幕墙工程施工技术一、 按建筑幕墙的面板材料分类为:1、 板支撑幕墙,玻璃面板周边由金属框架支承得得玻璃幕墙主要内容有一下几点。明框玻璃幕墙:金属框架的构件显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙。隐框玻璃幕墙:金属框架完全不显露于面板外表面的框支撑玻璃幕墙。半隐框玻璃幕墙:金属框架的横向或竖向构件显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙。全玻幕墙:由玻璃和玻璃面板构成的玻璃幕墙。点支承玻璃幕墙:由玻璃面板,点支撑装置和支承结构构成的玻璃幕墙。2、 金属幕墙:面板为金属板材的建筑幕墙,主要包括,单面铝板幕墙、铝塑复合板幕墙、蜂窝铝板幕墙、不锈钢板幕墙、搪瓷板幕墙等。3、 石材幕墙:面板为建筑石材(花岗岩)的建筑幕墙。4、 人造板材幕墙:面板、陶板、微晶板、玻璃板U型板等特殊材料的幕墙。5、 组合幕墙:面板由玻璃、金属、石材、人造板等不同面板组成的建筑幕墙。二、 按幕墙施工方法分类为:1、 单元式幕墙:将面板与横梁、立柱在工厂组装为幕墙单元,从幕墙单元形式在现场完成安装施工的框架支承建筑幕墙(一般的单元板块高度为一个楼层的高度。)2、 构件式幕墙:在现场依次安装立柱、横梁和面板的框支撑建筑幕墙。三、 新型幕墙:有双层幕墙、光电幕墙等。光电幕墙主要是面板材料比较特殊,通过阳光照射可以产生光电,并可以收集加以利用。二、幕墙工程的施工顺序和施工工艺: 1、施工顺序:抄平放线、检查施工图纸与现场建筑物是否相符。如有误差,误差不大可现场调整。误差较大,通知设计单位和建筑单位,根据现场实际情况,做出调整和设计变更。 2、幕墙的施工顺序: 抄平——后置埋板安装——框架安装——防火防雷面板安装——清理打胶——自检——验收——移交。 后置面板常用的施工方法主要要求安装位置正确,横平竖直,化学螺栓位置正确。钻孔,孔径根据螺栓直径,一般孔径大于螺栓直径2MM,孔深根据螺栓长度确定,一般螺栓外露墙体(包括梁、柱)40MM。孔内灰尘要清理干净,放入药管后螺栓要用机械缓慢旋转拧入,决不允许直接用锤子砸入,要让药物充分的融合,起到锚固作用。3、 框架安装先确定立柱位置是否正确,立柱完成后自检,确定准确无误后开始安装横梁。主要注意事项,钢角码焊接要符合规范要求,焊缝长度要满足设计要求,一般不低于60MM,焊缝不允许漏焊,不得有气泡、空鼓。焊缝要均匀一致,及时清理焊渣,并做好防锈处理,防锈漆两遍、银粉漆两遍。横梁与立柱连接的铝角码确保每个接触面3个自攻螺钉、防止横梁受力后扭曲、变形、下垂、防火防雷根据规范和施工图纸施工。一般防火层位置安装在层间楼板外沿和幕墙之间的位置。各连接件、螺栓、垫片要紧固,不允许有松动,立柱接头用250MM套芯连接,上下柱之间留不小于15MM的缝隙,并打硅酮密封胶,立柱和钢角码之间要加防腐柔性隔离垫片,防止产生双金属腐蚀。4、 玻璃面板安装,隐框玻璃幕墙安装:玻璃和副板注胶层在清洁、通风的室内注胶,市内的温度、湿度条件应符合结构产品的规定。温度在15-30度之间,相对湿度在50%以上,硅酮结构密封胶注胶前必须取得合格的相容性合格报告。注胶前对玻璃表面应擦干净。一般用丙酮擦洗注胶部位,擦洗干净后,等丙酮干燥后注胶,但注胶的时间应在一个小时内,单片镀膜玻璃镀膜要朝向室内,中空镀膜玻璃的镀膜面应朝向中空气体层,注胶必须密实、均匀、无气泡、表面平整、光滑。做好注泵和各项实验记录。单组分结构的注胶固化时间需要7—10天,安装玻璃前应做剥离试验。明框幕墙:明框幕墙的玻璃面板安装可不得与框构件直接接触,玻璃四周与构件凹槽底部保持一定的空隙,每块玻璃下面
明确建筑物所在地的地理、气候、环境和周围建筑物的状态。
性能要求的提出,应根据建筑物所在地的地域、气候条件、建筑物的体型、高度、周围环境以及建筑物的重要性等因素选取,且与GB/T15225《建筑幕墙物理性能分级》相一致。 应明确建筑物所在地的地理、气候、环境和周围建筑物的状态。
支撑材料
考虑幕墙特点与建筑物寿命的关系,应符合下列规定:
1、立柱截面主要受力部位的厚度,应符合下列要求:
1)、铝型材截面开口部位的厚度不应小于3.0mm,闭口部位的厚度不应小于2.5mm;型材孔壁与螺钉之间直接采用螺纹受力连接时,其局部厚度尚不应小于螺钉的公称直径。
2)、钢型材截面主要受力部位的厚度不应小于3.0mm。
3)、对偏心受压立柱,其截面宽厚比应符合JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》第6.2.1 条的相应规定。
玻璃条件
1、 玻璃幕墙应采用反射比不大于0.30的幕墙玻璃,对有采光功能要求的玻璃幕墙,其采光折减系数不宜低于0.20。
2 、框支承玻璃幕墙,宜采用安全玻璃。
3、 点支承玻璃幕墙的面板玻璃应采用钢化玻璃。
4 、采用玻璃肋支承的点支承玻璃幕墙,其玻璃肋应采用钢化突层玻璃。
5、 人员流动密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击的都位,其玻璃幕墙应采用安全玻璃;对使用中容易受到撞击的部位,尚应设置明显的警示标志。
玻璃幕墙的优点:
玻璃幕墙赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。
在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑,如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用。
反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约50kg/㎡,有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子,将天空和周围环境的景色映入其中,光线变化时,影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下,室内不受强光照射,视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。
参考资料来源:百度百科-玻璃幕墙
为了贯彻公安部、住房与城乡建设部《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,北京海纳联创无机纤维喷涂技术有限公司研究开发的SPR系列超细无机纤维喷涂不燃材料,符合两部46号文的要求,为A级不燃保温吸声材料。产品在人防工程、幕墙防火保温、及地下公共部分得以广泛应用,大大提高了防火安全性,使建筑物本身得到更好的保护。 目前,海纳联创的SPR超细无机纤维喷涂技术,已经成功地在地下车库、地铁、设备机房、体育馆、 博物馆、影剧院、音乐厅、展示厅、隧道等多个领域得到广泛的应用,超细无机纤维喷涂产品发挥着它强大的绝热、吸声、防火 降噪、抗冷凝等诸多的功效,并得到用户的一致认可,与其它纤维喷涂产品技术有着本质的区别。 SPR无机纤维喷涂系列产品是由超细无机纤维棉和水基特种环保粘接剂通过威套的专业喷涂设备喷涂与建筑基体表面.经过自然干燥后,形成密闭、无接缝、整体稳定、有弹性的新型保温、绝热、降噪、吸声、防火的喷涂产品。 使用喷涂技术后,在建筑表面形成类似地毯质地的密闭保温和吸声层,从根本上解决了传统材料(聚苯板、玻璃棉毡等型材)密闭性差、接缝多、安装工序复杂、易老化、变形等问题,纤维喷涂产品能够更好地解决能源损耗,降低运行成本,更大程度上提高了建筑的整体绝热性能。 采用喷涂式施工可满足设计师的设计随意性。适用于任何复杂结构及异型结构表面,采用机械化施工,效率高、可直接喷涂于木材、玻璃、钢材、混凝土等材料表面上,解决了传统的支撑、吊挂件和加固材料的复杂工序,大大地缩短了工期。
玻璃幕墙施工工艺及方法 [摘 要]通过对幕墙施工的基本作业条件、安装工艺、质量要求的阐述,进一步提高玻璃幕墙工程施工质量。[关键词] 幕墙、工艺 我国幕墙业在经济高速发展的背景下,用较短的时间完成了从起步到发展壮大的过程,这在建筑史上是史无前列的,但在玻璃幕墙基占据建筑物外立面的时候,一些材质伪劣、做工粗糙、违规施工等问题逐步暴露出来,这些问题隐患终将影响工程质量。如何规范施工工艺,提高工程质量是我们工程技术人员值得研究的课题。一、玻璃幕墙种类: 现阶段在我国应用较广泛的玻璃幕墙有明框玻璃幕墙、全(半)隐框玻璃幕墙、无框全玻璃幕墙及特殊玻璃幕墙等。玻璃幕墙工程必须由具有专业幕墙施工资质的公司设计、制作及安装。二、施工工艺及方法:1、基本作业条件1.1应编制幕墙施工组织设计,并严格按施工组织设计的顺序进行施工。1.2幕墙应在主体结构施工完毕后开始施工。 对于高层建筑的幕墙,如因工期需要,应在保证质量与安全的前提下,可按施工组织设计沿高分段施工。在与上部主体结构进行立体交叉施工幕墙时,结构施工层下方及幕墙施工的上方,必须采取可靠的防护措施。1.3幕墙施工时,原主体结构施工搭设的外脚手架宜保留,并根据幕墙施工的要求进行必要的拆改(脚手架内层距主体结构不小于300mm)。如采用吊篮安装幕墙时,吊篮必须安全可靠1.4幕墙施工时,应配备必要的安全可靠的起重吊装工具和设备。1.5当装修分项工程会对幕墙造成污染或损伤时,应将该项工程安排在幕墙施工之前施工,或应对幕墙采取可靠的保护措施。1.6不应在大风大雨气候下进行幕墙的施工。当气温低于-5℃时不得进行玻璃安装,不应在雨天进行密封胶施工。1.7应在主体结构施工时控制和检查固定幕墙的各层楼(屋)面的标高、边线尺寸和预埋件位置的偏差,并在幕墙施工前应对其进行检查与测量。当结构边线尺寸偏差过大时,应先对结构进行必要的修正;当预埋件位置偏差过大时,应调整框料的伺距或修改连结件与主体结构的连接方式。2、幕墙安装2.1隐(明)框玻璃幕墙安装工艺幕墙安装施工顺序:测量放线→安装L型转接件→安装铝立柱→安装铝横梁→安装避雷、防火→玻镁板安装→安装玻璃→安装横(竖)向扣盖→注胶及外立面清洗(1)、测量放线:依据结构复查时的放线标记,及预埋件的十字中心线,确定安装基准线,包括龙骨排布基准及各部分幕墙的水平标高线,为各个不同部位的幕墙确定三个方向的基准。(2)、L型转接件的安装:根据预埋件的放线标记,将L型转接角钢码采用M16的螺栓固定在预埋件上,转接角钢码中心线上下偏差应小于2mm,左右偏差应小于2mm。L型转接角钢码与立柱接触边应垂直于幕墙横向面线,且应保持水平,不能因预埋板的倾斜而倾斜。遇到此种情况时,应在角钢码与预埋钢板面之间填塞钢板或圆钢条进行支垫,并应进行满焊。(3)、安装竖向铝立柱:①、幕墙竖向铝立柱的安装工作,是从结构的底部由下至上安装,先对照施工图检查主梁的尺寸(长度)加工孔位(L型转接角钢码安装孔)是否正确; ②、将竖向铝立柱用两棵M12mm*140mm不锈钢螺栓固定在转接角钢码上,角钢码与铝立柱之间用2mm厚尼龙垫片隔离,螺栓两端与转接角钢码接触部位各加一块2mm厚圆型垫片。③、调整固定:利用转接件上的腰型孔,根据分格尺寸、测量放线的标记,横向、竖向控制钢丝线进行三维调整立柱;④、竖向铝立柱用铝插芯连接,插芯与铝立柱上端依靠固定连接角码的不锈钢螺栓进行连接,两个立柱竖向接缝应符合设计要求,并不小于20mm,插芯长度不小于420mm。⑤、偏差要求:立柱安装的垂直度小于2 mm。⑥、调整后进行螺栓加固、拧紧所有螺栓。⑦、对每个锚固点进行隐蔽工程验收,并做好记录。(4)、安装铝横梁:①、根据图纸要求的水平分格和土建提供的标高线在竖向立柱上划线确定连接铝件的位置。 ②、采用M5*35mm不锈钢自攻钉将连接铝件固定在铝立柱的相应位置。注意横梁与立柱间的接缝间应符合设计要求(加设2mm厚橡胶垫),横梁与立柱平面应一致,其表面误差不大于0.5mm。③、选择相应长度的横梁,采用M6*25mm不锈钢自攻钉固定在连接铝件上,横梁安装应由下向上进行,当安装一层高度后应进行检查调整,及时拧紧螺栓。④、横梁上下表面与立柱正面应成直角,严禁向下倾斜,若发生此种现象应采用自攻钉将角铝块直接固定在立柱上,以增强横梁抵抗扭矩的能力。⑤、使用耐候密封胶密封立柱间接缝和立柱与横梁的接缝间隙。(5)、避雷节点安装: ①、按图纸要求选用材料,宜采用直径ф12mm的镀锌圆钢和1mm厚的不锈钢避雷片。 ②、镀锌圆钢与横向、纵向主体结构预留的避雷点进行搭接,双面焊接的长度不低于80mm。③、每三层应加设一圈横向闭合的避雷筋,且应与每块预埋件进行搭接;④、在各大角及垂直避雷筋交接部位,均采用ф12mm的镀锌圆钢进行搭接;⑤、在主楼各层的女儿墙部位及塔楼顶部均设置一圈闭合的避雷筋与幕墙的竖向避雷筋进行搭接。⑥、首层的竖向避雷筋与主体结构的接地扁铁进行搭接,其搭接长度为双面焊80mm。⑦、在铝立柱与钢立柱的交接部位及各立柱竖向接头的伸缩逢部位,均采用不锈钢避雷片连接。⑧、在避雷片安装时,需将铝型材、镀锌钢材表面的镀膜层使用角磨机磨除干净,以确保避雷片的全面接触,达到导电效果。接触面应平整,采用四颗M5*20mm自攻钉固定。(6)、层间防火安装: ①、根据现场结构与玻镁板背面的实际距离,进行镀锌铁皮的裁切加工;②、依据现场结构实际情况确定防火层的高度位置,依据横梁的上口为准弹出镀锌铁皮安装的水平线;③、采用射钉将镀锌铁皮固定在结构面上,射钉的间距应以300mm为宜;④、将裁切的镀锌铁皮的另一边直接采用拉铆钉固定在玻璃背面的玻镁板上;, ⑤、依据现场实际间隙将防火岩棉裁剪后,平铺在镀锌铁皮上面;⑥、在防火棉接缝部位、结构面和玻镁板背面之间,采用防火密封胶进行封堵。注意:防火层安装应平整,拼接处不留缝隙。(7)、安装玻璃板块:①、将玻璃板块按图纸编号送到安装所需的层间和区域;检查玻璃板块的质量、尺寸和规格是否达到设计要求;②、按设计要求将玻璃垫块安放在横梁的相应位置;选择相应的橡胶条穿在型材(玻璃内侧接触部位)槽口内;③、用中空吸盘将玻璃板块运到安装位置,随后将玻璃板块由上向下轻轻放在玻璃垫块上,使板块的左右中心线与分格的中心线保持一致;④、采用临时压板将玻璃压住,防止倾斜坠落,调整玻璃板块的左右位置(从室内注意玻璃边缘分止塞与铝框的关系,其四边应均匀);⑤、调整完成后,将穿好胶条的压板采用M5*20mm六角螺栓固定在横梁上(胶条的自然长度应与框边长度相等,边角接缝严密);⑥、按设计图样安装幕墙的开启窗,并应符合窗户安装的有关标准规定;玻璃板块由下至上安装,每个楼层由上至下进行安装;(8)、扣盖安装:①、选择相应规格、长度的内、外扣盖进行编号;②、将内、外扣盖由上向下挂入压板齿槽内;2.2无骨架玻璃安装工艺由于玻璃长、大、体重,施工时一般采用机械化施工方法,即在叉车上安装电动真空吸盘,将玻璃吸附就位,操作人员站在玻璃上端两侧搭设的脚手架上,用夹紧装置将玻璃上端安装固定。