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摘要:结合作者多年工作经验,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面浅谈了如何在建筑设计中落实建筑节能观,可供同行借鉴参考。
关键词:建筑节能 节能设计 建筑设计
一、建筑节能的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能和核能,而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%。全国年耗煤量已超过1 3亿吨;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低1 0%。随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约1 3%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我国继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远地保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
二、全面的建筑节能的涵义
全面的建筑节能,就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物所使用的节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程,必须由国家立法、政府主导,对建筑节能作出全面的、明确的政策规定,并由政府相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能标准;要真正做到全面的建筑节能,还须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,严格按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地贯彻执行各项节能措施,从而使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
三、在建筑设计中贯彻落实全面的建筑节能
建筑设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费。
1.整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础 上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个 良好的外部微气候环境,达到节能降耗的目的。
(1)合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
(2)合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围合理布置树木、植被,既可有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪,从而减少空调能耗;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。
(3)合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面,圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候,起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上,可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋得到极好的通风效 果,达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
2.单体的节能设计
单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
(1)建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、梁柱等)的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件,减少能耗和改善室内微气候环境,从而达到节能的效果。具体有以下五个方面:
1)屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,也是建筑室内与外部空间能量发生交换,造成室内能量损失的主要部位之一。我们通常主要采取以下节能措施:①采用坡屋顶;②屋面设保温层;③根据不同地区需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
2)楼板的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对房间顶板的吊顶造型加以设计利用。如将循环水管布置预制楼板的中空孔中或现浇板面上,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
