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太阳房知识问答

晨怡热管 http://nx8.net/news/23 2006-10-11 1:17:46
日期:2005-4-27 23:35:51 来源:原创 查看:[大 中 小] 作者:未知 热度:

问:太阳能对于很多听众朋友来说是一个很陌生的名词,而“太阳房”这个利用太阳能采取的建筑形式一个没有被广大听众朋友所了解的新鲜事,刘国发老师请您首先简单介绍一下这方面的知识好吗?
答:好的,我为听众朋友首先简要介绍一下什么是太阳能?什么是太阳房?
太阳能
太阳是太阳系中最大的一颗行星,也是高地球最近的恒星。太阳以电波的形式向宇宙空间辐射能量,称为太阳辐射能,简称太阳能。地球表面名太阳能相当子200吨标准煤的发热量,而且太阳能是清洁、无污染、资源。
我国的太阳能资源十分丰富,利用太阳能供暖前景非常广阔,尤其是西北地区,均处在太阳能资源较丰富的地区之内。因此,充分利用取之不尽的资源,对于改善农村的居住条件、提高室内温度、节约常规能源、,减少秸杆焚烧量、改善生态环境有着十分重要的意义。
太阳房
太阳房通常是指采取一定的措施利用太阳能代替部分常规能源,使建建筑物达到一定的温度环境的一种建筑形式,就是一种利用太阳能采暖或降温的房子。自古以来,我们的祖先在修建房屋时,就知道利用太阳的光和热,我国传统的民房大都是最原始、最简单的太阳房。但这仅仅是感性的、自发的,处于比较低级的阶段。现代技术上的太阳房屋通常要在建筑物装设一套集热、蓄热装置,有意识地利用太阳能。随着农村经济的发展,全国农村能源的紧缺矛盾十分突出,因此,加快大广大农村中推广既节约能源,又经济舒适的太阳房已势在必行。

问:听了你的介绍使我们对太阳能及共利用有了初步的了解。但我还想知道太阳房为什么能实现利用太阳能进行采暖?
答:温室效应是被动式太阳房的最基本工作原理。

问:以前我们从科普资料上也看到一些绍,太阳房是有不同类型的,你再给我们介绍一下好吗?
答:按照目前国际上的惯用名称,太阳房分主动式太阳房和被动式太阳房两大类。主动式太阳房的一次性投资大、设备利用率低,维修管理工作量大,而且仍然要耗费一定量的常规能源。因此,对于居住建筑和中小型公用建筑来说,主要采用被动式太阳房。被动式太阳房是通过建筑朝向和周围环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,在冬季集取、保持、贮存、分布太阳热能,从而解决建筑物的采暖问题。与主动式太阳房相比,被动式太阳房具有如下优点:
1、构造简单,不需要复杂的管道通风系统;
2、造价低廉,太阳房的工程造价仅比普通工程造价增加12%左右;
3、维护管理方便,不需要专业技术人员维护管理。
被动式太阳房按集热形式可分为五类;它们是:
1、直接受益式;
2、集热蓄热墙式;
3、附加阳光间式;
4、贮热屋顶式;
5、自然对流回路式。
采用最普遍、最经济实用的是直接受益式,集热蓄热墙式和直接受益与集热墙式的混合式。
直接受益式是被动式太阳房中最简单的一种,它是利用南窗直接接受太阳能。由于直接受益式被动式太阳房热效率较高,但室温波动较大,因此,选用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间,如教室、办公室、住宅的起居室等。如窗户有较好的保温措施,也可以用于住宅的卧室等房间。
集热蓄热培式被动式太阳房是间接式太阳能采暖系统。阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带玻璃外罩的深色储热墙体上,然后向室内供热。采用集热蓄热墙式被动式太阳房室内温度波动小,居住舒适,但效率较低,常常和其它形式配合使用,组成不同用途的房间供暖形式。
附加阳光间式被动式大阳房是集热蓄热墙系统的一种发展,将玻璃与墙之间的空气夹层加宽,形成一个可以使用的空间-- 附加阳光间。这种系统其前部阳光间的工作原理和直接受益式系统相同,后部房间的采暖方式则类同于集热蓄热墙式。可用于有条件的起居室门厅、公共建筑的大厅等房间,但投资较高,不易采取保温措施,不宜大面积采用。
贮热屋顶式和自然对流回路式目前国内采用极少。

问:听了上面你的介绍,使我们对太阳房有了一定的了解,假如我和听众朋友一样要盖一栋太阳房,首先要做什么工作呢?
