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關鍵詞:房屋建筑;地基施工;處理方式;方法步驟
中圖分類號:TU7文獻標識碼: A
作為連接上層建筑和地下支撐基礎的關鍵性部位,地基層的施工就顯得尤為重要,一旦地基設計、施工不合理,輕者造成上層建筑出現不均勻沉降、墻體裂縫等質量問題,重者將會造成建筑物整體坍塌的嚴重后果,將嚴重威脅人們的生命和財產安全。巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作為地基土層的主要幾大類別,在進行實際的施工處理中需要有針對性的進行施工處理工作,以達到提高地基機體的承載能力的目的。通常地基分為人工地基和天然地基兩種,其中人工地基的施工過程中需要對周邊環境因素、建筑材料、建設標準等進行綜合性考慮,以保證在造價控制范圍內,實現地基建設的高效性和實用性。
1 房屋建筑地基處理應考慮因素
1.1 土層構造的影響。房屋基礎應設置在堅實可靠的地基上,不要設置在承載力較低、壓縮性高的軟弱土層上。基礎埋深與土層構造有密切關系。
1.2 地下水位的影響。地下水對某些土層的承載力有很大影響。如粘性土含水量增加則強度降低;當地下水位下降,土的含水量減少,則基礎將下降。
1.3 冰凍線的影響。凍結土與非凍結土的分界線成為冰凍線。當建筑物基礎處在凍結土層范圍內時,冬季土的凍脹會把房屋向上拱起;土層解凍時,基礎又下沉,使房屋處于不穩定狀態。
1.4 相鄰建筑物的影響。緊張的城市用地,使得一棟房屋緊鄰另一棟房屋建造的現象經常發生。兩棟房屋要么緊緊相連,使用同一地基;要么設一道變形縫,各用一半地基;要么采用懸挑地基或樁地基。尤其是一些設計和建設單位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基淺埋,兩地基基礎間凈距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周圍有舊建筑物時,除應根據上述條件決定基礎埋深外,還應考慮新建房屋基礎對舊有建筑的影響。
2 房屋建筑地基處理的步驟
首先根據天然地基條件和建(構)筑物對地基的要求,確定需要進行地基處理的的目的、范圍以及要求;然后根據天然地層的地質條件、地基處理方法的原理、過去應用的經驗和機具設備、施工所需材料等限制條件進行地基處理方案可行性研究,提出多種可行方案;最后,對提出的各種方案進行技術、經濟、質量、進度等方面的比較分析,同時考慮環境保護的要求,確定一種或幾種地基處理方法。在初步確定了地基處理方案后,可據工程實踐情況進行小型現場試驗或進行補充調查,根據現場試驗成果進行施工設計。在工程施工過程中,通過監測、檢驗以及反分析,如需要對設計進行修改、補充。當地基處理方法處理效果感覺不理想時,用各種混凝土樁、鋼結構樁基礎回避軟弱地基的影響無疑是最有效的方法,但肯定也是比較昂貴的工藝,需要根據場地具體情況綜合分析比較而選用。
3 房屋建筑常用的地基處理方法
從廣義上講,地基處理技術主要包括三大類:第一,各種地基加固技術,其主要作用是增強軟土地基的承載力,減少其沉降變形;第二,各種樁基技術,其主要作用是把上部荷載傳至地基深部;第三,地下連續墻技術,其主要作用是提供側向支護。在長時間的實踐中,這三類技術之間,不同的施工工藝正在互相嫁接、移植、交叉滲透,從而又形成了許多新技術、新工藝。各類技術并不是各自孤立的技術,而是通過嫁接、移植、交叉滲透,產生了更好的技術效果、經濟效益和社會效益,這是地基處理技術發展的必由之路和前進之路。
3.1孔內深層強夯法
孔內深層強夯法 (DDC) 技術是通過孔道將強夯引入到地基深處,用異型重錘對孔內填料自下而上分層進行高動能、超壓強、強擠密的孔內深層強夯作業,使孔內的填料沿豎向深層壓密固結的同時對樁周土進行橫向的強力擠密加固,針對不同的土質,采用不同的工藝,使樁體獲得串珠狀、擴大頭和托盤狀,有利于樁與樁間土的緊密咬合,增大相互之間的摩阻力,地基處理后整體剛度均勻,承載力可提高 2~9 倍;變形模量高,沉降變形小,不受地下水影響,地基處理深度可達30 米以上。孔內深層強夯技術可根據不同的地質情況以及設計要求,就地取材,例如建筑碴土、土夾石、灰土和混凝土等材料均可做成各種 DDC樁,不僅可以大大的降低工程造價,而且施工質量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快;成樁直徑0.6~3.0m,單樁處理面積 1.0~14.0m2,不受季節限制,同時能消納大量建筑垃圾,可在城區或危房改造居民區施工等特點。
3.2 預壓法
預壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實質是,在建筑物或構筑物建造前,先在擬建場地上施加或分級施加與其相當的荷載,使土體中孔隙水排出,孔隙體積變小,土體密實,提高地基承載力和穩定性。適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于 4m 時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過 4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理,堆載預壓法處理深度一般達 10m左右。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。真空預壓法處理深度可達 15m左右。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
3.3 水泥土攪拌法
水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械,在地基中將水泥和土體強制拌和,使軟弱土硬結成整體,形成具有水穩性和足夠強度的水泥土樁或地下連續墻,處理深度可達8~12m。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當地基的天然含水量小于 30%(黃土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。房屋建筑地基還有其他處理辦法,例如:磚砌連續墻基礎法、混凝土連續墻基礎法、單層或多層條石連續墻基礎法、漿砌片石連續墻(擋墻)基礎法等,在此就不進行一一說明。
總之,對房屋建筑地基處理的方法多樣,在進行選擇的時候一定要根據地基的特殊性,必要的時候可以使幾種方法結合,從而設計出較為合理的處理方案,以提高地基的承載力,保證房屋建筑的安全性。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑結構設計;建筑裂縫;形成原因;防治措施
1、引言
隨著我國經濟水平的不斷提高,科學技術的不斷進步,城市化進程的腳步也逐漸加快。近幾年,城市建筑的規模不斷擴大增長,我國建筑行業在各方面都取得了顯著成效。然而進步的同時,在建筑施工中我們也發現了一系列的問題,其中最常見的也是最突出的就是建筑裂縫問題。建筑裂縫嚴重的危害到了工程的安全質量,同時降低了建筑工程的結構強度、剛度以及樓層的抗剪能力。為了保障建筑工程的安全質量,有必要在最初進行結構設計的階段就采取預防措施,根據預防原則來減少建筑裂縫的形成,控制裂縫造成的影響。
2、建筑裂縫的特點及其危害性
2.1 建筑裂縫的特點:
2.1.1裂縫多為豎向延伸:
通常情況下,絕大多數的建筑結構裂縫都是沿著豎向進行延伸的。基本上裂縫的長度與墻體的高度相差無幾,在墻體中間的部位裂縫的寬度較大,向兩端延伸寬度逐漸變窄直至消失。
2.1.2 細小的裂縫較多,位置較集中:
在建筑工程中,通常出現的建筑裂縫其寬度都在0.3mm以內,僅有極少部分的裂縫其寬度在0.3mm以上,位置大多集中在墻體中部,而在墻體周圍極少出現裂縫。
2.1.3 裂縫有特定的出現時間:
