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关键词:房屋建筑;地基施工;处理方式;方法步骤
中图分类号:TU7文献标识码: A
作为连接上层建筑和地下支撑基础的关键性部位,地基层的施工就显得尤为重要,一旦地基设计、施工不合理,轻者造成上层建筑出现不均匀沉降、墙体裂缝等质量问题,重者将会造成建筑物整体坍塌的严重后果,将严重威胁人们的生命和财产安全。岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作为地基土层的主要几大类别,在进行实际的施工处理中需要有针对性的进行施工处理工作,以达到提高地基机体的承载能力的目的。通常地基分为人工地基和天然地基两种,其中人工地基的施工过程中需要对周边环境因素、建筑材料、建设标准等进行综合性考虑,以保证在造价控制范围内,实现地基建设的高效性和实用性。
1 房屋建筑地基处理应考虑因素
1.1 土层构造的影响。房屋基础应设置在坚实可靠的地基上,不要设置在承载力较低、压缩性高的软弱土层上。基础埋深与土层构造有密切关系。
1.2 地下水位的影响。地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土含水量增加则强度降低;当地下水位下降,土的含水量减少,则基础将下降。
1.3 冰冻线的影响。冻结土与非冻结土的分界线成为冰冻线。当建筑物基础处在冻结土层范围内时,冬季土的冻胀会把房屋向上拱起;土层解冻时,基础又下沉,使房屋处于不稳定状态。
1.4 相邻建筑物的影响。紧张的城市用地,使得一栋房屋紧邻另一栋房屋建造的现象经常发生。两栋房屋要么紧紧相连,使用同一地基;要么设一道变形缝,各用一半地基;要么采用悬挑地基或桩地基。尤其是一些设计和建设单位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基浅埋,两地基基础间净距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周围有旧建筑物时,除应根据上述条件决定基础埋深外,还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。
2 房屋建筑地基处理的步骤
首先根据天然地基条件和建(构)筑物对地基的要求,确定需要进行地基处理的的目的、范围以及要求;然后根据天然地层的地质条件、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机具设备、施工所需材料等限制条件进行地基处理方案可行性研究,提出多种可行方案;最后,对提出的各种方案进行技术、经济、质量、进度等方面的比较分析,同时考虑环境保护的要求,确定一种或几种地基处理方法。在初步确定了地基处理方案后,可据工程实践情况进行小型现场试验或进行补充调查,根据现场试验成果进行施工设计。在工程施工过程中,通过监测、检验以及反分析,如需要对设计进行修改、补充。当地基处理方法处理效果感觉不理想时,用各种混凝土桩、钢结构桩基础回避软弱地基的影响无疑是最有效的方法,但肯定也是比较昂贵的工艺,需要根据场地具体情况综合分析比较而选用。
3 房屋建筑常用的地基处理方法
从广义上讲,地基处理技术主要包括三大类:第一,各种地基加固技术,其主要作用是增强软土地基的承载力,减少其沉降变形;第二,各种桩基技术,其主要作用是把上部荷载传至地基深部;第三,地下连续墙技术,其主要作用是提供侧向支护。在长时间的实践中,这三类技术之间,不同的施工工艺正在互相嫁接、移植、交叉渗透,从而又形成了许多新技术、新工艺。各类技术并不是各自孤立的技术,而是通过嫁接、移植、交叉渗透,产生了更好的技术效果、经济效益和社会效益,这是地基处理技术发展的必由之路和前进之路。
3.1孔内深层强夯法
孔内深层强夯法 (DDC) 技术是通过孔道将强夯引入到地基深处,用异型重锤对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯作业,使孔内的填料沿竖向深层压密固结的同时对桩周土进行横向的强力挤密加固,针对不同的土质,采用不同的工艺,使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状,有利于桩与桩间土的紧密咬合,增大相互之间的摩阻力,地基处理后整体刚度均匀,承载力可提高 2~9 倍;变形模量高,沉降变形小,不受地下水影响,地基处理深度可达30 米以上。孔内深层强夯技术可根据不同的地质情况以及设计要求,就地取材,例如建筑碴土、土夹石、灰土和混凝土等材料均可做成各种 DDC桩,不仅可以大大的降低工程造价,而且施工质量容易控制、地面振动小、施工噪音低、施工速度快;成桩直径0.6~3.0m,单桩处理面积 1.0~14.0m2,不受季节限制,同时能消纳大量建筑垃圾,可在城区或危房改造居民区施工等特点。
3.2 预压法
预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是,在建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,提高地基承载力和稳定性。适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于 4m 时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过 4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理,堆载预压法处理深度一般达 10m左右。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。真空预压法处理深度可达 15m左右。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
3.3 水泥土搅拌法
水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基的天然含水量小于 30%(黄土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。房屋建筑地基还有其他处理办法,例如:砖砌连续墙基础法、混凝土连续墙基础法、单层或多层条石连续墙基础法、浆砌片石连续墙(挡墙)基础法等,在此就不进行一一说明。
总之,对房屋建筑地基处理的方法多样,在进行选择的时候一定要根据地基的特殊性,必要的时候可以使几种方法结合,从而设计出较为合理的处理方案,以提高地基的承载力,保证房屋建筑的安全性。
参考文献:
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关键词:建筑结构设计;建筑裂缝;形成原因;防治措施
1、引言
随着我国经济水平的不断提高,科学技术的不断进步,城市化进程的脚步也逐渐加快。近几年,城市建筑的规模不断扩大增长,我国建筑行业在各方面都取得了显著成效。然而进步的同时,在建筑施工中我们也发现了一系列的问题,其中最常见的也是最突出的就是建筑裂缝问题。建筑裂缝严重的危害到了工程的安全质量,同时降低了建筑工程的结构强度、刚度以及楼层的抗剪能力。为了保障建筑工程的安全质量,有必要在最初进行结构设计的阶段就采取预防措施,根据预防原则来减少建筑裂缝的形成,控制裂缝造成的影响。
2、建筑裂缝的特点及其危害性
2.1 建筑裂缝的特点:
2.1.1裂缝多为竖向延伸:
通常情况下,绝大多数的建筑结构裂缝都是沿着竖向进行延伸的。基本上裂缝的长度与墙体的高度相差无几,在墙体中间的部位裂缝的宽度较大,向两端延伸宽度逐渐变窄直至消失。
2.1.2 细小的裂缝较多,位置较集中:
在建筑工程中,通常出现的建筑裂缝其宽度都在0.3mm以内,仅有极少部分的裂缝其宽度在0.3mm以上,位置大多集中在墙体中部,而在墙体周围极少出现裂缝。
2.1.3 裂缝有特定的出现时间:
在建筑工程中,一般在拆除模板后墙体失去外力支持,只靠自身就会很容易出现一些裂缝,在经过一段时间后,裂缝会发生一定程度的变化,有可能是细小的裂缝增多合并为大裂缝,也有可能是一条大裂缝分裂出许多小裂缝。
