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建筑节能一体化8篇

时间:2023-07-19 09:28:34

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇建筑节能一体化,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

建筑节能一体化

篇1

关键字:外墙保温; 建筑节能; 结构一体化

Abstract: this article with the external wall thermal insulation technology as an example, through several different forms of exterior wall insulation technology, this paper briefly narrated building energy efficiency and structure integration.

Keyword: external wall thermal insulation; Building energy efficiency; Structure integration

中图分类号: TU201.5文献标识码:A文章编号:

1 引言

“十五”和“十一五”以来,在国家节能减排政策的大力推动下,我国节能建筑得到了快速发展,外墙外保温技术得到了广泛应用,对于改善建筑功能、减少能源消耗发挥了重要作用。

2 加快建筑节能与结构一体化技术

建筑节能与结构一体化已成为建筑结构体系发展和应用的重要方向。目前,自保温结构体系(包括非承重和承重砌块墙体)、夹心复合墙保温结构体系、现浇钢筋混凝土结构复合保温体系(包括CL结构体系、保温砌模现浇混凝土剪力墙承重技术、模网技术等)等一体化技术在我国已具备一定的技术,具备了推广的条件,只有充分了解各种保温体系的优缺点,才能更好的应用。现就目前比较成熟的几种保温一体化体系的各个优缺点做逐一介绍,以便于广大设计人员在设计时参考。

3 陶粒增强加气砌块墙体自保温体系

陶粒增强加气砌块自保温材料是已在浙江、江苏推广应用。该产品以河道淤泥、粉煤灰、混凝土管桩厂的离心余浆为主要原料经过轻质陶粒和引气浆体制备、混合、浇摸、静养、自动切割、蒸汽养护等工艺制备而成。目前已建成年产15万立方米的生产规模。

3.1陶粒增强加气砌块墙体自保温体系材料性能

3.1.1轻质高强:

陶粒增强加气砌块的干体积密度为450 kg/m3~750kg/m3。可有效减轻墙体施工劳动强度、减小建筑物自重,简化地基处理,降低造价。

3.1.2 保温、防火:

陶粒增强加气砌块的导热系数为0.11W/m.K~0.18 W/m.K,是粘土砖的五分之一,混凝土的八分之一,在夏热冬冷地区,240mm厚墙体即可满足节能50%的目标。与其它措施相结合,可轻松实现建筑节能65%的第二步目标。原材料均为无机不燃物,不产生有害气体。

3.1.3耐久、维护费用低:

以高温烧结陶粒为骨料的水泥基材料,可以与建筑物同使用寿命,几乎不需要维护费用。而现有外墙外保温系统一般只有25年的使用寿命,在整个建筑物的寿命周期内,隐藏巨大的维护和更新费用。

3.1.4 收缩率低:

因为陶粒的收缩率极小,在产品中占总体积的60%以上,浆体中又采用了减缩剂技术,因而制品的收缩率很小,只有同类产品的60%左右,且收缩的发展速度慢,绝干收缩率只有同类产品的四分之一,无墙体开裂之虑。

3.1.5 合适的吸水率:

陶粒增强加气砌块的体积饱和吸水率为15%~20%,可以使墙面的抹灰作业更加容易,质量更能保证。

3.1.6抗渗性强:

陶粒增强加气砌块具有极强的抗渗性。用陶粒增强加气砌块砌筑的水池或盛水器皿,壁厚<5cm,表面未做任何处理,不渗水。

3.1.7 精密的尺寸:

陶粒增强加气砌块是在静养后坚硬状态下,采用金刚钻圆盘锯,经自动机械切割而成,避免了养护过程中的变形,尺寸精度达到同类产品优等品的要求,可减少粘结及抹面砂浆的用量,降低成本,提高墙体质量。

3.1.8 绿色环保、循环利用:

陶粒增强加气砌块的主要原材料均为工业废渣或河湖泊淤泥,产品符合GB6566《建筑材料放射性核素限量》标准中建筑主体材料的要求。即使建筑物拆除以后,砌块仍可通过破碎,实现循环利用,降低建筑垃圾的污染。

3.1.9 粘结强度高、施工简单:

陶粒增强加气砌块与水泥基材料相容性好。内墙面可以不做抹灰,直接批括腻子,外墙面可以用普通砂浆抹面,也可以用水泥砂浆直接粘贴面砖、文化石、花岗岩等。

4 夹心复合墙保温结构体系

4.1夹心复合墙保温结构体系特点

(1) 系新型墙体,结构先进,为国家积极推广的新型墙体结构,有利于节能降耗;

(2) 墙体外测彩色装饰性劈离砌块,新颖美观,自身强度高,不脱落、耐风化,既有保护中层夹芯保温层的作用,又有很好的装饰效果;克服了目前外墙饰面层开裂、脱落的质量通病,延长了建筑物使用期限;

(3) 保温层位于内、外两侧墙身夹层部位,为新型保温体系。避免了出现冷(热)桥的质量通病,保温效果良好。

4.2 夹心复合墙保温结构体系工艺原理

混凝土砌块夹芯保温外墙,由结构层、保温层、保护层组成。结构层采用190mm主砌块;保温层一般采用50mm聚苯板;保护层采用90厚装饰性劈离砌块 砌体。外墙全部载荷由外墙内侧190厚结构层承担,在每层圈梁处挑出 90mm高挑口支承外测保护层。外测保护层的平面外作用力由拉结钢筋片传递到结构层。

5 复合砌块自保温体系

5.1 保温与建筑物同寿命

可以单独砌筑成墙,解决了建筑保温墙体的整体性和耐候性,使墙体保温系统的使用寿命真正实现与建筑物同寿命,解决后顾之忧。

5.2 消除火灾隐患

消除火灾,留住生命,这是现在社会共同关注的焦点。济南七星公司经过两年的技术攻关,自主研发的高性能混凝土复合砌块自保温体系,实现了墙体保温与建筑结构一体化,彻底解决了火灾隐患。

5.3 降低建筑综合成本

外墙外保温设计使用寿命为25年,QX高性能混凝土复合砌块自保温体系可实现保温与建筑物同寿命,可大大节约外墙外保温维护维修和25年后的更换费用

5.4 简化施工工序

高性能混凝土复合砌块自保温体系外墙工程不需要再做其它保温处理即可满足现行建筑节能设计标准要求,减少了传统保温墙体外保温工序,提高了施工效率,缩短了工期,降低了工程造价。

6 结束语

相比传统的外墙外保温技术,建筑节能与结构一体化技术不仅能有效解决保温体系与建筑主体同寿命问题,而且在抗震、安全等性能方面也得到了加强,能同时满足建筑、防火等要求,是建筑节能发展的方向,符合我国低碳生态建设发展理念和战略规划要求。加快建筑节能与结构一体化技术推广、逐步限制淘汰已经明显落后的传统外墙外保温技术已经势在必行。

参考文献

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[3] 涂逢祥. 建筑节能形势与政策[J]. 中国建设信息供热制冷, 2006,(01)

篇2

本文浅析的“改性岩棉板永久性、自固定现浇混凝土保温外模板术”,已获得国家专利(名称为:一种现浇混凝性复合岩棉保温外模板,专利号:ZL201620010463.0)授权。目前全国正在全面深化改革,大力推进十三五各项计划,按照创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,创新转型升级,大力推进发展海绵城市、绿色建筑,广泛开展被动房示范工程建设,对于全面完成“十三五”国家强制性节能减排目标,执行新提升的《建筑设计防火规范》和节能率75%的标准,是适应新常态,有效应对全球气候变化,缓解资源能源对经济社会发展的约束具有重要作用;同时在新常态下提升城镇化发展质量、效益、改善人民生产、生活条件,建设资源节约型,社会环境友好型,推动可持续发展,有着重要的意义。在新常态的发展中,盲目追求量的增长和粗放型的发展是达不到现代化的标准要求,现行建筑节能保温主要采用外墙外保温的结构形式,经十几年的实践应用证明有如下弊端:使用的有机保温材料具有易燃性,且燃烧时会释放出大量有毒气体,并在使用施工现场防火管理不规范的环境下容易出现火灾,给人民生命财产造成巨大损失;而且该形式施工工艺相对较复杂,施工工期长,施工质量难以控制,出现保温层龟裂、渗水、起鼓、脱落、伤人、火灾等一系列问题。并且使用期间必须要维护、维修、更换、造成城市更换、改造施工二次污染严重,仍存有安全隐患;并导致资金,资源的双重浪费;不能与建筑物同寿命;更达不到建筑节能75%和新的防火规范及绿色建筑的标准要求,工程质量达不到百年大计终身负责的法制标准。因而研发更环保,更安全,成本低,防火无隐患、防震结构性能高,与建筑结构同寿命的节能保温与建筑结构一体化的新技术、新产品、新工艺、新材料替代现行相关保温材料技术尤为重要。新型“CX现浇混凝性复合岩棉保温外模板”是建筑节能与结构一体化技术的一种重要结构,是建筑节能保温与建筑结构融为一体;并与建筑物同寿命,达到新的消防规范技术要求和防震技术要求的创新型A级建材。实现了建筑节能、安全防火双达标技术的绿色建材。