在建筑工程中,一般在拆除模板后墻體失去外力支持,只靠自身就會很容易出現一些裂縫,在經過一段時間后,裂縫會發生一定程度的變化,有可能是細小的裂縫增多合并為大裂縫,也有可能是一條大裂縫分裂出許多小裂縫。
2.2 建筑裂縫的危害:
2.2.1 降低了建筑結構的強度、剛度:
建筑結構中的裂縫,導致裂縫截面處的中性軸發生上移,在裂縫的情況比較嚴重時,建筑工程的結構變形程度也隨之加重,造成整個建筑結構的強度、剛度降低。同時,建筑工程結構在高壓力的作用下,其相應的疲勞度也隨之降低。
2.2.2 降低了建筑的抗剪能力:
裂縫的出現不但降低了工程結構的強度、剛度,同時整個工程建筑結構的抗剪能力還因此大大降低,建筑物的各個截面都會出現嚴重的開裂情況,嚴重破壞、影響了建筑結構的整體性,使得支撐抗剪作用的界面面積更加減小了,形成惡性循環,導致整個建筑結構的抗剪能力的減弱。
3、建筑結構設計中裂縫形成原因
3.1 產生溫度裂縫的原因:
(1)從建筑結構的設計角度分析,由于目前國內沒有統一的規范技術指標,因此在隔熱層的選用方面隨意性較大,頂層的砌塊強度以及砂漿的標號要求也較低,同時針對溫度裂縫的產生并沒有采取過相應的構造措施,這就給墻體產生溫度裂縫創造了條件;
(2)從施工的角度分析,砌體通縫、豎縫不飽滿,頂層使用大量斷磚、碎磚、砂漿強度低,架空的隔熱層與女兒墻直接頂死,未按設計的要求預留對流空氣的通風口,都會導致隔熱層起不到隔熱作用。因此施工人員、材料、施工工藝、現場管理等,都是可能造成溫度裂縫產生的原因;
(3)定性分析溫度裂縫,屋面板與墻體使用的材料不同,線的膨脹系數也有差異。陽光照射下混凝土的屋頂所受的陽光輻射面積與磚砌體比要大得多,而混凝土屋頂的阻熱能力卻比磚砌體的阻熱能力差,當二者以相同的溫差升降時,不同的線膨脹系數使得在接觸面上產生相對位移,因此產生剪應力。由于通常屋面板受到陽光直射,其溫度變化總是高于墻體,使得剪應力產生的更大、更集中,就在門窗洞口的四角產生豎向、斜向的裂縫。
3.2 現澆混凝土樓板產生裂縫的原因:
(1)從建筑結構的設計角度分析,建筑的結構體型發生突變或者必要的伸縮縫未預留,由于應力較集中,當混凝土的收縮應力大于其抗拉強度時,裂縫便會沿此位置產生并發展。
(2)從混凝土材料本身分析,水泥用量增加,易使得混凝土的抗拉強度減弱,導致混凝土因抗拉強度、抗變形能力不足而出現裂縫。由于現澆混凝土結構,混凝土自身的收縮再加上溫度變化,引起應力作用,很難避免裂縫的出現,尤其在荷載小、跨度小的民用建筑中以及低配筋率的樓、墻板、屋面板中十分常見。
(3)從環境氣候角度分析,施工作業時氣溫的變化會極大影響到建筑工程,溫差會導致混凝土水分喪失過快,混凝土收縮過大引起其表面干縮,產生裂縫。工程實踐證明,天氣因素是導致現澆板混凝土干縮,出現裂縫的主要原因之一。
4、裂縫的控制措施
4.1 溫度裂縫的防治措施:
(1)在建筑結構設計階段,為預防溫度裂縫產生,除應嚴格按照有關的設計規范規定執行外,還要盡可能縮短建筑物的溫度伸縮縫的設置間距;在鋼筋混凝土的梁板柱與墻體的交接處,應該加釘寬200mm的通長鋼絲網,網眼為10×10;重視屋面的保溫隔熱設計,建議推廣使用高效的保溫材料,以滿足建筑的節能設計標準;在設計上還可以考慮采用雙層的屋面或將屋面裝飾綠化成屋頂花園,用以改善住宅的保溫、隔熱條件,既有利于防止溫度裂縫產生,又達到了美化環境的效果。
(2)在建筑結構的施工階段,施工前期就應注意合理安排好施工單位的工程施工的時間,盡量避開在炎熱的夏季以及寒冷的冬季這樣敏感的施工溫度;在屋面板的澆筑工作完成后,應盡快展開保溫隔熱層的施工工作,為確保能達到預期的隔熱效果,所用的隔熱材料都要通過嚴格的質量檢測,并且嚴格按照相關的規范要求進行施工;提高砌體的施工質量,要求:組砌合理、砂漿飽滿、橫豎縫順直、強度達標,確保砌體的抗剪能力。
4.2 現澆混凝土樓板裂縫的防治措施:
(1)在結構設計時,應考慮在構件容易產生裂縫的部位做抗裂設計,適當加強配件的配筋,使得構件的鋼筋除了能抵抗外荷載作用所產生的彎矩、剪力外,還可以抵抗混凝土的收縮以及溫度變化產生的拉應力作用,使得構件既滿足了強度要求,還滿足了溫度變化等多種原因對其的影響。
(2)溫差控制。由于混凝土早期在凝結硬化的過程中,游離在表面的水分蒸發極快,水泥水化放出大量水化熱,內部的水化熱量不易散失,而外部的水化熱量散失較快,使得混凝土內外部溫差較大,由于內漲外縮的互相制約,對混凝土外部產生了拉應力,如補充水分不及時或降溫保溫措施不到位,當這些拉應力超出混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫。尤其在冬夏兩季,晝夜溫差大,養護、降溫保溫措施不力,溫度裂縫極易產生。
(3)混凝土的配合比、澆筑方法以及養護措施與混凝土裂縫的產生有著極大的關系。對現場拌制的混凝土,應按照設計圖紙的要求強度等級,根據所用的骨料及其含水率配制施工的配合比,做到每盤過磅,嚴格控制骨料、水泥、水的用量,并在監督工程師的監管下進行隨機取樣,制作混凝土試件;混凝土的澆筑要嚴格遵照澆筑流程,合理安排施工工序,在混凝土澆搗前,應先清理好基層并澆水浸濕模板,澆搗時既要振搗充分又要避免過度,對已澆筑的混凝土,終凝前還應進行二次振動,以減少初凝時收縮形成的裂縫、氣孔,提高其粘結力和抗拉強度;混凝土的養護主要是保持混凝土表面溫度適當以及足夠濕潤,為減少混凝土凝固期間表面的水分蒸發過快,最好覆蓋上麻袋、稻草或者砂等,以防止混凝土干縮產生干縮裂縫。普通的混凝土澆水養護時間不得少于7天,而摻用了延緩型外加劑或是有抗滲性要求的混凝土,養護時間不得少于14天,
5、結束語
在建筑工程中,建筑結構裂縫的產生將嚴重影響到工程的質量,同時也相對減少了建筑物的使用壽命,降低了建筑物的安全保障系數。因此在進行建筑結構的設計時,設計人員應認真負責,將裂縫產生的可能性及原因考慮全面,并及時做好相應的防治措施,降低裂縫對建筑物造成的損害。
參考文獻:
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【關鍵詞】重要意義 建筑能耗的基本情況發展緩慢的因素對建筑節能的看法
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑實現節能的重要意義
在經濟快速發展的今天,住宅建筑的節能已經成當前房屋建筑的主旋律,住宅的節能建設不僅加快了住宅建設的現代化和多元化,同時,也推進了住宅建設的可持續發展。我國和其他同緯度的發達國家相比冬季較冷,夏季較熱。在這種情況下,我國的隔熱性和保溫性能卻和發達國家相比落后很多。在整個建筑過程中,建筑用能浪費相當嚴重,如果照此長期發展下去,我國的能源生產也很難維持這種浪費的需求,所以說,開展建筑節能工作勢在必行。
二、我國建筑能耗的基本情況
隨著經濟的快速發展,我國建筑行業也呈現日新月異的發展趨勢,當前我國建筑行業正處于發展的高峰期,建筑的規模和發展速度,是之前無法比擬的,隨著近年來城鄉建設的發展,建筑面積也隨之不斷擴大,我國城鄉建筑面積就超過20億平方米,遠遠超過國外所有發達國家的年綜合的建筑面積,但是,和發達國家相比,我國的建筑面積中節能面積卻不足一億平方米,面對這樣的數字不得不讓人對建筑行業的未來擔憂。
我國是個人口大國,但資源相對較為匱乏,但我國單位建筑面積能耗目前卻是發達國家的2至3倍。與發達國家相比,我國建筑鋼材消耗高出10%至25%,我國建筑所用的污水回用率僅為發達國家的25%。,我國是一個人口大國,平均人口占有的耕地面積卻很少,而我國建筑行業所用的磚大多是采用毀壞耕地生產出來的,這樣發展下去,我國很難長時間的維持高消耗、高浪費的發展需求。
我國的建筑能耗量十分嚴重,位于我國綜合耗能的第一位。近年來,隨著經濟的快速發展,我國加快了城鄉建設的步伐,建筑業的快速發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。
我國建筑節能工作發展的時間較短,由于各項因素的限制,建筑節能工作長期得不到較大的發展,而我國建筑能源浪費又十分嚴重,迫使建筑行業不得不向建筑節能的方向發展。
