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建筑节能一体化大全11篇

时间:2023-06-04 09:57:33

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建筑节能一体化

篇(1)

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

引言

我国正处于城镇化高速发展阶段,在当前乃至今后几年间无疑是建筑业发展的鼎盛时期,也是建筑节能大发展的历史机遇期;同时,也是墙体保温技术发展的黄金时期。目前,在我国新建建筑及既有建筑节能改造的墙体保温市场中,外墙外保温技术占据绝对优势,它为我国建筑节能事业的发展起到了非常重要的作用。但目前外墙外保温市场存在生产企业规模小、技术水平低、价格竞争失衡、工程监管不到位等问题,致使外墙外保温工程开裂、脱落、火灾等问题时有发生,工程质量存在诸多安全隐患。发展建筑节能与结构一体化技术,不仅能丰富建筑结构体系,确保建筑节能工程质量与消防安全,更重要的是有效解决了保温系统与建筑墙体同寿命的关键问题,对于推动建筑节能工作健康发展具有十分重要的意义。

1.建筑节能与结构一体化技术的含义及分类

1.1建筑节能与结构一体化技术,是指集建筑保温隔热功能与墙体围护功能于一体、墙体不需要另行采取保温措施即可满足现行建筑节能标准要求的新型建筑结构体系,不但保温防火性能优良、质量安全可靠,而且能够实现建筑保温与墙体同寿命,符合国家节能减排和产业发展的相关政策,对于实现转方式、调结构、促发展、保民生的发展目标,建设资源节约型、环境友好型社会具有十分重大的意义。

1.2 目前,建筑节能与结构一体化技术体系有:CL结构体系、FS外模板现浇混凝土复合保温体系、IPS现浇混凝土剪力墙结构自保温体系、砌块自保温体系(包括承重和非承重体系)、夹心复合墙砖砌块保温结构体系等,这些建筑节能与结构一体化技术已经非常成熟,并已开始大量的应用。

1.3建筑节能与结构一体化技术相关标准规范的为一体化技术产品的生产、设计、施工、验收等提供了有力技术依据。目前,已实施《CL结构体系技术规程》、《FS外模板现浇混凝土复合保温系统应用技术规程》、《非承重砌块自保温体系应用技术规程》、《SK装配式墙板自保温体系应用技术导则》、《承重混凝土多孔砖自保温结构体系应用技术导则》、《居住建筑夹芯保温复合砖砌体结构体系应用技术导则》、《AESI装配式墙板自保温体系应用技术导则》等七项标准规范。

近年来,在国家节能减排政策的大力推动下,我国的节能建筑得到了快速的发展。据不完全统计,全国累计完成节能建筑40余亿平方米。其中新建建筑和既有建筑节能改造的外墙体主要采用外墙外保温技术,占工程应用量的95%以上,外墙外保温技术为建筑节能工作的发展做出了积极贡献。

2. 推行建筑节能与结构一体化技术的必要性

2.1外墙外保温技术存在的主要问题

我国自推行外墙外保温技术以来,人们的居住环境、生活质量得到了明显提高和改善。但伴随之而来的墙体保温与结构能否同寿命,墙体保温与安全防火能否兼顾,保温施工后空鼓、裂、脱落、火灾安全隐患较大等问题已成为亟待解决又关乎民生的重大问题。目前普遍采用的建筑墙体保温技术,其理论寿命为25年(在保证产品质量、按规范施工的前提下),远低于建筑主体50—70年左右的设计寿命。25年后外墙保温极可能出现的脱落,如何维修等问题已被人们日益重视。那如何解决以上问题呢?——大力推广建筑节能与结构一体化技术。

2.2建筑节能与结构一体化技术的优点

与传统的外保温技术相比,一体化技术具有四大突出优点。一是节能保温措施与墙体同步施工,实现了与建筑物同寿命,保温层不再需要多次维修、更换;二是保温材料置于墙体之中,采用现场装配或混粘土浇筑等方式施工,有效避免了外保温工程存在的空鼓、开裂、脱落等质量问题,最大限度地消除了工程消防安全隐患;三是具有良好的保温隔热性能,完全能够满足我国现行建筑节能设计标准,通过采取进一步的技术措施还可达到更高的节能要求;四是可以有效缩短施工工期,减少人工和材料消耗,从而降低建筑成本,具有较好的综合效益。

2.3建筑节能与结构一体化技术主要创新点

(1)实现建筑材料防火向建筑结构防火的转变;

(2)实现建筑保温二次施工向同步施工的转变;

(3)实现保温寿命周期二十五年向与结构同寿命的转变;

(4)实现工程施工现场湿作业向工厂化、产业化转变。

3.推行建筑节能与结构一体化技术的重要意义

建筑节能与结构一体化技术,通俗地讲,就是不再给建筑“套棉衣”,而是通过采取一定的技术措施,采用相应的墙体材料及配套产品,使墙体本身的的热工性能等指标达到节能标准要求,实现集保温隔热功能与围护结构功能于一体的建筑节能技术,不仅能有效解决保温体系与建筑主体同寿命问题,而且在抗震、安全等性能方面也得到了加强,能同时满足建筑、防火等要求,是建筑节能发展的方向。随着我国建筑节能工作的不断深化,加快建筑节能与结构一体化技术推广、逐步限制淘汰已经明显落后的传统外墙外保温技术已势在必行。

4.加快我国建筑节能与结构一体化技术推广工作的建议

4.1加大建筑节能与结构一体化技术产品的引进和研发力度。大力推进建筑节能与结构一体化技术产品的引进和研发,为该技术的全面推广奠定基础,促进我国建筑节能产业结构调整和转型升级。要充分发挥勘察设计及建设类企业和各建材生产商的潜能,引导和鼓励相关企业推广建筑节能与结构一体化技术,不断加大建设科技投入力度,积极研究、发展新型墙材。

4.2加强领导,落实责任,确保推广应用工作落到实处。推广建筑节能与结构一体化技术是我国创建低碳经济发展模式的的重要内容,建议选择部分项目进行示范并给予政策扶持,各相关单位要充分认识到推广建筑节能与结构一体化技术的必要性和紧迫性,落实责任,确保推广应用工作落实。

5.结论

建筑节能与结构一体化技术是对传统建筑节能设计和施工工艺的一次重大变革。推广、应用建筑节能与结构一体化技术,有利于进一步激发广大建设科技工作者开展科技创新的积极性、促进科技成果转化为现实生产力,有利于提升建筑行业的科技含量、推动建筑业转型升级,有利于带动钢筋、混粘土、保温材料等相关产业的发展壮大,是一件意义重大的好事。

篇(2)

一、引言

面对未来人口结构老龄化加速的局面,我国基本建立了“以居家养老为基础、社区为依托、机构为支撑”的养老服务体系[1]。需要自我照料和社会化服务配合的居家养老模式,其施行关键在于提供适老化的居住环境。目前,在我国大部分城市中老年人的居住场所均处于旧住区,无法满足适老化居住的要求。同时,旧住区内的建筑能耗问题也十分突出,亦成为阻碍低碳居家养老发展道路上的另一大难题。巨大的供需矛盾,不仅带来了严峻的挑战,也为旧住区的适老化与节能改造的发展提供了机遇。笔者认为有必要在城市旧住区的升级改造中,通过一体化的服务方式,将居住建筑的适老改造和节能改造统一起来,既满足了老年人的基本养老需要,又有利于环保、减少能源浪费。鉴于对旧居住建筑的适老改造和节能改造的一体化研究是一个创新性命题,缺乏系统性、前瞻性的探索,而从价值链视角去审视的一体化改造的内涵及其关键环节,对其发展至关重要。本文以价值链理论为视角,在构建了旧住区节能适老一体化改造的价值链模型的基础上,分析存在于节能适老一体化改造的难点问题,并对今后的实现路径提出了建议。

二、旧住区节能适老一体化改造设想的提出

1、节能改造和适老改造的可行性

纵观现有的研究,笔者发现其分成了两个体系进行。对于建筑节能改造,主要涉及市场性质、发展阶段、激励政策、融资模式、评价体系与政府监管等方面[2][3][4][5]。对于适老改造,其研究起步较晚,主要集中在法律环境、专业化组织发展、技术促进、投资和融资、需求影响因素等方面[6][7][8]。尽管学者曾就不同角度提出许多重要观点和研究成果,但尚未从诸多相似性中意识到两类改造服务存在向一体化改造发展的趋势,如这两种改造的对象都是既有住宅,且目标均是提升既有住宅的居住效能。

本文所设想的一体化改造,是从旧住区内老年业主为目标客户群而衍生出的,以新型低碳的生态化生活方式为主,涵盖了生产、流通、消费、服务等环节,有完整价值链的基础设施改造活动。其包含了两种改造所涉及的工程技术内容,指完成后既能够满足老年人心理需求、方便其日常生活的居所,又能达到最大限度的建筑节能的技术实践。

从可行性的角度出发,本文提炼出一体化改造所面临的四个难点问题。首先,政策法规有待加强。虽然我国出台了一系列支持适老化改造和节能改造的政策法规和规划,一定程度上反映了我国对发展节能减排和老龄事业的决心与愿景。但与发达国家相比仍存在不足,如在具体的有关建筑节能和适老改造项目的立项审批、设计施工、质量监督及管理运营等各个环节未给予明确的规定。针对一体化改造制定相应的政策指导和管理体系困难较大,在于其涉及到的相关部门较多,立法与行政部门缺乏经验,没有事例进行规范研究等。政策上缺乏系统性、可操作的对设计、项目评估、融资、市场培育和监管等制度的规划,是节能适老改造服务一体化发展的制约条件。其次,需求潜力亟待释放。如何从根本上了解居民的改造意愿,进而释放出潜在的需求,是一体化改造亟需解决的难题。但很多地方上仍倾向于拆旧建新,从意识上并不重视现有建筑的改造。旧居住区的改造服务市场尚未得到充分、有效的开发,现有的节能或适老化改造服务,与住户的需求之间仍存在较大差距。第三,资金来源渠道较窄。融资渠道不畅、资金来源单一、缺乏科学合理的市场机制等问题,是阻碍改造服务的一体化发展的另一大障碍。一方面,我国既有建筑的节能和适老化改造事业起步时间不久,尚处于市场形成阶段。适老改造项目建设资金仍主要以城区改造专项资金的形式由财政负担,面向广大老年家庭适老改造服务项目的多渠道融资途径和融资机制尚未开发和建立[7]。另一方面,从经济性考虑,对既有建筑进行节能、适老改造所需的成本费用数额较大,投资回收期限长。节能改造的投资收益受节能效果影响较大,且适老改造的投资收益尚不明确,以上原因使得企业对改造服务项目的投资意愿不高。