二、岩棉板的性能特点

岩棉板问世已有20多年历史,该产品问世以来广泛应用于工业、石化、农业、电力、船舶、建筑等领域,其性能是用无机材料制作而成,其特点燃烧性能达到A级,耐火极限达至2小时;保温隔热具有一定效果,吸音、降噪、减震等均有较好的功能特点。在新常态下,岩棉板应用于建筑节能外墙保温还存有不足之处,由于生产工艺和其材料本质所定,自身体积松散所致压缩强度达不到外墙保温,粘结、拉拔结构强度技术要求;憎水性、吸湿率两项性能不足,做建筑外墙保温经过长期的自然气候的浸蚀及雨雪影响,吸水率高而导致达不到抗冻融技术标准,使保温建筑结构耐候性达不到与建筑同寿命的严重技术问题,为此岩棉板在现有性能特点的基础上,需要创新研发,以新的技术改性解决自身存在问题,使其发挥固有的性能指标,以便全面达到做外墙保温外模板的新一代绿色新型建材。

三、岩棉板的改性制造技术

岩棉板是以优质的天然玄武岩为主要原材料,经熔炉大于1450℃的高温融化后,以摆锤法均匀铺棉。经固化炉固化而制成岩棉板。但是该工艺制成的岩棉板用作建筑外墙做保温板的性能指标远远达不到建筑外墙保温和建筑结构技术要求,满足不了建筑耐候性能指标的标准。为此经过从原材料性能的物理检测分析,生产工艺的调整,经过多次研制,测试该产品材料在融化的岩浆中喷入专用适量的固化剂和特效专用增水剂,热固性粘合剂和专用添加剂等,经固化后使该产品纤维细长,渣球含量低,保温绝热性能优异,解决了做建筑外墙保温材料不足的性能指标。其改性技术指标特点如下:1、保温隔热性能优异岩棉纤维细长,平均直径、渣球含量等指标均能达到国家标准,经实测导热系数为0.040w/m•k。2、防火岩棉板以天然玄武岩为主要原材料,是不燃A级防火保温材料,耐高温性能优越,高温下导热系数低,能有效延缓火势蔓延;在火灾中不产生有毒气体或熔融滴落物。3、防水岩棉板憎水率、短期吸水量、长期吸水量均达到标准要求,如产品被高压水浸湿,干燥后不影响其性能,不会膨胀。4、防潮岩棉板制品在温度50℃时,按照国标GB/T25975—2010测试,质量吸湿率小于1%。5、透气性好岩棉板的纤维结构,具有良好的透气性,水蒸汽可以自由透过,能很好的配合砖混墙体或砼墙体的呼吸作用,使室内保持舒适的干湿度环境。6、化学和物理性能稳定岩棉制品的酸度系数——衡量岩棉板化学稳定性耐久性的重要指标,改性后的岩棉板具有良好的高湿热稳定性、耐久性及抵抗高温收缩的能力。

四、岩棉板压缩强度的改性

由于岩棉板材质性能和生产工艺所致,体积松散、压缩强度,吸水率满足不了做建筑外墙模板的技术要求,为此对岩棉板经过专用自动化机械将松散的材质按技术要求压实,使松散的岩棉板增强了密实度,有效提高了自身压缩强度,降低了吸水率,并满足了做建筑外墙模板的自身支撑力,抗弯、抗折、抗拉强度的技术标准要求,吸水率的降低增强了抗冻融的功能,对于模板的耐候性能起到重要作用。只有进行技术创新改性才能使岩棉板达到做保温外模板的技术要求。

五、岩棉板的结构改性框架网

按照现浇混凝土复合岩棉板保温外模板的结构技术标准,在岩棉板上下两面铺设加强玻纤网;按结构布局进行铺设多根受力拉接线,经过横向按一定间距上下拉接,使其连接成为整体分格框架网状,将岩棉板永久牢固的固定于框架网之中,形成外模板夹心网架状的整体。

六、现行复合保温外模板施工安装技术

现行结构一体化保温外模板施工安装技术,保模板运至施工工地后,按照设计施工图纸和施工技术交低,先将保模板进行弹线切割配料达到图纸设计结构需要的模块标准,之后再在保模板上按照结构布局弹线,用专用手电钻打固定连接件孔,孔打好后模板到位,支撑校正,再有模板外侧一人向内穿连接件,模板内侧一人在连接杆上拧紧固定卡,以保证连接件不位移、不歪斜。随之支内侧模板,,支撑牢固校正不歪斜即可浇筑混凝土。总之,以上施工技术需要弹线钻孔、立板安装、穿件拧卡的工艺。上述工艺存在的问题是:在外模板上打孔设置连接件,施工中很难监控连接件孔布局是否合理、足量达标的问题;连接件对保模板之起着建筑结构的重要技术作用,如固定件连接出现问题,就等于建筑工程主体结构出现问题;同时施工安装锚固件连接,按现行施工工艺要多花费大量工时;耗用大量锚固件(6万件/1万平方米)、再加上人工工资,大大提高了工程造价。总之上述工艺存在“工程造价高、施工量大、工期长、施工质量隐患”等问题。为解决这一问题,经过反复技术创新研制成功了改性复合瓦楞槽形自固定现浇混凝土岩棉保温外模板。该技术即在经过各项性能指标满足建筑外墙技术要求的岩棉板上设置玻纤网为整体加强层,按设计要求铺设高强聚合物砂浆,通过专用自动化制造机械制造而成瓦楞槽形,即形成保模板与建筑现浇混凝土的结构结合层,该瓦楞槽使用高强聚合物砂浆物理性能与混凝土的物理性能相容,强度标号一致,通过施工浇注工艺,浇注混凝土与保温外模板融为一体,浇注混凝土自身经过水化凝固增强,而形成外模板整体面积与混凝土科学的牢固的固化结合为一体,不用采取任何技术措施便形成永久性、自固定,节能保模板与建筑结构一体化的创新专利技术。

七、自固定岩棉复合保温外模板的科学性

岩棉板经生产制造工艺、材料配方的创新改进,使普通岩棉板改性达到建筑外墙保温的技术性能标准;经过专用技术进行岩棉板体积压实增强密实度提高压缩强度,降低吸水、吸湿率,提高加强了整体耐候性能;岩棉板进入高效玻璃纤维丝经专利技术组成的玻纤框架网,使其克服了自身的抗拉、抗弯、抗折、抗撞击的技术性能指标不足的差距,达到了现浇混凝土支撑模板的技术标准;岩棉板经过系统改性后,板两面铺设高强玻纤网,增强整体结构的刚度、强度,玻纤网与高强聚合物砂浆牢固的粘结握裹为一体,保模板内侧由专利技术制作成瓦楞槽形,成为与现浇混凝土永久性自固定的结合层,经过浇注混凝土施工工艺浇注,混凝土经过水化增强凝固,科学的将保模板与建筑结构永久的固定为一体。综上所述,自固定改性岩棉板经过一系列技术改性,即能保证良好的保温效果,又能达到A级防火标准,使建筑节能、安全、防火、双达标;创新研制的瓦楞槽形保温模板永久性自固定专利技术,自动结合免用现行的锚固链接件,即节约了大量支撑模板固定链接件,又节约了施工安装固定件大量用工,提高施工效率,加快了施工进度,有效降低了工程造价,缩短了工期,使建筑节能保温与结构永久一体,真正实现了建筑节能保温,安全防火,安全防震,与建筑结构同寿命的一体化技术。