三、建筑節能發展緩慢的主要因素
建筑節能一直是近年來我國建筑行業的重點工作,近年來,我國一直大力開展大規模的建筑節能工作,從農村到城市,從新見到改建、從易到難大力推廣建筑節能工作。但是,經過僅十幾年的發展,建筑節能工作并沒有真正的大力發展起來。依然停留在試點和示范的層面上。究其原因,主要有以下幾方面影響因素:
(一)開發商的接受程度。對建筑開發商而言,追求最大的經濟效益才是最終的目的,而建筑節能開發的成本較高,在當今社會還沒有真正的發展起來,開發商不愿鋌而走險發展節能建筑。
(二)節能建筑結構設計較為復雜。從節能建筑的設計港機構、設計角度以及施工的角度乃至計算達到的系數等和普通的建筑相比較為復雜,投入的人員和精力較多。
(三)節能建筑還沒有發展形成體系。目前在我國節能建筑的數量很少,我國建筑行業和人們對建筑節能工作的認識不到位,建筑節能的建筑材料和建筑工藝都沒有形成完整的體系。國家對建筑節能的規范還沒有列入強制執行的范疇。
(四)國家和地方政府缺乏對建筑節能的經濟鼓勵政策和必要的資金的支持。
四、關于對建筑節能的看法
建筑設計節能已經成為建筑行業未來的發展趨勢,節能的建筑不僅節省了建筑資源,還迎合了人們生產和生活的發展需求,下面就圍繞規劃與節能設計、建筑的單體通風與節能設計以及建筑的外遮陽的節能設計等方面對建筑節能作如下的闡述。
(一)建筑的規劃與節能設計
傳統的建筑設計中,開發商一直把建筑容積、采光空間的布局以及與周邊環境協調等問題,作為建筑規劃的核心問題。對于建筑的規劃設計很少把建筑節能考慮進去,建筑的規劃節能是指,在建筑規劃節能設計中,充分考慮建筑與外界環境的關系。把建筑節能作為建筑規劃的主旋律,充分利用自然資源,實現建筑整體上的節能。
(二)建筑單體的通風與節能的設計
對開發商而言,追求建筑利潤最大化是建筑開發商一直追求的目標,為了取得最大化的經濟效益,開發商往往要求建筑師按照房屋建筑的最高容積值進行設計,有的甚至是超值設計,導致一層樓出現八戶甚至八戶以上的現象時有發生,這樣實現了開發商利潤最大化的目的,卻對樓層的通風造成了一定的影響。特別是在炎熱的夏季,由于樓層的單體通風效果不佳。導致人們大多采用空調降溫。這樣在一定程度上增加了建筑使用的能耗。對于現代建筑窗戶的設計開發商大多采用立面窗戶的設計,這樣增加了窗戶的采光面積,但實際,這種立面的窗戶設計,實際能打開的窗戶的面積卻很小。這樣的窗戶設計,不但不能降低隔熱,同時還對室內的通風帶來一定的影響。
(三)強化建筑中的可再生能源技術
可再生能源有很多,最主要的可再生資源有太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等多種形式。在當今經濟快速發展的今天,可再生能源日益受到重視。開發利用可再生能源世界能源是持續發展戰略的重要組成部分。太陽能是一種非常潔凈的能源,同時,也是一種可再生資源,目前,國外許多發達國家都已經將太陽能資源運用到各行各業,近年來,太陽能資源也逐漸應用到建筑行業中來,和發達國家相比,我國在建筑節能方面還沒有真正運用太陽能,今后,我國應提倡太陽能在建筑節能中廣泛應用。
五、總結
近幾年,隨著經濟的快速發展和人們生活水平的提高,人們對住宅的舒適度要求越來越高,建筑能耗也呈現逐年上升的趨勢。目前,我國建筑能耗約占國民 經濟 總能耗的25%左右,并且每年還在逐年增長,其次,隨著建筑能耗的增加和大量空調設備的安裝,使得“城市熱島效應”越來越明顯。所以,實現建筑設計的節能勢在必行。
參考文獻
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論文摘要:減少暖通空調系統能耗意義重大,應從設計和系統運行本身充分考慮各種節能措施,以有效地達到節能環保的目的。
引言
我國幅員遼闊,地域寬廣。從北到南分為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。我國嚴寒地區、寒冷地區以及夏熱冬冷地區的部分城鎮都需要采暖,采暖燃煤對大氣造成嚴重污染。與此同時,我國大部分地區夏季炎熱,空調又日益普及,建筑空調能耗正在迅速增加。據統計,空調能耗占建筑能耗的55%左右,約占社會總能耗的20%。因此空調系統的節能不容忽視,降低空調系統的能耗對減少建筑系統總能耗的意義重大,同時對緩解用電緊張局面,優化能源結構和提高能源利用率也具有十分重要的意義。
1暖通空調的作用及產生的效果
1.1暖通空調的作用
安裝暖通空調是為室內提供舒適的工作和生活環境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調中,以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標,在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調室內,主要以滿足生產工藝為標準。
1.2暖通空調對人體的影響
由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導致室內污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發出的多種致病化學物質,加上通風換氣量的明顯不足,空氣在室內循環造成室內空氣品質嚴重不合格。
如何才能有效地解決空調房間存在的空氣品質問題,已引起人們的廣泛關注。通過通風換氣向室內提供大量新鮮空氣,是改善空氣質量的有效措施。但同時意味著增加新風負荷。利用增加新風量和排風進行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調的運行耗能。
2影響暖通空調的不利因素
在房屋建筑熱工設計時,為了能達到房間內有舒適的微氣候,需要恰當地利用房屋圍護結構的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規劃設計、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個方面。
2.1圍護結構的作用
圍護結構包括外圍護結構和內圍護結構。外圍護結構包括屋面、外墻和窗戶等;內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護結構的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如北京地區,通過圍護結構的傳熱損失占全部熱損失的77%,在沈陽地區,占65%左右。由此可見,改善圍護結構的熱工性能對暖通空調節能有著很重要的作用。
2.2規劃設計的作用
建筑物的規劃設計是建筑節能設計的重要指導,規劃節能設計需要從地址選擇、功能分區、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節性尤其冬季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境等方面進行規劃布局。主要為優化建筑物微氣候環境,重點考慮利于節能,充分重視利用太陽能及冬季主導風向、地形地貌的自然優勢。節能規劃設計就要分析構成環境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規劃布置,認真分析,充分論證,利用和改造不利為有利,形成良好的、利于節能的微氣候環境。 3暖通空調的節能設計
空調節能系統的設計必須根據工程具體情況,對空調運行季節進行全方位、全過程的分析,找出一個合適的方案,使空調系統在不同的室外氣候參數或室內狀況下都可以經濟、合理、正常地運行。
3.1采用合理的冷熱源
對系統設計中的設備進行合理選型是影響空調節能的關鍵因素,合理配置中央空調系統的冷熱源對節能和能源合理利用關系重要。中央空調系統常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。比如:浪化鏗機組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節能,,適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。
