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建筑幕墙论文8篇

时间:2023-03-01 16:27:08

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建筑幕墙论文

篇1

关键词:自然通风数值模拟中庭

1.引言

空调的应用为人们创造了舒适的室内环境,但也带来了一些问题;首先,空调建筑的密闭性较好,当新风量不足时,室内空气品质(IAQ)恶化会导致病态建筑综合症(SBA);其次,大量的空调器加剧了城市热岛效应,造成室外空气热环境恶化;再次,空调器的普及使建筑能耗有较大的增长趋势。

因此随着可持续发展战略的提出,同时发展生态建筑也是大势所趋,自然通风这项古老的技术重新得到了重视。合理利用自然通风能取代或部分取代传统制冷空调系统,不仅能不消耗不可再生能源实现有效被动式制冷,改善室内热环境;而且能提供新鲜、清洁的自然空气,改善室内空气品质,有利于人的身体健康,满足人们心理上亲近自然,回归自然的需求。采用双层玻璃幕墙可以进行有效的自然通风。

双层玻璃幕墙又称动态幕墙,两层玻璃之间的距离为20mm~500mm,利用“烟囱、热流道”效应,气流在两层玻璃幕墙中间由下向上循环,带走外面一层玻璃幕墙太阳辐射的能量,达到隔热、保温、节能、环保的功效。按照不同的通风原理双层玻璃幕墙可分为:整体式、廊道式、通道式和箱体式。双层玻璃幕墙具有多项功能:减少风及恶劣气候的影响、提高隔音能力、充分利用太阳能、使用自然通风使空调使用率降至最低。本文主要研究其自然通风的功能及效果。

2.研究对象及技术路线

2.1研究对象

本文中研究对象为采用双层玻璃幕墙带中庭的办公建筑,共6层,外形结构见图1,幕墙结构见图2:

图1建筑外形图图2廊道式双层幕墙局部放大图

该幕墙为廊道式双层幕墙,每层设置通风道,层间水平有分隔,无垂直换气通道,自然通风的路径为:

这类建筑室内环境易受太阳辐射影响,同时其空间高度高,上下温差大,这对预测带来很大困难,随着计算机及流体力学的发展,三维CFD模拟技术得到广泛应用,它即可以满足大型建筑多空间多开口的自然通风设计要求,又能精确预测各设计室内的空气速度场和温度分布,因此本文在满足顶层室内热环境的基础上设计了屋顶排风天窗面积,并在此基础上利用CFD对该建筑的局部房间室内热环境进行了数值模拟。

2.2技术路线

自然通风一般采用风压或者热压,中庭建筑的“烟囱效应”就是利用建筑内部的热压作用,由于室外风速和风向是经常变化的,因而风压作用不是一个可靠的稳定因素,所以本文进行模拟计算时进行了简化,仅考虑热压下的自然通风。

热压通风,是利用建筑内部由于空气密度不同,热空气趋于上升,而冷空气趋向下降的特点。热压作用与进风口和出风口的高度差,以及室内外空气温度差存在着密切的关系:高度差愈大,温度差愈大,则热压通风的效果愈明显。因而大楼各楼层(共6层)的进风量随楼层高度的增加而减小,基于这种情况考虑,在满足6楼室内热环境的要求下,设计屋顶侧窗面积。基本技术路线见图3:

图3基本技术路线

3.房间的计算数学模型

3.1物理模型

(a)(b)(c)

图4计算物理模型

a:一个通风口b:两个通风口c:整条通风口

如图房间长11.1m,宽8.4m,高2.9m;房间内发热量包括人员、灯光及设备,图中3个长方体代表房间的人员及设备,顶部设9盏灯;图形左下角为三个双层玻璃幕墙进风口,均为1400mm×300mm,房间右上侧为通风口,通风口面积见表1。

3.2基本参数计算

3.2.1计算室外气温为20℃时,6楼达到热舒适性要求的最低进口风速

(1)

式中:—6楼的室内发热量,W;

—空气比热,=1010J/kg.℃;

—室外空气的密度,温度为20℃,kg/m3;

—通风气流的温度差,℃;

—6楼的进风口面积,m2.

计算得到m/s

3.2.2计算中和面的高度

根据(2)

式中:-进风窗口的流量系数(取0.35);

-室内外空气的密度差,kg/m3;

-顶层进风口的中心高度,m;

—中和面的高度,m.

计算得到m

根据中和面高度计算各楼层进风速度,并根据回风口风速范围[3]计算房间通风口面积,计算结果如表1所示:

表1各楼层进风速度及房间通风口面积楼层

2楼

3楼

4楼

5楼

6楼

进风速度(m/s)

0.772

0.683

0.581

0.457

0.299

房间通风口面积

(mm×mm)

1000×400

800×400

800×400

800×400

800×250

注:1楼为开放式大堂

3.3控制方程

模拟房间内的气流属于非稳态的三维不可压缩紊流流动,因此在计算中采用当前在计算房间气流时最常用的模型。模型所遵守的偏微分方程的向量表示如下:

连续性方程:(3)

动量方程:(4)

紊流能量传递方程:(5)

紊流能量耗散方程:(6)

能量方程:(7)

上式列表中,;i=1,2,3;j=1,2,3;为速度,为密度,为分子粘性系数,为紊动能,为紊动能耗散率。模型中的经验常数可按表2取。

表2模型中的经验常数取值

0.09

1.44

1.92

1.3

1.3

0.9

4.模拟计算及结果

室外气象参数及室内负荷大小直接影响房间的室内热环境,由于大楼顶层的自然通风量最小,室内热环境最恶劣,因此以顶层房间为研究对象,研究内容如下:

(1)不同大小的室内通风口,房间的温度场和速度场分布

(2)不同室外温度,不同室内发热量,6楼的温度场分布

4.1不同大小的室内通风口,房间的温度场及速度场分布

计算工况:室外温度为20℃,室内发热量为50W/m2;比较房间设置一个800mm×250mm通风口,两个800mm×250mm通风口,及一个8400mm×250mm通风口的室内温度场和速度场

(1)一个通风口:z=1.5m处的温度场和速度场

图5az=1.5m剖面温度场示意图单位:K图5bz=1.5m剖面速度场示意图单位:m/s

(2)两个通风口:z=1.5m处的温度场和速度场

图6az=1.5m剖面温度场示意图单位:K图6bz=1.5m剖面速度场示意图单位:m/s

(3)整条通风口:z=1.5m处的温度场和速度场

图7az=1.5m剖面温度场示意图单位:K图7bz=1.5m剖面速度场示意图单位:m/s

温度场分析:由于进风口偏左,房间左端温度较右端低;房间沿气流流动方向温度逐渐增高;

比较图5a,6a,7a可以看出房间设置两个通风口室内热环境明显优于设置一个通风口,而设长条风口的优势并不明显。

速度场分析:比较图5b,6b,7b,可以看出设置一个通风口,工作区流场比较平缓,在近热源及出风口局部有漩涡;而设置两个通风口及整条通风口的房间,在近内部热源处气流扰动比较大,房间气流形成了两个大涡流区,涡流流线呈闭合状。气流速度除了热源和风口处较高以外,在人员工作区的大部分地区,风速基本保持在0.1m/s以内满足房间舒适区要求。

模拟计算得到不同出风口的室内温度分布范围见表3

表3不同出风口形式下的室内温度分布室外温度(℃)

出风口形式

温度范围(℃)

平均温度(℃)

20

单个

20.7~22.8

22.3

两个

20.6~22.4

21.7

整条

20.5~22.3

21.6

4.2室外温度变化时,不同负荷下6楼的温度场分布

表4计算工况计算工况

室外温度(℃)

室内发热量(W/m2)

