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摘要:近年来,国内及世界能源危机不断加剧,节约能源意识已经越来越受到重视。随着国内经济的发展,社会对各种能源的需求不断增大,因此,工民建筑行业节能理念已经迫在眉睫。工民建筑中节能施工技术的应用已经是建筑界越来越统一的共同选择。本文就工民建节能施工中的原则及节能施工技术的具体应用做了探讨。
关键词:工民建;节能;墙体保温;气密性;屋面
Abstract: in recent years, rising domestic and world energy crisis, energy saving has been more and more be taken seriously. With the development of domestic economy, the increasing demand for all kinds of energy, as a result, civil building energy concept is imminent. Civil building energy saving construction technology in the application architecture is more and more unified common choice. In this paper, the principle of civil construction energy saving and energy conservation and the concrete application of construction technology is discussed.
Keywords: building engineering; Energy saving; The wall heat preservation; Air tightness. Roof
中图分类号: TU74 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、工民建节能施工的重要意义
能源是全球经济发展的基础,但是随着经济发展步伐的加快,对于能源需求量的增加,這使 得许多不可再生资源面临枯竭的窘境,可以说能源危机正威胁着全球经济发展。在我国工民建筑工程施工中引人节能施工技术具有经济意义和社会意义。
首先,工民建筑工程施工节是涉及跨行业、跨学科、综合系统的先进技术。建筑行业施工节能不仅涉及土木工程学、城市规划、机电设备、电子信息等众多学科和领域,而且也与经济技术、人文科学和行为科学存在着密不可分的联系。
其次,工民建筑中节能施工技术的推广和应用具有重要的意义,这不但能够促进建筑工程行业相关技术的发展和创新,而且也推动了建筑工程行业整体水平的提高。工民建筑工程中建筑节能充分体现了可持续发展的理念,也体现了建筑科学技术的经济增长点。在加速国民经济发展的同时,带动了相关产业的发展,保护了生态环境。
再次,工民建筑工程施工节能技术重点强调了对于新能源等可再生能源的开发与利用,例如光能、太阳能、风能等可循环利用的资源,节约或者降低对于传统能源的使用。在工民建筑中推广节能施工技术能够提升建筑工程整体技术的应用水平,促进经济的循环发展。
二、国内外建筑节能的现状
20世纪70年代,世界能源危机之后,节能的概念引起了各国政府前所未有的高度重视,能源、人口、粮食、环境、资源被列为世界五大问题,经济的发展,消耗着地球上有限的资源,人口不断增加,资源不断减少,促使各国政府清醒地认识到了能源问题的严峻形势,纷纷认识到了节能的迫切性和长期性。建筑节能技术也得到了快速发展,取得了长足的进步。
我国的建筑节能工作开展始于20世纪80年代初期,但由于我国的国情和自然环境及经济发展的原因,建筑节能技术的研究和发展也受到了比较严重的制约。目前来看,国家对这个问题已经是非常重视了。节能减排口号的提出就证明了中央对能源问题的重视,这也必将促进和推动工民建的节能技术发展。目前我国的建筑市场上节能措施主要包括以下几方面: 1)规划设计,建筑的朝向及形状是节能设计的首要因素,主要是考虑建筑物的体型系数和建筑物的窗墙比例;2)改善建筑物的窗户设计,减少能源消耗;3)改善建筑物的外围墙体热工性能;4)充分利用自然条件,减少建筑的能耗。我国近年来建筑事业空前发展,能源消耗也在步步攀升。
三、工民建节能施工应遵循的原则
(一)人与自然和谐
工民建建筑物是自然生态系统的有机组成部分,与自然界的其他事物处于一种相互影响制约的关系中。因此,建筑物必须融入周围的自然生态环境以及人文环境,通过与周围的生态环境以及人文环境的互动达到动态的平衡,从而构成一个和谐的整体,这是我们设计的出发点。为此,设计时必须强调采用本地文化、原材料以及建筑资源,尊重本地的自然、气候条件,让建筑展现出地域特色。