每块玻璃之间用硅胶嵌缝。3、幕墙安装质量要求及验收 3.1安装质量要求(1)幕墙以及铝合金构件要横平竖直,标高正确,表面不允许有机械损伤(如划伤、擦伤、压痕),也不允许有需处理的缺陷(如斑点、污迹、条纹等)。(2)幕墙全部外露金属件(压板),从任何角度看均应外表平整,不允许有任何小的变形、波纹、紧固件的凹进或突出。(3)牛腿铁件与T形槽固定后应焊接牢固,与主体结构混凝土接触面的间隙不得大于lmm,并用镀锌钢板塞实。牛腿铁件与幕墙的连接,必须垫好防震胶垫。施工现场焊接的钢件焊缝,应在现场涂二道防锈漆。(4)在与砌体、抹面或混凝土表面接触的金属表面,必须涂刷沥青漆,厚度大于100um。 (5)玻璃安装时,其边缘与尤骨必须保持间隙,使上、下、左、右各边空隙均有保证。同时,要防止污染玻璃,特别是镀膜一侧应尤加注意,以防止镀膜剥落形成花脸。安装好的玻璃表面应乎整,不得出现翘曲等现象。(6)橡胶条和胶条的嵌塞应密实、全面,两根橡胶条的接口处必须用密封胶填充严实。使用封缝胶密封时,应挤封饱满、均匀一致,外观应平整光滑。(7)层间防火、保温矿棉材料,要填塞严实,不得遗漏。3.2成品保护(1)吊篮升降应由专人负责,其里侧要设置弹性软质材料,防止碰坏幕墙和玻璃。收工时,应将吊篮放置在尚未安装幕墙的楼层(或地面上)固定好。(2)已安装好的幕墙,应设专人看管,其上部应架设挡板遮盖,防止上层施工时,料具坠落损坏幕墙。上层进行电气焊作业时,应设置专用的“接火花斗”防止火花飞溅损坏幕墙。靠近幕墙附近施工时,亦应采取遮挡措施,防止污染铝合金材料和破损玻璃。(3)竣工前应用擦窗机擦洗幕墙。3.3工程验收(1)幕墙工程验收应在建筑物完工(不包括二次装修)后进行,验收前应将其表面擦洗干净。(2)幕墙工程验收时应提交下列资料:①、设计图纸、文件、设计修改和材料代用文件;②、材料、构件出厂质量证书,型材试验报告、结构硅酮密封胶相容性和粘结力试验报告;③、隐蔽工程验收文件;④、施工安装自检记录。(3)幕墙工程质量应按观感检验和抽样检验进行检验。以一幅幕墙为检验单元,每幅幕墙均应检验。(4)幕墙工程观感检验,应按下列八点要求进行: ①、明框幕墙框料应竖直横平;幕墙分格玻璃拼缝应坚直横平,缝宽应均匀,并符合设计要求;②、玻璃的品种、规格与色彩应与设计相符,色泽应基本均匀,铝合金料不应有析碱、发霉和镀膜脱落等现象;③、玻璃的安装方向应正确;④、金属材料的色彩应与设计相符,色泽应基本均匀,铝合金料不应有脱膜现象。⑤、铝合金装饰压板,表面应平整,不应有肉眼可察觉的变形、疲纹或局部压碾等缺陷;⑥、幕墙的上下边及侧边封口、沉降缝、伸缩缝、防震缝的处理及防雷体系应符合规范。⑦、幕墙隐蔽节点的遮封装修应整齐美观。⑧、幕墙不得渗漏。
一篇分析了玻璃幕墙、石材幕墙和金属幕墙的优缺点,并阐述了玻璃幕墙的现状及发展趋势的论文已发送至你邮箱。 另外再补充了一篇,呵呵
写论文我不行的啊。
土建结构工程的安全性与耐久性一、土建结构工程的安全性 结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。 1.我国结构设计规范的安全设置水准 对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。 1.1构件承载能力的安全设置水准 与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和 1.4 ;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。 公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。 尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。 1.2 结构的整体牢固性 除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。 1.3 结构的耐久安全性 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)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已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,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。 2.调整结构安全设置水准的不同见解 我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解: 1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。 2)认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。 3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。 3、结构设计规范的概率可靠度设计方法 对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。 二、土建结构工程的耐久性 土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。 1、土建结构工程的耐久性现状 大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。 长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。 耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。 有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的高潮,这个高潮可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。 使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有: 1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。 2) 工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。 3) 环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30% 。 当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。 重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。 2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。 为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。 三、技术规范的作用与管理 这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。 长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。 企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。 我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。 发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。 四、准备提交政府有关部门考虑的建议 为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,: 1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证; 建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持; 建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助; 建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。 2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。 建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。 建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。 3、完善技术标准体系与管理体制,发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用;逐步淡化技术规范条文的强制性质;鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准,适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异,并鼓励科技创新和技术进步。 4、合理设置土建结构设计的安全水准,必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给、乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化,有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准,建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大,且由于车流、车载、车速的快速发展,在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全贮备。在建筑结构的安全设置水准上,建议进一步收集不同意见,包括商品房消费者的意向。我国不同地区的经济发展水平悬殊,在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。 5我国建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的经验及问题值得总结。可靠度方法用于不同类型结构的先决条件和难度不一,不必强求一律。建议有关部门在推广可靠度方法于各类设计规范时,广泛征集各种看法,实事求是,稳慎对待,不宜急于求成。
建筑是用能大户,建筑节能是发展建筑业的需要。一、节能住宅的概念随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体,建造的高舒适度、低能耗住宅,达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为八大子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二,健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内,无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层,可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。二、国外节能已成风尚:在国外,建筑师采用多种形式和方法来节能:(1)、资源回收利用: 日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。(2)、新能源开发利用:德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。三、中国建筑能耗基本情况我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。四、住宅设计最基本的节能意识:新疆冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的五、节能设计思路(一)建造内保温复合节能墙体复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384 W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。有单层和双层玻璃的墙体。反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约40kg/㎡,有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子,将天空和周围环境的景色映入其中,光线变化时,影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下,室内不受强光照射,视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服,那高耸入云的摩天大楼蔚为壮观,而其通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云,更为之增添了绚丽的色彩。