2.2 建筑裂缝的危害:
2.2.1 降低了建筑结构的强度、刚度:
建筑结构中的裂缝,导致裂缝截面处的中性轴发生上移,在裂缝的情况比较严重时,建筑工程的结构变形程度也随之加重,造成整个建筑结构的强度、刚度降低。同时,建筑工程结构在高压力的作用下,其相应的疲劳度也随之降低。
2.2.2 降低了建筑的抗剪能力:
裂缝的出现不但降低了工程结构的强度、刚度,同时整个工程建筑结构的抗剪能力还因此大大降低,建筑物的各个截面都会出现严重的开裂情况,严重破坏、影响了建筑结构的整体性,使得支撑抗剪作用的界面面积更加减小了,形成恶性循环,导致整个建筑结构的抗剪能力的减弱。
3、建筑结构设计中裂缝形成原因
3.1 产生温度裂缝的原因:
(1)从建筑结构的设计角度分析,由于目前国内没有统一的规范技术指标,因此在隔热层的选用方面随意性较大,顶层的砌块强度以及砂浆的标号要求也较低,同时针对温度裂缝的产生并没有采取过相应的构造措施,这就给墙体产生温度裂缝创造了条件;
(2)从施工的角度分析,砌体通缝、竖缝不饱满,顶层使用大量断砖、碎砖、砂浆强度低,架空的隔热层与女儿墙直接顶死,未按设计的要求预留对流空气的通风口,都会导致隔热层起不到隔热作用。因此施工人员、材料、施工工艺、现场管理等,都是可能造成温度裂缝产生的原因;
(3)定性分析温度裂缝,屋面板与墙体使用的材料不同,线的膨胀系数也有差异。阳光照射下混凝土的屋顶所受的阳光辐射面积与砖砌体比要大得多,而混凝土屋顶的阻热能力却比砖砌体的阻热能力差,当二者以相同的温差升降时,不同的线膨胀系数使得在接触面上产生相对位移,因此产生剪应力。由于通常屋面板受到阳光直射,其温度变化总是高于墙体,使得剪应力产生的更大、更集中,就在门窗洞口的四角产生竖向、斜向的裂缝。
3.2 现浇混凝土楼板产生裂缝的原因:
(1)从建筑结构的设计角度分析,建筑的结构体型发生突变或者必要的伸缩缝未预留,由于应力较集中,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便会沿此位置产生并发展。
(2)从混凝土材料本身分析,水泥用量增加,易使得混凝土的抗拉强度减弱,导致混凝土因抗拉强度、抗变形能力不足而出现裂缝。由于现浇混凝土结构,混凝土自身的收缩再加上温度变化,引起应力作用,很难避免裂缝的出现,尤其在荷载小、跨度小的民用建筑中以及低配筋率的楼、墙板、屋面板中十分常见。
(3)从环境气候角度分析,施工作业时气温的变化会极大影响到建筑工程,温差会导致混凝土水分丧失过快,混凝土收缩过大引起其表面干缩,产生裂缝。工程实践证明,天气因素是导致现浇板混凝土干缩,出现裂缝的主要原因之一。
4、裂缝的控制措施
4.1 温度裂缝的防治措施:
(1)在建筑结构设计阶段,为预防温度裂缝产生,除应严格按照有关的设计规范规定执行外,还要尽可能缩短建筑物的温度伸缩缝的设置间距;在钢筋混凝土的梁板柱与墙体的交接处,应该加钉宽200mm的通长钢丝网,网眼为10×10;重视屋面的保温隔热设计,建议推广使用高效的保温材料,以满足建筑的节能设计标准;在设计上还可以考虑采用双层的屋面或将屋面装饰绿化成屋顶花园,用以改善住宅的保温、隔热条件,既有利于防止温度裂缝产生,又达到了美化环境的效果。
(2)在建筑结构的施工阶段,施工前期就应注意合理安排好施工单位的工程施工的时间,尽量避开在炎热的夏季以及寒冷的冬季这样敏感的施工温度;在屋面板的浇筑工作完成后,应尽快展开保温隔热层的施工工作,为确保能达到预期的隔热效果,所用的隔热材料都要通过严格的质量检测,并且严格按照相关的规范要求进行施工;提高砌体的施工质量,要求:组砌合理、砂浆饱满、横竖缝顺直、强度达标,确保砌体的抗剪能力。
4.2 现浇混凝土楼板裂缝的防治措施:
(1)在结构设计时,应考虑在构件容易产生裂缝的部位做抗裂设计,适当加强配件的配筋,使得构件的钢筋除了能抵抗外荷载作用所产生的弯矩、剪力外,还可以抵抗混凝土的收缩以及温度变化产生的拉应力作用,使得构件既满足了强度要求,还满足了温度变化等多种原因对其的影响。
(2)温差控制。由于混凝土早期在凝结硬化的过程中,游离在表面的水分蒸发极快,水泥水化放出大量水化热,内部的水化热量不易散失,而外部的水化热量散失较快,使得混凝土内外部温差较大,由于内涨外缩的互相制约,对混凝土外部产生了拉应力,如补充水分不及时或降温保温措施不到位,当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。尤其在冬夏两季,昼夜温差大,养护、降温保温措施不力,温度裂缝极易产生。
(3)混凝土的配合比、浇筑方法以及养护措施与混凝土裂缝的产生有着极大的关系。对现场拌制的混凝土,应按照设计图纸的要求强度等级,根据所用的骨料及其含水率配制施工的配合比,做到每盘过磅,严格控制骨料、水泥、水的用量,并在监督工程师的监管下进行随机取样,制作混凝土试件;混凝土的浇筑要严格遵照浇筑流程,合理安排施工工序,在混凝土浇捣前,应先清理好基层并浇水浸湿模板,浇捣时既要振捣充分又要避免过度,对已浇筑的混凝土,终凝前还应进行二次振动,以减少初凝时收缩形成的裂缝、气孔,提高其粘结力和抗拉强度;混凝土的养护主要是保持混凝土表面温度适当以及足够湿润,为减少混凝土凝固期间表面的水分蒸发过快,最好覆盖上麻袋、稻草或者砂等,以防止混凝土干缩产生干缩裂缝。普通的混凝土浇水养护时间不得少于7天,而掺用了延缓型外加剂或是有抗渗性要求的混凝土,养护时间不得少于14天,
5、结束语
在建筑工程中,建筑结构裂缝的产生将严重影响到工程的质量,同时也相对减少了建筑物的使用寿命,降低了建筑物的安全保障系数。因此在进行建筑结构的设计时,设计人员应认真负责,将裂缝产生的可能性及原因考虑全面,并及时做好相应的防治措施,降低裂缝对建筑物造成的损害。
参考文献:
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【关键词】重要意义 建筑能耗的基本情况发展缓慢的因素对建筑节能的看法
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑实现节能的重要意义
在经济快速发展的今天,住宅建筑的节能已经成当前房屋建筑的主旋律,住宅的节能建设不仅加快了住宅建设的现代化和多元化,同时,也推进了住宅建设的可持续发展。我国和其他同纬度的发达国家相比冬季较冷,夏季较热。在这种情况下,我国的隔热性和保温性能却和发达国家相比落后很多。在整个建筑过程中,建筑用能浪费相当严重,如果照此长期发展下去,我国的能源生产也很难维持这种浪费的需求,所以说,开展建筑节能工作势在必行。
二、我国建筑能耗的基本情况
随着经济的快速发展,我国建筑行业也呈现日新月异的发展趋势,当前我国建筑行业正处于发展的高峰期,建筑的规模和发展速度,是之前无法比拟的,随着近年来城乡建设的发展,建筑面积也随之不断扩大,我国城乡建筑面积就超过20亿平方米,远远超过国外所有发达国家的年综合的建筑面积,但是,和发达国家相比,我国的建筑面积中节能面积却不足一亿平方米,面对这样的数字不得不让人对建筑行业的未来担忧。
我国是个人口大国,但资源相对较为匮乏,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,我国建筑所用的污水回用率仅为发达国家的25%。,我国是一个人口大国,平均人口占有的耕地面积却很少,而我国建筑行业所用的砖大多是采用毁坏耕地生产出来的,这样发展下去,我国很难长时间的维持高消耗、高浪费的发展需求。
我国的建筑能耗量十分严重,位于我国综合耗能的第一位。近年来,随着经济的快速发展,我国加快了城乡建设的步伐,建筑业的快速发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。
我国建筑节能工作发展的时间较短,由于各项因素的限制,建筑节能工作长期得不到较大的发展,而我国建筑能源浪费又十分严重,迫使建筑行业不得不向建筑节能的方向发展。
三、建筑节能发展缓慢的主要因素
建筑节能一直是近年来我国建筑行业的重点工作,近年来,我国一直大力开展大规模的建筑节能工作,从农村到城市,从新见到改建、从易到难大力推广建筑节能工作。但是,经过仅十几年的发展,建筑节能工作并没有真正的大力发展起来。依然停留在试点和示范的层面上。究其原因,主要有以下几方面影响因素:
(一)开发商的接受程度。对建筑开发商而言,追求最大的经济效益才是最终的目的,而建筑节能开发的成本较高,在当今社会还没有真正的发展起来,开发商不愿铤而走险发展节能建筑。
(二)节能建筑结构设计较为复杂。从节能建筑的设计港机构、设计角度以及施工的角度乃至计算达到的系数等和普通的建筑相比较为复杂,投入的人员和精力较多。
(三)节能建筑还没有发展形成体系。目前在我国节能建筑的数量很少,我国建筑行业和人们对建筑节能工作的认识不到位,建筑节能的建筑材料和建筑工艺都没有形成完整的体系。国家对建筑节能的规范还没有列入强制执行的范畴。
(四)国家和地方政府缺乏对建筑节能的经济鼓励政策和必要的资金的支持。
四、关于对建筑节能的看法
建筑设计节能已经成为建筑行业未来的发展趋势,节能的建筑不仅节省了建筑资源,还迎合了人们生产和生活的发展需求,下面就围绕规划与节能设计、建筑的单体通风与节能设计以及建筑的外遮阳的节能设计等方面对建筑节能作如下的阐述。
(一)建筑的规划与节能设计
传统的建筑设计中,开发商一直把建筑容积、采光空间的布局以及与周边环境协调等问题,作为建筑规划的核心问题。对于建筑的规划设计很少把建筑节能考虑进去,建筑的规划节能是指,在建筑规划节能设计中,充分考虑建筑与外界环境的关系。把建筑节能作为建筑规划的主旋律,充分利用自然资源,实现建筑整体上的节能。
(二)建筑单体的通风与节能的设计
对开发商而言,追求建筑利润最大化是建筑开发商一直追求的目标,为了取得最大化的经济效益,开发商往往要求建筑师按照房屋建筑的最高容积值进行设计,有的甚至是超值设计,导致一层楼出现八户甚至八户以上的现象时有发生,这样实现了开发商利润最大化的目的,却对楼层的通风造成了一定的影响。特别是在炎热的夏季,由于楼层的单体通风效果不佳。导致人们大多采用空调降温。这样在一定程度上增加了建筑使用的能耗。对于现代建筑窗户的设计开发商大多采用立面窗户的设计,这样增加了窗户的采光面积,但实际,这种立面的窗户设计,实际能打开的窗户的面积却很小。这样的窗户设计,不但不能降低隔热,同时还对室内的通风带来一定的影响。
(三)强化建筑中的可再生能源技术
可再生能源有很多,最主要的可再生资源有太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。在当今经济快速发展的今天,可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能是一种非常洁净的能源,同时,也是一种可再生资源,目前,国外许多发达国家都已经将太阳能资源运用到各行各业,近年来,太阳能资源也逐渐应用到建筑行业中来,和发达国家相比,我国在建筑节能方面还没有真正运用太阳能,今后,我国应提倡太阳能在建筑节能中广泛应用。
五、总结
近几年,随着经济的快速发展和人们生活水平的提高,人们对住宅的舒适度要求越来越高,建筑能耗也呈现逐年上升的趋势。目前,我国建筑能耗约占国民 经济 总能耗的25%左右,并且每年还在逐年增长,其次,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,使得“城市热岛效应”越来越明显。所以,实现建筑设计的节能势在必行。
参考文献
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[4]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会 论文 集. 中国 建筑 工业 出版社,2001,(05).
论文摘要:减少暖通空调系统能耗意义重大,应从设计和系统运行本身充分考虑各种节能措施,以有效地达到节能环保的目的。
引言
我国幅员辽阔,地域宽广。从北到南分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。我国严寒地区、寒冷地区以及夏热冬冷地区的部分城镇都需要采暖,采暖燃煤对大气造成严重污染。与此同时,我国大部分地区夏季炎热,空调又日益普及,建筑空调能耗正在迅速增加。据统计,空调能耗占建筑能耗的55%左右,约占社会总能耗的20%。因此空调系统的节能不容忽视,降低空调系统的能耗对减少建筑系统总能耗的意义重大,同时对缓解用电紧张局面,优化能源结构和提高能源利用率也具有十分重要的意义。
1暖通空调的作用及产生的效果
1.1暖通空调的作用
安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。其作用主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中,以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标,在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内,主要以满足生产工艺为标准。
1.2暖通空调对人体的影响
由于建筑物的密闭性逐渐增加,装修档次也越来越高,从而导致室内污染物的滞留量增加及延长停留时间。如烟雾、病菌及从家具、墙面、地毯和油性漆中散发出的多种致病化学物质,加上通风换气量的明显不足,空气在室内循环造成室内空气品质严重不合格。
如何才能有效地解决空调房间存在的空气品质问题,已引起人们的广泛关注。通过通风换气向室内提供大量新鲜空气,是改善空气质量的有效措施。但同时意味着增加新风负荷。利用增加新风量和排风进行热交换可以解决这一问题,从而减少空调的运行耗能。
2影响暖通空调的不利因素
在房屋建筑热工设计时,为了能达到房间内有舒适的微气候,需要恰当地利用房屋围护结构的热工特性以抵御室外气候的变化。除此之外,还有规划设计、太阳辐射、空气温湿度等几个方面。
2.1围护结构的作用
围护结构包括外围护结构和内围护结构。外围护结构包括屋面、外墙和窗户等;内围护结构系指室内地面、天棚、内隔墙等。在北方采暖建筑中,围护结构的传热损失占总热损失的比例很大,如北京地区,通过围护结构的传热损失占全部热损失的77%,在沈阳地区,占65%左右。由此可见,改善围护结构的热工性能对暖通空调节能有着很重要的作用。
2.2规划设计的作用
建筑物的规划设计是建筑节能设计的重要指导,规划节能设计需要从地址选择、功能分区、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、体形、间距、季节性尤其冬季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境等方面进行规划布局。主要为优化建筑物微气候环境,重点考虑利于节能,充分重视利用太阳能及冬季主导风向、地形地貌的自然优势。节能规划设计就要分析构成环境小气候的决定因素,即辐射因素、大气环境因素和地理因素的不同影响因素,通过建筑师的规划布置,认真分析,充分论证,利用和改造不利为有利,形成良好的、利于节能的微气候环境。 3暖通空调的节能设计
空调节能系统的设计必须根据工程具体情况,对空调运行季节进行全方位、全过程的分析,找出一个合适的方案,使空调系统在不同的室外气候参数或室内状况下都可以经济、合理、正常地运行。
3.1采用合理的冷热源
对系统设计中的设备进行合理选型是影响空调节能的关键因素,合理配置中央空调系统的冷热源对节能和能源合理利用关系重要。中央空调系统常用的冷热源配置方式有水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组和澳化铿吸收式机组。比如:浪化铿机组的能效比(制冷量/消耗的热量)比较低,省电但并不节能,,适用于有废热和余热的地方,如热电厂等附近。
3.2采用蓄冷系统
各地区经济发展不平衡,但程度不同地存在着电负荷峰谷差较大的实际,在用电高峰时电力供应不足,而在低谷用电时供应过剩的浪费。在实施电力峰谷电价的地区,就可以采取低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出去,这会对整个电力负荷的移峰补谷工作起到很好的效果,并能产生较好的经济社会效益。
3.3采用变频应用系统