3.2采用蓄冷系統
各地區經濟發展不平衡,但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際,在用電高峰時電力供應不足,而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區,就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統將水制成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出去,這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果,并能產生較好的經濟社會效益。
3.3采用變頻應用系統
變頻技術在現在空調系統的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調系統的某些不足,還能較大地降低能耗、節省運行費用。采取變頻技術的原因是:
3.3.1設計人員在進行設備選型時,通常會預留一定的富裕量,事實上設備很少會在全負荷下運行,甚至不可能出現全負荷運行的情況。
3.3.2建筑物由于使用環境的變化,負荷也會發生相應的變化。
3.3.3建筑物的實際負荷會隨著室外氣候的變化而產生波動。正常情況下,空調設備只能按設備的額定功率運行。當負荷降低時,設備仍以額定功率全負荷輸出運行。這就必然造成能量的浪費。如果使用變頻技術,使空調設備的輸出功率隨著負荷的增減而變化,就會起到明顯的節能效果。根據空調負荷狀況,改變水流量或風流量能有效地實現節能。變風量( VAV)空調系統是通過末端裝置來補償室內負荷的變動,調節室內送風量以維持室溫。變水量系統(風機盤管)是通過水量控制的方法來調控溫度的。通過對水量、風量及主機的變頻控制調節,可以實現所需空調負荷的用時匹配,使其達到節能的目的。
4再生能源在暖通空調中的應用
可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優勢,因此在能源日益短缺的今天,盡量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空調中的應用方式有以下幾種:
a)太陽能的利用
b)自然風的利用
c)地下水的利用
d)土壤能的利用
e)風能和海洋能的利用
【論文摘要】:現澆混凝土樓(屋)面板是現代建筑的主要結構形式之一,其結構整體性好、安全性能高,但設計和施工等因素的影響以及混凝土自身的抗拉強度低而容易產生裂縫。因此必須采取措施預防及控制裂縫的發生。文章歸納了裂縫的類型及成因和預防控制措施。
在房屋建筑工程中,現澆混凝土樓(屋)面板是現代建筑的主要結構形式之一,與預制混凝土板相比其結構有較好的整體剛度,抗不均勻沉降性強,結構安全性高,對結構抗震有利。雖然投入較大,但隨著人們生活水平的不斷增長和對安全意識的不斷提高,在房屋建筑工程中,越來越多的使用現澆混凝土樓(屋)面板,有些地區已明確規定在房屋建設中不準使用預制混凝土板作為承重構件。但是由于設計和施工等因素的影響,以及混凝土自身抗拉強度低、抗變形能力差、受拉時容易產生裂縫,當裂縫寬度超過一定程度時,就要影響建筑的使用功能。一些已竣工房屋建筑的現澆混凝土樓(屋)面板,已出現了不同程度的裂縫,在社會上造成了一些不良影響,也使很多業主為此而擔憂。因此,必須采取措施,預防和控制混凝土裂縫的發生。
一、現澆混凝土板裂縫的類型及產生的主要成因
混凝土裂縫按形成原因可分為外荷載作用引起的結構性裂縫和受變形變化引起的變形裂縫兩大類。前者是結構受外荷載作用引起,通過合理的結構選型及配筋,基本能避免產生結構性裂縫;后者主要由于材料本身性質,構造措施不足,施工管理不善和溫差變化、不均勻沉降等多種原因引起。混凝土開裂多數裂縫屬這種裂縫。而裂縫發生的部位最常見是在樓板的陽角,多種原因引起。混凝土開裂多數裂縫屬這種裂縫。而裂縫發生的部位最常見是在樓板的陽角,其主要原因是混凝土的收縮特性和溫差的作用。同時,由于樓板陽角受到四周剛度較大的構件(梁體或剪力墻)的約束,限制了混凝土樓板的自由變形,因而在溫差和混凝土收縮變化時,樓板陽角處容易產生裂縫。常見的混凝土樓板裂縫的類型及成因主要有以下幾種情況:
1.混凝土收縮變形引起的裂縫
混凝土收縮裂縫根據其形成的時間分為硬化前、硬化中和硬化后裂縫;初凝和終凝階段是混凝土膠結硬化的重要過程,也是裂縫的多發期,其龜裂就是常見裂縫之一。同時,混凝土因硬化而體積縮小,樓板四周受支座梁體的約束而不能自由伸展,當收縮引起板產生的約束力超過一定程度時,早期混凝土強度極低又不足以抵抗,就會在板應力相對較集中的板角處開裂,其走向與板的對角線相垂直。引起裂縫的原因包括:混凝土水泥用量、含水量、水灰比、坍落度等過大,骨料級配差;振搗不實或混凝土澆筑后氣溫高未及時養護或養護不到位,風吹日曬后表面水分蒸發過快而急劇收縮開裂等。一般商品混凝土的收縮量要比現場攪拌混凝土大。現澆混凝土樓板未能連續澆灌而設置施工縫后,新舊混凝土間形成接縫,如處理不當,也容易因收縮而發生裂縫。
2.環境溫度變化引起的裂縫
混凝土線膨脹系數約為10×10-6/℃,即溫度每升高或降低10℃,混凝土會產生0.01%的線膨脹或收縮,即熱脹冷縮變形。環境溫度變化影響了樓板及梁的變形與開裂,一般板的厚度遠小于梁高,板全截面隨氣溫的變化而變化,而梁的截面高則大于板厚,溫差變形則大大滯后于板,特別是急冷急熱后尤為明顯。如氣溫驟降或曝曬后突受雨淋冷卻時,板收縮量突然變大而梁則大大滯后,使板收縮時受梁的限制產生拉應力而開裂,板長度越大,越易出現垂直于板長邊的貫穿裂縫。而當氣溫急劇升高時,板發生膨脹,而梁變形滯后則限制板的膨脹,使梁受拉,致梁側產生豎向裂縫,有時包圍梁腹截面。梁裂縫也可常見于屋面板隔熱差而板下通風良好,夏季時板面溫度極高而板下溫度較低這種大溫差情況。
3.不均勻沉降引起的裂縫
由于沉降縫或伸縮縫的設置,往往給建筑物處理及使用帶來麻煩,較容易引起滲漏,所以一些建筑物沒有設置必要的變形縫。當基礎沉降不均勻時,特別是對沉降相當敏感的框架結構,容易在不均勻沉降的相鄰柱位處產生沉降裂縫,同時墻體也會在相應部位開裂。另外,轉角角柱處也是不均勻沉降開裂的多發區。
4.應力集中引起的裂縫
主要出現在轉角處或結構剛度突變的地方。當平面布局凹凸較多時,轉角也較多,轉角處由于剛度突變形成薄弱部位,當受到混凝土收縮、溫度變化或少許沉降差影響時,易產生集中剪拉應力而開裂。切角裂縫一般不會引起墻體開裂。
5.預埋管線引起的線管裂縫
一些地區習慣于將PVC電線管預埋于樓板結構中,且線管多層交差重疊,施工時為方便線管固定,將其綁扎在板底鋼筋上,造成混凝土澆灌后鋼筋與混凝土失去有效的結合,該處板的有效厚度大大減少,形成樓板的抗拉、抗彎薄弱點。在秋冬季節氣溫變化大、空氣干燥、濕度低等多種不利因素影響下,混凝土收縮加劇,導致樓板產生較大的內拉應力,于是在電線管預埋處的薄弱位置發生開裂,使內拉應力得以釋放。通常裂縫位于PVC線管處,縫寬約0.2~1.2㎜,且貫通板厚。
6.荷載作用下引起的結構性裂縫
主要是結構受外荷載或自重作用下,材料承載力不足或不起作用,板受拉或剪切破壞而產生的裂縫。這種裂縫除結構設計不合理外,施工管理不善,支座處負筋下沉或板厚不足是導致結構裂縫的主要原因。當負鋼筋下陷嚴重時,鋼筋無法發揮抗拉作用;或是板厚嚴重不足時,則會導致結構抗力下降,結構抗力不足以抵抗拉應力或剪切應力而開裂,裂縫通常位于梁側且平行于板長邊,嚴重時也可環繞四周梁側。此時板面將出現破壞性裂縫。
二、裂縫的預防和控制
根據裂縫產生的原因及多發部位情況,在工程設計中采用合理的措施,必然能預防及控制樓板裂縫的發生,從而加強混凝土樓板的抗裂性。
1.建筑結構設計
