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畢業設計(論文)建筑保溫的探索分析
畢業設計(論文)原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業設計(論文),是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名:日期:指導教師簽名:日期:使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業設計(論文)的規定,即:按照學校要求提交畢業設計(論文)的印刷本和電子版本;學校有權保存畢業設計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務;學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名:日期:
學位論文原創性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名: 日期:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名: 日期:年月日導師簽名:日期:年月日
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指導教師評閱書指導教師評價:一、撰寫(設計)過程1、學生在論文(設計)過程中的治學態度、工作精神□優□良□中□及格□不及格2、學生掌握專業知識、技能的扎實程度□優□良□中□及格□不及格3、學生綜合運用所學知識和專業技能分析和解決問題的能力□優□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學性;技術線路的可行性;設計方案的合理性□優□良□中□及格□不及格5、完成畢業論文(設計)期間的出勤情況□優□良□中□及格□不及格二、論文(設計)質量1、論文(設計)的整體結構是否符合撰寫規范?□優□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文(設計)任務(包括裝訂及附件)?□優□良□中□及格□不及格三、論文(設計)水平1、論文(設計)的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意?設計是否有創意?□優□良□中□及格□不及格3、論文(設計說明書)所體現的整體水平□優□良□中□及格□不及格建議成績:□優□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內畫“√”)指導教師:(簽名)單位:(蓋章)年月日
評閱教師評閱書評閱教師評價:一、論文(設計)質量1、論文(設計)的整體結構是否符合撰寫規范?□優□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文(設計)任務(包括裝訂及附件)?□優□良□中□及格□不及格二、論文(設計)水平1、論文(設計)的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意?設計是否有創意?□優□良□中□及格□不及格3、論文(設計說明書)所體現的整體水平□優□良□中□及格□不及格建議成績:□優□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內畫“√”)評閱教師:(簽名)單位:(蓋章)年月日咸陽職業技術學院高職土建類專科畢業論文(設計)教研室(或答辯小組)及教學系意見教研室(或答辯小組)評價:一、答辯過程1、畢業論文(設計)的基本要點和見解的敘述情況□優□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況□優□良□中□及格□不及格3、學生答辯過程中的精神狀態□優□良□中□及格□不及格二、論文(設計)質量1、論文(設計)的整體結構是否符合撰寫規范?□優□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文(設計)任務(包括裝訂及附件)?