变频技术在现在空调系统的使用中成为一种必然性,不仅能有效地改造空调系统的某些不足,还能较大地降低能耗、节省运行费用。采取变频技术的原因是:
3.3.1设计人员在进行设备选型时,通常会预留一定的富裕量,事实上设备很少会在全负荷下运行,甚至不可能出现全负荷运行的情况。
3.3.2建筑物由于使用环境的变化,负荷也会发生相应的变化。
3.3.3建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而产生波动。正常情况下,空调设备只能按设备的额定功率运行。当负荷降低时,设备仍以额定功率全负荷输出运行。这就必然造成能量的浪费。如果使用变频技术,使空调设备的输出功率随着负荷的增减而变化,就会起到明显的节能效果。根据空调负荷状况,改变水流量或风流量能有效地实现节能。变风量( VAV)空调系统是通过末端装置来补偿室内负荷的变动,调节室内送风量以维持室温。变水量系统(风机盘管)是通过水量控制的方法来调控温度的。通过对水量、风量及主机的变频控制调节,可以实现所需空调负荷的用时匹配,使其达到节能的目的。
4再生能源在暖通空调中的应用
可再生能源具有资源丰富、无污染、清洁安全、资源取之不尽可再生的优势,因此在能源日益短缺的今天,尽量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空调中的应用方式有以下几种:
a)太阳能的利用
b)自然风的利用
c)地下水的利用
d)土壤能的利用
e)风能和海洋能的利用
【论文摘要】:现浇混凝土楼(屋)面板是现代建筑的主要结构形式之一,其结构整体性好、安全性能高,但设计和施工等因素的影响以及混凝土自身的抗拉强度低而容易产生裂缝。因此必须采取措施预防及控制裂缝的发生。文章归纳了裂缝的类型及成因和预防控制措施。
在房屋建筑工程中,现浇混凝土楼(屋)面板是现代建筑的主要结构形式之一,与预制混凝土板相比其结构有较好的整体刚度,抗不均匀沉降性强,结构安全性高,对结构抗震有利。虽然投入较大,但随着人们生活水平的不断增长和对安全意识的不断提高,在房屋建筑工程中,越来越多的使用现浇混凝土楼(屋)面板,有些地区已明确规定在房屋建设中不准使用预制混凝土板作为承重构件。但是由于设计和施工等因素的影响,以及混凝土自身抗拉强度低、抗变形能力差、受拉时容易产生裂缝,当裂缝宽度超过一定程度时,就要影响建筑的使用功能。一些已竣工房屋建筑的现浇混凝土楼(屋)面板,已出现了不同程度的裂缝,在社会上造成了一些不良影响,也使很多业主为此而担忧。因此,必须采取措施,预防和控制混凝土裂缝的发生。
一、现浇混凝土板裂缝的类型及产生的主要成因
混凝土裂缝按形成原因可分为外荷载作用引起的结构性裂缝和受变形变化引起的变形裂缝两大类。前者是结构受外荷载作用引起,通过合理的结构选型及配筋,基本能避免产生结构性裂缝;后者主要由于材料本身性质,构造措施不足,施工管理不善和温差变化、不均匀沉降等多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在楼板的阳角,多种原因引起。混凝土开裂多数裂缝属这种裂缝。而裂缝发生的部位最常见是在楼板的阳角,其主要原因是混凝土的收缩特性和温差的作用。同时,由于楼板阳角受到四周刚度较大的构件(梁体或剪力墙)的约束,限制了混凝土楼板的自由变形,因而在温差和混凝土收缩变化时,楼板阳角处容易产生裂缝。常见的混凝土楼板裂缝的类型及成因主要有以下几种情况:
1.混凝土收缩变形引起的裂缝
混凝土收缩裂缝根据其形成的时间分为硬化前、硬化中和硬化后裂缝;初凝和终凝阶段是混凝土胶结硬化的重要过程,也是裂缝的多发期,其龟裂就是常见裂缝之一。同时,混凝土因硬化而体积缩小,楼板四周受支座梁体的约束而不能自由伸展,当收缩引起板产生的约束力超过一定程度时,早期混凝土强度极低又不足以抵抗,就会在板应力相对较集中的板角处开裂,其走向与板的对角线相垂直。引起裂缝的原因包括:混凝土水泥用量、含水量、水灰比、坍落度等过大,骨料级配差;振捣不实或混凝土浇筑后气温高未及时养护或养护不到位,风吹日晒后表面水分蒸发过快而急剧收缩开裂等。一般商品混凝土的收缩量要比现场搅拌混凝土大。现浇混凝土楼板未能连续浇灌而设置施工缝后,新旧混凝土间形成接缝,如处理不当,也容易因收缩而发生裂缝。
2.环境温度变化引起的裂缝
混凝土线膨胀系数约为10×10-6/℃,即温度每升高或降低10℃,混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩,即热胀冷缩变形。环境温度变化影响了楼板及梁的变形与开裂,一般板的厚度远小于梁高,板全截面随气温的变化而变化,而梁的截面高则大于板厚,温差变形则大大滞后于板,特别是急冷急热后尤为明显。如气温骤降或曝晒后突受雨淋冷却时,板收缩量突然变大而梁则大大滞后,使板收缩时受梁的限制产生拉应力而开裂,板长度越大,越易出现垂直于板长边的贯穿裂缝。而当气温急剧升高时,板发生膨胀,而梁变形滞后则限制板的膨胀,使梁受拉,致梁侧产生竖向裂缝,有时包围梁腹截面。梁裂缝也可常见于屋面板隔热差而板下通风良好,夏季时板面温度极高而板下温度较低这种大温差情况。
3.不均匀沉降引起的裂缝
由于沉降缝或伸缩缝的设置,往往给建筑物处理及使用带来麻烦,较容易引起渗漏,所以一些建筑物没有设置必要的变形缝。当基础沉降不均匀时,特别是对沉降相当敏感的框架结构,容易在不均匀沉降的相邻柱位处产生沉降裂缝,同时墙体也会在相应部位开裂。另外,转角角柱处也是不均匀沉降开裂的多发区。
4.应力集中引起的裂缝
主要出现在转角处或结构刚度突变的地方。当平面布局凹凸较多时,转角也较多,转角处由于刚度突变形成薄弱部位,当受到混凝土收缩、温度变化或少许沉降差影响时,易产生集中剪拉应力而开裂。切角裂缝一般不会引起墙体开裂。
5.预埋管线引起的线管裂缝
一些地区习惯于将PVC电线管预埋于楼板结构中,且线管多层交差重叠,施工时为方便线管固定,将其绑扎在板底钢筋上,造成混凝土浇灌后钢筋与混凝土失去有效的结合,该处板的有效厚度大大减少,形成楼板的抗拉、抗弯薄弱点。在秋冬季节气温变化大、空气干燥、湿度低等多种不利因素影响下,混凝土收缩加剧,导致楼板产生较大的内拉应力,于是在电线管预埋处的薄弱位置发生开裂,使内拉应力得以释放。通常裂缝位于PVC线管处,缝宽约0.2~1.2㎜,且贯通板厚。
6.荷载作用下引起的结构性裂缝
主要是结构受外荷载或自重作用下,材料承载力不足或不起作用,板受拉或剪切破坏而产生的裂缝。这种裂缝除结构设计不合理外,施工管理不善,支座处负筋下沉或板厚不足是导致结构裂缝的主要原因。当负钢筋下陷严重时,钢筋无法发挥抗拉作用;或是板厚严重不足时,则会导致结构抗力下降,结构抗力不足以抵抗拉应力或剪切应力而开裂,裂缝通常位于梁侧且平行于板长边,严重时也可环绕四周梁侧。此时板面将出现破坏性裂缝。
二、裂缝的预防和控制
根据裂缝产生的原因及多发部位情况,在工程设计中采用合理的措施,必然能预防及控制楼板裂缝的发生,从而加强混凝土楼板的抗裂性。
1.建筑结构设计
平面布置上应尽量减少凹凸现象,必要时设置变形缝。减少结构在平面内和上下层间的刚度突变,避免由此引起板角等薄弱部位的剪拉力集中,造成板剪拉开裂。当不可避免时,应局部处理加强,逐渐过渡。
2.控制变形减少沉降量
工程设计中往往重视结构承载力验算,而忽视变形和沉降,由于变形或沉降差,楼板才会发生沉降裂缝和切角裂缝。一些地基地质条件差,沉降变形大的建筑,产生裂缝的现象比地质条件好、沉降量小的多得多。如支承于持力层较好的强风化土或变形小的残积土等土层,或者以端承桩为基础的建筑,其沉降量很小,裂缝较少出现。而一些持力层较差的地质由于基础沉降量大,而易产生不均匀沉降,时常有楼板开裂的现象发生。所以,对地基地质条件较差的建筑物,除应满足结构承载力要求外,控制沉降变形是基础设计应考虑的关键因素。
3.设置后浇带
后浇带是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝,是一种专业留设的特殊施工缝。当楼板结构长度超过40m~45m而不设缝,高低层相差大或地基变形大等可能导致沉降差时,适当设置后浇带,可以消除早期收缩和沉降差。对超长板,后浇带间距宜控制在25m~30m间,为消除沉降差而设置的后浇带,应根据功能性质,从首层到天面层逐层设置,有地下室的也应包含地下室剪力墙设置,并于主体结构(含砖砌体等主要荷载)完成后再浇筑后浇带。