2、节能适老一体化改造的应用前景

笔者认为,城市旧住区的适老化改造,无法实现类似养老地产的租售性收入,应将二者原有的价值链进行延伸和联结,以持续经营产生的收益为主要收入,注重后期多元化服务带来的利润增加和增值效应。经营主要包括老年配套设施内的医疗、基本生活(老年食堂和商业配套)、文化娱乐(老年大学)和临终关怀等。在结合节能与适老一体化改造价值链的上下游资源的思路下,改造服务公司可以和社区养老服务机构合作。前期就介入整个开发过程,以项目为平台进行集中的融资、设计、施工和维护;后期社区养老机构入驻,提供介护、介住等服务。借鉴使用合同能源管理模式,由节能服务公司与节能主体签订合同,客户以减少的能源费用来支付节能项目的全部成本[9]。住户通过能源节约效益分摊部分养老服务费用,或支付适老化改造的费用。改造企业不但可以从原有的节能改造服务中获利,而且促进了社区养老事业的发展。未来如果能借助节能改造的或适老化改造试点项目同步进行一体化改造试验,以试点示范带动市场发展,将大大缩短节能、适老一体改造服务市场化和产业化的发展进程。

三、旧住区节能适老一体化改造路径分析

1、旧住区节能适老一体化改造的价值链模型

一体化改造的价值链是指将适老化与节能改造的整个过程视为一系列相互作用的活动,并通过各个活动的相互协调作用实现最终产品的过程。从适老化与节能住宅改造管理的视角出发,其价值链主要由以下几个方面构成:

(1)市场调研。市场调研能够使决策者充分了解改造市场,掌握主体客户群的消费意向,使方案设计及经营策略更加准确。住宅改造的市场调研也应该关注时机的选择,为投资作出适时调整。

(2)可行性研究。主要是对项目进行技术经济分析,对其进行财务评价及社会效益评估。此阶段需考虑改造服务的市场供需状况、建筑材料价格水平、施工方案技术水平、资金链保障及银行利率。

(3)适老与节能技术方案设计。专业的设计团队应在符合方便老年人生活的原则和节能规范的要求下,进行详细的节能和适老化设计。规划设计时需要综合考虑生活区与活动区的布局、智能化水平等。

(4)施工建设及竣工验收。该阶段主要包括改造项目招投标、工程施工、竣工验收等环节。一体化改造服务应以公开的形式选择能够满足项目要求的施工队伍,并对质量、进度及成本进行控制。当适老化与节能的主体工程和配套设施完工之后,进行竣工验收。

(5)一体化改造模式选择。我国现有的旧住区建筑节能改造一般由小区原有产权单位牵头,政府、建设相关部门的既有居住建筑节能改造办公室三方,为此项目专门组建节能改造指挥部负责实施具体工作,而适老化改造尚无可循模式。

(6)一体化改造市场推广。市场推广主要包括推广渠道的选择、推广策略、定价策略、营销管理等。一体化改造的主要功能是满足老年人的居住需求以及休闲娱乐的需求,节能改造要满足低碳环保和节约能源的需要,在进行一体化改造的市场推广时要充分考虑消费者的特殊性。

(7)一体化改造的售后服务。一体化改造的售后服务包括物业管理及其配套服务。主要包括房屋修缮、节能设备管理、社区安保及景观环境管理等;配套服务主要是针对适老化住宅配建的生活服务、医疗及休闲娱乐设施等。通过物业管理和配套服务可延长住宅的使用寿命,提高顾客的满意度。

(8)人力资源管理。在一体化改造的具体运营中,人力资源管理主要是各类人才的招聘、培训等。企业可以选择将不擅长的业务外包,提高服务的专业化水平。

(9)技术研发。技术研发工作在整个一体化改造价值链中起着重要作用,它贯穿于设计、建设、运营与管理的全过程。

依据价值链理论,根据上述旧住区节能适老一体化改造的价值链的构成及其自身特点,本文将旧住区节能适老一体化改造的价值活动归类为以下五个方面:

(1)投资决策活动,其主要涉及的价值活动为市场调研与可行性研究。

(2)前期准备活动,对住宅进行适老化与节能改造运营的实施做充分的准备,如项目的选址以及规划设计。

(3)工程建设活动,主要是对住宅的适老化改建和节能改建及之后的验收工作。

(4)市场营销活动,一体化改造必须要依靠独特的运营模式及市场推广,将其服务产品传递给顾客。

(5)售后服务,由于售后服务包括物业管理以及老年群体的养老、介护等其他服务,故将其单独归为一类。

节能适老一体化改造的价值链是由基本活动与辅助活动共同作用的结果。上述五类是节能适老一体化改造项目价值链的基本活动,而采购活动、人力资源管理与其他价值活动,共同构成了该价值链的辅助活动。

2、节能与适老化一体化改造的实现路径

从前文的分析来看,一体化改造服务的业态复合性和管理复杂性特征显著。因此,针对其实现路径上的方法必须能产生充分增长的、比原有的更有优势的价值链。本文提出以下建议:

(1)借鉴先进经验,引导各方参与。发达国家城市中老旧建筑较多,经过数年的摸索实践,已经发展出符合各自国情的建筑改造模式,视野上已经从个别的建筑单体升级到周围环境、整个区域,对住区改造的途径与资金来源、参与组织、人才培养等方面建立了完善的支撑体系[10]。笔者认为我国今后一体化改造服务市场的健全发展,可借鉴英国“伙伴组织”的经验,政府、企业和民间组织组成三方协同的“合作伙伴”,并建立一套完善的与之相应的参与、协调机制。从价值链具体分析,参与方共六部分,分别是业主,旧住区内的老旧住宅业主是价值链的核心,整个改造服务价值创造的出发点;改造服务机构,一体化改造相关服务的提供企业等;政府机构,是一体化改造事业发展不可缺少的有力因素,主要是法规政策等的支持,是改造事业的组织者和协调者;民间组织,具有非营利性的、不同于政府与市场组织的、具有提供公共服务的特定使命与目标的社会组织[11],扮演与其他组织相互联系、配合的角色,弥补参与各方之间因信息不对称所造成的协作不畅,是整合资源以及服务最佳的传递者和共同的价值创造者;服务内容,找出针对性的根据不同顾客定位的服务,使一体化改造所提供的服务有别于普通的适老或节能改造;信息分析,搜集业主对于居住环境的各项需求,并且根据搜集的信息进行分析,对服务质量进行不断地改善。只有通过多渠道的监管、协调和参与机制的建立,充分利用社会资源和发挥专业团队的力量,各方发挥自己的特长和优势,才能推动旧住区的节能适老改造服务的一体化发展。

(2)技术为先,带动系统化平台革新。旧住区的节能适老改造需要对原有建筑进行重构,相比原先的单独改造,一体化工程的设计施工技术更为复杂。其研发和设计是对建筑材料科学、人机工程学、生态学等的综合运用,是为居住者提供舒适健康、低碳环保的居住环境的系统工程。虽然现有的节能改造中使用的能耗模拟软件,如PKPM、DeST-h等对建筑改造后的能耗状况进行测算,能对各种改造方案进行评价。但是其功能过于单一,在参与设计环节的深度不足。建筑信息模型(BIM)以其信息化、数字化的方式实现了企业原有业务流程的重新整合,使得当今建筑领域从设计到施工发生了深远变革。一体化改造依托BIM这个沟通建筑物设计、建造、使用各参与方的信息协同平台[12],参数化数据库和分析软件工具贯穿建筑全生命期过程的管理,可对系统上各个专业化的系统进行有效链接,如能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水回用系统、供热系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等,使内部或外部的专业技术团队之间搭建了随时可以沟通的桥梁,免去了以往改造项目不能直观和动态的效果反映。随着市场对BIM技术的广泛采用,价值链的上下游环节将会不断整合,为改造服务更深层次的系统化管理平台革新新提供了无限可能。

(3)统筹思路,完善治理体系。城市旧住区的改造,广义上看属于城市改造的一部分。其关联面巨大而影响其因素繁多,包括环境保护、城市能源消费的结构,居住区长期形成的空间分异、城市未来发展规划等。对于城市管理部门,在试点节能改造和适老改造时,可以采用最佳管理措施(BMPs)的思路全盘考量本地区的旧住区改造计划。BMPs方法起初在国外用来控制地域范围大、治理具有复杂性的非典源类污染,而采用的各种具有特定设计标准和操作系数的设施或操作程序工程或非工程措施。而BMPs方法的工程措施主要依靠工程设施来控制各项节能或适老指标,如通过减少节能措施抵消安装电梯带来的能耗增加等;非工程措施是指用管理措施来达到控制目的,对于建筑节能方面,如对居民用电采用阶梯电价、用暖采用分户计量,处罚使用燃煤锅炉的小区等;对适老改造方面,如对没有达到适老化要求的社区,采取征收一定社会改造基金,用于补贴正在进行改造的社区。在对可选项目进行决策时,城市管理者可结合管理决策支持系统(SUSTAIN),对各种BMPs治理项目的选址和布局进行优化模拟,有利于决策者在城市节能减排控制目标下达到经济与社会效益最大化。

四、结语

随着我国以房地产为引导的城市开发向着综合性的、可持续的城市经营转变,城市旧住区节能适老改造一体化服务的价值空间逐渐凸显,传统的改造服务体系已经不能适应市场日益增长的需求,其价值链上新的增长点亟需开发,一个综合节能适老改造于一身的新型产业必将形成。本文认为,推动节能适老一体化改造服务的有序发展,应主要集中于以下几个方面:首先,建立和完善科学的法律规范,使一体化的改造服务事业有规可循。其次,建筑行业内部应尽快出台结合两种改造的指导性设计规范和技术标准,以加速新技术转化为产能。第三,改造服务企业必须以高效整合价值链为理念,以产品服务为基础、客户价值和企业利润为驱动,对价值链进行拓宽与升级。第四,制定激励产业化形成的经济政策,如项目投融资模式的创新,借助市场的力量,发挥其对资源配置的决定作用,以追求社会利益与商业价值的平衡。

参考文献

[1] 《国务院关于加快发展养老服务业的若干意见》(国发〔2013〕35号)[DB/OL]http://,2013-09/13

[2] 刘继仁,郭汉丁,崔斯文等.既有建筑节能改造市场发展机理研究综述[J].建筑经济,2014,(9)

[3] 杨茂盛,闫晓燕.基于物元理论的西安市住宅建筑节能效果评价[J].科技管理研究,2012,20:60-63.

