寒冷地区仪表设计

寒冷地区仪表设计（精选8篇）

寒冷地区仪表设计 篇1

人们一直以为围护结构墙体有着很好的耐久性, 但近几年发现, 东北寒冷地区新建水厂建筑物围护结构墙体经过一两个冬季普遍存在内外面层霉变、潮解粉化、开裂崩解现象, 随着时间的推移, 这种现象逐渐加重、面积加大, 最后导致面层完全变质脱落, 使主体结构墙体出现酥松损坏、膨胀脱落的现象。由于长期从事工程管理工作, 多次参加处理由于围护结构冻融损害而造成不能正常生产运行的工程事故, 发现这一现象比较普遍, 而且很严重。

1 工程实例

其一, 黑龙江省佳木斯市某给水工程:该工程1989年竣工投产运行, 除铁除锰净化间采用框架结构, 层数为二层, 室内有除铁除锰反应池、沉淀池、曝气池。填充墙围护结构采用混凝土加气块, 外抹防水砂浆面层, 外贴防水面砖, 采用钢窗通风采光。几年后, 出现围护结构墙体冻融损害, 由于加气混凝土块透水性较高, 抗渗性能较差, 使得大面积墙体酥松脱落, 最大破坏厚度达150~200mm左右, 钢窗严重腐蚀脱皮损坏、开启困难, 破坏墙体随时有脱落倒塌的可能。虽然围护结构的破坏对框架主体结构影响不大, 但由于围护结构破损严重, 存在脱落倒塌影响生产的安全隐患, 影响正常生产及人员安全。鉴于这种情况, 水厂只好停产进行维修, 拆除原有损害围护墙体及门窗, 改为耐潮、耐腐蚀墙体及门窗进行再施工, 维修直接费用花费100万左右, 还不包括停产带来的经济损失。

其二, 吉林市某水厂工程1996年竣工投产运行, 净化间、曝气间跨度较小均采用砖砌体结构。运行3年出现墙体面层霉变、粉化崩解损坏的现象, 水厂单位及时进行维修, 凿去酥松部分墙体面层, 加补防水砂浆面层, 在室内外增设防水防冻面砖, 但也没有根治冻融破坏问题。2004年到现场时围护墙体已经破损非常严重, 墙体大面积脱落, 特别是受水汽影响严重的曝气间墙体红砖原设计为490mm厚墙体, 多处以脱落厚度达到200~250mm, 室内长时间受水侵蚀较室外破损严重, 阴面较阳面破损严重。由于该建筑物为砖砌体结构, 墙体均为承重墙体, 二层楼面上架设曝气池, 荷载较大, 墙体随时有倒塌的可能。鉴于这种情况, 水厂马上停产进行维修。由于该建筑物破损的墙体为承重墙, 楼面、屋面梁板均支撑在墙体上, 拆除破损的墙体, 就得拆除楼面、屋面梁板, 对砌体结构而言等于全部拆除整个建筑物。再重新设计重新施工, 造成巨大经济损失和浪费, 而且影响水厂的生产及城市供水。

从以上两个实例可看出, 框、排架结构形式的建筑物围护结构为填充墙体, 不作为主体支撑结构, 围护结构墙体受冻融破坏后, 对主体结构影响很小, 可以继续使用, 仅对围护结构进行维修完善即可。砌体结构由于砌体多为承重墙, 墙体一旦受冻融破坏脱落严重时, 墙体断面尺寸减小很多, 造成墙体承压不足, 需要拆除整个建筑物才能更换墙体, 难度大、费用高。所以建议在寒冷地区水厂设计中, 对水处理建筑物应优先采用框、排架结构形式, 慎用砌体结构形式。否则应对砌体结构形式采取有效的防止围护结构墙体发生冻融破坏的措施, 避免发生建筑物拆除重建的后果。

2 原因分析

2.1 寒冷地区的原因。

东北地区给水工程净水厂, 多处严寒地区 (累计最冷月平均温度低于或等于-10℃的地区) 或寒冷地区 (累计最冷月平均温度高于-10℃、低于或等于0℃的地区) , 多为二类b环境。由于冬季气温一般多在-10℃~-40℃, 需要将水池等净化构筑物设置围护结构进行保温, 以防止冬季的冰、雪、风的危害, 保证满足工艺要求和安全运行。特别是水厂净化间、曝气间, 由于冬季围护结构封闭较为严密, 为了防止池体内水面结冰, 厂房内需要采暖使室内温度升高, 使得池体内水面因蒸发而形成水蒸汽, 加上运行管理不善, 通风设施不用或没有设置, 使室内相对湿度大于70%。当蒸汽遇到表面较冷的构件和墙体后, 会使水汽在其表面形成一层水薄膜, 水不断由墙体表面的微裂缝隙侵入墙体内, 逐渐使墙体含水率饱和, 由于水汽中含有侵蚀性介质, 对各构件表面进行常年侵蚀。当温度很低时储存在墙体内的水冷冻膨胀, 白天或温度高时冻结水融化, 夜晚或温度低时融化的水又冻结膨胀, 如此长时间的侵蚀和多次不断冻融循环破坏, 使得墙体酥松损坏、膨胀剥落。

2.2 规范问题。

我国土建结构的设计与施工规范, 重点放在各种荷载作用下的结构强度要求, 而对环境因素作用 (如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀) 下的耐久性要求相对考虑较少。许多结构因耐久性导致的结构安全事故, 其严重程度以远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害, 所以冻融、腐蚀等耐久性问题应引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求低于国外规范, 内容也较少。《砌体结构设计规范》GB50003-2001第6.2.2条, 从房屋的耐久性出发, 也仅是对地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙所用材料的最低强度等级作了规定, 对于潮湿环境砌体保温层、防护防水层以及装饰层组成等没有具体要求。耐久性不足是损害结构承载力安全性的重要原因之一。虽然近几年国家规范对耐久性问题重视程度有所提高, 但仍然不够细致完善。建议规范应该对冻融及侵蚀破坏等有关耐久性设计的一些要求再详细一些、具体一些, 完美一些。

2.3 设计问题。

(1) 忽视土建工程的个性。设计人员对于各构造层的衔接、协调性以及耐久性等考虑不一定完善。再加上对建筑物使用环境情况不清楚, 没有认识到厂房内湿度、温度变化、有无侵蚀性介质存在等因素, 造成忽视或没有意识到除主体结构安全设计以外的围护结构耐腐蚀、防潮湿及防冻融等耐久性的安全设计。 (2) 选材不当。框、排架结构由于主体结构由梁、柱支撑, 围护结构墙体为填充墙体, 没有结合环境因素进行合理选材。《砌体结构设计规范》GB50003-2001第6.2.2条, 对地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙所用材料的最低强度等级分严寒地区和一般地区作了规定, 并加注说明:在冻胀地区, 地面以下或防潮层以下的墙体, 不宜采用多孔砖, 如果采用时, 其孔洞应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块时, 其孔洞应用强度等级不小于Cb20 (Cb—混凝土砌块灌孔混凝土的强度等级) 的混凝土灌实。有些工程设计的墙体填充材料, 在寒冷地区应选用耐寒、耐潮湿材料砌块作为寒冷地区水厂处理间填充墙体材料。 (3) 构造措施。没有采用防水砂浆抹面、防潮、防腐蚀面层作法, 使水汽由墙体表面的微裂缝隙侵入墙体内, 水汽中含有侵蚀性介质, 对各构件表面进行常年侵蚀, 多次不断冻融循环破坏, 使得墙体酥松损坏、膨胀剥落。因此在设计中要结合环境因素, 采用耐寒、耐潮湿、耐腐蚀性材料及防潮湿, 防腐蚀面层作法进行设计。 (4) 建筑使用面积过小, 有些水厂曝气间曝气池距离周围墙体间距很近。曝气头喷出水花溅落到墙面上, 墙体长时间受水侵蚀给冻融损坏创造了条件。而且建筑物损害后, 维修费用往往大于合理增加建筑使用面积的初建费用, 建议在设计时对曝气间应考虑给予适当的安全距离。