4.刚体变化较大的地方增加负筋及板厚
在凹凸变化较大处或框剪结构的剪力墙周围,特别是剪力墙的楼梯间或电梯井周边,其刚度远大于周边结构,极易因剪拉应力集中而使剪力墙周围板块产生剪拉开裂。采用周边板块加大板厚,加大配筋率、配置双层双向钢筋等技术措施,可有效抵抗刚度突变产生的剪拉应力,避免产生裂缝。
5.增加构造钢筋及合理配置钢筋,能明显改善混凝土性能及控制裂缝的产生和扩展。并对一些薄弱部位进行加强处理。
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(1)在板阳角部分配置抗拉钢筋,以减少产生切角裂缝。板周边配置负筋,但不足以抵抗因变形引起的板角集中拉应力,在板角增加抗拉放射筋(面筋),位置与产生裂缝的拉力作用方向一致,以角柱外角为极点,成放射状布置,钢筋全部锚固于角柱内,可用9φ8@100或9φ10@100,长度可接近板的中线,不宜小于2100,一旦太短,切角裂缝会外移至放射筋外围。如果角板跨度较小,也可配双层双向钢筋。
(2)屋面板及梁由于受温差的影响较大,较易因温差骤变而产生温度裂缝。可适当减少板分布钢筋间距,如采用φ6@200。另外,屋面框架梁腹板高大于300时,每侧应增加纵向构造钢筋,钢筋直径不小于φ12,间距不大于200,相应可减少屋面梁产生横向裂缝。
(3)板面受力钢筋按小而密的原则布筋,可有效减小温差及收缩产生的裂缝。如某小区地下室顶板厚250,配双层双向φ12@200钢筋,顶板上仅覆土40㎝,出现数处裂缝;在小区的另一地下室顶板采用φ10@140钢筋等置代换,顶板上覆土60㎝,未出现裂缝。
(4)提高混凝土等级和增加楼板配筋率。当经济条件允许或建筑物需要时,提高混凝土强度等级,增加板的配筋量,可大大提高楼板的抗裂能力。
(5)施工技术措施。为了减少裂缝,施工中还应采取一些技术措施。如浇混凝土时应铺设临时道路,避免对面层钢筋的踩踏。另外,还应注意对楼面混凝土的养护,可以采用蓄水养护或覆盖麻袋保湿养护等措施,以减少混凝土干裂和塑性裂缝。
三、裂缝处理
【关键词】:高层建筑;围护结构;节能;
复合墙体节能是我国的国策,建筑节能是节能中的重中之重,应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能论文耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。1996年中国建筑年消耗3·3亿吨标准煤,占能源消耗总量的24%,到2001年已达到3·76亿吨,占总量消耗的27·6%,年增长比例千分之五;随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。据有关数据显示,我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前全国房屋数量有400亿m2左右,房屋建筑规模看来已超过所有发达国家,仅去年一年房屋竣工面积是19·7亿m2,这几年差不多都是接近这个数字。而据预测,到2010年,我国房屋总建筑面积将达到519亿m2,其中城市171亿m2。然而,截至到去年,我国节能建筑的总面积还只有2·3亿m2,在每年近20亿m2的竣工面积当中,只有五六千万平方米是节能建筑,只占3%左右,也就是说有97%属于高耗能建筑。我国的高层建筑有近七十年的历史,然而城市中任何建筑都是城市设计、规划的一部分,城市设计是一项十分复杂的工作,我国在这方面的经验不多,而且管理机制尚不健全,往往受一些因素的影响,工作不甚周密和协调,甚至失去控制,有许多的问题等待我们去解决,有待于探索和改进,所以说,今天的高层建筑设计仍处在一个不太成熟的阶段。
高层建筑体形庞大,如容积率过高,相邻建筑互相遮挡、不通透,形成大面积阴影区,城市人居环境质量下降,市中心人口膨胀、交通拥挤。除此之外,近些年在某些城市建高层建筑已成风气,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大。
建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里,30%的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35%热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度,其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上,智能化建筑不一定就是豪华的,但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15%,因为它们追求合理的结构,讲究实用功能和外观的简洁,利用了可回收材料,而不追求豪华装饰。还可以充分利用地热泵技术,如冰岛等国家,建筑房子时先在地上打两个洞,通过电泵将地下水循环起来,为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国,由于地处海边,太阳能和风能的利用条件得天独厚,使用热泵技术时结合风能与太阳能,用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。所以建筑节能不仅是建筑本身的节能,且由城市的综合环境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向;护结构保温、隔热的性能;门窗质量等许多综合性因素构成,因此,高层建筑的节能首先应为设计者重视。
1优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量。据有关资料分析,地球每年接收的能量有60亿亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。城市规划应注重应用日照原理,合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。如,在北纬40°~45°度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
2优化围护结构墙体设计(1)外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。
(2)高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处:1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥。4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体内容易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。(3)国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。如:美国研制的TB型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块,两块组合成320厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料,墙体传热系数K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬兰研制的一种空心砌块,空隙之间填入聚胺脂保温材料,300厚,传热系数K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。