八、自固定现混凝土岩棉保温外模板的环保性

CX现浇混凝性复合岩棉保温外模板是由防火专用岩棉板(A),标准抗裂砂浆,标准玻纤网格布,经过工厂化生产,由专用自动化机械一次上线成型;原材料,生产制造过程无污水、废气、废渣、不扬尘、无噪音,该产品无毒、无放射性公害的绿色低碳新型建材;应用于建筑工程与建筑物同寿命,不做任何维护、维修或更换,避免了给城市造成多次投资或再次污染城市环境。总之该产品实现了保温防火、模板双功能,节约耗能,节约资源,抗自然气候侵蚀、施工工艺简便、缩短工期,不采取任何技术措施便能达到建筑节能75%的各项技术指标要求,防火燃烧性能达到A级,是一种安全、节能、环保的新型绿色建材,是一种良好的绿色低碳环保建材,具有较好的广泛的应用前景。

九、自固定改性岩棉保温外模板板的发展前景

篇3

【关键词】几何住宅;节能;一体化;建筑设计

0.引言

随着科学技术的发展,建筑行业的发展速度也随之加快,在当前的建筑领域中各种先进的施工技术和施工材料以及施工设备层出不穷,从而为现代的建筑工程建设创造了有利条件。并且随着我国城市化建设进程的加快,在城市中各种高楼大厦拔地而起,这些拔地而起的建筑不仅满足了人们对建筑的需求,而且还提升了城市形象和缓解了城市空间压力。然而随着全球性的能源微机,能源问题已经成为了全世界所关注的焦点问题。因此,为了人类社会的可持续发展,节能已经成为了当前社会生产的第一要素。并且随着可持续发展这一科学发展观的贯彻落实,在当前社会的各个领域和行业中,都加大了对节能生产的研发力度。而建筑行业作为能源资源消耗大户,在建筑工程建设和使用过程中实现建筑节能更是迫在眉睫。随着人们的节能意识提高,在当前的建筑工程建设中建筑节能也逐渐得到了人们的重视。为了实现建筑节能,在建筑设计过程中在致力建筑功能和质量的基础上,还应该从建筑外墙和门窗以及屋面等方面实现建筑节能。而为了进一步提高建筑节能的效果,加大对集合住宅与节能一体化建筑设计的分析研究力度意义重大。本文从节能技术方面出发,对建筑节能的深入研究,然后对几何住宅与节能一体化建筑设计进行了详细阐述,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国早日全面实现建筑节能起到一定的促进作用。

1.节能技术方面

(1)护结构系统。(2)太阳辐射的控制与改善。(3)自然通风与采光的利用。(4)可再生能源的利用。(5)高舒适度、低能耗的室内环境控制系统。(6)降低噪声的技术与构造系统。(7)水资源循环利用系统。(8)提供高舒适度的其他技术系统。

2.EPS外墙和屋面保温系统

原理:EPS是膨胀聚苯乙烯泡沫塑料的简称, EPS外保温系统是由特种胶泥、板、玻璃纤维网格布和饰面涂层组成的集墙体保温和装饰功能于一体的新型构造系统。

优点:自重轻、增加有效使用面积、无热桥、施工方法灵活、适应性强、更 换修饰方便、保护墙体、足够的强度和耐久性。外保温方式可在现有基础上节能50%-80%,每使用1吨绝热材料,可节约标准煤3吨/年,其节能效益是材料生产成本的10倍。

3.主动呼吸式玻璃幕墙

原理:呼吸幕墙是双层幕墙的趣称,发源地为德国,又称为热通道幕墙、双层幕墙、通风式幕墙,国外也称作主动式幕墙。随着技术的进步,双层幕墙衍变成了四种形式,代表了它的四个演化过程,分别是整体式、廊道式、通道式和箱体式双层幕墙,后者是目前较新的技术,也就是具备独立换气功能的呼吸幕墙,保温、隔热、节能、降噪、防尘。夹层可作为排出楼内废弃通道,保障室内空气清新。

4.铝窗及中央玻璃系统

原理,高档断桥隔热铝合金窗,双层中空Low-E玻璃,内充惰性气体,断热、保温、超高隔音性能,既保持室内光线明亮,又减少室内热负荷,降低空调费用。增加了密封性,保持室内的冬暖夏凉,更加环保节能,同时可有多种开启方式,增加居室的安全性。

5.多功能户外轴帘系统

保湿、隔音、遮阳、防盗 罩壳系统在玻璃窗和卷帘窗之间形成了一个很强的空气绝缘层。中空 保温玻璃窗加装卷帘,保温性能将提高20%以上。

(1)用电机驱动的卷帘窗可以方便地实现无线严控。如果连接上阳光传感器,则卷帘窗将会根据设定光线的强度自动开启或者关闭。

(2)用电机驱动的卷帘窗可以通过可编程定时开关来控制卷帘窗的开关,这样即使您经常不在家/外出旅行,卷帘窗都能在设定的时间开启和闭合,营造主人在家的感觉。

(3)多个用电机驱动的卷帘窗可以借助一个群控器实现多窗同时开启或关闭。

6.柔和式天棚制冷采暖技术

原理:混凝土制冷采暖系统就是通过预埋在现浇混凝土楼板中的均布水管,依靠低温热水为热媒,以夏季送水温度为20℃、回水温度为22℃和冬季送水28℃、回水温度为26℃的2℃低温差先加热或制冷混凝土楼板,楼板再以辐射方式进行传热,自动调节室内温度。因为采用低温辐射方式传热,它的制冷和采暖效率大大高于空气对流传热方式,且无气流感和噪音。优点:

(1)设备负荷小,室内温度均匀,无噪声和风感,室内舒适度高。

(2)一套系统两季使用,冬天用低温热水供暖,夏天可低温冷水制冷,节省设备投资。

(3)省去了室内横七竖八的暖气管,为室内装修设计提供了方便,房间的净面积全部为有效使用面积,无形中提高了房屋面积的使用率。

7.中央空调

原理:中央空调是现代建筑中一种常见的电气设备,随着中央空调的应用,使得现代人们的生活质量大幅度提升。而中央空调的原理是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风,有效改善室内空气的质量,预防空调病的发生。

优点:

(1)整个家庭都处于舒适性条件下,避免其他分体机造成的直吹过冷和房内冷热不匀的人体不适现象。

(2)装饰性好,配合装修无任何外漏管线。

(3)操作简单,自动运行,无需维护。

(4)可根据各个房间的朝向、功能等增加或减少送风热量。

(5)可加新风和加湿,使室内空气保持新鲜和卫生。

施工: 中央空调的设计和安装要与装修结合才能达到良好的舒适性和装饰效果。

篇4

关键词:太阳能;现代建筑;结合;一体化;措施

一直以来,我们在实际中大量应用各种常规能源,例如天然气、石油、煤等,其中大部分是不可再生和不可循环利用的能源。可是太阳能是一种清洁的、可再生的能源,当前已经开始应用于各个方面,同时我国已经启动了太阳能和建筑一体化的市场。城市的主要示范项目是光伏屋顶和光伏幕墙,农村的主要光热项目是太阳能热水器和太阳能房。

1 太阳能应用于建筑系统的意义

太阳能具有较大的储存量,并且属于可再生资源。同时在所有的生态自然资源中是清洁能源。所以在建筑设计中,对太阳能资源进行合理的利用,例如光电玻璃、光电屋顶、电力强等,可以将接收到的太阳能转化为电能和热能,供建筑物使用。加强开发和推广太阳能建筑一体化不仅降低了其他能源对环境的污染,还可以缓解紧张的用电。