目的

备注

Case1

20

50

计算不同室温变化时,不同室内发热量下房间的温度场,得到不同室内发热量下可采用自然通风的室外温度范围

取定房间舒适性温度范围为:16~26℃

Case2

22

40,50

Case3

23

40,50

Case4

24

30,20

Case5

25

20,10

Case1:室外温度t=20℃,室内发热量为50W/m2时,房间的温度分布

图8z=1.5m处的温度分布(t=20℃q=50W/m2)单位:K

case2:室外温度t=22℃,室内发热量为40,50W/m2时的温度分布

图9z=1.5m处的温度分布(t=22℃q=50W/m2)单位:K图10z=1.5m处的温度分布(t=20℃q=40W/m2)单位:K

Case3:室外温度t=23℃,室内发热量为40,50W/m2时,房间的温度分布

图11z=1.5m处的温度分布(t=23℃q=50W/m2)单位:K图12z=1.5m处的温度分布(t=23℃q=40W/m2)单位:K

Case4:室外温度t=24℃,室内发热量为20,30W/m2时,房间的温度分布

图13z=1.5m处的温度分布(t=24℃q=30W/m2)单位:K图14z=1.5m处的温度分布(t=24℃q=20W/m2)单位:K

Case5:室外温度t=25℃,室内发热量为20,10W/m2时,房间的温度分布

图15z=1.5m处的温度分布(t=25℃q=20W/m2)单位:K图16z=1.5m处的温度分布(t=25℃q=10W/m2)单位:K

根据模拟结果可以看到,当室内平均发热量在10W/m2—50W/m2之间变化时,大楼适用自然通风的室外温度也会随着变化,其适用情况如下表所示:

表5不同室内发热量条件下大楼适用自然通风的室外温度范围室内发热量(W/m2)

10

20

30

40

50

适用室外温度范围(℃)

16~25

16~24

16~24

16~23

16~22

5.结论

通过以上的模拟工作,我们可以得出以下结论:

5.1在相同的室内发热量及室外温度下,房间的通风口面积越大,自然通风效果越好,但是增加到一定值,改善效果便不明显,因此设计时要确定合理的通风口面积。

5.2完全依靠自然通风的效果取决于室内发热量及室外温度,当室外温度超过一定值时要考虑机械制冷与自然通风相结合。

5.3冬冷夏热地区,早晚温差较大,可考虑利用晚间自然通风排除围护结构的蓄热量。

5.4本文中仅考虑空气的热压作用,未考虑风压作用,两者结合分析还有待进一步研究。

参考文献:

(1)孙一坚.工业通风.中国建筑工业出版社,1994

(2)范存养.大空间建筑空调设计及工程实录.中国建筑工业出版社

(3)陆耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社

(4)彭小勇.暖通空调,2002,30(6):27~29

篇2

关键词:建筑幕墙;防火;防雷;安全;质量责任

建筑幕墙是由金属构架与板材组成,不承担主体结构荷载与作用的建筑护结构。建筑幕墙除了有技术发展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外,还有现在发展得较快的多用于大空间的点驳式幕墙和新型的气循幕墙、智能幕墙与光电幕墙。建筑幕墙是现代建筑派的主要表现特征,在新世纪的现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。

建筑幕墙一般应用在人群密集的、大型的公共建筑,重要的高层、超高层建筑物的外墙上。幕墙建筑的火灾危险性大,因为玻璃、石材是脆性材料,其抗火性差,温度达到250度时玻璃即会炸裂。一般幕墙的玻璃、石材、复合铝板均不耐火,当受热或遇火烧时易变形、破碎毁坏而造成幕墙大面积掉落,火焰就从幕墙破碎洞口的外侧卷进上层室内。另外,垂直幕墙与建筑物各楼层楼板、房间间墙的缝隙未经处理或处理不恰当,且消防系统不完善情况下,浓烟也可通过缝隙向上层扩散弥漫,造成人员窒息,而火苗则通过缝隙往上层窜。这些缝隙和幕墙破裂的洞口就成了引火通道,串烟串火,酿成更大的火灾。国内外都有这样不少惨痛的例子。此外,室内的大火可将石材幕墙挂石板的不锈钢板和钢材软化而失去强度致使石板剥离从天而降,威胁行人安全。可见,幕墙的防火不当不但严重影响建筑物的使用安全性,还严重危害人民生命财产安全和其他公众利益,所以幕墙的防火是一项非常重要的工作,建设主体各方都不可掉以轻心。

《建设工程质量管理条例》明确了建设主体各方的质量责任和义务,尤其明确了设计单位必须按照工程建设标准进行设计,并对其设计质量负责;施工单位对建设工程的施工质量负责。也就是说,设计单位,施工单位,对质量行为负终身责任。笔者以过去设计的经验及现在监督的个案例子,结合《工程建设标准强制性条文》和一些相关规范着重在设计、施工方面对建筑幕培防火、防雷措施提出一些技术处理要点。

一、幕墙的防火设计

幕墙的防火,设计要先行,设计是前提是基础。所以防火设计应做到:

(1)明确设计责任。建筑设计单位主要应考虑幕墙工程的防火、防雷、光环境污染和连接预埋件的结构安全等因素,并对建筑幕墙工程提出具体设计要求并负相应的设计责任。幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质,严格按照有关规范和相关标准及制度对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。

(2)建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求等应符合《建筑设计防火规范》和高层民用建筑设计防火规范》。

(3)建筑幕墙作为护构件要求密封性好,尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕培墙面面积的15%:且开启部分宜采用上悬结构,开启角度不宜大于45度。所以,以建筑幕墙为护结构的建筑物基本上是属于封闭性建筑物,防火设计应遵循预防为主、防消结合的工作方针,采取可靠的防火措施立足自防自救,幕墙防火措施要与建筑主体的消防系统结合考虑。

(4)设计幕墙分格时要力求杆件与柱、梁、墙、楼板位置一致,避免交叉。一般地,幕墙立挺与柱要重合,幕墙横梁与建筑物楼板或主框梁、防火墙裙要吻合,避免一玻璃跨越两个防火分区,这样幕墙的主杆件才可以与建筑物主体可靠连接,防火区才得以封闭。

(5)个别情况下,幕墙横梁与楼面标高不一致时,应在楼面外沿设置水平放置的铝型材填充,铝型材用透明结构胶与玻璃粘结。

(6)窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于lh的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。

(7)无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于lh,高度不低于0.8m的不燃烧实体裙楼;或在幕墙内侧每层设间距<=2m的自动喷水喷头。

(8)玻璃幕墙与每层楼板、隔培处的缝隙,应采用不燃烧材料严密填实,楼板和隔墙处形成水平或垂直防火带。

(9)防火层的厚度和宽度应根据防火材料的耐火极限来决定。防火层应采用隔离措施。防火层的板应采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板,不得采用铝板。防火层的密封材料应采用防火密封胶,防火密封胶应有法定检机构的防火检验报告。

(10)幕墙使用的防火、保温材料应采用不燃烧性或难燃性材料,其品种、材质、耐火等级、铺设厚度、燃烧性能必须达到规范要求,其表面应有防潮措施。

(11)装修材料的使用严格按《建筑内部装修设计防火规范》要求采用燃烧性能等级为A或B1级的材料,当材料的防火等级不明确时,应取样进行检测。

(12)目前,幕墙工程多由施工企业自行设计,其设计文件图纸必须由原设计单位审核,审核单位不能仅从总体方案、立面效果、平立面分格方面粗审,要真正起到技术审核把关的作用。

(13)原设计单位在设计建筑主体消防系统时,要同时结合考虑幕墙的防火措施,避免出现消防盲区而留下火灾隐患。幕墙四周天花处,可设烟感探测器及消防喷淋加以保护,当火苗初起,烟感探测器马上报警,喷水设备启动,将火灾消灭在萌芽状态中。

二、幕墙防火施工

幕墙防火的施工是幕墙防火有效的关键和保证。

(1)承包幕墙施工的单位必须具备相应的资质。建筑幕墙工程施工企业应根据设计要求提出有关施工安装的技术要求并对幕墙材料、幕墙结构设计和加工制作部件等的工程质量负责。

