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摘 要:建筑围护的概念,根据《建筑工程建筑面积计算规范》(GB/T 50353-2005)中的名词解释为:围护结构(envelop enclosure)是指围合建筑空间四周的墙体、门、窗等。它构成建筑空间,抵御环境不利影响的构件(也包括某些配件)。根据在建筑物中的位置,围护结构分为外围护结构和内围护结构。外围护结构包括外墙、屋顶、侧窗、外门等,用以抵御风雨、温度变化、太阳辐射等,应具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火、耐久等性能。内围护结构如隔墙、楼板和内门窗等,起分隔室内空间作用,应具有隔声、隔视线以及某些特殊要求的性能。本课题主要研究外围护中的外墙系统及屋面系统。
关键词:高海拔;高盐雾腐蚀;火力发电厂;外围护选型
中图分类号:V351.31 文献标识码:B 文章编号:1671-3362(2013)10-0074-01
1 外围护系统简介
由于火力发电厂工艺布置的需要,建筑体量往往较大。建筑外围护受到跨度、高度等条件的制约,外墙及屋面所使用的建筑材料主要包括:混凝土、加气混凝土砌块、空心砖、彩钢板等。
近年来,随着我国国民经济的快速、持续发展,电力需求日益增长,全国发电厂建设规模越来越大。火力发电厂外围护系统也伴随着发电厂的建设不断完善,改变着人们对工业建筑外观的固有印象。
由于长期以来我国对工业建筑设计以实用、简单,能满足生产需要为基本原则,不重视工业建筑的外观设计。因此给工业建筑贴上了呆板、沉闷,缺乏建筑美感的标签。较早的发电厂建筑外围护材料以砌体材料为主,包括实心砖、空心砖、混凝土砌块等。建筑外立面的装饰做法也以传统的涂料为主,另外还包括水刷石、干贴石、饰面砖等。近年来,随着对工业建筑外观设计要求的不断提高和建筑新材料的不断发展,火力发电厂建筑外围护系统发生了很大的变化。以复合金属墙板、屋面为代表的新型外围护材料被广泛的使用。它们配合新型建筑幕墙、节能门窗、保温材料、防水材料的使用,不但改变了建筑的外观,还使得建筑更加绿色、节能。更符合发电厂建设结构合理、环保节能、方便施工、经济高效的要求。
2 外围护系统的发展
2.1传统砌体材料的发展
由于发电厂建筑的工艺需要和布置的特点,传统砌体材料目前仍大量在电厂建筑中使用。但是它们已经不是发电厂建筑外围护的绝对主角,使用新型材料已经成为必然的趋势。
传统材料中烧结粘土实心砖由于国家保护土地的需要,近年来已经禁止或限制使用,但在地下沟道、基础等施工中使用仍不可避免。
烧结多孔砖、混凝土砌块、蒸压粉煤灰砖等材料仍在主要建、构筑中的内、外围护系统大量使用。近年来虽然推出了一些轻质的、环保的材料,例如轻质多孔砖、加气混凝土砌块砖等。但是这些材料在使用中遇到了一些问题。例如多孔砖在烧制时由于孔洞的存在,体积收缩率难以控制,尺寸偏差、翘曲现象严重,产品次品率较高。再如加气混凝土砌块在运输和施工过程中容易破损。因此综合来看,砌体材料的发展整体上比较缓慢,正在逐步被新型围护材料所取代。
2.2 金属彩板的发展
金属彩板是指钢卷经过表面涂层处理,并机械压制成不同波纹形式的成品建筑材料。以金属彩板(下简称彩钢板)为代表的新型外围护材料目前在火力发电厂建筑中被广泛的使用。在建筑实践的过程中,彩钢板也在不断的适应火力发电厂建筑功能上的需要,推出了各种类型的产品。这些产品对火力发电厂外围护结构的建筑性能、外观装饰均起到了提升。本课题主要研究的外围护就是指彩钢板的围护。
钢卷作为彩钢板的基材,决定着彩钢板的基本性能。彩钢板的使用年限,力学性能参数等主要取决于钢卷的镀层和轧制的工艺。
钢卷的镀层主要经历了以下几个阶段:无镀层仅有底漆→镀锌→镀铝、锌→镀铝、锌、硅(以及其他在镀铝锌上发展的镀层)。
