刘德华特首
节能建筑屋面的比较研究摘要:能源的过度消耗逐渐被越来越多的人重视,节约能源已成为国家发展中不可或缺的一部分,而建筑节能则又是节能的重中之重.通过对建筑外部围护结构中最容易被人们忽视的屋顶结构的分析、对比,进而从中得出不同屋面形式在节能、构造上的优势与劣势,对今后建筑设计屋面形式的选择有因地制宜、取长补短之效.关键词:建筑屋面节能;屋面形式;适用范围;节能效果在影响建筑节能的各因素中,建筑围护结构的保温无疑是最重要的因素之一.建筑围护结构,是由包围空间的、将室内与室外隔开的结构材料和表面装饰材料构成,包括墙体、门窗和屋面.围护结构必须平衡通风和采光的需求,并提供适合于建造地点气候条件的热湿保护.[1]改善建筑围护结构的热工性能是保证室内热舒适条件的关键问题之一,对于建筑在运行中的能量消耗是一个主要因素,而屋面节能技术是其中的重要组成部分;屋面节能技术又与建筑屋顶的构造形式息息相关.屋面构造形式大致有构造式保温隔热屋面、建筑形式保温隔热屋面、生态覆盖式保温隔热屋面等.1构造式保温隔热屋面构造式保温隔热屋面,也就是我们常说的板材式保温隔热式屋面,这类建筑屋面多以在屋顶构造中增加保温材料层,通过低传热系数和大热惰的材料来阻挡外部热量的进入和内部能量的流失.这类形式的屋面大致分为传统保温隔热屋面和倒置式屋面,主要区别在于保温材料层在屋面构造中的位置不同.1.1传统保温隔热屋面传统屋面构造做法,即正置式屋面,其构造一般为隔热保温层在防水层的下面.因为传统屋面隔热保温层的选材一般为珍珠岩,水泥聚苯板,加气混凝土,陶粒混凝土,聚苯乙烯板(EPS)等材料.这些材料普遍存在吸水率大的通病,如果吸水,保温隔热性能大大降低,无法满足隔热的要求,所以一定要使防水层做在其上面,防止水分的渗入,保证隔热层的干燥,方能隔热保温.为了提高材料层的热绝缘性,最好选用导热性小、蓄热性大的材料,同时要考虑不宜选用容量过大的材料,防止屋面荷载过大.屋面保温隔热材料不宜选用吸水率较大的材料,以防止屋面湿作业时,保温隔热层大量吸水,降低热材料层内不易排除的水分,设计人员可根据建筑的热工设计计算确定其厚度.此种形式的屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温,并能够保证冬季屋顶内表面温度和室外采暖环境的差值小于4℃.1.2倒置式屋面图1倒置式屋面所谓倒置式屋面是外保温屋面形式的一个倒置形式(如图1),将保温层设计在防水层之上,大大减弱了防水层受大气,温差及太阳光紫外线照射的影响,使防水层不易老化,因而能长期保持其柔软性、延伸性等性能,有效延长使用年限.[2]据国外有关资料介绍,可延长防水层使用寿命2~4倍.倒置式屋面省去了传统屋面中的隔气层及保温层上的找平层,施工简化,更加经济.即使出现个别地方渗漏,只要揭开几块保温板,就可以进行处理,易于维修.同时倒置式屋面的构造要求保温隔热层应采用吸水率低的材料,如聚苯乙烯泡沫板、泡沫玻璃、挤塑聚苯乙烯泡沫板等.且在保温隔热层上应用混凝土、水泥砂浆或干铺卵石作为保护层,以免保温隔热材料受到破坏.在使用保护层混凝土板或地砖等材料时,可用水泥砂浆铺砌,卵石保护层,在卵石与保温隔热材料层间应铺一层耐穿刺且耐久性的防腐性能好的纤维织物.[2]此种形式的屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温,并能够保证冬季屋顶内表面温度和室外采暖环境的差值小于4℃;可使防水层的使用寿命延长2~4倍.2建筑形式保温隔热屋面通风屋顶就是一种典型的建筑形式保温隔热屋面,通风屋顶是屋盖由实体结构变为带有封闭或通风的空气间层的双层屋面结构形式,在我国夏热冬冷地区广泛地采用,尤其是在气候炎热多雨的夏季,这种屋面构造形式更显示出它的优越性.