答:这首先要做的是太阳房的设计工作,设计是太阳房建筑的龙头。这也是我要向听众朋友重点介绍的内容。
被动式太阳房是建筑与热工技术的综合,热工性能通过建筑构造体现,建筑设计又以热工计算为依据。在被动式太阳房建筑设计中,不应单纯追求热性能而忽视了建筑的特点和使用功能。
(一)太阳房的平面设计
一位太阳房通常是由各种不同使用功能的房间组成,以满足不同的需要。例如,一座民用住宅就包括了居住部分(居室、客厅、书房)和辅助部分(厨房、厕所、楼梯等)。在公共建筑中(中小学校、邮电营业所、公路道班、办公室等)也有主要房间和辅助房间的区别。这些不同型的房间应该设计成多宽多深?又如何把这些房间根据太阳能建筑的特点组合起来,成为一栋完整的太阳房?这就是太阳房平面设计的工作。
1、太阳能采暖住宅
住宅是解决居住问题的建筑。太阳能采暖住宅建筑主要有两部分组成:居住部分和辅助部分。居住部分是太阳能采暖住宅构成的主体,一般称为居室,在标准较高的住宅中又分为起居室、卧室,有的还划分出餐厅、书房,在一般标准的太阳能住宅中,居室同时兼作生活起居、睡眠、工作多功能使用。辅助部分主要指厨房、厕所、贮藏室、楼梯等辅助设施。
被动式太阳能采暖住宅内房间功能通常可划分为三部分:一是家庭成员公共活动的空间,如起居室、餐厅等;二是家庭成个人活动的空间,加卧室、书房等,三是家庭成员的生理卫生活动空间,如洗浴间、厕所等。三部分活动空间应按其使用特点进行布置,既要做到“公私分高”、“《动静分离”,又要做到“洁污分离”、“食寝分离”和居寝分离”,相对独立互不干扰。
2、公共建筑(中小学校、办公室等)
在太阳能采暖公共建设中,以中小学校校舍为多数。以中小学校为例,它的主要房间是学生教室和教师办公室。这些房间对整个建筑物的使用是起到主要作用的。因此在设计中对它们的朝向、面积、层高,形状等都尽量创造较好的条件。而对走廊、楼梯间、厕所、库房等辅助房间,也必须根据建筑的性质和特点,在可能的条件下作出适当的安排,以满足其使用的要求。
(1)普通教室
是一个班级进行学习和各种活动的场所,是讲授一般课程的教学空间,因此它是学校建筑中数量多,功能要求高的主要使用房间。在普通教室设计过程中应满足以下几个方面要求;
a.教室应有足够的使用面积,能满足各种不同类型学校额定人数的学习需要,并有合理的体型以及尺寸。
b.教室应有良好的朝向,足够的采光面积,均匀的光线,良好的自然通风条件及隔绝外部的噪声干扰。
c.室内设有满足使用要求的教学设施,加黑板、讲台、小广播等。
d.要适应教学内容及教学方法的改革,同时考虑到装设音响及播映图像等教学设备的可能性。
(2)专用教室
专用教室是根据不同学科在教学环节上的特殊要求及为提高该学科的教学效果而设置的。小学一般设有自然教室、音乐教室或图画、劳作、书法教室;中学的专用教室有:音乐教室、化学、物理及生物实验室,美术教室、地理教室、历史教室及计算机教室等。这些教室的设计原则和普通教室设计的需要考虑的问题相同。
因各种专业教室均有特殊要求,故在教室的布置、房间的开间进深尺寸等均按其不同的使用要求而有差异。
学校的主要房间使用面积指标应符合国家有关设计规范的要求如小学普通教室
按使用人数计算每人所占面积为1.1平方米,中学则为1.12平方米。
(3)办公用房
是指教师备课、批改作业、小组会议、辅导学生、课间休息等专用房间,也是中小学校建筑中的主要房间。它要求与教室联系方便,环境安静。