2 技术情况

当前,自然环境遭到破坏,并且出现了能源危机,有效开发环保节能住宅配套产品是一个重要问题。太阳能是一种免费和清洁的能源,已经应用在住宅建筑中,对促进可持续发展有重要作用。经过多年的研究和开发,太阳能已经可以转化为生产力。我国已经有上千家涉足太阳能热水器的企业,并且仍然在不断扩大应用范围。住宅建筑中将太阳能和建筑结合是一个新的研究问题。

同时,太阳能建筑系统符合绿色能源和新建筑理念,太阳能是将来最安全和理想的替代能源。太阳能的利用转化率是10%到20%,所以开发太阳能的利用还有待开发。太阳能和建筑一体化有自身的特点:在环境的总体设计中纳入太阳能的利用,融合了建筑、技术、美学,促使太阳能设施融合在建筑设计中,促使两者有机结合,消除传统太阳能结构带来的影响;在设计中使用太阳能设施部分或者完全代替屋顶覆盖层,有效降低成本,提高经济效益;建筑一般分为平屋顶和斜屋顶,通常覆盖式应用于平屋顶、镶嵌式应用于斜屋顶;此项技术综合了太阳能利用、建筑以及流体分布等技术。

3 同步设计和施工太阳能热水系统和建筑

太阳能同建筑一体化指在不破坏和影响建筑外观以及结构的情况下,结合已有的建筑条件,在建筑中安装太阳能光热系统,并且促使两者融为一体,不仅节约了资源,也满足了建筑的使用需求。

具体设计太阳能热水系统时,如果将太阳能热水系统应用于高层建筑时,要结合建筑外观整体,设计美观的外观。此外,集热器的安装形式要符合建筑物屋面形式。如果将太阳能热水系统应用于别墅,在安装时要采用嵌入式,促使其成为屋面的一部分。此外,如果建筑此时处于水电安装阶段,就要同步安装建筑水电和太阳能热水系统,提高太阳能热水系统和建筑的一体化程度。

4 太阳能同现代建筑一体化的措施

4.1 加强经济激励

政府要加大投入资金,制定鼓励应用太阳能的优惠政策,不断拓展经济激励的范围,促使资金引导作用进一步扩大。因为太阳能建筑一体化项目前期管理工作具有较广的范围和较强的政策性,所以,可以以政府为主导,主动引导和支持太阳能建筑一体化,在此基础上,太阳能现代建筑一体化可以有效克服困难,获得较好的效果。因此,政府支持可以有效推动此项工作的进行。

4.2 加强建设标准化的体系和规范

首先,在实际生活中要加强建设标准化的太阳能建筑一体化的体系和标准,也要结合实际对此项工作的具体要求,进而加强研究有关方面的生产以及研究,并且和有关的配套标准结合,不断推动和应用太阳能。目前,需要对相关规范进行修订,例如太阳能热水工程和建筑一体化的验收标准等,通过对标准不断修订,有效建设技术标准体系,形成一套完善的太阳能和建筑一体化标准体系。

4.3 加强太阳能和现代建筑一体化的相关技术研究

国家和有关政府部门要加强研究和发展太阳能光热以及光伏技术,进而升级产品以及技术,有效提高太阳能和建筑一体化。以当前的实际情况相结合,我国当前的太阳能建筑一体化建设重视引进技术,缺乏自主创新。最限制太阳能建筑的是无法安全的结合电池和建筑,并且促使其结合之后具有较好的散热性。面对这个问题,我国应该将光伏产业机电设备制造产业组织起来,促使这些产业的企业相互配合,不断创新技术。

4.4 加强建设人才

我国有关政府以及部门加强创新和开发太阳能建筑产品的技术,也要对有关的建筑设计人才进行培养,持续提高专业人才的知识水平和技术能力,从根本上推动太阳能和现代建筑一体化产业的发展。

5 结束语

太阳能具有丰富的蕴藏量,不断开发太阳能,增加应用可再生能源,提高可再生能源利用在能源利用中的比例,对能源结构进行合理的调整。此外,市场增加了对太阳能建筑一体化的需求,此项技术也日趋成熟,开始扩大太阳能建筑一体化的应用。同时,随着人们不断提高对环境的要求,更多的人将会选择太阳能建筑一体化,节约更多的能源,创造更好的环境,创造更大的经济和社会效益。

参考文献

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[8]赵岩,张洪臣.太阳能与建筑一体化应用的研究[J].科技资讯,2010(8).

篇5

关键词:既有建筑;抗震加固;节能改造;一体化

目前,按照国家相关政策法规的出台,关于既有建筑抗震加固与节能改造已经做出一些改善,但是二者缺乏有机结合,针对这一现状本文提出抗震加固与节能改造一体化技术的新策略,一体化技术的实施可以有效提高工程的改造效率,为国家节约大量的人力、物力和财力,从而为我国城市既有建筑的抗震减灾与节能事业做出贡献。

1 我国城市既有建筑抗震加固与节能改造的现状

1.1 城市既有建筑抗震加固的紧迫性

国外对既有建筑的抗震加固十分重视,已建立了较为完善的标准法规。据不完全统计,我国现存大量既有建筑虽然采取抗震加固措施,但存在大约20%~30%的建筑其抗震性能不满足现行规范要求。此外,我国位于抗震设防区的7亿多平方米需进行抗震鉴定的既有建筑中,尚有70%以上未进行抗震鉴定。由此看见,我国城市既有建筑抗震加固任务日益紧迫。

1.2 城市既有建筑节能改造的必要性

近年来,我国经济快速发展的同时能源和资源的消耗也逐年递增,其中建筑能耗所占比重巨大,据建设部统计数据得知建筑在建造和使用过程中直接、间接消耗的能源占全社会总能耗的46.7%,其中建筑直接能耗在我国社会能源消耗总量中所占的比例从1978年的10%上升到2003年的27.5%(图 1),并且这一比例还在逐年上升。

图1 我国社会能耗总量与建筑能

2 城市既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术策略的提出

抗震加固与节能改造一体化的概念主要是针对我国既有建筑提出的,是结合新的历史时期既有建筑同时面临的抗震和节能双重迫切要求,一体化技术的提出适应我国现阶段社会发展需求,是解决城市既有建筑抗震和节能的一个新思路和新策略,该策略的实施将提高工程改造效率、节约成本,符合我国大力倡导的可持续发展战略。

本文主要从设计施工、质量验收、政策管理、材料选取等方面对城市既有建筑抗震加固与节能改造进行探析。

3 城市既有建筑抗震加固与节能改造一体化措施

3.1 设计施工一体化

既有建筑进行抗震加固和节能改造的实施过程中,虽然二者改造目的有所不同,但前期工作内容相近,大量前期准备工作都是共有的,如均需进行现场勘查,调查现状与原始资料的符合度、与现行规范的符合度,需要对重要结构构件的安全性进行评价,对建筑整体进行综合评价分析等等,工作繁杂,各项资源投入大。若能充分利用两项工作的共同点,实现抗震加固与节能改造设计施工的一体化技术,可将前期大量准备工作合二为一,避免分次重复作业造成的人力、物力等不必要的浪费,此外,在施工时作为同一单位的两个分部工程可以进行统一管理和有效衔接,在降低综合成本的同时还可确保工程的施工质量,两项工作相辅相成。

3.2 政策管理制度化

国家在宏观管理方面,可以对两项工作进行一体化并案管理,进行统一指挥安排,有利于加快我国城市既有建筑抗震防灾和节能的工作进程。在具体实施过程中可以从以下几个方面着手:(1)对于既有建筑在新形势下其抗震加固和节能改造应该达到的目标针对不同地区制定相应标准,使得加固和改造工作有可遵循的依据,又能避免“一刀切”的衡量标准。(2)对加固和改造成功的案例积极进行示范展示,将其经验进行推广,带动项目的进行。(3)国家应该组织相关部门研究出台相关政策,引导和鼓励城市既有建筑抗震加固和节能改造工作的实施。(4)对于城市既有建筑抗震减灾和节能改造项目相关部门应严把质量关,坚决杜绝验收检查过程的不良现象。

3.3 材料应用创新化

对既有建筑进行保温节能与抗震加固过程中,建筑材料是影响这两方面问题的重要因素。合理选用新型建筑材料,充分发挥其优良性能,对建筑的可持续发展意义重大。

玻化微珠是一种无机玻璃矿物材质保温材料,表面光泽平滑,理化性能稳定,具有隔热防火、耐高低温、抗老化等良好性能,该材料无毒无害、无辐射,是一种绿色、环保的高性能新型生态建筑材料。在对既有建筑进行抗震加固工程中可用于墙体的修复和补强,效果较好。

4 结语

随着我国可持续发展战略的提出和实施,城市既有建筑的抗震减灾和节能改造任务已经迫在眉睫,而一体化技术策略的落实和推行将会有效提高工程的改造效率,可以节约时间、节省人力和物力。城市既有建筑抗震加固和节能改造一体化技术在设计、施工和经济等方面的优势已充分显现,该项技术措施将很快被业界认同,全面应用于我国城市既有建筑的抗震加固和节能改造项目中。

参考文献

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[2] 冯琪.基于性能的既有建筑抗震加固方法[J].山西建筑,2013(12).

