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1.前言
為比較分析橋梁病害加固方案及應用材料,以某橋梁為例,橋梁支座下存在開裂墩身、梁體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等一些病害,由有關技術人員在兩個月期間分階段對現(xiàn)場病害情況進行檢測。結(jié)合檢測結(jié)果可知,該橋梁結(jié)構(gòu)中的預應力混凝土簡支空心板多處發(fā)生程度不同的病害,主要是高架橋引橋段橋臺蓋梁出現(xiàn)裂縫、跨梁底出現(xiàn)裂縫、墩身在墩支座下發(fā)生開裂、空心板梁間上部出現(xiàn)堿化碳化、滲水、梁體移位等問題,主橋結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好狀況,橋面不存在嚴重的病害。
2.加固橋梁結(jié)構(gòu)的原則
維修加固橋梁主要是加固橋梁原設計荷載條件,恢復設計功能,與加強抗震設計的新規(guī)范相結(jié)合,使橋梁結(jié)構(gòu)改善受力性能,以保證橋梁安全。考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)的病害、劣質(zhì)材料、在結(jié)合性及材料方面新舊材料之間存在的差異;采用檢測橋梁現(xiàn)狀的結(jié)果對材料、幾何參數(shù)進行取值;對橋梁原結(jié)構(gòu)損傷嚴格控制加固設計及施工。
3.比較橋梁結(jié)構(gòu)的加固方案
在橋梁結(jié)構(gòu)加固中,增大截面法、粘貼纖維復合材料法、粘貼鋼板法、體外預應力法等都是常用的結(jié)構(gòu)加固方法。其中影響橋梁外觀較大的是增大截面法,其余三種方法在市區(qū)橋梁中應用較多,現(xiàn)分別比較這三種方案的差別。
粘貼纖維復合材料法較適合于碳纖維滿足結(jié)構(gòu)強度及耐久性,可使橋梁提高安全儲備。碳纖維因其物理力學性能十分突出,可使混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件提高承載力,也能使其受力性能得到有效改善。曲線構(gòu)件等不適合粘貼鋼板,十分困難的施工條件及惡劣環(huán)境等情況也比較適合。該方法施工便利,無需較長時間及較多人員,不會占用較大的施工場地,可確保施工質(zhì)量。碳纖維具有良好的柔性,可使粘貼效率得到有效保證。其預浸料較薄及較輕質(zhì)量,對原結(jié)構(gòu)不會增加尺寸和質(zhì)量。只是受力前碳纖維布存在變形,厚度較薄,補強效果不佳,易引發(fā)混凝土轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈云茐模a(chǎn)生嚴重后果。
粘貼鋼板法對于解決梁式橋梁主梁、橋墩蓋梁達不到強度時更為適合。無需對橋梁原結(jié)構(gòu)破壞,確??臻g要求,使橋梁主梁提高承載力。只需較短時間施工,對橋梁使用結(jié)構(gòu)幾乎不產(chǎn)生影響,工藝簡單且十分成熟,操作便捷,更適宜確保橋梁結(jié)構(gòu)原貌,相對于其它加固方法更加經(jīng)濟。只是將膨脹螺栓安放到鉆孔中對鋼板錨固,易使結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生破壞。鋼板尺寸設計較大時,粘貼鋼板需要較多人力及較大場地施工。鋼板尺寸設計較小時,鋼板需復雜焊接工藝,焊接處焊接效果不佳。
體外預應力法通常在加固箱梁、鋼結(jié)構(gòu)及T梁橋中比較常用,對于小跨境橋梁具有較大的應力損失??墒古f橋承載力明顯提高35%左右。加固過程中對交通幾乎不產(chǎn)生較大影響,對原橋梁結(jié)構(gòu)只有較小損傷,對橋下凈空不產(chǎn)生影響。能夠參與恒載受力,具有較高的效率。只是具有較為復雜的錨固、轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),與原結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生較大影響,在后期養(yǎng)護方面將增加一定費用。