3)建筑外围墙体的节能设计。墙体是建筑室内与外部空间接触面积很大,容易造成室内能量损失的部位。墙体的节能设计,除了适应不同地区的气候条件,正常做好墙体保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计以及国外较多采用的导风墙体设计。如,在马来西亚,杨经文设计的槟榔屿州MennaruUmno大厦外墙中,则外加了一种“捕风墙”的特殊构造设计,在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋,将风捕捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成“空气锁”,可以有效地控制室内通风。
4)建筑门窗的节能设计。据统计资料,在我国既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。门窗的节能设计主要考虑以下几个方面: ①控制建筑不同朝向的窗墙面积比,从而减少不利朝向外窗的能量损失。如在寒冷地区,尽量减少北向开窗面积可以有效减少建筑冬季能耗损失;②设置各种形式的外遮阳:我国节能标准中规定,夏热冬暖地区、夏热冬冷地区中,夏季制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)宜设置外部遮阳;设置外遮阳后,建筑的夏季制冷能耗会有比较明显的降低③合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风,少用、不用空调通风;④严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施,其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施;⑤选择节能性能高的建筑门窗和幕墙:建筑门窗和建筑幕墙要改变消极保温隔热的单一节能观念,把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来,积极选择节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。
5)建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施,热桥部位主要指建筑外维护结构中热量传递较快的钢筋混凝土梁、柱、架空楼板等部位;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
(2)合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧,形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”,从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的;在有采暖空调房间的建筑里,尽量将采暖空调房间集中布置,以避免在采暖空调房间与非采暖空调房间之间发生大面积的能量交换,造成大量能量浪费。国外,在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中,设计师通过对不同需求空间的竖向分隔,达到了极佳的通风降温效果。
3.选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料会不断被研制出来并应用到建筑设计中去,更好地起到了节能作用。如新型保温材料、防水材料在墙体、屋面构造中的应用,达到了更好的保温防潮效果;新型隔热玻璃和框体材料在建筑外门窗中的应用,起到了更好的隔热降耗效果;采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。
4.建筑设计中应加强建筑节能方面的认识和学习
(1)深刻认识是建筑师做好节能设计的保证
当前,很多建筑师对建筑节能对于我们国家经济建设的重大意义理解不够,对建筑节能技术的了解跟不上时代发展,以至于不能把节能设计完全有效的做好,只是设计时套用标准图,造成设计中被动应付节能设计审查的局面,节能设计缺乏主动性。所以政府主管部门应加强对建筑节能方面的宣传力度,加强对建筑师的培训教育工作,使他们在思想上有个根本转变,使建筑节能设计变被动为主动。
(2)学习建筑节能新“理念”
推行节能理念,我们的眼睛不仅要“向外看”,引进学习国外先进节能技术,而且更要学会“向内看”,从传统建筑模式、风格中学习节能办法。强调建筑节能发展的民族性、地域性应该是当代建筑师们的共同理念。中国传统民居都蕴含了丰富的节能理念,是我们国家古已有之的节能典范。京津地区的四合院以房子包围院子的建筑方式,有效地减少了冷空气入侵,符合京津一带夏季炎热,冬季严寒的气候特点。桂北风格的吊脚楼,横梁对穿,上铺木板呈悬空阁楼,绕楼三面有悬空的走廊,廊沿装有木栏扶手,符合南方夏季炎热、湿度大、空气流通需求量高的特点。其他如岭南风格的骑楼长街、陕北风格的窑洞、草原风格的蒙古包等,它们的建筑形式和用料都能带给建筑师们以无穷的启示。因此,可以说,中国传统民居都是在与周边生态环境共存共生的条件下,各类功能利用与自然环境达到完美效果的典范,并且各自拥有独立的形态样式,可以成为当代建筑节能的借用范式。
5.结语
我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,建筑行业全面节能势在必行,而建筑设计是其中一个很重要的环节。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行节能设计。
住宅建筑规划与设计的节能措施探讨
转贴于 中国论摘要: 随着社会环境问题的日益严峻以及相关环保产业大力发展,对住宅建筑规划与设计的节能措施的探讨越来越成为相关行业研究的热点问题。本文重点探讨住宅建筑规划与设计中的一些常用节能措施以及这些措施在实际操作中的一些限制因子。