(二)健康无害
建筑的价值主要在于其使用功能,即宜居——宜于居住、办公及其他需在室内从事的活动,这是建筑物之为建筑物的价值所在,不宜居不成为建筑物,这是建筑设计的归宿。因此,要充分利用现有资源,解决好采光、通风、换气、采暖、降温以及污水处理和生活垃圾问题,做到污水和垃圾资源化、无害化。
(三)节能降耗
目前我国的建筑业是高能耗低效率的行业,对各种资源和能源利用不充分,造成了很大的浪费,破坏了自然环境和居住环境。因此,在设计的时候,必须采用最优的方案以提高资源和能源的使用效率,节水、节电、减少房屋的采暖和制冷方面的能源使用,这是设计时的关键环节,否则整体和谐和健康宜居无从谈起。因此,要从建筑能耗各个环节上加以严格控制,积极采用新技术、开发利用新能源,通过遮阳技术、温室效应、余热回收等节能措施降低建筑能耗,争取利用自然条件直接获得能源,减少能源的消耗,从而减少对自然环境的破坏,实现建筑与自然的和谐。
四、工民建节能施工的具体应用
(一)墙体的节能环保施工
1、普通墙体施工
外墙体的砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜砍凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔,避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。在空心砌块墙体中,施工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予以确保。
2、墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措施简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。施工中应注意:
(1)基层作清洁、修平、湿润处理,表面不易粘结的混凝土墙、梁、柱等部位打毛或刷粘结剂。
(2)按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50mm护角。为保证保温层厚度墙面应做标准灰饼、冲筋。
(3)每次抹灰厚度以10mm左右为宜,当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲。砂浆硬化期间严禁撞击和振动。
(4)为防止首层墙面受到撞击后在抹灰面层与保温材料内造成孔洞,在首层窗台以下墙面加贴一层玻璃纤维网格布。底层墙外表面在墙体防潮以下,要做防潮处理,以防止地面水分通过毛细作用被吸到保温层中影响保温层的使用寿命,防潮处理采用涂刷氯丁型的防水涂料,待涂料表面干燥后再在其表面上喷涂一层界面剂即可做保温施工。
3、玻璃幕墙节能技术
玻璃幕墙是当代的一种新型墙体形式,指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。主要分为框支承玻璃幕墙和点式玻璃幕墙。它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。
玻璃幕墙与传统的建筑围护结构相比,有不少优点:如能较好地体现艺术效果,立体感突出;墙体自重轻,从而降低主体结构和工程造价;材料单一,施工方便,工期短,维护维修比较方便;能较好地适应旧建筑外墙更新的要求。但是同时玻璃幕墙也有一些不足之处,例如光污染、能耗较大等问题。
(二)门窗节能施工
1、增强门窗的气密性和保温性
在人们选择住宅和住宅装修时,门窗的气密性、保温性成了选用者考虑的主要方面。过去一些地区采用的是单玻实腹钢窗,这样的设计保温性和气密性都较差,所以现在普遍使用内衬钢材窗框,有的住宅还采用了段热型铅合金窗户,配合中空玻璃或者低辐射中空玻璃的使用,明显地提高了热舒适性效果。另外,户门的保温依据节能标准,降低门窗的传热系数,改善了门窗保温的效果。必须要做到真正的断热,只有五金配件与铝合金断热型材配套,才能使断热型材传热能力加强。此外,增加窗户玻璃层数、加膜,改变内外层玻璃之间的空气层,并可在内外玻璃间的密封空气中添加一定量的干燥剂,在窗户外加密封条,可很大程度上改善窗的保温效果。
2、使用低辐射新型玻璃
低辐射新型玻璃,是在原有玻璃的表层镀上半导体氧化物(如一锡氧化物)薄膜而成,其主要特征是反射率非常低。低辐射率新型玻璃对于红外光以及其他可见光的透光率较高,减少对光的反射作用,使建筑物能获取大量太阳光辐射能。同时,低辐射率新型玻璃对于长波红外光的透光率较低,对长波红外光的反射作用大,进一步增加了建筑物的保温性能。将低辐射率新型玻璃制作成中空玻璃,与普通的单层玻璃相比,其传热系数可降低60%-75%,具有很好的保温效果。
3、门窗节能施工中应注意的问题