上文中提到的橋梁采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的引橋,對其加固若采用預應力法,將導致重分配內(nèi)力,不必要的被動加固工程增加或降低其它部位安全儲備。主梁底板只有14厘米厚,碳纖維盡管強度高,但彈性模量接近普通鋼筋,在混凝土應變達極限時,碳纖維無法充分發(fā)揮材料性能,并具有較高造價??紤]到很多橋梁都是采用抗剪控制方法實現(xiàn)抗震加固,增大截面法可使抗剪能力有效增大,本橋引橋是以旱地V型墩作為固定墩,若在墩內(nèi)側(cè)將截面增大,利于施工,也不能使凈空增加。因此,對墩身、梁體、蓋梁加固擬采用粘貼鋼板法來,采用增大截面法加固固定墩抗震。
4.選擇適宜的加固材料
4.1混凝土
在橋梁加固中可采用C40微膨脹防水混凝土用于橋面現(xiàn)澆層,采用C30微膨脹混凝土用于修復墩身、加固抗震,從而達到預期效果。
4.2膠黏劑
膠黏劑應采用專用質(zhì)量合格的改性環(huán)氧膠黏劑、改性氨基甲酸酯或乙烯基酯膠黏劑等A級膠用于鋼板粘貼、錨固植筋。在工廠制膠時應及時添加填料,在施工現(xiàn)場不可摻入,膠黏劑應達到有關安全性能指標。改性環(huán)氧樹脂固化劑不可應用乙二胺,也不能將揮發(fā)性有害溶劑和非反應性稀釋劑摻入其中。膠黏劑必須要檢驗毒性,檢驗結(jié)果應與無毒衛(wèi)生等級規(guī)定相符。鋼-鋼黏結(jié)應檢驗濕熱老化,使其達到抗剪性能。
4.3砂漿
采用M20環(huán)氧砂漿處理橋梁構(gòu)件的缺陷。
4.4鋼筋
鋼筋大于12毫米直徑的采用熱軋螺紋鋼筋,鋼筋小于12毫米直徑的采用熱軋圓鋼筋,鋼筋性應達到國家標準中的有關規(guī)定要求。
4.5角鋼
加固用熱軋等邊角鋼及材質(zhì)應達到國家相關技術標準中的要求,通知應采用E50XX級焊條進行焊接。
4.6鋼板
應采用國家有關技術標準要求的Q345C鋼板用于全橋加固,鋼板主要機械性能和沖擊韌性應達到下列要求:屈服強度不小于345千帕,抗拉強度不小于510兆帕,伸長率不小于20%,V形缺口試件沖擊功不小于34焦,采用E50XX級焊條進行焊接。
4.7加固錨栓
應采用開裂混凝土性能相適應的5.8級定型化學錨栓用于橋梁加固用錨栓,錨栓和螺桿性能指標應達到國家有關技術標混中的要求。
4.8其它材料
應采用滲透型阻銹劑作為鋼筋及鋼板防銹材料防水涂料宜采用水泥基滲透結(jié)晶Ⅱ型,材料性能指標應達到國家相關技術標準的規(guī)定。
5.總結(jié)
綜上所述,橋梁實際應用一段時間后,難免會產(chǎn)生不同程度的病害,若對其處理不夠及時,病害將愈加嚴重,甚至將對橋梁使用安全性構(gòu)成嚴重威脅。通過深入分析橋梁病害的具體成因,對橋梁采用的維修加固方案應慎重選擇,對橋梁病害維修處理應認真選擇適宜的施工材料、工藝,并加強管理橋梁的運營養(yǎng)護,以確保橋梁結(jié)構(gòu)保持良好的使用狀態(tài),使其使用年限盡可能得到延長,以實現(xiàn)橋梁承載和通行能力的實際需要。
參考文獻
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關鍵詞:室內(nèi)裝修;材料;施工
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
引言
都市生活的快節(jié)奏令現(xiàn)代人對工作、生活和娛樂場所的室內(nèi)建筑產(chǎn)生了更多的綜合性需求。人們往往希望居住的房子可以提供更加舒適放松的環(huán)境、工作的環(huán)境可以更加激起效率、娛樂場所可以更好地釋放情緒等等。隨之而來的新型材料和現(xiàn)代美學建筑為人們的這一期望提供了很好的可實現(xiàn)平臺,但這個過程也出現(xiàn)了一些問題,阻礙著人們的優(yōu)質(zhì)生活,甚至會威脅人們的生命安全。因此,要提高室內(nèi)施工質(zhì)量,就要充分了解室內(nèi)設計裝修中常見問題并找到解決策略。
一、室內(nèi)裝修材料的選擇
裝飾材料的表面?zhèn)鬟f著重要的色彩信息。一個空間環(huán)境的墻面、頂面、地面的材料顏色決定著這個空間整體色調(diào)的傾向。在室內(nèi)色彩環(huán)境設計中,通常采用對比手法來求得室內(nèi)色彩的心理需求平衡。
(一)、材料的疊加
將兩種或兩種以上材質(zhì)疊合在一起修飾同一界面,新的構(gòu)成方式使裝飾的界面更富于空間層次感。對于很多不透明材料,我們將其進行精致的鏤空雕刻處理而使其具備透空的特點。
(二)、材料的運用和光影也是密不可分的
材質(zhì)因光影的作用而強化了肌理表現(xiàn),突出了層次感和空間感,更烘托出室內(nèi)環(huán)境的精神內(nèi)涵。例如由于切割技術的發(fā)展,通常表現(xiàn)為厚重的體積感的石材,也可以因為光線的通過而呈現(xiàn)出輕盈剔透的質(zhì)感。
二、日益更新的室內(nèi)裝修材料和技術介紹