□優□良□中□及格□不及格三、論文(設計)水平1、論文(設計)的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意?設計是否有創意?□優□良□中□及格□不及格3、論文(設計說明書)所體現的整體水平□優□良□中□及格□不及格評定成績:□優□良□中□及格□不及格教研室主任(或答辯小組組長):(簽名)年月日教學系意見:系主任:(簽名)年月日目錄摘要 頁共13頁摘要減少建筑物室內熱量向室外散發的措施,對創造適宜的室內環境和節約能源有重要作用。建筑保溫主要從建筑外圍護結構上采取措施,同時減少建筑物室內熱量向室外散發的措施,對創造適宜的室內熱環境和節約能源有重要作用。建筑保溫只要從建筑外圍護結構上采取措施,同時還要從房間朝向,單體建筑的平面和體型設計,以及建筑群的總體布置等方面加以綜合考慮。關鍵詞:熱量散發節能建筑保溫前言從20世紀80年代開始,中國步入高速發展的時期,隨著社會經濟和現代科技不斷進步,從而帶動了整個社會的發展,每行每業都受到科技進步的影響,當然,建筑行業也不例外。現代建筑行業隨著科學技術的進步,一些新的建筑材料,施工工藝也在不斷的投入到建筑產品的生產過程中來。這些新的材料,施工工藝的應用加速了建筑行業跟隨低碳生活,節能減排的這一全球發展趨勢的步伐。在建筑行業中,這些新的建筑材料.新的施工工藝已經普遍應用到建筑產品的生產過程中,并且技術應用已經比較成熟,符合人們低碳生活的理念,國家節能減排的要求。建筑產品的節能保溫就是這一變化中比較成熟的代表。雖然建筑保溫這一技術已經普遍應用,但隨著這一技術的不斷的應用也在不斷發現新的問題,本論文就現在建筑保溫的材料、施工方面一些好的經驗,和存在的問題通過調查研究,做出一些有益探討。建筑保溫的探索分析第一章 建筑保溫的發展歷史及現狀1. 1 建筑保溫的發展歷史20世紀70年代后,國外普遍重視保溫材料的生產和在建筑中的應用,力求大幅度減少能源的消耗量,從而減少環境污染和溫室效應。國外保溫材料工業已經有很長的歷史,建筑節能用保溫材料占絕大多數,如美國從1987年以來建筑保溫材料占所有保溫材料的81%左右,瑞典及芬蘭等北歐國家80%以上的巖棉制品用于建筑節能。國外一些發達國家早在上世紀70年代末就開始了建筑節能的工作,強制建筑業在新建建筑中執行節能標準。
美國在1975年第一次頒布了ASHRAE(美國采暖、制冷劑空調工程協會)90~75新建筑物設計節能標準。以此為基礎,1977年12月美國正式頒布了《新建筑物結構中的節能法規》,并在45個州內收到很明顯的節能效果。美國國家能源局、標準局及全國建筑法規和標準大會,不斷在建筑節能設計等方面提出新的內容,每5年便對ASHRAE標準進行一次修訂。
發達國家對建筑節能的重視和采取的一些行之有效措施,取得了巨大的成效,使這些國家的建筑能耗大幅度下降。如丹麥1985年比1972年采暖面積增加了30%,但采暖能耗卻減少了318萬噸標準煤,采暖能耗占全國總能耗的比重也由39%下降為28%;美國自從制定和執行節能標準至今已節約了大量資金耗費,估計到2011年,在此基礎上又節約430億美元。由此可見,國外的建筑節能法規30多年來取得了顯著的社會效益和經濟效益。建筑節能不僅僅靠建筑節能法規的頒布執行,它的實現還涉及一個龐大的產業群體,其中保溫隔熱材料與制品是影響建筑節能的一個重要因素。建筑保溫材料的研制與應用越來越受到世界各國的普遍重視,新型保溫材料正在不斷地涌現。從建筑保溫材料的材質和品種上看,國內外對以聚苯乙烯為主要原料的保溫材料研究相對廣泛。雖然聚苯板做為保溫材料在使用中具有良好的保溫效果,但由于板材的特點使得聚苯板在施工中與主體聯接時是以點固定為主、面固定為輔,板材之間要進行必要拼接、粘結,不適應外形較復雜建筑物的保溫,施工工藝較復雜,綜合成本高。同時,由于聚苯板的憎水性與常規的親水性材料不適應,導致其面層以外的后續施工質量不易保證,容易出現面層砂漿開裂、脫落、空鼓等質量問題,對建筑物的外裝飾如面磚、涂料的使用或施工構成很大制約。不定形的漿體保溫材料可以克服板材類的這些不足,因此它構成了建筑保溫隔熱材料的重要組成部分。歐美發達國家在漿體保溫材料的研究與應用方面起步較早,技術較為成熟,在研究和應用上以卓有成效。目前,發達國家在漿體保溫材料研制開發方面,是以輕質多功能復合漿體保溫材料為主。