[4] 赵延军,刘晓君,赵琰.住宅小区节能改造项目风险的控制与评价[J].西北大学学报(自然科学版),2014,02:306-310.

[5] 刘玉明,刘长滨.采暖区既有建筑节能改造外部性分析与应用[J].同济大学学报(自然科学版),2009,11:1521-1525.

[6] 刘桦,刘倩.中外居住建筑适老改造事业发展政策比较研究[J].城市发展研究,2014,02:72-76.

[7] 刘桦,窦立军,李博.城市旧住区适老改造的问题及其解决途径[J].城市问题,2013,05:41-45.

[8] 刘桦,李博.城市住宅适老改造需求的关键影响因素研究[J].改革与战略,2012,03:175-178.

[9] 郭刘桦,李亮亮.居住建筑的合同能源管理[J].城市问题,2012,02:85-89.

篇(3)

我国是能源消耗大国,建筑能耗占总能耗的1/5以上,通过加强建筑保温技术措施降低采暖、制冷设备的能耗能有效节约我家资源。高分子保温材料以其优越的保温隔热性能在外墙保温技术中被广泛采用,但这也正是引发火灾重要原因。由于外墙保温材料的可燃性引发火灾的报道屡见不鲜,如09年正月十五央视新台址园区文化中心大火等。根据我国现在的国情不可能像国外先进国家那样,高层建筑中禁止使用可燃性保温材料,当今技术将一种材料制成防火材料的同时也大大降低了材料的保温性能,这就需要我们在建筑设计中要充分考虑建筑外墙保温与防火安全间的矛盾,将建筑节能设计与防火安全一体化。

1.我国外墙保温与防火技术的现状

1.1外墙保温材料的划分

外墙保温做法主要有外墙外保温、外墙内保温和外墙夹心保温三种,现在随着新型建筑材料(加气混凝土砌块)的出现,其本身具有保温作用且不存在火灾安全隐患问题,下面主要对外墙外保温方面从所选用材料的燃烧角度进行分析。

根据保温材料的燃烧性能可分为无机类保温材料、有机无机复合保温材料和有机高分子保温材料。由于无机类保温材料和有机无机复合保温材料的燃烧性能很差或不具可燃性,其自身不存在防火安全性问题但是一般保温性能不能满足要求或在技术等方面还未得到推广。现在外墙保温材料主要以聚苯乙烯和聚氨酯等高分子有机材料为主,属可燃性材料,存在引发火灾的危险。

1.2我国外墙保温防火的现状

为了防止建筑外墙保温系统火灾事故的发生,国家在2009年已经制定了民用建筑外保温系统及外墙装饰防火规定。这项规定明确了不同等级保温材料在民用建筑中的使用范围,但与发达国家相比差距很大。规定中仅仅限制了材料的燃烧性能等级适用的建筑物的高度,并没有规定保温系统的耐火等级划分,也没有明确非幕墙式建筑防火隔断的具体要求。现在我国外墙保温系统及保温材料没有统一的防火测试方法和分级评价标准,没有明确规定不同防火等级的外保温系统在建筑中的应用。

我们在学习国外先进防火技术、规范的同时,也要认识到现在已经建成的建筑中存在的安全隐患,如将可燃的聚苯板保温材料用于高层建筑外墙保温,其本身就存在火灾隐患。从发生火灾事故中可以看出,对于高层及超高层建筑中火灾造成的生命安全和财产安全更为严重,要引起我们的高度重视。

2.外墙保温防火一体化设计

2.1影响外保温系统防火安全的因素

外墙保温材料的可燃性是建筑发生火灾的主要原因,我们从外保温系统的构成材料及构造方式两方面确保建筑的防火安全。保温材料是影响防火安全的条件因素,构造方式是确保防火安全的关键因素。影响外保温系统防火的构造方式主要有:保护层厚度、保温材料的粘贴固定方式、防火隔断的设置等。

保护层的厚度和质量是决定了建筑受到热量或火焰侵袭时对内侧有机保温材料的保护能力。

保温材料的粘贴固定方式可分为有空腔和无空腔两种。空腔的设置对于外墙保温节能是有利的,但是也为保温材料的燃烧及火焰的蔓延提供了氧气和烟囱效应。因此我国防火规范明确规定了对于容易出现空腔构造的幕墙式建筑的每层楼板处进行防火材料封堵,阻止火灾蔓延。建筑中防火隔断一般采用分仓或设置设置防火隔离带,能有效阻止火焰蔓延。提高外墙保温材料的阻燃性能和采取有效的防火构造措施是减小火灾事故发生的有效措施,也是防火技术措施研究的重要方面。

2.2外墙外保温应进行合理的防火设计

外墙外保温采用的聚苯板具有良好的保温隔热性能,但防火能力很差,现阶段我国不能完全杜绝这种材料在建筑中使用,所以如何保障高层建筑的保温性能又能确保防火安全显得尤为重要。

在高层建筑设计中,禁止或限制将一着即燃的聚苯乙烯保温材料应用于幕墙保温系统及高层建筑中。建筑幕墙及每层楼板处的缝隙采用防火封堵材料进行封堵,高层建筑各层窗户下方及其他外墙保温材料处均应设置保护层,防止发生火灾大面积蔓延。高层建筑间的距离满足防火间距,根据相邻建筑外墙保温材料的燃烧等级确定相邻建筑的距离。若建筑间的防火间距不足且外墙保温材料易燃,任何一座建筑发生火灾都会导致相邻建筑保温系统的燃烧,增加火灾安全隐患。

2.3外墙保温防火设计措施

①防火构造措施。通过采取防火构造措施增加有机保温材料的阻燃性能,这种措施不仅增加了建筑的成本,而且添加的非环保型阻燃剂在火灾发生时对周围空气造成污染。防火构造措施虽然在一定程度上提升了建筑的防火性能,但也削弱了对保温材料自身的燃烧性能等级的限制,对新型建筑保温材料的研发及提高建筑整体防火水平不利。

②无机保温材料替代有机保温材料。由于有机保温材料自身存在严重的火灾隐患,有人提议用节能效果差些的无机保温材料替代有机保温材料,这样能达到建筑防火安全的要求吗?无机保温材料在火灾发生初期能有效阻止获得蔓延,但当火灾进入高温阶段,它已不能经受火焰继续升温,最终失去预期的防火效果。在央视大楼中采用的玻璃棉、防火棉等不燃材料在大火中全部被烧光,此例也充分说明了高温火灾中无机保温材料不能满足建筑防火安全的要求。

③有机保温材料碳化绝热、隔热措施。由于无极保温材料节能效果差且在高温火灾中不能有效达到防火安全的要求,其不能取代具有高效节能效果的有机保温材料。技术研究发现,有机保温材料在高温火灾中形成的碳化层结构具有隔火、防火、防止火灾蔓延的功能,因此,在高层建筑结构中将无极保温材料与具有碳化层的有机保温材料形结合才能真正解决建筑节能防火安全问题。

以上三种防火设计措施各有各的优点和不足。措施一过度重视防火构造措施的采用,忽略了保温材料自身的燃烧性能;措施二无机材料代替保温节能效果好的有机保温材料,忽略了无机保温材料自身的缺点;措施三最为完善,但还需要高新技术的支持和科学实际的验证。虽然建筑外墙节能与防火安全存在矛盾,但节能与防火不再是两个独立的概念,两者一体化的设计理念需深入建筑设计之中,相信在不久的将来我国一定能形成节能防火标准和成熟的技术体系。

3.小结

建筑外墙的保温防火问题不仅涉及我国建筑节能和防火安全,而且直接关系到社会的发展和人民生命财产安全。节能与防火必须统筹兼顾,将建筑造型与防火构造相统一,真正意义上实现建筑节能与防火安全的一体化设计,促使中国建筑行业健康可持续发展。

篇(4)

中图分类号: [TU111.4+5] 文献标识码: A 文章编号:

太阳能与建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机结合,将太阳能集热器在屋面、建筑外墙、阳台栏板、女儿墙、披檐等建筑部位设置。屋顶覆盖层、屋顶保温层或建筑外墙体等局部还可用太阳能集热器替代,这样既消除了太阳能对建筑物形象的影响,又避免了重复投资,降低了成本。太阳能与建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。

一、太阳能利用现状

随着经济建设和人民生活水平的提高,人们对建筑节能及美观的追求愈发强烈,同时能源危机和环境的恶化也在不断加剧,为此,既清洁又取之不尽的太阳能产品的开发和利用亟需普及。城市花园化住宅的实现需要太阳能产品的助推,于是住宅太阳能化便成为了一种发展趋势。我们国家的太阳能热水器产业总体来说发展还是处于初级阶段。我们说它处于发展的初级阶段,并不是说它的产量比较少,也不仅仅是说太阳能热水器技术的不成熟,生产上还没有形成规模。而是说太阳能热水器还只是百姓一家一户自发购买和安装,还没有作为一个专业化的系统工程来考虑。

当下,各种形式的屋顶太阳热水器,就象冰箱、彩电一样已逐渐成为人们生活的基本消费品,然而,它们只考虑到自身的结构和功能,并未考虑到安装太阳能热水器大都破坏了建筑的整体形象。百姓购买热水器,自己找人随意安装,生活小区的楼房到处都拖着热水器管道,很不安全又影响了美观。在一些城市,政府曾经发文禁止安装太阳能热水器,使得太阳能热水器的发展遇到了很大的难题。如是看来,如果太阳能产业想真正发展起来,就必须走太阳能与建筑一体化的道路。太阳能加建筑不等于太阳能与建筑一体化,那什么才是太阳能与建筑一体化呢?

