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(1)外墙外保温。外墙外保温的有效施工,能够将外部环境中的冷、热进行隔离,对建筑的主体起到一定的保护作用,减少高温对于建筑结构产生的温度应力,延长建筑物的使用。同时,外墙外保温技术的应用,不需要对原有的建筑结构进行改变,由于既有建筑的结构大多以砖混结构为主,因此通过外墙外保温能够使建筑物内部冬暖夏凉,改善居民生活环境。外墙外保温过程中经常使用的材料是挤塑聚苯板,其具有良好的保温性能,施工工艺较为简单,而且施工成本较低,有利于实现工程造价的有效控制。需要的情况下,可以适当增加挤塑聚苯板的厚度,能够起到更好的保温效果。在冬季气温相对较低的地区,在进行外墙外保温时,要注意保温材料与外墙面的有效贴合,避免缝隙处产生水蒸气而破坏保温层。外墙还可以采用重新涂刷隔热反射涂料的方法,可以有效降低室内温度。(2)外墙内保温。与外墙外保温相比,外墙内保温的施工工艺更加简单,只需要在外墙的内表面粘贴聚苯板,再使用水泥砂浆进行抹平即可。外墙内保温在施工时容易对居民的生活和工作产生一定的影响,所以需要根据实际情况合理应用。
1.2门窗节能改造技术
门窗也是建筑结构中耗能较大的部位,尤其是外窗所占的比例更大,通过外窗所传递的热量和产生的热量损耗占据建筑耗能的一半以上,因此,要重视对门窗的节能改造,才能达到降耗的目的。(1)门的节能改造。在夏热冬暖地区的既有建筑中,大部分都是木门,通过在木门的中间位置粘贴聚苯乙烯板,能够有效的提高建筑的保温效果。同时,民用建筑中使用的防盗门,在进行定制时可以在门腔内填充一些玻璃棉或者是矿棉等材料,可以达到防火和隔热的目的。(2)窗的节能改造。既有建筑中的铝合金框要避免热桥,需要根据相应的技术标准设置双层或者多层玻璃窗,在经济条件允许的情况下可以使用低辐射玻璃,如热反射玻璃,Low-E玻璃,镀膜玻璃等,能够起到更好的隔热效果。需要注意的是,玻璃层之间要做好密封工作,避免长时间使用导致玻璃层间进入灰尘,影响玻璃透明度。(3)窗帘的合理应用。内置窗帘的应用容易将热量从玻璃窗外部抵挡,就如同将能量浪费,所以建议室内可以应用镀膜窗帘,通过镀膜的循环作用能够阻挡夏季的高温直射和降低冬季室内热量的流失,镀膜窗帘在国外已经获得广泛应用。百叶的形式可以在使用的时候拉开,不使用的时候关闭,对建筑物的空间和使用性能不会产生影响。(4)窗的外遮阳改造。根据《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012中规定,东、西向外窗需要遮阳措施,所以对外窗的节能要求变得更加严格。对于东西向外窗除了选择低辐射的玻璃外,还可以选择增加外遮阳的方法。可以选用外遮阳百叶或活动遮阳。
1.3屋顶的节能改造
由于大部分既有建筑使用的都是平屋顶,这种屋面对于防水的施工容易造成较大的困难,因此可以考虑将平屋顶改成坡屋顶,并且在屋顶内部装入保温材料,能够提高屋顶的防水性能和保温性能,同时也能创造更大的使用空间。一般在屋顶没有产生较大破损的情况下,不需要对防水层进行大面积返修,可以对漏水的部位进行局部修补和翻改。具体可以在屋顶的部位平铺一些隔热材料,但在隔热材料上层仍然需要使用防水涂料,以此保证屋顶的防水性能。对于屋顶的节能改造,还可以通过使用挤塑聚苯板等保温材料进行局部修补。另外,可以通过植被的种植来实现隔热节能的目的。在很多既有建筑的屋面上采用灌草结合的植被进行布置,能够起到很好的隔热和降温的作用,尤其是在夏天,能够很好的阻隔太阳的高温辐射对建筑物墙面所产生的作用,既达到了节能的目的,又绿化了环境,这也是一种经济性很高的节能改造技术。
1.4阳台、楼梯间及外露传热构件的节能改造
有很多建筑节能改造时针对阳台的措施,都采取将阳台密封、加保温窗等措施,而针对一些没有阳台的建筑,则可以通过加装阳台的方式来进行改造。这种加装阳台的技术在国外已经有一定的应用,通过单独设置相应的支柱实现阳台与原有建筑物结构的连接,能够增加建筑物的使用面积,也为建筑物增加了保温的效能。对于楼梯间的节能改造,可以通过增加保温防盗门的方式来提高楼梯间的热工性能。同时在改造过程中,应安装能随时关闭的单元门,并且用新型的节能隔热窗对原有的窗进行替换,适当的增加内墙保温,增强隔热效果。
2其他节能改造措施
在针对既有建筑结构进行节能改造时,也可以从室内装饰的角度进行考虑,比如在室内吊灯的部位增加保温材料、或者使用新型的遮阳窗帘等,都能够达到较好的节能效果。同时,科学技术的快速发展,促进了很多新型节能材料的生成,如节能灯具、管材以及变频空调等,都可以在节能改造中进行适当的应用,降低能源的消耗。另外,在进行节能改造时要坚持对自然资源的充分利用,如太阳能热水器、太阳能照明系统、地源热泵、增加夏季室内的通风结构改造等等,都可以实现对自然资源的有效利用,在达到节能效果的同时,节约了成本,高效节能、环保并能实现可持续发展,提高了建筑节能改造的经济效益。
1.1围护结构存在的问题