信息時代使得全球的交流越來越緊密,體現(xiàn)在樣板房的內(nèi)部裝修風格中,便呈現(xiàn)了多風格、多層次化和多元素的特點?,F(xiàn)代裝修除了注重材料本身的實用性和耐久性外,也開始傾向于材料的安全健康環(huán)保和時代的適應性。傳統(tǒng)材料已不能滿足人們的審美,于是各種新材料開始廣泛用于建筑中。(1)裝飾線及頂部連接材料等。目前應用最普遍的新型吊板應屬于石膏板,它除了裝飾外還兼有保溫、隔熱隔音的優(yōu)點。而鋁扣板吊頂有其特定的防靜電和抗輻射功能,但造價較高,屬高檔品。PVC扣板是擠壓后的聚氯乙烯復合玻璃制成的。它耐磨耐腐、隔熱隔音、防水火且材質(zhì)較輕,但不耐高溫。(2)墻柜材料。墻柜材料包括壁紙、涂料、磚料和板材。壁紙市面上較多見的是復合材料和天然材料壁紙,其最大優(yōu)點是圖色豐富、質(zhì)感多樣、施工操作簡單,甚至住戶自己也可進行鋪貼。乳膠漆、仿瓷、質(zhì)感藝術涂料的出現(xiàn)簡化了室內(nèi)施工的操作,且其透氣性好、無毒無味。聚合漆、丙烯酸、硝基和亞光漆等系列材料,具有很強的耐火水、耐腐蝕及良好的適光性。陶制磚料一般用于住戶裝修;而酒店餐館的裝修中為保持原始風貌開始采用較粗獷的原石或紅磚鑲嵌于墻體。板材類型廣泛,有面板、夾板、密度板和防火板,其組成大多是各種木質(zhì)、纖維、鈣硅質(zhì)材料等單獨使用或復合而成。(3)地面材料。傳統(tǒng)的地面材料多為實木、復合、地毯、各種磚類及塑料泡沫制地板等。新型地面材料包括了竹制、石材、玻璃及金屬地面。因其自然的紋理或美學上的可塑性被更廣泛應用于公共文娛的室內(nèi)裝修。(4)其他。如智能化家具設備等。盡管現(xiàn)在市場上各種新功能材料不斷出現(xiàn),但由于產(chǎn)品質(zhì)量千差萬別,因此影響了室內(nèi)裝修的質(zhì)量。
三、室內(nèi)裝修材料技術通病及施工防治
室內(nèi)裝修工程在管理、設計上的問題要解決,就必須嚴格管理工程施工的各個環(huán)節(jié),做好監(jiān)督工作。還要運用現(xiàn)代化的設計理念和技巧,了解時下最流行的審美裝飾的元素,提高建筑裝飾裝修的當次,更好的美化城市建筑和人們的居住條件。
(一)、施工技術不標準
施工作業(yè)不標準是因為從事施工的工人技術水平不過關或不合理的使用高科技材料等。具體的有:油漆、壁紙、地板、瓷磚等涂砌過于粗糙,造成了這些物體的表面有凹凸、不平滑、涂抹印跡、有氣泡夾雜等,都會極大地影響到室內(nèi)裝修的整體美觀效果;水管、瓷磚、吊板等接口處理不當,出現(xiàn)漏電、漏水,加大了不安全因素;對于石板、木質(zhì)或金屬等表面覆蓋或粘合不規(guī)范,交付后短時間內(nèi)脫落、開膠等。需加強從業(yè)人員技能訓練,提升鉆研業(yè)務知識能力。盡快掌握新材料,熟悉使用和安裝流程,標準化作業(yè)。加強對完工項目復查,查完一項再進行下一項,避免返工。
(二)、施工與設計偏差過大
沒有按設計的要求進行實際的施工,在施工的過程中有偷工減料、憑經(jīng)驗隨意刪減施工設計中的某些支撐,而這些都會降低施工的質(zhì)量。需要我們嚴格按設計圖紙進行施工,仔細核對各細節(jié)。
(三)、材料通病及防治
新型高分子材質(zhì)、金屬材質(zhì)、鏡面及平曲面玻璃等新材料近年來被大范圍應用于室內(nèi)裝修。由于市場產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,很多低質(zhì)量或不合規(guī)的裝修材料被應用于實際裝修中,導致裝修效果遠遠低于設計效果、裝修材質(zhì)易壞損、變形,更有甚者威脅業(yè)主的安全??此葡嗤臇|西,其實也有高低之分。像低劣質(zhì)量的木質(zhì)墻柜裝飾物或石材等由于本身粘合性差,一段時間后會由于外溫作用發(fā)生開裂或脫落;選用無防水涂料用于衛(wèi)生間的裝修,就會造成墻面滲水,影響整體美觀;隔熱性不好的裝飾板材也會在廚房灶臺整體裝潢中埋下安全隱患。因此,室內(nèi)裝修材料的選型需要嚴格控制。首先,要做到優(yōu)選,即對各種新型的裝修材料進行熟悉。了解各種材料的基本特性:材質(zhì)的主要組成、抗應力強度、是否耐腐蝕、是否防水防熱、物理化學性能以及使用方法等等。然后,根據(jù)計劃的資金額度對市面上的同種材料進行對比考察。確保選購的材料是正規(guī)廠家出廠的合格商品。充分考慮各種室內(nèi)裝修材料的整體搭配效果。尤其是對高新科技型產(chǎn)品,必須對其性能及安裝等各個方面詳細考察了解。最后,還要對施工材料做到合理計算,避免材料浪費,耗費資金。
(四)、防范措施不到位
