住宅建筑論文范文
時間:2023-03-21 03:32:45
導語:如何才能寫好一篇住宅建筑論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
隨著普通隨插鑄鐵排水管的淘汰,排水管道普遍使用塑料管道,特別是±0.00以上部分,但是普通UPVC管道的排水噪音要比鑄鐵管高約10dB,若排水立管靠近臥室加上現澆樓板的隔音效果較差,住戶明顯感覺到排水管道的噪音,降低了生活質量,所以在進行建筑給排水設計時,衛生間的排水立管要盡量考慮遠離臥室和客廳,管材考慮新型降噪產品。建議管道材料為芯層發泡UPVC和UPVC螺旋管。
2吸氣閥的應用
我們在施工中,經常會遇到排水透氣管無法直接穿越頂板伸出屋面的情況,或透氣管上部屋面為上人屋面,而不能透氣立管直接設置在屋面上,我們知道,若排水管道不設透氣管,則容易降低排水流量,并使排水管道內形成負壓,破壞水封,若在立管頂部設置吸氣閥即可解決,該閥負壓時開啟吸氣,正壓時關閉,臭氣無法逸進室內,該閥還有如下作用:替代室外通氣帽,建設屋面干凈美觀;替代環形通氣管及通氣立管,節約空間;作為排水檢查口,便于疏通管道。
3同層排水應用
在日常施工和維修中,經常會遇到由于管材質量或施工不當,造成排水支管漏水,或在進行排水支管施工時,破壞了衛生間的防水層,排水支管穿過衛生間樓板處,因為處理不當造成衛生間漏水等現象,這除了我們具體施工人員在施工過程中注意提高工程質量,改變排水支管的布置方式,也是解決衛生間漏水的重要方法。常規的衛生間排水支管都布置在衛生間樓板下,當該部分排水支管或衛生間樓板發生漏水現象時,通常會給下層住戶造成一定的影響,現在有一種叫同層排水的布管方式,可以從根本上解決上述問題。此布管方式的具體做法是:提高衛生間的地面高度(實際高度隨選用的排水管材料及實際的布管方式而定),例如:當使用HDPE管時即高密度聚乙烯管,所需高度為100-150mm,按施工圖的設計將管道設在樓板內,在隱蔽前,對該部分排水支管進行灌水試驗,并報監理驗收,然后,填充砂漿覆蓋管道即可。
注意:管道應設在防水層上,在施工時應盡量注意保護防水層。在土建填充砂漿時,必須有專人在現場看護,防止土建施工人員在搗實砂漿時,將排水支管移位或損壞。如某工程,在衛生間排水支管設計方面,全面采用了同層排水方案,并設計選用了強度高、嚴密性和耐腐蝕性較好、低噪音的HDPE管。在施工中,我們發現,要實現同層排水的設計理念,在選擇排水支管材質和衛生潔具型式方面有很強的強制性。在選擇過程中,發現能滿足同層排水布置方式的管材確實不多。例如,最理想的芯層發泡UPVC管,雖然管材本身的強度及耐腐蝕性能滿足埋于地里而不輕易損壞,但其管道粘接連接口卻不能讓人放心,除非將衛生間地面架空,其地面為活動地板,將UPVC管置于其內,這樣勢必增加建筑裝修成本,而且衛生間面積不大,維修空間狹小,其實用性不大,最后還是選了HDPE管。由于HDPE管的連接方式為熱溶,因此,該管道無需維修?;蚴褂猛瑢优潘脊芊绞捷^經濟實用,但有如下問題,在設計及施工中需要注意:盡可能將坐便器排水口靠近排水立管井安裝,這樣就避免了衛生間地坪內埋設大口徑排水管的可能性,降低了衛生間地面厚度,而且一旦該部分管道發生堵塞現象,也便于疏通;其余排水支管應盡量靠墻角布置,這樣就避免了將整個衛生間地面抬高,而只在墻角部分將管道覆蓋即可;面盆排水存水彎盡量采用P型存水彎,從而使該部分排水支管有可能設于衛生間墻內,這樣不僅保證了排水支管的坡度,也減少了管道在衛生間的地面占用面積。
4W型元承口機制柔性排水鑄鐵管的施工方法和注意事項
4.1材料簡介
W型無承口機制柔性排水鑄鐵管是在STL型基礎上發展起來的新型管材,工藝上有很大創新。
W型無承口直管及管件摒棄傳統的立模或橫模澆筑而采用高速離心鑄造技術,其組織致密、管壁薄、外觀光滑、無沙眼和夾渣,抗拉與抗壓強度高。直管長度為3m,大大減少了中間接頭數量并可按照需要截取任意長度,節省管材,降低消耗及成本。W型無承口管箍采用帶肋不銹鋼卡箍,內襯橡膠圈柔性連接,抗震性能較好,允許在一定范圍內擺且不會滲漏。
4.2施工方法
4.2.1下料:用無鋸齒來切割管材,要保證管口平直。
4.2.2連接:松開不銹鋼卡箍,取出內襯橡膠圈,將橡膠圈和不銹鋼卡箍套入管口一側,待管口對齊后,將橡膠圈置于接口上,鎖緊不銹鋼卡箍緊固螺絲即完成管道連接。
4.2.3支架設置
在直管段上就管材強度而言,每3m設置個支架,也是可以的。但由于W型無承口機制柔性排水鑄鐵管接口屬柔性接口,當支架置于直管段中段時,理論上找到管道重心點也可將管道保持平衡,實際工作中,此點較難找,因此,常常無法使管道接口保證平滑,影響了管道坡度,在實際施工中,我們采取了每隔1.5m設置一個支架的方法來進行支架布置,結果證明,此間距較好解決了管道外觀和管道坡度問題,在其它管段上,我們仍然比照承插鑄鐵排水管的支架設置要求,每個接口處設置一個支架。
在進行承插鑄鐵排水管和UPVC排水管施工時,我們通常選擇圓鋼做吊架材料。這樣,不僅節約了鋼材,方便了施工,同時也降低了建筑物的承重,在進行W型無承口機制柔性鑄鐵管施工時,一開始在選擇支架型材時,我們也考慮了圓鋼做吊架,并且完成了不少管道的安裝,在直管段施工中,若支架吊點成直線,安裝好的管道其水平度尚可控制在允許范圍內,而在進行衛生間排水支管施工時,由于該部位零件較多,接口較多,若繼續用圓鋼做吊架,則管道外形很難看,水平度無法控制,發現問題后,及時采用了角鋼做吊架。實踐證明,若下料準確,用角鋼做W型無承口機制鑄鐵排水管支管的支架用料,能較好地保證管道成形整齊,使其達到施工驗收標準。
4.2.4灌水試驗和通水試驗
比照承插鑄鐵排水管和UPVC排水管,W型無承口機制鑄鐵排水管的灌水試驗,相對要容易做,選擇好灌水范圍,在其管道下方拆除一段管道,裝好用鋼管制的堵頭,即可進行范圍的灌水試驗,或用氣堵也可。
在進行通水試驗時,若發現管道有堵塞現象,確定堵塞部位后,拆除管道不銹鋼卡箍,即可進行管道清理工作。
4.3注意事項
在進行W型無承口機制鑄鐵排水管的施工時,有以下幾點需要注意:管道切口一定要整齊,否則無法保證管道接口的嚴密性;管道接口處兩端管材的外徑要保證一致,一旦發現不一致時更換或進行修整;設置支架時,其支架根部位置一定要用線拉來確定吊點位置,用支架的整齊來保證管道的外觀整齊,而不是反之。
針對排水管的布置,上面談了一點的新的排水管的布置方法和管材施工方法,以上經驗供同行參考。
篇2
隨著環保型消費逐步占據主流,住宅建筑的生產商和消費者都對建材提出了安全、健康、環保的要求。采用清潔衛生技術生產,減少對天然資源和能源的使用,大量使用無公害、無污染、無放射性、有利于環境保護和人體健康的環保型建筑材料,是住宅建筑發展的必然趨勢。所謂環保型建材,即考慮了地球資源與環境的因素,在材料的生產與使用過程中,盡量節省資源和能源,對環境保護和生態平衡具有一定積極作用,并能為人類構造舒適環境的建筑材料。
環保型建材應具有以下特性:一是滿足建筑物的力學性能、使用功能以及耐久性的要求。二是對自然環境具有親和性、符合可持續發展的原則。即節省資源和能源,不產生或不排放污染環境、破壞生態的有害物質,減輕對地球和生態系統的負荷,實現非再生性資源的可循環使用。三是能夠為人類構筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環境。
1、住宅建筑裝飾材料的污染及其原因
隨著人們生活水平的提高,逐漸對住宅建筑的環境設計重視起來,力求創造一個舒適、高雅的生活和工作環境。但是室內裝修使用不少材料大都是由化工材料制成的,有的本身含有有毒物質,它們不斷地向室內空氣中揮發有毒成分,給人體帶來不良影響。據報道,美國環境保護局的專家們曾經對數個城市的10幢新建房屋建筑作抽樣檢查證實,在現代化房屋建筑內空氣含有多達500余種的化學物質,比室外要高出許多倍。又據美國微生物學會年會有關論文報道,現代房屋建筑的2%~3%有石棉和氡,10%左右有病毒、細菌等微生物。含有這些有害物質的建筑被稱為“病態建筑”,這些有“病”的建筑常常會把自身的“病”傳染給房屋的使用者[1].
