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摘要:随着我国社会经济的迅速发展,人们对生活品质的要求越来越高,而我国的公共建筑却存在着严重的高能耗现象,这与日益紧张的能源供应形势和节能环保要求形成了矛盾。因此,建筑物的节能化已经成为时代发展的必然趋势。其中,建筑保温技术逐步得到了认可和应用,并且取得了较快发展。可是在实际运用过程中,对施工阶段的质量控制问题缺乏必要的关注。为更好地保障节约友好型社会的可持续发展,提高能源的利用率,改善生活环境,推动国家的发展建设,就必须对做好建筑保温措施的设计工作与施工质量控制。本文在阐述对公共建筑进行节能保温的重要性的基础上,结合工程实例提出保障公共建筑有效节能保温的相关措施,对外墙保温施工质量控制措施提出了建议。
关键词:公共建筑、节能保温、节能建筑 、质量控制
中圖分类号:TE08文献标识码: A
一、前言
随着我国经济的不断发展,公共建筑的开发建设也不断繁荣,在为人们生活工作带来便利的同时,也引起了巨大的能源消耗量,能源短缺和大气污染现象日益严重。节约能源,保证可持续发展,已成为全世界共同关注的话题,然而,在能源消耗问题上,近30%来源于建筑物,如果不对建筑物采取有效的措施减少能源消耗,将会严重阻碍经济和能源的可持续发展。为促进未来社会经济环境等各方面协调发展,对建筑物特别是公共建筑的节能环保的研究迫在眉睫,加强对建筑结构保温技术的研究和运用可有效缓解能源压力,利于资源有效利用,以环保节能建筑保障人民生活、居住、工作环境的舒适、健康、和谐。
二、对公共建筑进行节能保温的重要性
公共建筑是人们生活工作的主要场所,对公共建筑的施工建设与使用过程中,往往会产生大量的能源消耗。据相关统计资料表明,建筑耗能一般占社会总耗能的30%,再加上建筑材料生产过程的消耗,在社会总耗能的占比则达到46%至47%。 在这种形势下,对公共建筑实施相关的节能保温技术成为社会发展的必然趋势,建设节能建筑势在必行。节能建筑意味着高效、节能、环保、健康舒适,倡导以绿色生态宜居为建筑标准。节能建筑不仅需要在建筑建设过程中注意环保节能,更要在使用过程中体现保温节能功效。节能建筑的发展不仅适应了现代社会人们对生活工作条件的舒适、健康、环保的要求,更在很大程度上减少了能源消耗量,减少了对环境的污染程度。公共建筑是人们必不可少的生存条件,然而其建设和使用带来的能源消耗及环境问题却影响着国家的正常运行发展。国家要持续发展,社会要不断进步,人们生活水平要不断提高,生存环境要不断改善,这些都要求对高能耗产业进行遏制,减少能源消耗量,而在公共建筑中全面推行节能保温,将对节约能源、保护环境、促进可持续发展产生重要作用。
三、公共建筑节能设计中的保温措施
目前,国际上对于节能与环保的要求不断提高,对建筑围护结构的保温措施也逐渐加强。建筑的外墙所占的比例通常较大,冬季通过外墙散发的热量通常是总散热量的20%,在夏季时,通过外墙壁吸收的热量约为总热量的30%,因此建设单位应当重点对建筑围护结构进行节能设计。一般情况下,主要从建筑的外墙、屋面、门窗节能措施进行专项设计。
富春江水力发电厂职工食堂建造于2013年,建筑地上2层的,面积2498平方米,其结构形式为钢筋混凝土框架,外墙采用煤矸石烧结多孔砖(240mm),屋面为上人屋面。建筑在设计、施工过程中,严格执行了国家《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)和浙江省《公共建筑节能设计标准》(DB33/1036-2007),设计单位开展了围护结构节能专项设计,施工完成后进行了建筑节能专项验收。建筑节能设计主要包括以下内容。
1、外墙保温节能措施
(1)外墙内保温