(1)根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗漏性等性能指标。
(2)安装门窗框时要反复检查框角的垂直度,变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的窗扇不能上墙。
(3)框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨道处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。
(4)门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行严密处置,在靠室外一侧须结合外装修进行处理,以防渗水、透气。
(5)贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
(三)屋面施工的节能措施
常见的屋面节能工程施工技术主要包括架空隔热屋面和保温隔热屋面,这两种屋面施工技能技术工艺各不相同,其功能也不一樣。
1、架空隔热屋面
架空隔热屋面架空屋面的进风口设在正压区,出风口设在负压区。在铺设架空板之前,需保持屋面上的整洁干净等,保证在隔热层中气流通畅。另外,还要注意铺设架空板上物品的平整、牢固,缝隙处可以采用水泥混合砂浆或是水泥砂浆填充。
2、保温隔热屋面
保温隔热屋面顾名思义主要功能体现在保温,其工艺与架空隔热屋面有很大的差别。房屋屋面保温隔热层符合以下施工要求:
首先要确保松散材料的坡向正确,分层敷设,保持平整。为了保证屋顶的保温效果,应在保温隔热层施工完成之后尽快的进行防水层施工。屋面保温隔热节能技术主要缺陷体现在架空层容易出现破损、断裂,容易滞留杂物,妨碍架空层内气流的正常通畅,从而影响到建筑物的节能保温效果。
3、屋面平改坡
平改坡的好处多多,可以从根本上解决平屋顶房屋面渗漏问题;可以在屋顶养花种草,美化城市的景观,改善市容市貌。坡屋顶应设通风换气口,能够兼顾冬季保温和夏季隔热,夏季开窗,便于通风;冬季关闭,以利保温。
结语
综上,我国工民建筑施工节能技术的应用呈现出全方位、立体化、多角度的发展趋势,技术理论和材料方面基本满足现阶段建筑行业的要求。但是还要继续搞好节能技术和材料的研发,促进我国建筑行业的全面、健康、和谐、稳定发展。
参考文献
[1]王红兵,胡爱珍.浅谈节能建筑发展之可持续性[J].甘肃科技纵横,2010.5.
[2]李学祥.工民建施工节能工艺的探讨[J].中国新技术新产品,2012.10.
[3]叶宇凡,吴建英.房屋建筑节能设计初探[J].科技创新导报,2009.19.
关键词:工民建;节能;墙体保温;气密性;屋面
Abstract: in recent years, rising domestic and world energy crisis, energy saving has been more and more be taken seriously. With the development of domestic economy, the increasing demand for all kinds of energy, as a result, civil building energy concept is imminent. Civil building energy saving construction technology in the application architecture is more and more unified common choice. In this paper, the principle of civil construction energy saving and energy conservation and the concrete application of construction technology is discussed.
Keywords: building engineering; Energy saving; The wall heat preservation; Air tightness. Roof
中图分类号: TU74 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、工民建节能施工的重要意义
能源是全球经济发展的基础,但是随着经济发展步伐的加快,对于能源需求量的增加,這使 得许多不可再生资源面临枯竭的窘境,可以说能源危机正威胁着全球经济发展。在我国工民建筑工程施工中引人节能施工技术具有经济意义和社会意义。
首先,工民建筑工程施工节是涉及跨行业、跨学科、综合系统的先进技术。建筑行业施工节能不仅涉及土木工程学、城市规划、机电设备、电子信息等众多学科和领域,而且也与经济技术、人文科学和行为科学存在着密不可分的联系。