平面布置上應盡量減少凹凸現象,必要時設置變形縫。減少結構在平面內和上下層間的剛度突變,避免由此引起板角等薄弱部位的剪拉力集中,造成板剪拉開裂。當不可避免時,應局部處理加強,逐漸過渡。
2.控制變形減少沉降量
工程設計中往往重視結構承載力驗算,而忽視變形和沉降,由于變形或沉降差,樓板才會發生沉降裂縫和切角裂縫。一些地基地質條件差,沉降變形大的建筑,產生裂縫的現象比地質條件好、沉降量小的多得多。如支承于持力層較好的強風化土或變形小的殘積土等土層,或者以端承樁為基礎的建筑,其沉降量很小,裂縫較少出現。而一些持力層較差的地質由于基礎沉降量大,而易產生不均勻沉降,時常有樓板開裂的現象發生。所以,對地基地質條件較差的建筑物,除應滿足結構承載力要求外,控制沉降變形是基礎設計應考慮的關鍵因素。
3.設置后澆帶
后澆帶是施工期間保留的臨時性溫度收縮變形縫,是一種專業留設的特殊施工縫。當樓板結構長度超過40m~45m而不設縫,高低層相差大或地基變形大等可能導致沉降差時,適當設置后澆帶,可以消除早期收縮和沉降差。對超長板,后澆帶間距宜控制在25m~30m間,為消除沉降差而設置的后澆帶,應根據功能性質,從首層到天面層逐層設置,有地下室的也應包含地下室剪力墻設置,并于主體結構(含磚砌體等主要荷載)完成后再澆筑后澆帶。
4.剛體變化較大的地方增加負筋及板厚
在凹凸變化較大處或框剪結構的剪力墻周圍,特別是剪力墻的樓梯間或電梯井周邊,其剛度遠大于周邊結構,極易因剪拉應力集中而使剪力墻周圍板塊產生剪拉開裂。采用周邊板塊加大板厚,加大配筋率、配置雙層雙向鋼筋等技術措施,可有效抵抗剛度突變產生的剪拉應力,避免產生裂縫。
5.增加構造鋼筋及合理配置鋼筋,能明顯改善混凝土性能及控制裂縫的產生和擴展。并對一些薄弱部位進行加強處理。
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(1)在板陽角部分配置抗拉鋼筋,以減少產生切角裂縫。板周邊配置負筋,但不足以抵抗因變形引起的板角集中拉應力,在板角增加抗拉放射筋(面筋),位置與產生裂縫的拉力作用方向一致,以角柱外角為極點,成放射狀布置,鋼筋全部錨固于角柱內,可用9φ8@100或9φ10@100,長度可接近板的中線,不宜小于2100,一旦太短,切角裂縫會外移至放射筋外圍。如果角板跨度較小,也可配雙層雙向鋼筋。
(2)屋面板及梁由于受溫差的影響較大,較易因溫差驟變而產生溫度裂縫。可適當減少板分布鋼筋間距,如采用φ6@200。另外,屋面框架梁腹板高大于300時,每側應增加縱向構造鋼筋,鋼筋直徑不小于φ12,間距不大于200,相應可減少屋面梁產生橫向裂縫。
(3)板面受力鋼筋按小而密的原則布筋,可有效減小溫差及收縮產生的裂縫。如某小區地下室頂板厚250,配雙層雙向φ12@200鋼筋,頂板上僅覆土40㎝,出現數處裂縫;在小區的另一地下室頂板采用φ10@140鋼筋等置代換,頂板上覆土60㎝,未出現裂縫。
(4)提高混凝土等級和增加樓板配筋率。當經濟條件允許或建筑物需要時,提高混凝土強度等級,增加板的配筋量,可大大提高樓板的抗裂能力。
(5)施工技術措施。為了減少裂縫,施工中還應采取一些技術措施。如澆混凝土時應鋪設臨時道路,避免對面層鋼筋的踩踏。另外,還應注意對樓面混凝土的養護,可以采用蓄水養護或覆蓋麻袋保濕養護等措施,以減少混凝土干裂和塑性裂縫。
三、裂縫處理
【關鍵詞】:高層建筑;圍護結構;節能;
復合墻體節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能論文耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3·3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3·76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示,我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。目前全國房屋數量有400億m2左右,房屋建筑規模看來已超過所有發達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19·7億m2,這幾年差不多都是接近這個數字。而據預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億m2,其中城市171億m2。然而,截至到去年,我國節能建筑的總面積還只有2·3億m2,在每年近20億m2的竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節能建筑,只占3%左右,也就是說有97%屬于高耗能建筑。我國的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設計、規劃的一部分,城市設計是一項十分復雜的工作,我國在這方面的經驗不多,而且管理機制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協調,甚至失去控制,有許多的問題等待我們去解決,有待于探索和改進,所以說,今天的高層建筑設計仍處在一個不太成熟的階段。
高層建筑體形龐大,如容積率過高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區,城市人居環境質量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風氣,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大。
建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發。35%熱量從墻體散發,如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地熱泵技術,如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術時結合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節能不僅是建筑本身的節能,且由城市的綜合環境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;護結構保溫、隔熱的性能;門窗質量等許多綜合性因素構成,因此,高層建筑的節能首先應為設計者重視。
1優化建筑位置及朝向設計高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。據有關資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要意義。城市規劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節能有著直接關系。如,在北緯40°~45°度地區,冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季節,建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。
2優化圍護結構墻體設計(1)外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,因此,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料,目前在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。但存在問題較多,節能的效果仍達不到標準的要求。圍護結構的材料布置分外側和內側,在寒冷地區的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內產生冷凝水,保溫層設在外側更為妥些。