2.4 施工问题。

(1) 围护结构墙体材料质量低下, 材料强度、材质达不到设计要求。墙体受水汽侵蚀后, 极易破坏。 (2) 砌体砂浆强度不足;砂浆饱满度差、灰缝不均匀;存在孔洞、干缝、无浆等原因。 (3) 墙体砌筑质量差, 一旦发生冻融损坏, 使墙体很容易发生破坏。 (4) 面层防水砂浆抹面防渗效果差, 施工质量不好, 同砌体结合不牢固。

2.5 生产管理问题。

(1) 由于水厂净化间, 曝气间潮气多、湿度大, 特别在冬季没有经常按时通风、排汽;有些厂房内通风、排汽设备老化运行困难;有些没有通风, 排汽系统, 使建筑物室内环境湿度过大, 容易发生冻融破坏。 (2) 有些水厂地面水排放系统不畅通, 地表面常年积水, 水通过毛吸作用渗入墙体, 使墙体长时间处于潮湿环境, 容易发生冻融损坏。 (3) 出现冻融现象时没有引起重视、及时处理维护。

结语

东北寒冷地区近十几年水厂工程建设也比较多, 围护结构墙体冻融损害, 构件腐蚀损害现象发生率比较普遍。外部环境因素影响虽为客观原因, 但主要原因是设计人员认识和重视不足。设计没有采取有效的防护措施, 留下隐患。随着水厂规模越来越大, 冻融破坏不但影响水厂正常生产运行, 而且造成经济损失越来越大。如果对围护结构冻融破坏处理不当或不及时, 还会导致建筑物有倒塌的可能, 严重缩短了建筑物的设计使用年限。冻融、侵蚀等耐久性问题的严重性和迫切性在我们许多正在设计及施工的工程仍然没有意识到其危害的严重性。近几年已建、正建、待建水厂很多, 如不重视这一现象的发生, 每年都可能会出现由于围护结构墙体冻融损害, 构件腐蚀损害的现象, 当建筑物冻融破坏严重时, 有些会使其维修费用高于当初这些工程建设时的投资。因此寒冷地区水厂围护结构防冻害设计非常重要。

参考文献

[1]阎则新.寒冷地区给水工程土建设计[J].特种结构, 1988 (1) .

[2]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S].

[3]GB50003-2001砌体结构设计规范[S].

寒冷地区仪表设计 篇2

2.1墙体节能设计

寒冷地区由于气候影响，农民在冬天许多行动都受到限制，根据农民所需的条件，可以总结出室内温度适合保持在16℃左右。因为是面积较大的墙体，所以一般采用370mm厚度的多孔砖墙，可以将实心粘土砖放在外围，这样虽然能够加强保温但是并不经济实惠。复合墙体逐渐受到欢迎，复合墙体主要是将钢筋混凝土与绝热材料结合在一起，这样就能节省许多费用，也起到了保温作用。复合墙体更加符合未来发展趋势，也对经济有着一定的促进作用，接下来介绍三种最主要的复合墙体。（1）内保温复合外墙。内保温复合墙体采用的材料主要是单一材料，强度也比较低，一般都要在表面附着一层保护层起保护作用。其中利用的膨胀珍珠岩保温砂浆使得这种墙体更加经济且方便施工。保温砂浆的保温作用非常好，但是对墙体整体的保温水平提升还是有限，一般在墙体内侧贴上一层，还要加强保护，虽然起到的保温效果还行，造价低，但是仍旧有提升空间。（2）外保温复合外墙。外保温复合墙体主要是在墙体外侧形成保温层，通常是将聚苯板粘贴挂在外墙，再用玻璃纤维网布覆盖，形成保护。这种做法相比内保温复合墙体有更好的稳定性，也能提供更加舒适的室内环境，而且对墙体有着保护作用，增加了室内温度的恒定性，因此受到欢迎。（3）保温材料夹心复合墙体。保温材料夹心复合墙体就是将保温材料放置在墙体中，这种方法保温效果很好，不能进行修理，维修费用过高。但是本身能够起到很好的保温效果，采取的做法是将保温层聚苯板等填入墙体，施工要注意填补严密，不要形成内部空气对流，这样才能很好的实现保温作用。

2.2门窗节能设计

在寒冷地区，门窗的设计也很大程度影响了室内温度的高低。一般情况下，门窗能够消耗总热能的20%，门窗设计是非常重要的。在节能设计中，需要关注以下几点重要措施。（1）增加门窗的热阻，减少由温差引起的热传递。门窗的热阻有两种，窗框和窗玻璃。寒冷地区所采用的窗户一般是木窗框或者铝合金窗框，窗框与窗户之间的交界处会有不严密现象。在增加门窗的热阻手段上，可通过在交接处添加保温材料来减少由温差引起的热传递。这样可减少热能消耗和洞口的漏风。玻璃可以采取双玻璃窗，这也是最经济的方法，虽然成本增加但是增加较少。（2）控制开窗面积。寒冷地区乡村住宅普遍采用单层，基本上不会有房屋紧凑的现象，污染也不严重，太阳辐射较强，考虑开窗面积也比较重要。为增加开窗的太阳辐射，可将南向的窗户适当增大面积，最大也不能超过百分之四十。在保温效果上，晚上通过拉窗帘进行保暖。（3）提高门窗保温性能。为获得更好的保温性，可提高门窗的保温性能，需对门窗质量要求，无论是制作还是后期安装使用都要求更高的.专注度。尽量减少安装时的缝隙，提高门窗的气密性，改造以前所用的木板门，中间添加保温层等保温材料，以此实现更好的保温性能。

2.3屋面节能设计

目前，在寒冷地区乡村住宅中选取的屋面大多选择传统的保温方法，也就是用干铺炉渣或者塑料薄膜上踩土。这样保温效果并不如新的材料强，可以采用更加保温的材料，改善保温效果。如果是平屋面，可以采用导热系数小的保温材料；如果是坡屋面可以用草泥或者麦秸泥然后再用吊顶。

2.4地面节能设计

农村住宅的地面都比较简单，一般都不会考虑地面保温设计，耗热量也不是很高。但是如果能够考虑地面的保温也是有一定的作用的。比如说可以在地面铺设一些碎砖或者灰土等保温层，这种方法比较简单，也经济实惠。另外，无论是从住宅环境还是住宅结构，都可以通过对室内环境进行改造，提高室内舒适度，这都是可以考虑的方法，以此来达到寒冷地区乡村住宅外围护结构节能设计的根本目的。

3结束语

由于农村住宅与城市住宅有着很大区别，环境因素和人文因素也都有着差别，因此在住房设计时还要考虑保温问题。在寒冷地区乡村住宅外围护结构节能设计上不能只是直接改，而是要结合当地环境和经济适用性综合考虑，最后实现更好的改进。将外墙的材料多样化结合，实现复合外墙，在门窗的设计上多考虑气密性，在地面保温上也需要加入保温元素，这都是实现节能的因素。

参考文献：

[1]董海容.严寒地区农村住宅节能设计的分析[J].低温建筑技术,,(6):101-102.

[2]王振辉.寒冷地区乡村住宅围护结构的节能设计[J].建筑节能,,(6):61-62.

[3]董源红.某地区多层住宅建筑节能设计浅析[J].煤炭工程,,(4):7-8.

[4]陈红.寒冷地区乡村住宅建筑节能探索[J].住宅科技,,(4):90-91.