围护结构节能技术就是通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季减少室外热量传入室内,在冬季减少室内热量的流失,使建筑物室内温度尽可能舒适,以减少采暖、制冷设备的负荷,最终实现能源的节约。我国围护结构节能存在的问题有[2]:①某些建筑体型系数过大。②窗墙面积比过大。③采用夹心复合保温外墙较多。④设计单位对某些技术参数的取值不统一,有的缺少依据。⑤一些设计单位的施工图内没有建筑节能设计热工计算表,不利于对节能建筑的质量检查。⑥一些保温墙体工艺技术出现质量问题。⑦设计单位对围护结构使用的某些墙体材料、保温材料及窗户质量要求不明确,监理和施工单位控制不严格。⑧一些节能建筑配置的采暖散热器高于建筑节能标准确定的热负荷值应配置的数量。⑨大部分节能建筑只安装了采暖供热的开关控制阀门,没有考虑为将来安装计量热表、分室用热控制装置留出位置。⑩少数施工单位未严格按设计文件要求进行施工。
1.2供暖企业存在的问题
供暖企业肩负着我国城市中市民的供暖重任,其管理质量的好坏直接关系到城市中居民的冷暖问题。近些年,市民对供暖企业的关注程度逐年提升。不仅是因为其供暖的质量方面,还有其经营过程中,对环境的影响方面。这些企业本身会每年消耗大量的能源,产生大量的污染气体,如果任其自由发展的话,对环境会造成重大影响。目前,我国城市中供暖企业存在的主要问题有:①供暖企业员工缺乏节能减排意识;②过度关注技术投入忽视管理减排;③供暖企业设备滞后。
1.3绿色照明存在的问题
随着我国经济的发展,大型公共建筑高耗能的问题日益突出,据统计,国家大型公共建筑单位面积耗电量达到70-300kW•h,为普通居民住宅的10-20倍,占全国城镇总耗电量的1.5-2倍。电气系统节能决定了建筑物智能、环保以及主要能耗,电能的消耗占了很大的比例,随着建筑智能化的发展,这种比例在继续加大,所以要进行大型公共建筑节能,必须考虑建筑的电气节能。而在耗电量中,照明能耗一般占整个建筑电量能耗的25%-35%,占全国电力总消耗量的13%,因此实现照明系统节能的意义十分重大,经济效果明显[3]。
2建筑节能存在问题的应对措施
2.1围护结构存在问题的应对措施
①门窗。改善门窗的保温隔热性能,可以采用提高门窗的气密性、窗框采用断热金属型材、增加玻璃层数等措施来提高门窗的保温隔热性能;另外有效的遮阳设施对降低能耗的影响非常有益。②屋面。建筑屋面节能的最主要措施之一就是发展和应用高效保温隔热材料,并合理确定保温材料的厚度,可采用倒置式、屋面绿化、蓄水屋面、浅色坡屋面等措施。③加强监管机制。政府应该发挥主观能动性,加强对设计单位、生产单位以及施工单位的监察管理,加强政府部门的大力管理及社会相关部门的通力协作。
2.2供暖企业存在问题的应对措施
①强化供暖企业节能减排工作小组的职能。建立起一个节能减排专家工作组,要求这些专家来自不同的节能减排相关领域,比如生产调度、环保、财政、统计等部门。并且通过这些专家的评选审定,激励企业员工的节能减排工作。②建立热量自动控制系统。为了适应群众对功能的需求,企业应该建立起热量自动控制系统,根据用户的室内温度和设备的运作状况来调控热量的供应,根据用户的数量和供暖的面积确定设备的数量,调整设备的运行参数。③加快对供暖企业老化设备的更新换代工作。老化的设备会增加能耗,必须加快对供暖企业老化设备的更新换代工作,只有这样才能有效地降低锅炉的损害和能耗,减少废气的传播,进而保障环境的清洁。④在政策上支持供暖企业的节能减排工作。供暖企业的节能减排工作离不开政府的支持,所以我国政府应该建立起完整的法律法规,而保障企业节能工作的顺利进行。
2.3绿色照明存在问题的应对措施
在整个配电和电气系统中,末端的照明部分占了非常重要的位置,节能灯具的应用一直是实现电气节能的关键环节之一。在保证有足够的照明数量及质量的前提下,应尽可能地做到节约照明用电,提高整个照明系统的效率,防止片面性。
二、高层建筑的构体系
2.1框架与剪力墙
当施工中单医德框架体系的强度及刚度无法满足施工的实际要求时,就需要在建筑平面的某些适当位置设立相应的增加较大的剪力墙来替代一部分框架,这就形成了框架-剪力墙体系。在受到水平方向力的影响时,框架和剪力墙都需要通过有足够大的刚度的楼板以及连梁组成的协同工作的结构体系。
2.2剪力墙体系
当承受力的主体结构主体部分全部都是由平面剪力墙构件组成的时候,就形成了剪力墙体系。在这种体系当中,一堵剪力墙就能够承受全部的垂直荷载及水平力。而剪力墙体系属于刚性结构的一种,其位移的曲线一般都呈现为弯曲型。而剪力墙体系自身的强度和刚度都很高,并且具有一定的延展性,抗震、抗倒塌等性能比较优越,是一种较为优秀的结构体系,能建的高度大于框架-剪力墙的混合体系。
三、高层建筑结构的相关问题分析
3.1结构超高的问题
在国家新出台的抗震规范和新规范中,对于建筑结构的总体高度有着一定的限制,尤其是新规范当中针对建筑物超高的问题,除此之外将以前高层建筑的高度限制设定为A级高度以外还新设立了B级高度,同时相应的处理措施以及设计方案也都有极大的改变。在工程师进行实际的工程设计工作时,可能出现的由于结构类型改变的问题从而忽略此类问题出现后将导致施工图纸再进行审查工作时未能通过,需要进行重新的设计和召开相应的专家会议来进行确切论证的情况,对工程的工期、造价等等整体规划都将造成很大的影响。
3.2短肢剪力墙设置问题