关键词: 住宅建筑;规划与设计;节能措施
0引言
所谓的节能,实质上是指通过合适的工程控制技术与材料的选择达到节省能源的目的,因此,关于住宅建筑规划与设计的节能措施大体上可以分为两类,即规划设计中工程的技术控制以及环保型建筑材料的合理选用,而每一种类型又都有其具体的措施分类和相关的限制因子。下面,我们将就这两种基本的住宅建筑设计规划的节能措施及其限制因子做一个简单的探讨。
1住宅建筑规划与设计中的一些常用节能措施
1.1 规划设计中工程的技术控制
1.1.1 合理利用天然资源,达到节能效果这一措施在实际中主要体现为两点,一是通过设计合适的采光方向以达到充分利用自然光能进而减少居住中人造光能的使用;二是通过与具体地区常规风向的协调设计来合理利用自然的湿度环境和空气环境以减少生活中加湿除湿和空气条件设备的使用。这两点归结起来,实际上就是建筑朝向的选择,因此在选择建筑朝向时,首先要根据具体的实际需求,合理控制采光和风向的相对重要性;其次要在此基础上通过合理的设计达到采光和风向控制的最大优化,以获得最佳的节能措施和最大舒适度。由于我国大部分地处北温带,选择正确朝向,一般以正南朝向或南偏东、南偏西较小角度(10度以内)为好[1]。
1.1.2 合理规划居住区的整体布局应从三点考虑:①注意居住区的选址问题。关于居住区选址,应充分考虑原有地形地貌及其周围的环境,远离噪声源和有害气体释放源,保持原有地形、地貌,尽量少的改变地形[2]。因此,在实际设计中,首先要考虑充分利用原有地形、地貌,创造景观,以减少能源和费用支出并获得自然景观与人文景观的协调统一。城市的热岛效应对居住区的选址也有影响。此外,还有一个因素就是坡度问题,坡地对建筑节能的影响,主要是太阳辐射得热和通风两个方面,影响效果因坡向(由低到高的方向)和坡度大小(坡度越大,影响越明显)而不同。基地的坡向为南向或接近南向,将有利于基地内建筑的冬季太阳辐射得热,也便于提高建筑用地的容积率。如果坡向与夏季手导季风方向一致(在范围的60度之内),将有利于基地内建筑在夏季的自然通风散热。如果建筑用地的坡向为北向或接近北向,为减少建筑物之间对南向日照的遮挡,基地内建筑宜以点式为主。②注意道路交通结构的问题。由于居住区内道路系统属于城市居住区物质空间的范畴,因此居住区道路规划设计同样需要满足居住区的社会形态要求。这便要求在进行道路总体规划以及道路窄间设计时要充分考虑人的行为特点和居民之间的交往习惯,而不能一味地将重点放在如何满足汽车的行驶与停放上。交通功能虽然是居住区道路的基本功能,但随着机动车数量剧增,居住区内的汽车交通问题日益成为居住环境的矛盾交叉点。它包括道路系统的主要交通方式,汽车交通应与人的活动构成可分可合的有机整体,使居住区保持安全、安静、方便。此外,在设计居住区内的交通结构时还要充分考虑居住区周边一定范围内的整体交通状况,尽量做到局部与整体的协调统一,已达到节能的效果。③注意居住区的平面布局问题。关于居住区的平面布局问题,一要合理控制绿化和水体的面积,因为适度的绿化和水面能改善住区气候,起到调节气温、增加湿度、遮阳庇荫和美化环境的作用,但如果该面积定位过大的话会减少土地面积的有效利用率;二是要合理控制住宅组台的长度。住宅单体的多单元组合,可以节省用地,减少建筑物外围护面积,从而减少能耗;而少单元组合,可以扩大光照面积,并使居住区内的气流畅通。应视不同地域而采取相应的优化组合方式[3]文下1.2 环保型建筑材料的合理选用近年来,随着我国相关环保产业的大力发展,关于住宅的建筑节能材料也日趋多样化。目前市场上常用的一些节能材料大体上可以分为两类,一类是墙体型节能材料,另一类是窗体型节能材料。墙体型节能材料通过外墙外保温技术,利用双层聚苯保温板,采用中夺隔热原理,在双层聚苯保温板和外挂玻璃幕墙间采用断桥和充空气夹层的手法来减少墙体结构的基本耗热量并达到一定的室内保温效果。而窗体型节能材料则主要是利用活动式外遮阳技术来控制室内的采光已达到保持室内温度和亮度的目的。目前市场上相关材料种类数量都相对较多,因此在选择过程中一定要充分了解每一种材料的性能、价格、寿命等相关参数并结合具体实际,不能盲目选择。
2住宅建筑规划与设计的节能措施在实际操作中的限制因子
2.1 技术控制措施中的限制因子关于技术控制措施中的限制因子,主要有以下几点:①相关技术难度系数,比如在朝向的控制中,常常会由于具体的实际情况的限制而难以达到理论的最佳朝向选择。②舒适度的限制,因为住宅的主要目的还是居住,因此如果在规划设计中过分考虑了节能性,而忽略舒适度,很容易造成得不偿失的后果;③客观条件的限制,比如在居民区的选址和交通结构选择中,就要受制于整个城市的规划和建设要求,不能为了个别居民区而损失整个城市的利益;④建筑费用的控制,几乎所有的工程问题在设计中都要考虑费用-效益问题,住宅建筑设计也不例外,如果某一节能措施使用的费用投入要大于其节省的能量的费用,那么该措施就不应应用在实际设计中。
2.2 材料选用中的限制因子由于目前市场上的环保建筑材料大都是一些新型的合成材料,价格相对传统材料较高,某些性能也可能不及传统材料,因此在实际选择中要受到具体建筑性能要求和费用控制的限制,在确定使用之前一定要对某一材料做一个综合的分析,以确定是否使用。
3总结
综上所述,目前关于住宅建筑规划与设计的节能措施主要是从工程技术控制以及环保节能材料的选择出发的,同时,这些节能措施也受到许多因素的限制,因此,在实际的措施选择中,一定要充分考虑各方面的因素,做出综合分析评估,然后再考虑投入使用以获得住宅建筑规划与设计的效用最大化。
参考文献:
[1]黄卫红.住宅建筑规划与设计的节能措施[J].四川建筑,2007,(5).
[2]刘金萍.住宅建筑规划与设计的节能措施[J].山西建筑,2009,35(17).