那么,玻璃幕墙是怎么做成的呢?玻璃幕墙是指作为建筑外墙装潢的镜面玻璃,它是在浮法玻璃组成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等,并经钢化制成颜色透明板状玻璃,它可吸收红外线,减少进入室内的太阳辐射,降低室内温度。它既能像镜子一样反射光线,又能像玻璃一样透过光线。现代化高层建筑的玻璃幕墙还采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。[编辑本段]分类与构成1. 明框玻璃幕墙明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。2. 隐框玻璃幕墙隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种,半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐,也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是:玻璃在铝框外侧,用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。3.点支式玻璃幕墙点支式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。但一经出现,在城市发展很快。下面对这种较新型的支承方式作一介绍:1.点式玻璃幕墙的分类按照支承结构的不同方式,点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种:(1)金属支承结构点式玻璃幕墙这是目前采用最多的一种形式,它是用金属材料做支承结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实,“美”与“力”的体现。增强了“虚”、“实”对比的效果。(2)全玻璃结构点式玻璃幕墙通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体,成为建筑围护结构。施工简便造价低,玻璃面和肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。(3)拉杆(索)结构点式玻璃幕墙采用不锈钢拉杆或用与玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。玻璃通过金属连接件与其固定。在建筑中充分运械加工的精度,使构件均为受拉杆件,因此,施工时要加以预应力,这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。2.建筑点式玻璃幕墙的主要组成部分(1)支承体系 支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。因此,它是主要受力构件,一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料,如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆(索)等。(2)金属连接件金属连接件包括固定件(俗称爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不锈普通钢铸造而成,而扣件则是不锈钢机加工件。考虑到金属相容性,爪座必须采用与支承体系相同的材质,或使用机械固定。金属连接件是建筑点式技术的精华所在。它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力,而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差,同时还有减震措施以提高抗震能力,因此设计时考虑的因素是多方面的。(3)金属连接件还产生显著的装饰效果,因此它除满足功能上的要求之外,还要有优美的造型设计和精细的加工制造,起“画龙点睛”的作用。3.玻璃(1)建筑点式玻璃幕墙所用的玻璃,由于钻孔而导致孔边玻璃强度降低约30%,因此建筑点式玻璃幕墙必须采用强度较高的钢化玻璃(钢化玻璃的抗冲击强度是浮法玻璃的3-5倍,抗弯强度是浮法玻璃的2-5倍)注,钢化玻璃另一个重要特性是使用安全,在遇到较大外力而破坏时产生无锐角的细小碎块(俗称”玻璃雨”),不易伤人。当地处北方的建筑物或对保温隔热有较高要求的建筑物,往往采用中空玻璃,它是在两片玻璃之间有一干燥的空气层或惰性气体层,中空玻璃能大幅度提高保温隔热性能的原因是玻璃的传热系数K值为0.8w/(m2.K),而空气的K值为0.03w/(m2.K)注,惰性气体就更低了。由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源--电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:1. 满足建筑物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。2.考虑实际经济效益节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。3.节省无谓消耗的能量节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。建筑电气节能的途径1.减少变压器的有功功率损耗变压器的有功功率损耗如下式表示:△Pb=Po+Pkβ2其中:△Pb--变压器有功损耗(KW);Po--变压器的空载损耗(KW);Pk--变压器的有载损耗(KW);β--变压器的负载率。Po部分为空载损耗又称铁损,它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成,是固定不变的部分,大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以,变压器应选用节能型的,如S9、SL9及SC8等型油浸变压器或干式变压器,它们都是采用优质冷轧取向矽钢片,由于"取向"处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗;45°全斜接缝结构,使接缝密合性好,以减少漏磁损耗。Pk是传输功率的损耗,即变压器的线损,决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,即负载率β的平方成正比。因此,应选用阻值较小的绕组,可采用铜芯变压器。从Pkβ2用微分求它的极值,在β=50%处每千瓦的负载,变压器的能耗最小。因此,在80年代中期设计的民用建筑,变压器的负载率绝大部分在50%左右,在实际使用中有一半变压器没有投入运行,这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但是,这仅是为了节能,而没有考虑经济价值。举下例可看出其不可取的程度。SC3-2000KVA的变压器,当β=50%时相对于β=85%时可节能为P=16.01×(0.852-0.52)=7.56KW,按商场最高用电小时计:每天12小时,365天全营业,则总节约电能:W=7.56×12×365=33113KW•h。按营业性电价每度0.78元计,则每年节约:33113×0.78=25828元。按每千瓦的初装费投资:2000KVA变压器应是大型民用建筑,必然双电源进线,则初装费每KVA为2240元,每年节能省下的电费只能提供(25828/2240=11.53)11.53KVA的初装费。还有988.5KVA的初装费,加上由于加大变压器容量而多付的变压器价格,由于变压器增加而使出线开关柜、母联柜增加引起的设备购置费,安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用,这是笔相当可观的投资,还没有计及折旧维护等费用。由此可见,取变压器负载率为50%是得不偿失的。事实上50%负载率仅减少了变压器的线损,并没有减少变压器的铁损,因此也不是最节能的措施。计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的容量,变压器的负载率应在75%~85%为宜。这样也可以做到物尽其用,因为变压器绝缘的使用年限满负荷计为20年,20年后可能有更好的变压器问世,这样就可以有机会更换新的设备,才能使该建筑总趋技术领先地位。为减小变压器损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,在合理分配负荷的情况下,尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000KVA,可选2台1000KVA,不选4台500KVA。因为选用前者可节能:△P=4×(1.6+4.44)-2×(2.45+7.45)=4.36KW(全按β=100%计,同等条件,SC3变压器)。在变压器选择中,能掌握好上述三点原则,即满足了节约能源,又经济合理的原则。减少线路上的能量损耗由于线路上存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。其公式如下:△P=3IΦ2R×10-3(KW)式中:IΦ--相电流(A)R--线路电阻(Ω)例如,在L=100m的VV-3×50+2×25的电缆上传输60KW,cosφ=0.8的电能,其有功损耗量,可由以下步骤求得:IΦ=60×103/(×380×0.8)=113.6A芯线温度70℃的50mm2铜芯线每公里电阻R0=0.44,则R=0.1×0.44=0.044(Ω)△P=3×113.62×0.044×10-3=1.704KW从以上可看到,线路上的功率损耗相当于每6m的线路上安一个100W的灯泡。在一个工程中,线路左右上下纵横交错,小工程线路全长不下万米,大工程更是不计其数,所以线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路上的能耗必须引起设计重视。线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻R=P×L/s,即线路电阻与电导P成正比,与线路截面S成反比,与线路长度L成正比,因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。减小导线长度。首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;第三,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离,当建筑物每层平面在10000m2左右时,至少要设两个变配电所,以减少干线的长度;第四,在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。增大导线截面。首先,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面,所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次,利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给常期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。例如,将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷,集中在一起,采用同一干线供电,既可便于用一个火警命令切除非消防用电,又可在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗,这就相当于充分利用了季节负荷的线路。在设计中,认真落实上述三条措施,就可减少线路上的能量损耗,达到了线路节能的目的。提高系统的功率因数提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能的目的。为什么常提到负荷平稳的电动机可采用就地补偿,因为负荷变动时电机端电压也变化,使电容器没有放完电又充电,这时电容器会产生无功浪涌电流,使电机易产生过电压而损坏。因此,断续负载,如电梯、自动扶梯、自动步行道等不应在电动机端加装补偿电容器;另外,如星三角起动的异步电动机也不能在电动机端加装补偿电容器,因为它起动过程中有开路闭路瞬时转换,使电容器在放电瞬间又充电,也会使电机过电压而损坏。在民用建筑中应改变电容器集中安装的做法,对容量超过10KW的风机、水泵、传送带等电动机端设置就地补偿装置,空调主机及冷冻泵等常在其附近设专用变配电所,可以集中补偿,但若供电距离超过20m时也最好采用就地补偿。电动机就地补偿装置的接线有二种方式,一是并接在热元件的一次线后,热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计,这种接线适合新安装的电机;另一种是装补偿电容器在接触器主接点之后,热元件一次线圈之前,热元件的整定电流就不计补偿的影响,这适合于进行改造的电机接线,这样做可使电容器与电动机一起投切。处理好上述三部分,即减少自然无功、无功补偿及补偿装置的安装地点,就可以实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。照明部分的节能因为照明用量大而面广,因此,照明节能的潜力很大,应从下列几方面着手:采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。表1列出了各种光源每W的光通量�Lm�。