此類漿體保溫材料的各項性能較傳統漿體保溫材料明顯提高,如具有較低的導熱系數和良好的使用安全性及耐久性等。同時,這類復合漿體保溫材料又具有優異的功能性,如無氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫復合漿體保溫材料、超輕質全憎水硅酸鈣漿體保溫材料等,可以滿足不同使用條件的要求。此外,國外非常重視保溫材料工業的環保問題,積極發展綠色保溫材料制品,從原材料準備(開采貨運輸)、產品生產及使用和日后的處理問題,都要求最大限度節約資源和減少對環境的危害。保溫材料工業是國外資源重新回收利用的一個很成功的典型。第二章 建筑保溫現應用較廣的一些施工工藝及材料2.1我國建筑保溫的現狀我國傳統建筑保溫隔熱性能普遍較低,以多層建筑為例,外墻的單位建筑面積耗能為氣候條件接近的發達國家的4~5倍,屋頂是2.5~5.5倍,外窗是1.5~2.2倍,門窗空氣滲透率要高出3~6倍。我國傳統民用建筑99%都屬于高能耗建筑。隨著我國建筑節能政策的頒布和實施,建筑保溫隔熱才逐步受到重視。經過近20年的發展,我國建筑屋面、門窗、外墻和地面等建筑部位的保溫隔熱技術取得長足進步,逐漸形成品種比較齊全、初具規模的保溫隔熱材料的生產和技術體系。相應標準和規范的頒布,為保溫隔熱材料在建筑節能中的應用提供了依據,同時也推動了建筑保溫隔熱技術的發展。第三章 建筑保溫現應用較廣的一些施工工藝及材料3.1建筑保溫的一些常見材料 在建筑上,習慣將用于控制室內熱量外流的材料叫做保溫材料,防止室外熱量進入室內的材料叫做隔熱材料。保溫隔熱材料統稱為絕熱材料。常用的保溫絕熱材料按其成分可分為有機,無機兩大類。按其形態又可分為纖維狀.多孔狀.(微孔.氣泡).粒狀.層狀等多種。①礦物棉是以工業廢料廢渣為主要原料,經融化,用噴吹法或離心法而制成的棉狀絕熱材料,巖棉是以天然巖石為原料制成的礦物棉,常用巖石如玄武巖.灰綠巖.角山巖等特點:礦物棉及其制品是一種優良的保溫材料,已有100年的使用歷史,其質輕,保溫.隔熱.吸聲.化學穩定性好.不燃燒.耐腐蝕.并且原料來源豐富,成本較低。主要用途:其制品主要用于建筑物的墻壁.屋頂天花板等處的保溫絕熱和吸聲,還可制成防水氈和管道的套管。②玻璃棉及其制品玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃熔融后制成的一種纖維狀材料,它包括短棉和超細棉兩種。特點:在高溫低溫下能保持良好的保溫性能,具有良好的彈性恢復力,具有良好的吸音性能對各種聲波噪音均有良好的吸音效果化學穩定性好,無老化現象長期使用性能不變,產品厚度,密度和形狀可按用戶要求加工。主要用途:短棉主要制成玻璃棉氈,卷氈,用于建筑物的隔熱和隔聲,通風,空調設備的保溫,隔聲等。超細棉主要制成玻璃棉板和玻璃棉套管,用于大型錄音棚,冷庫,倉庫,船舶,航空,隧道以及房建工程的保溫,隔音,還可用于供熱,供水,動力等設備管道的保溫。③硅酸鋁棉及其制品硅酸鋁棉即直徑3~5μm的硅酸鋁棉纖維,又稱耐火纖維,是以優質焦寶石,高純氧化鋁,二氧化硅等為原料,選擇適當的工藝處理,經電阻爐融融噴吹或甩絲,使化學組成與結構相同與不同的分散材料進行聚合纖維化制得的無機材料,是當前國內外公認的新型優質保溫絕熱材料。特點:具有高耐火性,電絕緣性和絕熱性,是重要的防火.絕熱和保溫材料。主要用途:主要用于機械傳動,制動以及保溫,防火,隔熱,防腐,隔音,絕緣等方面,其中較為重要的是汽車化工,電器設備,建筑業等制造部門。3.2 建筑保溫的一些施工工藝在我國,由于建筑圍護結構的保溫隔熱水平差。采暖系統的熱效率低,我國單位建筑面積采暖能耗為氣候條件相近的發達國家的3倍左右。《熱工規范》和《節能標準》實施后,研制并開發了多種節能型墻體,如粘土空心磚、混凝土空心砌塊等。以及復合墻體。復合墻體的基層墻體可為傳統的粘土實心磚、混凝土墻等,也可為新型的粘土空心磚、混凝土空心砌塊等。所采用的輕質高效保溫材料有膨脹聚苯乙烯、擠塑聚苯乙烯、巖棉、玻璃棉等。
一、外墻內保溫
