建筑节能研究3篇

时间:2022-12-21 11:15:06

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建筑节能研究3篇

建筑节能研究篇1

随着医疗机构体制改革的不断深化和社会健康水平的提高,对于优质病房的需求也在不断增加,大中型医疗机构的门诊量和住院人次持续提高,在有限的占地面积上高层医疗建筑逐步拔地而起,其整体能耗也呈上升趋势。为了节能降耗,医院后勤管理应充分了解高层医疗建筑的功能特点和用能情况,科学合理地统计和分析各能耗系统数据,并根据高层医疗建筑内的实际运行情况,有针对性的采取有效且经济的节能管理措施。高层医疗建筑不仅是医疗机构的诊疗中心,而且是医疗机构优化节能管理的重要突破点。因此,将高层医疗建筑的节能列为大中型医疗机构节能的重点任务,并积极采用科学合理的节能管理方法不断降低高层医疗建筑的整体能耗,是发展绿色节能型医院的必由之路。

1高层医疗建筑的用能概况

1.1高层医疗建筑的特点

高层医疗建筑具有以下特点:楼层高体量大、功能布局复杂、用能人员复杂,医疗设备众多、用能设备特殊、综合管道长且复杂、单体能耗高、能耗主要涉及水、电、医用气体等。以我院外科楼为例,地上26层,地下3层,楼高99.9m,建筑面积约7.8万m2,占全院现有建筑面积的47.2%。其中7~26层为标准层,各层病房布局基本一致;6层以下功能布局较为复杂,主要包括手术室、ICU、供应室、中心药房、病理科、输血科、超声科、消控中心、CT和MRI检查室等。该单体建筑的能耗约占全院总能耗的50%左右。因此,该建筑成为我院节能工作的重点。

1.2高层医疗建筑能耗的主要类型

高层医疗建筑的主要能耗类型是电能,其中空调系统、电梯系统、热水系统、照明系统、大中型医疗设备、信息中心和监控安防系统等都是用电量较高的系统。因此,用能单位管理人员准确分析高层医疗建筑的用电情况是提高节能降耗成效的重要基础。以我院外科楼为例,能耗第一的是空调系统,约占全楼能耗的45%左右。空调系统能耗受天气因素的影响较大,每年7—10月是空调能耗高峰时段。能耗第二的是电梯系统,能耗第三的是大型医疗设备(包括CT、MRI和供应消毒清洗设备等),然后是热水系统和照明系统。热水系统主要采用太阳能+空气能热泵的组合模式。在高层医疗建筑中,水也是重要能耗类型之一,如生活用水、公共卫生用水、中央空调冷却水、供应中心清洗消毒用水等都会消耗大量的水资源。

1.3高层医疗建筑高能耗的主要因素

1.3.1制度和管理因素

医疗机构虽有各种工作流程和管理制度,但在高层医疗建筑管理方面仍不完善,如缺乏针对高层医疗建筑的专项管理制度或节能措施,缺少针对高层医疗建筑的综合管理系统或平台。高层医疗建筑各用能系统的运行效率和管理水平偏低。经巡查发现,临床或医技等科室依然不够重视节能工作,医院也缺乏有效监督和管理手段,节能工作难以有效推进。

1.3.2人员和设备因素

由于高层医疗建筑的复杂性,其内部各能耗系统大都有别于低层建筑,所以其所对应的管理和维护人员的专业水平应与之相匹配。但临床常发现医疗机构各能耗系统的管理或维护人员专业水平偏低,特种设备或专用设备维护和管理的相关知识储备不足,用能设备未能在高效运行的情况。此外,高层医疗建筑内部用能人员复杂多样,加上相关节能宣传不到位,职工、患者及家属未能积极参与节能相关活动。

1.3.3运行和使用因素

由于高层医疗建筑的能耗系统多样且复杂,常会出现空调系统、电梯系统、热水系统等使用不合理的现象,或未根据实际情况及时调整各个能耗系统的运行方式。除了空调系统本身的技术问题,使用者个人习惯有可能并不能使系统发挥很好的作用或者会对系统造成损害,降低系统的使用寿命[1]。

1.3.4维护和保养因素

高层医疗建筑的地下室、设备层和屋面等区域的主要设施和高功率动力设备维修保养不及时会造成用能设备低效运行。如空调机组中高扬程的冷冻水泵、循环水泵、加压水泵等,时常发现这些高功率设备出现滴水不止或者“带病”运行的情况。空调管道及其阀门等保温层被损坏或缺失时,维护人员的视而不见或者未及时上报,导致维修保养不及时。

