土木建筑节能环保与建筑趋势

【摘 要】伴随着全社会对钢结构建筑经济效益、社会效益的逐步认知,以及国内钢产量迅猛增长等行业发展条件的有利变化,我国建筑技术的政策导向逐渐由多年前的限制钢结构使用转变为发展、推广钢结构的应用,国家产业政策积极支持钢结构行业的发展.基于创新视角的土木建筑节能环保研究是必要是.

【关 键 词】创新视角；土木建筑；节能环保；研究

1当前的钢结构节能建筑发展趋势

相对于传统建筑,钢结构建筑具有节能、环保、抗震性能好、可循环使用等特点,应用领域和市场空间广阔.钢结构是指由钢板、型钢、钢管、钢索等钢材,用焊、铆、螺栓等连接而成的重载、高耸、大跨、轻型的结构形式,相对于传统钢筋混凝土结构,钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短、环境污染少及可塑性强等综合优点,是一种节能环保型、能循环使用的绿色建筑结构,符合国家大力发展节能省地型建筑、建设资源节约型社会的长期政策导向.

2大型建筑节能环保施工技术的综合应用

2.1具体应用研究

为达到节能环保、减少能耗、绿色建筑绿色施工的目标,针对工程节能环保要求高、建筑物使用环境要求高、绿色施工要求高、新型节能材料施工范围大、品种多等特点,制定专项的施工方案,尤其是节能环保方面,作为施工管理的重点.以绿色建筑为目标,应用和自主创新多项环保节能新技术,取得显著的社会和经济效益.取消传统的廻廊设计,通过复合保温墙体来保证库房内部的保温效果.为防止温湿度的过高过低和每昼夜过大的温湿度变化,对库内藏品、尤为纸质藏品产生不利影响.现行档案馆规范对库内温度有如下二个指标：一、全年库内温湿度应控制在14-24℃和45～60%范围；选定温湿度后,每昼夜温湿度波幅应<±2℃和5%.这二点要求我们在维护体结构设计时：维护墙要有一定的热阻值；内衬墙要有一定的热惰性.国内同类建筑为满足档案用房的温度要求,通常采用双墙廻廊.但经分析,库房外墙设廻廊存在着一些缺陷.其一,处于外立面美观和廻廊采光通风要求,外墙开窗面积较大,对节能效果影响很大.其二,廻廊的保温效果有限.从热工理论的角度分析,若廻廊密封,是墙间空气层的一种形式.大量的实测数据表明,20-200厚空气层的保温隔热的效果较佳,在接近200厚时其热阻值反而较小.据分析,空气层大,易造成层内的空气流动而传热,从而降低空气层的热阻值.故1.20m宽的廻廊保温隔热效果反而没有20厚的密封空气层理想.其三,从建筑经济的角度,库房设廻廊,建筑平面利用系数低.欲获得相同量的库存量或库房面积,需建的建筑总面积大,基建投资多.从某种角度说设廻廊是一种浪费.经过多种方案的推敲、比较,决定取消廻廊,改用复合墙体形式：外墙180厚多孔砖,起外维护作用；内粉水泥砂浆贴带铝箔防水卷材,起防潮、隔汽、防热辐射传导作用；60厚泡沫板,起保温隔热作用；内衬290厚容重为1.0T/m3加气混凝土砌块,起蓄热作用.经过试验,该墙体完全可以满足库房的热工要求.通过这种改进,扩大档案馆使用面积2100㎡,提高库房的利用率达20%,共节省造价约500万元.同时也减少土地占用面积,社会效益和经济效益明显.

