发布时间:2023-11-16 10:55:24
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中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一.生态条件下的建筑选址考虑
建筑选址的选择对于以后项目建设的各个方面都有决定性影响。选择基址不仅要符合经济标准、而且还要尊重国家和地方各种法律规范。选址工作要从整体的角度做综合考虑。基于生态条件下的建筑选址既要将土地使用、建设密度及其环境保护都纳入考虑范围之内,还需要深入到每一个与可持续发展相关的细节当中。生态选址较之于传统意义上的选址,在于它将生态环境作为选址时的重要因素而考虑。
基于生态条件下的建筑选址中,最主要考虑就是这个位置是否适合建设,以及建设后是否适合今后的发展。因此,对于分析和评价基址的各种优缺点就成了生态选址的关键所在。对于这一阶段,要分析每个可能的地点,列出其中在可持续发展方面的各自优势。例如,在确定适合住宅发展项目的基址时,就应当优先考虑基础设施和公共交通网络的连接。对于被选基址的资源和能源潜力需要认真加以评估,尤其是对于水资源的状况和以太阳能、风能为基础的能源系统的潜力。在基址选择过程中,识别社区的发展对该基址以及其周围生态环境的影响是十分重要的。这个问题需要通过对生态环境的研究来解决。这些研究应当是包括土壤侵蚀、植被及其生长地的保护、水和空气污染以及垃圾处理等。通过对建筑具体选址优缺点的分析,可以为人们提供一个和谐的居住环境,避免对周边的自然环境和社会环境造成影响或者破坏,同时在可能的情况下,还需要通过修复各方面的生态平衡而有效地改善建筑周边环境。
生态选址及分析是生态建筑活动的首要基本问题。中国传统风水理论选址的基本原则是“负阴抱阳,背山面水”,是我国“天人合一”朴素哲学思想理论在建筑选址中的具体体现。显然,基于生态条件下的,建筑基址选择应当针对实际情况,结合当地气候、地理特征以及现有各种社会条件进行具体分析。影响生态选址的因素可分为自然地理条件和社会环境条件。自然地理条件如地形、地貌、地质、气候、土塌、水文、生物多样性,社会环境条件主要包括现有的建设和设施、现有的经济社会条件以及现行的绿化和环境保护状况。
二.建筑生态景观设计
对于生态景观设计是建筑环境创造不可缺少的重要部分。在进行建筑景观设计过程中,应当把景观看作是自然生态系统与人工生态系统的复合体,通过借助生态学的原理和方法来进行处理,使其在满足人类需要的同时,也能够有效地满足自然生态的需要,并尽可能恢复已破坏的生态系统,成为注重生态的景观。
传统景观设计的主要内容都是环境要素的视觉质量,而“生态景观设计 是通过兼顾环境视觉质量和生态效果的综合设计。其中的操作要素与传统景观设计类似,但设计中既要考虑当地水体、气候、地形、地貌 植物、野生动物等较大范围的环境现状和条件,同时还需要兼顾场地日照、通风、地形等具体条件和需求。
可以说,建筑景观生态问题的妥善解决,有赖于对景观生态系统更加深入而系统的科学研究,有赖于更先进和可靠的地理信息系统和分析技术及其与景观生态规划的结合。(目前景观生态学定量分析基础上的景观规划还远没有成熟,从这个意义上来说,景观生态规划还H JNil开始),更有赖于一种新的生态景观规划与建设理念及思路的形成,即重视景观的整体个态效应,同时将人类视为影响景观的重要因素,从整体上协调人与环境、社会经济与资源环境的关系,从而最终实现建筑生态景观的保护与可持续发展。
三.生态毫筑的节能分析
从生态学的角度看,建筑就像有机生命体一样,是需要不断输入能量并进行能量消耗而得以生存和运行的,在其整个生命周期过程中,要消耗大量的能源。建筑从其周围环境中获得能源的能力以及对能源的有效利用程度是体现建筑生态性的重要方向。如何在满足人们生理、心理需要的同时,使建筑有效利用能源,将建筑能耗降至最低,从而不但节约能源同时又能减少对环境的污染和破坏,是生态建筑所关注和探寻的重要内容。