3影响建筑节能的其他因素(1)高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,国外的一些高层建筑造成圆塔形,比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆型或椭圆形,我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。(2)高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。在冬季,风力对建筑的热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当,墙体内部易产生冷凝水。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。3·6恢复补偿功能将试件放入水中养护14天测其膨胀率,然后放空气中任其干燥28天。失水后的试件产生微量干缩,重新放入水中后试件恢复失去的膨胀和自应力值,经试验,第一天恢复20%~30%;第3天恢复40%~50%,14天基本全部恢复。3·7微小裂缝自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墙板由于某种原因出现微小裂缝,膨胀纤维防水剂中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成针柱状钙矾石晶体。当重新接触水后继续增长,经过一段时间会发生物理和化学的结合,晶体大量填充缝隙,使裂缝愈合。
关键词:房屋安全鉴定,裂缝成因,处理对策
中图分类号:C35文献标识码: A
前言:大量的科学实验研究和工程实践证明,房屋中的裂缝问题是普遍存在的,裂缝的产生由材料固有的物理特性而决定的,具有不可避免性,因而在一定程度上是允许的。房屋的破旧始于裂缝的形成,建筑物受设计图纸、材料特性、环境因素的影响、地基沉降等因素的影响,易造成裂缝的出现,因此在房屋安全鉴定过程中,应该多方面考虑房屋裂缝出现的原因,从而保证房屋的耐用性。
1 房屋裂缝的定义概述
裂缝是由固体材料特有的物理性质所决定的,某种不连续现象,是不可避免的,但要其有害程度控制在适当的范围。房屋物的裂缝的产生源于荷载和变形,结构材料的抗拉强度小于荷载时,构件会在薄弱处产生裂缝。房屋结构构件的裂缝大体分为两类:荷载裂缝与变形裂缝,其中3/4以上是变形裂缝,温度裂缝属于变形裂缝中最普遍、最复杂和最难解决的类型。变形裂缝一般在竣工后一两年的时间内出现,并持续增多,地基沉降两三年内保持稳定状态,干缩变形会在一两年内完成。温度裂缝在经过两年左右的时间,能稳定在可控的范围内,但随着季节的变换呈现周期变化。荷载裂缝由于不具有自行稳定的特点,荷载持续作用会持续发展,最终威胁到房屋结构的安全。
2 房屋裂缝的成因
2.1 温差变化产生的裂缝
据调查,温度的变化是房屋墙体裂缝的出现的主要原因,一些地区夏季屋顶或墙壁受到阳光直射影响,墙面温度最高可达65℃以上,冬季室外墙体最低温度可达-15℃以下,温差可达80℃以上。混合结构由不同的材料组成,具有不同的温度变化特性,例如混凝土的温度膨胀系数是普通砖砌体的两倍。房屋自身的整体结构之间相互约束,温差变化大,混土屋盖变形越大,当墙体某一点所产生的压力大于砖体的极限抗拉强度时,墙体就会产生裂缝。此外,具有硬度大、快硬性、失水快等特性的材料,如水泥等,裂缝产生的可能性越大。
2.2 地基沉降产生的裂缝
房屋地基土不均匀或松软时,极易发生不规则沉降,沉降量不同致部分材料产生相对位移,墙体承受巨大的剪力,随之产生附加应力,当结构的刚度、材料强度无法得到满足要求时,裂缝就会形成。斜向裂缝是因不均匀沉降产生最为常见的现象之一,会集中在窗台角的位置,具有砌体应力大、裂缝呈斜线状、纵墙抗弯度小等特点。
2.3 房屋设计和材料质量引起的裂缝
由于部分房屋在设计时,未考虑房屋所在位置的实际状况,忽视环境温度、材料结构刚度等因素的影响,设置的变形缝不符合规范,房屋图纸设计不合理,使混凝土在凝结的过程中产生应力,从而导致裂缝的出现。另外,房屋住户及使用者对工程材料结构不甚了解,把所有裂缝原因归于施工的材料质量上,这也从侧面表现出房屋用户对施工质量的信任度偏低,因而设计及施工者要重视质量问题。
2.4 建筑材料干缩、水分流失引起的裂缝
混凝土砌块及其他胶凝建筑材料,由于本身含水量大,随着温度的升高,材料易出现较大面积干缩。此类收缩裂缝,不会造成材料结构破坏,但会对墙体的外部美观造成影响。干缩稳定的混凝土材料,再次达到含水饱和时,会再次干缩,也称之为第二干缩,能达到第一次干缩的百分之八十,当砌块干缩所产生的应力大于极限强度时,便会产生收缩裂缝。
3 房屋安全鉴定的裂缝分析
3.1 判明房屋裂缝的受力性质
按照房屋裂缝受力性质及其破坏形式划分,可分为脆性破坏裂缝、塑性破坏裂缝两大类。脆性破坏是没有征兆的,突然发生的,一旦发生,会极大地破坏材料结构强度,从而引发受压构件裂缝,此类裂缝非常危险,必须加固或采取其余的安全措施。塑性破坏与脆性破坏截然相反,会有出现较为明显的变形或裂缝预兆,便于及时采取补救措施,其危险性较低。受拉构件、弯构件的正面截面拉力所产生的裂缝属于塑性破坏裂缝,裂缝对材料结构所产生的影响,受裂缝的位置、长度等情况变化而有所不同。
3.2 房屋裂缝稳定性的判定
混凝土结构构件裂缝,按扩展性质可划分为稳定裂缝、活动性裂缝及发展裂缝三类。稳定裂缝的宽窄度长时保持不变,活动性裂缝的宽度或长度受周围环境的影响而有所扩大,发展裂缝深度则随着时间的推移而增长。裂缝的产生是不能避免的,但裂缝若相对稳定、宽度也不大时,就属于安全构件,不具有危险性。若房屋裂缝随着时间的推移不断扩展,应力达到极限,承载力受到影响时,便需要及时采取补救措施。裂缝的稳定性,扩展性受环境的影响,因而在房屋安全鉴定中,应根据具体的条件加以分析与判定。
3.3 房屋结构构件变形分析
受荷载、气候条件等因素的影响,在长期使用中,房屋构件易出现变形及移位的问题。在对房屋结构变形进行分析时,应注意变形的稳定性、和发展性。基本稳定的变形属正常情况的变形,若发展很快,易破坏房屋组织结构,要及时采取措施来补救。一般情况下,结构地过度变形,反映着材料结构的刚度或稳定性不强,有材料本身的质量、断面尺寸、荷载等都是影响结构变形的因素。结构的变形不能直接反映房屋构件的强度,但会对结构构件的正常工作产生直接的影响。在房屋安全鉴定时,必须结合裂缝和构件的稳定性加以考虑。
4 房屋裂缝的防治及处理对策
4.1 温度变化裂缝的预防措施
混凝土结构屋面的伸缩变形是温度变化裂缝产生的直接原因。图纸设计阶段与施工,应该根据建筑物环境,布置屋面的保温层或隔热层,并避免高温施工。要留置伸缩缝,间距必须符合现行规范,以此来降低温差裂缝出现的可能,长度在1.2米以上的现浇混凝土挑檐,应设置20mm以下的分格缝。在阁楼层设置挤塑保温板,避免阳光直射,利用瓦面屋顶的波形空隙通风散热,降低屋面温度,防治裂缝的产生。对现浇板、混凝土结构进行施工时,应注控制水泥品种的选用和水泥用量,以减少温差,另外,可改进工艺技术,如在混凝土终凝前,采取二次震动,提高养护工艺。
4.2 地基不均匀沉降裂缝的防治
由于房屋地基沉降不均匀,部分材料产生位移,建筑物的安全性受到威胁,采取一铲灰,一块砖,一揉压的建筑方法可有效的裂缝的出现,同时在底层窗口下墙体配备钢筋,使砖瓦与构造柱连为一体。除此之外,在房屋安全检测中,应加强地基的检测,及时处理探测出的软弱部分,采用整体性好的材料,加强房屋的抗压能力。在图纸设计阶段,选择简单的结构,对门窗以及承重墙进行合理的布置。施工阶段中,要合理安排施工顺序,先搭建较重的结构,并加强沉降监测工作。
4.3 砌体材料的裂缝防治对策
施工过程中,不饱满或特殊的竖缝砂浆构造,会导致砌体材料产生裂缝。蒸压灰砂空心砖等砌体外观和尺寸良好,但受其本身特性的影响,对温差相对敏感,导致墙段中部及外墙窗产生竖斜裂缝。严格执行相关施工操作步骤,改进砖面造型,控制蒸压灰砂砖的含水量,保证空心砖在投入使用前处于稳定期是预防砌体材料裂缝出现的主要措施。
5 结束语
房屋的安全鉴定工作,与房屋住户的生命财产安全密切相关,具有十分重要的现实意义。房屋结构的裂缝问题,是影响房屋安全的主要因素,因此在房屋的安全鉴定中,应多方面分析结构裂缝的成因及处置方法,这也是也是房屋鉴定的目的之一。因此,工作人员只有对裂缝有了足够的认识,积累丰富的房屋鉴定知识,采取适当合理的施工方法,才能提升建筑的安全质量,为广大居民提供更加安全舒适的生活环境。
[参考文献]
[1] 王军松.浅析房屋安全鉴定中墙体裂缝成因及防治措施[J].城市建设理论研究,2012.