事實證明,建筑材料問題是非常重要的,所釋放的各種氣體如氨、甲醛、苯、氡等對人體的健康非常不利。封閉的室內環境由于溫度、濕度較大,有些材料會為霉菌和細菌生長提供養料,對人體的危害更大。具體來說,住宅建筑裝修的污染物主要來自以下幾個方面:
(1)板材類。不符合環保標準的人造裝修板材,內含超標的甲醛,如大芯板(細木工板)、膠合板、纖維板、刨花板,以及用這些板材制作的復合地板、家具等。甲醛主要來自于制作復合板材所使用的脲醛樹脂膠,這種膠具有膠接強度高、不易開膠的特點,是目前生產各種復合板材普遍使用的粘合劑。脲醛樹脂膠含有甲醛,會形成游離甲醛氣體釋放到空氣中,而甲醛為高毒性物質。
(2)石材類。石材類裝修材料如花崗巖、大理石、石膏、瓷磚等,含有一種叫做氡的有害物質。氡是世界衛生組織公布的19種環境致癌物之一,它是僅次于吸煙的第二個肺癌致病因。
(3)涂料類。房屋裝修使用的油漆、涂料、防水材料,以及各種油漆涂料的添加劑和稀釋劑含有有害物質苯。
(4)水泥等。水泥等建材主要含有有害物質氨,它是一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體。裝修設計的環保,最主要取決于材料的環保程度?,F在的建筑材料打出了很多環保的賣點,如節水、節能、防霉、防蟲、防菌等,這給了設計師更大的發揮空間。不過,設計師一般是按照客戶的要求,以及開出的價格來選擇用料的,環保材料價格相對較高。
我國目前室內裝修的環境污染問題相當嚴重,但在重視和治理方面還存在較大差距。原因如下:首先,隨著生活水平的提高,人們對居住條件要求越來越高,但很多消費者的室內環保意識并不強,在裝修時注重的往往是居室的豪華與氣派,而忽視了裝修后的室內環境污染。其次,從我國裝修材料市場上看,大多數生產企業和經銷商并不了解自己生產或銷售的產品是否符合國家標準。因而不能按照國家標準生產或銷售裝修材料,使污染室內環境的建材源源不斷產出并流入市場。再次,裝修材料生產企業資質低生產技術水平落后,沒有采用無污染技術(清潔生產)。
2、住宅建筑應合理選擇和使用環保型建筑材料
2.1注重采用新型環保建材
作為現代建筑工程重要物質基礎的新型建材,國際上稱之為健康建材、綠色建材、環境建材、生態建材等。環保型建材及制品主要包括:新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料、裝飾裝修材料和無機非金屬新材料等。按照世界衛生組織的建議,健康住宅應能使居住者在身體上、精神上和社會上完全處于良好的狀態,應達到的具體指標最重要的一條,就是盡可能不使用有毒、有害的建筑裝飾材料,如含高揮發性有機物的涂料;含高甲醛等過敏性化學物質的膠合板、纖維板、膠粘劑;含放射性高的花崗石、大理石、陶瓷面磚、煤矸石磚;含微細石棉纖維的石棉纖維水泥制品等[2].
因此,應該仔細地選擇和恰當地運用環保型建材,將建筑材料對環境和人體健康的不利影響限制在最小范圍內。避免使用那些產生放射性污染的材料,溶劑型油漆、化纖毛毯、復合木板和其他建筑產品都可能在空氣里釋放出甲醛等揮發性的有機混合物(VOC),這些化學制品不僅影響建筑工人和建筑使用者的健康,同時,也會增加環境中的粉塵和有機物污染。
2.2遵循國家的環保法規
《民用建筑工程室內環境污染控制規范》于2002-01-01正式實施。室內裝修的環境污染問題已引起國家的重視,最近,國家質監局等部門公布實施了《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中有害物質限量》等一系列環保法規,應努力執行。應選用已通過環保管理認證的材料;減少設計中色彩鮮艷石材的運用;多采用優質聚酯漆和環保型硝基漆,減少或杜絕在空氣流通較差的房間使用醇酸油漆的數量。當然,不同的建筑類型有不同的設計標準,但健康和無害化應該是普遍的原則。
2.3加強宣傳工作,提高環保意識
利用各種宣傳媒體進行環保意識、環保知識、環保建材知識的教育,使全民樹立起強烈的生態意識和環保意識,樹立加快發展環保型建材的責任感,自覺地參與保護生態環境、發展環保型建材的工作中。室外的綠色營造了美麗的環境,室內設計方面同樣需要環保意識,嚴格控制住宅建筑的裝修污染:
(1)要嚴格選材。首先,要看裝飾材料是否是正規生產廠家的產品,要查看生產廠的商標、生產地址、防偽標志等。然后,要看產品檢測報告中的甲醛、苯等有害物體釋放量是否合乎標準。
(2)要在裝修后找有資質、正規的室內環境監測部門進行檢測,聽取專家的意見,選擇合適的入住時間。最好空閑一段時間,使室內有害物質消釋到安全系數內再入住。
(3)在入往后常開窗戶加強通風,加速室內不良物質和氣體的排放。
(4)如果在入住后有不良反映,要及時到醫院檢查身體,并請檢測部門來檢測,及時清除致病的污染源。
(5)要學習、掌握一些裝修環保標準和法規,在遇到因裝修污染引起的糾紛時,要按照國家的環保法規依法調解或經訴訟解決。
3、住宅建筑可持續發展的途徑
3.1提倡綠色住宅建筑
20世紀90年代開始,“可持續發展”成為世界上許多國家的發展戰略,專家們提出了“綠色建筑”的概念。綠色建筑就是“資源有效利用的建筑”,亦即節能、環保、舒適、健康、有效的建筑,簡言之為低能耗、低污染的建筑。對于材料的選用遵循以下原則:一是提倡使用3R材料(可重復使用、可循環使用、可再生使用)。二是選用無毒、無害、不污染環境,有益人體健康的材料和產品,宜采用取得國家環境保護標志的材料、產品。
與傳統建材相比,制造新型建材不僅可以降低自然資源的消耗和能耗,而且能使大量的工業廢棄物得合理的開發與利用;新型建材不僅不會對人類的生存環境造成污染,而是有益于人體的健康,有助于改善建筑功能,起到防霉、隔音、隔熱、殺菌、調溫、調濕、調光、阻燃、除臭、防射線、抗靜電、抗震等作用;制造新型建材不僅可以采用不對環境造成污染的生產技術,而且在產品結束其使用壽命后,還可以作為再生資源加以利用,不會形成新的廢異物。
3.2提倡清潔生產(無污染技術)
減少建材生產對地球環境和生態平衡的負面影響?,F代社會經濟發達、基礎設施建設規模龐大,建筑材料的大量生產和使用一方面為人類構筑了豐富多彩、便捷的生活設施,但同時其發展是以能源的過度消耗和環境污染為代價的。筆者認為,忽視原材料的“環境價值”是建筑對環境產生不利影響的原因之一。因此,要保護環境,實現可持續的建筑設計,就必須把原材料對環境造成的影響,加入衡量建筑的價值體系中去。建筑是取之自然又回歸自然的創造性工程,所使用的材料不應對人體及周邊環境產生危害,如墻體采用粘土磚即是對自然的破壞。并盡量采用低蘊能材料,避免有毒污染材料。建材生產避免以破壞、占有土地林木為代價的,在我國每年的建材資源消耗達50億t,毀壞農田6700萬公頃。就可持續發展建筑而言,對木材的選擇需要慎重進行。樹木的砍伐可能帶來相當多的可持續發展問題,如運輸能耗、生物差異多樣性的損失、可能發生的局部經濟環境被破壞等問題。
環境親和的建筑材料應該耐久性好、易于維護管理、不散發或很少散發有害物質,當然,同時也得兼顧其他方面的特性,如藝術效果等。為了實現可持續發展的目標,將建筑材料對環境造成的負面影響控制在最小限度之內,需要開發研究無污染技術,清潔生產環保型建筑材料。例如,利用工業廢料(粉煤灰、礦渣、煤矸石等)可生產水泥、砌塊等材料;利用廢棄的泡沫塑料生產保溫墻體板材;利用廢棄的玻璃生產貼面材料等。既可以減少固體廢渣的堆存量,減輕環境污染,又可節省自然界中的原材料,對環保和地球資源的保護具有積極的作用。免燒水泥可以節省水泥生產所消耗的能量;高流態、自密實免震混凝土,在施工工程中不需振搗,既可節省施工能耗,又能減輕施工噪音。
3.3節約資源,降低能耗
按廣義生命周期的觀點,建材能耗包括:建材生產、建筑物營運、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解體、建材再利用等方面能耗。加工越細致和制造過程越復雜的產品和材料,通常要在生產過程中消耗更多的能源。一般來說,耐久性越好的材料,導致室內污染越少。綠色建筑師們往往就地取材,減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材;就地加工,減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材,重新開發短壽易耗廢舊材料。選擇再處理(如油漆、再加工、防水防火處理等)較少的建筑材料,或者選用那些對其維護只產生最小環境影響的材料。另外,功能要求的變化,使用期限的限制,城市發展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在設計時就考慮了其拆除時的問題,則可對材料的再生和循環使用起到相當的幫助。積極利用可循環使用的建筑材料,可以減少垃圾掩埋的壓力和節省自然資源。建筑物到達使用期限后,其材料應能自然降解或轉換。
3.4借鑒國外成功的經驗
發達國家在對環保型建材的研究、開發、實施上起步較早,制訂了一些有機揮發物散發量的試驗方法,規定了一些環保型建材的性能標準,并且開始推行低散發量標志認證,同時,開發了一些環保型建材新產品。國外消費者對建筑裝飾材料的環保程度要求很高,西歐各國和美國等發達國家的建材目前達環保標準的已超過90%,日本還推出了無化學住宅。在倡議和發展環保型建材的基礎上,一些國家已經建成了居住或辦公用的樣板建筑,取得了良好的社會和經濟效益。充分利用老舊建筑的材料,盡可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材產品可以減少固態垃圾,以及制造的能量消耗,而且節省自然資源,這也是具有環保意識的做法,在世界上逐漸流行起來[3].比如,在西班牙塞維利亞1992年世界博覽會上紙制建筑曾大量登場,展覽會的入口標志塔就是由預制紙構件來建成的,它的直徑為13m,高達33m.由于這座塔是可完全分解的,所以,在展覽結束后其材料不會浪費。再比如,美國弗里斯特兒童商店總部的地毯是使用處理過的塑料瓶,入口門廊則使用回收的玻璃燈泡制成的瓷磚。許多國家還致力于研究建筑廢材(包括工業廢材)的改造再生技術,及其與成本的關系,以更廣泛地節約資源、減少地球垃圾。
4、結束語
環保型建材是一個內涵深邃、外延廣袤的概念,它是生態建筑賴以發展的基礎。材料的革新往往引起技術上的革命。近年來,各種各樣的有利于節能和環保新材料的問世,如透明泡熱材料、高強輕質材料、高保溫玻璃等,大大推動了生態建筑的發展。
我國環保型建材的發展已開始起步,目前,我國已開發的裝飾材料有壁紙、涂料、地毯、復合地板、管材、玻璃、陶瓷、纖維強化石膏板等。如防霉壁紙,經過化學處理,排除了壁紙在空氣潮濕或室內外溫差較大的情況下易出現的發霉、起泡、滋生霉菌的現象;環保型內外墻乳膠漆,不僅無味無污染,還能散發香味,可以洗滌、復刷等。應該積極注意新型建材的信息,新型建筑材料在環境保護和能源節約方面扮演著重要角色,這些材料將能積極主動地應付自然環境的挑戰。可以相信,大力推廣環保型建材,運用現代高科技手段進行設計,實現住宅建筑可持續發展會逐步變為現實。
參考文獻:
[1]許亞文,魯坤元,楊慧。設計面向21世紀的綠色住宅[J].四川建筑,1999(2):56-57.