屋盖由实体结构变为带有封闭或通风的空气间层的结构,通过空气间层的空气流动带走太阳辐射热量,大大地提高了屋盖的隔热能力.[3]但在通风屋面的设计施工中应根据基层的承载能力,简化构造形式,通风屋面和风道长度不宜大于15 m,空气间层以200 mm左右为宜;架空隔热板与山墙间应留出250 mm的距离;同时在架空隔热层施工过程中,要做好完工防水的保护工作.带可通风阁楼层的住宅,其原理与通风屋面相同,所不同的是阁楼的空间高大,通风效果比架空阶砖的通风屋顶更好,且阁楼有良好的防雨防晒功能,能有效改善住宅顶部的热工质量,如图2所示.此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的新建和改造住宅的屋顶保温.图2阁楼屋面通风屋面的降温效果明显,在自然通风条件下,实砌屋面和通风屋面的隔热效果如表1所示.表1通风屋面和实砌屋面隔热效果比较℃通风屋面实砌屋面差值内表面平均温度29. 9 34. 9 5内表面最高温度31. 1 39. 4 8. 3室温平均值29. 7 31. 3 1. 6室温最高值30. 2 32. 7 2. 53生态覆盖式保温隔热屋面生态覆盖式保温隔热屋面是通过生态材料覆盖于建筑屋顶,利用覆盖物自身对周围环境变化而产生的相应反应,来弥补建筑本身不利的能源损耗,其中以种植屋面和蓄水屋面较为典型.3.1种植屋面过去就有很多“蓄土种植”屋面的应用实例,通常被称为种植屋面.目前在建筑中此种屋顶的应用更为广泛,利用屋顶种草栽花,甚至种灌木、堆假山、设喷泉,形成了“操场屋顶”或屋顶花园,是一种生态型图3种植屋面构造的节能屋面.种植屋面是利用屋面上种植的植物阻隔太阳能防止房间过热的一项隔热措施(如图3).其隔热原理有3个方面.一是植被茎叶的遮阳作用,可以有效地降低屋面的室外综合温度,减少屋面的温差传热量;二是植物的光合作用消耗太阳能用于自身的蒸腾;三是植被基层的土壤或水体的蒸发消耗太阳能.因此,种植屋面是一种十分有效的隔热节能屋面,如果植被种类属于灌木,则还可以有利于固化CO2,释放氧气,净化空气,能够发挥出良好的生态功效.[3]种植屋面相对施工要求较为复杂,结构层采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板;防水层应选用设置涂膜防水层和配筋细石混凝土刚性防水层两道防线的复合防水设防的做法,以确保其防水质量;在结构层上做找平层,找平层宜采用1∶3水泥砂浆,其厚度根据屋面基层种类(按照屋面工程技术规范)规定为15~30 mm,找平层应坚实平整.找平层宜留设阁缝,缝宽为20 mm,并嵌填密封材料,分隔缝最大间距为6 m;种植屋面栽培的植物宜选择浅根植物如各种花卉、草等,一般不宜种植根深的植物;种植屋面坡度不宜大于3%,以免种植介质流失.此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的住宅屋顶防热.种植屋面的节能效果如表2所示.表2种植屋面的热工效果比较种植屋面无种植屋面差值外表面最高温度/℃29 61. 6 32. 6外表面温度波幅/℃1. 6 24 22. 4内表面最高温度/℃30. 2 32. 2 2内表面温度波幅/℃1. 2 1. 3 0. 1内表面最大热流/(W /m2) 2. 2 15. 3 13. 1内表面平均热流/(W /m2) -5. 27 9. 1 14. 4室外最高温度/℃36. 4 36. 4 0室外平均温度/℃29. 1 29. 1 0最大太阳辐射照度/(W /m2) 862 862 0平均太阳辐射照度/(W /m2) 215. 2 215. 2 03.2蓄水屋面蓄水屋面就是在屋面上储一薄层水用来提高屋顶的隔热能力,其构造如图4.