(4)交通系统
中小学校的交通系统包括出入口、门厅、过道以及与之相联合的水平通道一走廊,垂直通道一楼梯。交通路线应简捷、通畅、方向明确、人流分布均匀合理;走廓、楼梯的宽度符合人流活动,疏散的要求;同时也有足够的通风,采光的要求。
(5)辅助房间
在太阳能采暖中小学走统中,学生食堂、厕所、水房等均属辅助房间,它们在建筑中虽然居于较次要的地位,但是如果设计不当,也会使整个建筑物的使用受到很大影响。
(二)太阳房平面组合设计
日常生活中,房间的平面组合形式是多种多样的。居室、卧室、教室、走廊、楼梯等都是构成建筑物的局部。如何把这些局部组合成一幢完整的建筑物,既能满足使用的要求,又使结构合理、施工简便,太阳能利用率高,并能达到经济合理的目的,这就是太阳房平面组合设计的工作。要使一幢太阳房设计的成功,一般应注意以下几个方面的问题:
1、功能适用,经济合理
太阳房平面布置上主要房间如住宅的居室、起居室、中小学校中的教室、办公室都是通过走廊、过道与厨房、厕所、楼梯间相联系,走廊、过道、楼梯间成为横竖交通纽带。交通路线应力求简短而发挥最大的联系作用,房间大小要合适,门窗的位置要有利子充分利用太阳光、热以及搬运和布置家俱。对于有火炕、火墙采暖的房间设计时,要充分考虑选用合理的辅助热源(这是因为任何太阳房都不可能依靠大阳能达到百分之百的采暖目的,也不仅是因为经济上不可取,而且因为有连续阴天或极端寒冷的个别日子达不到采暖的目标)。房间的朝向要布置适当,通常卧室、起居室、教室、办公室等主要房间要朝南向,辅助房间可以设计在建筑物的北侧或非南向。合理的布置不仅使主要房间获取尽量多的太阳热能,而且由于建筑物北侧布置了室温要求较低的房间,从而增加了建筑物的保温措施。在住宅中北侧房间也可利用厨房的余热做为辅助供暖热源,提高北侧房间的室温,这样又有利于南侧房间的太阳能采暖。
在太阳房建筑设计中,不能单纯追求太阳房的高效率,节约投资也是一项很重要的内容。太阳房能否推广和取得良好的节能、社会效益在很大程度上取决于经济投资。应当尽量做到因地制宜,就地取材。充分、合理地使用当地的常规材料。
2、结构安全、维修管理方便
在平面布置时,应考虑结构如何布置,既要参照当地使用上的生活习惯,又尽可能使结构简单,使构件在经济跨度范围内解决。在楼房建筑中,要很好地考虑上下层之间的结构关系,要求上下层的承重墙要对齐,荷载能直接传递。抗震设防的地区,内承重墙一般为一砖墙,采用半砖墙稳定性差,也不利于抗震,不符合有关抗震设计的要求。
太阳房性能的好坏不仅是热工性能好,还应在长期使用期间方便、效果好、经济耐久。在设计中不选用塑料薄膜做透光盖层,在常有冰雹的地区,应考虑到集热器盖板的抗雹防碎,宜选用透过率高,耐冲击,硬度大的材料(如FILON板等)。
3、设备管道尽可能集中
厨房、厕所、洗浴间的上下水管道应相邻布置,楼房则上下对应。
(三)朝向的选择与太阳房的外形
由于村镇建筑总体规划的设计要求,各类房屋的朝向决不能千篇一律。但从设计太阳房的需要来看,在北半球正期向的房屋是有利于太阳能采暖的主要条件之一,是对其能否有效的利用太阳能十分关键的问题,它直接影响太阳房的性能好坏和维护管理难易。设计合理的太阳房,在采暖季节里,它的南向房屋可以受到最多的直射阳光,而在夏季照入室内的直射阳光又是最少。在被动式太阳房中,只有充分利用南向窗、墙获得太阳能才能达到被动式采暖的效果。不同方位接受太阳辐射能量是不一样的,比如在一月份,建筑物由于偏南角度不同,接受太阳辐射的情况也是不同的。有资料表明,南向偏东或偏西15℃以内最为理想。