對于隱蔽性的施工,防范措施不到位會導致如地下管道滲水、隱藏電路未加保護而老化漏電等極具危險性的問題出現(xiàn)。針對這種情況,施工人員應遵循設計和施工原理,考慮到使用年限等各種因素,認真做好各種防范措施,確保安全性。
四、室內(nèi)裝修中重要的施工技術
(一)、貼面施工的技術
利用各種天然石材或人造板、塊,通過綁、掛或直接粘貼于基層表面的飾面方法就是貼面工藝。常用的貼面材料有:陶瓷面磚、剁斧石、馬賽克、花崗巖板、鋁塑板、大理石板等等。這一類的裝修有很多優(yōu)點,比如耐久性好、裝飾性強、施工方便、質(zhì)量高、易于清洗等。貼面類裝飾基本工藝流程主要是:基層清掃處理抹底子灰選磚浸泡排磚彈線粘貼標準點粘貼瓷磚勾縫擦縫清理。
(二)、抹灰施工技術
抹灰有兩個基本步驟:一般抹灰和裝飾抹灰兩種,首先采用一般抹灰將墻面整平,它是飾面裝修的基礎,下一步是裝飾抹灰,它在一般抹灰的基礎上進行裝飾性加工,要求更高,常用的裝飾抹灰常有兩種:(1)假面磚,又叫仿釉面磚,主要是用彩色砂漿抹成相當于外墻面分塊形式與質(zhì)感的裝飾抹灰面。(2) 拉毛抹灰。首先在基層上抹砂漿,隨即用棕刷或鐵板垂直拍拉。加入適量的沙子或紙筋以減少龜裂。
結(jié)束語
總而言之,恰當?shù)难b飾材料是完美裝飾的開始,不同的裝飾材料得以功能以及美觀的要求不一樣,這就需要不同的工藝強度來實現(xiàn)它的價值。在建筑室裝修中,影響其質(zhì)量的因素很多,必須從全方位多角度進行施工質(zhì)量控制,從而達到高的裝飾水平
參考文獻
關鍵詞:色彩;建筑設計,材料
1 外飾材料
1.1 石材
可以分為天然石材和人造石材兩類,天然石材材質(zhì)堅硬,顏色和紋理多樣,易清潔,常用的有大理石和花崗石,花崗石材質(zhì)堅硬,耐酸抗風化,一般用于較重要的部位如裙房、人口等處。人造石材主要指人造大理石和人造花崗石,屬混凝土范疇,品種較多,主要有水泥和樹脂型人造石材,還有水窘石飾面板、水泥化磚等,其中樹脂型產(chǎn)品光澤好、顏色鮮艷亮麗,水磨石飾面板表面光滑,花色品種較多,根據(jù)選用水泥、碎石粒的特點而定,水泥化磚常用作鋪地材料,耐久同時也有一定的裝飾效果,如圖1,將同一種材料粗加工和磨光,使粗加工的毛面呈現(xiàn)細小顆粒的漫反射,如同蒙上一層灰塵,而磨光面呈微晶狀表面,深暗的底色得以充分顯現(xiàn),利用同一種材料的質(zhì)感色差作表面裝飾。既富有變化又十分和諧,圖2,賴特在1938年和學生親自動手建筑的別墅。由于建在亞利桑那州沙漠地帶的紅色火山巖上,賴特聰明的就地取材,采用當?shù)氐奶烊皇瘔K疊壘臺基,這些石塊部分地一直延伸為墻壁,保持天然的情趣,巨大的木質(zhì)構(gòu)架直插地面,表面粗加修飾,讓木材的肌理從片片暗紅色中透出,強調(diào)了一種原始的生命力,帆布頂蓋也未加色彩油飾,種種粗礪的處理,體現(xiàn)了賴特有機建筑像從“地下長出于陽光之下”的自然追求,整個建筑靜靜地匍甸在地上,從材質(zhì)到顏色完全與基地融成為一體。
1.2 玻璃制品
玻璃制品具有透光、透明、隔熱、保溫等優(yōu)良性能,所以在建筑上廣泛應用。尤其新型玻璃的出現(xiàn),如安全玻璃、保溫絕熱玻璃、鐳射玻璃和玻璃磚等拓展了其應用空間,也提高了建筑的表現(xiàn)力。除了門窗外,也用于外墻作幕墻,屋頂、雨篷及欄桿等部位,上海大劇院使用一種新穎的印刷凈白玻璃,將幕墻玻璃自上而下印滿由小到大的細密的白色圓點,使建筑外觀白天有一種輕紗籠罩的朦朧透明質(zhì)感,而夜晚映出燈光,通體透明。由于玻璃磚強度高,隔熱隔音又耐水以及良好的透光不透過視線等優(yōu)點,很適合安靜、隱秘場所使用。
1.3 金屬材料
由于合成高分子工業(yè)的發(fā)展,鋁材、鋼材等大量金屬材料用于民用建筑中,金屬罩面板材主要由不銹鋼板、彩色鋼板、鋁合金板、鍍鋅鋼板、鍍塑板等,其共同點是安裝簡便,耐久性能優(yōu)越,裝飾效果良好,從視覺感受來講,建筑一改土木石等傳統(tǒng)材料的面貌,有機器工藝的光澤、精確和力度,如法國巴黎的阿拉伯世界文化中心,采用鋁材裝飾包裹內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu),整個就像一張皮一樣伸展開來,組成極具韻律的圖案,閃耀著金屬特有的光亮。如鳥巢,主體由一系列輻射式門式鋼桁架圍繞碗狀坐席區(qū)旋轉(zhuǎn)而成,空間結(jié)構(gòu)科學簡潔,建筑和結(jié)構(gòu)完整統(tǒng)一,設計新穎,結(jié)構(gòu)獨特,為國內(nèi)外特有建筑。
1.4 外墻涂料
外墻涂料作飾面是一種簡便、經(jīng)濟的方法,特點是只改變色彩并不改變墻面的質(zhì)感,多見于大量的住宅或廠房,也用于商業(yè)建筑、辦公建筑等。