建筑能耗通过生产能耗、运输能耗及其建造能耗所组成,在各种能耗中,狭义的建筑能耗一般是指建筑运行能耗。显然在绿色生态建筑的理念下,对于建筑被使用的全过程中,应当充分而有效地使用各种能源。其可以通过三个层面来说,即场地选择及其规划节能、建筑设计节能及其辅助设备系统的节能。
对于建筑护结构是建筑能量消散经过的主要部件,外窗、外墙及其屋面保温隔热和防热对于实现建筑的热工节能起着关键的作用。对于外窗的的热工节能来讲,有以下一些主要技术措施,即控制各朝向窗墙面积比,提高窗的气密性,提高窗玻璃、窗扇和窗框的保温隔热能力,用活动装置保温隔热f窗的日照涉及房间在冬季利用太阳能采暖,而窗的遮阳和通风是实现房间夏季防热的主要途径之一。对于外墙的热工节能来讲,在北方寒冷地区,建筑保温尤其重要,在南方炎热地区,建筑防热尤其重要。外墙保温隔热主要采取外保温隔热、内保温隔热和单一材料承重保温隔热。而对于外墙的遮阳和通风是南方炎热地区防热的主要途径之一,各种通风墙或防晒墙可以起到较好的防热作用,其中利用植被对外墙进行遮阳防热效果最好。
对于屋面的热工节能技术,北方地区寒冷,采取倒置屋面是目前较为先进的一种做法;而针对南力地区炎热,在屋顶设置通风间层、使用植被绿化遮阳、利用屋面蓄水以及被动蒸发冷却,都可达到屋面防热的目的。充分利用自然光是实现照明节能的关键。除了在建筑设计方案阶段充分利用各种反光体(包括侧窗反光体和天窗反光体)外.还可通过采用导光管道的照明技术(包括透镜折射导光通道、内壁反光导光通道、光导纤维导光管道、通光管导光管道等)。另外从建筑生态技术的角度,根据设计所采取的技术含量的高低,将生态建筑分为低技术生态建筑、中间技术生态建筑和高技术生态建筑三类。在建筑生态设计上通过把概念和具体设计实践相结合,将会收到客观的生态效果。
四.结语
绿色生态建筑是把建筑物与能源、环保等紧密地结合起来,对绿色生态建筑的设计体现可持续发展的要求,即可持续发展原则在建筑设计中的反映。本文强调设计与生态相结合,利用该理念来进一步探讨绿色生态建筑设计方法,丰富和发展了传统的设计理论和设计实践。绿色生态建筑是把建筑物与能源、环保等紧密地结合起来,在有效满足各种使用功能的同时,能够有益于使用者身心健康,并创造符合环境保护要求的工作生活空间结构。因此,在建筑设计中,应充分利用绿化这一有利的生态因子,为居民创造出高质量的生活环境。
参考文献
自改革开放以来,建筑领域不断出现新材料和新工艺,民用建筑物机电安装的施工质量在一些办公场所和高档酒店受到社会成员越来越多的关注。这就需要从事机电安装的技术人员不断的提升机电安装技能,而高层建筑的排水则是建筑机电安装的重要组成部分之一。随着经济的快速发展,社会的不断进步,我们要坚持可持续性发展,建立节约型和环境友好型社会,才能够长久地享受自身创造的文明成果。HDPE排水管道(沟槽压环柔性连接)作为一项新材料、新工艺,要求施工单位在严格控制施工质量、进度、成本的同时还需要注重绿色环保施工。
1 HDPE管简介以及优点
HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃,该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,是一种新型的耐酸、耐腐蚀、抗压、无毒的绿色环保材料,属于环保节能型高新技术产品,在-60℃至60℃的环境中安全使用年限能够达到50年以上。
HDPE材质的管材、管件有以下优点:(1)耐老化、寿命长:HDPE管抗紫外线能力良好,在露天敷设时不会受紫外线的辐射损坏。(2)低温抗冲击性好:冬季施工时,室外温度较低,HDPE管因其具有低温脆性极低、抗冲击好的特点,不会发生管道脆裂的现象。(3)施工方便:HDPE管质量轻,便于二次搬运,管道连接工艺简单,不需要做防腐处理,提高了施工效率。(4)化学稳定性:HDPE管材化学性良好,环境中的土壤、电力、HP值等因素都不会损坏管道,也不会滋生细菌、微生物等。室温条件下除了少数强氧化剂外,大多数化学物质对其均不起作用。(5)静音性能优越:HDPE管的材质具有密度小、壁厚大的特性,能够在吸收可闻声波的同时阻止声波传出,因此静音效果极佳。
