聚合物乳液可采用聚醋酸-乙烯共聚乳液和聚丙烯酸酷乳液。
水泥可采用的品种有普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,其中硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥强度等级不宜低于32.5级,矿渣硅酸盐水泥强度等级不宜低于42.5级:水泥的细度宜小于380m2/kg。严禁使用过期、受潮水泥。
加固用纤维可采用钢纤维和聚合物纤维。钢纤维长度宜为20-35mm:直径为0.30.6,长径比为30430,抗拉强度宜为6C0级。聚合物纤维可选用聚丙烯睛纤维、聚丙烯纤维、聚酞胺纤维和改性聚脂纤维,纤维抗拉强度应不低于
300N/mm2,直径为10-100μm,长度为4-20mm。
界面剂应采用水泥基界面处理剂,采用的水泥应为普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
所用的砂宜选中砂,含泥量应控制在2%以内。
拌和用水应选用洁净的饮用水,不得使用含有酸、碱或油污的水源。
4.2 加固施工工序
钢筋网复合砂浆加固的施工工序:施工准备→墙面处理→钢筋的制作与固定→复合砂浆涂抹→养护。
4.3 墙面处理
墙面处理可采用人工凿除法。主要工作是将墙体表面粉刷层、灰渣、油污及松散的砂浆清理干净,封闭墙体裂缝,以形成坚实、洁净、粗糙的界面。
处理时要注意,对粘结良好且无空鼓的原有水泥砂浆粉饰层可以只做凿毛处理。凿除力度不宜过大,不得凿坏砖块,尽量避免对墙体造成扰动。在墙面处理时应将灰缝松动砂浆瓤除,残留在墙面及灰缝中的灰渣要用高压水或钢丝刷清理干净。
4.4 钢筋制作与安放
钢筋制作时应根据设计图纸进行放样,确定钢筋的直径、长度和根数。制作前应对钢筋进行调直、除锈。
在待加固砖墙布置钢筋时,首先按设计图纸要求放线确定钢筋的位置,然后再摆放钢筋。钢筋要正确摆放,对面层加固的钢筋网,竖向钢筋放置在内侧,横向钢筋在外侧:对于剪刀撑加固的钢筋网,斜向受力钢筋放置在内侧,分布钢筋放置在外侧:构造柱和圈梁钢筋的受力钢筋放置在内侧,外套箍筋。由于钢筋网紧贴墙面会导致钢筋与墙体无粘结,影响加固效果,因此内侧钢筋与墙面之间应设置砂浆块,将两者之间的空隙应控制在5mm左右。
钢筋网的交点部位可采用绑扎连接或点焊连接两种方式。采用绑扎方法连接时,应对全部交点进行绑扎,不得跳扎。采用电阻点焊的连接方法是:首先将两根已除锈钢筋安放成交叉叠接形式。然后压紧于两电极之间,利用电阻热融化钢筋,最后加压将两钢筋连接在一起,电阻点焊应根据钢筋级别、直径和焊机性能等,合理选择变压器级数、焊接通电时间和电极压力。
4.5 钢筋同定
面层和剪刀撑的钢筋网一般采用拉结筋固定。拉结筋分两种形式,单面加固的钢筋网采用L形钢筋固定,双面加固的钢筋网采用S形穿墙筋固定。
拉结筋的制作材料一般采用直径为6-8mm热轧钢筋,S形拉结筋的下料长度为墙厚加40mm;L形拉结筋的下料长度为锚固长度加20mm,其中锚固长度应按设计图纸要求取值。若图纸未作要求时可取15d。
拉结筋应按构造及设计要求放线定位。S形拉结筋应尽重选择在灰缝处,L形拉结筋应选在眠砖或斗砌的丁砖处。
L形拉结筋应植入砖内,植入方式是先钻孔,再用环氧树脂固定。
钻孔时应选择合适的钻孔直径和深度,因为钻孔过大、过深不仅会造成植筋胶的浪费,还会对墙体的整体性造成破坏:钻孔过小、过浅则会影响拉结筋与墙体之间的粘结性。对单面加固墙体,钻孔直径应为拉结筋直径的2-2.5倍,钻孔深度应植入深度加10mm;对双面加固墙体,钻孔直径应为拉结筋直径加2mm。钻孔时钻杆应垂直墙面,平稳钻进,不得损坏钻孔周围的砌体。由于孔洞内的灰尘会影响拉结筋的固定,可采用空气压缩机等除尘设备来清除,若遇雨天或孔内有水时,必须用海绵棒将水吸净,然后用脱脂棉蘸丙酮擦洗孔壁。在植拉结筋前,应临时将孔口用木塞封堵保护。