[2] 魏金科,吴泓.混凝土构件裂缝分析在房屋鉴定中的应用[J].住宅科技,2011.
【论文关键词】绿色幕墙 环保节能 动态节能
随着幕墙在建筑中的不断应用,人们环保意识的不断进步,社会对环保和节能的呼声越来越高,人们对于幕墙的绿色环保和节能也提出了新的要求。目前在各种建筑中,绿色环保幕墙的应用也越来越多,技术也从实践开始走向成熟。
本文对光电幕墙、双层动态节能幕墙和生态幕墙等绿色环保节能幕墙及其动态节能技术进行介绍和阐述。
1绿色环保节能幕墙的应用背景
据相关资料显示,我国目前每年房屋建筑面积约有10亿平方米,其中的住宅面积约有5到6亿平方米,工业面积约有1亿平方米。我国的建筑能耗占全国总能耗的40%以上。是相同气候发达国家的2至3倍,因建筑门窗幕墙部分不节能的耗能占建筑能耗的40一50%。
据估算,我国每年竣工的幕墙工程的能耗影响巨大,如果不能正确的加以引导与管理,很有可能会出现大规模消耗常规能源,对能源供应、资源利用和环境保护带来巨大的压力,从而可能带来严重的能源、环境与资源问题。影响到我国经济社会的和谐发展。因此,绿色环保节能幕墙的应用具有重要意义。
目前。我国方大公司在国内已经率先研制成功的太阳能光电幕墙,引起了与会专家的高度关注。而且,该产品已在方大集团科技中心大厦工程中得到首次应用.相信类似的绿色环保节能幕墙工程将会得到越来越广的应用。
2绿色环保节能幕墙简述
绿色环保节能幕墙。就是具有无污染(或者污染很低)、并具有环保和节约能源功能的幕墙。这是幕墙今后发展的必然趋势。目前应用比较多、研究比较多的有三类:光电幕墙、双层动态节能幕墙,以及生态幕墙。这三类绿色环保节能幕墙的应用与动态节能技术在后面的论述中详细介绍。
3光电幕墙及其动态节能技术
光电幕墙的产生是在二十世纪初期。随着世界经济的发展,一些国家出现能源危机。常规发电成本的不断上升和人们环保意识的不断增强。致使他们纷纷推广、实施太阳能利用技术,并提出了“建筑物产生能源”的概念.推动了光电技术应用于建筑物的科研和使用,由此光电幕墙开始研发。
光电幕墙设计时。要考虑光电池组、光电板、导线、集成电路、整流器等各因素。还需考虑幕墙传统的安全、防护、密封、装饰等功能。各项指标必须满足国家标准规定,使其达到最佳使用效果。此外,还要考虑安装方向,安装阳光照射时间长的部位,等等。
3.1光电暮墙
光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙.它是用光电池、光电板技术,把太阳光转化为电能,它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量。使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动,从而产生电压.这称为光电效应。光电幕墙代表着幕墙技术发展的新方向。
4双层动态节能幕墙及其动态节能技术
4.1双层动态节能暮墙
双层动态节能幕墙.它是由双层结构组合而成的幕墙,由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗。在外层幕墙的遮挡下,室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启.外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制。内外层之间的热通道。可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应,从而做到既保证必要的通风、换气,又能够节约能源。因此。双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙,按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。
4.2双层动态节能幕墙的性能特点
双层动态智能节能幕墙。在幕墙内配有电动闪开内倒窗、平行外开窗、电动遮阳百叶以及电动通风vi;顶部采光顶为钢结构形式,采光顶分为两层布置,上层为电动遮阳百叶系。下层为带有电动滑窗的隐框玻璃幕墙;采光幕墙占到整个幕墙面积的比例较大.易于获取良好的光线。
所以。双层动态节能幕墙,在动态节能上具有极大的优势。它具有的技术性能包括:
1)运用动气热压原理和烟囱效应。让新鲜的空气进入室内,把室内污浊的空气排到室外,并且能够有效防止灰尘进入室内,具有绿色的环保功效。
2)它对冬天的“冷处理”和夏天的“热处理”非常合理,具有卓越的冬季保温和夏季隔热功能。因此具有典型的动态节能性。
3)合理的采光功能,可根据使用者的需要,调整光线的变化,改善室内环境。
4)卓越的隔声降噪功能,为使用者创造宁静地工作生活环境。
5)技术含量高,构造特殊,具有良好的视觉美感。从上述的几个特点可以看出,双层动态节能幕墙具有良好的绿色环保节能性。
5生态幕墙及其动态节能技术
5.1生态幕墙
生态幕墙,它是随着建筑生态化的发展而发展的。所谓生态建筑。是指根据建筑物的使用功能或使用要求。能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑称之为生态建筑。根据使用功能或使用要求,能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙,生态幕墙是生态建筑的一种,是生态外围护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略,以使用的高新技术为先导,以生物气候缓冲层为重点,节约资源,减少污染,是健康舒适的生态建筑外围护结构。
生态幕墙,可以在建筑与周围生态环境之间,建立的一个缓冲区域,既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响,又可以强化各种微观气候调节的效果,进而满足人们种种舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造,超出常规建筑学和建筑工程学的范畴。是一个系统工程,需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理,了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识,需要多学科的协调,各专业的通力合作。
生态建筑与生态幕墙在三维空间中,引入了时间,在功能及美学上具有独特的意义,可以称其为“四维建筑”,即静与动,封闭与开放,收敛与张开,空间与时间,使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩,拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术,对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展,有着独立的价值和意义。这种幕墙在德国研发和使用较早,技术成熟得到广泛的发展,典型工程如德国柏林得比斯大厦、法兰克福银行大厦以及美国纽约42大街的新摄影棚、英国建筑研究所办公楼、荷兰戴尔夫特大学图书馆等都属这类幕墙。
5.2生态幕墙的节能与性能特点