外墙内保温是一种传统的保温方式,做法简单,造价较低。外墙内保温的构造特点与一般的材料墙相比,结构组合较为合理,拥有较强的热阻,有效的节约采暖的能耗,能够充分的发挥保温材料的作用。在满足了承重要求的情况下,可对外墙体进行减荷,在施工过程中,可在保温材料与砖墙或者混凝土之设置空气层,如此便可使外墙内侧增加木质或者轻钢龙骨内填充的保温材料,随后使用石膏板进行遮盖,完工后可使用涂料进行装饰。
(2)夹心保温
外墙的夹心通常是指在混凝土预制的外墙板或者外墙的砌体中间填充保温隔热的材料,以此达到节能效果,此外,还可在两块金属板材或者非金属板材之间充隔热的保温材料。此种工艺的施工较为方便,且对于外墙垂直度的要求较低,能够快速完成,节约成本。
(3)外墙外保温
外墙外保温通常是将保温隔热系统(保温材料以挤塑板、聚苯板为主)置于外墙外侧,以此给予建筑良好的保温隔热的建筑节能措施,一般情况下,大型公共建筑使用外墙外保温效果更加显著。外墙外保温能够显著减少热桥的影响,采用外墙内保温,保温材料厚度越高,热桥现象就更加明显,而热桥会造成额外的热量流失,还会在外墙面产生结露。采用外墙外保温技术能够显著减少热量的流失,此外,还能够保护建筑主体的结构,维持室内的稳定,有效的减少外墙承重结构产生的变形以及破损,延长建筑的使用寿命。
2、屋顶保温节能措施
(1)外保温技术
外保温技术通常是将保温材料设置在屋顶楼板的外侧,使屋顶的受到保温层的保护,从未降低温度的应力,如此便可保证整个屋顶的热工作性能,避免屋顶结构内部出现冷凝与结冻。一般做法为:在楼板上设置隔热的材料,在隔热材料的外侧设置防水层与保护层,外墙保温材料的厚度应当通过热工计算,以此保证建筑热工分区的节能设计符合国家标准。外保温技术的使用范围为:在寒冷地区与夏热冬冷地区建筑屋顶的保温。节能效果分析:按照我国建筑节能标准与热工设计规范的要求来判定屋顶的隔热层,以此保证冬季屋顶内表面与室内采暖环境温度的差异小于4°C。
(2)倒置式屋面保温技术
此种屋面的保温形式是外保温屋面形式的倒置形式,其是将保温层安置在防水层的上部,防水层设置在保温层与楼板的界面上,以此保证保温层上部的保护层具有一定的透气性与防水性。倒置式屋面的构造是屋面外保温与屋面外隔热的形式,避免内部结露,使防水层保护,使屋面结构的耐久性得到提升。但此种保温形式对于保温材料的抗渗性有较高的要求,保温层材料应当选择自身的隔热性受到雨水浸泡影响最小的保温材料,国内能够用于倒置式屋面的保温材料通常包括了聚乙烯泡沫板以及泡沫玻璃等。适用范围:此种保温形式主要适用于寒冷地区与夏热冬冷的地区建筑屋顶的保温。
3、门窗保温节能措施
公共建筑设计较多的是金属玻璃门窗,大多数的窗周边未考虑保温设计,严格地说设计上是不合理的,因为窗周边基本上是钢筋混凝土结构,热桥效应较大。那么在实际工程设计时,窗周边窗套用保温板按照实际尺寸与规格定制构件做成,更需要精心施工,粘贴安装确保牢固,窗根部上口做好滴水处理与窗下口窗台的防水处理。现代公共建筑越来越大的门窗设计及玻璃幕墙,要求墙外维护应具备更高的节能要求。增强门窗节能性的设计措施有:
(1)门窗朝向应考虑节能条件,门窗的比例应按标准要求设计;
(2)门窗材料应具有保温性能,降低冷空气的渗透力,可以使用绝热效果好的边部材料,尽量使用断桥型隔热型材,或使用塑料窗、钢塑窗。
(3)门窗设计上控制好遮阳系数、气密性等级、可见光投射比,同时设计可要求在中空玻璃中充入氨气或氩气,用来改善间隔层气体对流带来的损失。还有就是对于建筑门面的设计,要多采用一些保温材料作为建筑门面的设计材料,使其能够起到保温的作用。
4、其他形式的保温措施