其次,工民建筑中节能施工技术的推广和应用具有重要的意义,这不但能够促进建筑工程行业相关技术的发展和创新,而且也推动了建筑工程行业整体水平的提高。工民建筑工程中建筑节能充分体现了可持续发展的理念,也体现了建筑科学技术的经济增长点。在加速国民经济发展的同时,带动了相关产业的发展,保护了生态环境。
再次,工民建筑工程施工节能技术重点强调了对于新能源等可再生能源的开发与利用,例如光能、太阳能、风能等可循环利用的资源,节约或者降低对于传统能源的使用。在工民建筑中推广节能施工技术能够提升建筑工程整体技术的应用水平,促进经济的循环发展。
二、国内外建筑节能的现状
20世纪70年代,世界能源危机之后,节能的概念引起了各国政府前所未有的高度重视,能源、人口、粮食、环境、资源被列为世界五大问题,经济的发展,消耗着地球上有限的资源,人口不断增加,资源不断减少,促使各国政府清醒地认识到了能源问题的严峻形势,纷纷认识到了节能的迫切性和长期性。建筑节能技术也得到了快速发展,取得了长足的进步。
我国的建筑节能工作开展始于20世纪80年代初期,但由于我国的国情和自然环境及经济发展的原因,建筑节能技术的研究和发展也受到了比较严重的制约。目前来看,国家对这个问题已经是非常重视了。节能减排口号的提出就证明了中央对能源问题的重视,这也必将促进和推动工民建的节能技术发展。目前我国的建筑市场上节能措施主要包括以下几方面: 1)规划设计,建筑的朝向及形状是节能设计的首要因素,主要是考虑建筑物的体型系数和建筑物的窗墙比例;2)改善建筑物的窗户设计,减少能源消耗;3)改善建筑物的外围墙体热工性能;4)充分利用自然条件,减少建筑的能耗。我国近年来建筑事业空前发展,能源消耗也在步步攀升。
三、工民建节能施工应遵循的原则
(一)人与自然和谐
工民建建筑物是自然生态系统的有机组成部分,与自然界的其他事物处于一种相互影响制约的关系中。因此,建筑物必须融入周围的自然生态环境以及人文环境,通过与周围的生态环境以及人文环境的互动达到动态的平衡,从而构成一个和谐的整体,这是我们设计的出发点。为此,设计时必须强调采用本地文化、原材料以及建筑资源,尊重本地的自然、气候条件,让建筑展现出地域特色。
(二)健康无害
建筑的价值主要在于其使用功能,即宜居——宜于居住、办公及其他需在室内从事的活动,这是建筑物之为建筑物的价值所在,不宜居不成为建筑物,这是建筑设计的归宿。因此,要充分利用现有资源,解决好采光、通风、换气、采暖、降温以及污水处理和生活垃圾问题,做到污水和垃圾资源化、无害化。
(三)节能降耗
目前我国的建筑业是高能耗低效率的行业,对各种资源和能源利用不充分,造成了很大的浪费,破坏了自然环境和居住环境。因此,在设计的时候,必须采用最优的方案以提高资源和能源的使用效率,节水、节电、减少房屋的采暖和制冷方面的能源使用,这是设计时的关键环节,否则整体和谐和健康宜居无从谈起。因此,要从建筑能耗各个环节上加以严格控制,积极采用新技术、开发利用新能源,通过遮阳技术、温室效应、余热回收等节能措施降低建筑能耗,争取利用自然条件直接获得能源,减少能源的消耗,从而减少对自然环境的破坏,实现建筑与自然的和谐。
四、工民建节能施工的具体应用
(一)墙体的节能环保施工
1、普通墙体施工
外墙体的砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜砍凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔,避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。在空心砌块墙体中,施工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予以确保。
2、墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措施简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。施工中应注意:
(1)基层作清洁、修平、湿润处理,表面不易粘结的混凝土墙、梁、柱等部位打毛或刷粘结剂。
(2)按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50mm护角。为保证保温层厚度墙面应做标准灰饼、冲筋。
(3)每次抹灰厚度以10mm左右为宜,当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲。砂浆硬化期间严禁撞击和振动。
(4)为防止首层墙面受到撞击后在抹灰面层与保温材料内造成孔洞,在首层窗台以下墙面加贴一层玻璃纤维网格布。底层墙外表面在墙体防潮以下,要做防潮处理,以防止地面水分通过毛细作用被吸到保温层中影响保温层的使用寿命,防潮处理采用涂刷氯丁型的防水涂料,待涂料表面干燥后再在其表面上喷涂一层界面剂即可做保温施工。