二、太阳能与建筑一体化的发展方向

太阳能与建筑一体化是一个系统工程,今后我们发展太阳能集热利用的一个重要方向就是太阳能集热系统的设计、施工要工程化,所谓工程化就是建筑设计及产品生产部门的全面参与。在任何一个建筑上,对太阳能集热系统都要统一设计、统一施工、统一管理、统一进行售后服务,并贯穿于整个建筑过程当中。实施工程才能推动产业的发展,促进规模化生产,使产品质量得到保证,才能使使热水器的作用得到充分发挥,降低成本。

我们要综合考虑社会发展,技术创新和经济实力等因素,在建筑物的策划、建筑设计、使用、维护以及改造等活动中,主动的利用太阳能。应用太阳能热水系统的民用建筑及建筑群体,无论在做规划布局设计或做单体建筑设计时,均宜与太阳能热水系统同步进行,以保证所选用的太阳能热水系统各个部分及其辅助设施与建筑规划布局、建筑设计有机结合,成为建筑规划设计中合理的不可分隔的部分。

三、太阳能与建筑一体化的实施方式

1、太阳能集热装置与建筑屋顶一体化

在建筑的屋顶部分采用建筑造型构件与太阳能集热技术相结合的手法,在设计上既要使建筑的正立面结构看上去富有建筑的艺术性和现代性,也要使安插在建筑构造构件中的集热装置模块可以很好的吸收太阳辐射能。然后把太阳能集热装置做成合适的造型,并涂成与建筑顶面颜色相协调的颜色安装在建筑顶部留的空位和预埋好相应管道的构件中。采用太阳能集热器可以较好的承受压力且密封性较好,既能直接吸收太阳辐射能又能间接吸收室外环境中的热能,即使冬季气温为-20℃的时候依然能够进行太阳能低温集热。

2、太阳能集热装置与建筑墙体一体化

太阳能集热器设置在建筑外墙面上会使建筑有一个新颖的外观,能弥补屋面上(特别是坡屋面)摆放集热器面积有限的缺陷。

在接受太阳能较好的墙面上即南侧及东西侧等墙面上采取主动与被动式相结合,采用集发电、通风、采暖与建筑结构有机结合的太阳能系统。墙体的最外层是光电幕墙,安装在多孔的波状金属板上,空气在金属板下的空腔内受热,在风机的动力作用下空腔内的热空气从墙体的顶部通过风道进入空调的新风系统或者直接排出室外。与传统的墙面相比太阳能设备取代了传统的护围结构,照射在墙面上的太阳能不但被有效的利用起来而且显著改善了护围结构的隔热保温性能。

3、太阳能集热装置与阳台、女儿墙和披檐等一体化

太阳能集热器结合建筑阳台设置,不仅能满足太阳能集热器接受阳光的需求,还会使建筑更加活泼漂亮,使本来就是建筑外观点缀的阳台增加了科技的光彩,是设计师考虑集热器设置的方式之一。

太阳能集热器根据需要设置在建筑平屋面部分的女儿墙上,可为建筑整体造型风格增添色彩,相比直接放置在平屋面上的方式巧妙,当然还必须在建筑允许的情况,以考虑集热器面积的多少来综合确定集热器的设置位置和方式。通常在平屋面的女儿墙、披檐上设置太阳能集热器,也是建筑设计考虑集热器放置位置的另一方式。

4、太阳能一体化设计中与之相配合的建筑保温设计

将轻质建筑保温墙体设置在建筑的北向墙体和受日照较少的墙体上,能有效的减少了墙体与外界空气的热交换,并能在框架结构的建筑中采用较薄的基层墙体而达到较好的隔热保温作用同时有效降低了建筑成本和减轻建筑负荷。因外侧经过镀膜处理的Low- E中空玻璃具有极佳的热学、隔声、防结霜、不结露与密封等性能,建议玻璃门窗使用与护围结构颜色相适宜的中空玻璃。白天在不影响窗体的透光率的同时还能阻挡来自室外的有害辐射;夜晚和阴雨天气,来自室内物体的热辐射约有50%以上被其反射回室内。

如此设计在一定程度上实现了建筑物的单向热传导性,降低了建筑内热能或冷能的流失,减少了建筑的整体能耗。也就使得整个建筑呈现一种类似于“暖水保温瓶”的现象。

四、太阳能与建筑一体化建筑技术解决

1、建筑设计应合理确定太阳能热水系统各个组成部分在建筑中的位置,满足各部分技术要求。应根据选定的太阳能集热器的形式、安装面积、尺寸大小、安装位置,储水箱体积重量、体积尺寸、给排水设施的要求,连接管线转向,辅助能源及辅助设施条件及太阳能热水系统各部分的相对关系,合理安排确定太阳能热水系统各组成部分在建筑中的位置。充分考虑所在部位的荷载,并满足其所在部位牢固安装及相应的防水,排水等技术要求。建筑设计应为系统各部分的安全维护检修提供便利条件。

2、建筑体型及空间组合应充分考虑可能对太阳能热水系统造成的影响,安装太阳能集热器的部位应能充分接受阳光的照射,避免受建筑自身凹凸及周围景观设施、绿化树木的遮挡,保证太阳能集热器的日照时数。

3、安装的太阳能集热器与建筑屋面、建筑阳台、建筑墙面等共同构成维护结构时应满足该部位建筑功能和建筑防护的要求。太阳能集热器的设置应与建筑整体有机结合,和谐统一,并注意与周围环境协调。建筑设计应对太阳能集热器的部位采取安全防护措施,避免因集热器损坏可能对人员造成的伤害。可考虑在设置太阳集热器的部位如阳台、墙面等处的下方地面进行绿化草坪的种植,防止人员靠近。也可以采取设置挑檐、雨篷等遮挡的防护措施。

4、建筑设计应为太阳热水系统的安装、维护提供安全便利的操作条件。如在平屋面设出屋面上人孔,便于维修人员上下出入;坡屋面屋脊的适当部位预埋金属挂钩,以备栓系用于支撑安装人员的安全带等技术措施,确保专业人员在系统安装维护时安全操作。

5、太阳集热器不应跨越建筑变形缝设置。建筑主体结构的伸缩缝、抗震缝、沉降缝等变形缝两侧,在外因条件影响下会发生相对位移,太阳集热器跨越变形缝设置会由于此处两侧的相对位移而扭曲损坏。

永远只关注太阳能和建筑两个层面的应用是没有发展前途的,我们应该从整个社会的角度看,这是一个庞大的系统,它涉及到城市建筑景观、可再生能源发展以及老百姓的经济状况等一系列问题,因此必须从太阳能与建筑一体化的角度去看,这也正是太阳能技术应用与推广的关键所在。

参考文献

[1] 齐心.解决太阳能与建筑一体化的良好方案,现代建筑 .2003

篇(5)

今年来,地震对我国人民财产和安全造成巨大了损害,关于老建筑的抗震加固成为人们关注的问题,由于既有建筑早年建设成本较低,抗震防护也无法达到目前我国的抗震标准,对老建筑进行抗震加固十分必要;目前城市建设步伐加快的同时,人口的承载能力也在慢慢减弱,针对既有建筑进行加层和节能改造,不仅可以解决人们的住房问题,而且可以节省土地资源,减少房屋拆迁和重建带来的环境破坏,建设既有建筑节能改造与抗震增层改造一体化进程,成解决以上问题的重要举措。

一、既有建筑节能改造与抗震加固及增层改造一体化改造方案的提出

既有建筑节能改造与抗震加固及增层一体化,是针对现代社会人们对老建筑关注,以及老建筑面临的防灾节能双重问题提出的一项新的举措,在设计,施工与质量管理等方面融入到老建筑的抗震加固与节能改造中,将抗震加固增层和老建筑节能改造有机结合,实现一体化改造进程。此方案的提出主要是由于建筑物改造耗资过大,而国家多建设资金把控严格,资金问题成为建筑物改造和抗震加固的主要问题。一般建筑物改造及加固都需要大批的资金及人力物力,如果抗震加固与节能改造分批工作,则需重复施工,增加工作量,耗费更多的时间,人力物力和财力,所以为了避免重复工作及资金紧张的问题,提出既有建筑物节能改造和抗震加固,增层改造一体化建设,是解决上述问题非常有效的办法。

二、老建筑节能改造与抗震加固增层改造方面的现状

1、节能改造的重要性。在我国,早期的老建筑一般建社标准较低,一些既有建筑不具备现代化建设的功能,一些老建筑构建使用的建筑材料使用寿命很长,依旧有很大的使用价值,许多老建筑紧邻城市商业区,周围出行交通方便,生活服务配套完善,导致许多业主不想房屋翻新或者搬迁,但是这种老建筑往往不能满足节能和采暖要求,所以节能改造就成了解决这些问题的主要办法,不仅可以在短时间内对房屋进行修复和完善,保暖工作也可以短时间完成,节省了工作时间和人力,同时减轻了拆房带来的环境压力和资源浪费,所以对既有建筑进行节能改造对我国国情和社会发展具有重要意义。

2、既有建筑抗震加固的迫切性。目前,世界各国对既有建筑的抗震加固问题都非常关注,我国对既有建筑的抗震加固问题也是门越来越关注,目前,我国一部门老建筑为砌体结构建筑,然而这些老建筑大多没有经过专的抗震设计及加固工作,根本无法达到目前抗震鉴定标准,一些20世纪70年代前建造的房屋,其中包括住宅,办公楼以及学校医院等,更要注重其抗震加固工作。一些既有建筑虽然当时符合抗震标准,但是旧的抗震设防标准存在过低或不符合当今抗震标准的现象,对于使用年限已超过50年,及质量低劣不符合抗震防护标准的房屋,要加紧排查,对其进行及时的鉴定与加固,提高房屋抗震能力。

3、既有建筑增层的必要性。目前,随着城市建设加快,城市老化问题也越来越明显,在城市人口不断增加,城市负荷重的情况下,许多既有建筑物出现老化现象,大多需要进行修复和加固,如今许多既有建筑物普遍存在占地面积大,房屋布局不合理,层数普遍较低的问题。同时尽管我国以出台许多政策来缓解住房的问题,但住房紧张依然存在,所以目前,对既有建筑进行增层改造是解决这些问题的重要方法,不仅可以增加原有面积住房的容积率,还可以充分利用城市空间,缓解人们住房难住房贵的压力,同时增层改造还可以节省城市建设费用,减少了建筑垃圾,建筑噪音等问题,是符合我国我情的重要举措。

三、既有建筑节能改造与抗震加固及增层改造方法及一体化优势

1、随着2008年的汶川大地震,我国更加重视和加强对既有建筑的抗震加固建设,并断完善抗震鉴定与标准,在我国既有建筑的抗震结构中,主要是由砌体和混凝土两种结构材料构成,由于既有建筑的地基承载力跟随时间在不断弱化,所以加固既有建筑的地基基础成为抗震加固的关键,可对地基进行加大和加固处理。同时对于既有建筑中抗震承载力不够的框架及墙面,可采取填充及加框架梁,对裂缝用灌浆进行填补,同时也在房屋抗震加固过程中,采用减震技术等方法来减少震灾对既有建筑的破坏。

2、由于老建筑的设计和结构不同,一些屋面改造采取的措施也不尽相同,目前老建筑节能改造最主要的就是屋面改造,一些老建筑节能减排采用在屋顶堆放绿化土进行房顶绿化,对于对一些原本设计负重小的老建筑,设计者一般会采取最简单的节能改造方式,加强对防水层的修复和建设等。如今,老建筑的节能减排问题受到越来越多的关注,节能减排改造方式也不仅仅局限于屋面改造,如采取在外墙,外窗采用高效能系统设备,以及绿色照明等方式,老建筑的节能改造不能只注重房屋表面的修复,最主要的是切实结合建筑内在结构和建筑设计,将老建筑的节能改造落到实处。