从表中可以看出低压钠灯和高压钠灯的发光率最高,但由于色温低,光色偏暖,显色指数在40~60之间,颜色失真度大,只能在路灯或广场照明用,其中显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯,用于工厂及体育馆照明,这也是量大面广的照明部分;发光率很高的金属卤化物灯,三基色荧光灯及稀土金属荧光灯,由于色温范围广,自3200K~4000K,光色选择性好,显色指数又高,可达80~95,颜色失真度小,尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好,因此除用作商场、展厅的照明外,还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等;一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明;荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。尽量不用或少用白炽灯,只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中才使用,虽然它光色好,显色指数最高,但达不到节能的目的。建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。对气体放电灯,采用灯光无级自动调节,即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高,每套36W的灯管需要增加2000元~3000元的投资,而节省下来的电能,其电价是有限的,因为这仅在白天日照强时(一般在上午10时到下午3~4点钟 这段时间内)可减少一点人工照明,每支灯充其量节能25%,每天按12小时计,每年按365天计,则节省运行费用:m=36×0.25×12×365×0.78×10-3=30.7元所以增加控制的投资需要2000~3000/30.7=65~97年才能回收,这是没有实用意义的。在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。它只适宜用于特殊条件下,如气象台、导航站等小面积控制室,要求室内的照度与室外自然光自然协调的环境,才可采用这种调光设备。另外,这种调光设备用于稀土金属荧光灯,其频闪效应使人眼不易接受。对于可以充分利用自然光而且需要调光的场合,可采用分组分片自动开停的控制方案,虽然会有突变过程,但不会影响视力,也不会影响人的情绪,是可取的方式。对长期需要开停,但又要按人流的多少自动调整照度的场合,在增加投资不多的情况下,对荧光灯可利用调压的方式,固定几级调节,如北京地铁采用澳大利亚的调光设备就是如此。荧光灯采用调电压调光,其节能效果并不显著。因为,气体放电灯的发光是靠离子在高电压下产生碰撞,达到一定能级而使荧光粉发光,因此光通量并不与电压成正比,电压下降10%,光通量差不多下降30%~40%,电压下降30%,灯会全熄。因此,气体放电灯采用调压方式调光,在实际工程中也很少采用。照明节能中,除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。电动机在运行过程中的节能在建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的,由设备制造厂商统一供应的。因此,其节能措施只能贯彻在运行过程中,除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外,还应减少电机轻载和空载运行。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的,消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器,使其在负载下降时,采用变频的方式,自动调节转速,使其与负载的变化相适应。采用这种方式,可提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。但是,这种设备的价格仍偏高,因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器,软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角,以控制电压的变化。由于电压可连续调节,因此起动平稳,起动完毕,则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈,利用反馈信息控制可控硅导通角,以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大,又需要频繁起动的设备,以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行,其电流变化不超过三倍,可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压,正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上,不会返回电网。因此,它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜,在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。
( 一 ) 硅酸盐的形成 硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的,配合料各组分在加热过程中经过了一系列的物理的、化学的和物理化学变化,结束了主要反应过程,大部分气态产物逸散,到这一阶段结束时配合料变成了由硅酸盐和剩余 SiO 2 组成的烧结物。对普通钠钙硅玻璃而言,这一阶段在 800 ~ 900℃ 终结。 从加热反应看,其变化可归纳为以下几种类型: 多晶转化:如 Na 2 SO 4 的多晶转变,斜方晶型 - 单斜晶型; 盐类分解;如 CaCO 3 ——CaO+CO 2 ; 生成低共熔混合物:如 Na 2 SO 4 -Na 2 CO 3 ; 形成复盐:如 MgC0 3 +CaCO 3 —— MgCa(CO 3 ) 2 ; 生成硅酸盐:如 CaO+SiO 2 —— CaSiO 3 ; 排除结晶水和吸附水:如 Na 2 SO 4 ? 10H 2 O —— Na 2 SO 4 +10H 2 O 。 ( 二 ) 玻璃的形成 烧结物继续加热时,在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反应后剩余的 SiO 2开始熔融,它们间相互溶解和扩散,到这一阶段结束时烧结物变成了透明体,再无未起反应的配合料颗粒,在 1200 ~ 1250℃ 范围内完成玻璃形成过程。但玻璃中还有大量气泡和条纹;因而玻璃液本身在化学组成上是不均匀的,玻璃性质也是不均匀的。 由于石英砂粒的溶解和扩散速度比之其他各种硅酸盐的溶扩散速度低得多,所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶扩散速度。石英砂粒的溶扩散过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解,而后溶解的 SiO 2 向外扩散。这两者的速度是不同的,其中扩散速度最慢,所以玻璃的形成速度实际上取决于石英砂粒的扩散速度。由此可知,玻璃形成速度与下列因素有关:玻璃成分、石英颗粒直径以及熔化温度。除 SiO 2 与各硅酸盐之间的相互扩散外,各硅酸盐之间也相互扩散,后者的扩散有利于 SiO 2 的扩散。 硅酸盐形成和玻璃形成的两个阶段没有明显的界限,在硅酸盐形成阶段结束前,玻璃形成阶段就已开始,而且两个阶段所需时间相差很大。例如,以平板玻璃的熔制为例,从硅酸盐形成开始到玻璃形成阶段结束共需 32min ,其中硅酸盐形成阶段仅需 3 ~ 4min ,而玻璃形成却需要 28 ~ 29min 。 ( 三 ) 玻璃液的澄清 玻璃液的澄清过程是玻璃熔化过程中极其重要的一环,它与制品的产量和质量有着密切的关系。对通常的钠钙硅玻璃而言,此阶段的温度为 1400 ~ 1500℃ 。 在硅酸盐形成与玻璃形成阶段中,由于配合料的分解、部分组分的挥发、氧化物的氧化还原反应、玻璃液与炉气及耐火材料的相互作用等原因析出了大量气体,其中大部分气体将逸散于空间,剩余气体中的大部分将溶解于玻璃液中,少部分以气泡形式存在于玻璃液中,也有部分气体与玻璃液中某种组分形成化合物,因此,存在于玻璃液中的气体主要有三种状态,即可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体。 随玻璃成分、原料种类、炉气性质与压力、熔制温度等不同,在玻璃液中的气体种类和数量也不相同。常见的气体有: CO 2 、 O 2 、 N 2 、 H 2 0 、 S0 2 、 CO 等,此外尚有 H 2 、 NO 2 、 NO 及惰性气体。 熔体的“无泡”与“去气”是两个不同的概念,“去气”的概念应理解为全部排除前述三类气体,但在一般生产条件下是不可能的,因而澄清过程是指排除可见气泡的过程。从形式上看,此过程是简单的流体力学过程,实际上还包括一个复杂的物理化学过程。 以下介绍与玻璃澄清机理有关的几个主要方面。 1 .在澄清过程中气体间的转化与平衡 在高温澄清过程中,溶解在玻璃液内的。气体、气泡中的气体及炉气这三者间会相互转移与平衡,它决定于某类气体在上述三相中的分压大小,气体总是由分压高的一相转入分压低的另一相中 。依据道尔顿分压定律可知,气体间的转化与平衡除与上述气体的分压有关外,还与气泡中所含气体的种类有密切关系。气体在玻璃液中的溶解度与温度有关。在高温下 (1400 ~ 1500℃ ) 气体的溶解度比低温 (1100 ~ 1200℃ ) 时为小。由上可知,气体间的转化与平衡决定于澄清温度、炉气压力与成分、气泡中气体的种类和分压、玻璃成分、气体在玻璃液中的扩散速度。 2 .在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用 在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用有两种不同的状态。一类是纯物理溶解,气体与玻璃成分不产生相互的化学作用;另一类是气体与玻璃成分间产生氧化还原反应,其结果是形成化合物,随后在一定条件下又析出气体,这一类在一定程度上还有少量的物理溶解。 3 .澄清剂在澄清过程中的作用机理 为加速玻璃液的澄清过程,常在配合料中添加少量澄清剂。根据澄清剂的作用机理可把澄清剂分为三类。 (1) 变价氧化物类澄清剂。这类澄清剂的特点是在低温下吸收氧气,而在高温下放出氧气,它溶解于玻璃液中经扩散进入核泡,使气泡长大而排除。这类澄清剂如 As 2 O 3 、 Sb 2 O 3 ,其作用如下: AS 2 0 3 +0 2—— As 2 0 5 (2) 硫酸盐类澄清剂。它分解后产生 O 2 和 SO 2 ,对气泡的长大与溶解起着重要的作用。属这类澄清剂的主要有硫酸钠 Na 2 SO 4 。它的澄清作用与玻璃熔化温度密切相关,在 1400 ~ 1500℃ 就能充分显示其澄清作用。 (3) 卤化物类澄清剂。它主要降低玻璃粘度,使气泡易于上升排除。属这类澄清剂的主要有氟化物,如 CaF 2 、 NaF 2 。氟化物在熔体中是以形成 [FeF 6 ] 3- 无色基团、生成挥发物 SiF 4 、断裂玻璃网络而起澄清作用。 4 .玻璃性质对澄清过程的影响 排除玻璃液中的气泡主要有两种方式同时进行,大于临界泡径的气泡上升到液面后排除,小于临界泡径的气泡,在玻璃液的表面张力作用下气泡中的气体溶解于玻璃液而消失。如前所述,在上述过程中伴随有各种气体的交换。因此,玻璃液的粘度和表面张力与澄清密切相关,实际上前者的作用大大高于后者。 (四 ) 玻璃液的均化 玻璃液的均化包括对其化学均匀和热均匀两方面的要求,本节主要叙述玻璃液的化学均匀性。 在玻璃形成阶段结束后,在玻璃液中仍带有与主体玻璃化学成分不同的不均体,消除这种不均体的过程称玻璃液的均化。对普通钠钙硅玻璃而言,此阶段温度可低于澄清温度下完成,不同玻璃制品对化学均匀度的要求也不相同。 当玻璃液存在化学不均体时,主体玻璃与不均体的性质也将不同,这对玻璃制品产生不利的影响。例如,两者热膨胀系数不同,则在两者界面上将产生结构应力,这往往就是玻璃制品产生炸裂的重要原因;两者光学常数不同,则使光学玻璃产生光畸变;两者粘度不同,是窗用玻璃产生波筋、条纹的原因之一,等等。由此可见,不均匀的玻璃液对制品的产量与质量有直接影响。 玻璃液的均化过程通常按下述三种方式进行。 1 .不均体的溶解与扩散的均化过程 玻璃液的均化过程是不均体的溶解与随之而来的扩散。由于玻璃是高粘度液体,其扩散速度远低于溶解速度。扩散速度取决于物质的扩散系数、两相的接触面积、两相的浓度差,所以要提高扩散系数最有效的方法是提高熔体温度以降低熔体的粘度,但它受制于耐火材料的质量。 显然,不均体在高粘滞性、静止的玻璃液中仅依靠自身的扩散是极其缓慢的,例如,为消除 1mm 宽的线道,在上述条件下所需时间为 277h 。 2 .玻璃液的对流均化过程 熔窑和坩埚内的各处温度并不相同,这导致玻璃液产生对流,在液流断面上存在着速度梯度,这使玻璃液中的线道被拉长,其结果不仅增加了扩散面积,而且会增加浓度梯度,这都加强了分子扩散,所以热对流起着使玻璃液均化的作用。热对流对玻璃液的均化过程也有其不利的一面,加强热对流往往同时加剧了对耐火材料的侵蚀,这会带来新的不均体。 在生产上常采用机械搅拌,强制玻璃液产生流动,这是行之有效的均化方法。 3 .因气泡上升而引起的搅拌均化作用 当气泡由玻璃液深处向上浮升时,会带动气泡附近的玻璃液流动,形成某种程度的翻滚,在液流断面上产生速度梯度,导致不均体的拉长。在玻璃液的均化过程中,除粘度对均化有重要影响外,玻璃液与不均体的表面张力对均化也有一定的影响。当不均体的表面张力大时,则其面积趋向于减少,这不利于均化。反之,将有利于均化过程。 在生产上对池窑底部的玻璃液进行鼓泡,也可强化玻璃液的均化,这是行之有效的方法。对坩埚炉常采用往埚底压入有机物或无机气化物的方法,可产生大量气体达到强制搅拌的目的。 ( 五 ) 玻璃液的冷却 为了达到成型所需粘度就必须降温,这就是熔制玻璃过程冷却阶段的目的。对一般的钠钙硅玻璃通常要降到 1000 ℃ 左右,再进行成型。在降温冷却阶段有两个因素会影响玻璃的产量和质量,即玻璃的热均匀度和是否产生二次气泡。 在玻璃液的冷却过程中,不同位置的冷却强度并不相同,因而相应的玻璃液温度也会不同,也就是整个玻璃液间存在着热不均匀性,当这种热不均匀性超过某一范围时会对生产带来不利的影响,例如造成产品厚薄不均、产生波筋、玻璃炸裂等。 在玻璃液的冷却阶段,它的温度、炉内气氛的性质和窑压与前阶段相比有了很大的变化,因而可以认为它破坏了原有的气相与液相之间的平衡,要建立新的平衡。由于玻璃液是高粘滞液体,要建立平衡是比较缓慢的,因此,在冷却过程中原平衡条件改变了,虽不一定出现二次气泡,但又有产生二次气泡的内在因素。 二次气泡的特点是直径小 ( 一般小于 0 . 1mm ) 、数量多 ( 每 1cm 2 玻璃中可达几千个小气泡 ) 、分布均 ( 密布于整个玻璃体中 ) 。二次气泡又称再生泡,或称尘泡。 生产实践表明,产生二次气泡的主要情况有: (1) 硫酸盐的热分解。在澄清的玻璃液中往往残留有硫酸盐,这种硫酸盐可能来源于配合料中的芒硝以及炉气中的 SO 2 、 O 2 与玻璃中的 Na 2 0 的反应结果。当已冷却的玻璃液由于某种原因又被再次加热,或炉气中存在还原气氛,这样就使硫酸盐分解而产生二次气泡。 (2) 物理溶解的气体析出。在玻璃液中有纯物理溶解的气体,气体的溶解度随温度升高而降低,因而冷却后的玻璃液若再次升温就放出二次气泡。 (3) 玻璃中某些组分易产生二次气泡,例如 BaO 2 随温度的变化: 低温 Ba0 2 高温 BaO+0 2
