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温室效应形成的原因精选(九篇)

温室效应形成的原因

第1篇:温室效应形成的原因范文

关键词:既有建筑;节能改造;节能性能;改造方法

近几年来,新建、扩建的居住建筑与公用工程才开始有建筑节能措施,原来既有建筑没有墙体保温、没有屋面保温、开窗面积大、采用普通玻璃窗等,没有考虑建筑节能技术措施的应用,其保温隔热性能差,设备系统效率低,存在能耗大、热舒适性差的显著不足,这已经不能满足经济、社会和生态环境可持续发展的要求[1]。我国既有建筑的总保有量保守估计至少有400亿m2,大量的既有建筑在采暖季节和空调期间不断浪费能源的同时,向大气中排放着二氧化碳等污染物,加剧了温室效应,人类的生活环境进一步恶化。在我国日益面临资源能源紧张的形势下,既有建筑的节能改造就意味着对资源能源的大量节约和环境污染的减少,这是建设“资源节约型,环境友好型”的国家发展总体战略在建筑领域的具体体现[2]。对既有建筑进行节能改造,既能减少能源资源的浪费,又能提高居住环境与改造建筑立面效果,达到美化城市的目的,是我国当前紧迫的、必须尽快解决的重大问题,因此,既有建筑节能改造技术策略研究,具有较强的理论意义和实践价值。但是,既有建筑节能改造的特点在于建筑物已经存在并正在被使用,许多改造措施均受到不同因素的限制,在节能改造中要充分考虑既有建筑的使用功能、改造的经济效益以及对使用者的正常干扰影响等。基于既有建筑节能改造的特点和难点,较经济可行的节能改造部位主要为屋面、门窗、墙体、外墙遮阳等部位,其相应的节能改造措施如下:

1.屋面节能改造措施

屋面直接与外界接触,呈水平状态,受太阳辐射时间长、面积大,是影响屋面节能的主要因素。太阳光照射到屋顶外表面时,部分被反射掉,部分被屋顶表面吸收,当屋面吸收系数越大,对室内的温度影响越大,所以对屋面的改造措施是增加保温层(包括平改坡),表面采用浅色反射隔热涂层,屋面节能改造措施具体阐述如下:(1)既有建筑物不管是平屋面还是坡屋面,大部分均未设置保温层,在不改变屋面样式的前提下,可直接增加保温层措施,这样改造施工方便,成本也较低。增加保温层做法一般可分为以下两种:①当原有屋面构造基本完好时,改造采用倒置式屋面。倒置屋面能够有效防止保温层内部结露,保温隔热效果好,还能延长防水层使用寿命。其做法是(从下往上):原结构及防水层、增加隔离层、增加保温层、增加隔离层、增加保护层。保温材料通常采用不吸水挤塑聚苯板,保护层采用混凝土,表面涂反射隔热涂料。②当原有屋面构造损坏时,改造采用正置式屋面。相较倒置屋面防水层隐蔽,一旦出现渗水,漏点难找,修补费用高,正置屋面操作简单,保证程度高,维护费用低,渗漏治理简单,仍是屋面构造最佳选择之一。其做法是(从下向上依次):原结构及防水层、增加保温层、增加隔离层、增加找坡找平层、重做防水层、隔离层、保护层。屋面隔热保温层常选用珍珠岩、水泥聚苯板、加气混凝土、陶粒混凝土、聚苯乙稀板(EPS)等材料。保温材料吸水性要求低,如果吸水,保温隔热性能大大降低,所以防水层要求高,防止水份的渗入,保证隔热层的干燥。(2)当原有屋面已为坡屋面但无保温层时,也可以通过在坡屋面板下增加吊顶,在吊顶上加铺轻质保温材料的措施达到保温隔热的效果,轻质保温材料常采用XPS、岩棉板等。但这种改造措施效果不如上面两种措施。(3)当原有屋面为有保温层的平屋面,但保温性能较差时,可以采取将平屋面改为坡屋面或斜屋面的措施即平改坡,同时还可以利用“烟囱效应”原理,把屋面做成屋顶檐口与屋脊通风或老虎窗通风,达到通风散热效果。具体的平改坡一般分为三种情形:情形一为在原有平屋顶上增加一个坡屋顶,保温层不变仍由平屋面承担,坡屋面主要解决防水问题。这种方案实施起来比较简单,对下层住宅影响较小。情形二为拆除原有的平屋面,重新做成坡屋面。此方案实施难度大,对下层住户影响较大,条件不满足时不宜采取。情形三是将原平屋面改造成楼板,增加新的坡屋面,防水、保温由坡屋面承担,利用新的坡屋顶的三角形空间形成阁楼。此方案改造成本稍微增加,但可以增加建筑面积,条件可行的话此方案应作为首选改造方案。(4)在外界条件允许的情况下,改造的屋面还可以采用反射隔热涂层,把屋面颜色做白色或浅色处理。夏季,反射太阳光,阻止室外远红外热进入室内,节约制冷费用;冬季,它对室内热源所发的远红外线,反射回室内,从而节约取暖费用。(5)屋面节能改造还有个有效措施就是平改绿,即改造为种植屋面。种植屋面作为一种有效的节能环保措施,正越来越被重视,但种植屋面增加要考虑既有屋面荷载的承受能力以及构造要求,种植土可选用保水保肥性能优良的轻质营养土,植物可选用耐干旱、喜光的花草。同时还应做好防风固定措施,以减少风对种植屋面的影响。种植屋面的改造只要能够按照相关规范要求进行施工就能达到理想效果,作为屋面节能改造措施也是最佳选择之一。

