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寒地轻钢装配式住宅节能设计研究刁心妍

发表时间：2020/5/7 来源：《基层建设》2019年第33期作者：刁心妍

[导读] 摘要：随着我国建筑业的不断的发展和进步，社会对建筑的形式也提出了更高更新的要求，在此形势下，一定程度上对轻钢装配式结构建筑的发展起到了推动作用。

        中晶立业集成房屋（天津）有限公司天津市 300457
        摘要：随着我国建筑业的不断的发展和进步，社会对建筑的形式也提出了更高更新的要求，在此形势下，一定程度上对轻钢装配式结构建筑的发展起到了推动作用。而轻钢装配式住宅的应用范围也在不断扩大，许多国家的相关装配技术也得到了进一步提高，其工业化的发展水平也在不断的提升。轻钢装配式结构建筑作为一种新兴的建筑形式，其制造结构构件主要是通过装配化的生产技术来生产的。鉴于此，本文主要分析探讨了寒地轻钢装配式住宅节能设计，以供参阅。
        关键词：寒地；轻钢装配式住宅；节能设计
        1轻钢装配式住宅应用在北方寒冷地区的优势
        （1）施工时间不受气候条件的限制。由于寒冷地区冬季的平均气温较低，在冬季温度低于一定温度的时候。传统的建筑建造方式，需要搅拌钢筋混凝土等施工方式均不能使用。所以在寒地，很多时候建筑工地的工期只有半年，这势必会增加建筑成本。而轻钢装配式住宅，其所有的构件均在工厂进行生产，在现场需要做的就是进行组装和铆接，轻钢建筑的构造方式使得其建筑工期不受寒地冬天寒冷的天气所影响，并且轻钢建筑本身的建造速度就比普通的建造方式要快，所以轻钢建筑的工期与传统的建造方式相比大大缩短。（2）提升寒地住宅节能保温水平。轻钢构件基本都在工厂生产完毕，在工厂的环境下，对于构件的精度把握可以精确到毫米级。并且现在组装简单，标准化程度很高。能够避免住宅建设中常见的设计、施工、管理隐患。并且建筑的现场安装时间也较短，并且没有湿作业。所以对于建筑整体把控非常强。能把传统建筑方式常见的跑冒疏漏等问题进行有效管控。提升寒地住宅的保温节能水平。（3）推进寒冷地区节能减排。传统的建造施工方式和建造体系所使用的砖、石、混凝土等材料，会消耗大量的能源并产生大量的温室气体，对于我国节能减排尤为不利。轻钢所使用的钢结构材料，能源消耗较传统建筑材料相比较少。并且轻钢住宅的精细化程度高，在寒地冬季采暖时，建筑对于能耗的掌控力度比较强，所以推广轻钢结构住宅对北方寒地节能减排有很大的帮助和推动作用。
        2寒地轻钢装配式住宅的节能设计
        2.1建筑外围护结构隔断热桥设计
        （1）基础隔断热桥设计。建有地下架空层部分，虽然会增加住宅部分的造价，但是也有诸多优点。比如可以提高住宅下部防水防潮通风等方面的性能，并且便于布置管线以及保温采暖设施，并且方便以后的检修。（2）外墙隔断热桥设计。轻钢外墙的保温构造一般分为外保温、内保温与夹心保温。墙体龙骨与两侧的板材通过螺栓或者螺钉连接。板材的重量都由龙骨承担。轻钢墙体的钢材导热系数高，所以要在墙体部位隔断热桥。在轻钢墙体内部填充软质保温材料，在两侧钉装硬质保温板和结构面板，墙面外部钉装饰面板材。轻钢外墙所使用的板材以及填充和粘贴的保温材料，其防火性能都要满足防火要求。（3）窗户保温构造。轻钢墙体上安装窗户的时候，需要用锚固螺栓将窗框与窗台梁连接在一起，然后在窗框的两侧与窗台梁的翼缘板之间，安装硬质保温板。并且在窗台内侧安装保温板来防止热桥的产生。门框在于墙体立柱之间，也是用螺钉将两者连接在一起。并且在立柱与缝隙之间填充软质保温材料，在外侧安装硬质保温板。（4）屋顶隔断热桥设计。在轻钢屋顶的建造中，在屋顶的水平横梁部位不填充玻璃纤维棉，在屋架水平横梁下部订装复合面板制成的天花板，屋架斜梁之间填充玻璃纤维，再在上面铺设保温板。楼面梁，屋架斜梁、斜梁支撑共同组成一榻房架，然后各个房架组装起来形成整个屋架结构。屋架斜梁是屋架的承重构件，在屋架斜梁的间隔部位填充玻璃纤维，留40mm的空气层，然后在屋架斜梁的上部安装刨花屋面板，在刨花板的外侧安装膨胀珍珠岩保温板。将顺水条订在上部，最后是挂瓦条和瓦片的安装。

