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(guó)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(duì)建筑外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最容易被人們忽視的屋頂結(jié)構(gòu)的分析、對(duì)比,進(jìn)而從中得出不同屋面形式在節(jié)能、構(gòu)造上的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),對(duì)今后建筑設(shè)計(jì)屋面形式的選擇有因地制宜、取長(zhǎng)補(bǔ)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(hù)結(jié)構(gòu)的保溫?zé)o疑是最重要的因素之一.建筑圍護(hù)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(hù)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(diǎn)氣候條件的熱濕保護(hù).[1]改善建筑圍護(hù)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(duì)于建筑在運(yùn)行中的能量消耗是一個(gè)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(jìn)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?yàn)閭鹘y(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(shí)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(shí),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(jì)人員可根據(jù)建筑的熱工設(shè)計(jì)計(jì)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(gè)倒置形式(如圖1),將保溫層設(shè)計(jì)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(zhǎng)期保持其柔軟性、延伸性等性能,有效延長(zhǎng)使用年限.[2]據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹,可延長(zhǎng)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(jiǎn)化,更加經(jīng)濟(jì).即使出現(xiàn)個(gè)別地方滲漏,只要揭開幾塊保溫板,就可以進(jìn)行處理,易于維修.同時(shí)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(hù)層,以免保溫隔熱材料受到破壞.在使用保護(hù)層混凝土板或地磚等材料時(shí),可用水泥砂漿鋪砌,卵石保護(hù)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(zhǎng)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(shí)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(guó)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(shí)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(dòng)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(jì)施工中應(yīng)根據(jù)基層的承載能力,簡(jiǎn)化構(gòu)造形式,通風(fēng)屋面和風(fēng)道長(zhǎng)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(shí)在架空隔熱層施工過程中,要做好完工防水的保護(hù)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(shí)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(shí)砌屋面隔熱效果比較　　℃通風(fēng)屋面實(shí)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(duì)周圍環(huán)境變化而產(chǎn)生的相應(yīng)反應(yīng),來彌補(bǔ)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(shí)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(chǎng)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(xiàng)隔熱措施(如圖3).其隔熱原理有3個(gè)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(duì)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(xì)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(jiān)實(shí)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(chǔ)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(shí)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(duì)濕度和風(fēng)速之間的關(guān)系非常密切.其中相對(duì)濕度的蒸發(fā)作用最強(qiáng)烈,從屋面吸收而用于蒸發(fā)的熱量最多.而這個(gè)時(shí)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?qiáng)烈的時(shí)刻.這時(shí)就是在一般的屋頂上噴水、淋水,亦會(huì)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(diǎn),在夜里屋頂蓄水后外表面溫度始終高于無水屋面,這時(shí)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(qiáng)屋面的防水措施.防水層的做法是采用40 mm厚、200#細(xì)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(fù)溫或烈日暴曬下施工,剛性防水層完工后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù),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(cè)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(diǎn)部位,其保溫與隔熱對(duì)建筑節(jié)能具有重要意義.如今建筑節(jié)能工作已在全國(guó)啟動(dòng),節(jié)能住宅也是一項(xiàng)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(dá)到節(jié)能目的,必須跟隨世界和中國(guó)筑節(jié)能發(fā)展的大趨勢(shì)和大潮流,抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn)、開拓進(jìn)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(jìn)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(hù)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(cè)定數(shù)值測(cè)試項(xiàng)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(xiàn):[1]　沈致和.住宅節(jié)能原理與設(shè)計(jì)[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(qiáng)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(jì)與施工[J].湖南城建高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào), 2000(4): 21-22.。

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