(2)建筑幕墙工程施工企业必须严格按照经有资质的审核单位审定的设计文件和施工图进行施工,不得擅自修改。

(3)防火材料的安装应有固定措施,确保安装牢固,做到不松懈不遗漏,拼缝不留缝隙。防火棉厚度不能少于60mm,铺设要饱满均匀无遗漏,且不能与玻璃有直接接触。

(4)防火材料不得与幕墙玻璃直接接触,防火材料朝玻璃面处宜用装修材料覆盖。

(5)搁置玻璃幕

设要饱满均匀无遗漏,且不能与玻璃有直接接触。

(4)防火材料不得与幕墙玻璃直接接触,防火材料朝玻璃面处宜用装修材料覆盖

(5)搁置玻璃幕墙防火棉的金属板应为厚度不小于1.2mm的镀锌钢板,而金属和石材幕墙的防火层必

必须采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板,两者均不得采用铝板。

(6)镀锌钢衬板不得与铝合金型材直接接触,衬板就位后应进行密封处理。

(7)幕墙四周与主体结构之间的缝隙应采用防火保温材料填塞,不得采用水泥砂浆等干硬性材料填塞,内外表面应采用密封胶连续封闭,接缝要严密,做到不渗漏不漏气。

(8)双面胶带、泡沫棒硅酮密封胶的填充棒)、复合铝板等易燃、可燃材料,在实际的工程应用中,大量使用时要有相当的防火措施,使用铝板时,尽量使用单层铝板。

(9)在施工过程中,幕墙防火构造、防火节点应作隐蔽验收。防火材料应有产品合格证或材料耐火检验报告。

(10)施工完毕,必须检查所有的防火节点、防火隔断是否都密封严密,各层间防火隔断是否都按要求用防潮材料将矿棉等不燃烧材料包裹进行填塞,其防火隔断能否满足防火规范要求。其检验手段一般采用观察和触摸方法,必要时可在防火节点处用火苗试试是否漏气、串烟,是否真正达到既防火又防烟的作用。

三、幕墙的防雷

建筑幕墙的金属骨架是良导体,幕墙的防雷措施不当,可能会遭到雷电的侧击破坏,严重的可能招至火灾,所以幕墙的防雷必须严格按照有关规范进行设计和施工。

(1)墙的防重设士人应迷细3解建坦主生的防重装置和幕墙、门窗洞口的防雷装置引出线,要充分利用幕墙、门窗型材的金属导电特性,确定一个合理、安全、经济的防雷设计方案。

(2)幕墙应形成自身的防雷网,并与主体结构的防雷体系有可靠的连接。幕墙自身的防雷网不宜大于100平方米。

(3)建筑物每隔三层要装设均压环,环间垂直距离不应大于12m,均压环内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与接地装置连通。所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。

(4)根据《建筑物防雷设计规范》,幕场防侧击措施如下:一类防雷建筑物从30m起每隔不少于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连30m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。应将二类防雷建筑物45m以上,三类防雷建筑物60m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。

(5)对设有许多较重要的敏感电子系统,如通信设备、电子计算机、电子控制系统等现代化设备的建筑物,为了增加屏蔽作用,可将防侧击雷和等电位措施从地面首层做起,即将首层以上的外墙上的建筑幕墙、铝和金门窗、金属栏杆等较大金属物与防雷装置连接。

(6)幕墙防侧雷做法:幕墙位于均压环处的预埋件的锚筋必须与均压环处的梁的纵向钢筋连通,固定在设均压环楼层上的立柱必须与均压环连通,位于均压环处与梁纵筋连通的立柱上的横梁必须与立柱连通。

(7)幕墙立面上,水平方向每8m以内位于未设均压环楼层的立柱,必须与固定在设均压环楼层的立柱连通。

(8)幕墙顶的防雷可用避雷带或避雷针,由建筑物防雷系统统一考虑。建筑幕墙位于女儿墙外侧时可沿屋顶周边设避雷带,其安装位置略为突出女儿墙顶部;也可用屋顶其他明设金属物作为接闪器;也有直接利用建筑幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器,这时要求金属板厚度大于0.5mm,板与板之间的搭接长度大于100mm,金属板无绝缘覆盖层,金属板与女儿墙内的钢筋连接成电器通路。在女儿墙部位幕墙构架与避雷带装置的连接节点应明露。

(9)幕墙避雷导线与铝合金材料连接时应满足等电位要求。当用铜质材料与铝合金材料连接时,铜质材料外表面应经热镀锌处理。导线连接接触面应紧密可靠不松动。

(10)金属和石材幕墙的还规定导线应在材料表面的保护膜除掉部位进行连接。

(11)铝板幕墙在选材上注意宜选用单层铝板而不要选用铝塑复合板,因为复合板中间夹有的聚己烯塑料是不能导电而致使复合板幕墙无法接地,无法预防雷电对建筑物幕墙的危害,且用该料做成的幕墙不耐用。单层铝板不仅几十年不变形、寿命长,更重要的是其导电性能好,易和幕墙一起接地预防雷击。

(12)幕墙防雷处的接地电阻应小于10欧。

四、结束语

随着《建设工程质量管理条例》和《建设工程标准强制性条文》的颁布实施,我国的建设活动走向了规范化和法规化道路,迈进了法制化管理轨道,不仅明确了建设主体各方的质量责任、义务及刑法法律责任,而且还确立了凡涉及人民生命财产、人身健康、环境质量和其他公众利益的为必须严格执行的强制性标准条文,为参与建设活动各方执行标准规范质量行为保证工程质量和建筑物的安全性及使用功能提供了法律和技术依据。建设主体各方要明确自己的职责,按建设程序办事,严格按规范设计和施工。

参考文献:

[1]JGJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范[S].

[2]建设部加强建筑幕墙工程管理的暂行规定[Z][建建(1997)167号]。

[3]JGJ102-96玻璃幕墙工程技术规范[S].

[4]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范[S]

篇3

玻璃幕墙是一种有别于传统的新型建筑外墙形式,这种外墙形式最突出的优势就是节能环保,完全改变了人们对建筑行业污染环境、浪费材料等的初期印象。目前建筑行业中,普遍使用的玻璃幕墙有双层玻璃幕墙和真空玻璃幕墙两种这两种都具有节能环保的优势,但是所表现的节能原理以及节能形式有所不同。笔者总结如下。

2建筑双层玻璃幕墙

这种玻璃幕墙还有很多的名称,比如热通道幕墙或者是呼吸式以及通风式幕墙,从上述这些名称中我们可以充分的了解到这种玻璃幕墙的优势,即:通风散热具有热通道的功能。所谓双层玻璃墙不言而喻,其是由内、外两层构成,在这两层之间存有一定的空隙,用来设置换气通风层,最突出的优势就是其外层幕墙设计了出风以及进风两个出人口,进而使得通风层开合自如,这是双层玻璃幕墙能够实现节能的关键,有些双层玻璃幕墙内外层之间不仅仅设计了换气通风层,还设计了百叶,这种设计在做到节能的同时,还能够对自然光进行有效的调节,以使人们生活得更加舒适。其主要的节能原理为:内外层玻璃之间有大量的空气存在,所以缓冲作用比较明显,达到了节能保温的效果。这种玻璃幕墙如果根据通风层结构来划分来可以将其划分为两种不同的循环体系,这两种体系的差别在于,一个是敞开式,另一个是封闭式;一个是外循环,另一个是内循环。封闭内循环是一个体系,敞开外循环是另一个体系。前者要求建筑外墙采取封闭式处理的方法,处理时采用两种材料,一种是中空玻璃,另一种是断热材料,内层可以设计为开启玻璃,也可以设计为单层玻璃,这两层之间的换气层通常在10cm~20cm之间。换气通风层并不是单独的一个体系,其与建筑的整个通风系统相关联,进而实现空气循环,最终使得内部玻璃幕墙的温度始终保持与室内的温度相当,这是封闭式内循环体系的玻璃幕墙能够真正的实现节能的主要原因。敞开式外循环体系的玻璃幕墙与前面阐释的封闭式内循环系统略有不同,尤其是构成的材料,前者外层是单层玻璃,其属于非断热的材料,另外,其透过滤非常好,则前者玻璃幕墙主要由两种材料构成,一种是断热性能良好的材料,另一种是中空玻璃。敞开式外循环体系的玻璃幕墙内外层之间也设置了换气通风层,其两端也有相应的排风以及进风的设备。温度相对比较高的季节,可以把通风口打开,由此使得通道之中的所有气体的温度都有所升高,随着气体温度的升高,其运动的方向也就越往上,待到达到最顶部的时候就随之排出,使得通道内的热量全部被带走,最终达到隔热的目的。在温度比较低的季节中,进风口以及出风口都要关闭,这样外层玻璃与内层玻璃之中的空气将无法排出,进而实现了保温目标,在当夜晚来临时,其中的热量会逐渐的被释放,这样室内就不会出现温度骤降的现象,让居住者感到不适。有研究表明,与单层玻璃幕墙比较,双层玻璃幕墙在夏季制冷时可以节约38%60%的能源,在冬季供暖时能够节约42%52%的能源。另外,在双层玻璃幕墙之间加入百叶,使其节能效果更好。