3、玻璃幕墙节能技术
玻璃幕墙是当代的一种新型墙体形式,指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。主要分为框支承玻璃幕墙和点式玻璃幕墙。它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。
玻璃幕墙与传统的建筑围护结构相比,有不少优点:如能较好地体现艺术效果,立体感突出;墙体自重轻,从而降低主体结构和工程造价;材料单一,施工方便,工期短,维护维修比较方便;能较好地适应旧建筑外墙更新的要求。但是同时玻璃幕墙也有一些不足之处,例如光污染、能耗较大等问题。
(二)门窗节能施工
1、增强门窗的气密性和保温性
在人们选择住宅和住宅装修时,门窗的气密性、保温性成了选用者考虑的主要方面。过去一些地区采用的是单玻实腹钢窗,这样的设计保温性和气密性都较差,所以现在普遍使用内衬钢材窗框,有的住宅还采用了段热型铅合金窗户,配合中空玻璃或者低辐射中空玻璃的使用,明显地提高了热舒适性效果。另外,户门的保温依据节能标准,降低门窗的传热系数,改善了门窗保温的效果。必须要做到真正的断热,只有五金配件与铝合金断热型材配套,才能使断热型材传热能力加强。此外,增加窗户玻璃层数、加膜,改变内外层玻璃之间的空气层,并可在内外玻璃间的密封空气中添加一定量的干燥剂,在窗户外加密封条,可很大程度上改善窗的保温效果。
2、使用低辐射新型玻璃
低辐射新型玻璃,是在原有玻璃的表层镀上半导体氧化物(如一锡氧化物)薄膜而成,其主要特征是反射率非常低。低辐射率新型玻璃对于红外光以及其他可见光的透光率较高,减少对光的反射作用,使建筑物能获取大量太阳光辐射能。同时,低辐射率新型玻璃对于长波红外光的透光率较低,对长波红外光的反射作用大,进一步增加了建筑物的保温性能。将低辐射率新型玻璃制作成中空玻璃,与普通的单层玻璃相比,其传热系数可降低60%-75%,具有很好的保温效果。
3、门窗节能施工中应注意的问题
(1)根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗漏性等性能指标。
(2)安装门窗框时要反复检查框角的垂直度,变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的窗扇不能上墙。
(3)框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨道处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。
(4)门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行严密处置,在靠室外一侧须结合外装修进行处理,以防渗水、透气。
(5)贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
(三)屋面施工的节能措施
常见的屋面节能工程施工技术主要包括架空隔热屋面和保温隔热屋面,这两种屋面施工技能技术工艺各不相同,其功能也不一樣。
1、架空隔热屋面
架空隔热屋面架空屋面的进风口设在正压区,出风口设在负压区。在铺设架空板之前,需保持屋面上的整洁干净等,保证在隔热层中气流通畅。另外,还要注意铺设架空板上物品的平整、牢固,缝隙处可以采用水泥混合砂浆或是水泥砂浆填充。
2、保温隔热屋面
保温隔热屋面顾名思义主要功能体现在保温,其工艺与架空隔热屋面有很大的差别。房屋屋面保温隔热层符合以下施工要求:
首先要确保松散材料的坡向正确,分层敷设,保持平整。为了保证屋顶的保温效果,应在保温隔热层施工完成之后尽快的进行防水层施工。屋面保温隔热节能技术主要缺陷体现在架空层容易出现破损、断裂,容易滞留杂物,妨碍架空层内气流的正常通畅,从而影响到建筑物的节能保温效果。
3、屋面平改坡
平改坡的好处多多,可以从根本上解决平屋顶房屋面渗漏问题;可以在屋顶养花种草,美化城市的景观,改善市容市貌。坡屋顶应设通风换气口,能够兼顾冬季保温和夏季隔热,夏季开窗,便于通风;冬季关闭,以利保温。
结语
综上,我国工民建筑施工节能技术的应用呈现出全方位、立体化、多角度的发展趋势,技术理论和材料方面基本满足现阶段建筑行业的要求。但是还要继续搞好节能技术和材料的研发,促进我国建筑行业的全面、健康、和谐、稳定发展。
参考文献
[1]王红兵,胡爱珍.浅谈节能建筑发展之可持续性[J].甘肃科技纵横,2010.5.
[2]李学祥.工民建施工节能工艺的探讨[J].中国新技术新产品,2012.10.
[3]叶宇凡,吴建英.房屋建筑节能设计初探[J].科技创新导报,2009.19.