[3]齐芳燕.居住建筑设计中的节能措施探讨[J].经济研究导刊,2009,(12).
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载中心 http://w摘要】本文分析了目前建筑外墙保温施工工艺的现状,提出了存在的问题,并在此基础上分析了保温施工的优化方案,希望对同行有所帮助和借鉴。
【关键词】建筑;外墙保温;现状;问题优化
1.建筑外围设计中节能技术的优劣分析
1.1外墙内保温技术分析
外墙内保温就是在外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便、对建筑外墙垂直度要求不高、施工进度快等优点。在早期的外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
1.2内外混合保温技术分析
内外混合保温,是在施工中外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施工操作不方便的部位做内保温,这是内外混合保温施工的基本做法。从施工操作上看,混合保温可以提高施工速度,对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护,从而使建筑处于保温中。然而,混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。外保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响,温度变化相对较小,因而墙体处于相对稳定的温度场内,产生的温差变形应力也相对较小;内保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室外环境温度的影响,室外温度波动较大,因而墙体处于相对不稳定的温度场内,产生的温差变形应力相对较大。局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,建筑结构处于更加不稳定的环境中,经年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。工程保温做法中采用内外保温混合使用的做法是不合理的,比做内保温的危害更大,该方法已很少使用。更合理的外墙保温技术是外墙外保温技术。
1.3外墙外保温技术分析
1.3.1适用范围广
外保温不仅适用于需夏季隔热地区的空调建筑,也适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑。既适用于新建建筑,也适用于既有建筑的节能改造。保温效果明显。由于保温材料置于建筑物外墙的外侧,基本上可以消除在建筑物各一个部位的“热桥”影响。从而充分发挥了轻质高效保温材料效能,相对于外墙内保温和夹心保温墙体,它可使用较薄的保温材料,达到较高的节能效果。
1.3.2保护主体结构
置于建筑物外侧的保温层,大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。随着建筑物层数的增加,温度对建筑竖向的影响已引起关注。国外的研究资料表明,由于温度对结构的影响,建筑物外向的热胀冷缩可能引起建筑物内部一些非结构构件的开裂,外墙采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。
1.3.3有利于改善室内环境
外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能,而且增加了室内的热稳定性。它在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿,提高了墙体的防潮性能,可避免室内的结露、霉斑等现象。因而创造了舒适的室内居住环境。所以,外墙外保温技术得到更广泛的应用。
1.3.4耐久性问题
一般来说,外墙外保温工程的使用年限不应少于25年,大量工程实践证实,使用年限在25年以上的,就得要求外墙外保温工程无论是处于高温还是低温状况,都不应引起墙体表面的任何破坏现象出现。由于室内水蒸汽可通过墙体向外渗透,逐步进入外墙内部,有可能造成保温层内部结露,导致外保温体系的各种组成材料化学与物理的稳定性破坏。保温材料、粘结剂、固定件、加强面层、隔气材料、密封膏等等,所有这些组成材料要考虑它们的抗渗性以及保温隔热体系的透气性,避免此等原因而导致的面层掉落,实际施工时要选择耐腐蚀的或处理成耐腐蚀的。
2.外墙外保温的质量影响因素
针对目前常用的聚苯颗粒和聚苯板这两种外墙外保温系统的质量影响因素主要有:材料本身质量、浆料配比、各保温层施工厚度、养护日期、施工过程中质量控制等。因此可以通过合理选材、适当调整配比、严格控制施工厚度、保证保温层得到良好养护和做好施工质量检查工作来改善施工工艺。但是,由于各地域所特有的气候地质条件不同,还存在一些具体的影响因素。从材料中的砂上来说。外保温工程中一般应选择中砂,方便挂浆和控制保温层厚度,增强保温层抗裂强度。工程中所采用的砂多为河砂,对于有些使用特细砂的工程,因粒径小,含泥量高,施工时应在细砂中按比例加入小粒径鱼米石或者选择粘接力强的粘结料。3.外墙外保温施工工艺优化方案