3建筑真空玻璃幕墙

这种玻璃幕墙也是建筑工程中使用率比较高的一种玻璃幕墙,其所使用的两块玻璃平板都处于封闭状态中,玻璃平板之间的差距非常小,最大的也不超过0.2mm而且平板之间的空气会全部被抽走,直至达到真空的状态。玻璃传热一般有传导、辐射和对流三种方式,有研究表明对流传热占总体传热的70%以上,而真空玻璃幕墙就是利用真空来减少对流传热。由于中间是真空,所以使传导传热和对流传热能够较大程度的减弱,应保证组成的两块玻璃至少一片是Low-E玻璃,这样能够保证降低辐射传热。真空玻璃和中空玻璃结构比较相似,都是两块相间隔的玻璃组成。他们之间的不同是:真空玻璃中间层是真空,而中空玻璃中间层是空气;真空玻璃要求至少一块玻璃是Low-E玻璃;真空玻璃的两块玻璃之间的间距较小,仅为0.15mm左右,而中空玻璃间距一般再10mm以上。由于真空玻璃的构造,与中空玻璃相比具有更好好的隔热保温性能。有研究表明,一片6mm厚的真空玻璃,其隔热性能和370mm的粘土砖相当,同时真空玻璃有较好的隔声性能。有资料表明,应用真空玻璃后,能使建筑的空调节能一半左右。另外,同中空玻璃相比,真空玻璃的防结霜结露性能更优越,由于真空玻璃的内层有真空隔绝,其温度不会过低,与中空玻璃容易在冬季出现室内结露现象相比,真空玻璃具有防止冬季室内出现结露的功能。由于真空层的存在,使其比中空玻璃具有更好的隔声效果,尤其是对中频的声音,真空玻璃具有较好的隔绝效果。真空玻璃除了这些良好的隔声、防露、防雾、隔热性能外,还有较好的抗风压性能。真空玻璃的两块玻璃紧密的结合在一起,一般其耐风压性能比中空玻璃强1.5倍。因此,与中空玻璃相比,真空玻璃在各方面具有更优良的性能。

4结语

篇4

【关键词】建筑幕墙;保温材料;节能;防火;热阻

1、历史背景分析

我国自1978年改革开放的三十余年以来,社会经济取得了突破性的发展,我国经济的持续快速发展已经为世界各国所瞩目。但是,中国的经济发展是以巨大的能耗为代价的。相比于发达国家,中国的人均GDP能耗几乎是发达国家的十倍,而建筑方面的能耗就已经占了全国总能耗的百分之三十。这一鲜明对比实在令人吃惊,同时也值得每一个中国人的反省和深思。

近年,国家大力倡导可持续发展,要求全国上下贯彻能源节约型、环境保护型的生产经营活动。针对巨大的建筑能耗现状,国家相继推出了不少相关的法律法规,通过法律的强制性来规范当前的建筑设计单位和建筑施工单位,强制法规如:《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB 50411-2007)、《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)、《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006)、《民用建筑能耗数据采集标准》(JG/T 154-2007)等等。

2、建筑幕墙保温材料的特点

正当前的建筑领域,存在两大类差异明显的建筑幕墙保温材料:无机保温材料和有机保温材料。这两类保温材料的性能和作用存在较大的差异。相对而言,无机保温材料适用范围更加广阔。在资源节约和环境保护方面,具备明显优势的是无机保温材料。无机保温材料可以通过一些高科技的研制从而形成新型高效的复合型无机保温材料。通过对无机保温材料的开发,和不断地研发材料复合技术,有力的促进了建筑幕墙保温材料的发展。

无机保温材料具备众多的优点:容量大、抗老化、不易变形、墙面结合系数高、性能稳定、耐久性高、保温层强度大、阻燃性好、安全性好、工程难度小、使用寿命比较长、具备生态环保功能、工程成本比较低、可循环再利用等等。不过,无机保温材料的不足之处是保温率及隔热率都比较低。

3、保温材料的选择

近年,高层建筑物发生火灾的新闻是络绎不绝,而更多的房屋建筑火灾都没有被新闻媒体报道出来,中国每一天都有火灾的发生,给人民的生命造成威胁,给经济带来损失,同时也不同程度的影响到社会的正常秩序。其中比较有代表性的火灾有哈尔滨经纬360°、南京中环的国际广场、福州双子星大厦、上海胶州的教师公寓、北京央视大楼、济南的奥体中心、沈阳的皇朝万鑫大厦等等有名建筑物,都在近年发生了火灾。这些火灾中,一致性的是建筑幕墙的保温材料助长了大火的势头。

正是由于建筑物火灾的频发,《民用建筑外保温系统及墙装饰防火暂行规定》中明确规定:①当建筑高度高于24米的时候。幕墙保温材料的燃烧性能应该保证为A级。②建筑高度低于24米的时候.幕墙保温材料的燃烧性能应该定为A级或Bl级。此外,当采用的保温材料是B1级别时,建筑楼房的每一层都必须设置有水平防火隔离带。

由于国家法律的规定,建筑幕墙在选择保温材料的时候,不仅要考虑保温材料的保温性能,还要重点考虑保温材料的安全性能。近年,也研发出了新的保温材料,但是,这些新型的材料的阻燃性都不高,像挤塑聚苯板的燃烧性能仅仅只能与B2级的保温材料相当,根本达不到A级保温材料的要求。

正是由于当前新型保温材料研发状况的不容乐观,传统的玻璃棉、保温岩棉等这类保温材料又重新被重视和使用。北京央视大楼在发生大火的修复重建中,经过反复充分的方案研究,最终还是选择了玻璃棉和岩棉。有效资料显示:原建筑使用的挤塑板,厚度为75mm,B2级,密度38kg/m3,导热系数为0.03W/m2·K;现级憎水性保温玻璃棉和岩棉,厚度为100m,A级,导热系数为004W/㎡·K。其热阻计算如下:

挤塑板热阻R挤自板=0.075/0.03=2.5;

岩棉热阻R岩棉=0.1/0.04=2.5。

从上面的数据可知,100mm厚的保温岩棉的热阻效果与75mm厚的挤塑板的热阻是完全相等的,也就是说这两种保温材料的保温性能是一样的。虽然玻璃棉和岩棉的在相同单位体积下的重量比挤塑板的要重,保温效果也比挤塑板要差,但是北京央视大楼在最后的修建方案中还是选择了传统的玻璃棉何岩棉。据有关调查发现,世博中国馆、国家大剧院等一些十分重要的国家工程,在最后的方案选择中还是选择了传统的岩棉保温。这说明,国家在重要建筑工程中还是选择的安全性能好的保温材料。

4、新型保温材料的研发应用及方向

建筑幕墙保温材料的研发脚步从未停止,尽管还没有研发出十全十美的保温材料,但是已经研发出了新型的保温材料,如复合绝热材料石棉代用品、纳米孔绝热材料等等。

纳米技术的迅速发展,人们也越来越重视纳米绝热材料的继续研发和使用。在保温材料的研发领域不断加大纳米技术的应用力度,于是便诞生了纳米孔硅质保温材料。之所以叫纳米孔硅质材料,是因为保温材料内部气孔的尺寸都已经小到了纳米单位。保温材料的研发领域充分利用物理学的新技术,研发出的纳米保温材料,由于材料内部气孔的纳米尺度极小,从而就消除了热能的对流,也就从本质上彻底断绝了气体分子热传导的可能,成为防火性能十分好的新型保温材料。

