建筑類畢業(yè)論文范文模板（建筑類畢業(yè)論文范文）

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1、節(jié)能建筑屋面的比較研究摘　要:能源的過度消耗逐漸被越來越多的人重視,節(jié)約能源已成為國家發(fā)展中不可或缺的一部分,而建筑節(jié)能則又是節(jié)能的重中之重.通過對建筑外部圍護結(jié)構(gòu)中最容易被人們忽視的屋頂結(jié)構(gòu)的分析、對比,進而從中得出不同屋面形式在節(jié)能、構(gòu)造上的優(yōu)勢與劣勢,對今后建筑設(shè)計屋面形式的選擇有因地制宜、取長補短之效.關(guān)鍵詞:建筑屋面節(jié)能;屋面形式;適用范圍;節(jié)能效果在影響建筑節(jié)能的各因素中,建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫?zé)o疑是最重要的因素之一.建筑圍護結(jié)構(gòu),是由包圍空間的、將室內(nèi)與室外隔開的結(jié)構(gòu)材料和表面裝飾材料構(gòu)成,包括墻體、門窗和屋面.圍護結(jié)構(gòu)必須平衡通風(fēng)和采光的需求,并提供適合于建造地點氣候條件的熱濕保護.[1]改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能是保證室內(nèi)熱舒適條件的關(guān)鍵問題之一,對于建筑在運行中的能量消耗是一個主要因素,而屋面節(jié)能技術(shù)是其中的重要組成部分;屋面節(jié)能技術(shù)又與建筑屋頂?shù)臉?gòu)造形式息息相關(guān).屋面構(gòu)造形式大致有構(gòu)造式保溫隔熱屋面、建筑形式保溫隔熱屋面、生態(tài)覆蓋式保溫隔熱屋面等.1　構(gòu)造式保溫隔熱屋面構(gòu)造式保溫隔熱屋面,也就是我們常說的板材式保溫隔熱式屋面,這類建筑屋面多以在屋頂構(gòu)造中增加保溫材料層,通過低傳熱系數(shù)和大熱惰的材料來阻擋外部熱量的進入和內(nèi)部能量的流失.這類形式的屋面大致分為傳統(tǒng)保溫隔熱屋面和倒置式屋面,主要區(qū)別在于保溫材料層在屋面構(gòu)造中的位置不同.1.1　傳統(tǒng)保溫隔熱屋面?zhèn)鹘y(tǒng)屋面構(gòu)造做法,即正置式屋面,其構(gòu)造一般為隔熱保溫層在防水層的下面.因為傳統(tǒng)屋面隔熱保溫層的選材一般為珍珠巖,水泥聚苯板,加氣混凝土,陶?；炷?聚苯乙烯板(EPS)等材料.這些材料普遍存在吸水率大的通病,如果吸水,保溫隔熱性能大大降低,無法滿足隔熱的要求,所以一定要使防水層做在其上面,防止水分的滲入,保證隔熱層的干燥,方能隔熱保溫.為了提高材料層的熱絕緣性,最好選用導(dǎo)熱性小、蓄熱性大的材料,同時要考慮不宜選用容量過大的材料,防止屋面荷載過大.屋面保溫隔熱材料不宜選用吸水率較大的材料,以防止屋面濕作業(yè)時,保溫隔熱層大量吸水,降低熱材料層內(nèi)不易排除的水分,設(shè)計人員可根據(jù)建筑的熱工設(shè)計計算確定其厚度.此種形式的屋面適用于寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的新建和改造住宅的屋頂保溫,并能夠保證冬季屋頂內(nèi)表面溫度和室外采暖環(huán)境的差值小于4℃.1.2　倒置式屋面圖1　倒置式屋面所謂倒置式屋面是外保溫屋面形式的一個倒置形式(如圖1),將保溫層設(shè)計在防水層之上,大大減弱了防水層受大氣,溫差及太陽光紫外線照射的影響,使防水層不易老化,因而能長期保持其柔軟性、延伸性等性能,有效延長使用年限.[2]據(jù)國外有關(guān)資料介紹,可延長防水層使用壽命2~4倍.倒置式屋面省去了傳統(tǒng)屋面中的隔氣層及保溫層上的找平層,施工簡化,更加經(jīng)濟.即使出現(xiàn)個別地方滲漏,只要揭開幾塊保溫板,就可以進行處理,易于維修.同時倒置式屋面的構(gòu)造要求保溫隔熱層應(yīng)采用吸水率低的材料,如聚苯乙烯泡沫板、泡沫玻璃、擠塑聚苯乙烯泡沫板等.且在保溫隔熱層上應(yīng)用混凝土、水泥砂漿或干鋪卵石作為保護層,以免保溫隔熱材料受到破壞.在使用保護層混凝土板或地磚等材料時,可用水泥砂漿鋪砌,卵石保護層,在卵石與保溫隔熱材料層間應(yīng)鋪一層耐穿刺且耐久性的防腐性能好的纖維織物.