1.5 其它材料
陶瓷制品,常見的有釉面磚、外墻貼面磚、地磚、陶瓷錦磚(俗稱馬賽克)以及仿古建筑中常用的琉璃瓦等,水泥材料,一般有兩種情形,一種采用水泥,彩色水泥等作面層,另一種是表面處理,比如拉毛,壓花燈達到裝飾效果。
2 內(nèi)飾材料
2.1 內(nèi)墻材料
常見的有各種品牌的內(nèi)墻涂料,各種木質(zhì)表面的型材和膠合板,天然石材(大理石,花崗石等),玻璃制品(鏡面玻璃、彩色玻璃等),石膏板材,陶瓷制品(面磚、墻面磚、陶瓷質(zhì)壁畫等),織物類(掛毯、裝飾布等),壁紙與墻布等。
2.2 地面材料
主要有:木地板、地毯、塑料地板、天然石材、人造石材,陶瓷地磚、地面涂料等。
2.3 頂棚材料
根據(jù)防火規(guī)范要求,在一、二級耐火等級的房間,現(xiàn)在常用的吊頂材料為輕鋼龍骨紙面石膏板和鋁合金吊頂,飾面板材還有礦棉水泥板、礦棉板、鈣塑板、玻璃棉裝飾吸音板等,在防火要求不高的場所,膠合板、pvc塑料板、壁紙裝飾天花板等仍在繼續(xù)使用。
從材料的特點看,木材導熱性低,手感好,紋理漂亮,顏色溫暖,質(zhì)輕,易加工等優(yōu)點,深受人們喜愛,是優(yōu)良的裝飾材料。木地板,木墻裙廣為流行,歷久不衰,而且采用木材裝修的室內(nèi)效果,溫馨舒適并帶有原始的質(zhì)樸感,由于天然石材(花崗石、大理石)有自然的情趣,耐久性、耐磨性好,容易與室外環(huán)境相聯(lián)系,有個過渡,增加統(tǒng)一性,所以。在一些公共場合用的機會也較多。較之其他材料,紡織品手感柔軟,使用舒適,有很好的裝飾效果。
那么,我們在建筑設計中,應如何來統(tǒng)一色彩和材料的關系呢?
色彩搭配往往涉及到材料的組合問題,材料的質(zhì)感同色彩一樣,單一的情形下無所謂好與壞,只有搭配、組合后才能看出整體效果,在很多情況下,建筑師并不能隨心所欲的選用材料,受到客觀條件的限制,如造價、材料的短缺或某種規(guī)定等,不得已將就使用,某種意義上,在確定材料等級后,材料也基本確定了,需要用心設計的是如何進行搭配,選擇恰當?shù)纳?,通過材料的選擇搭配,使材料的顏色和質(zhì)感得到率直的表現(xiàn),創(chuàng)造出和諧之美,材料的質(zhì)感直接影響著建筑的風格特征,體現(xiàn)出設計者的個性色彩。如圖被稱為“粗野主義”的代表作的著名的馬塞公寓,給我們展現(xiàn)的是粗糙的表面,肥碩的底柱和夸張的色彩,而“粗野主義”則要經(jīng)濟地,從不修邊幅的鋼筋混凝土(或其他材料)的毛糙、沉重與粗野感中尋求形式上的出路今天,這樣的例子已很多,他們給我啟示:并不是所有建筑都要大紫大紅,材質(zhì)本身也可以表現(xiàn)。
關鍵詞:節(jié)能建筑;節(jié)能建材;可持續(xù)發(fā)展
Abstract: with the rapid development of economy, the global energy crisis and the environment worsening increasingly, energy-saving building materials has become a global focus. From the domestic construction industry, construction company should be in the fierce competition in the construction market in an invincible position, must cater to the demand of the times, increase energy-saving architectural creation, use can reflect the modern level of science and technology development of new building materials. This paper describes the building energy saving and energy saving building materials of the definition and characteristics, through the analysis of energy-saving building materials and the significance of the application of energy-saving building materials, introduces the kinds and application.