但是上述的保温材料,因为成本问题,以及高新技术未普及等方面的原因,这些新型高端的保温材料并没能在国内的实际工程建设中得到较大范围的采用,而是仍然处于实验室的研究阶段。中国正处于现代化建设阶段,可以说保温材料的研发在中国面临的是从所未有的远大前景,中国建设需要高科技的新型保温材料,保温材料的研发领域也需要业内人士不懈的努力和创新。期待经济、环保、安全的建筑幕墙保温材料的诞生。

参考文献:

[1]高建国,贺仁正,肖先平.浅谈建筑节能开发应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(01)

[2]康镪,吴玉磊.酚醛泡沫保温板——幕墙保温系统中火灾的克星[J].建筑设计管理.2011(11)

[3]裘亦诚,.建筑用高效分子泡沫保温材料的使用对策——一种新的墙外保温构造模式[J].住宅科技.2012(02)

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【关键词】玻璃幕墙;节能;建筑设计

1 引言

玻璃幕墙是现代建筑重要的一种护体系和装饰构件,但由于玻璃自身热工性能限制,其成为建筑保温隔热的薄弱环节。虽然近些年,玻璃幕墙技术发展迅速,产生的多种节能措施以解决其热工性能不足问题,但是对于玻璃幕墙的节能设计往往是由幕墙公司来完成,所以玻璃幕墙设计和节能措施选择之间往往出现某种程度脱离[1]。本文希望通过对玻璃幕墙的各种节能措施的探讨,总结出其中对建筑设计具有影响的多个方面进行分析,希望从建筑设计角度分析节能措施选择和注意事项,以便为建筑师在玻璃幕墙建筑设计过程中对节能措施的考虑提供思路和方法。

2 玻璃幕墙的一般构造措施

根据《玻璃幕墙工程技术规范》的定义,玻璃幕墙是指由支撑结构体系和玻璃面板组成,不承担主体结构受作用,可相对主体结构有一定位移能力的建筑护结构或装饰体系,玻璃幕墙在建筑中的广泛应用是在二十世纪五六十年代,在美国兴起的“玻璃盒子”式的摩天大楼成为建筑现代化的象征,以现代主义建筑大师范罗德设计的以玻璃幕墙为摩天大楼标志的“国际主义”建筑风格风靡全球,使得玻璃幕墙建筑得到飞速发展。

经过多年的发展和改进,玻璃幕墙技术有了长足进步,不同结构方式也给玻璃幕墙建筑创造出丰富的立面效果和细部表现,其中的变化主要是体现在幕墙的框架结构和玻璃面板的形式和相互之间的组合方式上[2]。

2.1 框式玻璃幕墙构造体系

所谓框架式魔力玻璃幕墙,是指由金属框架支撑玻璃面板的幕墙构造方式。此种玻璃幕墙形式可以通过金属框架与玻璃面板之间不同的构造方式创造出不同的形式效果。

2.1.1 明框玻璃幕墙

明框玻璃幕墙是指固定玻璃面板的金属型材显露于外表面的玻璃幕墙。原始的金属型材是作为功能性构建,而现在的框架玻璃幕墙的露明框架则具有里面装饰的作用的多重断面形式,作为明框玻璃幕墙,玻璃面板以及金属框同时成为玻璃幕墙建筑表皮形式的重要组成元素。

2.1.2 隐框玻璃幕墙

隐框玻璃幕墙称为结构胶粘接玻璃幕墙。隐框玻璃幕墙分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。全隐框玻璃幕墙利用结构胶达到固定玻璃和抵抗水平风载荷甚至承受玻璃自重等作用。半隐框玻璃幕墙,则是指幕墙的竖向或者横向金属框架显露于玻璃外表面,另一方面则是由结构胶代替金属框的结构作用,从而达到隐框的效果,全隐框玻璃幕墙可以形成通透纯净的建筑立面。而半隐框玻璃幕墙则刻意强调显露于玻璃面板外表面的横向或者竖向金属框,从而达到相应的立面形式。

2.1.3 外置玻璃肋框架式玻璃幕墙

这是一种利用外置玻璃肋作为结构构件的一种框架式玻璃幕墙。玻璃肋在此处所起到分担金属框的结构功能作用,同时,由于玻璃肋外置,使其成为了重要玻璃幕墙立面形式要素。由KPF建筑设计事务所设计的北京中关村金融中心便是采用玻璃肋框架式玻璃幕墙的成功案例。

2.2 全玻璃幕墙构造体系

全玻璃幕墙是以玻璃肋版、玻璃面板构成的玻璃幕墙形式。由于直接利用玻璃材料作为结构构件代替了常用的金属框架,全玻璃幕墙因而获得最大程度的视觉和光线的通透性。

2.3 点式玻璃幕墙构造体系

点式玻璃幕墙是一种以精巧的钢连接件连接玻璃面板和支撑构件的玻璃幕墙构造方式。从钢链结构件的不同构造方式,可以分为:钻孔式,夹固式,被栓式点玻璃幕墙;按照支撑结构不同方式,点式玻璃幕墙可以分为下述几种。

2.3.1 金属支撑结构点式玻璃幕墙

只是用金属材料做支撑结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面的一种幕墙系统,充分利用金属结构的灵活多变以及满足建筑造型的需要,人们可以通过玻璃清楚看到支撑玻璃的整个结构体系。

2.3.2 全玻璃结构点式玻璃幕墙

通过金属连接件以及紧固件将玻璃肋与玻璃面板连接成整体,成为建筑围护结构。玻璃面和玻璃肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。

2.3.3 拉杆索结构点式玻璃幕墙

采用不锈钢拉杆或者用玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支撑结构。玻璃通过金属连接件与其固定。此种形式的幕墙结构本身也成为重要的立面造型和层次要素。

2.4 双层通风玻璃幕墙

除了对玻璃面板以及金属型材的合理选择从而改善玻璃幕墙的热工性能,近些年来越来越广泛应用的双层玻璃幕墙成为了提高玻璃幕墙节能措施的有效手段。双层玻璃幕墙又称为呼吸式双层玻璃幕墙,外层玻璃幕墙一般采用隐框、明框、点式玻璃幕墙,双层玻璃幕墙则采用明框幕墙或者铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭空间-通风间层。空气可以从头通风间的下部进入,上部流出。空气间层内部经常处于空气流通的状态。热量也在其中流动,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。

3 玻璃幕墙设计中的节能策略

3.1 玻璃选择

作为玻璃幕墙的主要材料,玻璃面板的热工性能极大决定玻璃幕墙整体的热工性能。因此,选择合适的玻璃幕墙材料成为了玻璃幕墙的热工性能最为直接方式。

玻璃幕墙不但要满足采光和传热系数要求,一般还要同时考虑到遮阳系数要求。传热系数越小越好,这样保温效果越好,遮阳系数越小,阳光辐射的透过率也就是越低,夏季空调的能耗越少。一方面,普通玻璃热工性能不佳,Low-E玻璃热工性能有了很大改善。同时,玻璃厚度也影响到了玻璃的热工性能,若果玻璃的空气层中加入惰性气体,玻璃对保温效果会更好。另外衣服囊啊你,作为对幕墙玻璃热工性能重要的影响因素,玻璃的遮阳系数也可以通过不同的玻璃材料选择而达到不同的结果。镀膜玻璃,着色玻璃、双层中空玻璃、彩釉玻璃等都可以在某种程度上降低玻璃的遮阳系数。

作为改善玻璃幕墙传热系数和遮阳系数策略,选择不同的玻璃对建筑立面效果也会产生相应的影响。所谓建筑师应该将将此类影响纳入设计过程中,通过选择不同的节能措施以适应建筑立面设计,从而满足双方面的要求。