2 传统排水管材料、施工工艺分析
目前高层建筑排水设计与施工采用的主流管材及施工工艺主要有UPVC管粘接连接、柔性抗震接口排水铸铁管以及热熔连接的HDPE管,下面我们简单分析一下各类管材及施工工艺的优缺点:
2.1 UPVC管道
高层建筑排水中的UPVC管主要采用粘接连接。其优点有:UPVC材料具有轻质、质地坚固、抗腐蚀能力强,施工简便,工程造价相对低廉等特点;但缺点也很明显:从施工角度看,热稳定性和抗冲击性较差,接头粘合技术要求高,固化时间较长,同时UPVC管使用过程中容易产生脆性,抗冲击性较差。从安全角度看,UPVC管在温度超过90℃极易软化变形,一旦发生火灾,火势会顺着管道穿越楼板的部位蔓延,而穿过屋面的UPVC管由于室外的风速较大,火势蔓延也会更快,同时UPVC管在燃烧时会产生致命烟气,降低人员逃生几率。从环保角度看,UPVC管在生产时添加了重金属添加剂,使用时单体氯乙烯亦可能渗出进入输送介质,从而对人体造成危害,而且UPVC管在焚烧时会产生大量有害气体而严重污染环境。
2.2 柔性抗震接口排水铸铁管
高层建筑排水中的柔性抗震接口排水铸铁管按其接口类型分为A型和W型,A型采用法兰压盖连接,W型采用管箍连接。其优点有:管壁薄厚均匀、内外壁光滑、排水噪音低、使用寿命长,且在内水压下具有良好的挠曲性、伸缩性,能适应较大的轴向位移和横向曲挠变形;其缺点如下:从施工角度看,铸铁管道自重较大,在搬运、安装过程中人工降效极大,并且铸铁管脆性较大,一旦损坏,修复极为困难。从成本角度看,铸铁管成本明显高于塑料管道。从安全角度看,铸铁管自重较大,高处作业时,发生高处坠落、物体打击的风险大大增加。
2.3 热熔连接的HDPE管
高层建筑中传统的HDPE管道连接方式为热熔连接,该施工工艺存在两个突出的缺点,一是热熔机器受施工作业区域的限制,二是热熔对接产生的凸出熔珠会对排水水流产生阻碍。
3 沟槽压环柔性连接的HDPE管与传统材料、工艺相比的优劣势
从施工质量角度看:沟槽压环柔性连接的HDPE管连接方式为平口连接,避免了热熔连接凸出的熔珠对排水水流产生的阻碍,同时由于管材自身管道抗冲击性能较好,在已施工完成的管道成品保护方面与铸铁管以及UPVC管相比具有较大优势,此外HDPE管道还因其密度小、壁厚,具有吸收可闻声波,在静音效果上也超越了铸铁管以及UPVC管。
从施工进度角度看:与传统热熔连接工艺相比,沟槽压环柔性连接的HDPE管施工中不需要热熔,仅需在加工场地统一下料预制,避免了设备倒运,大大提高了施工效率;与铸铁管相比,由于HDPE管材自重较小,材料二次搬运及施工效率大大提升;与UPVC管相比,HDPE管施工不受雨水天气及温度影响,可以随时安排人员作业。
从施工成本角度看:从材料损耗方面看,沟槽压环柔性连接的HDPE的管材均采用平口连接,无重叠部分,与UPVC管及铸铁管相比,可以减少管材用量,且沟槽压环柔性连接的HDPE管的连接零件和管材都可以重复使用,实现了的资源充分利用;从安装等量管道消耗人工方面看,HDPE管质地轻,搬运、安装均比铸铁管方便,相比于UPVC管,平口连接避免了承插接口的人工耗费。从主材费方面看,同规格的管材,铸铁管主材费最高,HDPE管次之,UPVC管最低。但是综合来看,沟槽压环柔性连接HDPE管与传统材料、工艺相比无巨大优势。
从绿色环保角度看:HDPE为热塑性材料,高温时呈现融熔状态,可以回收二次利用,且HDPE管材生产时能耗低,相比UPVC管生产时需添加重金属添加剂以及铸铁管的高能耗生产线具有较大优势。
4 沟槽压环柔性HDPE管目前还存在的问题
由于沟槽压环柔性HDPE管属于新材料、新工艺,目前国家并没有制定相关的规范、标准,所以容易出现关于施工质量争议的问题。同时HDPE管在工程造价上与传统管材相比,不存在价格优势。
5 结语
为积极响应国家“以塑代钢”的号召,沟槽压环柔性HDPE管作为一种新材料、新工艺被应用在高层建筑排水领域,本文通过与目前几种主流排水管道进行对比,并结合具体工程施工经验推荐该种新材料、新工艺,希望该种新材料、新工艺能在高层建筑排水领域拥有广泛的应用前景!
