低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)淺析

孫梽瀛++曲揚(yáng)

摘 要：建筑節(jié)能應(yīng)樹立全局節(jié)能的觀念，它包括構(gòu)成建筑產(chǎn)品的原材料是節(jié)能的；建筑全壽命周期是節(jié)能的；建筑功能的使用是合理、節(jié)約的。同時(shí)要通過各種途徑和方法來達(dá)到建筑全局節(jié)能的效果。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；產(chǎn)品原材料；節(jié)能途徑

進(jìn)入21世紀(jì)以來我國(guó)的建筑行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全新發(fā)展的階段，并且節(jié)能已經(jīng)逐漸的成為建筑創(chuàng)設(shè)階段的一個(gè)重要的理念，被很多建筑行業(yè)所重視，人類社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，既能滿足當(dāng)代人的需求，又不損害后代人滿足其需求，建筑師也應(yīng)該將構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境倫理觀作為自己應(yīng)有的道德意識(shí)和道德自覺，努力拓展自身的知識(shí)面，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，在節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)、實(shí)踐和普及中肩負(fù)起神圣的使命。本文對(duì)建筑方案創(chuàng)設(shè)中的節(jié)能方案進(jìn)行了詳細(xì)分析，給有關(guān)的建筑行業(yè)人士提供一定的借鑒作用。

一、低碳節(jié)能建筑的概念分析

建筑原材料生產(chǎn)、制造往往消耗大量的能源，例如鋼材、水泥的生產(chǎn)。一個(gè)建筑如果不合理使用了建筑原材料，就可能導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。將建筑從全壽命周期來看，它的各個(gè)階段，規(guī)劃，設(shè)計(jì)，建造，使用、拆除回收全過程，都應(yīng)是節(jié)能或?yàn)楣?jié)能服務(wù)的，同時(shí)，建筑全壽命周期內(nèi)的能源的浪費(fèi)應(yīng)該是最優(yōu)化的。單獨(dú)考察建筑全壽命周期內(nèi)的某個(gè)階段可能是節(jié)能的，但有時(shí)它是靠犧牲其它階段節(jié)能效果或消費(fèi)太多高耗能原材料來獲取的，這樣的建筑從全局來看也是不節(jié)能的。為了在使用階段節(jié)約能源，而在建造階段消耗太多的能源，或者為在建造時(shí)消耗能源量節(jié)約，但在使用中卻消耗大量能源，在拆除回收是也消耗太多的能源，權(quán)衡下來，雖然某階段節(jié)能，但從整個(gè)建筑壽命周期來考慮，卻沒有節(jié)能，或節(jié)能效果并不明顯。這樣的建筑并不能達(dá)到建筑節(jié)能的。

二、建筑形態(tài)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法

建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面面積越大，通過它與外界環(huán)境交換的熱量就越多，因此，從節(jié)能的角度出發(fā)，通常要求建筑形體越簡(jiǎn)單規(guī)整越好。“體形系數(shù)S”就是用來衡量建筑外表面積相對(duì)大小的一個(gè)參數(shù)，它等于建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積之比。我國(guó)公布的各種節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此均有明確的規(guī)定。對(duì)體形系數(shù)的深入研究表明，在各朝向外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱情況均相同，建筑物高度也相同的情況下，平面形式為圓形時(shí)S最小，依次為正方形、長(zhǎng)方形以及其它組合形式；如果每層建筑面積相同，則建筑層數(shù)越多，體量越大，S越小。高層建筑的體形系數(shù)通常遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的0.3的界限。另一方面，還應(yīng)注意到，建筑物獲取太陽輻射的大小與朝向密切相關(guān)。正南朝向時(shí)，長(zhǎng)寬比為5：1的長(zhǎng)方形獲得的太陽輻射是正方形的1.87倍，偏東或偏西450時(shí)為1.56倍，東西向時(shí)正方形的得熱稍多。這些規(guī)定和變化增加了建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，而建筑師必須在功能、造型及節(jié)能目標(biāo)中權(quán)衡，找出妥善的解決辦法。

三、低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用

一般，裝配式建筑在混凝土的墻面外側(cè)都會(huì)裝上一個(gè)掛板，這個(gè)掛板是用來裝配鋼筋混凝土的，在掛柱的內(nèi)側(cè)還設(shè)置了一個(gè)XPS板，這個(gè)XPS板的厚度一般為21毫米，用射釘固定在建筑外墻板內(nèi)側(cè)，此外，在墻面外側(cè)與間層之間還填充了一塊具有保溫效果的棉保溫板。