3.2 窗墙面积比

根据节能设计标准,透明玻璃幕墙的热工性能要求与窗相同,传热系数与遮阳系数应根据其在外墙上所占面积比例确定。透明玻璃所占的面积越大,传热系数和遮阳系数要求也越小。由于透明玻璃的面积不得大于所在外墙面积的70%,而玻璃幕墙背后有建筑结构梁柱,同时还要满足防火规范所要求的玻璃幕墙上下层之间需要设置800mm高的防火墙。我们则可以把两个部位的玻璃幕墙设计成为不透明的玻璃或者其他材料,如果遇到两个部位的面积和不到整个玻璃幕墙的30%,可以通过建筑师设计过程中的计算和设计,适当增加不透明的玻璃幕墙比例,从而调整整个幕墙的系统虚实比例,这样最终满足整个玻璃幕墙的节能要求。

3.3 玻璃幕墙型材的选择

除了玻璃面板之外,玻璃幕墙的金属型材也是影响到整个幕墙系统的外观和节能两个重要因素。框式玻璃幕墙中,应该将玻璃与幕墙结构中的加权平均后的传热系数作为玻璃幕墙的传热系数。如此看来,全隐框玻璃幕墙的传热系数比较接近玻璃面板的传热系数,因为虽然有结构框架,但是由于隐藏在玻璃面板之后,其对整个幕墙的传热系数的影响较小,但从幕墙的安全性来看,明框较为可靠,并通过段热型的明框,减少金属框型的热桥。

3.4 玻璃幕墙的遮阳

玻璃幕墙的遮阳系统是直接降低幕墙遮阳系数最为直接的方式之一,除了可以通过选择不同材料特性的玻璃材质外,还可以通过另外设遮阳系统达到降低遮阳系数的目的。这也成为重要的立面形式手法。玻璃幕墙的这样体系可以根据位置分为外遮阳系统,双层玻璃幕墙间层遮阳系统、内置遮阳系统三种方式。

4 结语

玻璃幕墙在当今建筑应用越来越广泛,随着玻璃幕墙技术应用进一步发展和改进,其在建筑设计中的地位将会更加重要。建筑师应该用适当的设计形式来考虑玻璃目前的形式表现的同时来兼顾其热工性能,提供按建筑的节能效率,以顺应我国“节能减排”政策和节约能源的大趋势。

参考文献:

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关键词:建筑幕墙;施工;变更;索赔

引 言

近年来,由于社会经济的发展,人民的生活条件已经有了显著的改善,不论是生活质量还是环境都发生了翻天覆地的变化,这些也进一步推动了市场经济的发展。受益于市场经济的高速带动,当前我国众多城市都大兴土木,建筑业可谓是欣欣向荣,虽然这种建设步伐提升了经济的发展水平,但是也加剧了建筑行业内企业间的竞争。当前,在建筑行业内,基于施工项目经常出现的工程变更,导致了对其的索赔比比皆是,如果没有妥善处理好这种变更的索赔,会直接影响整个工程项目的投资收益以及建筑企业的内部管理,严重的甚至会造成工程施工的停滞,拖低企业的工程收益。本文作者以幕墙施工时出现的工程变更索赔作为切入点,简单阐述了工程索赔方面的知识,深入分析了如何针对工程出现的变更进行相关索赔,并探讨了工程变更进行索赔时单价的具体核算以及处理方式。

1工程变更索赔简述

由幕墙施工过程中发生的工程变更而引起的索赔,涉及到投资各方的具体利益以及工程的施工,所以,我们如果想要着手解决工程变更引发的索赔,就必须深入透彻的了解对于幕墙施工的工程索赔相关概念以及具体内容。下面作者将会对这两方面的内容进行分别介绍。

幕墙施工引起的工程索赔情况,是指在履行幕墙施工工程承包合同的时候,因为合同中的一方未能按照合同的约定完成相关的义务,从而造成合同中的另一方承担了意外的经济损失,致使其进行工程索赔。通常来说,想要做出工程变更,需要有指定的监理部门或者企业的认可,并签发允许进行工程变更的证明文件。所以,针对因为工程变更造成的工程索赔,主要有以下几种情况:①因为工程的施工设计、施工规模发生变更而导致总的工程量变化,进而引发的索赔;②因为工程施工设计发生的变更,导致了有些工程中原定的项目被迫取消而引发的索赔;③因为工程设计或者施工技术发生了变更,致使工程项目的质量类型、整体属性发生变化而引发的索赔;④因为工程设计的变更或者业主的临时要求导致施工的部分基础工序出现变化而引发的索赔;⑤出于保证工程项目可以按时保质完成的考虑,临时增加了辅助的施工工作或者相关工序而引发的索赔;⑥因为工程项目变更了施工要求以及规范,而造成施工具体时间以及流程发生变化而引发的索赔。

2工程索赔遵循的原则

对相关的索赔内容有了一定的了解之后,下面作者将分析进行施工工程变更引发的索赔时需要遵循的具体原则,主要包括以下两方面:

首先,我们要着手解决施工工程变更引发的索赔问题时,一定要按照合同的具体约定以及相关原则与规范来进行,科学合理严谨的控制工程施工的全过程,同时尽量第一时间处理可能引起索赔的相关事项,尽可能减少工程索赔情况的出现。

其次,对于具体的施工工程变更而引发的索赔,我们可以按照下面的内容与文件资料来逐步开展:①工程建设施工项目原始的招标文件、施工图则以及要求等文件、工程项目签约明细与规定、一切已经双方认可的工程项目进展规划、一切工程项目的施工图则、一切工程项目具体的施工标准以及要求等;②施工双方彼此的信件记录、电子邮件、每次施工例会的会议记录、双方有文字记录的意见交换等;③工程施工项目预先的整体进度规划以及各项施工具体安排等文件,上述文件在工程变更索赔中不可或缺、至关重要,是最为本质的证据,所以一定要进行妥善的管理以及保护;④工程施工项目在进行施工时,遇到的各种断水、断电、交通受阻、气候条件等资料;⑤行业相关的工程施工规范、法律、官方公布的建筑材料物价指数、工程施工人员的工资标准等证明材料;⑥工程项目进行施工的时候,一切相关的财务统计报表以及建筑原料购进单据、建筑材料验收合格入库的证明等材料。上述文件资料与单据作为工程变更索赔的关键依据,需要进行妥善的保存。

3工程变更索赔具体核算方法

一旦发生了幕墙施工工程变更引发的索赔,我们必须第一时间着手处理,尽量运用合理有效的手段和方法来减少其对整个工程造成的负面影响,保证施工工程的整体经济收益不受太大的影响。接下来,作者会为大家解释施工工程变更索赔的关键环节——索赔单价的具体核算方法。

(一)我们在解决幕墙施工工程变更引发的索赔时,必须最先确定好对于施工工程进行索赔的具体价格,这需要我们严格根据行业的相关法律以及法规的规定,联系施工工程项目的实际变更数量以及难度、事前合同约定的有关项目、总工程量统计里事先约定的施工单价,或者是经过合同双方根据工程造价方法核算出来,并得到双方认可之后确定的单价,来决定最后的索赔单价。这里需要注意的是,我们这里提到的索赔单价,必须经过合同双方的认可与同意才可以具体实施。

(二)经过上面的步骤,我们已经确定了合同约定工程的变更索赔单价,针对那些没在合同约定范围之内的施工工程变更引发的索赔单价同样需要双方的商定。这些没在合同约定范围之内的工程变更索赔,我们可以按照施工工程的具体性质来确定它的单价。假设这种工程变更的内容和合同当中事先约定的项目施工程序上基本一致,那么我们可以直接将原有合同中约定的单价作为索赔单价;假设这种工程变更的内容和合同当中事先约定的项目施工程序上不一致,那么我们可以经过双方的协商来确定索赔单价,还可以根据具体的工程变更量与有关的索赔案例,并组织专业施工计价人员进行核算,计算出索赔单价。