2.墙体节能改造措施

外墙约占整个建筑物护结构总面积较大,通过外墙传热量的总耗热量也大,外墙的热工性能对室内的舒适影响也大。墙体节能主要有外墙自保温、外墙内保温、外墙外保温三种。既有建筑的外墙体不能拆除,采用外墙自保温改造措施一般不可行。将外墙的绝热层设在建筑内侧,会占据一定的建筑使用面积,而墙面上也难以吊挂物件,同时在施工阶段会影响室内住户的正常生活,因此,在节能改造中外墙内保温技术较少使用。所以,墙体节能改造最佳的措施为增设外墙外保温。外墙加外保温层,阻隔了热量通过墙体向外散热的通道,有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结,能够保护主体结构,大大减少温度应力变化,能有效地防止墙体开裂,提高围护结构的耐久性。而且在外保温施工时,也不会影响住户的日常生活,不会减少室内的居住面积,并阻断冷桥,提高了供热效果,改善室内热舒适度。外墙外保温就成为最佳的改造技术措施。外墙外保温节能改造(从内向外依次):内饰及墙体、粘结层、保温层、防护层、饰面层。保温层常用做法有:聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统、喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统等,结构如图2。外墙外表面尽量采用浅色配套专用底漆和柔性外墙腻子。反射隔热涂料与建筑外墙保温系统配合使用,能有效地反射、阻隔太阳光红外线的发热光波,既有装饰效果,又有保温隔热功能和防火阻燃功能。顺应了社会低碳环保的发展需要,以增加改造效果。

3.外窗节能改造措施

既有建筑透明窗户绝大部分,采用密封性能较差的单玻钢窗、塑窗、铝窗;公共建筑的透明部分大面积采用了未做任何保温隔热措施的玻璃幕墙。设计师在以往的门窗设计中,追求大、通、透,很少考虑节能要求,居住建筑中的窗墙比一般都超过30%,而公共建筑的窗墙比则较多超过60%,窗户是围护结构中热工性能较差的部分,外窗在整个建筑围护结构中是最薄弱、最敏感的部位,窗户能耗约占建筑能耗权重中所占比例为最大,热量能够轻易通过外窗进出室内外,夏天强烈的太阳辐射也容易影响室内空气温度,因此对外窗的改造是整个改造的重点之一[3]。外窗改造一般有更换窗材料和原有窗改造两种方式。(1)更换窗材料当钢窗、木窗、铝合金窗的原窗损坏时,拆掉原窗,重新安装节能型窗。门窗材料具体有铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,将普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃、高强度Low-E低辐射镀膜玻璃、Low-E中空玻璃、采用磁控真空溅射放射方法镀制含金属层的玻璃以及最特别的智能玻璃。(2)原有外窗改造当原窗为塑料窗,可拆换窗扇压条,改造成中空玻璃窗扇;当原窗为铝合金窗时,可加大窗扇玻璃槽口,将窗扇改造成中空玻璃窗扇。在原有外窗的外窗台或内窗台再加设一扇窗户,可以是普通铝合金窗或节能窗,形成双层窗,之间有一定间距的空气层,达到保温效果。还可在原外窗上加密封条,如三元乙丙密封条或热弹性体密封条,来提高外窗的气密性;以及减少窗户面积,增加墙体面积,以提高节能效果。