2.2效果

结合设计要求和施工的可行性,本工程采用多孔砖＋苯板＋加气砼砌块复合保温墙体,达到隔热、防水、隔汽、保温等多重功效,取得较好的节能和使用效果.在施工中,改变传统的拉结筋作法,采用后焊接的S形拉结筋的施工工艺,既保证墙体的整体性,又解决一般墙体拉结筋苯板拼装难的问题；在外墙内侧采用聚氨酯防水涂料加粘贴铝箔,满足墙体防潮、隔汽、抗渗、防热辐射性能,解决拉结筋位置立面卷材开孔难的难题；铝箔粘贴施工在没有规范和施工先例的情况下,通过多次试验确定相关的施工工艺和施工参数,获得良好的施工效果.墙体施工时,按照自外向内、先下后上、分层施工的原则组织施工.外墙、中间保温层和内部衬墙先后分段往上砌筑,分段高度1500mm左右,每层分两段施工,每段自外向内施工；注重细部的节能设计和施工,尤其是外窗和冷桥部位,通过合理的设计和施工,取得良好的节能效果.库房内设置外大内小的防水隔热对流窗（即外立面为1200㎜×1200㎜窗,实际窗口仅为650㎜×400㎜）,仅满足应急开启通风之需,以解决档案库房自然通风和建筑水分干燥之用,在正常情况下,洞口另做保温体密封,以减少对室内温湿度的影响.为防止冷桥的产生,第一层外墙凸出柱子外砌筑,采用结构梁上设置挑梁支撑第一层外墙,在施工中,参考普通牛腿的做法,采用散板安装挑梁模板.混凝土浇筑振捣时,挑梁部位采用小型震动棒振捣,避免漏振,保证混凝土成型质量.

3.采用无梁楼盖形式,增加建筑物空间利用率.

为增加层间净空,在相同建筑物总高的条件下,通过采用预应力无梁楼盖形式,相应增加搂层净空.本工程因采用无粘结预应力混凝土梁板,楼板厚度和配筋均按不同荷载要求精确设计（板厚160-200mm）,这些措施均减少结构自重和体积,提供更多的使用空间和灵活度,减轻结构自重,从而减小地震力影响,可节约钢材108t,混凝土2800m3,直接经济效益85万元.鉴于本工程预应力筋数量多,排放较为复杂,以及张拉条件也各有不同,我们采用计算机进行管理.将所有预应力筋位置、编号输入计算机,绘制在平面图上.根据每块板混凝土的浇注时间和预应力筋张拉条件,确定张拉日期,并将每条预应力筋的长度、张拉控制力、计算伸长值、计划张拉时间等信息输入计算机.满足张拉条件后及时进行张拉施工.考虑到整体结构的受力均匀性,同一区预应力筋的张拉顺序为间隔依次纵横向交替张拉,既先张拉X向奇数根,然后张拉Y向奇数根,接下去张拉X向偶数根,最后张拉Y向偶数根.张拉结果的数据要及时输入计算机,并在平面图上对完成张拉的预应力筋进行标识,防止错漏.

4.采用绿色高性能混凝土施工.

鉴于库房荷载大,柱、墙使用C50,C60高强砼.在施工中应用绿色高性能混凝土技术,应用“双掺”或“三掺”集成技术,来满足不同砼各种性能,C60及C50砼均由我司自行研制,整个工程共使用C60高性能砼2382m3、C50高性能砼2860m3,合计5242m3.共使用FDN—440减水剂16.34t,FDN—减水剂5.01t,UEA膨胀剂137.32t,II级粉煤灰984.45t,节约水泥98.75t,节约成本费27.62万元.在砼配合比中充分利用工业和建筑废料做为掺和料,减少砂、石用量,体现绿色、环保的施工理念.

5.结语

节能环保是目前建筑设计与施工发展的一个重要方向.一项好的节能环保建筑不仅体现在建筑物使用性能上,也表现在从设计到施工的各个环节.由于节能环保标准在建筑业推广时间不长,从设计到施工这方面的经验还不多.在本工程的实施过程中,施工单位与设计单位、建设单位、监理单位、分包单位、材料供应商等相关单位密切合作,以绿色建筑为目标,将目标分解落实到每个实施环节,采用多项节能环保技术,取得良好的经济效益和社会效益,对节能环保建筑的推广应用积累有益的经验.基于创新视角的土木建筑节能环保研究是必要的.

【参考文献】

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