[2]此種形式的屋面適用于寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的新建和改造住宅的屋頂保溫,并能夠保證冬季屋頂內(nèi)表面溫度和室外采暖環(huán)境的差值小于4℃;可使防水層的使用壽命延長2~4倍.2　建筑形式保溫隔熱屋面通風(fēng)屋頂就是一種典型的建筑形式保溫隔熱屋面,通風(fēng)屋頂是屋蓋由實體結(jié)構(gòu)變?yōu)閹в蟹忾]或通風(fēng)的空氣間層的雙層屋面結(jié)構(gòu)形式,在我國夏熱冬冷地區(qū)廣泛地采用,尤其是在氣候炎熱多雨的夏季,這種屋面構(gòu)造形式更顯示出它的優(yōu)越性.屋蓋由實體結(jié)構(gòu)變?yōu)閹в蟹忾]或通風(fēng)的空氣間層的結(jié)構(gòu),通過空氣間層的空氣流動帶走太陽輻射熱量,大大地提高了屋蓋的隔熱能力.[3]但在通風(fēng)屋面的設(shè)計施工中應(yīng)根據(jù)基層的承載能力,簡化構(gòu)造形式,通風(fēng)屋面和風(fēng)道長度不宜大于15 m,空氣間層以200 mm左右為宜;架空隔熱板與山墻間應(yīng)留出250 mm的距離;同時在架空隔熱層施工過程中,要做好完工防水的保護工作.帶可通風(fēng)閣樓層的住宅,其原理與通風(fēng)屋面相同,所不同的是閣樓的空間高大,通風(fēng)效果比架空階磚的通風(fēng)屋頂更好,且閣樓有良好的防雨防曬功能,能有效改善住宅頂部的熱工質(zhì)量,如圖2所示.此種形式的屋面適用于夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的新建和改造住宅的屋頂保溫.圖2　閣樓屋面通風(fēng)屋面的降溫效果明顯,在自然通風(fēng)條件下,實砌屋面和通風(fēng)屋面的隔熱效果如表1所示.表1　通風(fēng)屋面和實砌屋面隔熱效果比較　　℃通風(fēng)屋面實砌屋面差值內(nèi)表面平均溫度29. 9 34. 9 5內(nèi)表面最高溫度31. 1 39. 4 8. 3室溫平均值29. 7 31. 3 1. 6室溫最高值30. 2 32. 7 2. 53　生態(tài)覆蓋式保溫隔熱屋面生態(tài)覆蓋式保溫隔熱屋面是通過生態(tài)材料覆蓋于建筑屋頂,利用覆蓋物自身對周圍環(huán)境變化而產(chǎn)生的相應(yīng)反應(yīng),來彌補建筑本身不利的能源損耗,其中以種植屋面和蓄水屋面較為典型.3.1　種植屋面過去就有很多“蓄土種植”屋面的應(yīng)用實例,通常被稱為種植屋面.目前在建筑中此種屋頂?shù)膽?yīng)用更為廣泛,利用屋頂種草栽花,甚至種灌木、堆假山、設(shè)噴泉,形成了“操場屋頂”或屋頂花園,是一種生態(tài)型圖3　種植屋面構(gòu)造的節(jié)能屋面.種植屋面是利用屋面上種植的植物阻隔太陽能防止房間過熱的一項隔熱措施(如圖3).其隔熱原理有3個方面.一是植被莖葉的遮陽作用,可以有效地降低屋面的室外綜合溫度,減少屋面的溫差傳熱量;二是植物的光合作用消耗太陽能用于自身的蒸騰;三是植被基層的土壤或水體的蒸發(fā)消耗太陽能.因此,種植屋面是一種十分有效的隔熱節(jié)能屋面,如果植被種類屬于灌木,則還可以有利于固化CO2,釋放氧氣,凈化空氣,能夠發(fā)揮出良好的生態(tài)功效.[3]種植屋面相對施工要求較為復(fù)雜,結(jié)構(gòu)層采用整體澆筑或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板;防水層應(yīng)選用設(shè)置涂膜防水層和配筋細石混凝土剛性防水層兩道防線的復(fù)合防水設(shè)防的做法,以確保其防水質(zhì)量;在結(jié)構(gòu)層上做找平層,找平層宜采用1∶3水泥砂漿,其厚度根據(jù)屋面基層種類(按照屋面工程技術(shù)規(guī)范)規(guī)定為15~30 mm,找平層應(yīng)堅實平整.找平層宜留設(shè)閣縫,縫寬為20 mm,并嵌填密封材料,分隔縫最大間距為6 m;種植屋面栽培的植物宜選擇淺根植物如各種花卉、草等,一般不宜種植根深的植物;種植屋面坡度不宜大于3%,以免種植介質(zhì)流失.此種形式的屋面適用于夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的住宅屋頂防熱.種植屋面的節(jié)能效果如表2所示.表2　種植屋面的熱工效果比較種植屋面無種植屋面差值外表面最高溫度/℃29 61. 6 32. 6外表面溫度波幅/℃1. 6 24 22. 4內(nèi)表面最高溫度/℃30. 2 32. 2 2內(nèi)表面溫度波幅/℃1. 2 1. 3 0. 1內(nèi)表面最大熱流/(W /m2) 2. 2 15. 3 13. 1內(nèi)表面平均熱流/(W /m2) -5. 27 9. 1 14. 4室外最高溫度/℃36. 4 36. 4 0室外平均溫度/℃29. 1 29. 1 0最大太陽輻射照度/(W /m2) 862 862 0平均太陽輻射照度/(W /m2) 215. 2 215. 