1 绿色建筑设计的趋势和意义
绿色产业不仅是新的全球性机遇,也将成为一个国家新的竞争优势。绿色建筑体系与传统的建筑体系是截然不同的,绿色建筑体系是在尊重自然规律的前提下,人、自然、建筑三者之间相互作用的互动关系。它强调人们在决策和营造活动中必须遵循自然界的生态规律,以当地的生态环境和社会经济环境为依据,综合各种绿色技术达到人与自然、建筑的和谐统一即“天人合一”的效果。
2 绿色建筑与绿色建筑设计
对绿色建筑的定义为:“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的适用空间,与自然和谐共生的建筑。”绿色建筑由于其对节能、减碳、改善人居环境和振兴经济的巨大价值,得到世界范围的空前重视,成为世界建筑业发展的总趋势。
所谓绿色建筑设计,是指紧密结合当地情况及用户需求,采用一系列先进材料、机械和控制技术,使楼宇系统最佳化,在为用户提供健康和舒适的生活环境的基础上,大大减少能耗、水耗以及废水处理等运营成本。绿色建筑设计是一项系统工程,需要考虑到各个方面,从对环境影响、建筑物内环境和全寿命周期投资等角度综合做出决策。
3 植物在绿色建筑设计中的作用
未来建筑设计都会朝着绿色建筑的方向发展,特别是建筑中植物的引入,更加拉近了人与自然的距离。人、建筑本身就是自然的一部分,让植物融入建筑,融入到人们的日常生活中,也让建筑成为自然。植物在绿色建筑设计中的作用主要有以下几个方面。
3.1 调节小气候
绿色植物对风的影响主要体现在风速和湍流度两个方面,其中又以风速最为重要.以树木为例,对风环境的作用主要是通过树冠实现的,一部分风会穿过树冠,由于摩擦力的作用,风速有所衰减,同时由于树枝与树叶的扰动,使得湍流增强,使风速进一步降低,另一部分风则会绕过树冠,从上方、下方以及侧面通过,使得这部分区域的风速增加.灵活运用这两方面的作用,可以兼顾调节冬季和夏季风环境的需求。
3.2 修复城市环境污染
运用在绿色建筑中,不仅仅对整个城市的环境污染起到修复作用,同时可以使建筑体免于受到外部城市环境污染的影响。通过植物合理的配置,可以起到阻挡外部环境的粉尘、有害化学气体污染以及净化水体、土壤的作用。
3.3 提高城市绿地率
在绿色建筑设计中,植物的利用使得城市的绿化面积增大,起到了保持空气湿度、固定二氧化碳的作用,为生态环境带来积极的影响。
3.4 植物对人的身心作用
建筑的是人的建筑,建筑的活动主体是人。而绿色建筑更加提倡在建筑中活动的人的舒适度,例如植物可以吸附空气中的粉尘,净化空气,对人的呼吸系统健康起到积极的影响。而且,这种舒适度不仅仅是生理上,同时也是心理上的舒适。
4 植物在建筑环境中利用的优点与不足
植物在绿色建筑中的具体应用,可以大致分为与建筑体整合的应用方法和在建筑环境中的应用方法。与建筑体整合的应用方法是通过一些技术手段,使植物成为建筑的某些构件,从而达到相应的效果,屋顶花园和垂直绿化就属于这种方法的类型。
在建筑环境中的应用方法,主要是指在建筑环境中种植乔木、灌木,铺设绿地等方法,来改善建筑环境而达到“绿色”的效果。这种方法和与建筑整合的方法相比,存在着一些优点和不足。
4.1 植物在建筑环境中利用的优点
植物在外环境中利用,它的植物种植手段和应用方式都与植物和建筑体整合的方法有所不同,这使得它相较于屋顶花园和垂直绿化,有着以下几方面的优点。
4.1.1 不受建筑自身条件限制
无论是屋顶花园还是垂直绿化,都存在着一系列结构、构造和经济性的问题,例如屋顶花园需要考虑建筑的荷载能力,垂直绿化有着较为复杂的构造方法,并且两者大多需要专门设置养护设备,这些使得植物与建筑体整合的方法相对存在一些设计施工和造价上的问题。