2高层医疗建筑主要节能管理措施

2.1降低高层医疗建筑空调系统能耗

2.1.1合理调节空调系统的运行模式

在高层医疗建筑的中央空调系统管理中,应加强对系统温度的控制和管理。由于中央空调系统中水温每发生1℃的变化就会对能耗产生3%左右的影响[2],所以在空调运行过程中,可根据高层医疗建筑楼内环境温度的变化来控制空调相关阀门的开启度,采用温度或流量等合理的调节方式来控制空调系统的运行,以减少能源的损耗。同时,运维人员应充分掌握高层医疗建筑在不同季节、不同天气情况下的室内温度变化情况,并准确对空调系统工况进行调节,特别是在季节交替的过渡阶段,合理设置空调系统的出水温度,在保证高层医疗建筑楼内舒适度的前提下,有效实现节能节电的目的。

2.1.2科学设置空调系统使用时间和温度

医院的管理和维护人员应充分了解高层医疗建筑楼内各科室各区域的空调使用时间段和温度需求,对不同区域的空调系统,合理设置不同的空调温度和开关机时间,通过不断优化空调系统的使用时间和温度来节约能耗,同时,积极建议各部门,在下班前30min左右提前关闭空调,充分利用余温来保持室内环境温度,以有效减少能耗。另外,在春秋季和夜间,应根据室外环境温度来合理控制空调的运行,在不影响舒适的情况下尽量减少对空调的使用。

2.1.3落实空调性能评估和维护保养工作

管理单位和运维单位应定期组织专业人员对中央空调性能进行评估,保障空调系统处在正常的工况范围内。定期组织运维人员对空调系统进行全面的检修维护,在不影响高层医疗建筑内部正常医疗工作的情况下,对高层医疗建筑内的空调主机、风机盘管、滤网、冷却塔、过滤器、冷水管道、保温层等进行维护保养,便于保证空调系统能够在良好的工况下运行。这是实现节能降耗的重要方法。

2.2合理控制高层医疗建筑的新风和排风系统

高层医疗建筑中的暖通方面管理人员在保持空调正常运行和高层建筑内部风平衡的基础上,需积极采用智能化、信息化的控制系统,科学合理地控制新风机组和排风机的运行,同时,加强与临床医技科室的沟通交流防止各病区和科室的外窗开启,以减少无组织新风,有利于减少房间内冷凝水的形成和降低空调通风系统的整体能耗。

2.3降低高层医疗建筑电梯系统能耗

2.3.1优化电梯的运行方式

在高层医疗建筑的电梯管理中,由于电梯多样且功能需求不同,主要采用分散+群控管理方式。医院的电梯管理人员应根据高层建筑内电梯实际运行情况进行合理分析,并不断优化运行参数,以达到节能降耗的目的。以我院外科楼的电梯系统为例,裙楼有4部电梯主要是采用分散管理方式,而主楼部分的12部高层电梯主要是采取群控管理。群控管理措施如下:(1)在电梯运行期间,保证至少有1部电梯做为手术专用梯,随时待命;(2)上班高峰阶段(7:00~8:30),上行人流量大,采用上行优先模式来控制电梯运行,主要保障医护人员或患者先上病区;(3)下班阶段(17:00~18:30),下行人流量大,则应将电梯系统控制模式转为下行优先;(4)在电梯运行过程中,逐步优化设置电梯停靠楼层;(5)运行高峰期安排专门的电梯司机管理电梯开启,尽量减少电梯启停频次,避免超载或空载,降低高层电梯的能耗;(6)此外,医院的电梯维保人员通过不断对电梯系统运行方式的优化控制在满足医护人员、患者及家属使用需求的同时降低电梯能耗。

2.3.2合理改造电梯系统

在相同条件下,安装节能反馈装置的电梯可节能30%左右,老旧电梯能耗约为新电梯的2倍[3]。因此,在保障电梯安全性和政策允许的条件下,医疗机构可对高层医疗建筑内的电梯系统进行优化改造,如安装节能反馈装置,替代制动电阻运行,将原来消耗在制动电阻上的电能回馈到电网中使用,降低电梯能耗,对于高层建筑的电梯节能效果更加显著。

2.3.3其他方法

加强院区内电梯节能宣传,提倡短距离和低楼层不乘坐电梯,尽可能减少电梯的使用。周末或节假日等人流量少的时间段,电梯使用率明显降低,高层医疗建筑的电梯管理人员应结合人流量变化情况,合理关闭部分电梯,以减少电梯能耗。