篇3
建筑設計的目標就是應該符合人類的需要,更加舒適、方便、通風良好、冬暖夏涼。在能源和資源得到充分有效利用的同時,建筑應該采取一些節能措施。
(一)對墻體采取保溫隔熱措施
外墻按其保溫所在的位置分類,目前主要有:外保溫外墻、內保溫外墻、夾芯保溫外墻、單一保溫外墻四種類型。這四種類型的外墻保溫既能改善室內熱環境,降低建筑造價,又起到節能、環保、利廢的效果。
(二)門窗的節能措施
門窗是裝在墻洞中可開啟的構件,通過門窗的傳熱和門窗與墻體之間的縫隙滲透進來的耗熱量很大,因此門窗是建筑節能的根本之源、重中之重。
1.合理控制窗墻面積比。窗墻面積比是指住宅窗口面積與房間立面單元面積的比值,窗戶的傳熱系數一般大于該朝向的外墻的傳熱系數,采暖耗熱量會隨著窗戶的傳熱系數增大而增大,因此對不同朝向的住宅窗墻比《居住節能設計標準》作了嚴格的規定。因此,從地區、朝向和房間功能出發,應選擇適宜的窗面積來減少熱量的損失。
2.提高外門窗的氣密性,減少空氣的滲透量。減少室外的冷熱空氣滲入室內的一個非常重要的措施就是提高外門窗的密閉性,可提高門窗框的尺寸準確性、尺寸的穩定性,以減少門窗開啟縫隙的寬度;還可以在門窗與墻體的縫隙之間嵌入密封條,減少室外空氣的滲入;或者在門窗框與墻體的縫隙之間用保溫材料填充,提高氣密性。
3.使用導熱系數小的新型材料,改善門窗的保溫性能。一是提高熱工性能,可采用新型的導熱系數小的保溫材料制作的節能門窗。二是采用斷橋窗戶,可采用導熱系數小的截斷窗框的熱橋制作成。三是利用框料內的空氣腔室,單層玻璃本身的熱阻很小,在寒冷地區可采用雙層或三層玻璃。
(三)屋頂的節能設計
屋頂耗熱量大于任何一面外墻或地面的耗熱量,約占整個住宅建筑耗熱量的9%左右。因此,提高建筑屋面的保溫隔熱能力,可以減少室外冷熱空氣對室內的影響,有效改善室內的溫度環境。
1.高效保溫材料保溫屋面。這種屋面保溫層為實鋪,屋面保溫層采用輕質高效的保溫材料。我國現在主要使用的保溫材料有擠塑聚苯板、聚苯板、巖棉板等,這些保溫材料均為輕質材料,均可提高屋面的保溫隔熱作用,減少室外冷熱空氣對室內的影響,改善室內的溫度環境。
2.架空型保溫屋面。在屋面上面加設空氣層,冬季可以增加屋面的保溫功效,夏季可以有效阻隔房間的熱量。
3.倒置型(外)保溫屋面。外保溫屋面,就是把保溫層置放于防水層上面,這樣做起到了保護的作用,使防水層不受外界氣候和環境的老化影響,增加使用年限,也不易受到外界的機械損傷,當然這些保溫材料必須保證防水和耐氣溫性能好。
4.隔熱屋面??刹捎么u、混凝土材料架空混凝土板做通風層;兜風隔熱屋面在兩端開口形成兜風散熱;利用頂棚與屋面間的空間起到架空通風層的同樣效果,這幾種措施均能提高屋頂的隔熱能力,起到節能作用。
5.種植隔熱屋面。利用屋頂種植栽花,甚至灌木,堆假山形成一種生態型的節能屋面,這種屋面隔熱保溫性能優良,已經逐步被廣泛利用。
6.蓄水隔熱屋面。利用屋面蓄積的水層,從而能將熱量散發到空氣中,減少了屋頂的吸熱,從而達到了隔熱作用,水在冬季還起到了保溫作用。
(四)采暖節能設計
促進輻射熱進入室內,保證開口的方向和開口面積,并且要保證開口對熱線透明度的問題;為了可以使背陰的一面也能接受到太陽輻射,可通過反射太陽光來提高太陽能的密度,例如在建筑的北側設反射面,使北側房間也能得到太陽的輻射;抑制輻射熱從表面和窗洞口部分的熱損失;適當增加屋頂和維護結構的熱容量,可以減小室內溫度隨外界氣溫變化的變化。
(五)采光與照明節能設計
現代的建筑采用了大量的玻璃結構設計,這樣可以使室外的光線進入室內,有效利用天空光,減少照明用電,減少能源浪費。但是天空光極為不穩定,且光污染會帶來損害,這樣就出現了自動照明控制系統,可提高采光的均勻度及營造一個良好的視覺環境,又可減少資源的消耗,降低維護費用,帶來極大的社會效益和經濟效益。
二、結語
篇4
關鍵詞:衛生器具;水箱和水池;水表;管道設計
隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高,住宅的使用功能要求也越來越高,人們不再僅僅滿足于有房住、住得下,而且要求住得好,要方便、衛生、舒適,要經久耐用、維護簡單、互不干擾,從而對住宅設備方面提出了更高的要求。作為住宅設備的重要組成部分之一,給排水系統設計也面臨著更高的要求。在這方面,有關規范作了一些具體規定,不少同行也在不斷探索。筆者結合多年工程設計的體會,就有關住宅給排水系統設計中的幾個常見問題作了一些思考,希望能對這些問題的解決有一些幫助。
一、關于衛生器具的選型及其管道配置
衛生器具的選型必須注意其使用條件,并根據其額定流量和工作壓力要求配置適當的給水管道,才能達到使用功能要求。比如延時自閉式沖洗閥,實際應用中存在不少問題。就我國大多數地區,尤其是中小城市和廣大農村地區的供水條件而言,水壓偏低現象比較普遍,許多工程甚至需要通過高位水箱供水。出于技術方便和經濟條件限制,水箱往往設于屋頂間,其頂層可用壓力僅約0.03M~0.05M。這樣的條件對于配水龍頭和高、低位水箱尚可勉強,但對于延時自閉式沖洗閥甚至是淋浴噴頭這樣供水壓力要求稍高的設備,就會出現嚴重問題,不但浪費大量水資源,而且根本達不到基本的衛生條件,造成嚴重的室內污染。設計人員在選擇衛生設備時必須引起足夠重視,嚴格按照供水壓力條件采用,堅決杜絕這種狀況出現。
另一方面,在供水壓力較高的地區,尤其是底部各層,各類用水設備均處于超壓狀態工作,超壓出流浪費水量巨大,同時造成出水噪聲大,水流飛濺影響使用舒適性。因此,在工程設計中,應千方百計采取經濟可行的技術手段,如減壓調壓、分區供水、合理壓縮管徑等,盡可能把衛生器具工作壓力控制在0.20MPa~0.30MPa的最佳范圍。那種從底到頂一個詳圖的不負責任的作法,再也不能繼續下去了。
筆者還建議,國家應加大對衛生器具產品的質量監督檢測力度,完善市場準入制度,杜絕不合格產品打著“節水新產品”的招牌發昧心財。目前有些所謂的節水型衛生器具,性能根本不過關。比如座便設備,只說一次沖洗水量4L或是3L,實際上沖水強度根本不夠,往往需要3~5次的沖水,根本達不到節水效果。
二、關于水表設置
《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)第3.4.17條規定:“住宅的分戶水表宜相對集中讀數,且宜設置于戶外”;對這一規定,該條規范沒有任何具體的解釋,執行中造成了一些矛盾?!蹲≌ㄖ幏丁?GB50368—2005)第8.1.5條的規定是:“住宅的水表、電能表、熱量表和燃氣表的設置應便于管理?!钡摋l文說明仍采用了GB50015—2003“宜設置于戶外”的說法,筆者認為:規范的本意是便于管理,應當按GB50368—2005第8.1.4條對“給水總立管、雨水立管、消防立管、采暖供回水總立管、電氣設備和用于總體調節和檢修的部件”的規定,即應理解為“應設在共用部位”,而不應是真的設在戶外。
分戶水表集中設于室外水表井內的作法,本是用于低層住宅給排水管道改造中。一般一個單元設一個集中水表井,分戶水管沿室內適當部位引入戶內,自來水公司直接對用戶負責。較好地解決了原有老式住宅的水表管理問題。但用于新設計建筑明顯是不合理的:水表設在室外表井內使用條件較差,多根給水立管同時敷設管井內,既不經濟,又不便于管理和維護。同時,現代住宅是+復雜的綜合系統,如果暖、電、燃氣、電信、寬帶各系統都要求分戶專設立管,計量表設在室外,那管井如何承受?因此,個別地區水管部門強制要求水表設在室外水表井內是不對的,設計人員應多作解釋,不應過于遷就。當然,新型給水管材——減路式單管(內)多路供水管的面市在某種程度上解決了多根給水管同時敷設的問題,但是其水表工作條件差,管道維修更換困難的問題并沒有根本解決,經濟性也不好,很難說是一種好的做法。
一種較好的做法是水表每層集中設于管道間內,分戶水表整齊靠于墻面。其優點是外形整潔美觀,管路短捷,阻力小,維修更換方便,造價較低,與相關專業容易協調。
遠傳水表或IC卡智能型水表也是一種發展方向。由于價格相對昂貴且在技術上仍存在一定問題,目前工程中應用尚不多。另外,這類設備的優點基本上在于方便水管部門的管理,卻要由用戶買單,筆者覺得難免有加重人民負擔,助長官商風氣之嫌。
三、關于水箱和水池
由于在廣大中小城市和農村地區水壓不足現象比較普遍,需要設置高位水箱或水池,而近年來隨著高層建筑越來越多,二次供水也相應多了起來,如何有效防止二次污染,在設計和管理方面存在一些問題。
雖然《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)第3.2.8條、第3.2.10條規定生活飲用水池(箱)應與其他用水的水池(箱)分開,并列設置時也不得共用分隔墻,但由于舊的使用習慣影響,建設單位為了節省造價,往往仍采用飲用水、消防合用水池(箱)。這樣雖然加大了小區的消防安全儲備,但造成水在池中停留時間過長,使水質降低,達不到生活飲用水衛生標準。有些溢流排空管道直接接人污水管道,造成病菌污染;溢流、通風管口未注明防護措施,導致蟲、鼠、鳥等進入池內造成水質污染。池內管道及爬梯等鋼制附屬設施甚至水箱鋼板的防腐材料采用防銹漆,漆膜脫落影響水質。
相應的設計改進措施:在條件允許的前提下,設計人員應根據規范要求將生活、消防水池(水箱)分建,這樣,一方面可減少生活用水在池內的停留時間,保證水質衛生指標;另一方面,依據不同用途、不同的價格的原則:“混和用水應分表計量,未分表計量的從高適用水價”,也便于日后的運行管理。分建以后,還應注意消防用水的水質問題。所以,還應盡量考慮消防用水與道路噴灑、綠化等其他用水合用。