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        2.2建筑外围护结构气密性设计
        （1）提高轻钢住宅气密性的材料。一般用来提高气密性的是薄膜或者泡沫之类的材料，使用防潮隔气薄膜使用简便，且挥发性物质少，不会对人体产生危害。例如聚乙烯隔气膜，价格低廉，且防潮隔气效果较好，可以用来提高轻钢墙体的气密性，适用于大范围的去给整片墙体铺上隔气薄膜。一些小的缝隙，不适合用薄膜的，可以用聚氨酷发泡剂进行堵塞。（2）外围护结构提高气密性构造。首先，基础提高气密性构造。基础部位提高气密性主要是为了防止土壤里的水分通过毛细现象进入到基础，进而影响建筑的保温性能。板式基础的气密性做法分为两种，一种是在碎石垫层上铺设保温板，然后将混凝土浇筑在保温板上面，在浇筑混凝土之前，应该在保温板上面铺设防潮隔气层，以增加基础的气密性。其次，外墙提高气密性构造。外墙想要提高气密性构造，需要对外墙和屋顶，基础，楼板，门窗等连接处的气密性构造做好，并且外墙上的管道开孔穿过部位也是气密性需要加强的地方。门框与辅柱用螺钉连接，中间空隙填充玻璃纤维保温材料，然后用饰面板在外侧包住。饰面板与门框和立柱之间也用螺钉连接。加强该部位受力。管件穿过墙体的气密性构造，管件在墙壁两次有密封垫圈密封，管件与墙体之间用防潮隔气层进行密封，防潮隔气层收头用密封垫圈压住。（3）屋顶提高气密性构造。屋顶部位的气密性主要是一些太阳能的管线会穿过屋顶以及屋顶的屋架斜梁与屋面板的构件之间的气密性。管线穿过屋顶的气密性构造和管线穿过外墙的气密性构造相似。屋顶的气密层要在屋顶的保温板之上，一直延伸到屋檐板下方，收头在屋檐板与外墙水泥饰面板的交接处。
        2.3建筑内部蓄热储能设计
        用建筑蓄能的方法实现建筑节能，需进行系统设计。良好的系统设计可提高蓄能的利用效率。系统分主动系统、被动系统和混合系统。主动系统是采取必要的设备和手段实现系统的正常运行;被动系统则不需要额外的设备和手段，系统通过热物理、力学原理运行。混合系统则是主动和被动技术相结合的系统，发挥各自优势，但最终目的是为了系统可控或提高系统运行效率。蓄能系统设计的五要素:采集，输送，蓄存，控制和分配。（1）采集。指能量的采集，建筑将热源的热量或冷量通过建筑构造组合或某种设备传给介质，介质是可转移热能的流体，如水、空气等。（2）输送。是指将介质所带热量通过一定的通路传给蓄热构件，介质本身只是热量的转移工具，它本身不能储存很多热量。（3）蓄存。指热量或冷量的存储载体。（4）控制。指对系统进行控制，以防过热或针对不同的室外气候和温度变化作出调整的方法。（5）分配。蓄能体在一段时间存储的热量，随着时间的推移和室外温度的变化会释放出来，分配指通过某种手段控制蓄能体蓄积的热量向不同的房间释放的量，是系统控制的末端。
        结束语
        总而言之，以目前我国经济发展迅速，建筑行业飞速发展，对于自然环境的破坏极其严重为背景出发。以轻钢装配式住宅发展为案例依托，提出将住宅产业的生产方式往集成化、大规模工厂生产的方向转变，以提高我国的建筑设计和制造水平。并且在目前对节能减排的呼声较高的背景下，大力推行轻钢住宅，使之能在北方寒地进行推广，有利于建筑产业向绿色化、产业化的方向发展，降低我国的建筑能耗、提高我国的建筑质量和建筑行业发展水平、消化我国大量积压的钢铁制品，并且对我国北方地区新农村住宅的改造和推广有积极的推动作用。
        参考文献
        [1]陈显萍.轻钢装配式住宅的设计浅析[J].低碳世界.2018(05)
        [2]潘旭钊.寒地轻钢装配式住宅节能设计研究[D].沈阳建筑大学.2015
        [3]侯和涛,孙燕飞,刘玮龙.轻钢装配式住宅示范工程的设计与应用[J].建筑钢结构进展.2013(05)