4.遮阳改造措施

遮阳可分为室内遮阳和室外遮阳。室内遮阳,可使用镀膜窗帘,冬季,镀层使热量在室内循环以减少供热用能;夏季,可防止强烈的太阳辐射而减少制冷用能,室内挂窗帘既方便又有装饰效果。但对于冬季采暖能耗不降反升,室内遮阳因低垂的窗帘挡住了光线,不是最好的选择。室外遮阳,在夏季,可将全部的太阳直射辐射和部分的散射辐射能量阻挡在室外,可显著降低室内空调能耗和负荷;在过渡季节自然通风状态下,建筑外遮阳也可以控制进入室内的太阳辐射能量,使室内热舒适度保持在合适的水平,避免使用空调。室外遮阳又可以设置成固定式和活动式。由于固定外遮阳会遮挡冬季太阳辐射的进入,所以,目前宜采用活动式外遮阳,夏季外遮阳进行隔热,冬季时可将其移离窗口,避免外窗的遮阳对太阳辐射的阻碍[4]。常用的活动式外遮阳有:(1)旋转平板式遮阳,每年只需调节两次,天热前放平,天冷前向上转为垂直,靠墙安置。通常这种装置可以用手操作。(2)室外卷帘,由钢条制成,十分牢固,白天可以遮阳,夜间还可作安全防盗网。对东、西方向的窗户,也比较适用,可以半天放下卷帘,半天打开卷帘。(3)自动卷帘式遮阳装置,是目前最先进的。

5.其他改造措施

(1)室外硬地的改造在部分人行道、室外停车场和部分路面,采用草地砖,室外水泥地面改造为可透水、储水的地面。使硬质地面将吸收到的太阳辐射热尽快尽多地向下传递,从而降低地面反射到建筑立面的热量。(2)用能系统改造积极采用太阳能热水系统、太阳能光伏系统、地源热泵系统等可再生能源。

6.结语

该文总结了既有建筑节能改造的技术措施主要包括外窗改造、遮阳改造、屋面改造、外墙改造、其他改造等,具体采取何种措施需根据当地地区的气候特点和大多数既有建筑的现状情况灵活运用。但在所有的节能改造措施中,外窗的节能改造最为明显,可作为首选措施,其次为外墙、楼梯间、遮阳和屋顶等,建议以窗改为主、加装遮阳、适当综合。既有建筑节能改造技术措施以夏季隔热为主,兼顾冬季保温。节能改造前应对建筑物进行现场勘查和评估,对主体结构不符合相关标准规定的既有建筑,还要进行结构加固。对改过方案采用模拟效果计算,对不同的方案经济指标对比,坚持因地制宜、合理适用,充分考虑地区气候特点、建筑现状、居民用能特点等因素基础上,确定出最安全、最方便、最经济、最环保的节能改造方法。

参考文献

[1].吴大江,张宏.既有居住建筑的节能改造[J].室内设计与装修.2010(09)

[2].杨柳.既有居住建筑综合节能改造施工特点及施工技术[J].科技创业家.2013(10)

[3].王舜.既有居住建筑围护体系节能改造适宜性技术研究[J].企业导报.2012(18)