在新的施工规范中可以看到,对于短肢剪力墙的定义就是墙肢截面的高厚比为5~8的墙体,而且根据相应的实验数据以及工程师自身的经验,对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用能力较低,同时也有比较高的限制,所以,在高层建筑的设计施工中,结构工程师应当尽可能的减少采用或不用短肢剪力墙,以避免产生关于设计方面的不必要的麻烦。
3.3嵌固端设置问题
我国目前的高层建筑大部分都自带地下室和人防,正因为如此,这样就有可能会将嵌固端设置在地下室的顶板上,当然也有可能会设置在人防顶板等等特殊位置,因此,就在这个问题的处理上,结构设计工程师经常会忽视了由嵌固端的设置位置不当带来的一些需要注意的问题,比如:嵌固端楼板本身的设计、嵌固端上下层刚度比的上限等等问题,而建筑工程必须要严谨,任何一个细小的问题都有可能在未来造成严重的后果。
3.4结构规则性问题
在当前新旧规范在这方面的规则出现了极大的差异,新的规范在这方面新增加了许多的限制条件,而且,新的规范增加了强制性的条文规定“即建筑不能采用严重不符合规范的设计方案。”因此,结构设计工程师自工作室就必须要注意对待新规范当中的的某些限制条件,以防止出现在施工后期设计图纸设计阶段的工作改动。
1.2人员准备工程施工人员以及安装人员都须要进行专业的技术培训以及岗前培训。在工人进厂之后还需要有项目经理对这些工人就工程的重要性进行详细的讲解,让所有的施工人员对工程和工地的各项要求都拥有大致的理解。并且由施工人员对操作人员就相关的规范、标准和安全生产准则以及施工现场的安全管理的相关规定等进行详细的讲解。由技术人员在施工方案以及安全、技术等方面向施工人员进行交底,使得工人在施工之前都可以做到心中有数,对各个施工环节的施工质量标准都有大概的了解,从而可以对施工过程进行严格的控制。
1.3门窗框安装门窗框的安装应该在外墙保温和室内抹灰施工之前进行。依据制定的施工计划把将要安装的门窗框放置在指定的位置,并且要注意对其表面进行适当的保护。在组装好门窗框中镶进固定片,将固定片的位置定于中横框、门窗角、中竖框150mm~200mm处,并且固定片间应小于600mm的距离,不可以把固定片直接安装到中竖框和中横框的挡头上。依照设计图纸和门窗扇开启的方向,对门窗框的装设位置进行确定,并且将门窗框置于洞口,让其上下框的中线都可以和洞口的中线保持平齐。
1.4门窗扇、五金件安装安装门窗扇需要在外保温施工完成以及外墙涂料施工之前来进行。可以将门窗扇在地面组装好之后再进行安装。需要使用垂直升降设备把玻璃、门扇窗运输到需要安装的楼层,然后又工人将其运送到需要安装的地方。在门窗上墙之前需要对其进行复查,然后再依照图纸对门窗扇进行安装。
1.5玻璃的安装及打胶在对玻璃进行安装时需要在玻璃的上下方使用塑料垫块进行塞紧,以防止门窗扇发生变形;在装配之后应该确保玻璃和镶嵌槽之间留有一定的间隙,并且在主要的部位要装置减振垫块,使其可以缓冲力的冲击。在设定的槽内放好胶带进行打胶。在注胶完成之后应该撕掉保护胶带,并且将门窗主框以及窗台表面给擦净。在注胶之后应该注意对其的保养,在胶完全凝固之前不能够粘灰或者碰伤胶缝,之后还要进行必要的清理。
2塑钢门窗加工、安装质量标准
(1)房屋建筑上的节能方式。在房屋建设的节能方面,一般上主要体现在房屋建筑的采暖、空调和照射等方面。同时在房屋建设节能施工的过程中,我们还应该充分的考虑建筑的舒适度,不能因为要求节能就忽视建筑的舒适,所以在房屋建设施工的过程中,我们的具体做法应该是在对房屋建筑进行施工设计、修建时,优先在工艺、设备以及材料上选择那些节能环保型的产品;在确保房屋建筑室内的热循环质量的基础上,尽可能的使用可再生的能源来进行供应热能;尽量控制房屋建筑的水资源和照明等消耗,使房屋建筑的用能系统能够正常和节能的运行下去。
(2)房屋建筑节能的意义。伴随着我国经济的发展,房屋建筑的日益增加,我国能源资源的消耗也在与日俱增,而且房屋建筑在建设施工以及运行的过程中需要消耗大量的资源,造成了巨大的能源压力和能源浪费。所以对房屋建筑实行节能减耗既有利于不仅能够减少施工中的资源浪费,减少建设成本。而且能够节约资源,促进社会的可持续发展。我国的经济随着改革开放的实行,迅速的得到了发展,人民的生活水平不断地得到提高,于是人们对建筑的舒适感提出了新的要求。在这方面,实行建筑节能能够更好地保证建筑热换进时的质量,而且不会对生态环境造成破坏,在另一方面也减少了房屋建筑对我国大气环境的污染。另外,对房屋建筑实行节能措施,在一定程度上也缓解了能源的紧张局势,促进了社会经济的发展;我国虽然地大物博,能源资源丰富,但是因为我国人口数量是世界最大的,所以相应的人均资源数量少,人均资源的量在世界上四排名比较后的,与此同时,我国的能源消耗在世界上确是排在前列的,在我国的能源消耗中,建筑能耗占据了能源消耗的三分之一之多,所以如果我国想走可持续发展之路,缓解能源紧张的现状,就必须实行房屋建筑的节能减耗政策,创新建筑节能技术,提高建筑能耗的使用效率,减少能源的不必要消耗。
2房屋建筑节能施工中需要注意的技术原则
(1)选择房屋建筑的施工材料时,应该优先进行考虑建筑节能类材料。在房屋的建筑过程中,选择门窗和门窗的密封条时,应该优先选择相对于比较节能的产品;在选择保温材料的过程中,尽量的选择玻璃棉、发泡聚苯乙烯和聚氨酯等比较高效地节能产品,尽量的减少甚至是不再使用传统的方法,比如抛弃使用实心粘土砖,而改用空心砌块、空心粘土砖或者是煤粉灰制品等新型的节能材料。