按照新頒布的防火設計規范,蓄水池的有效容積可減去水池進水管火災延續時間內可補給的水量。所以,建議設計人員在設計時積極與自來水公司聯系,取得相關的供水資料,充分利用所在地域管網供水能力,從而縮小水池容積,改善經濟指標。
建設主管部門早已規定新建、擴建、改建的各類建筑物、構筑物、住宅小區的給水工程(消防管道除外)停止使用普通鍍鋅鋼管,所以設計選用管材時宜首選塑料給水管材,如對給水水質有特殊要求的工程,可選用銅管、不銹鋼管等符合國家及行業標準規定的管材。溢流排空管與地下污水管道之間應設空氣隔斷等措施,不得直接相連,溢流管口和通風管口應設防蟲網罩等。池內檢修爬梯可考慮用不銹鋼材料制作。
二次供水水池(箱)投入運行后,其產權單位或其委托的管理單位,應當建立水質管理制度,配備專(兼)職人員,加強水質管理,定期進行常規檢測,并對蓄水設施清洗消毒。
四、給水管道
塑料給水管材以其衛生、美觀、耐腐蝕性好的優勢得到了廣泛的應用,但這種管材也有自身的一些缺點:力學性能差、阻燃性差、熱膨脹系數大。
因此,在應用中應采取相應的措施加以解決。《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)第3.5.12條規定:塑料給水管道在室內宜暗設。明設時立管應布置在不易受撞擊處,如不能避免時,應在管外加保護措施。塑料給水管道明裝易變形,影響美觀,易受碰撞損壞,防火性能也較差。暗裝不但可以從根本上解決這個問題,同時還可提高其耐老化性能。因此,在條件許可時,應盡可能采用暗裝。
新建住宅中分戶支管至用水點間管道一般敷設在墊層內。由于目前地板采暖方式應用較為普遍,而強、弱電管線有時也會設在墊層內,應注意與暖、電等相關專業協調,避免“打架”。交房時應在敷設給水管道的位置作上明顯的標記,以免裝修時破壞給水管道。
五、排水管道
塑料排水管材與鑄鐵管相比較具有水力條件好、耐腐蝕、質輕、美觀等無可比擬的優勢,但也有其不可避免的缺點。其噪聲問題就比較突出。降噪的方式:一方面是采用低噪聲管材,如芯層發泡管、空壁管、螺旋管、芯層發泡螺旋管和空壁螺旋管;另一個方面是將管道暗裝在管井、管槽內。如條件限制達不到時,明裝管道應避免靠近臥室。
《住宅設計規范》GB500096—1996(2003年版)第6.1.6條規定:住宅的污水排水橫管宜設于本層套內?!督ㄖo水排水設計規范》(GB50015—2003)第4.3.8條規定:住宅衛生間的衛生器具排水管不宜穿越樓板進入他戶。但是,工程設計真正做到的不多。按照《住宅建筑設計規范》(GB50368—2005)第8.2.8條條文說明的規定,廚房內可不設地漏。這是由于現代住宅廚房地面很少用水沖洗,少量的濺水用抹布就可清除,廚房內設置地漏已無必要,反而由于地漏長時間無水補充,水封內存水蒸發后臭氣由地漏進入廚房內。因此,可采取取消廚房地漏的設計,洗滌池排水支管在本戶的樓板上接入排水立管,避免地漏排水支管進入下層戶內空間。
為了不使衛生間污水橫管進入下層戶內空間,排水管道的敷設可采用以下幾種方式:
(1)衛生間地面樓板下沉,污水橫管設于本層下沉板以上的戶內。這種方式對排水管道的施工較為方便,但檢修管道則十分不易,這就要求在實際施工過程中,嚴格做好衛生間地面的防水處理及下沉室四周的防水處理,所有給排水管道應經嚴格的注水試驗后方可隱蔽管道,以避免上層衛生器具漏水影響下層用戶。
(2)采用側排方式。衛生間采用后出水式座便器,側排地漏,將浴盆或淋浴房墊高,各衛生器具排水橫支管沿衛生間地面墻腳處引至立管。器具存水彎、排水橫管設于本層墊層內。采用這種方法,可避免出現下沉室積水的狀況。
避免排水支管進入下層戶內的關鍵是地漏,目前市場上有多種多樣的系統,但尤其應注意的是地漏的選擇,必須滿足規范要求的水封高度,絕不能犧牲衛生條件達到同層排水。
篇5
論文摘要:文中對建筑排水系統中排水管道施工和布置出現的問題進行了分析,并提出了相應的解決辦法。
1降低排水噪音的材料和方法
隨著普通隨插鑄鐵排水管的淘汰,排水管道普遍使用塑料管道,特別是±0.00以上部分,但是普通UPVC管道的排水噪音要比鑄鐵管高約10dB,若排水立管靠近臥室加上現澆樓板的隔音效果較差,住戶明顯感覺到排水管道的噪音,降低了生活質量,所以在進行建筑給排水設計時,衛生間的排水立管要盡量考慮遠離臥室和客廳,管材考慮新型降噪產品。建議管道材料為芯層發泡UPVC和UPVC螺旋管。
2吸氣閥的應用
我們在施工中,經常會遇到排水透氣管無法直接穿越頂板伸出屋面的情況,或透氣管上部屋面為上人屋面,而不能透氣立管直接設置在屋面上,我們知道,若排水管道不設透氣管,則容易降低排水流量,并使排水管道內形成負壓,破壞水封,若在立管頂部設置吸氣閥即可解決,該閥負壓時開啟吸氣,正壓時關閉,臭氣無法逸進室內,該閥還有如下作用:替代室外通氣帽,建設屋面干凈美觀;替代環形通氣管及通氣立管,節約空間;作為排水檢查口,便于疏通管道。
3同層排水應用
在日常施工和維修中,經常會遇到由于管材質量或施工不當,造成排水支管漏水,或在進行排水支管施工時,破壞了衛生間的防水層,排水支管穿過衛生間樓板處,因為處理不當造成衛生間漏水等現象,這除了我們具體施工人員在施工過程中注意提高工程質量,改變排水支管的布置方式,也是解決衛生間漏水的重要方法。常規的衛生間排水支管都布置在衛生間樓板下,當該部分排水支管或衛生間樓板發生漏水現象時,通常會給下層住戶造成一定的影響,現在有一種叫同層排水的布管方式,可以從根本上解決上述問題。此布管方式的具體做法是:提高衛生間的地面高度(實際高度隨選用的排水管材料及實際的布管方式而定),例如:當使用HDPE管時即高密度聚乙烯管,所需高度為100-150mm,按施工圖的設計將管道設在樓板內,在隱蔽前,對該部分排水支管進行灌水試驗,并報監理驗收,然后,填充砂漿覆蓋管道即可。
注意:管道應設在防水層上,在施工時應盡量注意保護防水層。在土建填充砂漿時,必須有專人在現場看護,防止土建施工人員在搗實砂漿時,將排水支管移位或損壞。如某工程,在衛生間排水支管設計方面,全面采用了同層排水方案,并設計選用了強度高、嚴密性和耐腐蝕性較好、低噪音的HDPE管。在施工中,我們發現,要實現同層排水的設計理念,在選擇排水支管材質和衛生潔具型式方面有很強的強制性。在選擇過程中,發現能滿足同層排水布置方式的管材確實不多。例如,最理想的芯層發泡UPVC管,雖然管材本身的強度及耐腐蝕性能滿足埋于地里而不輕易損壞,但其管道粘接連接口卻不能讓人放心,除非將衛生間地面架空,其地面為活動地板,將UPVC管置于其內,這樣勢必增加建筑裝修成本,而且衛生間面積不大,維修空間狹小,其實用性不大,最后還是選了HDPE管。由于HDPE管的連接方式為熱溶,因此,該管道無需維修?;蚴褂猛瑢优潘脊芊绞捷^經濟實用,但有如下問題,在設計及施工中需要注意:盡可能將坐便器排水口靠近排水立管井安裝,這樣就避免了衛生間地坪內埋設大口徑排水管的可能性,降低了衛生間地面厚度,而且一旦該部分管道發生堵塞現象,也便于疏通;其余排水支管應盡量靠墻角布置,這樣就避免了將整個衛生間地面抬高,而只在墻角部分將管道覆蓋即可;面盆排水存水彎盡量采用P型存水彎,從而使該部分排水支管有可能設于衛生間墻內,這樣不僅保證了排水支管的坡度,也減少了管道在衛生間的地面占用面積。
4W型元承口機制柔性排水鑄鐵管的施工方法和注意事項
4.1材料簡介
W型無承口機制柔性排水鑄鐵管是在STL型基礎上發展起來的新型管材,工藝上有很大創新。
W型無承口直管及管件摒棄傳統的立?;驒M模澆筑而采用高速離心鑄造技術,其組織致密、管壁薄、外觀光滑、無沙眼和夾渣,抗拉與抗壓強度高。直管長度為3m,大大減少了中間接頭數量并可按照需要截取任意長度,節省管材,降低消耗及成本。W型無承口管箍采用帶肋不銹鋼卡箍,內襯橡膠圈柔性連接,抗震性能較好,允許在一定范圍內擺且不會滲漏。
4.2施工方法
4.2.1下料:用無鋸齒來切割管材,要保證管口平直。
4.2.2連接:松開不銹鋼卡箍,取出內襯橡膠圈,將橡膠圈和不銹鋼卡箍套入管口一側,待管口對齊后,將橡膠圈置于接口上,鎖緊不銹鋼卡箍緊固螺絲即完成管道連接。
4.2.3支架設置
在直管段上就管材強度而言,每3m設置個支架,也是可以的。但由于W型無承口機制柔性排水鑄鐵管接口屬柔性接口,當支架置于直管段中段時,理論上找到管道重心點也可將管道保持平衡,實際工作中,此點較難找,因此,常常無法使管道接口保證平滑,影響了管道坡度,在實際施工中,我們采取了每隔1.5m設置一個支架的方法來進行支架布置,結果證明,此間距較好解決了管道外觀和管道坡度問題,在其它管段上,我們仍然比照承插鑄鐵排水管的支架設置要求,每個接口處設置一個支架。
在進行承插鑄鐵排水管和UPVC排水管施工時,我們通常選擇圓鋼做吊架材料。這樣,不僅節約了鋼材,方便了施工,同時也降低了建筑物的承重,在進行W型無承口機制柔性鑄鐵管施工時,一開始在選擇支架型材時,我們也考慮了圓鋼做吊架,并且完成了不少管道的安裝,在直管段施工中,若支架吊點成直線,安裝好的管道其水平度尚可控制在允許范圍內,而在進行衛生間排水支管施工時,由于該部位零件較多,接口較多,若繼續用圓鋼做吊架,則管道外形很難看,水平度無法控制,發現問題后,及時采用了角鋼做吊架。實踐證明,若下料準確,用角鋼做W型無承口機制鑄鐵排水管支管的支架用料,能較好地保證管道成形整齊,使其達到施工驗收標準。
4.2.4灌水試驗和通水試驗