3,随着社会经济不断发展,人们对住房和建筑的要求越来越高,需求量也越来越大,在我国城市发展承载力下降的情况下,进行既有建筑加层改造十分有必要,如今既有建筑物的加层办法主要包括直接加层和外套框架加层法以及改变荷载传递加层的办法,直接加层法主要适用于有一定承重能力的建筑物,加层层数最好不要超过三层,而承载能力不强的建筑可采用外套框架加层法和改变荷载传递加层法。

4、一体化优势。在既有建筑进行抗震加固及增层和节能改造中,都要在加固原有结构的基础上改造并且增加新的构件,是两者相互结合,共同工作。如在抗震加固工作中,对原有结构中的破损或薄弱部分进行修补和填充的同时,也要注意对表层的清理和拆换等,加固结束后在抹灰和装饰工作过程中注重节能改造,促进两者的有机结合。实现既有建筑的抗震加固及节能加层改造,不仅可以节省工作时间,减轻人力物力资源,还可以节省建设资金,避免工期长,浪费的现象发生。在设计及施工设计方面,抗震加固与节能增层改造之间技术衔接性大,兼容性强,可避免分期重复作业,二次返工等现象的发生,但是要想两者能够有效结合,顺利完成工作,还要求工程单位在前期做好充足计划和准备,施工过程中进行有效管理和监督,确保施工质量和抗震标准,达到三方完美有效的结合,真正做到抗震加固与节能增层改造一体化。

四、小结

针对我国可持续发展战略,既有建筑抗震加固与节能增层改造一体化的开展,不仅可以解决城市发展中遇到的建筑问题,而且可以有效提高工作效率,节省大量的人力,物力及财力,真正做到城市改造中保护环境和节能改造,减少建筑垃圾及人们的住房问题,为我国既有建筑持续利用和改造贡献力量。同时笔者认为施工单位和要不断加强科学技术的学习和运用,更好的解决我国既有建筑改造过程中存在的问题,推动社会主义可持续发展道路的进步和完善。

参考文献

[1] 徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

篇(6)

Abstract: this paper introduces the photovoltaic (BIPV) and the building integration of architectural form, BIPV technology, the design method of BIPV technology applied to energy-efficient buildings have encountered several problems, illustrates the design principle of BIPV, and briefly introduces the BIPV combined with energy-saving building development prospects.

Keywords: photovoltaic (BIPV) and the building integration; Energy-saving building; Design method; Design principles

中图分类号:S210.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

0.前言:

随着中国经济的快速发展,人民生活水平的日益提高,人们生产、生活对电力的需求也日益增加。据相关资料显示,在我国,截止到2004年,发电量的82.6%是由火力发电提供的。【1】过分的依赖火力发电,必将大量的使用化石燃料——煤,这对势必造成环境的污染和资源的浪费。建筑能耗大约占社会总能耗的50%,BIVP,可以有效的减少建筑物对常规能源的消耗。随着光伏产业的发展,太阳能光伏成本逐渐降低,“建筑物产生能源”新概念的提出,也促进了BIVP的进一步发展,大力推广应用太阳能光伏发电,有利于提高新能源在能源结构中的比重,可以缓解日益严峻的环境问题和能源问题。

1.BIPV的建筑形式

BIPV系统可以分为光伏屋顶结构(PV-ROOF)和光伏墙结构(PV-WALL)两种形式。光伏与建筑的结合有两种方式:一种是建筑与光伏系统相结合,即把封装好的光伏组件安装在居民住宅或建筑物的屋顶上,再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置组成一个发电系统;另外一种是建筑与光伏器件相结合,将光伏器件与建筑材料集成一体,用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙。【2】

2.BIPV的设计方法

2.1平均峰值日照时数Tm。

求出全年平均日太阳辐射量,并用单位mWh/cm2表示,除以标准日太阳辐射照度,即可求出平均峰值日照时数。

(1)

2.2确定电池组件最佳电流。

太阳能电池组件应输出的最小电流为

(2)

式中,L为负载每天总耗电量;

η1为蓄电池组件充电效率(0·80~0·90);

η2为太阳能电池组件表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数,通常可取0.9~0.95iii;

η3为太阳能电池组件组合损失和对最大功率点偏离的修正系数,通常可取0.9~0.95。

由太阳能电池组件面上各月中最小的太阳能总辐射量HTmin可算出各月中最小的峰值时数

Tmin,则太阳能电池组件应输出的最大电流为:

(3)

太阳能电池组件的最佳电流值介于Imin和Imax之间,具体数值可用试验方法确定。方法是先选定一个电流值IA,按月求出太阳能电池组件的输出发电量,对蓄电池组件全年的荷电状态进行试验。太阳能电池组件输出发电量可根据式(4)进行计算。

(4)

式中,N为当月天数。而各月负载耗电量为:

(5)

两者相减,若ΔE = EA-EL为正,表示该月太阳能电池组件发电量大于用电量,能给蓄电池组件充电;若ΔE为负,表示该月太阳能电池组件发电量小于耗电量,要用蓄电池组件贮存的电能来补充,蓄电池组件处于亏损状态。如果蓄电池组件全年荷电状态低于原定的放电深度(一般≤0.5),则应增加太阳能电池组件输出电流;如果荷电状态始终大大高于放电深度允许值,则可减少太阳能电池组件输出电流。当然,也可以增加或减少蓄电池组件容量。

2.3蓄电池组件容量的确定。

列表算出全年各月ΔEi的数值,并算出全年中ΔE连续为负值(即连续亏欠量)的累积值∑ΔEi。如果全年只有一个连续亏欠期,它就是累积亏欠量之和。对北半球来说,由于岁末年初是冬季,在计算累积亏欠量时应取两年进行连续计算。如有几个不连续的亏欠期,即在连续两个亏欠期之间有ΔEi为正的盈余量,则应扣除此盈余量。最后求出累积亏欠量∑ΔEi,这样即可确定蓄电池组件的容量:

(6)

式中,DOC为放电深度,对铅酸蓄电池组最大可达75% ~80%。但考虑蓄电池组的寿命等影响因素,一般取DOC =60% ~70%为宜。

2.4确定太阳能电池组件的工作电压。

太阳能电池组件的输出工作电压应足够大,以保证全年能有效地对蓄电池组件充电。因此,太阳能电池组件在任何季节的工作电压须满足:

(7)

式中, Vf为蓄电池组浮充电压;

Vd为因阻塞二极管和线路直流损耗引起的压降;

Vi为因温度升高引起的压降。

可用式(8)计算因温度升高而引起的压降Vi。

(8)

式中,a是太阳能电池组件的温度系数,对单晶硅和多晶硅电池组件来说,a =0.005,对非晶硅池组件来说,a =0.003;

Tmax为太阳能电池组件的最高工作温度(45℃~60℃);

Va为太阳能电池组件的标准工作电压。

2.5确定太阳能电池组件功率。

太阳能电池组件板的功率

(9)

式中,a、tmax取值与式(8)中相同,K为考虑一些未知工作因素,而引入的安全系数,可根据电压等级,数据准确程度,运行环境等,在1.05~1.30之间选取viii。这样,只要根据算出的蓄电池组容量,太阳能电池组件的电流、电压及功率,参照厂商提供的蓄电池组件和太阳能电池组件性能参数,就可以选取合适的组件型号和规格了。

3.BIPV与节能建筑应注意的问题

3.1 朝向问题

太阳能与建筑相结合,不能自由的选择安装朝向,不同朝向的太阳能电池板的光伏效应是不同的,所以在设计过程中,不能按照常规的方法进行发电量计算,还应考虑其朝向问题。不同朝向的太阳能电池板可按(如图1)所示的方法进行设计。

(注:假定向南倾斜纬度角安装的太阳能电池发电量为100)

图1:太阳电池不同向的相对发电量

3.2 遮挡问题

太阳能与建筑相结合,不可避免的会碰到遮挡问题。遮挡对晶体硅太阳能电池板影响很大,对非晶体硅的影响会小的多。一块晶体硅太阳能电池板如果被遮挡1/10的面积,功率损失将达到10%;而非晶硅受到同样的遮挡,功率损失只有10%。所以在遇到不可避免的遮挡时,可选用非晶硅太阳能电池板。

3.3 温度问题(注:此温度为太阳能电池的结界温度)

太阳电池与建筑相结合,还应当注意太阳电池的通风设计,以避免太阳电池温度过高造成发电效率降低。(晶体硅太阳电池的结温超过25℃时,每升高1℃功率损失大约4‰)【3】

3.4 透光问题

太阳电池与建筑相结合,太阳电池会被用作天窗、遮阳板和幕墙时,对于它的透光性就有了一定的要求。一般来讲,晶体硅太阳电池本身是不透光的,当需要透光时,只能将组件用双层玻璃封装,通过调整电池片之间的空隙来调整透光量。由于电池片本身不透光,作为玻璃幕墙或天窗时其投影呈现不均匀的斑状。晶体硅太阳电池也可以做成透光型,即在晶体硅太阳电池上打上很多细小的孔,但是制作工艺复杂,成本昂贵,目前还没有达到商业化的程度。非晶硅太阳电池可以制作成茶色玻璃一样的效果,透光效果好,投影也十分均匀柔和。如果是将太阳电池用作玻璃幕墙和天窗,选非晶硅太阳电池更为适合。

4.BIPV的设计原则

4.1 BIPV要讲究建筑的美观

“美”是人类对建筑亘古不变的追求。BIPV应用于节能建筑,本身就能够吸引公众的眼球,美观与否非常重要,太阳能电池的安装位置、安装角度和安装方法都将与建筑密切结合,保证建筑的风格和美观,能够起到画龙点睛、锦上添花的效果。

4.2BIPV要注意其经济性

经济性一直是BIPV技术面临的难题。目前太阳能光伏发电的成本要比其他能源发电成本高的多。但是,BIPV技术如果能与建筑物的整体结构充分结合,也能有效的降低成本。如:替代玻璃屋顶、外窗玻璃、幕墙等建筑材料。替代集中应急电源(EPS),不间断电源(UPS)中的蓄电池,节省用户用电峰值用电量等。【4】

5. BIPV与节能建筑结合的发展前景

太阳能光伏发电系统在建筑上应用的发展前景世界光伏发电市场发展迅速,近10 年太阳能电池组件生产的年平均增长率为33%,光伏发电已成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。各发达国家纷纷制订了近期光伏发电发展计划。(如表1所示)【5】