太阳房的外形对保温隔热有一定的影响。外围护结构表面积S与建筑物的体积V的必值S/V越小,通过表面散失出去的热量也越少。因此,太阳房的最佳形态是沿东西向伸展的矩形平面为好。
在建筑面积恒定的情况下,楼层越高外厂面积越大,耗热量越多。因此在不影响太阳房使用功能的情况下,应尽量减少楼房高度,这对太阳能供暖是有利的。以住宅为例,一般太阳能供暖住宅层高不宜超过2.8米,层数不宜超过5层,6层以上因风速增加,抵消了得热量,不宜采用太阳能供暖技术。
(四)太阳房的剖面、立面设计
太阳房是立体的,单从平面设计考虑还不能反映出太阳房的全貌。人们不仅要求它功能适应,造价经济,而且要求它造型上能够美观,还要解决房屋在竖向一系列的问题,这就需要同时进行立面、剖面设计。
对于一般民用太阳房,在进行立面具休设计时,应注意以下几点:
a.以满足使用要求为前提,太阳房外形一般应符合内部的功能要求,必要时可作局部调整,但不脱离使用要求,孤立地考虑外观形式。
b.要适应子太阳房的性质、规模、质量标准和造价投资,不能脱离经济条件、孤立地考虑外观形式。
c.要与结构的特点相结合,不能不顾结构的合理性,孤立地考虑外观形式。
d.要考虑构造的可能和施工条件,不作过多的,或者虚伪的装饰。
剖面设计就是太阳房在垂直方面的设计,处理太阳房的剖面内容、构件及各部高度的问题。

问:听了昨天你的介绍,我们知道了太阳房设计的一些问题,还有其它应掌握
的事项吗?
答:有的,太阳房设计不仅它包括了平面、立面、剖面的建筑设计,还要进行构件、
构造的设计。
(一)集热形式的合理选择
太阳房的集热形式取决于太阳房的性质,所处气候条件、建造地点人们的生活习惯、经济条件等诸多因素,应当综合考虑。
被动式太阳房的集热装置基本上可分为直接受益式或间接受益式二类。
1、直接受益式热效率较高,但室温波动较大,适用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间。
2、间接受益式包括了集热蓄热墙式、附加温室式等。集热蓄热墙式室温比较平稳,但热效率低,常常是和其它形式配合使用。
(二)墙体
墙体是太阳房的最主要部分,除了支撑楼梯、分隔空间和围护作用外,同时也是集热蓄热的部件。因其所处的部位不同,对它的要求和作法也有所不同,所以墙体是个多功能的部件。我国北方地区大多采用一砖半(370m)或二砖(490mm)厚墙体作为围护结构,但满足不了太阳能采暖建筑的需要,也达不到建筑节能标准的指标要求。所以实体砖墙必须进行改革或改革墙体结构,满足外围护结构的热工性能,这主要的是靠选用导热系数小的围护结构材料,增加墙体的热阻值来达到。在太阳能建筑中常用的作法是在墙体内增加一层60mm一120mm厚的保温材料(如聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、岩棉等),这种作法称为“复合保温墙”,保温层厚度由热工计算给出。
应当指出,采用这种复合保温墙时,通常作法是将保温材料设置于实体砖墙的外侧,这样可以使墙体储存的热量保留在房间里面。在保温层外侧再设保护墙,可以是120mm厚砖墙,或是瓦楞铁皮或夹筋聚苯乙烯泡沫塑料板上直接抹水泥砂浆保护层。在某些特殊情况下,保温材料不得不设于承重砖墙内侧时(主要用于太阳房的改建、大型会议室等),室内的保护砖墙厚度也不应小于120mm,否则将影响室内的蓄热效果。
