浅谈节能技术在高层建筑中的应用
论文关键词：新形势 高层建筑 节能设计
论文摘要：针对现在能源消耗巨大的现状，从节能建筑的角度出发，在建筑设计，围护结构设计等方面对目前的建筑节能技术和今后的发展进行初步探讨。
进入21世纪，世界范围内出现了一系列重大危机，在“经济危机”“能源危机”席卷世界的今天，能源消费正以惊人的速度增长。而高层建筑节能(包括结构构造、材料选型、设备系统、自动控制等)一直是我国节能工作的重要组成部分，高层节能建筑投入少、产出多，因此，重视和研究高层建筑物的节能设计问题已成为建筑节能的当务之急!
近些年在某些城市建高层建筑已成风气，设计者往往贪大求高，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄，造成高能耗、低效益，影响常年使用，浪费巨大。所谓高层建筑节能不仅是建筑本身的节能，且由城市的综合环境、气候条件、总体布局；建筑物的形体变化、朝向；外围护结构保温。隔热的性能；门窗质量等许多综合性因素构成，因此，高层建筑的节能首先应为设计者重视。
1 优化建筑位置朝向设计及体形设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量。在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析，地球每年接收的能量有60亿亿千瓦，这么大能量弃之可惜，从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器，阳光不仅对人的身体健康有着很大影响，对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理。合理的确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能，因此，建筑的方位与节能有着直接关系。
如在北纬40度－45度地区，冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍，而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍，不同朝向，不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。
合理的建筑体形能够减少高层建筑物与外界的热量交换，在其他条件相同时，体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大，单位面积散热量也越大，对节能不利。因此，正确处理建筑形式多样化和节能的关系，是高层建筑设计中应当引起重视的问题。
另外，高层建筑物的外形越简单，其外壳的表面积越小，热交换量亦越少。因此，高层建筑物的造型宜简洁、完整，尽量避免复杂的轮廓线。
2 优化围护结构墙体设计
2.1外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料，目前在寒冷地区常用的墙体做法有、页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的'材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。
2.2高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙 烯 泡沫板(舒乐板、PG板)，岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年，多则上百年，材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体，笔者认为存在以下不足之处：
(1)抗震能力差，易松散，与结构构件结合不好，整体性能差。
(2)不能承受外部装修贴、挂荷载，如：贴石材，安装装饰构件等。
(3)不能承受有振动的凿、刨的装修，如：剁斧石面层、予留洞。槽易出现冷桥。
(4)墙表面易出现裂纹。除此之外，复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入，墙体内容易造成冷桥，是保温、隔热的薄弱环节。据测定，高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5％－13％，因此应引起设计者重视，采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。