原理:普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸钙和硅酸钠,主要反应如下:Na2CO3+SiO2 =(高温)Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=(高温)CaSiO3+CO2工艺:主要包括:①原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。磨砂玻璃加工方法:先将需要加工的平板玻璃平放在垫有粗呢或棉毯的工作台上,再在玻璃面上堆放适量的细金刚砂,用粗瓷碗反扣住金刚砂,用双手轻压碗底转圈推动。也可使用较高号水磨石地面用的磨石研磨。研磨操作应从四周边角开始逐步移向中间,直至把玻璃面研磨呈均匀的乳白色,达到透光不透视即可。银光刻花玻璃加工方法:先把平板玻璃用清水洗净晾干后满涂石蜡,然后在石蜡上刻掉成各种花纹,用1:5浓度的氢氟酸溶液腐蚀玻璃面。最后倒去氢氟酸清除石蜡,用水把玻璃清洗干净为止。其他如彩色玻璃可采用裱贴或喷涂方法加工,具体方法从略。在地面和立墙上弹线,令做好下部墙体结构、骨架立柱横梁的固定,玻璃加工裁割安装上部及全部木(金属)骨架,玻璃安装,镶边油漆及清理。
1、原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。
2、熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。
3、成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等。
4、热处理。通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。
扩展资料:
磨砂玻璃加工方法:
先将需要加工的平板玻璃平放在垫有粗呢或棉毯的工作台上,再在玻璃面上堆放适量的细金刚砂,用粗瓷碗反扣住金刚砂,用双手轻压碗底转圈推动。也可使用较高号水磨石地面用的磨石研磨。研磨操作应从四周边角开始逐步移向中间,直至把玻璃面研磨呈均匀的乳白色,达到透光不透视即可。
银光刻花玻璃加工方法:
先把平板玻璃用清水洗净晾干后满涂石蜡,然后在石蜡上刻掉成各种花纹,用1:5浓度的氢氟酸溶液腐蚀玻璃面。最后倒去氢氟酸清除石蜡,用水把玻璃清洗干净为止。
其他如彩色玻璃可采用裱贴或喷涂方法加工,具体方法从略。在地面和立墙上弹线,令做好下部墙体结构、骨架立柱横梁的固定,玻璃加工裁割安装上部及全部木(金属)骨架,玻璃安装,镶边油漆及清理。
玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等,可截止短波长光线而通过黄 、红光 ,以及近、远红外光,其电阻低,具有开关与记忆特性。卤化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光学玻璃。
氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃,其品种多,用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,又分为:
①石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光,熔制温度高、粘度大,成型较难。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。
②高硅氧玻璃。也称vycor玻璃,主要成分为SiO2含量约95%~98%,含少量B2O3和Na2O,其性质与石英玻璃相似。
③钠钙玻璃。以SiO2含量为主,还含有15%的Na2O和16%的 CaO,其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。
④铅硅酸盐玻璃。主要成分有 SiO2 和 PbO ,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。含有大量 PbO的铅玻璃能阻挡X射线和γ射线。
⑤铝硅酸盐玻璃。以 SiO2和Al2O3为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。
⑥硼硅酸盐玻璃。以 SiO2和B2O3 为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。硼酸盐玻璃以 B2O3为主要成分,熔融温度低,可抵抗钠蒸气腐蚀。含稀土元素的硼酸盐玻璃折射率高、色散低,是一种新型光学玻璃。磷酸盐玻璃以 P2O5为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。
(1)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)。
(2)石英玻璃(以纯净的石英为主要原料制成的玻璃,成分仅为SiO2)。
(3)钢化玻璃(与普通玻璃成分相同)。
(4)钾玻璃(K2O、CaO、SiO2)。
(5)硼酸盐玻璃(SiO2、B2O3)。
(6)有色玻璃在(普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物。Cu2O——红色;CuO——蓝绿色;CdO——浅黄色;Co2O3——蓝色;Ni2O3——墨绿色;MnO2——蓝紫色;胶体Au——红色;胶体Ag——黄色)。
(7)变色玻璃(用稀土元素的氧化物作为着色剂的高级有色玻璃)。
(8)光学玻璃(在普通的硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质,如AgCl、AgBr等,再加入极少量的敏化剂,如CuO等,使玻璃对光线变得更加敏感)。
(9)彩虹玻璃(在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化剂和溴化物制成)。
(10)防护玻璃(在普通玻璃制造过程加入适当辅助料,使其具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全的功能。如灰色——重铬酸盐,氧化铁吸收紫外线和部分可见光;蓝绿色——氧化镍、氧化亚铁吸收红外线和部分可见光;铅玻璃——氧化铅吸收X射线和r射线;暗蓝色——重铬酸盐、氧化亚铁、氧化铁吸收紫外线、红外线和大部分可见光;加入氧化镉和氧化硼吸收中子流。
(11)微晶玻璃(又叫结晶玻璃或玻璃陶瓷,是在普通玻璃中加入金、银、铜等晶核制成,代替不锈钢和宝石,作雷达罩和导弹头等)。
(12)玻璃纤维(由熔融玻璃拉成或吹成的直径为几微米至几千微米的纤维,成分与玻璃相同)。
(13)玻璃丝(即长玻璃纤维)。
(14)玻璃钢(由环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料)。
(15)玻璃纸(用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜)。
(16)水玻璃(Na2SiO3)的水溶液,因与普通玻璃中部分成分相同而得名)。
(17)金属玻璃(玻璃态金属,一般由熔融的金属迅速冷却而制得)。
(18)萤石(氟石)(无色透明的CaF2,用作光学仪器中的棱镜和透光镜)。
根据种类不同,玻璃有不同的特性。下面按照建筑玻璃分类方法分别介绍如下:
镜片
1、良好的透视、透光性能(3mm、5mm厚的镜片玻璃的可见光透射比分别为87%和84%)。对太阳光中近红外热射线的透过率较高,但对可见光折射至室内墙顶地面和家具、织物而反射产生的远红外长波热射线却有效阻挡,故可产生明显的“暖房效应”。净片玻璃对太阳光中紫外线的透过率较低;
2、隔声、有一定的保温性能;
3、抗拉强度远小于抗压强度,是典型的脆性材料;
4、有较高的化学稳定性,通常情况下,对酸碱盐及化学试剂盒气体都有较强的抵抗能力,但长期遭受侵蚀性介质的作用也能导致变质和破坏,如玻璃的风化和发霉都会导致外观破坏和透光性能降低;
5、热稳定性较差,极冷极热易发生炸裂。
装饰
1、彩色平板玻璃:可以拼成各类团,并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点。
2、釉面玻璃:具有良好的化学稳定性和装饰性。
3、压花玻璃、喷花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃:根据各自制作花纹的工艺不同,有各种色彩、观感、光泽效果,富有装饰性。
安全
1、钢化玻璃:机械强度高、弹性好、热稳定性好、碎后不易伤人、不易发生自爆。
2、夹丝玻璃:受冲击或温度骤变后碎片不会飞散;可短时防止火焰蔓延;有一定的防盗、防抢作用。
3、夹层玻璃:透明度好、抗冲击性能高、夹层PVB胶片粘合作用保护碎片不散落伤人,耐久、耐热、耐湿、耐寒性高。
装饰性
1、着色玻璃:有效吸收太阳辐射热,达到蔽热节能效果;吸收较多可见光,使透过的光线柔和;较强吸收紫外线,防止紫外线对室内影响;色泽艳丽耐久,增加建筑物外形美观。
2、镀膜玻璃:保温隔热效果较好,易对外面环境产生光污染。
3、中空玻璃:光学性能良好、保温隔热性能好、防结露、具有良好的隔声性能。
保养
1、平时不要用力碰撞玻璃面,为防玻璃面刮花,最好铺上台布。在玻璃家具上搁放东西时,要轻拿轻放,切忌碰撞。
2、日常清洁时,用湿毛巾或报纸擦拭即可,如遇污迹可用毛巾蘸啤酒或温热的食醋擦除,另外也可以使用市场上出售的玻璃清洗剂,忌用酸碱性较强的溶液清洁。冬天玻璃表面易结霜,可用布蘸浓盐水或白酒来擦拭,效果很好。
3、有花纹的毛玻璃一旦脏了,可用蘸有清洁剂的牙刷,顺着图样打圈擦拭即可去除。此外,也可以在玻璃上滴点煤油或用粉笔灰和石膏粉蘸水涂在玻璃上晾干,再用干净布或棉花擦,这样玻璃既干净又明亮。
4、玻璃家具最好安放在一个较固定的地方,不要随意地来回移动;要平稳放置物件,沉重物件应放置玻璃家具底部,防止家具重心不稳造成翻倒。另外,要避免潮湿,远离炉灶,要与酸、碱等化工试剂隔绝,防止腐蚀变质。
5、使用保鲜膜和喷有洗涤剂的湿布也可以让时常沾满油污的玻璃“重获新生”。首先,将玻璃全面喷上清洁剂,再贴上保鲜膜,使凝固的油渍软化,过十分钟后,撕去保鲜膜,再以湿布擦拭即可。要想保持玻璃光洁明亮,必须经常动手清洁,玻璃上若有笔迹,可用橡皮浸水摩擦,然后再用湿布擦拭;玻璃上若有油漆,可用棉花蘸热醋擦洗;用清洁干布蘸酒精擦拭玻璃,可使其亮如水晶。
注意事项
1、在运输过程中为了避免不必要的损失,一定要注意固定和加软护垫。一般建议采用竖立的方法运输。车辆也应该注意保持稳定、慢速。
2、玻璃安装的另一面是封闭的话,要注意在安装前清洁好表面。最好使用专用的玻璃清洁剂,并且要待其干透后证实没有污痕后方可安装,安装时最好使用干净的建筑手套。
3、玻璃的安装,要使用硅酮密封胶进行固定,在窗户等安装中,还需要与橡胶密封条等配合使用。
4、在施工完毕后,要注意加贴防撞警告标志,一般可以用不干贴、彩色电工胶布等予以提示。
5、请勿用尖锐物品碰撞。
参考资料:百度百科-玻璃
玻璃熔制是玻璃厂生产和深加工的一个技术型很强的加工过程,包括一系列的物理、化学反应,玻璃熔制过程的监控技术对于玻璃制品的产量与质量有着很大的影响,因此,研究玻璃熔制过程具有非凡的意义。根据玻璃熔制过程中各种反应和变化特征,玻璃熔制过程大致可分为五个阶段。每个阶段对于玻璃制品的品质均有影响,对于玻璃厂的技术工程师来说,详细了解这五个过程意义重大。