墙体中的圈梁、门窗过染及外墙的交角处的传热系数比较大,保温性能比主体部位差,室内热量容易从这些部位传递出去,其内表面温度也就比主体部分低,所以通常把这些部位叫做围护结构中的"热桥”(也有称之为"冷桥”)。为避免在"热桥”部位出现冷凝水,可做局部保温处理,梁的截面做成L型,外侧做附加保温层,改善热工状况。
(三)集热蓄热墙
集热蓄热墙是由蓄热性能好的砼(混凝土)、砖或盛水容器构成。做法是在其外表面涂以黑色或深色,然后在它的外侧离墙体10mm处加装一道密闭的透明盖层,形成一个空气夹层,并在集热墙上下端各开一个小通风口通入室内,当太阳光透过盖层照射在集热墙上时,空气夹层内的空气变热而上升,通过上下两端通风孔与室内空气进行自然循环,经过循环往复,室温既可逐渐得到提高,从而达到采暖的目的。如果在原有集热蓄热墙基础上,加装翅片式、平板式或波形铁制(或铝制)吸热体,会使这种改进的集热墙热效率大大提高。设计集热蓄热墙式太阳房,主要是确定"集热墙”的尺寸、厚度、表面涂层的选择,循环风口尺寸的确定等。
(四)窗
窗的功能在太阳房设计中,除了具有一般房屋的采光、通风和观察作用外,利用窗户来收集太阳能以满足房屋采暖的需要尤为重要。在某些类型的太阳房中(如直接受益式)甚至起着决定性的作用。利用南窗直接接受太阳辐射能的被动式太阳房,是被动式系统中最简单的一种型式。窗是获得在太阳辐射的主要构件,同时也是热损失最大的构件。处理好各朝向窗的配置、尺寸、构造、隔热措施是太阳房设计中关键的问题。
对直接受益式来说,南窗是获取太阳能的主要构件,因此对南窗采取保温措施,又不能影响太阳辐射热的透过。太阳房的窗户在造型时应尽量做到:a.采用正方形窗;b.选用分格少玻璃面积大的窗;c.在满足使用要求的前提下,采用固定窗;d.非南向在满足采光要求的条件下,采用面积小的窗户。关于窗的尺寸确定问题,根据我国的实际情况,在太阳房设计中,构造允许的情况下尽量开大南窗,适当开设东、西向窗,减少或不设北窗,以达到多获取太阳能而减少热损失的目的。在采暖季节里环境温度较低,室内外温差较大,处于我国北方地区的大部分太阳房,用单屋窗时,其效率为负值,即南窗的热损失大于南窗的太阳得热,采用双层窗时,一般窗效率都可达到20%以上,如夜间加设聚苯乙烯泡沫塑料板或保温窗帘,可以使其效率提高到60%左右。因此,在太阳房设计中保温板(帘)的作用是不容忽视的。
(五)屋顶和地面
1、屋顶构造
新建的太阳房屋项形式分为三类:a.坡屋顶;b.平拱屋顶;c.平屋顶。
屋顶是建筑热耗失面积最大的部位,在整个建筑热耗中占较大的比重,因此,在进行太阳房屋顶的设计时尤为引起足够的注意,其热阻值应不小于围护结构的外墙,有时还应使其保温性能商子外墙。
对于屋顶来说,把保温屋放在承重层的外侧,好处比较多。保温位置的不同,将影响到屋顶结构内部的温度状况和承重结构层的温度应力状况。
保温屋面的作法有很多种,干法施工架空保温屋面的作法是比较好的,它避免了湿作业,提高了保温材料的可靠性。
2、地面构造
太阳房的地面也是集热蓄热的重要部件,其构造形式可分为保温与普通两种。
从经济造价上的考虑,我国北方地区大部分太阳房采用普通构造地面也可以满足太阳房的使用要求。但不论采用哪种构造地面,都应在外墙的内侧地面300--500mm范围内,做深为450--600mm保温、防潮、隔热处理。这将防止储存在墙和地面中的热量不至子很快传导到室外去。