2.4降低高层医疗建筑照明系统的电气损耗

在高层医疗建筑中,选择优质的节能灯具不仅节能效果显著、使用寿命长,还可以提高使用安全系数。因此,为了使高层楼宇建筑的照明系统达到节能电气的目的,相关管理人员必须利用科学知识选择优质的照明灯具,保证照明灯具的使用寿命以及安全性能,降低高层楼宇建筑照明系统的电气损耗,节约高层楼宇建筑的电气损耗[4]。此外,在楼梯道应尽量采用人体感应或延迟感应开关等智能的照明控制装置,以减少能源的浪费。以我院外科楼为例,楼内灯具均为LED灯,同时在楼内安装BA控制系统,对公共区域的照明系统进行智能化控制,根据各科室的使用需求和天气情况,优化照明系统的启闭时间段,最大限度降低照明系统的用电能耗。

2.5合理控制变压器负载率,降低电能损耗

选择变压器应遵循低损耗、高功率的原则,即提高变压器的运行效率,降低总能耗。据统计,每年因变压器造成的电能损耗占所有电能损耗的50%左右,所以应该重视配电变压器的运行工况。特别是高层医疗建筑内,变压器数量多,总负荷大,应尽可能地避免大马拉小车和小马拉大车的情况,用电负荷大的设施设备等尽量靠近变压器。同时,需根据高层医疗建筑各区域的运行情况和季节变化,通过合理节能设置,有效的控制各变压器负载率,使其保持在高效区域运行(75%~85%的负载率),有效降低运行中变压器的电能损耗。

2.6科学管水、用水,助力节能发展

高层医疗建筑由于楼层高,管道水压力大,所以应特别注意各用水分区的水压控制,杜绝超压出水。医院后勤管理人员应定期组织专业人员对各分区的冷热水系统的干管和支管进行压力测试,对于出现超压的区域,积极采取支管减压措施,或者在必要的部位上设置减压装置,因地制宜地采取调压节流措施。这是一项特别有效的节水、节能措施。此外,应提高对雨水的回收利用,雨水经过沉淀和净化处理成为中水后,可用于高层建筑周边的绿化浇灌、马路冲洗等,以减少水资源的浪费。

2.7多方位落实节能宣传,提升节能意识

从“节约每一度电,节约每一滴水,节约每一张纸”做起,让节能意识深入医院的每一个角落。特别是高层医疗建筑,来院就医人员密集且复杂,医疗机构可以在就诊人员首次就诊时,结合医院的相关就诊流程、指南等以宣传手册或者短信推送的形式进行节能宣传。同时,可通过宣传屏、医院官网平台、手机APP平台等进行节能知识的宣传和培训,还可定期开展绿色节能活动,不断提高广大职工和就医者的节能意识,为医院的节能降耗助力。

3小结与展望

由于医疗机构的特殊性,高层医疗建筑的节能降耗既是重点方向,又是一项复杂且开展难度较大的工作。为了不影响医疗工作的正常运行,在高层医疗建筑内开展节能工作之前应根据各区域功能布局和用能情况,进行详细的节能规划和工作分解,进行可行性、安全性和经济性分析,然后逐项分步实施高层医疗建筑整体的节能降耗工作。在高层医疗建筑的管理和运维过程中,应注重完善针对高层医疗建筑的管理制度,建立长效机制;持续开展各类型用能设施的用能监测和节能分析,不断优化设备运行方式;科学合理地设置高层建筑能耗控制管理措施;积极探索和开展符合医疗机构自身需求的能源管理模式;通过智能化、精细化管理高层医疗建筑来实现节能降耗的目的,促进医疗机构向绿色低碳节能方向发展。

作者:黄海斌 陈永秀 郑建华 单位:福建省肿瘤医院

建筑节能研究篇2

1寒冷地区气候现状

根据《民用建筑热工设计规范》(GB50176—2016)的规定,我国的建筑热工设计可划分为5个地区,包括严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区。其中,寒冷地区主要气候特征为冬夏时间较长,春秋时间较短,全年温差较大,冬季较为干燥,夏季较为湿润。一般而言,寒冷地区多数干旱少雨,年降雨天数不足百天,且降水量相比南方较少,全年太阳辐射较强。在进行寒冷地区的建筑节能设计时,应充分考虑气候因素,并结合相关规范标准,确保建筑满足节能要求。