3.1目前施工浆料配比和保温层施工的要点
界面砂浆的配制:界面剂:中细砂:水泥=l:1:1重量比配制,用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌,先加入l份界面剂与1份中细砂搅拌均匀后再加入水泥搅拌均匀成浆状。
胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制:水:胶粉料:聚苯颗粒轻骨料=35kg:25kg:220L。先开机,将35-40kg水倒入砂浆搅拌机内,然后倒人一袋25kg胶粉料搅拌2-3min后,再倒入一袋220L聚苯颗粒继续搅拌3min,10min直到搅拌均匀即可。静置5min,再次搅拌约5min即可上前施工。该浆料应随搅随用,在3h内用完,严禁人工搅拌。2h内的落地灰在清除杂质硬块后仍可与新料参和继续使用。
抗裂砂浆的配制:水泥:中砂:抗裂防渗剂=1:4:0.8重量比配制,用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌,先加入抗裂剂、中细砂搅拌均匀后,再加入水泥继续搅拌3min。抗裂砂浆一次配好后,使用过程中不得任意加水,保证所用中细砂为干燥状态,并应在配制后2h内用完。
保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制:面砖粘结干粉料:水=10:2-2.2重量比配制,手提搅拌器搅拌,抗裂砂浆一次配好后,使用过程中不得任意加水,应在2h内用完。
面砖勾缝料的配制:勾缝胶粉料:水=10:2.5重量比配制,用手提搅拌器搅拌,抗裂砂浆一次配好后,使用过程中不得任意加水,应在2h内用完。保温层施工要点:施工时分遍进行,抹灰时顺序是从上到下,涂抹时应抹平压实。分层间隔时间一般在24h以上,待厚度达到冲筋面时,先用大杠刮平,再用抹子用力抹平压实。抹第一遍保温层厚度20mm左右,不宜来回拉抹,阴角部位由外向内,表面宜鱼鳞状,表面用手按不动时施工第二遍,约24h后。再配制保温浆料禁止多加水,;如内用完。抹第二遍保温层厚约10mm.达到设计厚度。表面大杠搓平,平整度在4mm左右,7d后施工保护层。
3.2优化方案一的浆料配比和保温层施工的要点
界面砂浆的配制:界面剂:中细砂:水泥=1:1.2:l重量比配制,用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌,先加入l份界面剂与1.2份中细砂搅拌均匀后再加入水泥搅拌均匀成浆状。中细砂增多,加大界面砂浆粗糙度,增强聚苯颗粒保温浆料与基层墙体的粘结程度。界面剂相对减少,相应的节约了成本。
胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制:水:胶粉料:聚苯颗粒轻骨料=35kg:30kg:220L。先开机,将35kg水倒入砂浆搅拌机内,’然后街入一袋30kfl;胶粉料搅拌2-3miI垢,再倒入一袋220L聚苯颗粒继续搅拌3min.OOmin直到搅拌均匀即可。静置8min,再次搅拌约5min即可上前施工。该浆料应随搅随用,在3h内用完,严禁人工搅拌。2h内的落地灰在清除杂质硬块后仍可与新料参和继续使用。此种配比胶粉料增加,使得保温浆料粘度增高,整体性增强。抗裂砂浆的配制:水泥:中砂:抗裂防渗剂=1:3:0.8重量比配制,用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌,先加入抗裂剂、中细砂搅拌均匀后,再加入水泥继续搅拌3min。抗裂砂浆一次配好后,使用过程中不得任意加水,保证所用中细砂为干燥状态,并应在配制后2h内用完。中砂减少增大了粘结强度。保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制:面砖粘结干粉料:水=10:2-2.2重量比配制,用手提搅拌器搅拌,抗裂砂浆一次配好后,使用过程中不得任意加水,应在2h内用完。
【参考文献】
[1]福建省居住建筑节能设计标准实施细则(DBJ13-62-2004).
[2]国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005).
[3]行业标准《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2005).
[4]外墙保温应用技术.建设部科技发展促进中心和北京振利高新技术公司.
[5]北京市居住建筑节能保温工程施工质量验收规程(DBJ01-97-2005).