外墻內保溫是將保溫材料置于外墻體的內側。它的優點在于:1)它對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不甚高。紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求,取材方便;2)內保溫材料被樓板所分隔,僅在一個層高范圍內施工,不需搭設腳手架。但是,在多年的實踐中。外墻內保溫也顯露出一些缺陷,如:1)許多種類的內保溫做法,由于材料、構造、施工等原因,飾面層出現開裂;2)不便于用戶二次裝修和吊掛飾物;3)占用室內使用空間;4)由于圈梁、樓板、構造柱等會引起熱橋。熱損失較大;5)對既有建筑進行節能改造時,對居民的日常生活干擾較大。
二、外墻夾心保溫
外墻夾心保溫是將保溫材料置于同一外墻的內、外側墻片之間,內、外側墻片均可采用傳統的粘土磚、混凝土空心砌塊等。因此,1)這些傳統材料的防水、耐候等性能均良好,對內側墻片和保溫材料形成有效的保護,對保溫材料的選材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用;2)對施工季節和施工條件的要求不十分高,不影響冬期施工。近年來,在黑龍江、內蒙古、擴肅北部等嚴寒地區得到一定的應用。由于在非嚴寒地區,此類墻體與傳統墻體相比尚偏厚,且內、外側墻片之間需有連接件連接,構造較傳統墻體復雜以及地震區建筑中圈梁和構造柱的設置,尚有熱橋存在。保溫材料的效率仍然得不到充分的發揮。
三、外墻外保溫
近年來,隨著我國節能工作的不斷深入,節能標準的提高,用于外墻外保溫的材料和技術不斷改進,外墻外保溫由于其優越性而日益受到人們的重視。對比其它外墻保溫技術,它有以下優點:
1.適用范圍廣
外保溫不僅適用于北方需冬季保溫地區的采暖建筑,也適用于南方需夏季隔熱地區的空調建筑;既適用于新建建筑,也適用于既有建筑的節能改造。
2.保溫效果明顯
由于保溫材料置于建筑物外墻的外側,基本上可以消除在建筑物各個部位的“熱橋”影響。從而充分發揮了輕質高效保溫材料的效能,相對于外墻內保溫和夾心保溫墻體,它可使用較薄的保溫材料,達到較高的節能效果。
3.保護主體結構
置于建筑物外側的保溫層,大大減少了自然界溫度、濕度、紫外線等對主體結構的影響。隨著建筑物層數的增加。溫度對建筑豎向的影響已引起關注。國外的研究資料表明,由于溫度對結構的影響,建筑物豎向的熱脹冷縮可能引起建筑物內部一些非結構構件的開裂,外墻采用外保溫技術可以降低溫度在結構內部產生的應力。
4.有利于改善室內環境
外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能,而且增加了室內的熱穩定性。它在一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕,提高了墻體的防潮性能,可避免室內的結露、霉斑等現象,因而創造了舒適的室內居住環境。
5.擴大家內的使用空間
與內保溫相比,采用外墻外保溫使每戶使用面積約增加1.3—1.8m2。
6.利于舊房改造
目前,全國有許多既有建筑由于外墻保溫效果差,耗能量大,冬季室內墻體結露、發霉,居住環境差。采用外墻外保溫進行節能改造時,不影響居民在室內的正常生活和工作。
7.便于豐富外立面
在施工外保溫的同時,還可以利用聚苯板做成凹進或凸出墻面的線條,及其它各種形狀的裝飾物,不僅施工方便。而且豐富了建筑物外立面。特別對既有建筑進行節能改造時,不僅使建筑物獲得更好的保溫隔熱效果,而且可以同時進行立面改造,使既有建筑煥然一新。近年來,在北京、沈陽、哈爾濱、蘭州等地,許多建筑相繼采用外保溫墻體,取得了許多經驗。北京裕京花園的外保溫墻體,自1993年建成后,至今己七年之久,保溫效果良好,墻面無裂縫出現,還利用外保溫做成許多裝飾線腳,受到業內人士的矚目。
四、我國現有主要的外墻外保溫技術
1.膨脹聚苯乙烯板加薄層抹灰并用玻璃纖維加強的做法
這是目前在我國使用最多的一種外保溫墻體,其中聚苯板在基層墻體上的固定方式有三種:1)采用粘結膠漿固定;2)采用機械固定物固定;3)以上兩種固定方式的結合。這種做法有如下的優越性:1)由于它在歐洲及美國已沿用了近三十年,在美國已建成的建筑高達44層,因此。此項技術已形成體系,粘結層、保溫層與飾面層可配套使用,有較多成熟的技術文件;2)由于保溫材料采用膨脹聚苯乙烯,其價格不十分昂貴,使整個系統價格適中。便于用戶接受;3)無復雜的施工工藝,一般施工單位經過簡短培訓后,便可掌握施工要領,便于技術的推廣;4)它集保溫、防水和裝飾功能于一體,具有多功能性;5)整個系統具有較強的耐候性、良好的防水和水蒸氣滲透性能;6)有多種顏色和紋理的面層涂料可供選擇,與整個系統配套使用。目前。這種做法在北京、東北等地已得到廣泛的應用,北京裕京花園、臥龍花園、建設部丙八、丙十樓的改造等許多工程,均采用了這種做法。但是,由于白蟻對膨脹聚苯乙烯的侵害,在有白蟻的地區不可使用;由于其對施工的環境溫度要求為4℃,不適合冬期施工。