2外窗节能设计策略

外窗不仅能够配合外墙优化建筑自身的保温隔热效果,还能协调建筑与周边环境的关系,是提升建筑室内外沟通的主要桥梁。寒冷地区具有冬夏持续时间长的特点,因此外窗的保温隔热作用显得尤为重要。建筑外窗的主要功能是在获取足够日光照射的前提下,保障房屋得到相应的太阳辐射,同时有效减少不必要的热量流失,通过降低渗透量、削减传热量以及减少太阳辐射为基础进行节能工作。因此,在设计建筑外窗时,一般要满足传热系数以及遮阳系数这2项要求,采用节能技术优化外墙的节能效果[1]。(1)要注意外窗玻璃的材质与施工工艺。寒冷地区对外窗玻璃保温要求更加严格,不仅要求具备良好的保温性能,同时还要兼顾透光率,从而最大程度利用太阳能,有效降低寒冷地区建筑内部的寒冷负荷。夏天外窗需要阻挡过强的太阳辐射,降低太阳辐射的透窗率,否则就会导致室内气温不断上升,增加空调的负荷。因此,在寒冷地区,为了有效保障外窗玻璃的节能效果,应加强遮阳措施与采光设施,同时根据不同季节的要求,保障两者之间能够相互协调。由于外窗玻璃还需要传递热阻,平衡热阻与透光性之间的关系,因此需要重点关注热工指标,以选取最适合当前环境的外窗玻璃。(2)要注意选择合适的外窗框。受外窗热阻影响,外窗玻璃的固定和支撑结构也要根据实际情况进行优化改良,在保证不改变窗框受力强度的前提下,有效减少导热系数。一般情况下,影响窗框自身热阻的因素主要有2个,一是导热系数,二是隔热腔室的相关设置。传统工艺中,木制窗框导热系数较小,容易受到腐蚀且稳定性较低,因此部分窗框材料采用塑料代替。现代建筑中的窗框材料一般采用钢制或者铝制材料,这类材料热传导性能较好,但并不能单独作为窗框节能材料,需要采用喷塑技术提升其他窗框部分的热阻。隔热墙类窗框较为常见的为聚氯乙烯(PolyvinylChloride,PVC)塑料材质,空腔断面一般分为单腔、双腔以和三腔几种结构形式。其中,三腔热阻能力最强、成本较高,适用于冬季寒冷地区的建筑[2]。而单腔不具备良好的节能效果且不便安装五金件,因此在寒冷地区建筑中不宜采用。(3)要注意外窗自身的气密性。窗户的主要作用是阻止空气渗透,而渗透主要发生在窗扇、窗框之间的位置。如果窗户质量较差,就会造成窗扇与窗框之间的密封性不足,尤其在未使用泡沫绝热密封的前提下,很容易产生空气渗漏现象。为了保障寒冷地区建筑自身的节能保温效果,需要严格控制门窗缝隙,保障窗框质量,降低室内热量耗损,有效减少冷空气的渗透。为了达到这个目的,需要从以下4个层面综合考虑。第一,要注意选择符合建筑要求的窗型,受寒冷地区气候影响,应优先考虑固定窗,然后再考虑平开窗与推拉窗。虽然平开窗比推拉窗造价更高,但是由于其接缝技术更加严密,通风面积更大,工艺要求更高,因此整体气密性优于推拉窗。第二,要注意改进外窗的密封材料,重视密封条抗老化作业,且密封尺寸要符合沟槽尺寸,以免降低密封性。第三,要重视窗框和窗洞之间的衔接设计,避免使用水泥砂浆进行填充。水泥会随着温度变化产生开裂或者透空,导致外窗气密性降低,因此一般采用发泡材料以及密封膏进行密封处理。第四,提升组件之间的精密度,选择更加优质的配件,增加各个部件之间的衔接量,从而达到有效的密封效果。(4)要重点关注窗墙面积比。窗墙面积比需要兼顾保温性和太阳辐射热2个层面,它会随着建筑类型差异而发生变化。一般来说,公共建筑与商业建筑外窗面积较大,居住建筑外窗面积则较小,主要为了保障寒冷地区冬季的室内温度,这是基于当前建筑对于艺术展示效果以及建筑节能设计之间的平衡考虑。寒冷地区倾向于采用保温隔热效果更好的玻璃材质,可有效提升太阳辐射的通透性[3]。窗墙面积比对建筑能耗有直接影响,无论哪个地区,窗墙面积比增大都会导致能耗增加。此外,窗墙朝向也会对建筑能耗产生影响,不同朝向的窗墙面积比敏感度也会产生差异。一般而言,面向北方的外窗对建筑热负荷影响最大,然后是东方,其次是南方,西方则影响最小。在寒冷地区,西方和南方都是以窗墙面积比值0.4为临界点,随着窗墙面积比的增加导致热负荷快速增加。

3外墙节能设计策略

外墙具有承担建筑物外部环境荷载,保护室内人与物的结构功能。建筑物外墙能够有效保障建筑物内部安全,有效抵挡外部环境中的风沙或者雨雪侵袭,夏季能够有效阻挡热量传递,冬季能够有效防止热量散发,保证使用者处于安全舒适的生活、工作和学习环境中。