(六)其它
在被动式太阳房设计中,有一些构件、构造设计虽不象集热窗、集热墙、复合保温墙、空气集热器那么重要,但往往不容忽视,同样要在整个设计中通盘考虑。
1、挑詹(阳台)挑出长度设计
在一些太阳能建筑中,南立面因使用功能或装饰的需要,往往有一些挑出墙面的阳台或挑詹。这些挑出部分,如果设计合理,能达到夏季遮阳、冬季不影响光照的目的。因此,在挑出长度设计时,应考虑当地不同季节的太阳照射角度、高度,使其下层的房间在夏季时阳光能够得到一定程度的遮挡,而到冬季时阳光又能充分进到室内去。挑出长度根据大阳房的所在地理纬度的不同而异。
2、辅助热源的设置
被动式太阳房不可能百分之百地依靠太阳能达到采暖的目的,配置合适的辅助热源是必要的,而且会使太阳房的使用效果大大的提高。这一点在设计中应当充分加以考虑。常用的辅助热源主要有架空火炕、火墙,经济条件好的地区也可以配置电热装置或小锅炉等。
综上所述,太阳能建筑设计要把握好以下三个方面的问题:
1、充分利用太阳辐射能量;
2、提高太阳房外围护结构的热工性能;
3、一定要有辅助热源。
问:通过上面的介绍,使我们对太阳房的设计有了初步的了解,我们知道建造太阳房不仅要有设计,还要有施工技术,你再给我们介绍一下这方面的知识好吗?
答:被动式太阳房的施工技术如同普通房屋的施工技术一样,是一项比较复杂的学科,需要同其它专业密切的配合。施工工艺操作又随着施工条件,对象和使用的原材料的不同而变化。被动式太阳房施工技术着重体现在复合保温墙、屋面、地面、门窗、集热构件等具有典型意义的施工方法。
(一)施工准备
施工准备是搞好太阳房施工管理的重要内容,也是保证实现工期短、质量优、成本低的前提。被动式太阳房施工准备有以下内容:
A、熟悉图纸及有关文件
1、至少要具备以下资料:
a.建设地点的水文地质报告;
b.太阳房的全套施工图纸;
c.有关标准图集及规范。
2、施工前认真审核图纸,领会设计意图,并应注意以下几点:
a.图纸内容是否符合建设地域的气候特点、地理环境的条件;
b.设计是否具有施工工艺的可能性;
c.工程所选用的集热材料、蓄热材料、保温材料、密封材料、透光材料的性能和当地市场供应情况的合理性。
3、进行由设计、施工、建筑方面参加的图纸会审。未经设计单位同意,施工单位不准随意变更设计。
B、确定施工方案
被动式太阳房除按常规建筑制定施工方案内容外,还应根据其特点制定相应的施工工艺和综合技术措施。
1、各主要部件、节点的施工方法和施工顺序;
2、各类集热材料、蓄热材料、保温材料的质量标准和保管方法;
3、施工场地水文地质情况及处理方案;
4、保证施工质量、安全操作和冬雨施工技术措施。
C、材料的选择、采购、贮存
在被动式太阳房中,所选用的集热材料、蓄热材料、透光材料均为普通建筑材料,但因其具有特殊的使用功能,对提高太阳能利用率有关键的作用,所以在选择时应注意以下几点要求:
1、保温材料性能指标应符合设计要求;
2、为确保保温材料的耐久和保温性能,其含水率必须严格控制。如设计无要求时,应以自然风干状态的含水率为准。对吸水性较强的材料必须采取严格的防水防潮措施,不宜露天存放。
3、保温材料进场所提供的质量证明文件应包括以下技术指标:
松散保温材料 导热系数<0.05w/m.k
干容重<10kg/立方米
含水率2 %
粒度(0.15mm筛孔通过量)<6%