2.采用擠塑聚苯乙烯為外保溫材料的墻體
擠塑聚苯乙烯是近年來發展起來的一種新型保溫材料。目前,擠塑聚苯乙烯與茶層墻體的固定方式主要采用機械固定件。這種材料的優點在于:1)擠塑聚苯乙烯具有致密的表層及閉孔結構內層。其導熱系數大大低于同厚度的膨脹聚苯乙烯,因此具有較膨脹聚苯乙烯更好的保溫隔熱性能。對同樣的建筑物外墻,其使用厚度可小于其它類型的保溫材料;2)由于內層的[刀孔結構。因此它具有良好的抗濕性,在潮濕的環境中,仍可保持良好的保溫隔熱性能;3)適用于冷庫等對保溫有特殊要求的建筑,也可用于外墻飾面材料為面磚或石材的建筑,4)由于擠塑聚苯乙烯與基層墻體的固定方式土要采用機械固定件。在冬季可照常施工。目前。在北京、江蘇等地區都有采用這種材料做為外墻外保溫的建筑,如北京新東方廣場、中國銀行等大型的公共建筑。但擠塑聚苯乙烯的價格尚偏高,因此適用于檔次較高的建筑。其施工工藝和節點構造尚有待于進一步完善。
3.采用單面鋼聳網架聚苯板的外墻外保溫
這是近年來發展起來的、用于現澆混凝土建筑中的一種外墻劉、保溫體系。它有以下優點:1)這種體系在施工時。是將鋼絲網架聚苯板置于將要澆注的外墻外模的內側,外保溫板和墻體一次成活,拆模后保溫板與墻體合而為一,因此節省了人力、時間以及安裝費用;2)所選用的鋼絲網架聚苯板塊大、質輕,易于施工;3)施工操作易掌握。冬季可照常施工;4)聚苯板外側掛有鋼絲網,外飾面可用面磚。目前,此體系主要用于現澆混凝土多、高層住宅,它的構造節點、安裝工藝等還有待于進一步完善。
4.保溫膏料用于外墻外保溫
近年來,保溫膏料也開始應用于建筑外墻外保溫。它的優點在于:1)保溫膏料的粘結層、保溫層與裝飾層已形成體系,便于配套使用;2)保溫漿料用于外墻外保溫時,對基層墻體平整度要求不高,易于在各種形狀的基層墻體上施工;3)施工工藝比較簡單,操作易掌握;4)有些保溫槳料的材料中采用回收廢聚苯顆粒作為輕骨料,節能利廢,有利于保護環境;5)可用于修補墻體抹灰面層的裂縫。目前,北京地區已有多幢多層建筑外墻外保溫采用了保溫膏料,如現代文學館等。但是,保溫膏料外墻外保溫的節點構造、施工工藝等還有待于進一步完善。
以上幾種外墻外保溫技術,由于采用的材料與施工工藝有所不同,因此各自的適用范圍也不盡相同。使用中。應根據所設計的建筑的造價、地理位置等各方面的因素進行選擇。第四章 建筑保溫方面現存在的一些問題4.1建筑保溫方面現存在的一些問題1、粘貼方式在《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》標準中要求,EPC聚苯板本身的拉拔強度≧0.01mpa;黏結砂漿與EPC聚苯板的(常溫常態、耐水、耐凍融)黏結強度≧0.01mpa;當粘貼面積≧40%時,結構墻與EPC聚苯板間的黏結力達到40kn/㎡.由此可見,除了EPC聚苯板與黏結砂漿的性能外,粘貼面積也是很重要的一個因素,粘貼大小會直接影響保溫系統的安全。目前,一般標準上提供的粘貼方式有“點粘法”和“滿粘法”兩種,其中“點粘法”適合平整度不好的基層“滿,粘法”現實的保溫基面的平整度絕大部分都不是很好,偏差達20毫米~30毫米的屢見不鮮。標準88j2-9中用“界面劑1:3砂漿”進行找平需要商榷,其原因涉及現場配制用的水泥和沙子的質量狀況以及立面墻上涂抹的砂漿的養護情況。通過實驗發現,不論是采用1:1、1:2、或1:3的水泥砂漿,其與混泥土的拉拔強度很不穩定,平均強度很難達到0.04mpa以上,相對外墻外側保溫專用黏結砂漿去找平,價格很難讓顧客接受因此在基層上去找平實際上不可取。實際上,100%全粘也沒必要。對膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統而言,其安全性的影響因素主要來自負風壓作用。根據《建筑結構荷載規范》中有關負風壓計算結果,最大負風壓黏結力相比實際上是非常小的。當粘貼面積到達40%時,安全系數能達
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