宋海龍 張笑 林東風(fēng) 許丹
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)水平的不斷提高,大量的低碳節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用在現(xiàn)代建筑幕墻技術(shù)中,促進(jìn)了現(xiàn)代建筑幕墻技術(shù)的發(fā)展,使低碳節(jié)能建筑幕墻技術(shù),在建筑中得到了日益廣泛的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:建筑幕墻設(shè)計(jì) 節(jié)能技術(shù) 應(yīng)用
隨著我國(guó)的小康社會(huì)的建設(shè),建筑事業(yè)的發(fā)展也越來(lái)越迅速,因此帶來(lái)的問(wèn)題就是能源的消耗也就越來(lái)越大?,F(xiàn)在的建房中幾乎每家每戶都有空調(diào)、電冰箱、熱水器等等大量消耗能源的家具,其中空調(diào)的取暖消耗的能源最大。目前我國(guó)有很多地方的建筑都沒(méi)有采用節(jié)能建筑,采用節(jié)能建筑的地方是少的可憐。其余無(wú)論從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)還是采暖空調(diào)系統(tǒng)來(lái)衡量,都是屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當(dāng)于緯度相近的發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)的新建的建筑當(dāng)中所謂的節(jié)能建筑還沒(méi)有超過(guò)1億平方米,我國(guó)建筑的能源耗費(fèi)已經(jīng)超過(guò)了我國(guó)總能源耗費(fèi)的27%,也就是說(shuō)相當(dāng)于三成的能源耗費(fèi)在了建筑事業(yè)上。我國(guó)一直在強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展,那么在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展前,我們要知道建筑的節(jié)能在很大的程度上幫助我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,因此建筑節(jié)能在我國(guó)勢(shì)在必行。
1幕墻節(jié)能體系
雙層幕墻是一種特殊的幕墻系統(tǒng),與傳統(tǒng)建筑幕墻有本質(zhì)區(qū)別,其由外層幕墻,內(nèi)層幕墻、遮陽(yáng)系統(tǒng)和通風(fēng)裝置組成,內(nèi)外層幕墻之間形成空氣緩沖區(qū);其設(shè)計(jì)理念是體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保。它除了具有傳統(tǒng)幕墻的全部功能以外,在防塵通風(fēng)、保溫隔熱、合理采光、隔聲降噪、防止結(jié)露和安全性六個(gè)方面更具顯著特點(diǎn)。光電幕墻的基本單元為光電板,光電板是由若干個(gè)光電電池進(jìn)行串、并聯(lián)組合而成的電池陣列,將電池陣列放入兩層玻璃中(上層為透明玻璃,下層顏色任意)用鑄膜樹(shù)脂熱固而成,在光電板背面接線盒和導(dǎo)線,這樣就可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能為人們所使用。
2建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是幕墻設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。幕墻是建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),主要承受自身的重力荷載,以及作用在其上的風(fēng)荷載、地震作用和溫度作用。
2.1幕墻的支承結(jié)構(gòu)
支承結(jié)構(gòu)是建筑幕墻重要的組成部分,它能把幕墻表面承受的風(fēng)荷載、溫度差作用、自身重量和地震荷載傳給主體結(jié)構(gòu)。因此,支承結(jié)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。它相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)有特殊的獨(dú)立性,又是整體建筑不可分離的一部分。 支承結(jié)構(gòu)既要與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接,又不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)因產(chǎn)生位移或變形對(duì)幕墻產(chǎn)生的附和作用。由于幕墻是可以拆換的維護(hù)結(jié)構(gòu),所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不宜低于25年。在幕墻支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,立柱的上、下柱連接算是最普通的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了。JGJ102-2003.6.3.3中關(guān)于上、下柱連接閉口型材可采用長(zhǎng)度不小于250mm的芯柱連接。此項(xiàng)要求主要是對(duì)鋁型材而言,如果立柱是鋼龍骨,上下柱連接也可以用鋼板連接,前提是上、下柱位移一致就可以了。如果幕墻立柱是雙跨梁結(jié)構(gòu)模型,長(zhǎng)短跨之比不應(yīng)小于1/10,目前有些審圖中心的審查員把長(zhǎng)短跨比控制在0.15,如果層間結(jié)構(gòu)梁高度不足,則跨距比很難達(dá)到0.15的比例,這個(gè)問(wèn)題后期可以與審查人員溝通解決。