而植物与建筑环境整合的方法,就体现出其明显的实施简单的优点。尤其是在旧建筑改造项目中,由于既有的建筑结构荷载不足等原因,无法设置屋顶和垂直绿化。对于这种情况,在建筑环境中通过合理的选择、设计、栽种植物,就显得更加具有可操作性。
4.1.2 养护方便
植物作为有机体,不同于普通的建筑构件。建筑构件处于常年的固定状态之中,在使用年限到来之前都能发挥其作用。而植物一旦死亡,将立即失去其在绿色建筑中所承当的功能。并且,以带有垂直绿化的建筑为例,垂直绿化受到生长环境的限制较大,浇灌系统至关重要,特别是在建筑西墙,绿化中如果盛夏不能及时浇水,绿化植物容易枯萎甚至死亡。由于这种建筑通常都不再设置保温隔热层,当承当保温隔热功能的植物死亡,建筑将暴露在恶劣的外环境之中,严重影响建筑的能源消耗和使用功能,甚至影响使用年限。因此,绿色建筑中的植物养护是一个不容忽视的关键。
在植物与建筑体整合的应用方法中,养护是通过许多构造和机械设备来实施的。通常都需要在建筑上设置灌溉、施肥、排水等设施,例如在垂直绿化中,需要设置由水管、水泵、程序控制器、施肥器、过滤器、电子阀、抗阻塞微灌溉滴管等部分组成的灌溉系统(图1),无形中增加了建筑的结构荷载和营运成本。
而植物在建筑环境中的利用,由于植物被种植在土地上,从而免去了烦琐的养护系统,成为整个生态环境的一部分。只要所处的环境适当就不需要进行人工干预,使它的养护较屋顶花园和垂直绿化等方式要方便许多。
4.1.3 形成其他构件无法实现的特殊效果
由于植物是生长的有机体,随着季节、气候的变化,植物的形态也会发生相应的变化。在设计时充分考虑这种变化,就能够实现一些构件无法实现的效果。例如在建筑的向阳方向种植落叶植物,落叶植物(树木或者藤蔓植物)在夏季可以最大限度的遮挡阳光,而在冬季叶片脱落,阳光可以穿越而进入室内。
这种随着季节的变化而自发形成的对建筑的作用过程是完全有机的。不同于构建遮阳,在需要遮阳时还需要一系列的机械驱动遮阳板。落叶植物形成的这种特殊遮阳效果几乎是零能耗。
而且,植物遮阳与构件遮阳的原理不同,构件遮阳在遮挡阳光的同时把太阳辐射集中在自己身上,然后通过提高自身温度把热量通过对流和长波辐射等措施散发出去,从而可能产生遮阳板对于事内的二次热辐射;而植物叶冠则是把拦截的太阳辐射吸收和转换,其中大部分消耗于自身的蒸腾作用,叶面温度能保持在较低的范围之内,而且植物在这一过程中除将太阳能转化为热效应外,还能吸收周围环境中的能量,从而降低了局部环境温度,造成能量的良性循环利用。
4.2 植物在建筑环境中利用的不足
4.2.1 植物自身局限性
不同于垂直绿化和屋顶绿化,在建筑环境中的植物,必须依赖于土地来生长,这就使建筑设计受到了植物自身局限性的限制。例如,利用植物遮阳时,当建筑物超过一定的高度,建筑环境中的植物由于高度限制而无法对建筑较高楼层产生作用。再如,在建筑环境中,植物要发生作用需要一定的规模,这样就要求植物的体型有一定的规模。由于植物不是人工制造的构件,它有一定的生长周期,所以在栽种以后不能立刻发生作用,而是需要经过一段时间成型后才能发挥相应的效应。这些都使植物在建筑环境中利用有一些不足之处。
5 在建筑环境中植物利用的一般方法
5.1 结合当地的地理气候因素选择恰当植物
在建筑环境中的植物,是几乎不采用人工设备的,种植于土地中的植物。因此它对地理气候因素比较敏感,恰当的选择植物是绿色建筑设计方法的重要环节,只有保证植物健康存活,才使得基于植物的绿色建筑设计成为可能。