4 妥善协调各方关系

变更索赔需要得到监理负责机构的认可,所以监理在索赔过程中占据的份量不容忽视;是否可以成功索赔还取决于业主对变更的看法;另外,施工企业还需要注重和设计单位的交流,了解设计的真正意图。换句话说,施工企业需要在施工的时候,妥善处理好自己与业主、监理机构、设计单位等相关各方的关系,树立企业的良好声誉。施工企业需要诚信作为经营的基础,不断完善企业的管理机制以及质量控制机制,保证工程项目的建筑质量,建立企业的品牌,给业主以及监理机构留下良好印象。施工变更、变更索赔,都需要通过书面申请、设计认可、监理负责人审核、业主签字等环节,再根据设计部门编写的资料,业主到相关部门备案得到批复之后,开始补签合同,同时进行计价。施工企业需要妥善协调各方的关系,使各方在平等友好的氛围下建立互信,从而为变更索赔打下坚实的情感基础。

5 结论

如果认真观察当前建筑行业的竞争情况以及项目进展,会发现因为幕墙项目所需的施工时间长、工程规模较大、具体计价方式繁琐等原因,致使许多施工项目出现变更,这些变更对整个项目的施工造价会产生巨大影响,所以才会造成工程索赔的情况时有发生。所以,作为项目施工人员必须明确施工工程变更引发的索赔涉及的具体内容与范畴,明确施工工程变更引发索赔需要遵循的原则,第一时间采取科学合理的索赔处理手段,确定双方都可能接受的索赔金额,才可以快速高教的处理好工程变更引发的索赔问题

参考文献:

[1] 胡业恒,梁金文.谈国际承包工程合同执行中的索赔工作[J].江西水利科技.2010(04)

[2] 方英姿.工程合同变更的管理和处理方法[J].广东建材.2009(02)

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关键词 玻璃幕墙 非结构构件 建筑节能 主体结构 抗震设计

一, 前言:玻璃幕墙始于20世纪50年代,代表建筑有联合国大厦和纽约利华大厦。我国玻璃幕墙起步较晚,以1983年北京长城饭店和上海联谊大厦为标志开始,主要是构件式明框玻璃幕墙居多,由于无国家行业规范和标准,技术质量水平较低,多靠引进和模仿国外技术。1990~2000年,出现和发展了隐框幕墙、铝板及石材幕墙,开发了单元式幕墙,引进和创新了点支撑玻璃幕墙,同时国家颁布了相应的技术规范。2000年至今,双层幕墙、光电幕墙、智能幕墙、膜结构幕墙等等多元化幕墙的发展和应用,标志着玻璃幕墙成为现代建筑的显著特征。

二、玻璃幕墙的特性

玻璃幕墙是指由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑护结构或装饰结构,是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法。它的材料构成是由金属构件和玻璃板材组成。它的施工方法分为现场组装和预制装配。

玻璃幕墙在建筑领域广泛应用,是因为它具有其他材料无法比拟的特点:它能将建筑艺术、建筑功能、建筑节能等因素有机地统一起来;选材简单,构件制作工厂化;安装方便,工期短;更换性、改造性强易维护;自重轻属于轻质幕墙,价格便宜等等。同时玻璃幕墙也存在着一些局限性,例如光污染、能耗较大等问题,但这些问题随着新材料、新技术的不断出现,正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中,作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。

三、玻璃幕墙的建筑设计

首先是玻璃幕墙的选型问题,当今玻璃幕墙形式成多元化发展,种类繁多,建筑师应根据建筑物的艺术造型、建筑的使用功能、当地的地形和气候条件以及经济技术条件选用明框,隐框、半隐框或者是全玻璃幕墙等。其次型式确定后应提出幕墙性能等级要求,玻璃幕墙的性能主要有风压变形、空气渗透、雨水渗漏、保温隔热等,建筑师应根据建筑物所在地区、气候条件、建筑物高度和体型、建筑物功能和重要性等明确等级要求。最后就是玻璃幕墙的构造设计及安装工艺,这点对于玻璃幕墙的整体性和外观至关重要,同时也对幕墙的使用寿命、日常维护、工程造价具有决定性意义。各种类型玻璃幕墙的构造设计及安装各不相同,但都应处理好以下几个方面:1、伸缩缝、温度缝、沉降缝的处理,使其既美观又起到变形的要求;2、幕墙构件的面板和边框所形成的空腔应采用等压设计,防止室外空气压力将雨水压入腔内,以提高幕墙抗渗性;3、对于可能产生渗水的地方和容易结露的部位预留泄水孔道,集水后由管道排出;4、板材与边框连接处必须用硅酮密封胶进行处理,密封材料应能在长期压力下保持良好的弹性;5、由于幕墙位移和温度收缩,幕墙某些部位会发生摩擦,影响建筑物的使用,所以要考虑在该部位设置垫片来减少摩擦;6、各种五金件、连接件、设计要防止不同金属相互接触所产生的电化腐蚀;7、要考虑擦窗机的设置问题;8、降低能耗损失,满足节能要求应重视玻璃幕墙中玻璃的选择;9、玻璃幕墙还应注意防雷电措施。

对于很多建筑师来说,在设计中采用建筑幕墙,往往更加着重的是营造建筑立面,而对不同类型的建筑幕墙带来的不同的室内空间效果和建筑幕墙的技术手段缺乏深入的认识。往往是设计了一个新颖的立面,而把这个立面的技术细节留给幕墙厂家进行二次设计,厂家的幕墙设计在满足造价和立面后,要么满足不了设计的技术要求(如冷桥、隔热等问题,在工程验收时很难发现,而在使用过程中不断暴露);要么忽略室内空间的效果(如竖向龙骨排布给空间带来凌乱的感觉),或者各种弊病并存。建筑师的幕墙设计不能简单的只从几个方面控制住幕墙厂家,就算完成任务,而应该和厂家的二次设计及施工人员密切合作共同完成,这也是建筑幕墙技术进一步发展的必然要求。二十一世纪建筑正日益追求绿色建筑,建筑师还应该重视新型幕墙设计的研究和应用。

四、玻璃幕墙的结构设计

玻璃幕墙作为建筑物的围护体系,属于非结构构件。主要承受自重、风荷载、地震作用以及温度效应,其支撑条件需有一定的变形能力以适应主体结构的变形位移。根据工程经验及震害分析,它的破坏形式有:第一、玻璃幕墙自身强度不足产生的破坏。对于竖向的玻璃幕墙,风荷载为主要作用,在风压较大的地区,玻璃将产生较大的弯曲变形;第二、玻璃幕墙与主体结构的连接破坏。地震作用对连接件影响很大,以至于玻璃幕墙发生脱落或倒塌;第三、主体结构的变形导致玻璃幕墙的破坏。主体结构在外力作用下产生位移,通过连接件使玻璃幕墙产生过大的应力。如何避免这些破坏,结构师应把握以下几个方面:1、玻璃幕墙设计时,应计算地震效应(包括自身重力效应和支座相对位移产生的效应)和其他荷载效应的组合,同时还应考虑地震效应与风荷载效应的组合,摩擦力不作为抵抗地震作用的抗力。2、玻璃幕墙在位移方向上的刚度应根据实际连接状态分别采用刚接、铰接、弹性连接或滑动连接等简化模型。3、支撑玻璃幕墙的结构构件,应将玻璃幕墙的地震作用效应作为附加作用对待,并满足连接件的锚固要求,且对连接部位采取加强措施。4、玻璃幕墙的主要构件应悬挂或支撑在主体结构上,按非结构构件设计,不承受主体结构的荷载及地震作用。5、玻璃幕墙及连接件应有足够的承载力、刚度和与主体结构相适应的变形能力。6、应预估玻璃幕墙设置位置对主体结构的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。

对于大多数结构师而言,玻璃幕墙与主体结构的设计是分开进行的,玻璃幕墙设计时,其与主体结构的连接点假定为支座;主体结构设计时,则将幕墙以荷载的形式作用于主体结构上;对于一般的工程结构而言,这样的假定和分析是合理的,但是如果幕墙结构的自身刚度加大且不能忽略时,就应对上述方法进行修正。最好的办法是将玻璃幕墙结构与主体结构结合在一起,整体来考虑结构的动力性能,并通过调整幕墙结构体系的相对约束度来改变整体结构的抗侧刚度以及总荷载作用在玻璃幕墙和主体结构之间的受力分配,从而得到一个最为安全、经济、合理的设计方案。