比照承插鑄鐵排水管和UPVC排水管,W型無承口機制鑄鐵排水管的灌水試驗,相對要容易做,選擇好灌水范圍,在其管道下方拆除一段管道,裝好用鋼管制的堵頭,即可進行范圍的灌水試驗,或用氣堵也可。
在進行通水試驗時,若發現管道有堵塞現象,確定堵塞部位后,拆除管道不銹鋼卡箍,即可進行管道清理工作。
4.3注意事項
篇6
目前,我國處于社會主義初級階段,以公有制為主體多種所有制經濟共同發展的基本經濟制度,對于新興的城市和擁擠的人口,采用的是學習或者抄襲西方的建筑來解決人們的住房問題,在當時的環境下,這確實是一個好的方法。但科技在進步,推動著社會經濟的發展,隨著我國社會主義市場經濟的不斷完善,以前的建筑越來越不符合人們對住房的要求。氣候的變化帶來許多問題,我國居民大部分分布在北方,因此,夏天時需要有一個更好地散熱空間與傳熱機制,冬天時,則需要更加充足的陽光照射。人們生活水平的提高,也要求有更大的綠化面積,由于尚未規劃的建筑以及材料的使用并不是處于對環保的考慮,越來越不能滿足人們對冬暖夏涼、照明設計的要求。為了加快經濟的發展,必須對城市建筑進行節能減排的設計。
二、影響建筑節能的因素
2.1建筑產品不合格
我國的現代建筑起步晚,建筑規劃不合理,且大部分以實心黏土磚為主。建筑產品的特點主要體現在,空間上的固定性、體積的龐大性以及其多樣性。為了達到建筑保溫的這個目的,在科技不發達、建筑設計不規范的條件下,我國主要采用的材料為實心黏土磚,但這樣造成了極大地資源浪費。為了保證建筑的穩定及其節能,對墻體的設計有著許多的做法,如粉§煤灰等空心磚的使用就是一大創新,加上鋼筋混凝土對墻體|的加固,既解決了建筑的穩定又節能。這是否意味著問題的解g決,技術的進步呢,其實還有許多地方為了片面的達到建筑節g能的需求,一味的苛減材料的使用,許多建筑好像是節約了材5料,但由于在建筑時,并沒有完全使用節能材料,導致在后期為|了滿足保溫等需求,反而支出了更多的材料,造成了資源浪費。g
2.2建筑節能設計不合理
我國的城市住宅主要以小區為主,各種新興的小區為了埋吸引顧客,只顧其經濟效益,為了容納更多的居民居住,在建筑風格上借鑒國外的風格,絲毫不考慮當地是否適合這樣的建筑,這樣的建筑是否可以達到人們的需求,對日照需求、空間形態考慮的不周全’小區內的綠化也只是為了配合小區建筑的風格設計制作的,窗戶的設計與制作也是為了美觀,在材質與大小上沒有完全的一套體系,在建筑規劃之初時,沒有最大限度的與自然環境共處。人們在冬季要求室內可以保溫,空調在使用時的這一想法可以實現,但是由于住宅規劃之初不合理,使得房屋無法很好地保證暖氣的停留’密封性不好以及屋頂的保溫能力差’導致了大量的能源被過度使用’甚至浪費。夏天時,沒有依靠大自然固有的能力’建立起綠色防風墻,失去了植物遮擋陽光的功能,室內的冷氣也流失的更快,這同樣也造成了能源的浪費。如果能在建筑設計之處,設計者認真考慮這個問題,將重點放在綠色植被對建筑的防護,以及建筑的朝向、間距,將很好的建設夏冬季節對空調的使用量,從而可以達到節能的目的。
三、建筑節能的基本要求及技術措施
3.1優化建筑規劃設計
在建筑規劃設計之初,對于這方面的要求如果能夠嚴格,那么勢必可以減少對能源的消耗,達到節能的要求。在建筑規劃時,首先要考慮的不僅僅是小區的內部容量、房屋間冬季的曰照時間、房屋在空間上排列的形態、建筑物的外觀及造型上的獨特和別具一格,對于緑化景觀的設計和相關配套工程的建設也是相當重要的。小區的風格并不一定要符合中國古代的建筑,與小區現有的風格建筑相配套也是相當重要的,但不能過于重視圖案化,小區內的綠化對于小區內部的小氣候有著很重要的影響,甚至可以通過小區綠色規劃,改善人們的生活質量。在規劃時’要盡量把節能減排的目的作為設計的重點,做好設計是進行建筑的第一步,注重綠化面積以及綠化排列方式的同時,要把建筑單位中墻體保溫、屋頂保溫隔熱、采用密閉性好的門窗等作為節能設計的重點,從而解決許多單體在施工圖設計階段難以解決的問題。為了更好地實現節能減排的目的’做好建筑規劃設計就是做好了節能的第一步。小區內的小氣候是我們必須要考慮的問題,這就要求建筑規劃者在規劃設計的時候,充分考慮建筑與外部環境的關系,在引進外部植物的時候,不能僅僅依賴于是否與小區內部的建筑相符合,而應當將綠色設計與建筑技術和能源利用有效地結合,夏季在使用空調時,綠色植被可以降溫,住宅本身可以最大程度上減少溫度的流失,使得室內得以冷卻,冬季時,植被可以帶來溫暖,住宅面向南方向陽面應當可以更加容易讓陽光滲進來,使得住宅可以獲得更多的熱量,從而達到溫暖的目的,由此,就可以在最大限度上減少對能源的消耗。
四、總結
篇7
關鍵詞:住宅建筑DeST模擬狀態空間法
1前言
模擬分析方法自從應用于建筑技術的研究領域,已經表現出極大的應用價值,建筑能耗的模擬分析就是這種應用的典型代表。建筑能耗的模擬分析使人們在對建筑物進行研究分析的時候獲得了一個非常有力的輔助工具,這一工具使得反復的實驗、多角度的分析成為相當容易實現的過程,豐富的數據結果為人們的分析工作提供有力的支持,人們只需設計模擬分析的模式和實例,借助模擬分析軟件的幫助,就能獲得極具價值的研究材料,這無疑大大縮短了研究成果的產生周期,也解除了實驗對于科學研究的諸多限制。
在住宅建筑的研究領域,由于住宅建筑本身的特點,建筑本體熱特性的研究始終是非常重要的內容,然而由于建筑的復雜性,建筑熱特性的實驗研究和實測研究都是異常困難的,人們很難期望通過實測和實驗獲得十分準確并有普遍意義的結果。
模擬分析方法在住宅建筑研究領域的應用給人們帶來了新的希望,借助這一工具,人們能夠從本質上把握建筑本體的熱特性,能夠從多角度研究影響建筑熱狀況的各種因素,也能夠在計算機上實驗建筑物對于各種外界因素的響應特性,從而拓寬住宅建筑的研究視野并推動住宅建筑的研究向縱深發展。
住宅建筑熱環境模擬工具包(簡稱“DeST-h”)為國家自然科學基金重點項目“住區微氣候工程熱物理問題研究”編號59836250的子課題,是在清華大學建筑環境與設備研究所十余年的科研成果的基礎上,由清華大學建筑技術科學系研制開發的面向住宅類建筑的設計、性能預測及評估并集成于AutoCAD上的建筑熱特性模擬計算軟件。
DeST-h主要用于住宅建筑熱特性的影響因素分析、住宅建筑熱特性指標的計算、住宅建筑的全年動態負荷計算、住宅室溫計算、末端設備系統經濟性分析等領域。
2基本算法
DeST-h的基礎算法是基于清華大學江億院士在80年代初提出的用于分析建筑熱狀況的狀態空間法[1],該算法是對建筑各個熱工部件建立熱平衡方程的基礎上,在空間上將其離散,時間上保持連續的一種求解方法。通過該算法,可以對建筑的熱狀況進行動態的模擬,反映出建筑熱狀況隨著時間的變化過程。
影響建筑物內熱狀況的因素有室外氣象條件、室內發熱以及采暖和空調系統的運行方式。除去運行方式外,DeST-h將房間熱力系統的擾量可歸納為外擾和內擾兩大類。各影響因素如圖1所示。
外擾系指室外空氣的溫度,太陽輻射強度,風速和風向,以及鄰室的空氣溫度。它們可以通過兩種形式影響房間的熱狀況:熱交換和空氣交換。
熱交換是指周圍空氣以及太陽輻射,通過不透明的板壁和半透明的門和窗玻璃等,與房間進行傳熱量交換,太陽輻射透過半透明玻璃向房間射入的輻射熱等即屬此種熱交換。
圖1DeST-h熱模型示意圖
空氣交換是指通過門窗縫隙,室內、外空氣進行一定數量的交換,即所謂空氣滲透,以及通過空調通風系統人為地向房間送入或從房間排出一定數量的空氣。伴隨室內外的空氣交換,外界的熱量將直接影響房間空氣的熱狀況。內擾系指照明裝置、設備和人體的散熱。它們都將以對流和輻射兩種形式向房間進行熱濕交換。
DeST-h將建筑的各個構件,如墻體、窗、門等,分為許多小份,每個小份用一個節點代替,房間空氣溫度也作為一個節點。針對這些節點分別建立熱平衡方程,通過數學處理[2],可以得到如下的方程:
方程中,反映各個節點所代表的建筑構件的物理特性,為各個熱擾的擾量大小,包括外溫、太陽輻射、人員、燈光、設備發熱等等,則為各個熱擾對每個節點的影響系數。
通過該方程,可以嚴格求解建筑的室溫以及在控制溫度(范圍)下需要投入的冷(熱)量。具體的內容可參見DeST-h相關文獻。
3基本模塊
DeST-h主要包括四個基本模塊:建筑熱物理性能求解模塊、房間溫度計算模塊、房間負荷計算模塊和住宅常見空調(供暖)方式的能耗計算模塊。
3.1建筑熱物理性能求解模塊
該模塊的核心是建筑物分析和模擬程序BAS,它的任務是對建筑物熱物性進行詳細的逐時模擬,負責計算逐時的房間基礎室溫。逐時的基礎室溫反映了房間在被動熱擾影響下的熱特性,在初步設計階段,建筑師可以通過基礎室溫來比較各種因素的影響,如圍護結構的材料、朝向、建筑物的形狀等等。同時,基礎室溫也是房間溫度計算模塊的基礎數據;
3.2房間溫度計算模塊
房間的溫度等于其各種熱擾(包括非空調熱擾和空調熱擾)對其歷史上的作用、本時刻投入該房間空調擾量的作用以及相鄰房間通過導熱和串風的作用的累加。該模塊的任務即計算出房間在定義好的建筑物及其環控系統下的溫度,這一溫度體現的是房間的即時熱狀況;
3.3房間負荷計算模塊
房間負荷指該房間在某一時刻達到要求的溫度狀態所需投入的冷熱量,該模塊的任務即計算出房間在定義好對房間溫度的控制要求時的逐時負荷,這一負荷體現的是要達到一定的房間溫度控制要求所需要投入的冷量或熱量;
3.4住宅常見空調(供暖)方式的能耗計算模塊
該模塊用于計算住宅常見的幾種空調(供暖)方式的能耗,這一模塊是對房間負荷估算模塊的深化,負荷是形成能耗的基本因素,但能耗的大小還受系統形式的影響,該模塊所計算的能耗即是考慮了幾種住宅類建筑常見的空調(供暖)方式所得到的。