3.1强化外墙保温的有效措施

外墙保温隔热主要分为自保温和复合保温两个方面,主要由传统墙体材料、保温材料以及新型复合墙体材料构成。其中,复合型保温墙体主要采用更加高效的绝热材料,以此提升建筑自身的热工性能。但是由于施工材料更新较快,施工难度也随之增加,整体建筑的质量风险也会增加,建筑造价相较于普通建筑而言更加昂贵[4]。目前,建筑物外墙保温可以分为外保温、内保温以及夹心保温3种形式,下文重点分析寒冷地区建筑的外墙外保温和内保温措施。

3.1.1寒冷地区建筑的外墙外保温

(1)采用保暖隔热层。基于当前寒冷地区的气候变化特点,保暖材质一般会选择导热系数较小且蓄热系数较大的材料,在相同保温前提下,厚度小有利于提升建筑物的美观性。因此,要根据当前建筑物的具体功能和使用年限选择最适宜的保温材料,同时保障这类材料不会因为外部环境产生不良化学反应,保障施工性能处于较高水平。(2)重视保温材质的固定环节。针对不同的外保温措施要采用不同的固定方法,其中较为常见的是将保温板粘连或者用钉子固定在基底上;新型材料中的超轻保温浆料可以直接涂抹在外墙外皮上。(3)注意强化外墙表层处理。一般情况下,寒冷地区的保温隔热材料会选取高分子材料,同时针对保温隔热施工后的外墙表面进行强化处理。施工时通常会采用砂浆来处理墙面,这主要是由于砂浆本身具有较好的柔韧性,能够确保外墙表面不容易开裂,保障建筑物美观性不受外界影响,确保保温隔热层保持室内温度,保障建筑保温的持久性。目前,外墙外保温主要采用膨胀聚苯乙烯泡沫板系统、挤塑聚苯板系统、岩棉板系统以及硬泡聚氨酯板系统。其中,膨胀聚苯乙烯泡沫板系统的导热系数为0.041W/m·K,挤塑聚苯板系统的导热系数为0.03W/m·K,岩棉板系统的导热系数为0.045W/m·K,硬泡聚氨酯板系统的导热系数为0.028W/m·K。外墙外保温系统的优缺点如图1所示,可以根据周边环境具体情况以及不同系统的优缺点选取合适的外墙外保温材料完成施工作业[5]。

3.1.2寒冷地区建筑的外墙内保温

(1)关注墙体结构层的保温效果。外墙内保温主要是将绝热材料内置于外墙内侧,从外墙最外层由外而内的结构层可以分为外墙面层、基层墙体、界面剂、保温层、聚合物抗裂砂浆层以及室内抹灰层几个部分。墙体结构主要包含现浇混凝土、预制混凝土、内浇外砌以及砖混结构等方式,无论采用哪种墙体形式,都应重点关注结构层的保温性能,以提升外墙的内保温效果[6]。(2)关注空气层的作用。外墙内保温主要利用隔离层阻止液态水分进入墙体,以避免保温层受潮。在空气层的保护下能够将结构层的冷凝水逐步转移至室外,同时空气层还具有增加热阻、提升保温效果的作用,因此一般情况下空气层都会采用易吸水且绝热程度较高的材料。(3)关注绝热材料层的选择。外墙中绝热材料层施工时要尽量选取导热系数小且整体不燃或者难燃的材料,由于这一层接近室内,还要注重采用对人体健康无损害的材料。(4)注重覆面保护层的保护作用。保护层的主要作用是维持建筑内部温度,强化保温层的保温作用,同时有效阻止水蒸气渗入保温层,促使外墙能够发挥更大的保温效果。外墙内保温需要关注的施工要点较多,加之受寒冷地区气候变化影响,因此在施工时通常采用干作业手法。这样不仅能够保障施工安全,也有助于提升外墙的施工效率,降低劳动强度;同时,注意内饰面材料的选择,有利于降低室外气候对室内环境的影响。在采用外墙内保温技术时,要注意当前室内水蒸气的外渗情况,水蒸气一旦在墙体内部形成冷凝水,就会导致外墙保温层的热工性能降低。由于内保温层主要位于外墙内侧,会占据建筑内部的使用面积,如果针对老旧房屋进行改造,施工时就要注意协调建筑内部结构。基于内保温的基本特性,该技术比较适用于对外饰要求较高的建筑类型;同时,由于冷凝水和水蒸气渗透会影响内保温的效果,因此该技术不适用于室内较为潮湿的场所,如厨房、厕所以及浴室等。