[3] 马云飞.山东省既有中小学教学楼围护结构节能改造技术研究[J].山东建筑大学,2009.

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很早以前就有国内一些真空管企业提出来真空管跟建筑结合的这样方式。那么,为什么很早以前就提出来的一些解决方式到现在还没有得到大面积的应用呢?原因一:一体化的问题,怎样更美观。原因二:是安全隐患的问题,如何防止真空管破碎这样的问题。原因三:使用寿命的问题。我们说给消费者创造价值,事实上一平方米平板太阳能每年可节电约417度,标准煤150公斤,碳的减排是320公斤,三到四年可以收回成本。当城市在我们这些建设者手中变得美轮美奂的时候,其实我们更多地是在考虑怎样来节能减排,特别是建筑节能占到社会总能耗的30%~40%,而太阳能则可以使这种能耗降低。传统真空管主要是在平顶和斜屋顶安装。定位于城市住宅和公共建筑领域,它能够提供更多的解决方案。比如平顶上的安装,斜屋面的安装,外立面的安装,以及高层阳台的安装。可以说我们这个高效蓝魔平板推出来之后,彻底地改变了人们通常的概念里真空管集热器“管脆脆”这样一种感觉。以前要很小心地去呵护,而平板完全没有这方面的问题,非常安全。在承重、抗冲击能力方面非常好,它实际上可以净载1.5吨。它的整体使用寿命可以长达30年。

平板的热性能到底怎么样?它的保温,在北方使用它的防冻怎么样?我们的工程技术总监在漠河做过一个实验,当时,户外的温度是零下四十度,经过两个小时的太阳光照,在平板上形成了一层水膜,上面覆盖的雪会自动融掉。真空管上面如果有冰雪覆盖的话,它是没办法进行自融的,必须要人工上去进行清扫,而冬天如果下雪之后非常滑,人工清扫非常危险。所以说在北方平板比真空管更适合,能够更好地解决防冻的问题,适合在冰冻地区使用。

真空管还有一个除垢的问题,使用时间长了,进去的水在管里面做的是微循环,很多杂质进行沉淀,时间长了里面会有很多的杂质,进行清理会比较麻烦。而平板在进行除垢时非常简单。平板有抗冲击能力,能够很好地和建筑结合,同时又有很长的使用寿命,维护起来非常简单。那么,到底跟建筑有那些结合方式?嵌入式:直接嵌到斜面屋顶上;半嵌入式:高出屋面一点点;平铺式:已经做好的可以直接在屋顶、屋面上平铺装上去做幕墙,做墙体的平贴,然后做遮阳;直接做成屋顶,在平顶上的安装、地面上的安装、阳台的安装。高层的还有做成廊亭等等,有很多种方式。我们曾经做了很多的大面积工程。世界五百强的很多企业都是我们的客户,像TCL、索尼、诺基亚、美的等。包括学校、医院、部队、酒店。现在我们正在和一些小区、房地产开发商在商讨解决高层的太阳能配套问题,我们现在和万科、绿城等,已经展开一些项目的合作。我们在亚运工程,整体投资大概1.8个亿,集热面积1.2万平方米,同时满足56000人的热水供应,目前还在使用。2010年6月份完工,8月份交付使用。通过前面亚运会的使用,反映情况非常好。这个项目已经申报“国家节能科技示范项目”。太阳能热利用专委会的罗主任曾经说过,平板太阳能能够承压,寿命长,容易走成二次回路的一个系统。另外,它和建筑的结合,比较容易安装,建筑师也容易设计。第三系统安全可靠,近两年,每年以46%的速度在增长。所以平板大有可为,特别是在跟城市住宅结合这个领域。事实上,大多数的太阳能真空管的企业正在忙着下乡,在解决农村的热水问题。而城市高层住宅的太阳能热水的解决,正好可以用平板来解决。我们推出的第四代蓝魔平板正好弥补了这一个空白。太阳能从闷塞式到第二代的平板,再到真空管,再到我们现在的第四代蓝魔平板。这里的第二代平板和我们现在推出的第四代蓝魔平板是有质的不同的。

目前,欧美是90%用平板,我们在2008年以前主要是出口欧美国家。它的结构主要是包括边框、密封条、透明的盖板、压板、板芯、保温层和底板。目前主要有几种产品:

第一:是别墅式的分体平板太阳能,主要是用于别墅。

第二:是阳台式的,主要是用于高层。

第三:是紧凑式,可以用于别墅,也可以用于一些低层住宅。

地产公司非常关心的是高层怎么解决?还有中高层和低层分别有哪些方式来解决?这里我们给出了一些解决的方案:对于高层来说,一般有几种方式,一个是取大面积的安装,集中采热,然后,集中取热,到了晚上或者平时通过太阳能的循环所采集到的热量,储存到水箱里面,这时候水箱不要配辅助。平时有多少度就供多少度,我们就把这个水直接供下去。那么,到了每一家每一户,如果不够的话,住户自己再用自己的室内热水器,如电热水器、燃气热水器再来做提升。这是第一种解决方式。还有一种解决方式是在提升温度过后,在上面统一安装辅助加热,然后,再定时或者说不定时,供给下面的用户。那么,这里有一个什么样的不同呢?就是前面我们没有加辅助的时候,物业公司是不用去找住户收这部分能耗费用的。而加了辅助过后,不仅是要收水费,还要去收辅助加热的能耗费用。因为,太阳能毕竟不是万能的,在不同的季节,不同的气候下,我们要保证全年,全天候,对客户热水使用的这样一个要求的满足,必须要加上辅助的能源设备。如果我们不配,在楼面大面积安装过后,然后每一户自己装个小水箱,用他们自己的水,用他们自己的电,通过一个循环系统把我们楼面采集到的太阳能的这种能量和下面的每一户进行换热,换到多少度就提供多少度给他用,不足部分由他自己用家里的能耗能源来补充。这样就减少了我们的管理成本。

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关键词:烟台 太阳能与建筑一体化 真空管太阳能集热器 平板太阳能集热器 集中集热分户储热 分散式集热储热

太阳能是节能减排的关键技术之一。中国计划到2020年,太阳能发电达到180万kW,太阳能热水器总面积达到3亿m2。为探索一条适合烟台市太阳能与建筑一体化应用的道路,自2011年10月20日起,烟台市建筑设计研究院接受烟台市住建局的委托,开始了为期10个月的太阳能与建筑—体化应用的研究任务。

1、调研目的

1.1 利用太阳能制备热水达到节能的需要

《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》规定,日照时数大于1400h/年、年太阳辐射量大于4200MJ/m2及年极端最低气温不低于-45℃的地区,宜优先采用太阳能作为热水供应热源。

烟台年平均温度12℃左右,平均日照时间2551.9h,太阳能辐射总量年平均值5049.09Md/m2,全年日照百分率58%,是太阳能资源较丰富地区,完全可以优先采用太阳能作为热水供应热源。晴天时,太阳能热水器可以达到4h以上的光照;阴雨天时,水温也能升高20℃~30℃,和电热水器相比,全年可节省80%~90%的电能。