(2)在房屋建筑进行节能设计以后还应该严格的对设计的要求进行执行。在房屋建筑节能设计的过程中,要尽量的考虑到如何回收建筑物产生的余热和废热,在选择房屋建筑的能源使用上要尽量的考虑使用可再生能源,比如太阳能和地热能;把自然光积极地利用到人工照明上,在照明上使用的灯具在选择的时候也要尽可能的使用那些相对于比较耐用、高效的产品;在对房屋建筑的热环境进行改善的时候,应该根据当时、当地的供应条件来采取相对应的供热供冷手段;重视改善房屋建筑的室外环境,保证房屋住户能够得到日产生活中必要的日照条件以及良好的通风条件。
3房屋建筑施工过程中的节能技术措施
(1)屋面保温隔热。我们通常观察一个房屋建筑的时候,首先观察到的是这个建筑的屋面,他是一个房屋建筑护结构中极为重要的一个组成部分。一般屋面主要分为倒置式屋面和正置屋面两种,不过在进行房屋屋面系统的设计过程中,我们首先进行考虑的是应该是倒置式屋面,这样考虑的主要原因是这样的屋面设计方式能够更好地的保护房屋的防水层,防止屋面有雨水渗透。而且如果在方房屋的屋面上实行绿化措施,就能够有效地提高建筑屋面的隔热保温效果,减少温室气体的排放。因为房屋周围的绿化措施能够有效地降低房屋附近环境的温度,降低房屋内空调的能耗,节约能源。所以,在房屋的屋面上进行绿化是降低房屋建筑能耗,节约资源的一项十分有效的措施。
(2)门窗隔热保温。建筑物上安装的门窗在建筑物上起着保护室内环境,降低外部空气污染的重要作用。它的主要功能保证房屋内的热能,减少能量流失。所以在选择建筑物的门窗的时候,要优先选择那些保温隔热性能比较好的塑料窗和铝窗,这些窗户是相对来说比较好的,如果对房屋的节能要求较高的话,可以选择市场上性能方面较好的塑料中空玻璃窗,这种中空的玻璃窗因为内部充斥着惰性气体,导热性能相对来说比较低,能够有效地减少冷气体的渗透,降低玻璃的传热系,提高窗户的密封性。
(3)墙体保温隔热。墙体的保温隔热总的来说分为内隔热和外隔热两种,墙体的保温依靠的是墙体外面上的保温材料和墙体饰面系统。通常我国在墙体保温上选择的是外墙外保温,因为这样的保温形式不仅投资比较低,而且保温的技术比较成熟,安全性较高。
1.2本工法采用钨极氩弧焊(TIG焊)对薄壁不锈钢管件承口连接部位进行环状焊接,使管道熔成一体,施焊过程可以不需要焊丝(以延伸边代替),焊缝与管道浑然一体、成色一致,省却焊接辅料,提高焊接速度。TIG焊的特点是电弧燃烧稳定,温度高、热量集中,氩气流能有效地隔绝周围空气不使熔池内的施焊金属受到氧化,保护性好;且氩气流对焊区有良好的冷却作用,热影响区小,焊接过程稳定;此外,氩弧焊施焊过程中能自动清除熔接表面的氧化膜。2.3采用本工法进行薄壁不锈钢管件连接,每个管件都有承口与延伸坡边,施工简单快捷,同时可以避免连接中的不锈钢与橡胶圈不同寿命问题,经过气压及拉拨等试验,这些都具备明显的优势。
2.工艺原理
薄壁不锈钢管承插式氩弧焊连接是将管道插入管件承口,用钨极氩弧焊将两连接件熔焊焊接而成一体的连接方式(图3)。承插式管件承口端部设有特殊的延伸边(不同厂家构造略有不同,部分产品不设),焊接时不需焊料,将被焊母材金属直接加热熔化,待熔池凝固后即形成强度高、韧(塑)性好的焊接接头,属套管接头、角接焊缝形式。钨极氩弧焊焊接金属性能较好、变形小;电弧稳定性好,在小电流(<10A)时电弧也能稳定燃烧。焊接过程可实现机械化和自动化。
3.施工工艺流程及操作要点
3.1配管切割
根据设计图纸,现场实测配管长度,进行精确下料;薄壁不锈钢管切割时注意应用我无显着温升电动切管机切割,避免采用会产生高温的工具。当必须采用砂轮锯时,应采用材质不含铁的砂轮锯,且应专用于切割不锈钢管,不得用于切割其他金属管材。有条件时,可以用圆周环绕切割,在进行切割前对管材的损伤、变形情况进行确认,这样可以保持截面周向匀称,避免管口变形;切割后管口的端面应平整,并垂直于管轴线,其切斜e不得大于表3的规定,切割后切口应无明显毛刺。
3.2修边整圆
切割后管端会有一些毛刺,采用专用修边工具进行清理;如果管口有变形,可以用整形工具进行整圆,确保管口匀称。
3.3清洁装配
检查:装配前,应对管材、管件的配合公差、外观质量和外径、壁厚尺寸按供货商提供的企业标准(不得低于本工法表7.0.1中所列的现行国家、行业标准及标准图集)做复查,不合格产品,不得使用。
3.4TIG焊接
1)薄壁不锈钢管焊接连接采用钨极氩弧焊(TIG焊),采用小电流、快速度,将承口端部与插入管作环状焊接,管内壁采用惰性气体保护。承插式管件端口可有延伸边或不设延伸边,当有延伸边或扩口边时,焊接管件可不填充焊丝,以延伸边或扩口边替代焊丝。
3.5焊缝处理
焊接完成后,去除多余焊瘤(不锈钢钝化液均匀涂抹在焊缝处,5分钟左右清水冲洗后再用布擦干,或用抛光轮机械抛光亦可),去除焊缝回火色,酸洗后焊缝颜色和管材颜色一致。
3.6焊缝检验
焊接完成后,对焊缝外观质量作100%自检,外形尺寸应符合设计要求,焊缝边缘应圆滑过渡至母材,焊缝应平滑,完全熔合,无气孔、裂纹、焊穿等缺陷,不允许有严重氧化或过烧(指焊缝正面或反面发黑、起渣等),接头焊缝呈银白色、金黄色为最佳,允许在焊接起弧和收弧重叠处局部呈浅蓝色为良好,呈红灰色为及格,但不允许呈灰色或黑色(最差)。