3.2外墙节能施工技术

第一,在完成外墙相关施工作业之后,要注意清理墙面,全面整平不平整的地方,并完成相应的防水施工作业。防水作业能够在有效防止外墙渗透的基础上提升室内温度,保障寒冷地区建筑物的室内节能。第二,外墙表面要进行浅色处理,一般采用颜色较浅的涂料或者面砖完成施工。浅色外墙表面能够反射更多太阳辐射,有效降低建筑结构对于太阳能的吸收;黑色外墙吸收的太阳辐射更多,表面温度高于浅色外墙。在适当情况下将外墙颜色进行浅色处理,有助于在夏热冬冷的寒冷区域有效降低外墙表面吸收的太阳辐射,从而降低墙面温度。第三,铺设挤塑型聚苯乙烯板。这种材料本身膨胀系数极低,因此不需要预留伸缩缝,可以直接铺设。另外,挤塑型聚苯乙烯板能够有效避免热桥效应,增加实体墙的热容量,从而提升室内的节能效果,通过外部温度变化保障室内具有更加舒适的热环境。第四,采用聚氨酯和聚苯颗粒材料等新型材料形成外墙保温体系。这类新型材料能够达到相应的节能要求,不仅能修复外墙易开裂、强度不足的缺陷,而且整体材料具有较强的吸附力,可实现无空腔粘连墙面,促使外墙具备更强的保温节能属性。

4结语

寒冷地区由于受气候环境限制,建筑节能需要借助外墙设计完成,尤其在较为寒冷的冬季,以及在蒸发效应比较较大的夏季,都应通过优化外墙设计有效降低建筑能源损耗。针对外墙中的外窗与墙体部分进行分析,在优化外墙设计的基础上,强化节能环保技术的发展,为国家低碳、环保建设提供有效的建设措施。

作者:李强

建筑节能研究篇3

1引言

绿色施工已经成为现代建筑行业的主要发展方向之一,有利于缓解高能耗、高污染产生的资源紧张和环境污染问题,加快企业改革升级,提高发展质量和综合效益。

2绿色建筑与节能建筑内涵解析

绿色建筑是在全寿命周期内除了保证质量、安全、工期、成本等建设目标,还要实现四节一环保,为人们提供健康、舒适、高效的生活空间,最大程度地实现人与自然和谐共生,根据国家相关标准,绿色建筑可以分为三个等级,通过评价指标体系进行评分,分数越高,级别越高,建筑的绿色环保性越好。根据建筑节能水平,节能建筑又分为一般节能建筑、被动式节能建筑、零能耗建筑、产能型建筑,被动式节能建筑可以不依赖主动热源供给,通过被动收集来的热量就可以提供一个舒适的温度,零能耗建筑可以不消耗常规能源,通过可再生能源就可以维护建筑正常运转,产能型建筑产生的能量超过自身运行所需要的能量,在建筑低碳节能标准不断提高的背景下,节能建筑发展迅速,成为建筑节能的重要方向[1]。

3智慧节能建筑外墙保温层现场施工工艺

围护结构的传热损失是建筑耗能的重要原因,根据相关调查研究发现,围护结构传热损失约占总耗热量的75%,而在围护结构的传热损失中,外墙约占1/4,所以,外墙保温对于建筑节能而言至关重要,根据保温层位置不同,外墙保温构造可以分为单一保温外墙、外保温外墙、内保温外墙、夹芯保温外墙,其中以外墙外保温和外墙内保温为主,顾名思义,外墙外保温就是在墙面外侧做的保温层,根据保温材料不同,采取的施工工艺也各不相同,而外墙内保温是在外墙内侧做的保温层。相对而言,外墙外保温体系的保温效果更好,更有利于建筑主体结构保护和使用寿命的延长,但是对保温材料要求较高,需要应对复杂的外界条件,尤其是在建筑防火方面需要格外注意,外墙内保温施工更安全,不会对建筑原有外立面造成威胁,但外墙内保温体系不易大面积展开,存在许多保温薄弱部位,容易产生热桥,特别是在老旧小区保温改造时,影响室内装修,占用室内面积,存在诸多不便,所以现有节能建筑外墙保温层主要以外墙外保温体系为主,下面将针对几种典型外墙保温现场施工工艺展开探讨。

3.1挤塑板外墙保温层施工工艺

挤塑板即挤塑型聚苯乙烯泡沫塑料板,是经特殊工艺连续挤出发泡成型的材料,表面形成均匀平整的硬膜,具有轻质、不透气、不吸水、高抗压、不降解等特点,与EPS板相比,在同样厚度情况下,挤塑板的保温效果更好,因此被广泛应用于建筑围护结构保温。施工前,要对保温材料质量进行检验,保证保温性能、燃烧性能等级能够符合规范要求,所有特殊工种人员必须持证上岗,然后采用相同材料和工艺制作样板件,经确认合格后才能大面积施工[2]。