表1美国、欧洲、日本及全球光伏发电发展计划(单位为MW)

按照我国政府制订实施的“中国光明工程”计划,到2010年,利用光伏发电技术解决2 300万边远地区人口的用电问题。大力发展光伏并网发电对调整电源结构,缓解电力紧缺,增加用户收入,加快经济发展,保护生态环境都具有重要意义。随着光伏发电成本的下降,预计到2010年中国的光伏发电累计装机容量将达到600MW p,2020年累计装机将达到30GWp,届时将达到全国发电量的1%,2050年将达到100GW p。【6】

6.结束语

BIPV技术在节能建筑中的应用,在今后若干年都将成为发展的重点。它将对中国政府推行的节能减排工作起到很好的促进作用,符合中国的国情。BIPV技术必将成为节能减排中的一枝奇葩,在建筑节能行业中大放异彩。

参考文献:

【1】张国宝.调整电力结构,促进电力工业健康发展[J].中国电力企业管理, 2005

【2】袁旭东,魏湘渊.光伏建筑一体化的研究,新建筑[J],2001(2):67~69)BIPV的建筑形式主要有以下几种:

【3】桑野幸徳 太阳能电池及其应用 科学出版社 1990.9-12.45

【4】李逢元 太阳能光伏发电应用于公共建筑的探讨 建筑电气[J] 2004.4

篇(7)

1.建筑节能设计体系的优化与创新的重要性

1.1阐释建筑节能优化设计理念

建筑设计跨度很大,涉及到很多领域与专业的知识,是一个复合体。建筑节能设计的优化设计主要针对的是建筑性能及建筑结构的规划与设计。建筑师在方案设计中主要对建筑的朝向、方位和体型等进行优化设计,在此过程中还必须优化建筑材料,对建筑的户墙、玻璃、窗框、屋面、楼板和外墙的设计等进行严格的优化和量化。以此来提高建筑设备能效,尽可能减少能源消耗。

1.2 对建筑节能设计体系进行优化和创新的重要性

由于城市化建设进程速度不断提高,导致我国建筑能耗不断上涨,我国能耗总量的47%左右是建筑行业的能耗。我国每年以21亿 的速度新建的建筑中属于高能耗建筑的达到90%以上。2007年,发改委的统计数据表明,我国每年的新建建筑中只有7%属于节能建筑,形势相当严峻。

我国节能技术水平较低,建筑能耗居高不下,我们必须利用新的节能理念对建筑进行优化设计。通过对建筑节能设计体系的优化和创新努力寻求经济发展和能源保证的最优结合点,促使建筑能耗处于最佳经济状态,这是建筑行业发展的大方向。

2.建筑节能的优化和创新思路的优化体现

2.1墙体节能设计

墙体节能主要有墙体自保温、外墙内保温和外墙外保温三种技术。

2.1.1墙体自保温

墙体自保温是一种建筑墙体保温隔热技术,通过对节能型墙体材料及配套砂浆的使用,使墙体的热工性能等物理性能指标符合相应标准。墙体自保温适合应用在框架结构建筑中,它具有安全性能好、工序简单、施工方便、可与建筑物同寿命和便于维修改造等优点。

2.1.2 外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层的建筑墙体保温隔热技术。大城市民用建筑保温工程不适合采用外墙内保温浆体材料。外墙内保温具有造价相对较低,受气候影响小,外饰面自由度大,施工较简单和技术成熟等优点。

2.1.3 外墙外保温

外墙外保温是一种建筑墙体保温隔热技术,通过在外墙主体结构外侧添置高效保温材料达到保温隔热效果。外墙外保温是目前大力推广的一种保温节能技术,具有不占室内使用面积,保护主体结构,不影响室内装修,保温隔热性能优良,综合经济效益高等优点。

2.2 采用太阳能技术

太阳能属于一种可再生能源,具有清洁、成本低、能源质量高、无地域限制和储量巨大等优点,属于首选的节能技术。我国具有丰富的太阳能资源,太阳能建筑的技术应用包括了主动应用、被动应用和综合应用等多种途径。

2.2.1 太阳能光热技术

太阳能光热技术利用最成功的领域是太阳能热水器,太阳能热水器以每个家庭独立分散安装的方式普遍存在,这种使用和安装方式对其外观和性能造成很大影响,没有使建筑与太阳能热水器形成完美结合。所以,在建筑中对太阳能热水器进行统一设计和统一安装是很必要的,既美观又节省材料。

2.2.2 太阳能采暖技术

建筑物采用太阳能采暖的方式分为主动式太阳能采暖系统和被动式太阳能采暖系统。主动式太阳能采暖系统使用常规能源,利用动力系统(如风机和水泵等)将热空气和热水等通过太阳能集热器传送到采暖房间或储热器内,通过控制系统中的每个部分使室温达到需要的范围。被动式太阳能采暖系统是最简单的采暖方式,通过合理布置建筑的朝向和周围环境并选用恰当的结构构造和建筑材料,在寒冷的时候,建筑物通过充分利用太阳能达到采暖的目的。

2.2.3 太阳能空调技术

太阳能空调有两种实现方式:一种是利用太阳能的热能驱动进行制冷;另一种在实现光――电转换的前提下,利用常规的电力驱动制冷剂进行制冷。

2.3 采用纳米透明隔热涂料

纳米透明隔热涂料是出现不久的高科技产品,它既有较好的隔热效果又能使玻璃保持高透光性。纳米透明隔热涂料可以在各类建筑物的玻璃上进行刷涂和喷涂。在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型,在引进可视光的同时使长波长的暖气在室内反射,约90%的室内暖气都不会外流。在夏季,纳米透热隔热涂料在保证透光率达到70%的同时还能把65%的太阳能辐射隔离在室外,使室内温度比室外温度低4℃-7℃。

3.现阶段阻碍建筑节能优化设计的相关因素

3.1 主管部门对建筑节能设计监督不够

建筑节能设计属于系统性设计问题,只有进行准确化和定量化才能真正实现建筑技能设计体系的优化和创新。然而,主观部门对设计节能成果缺乏必要的评价和考核,同时对建筑设计方案节能方面缺乏系统的审查要求。

3.2 建筑内部设备用能设计不合理

建筑设计应尽量体现人性化的设计理念,然而,现在很多建筑内部环境设计缺乏对周围环境的协调和人的感受的顾及,只是一味要求高标准,忽略了建筑设计时的节能标准,造成能效低、能耗多、舒适感差的后果,是对建筑节能设计进行优化和创新的障碍。

4.优化与创新建筑节能设计体系的措施

1)提高建筑师的节能设计意识。建筑师在建筑行业中处于举足轻重的地位,只有从建筑师开始在建筑中注入节能理念,才能保证建筑节能设计体系的优化和创新顺利进行。

2)提高建筑空间设计的合理性。合理的空间设计可以改善建筑物内部的通风、保温和采光等微气候条件,实现节能减排目标。

篇(8)

引言:关于建筑物防雷很多刊物上有很多论述,笔者从太阳能建筑一体化角度在设计施工上,把自己的心得体会作简要论述。

随着世界经济的飞速发展,太阳能作为一种绿色能源在节能建筑中已广泛应用,我国从2006年1月1日开始执行《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005,更为我们设计、施工提供了法律依据。

太阳能建筑的建筑形式

采用普通太阳能电池组件或集热器安装在建筑屋顶上;

采用特殊的太阳能电池组件或集热器,作为天窗材料安装在建筑物的屋顶上;

采用太阳能电池组件或集热器作为幕墙,安装在建筑物南墙外立面上。

太阳能防雷

众所周知,现代防雷系统应分为三部分,外部防雷、内部防雷和过电压保护三部分。这三部分互相配合,各行其责,缺一不可。太阳能防雷也不例外。

民用建筑中太阳能的使用大部分为上述三种形式的第1、3种形式。

外部防雷:外部防雷是直击雷的防护。

1)、对于太阳能建筑形式的第1种情况,由于太阳能集热器的国家标准,太阳能集热器水箱外壁厚度为2.5mm。按照GB50057-94(2000年版)第4.1.4条规定,不能直接作接闪器;参照GB50364-2005第6.3.4条规定,支承太阳能的金属支架与建筑物接地系统应可靠连接。

笔者认为屋顶成排太阳能相邻金属支架应互相连接,并在集热器上部15cm以上作避雷带,然后与建筑物避雷带形成一个整体作为接闪器。

对于单个太阳能可采用避雷针防护,但应采用滚球法确定,并且避雷针和热水器集热器的距离不应大于0.5m。

对于太阳能建筑形式第3种情况。

由于它设在建筑物外墙上,对二、三类民用建筑物防侧击雷的设置应按照GB50057-94(2000年版)第三章作为依据,将固定集热器的金属构件与建筑物金属外窗一起,每三层作均压环,竖向与避雷带引下线连接。

内部防雷

内部防雷指对雷电波侵入的防护,其技术措施可分为屏蔽措施,均压等电位措施和防间络三部分。

屏蔽措施

现代民用建筑大部分采用钢筋混凝土结构形式,建筑物内钢筋、金属构件、金属门窗等相互连接成一体与防雷专用引下线相连接,整个建筑物就形成了一个法拉第笼,并与地网有可靠的电气连接,形成初始屏蔽网。

等电位联结

JGJ16-2008第12.6.6条规定,民用建筑物电气装置应采用总等电位联结,并应在进入建筑物处接向总等电位联结端子板,包括PE干线,电器装置中的接地母线等。太阳能用电作为建筑物内用电一部分,理所当然地进行了总等电位联结。

3、过电压保护

为抑制传导来的线路过电压和过电流以及对等电位联结网中无法使用导体直接连接的部位实行等电位联结,应使用过电压保护---电涌保护器(SPD)保护。

根据GB50364-2005第5.6.2条和GB50057-94(2000年版)第6.2.1条要求,对于太阳能集热器电辅助加热部分,由于线路由室内向室外引出,其防雷区可分在LPZ1区和LPZ2区交界处,可安装第二级SPD,其标称放电电流In不宜小于5KA(8/20ms)。