5.2 充分与建筑功能相结合
绿色建筑设计的目标首先是满足其建筑的功能,其次是在满足功能的前提下降低建筑的能耗,节约能源。植物在建筑环境中的应用,要和建筑的功能结合起来,针对不同的建筑功能布置相应的植物。
例如在独立住宅中,起居室为了获得更好的采光通风常常使用大面积玻璃墙面。但是,虽然获得了充足的阳光,大面积的玻璃墙却对住宅的私密性造成了影响。因此,在建筑环境中布置一些林木,可以遮挡外部的视线,从而确保私密性。
5.3 利用植物改善外部不利环境
一个绿色的建筑未必处于一个绿色的环境中,外部环境时刻对建筑的使用以及建筑的内部的环境造成影响。在建筑外部布置相应的植物能够改善外部不利环境对建筑的影响。
植物降噪功能与树种和群落结构有关,郁闭和下层植被及地被物稠密的群落吸引效果较好。理想的防噪林木是高直木度、高郁闭度的壮龄常绿复层林。同时衰减量也与林带宽度有关。在设计时要应地制宜,根据现状选择最合适的方案进行布置种植。
5.4 设计过程中强调整体设计
尽管植物在建筑环境中的应用有许多优势,但是这种绿色建筑设计方法在单一建筑环境中的效果是有限的。因此,在设计过程中要把数栋建筑,一片区域,甚至一个城市作为一个整体来进行设计。综合考虑各方面的因素,让整个环境中的植物相互发生关系,形成互为犄角之势,以达到更好的效果。
对于某些存在矛盾的设计要素,例如建筑的某个立面在冬季需要挡风而夏季需要通风,这时候通过环境植物配置来获得夏季通风冬季挡风的效果固然好,如果客观条件不允许达到这种两全其美的效果,则应当充分考察夏冬两季外环境风对建筑的影响的程度,解决主要矛盾。或者配合其他的绿色建筑设计方法来实现需求。
6 结语及展望
植物在建筑环境中的利用是绿色建筑实现其预期效果的重要举措。因此,在建筑建设过程中,设计者必须结合植物自身的特性进行针对性的设计,综合考虑植物配置的功能性及景观设计的要求,以达到改善建筑环境、降低施工成本和减少资源消耗等目的。植物在建筑环境中的利用具有诸多优势,相信在绿色建筑普及的过程中会有更为广泛的应用。
1、建筑工程采用玻璃幕墙的技术优点
1.1建筑物自重轻
某机场航站楼工程玻璃幕墙的自重75吨/m2,比普通混凝土单位体积重量为2 600 kg/m3、轻质混凝土、普通黏土砖单位体重量为1 700 kg/ m3、花岗石材板,加气混凝土为600 kg/ m3~800 kg/ m3 等制成的外墙都轻。折算至单位面积外墙体自重约为520kg/m2,408 kg/ m2,160吨/ m2一120 kg/ m2,是玻璃幕墙的2—8倍。该机场航站楼工程高度35 m、四周1 500多米长特大建筑的护系统,采用玻璃幕墙取代传统混凝土、砖等材料,则可减轻建筑物外墙自重约5倍多。如取外墙均值为320 kg/ m2,建筑物传统外墙自重可达2 x 320 X 35 x 1 500= 15 360 t,而玻璃幕墙自重为2 x 75 x l 500 x 30 = 2 880 t,采用其他材料的外墙是玻璃幕墙的4.3倍左右。因外墙自重减轻带来建筑物总体自重减轻。因而可节约水平运输、垂直吊装次数,为建筑地基基础工程节约10 t/ m2左右。
1.2建筑物杭震性能好
玻璃幕墙钢结构之间全部采用焊接,整体性能好,玻璃与铝框之间为胶粘,柔性好,而且比混凝土、砖砌体等重质外墙轻,由于轻再加上悬挂结构、浮动节点、层间变位适应性好等,使建筑护系统抵抗地震的性能十分优越,这是大型建筑非常重要的安全性能,是城市防灾的一个重要视点。仅就水平地震荷载计算,两者相差5倍多。例如,按:度抗震设防估算,水平地震力Qe =5.0×0.08×0.06=0.24kPa, Qe=5.0×0.08×3.20=1.28 kPa。