第2篇:温室效应形成的原因范文

1.授粉受精不良

在严寒季节,即使棚室温度高于5℃,草莓也常因授粉受精不良而结畸形果。因为在寒冷季节,室外气温低,棚室的放风口小、放风时间短,室内处于无风状态。室外寒冷,无昆虫进入室内,草莓不能借助风力和昆虫来授粉。

防控措施:采取人工和蜜蜂授粉。草莓的花蕾从开花到落花一般4~5天。开花期间,可在每天10时后,当叶片和花蕾上无水时,用毛笔进行人工授粉,每隔一天授粉1次。有条件的采用蜜蜂授粉,一亩面积的棚室内放养2~3箱蜜蜂,蜂箱在棚内四周均匀放置,可使授粉率在95%以上。放蜂时间为上午8-9时和下午3-4时。利用蜜蜂授粉的效果不但好于人工授粉,而且还可节省大量人工。经过授粉的花朵谢花很快,一天后即可脱落。快速落花还有减少养分消耗、集中养分结果、结果发育快、果实长得大、产量高、品质好,成熟期提早7天等效果。据试验,经过授粉后的整个花序的果实重量可增加22%~28%,出现畸形果的几率大大降低。

2.水分供求失调

棚室内土壤过干、过湿,都会造成水分和养分供求失调,导致果实发育不良而产生畸形果。

防控措施:遇干旱应及时浇水。但因寒冷季节棚室通风少,室内水分不易散失,因此不要大水漫灌,应小水勤浇,以免引起急剧降温造成棚室温差过大,影响草莓生长发育。草莓进入开花期后要适当控制浇水,以免影响结果。坐果至成熟期间,需水增多,一般需5~7天浇1次小水,做到经常保持土壤湿润即可。

3.肥料追施不当

棚室草莓结果期长,对氮、磷、钾的需求较多。肥料不足,或使用不当,极易导致畸形果的产生。

防控措施:在重施基肥的基础上,应看苗及时补充肥料,以满足其生长发育的需要。追肥应本着“少施勤施,与浇水紧密结合”的原则进行。从封闭棚室到草莓现蕾,一般15天左右追肥1次,亩追三元复合肥15千克;从顶花序现蕾到果实采收前,每20天追肥1次;从第1次采收高峰后,每30天追肥1次。要增施磷、钾肥,不要追施碳铵。追施三元复合肥或尿素时,要加水化开后打孔追施。在开花结果盛期,一般需亩追施标准复合肥20千克。40%腐植酸、“棚老大”等新类型水溶性肥料使用简便、作物易吸收、肥效快等优点,特别适合在棚室内施用。如在草莓生长期间追施两次“棚老大”,能使草莓增产两成左右,且草莓的果实色泽好、甜度增加,畸形果很少。在第一批果实采收后,进人第2批盛花期时,叶面喷施0.3%磷酸二氢钾溶液,每5~7天喷施1次,连续喷施2~3次,效果良好。

4.果实过多过密

防控措施:及时疏花疏果。疏除次花和畸形小果、病果,定期摘除老叶、黄叶、病叶,以减少养分消耗,有利于棚室内通风透光,减少病害和增加光照,可明显降低畸形果率,且有利于集中养分,保证正常果的发育,提高单果重和果实品质。

5.病虫危害严重

棚室草莓主要病害有白粉病、灰霉病、病毒病等。主要虫害有蚜虫、白粉虱、螨类、线虫等。

防控措施:应在花前或初花后用药,开花盛期及以后严禁用药。在低温阴雨天气,棚室内湿度大时,将蜂箱搬出棚室外,然后用“一熏灵”烟熏剂熏蒸防治,效果理想。在花芽分化和发育阶段,适当喷施叶面肥,有利于花芽的分化和发育,并可增强草莓抗病虫能力。

6.棚室温度过低

第3篇:温室效应形成的原因范文

[关键词]卧式圆筒炉 对流盘管 腐蚀 预防改进

中图分类号:TB304 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0315-02

卧式圆筒炉是原油长输管道运输中常用的设备,在采油六厂地区主要是对高凝点原油进行加热输送,和油井的热洗工作。转油站采用的加热炉多为管式结构的卧式圆筒炉,以天然气为燃料,与卧式圆筒炉内盘管原油或水的热媒介质从盘管内流过,完成热量交换。