结束语

当前我国已广泛推开太阳能建筑一体化规划、设计、施工。只有将其防护做到安全可靠,才能更有利于一体化的健康稳定施行。

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1.前言

在我们的日常生活和正常工作中,建筑是所有人活动、休息、工作和学习的载体场所,与我们的生活密切相连,紧密相关。同时建筑业的发展需要巨大的资源能源来支撑,不论是建筑的建造过程还是居民具体入住后的使用过程,都会对能源和资源造成一定程度的巨大消耗。尤其是民用建筑,民用建筑最具代表性的就是居民的住宅建筑,居民是城市生活用水的主要人群,几乎所有的民用建筑都要在给排水系统的性能上有较好的体现,这样才能满足住宅居民对水使用的巨大需求。可是不合理的民用建筑给排水系统因为许多设计上的问题存在,没有很好的体现节能节水的设计理念,这无形中对于水资源是一种挺大的消耗和浪费。我国水资源处于极度缺乏和紧张的特殊时期,我国人均用水量甚至还不到世界人均用水量的四分之一,其他的自然资源随着经济建设发展的深入也在大量的消耗中,所以在发展生活的各个领域重视起节能节水的思想意识是我们每个公民都应该严肃对待的事情。建设绿色节约型社会,其中建筑业的节能和环保是重中之重,特别是民用建筑,因为与人民的生活息息相关,民用建筑节能理念和技术的应用就显得尤为重要。

2.建筑给排水节能的理念

建筑行业引入节能节水理念,倡导资源节约环保的设计施工思想是新时期绿色建筑核心理念价值,其中建筑给排水系统是与水资源使用消耗密切相关的重要工程之一,所以建筑给排水节能技术的创新和应用,对于提升绿色建筑节能效率有着举足轻重的作用,同时也是对整个绿色建筑理念和绿色环保概念的完美体现。建筑给排水系统节能技术的运用和体现会极大的提高水源的使用效率,同时减少不必要的水资源浪费和水资源消耗,科学先进的给排水系统还能对排出的污水废水进行有效的回收处理,实现水源的再循环反复利用,这对于建筑业和整个经济社会的可持续发展都是非常重要的。而建筑业中的民用建筑更是直接关系到住宅居民的生活质量水平,民用建筑中对影响居家便利的给排水系统设计更加严格,因为随着人们物质生活水平的提高和节能环保理念的增强,人们在选择住房时不再单纯的考虑房屋的采光、面积和朝向等问题,更多的家庭开始关注房屋的给排水问题以及给排水系统的节能节水效果。能不能很好的将建筑节能理念应用到民用住宅建筑中不仅是政府开始关注的问题,也称普通居民逐渐重视起来的热点问题。

3.民用建筑给排水的常见问题

在民用建筑中,给排水的设计是非常重要的一个方面,它关系着民用建筑的整体居住质量和建筑效果,更是节能节水理念的重要反映那个体现,这都深刻的关系着住宅居民的满意程度,但是目前我国许多民用住宅建筑还是存在一些给排水的问题,影响着居民生活质量的同时还造成水资源的严重浪费和巨大污染,对这些问题需要我们的进一步优化和解决。

3.1 给排水管道的间距问题

民用建筑中,给排水管道的间距设计是非常重要的,这不仅关系着排水能否畅通确保住宅居民正常的生活质量,同时不合理的排水管道间距设计会造成二次过度排水和重复倾泻,这会造成水资源的巨大严重浪费。目前我国很多民用住宅建筑地下排水管道净间距过窄,铺设很不合理。正常的标准间距应该不少于0.5m,在交叉的铺设施工过程中,标准管道上下间距应该不少于0.15m,而且供水管就是给水管的位置是一定要在排水管的上面的。但是很多的民用建筑在施工中因为成本问题和地下环境限制对这些基本要求不是很重视,所以产生了一些很严重的问题,除了水资源的浪费之外,一旦出现排水管线漏水等问题,还会污染供给的生活用水,严重影响住宅居民的正常生活。

3.2 水污染事项

在许多民用建筑中,生活用水的水入口、检修口、通气管等装置都未安装防止昆虫或臭虫等细小物体进入的装置,这样类似的细小昆虫或其他细小污染物很容易浸入使用水污染水源;其次,在民用建筑给排水的水池内壁很多采用的都是钢筋混凝土等材料,没有使用对水质无污染、无毒无害的金属材料,这都会在居民或市政公用的生活用水中形成水质污染的问题;再次,很多民用建筑使用的输水管道并不进行必要的提前清理或者在管道的选材上贪图便宜,选择对饮用水会造成污染的材料管道进行安装,这都会造成生活用水的污染;最后,在许多民用建筑的给排水设计中,也完全没有设计好输送过程的给排水净化装置,这些都会严重的的影响住宅居民的生活用水质量和健康安全问题,同时明显的水质污染一般居民会选择放掉,这也会造成巨大的水资源浪费。

3.3 住宅的地漏与给排水设计

许多民用建筑的地漏的设计都存在一定的问题。而不合理不达标的地漏给排水设计会造成排水不能顺利从卫生间或厨房排除形成地漏水覆盖,房屋内的地漏水又不能有效蒸发,这些残留水留在室内不仅影响住宅居民的生活还会对其他的家庭用品造成腐蚀和破坏,重要的是这同样会形成大量的水源浪费和水质污染。

4.民用建筑给排水的优化建议

4.1 给排水管道安装

给排水管道的间距安装一定要严格按照要求的安装标准和安装章程,从管道的选材、施工安装到后期的使用反响都要找专门的检查人员负责监督管理,一点点不达标的地方都会引起住宅居民生活用水的质量问题和造成水源的污染和浪费,必须严格监督,负责管理,实现排水管道的科学节能的高效安装。

4.2 水污染的控制

在民用建筑中,生活用水的水入口、检修口、通气管等装置、给排水的水池内壁的材料一定要优化改变原有的选材安装,本着节能节水对住宅居民负责的态度进行优质材料的选择和高质量的安装,要设置相应的监管部门对不符合标准的民用建筑企业进行严肃处理,同时一定要监督建筑企业输水管道的清理干净和给排水净化装置的安装来确保水资源不被污染和不必要的浪费。

4.3 地漏水封设计

设计地漏水封的主要目的就是为了防止给排水管道和设施产生的异味和有害气体进入居住空间影响住宅居民的正常生活,同时也能有效的防止污染水源的外溢露出问题,一定要重视地漏水封的设计工作,优化地漏系统,这样才能最大的确保居民的生活质量和水源的节能保护。

5.结语

在绿色建筑理念下,新的社会节约环境中,民用建筑的给排水设计也需要符合集约型和环保型的要求,注重给排水系统的安装细节设置,时刻体现节能环保的建筑理念,不断完善民建给排水的设计优化工作,实现居民好的居住环境和水资源的节能保护。

参考文献

[1]谭翠妮. 浅谈绿色建筑给排水节能新技术的应用[J]. 东方企业文化,2014,06:271.

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中图分类号:TE08 文献标识码: A

建筑节能与结构一体化技术是指集保温隔热功能与墙体围护结构功能于一体、墙体不需另行采取单独的保温措施即可满足现行建筑节能标准的建筑节能技术。相比传统的外墙外保温技术,节能与结构一体化技术不仅能有效解决保温体系与建筑主体同寿命问题,而且在抗震、安全等性能方面也得到了加强,能同时满足建筑、防火等要求,是建筑节能发展的方向。目前,一体化技术呈多样化发展趋势,各种新技术、新产品不断涌现。各地要结合自身资源优势、技术经济条件、建筑结构特点等,搞清哪种技术在当地最适合发展、最具应用前景,合理确定当地的一体化主导技术。IPS现浇混凝土剪力墙自保温体系就是目前比较成熟的一体化体系。下面以IPS结构自保温体系为例,简单分析建筑节能中的节能与结构一体化的发展方向。

IPS现浇混凝土剪力墙自保温体系是以工厂制作IPS板为保温层,施工时将钢丝网架保温板置于外模板内侧,并在钢丝网架保温板上采用φ6钢筋作为锚固连接件,钢丝网架保温板两侧同时浇筑混凝土后而形成的结构自保温体系。IPS板是XPS(EPS)单面钢丝网架板的简称,是由单面起构造作用的镀锌钢丝网片与穿透XPS(EPS)板的镀锌钢丝通过自动化生产线焊接,且由界面砂浆包覆的三维钢丝网架保温板。IPS板在工厂即用界面砂浆层包覆,不但提高了保温材料防火性能,而且能够增加保温板与混凝土的粘结力;保温板外侧均匀设置预制挂式混凝土垫块,使保温板与钢丝网片之间距离得到了有效控制,既保证了钢丝网片的混凝土保护层厚度,又防止了保温板在混凝土现场浇筑过程中受内侧侧压力向外的偏移。IPS板通过外侧钢丝网片、腹丝和连接件与基层墙体钢筋牢固连接并浇筑在一起,实现了墙体保温与结构同步施工,减少了施工工序,具有保温效果好、防火性能优良和建筑保温与墙体同寿命等优点。

IPS结构自保温体系适用于8度及8度以下抗震设防地区新建、改建和扩建的民用建筑现浇混凝土剪力墙节能工程。近年来,该体系作为节能与结构一体化的成功范例,在山东、河北等多省的工程中大量应用。IPS结构自保温体系之所以被广泛接受,是与该技术能够同时兼顾多个方面密不可分的。

首先,符合节能与结构一体化的技术要求。节能与结构一体化的保温系统的受力构件与主体围护结构为一整体,其寿命与钢筋混凝土围护结构相同,有效解决保温体系与建筑主体同寿命问题,为永久性保温,其保温层可以与建筑物同寿命,无需维护及更换。

第二,IPS板通过外侧钢丝网片、腹丝和连接件与剪力墙钢筋牢固连接并浇筑在一起,实现了墙体保温与结构同步施工,主体施工完毕的同时保温材料施工完毕,减少了施工工序,缩短了施工工期,由此带来的一系列管理成本、财务成本、人工费等影响促使开发成本降低。

第三,IPS剪力墙自保温体系的内外侧均为现浇混凝土,整体墙体形成结构自保温体系。这样一来解决了目前普通采用外墙粘贴、外挂保温层技术易产生裂缝、空鼓、渗漏、脱落等隐患及寿命短造成后期产生大量建筑垃圾和大量维修投资的问题,以及由此产生的消防隐患,提高了房屋的抗震性能,是从根本上保证建筑工程质量和消防安全的重要途径。

第四,IPS结构自保温墙体的现浇混凝土采用自密实混凝土,保证了混凝土密实。这种混凝土不需要振捣,避免了振捣对模板产生的磨损,增加了结构设计的自由度,可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构,且大幅度缩短浇筑混凝土所需要的时间,工人的劳动强度及数量也因此大幅度降低;混凝土的表面质量良好,不会出现表面气泡或蜂窝麻面,不需要进行表面修补;能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。因此,这种墙体从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低了成本。