除了上述几种形式保温措施外,建设单位还可在屋顶上种植植物,利用植物的光合作用以及蒸腾作用,吸收太阳辐射,以此达到隔热的目的。种植隔热屋面构造与刚性防水屋面相似,不同的是需要增设挡墙与植物。此外,利用反射来降低屋面的温度也是非常有效的节能形式,建设单位可利用材料的颜色与广度对于热辐射的反作用,将一部分热量反射出去,以此达到降温的目的,例如可在屋面上涂刷白色的颜料,或者使用浅色的砾石做屋面,对于隔热降温都有显著的效果。
四、建筑物外墙外保温施工技术的质量控制
由于外墙外保温有保护建筑结构、延长建筑物寿命、基本消除“热桥”影响、防止墙体吸潮、利于室温稳定、增加建筑室内使用面积,便于后期节能改造等优点,目前运用较多。《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2004)规定外墙外保温系统经耐候性试验后,不得出现饰面层起泡或剥落、保护层空鼓或脱落等破坏,不得产生渗水裂缝。所以必须控制好保温系统与墙体之间的粘结度,提高保温系统的抗裂性防水能至关重要。主要控制措施如下。
1、优化方案的浆料配比
首先要优化界面砂浆的配制,当中细砂增多时,需要加大界面砂浆粗糙度,使聚苯颗粒保温浆料和基层墙体的粘结程度得到增强,如果适当减少界面剂的使用会相应降低成本。其次,要确定胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制,严禁人工搅拌,而当抗裂砂浆一次配好之后,要保证在使用过程中不得任意加水,并在两小时内用完。在这一方面,需要完成以下工作:确定胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制比例和保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制比例。当抗裂砂浆一次配好之后,要在两个小时内用完;抹灰的顺序要采用从上到下的形式,涂抹的过程中要尽量的抹平压实,避免来回拉抹,其平整度要控制在4mm左右。
2、优化保温層施工
当采用聚苯板作为保温材料时,提倡满粘法施工,即在聚苯板背面先满抹胶粘剂,再用齿型抹子刮抹平顺后,粘于墙体。采用点框粘接聚苯板时实际粘结面积不得小于40%。墙角处聚苯板粘接,板缝应交错互锁。门窗洞口边框及四角处聚苯板不得拼接,应该采用整块聚苯板切割成形,并且聚苯板接缝应离开角部至少200mm。聚苯板应按设计好的平面布局进行粘贴,保温板面应平整,竖缝应逐行错开,不得出现通缝。聚苯板应粘贴牢固、平整,不得有松动和空鼓。聚苯板板缝或局部破损部位宜采用胶粉聚苯板颗粒保温浆料进行板缝填塞和局部修补找平。聚苯板粘接上墙后应及时做抹面层,空气中裸露时间不应过长,否则容易造成聚苯板粉化,降低强度。为保证玻纤网格布的埋设位置正确,应采用两道抹面做法,将其放置在底层和面层中间。玻纤网格布应在门窗洞口、墙面大角、转折处等部位进行翻包并保证足够的搭接长度。
五、结束语
综上所述,建筑节能是一项关乎人民生活质量和国家可持续发展的大事,我们应充分重视建筑节能保温,从建筑施工、材料选择、能源利用等方面,采取多种形式强化现代公共建筑的节能保温效果。加强建筑物的保温不但可以给人们提供一个舒适的生活工作环境,而且有助于建筑的节能。建筑节能设计必须以节能保温作为现代公共建筑建设的基本原则,重视发展新型节能材料,节能材料的发展又必须与保温技术相结合,只有这样,才能真正实现绿色节能建筑,才能为人们创建更加高质量的生存条件。
参考文献:
[1]刘肖斌.夏热冬冷地区外墙外保温体系的建筑节能应用思考.建筑节能,2009,37(4):9—11
[2]赵士怀.我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区建筑节能的差异性分析.福建建设科技,2009,(3):5—8
[3]崔奇.竖直壁面条件下常用有机外墙保温材料的火灾行为研究[D].中国科学技术大学博士毕业论文,2012,04.