2.3国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温，欧、美各国取得不少先进经验。某些欧美国50％左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好，又具有一定强度，避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。
2.4受阳光照射的高层建筑物屋顶，表面温度比其他围护结构高得多，对室内温度影响很大，顶层住房冬冷夏热现象十分明显。对此，除必须考虑屋面隔热保温措施以外，还可从建筑设计角度考虑在顶屋设置通风隔热层或将顶层做为设备间等，形成2次隔热，减少屋面温度的影响；在炎热地区的屋面可通过蓄水(如屋顶游泳池)和屋面定时喷水系统使屋面显著降温。
3 围护结构的节能
①外墙的节能技术。外墙的节能措施，目前主要是使用环保节能型建筑材料，可以有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。复合墙板构造复杂一些，但它将材料区别使用，可采用高效的隔热材料，能充分发挥各种材料的特长，板体较轻，热工性能较好，适用于住宅、医院、办公楼等高层建筑的外墙。在进行经济性、可行性分析的前提下，在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。另外，目前还有可调节的外墙，即采用多向、多层、可开、可闭的外墙，以适应不同的气候，减少空调，采暖的时间，降低能耗。
②窗的节能技术。 玻 璃窗不仅传热量大，而且由于其热阻远小于其他围护结构，造成冬季窗户表面温度过低，对靠近窗口的人体进行冷辐射，形成“辐射吹风感”，严重地影响室内热环境的舒适。目前，就窗的节能措施，主要是从以下几个方面考虑：
首先，控制窗墙面积比。窗户既有引进太阳辐射热的有利方面，又有因传热损失和冷风渗透损失都比较大的不利方面。就其总效果而言，窗户仍是保温能力最低的构件。由于通过窗户的热损失比例较大，因此我国规定：南向的窗墙比≤0.35，东西朝向的窗墙比≤0.25(单侧窗)、≤0.30(双侧窗)，北向的窗墙比≤0.20。
其次，提高气密性，减少冷风渗透。
最后，提高窗户的保温能力。包括改善窗框的保温性能以及使用中空 玻 璃来改善窗 玻 璃部分的保温能力。
中空 玻 璃是由两片(或两片以上)平行的 玻 璃板粘合而成的 玻 璃组件。其两片 玻 璃板间通过间隔条(注满专用干燥剂一高效分子筛吸附剂)隔出一定宽度的空间，并使用高强度密封胶沿着 玻 璃的四周边部进行密封。由于中空 玻 璃在构造上存在空气夹层，从而有效地降低了传热系数，达到节能的目的，同时隔声性能也很好。根据 玻 璃构造不同，中空 玻 璃又有PET双中空 玻 璃、LOW－E中空 玻 璃等多个品种。若中空 玻 璃中充装氩气等惰性气体，将进一步增大中空 玻 璃的热阻；若采用热反射镀膜 玻 璃或低发射率镀膜 玻 璃组成的中空 玻 璃，更可以显著提高外窗的保温性能。关于使用中空 玻 璃的实例，红谷滩的红谷大厦就是一个例子。它使用的是LOW－E 玻 璃，这样可以减少每天的运行成本，减少能源消耗，降低环境污染。
4 结语
节约能源是我国的基本国策，建筑节能是国家节能工作的重要组成部分，我们要接见节能建筑的成功经验，加强国内的技术研发力度，引进先进的设计方法，使我国的建筑设计逐渐走节能化的可持续发展的道路。
参考文献
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建筑施工节能技术
【摘要】随着国家经济的高速发展以及可持续发展的推进,节能型建筑势在必行。本文介绍了建筑施工节能技术的一般要求,并详细阐述了节能建筑施工的措施。
【关键词】建筑施工节能
迄今为止,能源问题一直受到世界各国的普遍关注。据悉,在全世界的能源消耗中,无论是发达国家还是发展中国家,建筑能耗在总能耗中所占的比重是很大的,约占25%-40%。因此,建筑节能成为节能的重点。
1、节能建筑施工要求
一般来说,节能建筑主要从外墙、屋面、门窗等方面提高围护结构的热阻值和密闭性,达节约建筑物的使用能耗的目的。施工单位的项目经理和技术负责人应根据节能建筑设计施工图或节能设计专篇,结合其特殊性,制定施工方案,设立有效的质量控制点,严格接操作程序施工,保证必需的施工周期。加强施工操作人员的岗前培训和施工技术交底。
2、节能建筑施工技术措施
2.1墙体施工
空心砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜破凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔。避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。