3.1.1基层处理做好基层处理工作,挤塑板铺贴对墙面平整度有一定的要求,墙表面凸起超过10mm的部分需要剔除掉,凹陷超过10mm的地方需要使用水泥砂浆抹平,严格检查阴阳角处的平整度、垂直度,经处理、验收合格后,才能进行下一步工作,在贴保温层前两天,反复用水将外墙表面润湿。

3.1.2挂线挂线、打点、做口、贴边外墙外保温系统是由保温层、保护层、固定材料等构成的且适用于安装在外墙外表面的非承重保温墙体。节能建筑常用的外墙外保温系统有聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温复合型外墙外保温系统,聚苯板钢丝网架现浇混凝土外墙外保温系统、聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统等。

3.1.3刷界面剂刷界面剂,贴挤塑板配置专用聚合物砂浆,控制聚合物砂浆干料和水的比例,使用手提式电动搅拌器进行搅拌,搅拌时间大约控制在5min,保证稠度合适、搅拌均匀,为了保持聚合物砂浆的黏度,在拌合时不能添加其他材料和外加剂。使用专用聚合物砂浆贴挤塑板,通常采用梅花型点粘法,根据挤塑板尺寸规格,合理设置粘结点间距,粘结点抹好后,立刻将挤塑板贴到墙面上,并使用木抹子反复拍打挤压,使其粘贴牢固,表面平整,与垂直方向铁丝缝隙在1mm~2mm,查看线缝是否均匀。板与板之间的缝不要抹灰,应该挤紧,缝宽不能超过1.5mm,而且挤塑板对缝处高低差不能超过1.5mm,如果有超过的地方,可以使用砂纸打平,沿水平方向粘贴挤塑板,上下两排竖缝应错开1/2板长,最小不能低于30cm[3]。

3.1.4安装固定安装固定,清理整平贴完挤塑板约20h后,可以安装锚固件,锚固件的数量要根据相关规范确定,且每块板不能少于一个锚固件。在屋檐口、阳角、门窗洞口四周等位置,应该适当加密,距离基层边缘不小于6cm,间距不超过30cm,锚固件在墙体基层的锚固深度不能低于25mm。在安装时,首先使用冲击钻钻孔,并将孔内的粉尘清理干净,然后砸入塑料膨胀塞,再用螺丝刀拧入自攻钢钉拧紧,严禁使用锤击的方法固定,最终自攻钉帽表面应该比挤塑板表面低0.5mm~1mm左右,固定完成后,对挤塑板表面进行清理整平,用砂纸打磨对缝不平处,并将浮灰、碎屑清理干净。

3.1.5贴网格布贴网格布,抹面在窗口处,应该在窗台两个角的下边沿窗口对角线方向两边各增添一块约30cm的方形加强型布,防止沿窗口两个对角线方向产生八字形斜裂纹,压入网格布后再抹一层聚合物砂浆,厚度约为2mm~3mm,不能将网格布露出。

3.2矿物纤维喷涂保温层施工工艺

随着节能建筑外墙保温工程的不断发展,许多节能环保新材料被开发应用。矿物纤维喷涂保温材料具有保温、防火、吸声降噪三大功能,燃烧等级为A级,能够有效减少因保温材料失火导致的火灾事故。典型案有首都机场新航站楼、国家体育馆等。矿物纤维喷涂保温层以特殊处理的矿物棉为主要原料,配合水基胶粘剂,采用专门的喷涂设备施工,当喷覆在建筑基层表面时,能够形成一定厚度的连续无接缝喷涂层。相对于传统的板块保温体系,矿物纤维喷涂保温系统具有独特的优势,可以同时解决多种功能性需求,从而减少重复施工,而且质量轻,附着力强,在任何建筑表面都体现出良好的适用性,尤其是在异型结构和复杂结构中,能够保持建筑原有造型,施工完成后,不会产生接缝,具有良好的密封性,有利于提升建筑综合节能效果[4]。

3.2.1做好施工准备工作

矿物纤维喷涂保温层施工需要严格控制施工条件,做好相应准备。将外墙面需要预先安装的管道、预埋件等设施安装处理到位,施工现场环境温度不能低于5°,在雨雪天气或5级以上大风天气也不得施工,同时要针对施工后可能出现的烈日暴晒和雨水冲沙做好防护措施,保证施工外架搭设牢固,符合安全验收标准,编制专项施工方案,把控技术交底质量,让技术人员施工人员能够熟练掌握施工工艺要求和有关技术要点,做好施工机具准备,合理组织流水施工,提高人与机具配合施工效率,做好材料准备,保证入场材料质量合格、资料齐全,能够满足现场施工要求。