Key words: energy-saving building; energy-saving building; sustainable development
中圖分類號:文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
前言:
“生態(tài),節(jié)能,健康”已成為21世紀人們生活的主題概念,其中“節(jié)能”已成為人們現(xiàn)代生活主要追求。節(jié)能建材,節(jié)能家裝等新問題的出現(xiàn),使21世紀即將成為“節(jié)能”時代,人們要有一個好的居住環(huán)境,就必須使用節(jié)能建材。
一、節(jié)能建筑和節(jié)能建材
(一)節(jié)能建筑
節(jié)能建筑是指遵循氣候設計和節(jié)能的基本方法,對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環(huán)境進行研究后,設計出的低能耗建筑。要搞節(jié)能建筑必須重點放在節(jié)能建筑材料上面。
節(jié)能建筑的特點
1.少消耗資源。設計、建造、使用要減少資源消耗;
2.高性能品質(zhì)。結(jié)構(gòu)用材要足夠強度、耐久性、圍護結(jié)構(gòu)、保溫、防水。
3.減少環(huán)境污染。采用低污染材料,利用清潔能源;
4.長生命用期;
5.多回收利用。
(二)節(jié)能建材
節(jié)能建材是指原材料采取,產(chǎn)品制造等環(huán)節(jié)中,對地球的環(huán)境負荷為最小和有利于人類健康的材料,也稱為生態(tài)建材、綠色建材、環(huán)保建材和健康建材。主要包括:安裝了中空鍍膜玻璃的塑鋼節(jié)能窗,可防紫外線、隔絕室外噪音、保持冬季室內(nèi)熱量;外墻保溫系統(tǒng)材料,用于減少建筑物內(nèi)能源消耗和杜絕熱島效應;室內(nèi)墻磚貼面環(huán)保材料,用于避免污染,減少室內(nèi)制冷、取暖能量流失。使用這些材料的建筑物,可以達到“冬暖夏涼”的效果,既節(jié)能又舒適。在能源緊缺的情況下,節(jié)能建材的推廣具有重大現(xiàn)實意義。
節(jié)能建材的基本特征
1.其生產(chǎn)采用的是原始材料,它是對人的健康和建筑周圍環(huán)境沒有影響的材料。
2.都是采用的先進的技術,此技術沒有對環(huán)境污染,沒有廢品產(chǎn)生。同時在生產(chǎn)過程中杜絕有害氣體和對人體健康的有害金屬的產(chǎn)生。
3.產(chǎn)品可循環(huán)回收再利用,無污染環(huán)境的廢棄物。
二、建筑節(jié)能材料應用的意義
(一)節(jié)能降耗是中國全社會面臨的一項重要任務
建筑行業(yè)能耗占到了全社會總能耗的40%~50% ?!笆晃濉逼陂g,中國城鎮(zhèn)新建40~50億平方米建筑。新建建筑嚴格執(zhí)行節(jié)能強制性標準,四個直轄市執(zhí)行65%的節(jié)能標準。預計到“十二五”期間,將在全國范圍內(nèi)執(zhí)行65%的節(jié)能標準;同時,發(fā)展節(jié)能環(huán)保型建筑和綠色建筑,建立符合中國特點的節(jié)約型住宅建設和消費模式。
(二)節(jié)能建材是可持續(xù)發(fā)展的必然要求
走環(huán)保節(jié)能建材之路,大力開發(fā)和利用各種高品質(zhì)的節(jié)能建材,是節(jié)約能源,降低能耗,保護生態(tài)環(huán)境的迫切要求,同時又對實現(xiàn)我國21世紀經(jīng)濟和社會的可持續(xù)性發(fā)展有著現(xiàn)實和深遠的意義。
(三)節(jié)能建筑材料是建筑節(jié)能的根本途徑
節(jié)能建筑材料作為節(jié)能建筑的重要物質(zhì)基礎,是建筑節(jié)能的根本途徑。在建筑中使用各種節(jié)能建材,一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調(diào)能源損耗;另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。
三、節(jié)能建材的應用
(一)新型墻體材料
墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分,建筑物能量的損耗約50%來自墻體。因此必須加強新型墻體材料的推廣。就其品種而言,新型墻體材料主要包括磚、塊、板等,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復合板材等。
新型墻體材料引入了大量有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統(tǒng)墻體材料的保溫性能強,所以有機保溫材料在建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能中廣泛應用,形成了一種無機與有機材料復合墻體,這樣就對施工工藝提出了新的要求。典型的保溫墻體,是有機與無機材料相間復合而成,而這種墻體除了傳統(tǒng)的承重、隔聲要求外,還增加了保溫隔熱的要求。要求無機材料和有機材料組合成一個整體,在自然環(huán)境中能共同作用,因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的要求,如抹灰再不是傳統(tǒng)意義上的水泥砂漿抹灰,膩子也不是普通外墻膩子,涂料也不同于水泥砂漿外墻,貼面磚也不是貼于傳統(tǒng)墻面上,施工工藝產(chǎn)生了深刻的變化。
(二)綠色混泥土