无镀层钢卷压制的彩钢板目前仅使用于一些临时建筑,有镀层钢卷被大量的使用在发电厂建筑在内的工业建筑外围护系统中。镀层的变化直接改变了钢卷的耐腐蚀性能,目前被广泛采用的是镀铝锌钢卷和镀锌钢卷。镀铝锌钢卷比镀锌钢卷造价高20%左右,但是耐久性则大幅提高35%~40%。
目前发电厂外围护普遍采用的钢卷镀层配比为:55%Al,43.5%Zn,1.5%Si,按照这个配比生产的钢卷压制成彩钢板,在发电厂建筑中使用情况普遍反映较好,耐久性能突出。
除了钢卷的镀层在防止腐蚀上起到保护作用外,钢卷在压制的过程中冷轧、热轧工艺处理的不同,对钢材的强度变化也有较大的影响。由于钢卷强度不同,压制成的彩钢板在使用过程中力学性能指标差异较大。在特定的气候、环境条件下,普通的低强度材料无法满足使用的要求。
彩钢板涂层是指在钢卷基层上,为了进一步保护钢卷,防止钢材腐蚀而进行的表面喷涂处理。
3 高海拔、高盐雾腐蚀地区火力发电厂外围护系统建筑材料选用的设计建议
通过对火力发电厂外围护系统建筑材料系统的了解,要想满足高海拔、高盐雾腐蚀地区火力发电厂外围护系统的使用要求,还要想充分发挥新材料在改变建筑外观效果,提升建筑节能效果上的优势,就要针对不同的材料特性,合理搭配使用。下面从外围护系统的墙面和屋面的材料选用提出本课题的设计建议。
特殊的自然条件主要指光照强度、空气湿度、空气中颗粒物等参数指标。近期我院设计的新疆罗布泊钾盐工程自备电厂和青海格尔木金属镁项目供热中心就是典型的代表。两个项目同属盐湖地区,普通彩钢板受盐雾腐蚀严重,无法满足围护系统耐久性的要求。青海格尔木金属镁项目又地处高海拔地区,紫外线强度较高,普通彩钢板涂层粉化褪色严重。针对这些项目的特殊自然条件,应选用特殊的外围护系统建筑材料。
4 结语
通过对以上材料的性能分析,我们发现只要正确选用好维护材料的种类,充分发挥材料特性,就能很好的解决特殊自然条件下发电厂外围护结构所遇到的问题。目前新疆罗布泊钾盐工程热电站工程已经建成,外围护系统材料使用情况良好。青海格尔木金属镁供热中心工程正在外围护系统安装。
参考文献
[1] 唐雯静.火力发电厂钢结构发展前景的展望[J].新疆电力技术,2010(2):93-94.
[2] 张淑珍,许惠雯,雷润亚.浅析重型钢结构厂房的结构设计[J].陕西建筑,2011(05):9-12.
关键词:高海拔;高盐雾腐蚀;火力发电厂;外围护选型
中图分类号:V351.31 文献标识码:B 文章编号:1671-3362(2013)10-0074-01
1 外围护系统简介
由于火力发电厂工艺布置的需要,建筑体量往往较大。建筑外围护受到跨度、高度等条件的制约,外墙及屋面所使用的建筑材料主要包括:混凝土、加气混凝土砌块、空心砖、彩钢板等。
近年来,随着我国国民经济的快速、持续发展,电力需求日益增长,全国发电厂建设规模越来越大。火力发电厂外围护系统也伴随着发电厂的建设不断完善,改变着人们对工业建筑外观的固有印象。
由于长期以来我国对工业建筑设计以实用、简单,能满足生产需要为基本原则,不重视工业建筑的外观设计。因此给工业建筑贴上了呆板、沉闷,缺乏建筑美感的标签。较早的发电厂建筑外围护材料以砌体材料为主,包括实心砖、空心砖、混凝土砌块等。建筑外立面的装饰做法也以传统的涂料为主,另外还包括水刷石、干贴石、饰面砖等。近年来,随着对工业建筑外观设计要求的不断提高和建筑新材料的不断发展,火力发电厂建筑外围护系统发生了很大的变化。以复合金属墙板、屋面为代表的新型外围护材料被广泛的使用。它们配合新型建筑幕墙、节能门窗、保温材料、防水材料的使用,不但改变了建筑的外观,还使得建筑更加绿色、节能。更符合发电厂建设结构合理、环保节能、方便施工、经济高效的要求。
2 外围护系统的发展
2.1传统砌体材料的发展