1.卧式圆筒炉简介

卧式圆筒炉(结构如图1)又称高效炉,是由炉体、燃烧器及燃气系统及控制系统等部分组成。炉体采用轻型快装结构,由辐射室、对流室、烟囱系统等组成。对流室至于辐射室之上。

介质(原油)流向:原油经汇管分流后从对流室上部分进入对流盘管加热,然后经汇管和转油管进入辐射盘管,在辐射室内再次加热后从辐射室下部流出。

烟气流向:燃烧器燃烧产生的高温烟气对辐射室(炉膛)辐射盘管进行辐射传热。高温烟气从辐射室后部转90°进入对流室,横向冲刷对流盘管,与对流盘管进行对流热交换,最后通过烟囱排入大气。

2.卧式圆筒炉对流盘管腐蚀状况

在卧式圆筒炉大修过程中发现,对流盘管外壁腐蚀比内壁严重,顶部盘管外壁比其它部位盘管腐蚀严重,并且在顶部盘管中接近烟囱的部位腐蚀最严重,形态上为腐蚀坑和点腐蚀,腐蚀严重处盘管最小厚度仅有4.2mm(原始壁厚为8mm)。中部、底部主要发生均匀剥层腐蚀,某些部位伴有轻微的点蚀。

3.对流盘管表面腐蚀产物分析

3.1 对流室顶部腐蚀产物呈红褐色、黑色、少量块状黄色粉末;中部腐蚀产物呈褐黄色(氧化皮),下部腐蚀产物呈灰白色粉末、黑色、白色混合物。见图表1

3.2 对流室和烟气腐蚀产物通过分析得到结果,见表2、表3

4.对流盘管表面腐蚀原因分析

现场调查和腐蚀产物分析认为,卧式圆筒炉对流盘管表面腐蚀主要是由于高温燃烧条件下,盘管表面发生强烈氧化和硫酸露点腐蚀造成的,卧式圆筒炉顶部盘管比其他部位腐蚀严重的原因主要是烟气中的水蒸气冷凝回流形成冷凝水和烟气中的SO2气体反应生成亚硫酸流到盘管上表面导致的二次腐蚀。

4.1 高温氧化

对流室底部盘管承受的烟气温度在500~650℃,在高温条件下,空气中的氧与金属直接作用,生成铁的氧化物,并且由于天然气燃烧过程中产生大量的CO和CO2,而CO2在高温条件下加速碳钢的腐蚀,即:2Fe+3CO2=Fe2O3+3CO,CO2含量越高,其腐蚀性越强。

4.2 高温硫腐蚀

因原油输送中多数以天然气为燃料,天然气中的硫和各种硫化物含量较高,在燃烧过程中,原油中硫的氧化以及各种硫化物发生分解、氧化,形成SO2。SO2在高温下对碳钢有极强的腐蚀性,由于铁的氧化物和硫化物具有较低的共熔点,形成低共熔化合物,增加铁的氧化速度。

4.3 硫酸露点腐蚀

经过对流室的烟气温度为160~650℃,处于400℃以下的对流盘管占大多数。根据低温露点腐蚀机理,烟气温度降到400℃以下时,碳钢材料易发生低温腐蚀(对流管材质为20#钢)。碳钢的腐蚀速率为低合金钢的2倍。由《锅炉和热交换器的积灰、积渣、磨损和腐蚀的防止原理与计算》中H2O-H2SO4两相状态图中查得硫酸露点温度为140℃左右,分析硫酸露点腐蚀的主要原因如下。