3.2.2基层处理

清理外墙墙面浮灰,剔除主体表面挂浆胀模混凝土,堵塞施工洞线槽,如果是加气块墙体,要隔夜浇水湿润,对于不同材料交接部位,需要钉挂加强热镀锌钢丝网,在主体结构混凝土墙体表面喷刷界面剂,基层处理完成后,进行找平层施工,检查墙体抹灰面平整度、垂直度,弹出各种控制线,在门窗洞口、阴阳角处用水泥砂浆做护角,厚度与找平层相同,在找平层抹灰前隔夜浇水湿润,水泥砂浆总厚度控制在两公分,然后压实抹光,浇水养护,做好成品保护措施[5]。

3.2.3抹聚合物防水砂浆

按设计配比要求配置聚合物防水砂浆,并通过机械搅拌将其搅拌均匀,通常情况下,搅拌时间约为两分钟,分别进行聚合物砂浆抹灰基层和面层施工,每次基层抹灰厚度控制在2mm~3mm,面层砂浆厚度控制在4mm~5mm,压入网格布面层砂浆,保证各层抹灰紧密配合、连续进行,避免出现空鼓情况,严格控制网格布搭接宽度,通常不能低于10cm,基层砂浆和面层砂浆的总厚度不宜超过8mm。

3.2.4矿物纤维喷涂保温层施工

矿物纤维喷涂保温层施工主要流程包括基层处理、底涂层喷涂、保温层表面整形、面涂层等,同时还包括一些辅助工序。在喷涂时,需要调整给料装置和工作风压,保证纤维棉输出率合适,并保持均匀稳定,喷涂角度应该控制在60°~90°之间,这样可以获得较大的压实力,而且回弹最小,喷嘴应该在循环形范围内做迂回直线连续移动,保证喷涂连续均匀,严格按照正确的喷涂顺序进行,防止出现疏松或空洞现象,及时清除被喷面上的空洞和疏松矿物棉,便于后续的修补,每次喷涂工作停止后,都要仔细清洗喷嘴。在纤维固化前,使用压板进行压平整形处理,喷涂后的保温层应该保持干燥通风,在固化72h后,才能进行其他工序,及时清理喷涂施工现场,将回弹料装袋清除。DKGL硬质矿物纤维喷涂层施工与普通矿物纤维喷涂层施工基本相同,但需要在涂层厚度、原料配合比等方面加强控制。

3.2.5找平层和防护层施工

在矿物纤维喷涂层基本干燥后,开始找平层施工,采用分层作业的方法,每层抹灰厚度控制在1cm左右,时间间隔控制在24h,总抹灰厚度约为15mm,严格遵循从上到下、从左到右的顺序,找平层中层抹灰厚度要与标准贴饼一致,中层抹灰4h-6h后开始面层抹灰。找平层施工完成5h~7h后,开始抗裂砂浆防护层施工,提前做好洒水湿润,抗裂砂浆必须均匀的涂抹在保温层表面,随即抹平压实,保证平整度满足要求,严格控制防护层厚度,第1层抹灰厚度不能超过4mm,总厚度不超过8mm,尽可能减少裂缝的产生,在抗裂砂浆防护层面层施工完成达到养护效果后,进行涂料饰面施工[6]。

4结语

综上所述,本文充分介绍了节能建筑特点和要求,希望通过科学的组织管理和规范的技术应用,提高节能建筑外墙保温层施工效果,为人们提供一个舒适、稳定的居住环境。

参考文献

[1]尤华.分析房屋建筑外墙保温节能在施工中的质量控制[J].智能城市,2018,4(1):144-145.

[2]谈福本.浅谈高层建筑外墙保温施工技术要点[J].房地产世界,2021(21):74-75+82.

[3]刘志彬.浅谈建筑外墙保温技术及施工工艺的运用[J].河北企业,2017(8):203-204.

[4]王继超.建筑外墙保温节能技术在建筑施工中应用[J].绿色环保建材,2020(9):58-59.

[5]康体,陈江,郭林博,向长于.建筑外墙保温施工技术与施工措施[J].建筑技术开发,2020,47(19):44-45.

[6]王国栋,王术亮.住宅建筑外墙保温的施工技术研究[J].工程技术研究,2019,4(13):55-56.

作者:刘雪梅 单位:中建二局第一建筑工程有限公司

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