板状保温材料 密度≤0.03g/立方厘米
抗压强度≥0.15Mpa
吸水性≤0.08g/平方厘米
导热系数≤0.04w/m.k
4、如选用稻壳、棉籽壳、麦秸等有机材料作保温材料,应采取防腐、防蛀、
防潮处理。
5、板状保温材料在运输及搬运过程中应轻拿轻放,防止损伤断裂,缺棱掉角,以保证板的外形完整。
6、吸热、透光材料应按设计要求选用,设计要无设计时,按下列指标选用:
吸热体材料 铁皮、铝板δ≥0.05mm
纤维板、胶合板δ=3mm
透光材料 玻璃≥3mm
FILON板≥0.5mm
7、设计对集热材料、蓄热材料使用保管有特殊要求时,施工中应严格执行保证措施。使用潜热材料,化学材料应有相应的防水、防毒、防潮等安全措施。
(二)地基与基础工程
被动式太阳房的地基一定要达到设计要求的承载力,基础必须保证有足够的强度和耐久性。建设场地在条件许可的情况下宜选择地热平坦、地下水位低、排水良好的地段。
基础保温隔热必须按设计要求施工,必要时还应根据建筑物所处地域不同制订具体技术措施。
(三)地面工程
被动式太阳房室内地面,除作为接收贮存太阳能热量的贮热体外,同时还必须有减少热量通过地面损失的功能。施工时,应根据设计的要求,分别作出地面各层施工措施,保证各自功能。
1、地面保温层应采用于炉渣、加气砼块或其它保温材料辅设而成。所用材料在使用前应认真筛选,其中不应含有有机杂物、土块、重炉渣等。
2、保温材料应分层铺设,适当压实,每层需铺厚度不宜大于150mm。凡设有保温材料的地面均应设置隔气层(防水层)。
3、太阳房外墙周边冷山处,保温层厚度应适当加厚,以保证设计保温效果。
4、蓄热层铺设在保温层上部,铺设前保温层应充分干燥。
(四)复合保温墙
在被动式太阳房中,为满足围护结构的热工性能,外墙通常是由红砖或保温材料复合构成,其结构包括外保护层,保温层和承重墙三部分。
复合保温墙的施工可以采用以下二种方法:
1、单面砌筑法
先砌筑内侧墙体,砌至一定高度(一般为8--10皮砖)时,安放板状保温材料,再砌筑外侧墙体,并按规定布置拉结筋(设计无要求时,拉结筋为φ6mm,纵横向间距500mm,呈梅花点状布置)。
2、双面砌筑法
同时砌筑内外侧墙体,砌至高度为8--10皮砖时,再将保温材料和拉结筋依法放好。
复合保温墙允许偏差 单位:mm
轴线位置偏移 10
墙体顶面标高 ±15
垂直度 每层 5
全高 ≤lOm
表面平整度 清水墙5
混水墙8
水平灰缝厚(10皮砖累计)±8
(五)热桥部位节点处理
在被动式太阳房中,外培圈梁、过梁、构造柱是易产生"热桥"的主要部位,必须严格按照设计要求施工。
1、施工前应结合设计要求,制订具体技术措施,施工中应加强检查。
2、复合墙体中的圈梁、过梁及构造柱为现浇时,其保温部位宜选用憎水性能好的板状保温材料,圈梁、过梁也可以在拆模后放大保温材料。
3、“热桥”部位处理必须经设计及建设单位有关人员检查,认为符合要求后方可进行下道工序施工,并填写隐蔽工程验收记录。
(六)太阳能集热部件
在被动式太阳房中,集热部件主要包括直接受益窗、集热蓄热墙、阳光间等。这些部件中的框扇、骨架材料一般为木制或铝合金、塑钢、钢材制作。施工中应接设计要求制作、安装。其质量应符合有关要求。
木构件:
1、木构件的制作,木材材质规格应符合设计要求,并经充分干燥处理,含水率不得大于12%。
2、存放木构件进场前、后都应分类码放平整,底层应垫平、垫高,每层框间衬木板条通风,如露天堆放时,需用苫布盖好,不准日晒雨淋。