1.3实现建筑工业化的技术保证
建筑施工、现场安装,要求简约化、快速化、文明化。因此建造过程做到设计标准化、构件预制化、安装机械化是一个前提条件;玻璃幕墙全单元体系工艺可以做到这一点。单元板片的标准化程度可达80%—90%;现场人工操作工作量很低,90%以上的工作量在工作内(榆次高新区)完成;预制品加工质量高、精度高;工厂内和施工现场工人劳动生产率高;施工受气候条件的影响小;施工安装不用脚手架,工地文明清洁简约;建造用工少,工期短等。全单元幕墙体系较规范的安装速度可达到130个/班标准单元板片(3×1.8=5.4 m2/片),约合700 m2。建筑工业化是建筑现代化的重要内容,是归结为节省社会人力资源、节省实会时间的一个重要标志。
1.4便于建筑物长效管理、有利维护维护
在建筑物管理中,玻璃幕墙单元之间互不影响,在日后的使用或维修中都不存在牵挂。在施工过程中由于玻璃幕墙系工业化的全单元体系,板片与主体结构的连接方式简约清晰,拆装方便,使用清洗体系吊篮可与检查、维修相结合。一个小组,一个班可以维修,拆换约20—30个板片100 m2—150 m2。因此,对于幕墙工程竣工后进入使用阶段的长效管理、维护维修、拆换板片都较简便。
1.5玻璃幕墙的主要材料重复利用
钢结构、铝合金、玻璃等建筑材料发展迅速、应用广泛,是建筑时代性的标志之一。钢、铝合金框架和玻璃板片均属于可回炉再生循环利用的绿色建材。每平方米幕墙使用玻璃约40kg、铝合金型材约10kg, 一个大型建筑玻璃幕墙以10万m2计算,就使用近4 000 t玻璃,1 000 t铝合金材料。这一大宗建筑材料的回收、再生、利用、循环,是一个不可忽略的绿色建材的发展间题。
1.6自然采光可满足人性的建筑材料
建筑护系统的一个基本功能,是满足使用者通透、采光、视野的要求,而只有玻璃材料才能达到这一人性化要求。
1.7节约能源
使用LOE8十16+8中空玻璃,充分利用太阳能,保护室内外温度不交换,达到室内热环境舒适,比护结构耗能低,夏凉冬暖。玻璃幕墙轻质性隔声性能较好。
2、玻璃幕墙的缺点
2.1环保方面
太阳光照射玻璃幕墙引起的反射光,对周围环境可能产生负面效应。
2.2安全方面
全钢化玻璃板片有可能自爆和高处散落的危险性。
重庆一综合楼项目,建筑面积5200平方米。项目地处重庆市涪陵区,属夏热冬冷地区。夏季室外计算干球温度为35.5℃,计算湿球温度为26.5℃,夏季极端气温可达40.2℃;冬季室外计算干球温度为-1.8℃,相对湿度83%。通过负荷计算,夏季总冷负荷为564KW,冬季总热负荷420KW。
根据重庆的气候特点,并满足综合楼的负荷需求,以下几种空调主机组合方案可满足该综合楼空调需求:
一、方案依据
1、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 (GB50736-2012)
2、重庆市《公共建筑节能(绿色建筑)设计标准》(DBJ50-052-2013)
3、《实用供热空调设计手册》第二版
二、方案特点
方案1:选用水冷式冷水机组+燃气热水机组系统。
优缺点:运行费用低、初投资略低,初投资比空气源热泵低10~15%需建制冷机房和锅炉房及安全配套设施,并且还需安置冷却塔地方。设备相对较多,运行维护量大。
方案2:选用空气源热泵机组系统。
优缺点:初投资略高,但无需制冷机房及锅炉房和冷却塔,放于屋面即可,设备简单可靠,运行方便,后期维护量小费用低,但是运行费用高,并且重庆地区夏季高温高湿,运行效果相对较差。