4技術特色
在國內,目前還沒有與DeST-h相類似的軟件,國外的一些模擬軟件,如DOE-2、BLAST、EnergyPlus,日本的HASP,英國的ESP-r等,在功能上和DeST-h有許多相似之處,下面以DOE-2為例說明DeST-h在技術上的一些特點。
在計算原理上DeST-h是將各種擾量的影響處理為對房間溫度的影響,而DOE-2是處理為在一定溫度下對房間負荷的影響。
DOE-2采用的是運用反應系數法預算各種圍護結構的反應系數(ResponseFactor),即預先計算出對于特定圍護結構,在某一確定溫度狀況下,各種擾量(例如外溫、太陽輻射、室內熱擾、空調送風等)對房間負荷的影響,然后根據疊加原理(線性化假設)疊加成房間空調供暖的負荷,類似我們現在常用的冷負荷系數法。
DeST-h采用的是狀態空間法對建筑整體直接求解,列出建筑各個構件(墻、樓板、窗、室內空氣等)的熱平衡方程,然后通過嚴密的數學推導,求解出各個房間中各種擾量(例如外溫、太陽輻射、室內熱擾、空調送風等)對于房間室溫的影響系數。然后根據疊加原理(線性化假設)把各個擾量計算疊加成房間沒有空調供暖時的溫度以及需要的空調供暖負荷。
因為有以上不同,因此DeST-h具有以下技術特色:
4.1精確模擬建筑中各房間的室溫狀況
DeST-h是通過將各個擾量疊加得到房間溫度的,除去空調熱擾外所有擾量的疊加就是房間的自然室溫(無空調采暖下的房間溫度),在此基礎上根據用戶設定的房間溫度計算出房間的負荷;而DOE-2在計算過程中是固定房間的溫度,把各種擾量的影響通過反應系數疊加起來得到房間的負荷,計算的前提是由用戶給定房間的溫度,因此DOE-2無法給出在無空調采暖情況下的房間溫度情況,對于房間溫度事先無法確定的情況也難以處理。DOE-2通過不斷的試算、迭代,也可以找到滿足各種擾量下的房間溫度,但計算的時間是無法接受的。
4.2精確模擬夜間通風對室內熱環境的影響
在冬季或是夏季的白天,通風會給房間溫度帶來不利的影響,因此人們一般不會主動地進行通風,此時DeST-h和DOE-2計算通風帶來的負荷結果是相同的。但是,在夏季夜間,通風對建筑的熱狀況會有很大的改善。實際情況下,特別是在住宅建筑中夏季夜間主動通風十分普遍和重要,而此時空調一般是不開啟的,也就是說無法事先確定房間的溫度,對于DOE-2來說,這種情況就非常難于處理,如前面所述,它只能固定房間的溫度進行計算,因此它無法對夜間通風對建筑熱狀況的影響作出很好的模擬;而DeST-h是通過各種擾量(包括通風)疊加得到房間溫度的,因此可以很方便地得到房間在各種通風情況下的溫度,體現出夜間通風對白天房間溫度的影響,因此它對夜間通風可以做精確的模擬。
4.3精確模擬鄰室傳熱對各房間熱環境的影響
目前我國正在進行供暖改革,由原來的按面積收費改為分戶調節計量收費,鄰室傳熱問題成為大家關注的焦點之一。DOE-2在處理這個問題時,只能計算出相鄰兩個房間的室溫固定時的傳熱情況,而實際上引起鄰室傳熱問題的原因是某房間供暖而另一房間不供暖,此時不供暖房間的溫度無法確定,因此DOE-2事實上難以計算。由于DeST-h在計算中是列出了整個建筑的熱平衡方程,因此對由鄰室傳熱帶來的各房間負荷、溫度影響都可以進行精確的模擬。
4.4精確模擬間歇空調啟停對于裝機容量和運行能耗的影響
對于間歇空調,在空調關閉期間,房間的溫度是不固定的,如前所述,DOE-2難以處理,無法得到在這種情況下的房間溫度以及由于間歇運行帶來的裝機容量和運行能耗的變化。DeST-h則可以由用戶隨意設定空調的開停時間,當空調關閉時,在計算中就去掉空調擾量的影響,只考慮其它擾量和歷史因素的影響,可以得到房間實際的溫度,等空調開啟時,間歇空調對房間負荷的影響也可以通過歷史房間溫度的變化體現出來,從而可以得到準確的空調裝機容量和運行能耗。
4.5精確模擬內外保溫對于空調供暖負荷的影響
內外保溫對于間歇空調而言影響是非常大的,內保溫與外保溫相比,在空調間歇運行時,房間溫度的變化比較快,更能滿足人的舒適性要求,能耗上也有一定的差別?;谏厦嫠龅睦碛?,DeST-h在模擬分析這種情況下的建筑時,也具有很大的優勢。
在住宅類建筑中,夜間通風、鄰室傳熱、間歇空調以及內外保溫等情況都是普遍存在而且對建筑熱狀況有較大影響的,同時對于一些不空調采暖的地區或建筑而言,房間的自然室溫數據有著很重要的意義,通過上面的介紹可以看出,DeST-h在上述這些方面,都擁有DOE-2難以比擬的優勢。
DeST-h是專門針對住宅類建筑設計開發的,考慮了我國大多數地區住宅建筑的特點,并作了大量的案例分析和理論驗證,在用戶輸入、結果輸出方面都針對住宅建筑做了很多的優化,因此非常適合于住宅類建筑的熱狀況模擬。
5應用前景
由于DeST-h是全工況模擬分析的工具,運用DeST-h輔助設計可以對設計的質量有全年總體的量化的把握,可以分析小區布局、建筑幾何結構、構件材料等因素對建筑能耗的影響,從而在整體上優化設計,節約初投資及運行費用。另外,DeST-h可以根據建筑情況模擬計算得到建筑的能耗,因此還可以作為建筑能耗的評估工具。目前,采用DeST-h模擬計算過的建筑已超過100萬平米。
DeST-h集成了暖通空調行業的諸多先進科研成果,運用科學的模擬思想和方法,開創了該行業模擬技術應用的嶄新局面,最終將會推動行業健康發展,改革我國暖通空調行業的設計思想和設計方法,為行業現代化做出貢獻。
【參考文獻】
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【關鍵詞】健康;技術規程;實例;規劃;單體
近幾年,隨著房地產市場的發展,人們生活水平的提高,居住區的設計不再簡單專注于規劃平面的合理布置,景觀小品的優美,建筑形式的新奇,而慢慢對居住更深層次的要求有了更多關注,健康住宅這個概念也就更頻繁的出現在人們的視線中,許多樓盤都紛紛打出了“健康”這一概念做為銷售的賣點。然而,健康住宅不只是個別房產商廣告中的一個描述,也不僅僅是種做一片綠地、一個水池就能做到,它其實是踏踏實實的一些要求。近幾年,根據我國國情,國家住宅中心針對健康住宅出臺了相應的標準和規程,在全國范圍內做了一些項目的試點工作,為以后的健康住宅建設做了一定的示范。
什么是“健康住宅建設”?根據《健康住宅建設技術規程》CECS179:2005的定義,健康住宅建設是指“用健康理念指導住宅建設,在滿足住宅建設基本要素的基礎上,提升健康要素,保障居住者生理、心理、道德和社會適應多層次的健康需求,促進住宅建設可持續發展,營造出舒適、健康的居住環境”。該規程為廣大設計師提供了一個健康住宅的設計參照和依據,它也是隨著地區的不同而不斷變化。另外,符合此規程的要求只是滿足了一個健康住宅的硬件要求,它的軟件部分-健康的氛圍和交流要靠住戶和物業公司的不斷經營才能保持。下面筆者將以某一住宅小區項目為具體實例,談談健康住宅在具體設計中的表現:
一、項目基本情況
該小區位于的區域定位為低層低密度住宅區,周圍商業服務等設施齊全,水、電、天然氣等配套齊全,項目的環境空氣質量滿足二類區相應的環境空氣二級標準,無固定污染源,周圍環境噪聲及交通噪聲滿足要求。以上這些滿足了小區大環境健康的要求。整個項目房型以雙拼、聯排和疊加住宅為主,層數為4~5層。
二、規劃特點
總平面—總體規劃以小區內的南北向貫穿天然河道為骨架分為兩個區域,并在基地中央新增東西走向景觀人工水道,并使之兼具排雨水功能。小區組團按照主要房型—雙拼、聯排、疊加以及道路自然分區,會所等功能用房設于主入口處,方便使用。
交通—居住區以環路小區內主干道均呈柔和的曲線形,順而不穿通而不暢,以限定機動車的速度,減少機動車對居民的心理壓力,并收到步移景異,曲徑通幽的效果。小區主干道寬7米。小區內各住宅組團各自獨立又相互適當隔離,盡可能減少過境交通對居民的影響。組團內部道路采用盡端式道路,加強居民的領域感,同時減少道路對環境的影響。小區組團內部道路寬度4米。北區疊加住宅區中部采用半地下交通方式,利用半地下停車庫實現地面的人車分流,同時創造良好的居住環境。停車位按照每戶1個考慮,并考慮一定數量訪客機動車停車位。相應于小區綠色健康家園的設計理念,小區內設計有一個貫穿全區的綠化步行系統,該系統將各組團中心、公共集中綠化、小區會所、公共運動設施通過步行道串聯成環,居民可以通過該系統方便地到達小區內每個地方。
景觀設計—結合建筑及整體規劃,塑造花園式景觀小區,將重點放在入口、環路及景觀河道的設計上。入口處將水景延伸至會所,使河面到兩邊的噴泉溶為一體。中心的景觀河以親水的自然姿態出現,水的深度考慮小孩安全。采用水處理設備,滿足水質的要求,河中適當種植了水生植物,增加水的自潔能力,可以減少小區的運營成本。住戶的前庭后院統一設計,適當擴充綠地面積,利用種植給住戶一個自然的半私密空間。值得一提的是,由于大面積的水體導致蚊蟲滋生,小區還選擇配置了部分藥用植物適當減少蚊蟲(此部分作為一個課題正處于試驗當中)。
污染源控制—設備用房埋入地下,并與住宅有一定距離,減少了設備噪音。利用樹木等綠化降低車輛噪音,合理分區居住空間及娛樂活動空間,減少生活噪音干擾。污水排放雨污分流。路燈的選型避免對住戶造成影響,減少玻璃幕墻的使用,外墻材料選用亮亞相間的面磚及壓光環保涂料,減少光污染。生活垃圾全部袋裝化,分類收裝,密閉收運及處廢率達到100%,選用壓縮處理設備直接外運。
無障礙設施—公共場所入口設無障礙通道,小區內步行系統設盲道,按照規范要求設無障礙設施。