采用环氧树脂胶植拉结筋的方法是:当环氧树脂胶制备好后,应迅速往钻孔内注胶,并立即将已加工的拉缩筋缓慢旋转插入孔内。按一定方向旋转数圈,使树脂胶与钢筋和砖墙粘结密实。注入孔内的环氧树脂胶量,以插入钢筋后不外溢为宜。拉结筋植入后,需待环氧树脂胶固化并达到80%强度后方能进行下一步工序。
4.6 复合砂浆涂抹
复合砂浆应采用机械搅拌。在投料前,先对原材料计量,对每盘砂浆用砂、水泥及外加剂进行称量,水泥、外加剂的配料误差应控制在±3%以内,砂、水等配料误差应控制在±5%以内。严格按照配合比进行投料,投料顺序是先将砂、水泥干拌均匀后,然后加水和外加剂,对于含纤维的外加剂应分次投放。复合砂浆的搅拌时间控制在3-5min,时间过短,砂浆搅拌不均匀,时间过长容易出现泌水现象。
由于砖墙的孔隙率大,吸水性强,因此在复合砂浆涂抹之间应首先对砖墙浇水湿润。然后,对墙面涂刷界面剂以增强复合砂浆与墙面的粘结性。涂刷界面剂时应均匀、迅速。
复合砂浆厚度一般为25-35mm,可采用人工涂抹法施工。为了保证复合砂浆的密实,应分三层进行涂抹,第一层涂抹需将钢筋与墙体表面的间隔空隙抹实,第二层涂抹需将钢筋全部覆盖。第三层涂抹至设计厚度,并在初凝后再压光两三遍。涂抹过程要用力压实砂浆。各层砂浆的接茬部位必须错开,并压平粘牢。
5 抗震加固施工质量控制点设置及控制
钢筋网复合砂浆加固施工受人员、机械、环境的影响较小,对质量控制点的选择可从界面粘结、钢筋工程和复合砂浆三个方面进行。
5.1 界面粘结方面
5.1.1界面剂涂刷
界面剂能提高复合砂浆与砖墙的粘结能力。
控制措施:选择合适的配比。对涂刷遍数和厚度进行控制。
5.1.2 墙面的处理质量
影响复合砂浆面层与墙面粘结力的最主要因素就是处理后墙面的粗糙和坚硬程度,在施工过程中应重点控制。
控制措施:在墙面处理过程中应设专人进行监督。在墙面清理前应制定合适的处理方案,并对施工人员进行交底,清理墙面时,应选择合适的工具,并控制好凿击的力度。
5.2 钢筋工程方面
5.2.1 钢筋质量
钢筋质量对墙体的加固效果有重要影响。
控制措施:根据使用要求选择合适品种的钢筋:钢筋进场时应对其进行验收,认真检查钢筋型号、产品合格证、出厂检验报告等。
5.2.2 钢筋固定
钢筋是否固定牢固,会影响加固层中钢筋参与的程度。
控制措施:对拉结筋的植入间距、钻孔深度进行复核,拉结筋、箍筋应按正确方法施工。
5.2.3 钢筋的位置
钢筋的保护层厚度和钢筋与墙面之间的间距是否合理,会对复合砂浆的密实性及与墙面的粘结力造成一定的影响。
控制措施:钢筋定位放线要做到精确,控制好钢筋摆放顺序及砂浆垫块的厚度。
5.3 复合砂浆方面
5.3.1 配合比
复合砂浆的配合比会影响复合砂浆的强度、流动性。
控制措施:配合比应根据复合砂浆的设计强度和施工方法合理选择,并要通过试配来检验配合比设计结果。
5.3.2 涂抹工序
复合砂浆涂抹工序不合理会降低复合砂浆的密实度,以及复合砂浆与墙面的粘结力。
控制措施:涂抹前对工人进行技术交底。按正确操作方法进行施工,对第一层复合砂浆涂抹质量和复合砂浆涂抹厚度进行检查。
5.3.3 涂抹厚度
复合砂浆的厚度不足易引起露筋,降低加固效果。
控制措施:在墙面上隔一定的间距设置砂浆块来确定涂抹的厚度,并在施工过程中设专人检查。
6 结束语
钢筋网复合砂浆加固砖砌体房屋的方式有钢筋网复合砂浆面层加固、增设钢筋网复合砂浆构造柱及圈梁加固、增设钢筋网复合砂浆剪刀撑加固三种方式。对三种加固方式进行比较分析,面层加固优点是极大提高砖墙的承载能力、刚度、抗裂性及延性:增设构造柱及圈梁加固的优点是提高砖墙的整体性,造价较为经济:增设剪刀撑加固的优点是造价经济,能较大提高砖墙的抗剪能力。
村镇住宅建筑节能论文范文
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