方案3:选用多联式空调系统。
优缺点:初投资高,机组放于屋顶,无需机房和水泵,管路口径小,占用空间少,节电节能,维护量特小。
三、系统主机设备配置
方案1:水冷式冷水机组(YCWE30SCx3)+燃气热水机组系统
1、冷水机组参数:制冷量:292kW,输入功率:58kW,冷冻水流量:50m3/h,冷却水流量:61m3/h。数量:2台。
2、冷冻水泵参数:流量:66m3/h,扬程:25mH2O,功率:11.0kW。数量:2台。
3、冷却水泵参数:流量:80m3/h,扬程:20mH2O,功率:7.5kW。数量:2台。
4、冷却塔参数:HMK-80L, 冷却水量:80M3/h,功率:2.2KW。数量:2台。
5、间接式燃气热水机组:额定热功率为460kw,天然气耗量54.1NM3/H,0.76KW 。数量:1台。
因此,方案一中:夏季,制冷总装机容量:156.4KW;冬季制热总装机0.76KW,天然气耗量54.1NM3/H。
方案2:选用空气源热泵机组系统(YCAE61RC)。
1、机组参数:制冷量60 KW,制冷整机输入功率19KW;制热量65.7 KW,制热整机输入功率20.7KW。冷水流量:10.3m3/h。数量:共12台。
2、冷水泵参数:流量:66m3/h,扬程:25mH2O,功率:11.0kW。数量:2台。
因此,方案二中:夏季制冷总装机容量:250KW;冬季制热总装机容量:270.4KW。
方案3:选用多联式空调系统(RCXYQ16PAY1)。
1、机组参数:制冷量45KW,制冷装机容量:14.2KW;制热量50KW,制热装机容量:12.9KW。数量:13台。
因此,方案三中:夏季制冷总装机容量:184.6KW;冬季制热总装机容量:167.7KW。
四、设备投资
方案一设备总投资60.6万元。
其中:冷水机组2台,每台17万元,共37万;冷冻水泵2台,每台1.8万元,共3.6万;冷却水泵2台,每台1.5万元,共3万元,冷却塔2台,每台2.5万元,共5万元,燃气热水机组1台,共15万。
方案二设备总投资71.70万元。
其中:热泵机组12台,每台5.67万元,共68.1万元;水泵2台,每台1.8万元,共3.6万元。
方案三设备总投资75.4万元。
其中:VRV热泵机组13台,每台5.8万元,共75.4万元。
因此,方案一的初投资最省,方案三的初投资最高。
五、运行费用
夏季运行120天计算,冬季60天计算。电费单价按0.52元/度。天然气按1.72元/M3,全年负荷运行系数取0.5。
方案一:年运行费用18.41万元。
夏季运行费用:0.52x156.4x24x120x0.5/10000=11.71万元。
冬季运行费用:6.73万元。
其中:天然气费:1.72x54.1x24x60x0.5/10000=6.70万元。
电费 :0.52x0.76x24x60x0.5/10000=0.03万元。
方案二:年运行费用24.20万元。
夏季运行费用:0.52x250x24x120x0.5/10000=18.00万元。
冬季运行费用:0.52x165.6x24x60x0.5/10000=6.20万元。
方案三:年运行费用18.65万元。
夏季运行费用:0.52x184.6x24x120x0.5/10000=13.82万元。
冬季运行费用:0.52x129x24x60x0.5/10000=4.83万元。
因此,方案一的年运行费用最低,方案二的年运行费用最高。
综合比较各方案,尤其是在重庆这种夏热冬冷地区采用水冷式冷水机组和燃气热水机组的方案是比较适合的。