3.7试验冲洗
管道系统水压试验(1)确定暗装及嵌装管道管道符合安全规定后,水压试压时应该控制管道的1.5倍。(2)水压试验应在监理人员旁站监督下进行,做好记录。试验合格后方可进行后续土建施工。如打压后发现有个别焊接位置出现漏水现象,依据以下原则维修:1)必须排空不锈钢管道内残余水后方能补焊;2)补焊时尽量采用本体熔化,不添加焊丝;3)如本体补焊焊料不够,必须添加焊丝则焊料标号必须高于304,如采用308等,焊丝直径根据补焊口焊料多少确定,尽量遵守小直径原则,如直径为1.6MM308焊丝。4)管道系统冲洗消毒。生活饮用水管道在试压合格后,应按规定在竣工验收前进行冲洗消毒。饮用水的水质应达到现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的要求。(3)应用高锰酸钾消毒液进行消毒,排空后再用饮用水冲洗干净。
4.质量控制
4.1本工法采用的管件必须与薄壁不锈钢给水管道相适应,交付使用前必须冲洗和消毒,并经有关部门取样检验。
4.2对S30408材料必须严格遵循TIG焊施焊工艺参数的要求,方能达到焊缝质量标准,以防止引起晶间腐蚀倾向,降低其耐腐蚀性能;除选用S30403、S31603材料外,施焊时宜采用管内壁加惰性气体保护。
4.3薄壁不锈钢管道安装完毕后,应全数检查其表面质量,其表面应平整、光洁,不得有超过壁厚允许偏差的机械划伤、凹瘪、异物嵌入以及飞溅物造成的污染等伤害。
4.4承插氩弧焊式管道系统最后连接的接口,在安装不便处或需拆卸场所可采用卡箍法兰等活接头。
5.效益分析
5.1采用本工法施工的“无接头连接”方式属本体熔接,管路材质浑然一体、成色100%,省却了焊接辅料,提高了焊接速度,确保了焊接质量,避免了因机械连接松动的隐患。使用寿命50年以上(与建筑物使用年限相同),不存在传统的给水管在建筑物使用周期内可能存在的管道拆安改造,其全寿命周期的综合成本低于其它给水管道,具有极高的性价比,保证了居民的生活用水质量。
2节能建筑施工的一般要求
在施工的过程中,应根据节能建筑的要求,设计利用可再生资源,采用节能型结构的建筑物,在门窗、屋面和外墙的性能上采取一些必要的节能措施,比如使用节能型密封条和玻璃棉等高性能保温材料提高隔热性能,用新型空心砌块代替传统砖块,充分循环使用太阳能和地热能等可再生资源,优化房屋内外结构设计等。施工前,施工单位负责人应当根据节能建筑的要求严格贯彻实行,设计合理的建筑设计图和施工图,并经过不断验证,设计出有效的质量控制点。设计工作人员应在严谨地实地调查之后根据实际情况设计施工图和施工方案并确保施工方案可行,避免各种返工和浪费。并且应该在上岗前对工作人员进行专业培训,不合格的工作人员不得进入施工现场。施工单位要保证任务的完成质量,就要对操作程序严格把关,对于材料的质量也要严格检查,材料采购员必须严格依据质量标准,在节能建材中选择价廉物美的品类。质检人员也应在采购、施工和验收上严格验证质量,对所有程序进行跟踪记录,以备验收需要。
3节能建筑施工技术的概况
当前,节能建筑施工技术涉及到施工各环节,影响到建筑方、施工方和监理方。在经济飞速发展的今天,人们对环保的重视越来越多,节能作为环境保护的重要一环,在人们心中的地位也越来越重要。我国在节能环保方面的投入在不断加大,也陆续制定出了一些规范和标准,并得到了各方支持,因此,技术的进步也已经非常深远。虽然在施工技术上我国已取得很多成绩,但不足之处依然明显。1)施工人员技术水平不达标,操作上存在很多误区,因此资源浪费在施工过程中随处可见,甚至可能导致整体建筑质量不合格;2)施工的成本比较高。每个个体都想从施工中获利,而高成本会导致原有利益的减少,这种情况进而会减少各施工方采纳节能施工的动力,这是普及节能技术的一大障碍。
4节能建筑施工技术
4.1墙体施工
1)空心砖墙体施工一般使用的是整砖平砌外墙体的承重砖,使得孔洞方向垂直,对于空心砖则尽可能保持完整。如果整砖不能满足尺寸的要求,可选用外砌实心砖法,为避免通风问题、冷热桥问题和不密实情况的出现,应采用实心砖砌筑墙体中的预埋件以及预留管道点,不得随意凿孔或者用水泥砂浆填孔;
2)施工人员对空心砌块的墙体施工时,应严把质量关,按照设计图的要求和实际情况制作砌块排列图;
3)如果在施工过程中遇到灰缝处渗漏、裂缝等各方面可能影响到施工完成质量的问题,在施工过程中必须立刻采取有力的措施来解决。从灰缝饱满度、砌块和砌筑砂浆的质量以及砌块的均匀性、整体性、粉刷层与砌块粘结完整度和变形协调等方面加强技术保障,以提高整体砌块墙体的施工质量。尤其是要注意门窗洞口、屋檐口、女儿墙、墙面曲折突变等重点部位。
4.2墙体保温施工对于墙体保温这一节能过程中的重要一环,当前的普遍设计是将墙体保温层设置在墙体内侧或者是墙体外侧。保温层如果设在内侧,技术实现方便,但缺点是保温效果略差,并且占用空间较大;而设在外侧便可以节省建筑内的空间,但缺点是如果技术实现不细致则会出现问题,花费成本也较高。在施工过程前期应尽量做好清洁等工作以免需要后期修复的问题;水平线和脚踏线应当严格按照要求来设置;每一次的抹灰厚度应当尽量精确,并应在上一层凝固成型后再继续下一层;应使用保湿养护替代原有的水冲养护。采用玻璃纤维网格,并且做好防潮的措施。