(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。對于輕質的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:1)抗震能力差,易松散,與結構構件結合不好,整體性能差。2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構件等。3)不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現冷橋。4)墻表面易出現裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環節。據測定,高層建筑所出現的冷橋約占整個熱損失的5%~13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。(3)國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。如:美國研制的TB型保溫隔熱復合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內填入高效保溫材料,墻體傳熱系數K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。
3影響建筑節能的其他因素(1)高層建筑護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多,國外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國洛杉磯的好運飯店、法國戴高樂機場候機樓、紐約第三大街53號辦公樓都是圓型或橢圓形,我們知道,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。(2)高層建筑的“風環境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風力對建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當,墻體內部易產生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。3·6恢復補償功能將試件放入水中養護14天測其膨脹率,然后放空氣中任其干燥28天。失水后的試件產生微量干縮,重新放入水中后試件恢復失去的膨脹和自應力值,經試驗,第一天恢復20%~30%;第3天恢復40%~50%,14天基本全部恢復。3·7微小裂縫自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墻板由于某種原因出現微小裂縫,膨脹纖維防水劑中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成針柱狀鈣礬石晶體。當重新接觸水后繼續增長,經過一段時間會發生物理和化學的結合,晶體大量填充縫隙,使裂縫愈合。
關鍵詞:房屋安全鑒定,裂縫成因,處理對策
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
前言:大量的科學實驗研究和工程實踐證明,房屋中的裂縫問題是普遍存在的,裂縫的產生由材料固有的物理特性而決定的,具有不可避免性,因而在一定程度上是允許的。房屋的破舊始于裂縫的形成,建筑物受設計圖紙、材料特性、環境因素的影響、地基沉降等因素的影響,易造成裂縫的出現,因此在房屋安全鑒定過程中,應該多方面考慮房屋裂縫出現的原因,從而保證房屋的耐用性。
1 房屋裂縫的定義概述
裂縫是由固體材料特有的物理性質所決定的,某種不連續現象,是不可避免的,但要其有害程度控制在適當的范圍。房屋物的裂縫的產生源于荷載和變形,結構材料的抗拉強度小于荷載時,構件會在薄弱處產生裂縫。房屋結構構件的裂縫大體分為兩類:荷載裂縫與變形裂縫,其中3/4以上是變形裂縫,溫度裂縫屬于變形裂縫中最普遍、最復雜和最難解決的類型。變形裂縫一般在竣工后一兩年的時間內出現,并持續增多,地基沉降兩三年內保持穩定狀態,干縮變形會在一兩年內完成。溫度裂縫在經過兩年左右的時間,能穩定在可控的范圍內,但隨著季節的變換呈現周期變化。荷載裂縫由于不具有自行穩定的特點,荷載持續作用會持續發展,最終威脅到房屋結構的安全。
2 房屋裂縫的成因
2.1 溫差變化產生的裂縫
據調查,溫度的變化是房屋墻體裂縫的出現的主要原因,一些地區夏季屋頂或墻壁受到陽光直射影響,墻面溫度最高可達65℃以上,冬季室外墻體最低溫度可達-15℃以下,溫差可達80℃以上。混合結構由不同的材料組成,具有不同的溫度變化特性,例如混凝土的溫度膨脹系數是普通磚砌體的兩倍。房屋自身的整體結構之間相互約束,溫差變化大,混土屋蓋變形越大,當墻體某一點所產生的壓力大于磚體的極限抗拉強度時,墻體就會產生裂縫。此外,具有硬度大、快硬性、失水快等特性的材料,如水泥等,裂縫產生的可能性越大。
2.2 地基沉降產生的裂縫
房屋地基土不均勻或松軟時,極易發生不規則沉降,沉降量不同致部分材料產生相對位移,墻體承受巨大的剪力,隨之產生附加應力,當結構的剛度、材料強度無法得到滿足要求時,裂縫就會形成。斜向裂縫是因不均勻沉降產生最為常見的現象之一,會集中在窗臺角的位置,具有砌體應力大、裂縫呈斜線狀、縱墻抗彎度小等特點。
2.3 房屋設計和材料質量引起的裂縫
由于部分房屋在設計時,未考慮房屋所在位置的實際狀況,忽視環境溫度、材料結構剛度等因素的影響,設置的變形縫不符合規范,房屋圖紙設計不合理,使混凝土在凝結的過程中產生應力,從而導致裂縫的出現。另外,房屋住戶及使用者對工程材料結構不甚了解,把所有裂縫原因歸于施工的材料質量上,這也從側面表現出房屋用戶對施工質量的信任度偏低,因而設計及施工者要重視質量問題。
2.4 建筑材料干縮、水分流失引起的裂縫
混凝土砌塊及其他膠凝建筑材料,由于本身含水量大,隨著溫度的升高,材料易出現較大面積干縮。此類收縮裂縫,不會造成材料結構破壞,但會對墻體的外部美觀造成影響。干縮穩定的混凝土材料,再次達到含水飽和時,會再次干縮,也稱之為第二干縮,能達到第一次干縮的百分之八十,當砌塊干縮所產生的應力大于極限強度時,便會產生收縮裂縫。
3 房屋安全鑒定的裂縫分析
3.1 判明房屋裂縫的受力性質
按照房屋裂縫受力性質及其破壞形式劃分,可分為脆性破壞裂縫、塑性破壞裂縫兩大類。脆性破壞是沒有征兆的,突然發生的,一旦發生,會極大地破壞材料結構強度,從而引發受壓構件裂縫,此類裂縫非常危險,必須加固或采取其余的安全措施。塑性破壞與脆性破壞截然相反,會有出現較為明顯的變形或裂縫預兆,便于及時采取補救措施,其危險性較低。受拉構件、彎構件的正面截面拉力所產生的裂縫屬于塑性破壞裂縫,裂縫對材料結構所產生的影響,受裂縫的位置、長度等情況變化而有所不同。
3.2 房屋裂縫穩定性的判定
混凝土結構構件裂縫,按擴展性質可劃分為穩定裂縫、活動性裂縫及發展裂縫三類。穩定裂縫的寬窄度長時保持不變,活動性裂縫的寬度或長度受周圍環境的影響而有所擴大,發展裂縫深度則隨著時間的推移而增長。裂縫的產生是不能避免的,但裂縫若相對穩定、寬度也不大時,就屬于安全構件,不具有危險性。若房屋裂縫隨著時間的推移不斷擴展,應力達到極限,承載力受到影響時,便需要及時采取補救措施。裂縫的穩定性,擴展性受環境的影響,因而在房屋安全鑒定中,應根據具體的條件加以分析與判定。
3.3 房屋結構構件變形分析
受荷載、氣候條件等因素的影響,在長期使用中,房屋構件易出現變形及移位的問題。在對房屋結構變形進行分析時,應注意變形的穩定性、和發展性。基本穩定的變形屬正常情況的變形,若發展很快,易破壞房屋組織結構,要及時采取措施來補救。一般情況下,結構地過度變形,反映著材料結構的剛度或穩定性不強,有材料本身的質量、斷面尺寸、荷載等都是影響結構變形的因素。結構的變形不能直接反映房屋構件的強度,但會對結構構件的正常工作產生直接的影響。在房屋安全鑒定時,必須結合裂縫和構件的穩定性加以考慮。