1·硅酸盐形成阶段:在加热过程中,配合料中的各种组分经历了一系列物理或化学变化,结束了主要反应过程,大部分气体产物逸散。这一阶段结束时,配合料变成了由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。对于最常用的钠钙硅玻璃,这一阶段大致在800——900℃完成。2·玻璃形成阶段:继续加热时,烧结物开始熔融,原先形成的硅酸盐与二氧化硅相互扩散与溶解。这一阶段结束时,烧结物变成了透明的玻璃液。但是,玻璃液中还有大量的气泡,玻璃液的化学成分也很不均匀,钠钙硅玻璃的玻璃形成阶段在1200℃结束。3·玻璃液的澄清阶段:继续加热时,玻璃黏度进一步降低,并释放出玻璃液中的可见气泡,直到可见气泡全不排除、钠钙硅玻璃的澄清温度为1400——1500℃,此时玻璃液黏度为10Pa·s以下。4·玻璃液的均化阶段:玻璃液长时间处于高温下,通过对流、扩散等作用,其化学组成逐渐趋向于均匀,玻璃液中的节瘤和条纹由于扩散、溶解而消除。钠钙硅玻璃的均化阶段一般在澄清阶段以后结束。5·玻璃液的冷却阶段:将已经澄清和均化好的玻璃液降低200——300℃,使玻璃达到成型所需的黏度。应当说明,玻璃熔制过程的五个阶段是相互联系和相互影响的,在实际熔制过程中并不严格按以上顺序进行,常常是同时进行或者交替进行的。例如,在硅酸盐形成的同时有玻璃形成的过程,在澄清阶段中同样包含有玻璃液的均化。玻璃熔制设备主要有分池窑和坩埚窑两种。在池窑中,熔制的五个阶段在不同空间、同一时间内进行;而在坩埚窑中,五个阶段在同一空间、不同时间内完成。在现代玻璃池窑中,投料池温度高达1350℃以上,硅酸盐形成和玻璃形成两个阶段几乎在同时间开始。而玻璃液的澄清与均化两个阶段同步进行。因此,也可以将玻璃熔制的全过程大致划分为两个阶段,即配合料熔化和玻璃液精炼两个阶段。在熔化阶段把配合料熔制成玻璃液;在精炼阶段,将不均质的玻璃液进一步改善成均质的玻璃液,并使之冷却到成形所需的黏度。与此对应,现代玻璃池窑的熔化部一般分为熔化带和精炼带(也叫澄清带)
· 建筑节能· 现代建筑电气篇(2007No4)建筑节能技术在智能建筑中的应用摘要:基于智能建筑对节能的需求,对智能建筑能耗的分布情况进行了分析,论述了智能建筑的中央空调节能、变频技术节能、照明节能、太阳能光伏技术节能的基本原则,详细阐述了这些节能技术措施的实现方法和实施注意事项。提出智能建筑节能措施是一项系统工程,节能技术措施及其推广和应用是实现建筑节能的关键。关键词:智能建筑;节能措施;变频技术;中央空调;太阳能光伏技术中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1001—5531(2007)04-0051-54Several Efective Energy Saving Techniques andM easures of Intelligent BuildingsAbstract:Based on the energy saving demand for intelligent buildings,the energy consumption distribution ofintelligent building was analyzed.For intelligent buildings,the basic principles of energy saving techniques in thecentral air conditioner,frequency conversion,ligbting and solar energy photovohaics were discussed. The imple—menting methods and executive notices of these energy saving meas ures were expounded.Th e viewpoint that energysaving measures of intelligent buildings Was a system engineering Was introduced.It Was pmpo s~ that energy savingmeasu~s and their being extended an d applied were the keys to realize construction energy saving.Key words:intelligent building;energy saving me~ure8;frequency conversion technique;central airconditioner;solar energy photovoltaic technique0 引 言随着我国国民生活水平的提高,建筑能耗在整个能耗中的比重越来越大。智能建筑用电设备的增多和对建筑环境舒适性的严格要求,更加大了对能源的消耗。因此,智能建筑的节能技术推广和应用变得十分重要。1 中央空调节能中央空调在整个建筑能耗中所占的比例最大,在节能方面有着巨大的潜力。提倡选用新型的节能环保空调,主要有地温空调和燃气空调两种。地温空调使用水源热泵,利用地下浅层地热资源,是一种既可供热又可制冷的有效节能空调系统。它将不可利用的低位能开发为可利用的高位能,消耗1 kW能量可得到4.5~6.0 kW 的热量和冷量,适用于水资源丰富的地区。燃气空调为利用天然气的空调系统(如家用燃气空调机组、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、燃气发动机驱动制冷压缩机等)。对目前广泛使用的传统中央空调,可采用如下节能措施:(1)合理设计。在智能建筑的中央空调设计中,根据室外环境状况和对室内环境的需求,合理、科学地选择中央空调的机组规模,设计风机盘管的布局,设置末端设备,避免制造出先天高能耗的中央空调系统。(2)中央空调废热回收与再利用。中央空调压缩机工作过程中会排放大量的废热。其热量等于空调系统从空间吸收的总热量加电动机的发热量。中央空调的废热回收技术主要是利用热交换原理,将中央空调的废热全部或部分回收后通过热交换产生45~75。C的热水,再经过蓄能水箱为用户提供服务。其原理如图1所示。中央空调一51 —维普资讯 现代建筑电气篇(2007l~4) ·建筑节能·在制冷过程中可成为一个制热系统,专用设备的核心部件是热交换器和冷凝器。将空调压缩机在制冷运行中排放出的高温冷媒蒸汽与被加温冷水进行热交换,使压缩机排出的热量转换成可利用的热水。在工程实践中应重视改造专用设备与中央空调对接过程中的各种技术环节。该系统可将中央空调机组效率提高5% ~15% 。由于负载减少,不仅省电,而且减少了机组故障。用户中央U 专空调I I用制冷H 设机组l I备热水水箱J l冷水水箱闭式水箱系统回水循环水泵图1 中央空调废热利用原理图(3)中央空调清洗。热交换器所产生的污垢、水垢直接影响中央空调的热交换率和制冷量,使用电量增大(据美国制冷界权威科学机构Phi.1ips Kote资料显示:冷凝管中垢层厚0.3 mm多耗电10% ;0.6 mm多耗电20% ;0.9 mm多耗电31% ;1.2 mm 多耗电42% ;1.6 mm 多耗电53%)。管道上的污垢不仅直接影响热交换率,而且污垢中的细菌产生的不洁通风还会使室内空气二次污染。对热交换器中的污垢采用人工化学清洗、电子自动除垢仪除垢等;对管道的清洗可引入管道清洗机器人等设备进行物理处理。(4)冷水机组群控。根据有效负载控制冷水机组的运行,使冷水塔、水泵和冷水机组等均根据有效负荷的变化而调整,优化能源的利用。2 变频技术节能由交流电动机转速公式:,l=60f(1一s /t,式中n— — 电动机转速.产一电源频率s— —转差率p— — 电动机的极对数对风机、泵等变转矩负载应用变频器有明显的节能效果:Q =Kl,l, H =K2,l一52 一P = Kl K2 K3式中Q— — 流量H一扬程P—— 轴功率K , , —— 常数变频调速技术应用的前提条件是风机或泵在整个运行过程中存在较大的富裕流量。对运行负荷比较满、没有多少溢流或放空的情况,变频器达不到任何节能的效果。(1)冷却水泵的变频节能。对中央空调系统冷水机组的冷却水泵采用变频控制,节电明显,一般为30% ~60%。根据冷却水泵供回水管的压差,调节变频器的频率,改变冷却水泵的转速,使压差稳定。图2所示为中央空调冷却水泵变频控制原理图。图2 冷却水泵变频控制原理图(2)冷冻水循环泵的变频节能。中央空调的冷冻水随时都处于调节过程中。采用变频技术可通过控制冷冻水循环泵的转速(即改变冷冻水流量)跟踪冷冻水的需求量。当管道用水量加大时,压差会下降,系统将调节变频器,使其输出频率升高,水泵转速随即上升,使管道压差回到设定值;反之亦然,达到供回水压差恒定的目的。该控制系统可由多台循环水泵组成,可实现1台变频器4泵联用、3泵联用、2用1备、1用1备等形式。图3所示为3泵联用变频控制原理图。(3)给水系统变频节能。智能建筑的给水一般采用恒压供水系统。采用变频技术使建筑在用水高峰和低谷时的供水压力恒定,具有显著的节能效果。给水泵变频控制原理如图4所示。(4)电梯变频节能。电梯是载人工具,要求拖动系统既可靠又要频繁地加速和正转/反转。采用变频调速技术可提高动态可靠性,增加电梯维普资讯 http://www.cqvip.com· 建筑节能· 现代建筑电气篇(2007N04)图3 3泵联用变频控制原理图出水压力&- 比例K一比例特性J一积分特性1--y-/自动切换《≯一输出限幅TRAcK一手动/自动跟踪l一显示^一给定值设定 I一手动操作图4 给水泵变频控制原理图乘坐的安全感和舒适感及效率。(5)音乐喷泉变频节能。音乐喷泉是许多大型智能建筑的附属娱乐设施,能耗比例较大。对其水柱的高低和量的大小实现变频控制,既节电又增强其艺术效果。3 照明节能智能建筑的照明节能原则是在保证照度标准和照明质量的前提下,力求减少照明系统中的能量损失,最有效地利用电能。以单位照度及单位面积所需用电量[w/(m ·Ix)]作为节能指标,力求提高照度,降低用电量。照明节能原则如下:(1)科学的照明设计。设计内容包括照明线路及方式、照度值的选择和自然光的科学利用。(2)选择优质的电光源。科学地选用电光源是照明节电的首要工作,要根据场所的特点和电光源的特性进行选择。白炽灯泡发光效率一般为7~20 lm/W,使用寿命为1 000~2 000 h,而单端紧凑型荧光灯(即节能灯)的光通量为50 lⅡ W,使用寿命为3 000~5 000 h,一只9 W 的节能灯完全可代替40 w 的白炽灯;双端直管荧光灯T12的光通量为55 lⅡ w,使用寿命为3 000~5 000 h,而T15型光通量则达90~110 lⅡ W,使用寿命为8 000~10 000 h。另外,高强气体放电灯中的高压钠灯、金属卤化物灯、微波硫灯、无极灯等,都是较好的节能型电光源。(3)选择效率高的灯具。灯具具有科学分配光的功能,关键指标是灯具的效率,即灯泡安装在灯具里后输出光通量的百分比。根据场所的需要,科学的灯具效率可改善人们的视觉舒适度。如双端直管荧光灯采用梯形空罩式灯具、铁皮涂白漆,其配光不合理,灯照度高,两灯间照度低,灯具效率约70% ;采用抛光氧化铝的双曲面灯具,使光分配成为蝙蝠形的配光,灯具效率约82%。故采用良好的灯具也是一种有效节能的方法。(4)选用适用的节电器。目前国内外都大力推广照明节电装置,即在现有照明系统上加装节电控制设备。这样做接人方便,可减少有功功率损耗和降低无功功率。照明节电装置有晶闸管斩波型、自耦降压式、智能照明调控器。晶闸管斩波型对电压调节速度快,精度高,可分时段调整,有稳压作用,但出现的大量谐波对电网系统的污染危害极大;自耦降压式结构的功能简单,能将电网电压降~lJl0 V、15 V或20 V,且正弦波输出,但电网电压波动时其输出电压也随之波动,使工作电压不稳定;智能照明调控器采用微电脑控制器,实时采集输出、输入电压值与最佳照明电压比较进行自动调节,输出最佳的工作电压,具有实时调压稳压、多段自动调整、对灯具的软启动和软关闭、三相独立可调的功能,可随负荷变化动态调整运行状态下的电流和电压,实现对功率的自动调整,节电率达25% 以上。4 太阳能光伏技术节能太阳能热水器和太阳能热水系统是我国目前最大的太阳能热利用产业。其节能的作用和效果有目共睹。但对智能建筑而言,可安装太阳能热水器的地方面积有限,且影响建筑物的整体美观效果。目前,全球太阳能建筑投资规模600亿元,太阳能建筑节能率达75% 。节能环保的太阳能一53 —维普资讯 现代建筑电气篇(20071~4) ·建筑节能·建筑代表了智能建筑的发展方向,集发电、隔音、隔热、安全和装饰于一体,体现了智能化与人性化的建筑理念与发展潮流,应用前景广阔。建筑物的外壳为光伏系统提供了足够的面积,省去光伏系统的支撑结构,并在建筑施工中可将光伏系统的安装集成到建筑物中。太阳能电池与建筑的一体化是太阳能建筑发展首要解决的技术问题。要求太阳能电池不仅是一种发电器件,而且也是与建筑物和谐统一的建筑材料。目前,利用太阳能电池做建筑物外墙的有晶体硅太阳能电池玻璃组件和非晶体硅太阳能电池玻璃组件。前者将晶体硅电池放置在内层与外层玻璃中间,夹胶组成;后者利用激光打掉膜的非晶硅太阳能电池玻璃作为外层,通过胶片与内层玻璃紧密结合而成,具有发电、隔音、隔热的双重节能效果,但因成本高达5 000—10 000元/m ,使其应用受到限制。新型的架构式非晶硅光伏中空玻璃组件使成本降到了1 500—2 500 m 。其实现技术的关键是架构式结构,变半导体加工工艺为机加工工艺(用激光线错位工艺代替半导体光刻工艺),不同受光面采用不同太阳能电池。几种太阳能光伏组件性能如表1所示。表1 几种太阳能光伏组件性能5 制约智能建筑节能的因素分析(1)在智能建筑的招标和设计阶段,建筑节能常常被弱化。(2)由于建设前期的不合理投资,使配置降低,造成智能建筑虽有节能装置但不具备节能效果,成了摆设。科学的设计、合理的投资是解决该问题的关键。(3)智能建筑节能装置和系统的使用效率偏低。目前能够投入使用的不足3O% ,节能仅为楼盘销售时的一个招牌。必须对节能装置和系统的运营进行科学管理。(4)由于物业管理水平低,技术达不到维护能力,导致节能装置和系统不能发挥出其应有的作用。要求维护人员不仅具备专业知识,还应具备一定的计算机知识、编程、网络维护以及分析和解决问题的综合能力。一54 —6 结 语智能建筑的节能是全方位的、持久的和综合性的系统工程。智能建筑的设计者必须对各种节能技术措施有全面的认识,并努力推动节能技术措施的实施和应用。同时,转变观念、对已投入运行的节能设施和系统进行科学管理也是智能建筑节能的重要措施和手段。【参考文献】[1] 曾斌,田峻.智能建筑工程[M].北京:中国建材工业出版社,2002.[2] 杨善勤.民用建筑节能设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.[3] 韩风.建筑电气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1991.[4] 王占奎.变频调速应用百例[M].北京:科学出版社,1999.