管線布置—廠區管線布置綜合考慮,盡量減少反復開挖。主環路上管線放在步行路上,減少主環路上井蓋的設置,既美觀又減少了車輪壓過井蓋的噪音。小區內設管道直飲水系統,提供住戶優質飲用水。小區內聯排、雙拼采用市政直接供水,疊加采用變頻調壓供水,采用新型管材,杜絕因管道本身引起的水質問題。小區排水雨污分流,污水排入(下轉第10頁)(上接第3頁)市政管道,雨水直接排入河道,補充水源。
三、住宅單體設計
小區內住宅按照居住人的不同要求確定各個戶型的面積,雙拼每戶面積在230~245平方米,聯排每戶面積在160~180平方米之間,疊加每戶面積在140~170平方米。各個戶型的設計均滿足國家住宅規范的要求。雙拼和聯排戶型為四層,一層為車庫及儲藏室,屬于奉送給住戶的空間,二層為客廳、餐廳及廚房,三層為次臥,四層為主臥及書房,每層均設衛生間。雙拼采用框架結構,使住戶可以更加自由的分隔。聯排內設3m×3m的內院,為住戶提供了一個個性化的私密庭院空間,并且更好的改善了北面用房的采光及通風環境。疊加層數共五層,樓下兩戶,樓上一戶,使樓上住戶享有更大露臺空間,增加與自然交流的機會??蛷d與臥室分層設置,動靜分開,更好的保證了住戶的私密性。廚房、衛生間均為明衛,并有足夠的開啟面積通風換氣。
在立面處理上,設計不再局限在單棟房子的造型處理上,而是從總體出發,結合組團、景觀、車行及人行路線,對重點區域進行標志性處理,做到主次分明,有張有弛。聯排及雙拼南立面用大片灰色面磚墻面(亮壓相間),疊加采用大片的黃色墻面,前面配以不同尺度、形狀及不同處理的白色陽臺。清晰的白色豎向分隔墻給住戶安全感及歸屬感。北立面以黃色外墻做自由靈活的分隔,而側立面作為南立面與北立面的過渡,在景觀區域做特殊處理。屋頂采用灰色壓型鋼板坡屋頂與平屋頂相結合的方式,增加整體的現代感及輕盈感。部分樓梯采用玻璃屋頂,增加采光性能和室內空間的變化感。
雙拼、聯排及疊加一層住戶南北均設庭院,增加了人與自然親近的范圍,形成了人與自然的互動。頂層的屋頂退臺為南面房間提供了充足的日照。住宅根據中國建筑科學研究院所編的《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計分析軟件》進行節能計算,外墻做25mm厚的擠塑聚苯乙烯塑料板,滿足節能要求。外窗采用鋁合金中空玻璃,有利于節能和隔聲。住宅排水雨污分流,污水立管設通氣帽,衛生間選用防反溢防臭地漏,有效地防止下水系統濁氣與蟲害、病菌的返回。
四、社會環境的健康
小區除提供住宅和公共服務等硬件設施外,還為住戶提供物質上和精神上互助,情感上和思想上交流,以及休閑娛樂的條件,全面提升小區的環境品質。
小區在規劃時各個空間層次分明,形成了住區—組團—鄰里三個層次的交往空間。住區內設活動平臺,為有組織的公共活動提供了條件。每個組團從在景觀布置上各具特色,均設有小型活動的空間。大部分戶型南北均設庭院,院墻高度為1.2米,形成了半封閉式的院落,為鄰里交往提供了空間。健身體系分為四個層次:第一為會所的室內游泳池、籃球館、室外網球場、景觀平臺和散步道,第二為組團散步道、老年和少兒活動區,第三為私家庭院活動,第四為樓上露臺的室外活動。小區內設智能保安監控系統,加強小區夜間照明,物業組織保安巡視系統,為小區的安全提供保證。
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【關鍵詞】住宅建筑;設計;問題
1 現代住宅建筑設計的基本原則
1.1 堅持以人為本的原則
在現代住宅建筑的設計中,最重要的原則就是以人為本,因為住宅主要是為了滿足居住者的各種需要。所以,設計者應該充分考慮居住者的生活要求,敏銳的去感受居住者的居住感覺,從而將空間設計與人性緊密的聯系在一起,真正實現使用者的方便、快捷、舒適。
1.2 關愛老年人
當前,我國正在步入老齡社會,因此,相關設計人員在進行住宅設計時應該充分考慮老年人的生活需要,從而設計出一個更加適合老年人生活的環境。比方說,安裝必要的扶手、警報等裝置,尤其是在衛生間的設計時,更應該充分考慮使用的便捷和安全,避免老人因為地滑等原因在衛生間發生不必要的事故。
1.3 注重住宅設計中的細節問題
在進行住宅設計時,應該注重一些細節上的問題,從而使設計的整體更加舒適。比方說在進行客廳設計時,由于客廳是家人活動的主要場所,所以在設計時應該盡量面積大一些,而且選擇向南朝向;廚房在設計時,應該盡量遵循美觀、實用、整體等原則,使使用者在使用過程中更加省時、省力。
2 當前住宅建筑設計中存在的主要問題
隨著住宅建筑走向商品化,住宅建筑設計得到了空前的發展。社會中,各種各樣的住宅設計不斷出現,伴隨著設計的多種多樣,其中存在的一些設計問題也付出了水面,當前主要的住宅建筑設計問題表現在以下幾個方面。
2.1 片面的采取錯層式的設計
對于住宅建筑而言,在某些特定的情況下錯層可以受到很好的效果,但是錯層也存在著一定的問題,片面的追求錯層設計,也會給住宅設計帶來巨大的影響,有些情況不宜采用錯層設計。比如說一些面積較小的住宅戶型不應該采取錯層設計,采取錯層設計不可避免的要進行踏步的設計,但踏步卻需要占用一定的面積,這樣不僅使得原本就不大的居住面積變得更加有限,而且踏步會使得住宅空間產生分割,更加顯得空間小氣。又比如說,在一些地震多發地區不宜采用錯層設計,因為為了使住宅建筑符合抗震要求,應該盡量使建筑的整體保持對稱和簡單,
建筑物的剛度應該分布均勻,而錯層這種設計將會打破這種平衡。
2.2 小面積住宅選擇躍層設計
在我國現在的很多高層住宅中,躍層設計越來越普遍。通常來講,躍層一般在獨門獨院的一層住宅中較為常見,樓梯是連接不同樓層之間的工具,在這種情況下,躍層設計基本上可以滿足居住者的正常使用需要。而在高層建筑中采用躍層設計大多是為了追求改變和氣派,并沒有其實質上的功能需求。而且在高層住宅中設置帶樓梯的躍層,不利于老年人和兒童的使用,此外,樓梯還將占用一定的使用面積,在面積不太大的戶型中不太適合。此外,由于住宅面積的限制,樓梯設計往往較為陡峭,而且步寬尺寸不夠,給居住者的生活帶來巨大的安全隱患。
2.3 廚房和衛生間的設計問題
當前住宅建筑在廚房和衛生間的管線布置上存在很大的問題。我國當前對廚房、衛生間的管線并沒有太多的要求標準。這就使得住宅裝修時,不同工種之間隨意施工,管線的布置存在很大的隨意性,并沒有考慮接下來設施和裝修的要求,比方說有的煤氣管隨意穿行廚房,給后面的櫥柜施工帶來很大的不便。在小面積住宅中,衛生間所占的比重變得越來越大,有的設計者盲目的追求衛生間的數量,而忽視了其實用性和經濟性。此外,衛生間在設計時常常干濕不分,設計不夠細致,很多住宅的衛生間中坐便和淋浴處于同一個空間內,更有甚者將洗衣機等電
器置于衛生間內,這樣會使得淋浴過后,坐便以及洗衣機都被打濕,給使用帶來了較大的影響,而且影響了洗衣機的使用壽命。
2.4 住宅建筑外觀追求"歐式"成風
在我國一些地區進行住宅建筑設計時,追求"歐式"風格成風,造成這種現象的主要原因是:很多地方抄襲建筑外觀設計的現象嚴重,而且很多地區表現為,大城市抄襲外國設計,小城市抄襲大城市設計,農村抄襲小城市設計,并沒有根據自身的實際情況,選擇適合自身的設計;單純的注重外觀,而忽視了住宅的實際功能,設計者簡單的將注意力集中到了外觀設計當中,而忽視了住宅真正的使用功能提高和完善。
3 改善住宅建筑設計的相關建議
結合上述這些住宅建筑設計中存在的問題,并遵循相應的住宅設計原則,采取下面的設計方式可以使住宅建筑變得更加舒適。
3.1 戶型設計的功能空間分離
現在住宅建筑設計水平的提高,最重要的表現就是居民的功能空間分離程度不斷提高,不同空間的專用程度不斷提升,其使用效果和質量也在逐漸提升。現代化的住宅設計標準應該是食寢分離、起居與主臥分離、工作與學習相分離。住宅中應該實現公私分離,住宅中的各種空間可以分為私密區和公共區,其中臥室、工作室、衛生間等都屬于隱私性較強的私密區,而起居室、餐廳、廚房等都屬于公共區域。在住宅設計時應該按照公私分離的原則進行不同生活單元的設計。住宅設計中應該實現餐寢分離,將餐廳與臥室進行嚴格的分離,此外,還應該將起居室從臥室中分離出來,從而實現居住者的起居、就餐、就寢等活動相分離。當居住面積允許時,應該盡量設計獨立的餐廳,還可以將餐廳設計在起居室或廚房中。
3.2 平面布局面的多元性、變異性和差異性
居住者層次不同,審美意向和價值取向不同,家庭結構各異,對住宅要求就不同:同一居住者不同時期對空間的使用也有不同的要求與選擇,因此,在住宅建筑設計時,除了提供豐富多樣的套型平面外。同時也要求住宅的平面布局能適應這種變異性和差異性。"部分靈活"的單元大開間,雖有固定的廚房、衛生間、人口和單元的形狀,但可劃分成不同的平面布局,滿足不同層次的需要。
3.3 廚、衛布局完善合拍
廚房是家務勞動集中的地方,是否適用不僅取決于有一定的使用面積,而且也取決于形狀和尺寸是否適合布置設備及操作。根據洗、切、燒的操作過程,廚房的臺面呈L型及H型柜式布置較合理,并要求有足夠長的臺面能置放電飯煲、微波爐等家電。衛生間應隨套型面積的擴大也相應增加,一般衛生間有浴缸、坐便器(馬桶)、洗臉盆(池)等。盥洗室分設后,上部空間可設吊柜,也可與廚房入口結合,留出一個完整的墻面作為用餐空間。
結束語
綜上所述,建筑師應隨時順應時代的發展,在設計中只有本著安全經濟美觀的基本原則,才會營造出一個個真正高質量、高技術、高情感的居住環境。
參考文獻學