建筑遮阳是建筑节能的最高境界
【摘要】随着国家对节能建筑的日益重视,建筑节能设计已经成为了设计师必须考虑和重视的环节。本文着重从建筑遮阳的意义、设计方法和与太阳能的整合设计等方面对建筑遮阳设计进行介绍和分析。
【关键词】建筑节能;建筑遮阳设计;太阳能
1.建筑节能的意义与定义
建筑使用过程中所消耗的能量,即通常所说的建筑能耗,在社会总能耗中占很大的比例。改革开放30年,创造了世界人类建筑史上的奇迹:1985-2004的20年间,全国竣工建筑的面积达105.6亿m2,约占现有建筑面积的1/4,预计到2020年还将新增建筑面积300亿m2。然而,目前中国既有建筑中,95%以上是高能耗建筑。1992年,建筑能耗占全社会能耗的15%,2000年为27.5%,2020年将会增加到40%,如果加上原材料的运输和损耗等,建筑能耗可能高达50%。反映了我国高速发展的建筑和能源需求形势。
2.建筑遮阳的意义
目前,国家大力倡导绿色建筑、节能建筑,并且出台了多项具体的规范规程,对建筑节能设计提出了很多具体的要求。遮阳设施能合理控制太阳光线进入室内,减少建筑空调能耗和人工照明用电,改善室内光环境。采取有效的遮阳措施,降低外窗太阳辐射形成的建筑空调负荷,是实现建筑节能的最有效方法之一。一方面,遮阳通过阻挡阳光直射辐射和漫辐射的热,控制热量进入室内,降低室温、改善室内热环境,使空调高峰负荷大大削减。另一方面,适量的阳光又使人感到舒适,有利于人体视觉功效的高效发挥和生理机能的正常运行,给人们愉悦的心理感受。
3.建筑遮阳设计方法
遮阳的措施主要分为三类:(1)利用绿化的遮阳;(2)结合建筑构件处理的窗口遮阳;(3)专门设置的遮阳设施。
3.1利用绿化的遮阳
对于低层建筑来说,绿化遮阳是一种既有效又经济美观的遮阳措施。绿化遮阳可以通过在窗外一定距离种树,也可以通过在窗外或阳台上种植攀援植物实现对墙面的遮阳,还有屋顶花园等形式。落叶树木可以在夏季提供遮阳,常青树可以整年提供遮阳。植物还能通过蒸发周围的空气降低地面的反射。常青的灌木和草坪也能很好地降低地面反射和建筑反射。
3.1.1建筑周围植树
在建筑周边一定距离种树,可以对低层的户型提供有效的窗口与墙面遮阳。一般适宜选用高大、树枝伸展较宽、夏天茂盛、冬天落叶的乔木。当利用植物进行窗口遮阳的时候,应当注意不能影响自然通风与采光。在夏季主导风的方向上,不应种植太密的树木,比如大灌木和乔木,以免降低风速甚至改变风向,造成自然通风受阻。此外,茂密的树叶也不宜靠窗口太近,以免遮挡自然光线的进入。
3.1.2屋面绿化遮阳
屋顶花园,隔热效果是显著的,对于第五立面的美化也是有意的。
3.1.3墙面绿化遮阳
绿化墙面遮阳,一般选择爬腾植物如爬山虎、牵牛花、爆竹花等爬墙生长。必要的时候可以搭架拉绳,以辅助其生长。
3.2结合建筑构件处理的窗口遮阳
遮阳的基本形式可分为四种:水平式、垂直式、综合式和挡板式。
3.2.1水平式遮阳
这种遮阳形式能够有效地遮挡高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光。故它适用于接近南向的窗口,低纬度地区的北向附近的窗口。
3.2.2垂直式遮阳
垂直式遮阳能够有效地遮挡高度角较小的、从窗侧斜射过来的阳光。但对于高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光,或接近日出、日没时平射窗口的阳光,它不起遮挡作用。故垂直式遮阳主要适用于东北、北河西北向附近的窗口。