寒冷地区“节能型住宅”设计研究 篇3

关键词：节能型住宅,寒冷地区,节能技术,建筑规划

0 引言

我国大部分地区四季分明,从建筑热工设计角度我国各地气候分为五个气候区,称之为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区[1]。不同的建筑热工设计分区对住宅设计提出的要求不同,例如严寒地区必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热;夏热冬暖地区必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温。本文主要讨论寒冷地区。寒冷地区分区的指标是最冷月平均温度0~10℃,我国河北、河南、山西、陕西、青海、新疆等地均属于此分区。寒冷地区节能型住宅设计首先应满足冬季保温要求,部分地区还要兼顾夏季防热。节能型住宅从建筑选址、规划到建筑设计、设备选择等环节都要注意节能技术的利用。

1 优化小区规划设计

人类活动总是要造成对自然的破坏,建筑在建造过程中造成的破坏是相当大的,所以,为了减小改建和再建的频率,规划的合理性是建造一个可持续发展居住区的首要条件[2]。在小区规划中建筑的选址、朝向、间距、体型、体量、排列方式、色彩、绿化配置等因素对建筑节能都有影响。建筑物体型与布置位置不同,会导致建筑周围空气流动状况有很大差别,冬季寒冷地区在冬季主导风向下,若在建筑物表面形成较大风速,会使建筑散热量增加5%~7%,若在建筑两侧形成较大风压,则会增大建筑物的冷风渗透,使耗热量增加10%~20%[3]。对于寒冷地区建筑选址应避免“霜冻效应”,一般不宜布置在山谷、洼地、沟底等凹地处。其次选址还应注意冬季防风和夏季有效利用自然通风的问题,在寒冷地区考虑冬季防止冷风渗透而增加采暖能耗,住宅建筑应选择避风基址建造。我国寒冷地区大部分位于季风区,冬偏北,夏偏南,在进行住宅小区规划时,应封闭西北向,进行冬季防风处理。

2 外墙节能技术

对外墙进行保温,无论是外保温、内保温还是夹心保温,都能够提高冷天外墙内表面温度,使室内气候环境有所改善。外墙内保温技术是在外墙结构的内部加做保温层。内保温具有施工速度快、操作方便灵活的特点,能保证施工进度。但内保温存在很多问题,像使用面积被占用很多,难以解决“热桥”问题,严重处引起开裂,进而影响施工速度,影响用户的二次装修。外保温技术是将保温材料设置在主体墙外侧,外保温的效果比内保温更好。首先外保温可以有效避免产生热桥,节约采暖能耗。从住户方面考虑,外保温不仅增加了住宅的使用面积2%,而且还没有对内保温住宅进行室内装修的限制。另外,外保温还可以保护主体结构,延长建筑物寿命[3]。外保温技术是将保温材料设置在主墙体外侧。在住宅工程中,适合我国的外墙外保温方式主要有聚苯颗粒外保温方式、粘贴聚苯板外保温方式、大模内置聚苯板外保温方式、预制外挂保温板、新型外墙外保温方式等。

3 屋面节能技术

由于太阳直射和大气长波辐射的双重作用,屋顶因接触上升热压气流,散热量较大,冬季保温性能较差,夏季吸收大量太阳辐射热,造成室内气温过高。屋顶的节能设计应该从冬季保温、夏季通风隔热等方面进行考虑[4]。屋面保温是为了降低寒冷地区住宅顶层房屋的采暖耗热量。我国住宅建筑结构体系的屋顶保温措施主要有外保温屋面、倒置式屋面等。倒置式屋面是外保温屋面形式的一个倒置形式,它是把保温层做在防水层的上部,防水层做在保温层和楼板的界面上,保温层上部的保护层有良好的透水和透汽性能。这种屋面构造简单,不必设置屋面排汽系统,防水层受到保护,避免热应力、紫外线以及其它因素对防水层的破坏,如果采用聚苯乙烯保温板能保持长久的保温功能,日后屋面检修不损材料,方便简单。

4 采暖系统节能

对于寒冷地区,采暖能耗是住宅能耗的主要部分。因此建筑节能的重点之一就是放在降低采暖能耗上。伴随着城市能源结构的调整,住宅采暖方式也必然会受到巨大影响。如何选择能源转换效率最高,同时也能有效改善环境的采暖系统,需要仔细研究。目前采暖主要利用煤、天然气采暖、电驱动采暖等。电驱动采暖中有一项热泵技术,从低温热源中取热,提升其温度后,为建筑物提供热量,解决采暖和生活热水的热量供应,是直接燃烧一次能源而获取热量的主要替代方式。采用热泵技术,只要其电热转换效率大于3,就应是最节省一次能源的产热方式[3]。热泵方式主要有空气热泵、深井回灌水源热泵、地下埋管型土壤源热泵、污水源热泵等。在冬季采暖必须用电时,应尽可能采用热泵方式。地下埋管型土壤源热泵通过在地下垂直或水平的埋入塑料管,通入循环工质,成为循环工质与土壤间的换热器,单管产生热量为30~50W/m[1]。在冬季通过这一换热器从地下取热,成为热泵的热源;在夏季从地下取冷,使其成为热泵的冷源。这就实现了冬存夏用,或夏存冬用。地下埋管热泵的问题是设备投资高,需要大量从地下取热储热,占地面积大。

5 案例

郑州“天地惠城”节能双子楼,位于郑州市长江路与连云路交叉口向东300米路北,属于“天地惠城”整体项目的二期工程。在郑州“天地惠城”节能双子楼项目中,除了采用了比较成熟的的节能技术,如:中空玻璃、地源热泵、太阳能、风能等,还利用热压通风原理(烟囱效应)形成“呼吸墙体”来保证建筑物节能。所谓的烟囱效应就是利用建筑内部空气的热压差来实现建筑的自然通风。利用热空气上升的原理,在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入。热压作用与进、出口的高差和室内外的温差有关,室内外温差和进、出口的高差越大,则热压作用越明显。在建筑设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔——如楼梯间、中庭、拔风井等满足进、排风口的高差要求,并在顶部设置可以控制的开口,将建筑各层的热空气排出,达到自然通风的目的。与风压式自然通风不同,热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境[5]。“呼吸墙体”主要是利用中空的墙体与外界相连,通过外墙可控制性开关,利用热压实现室内外空气的流动,从而达到能量的交换。呼吸墙体的核心环节是如何把握中空墙体内外两层墙的间距以及墙体表面所用的材料。维护结构中的空气层厚度,一般以4-5cm为宜。为提高空气间层的保温能力,间层表面应采用强反射材料。(图1)

冬季,关闭双子楼与外界连接的孔洞,双子楼的中空墙体会与外界隔离,使整个大楼的内墙处在一个空气层的保护中,静止的空气介质导热性甚小,在封闭的空气间层中,其热传导系数主要取决于间层两个界面上的空气边界层厚度和界面之间的辐射换热强度再配合“地源热泵”系统所提供的地热能,从而达到保温的效果;夏季,开启外墙孔洞,让墙体与外界和室内相连。利用“烟囱效应”让空气形成快速对流,从而带走室内热量,达到节能降温的目的。合理利用自然通风能取代或部分取代传统空调系统,不仅能不消耗不可再生能源实现有效被动式制冷,降低室内温度,带走潮湿气体,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,有利于人的生理和心理健康,满足人们心理上亲近自然、回归自然的需求。

综上所述,“天地惠城”节能双子楼从规划、立项开始就注重节能理念的使用,从住宅小区规划设计,到选择材料,确定采暖设备,建筑节能技术覆盖到了建筑物成形的每个环节,在这些环节中,面对变化的环境与条件,不断优化设计,努力实现节能住宅的目标。

参考文献

[1]民用建筑热工设计规范(GB50176-93).北京:中国计划出版社,1993.

[2]宋福玲,孙婷婷.关于居住区节能规划设计的探讨[J].科技信息,2010,(27).

[3]江亿,林波荣等编.住宅节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[4]张云华.生态节能住宅的屋顶节能设计研究[J].住宅科技,2008,(11).