從20世紀60年代至今混泥土都是建筑中的膠凝材料,現(xiàn)在建筑中承重受拉的材料就是鋼筋與混泥土配合而成的,不管事房屋的主題還是房屋的其他結(jié)構(gòu),都離不開混泥土這種材料?;炷嗤恋姆N類有很多如水泥混泥土、瀝青混泥土、石膏混泥土、膨脹混泥土、加氣混泥土等等。從過去到今天除了混泥土這種材料來修建房屋外在業(yè)沒有其他更好的膠凝材料來代替這種材料了,混泥土雖然好,卻有許多缺點讓我們難以克制,混泥土的缺點自重大、凝結(jié)時間長、澆筑時溫度高是結(jié)構(gòu)易開裂這些問題讓我們頭疼。現(xiàn)在對這些缺點雖說都有控制但是沒有更好的得以控制?;炷嗤翆ξ覀兘ㄖㄔO如此重要,所以我們發(fā)展綠色混泥土至關重要。我們因該提高混泥土的性能,高性能混泥土是一種新型的高技術的混泥土,在原有的混泥土的基礎上因該提高混泥土的凝結(jié)速度。減小溫度等性能。除此之外我們還應該探索研究其他的新型的節(jié)能建筑材料來代替混泥土。
(三) 防水密封材料
防水材料是建筑業(yè)及其他相關行業(yè)所需要的重要功能材料,是建材工業(yè)的一個重要組成部分。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高質(zhì)量的要求,而在橋梁、隧道、國防軍工、農(nóng)業(yè)水利和交通運輸?shù)刃袠I(yè)和領域中也都需要高質(zhì)量的防水密封材料。
我國建筑防水材料的發(fā)展十分迅速,已徹底擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)天下的落后局面,目前擁有瀝青油氈(含改性瀝青油氈) 、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產(chǎn)品。在發(fā)展方向上,應重點發(fā)展新型防水材料,擴大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性瀝青油氈和高分子防水卷材等)的市場份額。
(四)節(jié)能門窗和節(jié)能玻璃
從目前節(jié)能門窗的發(fā)展來看,門窗的制造材料從單一的木、鋼、鋁合金等發(fā)展到了復合材料,如鋁合金- 木材復合、鋁合金- 塑料復合、玻璃鋼等。目前我國市場主要的節(jié)能門窗有: PVC門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等。就玻璃鋼門窗而言,其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。
除結(jié)構(gòu)外,對門窗節(jié)能性能影響最大的是玻璃的性能。目前,國內(nèi)外研究并推廣使用的節(jié)能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。
1.中空玻璃在發(fā)達國家已經(jīng)是新建住宅法定的節(jié)能玻璃, 但我國中空玻璃的使用普及率還不到1%,從國內(nèi)外的實踐來看,推廣使用中空玻璃將是實現(xiàn)門窗節(jié)能的一個重要途徑。
2.真空玻璃在節(jié)能方面要優(yōu)于中空玻璃,從節(jié)能性能比較,真空玻璃比中空玻璃節(jié)電16%~18%;
3.熱反射鍍膜玻璃的使用不僅具有節(jié)能和裝飾效果,可起到防眩、單面透視和提高舒適度等效果,還可大量節(jié)約能源,有效降低空調(diào)的運營經(jīng)費;
4.鍍膜低輻射玻璃又稱low - E玻璃,是近年來發(fā)展起來的新型節(jié)能玻璃,采用真空磁控濺射法在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜。這種玻璃對380nm~780nm的可見光具有較高的透射率,同時對紅外光(特別是中遠紅外光)具有較高的反射率,既可以保證室內(nèi)的能見度,又能減少冬季室內(nèi)熱量的向外發(fā)散,還能控制夏季戶外熱量過多地進入室內(nèi),提供舒適的居住生活環(huán)境,將是未來節(jié)能玻璃主要應用品種。
(五)建筑垃圾的綜合利用
近幾年,我國在建筑垃圾開發(fā)利用方面投入了相當大的資金,不少地區(qū)將建筑垃圾作為一種再生資源,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層;對不可處理垃圾則堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾磚取代傳統(tǒng)粘土實心磚作為砌體材料,凈化了環(huán)境,節(jié)約了能源,保護了土地資源,是一種具有經(jīng)濟效益和社會效益的產(chǎn)品,從而使建筑業(yè)走上了一條良性循環(huán)的經(jīng)濟模式,成為建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動力。
結(jié)論:
我國是能源短缺的國家,節(jié)能是我國的一項重大戰(zhàn)略決策。因此我國“要大力發(fā)展節(jié)能省地型住宅, 全面推廣節(jié)能技術,制定并強制執(zhí)行節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水標準,按照減量化、再利用、資源化的原則,搞好資源綜合利用,實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略目標。
參考文獻:
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關鍵詞:材料待用;以優(yōu)代劣;以厚代??;壓力容器
中圖分類號:S219 文獻標識碼:A
1 材料代用規(guī)定