4.3.1 烟气的低温腐蚀在燃烧过程中,原油中含有的硫化物在气相发生均相反应,形成SO2,当炉管表面存在钒化合物和金属铁能催化2SO2+O2=2SO3反应。在高温烟气中,SO3气体不腐蚀金属,但烟气温度降到400℃以下时,SO3气体就与烟气中存在的水蒸气结合生成硫酸,当硫酸蒸汽凝结在盘管表面时,对碳钢盘管产生腐蚀,形成硫酸露点腐蚀,由于对流室底部、中部、顶部温度逐渐变低,顶部温度一般在100~200℃之间,因此顶部盘管硫酸露点腐蚀也最严重。

4.3.2 盘管壁温度低加速露点腐蚀 卧式圆筒炉对流段原油进炉温度为40℃,出炉温度为52℃,按管壁温度计算公式:tb=tw+60℃(tb 为管壁温度;tw为管内介质的平均温度),计算得到的管壁温度为100℃左右。顶部炉管表面温度较低,因此SO3与水蒸气结合冷凝,在盘管外壁生成硫酸(H2SO4),对碳钢盘管产生腐蚀,形成硫酸露点腐蚀,即:Fe+H2SO4=FeSO4+H2,FeSO4为淡绿色。硫酸露点腐蚀不但能造成炉管均匀减薄,而且能造成灰垢下炉管上部形成腐蚀坑。

4.3.3 其他原因加速露点腐蚀 卧式圆筒炉的低负荷运行,造成炉膛温度过低和排烟温度低于硫酸露点温度,烟气中的水蒸气凝结,水蒸气大量增加,强烈提高硫酸腐蚀速度。同样,卧式圆筒炉停运时,对流盘管上的积灰不清除,烟灰中的硫化物在潮湿的空气中酸化,加剧盘管的表面点腐蚀。

5.防止盘管腐蚀的改进措施

5.1 在烟囱底部安装冷凝水导流槽,能有效防止冷凝水和SO2,SO3生成硫酸,亚硫酸腐蚀盘管上表面。

5.2 加强卧式圆筒炉的密封,严格控制燃气气比和调节比,控制空气过剩稀疏,降低空气过剩量。利用炉膛负压,通过调节烟道挡板合适开度,维持炉膛压力在-20~-40Pa之间,防止过多空气进入炉膛,确保空气过剩系数在1.15~1.25的范围内。

5.3 严格按照卧式圆筒炉设计额定工况运行,确保卧式圆筒炉在设计的排烟温度(160℃)以上运行,避开烟气低温硫酸露点腐蚀温度(140℃);另外,提高进出对流盘管原有温度,提高盘管管壁温度,降低烟气中水蒸气的结露速度,以减缓对流盘管烟气低温露点腐蚀。

5.4 对流盘管表面喷砂除锈后进行喷镀处理,如喷镀铝、镍、铬喷涂层、无机涂层等,可有效提高其抗腐蚀性能。

5.5 卧式圆筒炉停运时,利用吹扫系统清除对流盘管上的积灰,特别是对流室顶部的积灰,并采取措施如加干燥剂等,尽量保持盘管干燥,降低盘管的灰致腐蚀。

5.6 由于保温层的吸湿性,使接近保温层的外圈盘管易于遭受腐蚀,为减缓腐蚀的发生,可在结构设计中加大盘管与保温层间的距离,或将保温材料由内置改为外置,以防止酸腐蚀和氧化腐蚀的发生。

5.7 加强重点部位的检查及停炉时的保养。卧式圆筒炉的检修周期一般为3~4年,但对易于发生腐蚀的部位应缩短检修周期,增加不定期的检修次数,检测盘管的厚度,分析腐蚀程度,对有问题的盘管及时进行修理或更换,以消除安全隐患,防止生产事故的发生。在停炉期间,应加强保养,防止炉膛内的结露及保温材料的吸湿。在采用干法保证的同时,还应定期或不定期的进行烘炉,以保证炉膛内的干燥,减少腐蚀的发生。

6.总结

参考文献

[1] 李永强.《加热炉腐蚀检测及原因分析》油气储运.