生态幕墙是科学技术的综合体现,生态幕墙具有以下性能特点:
1)传统幕墙理念是幕墙与自然生态环境相分离,对自然通风考虑不够:而生态设计理念是幕墙与自然生态环境组成统一的有机体。精心设计自然通风。
2)传统幕墙是没有或很少考虑有效的资源,能源再生利用及对生态环境的影响;而生态是必须考虑节能,资源重复利用,保护生态环境.积极利用太阳能等自然能量。
【关键词】建筑设计;水暖设计;厨房;卫生间;注意事项
中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号:
在一个建筑体中,厨房和卫生间的水暖设计是整体的重中之重。论文以此两处的水暖设计为例,并结合其他注意事项,对建筑水暖设计中应注意的细节问题进行浅略的探讨。
1.厨房和卫生间的水暖设计分析
1.1设计总体要求
以整体化设计理念为前提,立足全局,注重细节,与其他专业相互配合,密切协调,使厨卫设备向着配套化、定型化、标准化、节能节水化的方向发展,促使适合于大众家庭的整体式卫生间逐渐占领市场,为住户设计一套实用、卫生、舒适的厨房、卫生间。结合当地自然条件和社会环境,在使用效果上达到方便、卫生清洁、高寿命、节水节能的预期目标。
1.2设置管道井
厨房和卫生间内进出排放管道的划分越来越细致,再给住户提供更为便利的生活条件的同时,也给我们的设计工作带来了困扰。各种管道细分如下:自来水管道、厨房排水立管(此管单设,不能与卫生间排水管共用)、粪便污水排水管道、热水(或太阳能)管道、洗涤废水排水管道(此水较清洁,收集处理后成为中水再供给住户)、中水供水管道(用于厕所冲洗)、采暖管道(北方采暖地区)、燃气管道(有集中供燃气的地域)。这八种管道,如果明装不仅占地面积较大,也会降低室内的美观程度,所以最好设立集中管道井,将立管(燃气管道除外)全部安装在管道井内,同时也方便厨房和卫生间的共用管道。设置管道井,也要在管道井内加设排水设施。因为一旦有误操作或管道井内因设置各种阀门导致有泄漏发生,就会造成水患:同层中相互影响,上层对下层造成影响,更有甚者,多层住宅顶层管道井泄漏,造成水顺管道井渗漏至一楼。由于管道井大都不进行防水,(即便防水也意义不大,水可从管井门流出)从而对该单元楼道乃至整个单元各楼层造成影响。为解决这一问题,建议给水、采暖管道井加设排水设施,可在管道井中设一类似雨水斗的盛水容器,通过一个45°弯头和一个45°三通连接在管道井加设的排水立管上,盛水容器的有效盛水高度在100毫米以上,盛水底面与接入立管处之间高差保证500毫米以上。如此,一旦管道井有水渗漏,可通过增设的排水设施直接排除,而不会通过各层管道井渗漏到该层居室内。
1.3室内管道设计
厨房和卫生间时有漏水现象发生,不但影响了室内卫生,也容易引起楼上楼下邻里纠纷。所以在设计上应该高度重视。在选择相应的管道时,自来水、热水管道采用DN20,中水管道采用DN15。分户燃气管道的规格要大于4m3/h,在卫生间内,洗衣机和拖布池要有专用的水龙头,自来水管道要增设1至2个备用三通,以便于用户在未来增加设备时选用。各种立管要设置在管道井内,横管也要最大限度的暗藏或者隐蔽,以保持室内的美观性。近几年来,太阳能热水器较为普及,不仅节约了能源,更有利于用户减轻对集中供水系统的过分依赖。太阳能热水管除了接到浴盆,洗脸盆以外,还要接到厨房的洗涤池上,因为冬天洗菜洗碗需要热水。
1.4通风与采暖设计
厨房和卫生间是室内的主要空气污染源,不同于卧室和客厅的通风需要,厨房和卫生间的通风要求是排除废气。在密闭的室内,废气对人的影响要大得多。而在目前的居住环境内,住宅大多没有主动换气装置。厨房有排油烟机,但是仅仅是烹饪的时候开启,烹饪结束后关闭,不能很好地排除残余废气。在冬季和夏季,由于采暖和空调,人们往往紧闭门窗,室内的排风只能通过厨房、卫生间的排风装置完成。卫生间无论有无外窗,均应设置排风扇。机械排风无论是明卫生间还是暗卫生间均是必需的。卫生间内排气扇的开关宜与灯联动,当人员进入卫生间开灯时,排气扇也相应地启动运转。为了有效地组织厨房、卫生间的排风,其内均应设置直通屋面的排烟排风道,风道应满足不串气、不传声、畅通无阻的要求。
厨房和卫生间一定要有采暖设计。因为这些地方水管较多,冬天如果发生水管冻裂,会给生活带来极大的不便。在有集中供暖的地区,厨房温度在冬天要保持10-14℃,卫生间的温度不低于20℃,如果无集中供暖或非采暖期室内温度较低,应采取可靠的电取暖措施。卫生间外室的温度与其它房间相同即可,一般为18℃。厨房、卫生间内室的面积狭窄,各种设备又多,用水量大,较潮湿,所以其内的暖气片应采用耐腐蚀、体积小、重量轻的产品,如铝合金暖气片最为合适。当暖气片落地安装有困难时,可挂在墙壁上。如果卫生间的外室无外墙或直接与其它采暖房间相通时可不单独设置暖气片。
2.设计方案的注意事项
2.1采用住宅同层排水方式
由于卫生间和厨房漏水经常引发邻里纠纷,所以进出水管应该埋设于本层套内。这也是《住宅设计规范》和《建筑给水排水设计规范》的要求。为满足这两种规范的要求,先后出现了垫高卫生间地面敷设排水管的排水方式、后排水方式和下沉卫生间楼面敷设排水管的排水等方式。作者倾向于下沉卫生间楼面敷设排水管,这种方法使卫生间的布置更加灵活和方便,满足各种品牌和档次卫生器具布置的需要。
另外,在采暖系统中,也可在卫生间处加设类似管道井泄水阀装置,便于室内出现泄露事故需维修而要排空管道中的存水问题。由于下沉卫生间的特点,很容易在较短时间内将水排空,同时也可解决在室内设置低点以便泄水避免因泄露造成室内水患的问题。
2.2地漏加设存水弯,加大自动喷洒装置
加设存水弯,可以有效地避免异味上窜,虽然再设计规范中没有具体的要求,但是笔者认为这是设计师所必须考虑的要点。自动喷洒装置对于消防安全有着重要的意义,可以保证及时灭火,阻断火情,是建筑内生命财产安全的重要保障。
2.3太阳能管道的安装
在新建商品房内,太阳能热水器的使用越来越广泛,对于太阳能管道的设计安装是我们面对的新问题。由于它在节约能源方面的巨大作用,太阳能管道的设计安装会成为住房水暖设计的重点。太阳能管线的安装在房屋建筑内属于附属设备,在大多数情况下,开发商在住房建设过程中没有考虑用户安装太阳能的需求,而是用户后期自主安装。太阳能管线与已存在管线的协调,是我们水暖设计的考虑重点。在以前的设计安装中,太阳能连接管材选用镀锌钢管,现在普遍选用塑料管。安装方法也是排卡固定的方法:一般六层住宅楼的卫生间内,太阳能管道安装在一面墙上,基本被占用至少650mm至750mm宽的面积,如果用塑料管还会出现十几根管道并排却七扭八歪,极其凌乱从而影响美观。笔者认为以下做法可以解决上面的问题:在卫生间适当位置设一根DE110排水塑料管(除了做排水立管外另做),管内部可以传入各户的太阳能热水器的上水管和溢流管(一定不要留有接头),在立管每层适当高度(约距地300mm)设置一个检查口以便向外引管,接喷头或其他用水处,因此检查口的方向应根据引出管具体走向而具体定;这种做法上水管和溢流管采用一般铝塑复合管,安装也比较简单方便,即使需要更换管道从大管中抽出也不难更不会影响其他住户。
3.总结
厨房和卫生间的水暖设计是住房设计的重中之重。本文以此两处的水暖设计为例,探讨了在总体设计中所必须考虑的要点,并以宏观角度提出了设计方案制定过程中的注意事项。
【参考文献】