由于发电厂建筑的工艺需要和布置的特点,传统砌体材料目前仍大量在电厂建筑中使用。但是它们已经不是发电厂建筑外围护的绝对主角,使用新型材料已经成为必然的趋势。
传统材料中烧结粘土实心砖由于国家保护土地的需要,近年来已经禁止或限制使用,但在地下沟道、基础等施工中使用仍不可避免。
烧结多孔砖、混凝土砌块、蒸压粉煤灰砖等材料仍在主要建、构筑中的内、外围护系统大量使用。近年来虽然推出了一些轻质的、环保的材料,例如轻质多孔砖、加气混凝土砌块砖等。但是这些材料在使用中遇到了一些问题。例如多孔砖在烧制时由于孔洞的存在,体积收缩率难以控制,尺寸偏差、翘曲现象严重,产品次品率较高。再如加气混凝土砌块在运输和施工过程中容易破损。因此综合来看,砌体材料的发展整体上比较缓慢,正在逐步被新型围护材料所取代。
2.2 金属彩板的发展
金属彩板是指钢卷经过表面涂层处理,并机械压制成不同波纹形式的成品建筑材料。以金属彩板(下简称彩钢板)为代表的新型外围护材料目前在火力发电厂建筑中被广泛的使用。在建筑实践的过程中,彩钢板也在不断的适应火力发电厂建筑功能上的需要,推出了各种类型的产品。这些产品对火力发电厂外围护结构的建筑性能、外观装饰均起到了提升。本课题主要研究的外围护就是指彩钢板的围护。
钢卷作为彩钢板的基材,决定着彩钢板的基本性能。彩钢板的使用年限,力学性能参数等主要取决于钢卷的镀层和轧制的工艺。
钢卷的镀层主要经历了以下几个阶段:无镀层仅有底漆→镀锌→镀铝、锌→镀铝、锌、硅(以及其他在镀铝锌上发展的镀层)。
无镀层钢卷压制的彩钢板目前仅使用于一些临时建筑,有镀层钢卷被大量的使用在发电厂建筑在内的工业建筑外围护系统中。镀层的变化直接改变了钢卷的耐腐蚀性能,目前被广泛采用的是镀铝锌钢卷和镀锌钢卷。镀铝锌钢卷比镀锌钢卷造价高20%左右,但是耐久性则大幅提高35%~40%。
目前发电厂外围护普遍采用的钢卷镀层配比为:55%Al,43.5%Zn,1.5%Si,按照这个配比生产的钢卷压制成彩钢板,在发电厂建筑中使用情况普遍反映较好,耐久性能突出。
除了钢卷的镀层在防止腐蚀上起到保护作用外,钢卷在压制的过程中冷轧、热轧工艺处理的不同,对钢材的强度变化也有较大的影响。由于钢卷强度不同,压制成的彩钢板在使用过程中力学性能指标差异较大。在特定的气候、环境条件下,普通的低强度材料无法满足使用的要求。
彩钢板涂层是指在钢卷基层上,为了进一步保护钢卷,防止钢材腐蚀而进行的表面喷涂处理。
3 高海拔、高盐雾腐蚀地区火力发电厂外围护系统建筑材料选用的设计建议
通过对火力发电厂外围护系统建筑材料系统的了解,要想满足高海拔、高盐雾腐蚀地区火力发电厂外围护系统的使用要求,还要想充分发挥新材料在改变建筑外观效果,提升建筑节能效果上的优势,就要针对不同的材料特性,合理搭配使用。下面从外围护系统的墙面和屋面的材料选用提出本课题的设计建议。
特殊的自然条件主要指光照强度、空气湿度、空气中颗粒物等参数指标。近期我院设计的新疆罗布泊钾盐工程自备电厂和青海格尔木金属镁项目供热中心就是典型的代表。两个项目同属盐湖地区,普通彩钢板受盐雾腐蚀严重,无法满足围护系统耐久性的要求。青海格尔木金属镁项目又地处高海拔地区,紫外线强度较高,普通彩钢板涂层粉化褪色严重。针对这些项目的特殊自然条件,应选用特殊的外围护系统建筑材料。
4 结语
通过对以上材料的性能分析,我们发现只要正确选用好维护材料的种类,充分发挥材料特性,就能很好的解决特殊自然条件下发电厂外围护结构所遇到的问题。目前新疆罗布泊钾盐工程热电站工程已经建成,外围护系统材料使用情况良好。青海格尔木金属镁供热中心工程正在外围护系统安装。
参考文献
[1] 唐雯静.火力发电厂钢结构发展前景的展望[J].新疆电力技术,2010(2):93-94.
[2] 张淑珍,许惠雯,雷润亚.浅析重型钢结构厂房的结构设计[J].陕西建筑,2011(05):9-12.