[4]宗家瑞.国内几种外墙保温材料和外墙保温形式对比[J].科技资讯,2012,14(26):165-176.
关键词:公共建筑、节能保温、节能建筑 、质量控制
中圖分类号:TE08文献标识码: A
一、前言
随着我国经济的不断发展,公共建筑的开发建设也不断繁荣,在为人们生活工作带来便利的同时,也引起了巨大的能源消耗量,能源短缺和大气污染现象日益严重。节约能源,保证可持续发展,已成为全世界共同关注的话题,然而,在能源消耗问题上,近30%来源于建筑物,如果不对建筑物采取有效的措施减少能源消耗,将会严重阻碍经济和能源的可持续发展。为促进未来社会经济环境等各方面协调发展,对建筑物特别是公共建筑的节能环保的研究迫在眉睫,加强对建筑结构保温技术的研究和运用可有效缓解能源压力,利于资源有效利用,以环保节能建筑保障人民生活、居住、工作环境的舒适、健康、和谐。
二、对公共建筑进行节能保温的重要性
公共建筑是人们生活工作的主要场所,对公共建筑的施工建设与使用过程中,往往会产生大量的能源消耗。据相关统计资料表明,建筑耗能一般占社会总耗能的30%,再加上建筑材料生产过程的消耗,在社会总耗能的占比则达到46%至47%。 在这种形势下,对公共建筑实施相关的节能保温技术成为社会发展的必然趋势,建设节能建筑势在必行。节能建筑意味着高效、节能、环保、健康舒适,倡导以绿色生态宜居为建筑标准。节能建筑不仅需要在建筑建设过程中注意环保节能,更要在使用过程中体现保温节能功效。节能建筑的发展不仅适应了现代社会人们对生活工作条件的舒适、健康、环保的要求,更在很大程度上减少了能源消耗量,减少了对环境的污染程度。公共建筑是人们必不可少的生存条件,然而其建设和使用带来的能源消耗及环境问题却影响着国家的正常运行发展。国家要持续发展,社会要不断进步,人们生活水平要不断提高,生存环境要不断改善,这些都要求对高能耗产业进行遏制,减少能源消耗量,而在公共建筑中全面推行节能保温,将对节约能源、保护环境、促进可持续发展产生重要作用。
三、公共建筑节能设计中的保温措施
目前,国际上对于节能与环保的要求不断提高,对建筑围护结构的保温措施也逐渐加强。建筑的外墙所占的比例通常较大,冬季通过外墙散发的热量通常是总散热量的20%,在夏季时,通过外墙壁吸收的热量约为总热量的30%,因此建设单位应当重点对建筑围护结构进行节能设计。一般情况下,主要从建筑的外墙、屋面、门窗节能措施进行专项设计。
富春江水力发电厂职工食堂建造于2013年,建筑地上2层的,面积2498平方米,其结构形式为钢筋混凝土框架,外墙采用煤矸石烧结多孔砖(240mm),屋面为上人屋面。建筑在设计、施工过程中,严格执行了国家《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)和浙江省《公共建筑节能设计标准》(DB33/1036-2007),设计单位开展了围护结构节能专项设计,施工完成后进行了建筑节能专项验收。建筑节能设计主要包括以下内容。
1、外墙保温节能措施
(1)外墙内保温
外墙内保温是一种传统的保温方式,做法简单,造价较低。外墙内保温的构造特点与一般的材料墙相比,结构组合较为合理,拥有较强的热阻,有效的节约采暖的能耗,能够充分的发挥保温材料的作用。在满足了承重要求的情况下,可对外墙体进行减荷,在施工过程中,可在保温材料与砖墙或者混凝土之设置空气层,如此便可使外墙内侧增加木质或者轻钢龙骨内填充的保温材料,随后使用石膏板进行遮盖,完工后可使用涂料进行装饰。
(2)夹心保温