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墙体的保温设计在我们的建筑中是很重要的,可以给我们的室内保温,现在墙体的保温设计的原理越来越多,材质也是有所不同,外墙无机保温是一种较为先进的墙体保温设计,那么,外墙无机保温施工工艺是什么呢?有哪些步骤呢?外墙无机保温适用范围有哪些?现在小编就给大家一一介绍一下,希望小编详细的介绍可以帮到大家。
外墙无机保温施工工艺适用范围
适用于民用、工业建筑各种墙体基层材料和各种形状复杂墙体的内外保温;
适用于新型节能建筑和既有建筑楼梯间墙、分户隔墙、阳台、地热隔热层及过街楼板处的保温;
适用于玻璃幕墙、干挂石材幕墙内层的保温填充;
适用于平屋面、坡屋面、上人屋面、种植屋面、木结构屋面保温;
复合保温;适用于有机保温材料(EPS板、XPS板、PU〈聚氨酯〉等)外表面防火保温层;
适用于外墙外保温防火隔离带;
适用于工业管线保温防护层。
外墙无机保温施工方法
外墙保温是一项重要的建筑节能技术,近几年,无机保温砂浆作为一种新型的外墙保温材料,由于其具有施工方便、保温隔热效果好、防火耐冻、抗裂、环保且经济性好等诸多性能优点,在我国建筑保温节能施工中得到广泛的应用。文章主要介绍外墙无机保温砂浆材料、技术特点、系统构造、施工要点以及无机保温砂浆应用状况与发展趋势,为此类外墙保温施工提供参考和借鉴,促进我国建筑节能技术应用和发展。
基层表面应无粉尘和无油污及影响粘结性能的杂物.
热天或基层干燥即可基层吸水量大时应用水湿润,使基层达到内湿外干,表面无明水.
将保温系统专用界面剂按照水灰比1:4搅拌均匀,批刮于基层上,并拉成锯齿状,厚度约为3mm,或用喷涂方法也可.
将无机保温砂浆按照水灰比4:5.5搅拌成浆体,应搅拌均匀,无粉团.
将无机保温砂浆根据节能要求进行粉抹,2cm以上需分次施工,2遍抹灰间隔应在24小时以上,用喷涂方法也可以.
保温砂浆施工完毕需养护3-5天(视气温而异).
保温砂浆养护结束后,建议表面应作防渗水处理(涂SB-1防渗剂二道).
第二道防渗剂施工完毕4小时即可进行保温砂浆保护层施工.
保温砂浆表面先批一道抹灰泥,同时湿铺耐纤网格布,再批一道抹平(二道厚度应≥3mm).
保护层施工完毕后,养护2-3天(视气温而异)即可进行后序饰面层施工.
将无机保温砂浆、弹性腻子(粗灰腻子、细灰腻子)与保温涂料(含抗碱防水底漆)或与面砖和勾缝剂按照一定的方式复合在一起,设置于建筑物墙体表面,对建筑物起保温隔热、装饰和保护作用的体系称无机保温隔热系统。
以上,小编给大家简要介绍了外墙无机保温的施工工艺,主要是一些简单的必备的施工流程,小编还给大家介绍了外墙无机保温适用范围,所以并不是所有的建筑,所以的墙体都是可以使用外墙无机保温的,有需要的消费者可以可以参照小编的建议进行选择。希望小编介绍了关于外墙无机保温可以帮到大家更好地进行选择和建造。
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浅析我国建筑项目的现场施工管理
建筑项目的管理至为重要,其涉及的管理方面的内容非常多,所以要做好施工现场管理是比较困难的,在施工现场建立起有效的管理模式,其增益的效果不只是提升了建筑的质量和性能,还能够提高项目的经济收入,同时也能够反映出一个建设团队的工作态度及工作质量。目前建筑项目现场施工管理质量比以往有了质的飞跃,但不排除某些方面仍存有较大的问题,因此建筑项目现场施工管理仍需要不断进行加强。
1 建筑项目施工现场管理的影响因素
1.1 管理制度因素
建筑项目施工现场的管理需要有一个较为系统的项目管理的特点和项目运作分析,以制定出更完整的施工现场管理责任制,在实际项目施工管理过程中,应将各责任落实到具体人员,如果在实际施工中发生意外,可及时使负责人对问题及时解决,同时追究其责任,以促使施工效率和施工质量的提高,确保圆满完成该项目。
1.2 施工质量因素
建筑项目的施工质量是非常重要的管理内容,以提高施工质量来降低建筑成本,进而达到成本控制的目的。但在实际项目施工中,如施工人员的技术水平、施工环境地质、施工建筑材料等因素都将直接影响到建筑项目的施工质量,因此必须合理的制定出施工计划以控制整个建筑项目的施工质量,并在要求的工期内完成建筑任务,保证施工质量和施工进度。
1.3 人员素质因素
在施工现场的管理中,施工人员是非常重要的,施工人员的素质和技术水平将直接影响到施工的质量和效率,因此,应该加大施工人员的专业培训力度,从而改善建筑工人的专业素质,这是提高施工现场管理的重要内容。[1]提高施工人员的专业技能水平,不仅保证了施工效率和建设工程的质量,还可以有效及时的解决更多施工中遇到的困难,保证建筑的质量,加快项目建设进度。
1.4 施工进度因素
控制建设项目施工的进展是施工现场管理中的一个重要内容,控制好施工进度能够在建筑项目的实际建设中实现更高的效率,由于施工进度是一个动态的过程,所以较难控制,这需要建筑工人用心尽责,利用自己的专业知识来确保项目尽快建成。与此同时,足够的资金也会直接影响到施工进度,若资金充足则能够提高施工效率和施工质量,降低施工现场管理的难度,但如果资金活动流通的不够灵活,则会造成延误施工进度的现象。
2 建筑项目施工现场管理实效的提升路径
2.1 构建完善的施工现场管理制度
对此,首先,要建立竞争机制。广泛的竞争,实行岗位竞争制,以提高工作效率和工作,激发学习热情的员工,改善他们的工作积极性,有力地促进了建筑项目的建设效率。其次,建立激励机制。从分配政策改革的工人最关心的问题入手,要全面实施工资分配方式计酬,将劳动者个人收入和建筑业产出、质量、安全、成本等指标挂钩,体现了多劳多得的理念。再次,建立监督机制。为了使 规章制度 切实生效,应完善各项奖励制度,设立有效的激励机制并严格执行,激励员工严格按照技术标准和规范施工程序,确保施工安全。最后,建立监督机制。要建立有效的项目管理和监督机制,首先是要建立一个具体的计算机文件管理系统,加强过程控制工程质量。二是进一步加强对施工人员、施工材料和施工机电设备的管理干预,再加强人工成本,材料成本,设备成本和管理费用的四个控制水平。
2.2 强化施工质量的管理
由于施工质量受多种因素影响,可以从以下三个方面入手来加强施工质量的管理:第一,提高施工人员的素质。建筑工人包括工程员、建筑工人、管理人员等,他们的专业素质水平直接影响到施工项目的施工效率和施工质量,若员工的管理不善可能会导致施工现场管理秩序混乱,大大影响到了施工的顺利实施。第二,合理运用施工技术。科学的施工工艺直接决定了建筑项目的科学性和技术性,也是确保按时完成建筑项目,保证建筑质量的最重要的 措施 。第三,加强施工管理。随着信息技术的发展和建筑管理方式的进步,利用信息技术来监测建筑工程的质量成为目前施工管理人员中最有效的手段之一。
2.3 加强施工人员的管理
施工现场管理中很重要的组成部分即为建筑人员的管理。施工人员的素质对整个工程质量都有很大的影响作用,因此提高施工人员的专业水平不仅可以降低施工人员的管理难度,也可以使施工现场管理水平得到提高。施工人员的专业水平一般包括施工专业素质以及施工质量控制意识这两个方面。因此为了确保施工人员管理,保证施工质量和施工进度,满足施工要求,施工单位就需要加强施工人员的培训力度,提高施工人员的专业技能水平,进而使施工人员的质量控制意识得到提高,以有效促进建筑项目的顺利进行。
2.4 加强施工进度的管理
第一,应该合理控制施工进度、质量和成本,以实现施工项目的整体优化。第二,应严格控制施工进度计划与实际施工进度的差异,以提高整体施工进度的管理。第三,除了充分考虑时间控制,也应该考虑到建筑材料、施工机械设备等资源问题的有效率问题,以实现最经济性的合理分配和利用。[3]第四,应该通过计划、组织、协调、检查和调整等活动手段来调动一切可运用因素,来实现施工进度计划各个阶段的施工目标,以确保达到施工进度目标。
3 结语
总之,建筑项目现场施工管理在房产企业发展中具有十分重要的作用,在实际施工过程中施工现场管理包括了项目施工中的各项内容,良好的施工现场管理能够有效控制现场施工的情况,确保项目施工的效率和质量,使项目施工质量符合标准,使项目投资成本得以降低。
浅谈建筑工程质量管理
一、建筑工程质量管理
1.建筑工程质量管理的原则
建筑工程质量管理所采取的一切检测、监控的措施和手段,都是为了确保工程质量符合合同规定、符合政府规定的质量标准。因此,在质量管理中,应遵循以下几点原则:一是“质量第一”原则,构建和谐社会首先必须确保百姓有房可住,解决人民最基本的生活需求,“质量第一”是社会主义市场经济的原则之一,也是民生的基本要求;二是“以人为本”原则,充分调动人的积极性、创造性,增强人的责任感,树立“质量第一”的观念,通过提高人的素质来避免人的失误;三是“预防为主、防控结合”原则,“防”为“控”先,保证工程质量,预防为主,防患未然;四是坚持质量标准,严格检查,遵循数据的客观性和科学性,遵守国家的规范、建筑业内的规定,坚守科学、守法的职业道德。
2.建筑工程质量管理的责任主体
建筑工程建设中,参与工程建设的各方应根据国家颁布的《建筑工程质量管理条例》以及合同、协议和相关文件承担相应的责任。
2.1建设单位是建筑工程的投资人,是工程建设过程的总负责人,拥有确定建设项目的规模、功能、外观、选用材料、按照国家法律法规选择承包单位的全力。
2.2勘察单位是指对地质、地形及水文等要素进行测绘、勘探、测评及综合评定,并提供可行性评价与建筑工程所需勘查结果资料的单位。设计单位是指按照现行技术标准对建设工程想买进行综合性设计及经济技术分析,并提供建筑工程施工一句的设计文件和图纸的单位。
2.3施工单位是指经过建设行政主管部门的资质审查 ,从事建设工程施工承包的单位。
2.4工程监理单位是指经过建设行政主管部门的资质审查,受建设单位委托,依据法律法规以及有关技术标准、设计文件和 承包合同 ,在建设单位的委托范围内对建设工程进行监督管理的单位。
2.5设备材料供应商是指提供构成建筑工程实体的设备和材料的企业,包括设备材料生产商、经销商。
建筑工程建设因其投资规模大、建设周期长、生产环节多、参与方多、影响因素多等特点,各责任主体之间的联系密切,需协调各方才能合力完成。
3.影响建筑工程质量的因素
主要有以下五个方面:
3.1人员素质。不论是工程项目的决策者、管理者还是操作者,人员的素质都将直接或是间接地对规划、决策、设计和施工的质量产生很大的影响。
3.2工程材料。工程材料选用是否合理、产品是否合格、材质是否经过检验等等,这些都将影响建筑工程的结构刚度和强度,影响工程的使用和安全。
3.3机械设备。机械设备分为两种:一是指组成工程实体及配套的工艺设备和各类器具,它们构成了建筑设备安装工程或工业设计安装工程,形成完整的使用功能;二是指施工过程中使用的各类机具设备,简称施工机具设备。
3.4工艺 方法 。在施工过程中,施工方案是否合理,施工工艺是否先进,施工操作是否正确,都将对工程质量产生重大的影响。
3.5环境条件。环境条件是指对工程质量特性起重要作用的环境因素,它往往对工程质量产生特定的影响。