水在屋顶上能起到隔热作用的原因,主要是水在蒸发时要吸收大量的汽化热,而这些热量大部分从屋面所吸收的太阳辐射中摄取,所以大大减少了经屋顶传入室内的热量,相应地降低了屋面的内表面温度.图4蓄水屋面构造用水隔热是利用水的蒸发耗热作用,而蒸发量的大小与室外空气的相对湿度和风速之间的关系非常密切.其中相对湿度的蒸发作用最强烈,从屋面吸收而用于蒸发的热量最多.而这个时刻内的屋顶室外综合温度恰恰最高,即适逢屋面传热最强烈的时刻.这时就是在一般的屋顶上喷水、淋水,亦会起到蒸发耗热而削弱屋顶的传热作用.因此在夏季气候干燥、白天多风的地区,用水隔热的效果必然显著.[4]蓄水屋顶也存在一些缺点,在夜里屋顶蓄水后外表面温度始终高于无水屋面,这时很难利用屋顶散热.且屋顶蓄水也增加了屋顶静荷重,以及为防止渗水还要加强屋面的防水措施.防水层的做法是采用40 mm厚、200#细石混凝土加水泥用量0. 05%的三乙醇胺或水泥用量1%的氯化铁, 1%的亚硝酸钠(体积浓度98% ),内设�4 mm、200 mm×200 mm的钢筋网,防渗漏性能最好.混凝土防水层应依次浇筑完毕,不得留施工缝,立面与平面的防水层应一次做好,防水层施工气温宜为5~35℃,应避免在负温或烈日暴晒下施工,刚性防水层完工后应及时养护,蓄水后不得断水.[5]此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的住宅屋顶防热.不同厚度蓄水层面热工测定数值如表3.4结束语综上所述,从现有主要几种屋面的保温形式的比较中不难看出,屋面保温节能屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位,其保温与隔热对建筑节能具有重要意义.如今建筑节能工作已在全国启动,节能住宅也是一项正在兴起的崭新事业,体现了建筑节能的发展方向.为达到节能目的,必须跟随世界和中国筑节能发展的大趋势和大潮流,抓住机遇、迎接挑战、开拓进取,尝试使用多种屋面的建筑手法、生态形式搞好建筑节能,改善室内热环境,促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力.表3不同厚度蓄水层面热工测定数值测试项目蓄水层厚度/mm510 100 150 200外表面最高温度/℃43. 63 42. 90 42. 90 41. 58外表面温度波幅/℃8. 63 7. 92 7. 60 5. 68内表面最高温度/℃41. 51 40. 65 39. 12 38. 91内表面温度波幅/℃6. 41 5. 45 3. 92 3. 89内表面最低温度/℃30. 72 31. 19 31. 51 32. 42室外最高温度/℃38. 00 38. 00 38. 00 38. 00室外温度波幅/℃4. 40 4. 40 4. 40 4. 40内表面热流最高值/(W /m2) 21. 92 17. 23 14. 46 14. 39内表面热流最低值/(W /m2) 15. 56 12. 25 11. 77 7. 76内表面热流平均值/(W /m2) 0. 5 0. 4 0. 73 2. 49参考文献:[1]沈致和.住宅节能原理与设计[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2006: 1.[2]王建胜,王军.倒置式屋面在今后住宅中的地位[J].四川建筑科学研究, 2001(1): 75-76.[3]许家涌,李振宇.浅谈生态家住屋面与建筑节能[J].山西建筑, 2008, 34: 81-82.[4]唐鸣放,孟庆林.蓄水屋面强化隔热研究[J].建筑技术开发, 2000(6): 36.[5]刘少斌.蓄水屋面的设计与施工[J].湖南城建高等专科学校学报, 2000(4): 21-22.