寒冷地区仪表设计 篇4

建筑节能是我国节能减排的重要内容之一。我国在第1阶段 (1986-1996年) 的建筑节能设计标准是节能率30 %, 第2阶段 (1996-2010年) 的节能设计标准是节能率50 %, 即在第1阶段建筑节能的基础上再节能20 %, 第3阶段即现阶段 (自2010年8月起) 建筑节能设计标准是节能率65 %, 也就是在第2阶段的基础上再节能15 %。本文就我国严寒及寒冷地区建筑节能65 %的设计标准进行了探讨。

1 采暖居住建筑节能65 %的含义

采暖地区包括我国的寒冷及严寒地区。JGJ 26—2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》规定, 我国采暖地区居住建筑节能65 %是指通过在建筑设计和采暖设计中采取有效的技术措施, 将采暖能耗在当地基准能耗的基础上节能65 %。基准能耗是以各地1980-1981年住宅通用设计、4个单元6层楼、体形系数为0.3左右的建筑物的耗热量指标计算值, 经线性处理后的数据。

2 建筑节能的计算及材料的选定与对比

随着经济的不断发展, 国家对节约能源、保护环境、改善居住条件等问题越来越重视, 并制定了一系列的节能措施。严寒及寒冷地区的传热系数限值是通过对气候子区的能耗分析和考虑现阶段技术成熟程度而确定的。在我国的严寒地区, 第2阶段节能时, 围护结构的保温厚度已达到6～10 cm, 对于施工方面而言, 保温厚度10 cm的施工已有相当大的难度, 并且单纯靠增加保温层厚度获得的节能收益很小。因此, 应提高采暖管网输送热效率及锅炉的运行效率, 以减轻对围护结构的压力。

2.1 关于建筑体形系数与窗墙比限值的研究

适当地放宽建筑的体形系数, 将建筑按照层数重新定义限值, 以避免多层建筑体形系数超过限值;适当地放宽窗墙比限值, 将研究重点放在各朝向外窗的传热系数限制上。

2.2 关于围护结构传热系数限值的研究

研究的基本思路为:

(1) 围护结构传热系数限值是在满足建筑物总耗热量指标要求的前提下, 以外墙及外窗为研究重点, 其他部位可适当放宽。

(2) 单元入口对讲门为定型产品, 若重新设计, 加工费用较高, 加之考虑到已设内门斗, 对热耗影响较小, 因而仍采用节能50 %的设计标准。

(3) 地面对总耗热量指标影响较小, 仍采用节能50 %的设计标准。

(4) 外墙、屋面及外窗可适当地提高设计标准。

(5) 采暖与非采暖房间的隔墙, 仍采用节能50 %的设计标准。以山西省原平市6层建筑围护结构为例, 其传热系数限值对比见表1。

3 建筑节能65 %的工程应用实例

3.1 工程概况

某试点工程总建筑面积为6 000 m2, 为6层住宅, 采用砖混结构, 外墙为360 mm厚黏土烧结砖;共分3个单元, 一梯两户, 总计36户。

3.2 节能技术措施

建筑节能是一项系统工程, 不仅包括总体规划、建筑结构、采暖、通风、给排水、电气等专业, 而且还包括建筑材料、相关物品及设备。试点工程中在上述各方面采取了技术措施, 其重点是围护结构的节能。

3.2.1 总体规划节能措施

(1) 该试点工程为南北向布置, 以取得良好的日照;主要卧室及起居室均布置在南向, 以避开冬季主导风向。

(2) 小区开发属棚户区改造工程, 日照间距为1.5 h, 满足城市规划的要求。

(3) 小区绿地率为35 %, 以宅前绿地为主, 可减少太阳辐射对住宅的影响。

(4) 小区住宅布置以行列式为主, 有利于室外气流的组织。

3.2.2 建筑专业节能措施

(1) 试点工程体形系数为0.269, 符合<0.3的要求。

(2) 屋顶采用120 mm厚EPS保温, 传热系数为0.39 W/ (m2·K) , 小于课题限值0.45 W/ (m2·K) 。

(3) 外墙采用360 mm厚的黏土烧结砖与100 mm厚的EPS复合外保温, 并采用钉粘结合技术, 每m2钉4～6个, EPS粘结面≮50 %, 外墙平均传热系数为0.54 W/ (m2·K) , 小于0.6 W/ (m2·K) 的限值。

(4) 外窗采用6+12+6塑钢窗, 检测整窗的传热系数为2.41 W/ (m2·K) , 小于2.5 W/ (m2·K) 的限值。

(5) 窗墙面积比, 东向0.05, 西向0.05, 南向0.35, 北向0.29。

(6) 外墙根部、女儿墙、阳台、变形缝等易产生热桥的部位, 均采取了填炉渣及粘贴EPS等措施, 外窗周边与墙体交接处采用聚氨酯发泡填塞, 以减少热桥影响。

3.2.3 结构专业节能措施

现浇板采用冷轧扭钢筋等高效钢筋, 可节省钢材。

3.2.4 采暖专业节能措施

(1) 采暖热源以区域锅炉房集中供热为主, 部分采用电采暖, 单户采用燃气+太阳能采暖。

(2) 集中供热。户内采用双管水平串联系统, 系统管采用PP-R管、铝合金散热器, 每组散热器均设温控阀, 可实现分户控制、分室调节。建筑物热力入口及每户进户管井处留有热表位置。

(3) 电采暖采用的是电热器直接采暖, 该产品热效率高、外型美观;可实现热计量及室温控制。

(4) 燃气+太阳能采暖, 以分户燃气炉供热为主, 以太阳能为辅, 还可供应生活热水;可实现热计量及室温控制。

3.2.5 微量通风技术

由于建筑物的保温性能和气密性能较好, 为了保证室内空气的质量, 满足健康卫生的要求, 采用了微量通风技术。通风设备安装在阳台吊顶内, 室内设置送回风管道系统。室内外空气经热交换, 可回收70 %的热 (冷) 量, 室外新鲜空气经过滤后进入室内, 新风量为200～300 m3/h。

3.2.6 太阳能热水供应

每户均设太阳能热水供应系统。统一设计、统一安装, 采用分户独立系统, 水箱容量为150～200 L, 可常年供应生活热水。

3.2.7 电气专业节能措施

(1) 采用节能型灯具, 可调光型开关。

(2) 楼梯间采用声、光双控节能照明灯。

3.2.8 试点工程的热工指标

(1) 试点工程围护结构的传热系数均小于或等于课题研究的限值。

(2) 本课题研究的建筑物的耗热量指标为17.4 W/m2, 按试点工程围护结构计算, 耗热量指标为14.8 W/m2, 略小于课题研究指标。

3.3 试点工程的建筑节能检验

(1) 2010年6月, 对该试点工程进行了建筑节能检验。

(2) 检验依据为JGJ 132—2001《采暖居住建筑节能检验》。

(3) 根据测试结果, 各项热工指标基本达到了本课题的要求, 试点工程取得了预期的效果。有关检验结果见表2。

3.4 试点工程的功能质量分析

(1) 该试点工程达到了预期的节能设计标准, 大大改善了建筑的热工性能、居住的热环境质量, 提高了居住的舒适度。

(2) 由于建筑物保温、隔热性能的提高, 不仅降低了冬季采暖耗能热量指标, 而且夏季不用空调, 室内温度<26 ℃。若使用空调, 也会减少降低耗冷量。

(3) 微量通风技术大大改善了室内空气的质量, 提高了住宅的健康水平。

4结语

在我国的北方寒冷地区, 采用EPS外墙保温系统配合其他节能措施, 是实现建筑节能65%的首选方式, 比较经济合理, 并且沿用第2阶段所使用的保温材料, 通过适当调整材料厚度, 完全可以实现建筑节能65%的设计目标。

摘要：介绍了采暖居住建筑节能65%的含义。结合工程实例, 就我国严寒及寒冷地区建筑节能65%的设计标准进行了探讨。

浅议寒冷地区城市公共空间设计 篇5

设计创作总是受一定思想的支配, 而设计思想的正确与否, 则直接关系到设计的成败.我国寒地城市设计起步较晚, 当前最迫切的问题, 是需要树立符合我国国情和寒地城市实际的设计思想, 以指导设计实践, 使寒地城市设计少走或不走弯路, 踏上健康发展的道路.建筑和城市设计的最终目的, 在于为人们提供适宜的空间环境, 使人们在各种自然条件下都能健康舒适地生活.对于冬季漫长、气候严酷的寒冷地区城市, 室外公共环境存在多方面的问题, 直接影响到城市居民的身心健康、出行安全和城市景观质量, 这就要求建筑师和规划师应积极创造具有地方性、满足寒冷地区居民需求的、宜人的城市环境, 使生活在寒地城市的人们, 不因寒冷而冬眠, 仍然生机勃勃地进行各种活动。