3.2.3综合式遮阳
综合式遮阳能够有效地遮挡高度角中等的、从窗前斜射下来的阳光,遮阳效果比较均匀。故它主要适用于东南或西南向附近的窗口。
3.2.4挡板式遮阳
这种形式的遮阳能够有效地遮挡高度角较小的、正射窗口的阳光、故它主要适用于东西向附近的窗口。
在设计遮阳时,应根据建筑所在地区的气候条件、建筑的朝向、房间的使用功能等因素,综合进行遮阳设计,可以通过永久性的建筑构件,如:外檐廊、阳台、外挑遮阳板等,制作永久性遮阳设施。3.3专门设置的遮阳设施
3.3.1活动窗口外遮阳
固定遮阳不可避免的会带来与采光、自然通风、冬季采暖、视野等方面的矛盾。活动遮阳可以根据使用者根据环境变化和个人喜欢,自由的控制遮阳系统的工作状况。 形式:遮阳卷帘、活动百叶遮阳、遮阳篷、遮阳纱幕等。
(1)遮阳卷帘。窗外遮阳卷帘是一种有效的遮阳措施,适用于各个朝向的窗户。当卷帘完全放下的时候,能够遮挡住几乎所有的太阳辐射,这时候进入外窗的热量只有卷帘吸收的太阳辐射能量向内传递的部分。这时候,如果采用导热系数小的玻璃,则进入窗户的太阳热量非常少。
(2)活动百叶遮阳。有升降式百叶帘和百叶护窗等形式。百叶帘既可以升降,也可以调节角度,在遮阳和采光,通风之间达到了平衡,因而在办公楼宇及民用住宅上得到了很大的应用。根据材料的不同,分为铝百叶帘、木百叶帘和塑料百叶帘。百叶护窗的功能类似于外卷帘,在构造上更为简单,一般为推拉的形式或者外开的形式,在国外得到大量的应用。
(3)遮阳蓬。遮阳蓬比较常见,但质量和这样效果一般,目前市场使用有些杂乱。
(4)遮阳纱幕。遮阳纱幕既能遮挡阳光辐射,又能根据材料选择控制可见光的进入量,防止紫外线,并能避免眩 光的干扰,是一种适合于炎热地区的外遮阳方式。纱幕的材料主要是玻璃纤维。具有耐火防腐,坚固耐久。
3.3.2窗口中置式遮阳
中置式遮阳的遮阳设施通常位于双层玻璃的中间,和窗框及玻璃组合成为整扇窗户,有着较强的整体性,一般是由工厂一体生产成型的。
3.3.3窗口内遮阳
内遮阳的形式有:百叶窗帘、垂直窗帘、卷帘等。材料则多种多样,有布料、塑料(PVC)、金属、竹、木等等。 内遮阳也有不足的地方。当采用内遮阳的时候,太阳辐射穿过玻璃,使内遮阳帘自身受热升温。这部分热量实际上已经进入室内,有很大一部分将通过对流和辐射的方式,使室内的温度升高。
3.3.4玻璃自遮阳
玻璃自遮阳利用窗户玻璃自身的遮阳性能,阻断部分阳光进入室内。玻璃直身的遮阳性能对节能的影响很大,应该选择遮阳系数小的玻璃。遮阳性能好的玻璃常见的有吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃。这几种玻璃的遮阳系数低,具有良好的遮阳效果。值得注意的是,前两种玻璃对采光有不同程度的影响,而低辐射玻璃的透光性能良好。
4.总结
建筑遮阳设计应贯穿在规划和建筑方案、施工图设计、建筑施工和日常运行维护的的整个过程中,应综合考虑建筑所处地域的纬度和气候特点,太阳能利用的不同类型和技术要求,利用的不同类型和技术要求,建筑造型、平面功能与遮阳部位、构造节点等因素,做到既符合建筑造型和使用功能要求,又满足高质量的室内健康环境需求。
【参考文献】
[1]北京土木建筑学会主编.建筑节能工程设计手册.北京:经济科学出版社,2005,7.
[2]彭小云,邰惠鑫.天然采光的生态方法.华中建筑,2002,(5).
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