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节能技术在建筑工程施工中的应用论文
摘要 ：
随着我国科学技术的不断进步，我国经济水平和整体实力都有了显著的提高，在这样的环境下，人们的生活幸福度也逐渐上升，有了越来越多样化的消费需求，在衣食住行方面都有很好的体现。在建筑行业，人们希望能够有新型的建筑出现替代传统那些高污染、高耗能的建筑，这也是为了保护人们的身体身心健康和生活环境的质量。我国是一个人口大国，尽管幅员辽阔，资源也很多，但是人均能源的占有数量在国际上排名也无法位列前茅，因此，资源和环境是我国现阶段面临的问题。新型绿色节能技术作为一种符合可持续发展战略的技术迫切地需要得到发展，如果这种技术能够应用于我国的建筑施工中，将会大大缓解我国能源短缺问题，对于环境保护也有重大的意义。本文首先对新型绿色节能施工技术做出了详细的概述，然后分析了建筑施工行业可持续发展的重要性，最后介绍了新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用，希望能够给同行业的工作者带来一些参考。
关键词 ：
节能技术；工程项目；施工；具体应用
1新型绿色节能施工技术概述
建筑物无论大小，在开展施工时都必须将科学合理的施工技术应用到其中，这对于建筑施工的质量有重要的保障作用。温室效应的出现和空气污染程度的增加使得绿色建筑技术的概念被提出并得到越来越多人的重视，通过实践的证实，新绿色节能建筑技术的科学性得到了验证。随着建筑规模越来越大，人们提出了建筑能耗问题，新的绿色节能建筑技术在建筑业中的应用变得越来越成熟。施工技术对整个建筑的使用寿命、使用安全、能源消耗等都会有直接或间接的影响，而传统的施工技术因为弊端的存在逐渐被淘汰，因此现代技术人员越来越倾向于对节能和环保技术的使用。在新时代激烈的竞争中，建筑企业要想生存下来就必须顺应时代的发展，及时科学成熟地改革传统施工技术，应用新型绿色节能施工技术。新型绿色节能建筑技术在现代建筑中的作用和地位在建筑工程中越来越明显，在现代建筑工程的建设中，新绿色节能技术的应用意义是显而易见的。新绿色节能技术是人节能环保意识的产物，符合我国节能环保、可持续发展的理念，企业通过该技术的使用也会增强自身的竞争力，获得更多消费者的认可和好评。尽管新型绿色节能建筑技术在建筑工程中十分重要，但是，仍然存在一些公司对该技术的理解和应用不是十分成熟和重视。在很多地区，节能建筑缺乏相关技术支持主要体现在两个方面：
①国家忽视节能建筑导致我国建筑节能改造企业数量不足，建筑节能改造的对象是那些意见民用建筑，要求节能改造公司根据建房的实际情况选择和升级已建筑宅，但目前市场上的节能建材供应无法满足建筑节能的需要，这将阻碍建筑节能的发展；
②缺乏节能技术的专业人才和技术，施工人员的专业素养目前达不到标准，这使得节能技术无法进一步研究，最终将难以实现民用建筑的节能效果。如何扩大新型绿色节能技术的应用和影响范围成为众多建筑企业的重点工作。在今天，中国的建设步伐相对较快，一个项目尚未完工，下一个项目已经开始施工，导致更严重的能源浪费，而新型绿色节能建筑技术对于建筑环保和节能的附加问题是考虑得很周到的。建筑施工技术的相关改革必须首先从建筑材料进行，根据统计数据可以发现建筑材料的能耗占整个建筑工程的90％以上，其中，能耗量比较大的材料包括钢筋、水泥、玻璃、钢铁等。水泥是建筑工程中最重要的建筑材料，其应用性质决定了在每个建设项目都几乎需要用到水泥，消耗量越大就越有可能产生更多的浪费，因此可以说水泥的消耗在各种建筑耗费中最严重。
2建筑施工行业可持续发展的重要性
在今天，我国的资源总量正在日益减少变得匮乏，人均占有量更是严重不足。近年来我国经济不断发展，各行业对能源的需求都大大增加，同时在使用的过程中存在着很严重的.资源浪费现象，使得资源供给和需求之间产生了很大的矛盾。建筑过程中大量消耗自然资源，给环境带来了巨大的负荷，有具体调查数据显示，建筑施工过程中使用的资源占资源消耗的50％，这说明资源的浪费现象还是比较严重的。在资源消耗的同时也产生了空气污染和电磁污染等对环境有害的物质，而这些污染在全球污染源中占比例也高达四分之一。因此，扩大绿色建筑施工技术的应用范围和提高其成熟度，是符合现代绿色建筑发展的需求的，也为我国可持续发展战略目标的实现做出了突出的贡献。同时，我国城市化进程不断推进，建筑业的规模日益扩大，对资源的要求不断更新和严格，绿色节能建筑有利于缓解我国资源短缺的现状，对于环境污染和资源浪费的现象也起到了有效的抑制作用，提高了我国对自然资源的使用效率。