五、结语

为实现建筑幕墙的可持续发展,建筑设计领域和结构设计领域的技术理念要从传统的的高耗能型转向低碳、环保、生态的发展模式。技术理念不是某种固定的结论或方法,而是所蕴含的设计原则,即追求健康舒适以人为本的原则、因地制宜和安全可靠的原则。

参考文献

1.《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2013

2.《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ139/T-2001

3..《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010

4.赵西安 /幕墙工程手册/ 中国建工出版社/2002

5.赵西安/对汶川地震中玻璃和玻璃幕墙抗震性能的初步分析/中华玻璃网/2008

6.张其林/玻璃幕墙结构/山东科技技术出版社/2006

7.曹辉/玻璃幕墙的光污染控制分析/建筑技术/2009

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【关键词】 建筑设计节能材料应用

中图分类号: TE08 文献标识码: A

一.引言。

在建筑设计中采用新型优质的建筑节能材料,一方面使得建筑物的使用功获得有效改善,使房屋环境质量和居住舒适度都能显著提高;另一方面,采用新型的循环利用的建筑节能材料,还能将各类工业固体废物“变废为宝、重复利用”。在建筑领域加强研发并推广应用以固体废物为原料的新型建筑节能材料,是提高我国资源利用率、改善环境、节能减排、走可持续发展道路的重要途径。建筑节能设计是我国大型公共建筑设计的重要环节,也是今后居民住宅建设发展的方向,但建筑节能的效果很大程度上取决于节能材料的质量。伴随着节能减排工作在建筑领域的不断深入开展,节能措施的实施质量检测成为确保建筑节能的效率和质量,实现建筑节能目标的重要环节。

二.建筑节能的含义以及重要性。

1.建筑节能的含义。

所谓建筑节能,是指在保证建筑可以正常使用,并能提供舒适温度的环境下,借助科学技术的力量,通过利用新型建筑材料和节能技术把建筑物中的采暖能耗和降温能耗降低。

2.建筑节能的重要性。

我国地域辽阔,冬季处于低温状态的占地面积大,建筑物多。由于我国在早期的建设环节中对保建筑物的保温性能,隔热性能以及密闭程度不够重视,导致我国百分之九十的建筑物都属于高耗能建筑。随着近年来建筑行业的不断发展,大量的建筑物拔地而起,如果建筑物设计过程再不采取节能保温措施的话,居民还是会通过安装空调或地暖的形式来进行采暖,这样必定会增加建筑物的能耗,造成我国的能源紧张。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾:有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

三.建筑围护结构节能设计。

建筑结构保温隔热层的设置方式取决于其围护结构,建筑围护结构的设置一般都需满足结构承重和室内保温两方面的要求。通常情况下,采用单一构造的砖砌体作为围护结构,如加气混凝土墙体或屋面等;另外,在有特殊功能要求的情况下,在结构承重墙体的基础上增设附加围护材料以达到建筑室内保温隔热效果,一般则选用一些轻质材料作为保温材料(如珍珠岩棉、泡沫聚苯乙烯等),以尽量减少墙体结构的承重负担。

在建筑围护结构设计时,对于永久性的机械锚固、水电设备、暖通空调的穿墙管道,或者建筑外墙上的附着物固定支撑等,都会造成围护结构上的局部热桥导致热量散失。所以,在建筑节能设计和围护结构施工过程中,应力求使建筑外墙上的热桥散热对围护结构保温性能不致产生过大影响。

四.我国建筑设计中主要节能材料的应用。

合理选用建筑节能材料可以实现建筑节能。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。建筑节能材料可以从墙体的保温节能出发,通过采用新型的材料来增强建筑外墙的保温隔热,也可以从建筑的门窗和幕墙等出发,最终达到节能的效果。

节能墙面(轻质隔断)。

墙面受建筑室内使用功能要求的制约,考虑墙面造型时不能存在明显的凹凸,在确保满足建筑室内防火等级要求的前提下,应选择采用保温性能好的节能环保材料,最大限度地减少室内热量的散失。在采用轻质隔断墙体的区域,特别是在严格控制热量传导的区域分隔时(如办公室与仓库隔墙),为有效减少热量不必要地传导到无需控温的房间,应选择采用新型的节能环保墙面材料,如在轻质隔断内加入保温材料,在轻钢龙骨纸面石膏板隔墙中加入保温材料或在需保温的房间墙面进行保温处理,以最大限度地减小热量散失。

建筑物门窗的保温节能。

建筑物中需要耗能来增加热量,更需要采取措施来改善建筑物的热环境来防止热量散失。门窗是建筑围护结构的重要组成部分,是建筑物开口部位,也是房屋室内与室外能量阻隔最薄弱的环节。有关资料表明,通过门窗传热损失能源消耗约占建筑能耗的28%,通过门窗空气渗透能源消耗约占建筑能耗的27%,两者总计占建筑能耗的50%以上,所以在建筑物设计过程中要特别注意门窗的保温设计。目前,在我国的北方地区,建筑物的窗户常采用双层玻璃的塑钢窗来进行保温隔热。采用这种窗户可以降低屋内向外界的热传递,且密闭性良好,具有很好的隔音效果。近年来,一些具有节能、环保、防火等技术特性的材料,如Low-E玻璃、具有保温隔热性能的铝合金型材、真空玻璃、各种人造幕墙板材等,这些产品的应用大大促进了传统幕墙产业的发展。特别是在节能、环保、降噪等技术方面取得的重大突破,为实现我国建筑节能的总体目标奠定了良好的基础。

节能外圈护材料 。

建筑节能的65%主要由建筑围护结构体系承担。目前,大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式,应尽量选择采用透光率高、保温隔热性强的玻璃材料,或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋顶采用了大量的太阳能光电板,其整体面积约6700m2,占整个建筑屋顶采光面积的50%左右,总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用,可有效增加建筑室内白天的采光面积。通过利用自然光达到节能省电的效果;大面积太阳能光电板的应用,还可以发电供其它电气设备利用,是真正意义的建筑节能材料。当前,我国居民住宅的节能护材料使用不多,但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。

节能玻璃幕墙、门窗 。

大面积玻璃幕墙的应用是现代建筑的发展趋势和潮流。但是,玻璃幕墙和门窗作为建筑围护结构的重要组成部分,是建筑室内、外进行热量交换、热量传导最敏感、活跃的部位,相关研究资料表明,建筑物通过门、窗传热损失的能源消耗约占建筑总能耗的27%,通过门、窗部位的空气渗透导致的能源消耗约占建筑能耗的25%,两者合计超过了建筑运行维护总能耗的50%,是墙体热损失的6-8倍。可见,门、窗节能是建筑节能的关键部位之一,具有极其重要的地位,做好门、窗和玻璃幕墙的节能措施,能使建筑节能40%左右以上。

目前,我国建筑工程采用的节能玻璃材料主要有:节镀膜玻璃、真空玻璃、中空玻璃和带薄膜型热反射材料玻璃、Low-E光化玻璃等。另外,建筑围护结构的门、窗和玻璃幕墙要不断加强保温隔热等节能技术特性,更应该把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能等新型节能技术结合起来,开发并利用节能省电(利用太阳能、风能、地热能等)相结合的新型门、窗及幕墙材料。

五.结束语。

随着我国经济的发展,人们生活水平的日益提高,人们对居住的要求也越来越高,随着能源的日益匮乏,可持续发展战略在全球得到普遍认同,在我国也得到包括各级政府在内的高度重视。社会主义的现代化发展必须要靠人民群众的力量,力求将可持续发展战略实施到底,使我国在建筑设计中节能材料的使用走向国际化发展道路。

参考文献:

【1】张松 Zhang Song浅谈我国建筑设计中节能材料的应用 [期刊论文] 《价值工程》 -2010年12期

【2】陈超 果海凤 周玮Chen Chao Guo Haifeng Zhou Wei 相变墙体材料在温室大棚中的实验研究 [期刊论文] 《太阳能学报》 ISTIC EI PKU -2009年3期

【3】吴健敏 节能材料在建筑设计中应用的现状不足和对策分析[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年16期

【4】王海红 商彪 节能材料在建筑设计中的应用探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年32期

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