4.3门窗加工门窗的改进方案包括:
1)将传统玻璃替换为节能效果更好的玻璃,比如低辐射玻璃。低辐射玻璃对可见光有很好的透射性,低反射的特性可以确保建筑内良好接收太阳能,提高太阳光的利用率,长波红外线在常温下很难透射过这种玻璃,保温的效果比较好。
2)根据相关要求,严格调整门窗、墙与住宅面积的配比。
3)选择气密性良好的门窗材料,在扇与框的密封工作中使用泡沫封条,在解决缝隙问题的过程中,应选择使用松软型材料或密闭型材料,完善外窗气密性的施工过程。4)加设温度阻尼区,完善施工操作,在室内和室外之间设置夹层,可以有效地避免热量流失,或者对朝北的阳台加以密封,也可在门外设防风漏斗。
4.4屋面施工改进方案
1)为达到更好的节能效果,应用倒置式屋面。吸水后的材料导热系数会发生很大变化,导致施工成本增加,且施工难度加大,而倒置式屋面则可以解决以上问题;
2)在选择保温材料时,要考虑燃烧性能、强度、导热系数和吸水率等性能参数良好的材料,选择前应通过实验检验材料是否符合相关标准和实际要求;
3)在屋面使用绿化措施,有关研究已经证明这些措施可以明显提高建筑能源利用率,减少资源浪费。
2建筑物耗热能量理论计算
建筑物的热环境与太阳能辐射有密切关系,除去人为因素,太阳辐射是影响建筑内部热环境的第一要素。为研究单位建筑面积单位时间外墙传递的热量的计算公式,下面通过一组实验对象展开研究。利用DeST-h软件设定温度适宜的地区,保证室内的基础温度在一定范围,使室内温度具有一定的舒适性。在此条件下选取A、B两栋住宅楼,并选取中间层、顶层、底层进行数据收集。模拟实验中对两栋建筑分别给予不同的太阳辐射强度,控制墙体外饰面吸收率在0.3-0.8之间,墙体对太阳辐射吸收系数α控制在0.1-0.9之间,采用级差为α=0.1、α=0.3、α=0.55、α=0.7、α=0.9,其他因素设置为系统默认值。在此条件基础上进行实验模拟计算。实验中对建筑物在一年时间内不同太阳辐射吸收率下逐时自然室温模拟分析,并对相关数据进行统计分析,分析结果如下:统计该实验结果可知单位建筑面积单位时间外墙传递的热量为:Qhq=(tn-te)(ΣεqiKmqiFqi)/A0(Qhq建筑物围护结构单位面积单位时间的传热耗热量,tn为室内所有房间的平均温度,te为建筑物外界环境的平均温度,εqi为建筑物围护结构传热系数的修正系数,Kmqi为建筑物围护结构平均传热系数,Fqi为建筑物围护结构面积,A0为建筑面积)从该算式中可以看出,进行建筑围护结构的单位建筑面积单位时间外墙传递的热量计算时,首先需要对平均传热系数Kmqi进行修正,其修正系数即为εqi,这样做的原因主要是因为受到太阳辐射得热的影响,若直接按照理论上的平均传热系数Kmqi进行计算,结果将与实际不符(大于实际结果),因此必须对其进行修正,用理论Kmqi乘以εqi(数值小于1)。不同地区的阳光照度不同,因此不同地区的Qhq不尽相同。需要注意的是,即使是同一地区,不同时间的太阳辐射强度不同,其Qhq也不相同,另外,同一时间不同朝向受到的太阳辐射强度也不同,因此在实际计算过程中,必须对Kmqi进行不同程度上修正,即根据实际情况设定不同的修正系数εqi。一般情况下,正午时分以及朝南方向受到的太阳辐射最强,εqi的取值最大,同理朝北方向εqi的取值最小。传统建筑中,εqi的取值一般根据建筑外饰面的朝向来规定的,在传统建筑材料比较单一的情况下,这样的规定具有一定的实用性。随着时代的不断发展,人们对建筑的要求不断提高,建筑外饰面材料呈现多样性,不同材料的修正系数εqi差别较大,以朝向为基础的修正系数εqi变得越来越片面。且对同种材料而言,不同的颜色及表面粗糙度也会造成εqi的不同,由此可见,当今εqi的设定已经不能按照单一因素来考虑,而是结合多方面因素综合考虑。在建筑节能过程中需要根据实际需求设定修正系数的数值。
3建筑物外饰面材料的太阳辐射得失热与其耗热能量
建筑物外饰面得失热包括多个热量传递过程,主要包括建筑物内部向外传出的热量、太阳直接辐射建筑物吸收的热量、太阳辐射间接吸收的热量、建筑物围护结构再辐射失去的热量、外表面空气热对流的热量、其他物体与建筑物间反射吸收的热量等。通过上述实验对建筑物A、B两栋住宅楼进行分析,得到如下实验结果:得失热的计算公式为:q=q1-q2+q3-q4-q5-q6(q1为建筑物内部向外传出的热量,q2为太阳直接辐射建筑物吸收的热量,q3外表面由于辐射作用散出的热量,q4为太阳辐射间接吸收的热量,q5为其他物体与建筑物间反射吸收的热量,q6为外表面空气热对流的热量)从建筑物得失热的计算公式可以看出,建筑物从外界太阳辐射中所吸收的热量q2=I*α(I为自然界太阳辐射照度,α为建筑物外饰面对太阳辐射的吸收系数)建筑外饰面对太阳辐射的吸收系数在建筑物得失热的计算中的作用是决定性的,因此可将这一理论知识用于实践,例如在夏季一些地方需要采取隔热处理,此时可以在建筑物外表面涂抹对太阳辐射的吸收系数较小的材料,一般颜色较浅的建筑材料在夏季不仅能够减少对太阳辐射的吸收,还能在颜色上给人冷色调的感觉。冬季需要保暖的时候可以在建筑物外表面涂抹对太阳辐射的吸收系数大的材料,在颜色选择上可以暖色调为主,让人们在心理上和身体上都能感受到暖意。前文已经提到,根据相关标准,建筑物单位面积单位时间的传热耗热量计算公式为:Qhq=(tn-te)(ΣεqiKmqiFqi)/A0从上算式中可以看出,建筑物围护结构单位面积单位时间的传热耗热量会受到不同的Kmqi数值影响,需进行修正。修正系数εqi需要根据具体情况进行设定。结合建筑物内部向外传出的热量,通常情况下的计算方式是将二者的计算公式进行结合,从而找出之间的联系,根据各因数的重要性并结合当地环境选择合适的材料,使其性能能够在最大限度上满足人们的实际需求。