1 寒冷地区城市公共空间的现状

寒冷地区城市公共空间的现状具有以下特点:

1.1

寒地城市冬季漫长, 风沙大, 西北风盛行, 冬季日平均气温低, 减少了人们户外活动时间和出行的次数。

1.2

降雪是寒地城市降水的主要形式, 积雪使人们出行困难, 危险因素增多, 使以步行活动为主的公共空间难以吸引更多的人流。

1.3

缺少绿色景观是寒地城市公共空间存在的重要问题, 由于适合寒地的树种少, 落叶树在冬季变得冷漠, 草坪变得空旷, 而常青树种色彩又相对单一、暗淡, 使本应热闹繁华的公共空间缺少生机活力。

1.4

寒冷严酷的环境特点和缺少绿色的空间景观, 容易给人们带来不良的心理感受, 减少了对空间环境的亲切感。

因此, 合理组织、规划、设计寒地城市公共空间, 能为城市带来相应的经济效益和社会效益, 这也是创造寒地城市活力和凝聚力的迫切需要。

目前, 我们只热衷于发展室内人工环境, 而不重视寒冷地区城市景观设计的创作和发展, 只重视非冬季的休闲, 忽略了冬季户外活动要求。因此, 寒冷地区人们的生活, 整整一个冬季与自然脱节。当冬天来临的时候, 寒冷地区城市人们的户外活动普遍减少, 尤其是以老人和儿童最为严重, 这样, 不仅身心健康受到影响, 而且, 与现代的生活节奏亦不协调。因此, 寒冷地区城市景观设计, 应把冬季里所特有的自然因素与城市景观设计结合起来, 为居民营造适宜的冬季户外活动空间, 改变人们冬季的感受, 提高生活质量, 给人们一种全新的生活方式, 形成寒冷地区的环境特色。

2 寒冷地区城市公共空间环境设计模式

由于我们以往只注意冬季冰雪消极的一面, 从而形成了消极的、回避冬天的思想和行为。现在我们应端正对待自然的态度, 对冬季寒冷地区独特的自然因素有新的理解.雪是冬天的“绿化”, 它可以除尘、吸噪声、湿润空气、产生负氧离子等。冰雪有娱乐性、观赏性, 是冬季动感和活力的源泉。在寒冷地区的气候条件下, 常常会有这样的情况, 夏季热闹非凡的城市广场、商业街休闲区及居住小区公共活动场所, 在大雪过后的冬季就变得人迹稀少了。随着人们生活节奏的加快, 冬季就显得更加漫长, 人们到户外活动的愿望更加强烈。这就需要给人们户外活动创造条件, 形成一种充满活力的、调动人们户外活动兴趣的寒冷地区城市空间——“温暖空间”。这种“温暖空间”不仅在生理上, 而且是在心理上使人产生“暖意”。要使人们对这种“空间”和户外活动感兴趣, 需要建筑师和规划师在城市公共空间环境设计中做大量具体的工作, 通过建筑手段, 利用冰、雪的积极因素, 减少烟尘、噪声及寒冷等公害。同时, 作为一种独特的建筑语言, 要不断丰富建筑创作, 使寒冷地区城市空间环境具有独特的风貌和使用功能。

3 城市景观设计赋予城市“温暖空间”的设想

寒地城市景观包括许多因素, 主要有建筑、道路、广场、绿化、居住生活场所、商店橱窗, 以及照明灯光等。寒地城市景观是以人造景观为主, 冬季草木凋零, 人造景观作用更显突出。

3.1 城市建筑空间的景观

城市中的建筑物、构筑物, 以其优美的造型、色彩, 构成城市景观轮廓线。建筑可分为一般建筑物, 包括办公楼、学校、图书馆、艺术馆、影剧院及住宅建筑等;又分为历史性建筑, 如纪念堂、纪念馆、博物馆建筑, 以及构筑物桥梁、广告牌、围墙等。对于城市景观中的建筑造型, 力争沿街建筑造型新颖, 色彩柔和, 相互协调。建筑物远离红线, 使街路既有开阔感, 又突出了建筑外观宏伟感, 构成一个城市景观的独特风貌。

我国城市建筑密度高, 在城市景观色彩中, 建筑物的色彩占有重要地位, 常常是人们水平视野的主体或主要背景。大体量、近距离的建筑往往给人以压抑感, 因此, 建筑物色彩选择应有助于减轻压抑感, 提高舒适感。大体量建筑物在城市环境景观中的主体地位也决定着环境色彩的主色调, 因而, 建筑物主色调选择应浅而暖。同时, 应从两个层次上丰富建筑色彩的搭配, 一是建筑组群层次上, 各个建筑物色彩在统一色调下, 应有一定的区别;二是单体建筑本身的色彩也应通过一定的措施加以丰富。

因此, 在寒冷地区建筑外部空间设计中, 一方面, 注重建筑立面的细部处理, 丰富、细致、生动的建筑细部语言, 则可产生向空间传达一种“暖意”的动人效果。而乏味的细部处理, 如大面积玻璃幕墙、金属装饰板, 则加重了外部空间环境的冷漠感。另一方面, 注重建筑立面亮丽色彩的利用, 尤其是暖色调, 是构造“温暖空间”经济有效的方法, 应多采用暖黄, 暖绿及暖灰等等, 这些色彩使外部空间随着冬季的来临, 和“暖意”建筑立面细部处理共同构成“温暖空间”, 给人以良好的心里暖意和艺术空间效.

3.2 街区道路、广场、活动场所

道路的景观最能反映一个城市的面貌, 同时, 也是为居民创造优美的空间环境。在道路的两侧扩大路宽空间, 种植常绿树种, 使城市常年保持绿化, 冬季也有观赏价值。在干道上, 局部扩大路宽度, 形成广场和来往行人的休息空间, 从而, 丰富干道的空间造型, 增加景观上的变化。完美的冬季景观设计, 将以人为本, 围绕人们生活内容去创造环境空间。在居住区的部分道路、商业街, 即目前建成的步行商业街的上空, 设计遮蔽装置, 形成“温暖空间”, 当夏季来临时, 可用于遮阳。

在夏季, 许多城市广场都有花坛、水池点缀, 冬季则可在相应位置布置冰灯。同时, 根据人们冬季户外活动的需要, 用冰、雪制造雪雕、雪人、冰帆等, 把冰雪艺术与娱乐、观赏、活动融为一体, 别具特色。在居住区的公共活动场所空间设计中, 应更多地考虑冬季冰雪娱乐活动的可能。

3.3 绿化、小品

城市环境景观是以人造环境为主。由于冬季草木凋零, 所以, 寒地城市如何保持绿意常在, 关键是在冬季设置有观赏价值的绿化栽植。首先应多选择常绿树种, 如杉、松、柏类等植物, 因其姿态丰富, 可作为主要观赏植物大量栽植、其次是选择绿期较长的落叶植物、如果说绿化在冬季城市景观中所起的作用有限, 那么, 城市公共环境中大量设置小品, 就可以弥补绿化效果的不足。如灯柱、候车亭、休息亭、电话亭、游戏设施、围墙等小品, 从而, 可增加外部环境空间的动感和活力, 打破冬季的沉寂。这些小品与人们的户外活动关系密切, 将小品采用较浓重的暖色彩, 再配以空中飘动的彩旗、气球等装饰物, 就能打破冬季的沉寂。

3.4 橱窗、灯光

城市内的商业区, 是人们下班后散步休闲的好去处。但在寒地城市, 随着冬季的来临, 天气转冷, 商场营业时间缩短, 人们的这种休闲消遣活动受到不同程度的影响, 但人们仍然热切希望寒冷的夜晚环境依然如夏季一样美好, 这就需要充分利用商业区的橱窗和灯光照明, 为寒地城市创造出暖意和活跃气氛, 商场亦能开放, 商业区内的橱窗在绚丽的灯光照射下, 与夜晚的霓虹灯交互辉映, 使居民在冬季下班的茶余饭后, 可以去商业街散步、购物, 从而使夜景观增添生机和魅力。