1.2 贯彻有关节能的方针政策需要

根据规定,烟台全市县级以上城市规划区内新(改、扩)建的12层及以下住宅建筑,必须采用太阳能热水器,新建12层以上的高层住宅建筑,太阳能热水器应用比例要达到总户数的50%,鼓励太阳能与建筑一体化设计、施工。

1.3 示范工程积累的经验教训

到2011年末,烟台市区已经完成500多万m2太阳能集热面积,其中太阳能示范工程已竣工300多万m2。5年的太阳能示范工程积累了一定的经验,也发现了许多问题。针对出现问题,烟台市住房和城乡建设局于2011年7月7日出台文件明确规定了太阳能热水系统要实行同步设计、同步施工、同步交付使用。

2、研究方法

对烟台市区已完工的第一批太阳能示范工程(约300多万m2)及山东省、北京几大太阳能主要厂家进行调研,深入工程第一现场,搜集资料,发现及研究问题,同时与使用单位及太阳能施工企业座谈讨论,并参观太阳能厂家生产车间、观摩产品展示及相关工程,记录和拍照搜集材料。

3、调查数据统计及分析

3.1 太阳能品牌使用情况

本次调研的工程为烟台市五区第一批太阳能示范工程,总集热面积约310万m2。参加示范工程的多数是信誉较好的地产商,以力诺瑞特、桑乐、皇明等山东省品牌产品为主,另有北京海林、四季沐歌、昌日及史密斯等。多层普遍采用直插式太阳能,因为准入门槛较低,涉及的太阳能厂家很多,本地企业产品较多。

3.2 调研项目采用的太阳能系统汇总

(1)多层:90%运用屋顶直插式太阳能系统(图1),其中80%是有序排列,10%~20%为无序排列或屋面暴露管线较多影响美观或后期安装存在漏水现象,部分项目存在没有专用管井、管线走墙体或挤占其他位置的情况。也有个别重视品质的建筑选用阳台壁挂分散式太阳能热水系统(图2)。

(2)小高层:9~11层采用屋面与阳台壁挂相结合的分散式太阳能热水系统(图3),颜色、形式与外立面和谐统一。

(3)中高层:12~18层采用阳台分体壁挂分散太阳能热水系统(图4)。

(4)大高层:18层以上80%~90%使用太阳能分体壁挂的分散式太阳能热水系统,集热器安装部位为阳台、栏杆;约占10%的住宅采用屋顶集中集热、分户储热或屋顶集中集热、集中储热两种系统(图5~7),前者投资小,运行费用低,用户免费使用,后者用户反映问题较多。

(5)公共浴室都采用屋顶集中集热、集中储热太阳能热水系统。

纵观住宅建筑中的太阳能运用,尚处于初级阶段,大多数为一家一户的分散热水供应及事后安装。

4、调研项目所采用的集热器

示范工程中,集热器以真空管为主,占70%,平板占30%。

4.1 集热器的种类及发展趋势

4.1.1 分体集热器的种类

集热器主要包括全玻真空管太阳能、U形真空管太阳能、热管太阳能、平板太阳能等。目前国外集热器市场以平板太阳能为主,而我国却相反,以真空管为主。在两这种系统中,基于安全方面的原因,壁挂系统优先采用平板太阳能,可考虑逐步减少真空管太阳能在高层建筑外墙外挂的形式(有挑板保护的除外)。

4.1.2 平板集热器的优点

(1)轮廓面积相同时,有效集热面积大。在1m2轮廓的集热器条件下,真空管集热器有效采光面积约0.55m2,而平板集热器有效采光面积达到0.92m2。

(2)系统得热量高。国标热性能要求:在17MJ/m2光照条件下,“日有用得热量”要达到7MJ/m2。U形真空管集热器的产品很难达标。

(3)夏季可防止过热损害。在夏季,由于平板集热器表面不是真空,所以70%以上散热加剧,空晒最高温度很难达到80℃以上,即使住户外出数日,平板集热器也不会产生过热损害。

(4)安全性好,适合与建筑结合。平板集热器可以实现紧凑式或无间隙安装,形成建筑模块,是太阳能系统与建筑一体化的理想构件。同时集热器还可以兼备保温、隔热、遮光、防水的功能;可取代部分或全部屋面,为立面建筑构件提供基础,并且集热器的尺寸可灵活设计适应需要,容易与建筑结构达到较好的相容性。

(5)平板集热器是船用级镀铝锌板整体冲压成型,盖板是低铁专用太阳能玻璃,寿命大于25年。

4.2 平板太阳能集热器与真空管的比较

真空管易损坏,碎片呈锐角易伤人,虽然有些品牌厂家有一定保护措施,但在大高层外挂,还是有一定的风险(图8)。

高级平板太阳能集热器具有以下优良性能:1)采用激光焊接技术,太阳能集热器外框采用无铆钉结构,整洁美观;2)整板吸热涂层焊接工艺,采用德国Tinox涂层(高吸收率,低发射率),而国内最普遍的工艺还集中在铜铝复合或镀黑铬涂层;3)色彩有蓝色、金色,从不同方向观测,色彩会有丰富的变化;4)瞬时集热效率为86%;5)不存在真空管爆裂问题;6)可以直接当做建筑外墙材料使用,有非常广阔的发展前景。调研中参观了北京海林的机械化洁净平板太阳能生产流水线(图9,10)。

5、调研项目所采用的太阳能水箱

5.1 太阳能水箱的分类

按材料,分体水箱一般有不锈钢和搪瓷内胆材料;按换热结构,分为换热盘管和换热套水箱;按太阳能工作方式,分为自然循环和强制循环。容量有80L、90L,主流100L、120L。分体式太阳能水箱多半安装在阳台或卫生间内部,对建筑外立面影响不大,且不存在安全隐患。

5.1.1 不锈钢内胆与搪瓷内胆的比较

(1)不锈钢水箱:致命缺点是在高温和压力环境下,不锈钢耐腐蚀能力急剧下降,寿命短;搪瓷水箱:主流电热水器都采用搪瓷水箱,分体太阳能热水器分体水箱的工作环境比电热水器要求还高,所以必须用搪瓷水箱。

(2)搪瓷内胆水箱以其突出的抗冲击性、抗腐蚀性、抗热变性,实现了热水器内胆的历史突破,要采用整体特殊拉伸与无缝焊接工艺,才能保证内胆不易漏水与吸瘪。搪瓷内胆主要由瓷层及专用搪瓷钢板两种原材料组成,搪瓷钢板的选择非常挑剔,其膨胀系数与搪瓷的膨胀系数必须相吻合。

5.2 安装形式

5.2.1 卧式水箱

需要定制。优点是阳台内高置不影响其他设备;缺点是影响太阳能循环,使用时混水层多(图11)。

5.2.2 立式水箱

主流产品,由电热水器工艺转变而来。优点是太阳能循环好,使用时混水少:缺点是阳台占用使用空间(图12)。

5.3 无水箱太阳能热水器

无水箱太阳能热水器由全玻璃真空集热管、金属流道(不锈钢水管)、框架、智能控制系统、电辅助加热系统等组成。类型有无水箱太阳能阳台栏板、无水箱太阳能保温窗、无水箱太阳能围栏。优点是不占建筑面积,与建筑变成一体;缺点是因为冷媒和水为一体,断面较厚,外形粗大,不精致,且重量大。因内胆为不锈钢,存在不锈钢内胆的缺点。作为建筑构件,要满足门窗的气密性、水密性要求,还有待于继续改进探索。目前主要是一些小厂家生产,没有形成大的规模(图13,14)。

6、太阳能价格统计汇总

太阳能热水系统每户安装的太阳能集热面积为2~3m2,集热器的系统增投资1200~3000元/m2,每户的太阳能热水系统增投资为2400~10000元不等。按烟台市住宅每户平均建筑面积为100~120m2计算,折合到每平方米建筑面积太阳能热水系统的增投资为30~40元/m2。