在制造設備以及設計設備等過程中,往往會出現(xiàn)材料采購困難的狀況,或制造方出于經(jīng)濟問題,而不得不選用另一種方式在壓力容器的設計中進行材料的代用。但是材料代用是需要根據(jù)相關規(guī)定進行選擇的,主要包括以下幾點要求:在承壓部件的材料選擇上,應當選擇同被代用材料相似的材料,無論是外形質(zhì)量還是化學成分以及性能、尺寸公差以及檢驗率上。在技術要求上要絕對保證代用材料至少同被代用材料相近似,對于性能項目以及檢測率要求不甚嚴格的代用材料可以通過測試以及檢驗的方式進行代用材料的選擇。
2 優(yōu)質(zhì)材料代用
壓力容器由于其設備的用途,因而材料的選擇上必須具備良好的性能,包括力學性能、耐高溫性能以及耐腐蝕性能等。而材料在性能上一般都是固定不變的,因而通過比較,往往會分出優(yōu)劣。但壓力容器在不同的情況下對于材料的性能要求也是不同的,因此,材料的代用不能僅僅憑借優(yōu)劣來評判,應當根據(jù)具體的要求,從實際出發(fā)進行分析。
2.1 在制作壓力容器的過程中,受到強度、力學以及機械性能等方面的要求與限制,采用低合金鋼的效果往往要比碳素鋼好,但是在焊接性能以及冷加工性能上往往效果差于碳素鋼。一般冷加工性能以及可焊接性能較高的材料在強度級別上較差,二者呈現(xiàn)出負相關變化。因此在鋼材的代用上,應當進行焊接工藝的調(diào)整,在進行熱處理時同樣應當適時的進行調(diào)整。
2.2 在進行周全細致的考慮后才能對材料予以替換,否則在制造壓力容器時會出現(xiàn)各種隱患問題。例如設備處于酸性環(huán)境中,就極易出現(xiàn)腐蝕開裂現(xiàn)象,而鋼材的強度級別越高,則越容易受到應力腐蝕開裂影響,二者呈現(xiàn)正相關關系。因此,此處采用以優(yōu)代劣的原則是不可取的,應當予以排除。在很多性能上鎮(zhèn)靜鋼的性能都要優(yōu)于沸騰鋼,其優(yōu)勢十分明顯,但在制造搪玻璃容器過程中,沸騰鋼的搪瓷效果要更加突出,鎮(zhèn)靜鋼反而不如沸騰鋼。
2.3 在耐腐蝕性能上,不銹鋼一般具有更出色的表現(xiàn),但設備所處環(huán)境氯離子較高的情況下,碳素鋼以及低合金鋼的抗腐蝕性卻更高。
2.4 在高溫熱強性上,普通不銹鋼相對比超低碳不銹鋼具有更大的優(yōu)勢,但在抗腐蝕性以及價格上卻無法同超低碳不銹鋼相比。在設備的制造過程中,通過對含碳量的降低用以提高材料的抗腐蝕性,而通過提高碳含量而增加高溫性,因此在進行材料代用的選擇上不能僅僅的憑借一個因素進行選擇,而需要通過精確的設計,對設備溫度進行控制,在必要時需要針對材料中的含碳量進行重新計算。
2.5 以優(yōu)代劣的原則不能適用在爆破片、撓性管板以及膨脹節(jié)等零件上,由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,在無法避免代用的情況下,需要以代用材料作為基礎對其進行精密的計算,根據(jù)結(jié)果對零件的結(jié)構(gòu)以及厚度等進行調(diào)整,用以防止零件以及同零件相連接的部位出現(xiàn)問題。
2.6 相對于板材的性能,鍛件在熱換器管板上的總體性能要較好一些,因此,在通常情況下都會選用鍛件。但是,當管板厚度不大于6厘米時,板材可以作為鍛件的代用材料應用到管板中,但需要注意,即便板材厚度、溫度以及材質(zhì)同鍛件都一樣,但在許用應力上二者仍舊具有差異,鍛件的許用應力比板材略低。因此若在管板中應用板材代替鍛件則應當對管板厚度進行重新核準。
鋼材的化學成份的變化即便極為微小也會對鋼材的性能造成極大的影響,因此在壓力容器的材料使用中,以優(yōu)代劣就需要予以重視,避免造成原設計要求無法得以實現(xiàn)。
3 以厚代薄
3.1 對于設備設計中封頭和筒體間等厚焊接容器,若僅僅用以厚代薄的手段將個別部件加入到容器殼體中,很容易造成殼體的幾何不連續(xù),繼而筒體間以及封頭的連接處受到的局部應力會增大,此時,若容器受到應力腐蝕,則會受到很大的損傷。甚至會出現(xiàn)疲勞裂紋,嚴重者會造成疲勞斷裂。
3.2 使用厚板代替薄板時,常常導致連接結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,加厚的封頭同筒體進行連接時要進行封頭的削邊處理。另外,在筒體結(jié)構(gòu)中,若筒壁厚度增加,那么封頭同筒體連接處也應當對筒體進行削邊。而厚度的增加,也會對焊接工藝造成影響,需要根據(jù)實際需要對工藝進行調(diào)整。
3.3 以厚代薄的方式若應用在容器殼體的整體層面上,雖然不會增加封頭和筒體連接處的應力,但會產(chǎn)生一些不良影響。
3.4 由于原件剛性同厚度成正比,剛性越強則需要厚度越大,因此從原則上講,波紋管、膨脹節(jié)以及撓性薄板管不能以厚代薄,主要考慮到形變效果的補償。
3.5針對換熱器,由于其結(jié)構(gòu)的特殊,其主要原件若采用以厚代薄的方式進行材料的代替,則很容易破壞原有力學平衡,除非特殊情況,不得已使用以厚代薄,則需要對設計進行重新的計算。
結(jié)語
以鋼材料為材料主體的壓力容器,在設計以及制作上對材料的機械性能有所要求,在對材料強度予以考慮的同時還應當考慮到材料的韌性,在保證材料韌性的基礎上盡可能的提高材料的強度,并在這個基礎上進行材料代用的選擇。因此,對材料選擇的確定上,其優(yōu)劣應當進行綜合的考慮和辨析不能單純的以強度以及材料厚度予以認定。因此,壓力容器制造和設計中,材料代用不僅僅包含技術,同時還應當考慮材料代用后容器是否安全,投資方是否可以獲利,制造商的成本壓力是否增加,制造管理難度是否提高等。無論選擇何種材料予以代用,從本質(zhì)上講都是對壓力容器設計方案的一種變更,必須予以重視。
參考文獻
[1]朱海鷹,姚潤來,辛忠仁,辛忠智.鋼制壓力容器材料選擇的幾個問題[J].中國化工裝備, 2006(03):66-68.