2混凝土工程
高层建筑混凝土主体结构施工具有配筋多、体积大、结构复杂等特点,同时对施工技术具有较高的要求。在混凝土主体结构施工过程中,不仅需要控制施工材料的质量,在施工过程中还需要控制施工温度,严格按照相关的规范进行混凝土的配置、运输、浇筑、振捣、养护等,避免混凝土结构强度受到影响。作为一种水硬性材料,混凝土工程施工中必须进行适当的养护,可以说养护施工是混凝土质量的有效保障措施。进行混凝土养护,主要是为了在混凝土硬化期间,防止其表面的水分过渡流失,影响混凝土结构稳定性、强度,避免其表面出现裂缝。现阶段,混凝土工程养护施工中一般利用新型的养护工艺,即加入养护剂。利用养护剂能够有效的隔离空气与混凝土表面直接接触,避免水分流失,确保混凝土内部水化反应的进行。当然,在进行混凝土养护过程中,应该对养护的时间进行严格控制,对于大体积凝胶材料混凝土来说,其养护时间一般不能少于14天,同时也应该根据实际的情况,如天气、温度等进行具体考虑。对于大体积混凝土来说,其表面水分流失快,需要在其表面用一层塑料薄膜进行养护,及时调整混凝土内外温度差,确保混凝土的强度。目前,在我国高层/超高层混凝土结构中,C40-C60及混凝土应用已较为普遍,采用高强混凝土可以减少构件截面尺寸,增加有效使用空间,降低自重,节省材料费用。另外,高强混凝土流动性不佳,使泵送难度加大,促进了混凝土技术的进步,国内的泵送混凝土主要采用掺粉煤灰和化学外加剂。
3垂直运输
在高层建筑工程施工过程中,涉及的垂直运输作业很多,并且运输量一般较大,给指挥工作增加了难度,施工人员的安全防护工作尤为重要。所以,在垂直运输过程中,需要选择合理的运输机械,如施工电梯、塔式起重机、输送泵等等,这样才能确保垂直运输的安全,提高工程运输的经济效益。
1建筑节能与住宅被动式节能的概念
1.1建筑节能
建筑节能可以从狭义和广义两方面来定义:广义的建筑节能为在建筑的建造、使用到拆除的过程中通过一定的技术手段达到降低能源的消耗;而狭义的能源消耗是指在建筑使用过程中通过建筑本身来降低电能,煤炭等能源的消耗。由于建筑的能源消耗主要发生在建筑建造完成后的使用过程,因此,本研究主要是从狭义的角度进行建筑节能的研究。建筑节能按其方式可分为主动式节能和被动式节能。主动式节能主要是指在建筑使用的过程中通过对设备的节能来实现建筑节能,被动式节能主要是通过对建筑本身进行结构设计,从而最大限度地利用诸如阳光、气温等自然条件来降低能源的消耗,强调优化建筑设计、降低建筑使用时所需的负荷。
1.2住宅被动式节能
住宅的被动式节能始于1920年美国通过设计住宅利用太阳能,被动式设计的核心是根据建筑当地的环境气候,利用环境控制技术结合住宅功能和满足的需求,对住宅进行设计使其本身具有适应环境和调节气候的能力。这种设计不需要借助外部设备,依靠当地的阳光、温度、地形和风力等自然因素就能完成自动调节建筑内部环境。被动式节能设计简单,不需要像主动式节能那样对设备进行依赖,技术要求相对较低。这种节能方式是从根本上降低维持建筑内部环境所需的负荷,不需要额外的能源消耗,因此,节能效果比主动式节能明显。由于被动式节能只需要自然因素,所以成本低廉。
2住宅建筑的被动式节能设计
2.1住宅建筑场地的选址与节能
住宅与人们的生活息息相关,住宅场所的选取至关重要,对于住宅场所的选址应先对当地的地形进行考察,结合住宅所需满足的要求,充分利用有利的地形因素和当地的气候特征进行选择。建筑选址的基本原则为不破坏当地的保护区(自然景观、文物、湿地、农田),远离自然灾害经常发生的地带,避免周围有大的噪声和其他危险源。与主要自然因素的关系如下所示:选址与光照:光照是影响当地气候的重要因素,光照中的红外线具有大量辐射热,是住宅建筑的外部热源,光照时间的长短直接影响温度,同时,光照中的紫外线具有杀菌的作用,如何获得充足的光照与选址有关。选址与风:风是另外一个重要的自然环境,夏季充足的风可以起到降温的作用,但也不能选择太大、灰尘太多的风环境场所,在山区容易形成“风口”这种灾害,选址时应避免,同时也不宜选择低洼场地,这样会造成通风不足。对于风这个因素应该考虑冬季风较小,夏季风较大的地方。
2.2建筑群体的布局与节能
在建筑群体布局上,根据当地的环境因素进行合理的规划,通过改善建筑群体的布局可以改善建筑与建筑之间的微气候,从而达到节能的效果。将建筑群体按统一的朝向进行布置的方式成为行列式,这样的布局有序,显得比较整齐,可以获得充足的光照,利于建筑与建筑之间的通风,这种布局方式应用比价广泛。将住宅沿着街道进行布局称为周边式布局,这种布局容易造成住宅得不到足够的光照,建筑之间通风也不畅快,适合寒冷的地区。将住宅前后进行交错式排列称为自由式布局,这种方式在节约土地的同时,还可以得到足够的光照,增加了住宅室外活动的空间。