3新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用
3.1保温节能技术在建筑工程中的应用
保温是建筑物很重要的一个性能，尤其是在我国东北地区比较寒冷，建筑的保温性能不好对于使用的人群来说是十分痛苦的。在建筑工程施工的过程中，不仅施工时人为或者自然因素带来影响是不能忽视的，而且还应该注意对建筑物的实际情况进行调查和总结，以设计出最合理科学的供暖结构，保证供暖效果。要想实现这个目标，在建筑工程施工过程中加强先进施工技术的使用力度是十分有必要的，还可以通过对建筑材料的物理化学性能的改变来提高建筑物自身的隔热性能，最终实现建筑物能源消耗降低的终极目标。在建筑中的各个结构中，门窗和墙体是很容易出现问题的结构，因此对于墙体的保温设计通常使用的是节能墙体。
3.2循环水采暖技术
采暖工程中也需要绿色节能环保的思想渗透，采暖程度的好坏也关系到人们居住和办公的舒适度，目前阶段最常使用的方式就是热水采暖。热水采暖就是通过把水加热，将水的温度释放出来传递给人周围的环境，而水资源也是我国及其重要且匮乏的资源，采暖过程对水资源的浪费比较严重，整体来说得不偿失。新型绿色节能技术考虑到对水资源的节约设计使用水循环系统，进行套管连接方法延长了采暖供暖时间，也节省了水资源的使用量。
3.3屋面防水技术
建筑施工中对屋面的防水工作也是重中之重，其防水质量决定着人们居住和使用的舒适度，在开始施工前要全面深入地了解防水工作，尤其是材料的选购必须要谨慎。在选购屋面工程中使用的防水材料和辅助材料时，应选择有产品认证和性能测试报告的，材料的性能指标，品种和规格必须符合现行国家产品标准和工程设计标准。例如，聚氨酯防水涂料的组成包括通过聚醚和异氰酸酯的聚合反应得到的氰酸酯基的预聚物，无水助剂，催化剂，溶剂等，经过后续加工得到聚氨酯防水涂料，它可以有效抵抗积水腐蚀问题。除此以外，还有很多其他新型防水材料适合在不同环境中使用，选购时考虑综合性价比，不要盲目追求经济效益，提高建筑屋顶质量，延长建筑的寿命。
3.4绿色照明技术在建筑工程中的应用
在实际行业生产中，照明的电力消耗约占绿色建筑项目的10％，在日常生活中，照明实际上在照明过程中转变为约15％的光能，而剩余的75％几乎都转换成为了热能，而这些热能大部分直接散发到外界并没有得到十分有效的利用，因此造成大量的资源消耗和浪费。应用绿色节能技术主要是为了提高太阳能利用率，有效缓解当前世界电力供需紧张的局面，同时深入研究不可再生资源使用寿命的相关知识。太阳能资源是一种清洁、干净、取之不尽的能源，在未来将成为中国新能源中的领头羊。随着科学技术水平的不断提高，太阳能光纤照明方法被中国建筑业提出，这种方法能够有效降低建筑能耗。这种方法可以充分利用太阳能能源发挥它的优势，将太阳光中无污染对人体无害的光通过特殊的过滤装置转化为人们日常生活和生产能够使用的光。需要颜色。柔性光纤不仅大大减少了人们日常生活和生产的电能消耗，节能效率也在这个过程中稳步提高。
同时，绿色照明技术使用的材料是无污染的，所以在使用建筑物时不会有有毒有害物质的产生，这给建筑材料的回收利用来说减少了很多麻烦，在提高资源利用效率方面更是做出了卓越的贡献。绿色照明技术在我国各种建筑中的应用都是有目共睹的，在全国各地的购物商场、办公楼、体育馆、地下室等场所，都需要有大量照明道具的使用以保证社会的正常运行，传统的灯具虽然美观，但是在使用过程中存在着严重的电力浪费现象。而光纤照明系统不仅可以替代传统灯具提供足够的明亮。同时可以减少因照明而造成的污染和带来的能源损耗，并且光纤照明的光线更加缓和，提供了柔和和舒适的自然光，对于人们的生活来说也营造了舒服的环境。
4结束语
在经济水平高速发展的今天，自然资源作为基础支撑显得越来越力不从心，社会对能源需求的增加，也造成了越来越严重的环境污染，这不仅是中国更是全世界面临的问题。在这样的生产背景下，社会的发展受到了新的挑战和要求。与其他行业相比，建筑行业对能源的需求是巨大的，新型绿色节能施工技术作为一种先进环保的技术，应用前景是十分广阔的，若能和建筑行业结合起来不仅可以促进本行业长期稳定的发展，同时对于其他行业的辐射带动力量也是巨大的，有利于我国综合国力的提升。
参考文献：
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