3、施工要点
a.直接受益窗、附墙式集热器的边框必须安装牢固,固定点每米范围内不少于一点,且每个部件不少于四点。
b.边框与墙体问需填塞保温材料时应填塞饱满均匀。
c.安装窗扇或玻璃前应对边框垂直和水平位置进行校正,防止发生偏斜和位移。
d.为防止窗扇偏口过大或过小,造成冷风渗透或开启不灵活,修刨时,要有刨出偏口,一般控制在2一3。左右,并保持一致。一次修刨以塞入为主,二次修刨宜准确。
铝合金、塑钢、钢构件:
铝合金等金属构件安装与木构件基本相同,其制作安装要点:
1、 边框应在拼装台上拼装或拼焊。如有翘曲或窜角现象,应校正,再进行安装固定;
2、 安装、固定的予埋件、连接件为不锈钢件,如非不锈铜件应作镀锌防腐处理;
3、连接件数量,每边不少子2个,且件距不大子0.4m;
4、边框与墙体间缝隙应用密封胶填嵌饱满密实,表面平整光滑,无裂缝。
集热蓄热墙:
集热蓄热墙应在技术人员指导下施工。
1、集热蓄热墙主要有透光外罩、空气间层、蓄热墙、墙面吸热涂层、循环风口等组成。在以集热为主的集热墙(也称为《嵌墙式空气加热器:)构造中,还附加了吸热体和墙体保温层。
2、空气间层 内附设吸热体时(材料多为0.5mm厚铝板或铁皮),吸热体与透光盖层距离不大于30mm,无附加吸热体时,蓄热墙面与透光盖层间距为70-100mm。
3、透光盖层材料及固定要求同直接受益窗,根据气候特点有单玻和双玻两种。
4、集热蓄热墙面积>3.6平方米时,应留活扇,以便清理积存或维修。
6、吸热体经清洗后,方可喷涂附着力强、无毒无味、不反光、不起皮、耐候性能强的表面涂层。
6、透明盖层应具有一定强度,且表面平整,透过率好,且边框材料要有可靠的固定措施。
(七)保温屋面
被动式太阳房屋面作法可以分为普通保温屋面和架空保温屋面两种形式。在屋面构造中均应根据使用环境和气候特点考虑是否设置隔气层。
基木要求:
1、防水层应优先选用新型防水材料,在条件允许时,也可酌情选用非改性沥青卷材;
2、保温层材料;
a.水泥珍珠岩保温层,其珍珠岩粒径小于0.15mm的含量不应大于8%,其容重为;80--120kg/立方米,水泥标号不应低于32号。
b.憎水珍珠岩容重不应高于250kg/立方米,含水率不大于5%,憎水度不小于98%。
c.加气砼预制块,其容重不大于600kg/立方米。
d.聚苯乙烯泡沫塑料板,其容重不小于18kg/立方米。
e.选用炉渣找坡时,炉渣应经过筛选,其粒径一般控制在5-14mm内,不应含有有机杂物、石块、重矿渣和未经燃烧煤块等。
架空保温屋面:
架空保温层面施工过程中避免了湿作业,对保证屋面的保温隔热性能有很大的影响。中小学校教学楼、办公楼等宜优先采用。
施工要点:
1、找坡层1:8白灰炉渣找1.5%一2%坡,最薄处30mm厚,平整,拍实;
2、支撑垫块 用电锯将加气砼块锯成1OOxl00x150mm的矩形块,呈梅花点状放置,作为上层薄砼板的支撑点;
3、薄砼板c20砼予制20mm厚,内配φ6钢筋网络,纵横间距250x250mm,安装时应轻拿轻放,安放平稳,坡度一致;
4、保温层,保温材料多为膨胀珍珠岩、白灰锯末等。一般作法是将经充分干燥的散状保温材料装入塑料袋中,扎紧袋口,码放在找坡层上。塑料破损、扎眼不得使用

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