外墙的夹心通常是指在混凝土预制的外墙板或者外墙的砌体中间填充保温隔热的材料,以此达到节能效果,此外,还可在两块金属板材或者非金属板材之间充隔热的保温材料。此种工艺的施工较为方便,且对于外墙垂直度的要求较低,能够快速完成,节约成本。
(3)外墙外保温
外墙外保温通常是将保温隔热系统(保温材料以挤塑板、聚苯板为主)置于外墙外侧,以此给予建筑良好的保温隔热的建筑节能措施,一般情况下,大型公共建筑使用外墙外保温效果更加显著。外墙外保温能够显著减少热桥的影响,采用外墙内保温,保温材料厚度越高,热桥现象就更加明显,而热桥会造成额外的热量流失,还会在外墙面产生结露。采用外墙外保温技术能够显著减少热量的流失,此外,还能够保护建筑主体的结构,维持室内的稳定,有效的减少外墙承重结构产生的变形以及破损,延长建筑的使用寿命。
2、屋顶保温节能措施
(1)外保温技术
外保温技术通常是将保温材料设置在屋顶楼板的外侧,使屋顶的受到保温层的保护,从未降低温度的应力,如此便可保证整个屋顶的热工作性能,避免屋顶结构内部出现冷凝与结冻。一般做法为:在楼板上设置隔热的材料,在隔热材料的外侧设置防水层与保护层,外墙保温材料的厚度应当通过热工计算,以此保证建筑热工分区的节能设计符合国家标准。外保温技术的使用范围为:在寒冷地区与夏热冬冷地区建筑屋顶的保温。节能效果分析:按照我国建筑节能标准与热工设计规范的要求来判定屋顶的隔热层,以此保证冬季屋顶内表面与室内采暖环境温度的差异小于4°C。
(2)倒置式屋面保温技术
此种屋面的保温形式是外保温屋面形式的倒置形式,其是将保温层安置在防水层的上部,防水层设置在保温层与楼板的界面上,以此保证保温层上部的保护层具有一定的透气性与防水性。倒置式屋面的构造是屋面外保温与屋面外隔热的形式,避免内部结露,使防水层保护,使屋面结构的耐久性得到提升。但此种保温形式对于保温材料的抗渗性有较高的要求,保温层材料应当选择自身的隔热性受到雨水浸泡影响最小的保温材料,国内能够用于倒置式屋面的保温材料通常包括了聚乙烯泡沫板以及泡沫玻璃等。适用范围:此种保温形式主要适用于寒冷地区与夏热冬冷的地区建筑屋顶的保温。
3、门窗保温节能措施
公共建筑设计较多的是金属玻璃门窗,大多数的窗周边未考虑保温设计,严格地说设计上是不合理的,因为窗周边基本上是钢筋混凝土结构,热桥效应较大。那么在实际工程设计时,窗周边窗套用保温板按照实际尺寸与规格定制构件做成,更需要精心施工,粘贴安装确保牢固,窗根部上口做好滴水处理与窗下口窗台的防水处理。现代公共建筑越来越大的门窗设计及玻璃幕墙,要求墙外维护应具备更高的节能要求。增强门窗节能性的设计措施有:
(1)门窗朝向应考虑节能条件,门窗的比例应按标准要求设计;
(2)门窗材料应具有保温性能,降低冷空气的渗透力,可以使用绝热效果好的边部材料,尽量使用断桥型隔热型材,或使用塑料窗、钢塑窗。
(3)门窗设计上控制好遮阳系数、气密性等级、可见光投射比,同时设计可要求在中空玻璃中充入氨气或氩气,用来改善间隔层气体对流带来的损失。还有就是对于建筑门面的设计,要多采用一些保温材料作为建筑门面的设计材料,使其能够起到保温的作用。
4、其他形式的保温措施
除了上述几种形式保温措施外,建设单位还可在屋顶上种植植物,利用植物的光合作用以及蒸腾作用,吸收太阳辐射,以此达到隔热的目的。种植隔热屋面构造与刚性防水屋面相似,不同的是需要增设挡墙与植物。此外,利用反射来降低屋面的温度也是非常有效的节能形式,建设单位可利用材料的颜色与广度对于热辐射的反作用,将一部分热量反射出去,以此达到降温的目的,例如可在屋面上涂刷白色的颜料,或者使用浅色的砾石做屋面,对于隔热降温都有显著的效果。
四、建筑物外墙外保温施工技术的质量控制