现场施工员根据设计施工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予
以确保。依据的技术规范除砌体、混凝土结构、抗震、工程施工验收等方面外,针对性的有(混凝土小型空心砌块建筑技术规程)(JGJ/T142004)、(混凝土小型砌块房屋结构构造)(浙G16-91)等。
2.2墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措拖简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。针对不
同的保温材料、不同的施工方法,采用不同的施工技术措施。以各种轻骨料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶砂、聚苯乙烯颗粒、浮石、火山灰、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料,并加入少量助剂按一定比例配制而成的保温砂浆,一般都采用抹灰的施工方式。保温砂浆应在基层质检验收合格,屋面防水层完工,与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工不破坏保温层的情况下方可施工,施工时环境温度不低于5℃,夏季应注意保湿养护。保温砂浆抹灰自上而下依次进行,施工中应注意:
①基层作清洁、修平、湿润处理,表面不易粘站的混凝土墙、粱、柱等部位打毛或刷粘结剂。
②按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50mm护角。为保证保温层厚度墙面应做标准灰饼、冲筋。
③每次抹灰厚度10mm左右为宜,当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲,砂浆硬化期间严禁撞击和振动。
④保温砂浆一般设置内侧,用于外侧必须有防水、防裂、防脱落等保证措施。
聚胺酯泡沫塑料、各种保温涂料等一般采用喷涂施工方式。根据不同产品的要求严格控制施工环境温度,喷涂前基层应清洁、干燥、平整、要特别注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。要注意喷涂距离角度、速度和流量。
干挂工艺---一般用于外保温,不仅保温效果好,而且利用空气层可大大提高隔热和防水性能,但由于建筑成本较高,一般用于公共建筑,多层住宅很少采用,干挂系统要考虑风力、地震、温度、雨水、大气腐蚀、耐久性等不利因素,保证体系的稳定性、强度,施工中要特别注意与墙体锚固的可靠性、连接节点的质量、金属件的防腐
防水措施等。
随着新型保温产品的不断发展,出现了各种粘结材料和粘贴工艺。大部分粘贴工艺都结合使用机械锚固。目前唯有专威特外墙保温系统采用纯粘贴施工工艺。挤塑聚苯板、水泥聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、珍珠岩板都采用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、化学粘结剂粘贴,并用尼龙锚件、膨胀螺桂将外层的钢丝网泥砂浆粉刷层与墙体连接起来。粘贴复合保温墙体,可分为内置式保温、夹心保温或外置式保温3种。内置式和外置式粘贴复合保温应用面在不断扩展施工工艺日趋成熟,施工中尚需注意以下环节。
①内置式保温将保温层粘贴或加机械锚固时,需在内墙表面设平薄板、钢丝网粉刷层、胶粘荆加耐碱玻纤网抹面层等防护层。施工时应保持粘贴面平整、清洁、湿度适宜,且屋面防水层完好和上层无施工水下渗。施工顺序为自上而下,从阴角开始。粘贴前应做好踢脚线和门窗洞护角。挂镜线位置间隔从墙体中预埋木块穿过保温层用
于固定挂镜线。厨房、卫生间等湿度较大的墙体防护面层应考虑防湿防渗和便于贴面。在墙体转角处,内外墙交接处以及踢脚线处易形成“热桥”或结露滴水,可根据工程实际在上述部位加强保温效果。
②外置式保温,通常将聚苯乙烯板、玻璃棉板、岩棉板、水泥聚苯板等保温板用粘结荆或锚固件将其与面层固定在基层墙体上,面层内设加强网,聚苯板作保温层时用耐碱玻纤网聚合物水泥砂浆作面层,岩棉板、水泥聚苯板等用钢丝网防水水泥砂浆作面层。
2.3门窗安装施工
门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一。木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30%左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,因此,价格比较好的是塑料单框双玻门窗。为保证门窗能达到预期的节能要求,安装过程中应注意以下几个问题:
(1)根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性雨水渗漏性等性能指标。
(2)安装门窗框时要反复检查框角的垂直度.变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的门窗扇不能上墙。
(3)在框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨遭处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。
(4)在门窗框四周与墙或柱、粱、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行严密处置,在靠室外一侧须结合外装修进行处理,以防渗水、透气。
(5)粘贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
2.4保温屋面施工
通常屋面保温是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水屡和屋面板之间,按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇注的有硬质聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。
屋面同时应采取有效的隔热措施,通常在屋面结构上部或下部设置通风隔热层、采用高教保温材料隔热、屋顶结构上设反射层或蓄水植被等。
3、结语
综上所述,节能建筑的墙体、屋面、门窗的保温隔热施工是节能效果的关键,所以务必要施工单位各部门、各工序严格按设计和材料施工工艺的技术措施执行,做好各质量控制点的验收。
【看考文献】
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建筑节能技术及其应用论文
无论是身处学校还是步入社会，大家对论文都再熟悉不过了吧，论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。还是对论文一筹莫展吗？以下是我精心整理的建筑节能技术及其应用论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
摘要 ：
近些年来，随着人们生活水平的提高，人们的环保理念越来越高，而本世纪的能源消费与应用也遵循着可持续发展战略、节能优先战略与新能源技术替代战略相结合的原则，而建筑行业的发展同样遵循这样的原则，全面开展建筑节能，解决建筑节能技术问题是实现建筑可持续发展的必要前提。本文就针对建筑节能技术以及建筑节能技术的具体应用进行了详细的分析与探讨。
关键词 ：
建筑节能技术；围护结构；太阳能
近些年来，随着人们的刚需以及一些炒房者的推动，建筑行业蓬勃发展，高楼大厦如雨后春笋般陆续崛起，而建筑采暖技术、建筑空调技术以及建筑照明技术也得到了飞速的发展，这些技术为人们的生活带来更大的便利度与舒适度。国外一些发达国家应用建筑节能材料已然非常普遍，但是我国这方面还较为落后，能源浪费现象较为严重，能源损耗是发达国家的三到五倍之多。由此可见，建筑节能技术的发展与建筑节能材料的应用是国家所需，是我们发展绿色建筑的必由之路。
1建筑运用节能技术的重要性
1.1我国资源形势所迫
如果从能源总量方面统计，我国的能源占有量在世界中排列在前三名，但是同时我国也是人口大国，如果将能源平均计算下来，我国的能源人均占有量在世界上排名41名。而近些年来，我国的经济飞速发展，人们的生活质量越来越高，对于能源的需求量越来越大。在人们大量需求以及大范围开采的形势之下，我国不可再生资源例如石油等的储备量都严重下滑，而下滑的速度已经无法满足人们对于能源需求的上涨速度，人们对于煤炭的需求也日益强烈，每年的消耗量能够达到12亿吨。同时，我国的能源分配非常不协调，在天然气能源方面，东部的储备量要比西部的储备量少很多，而东西部的经济发展水平也存在一定的差距，致使天然气的开发面临各种各样的问题：东部发展迅速需要大量的天然气，而西部发展落后财力无法满足天然气开采需求。我国对于能源的利用率只有国外发达国家的三分之一。由此可见，我国的资源形势并不乐观，建筑节能技术的应用是形势所迫、时代所需，也是迫在眉睫。
1.2建筑节能是可持续发展的迫切需求