一般屋顶直插式太阳能价格1800~2500元/户(100升)。示范工程中的壁挂式真空管、平板太阳能价位绝大多数在5000~7000元/户(水箱100L),真空管中的铜管循环系统和进口蓝膜平板太阳能略贵。不过示范工程中少有突破7000元的。

每平方米热水器在适当的管理下每年可节约的能量相当于标准煤60~100kg,可减少二氧化碳180~300kg。太阳能与建筑一体化用1%的建筑成本弥补了10%的建筑能耗,既节能减排,又实现了能源自给。

7、调研发现的问题

7.1 集热器的安装问题

在公共建筑中,太阳能应用多为集体浴室集中太阳能热水系统,因为集热器放在屋顶,集中管理,没有发现安全及其他隐患;在住宅建筑中,太阳能集热器多以角铁支架安装形式为主,特别是外挂系统,基本都是角铁支架配合螺栓或扁铁固定,现在看来问题不大,随着时间推进,支架、螺栓、连接扁铁是否会疲劳破坏以及使用寿命多少都是未知数,现场看部分铁件有生锈迹象(图15~17)。

7.2 太阳能集热器的寿命

信誉好的企业承诺15年,大多数只承诺3~5年。有的住户刚人住太阳能就不能使用,而通常开发商与施工企业及用户签的是双向合同,损坏后找不到人来维修。太阳能产品的检测标准亟待解决,保修期及合理使用年限亟待确定。

山东潍坊规定太阳能产品使用年限15年以上,既然好的产品能够达到15年的使用年限,我们就应该明确规定采用的产品使用年限应为15年以上。太阳能热水器产品应在政府、企业、设计、施工等各部门的通力配合下,使其产品更规范化、标准化。

7.3 水箱和集热器整合挂外墙

《居住建筑太阳能热水系统一体化应用技术规程》(J11859-2011)中只提到,储热水箱可设置在设备间、建筑屋面、平台、阳台、厨房、地下室,没有规定不能采用水箱和集热器整合挂外墙。此种方式对外墙、锚固件等的受力要求都不利,安全隐患尤其大(图18)。

7.4 太阳能产品出现问题以后的维修及更换问题

这是涉及到太阳能能否长期普及使用的问题。调研中发现没有条件维修和维修困难的情况较多,特别是在高层建筑中,室外集热器安装在窗台下部,窗户的底部是固定扇的大玻璃,从窗口处操作,基本够不到集热器,每个集热器重量在50kg左右,水箱加集热器重量在150kg左右,正常维修较困难。

7.5 从规划阶段考虑太阳能设计的建筑数量微乎其微

绝大多数是从扩初、施工图阶段开始考虑太阳能设计的(特别是外地设计单位做方案设计的项目),因为不能破坏建筑外立面效果,只能选择固定在栏杆上。其次,因为太阳能设计增加了责任和工作量,设计费用并没有增加,设计师主观上参与方案设计的积极性不高;加上一些开发商对选择太阳能厂家不及时、不积极,所以绝大多数项目是施工图都结束了,也没有确定生产厂商,不能做到太阳能与建筑完全—体化。

7.6 用户反映的集中式太阳能系统的优劣

对于大高层,集中集热、分户储热系统很好,因为每家分配的热量是一定的,一家的热水用完了不会影响其他用户。造价每户只比分体式多1000元,运行费用很低,用户基本不用交钱,设在大高层屋顶也很安全。

集中集热、集中储热的形式因为用户之间相互影响,且水温不稳定,还有物业收水费困难等因素,难以维持下去。这种形式比较适用于公共浴室,对住宅则不太适合。

7.7 太阳能设计不能因地制宜

如有些大高层的壁挂集热器,其下几层每天的光照为1~2h,达不到4h的要求。因此这些集热器的设置不够合理,仅靠辅助电加热或另外安装电热水器,势必造成浪费。

多层住宅存在屋面管线过长、后期人为改造痕迹突出、影响美观的问题,这是因为管井和上面的集热器位置不对应。

7.8 规范产品

需要取得技术认证的产品,固定支架的使用年限、集热器、水箱等的使用年限确认,这样产品安全性才能有保障,烟台市住建局已出台相关文件。

7.9 安装凭经验较多,缺乏理论计算数据

通过对栏杆上固定集热器进行测算,发现集热器固定在栏杆的不同部位以及固定点的数量变化都会引起栏杆的壁厚及截面变化,所以从安全角度出发,甲方或厂家在确定栏杆尺寸及节点后,应交给设计院对栏杆的荷载受力情况及安全性进行复核。

8、结论及建议

8.1 提倡同步规划、同步设计、同步施工、同步验收、同步管理的“五同”太阳能与建筑一体化的应用思路

8.1.1 同步规划

太阳能与建筑一体化都是绿色建筑的内容,如果能从规划人手是最理想的选择,可以综合考虑所在地区的地理纬度、气候状况、场地条件及周围环境,确定群体建筑太阳能热水系统的规模及形式,确定相应的单体建筑布局、朝向、间距、群体组合,以满足太阳能热水系统设计和安装的技术要求,避免其他障碍物对投射到太阳能集热器上的阳光造成遮挡,为接收较多的太阳能创造条件。

8.1.2 同步设计

把建筑、技术和美学融为一体,太阳能热水器与住宅建筑设计有机结合,改变传统太阳能的结构对建筑外观形象造成的影响,并使施工安装方便、用户使用方便及管理维修方便。在结构上,妥善安装,确保建筑物的承载;在管线布置上,安全、隐蔽且相对集中、合理有序、美观,减少热损耗,考虑好太阳能管道的保温和冬季正常运行问题;还可以使太阳能与其他能源加热设备的匹配合理,尽可能实现系统的智能化和自动控制。

8.1.3 同步施工

安装不规范,客观上会影响工程效果的发挥,同时影响美观。太阳能一体化同步施工,可以考虑施工步骤的优化,并且由多方同步施工,不但可以使两者有机结合,更能减少重复施工的现象,从而节省人力、物力,在保证质量的同时降低成本。

8.1.4 同步验收

从规划、设计、施工阶段就同步验收,保证质量,可以保证太阳能系统合理、稳定、安全,达到系统运行效率高,易于安装、检修、维护、管理。

8.1.5 同步管理

太阳能建筑一体化验收完成之后,后期维护管理的服务是必不可少的,针对设备损坏的维修、物业沟通的缺失等有必要实行同步管理。从设备上来说,可以引进逐级承诺制度。开发商要向业主承诺,太阳能企业要向开发商承诺……比如,要承诺热水供应的时间,热度和吨水成本,并且还要承诺太阳能产品的使用寿命是20年,还是30年或者更久。若达不到承诺标准要有一个什么样的补偿。这都是互相制约的必要条件。如果有了这样的利害关系,用户才会用着放心,开发商装着安心,太阳能建筑一体化才会发展壮大。

8.2 建议

8.2.1 集热器安装位置建议

建议如下:1)紧贴斜屋面安装;2)紧贴阳台围栏安装或用太阳能装置直接代替阳台、围栏(图19,20);3)紧贴南墙立面安装,附近能检修、下有托板(图21);4)紧贴南墙立面采光槽开口处安装(图22);5)做成建筑物构件在屋顶上安装,如德州蔚莱城项目,把屋顶飘板做成皇明太阳能集热器,既满足了集热器的采光需要,又形成了建筑优美的造型元素(图23,24);6)把平板太阳能集热器作为外墙,如北京海林办公楼外墙设计(图25);7)在建筑物南墙外挑飘板或者在另设型钢立柱的立面上安装。