由于外墙外保温有保护建筑结构、延长建筑物寿命、基本消除“热桥”影响、防止墙体吸潮、利于室温稳定、增加建筑室内使用面积,便于后期节能改造等优点,目前运用较多。《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2004)规定外墙外保温系统经耐候性试验后,不得出现饰面层起泡或剥落、保护层空鼓或脱落等破坏,不得产生渗水裂缝。所以必须控制好保温系统与墙体之间的粘结度,提高保温系统的抗裂性防水能至关重要。主要控制措施如下。
1、优化方案的浆料配比
首先要优化界面砂浆的配制,当中细砂增多时,需要加大界面砂浆粗糙度,使聚苯颗粒保温浆料和基层墙体的粘结程度得到增强,如果适当减少界面剂的使用会相应降低成本。其次,要确定胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制,严禁人工搅拌,而当抗裂砂浆一次配好之后,要保证在使用过程中不得任意加水,并在两小时内用完。在这一方面,需要完成以下工作:确定胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制比例和保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制比例。当抗裂砂浆一次配好之后,要在两个小时内用完;抹灰的顺序要采用从上到下的形式,涂抹的过程中要尽量的抹平压实,避免来回拉抹,其平整度要控制在4mm左右。
2、优化保温層施工
当采用聚苯板作为保温材料时,提倡满粘法施工,即在聚苯板背面先满抹胶粘剂,再用齿型抹子刮抹平顺后,粘于墙体。采用点框粘接聚苯板时实际粘结面积不得小于40%。墙角处聚苯板粘接,板缝应交错互锁。门窗洞口边框及四角处聚苯板不得拼接,应该采用整块聚苯板切割成形,并且聚苯板接缝应离开角部至少200mm。聚苯板应按设计好的平面布局进行粘贴,保温板面应平整,竖缝应逐行错开,不得出现通缝。聚苯板应粘贴牢固、平整,不得有松动和空鼓。聚苯板板缝或局部破损部位宜采用胶粉聚苯板颗粒保温浆料进行板缝填塞和局部修补找平。聚苯板粘接上墙后应及时做抹面层,空气中裸露时间不应过长,否则容易造成聚苯板粉化,降低强度。为保证玻纤网格布的埋设位置正确,应采用两道抹面做法,将其放置在底层和面层中间。玻纤网格布应在门窗洞口、墙面大角、转折处等部位进行翻包并保证足够的搭接长度。
五、结束语
综上所述,建筑节能是一项关乎人民生活质量和国家可持续发展的大事,我们应充分重视建筑节能保温,从建筑施工、材料选择、能源利用等方面,采取多种形式强化现代公共建筑的节能保温效果。加强建筑物的保温不但可以给人们提供一个舒适的生活工作环境,而且有助于建筑的节能。建筑节能设计必须以节能保温作为现代公共建筑建设的基本原则,重视发展新型节能材料,节能材料的发展又必须与保温技术相结合,只有这样,才能真正实现绿色节能建筑,才能为人们创建更加高质量的生存条件。
参考文献:
[1]刘肖斌.夏热冬冷地区外墙外保温体系的建筑节能应用思考.建筑节能,2009,37(4):9—11
[2]赵士怀.我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区建筑节能的差异性分析.福建建设科技,2009,(3):5—8
[3]崔奇.竖直壁面条件下常用有机外墙保温材料的火灾行为研究[D].中国科学技术大学博士毕业论文,2012,04.
[4]宗家瑞.国内几种外墙保温材料和外墙保温形式对比[J].科技资讯,2012,14(26):165-176.