能源耗费一直都是可持续发展面临的重要问题，合理的应对能源耗费问题能够改善能源结构、改善生态环境，减少能源结构不合理而引发的人均能源不足等社会问题。而能源技术中的建筑节能技术就肩负着重要的使命，综合建筑特性与社会需求研发建筑节能技术是时代所需，降低能源损耗，追求能源的最大利用率，合理应用废弃能源，实现变废为宝，进而减少温室气体排放，延缓温室效应，降低环境负载。上个世纪末期的能源危机之后，国外一些发达国家就对建筑能耗给予了重视，这些国家的建筑能源损耗已经从危机爆发之前的300kWh/m2降低到100kWh/m2，这些只是与北京地区采暖水平相近的一类国家，而一些高于北京水平的国家的能源耗费更低。由于人们对于环保的重视，即使节能效率会对经济效益起到阻碍作用，但是在可持续发展战略的影响下，能源耗费还会降低。此外，绿色能源的利用也是有效防止能源消耗过度的重要举措，例如太阳能就在建筑节能中发挥了巨大作用，应用太阳能可以进行收集热水、发电等。
2建筑节能技术的应用
2.1墙体节能技术
墙体保温层是建筑的重要组成部分，而建筑墙体的节能技术是确保建筑节能的关键，一般采用抹灰以及干挂的方式，并结合合适的工艺来进行施工。在保温层的喷涂之前，要保证墙体基层的干燥性与清洁度，确保涂层均匀、厚度合适。干挂工艺也是重要的墙体节能技术，它主要应用在外保温中，保温能力与防水能力非常强，并且可以减少空间的利用，该技术节能效果较好，但是需要较高成本，一般应用在公共建筑中，在住宅建筑中较少。该技术综合考虑各种自然因素：雨水量、下雪量、温度值、风量等等，以确保体系的稳定性，墙体稳定性提升，能够增加墙体的使用寿命，能够减少建筑施工所需墙体材料及能源损耗。
2.2屋面节能技术
首先，是保温材料的选用。一般来讲，屋面节能在选用保温材料的时候往往考虑下面几个因素：导热性能、吸水能力、材料强度等，保温材料的类型很多，有细骨料混凝土板材质、有聚苯乙烯材质，以及一些散料与水泥共同浇筑的材质，例如炉渣等等。在屋面材料选用方面还应该考虑到设计需求与规范要求，综合各项因素之后，并要重视材料的防水性能，在施工过程中设置合理的配合比，以确保材料发挥出更好的保温性能；其次，则是房屋建筑的屋面形式。现今的房屋建筑的屋面大多采用倒置式，颠覆以往传统的保温层与防水层的排序，以确保无眠的保湿性能更加明显。传统的'屋面技术是在保温层上设置防水层，而现今应用的屋面节能技术则是在防水层上设置保温层，这是因为保温层大多采取水泥等材料，这些材料一旦出现湿润情况，他们的导热系数就会上升，造成屋内闷热，但是新型屋面节能技术却能够将两层调换，来延缓防水材料以及保温材料的老化，延长两层材料的使用寿命。
2.3门窗节能技术
门窗的密闭性以及导热性与外墙的节能性具有紧密的联系，因此在施工过程中选取合适的门窗，将取得更好的节能效果。门窗安装之前，需要选取符合需求的门窗材料，一般选择单框双层玻璃，在安装过程中，需要对窗框角度进行测量，如果出现窗框角度变形的情况，则不可以进行门窗安装，一旦在这样的情况下继续门窗安装，将会引起严重的事故。之后，选择合适密封条，保证透气与防水，如果出现缝隙较大的情况，则需要适当的采用密封剂加以封闭。同时在安装门窗之前一定要做好清洁工作，保证连接处的干燥性，这样才能够确保门窗发挥出更好的保温功效。门窗材料选择恰当，安装过程合理可靠，能够提升建筑外墙的节能性，延长建筑外墙的使用寿命，提升建筑的节能效益。
2.4太阳能节能技术
一直以来，太阳能备受环保界的推崇，它是一种清洁能源，并且储备量非常雄厚，因此在建筑领域也得到了广泛的应用。例如，在建筑房屋的时候，可以在房屋的屋顶安装太阳能发电系统，该系统能够将太阳能转换成电能，并将电能储备起来，这些电能能够满足一部分的供电需求，例如普通的动力系统等等。除此之外，建筑采暖中的供热采暖体系也会应用到太阳能技术，这些体系都是将太阳能转换成热能，并将热能储备起来，这些热能能够满足一部分的供热需求，也能够满足一部分的采光需求，大大提升了房屋建筑的节能效率。对于房屋建筑而言，太阳能技术具有天然无污染，取之不尽，用之不竭的特点，并且该技术简单易行，安全可靠，因此太阳能技术将成为建筑节能领域的重点研究对象。
3结束语
建筑节能技术是时代的发展所需，是可持续战略的重点，而要实现建筑节能，就需要考虑到建筑的方方面面，从各方面采取节能技术，才能够实现有效的节能。大力发展墙体节能技术、屋面节能技术、门窗节能技术等等，并且合理应用与研发太阳能技术，加大清洁能源在建筑领域中的应用。除此之外，在建筑施工过程中，合理的施工方案同样能够实现有效的节能，合理安排施工人员、调整施工程序、完善施工工艺，都能够减少建筑过程中的环境污染与资源损耗，以此确保建筑行业的稳定发展与持续进步。
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