此外,建筑工程量的压缩、成本的降低、技术水平的滞后、企业组织机构的不健全、工人队伍的素质低下、建筑业市场的不良竞争等因素对建筑工程质量的影响也越来越明显。
二、提高建筑工程质量的方法和措施
1.规范建设单位的行为
建筑工程质量是一个广义的范畴,它包括施工质量、建设单位的组织管理质量、勘察设计单位的勘察设计质量、监理单位的监理质量。并且,我国《建筑工程质量管理条例》规定:“建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位、工程监理单位依法对建设工程质量负责。”即所有参与工程建设的单位都要对工程质量负责。
2.加强对设计单位和设计者的审查
设计是工程建设的重要阶段,设计合理与否直接影响着建设产品的最终质量。据人们对有关工程事故的调查分析,约有近4成的工程质量事故源于设计。
3.加快推行建设监理制的步伐,完善监理制的各项配套措施
监理制的推出能够保证从第三方的角度对工程质量进行客观公正的监督,能够加强对质量形成过程的监督和管理。政府在对工程领域实行宏观调控时,应加快推行监理制,提高建设工程监理地位。同时要完善监理制的各项配套措施,要以法制加强对监理的考核约束,实行质量追偿制度。
4.对施工单位市场行为的监管、约束
要加大承包与分包单位对质量、安全事故的经济赔偿和刑事责任,逐步推行承包履约 保险 制;严格资质审查,加强施工企业资质管理,全面落实动态管理,保证进入工程领域的企业具备从事建设工程生产经营活动的基本技术、管理素质和适应不同工程规模、技术管理等级要求的不同综合等级水平评判的重要依据[4]。
5.加强政府对建设工程质量的直接监管
随着国家基本建设体制改革的进一步深化,以及《建设工程质量管理条例》等一些法律、法规的颁布实施,工程质量监督领域实现了有法可依、依法执监[5]。特别是在目前建设工程普遍实行监理的情况下,应针对工程质量监督机构角色和职能的变化,积极探索新的思路和理念,深化工程质量监督机构改革,健全执法运行机制,建立工程质量管理与监督的新模式。
6.推进工程领域劳动力市场的建设
工程领域劳动力市场的建设应从以下几个方面入手:有限度地开发劳动力资源;整个工程产业的发展从注重量的扩张转向质的提高;要求工程领域风劳动力资源的开发和利用有“度”的限制;政府应建立必要的严格的市场准入制度,使农民工的进入有一定的难度,从而使工人的操作水平和专业技能得到提高;要依据法律、法规、条例确立并加强对材料、机械、现场的规范管理,使之制度常态化,加大技术投入,提高质量意识。
结束
工程质量是工程建设的核心,是一切工程项目的生命线。工程质量的优劣,直接关系到人民群众的切身利益,关系到社会和谐稳定的发展大局。确保建筑工程质量,不仅是建设问题、经济问题,也是民生问题。要切实增强做好工程质量的责任感和紧迫感,全面提升建筑工程质量水平,努力把建筑工程质量水平提升到一个新高度,建立健全管理制度、责任制度,推动建筑工程质量不断提高。
浅析施工企业全过程工程造价管理的难点与对策
工程造价直接关系到企业的利益,是企业的根本,全过程包括投标报价、签订合同、施工以及竣工阶段,如何做到合理的造价管理,是现代企业关心的问题,如何在这几个阶段中掌握好资金的预算,对工程进行正确的认识和分析,这是衡量企业实力的一个重要依据,本文主要分析施工企业全过程工程造价管理中遇到的难点和相应的措施,在保证质量的基础上,缩减成本,增加利润,从而促进企业的发展。
一、企业全过程工程造价管理简介
在市场经济体制下,竞争非常激烈,施工企业要想生存下去,必须在对工程造价进行合理的预测和管理。全过程主要是指投标报价阶段到竣工结算阶段,投标是施工企业接工程的主要途径,要对工程进行合理的分析,使自己的报价合理有竞争力,合同签订阶段的造价管理有多种模式,主要包括固定价格合同、可调价格合同两种,固定价格合同是在专用条款中约定合同价格,从而确保承包风险责任人的确定,可调价格合同则是对一些条款确定一定的价格范围,这两种价格合同相结合有效的保证了资金的有效性,合同对于施工材料要有明确的规定,若有业主提供的材料要明确指出,施工企业自购的材料要有采购的具体资金和用途,合同语言要严谨,将责任明确清楚,确保合同的正规性。施工过程中要建立有效的资金管理体系,对每一道工序都有责任人对其负责,针对施工,要有明确的安全、设备、优化等的方案,保证资金分配合理,确保工程高效进行。在竣工验收阶段,对工程的整个过程仔细审核,做到不重不漏,相关文件仔细整理,资金费用的每一项都有具体的施工项目,从而在交工时能够确保资金的回收和企业的效益。
二、企业全过程工程造价管理中的难点
工程造价管理过程中会遇到各种困难,我们需要做的是正视这些困难,只有解决了这些困难我们的企业才具有更强的竞争力。在造价预算阶段以及决策阶段,这是全过程的第一个阶段,也是关系到工程能够走向正确路线的关键,在决策时一定要保证对市场进行密切调查,保证对市场状况有正确的认识,要对施工过程中的资金用向掌握好,针对方案进行一定的优化和完善,目前的施工企业对资金系统并不是很了解,缺乏正确的评估能力和方法,市场的分析不到位,导致对风险预测能力不足,往往导致施工过程中遇到资金周转不开的现象,从而影响施工企业的利益。
在设计施工方案设计过程中,图纸的研究很重要,在确保对图纸研究透彻的条件下,对方案进行完善和修改,对工程造价进行合理的管理,现在的施工企业对这方面的 经验 不足,对施工方案的优化力度不够,导致了资金的浪费,不符合企业的造价管理的方针,也在另一方面增加了管理难度。对于施工过程,这是整个工程的主体, 其它 都是为其服务的,在施工过程中由于各种各样的因素存在,往往会出现很多问题,甚至会出现资金记录混乱,资金去向不明等现象,在施工过程中有时不按照规定施工,造成设施损坏,从而导致预算资金不够等现象。在工程验收阶段,最后对资金进行汇总时,账目管理混乱,相关负责人员相互推卸责任,严重的甚至会追究法律责任,既伤害了感情,又损失了人才,是我们不愿意看到的结果。
三、针对企业全过程工程造价管理难点所采取的措施
为了提高企业的经济效益,要采取相应的措施,下面我们主要给出一些措施,希望能够有所帮助。做好项目初期的预算和决策工作,确保工程造价的合理性和优化性,做好 市场调查 ,对施工过程中存在的风险进风险预估,为项目留出充足的备用资金,以应对紧急情况,确保工程的正常进行。在对图纸研究时,不仅要理解表面还要理解深层次的意思,对每一道工艺都要很明确,不懂的地方不能装懂,确保工艺的正确性,要对已给工艺进行完善,降低生产成本,从各个方面确保资金到位,方案最优化,抗风险能力强。施工企业要完善的制度和管理模式,有明确的造价规范,这样工作人员才能根据规定正确的进行资金调用。
施工单位最终的目的是完成质量合格的工程,在确保工程质量的基础上,降低生产成本,对工程所用材料进行明确规定,并加强监督管理力度,相关负责人的责任意识要强,对此可以和奖金挂钩,从而提高工作人员的积极性,只有这样因质量问题导致的工程事故才会少发生甚至避免,充分权衡质量、时间和资金的关系,保证三者的有机结合,确保工程按时按质低成本完成。工程造价是否合理,要在施工过程中体现出来,因此对施工人员的素质要求要提高,加强思想方面的引导,建立奖惩制度和监督管理,对造价管理和施工阶段进行严密的监督,对工程有利的措施要给予奖励,相对的破坏工程的举措,要严惩,起到威慑作用。竣工验收阶段对每一项进行检查,资金用向保证合理,上级领导人员要有相应的精神,做到不怕苦,亲自监督,这是工程的最后一步,保证好工程完美完工十分必要。
四、 总结
总的来说,施工企业要做到分析,监督到位,对资金预算合理,方案制定准确,施工正常进行,竣工完美,这些都是企业市场竞争力的有效表现。严格的设计管理方案和好的投标方法能够在投标期间占据很大的优势,同时施工过程的严格管理和监督,保证了资金分配合理,工程正常完成。施工企业全过程造价管理是十分重要的一项内容,企业要予以足够的重视,从而加快自身企业的发展。
第三者责任部分的保险责任是指在保险期间因建筑工地发生意外事故造成工地及邻近地区第三者人身伤亡和财产损失依法应由被保险人承担的赔偿责任,以及事先经保险人书面同意的被保险人因此而支付的诉讼费用和其他费用。5、建筑工程保险除外责任保险人对下列各项原因造成的损失不负赔偿责任:(1)设计错误引起的损失和费用;(2)自然磨损、内在或潜在的缺陷、物质本身的变化、自燃、自热、氧化、锈蚀、渗漏、鼠咬、虫蛀、大气(气候或气温)变化、正常水位变化或其他渐变原因造成的保险财产自身的损失和费用;(3)因原材料缺陷或工艺不善引起的保险财产本身的损失以及为换置、修理或矫正这些缺点错误所支付的费用;(4)非外力引起的机械或电气装置的本身损失,或施工用机具、设备、机械装置失灵造成的本身损失;(5)维修保养或正常检修的费用;(6)档案、文件、帐簿、票据、现金、各种有价证券、图表资料及包装物料的损失;(7)盘点时发现的短缺;(8)领有公共运输行驶执照的,或已由其他保险予以保障的车辆、船舶和飞机的损失;(9)除非另有约定,在保险工程开始以前已经存在或形成的位于工地范围内或其周围的属于被保险人的财产损失;(10)除非另有约定,在本保险单保险期限终止以前,保险财产中已由工程所有人签发完验收证书或验收合格或实际占有或使用或接受的部分。6、建筑工程保险的费率6.1建筑工程保险费率的组成(1)建筑工程所有人提供的物料及项目、安装工程项目、场地清理费、工地内已有的建筑物、所有人或承包人在工地的其他财产等,为一个总的费率,整个工期实行一次性费率。(2)建筑用机器、装置及设备为单独的年度费率,如果保期不足一年,按短期费率计收保费。(3)保证期费率,实行整个保证期的一次性费率。(4)第三者责任险,实行整个工期一次性费率。6.2确定建筑工程保险费率的依据(1)保险责任范围的大小,它与保险费率成正比。(2)工程本身的危险程度。(3)承包人及其他工程关系方的资信、经营管理水平及经验条件。(4)保险人本人以往承保同类工程损失的记录。(5)工程免赔额的高低及第三者责任和特种危险的赔偿限额。免赔额的高低与费率成反比,第三者责任和特种危险的赔偿限额则与费率成正比。7、建筑工程保险的保险期限与保证期建筑工程的保险期限包括从开工到完工全过程,由投保人根据需要确定。7.1保险责任的开始时间建筑工程保险的保险期限开始有两种情况:自保险工程在工地动工或用于保险工程的材料、设备运抵工地之时起始,两者以先发生者为准。7.2保险责任的终止时间建筑工程保险的保险期限终止有三种情况:保单规定的终止日期,建筑工程完成移交给所有人时,所有人开始使用时,三者以先发生者为准。7.3保证期工程完成后,一般还有一个保证期。在保证期间如发生工程质量有缺陷甚至造成损失,根据建设工程施工合同承包人须负赔偿责任,这是保证期责任。保证期责任是否加保,由投保人自行决定,但加保则要加交相应的保费。参考文献[1] 马永伟。保险知识读本[M].北京:中国金融出版社,2000.[2] 许谨良。保险学原理[M].上海:上海财经大学出版社,1997.论文整理:毕业论文网 本站提供100000篇各专业论文免费下载!呼吸式幕墙资料节能玻璃幕墙的节点设计