现代人对城市公共环境的舒适性和娱悦性等质量要求越来越高, 满足人们这种需要, 提供高质量的城市公共环境, 已成为市场经济条件下的重要竞争手段之一。城市室外公共空间虽然是城市公共空间的主体, 发挥着主导作用但在寒地城市, 毕竟有其局限性。冬季室外公共环境受寒冷气候影响, 城市设计应针对人们的需求, 在分析气候条件的基础上, 挖掘潜力, 提高寒地城市公共环境的宜人性, 为人们提供能防护户外恶劣气候的步行、休息、购物、健身和文化娱乐等公共活动场所——“温暖空间”, 提高冬季公共生活质量, 增强寒地城市的吸引力。城市设计工作者、建筑师、管理部门及开发部门都应提高冬季气候意识, 从各个方面改善冬季室外公共空间的环境质量, 为提高寒地城市居民生活水平做出积极贡献。

结语

寒地城市恶劣的气候条件, 对公共空间有许多限制, 但只要充分了解寒地特征, 从人的生理、心理角度出发, 尊重自然, 尊重文化, 就能变不利为有利, 创造出优美舒适的公共空间环境满足现代人的多元需求。

参考文献

[1]徐思淑, 周文华.城市设计导论[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.

[2]清华大学建筑与城市研究所编.城市规划理论·方法·实践[M].北京:地震出版社, 1992.

寒冷地区仪表设计 篇6

严寒和寒冷地区是指根据我国气候特征分布而划定的区域, 主要包括秦岭淮河以北、新疆、青海和西藏, 也就是我国的三北地区。该地区面积约占我国土地面积的70%, 建筑面积占全国建筑总量的10%, 但城市、村镇冬季取暖占整个建筑能耗的40%。在2005年以节能50%为目标的建筑节能技术标准体系框架陆续发布并实施后, 该地区的建筑节能工作已取得了较大的进展。

2 严寒和寒冷地区建筑节能现状及问题

在以节能50%为目标的《公共建筑节能设计标准》公布实施后, 严寒和寒冷地区新建建筑已基本上实现按节能设计标准设计, 节能建筑的比例不断提高。各地建设项目在设计阶段执行节能设计标准的比例为95.7%, 施工阶段执行节能设计标准的比例为53.8%。部分省市已提前实施节能65%的设计标准。部分地区已从新建节能建筑带动既有建筑节能改造, 从大城市向中小城镇推广。

但是, 虽然经过多年的努力, 严寒和寒冷地区建筑节能事业已取得多方面的发展, 却仍存在一些问题。例如:部分地区的地方政府和建设主管部门没有结合当地实际情况出台相关贯彻国家建筑节能法律法规的地方政府规章或实施细则;国家及地方政府缺乏对建筑节能的大力度经济鼓励政策, 建筑节能缺乏必要的资金支持;建筑节能产业起点低、技术水平不高、创新能力弱, 加之节能产品价格高, 致使建筑节能技术进步缓慢;广大社会公众缺乏清晰的节能意识, 消费者和开发商均具有较强的短视行为;在政府监管层面和大多数设计、施工、监理、物管人员中建筑节能知识缺乏, 培训工作跟不上, 以致我国建筑节能工作难以全面推广。

3 严寒和寒冷地区建筑节能设计重点分析

我国于1993年10月1日起实施的“民用建筑热工设计规范” (GB 50176-93) , 对全国建筑热工设计进行了分区, 并对不同区域建筑的冬季保温、夏季防热提出了设计要求, 严寒和寒冷地区的建筑热工设计应充分满足冬季保温, 部分地区兼顾夏季防热。

严寒和寒冷地区的建筑耗热主要包括建筑围护结构的传热耗热、门窗缝隙的空气渗透耗热和楼梯间隔墙、屋顶、阳台门、户门, 地面等产生耗热。因此, 建筑节能设计应重点注意以下几个方面:

3.1 降低建筑体型系数。

体形系数是建筑围护结构的外表面积与其所包围的建筑体积之比。国家规范《民用建筑节能设计标准》规定体形系数宜控制在≤0.3。这是因为在建筑各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变情况下, 耗热量与体形系数成正比。因此建筑平面布局应尽量规整, 避免过多的凹凸和错落, 尽量减少外墙长度, 使建筑的外表面积最小;适当加大进深、减少面宽、降低体形系数。

3.2 控制窗墙面积比。

《民用建筑节能设计标准》的规定:北向、东西向、南向窗墙面积比分别为0.25、0.3、0.35。北向窗户面积应尽量小, 尽量不采用飘窗;南向窗户可适当增加窗户面积来充分利用太阳辐射热;其它朝向的窗户在满足室内光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。

3.3 降低外围护结构的传热系数。

外墙、屋面、门窗等外围护结构及其构造的设计是建筑节能设计的重要环节。提高外墙的保温隔热性能应选择聚苯板、聚苯颗粒砂浆、无溶剂硬质聚氨酯或岩棉等保温隔热体系, 并尽量选用新型节能材料建筑墙体, 如加气混凝土外墙, 空心砌块外墙等。屋顶屋面的节能设计应选择聚苯板、沥青珍珠岩板和轻骨料混凝土板等高效保温材料, 既能提高保温达到节能效果又减轻了墙体重量和体积。提高门窗的热工性能, 应注意窗框料和玻璃的选用。窗框料可采用导热系数低的框材, 如PVC塑料, 复合型框材等;玻璃可采用中空玻璃、镀膜Low-E玻璃等;窗户采用中空玻璃塑钢窗、双层窗及断热铝合金Low-E中空玻璃窗。

3.4 其它应注意的问题。

建筑节能设计有许多细节问题也需要注意。例如:建筑入口设计时, 尽量减少北入口或者加设避风门斗;楼梯间设计时, 最好设计为封闭采暖楼梯间;建筑的层数及形体设计时, 尽量以多层以上为主, 高层住宅在不影响住户采光的条件下尽量简化体形;采暖设计时尽量考虑多种采暖方式, 如地热采暖、地板辐射采暖、电热采暖、燃气采暖等;充分考虑太阳能热水系统与建筑的一体化设计, 用太阳能集热器供应热水, 提高集热效率和用热的稳定性。

4 严寒和寒冷地区建筑节能施工重点分析

严寒和寒冷地区的节能建筑主要从外墙、屋面、门窗等方面提高围护结构的热阻值和密闭性, 达到节约建筑物的使用能耗的目的。施工单位的技术负责人、项目经理、质检人员、施工操作人员、材料员等岗位人员应掌握节能建筑的施工要点, 针对节能建筑的特点制定质量保证措施。

4.1 墙体保温施工。

墙体保温系统的施工是建筑节能措施的关键环节。目前, 严寒和寒冷地区主要采用自保温外围护结构体系和外墙外保温围护结构体系两项措施来提高墙体的保温隔热性能。墙体的自保温外围护结构体系是指选用加气混凝土、空心砖、空心砌块等新型节能材料的外墙体系。对于空心砖墙体的施工, 要注意采用整砖平砌, 孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置, 避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象;对于空心砌块墙体的施工, 要从砌块质量、砌筑砂浆的质量和灰缝饱满度、砌块的整体性和均匀性、粉刷层与砌块的粘结性和变形协调等方面加强技术措施。外墙外保温围护结构体系是指将墙体的保温层设置在墙体的外侧, 施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。采用保温砂浆抹灰施工时, 要注意在基层质检验收合格, 屋面防水层完工, 与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工不破坏保温层的情况下方可施工, 同时要注意结合防水、防裂、防脱落等保证措施。采用保温涂料喷涂施工时, 要注意喷涂前基层应清洁、干燥、平整, 注意喷涂距离、角度、速度和流量, 特别要注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。采用干挂式保温施工时, 要保证体系的稳定性、强度, 注意连接节点的质量、金属件的防腐、防水措施等。采用粘贴式保温施工时, 要在工程现场开展聚合物粘结和抹面砂浆与聚苯板的拉拔及防护层抗冲击检测, 避免施工质量的缺陷与隐患。