2.3建筑单体的设计与节能
设计光照分区:对于用户来说,不同的房间对光照的需求不同,一般的按用户活动时间长短将房间划分,其中主卧活动时间最长,次卧次之,然后是书房等房间。在对住宅建筑设计时,首先要根据光照因素设计用户主要活动的房间,将光照弱的区域设置为次要房间。设计采光分区:在设计住宅时,将对采光需求大致一样的房间布局到一块儿,比如主卧和起居室对采光要求较高可设置为南向,而对光照需求较低的厨房和卫生间可设置为北向。通风设计:在小户型的住宅中,常会出现卧室和客厅缺风、厨房的油烟无法全部排除等问题,这与设计之初对通风的设计有关,为了达到较好的通风,需要对住宅进风和出风口进行合理设计。根据对进风口和出风口的大小和位置的设计区别,获得的通风效果也不一样,为了获得充足的通风,在布局时要尽量减少气流迂回,尽量保持进风口与出风口对位。设计动静分区:在满足用户建筑使用功能的前提下,将对噪音要求类似的房间布局在一起,比如厨房、卫生间对噪音要求较小可设计在一起,而卧室和书房对噪声要求较高,可设计布局在一起。墙层保温设计:建筑墙层保温主要包括外立面和外墙内保温和外墙外保温,外立面主要是通过颜色来实现保温,当采用浅色墙面的时候,建筑对光照反射的作用会加强,而采用深色则会降低墙面的反射作用。
2.4建筑窗户的设计与节能
建筑中的窗户连接着建筑的外部和内部,光照、通风等都是通过窗户来进行的,窗户的设计在整个建筑设计中起到关键的作用。根据建筑所在地的不同,对窗户的面积、朝向等的设计也会不同。建筑的窗墙比为建筑窗户的总面积比上建筑的总面积,由于窗户具有高的耗热特性,当窗占比较大时,室内散热量也会增大,但室内的采光和通风比较好,当窗占比较小时,散热量减小,同时室内的采光和通风也会随之下降,如何设置窗占比,应该结合当地的气候环境和住户对采光和通风的要求来综合考虑。
1.2提高我国房屋建设的技术水平在设计阶段要设置合理的设计方案,在材料的选择、人员的配备等方面要安排妥当,尤其是在材料方面,为了达到更好的节能效果,材料要选择优质、环保的材料,不能单纯为了减少预算而降低对材料的标准。在人员的配备上,要将每一项具体的施工内容具体落实到每一个人身上,提高施工效率,必要时,还需要对施工人员进行专业技术培训,尤其对施工过程中如何减少污染的方面。负责人员在施工阶段要对施工人员的工作严格把关,同时要做好监督与验收的工作,提升其工作质量,以防粗制滥造的情况发生。
1.3积极开展建筑节能方面的研究工作建筑节能作为我国的一门刚刚兴起的学科,其技术专业等方面还不够发达,对此,国家要重点开展建筑节能方面的研究活动,鼓励更多的年轻人加入到研究队伍中来。除此之外,还要加强学科之间的关联度,在建筑行业中多多引进先进的技术与设备。
1.4加大节能的宣传力度通过一些电视媒体、海报、网络等方式,对房屋建筑节能方面的知识加大宣传力度,让更多的人们了解这门新兴学科,提高人们的环保意识,从而有利于更多房屋建筑节能方面活动的开展。
1.5政府的大力支持政府要在人力、财力等方面对房屋建筑节能方面予以支持。在一些建筑的节能建设过程中,政府部门要予以一些经济补偿,激励人们在建筑建设中选择更加环保、节能的材料与设备;还要加大力度培养创新型人才,为我国房屋建筑也储备新力量。
2节能施工中的应用
2.1房屋建设在墙体的节能可以选用具有隔热、耐火、抗震功能的墙壁材料,在保证房屋安全的前提下,可以很大程度上提高房屋的舒适度,同时减少了耗能。例如可以加入胶粉聚苯颗粒等。还可以减少太阳光对外墙壁的影响。
2.2房屋建设在隔热的应用目前在我国,大部分建筑一般仍选用空气层隔热,其优点在于价格低廉,并且在炎热的夏季特别能体现其强大的隔热功能。除此之外,还有其他隔热技术,例如架空型保温屋面、高效保温材料屋面等技术。
2.3太阳能节能技术太阳能是当前所有地球资源中资源量最多、使用最为广泛的绿色资源。在一些高层建筑中,可以利用太阳进行发电、供热等,为建筑提供纯天然绿色的资源。
3案例分析
在上海浦东新区,有一座25层的写字楼,其总面积为15000m2。在设计初期时,设计者就决定采用空调冷水机组和板式换热器两者相结合的制冷系统,这种制冷系统有别于一般建筑单纯的空调制冷系统,其可以有效地利用外界的天然冷源,在一定程度上可以减少电力的使用。设计其冷冻水供回水的温度11.5℃~18.0℃,当冷却水供水温度低于15℃时,可以让工作人员通过手动的方式换至自然供冷的模式,这种属于部分自然冷却;当冷却塔的温度足以可以产生10℃的冷却水时,冷却塔可通过使用换热器实现完全自然冷却。这个制冷系统需要两个独立的制冷机房,每个制冷机房各有三台高压离心式制冷机,其中的一台为备用制冷机。根据此办公楼相关数据显示,在一年对这个节能制冷系统的使用过程中,有15%的时间其可以做到“自然冷却”,而完全不需要电力的支持来制冷,有24%的时间可以做到电力辅助制冷,意思是需要部分电力的支持。由此可以得知,空调冷水机组和板式换热器两者相结合的制冷系统可以有效地节省电力,这样的设计符合我国绿色可持续发展的设计准则,值得广泛推广。