8.2.2 太阳能的系统选择

在不同的居住建筑中,应根据不同的供水要求和条件选用合理的太阳能热水系统:1)在别墅及排屋住宅中,宜采用分离承压式强制循环的分户式系统(图26,27);2)低层及多层住宅中,宜优先选用分离承压式强制循环太阳能热水系统,在建筑造型允许的前提下,可采用自然循环的整体式太阳能热水系统;3)当太阳能热水系统中的用水点设有冷热水混合器或混合龙头时,冷热水供应系统在配水点处应有相近的水压;4)低层及多层住宅的太阳能热水系统中应视具体条件选择分户式、半集中式或集中式系统;5)分户式太阳能热水系统各户管道独立,管线数量较多,管线的布置应考虑检修的可行性,并且要求任何一组(根)管线检修或更换时不影响其他管线的正常使用;6)集中集热、分户储热的半集中式太阳能热水系统,为便于热水的计量和循环加热,宜采用间接式加热系统,但应有可靠的技术措施保证户内的热量(水)不外流至管网;7)集中集热、集中储热的集中式太阳能热水系统应适当控制系统规模,避免管线过长,热损失量过大;8)高层建筑在屋面资源不能满足集热器布置要求的前提下,可以采用分段供应热水的方法部分满足上部建筑的太阳能热水系统的集热要求,或采用栏板式、阳台式集热器制取生活热水,但应保证集热器全年能充分地采集阳光,保证冬AE]热水器采光面上的累积日照时数不少于4h。

8.2.3 安全设计要求

安全设计要求如下:1)建筑的主体结构或结构构件应能够承受太阳能集热系统传递的荷载和作用;2)应对集热器安装形式的重力荷载、风荷载和地震作用效应进行校核,确保集热器安装的安全;3)当集热器作为建筑围护结构的一部分时,应对其强度进行复核,确保其能实现相关建筑性能;4)应根据集热系统设计单位提供的集热器运行重量和储水水箱重量,对安装位置进行结构荷载校核;5)集热器安装所需钢构件所使用的钢材、连接材料和涂料材料应具有质量合格证书,并应符合设计文件的要求和国家现行有关规范、标准的规定;6)新建建筑安装集热器前,应在混凝土结构构件内预埋支座,不可后打膨胀螺栓固定,不可安装固定于非结构构件(如窗台填充墙等)之上;7)集热器支架安装所有钢材表面的原始腐蚀等级不得低于B级,其除锈等级应满足《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)相关要求;8)集热器埋入混凝土的钢埋件表面、现场焊接处及构件剖口焊接部位均不许涂刷油漆或有油污,待现场安装完毕后,再按设计要求补防锈漆或防火涂料。

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关键词:信息点;住院区;医技科室;手术室;协调方法

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.127

0 引言

由于医院分为若干科室,各科室病人流量及医疗特点不同从而导致了各科室对智能化施工的要求也就不尽相同。由于设计初期各科室有关人员参与度不够、想法还未成型,有可能导致智能化设计为有针对性,也为以后施工中的协调增加了难度。本文作者在某三甲医院新建医技病房楼智能化施工管理过程中,对施工中存在的协调难点、容易忽略的问题进行了总结如下:

1 信息点的数量及位置

在设计初期,设计人员对各科室的信息点(网络、电话等)进行了统一的设计,但由于各科室的人员、工位不同,有可能造成点位的位置、数量的改变,从而增加了工程量,如果点数增加过多,还有可能增加机柜的数量,从而提高造价。

2 住院区智能化施工问题协调

(1)病人呼叫系统。病人呼叫系统一般可分为两地显示,分别为护士站和医生办公室、医生值班室。具体区分办公室是否需要安装呼叫系统则需与院方协调。(2)患者信息显示系统。传统的患者信息显示为手写卡片插于床头、病房门口和护士站专用公示牌。随着智能化技术的发展,许多医院都采用电子显示装置,具有更新简便、信息同步的特点,但对智能化施工提高了要求。门口信息显示分机主要显示主管医生、护士、患者的有关信息,需要与院方沟通是否增加呼叫指示装置或与走廊信息显示装置连接,实现呼叫信息的同步显示。护士站的主机可作为该护理单元呼叫、信息显示、病历存储的主机,建议操作系统为开放系统,有利于增加新的功能。(3)护士手持的电子终端。护士手持的患者情况电子记录仪,在传统的情况下为纸质文件形式,如果院方有要求,可升级为电子终端产品。

3 医技科室及厅、堂的智能化施工协调

(1)医技科室智能化施工协调。医技科室具有功能多、科室多、设备多、人员流动量大的特点,比起病房区的智能化施工协调的难度要大。医技科室主要包括放疗科、超声影像科、麻醉科、药剂科、检验科、病理科等科室,尤其超声影像科、放疗科、检验科等有大型设备的科室,在施工中一定事先与院方协调沟通是否涉及到信息点的排布、设备的信息联网、叫号系统的设置位置、要求等问题。(2)厅、堂的智能化施工协调。这里的厅、堂指的是输液大厅、门诊大厅、休息大厅等大型功能性场所。此类厅堂的特点是人流量大、环境嘈杂,与各专业施工交叉大。输液大厅、透析大厅的有线电视系统、背景音乐系统、患者呼叫系统、设备带等系统均要提前与院方协调确认有无变化及特殊要求。

4 手术室的智能化施工协调

手术室是医疗建筑的重要组成部分,也是应用智能化设备最高的科室之一。手术室的区域划分明显、作用分配清楚,所需的智能化设备也有区别。

(1)家属等待区,家属等待区一般会设置有手术情况播报,主要显示患者所在的手术间号、主刀医生及其它手术信息。该播报设备可采用显示屏滚动播放,主要与院方协调显示器的块数、设置位置、播放信息的区分等问题。谈话系统可通过麦克风实现手术医生与患者家属的交谈。(2)手术室。手术区域也有明确的功能划分,一般分为准备区、手术室、走廊、污物通道等区域。一般手术室为净化区域,这要求智能化施工单位与净化施工单位进行配合,并与院方确定走廊显示屏的位置、信息点数、联网要求、区域内呼叫等问题。要求智能化施工单位与院方协调声音、图像的采集角度、采集要求等问题及设备联网问题,并与灯塔厂家确认灯塔信息点数量,预留出足够的点位,防止二次返工造成损失。

5 监控、门禁等施工的协调

(1)医院大楼作为公共区域进行实时监控很有必要,一般院方会要求无死角监控,这就对智能化单位提出了更高的要求。需要确定摄像机的位置是否合理,怎样才能做到摄像点位最少化,图像传输的路径等问题,均应提前与院方沟通协调。(2)门禁系统的前期协调也是一个非常容易被忽略的问题。因为对建筑布局或使用意图的改,有可能对原有的门禁位置做出更改,这就要求施工单位将门禁系统进行统一整理,请院方确认,确有改变的位置应及时做出更改。

6 其它设备的智能化控制

随着现代化进程的加快,各种设备均可进行联网监测、控制(或只监不控或进行监控)。如外景观照明、通风空调系统、消防系统、各科室能源监测等,这些都需要提前了解院方使用意图,本着方便、可靠、准确、易维修保养、可扩展的原则进行深化设计并取得院方认可。

7 协调方法探讨

(1)二个服从。业主要求与项目部要求不一致时,且业主要求不低于或高于国家规范要求时服从业主要求;业主要求与项目部要求不一致但业主要求可改善使用功能时,服从业主要求。(2)三个制度。定期例会制:定期召开与监理、业主碰头会,讨论解决施工过程中出现的各种矛盾及问题,理顺每一阶段的关系;预先汇报制:每周确定统一时间对下周的施工进度计划及主要施工方案和施工安排,包括质量、安全、文明施工一书面形式向业主、监理汇报,便于监督;合理化建议制:从施工角度及以往施工经验来为业主及时提出各种提高质量、改善功能、消除隐患及降低承本的合理化建议。(3)协调时应注意的问题。坚持原则、实事求是,严格按规范、规程办事,讲究科学态度,及时向建设单位汇报工程实施状况、实施结果和遇到的困难和意见,以寻求对建设工程目标控制的有效解决办法。利用工作之便做好本单位的施工宣传工作,增进建设单位、监理单位对本单位的理解,以自己规范化、标准化、制度化的工作去影响和促进各方工作的协调一致。

总之,一个建设工程的各个参与方是一个有机的整体,以建设单位为核心,各单位应在做好本工作的前提下,开拓思路、进行事前控制,发现问题积极协调、努力解决,就很有可能做出一个让甲方满意、社会知名度高的工程,这对本身企业的发展也存在着莫大的好处!

参考文献:

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