2.2幕墻后錨固處理
幕墻后錨固處理主要體現(xiàn)在錨栓形式上的選用,目前較普遍的錨栓選擇上主要有化學(xué)錨栓與金屬膨脹錨栓。兩種錨栓目前尚不能說(shuō)哪種好哪種不好,只能說(shuō)它們承載原理有些區(qū)別。化學(xué)錨栓因無(wú)膨脹應(yīng)力的錨固可以實(shí)現(xiàn)較小的邊間距, 其錨固原理主要是化學(xué)粘結(jié)力及鎖鍵力來(lái)承受外界荷載;膨脹錨栓主要是通過(guò)膨脹片與混凝土間的摩擦力或?qū)炷恋膲毫?,產(chǎn)生承載能力來(lái)承受外界拉力荷載。不論哪種錨栓,其承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其極限承載力的50%,且不宜在與化學(xué)錨栓接觸的連接件上進(jìn)行焊接操作。
2.3幕墻用預(yù)埋件設(shè)計(jì)
預(yù)埋件是用于固定幕墻支承結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件,因此預(yù)埋件的質(zhì)量尤其重要。預(yù)埋件由錨板和錨筋組成。常用的幕墻預(yù)埋件有平板形和槽形兩種。預(yù)埋件的錨板宜采用Q235B的鋼材,表面作熱浸鍍鋅防腐處理,鋅膜厚度應(yīng)大于40um。錨筋應(yīng)采用I級(jí)或Ⅱ級(jí)鋼筋,目前普遍采用的是Ⅱ熱軋螺紋鋼筋,錨筋不得采用冷加工鋼筋。在預(yù)埋件加工時(shí),錨板與錨筋是采用塞焊還是T形焊并沒(méi)有強(qiáng)制性規(guī)定,本人認(rèn)為焊接方式最好采用坡口塞焊,這樣質(zhì)量才比較可靠。不過(guò),當(dāng)錨筋直徑大于20mm時(shí),JGJ102-2003規(guī)范要求宜采用穿孔塞焊。
3節(jié)能型建筑物外墻圍護(hù)設(shè)計(jì)
節(jié)能型建筑物的外墻圍護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)于我國(guó)的建筑行業(yè)能夠完成國(guó)家所規(guī)定的節(jié)能減排的目標(biāo),對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)能夠平穩(wěn),持續(xù)發(fā)展有很重要的作用。節(jié)能型建筑幕墻設(shè)計(jì)的原則主要有:科學(xué)性,綜合的考慮幕墻的款式與窗墻的面積比等構(gòu)造;經(jīng)濟(jì)性,建筑幕墻只是建筑節(jié)能的一部分,要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與節(jié)能同步;適用性,根據(jù)項(xiàng)目的環(huán)境等因素,按照相關(guān)規(guī)定的要求及國(guó)家的有關(guān)政策,正確處理好低能耗及舒適的關(guān)系。
節(jié)能型建筑幕墻工作復(fù)雜而艱巨,它涉及的面非常的廣,因此對(duì)于節(jié)能型建筑幕墻在我國(guó)的普及還是很有難度的。無(wú)疑,節(jié)能型建筑必定要付出比一般的建筑更多的精力與更高的價(jià)格。所以,一般的企業(yè)比起節(jié)能型建筑來(lái)說(shuō),更愿意選擇的當(dāng)然是一般的建筑,雖然我們可以看到國(guó)家已經(jīng)相應(yīng)的出臺(tái)了一些基本的要求和對(duì)策,但是,這些對(duì)策的力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決這希望問(wèn)題。國(guó)家可以出臺(tái)一些更為嚴(yán)密,精細(xì)的新建筑要求,再加上一定的鼓勵(lì)政策,先公后私,這樣,節(jié)能型建筑將必然會(huì)得到極大的推廣與支持。我們必須有計(jì)劃,有系統(tǒng)的推廣節(jié)能型建筑的建造。相對(duì)于居民住宅等較為難改造的建筑來(lái)說(shuō),我們可以先考慮商場(chǎng)等公共建筑。當(dāng)然,在這個(gè)推廣過(guò)程中,關(guān)于節(jié)能型建筑的相關(guān)法律也要跟上,例如節(jié)能產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等等。其次,法律的執(zhí)行也要相應(yīng)的加大力度。最后,為了更好的在全國(guó)范圍內(nèi)推廣節(jié)能建筑,配套的節(jié)能產(chǎn)品,節(jié)能材料等,尤其是最為關(guān)鍵的節(jié)能技術(shù)都要得到國(guó)家的大力肯定與支持。總而言之,節(jié)能型建筑幕墻設(shè)計(jì)需要幕墻設(shè)計(jì)師與室內(nèi)設(shè)計(jì)師及暖通工程師的相互協(xié)商,在節(jié)能上達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。做好節(jié)能型建筑幕墻工作需要我國(guó)的各級(jí)政府及相關(guān)的部門(mén)進(jìn)行緊密的合作,那么我國(guó)的節(jié)能就能很快的實(shí)現(xiàn)。
4結(jié)束語(yǔ)
只有實(shí)行全面的建筑節(jié)能計(jì)劃,能源的節(jié)約與合理利用才能從根本上得到解決,另一方面,我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展而帶來(lái)的環(huán)境與能源問(wèn)題才能得到緩解,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)才能得到可持續(xù)發(fā)展,這樣,我國(guó)的科學(xué)發(fā)展觀才能更有力的貫徹在企業(yè)行動(dòng)中,國(guó)民幸福程度才能提高。
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