【1】 蔣四龍.住宅建筑設計中存在的問題研究【j】中華民居.2014
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【關鍵詞】建筑節能;外墻外保溫;保溫隔熱
【中圖分類號】TU774 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3954(2011)02-0051-02
一、提高住宅建筑圍護結構保溫性能的意義
在節能住宅的設計中,圍護結構的保溫狀況是影響住宅冬、夏季能耗指標的重要因素。我國現行的《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》從降低冬季采暖能耗的角度,詳細規定了北方各采暖地區住宅圍護結構構件傳熱系數的上限值,但這些限值主要是根據冬季的室外氣象參數確定的,并沒有考慮當地夏季室外氣象條件的變化特點。而對于某些采暖地區,其室外氣象條件的特點是冬季寒冷和夏季炎熱。此外,作為影響住宅熱狀況的另一個重要外擾,太陽輻射對各個朝向的作用又是有所差別的。以最少的投入獲得最好的保溫效果,應同時考慮室外氣象條件變化的動態性和方向性對住宅圍護結構保溫性能的不同要求,合理地確定住宅外墻及屋面的保溫性能。住宅節能的主要目的是在滿足人體熱舒適的基礎上,盡可能地降 低機械系統的使用能耗。
1、住宅建筑外墻外保溫延長了建筑物的壽命。
外墻內保溫的保溫層構造位置使得建筑物的外墻與內墻分別處于兩個不同的溫度環境。內墻及樓板處于室內 的溫度環境,其年溫度差的變化會在60~80℃的范圍,使建筑結構長年不得安定。這種永遠不安定的建筑結構會導致在多處墻面產生裂縫,并破壞沿外墻的屋面 防水,引起地下室防水的滲漏等。同樣這種不同溫度環境會產生不同變形的原理也會發生在那些夾心保溫和保溫層表面的剛性厚抹灰層上,保溫層上濕貼石材等做法 其保溫層外側部分都面臨同樣的形變破壞。外墻外保溫的保溫材料保護了主體結構防止風吹雨淋和風化以及堿骨料的反應等對主體外墻的侵蝕,相對延長了整個工程的使用壽命。
2、住宅建筑外保溫是消除熱橋的合理途徑。
外墻既要承重又要起保溫作用,外墻厚度必然較厚。采用高效保溫材料后,墻 厚得以減薄。但如果采用內保溫,主墻體越薄,保溫層越厚,熱橋的問題就越趨于嚴重。在寒冷的冬天,熱橋不僅會造成額外的熱損失,還可能使外墻內表面潮濕、結露,甚至發霉和淌水,而外保溫則可以不存在這種問題。由于外保溫避免了熱橋,在采用同樣厚度的保溫材料條件下,外保溫要比內保溫的熱損失減少約20%,從而節約了熱能。
3、住宅建筑外保溫比內保溫更容易控制墻面裂縫。
內保溫的保溫塊材易發生裂縫。處于室內溫度環境影響的內保溫板材是附著在受室外年溫差影響而發生變形的外墻上。內保溫塊材的板縫被溫度變化而產生的外墻變形應力拉開,經過幾個年溫差對外墻的變形影響,這種塊材板縫裂縫是終歸要發生的。外保溫墻體控制裂縫要比內保溫墻體控制裂縫的發生容易的多。徹底的外墻外保溫的做法是將建筑物的全部結構穿上了一件棉襖,使其完全處于 室內的溫度環境下,年溫差一般波動不大,可以忽略其形變的產生的影響。受室外環境溫度影響較大只是外保溫的外表面。
4、住宅建筑外保溫優于內保溫的其他功能。
外保溫則可以避免搬動家具、施工擾民、甚至臨時搬遷等諸多麻煩發生。當外墻必須進行裝修或抗震加固時,加做外保溫是最經濟、最有利的方法。我國目前許多住戶在住進新房時,大多先進行裝修。外保溫。采用外保溫則可以與室內工程平行作業,有利于加快施工進度。外保溫可以使建筑更為美觀,只要做好建筑立面設計,建筑外貌會十分出色。特別在舊房改造時,外保溫能使房屋外貌大為改觀。外墻外保溫適用范圍十分廣泛,適用于各種建筑。
5、住宅建筑外保溫的綜合經濟效益很高。
外保溫比內保溫增加了使用面積近2%,使單位使用面積造價得到降低。加上有節約能源、改善熱環境等一系列好處,綜合效應十分明顯。
二、建筑圍護結構保溫隔熱材料設計原理
保溫隔熱系統結構為基層處理-保溫隔熱層-抗裂保護層-飾面層。基層處理:根據不同建筑基體表面情況 分別采用相應的處理方式,包括采用普通水泥砂漿找平、聚合物水泥灰漿拉毛或者不處理。以聚苯為主要原材料來生產保溫隔熱材料在世界各地均比較盛行,產品形 式主要有聚苯板、聚苯復合材料、聚苯乙烯顆粒等,其中聚苯板目前使用比較多。然而,聚苯板不適合外形不規則的建筑部位保溫,聚苯板之間粘結處易開裂,聚苯 板與罩面砂漿親和力差,綜合成本較高,因而使用受到限制。將聚苯乙烯顆粒與膠粉料混合制成的不定型涂抹式保溫隔熱材料可以克服聚苯板的這些不足。膠粉聚苯 顆粒保溫隔熱灰漿設計主要考慮原則如下:
1、對聚苯乙烯泡沫顆粒的級配(粒徑為2-5mm,容重為20-30kg/m3)、以及它和膠凝材料的配比的優化設計,使得此材料的密度、導熱系數、蓄熱系數、收縮率以及強度等各性能指標都得到了優化。
2、添加了硅鋁玻璃空心球體料(比表面積為400-1500m2/kg,球體粒徑為5m-60m,氧化硅的含量在50%以上),它和聚苯乙烯泡沫顆粒都屬于輕質多孔材料,起到了保溫隔熱作用;另外,“滾珠效應”改善了材料的和易性、整體性,一次施工達4cm以上,并且不需二次找平,顯著提高了施工效率。
3、由于外加劑的作用,引入了1%-5%的氣泡,隔斷了熱傳輸通道,既達到了保溫隔熱的效果,也起到了保水的效果,提高了水泥水化程度,增強了保溫層的強度。
4、主要原料是廢舊聚苯乙烯泡沫,既利用再生資源,又減少了白色污染,所以此灰漿材料既是很好的環保產品,也很大程度的節約了資源。
5、采用干粉料預混合干拌技術與聚苯泡沫顆粒分裝工藝,現場只需按比例加水攪拌即可施工,解決了傳統工藝中生產攪拌期長、運輸成本高、存放周期短、現場配料計量不準確、施工不方便等技術經濟問題。
三、建筑圍護結構傳熱系數現場檢測方法
1、熱流計法。
熱流計是建筑能耗測定中常用儀表,該方法采用熱流計及溫度傳感器測量通過構件的熱流值和表面溫度,通過計算得出其熱阻和傳熱系數。其檢測基本原理為:在被測部位布置熱流計,在熱流計周圍的內外表面布置熱電偶,通過導線把所測試的各部分連接起來,將測試信號直接輸入微機,通過計算機數據處理,可打印出熱流值及溫度讀數。當傳熱過程穩定后,開始計量。為使測試結果準確,測試時應在連續采暖(人為制造室內外溫差亦可)穩定至少7d的房間中進行。一般來講,室內外溫差愈大(要求必須大20℃),其測量誤差相對愈小,所得結果亦較為精確,其缺點是受季節限制。該方法是目前國內外常用的現場測試方法,國際標準和美國ASTM標準都對熱流計法作了較為詳細的規定。
2、熱箱法。
熱箱法是測定熱箱內電加熱器所發出的全部通過圍護結構的熱量及圍護結構冷熱表面溫度。其基本檢測原理是用人工制造一個一維傳熱環境,被測部位的內側用熱箱模擬采暖建筑室內條件并使熱箱內和室內空氣溫度保持一致,另一側為室外自然條件,維持熱箱內溫度高于室外溫度8℃以上,這樣被測部位的熱流總是從室內向室外傳遞,當熱箱內加熱量與通過被測部位的傳遞熱量達平衡時,通過測量熱箱的加熱量得到被測部位的傳熱量,經計算得到被測部位的傳熱系數。該方法的主要特點:基本不受溫度的限制,只要室外平均空氣溫度在25℃.以下,相對濕度在60%以下,熱箱內溫度大于室外最高溫度8℃以上就可以測 試。據業內技術專家通過交流認為:該方法在國內尚屬研究階段,其局限性亦是顯而易見的,熱橋部位無法測試,況且尚未發現有關熱箱法的國際標準或國內權威機 構的標準。
3、紅外熱像儀法。
紅外熱像儀法目前還在研究改進階段,它通過攝像儀可遠距離測定建筑物圍護結構的熱工缺陷,通過測得的各種熱像圖表征有熱工缺陷和無熱工缺陷的各種建筑構造,用于在分析檢測結果時作對比參考,因此只能定性分析而不能量化指標。通過以上幾種檢測方法的分析比較,熱流計法是目前國內外較為成熟的檢測方法,且已得到普遍應用。
四、建筑圍護結構保溫隔熱層厚度設計
國家標準GB50176-1993《民用建筑熱工設計規范》對圍護結構保溫和隔熱性能指標(K,R,0;,max)計算方法和計算參數做出了規定;行業標準JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》對帶有抗震柱、圈梁等熱橋部位的復合墻體的外墻平均傳熱系數K的計算方法做出了規定:行業標準JGJ134-2001《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》對夏熱冬冷地區節能50%目標時的外墻傳熱系數和 蓄熱系數也做了規定。溫隔熱材料與其他主體建筑配合使用形成的圍護結構熱阻R、熱惰性指標D、傳熱系數K以及達到節能50%的目標時墻體的最小厚度的值.使用加氣混凝土砌塊作 為墻體結構,若圍護結構其他部分(窗戶、屋面等)能達到節能標準的相關規定,外墻不需要保溫隔熱施工即可達到50%的節能目標;而對于混凝土砌塊或粘土實 心磚,保溫隔熱層厚度需要分別增加到29.4mm和20.1mm才能滿足節能目標,同時這些傳統材料尤其粘土實心磚,既浪費能源,又對環境造成嚴重污染, 不滿足現階段我國推廣的“四節”節能產品的節能要求。鋼筋混凝土主要用作建筑的梁和柱等承重、框架結構,其熱阻較小,為達到節能50%的節能目標,其表層 保溫隔熱層厚度不得小于30.7mm;可見鋼筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“熱橋”部位,保溫隔熱施工中一定要盡量消除該種“熱橋”。
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