根据《山东省建筑节能“十二五”发展规划》,“十二五”期间山东省将逐步推行居住建筑节能75%、公共建筑节能65%的设计标准,积极发展低能耗建筑和绿色建筑,实现建筑节能量占全社会节能量28%以上的目标。这些工作的推进和目标实现,有赖于建筑节能相关技术支撑体系的充实和发展,特别是对不同形式保温体系的研发和应用提出了更加迫切的要求。一体化技术是一种成熟适用的建筑节能技术,可广泛应用于各种类型和结构形式的民用建筑,目前在山东、河北等省市在逐步的推广使用中。多年的研究和实践证明,从国家的节能减排政策来看,节能与结构一体化将会是一场建筑革命,是建筑结构体系发展的重要方向,是对传统建筑节能设计和施工工艺的一次重大变革。

参考文献:

[1] 周卫国,如何定义建筑节能与结构一体化,《中国建设报》,2011-11-24

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P键词:建筑外墙;保温装饰一体化;陶瓷薄板;建筑节能;十三五

Key words: building wall;integration of thermal insulation decoration;ceramic sheet;building energy conservation;the 13th Five-year

中图分类号:TG148 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)13-0251-03

0 引言

随着社会主义市场经济的快速发展和改革开放的不断深入推进,对环境保护的要求越来越迫切和重要,能源的合理使用至关重要。中国是人口大国,更是能源消耗大国。因此,保护环境节约能源是一项任重而道远的一项任务。从环保角度来讲,全球建筑采暖或空调制冷所排出的二氧化碳占了很大的比重,很大程度上影响气候变暖,破坏生态环境;从能耗角度讲,建筑物能耗占能耗的30%左右,交通能耗、工业能耗各占35%左右。[1]经有关专家测算,屋面热能损耗约12%,地面约5%,门窗约40%,墙体约43%,而做外墙保温的建筑物在很大程度上可以降低能耗损失,节能效果非常明显,所以国家对建筑节能事业始终十分重视。2016年刚出台的《我国国民经济与社会发展第十三个五年规划纲要》中对推动能源节约提出了新的要求,推进能源消费革命,实施全民节能行动计划,全面推进工业、建筑、交通运输、公共机构等领域节能,实施建筑能效提升和绿色建筑全产业链发展计划。[2]

近年来,由于国家对建筑节能事业的大力推进,使得建筑节能产品市场急剧扩张。各种新材料、新技术、新工艺不断出现,我国在建筑外墙保温技术方面取得了一定成效。然而在大量的工程实例中,由于外墙保温装饰施工工艺的复杂性,使用材料的多样性以及现场管理的不确定性等因素,使得外墙保温不管是在施工、管理方面,还是保温系统的安全性、有效性、持久性等方面都存在部分问题,施工质量很难保证。对于外墙保温系统所存在的问题,仅依靠对现有的保温系统进行些许修改是很难从根本上解决问题,达到保温系统预设的功效。外墙保温装饰一体化板是将外墙保温系统与外墙装饰系统合二为一,可以有效提高用户的投资回报率,提升工程质量,减少能源消耗,大大缩短外墙保温和装饰工程的工期,从根本上解决外墙保温存在的许多问题,具有许多突出优势,是现有抹灰保温系统的升级替代品。[3-4]

现外墙保温产品市场上出现了一种新型保温装饰材料―陶瓷薄板外墙保温一体化系统,由于该系统可以提高建筑节能工程墙体保温隔热性能,降低建筑使用能耗,改善室内舒适度,技术先进、质量稳定、安全可靠等优点而被大家广泛采用。饰面板采用陶瓷薄板,与传统的瓷质砖相比,单位面积薄瓷板能够节省至少一半的原材料,综合能耗至少能降低50%。保温芯材通常采用聚氨酯,也可按照节能和防火要求用其它材料替换使用,适用于各类建筑节能等级要求,并且系统构造安全合理。燕尾槽式铝合金承托挂件通常采用改性环氧结构胶直接与陶瓷薄板背面相粘贴,燕尾槽与改性环氧结构胶相互嵌合,形成超强粘结力,能够确保承托挂件粘结牢固。[5]

1 国内外发展现状

随着建筑节能市场的不断发展,我国在建筑节能方面虽然取得了一些成绩,但和发达国家相比,我国仍处于起步阶段,并且进程迟缓。从1997年开始我国强制实施建筑节能,在2005年前,我国停留在对绿色节能建筑的了解认识上。2005年-2010年国家通过政策鼓励和引导建筑节能研究工作。[6]由于经济和认知水平的原因,外墙保温装饰一体化系统兴起较晚。陶瓷薄板是近几年才兴起的新型保温装饰材料,目前国内的陶瓷薄板供应商主要有蒙娜丽莎、LA’BOBO、新中源陶瓷、金海达JHD等品牌,但在外墙保温装饰领域尚未形成主流之势,大规模的应用还需一定的时间。江苏苏州太仓医院外墙建筑幕墙全面应用陶瓷薄板,使用量达到15000平方米,陶瓷薄板在医院建筑项目中的应用是一个具有重大意义的创举。随着项目的累积,陶瓷薄板在绿色建筑领域的全面推广将会逐渐成熟。

国外对建筑节能的研究开始较早的是法国,其目前实行的节能标准的节能率达到62%左右。英国的建筑节能标准每隔四、五年就修订一次,按新标准设计的节能型住宅比传统住宅节能75%。外墙保温装饰一体化在各个国家的运用起步早,进展快,已经趋于成熟,各种保温装饰一体材料层出不穷,其中陶瓷薄板在建筑节能领域的全面推广已经十分成熟,广泛应用于民用住宅以及医院、学校等公共建筑,并取得了令人满意的效果。

2 系统组成及施工工艺

2.1 系统组成

建筑陶瓷薄板外墙保温一体化节能系统是由陶瓷薄板饰面、燕尾槽式铝合金承托挂件、保温芯材、基层墙体、胶黏剂、膨胀螺栓(配连接角码)、耐碱玻纤网布(抹聚合体抗裂砂浆)、封边材料、低衬等组成,通过专用胶粘剂,复合成型的全封闭的集保温与装饰功能的整体板,采用挂粘方式实现与基墙可靠连接的施工方法。

建筑陶瓷薄板外墙外保温一体化节能系统的特点有:饰面丰富、保温效果好,可满足任何区域的节能要求。该系统运用保温层“完全封闭”的做法,整个系统达到A级防火,杜绝了保温层遇火即燃的隐患;“独立板块”式构造,避免了连片燃烧快速蔓延和应力释放的难题;可以杜绝因施工质量造成的陶瓷薄板脱落风险。该系统专用胶粘剂的粘结强度可为传统面砖粘结砂浆的粘结强度(约0.4MPa)十多倍以上,且具有O其优良的耐候性能和化学性能。可以在很大程度上提高建筑节能工程墙体保温隔热性能,降低建筑使用能耗,改善室内舒适度,经济耐用,技术先进,质量稳定,安全可靠。

2.2 施工工艺

施工流程:施工准备结构面检查、处理及刷涂界面剂弹基准线安装锚固件粘贴装饰保温一体板板缝密封处理面板清理。

施工准备:首先做好材料与设备准备,然后对设计方案进行二次确认,经建设方、监理方与施工方对施工方案进行最后修正,明确标明设计各方面内容的数据等,在业主和相关单位签字确认后施工。最后做好技术交底工作,详细讲解施工流程和相关技术难点,明确不同施工队伍负责不同的作业面。

处理基层:首先检查结构面的详细情况,做好基层的清理,保证基层表面无其他杂物,确保基层的平整,使基层立面的垂直度,阴阳角的完整度和垂直度达到标准。

弹基准线:在施工前,先根据施工方案和业主需求来确定建筑物具体的造型分格布置,再根据其设计来弹线,并记录分格的具体数据,为后续工作提供参考。

安装锚固件:锚固件是保证保温装饰板不会掉落的重要构件,在安装之前一定要对锚固件的型号、数量和规格进行校验。准备好相应的安装机械和工具,将保温装饰板放置在合适的位置,然后以水平分格线为基准线,使用冲击钻在适当位置打孔,安装锚固件。

粘贴保温装饰板:安装完锚固件后,将涂好强力粘结剂的保温装饰板放在相应的锚固件上方,调整板材使其与分格线对齐后,将其向墙面方向压实。在整个粘贴过程中,需要时刻对平整度进行检测,保证板块上下垂直,与分格线充分贴实。

板缝密封处理:先用大小适宜的保温压条进行填嵌,然后使用专营的硅酮密封胶来密封。

面板清理:对面板外部做整体修缮清理,清除杂物,保持整洁。

3 性能指标

在市场上选取不同品牌的陶瓷薄板,抽取三片整板进行试验并制样。经试验测得陶瓷薄板保温一体板主要性能指标见表1(检测标准依据:陶瓷板国家标准 (GBT23266―2009))。

4 市场前景

我国作为最大的发展中国家,在未来相当长的一段时间里,建筑节能的市场规模将持续扩大,推动建筑行业向节能、绿色环保的方向发展是必然趋势。在建筑结构中,护结构的热损耗较大,其中墙体热损耗占了很大份额,因此不断发展外墙保温技术及节能材料是实现建筑节能的主要方式。

与传统外墙保温材料相比,陶瓷薄板保温一体板具有如下优势:①系统结构简单,施工效率高。陶瓷薄板保温一体板采用挂贴安装方式,施工效率更高;②无色差,返工风险低。陶瓷薄板保温一体板属于成品,减少整个过程质量依赖施工工人技术水平的限制,降低返工风险;③有效防止系统开裂、渗水。陶瓷薄板保温一体板由陶瓷薄板作为饰面板,强度大,几乎不存在开裂渗水的现象;④平整度更高。陶瓷薄板保温一体板本身表面具有很高的平整度,且纹理独特美观;⑤安全保障。陶瓷薄板保温一体板挂贴施工可以防掉皮、防脱落、防连带、防火、防雷、防震,其安全性能更有保障。

综上所述,陶瓷薄板保温一体板整体性能良好,具有保温隔热、防水阻燃、轻质抗裂、隔音降噪、绿色环保、美观耐久等特性,同时因其组装方式简单实用,综合成本低,安装使用非常安全方便,适用于新建的砖混结构、框架结构、钢结构、轻体房等类型的建筑,也适用于既有建筑的装饰节能改造及室外装饰,其发展前景十分良好。

参考文献:

[1]陈胜强,胡浩然.外墙保温装饰一体化系统[J].河南建材,2009,1:17-18.

[2]中华人民共和国国民经济与社会发展第十三个五年规划纲要[L].2016-03-17:66.

[3]焦兆福,闫峰,吴理侃.外墙保温装饰一体化系统浅析[J].上海涂料,2009,47(12):42-47.