4.2 屋面保温施工。

屋面保温是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的高效保温材料设置在防水层和屋面板之间。目前, 严寒和寒冷地区多选用水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、聚苯乙烯板和各种轻骨料混凝土板等作为屋面保温材料。在贮存和施工时, 一定要注意保温材料的防水防潮。屋面保温施工主要应注意以下几点:要选择晴天连续作业, 铺设保温层前基层应干燥清洁;用与保温层相近的材料设置厚度控制点;根据保温层的特性设置伸缩分格缝;下部粘贴层要饱满均匀, 板缝要纵横交错, 分层铺设上下交错, 间隙内不能用水泥砂浆而应用保温砂浆嵌缝, 避免出现热桥。

4.3 门窗安装施工。

门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一。为保证门窗能达到预期的节能要求, 安装过程中应注意以下几个问题:选择门窗时, 要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗漏性等性能指标;安装门窗框时要反复检查框角的垂直度, 变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的门窗扇不能上墙;在门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等交接处的缝隙, 须用玻璃棉、泡沫胶, 矿棉毡等高效保温材料填堵;粘贴密封条或挤注密封膏时, 应事先将接缝处清理干净并干燥, 确保无灰尘和污物。

4.4 采暖系统施工。

对于严寒和寒冷地区来说, 采暖系统施工在建筑节能方面的作用也是不可小觑的。目前, 严寒和寒冷地区节能建筑多采用低温热水地板辐射采暖系统。在进行暖通施工时, 为减少地热向下层户和外墙的散热, 在地热管之下和外墙根应铺垫隔热板和铝箔热反射膜;在进行卫生间地热工程时, 防水层应作在地热层的上面;注意地暖管的试压及排水;进行填充层施工时, 施工现场不宜其他工种进行交叉作业施工, 不得对铺设管道进行碰撞及踩踏。

5 结论

建筑节能是降低能耗、提高能源利用效率、保护环境的一项重大战略举措, 关系到国家可发展战略的实施。它是一项系统工程, 涉及建筑规划、设计、施工、调试、运行、维修等多环节及新技术, 需要整体系统协调配合, 只有对它们进行综合考虑, 因地制宜, 合理利用当地资源条件, 才能真正做好住宅建筑节能, 达到应用效果。

参考文献

[1]JGJ26-95, 民用建筑节能设计标准[S].[1]JGJ26-95, 民用建筑节能设计标准[S].

[2]GB50189-2005, 公共建筑节能设计标准[S].[2]GB50189-2005, 公共建筑节能设计标准[S].

[3]GB50176-93, 民用建筑热工设计规范[S].[3]GB50176-93, 民用建筑热工设计规范[S].

[4]陆耀辉.节能建筑设计与实施[M], 北京:中国建筑工业出版社, 2006.2.[4]陆耀辉.节能建筑设计与实施[M], 北京:中国建筑工业出版社, 2006.2.

[5]吴雷.节能建筑施工重点分析[J], 建筑科技, 2007.7.[5]吴雷.节能建筑施工重点分析[J], 建筑科技, 2007.7.

[6]林凤华.低温热水地板辐射采暖系统的设计与施工[J], 建筑工业信息, 2007.4.[6]林凤华.低温热水地板辐射采暖系统的设计与施工[J], 建筑工业信息, 2007.4.

寒冷地区仪表设计 篇7

1 寒冷地区路基水损坏对公路的性能影响

1.1 路基下沉机理及对公路性能影响分析

公路由于暴露在自然环境下, 会受到来自多方的病害影响, 其中水损害是不容忽视的严重病害, 它主要由不良地质作用引发, 即当公路路基在地面水、地表水的水温及荷载综合作用影响下, 路基就会产生一定程度的沉陷现象, 这种现象一般发生于拥有软土土质的公路路基环境中。因为软土不够密实且承载能力低下, 所以在水及路基自重的双重作用下, 公路地基本身会出现向两侧挤出的现象, 最终导致路基下沉。

1.2 冻胀机理及对公路性能影响分析

引发公路路基下沉的两种主要病害就是翻浆和冻胀, 本文主要讨论冻胀病害。冻胀病害多发生于北方寒冷地区和西部冻地区。冻胀病害离不开水的作用, 当北方寒冷地区进入10月深秋冻结期间, 自然温度下降配合地面水、地下水就会促使公路产生不均匀冻胀现象, 如此, 其结果就是路面出现高低坑洼而丧失平坦度, 为行车安全带来一定阻碍, 甚至由于路况不佳而引发交通事故。不仅如此, 不均匀冻胀所导致的路基不平坦还会诱发某些混凝土刚性路面的裂缝现象, 而且该裂缝现象也会呈纵向发展趋势。再加之北方地区秋季昼夜温差变化较大, 所以, 公路路基的反复冻融也会加剧路面冻胀病害, 使裂缝加宽甚至出现破碎状况。实质上, 公路路基冻害的根源还在于路基表面土孔隙中的冰晶体融化。因为当外界温度下降时, 土孔隙中的自由水就会首先冻结形成冰晶体, 在土孔隙中与冰晶体直接接触的薄膜水会受到它结晶力的影响, 将路基水分迁移到冰晶体之上形成新的冻结。此时的路基土颗粒水膜就会逐渐变薄, 而薄膜水内的离子浓度又会不断增加, 产生一种渗透压力差。初冻过后, 气温在昼间有所回升, 此时温度在-3℃~0℃左右停留, 聚冰层又会逐渐融化, 这就使得冻胀部分路基土孔隙中的冰晶体也随之融化。此时路基由于不能将聚冰层所融化的大量水分及时排出, 使其处于持续的潮湿软弱状态, 当行车荷载反复在公路表面作用后, 就会导致公路路基的裂缝、车辙、鼓包甚至沉降坍塌。

2 公路路基排水设施设计的适用性分析

目前, 公路路基排水设施的设计类型众多, 一般包括路基表面地面水排水、路基内地下水排水和路面结构内排水, 本文主要介绍路面结构内排水。

2.1 路基排水设施设计的基本要求

(1) 路基排水设施设计的基本原则。路基排水的关键就是要将工作区内的土基含水量降到设计标准范围之内。因为如果土基含水量过大, 就会引发土体潮湿、土质松软等现象, 进一步导致土体强度下降、基身沉降滑动甚至是边坡坍塌, 严重影响交通行车安全。所以此时要根据工作区沿线的自然降水状况以及地质水文状况来进行有针对性的排水设施设计施工, 形成良好的排水体系, 确保路基强度与边坡稳定。在设计过程中, 要首先考虑地面水拦截问题, 杜绝包括停积、漫流、下渗等现象的发生, 而针对地下水部分, 则要考虑如何截流、疏干和合理引导, 保证地下水不会为路基带来过大压力。

(2) 路面结构内部排水设计原理。路面结构内部排水相对复杂, 因为路面水分有相当一部分会沿路面接缝处进入路面混合料孔隙、路肩接缝处。一旦地下水位升高, 地面水就会配合地下水一起通过毛细孔隙渗透到路面结构下方。当北方地区进入寒冷冰冻期, 路床上部自由水就会逐渐进入路面结构下部。此时应该将路基路面设计为透水性体系, 通过路基两侧路肩结构来将多余的地面自由水引导排除。