4 房屋裂縫的防治及處理對策
4.1 溫度變化裂縫的預防措施
混凝土結構屋面的伸縮變形是溫度變化裂縫產生的直接原因。圖紙設計階段與施工,應該根據建筑物環境,布置屋面的保溫層或隔熱層,并避免高溫施工。要留置伸縮縫,間距必須符合現行規范,以此來降低溫差裂縫出現的可能,長度在1.2米以上的現澆混凝土挑檐,應設置20mm以下的分格縫。在閣樓層設置擠塑保溫板,避免陽光直射,利用瓦面屋頂的波形空隙通風散熱,降低屋面溫度,防治裂縫的產生。對現澆板、混凝土結構進行施工時,應注控制水泥品種的選用和水泥用量,以減少溫差,另外,可改進工藝技術,如在混凝土終凝前,采取二次震動,提高養護工藝。
4.2 地基不均勻沉降裂縫的防治
由于房屋地基沉降不均勻,部分材料產生位移,建筑物的安全性受到威脅,采取一鏟灰,一塊磚,一揉壓的建筑方法可有效的裂縫的出現,同時在底層窗口下墻體配備鋼筋,使磚瓦與構造柱連為一體。除此之外,在房屋安全檢測中,應加強地基的檢測,及時處理探測出的軟弱部分,采用整體性好的材料,加強房屋的抗壓能力。在圖紙設計階段,選擇簡單的結構,對門窗以及承重墻進行合理的布置。施工階段中,要合理安排施工順序,先搭建較重的結構,并加強沉降監測工作。
4.3 砌體材料的裂縫防治對策
施工過程中,不飽滿或特殊的豎縫砂漿構造,會導致砌體材料產生裂縫。蒸壓灰砂空心磚等砌體外觀和尺寸良好,但受其本身特性的影響,對溫差相對敏感,導致墻段中部及外墻窗產生豎斜裂縫。嚴格執行相關施工操作步驟,改進磚面造型,控制蒸壓灰砂磚的含水量,保證空心磚在投入使用前處于穩定期是預防砌體材料裂縫出現的主要措施。
5 結束語
房屋的安全鑒定工作,與房屋住戶的生命財產安全密切相關,具有十分重要的現實意義。房屋結構的裂縫問題,是影響房屋安全的主要因素,因此在房屋的安全鑒定中,應多方面分析結構裂縫的成因及處置方法,這也是也是房屋鑒定的目的之一。因此,工作人員只有對裂縫有了足夠的認識,積累豐富的房屋鑒定知識,采取適當合理的施工方法,才能提升建筑的安全質量,為廣大居民提供更加安全舒適的生活環境。
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【論文關鍵詞】綠色幕墻 環保節能 動態節能
隨著幕墻在建筑中的不斷應用,人們環保意識的不斷進步,社會對環保和節能的呼聲越來越高,人們對于幕墻的綠色環保和節能也提出了新的要求。目前在各種建筑中,綠色環保幕墻的應用也越來越多,技術也從實踐開始走向成熟。
本文對光電幕墻、雙層動態節能幕墻和生態幕墻等綠色環保節能幕墻及其動態節能技術進行介紹和闡述。
1綠色環保節能幕墻的應用背景
據相關資料顯示,我國目前每年房屋建筑面積約有10億平方米,其中的住宅面積約有5到6億平方米,工業面積約有1億平方米。我國的建筑能耗占全國總能耗的40%以上。是相同氣候發達國家的2至3倍,因建筑門窗幕墻部分不節能的耗能占建筑能耗的40一50%。
據估算,我國每年竣工的幕墻工程的能耗影響巨大,如果不能正確的加以引導與管理,很有可能會出現大規模消耗常規能源,對能源供應、資源利用和環境保護帶來巨大的壓力,從而可能帶來嚴重的能源、環境與資源問題。影響到我國經濟社會的和諧發展。因此,綠色環保節能幕墻的應用具有重要意義。
目前。我國方大公司在國內已經率先研制成功的太陽能光電幕墻,引起了與會專家的高度關注。而且,該產品已在方大集團科技中心大廈工程中得到首次應用.相信類似的綠色環保節能幕墻工程將會得到越來越廣的應用。
2綠色環保節能幕墻簡述
綠色環保節能幕墻。就是具有無污染(或者污染很低)、并具有環保和節約能源功能的幕墻。這是幕墻今后發展的必然趨勢。目前應用比較多、研究比較多的有三類:光電幕墻、雙層動態節能幕墻,以及生態幕墻。這三類綠色環保節能幕墻的應用與動態節能技術在后面的論述中詳細介紹。
3光電幕墻及其動態節能技術
光電幕墻的產生是在二十世紀初期。隨著世界經濟的發展,一些國家出現能源危機。常規發電成本的不斷上升和人們環保意識的不斷增強。致使他們紛紛推廣、實施太陽能利用技術,并提出了“建筑物產生能源”的概念.推動了光電技術應用于建筑物的科研和使用,由此光電幕墻開始研發。
光電幕墻設計時。要考慮光電池組、光電板、導線、集成電路、整流器等各因素。還需考慮幕墻傳統的安全、防護、密封、裝飾等功能。各項指標必須滿足國家標準規定,使其達到最佳使用效果。此外,還要考慮安裝方向,安裝陽光照射時間長的部位,等等。
3.1光電暮墻
光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻.它是用光電池、光電板技術,把太陽光轉化為電能,它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量。使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動,從而產生電壓.這稱為光電效應。光電幕墻代表著幕墻技術發展的新方向。
4雙層動態節能幕墻及其動態節能技術
4.1雙層動態節能暮墻
雙層動態節能幕墻.它是由雙層結構組合而成的幕墻,由外層幕墻、內層幕墻、遮陽幕墻、進風幕墻、出風裝置組成。內層一般都有能夠開啟的門窗。在外層幕墻的遮擋下,室外環境再惡劣也能保證內層門窗的正常開啟.外層幕墻的進出風口和內層門窗的開啟均能控制。內外層之間的熱通道。可利用太陽能產生煙囪效應或溫室效應,從而做到既保證必要的通風、換氣,又能夠節約能源。因此。雙層動態節能幕墻又被稱為熱通道幕墻,按通風原理分為自然通風和強制通風兩種系統。
4.2雙層動態節能幕墻的性能特點
雙層動態智能節能幕墻。在幕墻內配有電動閃開內倒窗、平行外開窗、電動遮陽百葉以及電動通風vi;頂部采光頂為鋼結構形式,采光頂分為兩層布置,上層為電動遮陽百葉系。下層為帶有電動滑窗的隱框玻璃幕墻;采光幕墻占到整個幕墻面積的比例較大.易于獲取良好的光線。
所以。雙層動態節能幕墻,在動態節能上具有極大的優勢。它具有的技術性能包括:
1)運用動氣熱壓原理和煙囪效應。讓新鮮的空氣進入室內,把室內污濁的空氣排到室外,并且能夠有效防止灰塵進入室內,具有綠色的環保功效。
2)它對冬天的“冷處理”和夏天的“熱處理”非常合理,具有卓越的冬季保溫和夏季隔熱功能。因此具有典型的動態節能性。
3)合理的采光功能,可根據使用者的需要,調整光線的變化,改善室內環境。
4)卓越的隔聲降噪功能,為使用者創造寧靜地工作生活環境。
5)技術含量高,構造特殊,具有良好的視覺美感。從上述的幾個特點可以看出,雙層動態節能幕墻具有良好的綠色環保節能性。
5生態幕墻及其動態節能技術
5.1生態幕墻
生態幕墻,它是隨著建筑生態化的發展而發展的。所謂生態建筑。是指根據建筑物的使用功能或使用要求。能夠改變建筑生態和建筑色彩的建筑稱之為生態建筑。根據使用功能或使用要求,能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻,生態幕墻是生態建筑的一種,是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略,以使用的高新技術為先導,以生物氣候緩沖層為重點,節約資源,減少污染,是健康舒適的生態建筑外圍護結構。
生態幕墻,可以在建筑與周圍生態環境之間,建立的一個緩沖區域,既可以在一定程度防止各種極端氣候對室內影響,又可以強化各種微觀氣候調節的效果,進而滿足人們種種舒適的要求,并且能夠達到適當節能的目標。生態幕墻建造,超出常規建筑學和建筑工程學的范疇。是一個系統工程,需要建筑師、結構工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理,了解機械加工、裝配以及物理、化學和自動控制等相關科學專業的知識,需要多學科的協調,各專業的通力合作。