2 03.2　蓄水屋面蓄水屋面就是在屋面上儲一薄層水用來提高屋頂?shù)母魺崮芰?其構(gòu)造如圖4.水在屋頂上能起到隔熱作用的原因,主要是水在蒸發(fā)時要吸收大量的汽化熱,而這些熱量大部分從屋面所吸收的太陽輻射中攝取,所以大大減少了經(jīng)屋頂傳入室內(nèi)的熱量,相應(yīng)地降低了屋面的內(nèi)表面溫度.圖4　蓄水屋面構(gòu)造用水隔熱是利用水的蒸發(fā)耗熱作用,而蒸發(fā)量的大小與室外空氣的相對濕度和風(fēng)速之間的關(guān)系非常密切.其中相對濕度的蒸發(fā)作用最強烈,從屋面吸收而用于蒸發(fā)的熱量最多.而這個時刻內(nèi)的屋頂室外綜合溫度恰恰最高,即適逢屋面?zhèn)鳠嶙顝娏业臅r刻.這時就是在一般的屋頂上噴水、淋水,亦會起到蒸發(fā)耗熱而削弱屋頂?shù)膫鳠嶙饔?因此在夏季氣候干燥、白天多風(fēng)的地區(qū),用水隔熱的效果必然顯著.[4]蓄水屋頂也存在一些缺點,在夜里屋頂蓄水后外表面溫度始終高于無水屋面,這時很難利用屋頂散熱.且屋頂蓄水也增加了屋頂靜荷重,以及為防止?jié)B水還要加強屋面的防水措施.防水層的做法是采用40 mm厚、200#細石混凝土加水泥用量0. 05%的三乙醇胺或水泥用量1%的氯化鐵, 1%的亞硝酸鈉(體積濃度98% ),內(nèi)設(shè)4 mm、200 mm×200 mm的鋼筋網(wǎng),防滲漏性能最好.混凝土防水層應(yīng)依次澆筑完畢,不得留施工縫,立面與平面的防水層應(yīng)一次做好,防水層施工氣溫宜為5~35℃,應(yīng)避免在負溫或烈日暴曬下施工,剛性防水層完工后應(yīng)及時養(yǎng)護,蓄水后不得斷水.[5]此種形式的屋面適用于夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的住宅屋頂防熱.不同厚度蓄水層面熱工測定數(shù)值如表3.4　結(jié)束語綜上所述,從現(xiàn)有主要幾種屋面的保溫形式的比較中不難看出,屋面保溫節(jié)能屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點部位,其保溫與隔熱對建筑節(jié)能具有重要意義.如今建筑節(jié)能工作已在全國啟動,節(jié)能住宅也是一項正在興起的嶄新事業(yè),體現(xiàn)了建筑節(jié)能的發(fā)展方向.為達到節(jié)能目的,必須跟隨世界和中國筑節(jié)能發(fā)展的大趨勢和大潮流,抓住機遇、迎接挑戰(zhàn)、開拓進取,嘗試使用多種屋面的建筑手法、生態(tài)形式搞好建筑節(jié)能,改善室內(nèi)熱環(huán)境,促進建筑技術(shù)和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量而努力.表3　不同厚度蓄水層面熱工測定數(shù)值測試項目蓄水層厚度/mm510 100 150 200外表面最高溫度/℃43. 63 42. 90 42. 90 41. 58外表面溫度波幅/℃8. 63 7. 92 7. 60 5. 68內(nèi)表面最高溫度/℃41. 51 40. 65 39. 12 38. 91內(nèi)表面溫度波幅/℃6. 41 5. 45 3. 92 3. 89內(nèi)表面最低溫度/℃30. 72 31. 19 31. 51 32. 42室外最高溫度/℃38. 00 38. 00 38. 00 38. 00室外溫度波幅/℃4. 40 4. 40 4. 40 4. 40內(nèi)表面熱流最高值/(W /m2) 21. 92 17. 23 14. 46 14. 39內(nèi)表面熱流最低值/(W /m2) 15. 56 12. 25 11. 77 7. 76內(nèi)表面熱流平均值/(W /m2) 0. 5 0. 4 0. 73 2. 49參考文獻:[1]　沈致和.住宅節(jié)能原理與設(shè)計[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社, 2006: 1.[2]　王建勝,王軍.倒置式屋面在今后住宅中的地位[J].四川建筑科學(xué)研究, 2001(1): 75-76.[3]　許家涌,李振宇.淺談生態(tài)家住屋面與建筑節(jié)能[J].山西建筑, 2008, 34: 81-82.[4]　唐鳴放,孟慶林.蓄水屋面強化隔熱研究[J].建筑技術(shù)開發(fā), 2000(6): 36.[5]　劉少斌.蓄水屋面的設(shè)計與施工[J].湖南城建高等專科學(xué)校學(xué)報, 2000(4): 21-22.。

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