（一）建筑節(jié)能應(yīng)用

裝配式房屋建筑的屋面可以根據(jù)不同氣候特征和室外溫度狀況，構(gòu)建出不同形式墻體構(gòu)造，一般，這種裝配式建筑的節(jié)能效果往往能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，至少可以比一般的建筑節(jié)省58%的能耗。具體節(jié)能方式是在溫度較高的地區(qū)，建筑墻面內(nèi)安裝的保溫隔熱板會(huì)和掛板共同構(gòu)成具有通風(fēng)效果的墻體結(jié)構(gòu)，并且墻體之間會(huì)形成熱對(duì)流，因此，可以使建筑室內(nèi)的溫度達(dá)到舒適效果；而在寒冷的冬季，建筑墻面內(nèi)的保溫層是由有導(dǎo)熱功能的材料制成，這種材料具有保溫性能和隔熱性能，是一種復(fù)合式墻體，因此可以隨著室內(nèi)溫度變化適當(dāng)升溫或降溫。

（二）屋面及外窗的節(jié)能應(yīng)用

一般，裝配式房屋屋面結(jié)構(gòu)為EPS-復(fù)合保溫面板、防水面板、保溫層面板以及屋面瓦面板。這種復(fù)合層保溫屋面板可以直接固定在建筑墻面上，在面板夾層填充完成后，就可以實(shí)施處理，屋面可以涂抹約25毫米的泥漿保護(hù)層，并且屋面?zhèn)鳠峁β什荒艹^0.3瓦。外窗一般應(yīng)用塑鋼窗，玻璃為雙層中空式的，具有一定的保溫效果。裝配式建筑地面處理一般都是從上而下操作的，如果建筑地面面層厚度為20毫米，就可以應(yīng)用水泥砂漿找平層，如果地面面層厚度超過了60毫米，就可以應(yīng)用復(fù)合式保溫面層，地面面層超過70毫米可應(yīng)用細(xì)石混凝土鋪設(shè)，如果超過100毫米，熱阻值要大于1.6瓦。

（三）抗震性能及防火性能

裝配式建筑外墻一般都應(yīng)用混凝土制成的建筑掛板，在建筑內(nèi)墻面應(yīng)用的混凝土墻板是由物理發(fā)泡形成的泡沫式條板。其具有一定的隔熱功能，可以提高板面耐火性能；建筑掛板應(yīng)用鋼制掛件，還有鋼梁安置在建筑墻面內(nèi)，有效避免了建筑構(gòu)件因高溫而產(chǎn)生的斷裂和燃燒，大大提高了建筑整體的防火性能。裝配式建筑還具有一定的抗震、抗強(qiáng)風(fēng)能力。建筑施工人員會(huì)在建筑墻面內(nèi)安裝鋼柱和鋼梁，使建筑墻面整體的硬度和穩(wěn)固性提高，可以使墻面圍護(hù)和承重的結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體，可大大提高建筑的抗震和抗風(fēng)能力。以某建筑抗震試驗(yàn)為例，在震臺(tái)上開展試驗(yàn)，以一個(gè)尺寸統(tǒng)一的房屋為抗震試驗(yàn)的房屋，按照震臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)，模擬的面墻分為兩層，在對(duì)結(jié)構(gòu)模型實(shí)施不同強(qiáng)度的震動(dòng)時(shí)，屋面各層結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生劇烈震動(dòng)，模型一直保持原狀。而因?yàn)檎饎?dòng)產(chǎn)生的損壞主要集中在周圍前面裂縫處或者是固定鉚釘松動(dòng)處，在輸入的地震波達(dá)到了0.3g以后才出現(xiàn)建筑外掛松動(dòng)現(xiàn)象，在地震波達(dá)到0.5g時(shí)，建筑頂面的外掛結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了部分脫落，一層建筑外墻掛件出現(xiàn)局部縫隙，但是在整個(gè)試驗(yàn)過程中均沒有發(fā)生過大面積的外掛板脫落滑移現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

從以上論述的內(nèi)容來看，本文主要對(duì)低碳節(jié)能的裝配式建筑的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際例子對(duì)這種具有節(jié)能效果建筑類型的意義進(jìn)行了論述。綜上所述，這種建筑類型無論是在構(gòu)造上還是在材料的應(yīng)用上都符合節(jié)能環(huán)保的要求，是值得推廣的建筑形式。

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