2.2 路面结构内部排水系统设计

为了避免冻胀问题的出现, 必须马上排除滞留在路面结构内部的自由水。为此, 本文给出两种综合排水系统: (1) 边缘排水系统设计, 边缘排水系统是设置在沿路面边缘位置的, 主要沿路面结构的外侧边缘进行设置, 是典型的纵向边缘排水系统。首先分析自由水深入路面结构的路径, 它会沿着路面结构层向透水层、层间孔隙横向流淌, 然后最终流入透水性材料所组成的纵向排水沟。此时在间隔一定距离位置要设置横向出水管, 将自由水直接引导排出路基范围。这种边缘排水系统的优势就是能够灵活利用于路基基层, 包括某些透水性不甚理想的水泥混凝土公路路基中。 (2) 排水层排水设计, 排水层排水系统针对路面结构所采用的是透水性材料, 当有水分渗入路面结构时, 水分会首先通过竖向渗流进入排水层, 再从横向渗流位置逐渐进入纵向排水管及排水沟。为了确保排水系统顺畅, 还要在间隔排水管、排水沟一定距离位置设置出水管来引导水分排除出路基, 再在其下方设置排水基层。因为透水性材料渗流速度较快且排水效果良好, 所以在国内许多地区的国道高速公路上都会采用这种排水方案。当然, 该方案存在一定弊端, 那就是由该排水系统所排出的水流会极易冲刷到路基坡面, 如果此时坡面孔隙有植物或其他杂物阻塞时, 排水就无法顺畅排出, 造成路基坡面被反复冲刷, 在冬季极易形成冻胀聚冰层。为了解决这一问题, 可以考虑在排水基层位置选择那些含少量细料或不含细料的开级级配碎石或砂砾石集料, 比如应用填隙碎石垫层就能起到一定的路基排水效用。

3 结语

在北方寒冷地区, 公路路基一定要做好地面水及地下水排水设施结构, 并且充分考虑由于水分渗透、冻胀所带来的病害影响, 主要以预防、引导和降低水分渗透为基础原则, 做到行之有效的排水、截流等排水系统措施。

参考文献

[1]李庆贺.山区高速公路路基排水技术研究[D].西安:长安大学, 2010.

寒冷地区仪表设计 篇8

1 寒冷地区城镇景观概念浅析

我们在对寒冷地区城镇化进程中的景观设计进行探讨之前, 先要了解一下寒冷地区城镇化进程中的景观设计的含义, 接下来就做简单的阐释。寒冷地区主要是指冬季持续时间长的地区, 从地理学角度来说, 主要是指北纬40度以北的地区, 那里冬季寒冷干燥, 给城镇居民的生活带来很大的不便, 在我国主要指东北地区等城市。而一座城市的景观能够间接的体现出这座城市居民的精神风貌, 当城镇的景观设计达到一定水平时, 人们自然开始关注一些特殊城镇的景观设计例如本文所要研究的寒冷地区。

2 国外寒地城市景观设计

上文中笔者主要向我们简单介绍了寒冷地区城镇景观的概念, 我们对寒冷地区城镇景观设计已有了初步的了解, 接下来先谈谈国外寒冷地区城市景观是如何设计的, 希望从中能够得到借鉴。

虽然近些年我国已经开始关注寒冷地区城镇化进程中的景观设计, 也取得了一些成绩, 但是相比国外, 我国在这方面还是比较落后的, 国外寒冷地区的城镇景观设计开始的很早, 尤其是北欧地区, 北欧地区城镇一般情况下都是利用单独的建筑细心的围成户外庭院空间, 然后通过绿化、围墙等措施来减缓风速, 这样既有利于室外局部环境的改善, 还有利于增加人们户外活动的时间, 益于身体健康。国外的很多研究学者都提出了关于寒冷地区城镇化进程中的景观设计的理念, 例如要建立气候防护单元、基础设施布局要紧密、重点要处理好街道走向和冬季风向之间的关系、创造室内景观等。这为未来的寒冷地区城镇化进程中的景观设计发展提供了宝贵的经验。

3 我国寒冷地区景观设计遵循的原则

3.1 遵循地方特色的原则

无论是哪个地区遵循地域特色都是景观设计应该遵循的原则, 因为只有充分地利用地方特色, 才能够完全体现出这座城市的风貌, 对于北方寒冷地区而言, 所谓的地方特色就是充分地利用冬季特有的气候条件所从形成的景观。我国很多的北方城镇利用冬天的冰雪形成独特的景观, 比如冰雕、雪雕以及很多的冰上体育活动吸引了国内外很多的游客。正是因为充分利用了北方城镇特有的寒冷气候进行景观设计, 才使得北方很多城市成为世界闻名的游览胜地。

寒冷地区的城镇景观是大自然经过漫长的演化再加之北方人民的风俗习惯而形成的, 具有深厚的文化历史内涵。有些形式看似简单但布局紧密的景观设计, 既有利于北方寒冷地区在冬季时进行防寒, 又有利于在春天时防风沙, 这样的设计非常适合北方人们的生活习惯。其中, 最具特色的就是城市的交通设计, 大多是封闭的人行系统。

3.2 充分利用室内空间的原则

北方城镇冬天因为特殊的气候条件, 使得人们不能到户外进行活动, 这样就严重阻碍了人们正常的交往, 如果能够将室内环境设计的更加室外化, 那么则会给北方城镇居民接触室外空间的机会, 并且在接触室外环境时能够有一个温暖舒适的气候环境。例如, 设计地下商业街、玻璃顶棚的庭院等。这样的设计不仅能够将自然光线引入室内, 还能够在室内种植更多的绿色植物, 潜移默化的影响人们的心情, 大大丰富了北方寒冷地区冬天的城市景观。

4 寒冷地区植物景观设计重点

上文中笔者向我们介绍了国外寒冷地区的景观设计以及我国寒冷地区城镇进程中的景观设计原则, 我们知道只有严格的按照上述所说的两条原则, 我国北方寒冷地区的城市景观设计才能更加的突出城市的特色。那么在对北方寒冷地区城镇进程中的植物景观进行设计时, 有哪些重点需要注意呢?接下来笔者就进行具体的分析, 主要有以下几点:

4.1 寒地城市其冬季漫长寒冷、日照时间短, 植物随着气温的降低而进入休眠期, 除了一部分植物具有冬季观叶观干等特殊观赏效果外, 大部分的树木叶子干枯, 呈现出一片灰暗的褐色。因此, 寒冷地区城市植物景观的设计应以改变人们对冬季寒冷的感觉、提高生活质量为主要努力方向。

4.2 寒地城市景观设计中的植物选择方面:依据四季景观不同主题的要点选择植物。冬季枝干形态优美的树种, 这些树种枝形飘逸, 给人以优美的审美享受。如冬季美丽的雾凇景观;落叶阔叶树落叶树木之美不仅在于其生长季节的叶、花和果, 也在于其冬态条件下干的线条结构。

4.3 枝干色彩与质地。与春、夏、秋三季比起来, 树木的色彩在冬季是比较单调的, 枝干多为灰褐色。但有些树种的枝干却具有鲜艳的色彩, 如红瑞木、京桃等。应用这些树种可丰富冬季城市中植物景观的色彩, 打破色彩单调的冬季效果。

5 寒冷地区景观设计空间的影响因素

上文中笔者主要向我们介绍了我国寒冷地区植物景观设计的重点, 让我们对寒冷地区城镇化进程中的景观设计有了进一步的了解, 那么寒冷地区城镇化进程中景观设计空间还有那些影响因素呢?笔者将进行详细的介绍, 主要影响因素如下:

5.1 室外温度寒冷

气候是寒地城市的最大特征, 也是对城市生产生活影响最大的因素。气温是影响人体热舒适度的主要因素, 在严寒地区城市居民外出活动受气温制约严重。风的影响主要表现在如何通过合理的街道走向、建筑物布局和其它相应的设计手段来创造舒适的通风环境。在严寒地区既需要冬季保温, 又需要引入夏季风以达到自然通风的目的。

5.2 行为方式

寒地气候影响人的行为方式, 包括人的生活方式和体闲方式。冬季室外温度较低且持续时间长, 为了避免严寒和交通不便, 除了必要的出行如上班、上学、看病和日常购物等, 人们的出行会比其他季节减少, 尤其是一些弱势人群如老人、儿童和残障人士等, 这就导致冬季人们的户外娱乐时间明显减少。致使原本就冷清的居住区景观闲的更加凄凉, 没有了运动和休闲娱乐的氛围。

结语

本文是笔者根据自己多年的寒冷地区城镇化进程中的景观设计研究经验总结出来的, 希望能够为有关人士提供借鉴, 为我国寒冷地区城镇化进程中的景观设计的发展提供参考。

参考文献