生態建筑與生態幕墻在三維空間中,引入了時間,在功能及美學上具有獨特的意義,可以稱其為“四維建筑”,即靜與動,封閉與開放,收斂與張開,空間與時間,使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩,拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術,對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展,有著獨立的價值和意義。這種幕墻在德國研發和使用較早,技術成熟得到廣泛的發展,典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約42大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學圖書館等都屬這類幕墻。
5.2生態幕墻的節能與性能特點
生態幕墻是科學技術的綜合體現,生態幕墻具有以下性能特點:
1)傳統幕墻理念是幕墻與自然生態環境相分離,對自然通風考慮不夠:而生態設計理念是幕墻與自然生態環境組成統一的有機體。精心設計自然通風。
2)傳統幕墻是沒有或很少考慮有效的資源,能源再生利用及對生態環境的影響;而生態是必須考慮節能,資源重復利用,保護生態環境.積極利用太陽能等自然能量。
【關鍵詞】建筑設計;水暖設計;廚房;衛生間;注意事項
中圖分類號: S611文獻標識碼:A 文章編號:
在一個建筑體中,廚房和衛生間的水暖設計是整體的重中之重。論文以此兩處的水暖設計為例,并結合其他注意事項,對建筑水暖設計中應注意的細節問題進行淺略的探討。
1.廚房和衛生間的水暖設計分析
1.1設計總體要求
以整體化設計理念為前提,立足全局,注重細節,與其他專業相互配合,密切協調,使廚衛設備向著配套化、定型化、標準化、節能節水化的方向發展,促使適合于大眾家庭的整體式衛生間逐漸占領市場,為住戶設計一套實用、衛生、舒適的廚房、衛生間。結合當地自然條件和社會環境,在使用效果上達到方便、衛生清潔、高壽命、節水節能的預期目標。
1.2設置管道井
廚房和衛生間內進出排放管道的劃分越來越細致,再給住戶提供更為便利的生活條件的同時,也給我們的設計工作帶來了困擾。各種管道細分如下:自來水管道、廚房排水立管(此管單設,不能與衛生間排水管共用)、糞便污水排水管道、熱水(或太陽能)管道、洗滌廢水排水管道(此水較清潔,收集處理后成為中水再供給住戶)、中水供水管道(用于廁所沖洗)、采暖管道(北方采暖地區)、燃氣管道(有集中供燃氣的地域)。這八種管道,如果明裝不僅占地面積較大,也會降低室內的美觀程度,所以最好設立集中管道井,將立管(燃氣管道除外)全部安裝在管道井內,同時也方便廚房和衛生間的共用管道。設置管道井,也要在管道井內加設排水設施。因為一旦有誤操作或管道井內因設置各種閥門導致有泄漏發生,就會造成水患:同層中相互影響,上層對下層造成影響,更有甚者,多層住宅頂層管道井泄漏,造成水順管道井滲漏至一樓。由于管道井大都不進行防水,(即便防水也意義不大,水可從管井門流出)從而對該單元樓道乃至整個單元各樓層造成影響。為解決這一問題,建議給水、采暖管道井加設排水設施,可在管道井中設一類似雨水斗的盛水容器,通過一個45°彎頭和一個45°三通連接在管道井加設的排水立管上,盛水容器的有效盛水高度在100毫米以上,盛水底面與接入立管處之間高差保證500毫米以上。如此,一旦管道井有水滲漏,可通過增設的排水設施直接排除,而不會通過各層管道井滲漏到該層居室內。
1.3室內管道設計
廚房和衛生間時有漏水現象發生,不但影響了室內衛生,也容易引起樓上樓下鄰里糾紛。所以在設計上應該高度重視。在選擇相應的管道時,自來水、熱水管道采用DN20,中水管道采用DN15。分戶燃氣管道的規格要大于4m3/h,在衛生間內,洗衣機和拖布池要有專用的水龍頭,自來水管道要增設1至2個備用三通,以便于用戶在未來增加設備時選用。各種立管要設置在管道井內,橫管也要最大限度的暗藏或者隱蔽,以保持室內的美觀性。近幾年來,太陽能熱水器較為普及,不僅節約了能源,更有利于用戶減輕對集中供水系統的過分依賴。太陽能熱水管除了接到浴盆,洗臉盆以外,還要接到廚房的洗滌池上,因為冬天洗菜洗碗需要熱水。
1.4通風與采暖設計
廚房和衛生間是室內的主要空氣污染源,不同于臥室和客廳的通風需要,廚房和衛生間的通風要求是排除廢氣。在密閉的室內,廢氣對人的影響要大得多。而在目前的居住環境內,住宅大多沒有主動換氣裝置。廚房有排油煙機,但是僅僅是烹飪的時候開啟,烹飪結束后關閉,不能很好地排除殘余廢氣。在冬季和夏季,由于采暖和空調,人們往往緊閉門窗,室內的排風只能通過廚房、衛生間的排風裝置完成。衛生間無論有無外窗,均應設置排風扇。機械排風無論是明衛生間還是暗衛生間均是必需的。衛生間內排氣扇的開關宜與燈聯動,當人員進入衛生間開燈時,排氣扇也相應地啟動運轉。為了有效地組織廚房、衛生間的排風,其內均應設置直通屋面的排煙排風道,風道應滿足不串氣、不傳聲、暢通無阻的要求。
廚房和衛生間一定要有采暖設計。因為這些地方水管較多,冬天如果發生水管凍裂,會給生活帶來極大的不便。在有集中供暖的地區,廚房溫度在冬天要保持10-14℃,衛生間的溫度不低于20℃,如果無集中供暖或非采暖期室內溫度較低,應采取可靠的電取暖措施。衛生間外室的溫度與其它房間相同即可,一般為18℃。廚房、衛生間內室的面積狹窄,各種設備又多,用水量大,較潮濕,所以其內的暖氣片應采用耐腐蝕、體積小、重量輕的產品,如鋁合金暖氣片最為合適。當暖氣片落地安裝有困難時,可掛在墻壁上。如果衛生間的外室無外墻或直接與其它采暖房間相通時可不單獨設置暖氣片。
2.設計方案的注意事項
2.1采用住宅同層排水方式
由于衛生間和廚房漏水經常引發鄰里糾紛,所以進出水管應該埋設于本層套內。這也是《住宅設計規范》和《建筑給水排水設計規范》的要求。為滿足這兩種規范的要求,先后出現了墊高衛生間地面敷設排水管的排水方式、后排水方式和下沉衛生間樓面敷設排水管的排水等方式。作者傾向于下沉衛生間樓面敷設排水管,這種方法使衛生間的布置更加靈活和方便,滿足各種品牌和檔次衛生器具布置的需要。
另外,在采暖系統中,也可在衛生間處加設類似管道井泄水閥裝置,便于室內出現泄露事故需維修而要排空管道中的存水問題。由于下沉衛生間的特點,很容易在較短時間內將水排空,同時也可解決在室內設置低點以便泄水避免因泄露造成室內水患的問題。
2.2地漏加設存水彎,加大自動噴灑裝置
加設存水彎,可以有效地避免異味上竄,雖然再設計規范中沒有具體的要求,但是筆者認為這是設計師所必須考慮的要點。自動噴灑裝置對于消防安全有著重要的意義,可以保證及時滅火,阻斷火情,是建筑內生命財產安全的重要保障。
2.3太陽能管道的安裝
在新建商品房內,太陽能熱水器的使用越來越廣泛,對于太陽能管道的設計安裝是我們面對的新問題。由于它在節約能源方面的巨大作用,太陽能管道的設計安裝會成為住房水暖設計的重點。太陽能管線的安裝在房屋建筑內屬于附屬設備,在大多數情況下,開發商在住房建設過程中沒有考慮用戶安裝太陽能的需求,而是用戶后期自主安裝。太陽能管線與已存在管線的協調,是我們水暖設計的考慮重點。在以前的設計安裝中,太陽能連接管材選用鍍鋅鋼管,現在普遍選用塑料管。安裝方法也是排卡固定的方法:一般六層住宅樓的衛生間內,太陽能管道安裝在一面墻上,基本被占用至少650mm至750mm寬的面積,如果用塑料管還會出現十幾根管道并排卻七扭八歪,極其凌亂從而影響美觀。筆者認為以下做法可以解決上面的問題:在衛生間適當位置設一根DE110排水塑料管(除了做排水立管外另做),管內部可以傳入各戶的太陽能熱水器的上水管和溢流管(一定不要留有接頭),在立管每層適當高度(約距地300mm)設置一個檢查口以便向外引管,接噴頭或其他用水處,因此檢查口的方向應根據引出管具體走向而具體定;這種做法上水管和溢流管采用一般鋁塑復合管,安裝也比較簡單方便,即使需要更換管道從大管中抽出也不難更不會影響其他住戶。
3.總結
廚房和衛生間的水暖設計是住房設計的重中之重。本文以此兩處的水暖設計為例,探討了在總體設計中所必須考慮的要點,并以宏觀角度提出了設計方案制定過程中的注意事項。
【參考文獻】