第4篇:温室效应形成的原因范文

关键词:超长地下室 裂缝 温度应力 有限元分析

中图分类号:P184.5+3文献标识码:A 文章编号:

1 引言

早在六十年前,我国的朱伯芳和潘家铮院士等就提出了有关水工中体积混凝土结构的温度控制及其计的完整理论体系。在力学方面,刘光庭等率先把断裂力学运用到了仿真计算中,以及后来的赵代深教授结合仿真分析在影响混凝土建筑的整个进程的应用研究也取得了一系列的技术成果。到了近些年,我国的王铁梦教授对不同种类的裂缝进行了比较全面系统的分析后,有针对性的提出了两个非常重要的设计原则——“抗”和“放”,即根据具体条件或以“放”为主或以“抗”为主,在必要时要有效进行“抗”、“放”的有机结合,以有效减少混凝土的开裂情况。

国外对混凝土的温度应力研究要比我们国内早一些。1934年,马斯洛夫用弹性力学方法解决在水坝建设施工方面的温度应力问题,这对以后的研究及应用都有很大的影响。在六十年代的日本和美国对温度应力分析也进行了更为深入的分析研究,日本的森忠次考虑了不同的温度分布问题,美国的Tatro和Schrader联合发表的温度场一维有限元分析研究,则被公认为有关温度场有限元仿真分析的开创性结果。

2 超长地下室温度应力

一般情况下,对地下室混凝土结构的温度场和相应的应力场进行分析计算,从而采取有效的控制措施,是减少地下室出现温度裂缝的常用方法。温度场和应力场的计算数据可以为地下室的整体设计和建造提供重要的参考价值,采取有效的控温措施,就可以降低混凝土开裂的可能性。

2.1 温度裂缝出现的原因和特点

地下室裂缝很多出现在施工过程中,此时地下室的上部基本还没有承受很大的荷载,因此地下室的开裂可以排除了承载过重这个貌似最合理的原因。真正导致裂缝产生的原因主要还是地下室的温度收缩和混凝土干缩等。特别是在超长地下室的建设施工过程中,上面没有封顶,没有保温隔热的覆盖层,同时混凝土的热容量很小,吸热散热快,昼夜较大的温差导致混凝土内也产生较大的温差。而且超长地下室的整个施工周期比较长,可能跨越不同的季节,季节温差也会很大。温度的下降,由于材料的热胀冷缩原理会引起材料在不同程度上的收缩,但在地下室的建造过程中,会有大量的模板、支撑等限制了墙体、顶板的变形,这时拉应力也顺势而生了,当它超过了混凝土所能承受的抗拉范围,就很可能会导致混凝土的不同程度的开裂。而在正常使用过程中,季节性的温差很大,由于结构已完全形成整体,相互约束,使其不能自由变形,在地下室墙体和楼板内就会产生拉应力,同样可能导致混凝土不同程度的开裂。综上所述,温度在一定范围内的变化并不会直接导致混凝土的开裂,只有在温度变化的过程中,结构的收缩变形受到约束控制时,才会产生拉应力,从而出现开裂的状况。

我们把温度应力引起的裂缝称为温度裂缝,与承载过重引起的裂缝作比较分析可以看到,温度裂缝有自身的一些特点,主要表现在:温度裂缝深浅不一,纵横交错,而且混凝土的早期强度对墙体开裂有着重要的影响。当混凝土等材料在温度应力作用下要求变形却不能进行相应的变化时,温度应力因此而生,它的大小在很大程度上取决于超长地下室整体结构的刚度。当所用材料达到足够强度时,那么地下室的温度开裂就能得到很大的控制。在控制的过程中,温度裂缝还是在不停地变化着的,也就是说超长地下到的温度裂缝变化是一个持续的动态过程而非静态。在这个持续的变化过程中,温度应力的变化情况并不是遵循Hooke定律的描述。通常情况下,一维的温度应力变化用线性膨胀系数和前后温差来进行描述计算。

2.2 施工过程中的温度应力分析

在实质上,温度场问题也就是我们所熟知的热传导问题,通常是指瞬态和稳态两个方面,瞬态,顾名思义,它和时间的关系不大,但是稳态是一个比较长的时间范围,它和时间因素有着很大的关系。在超长地下室的施工过程中,混凝土不断产生水化热,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度高,表面温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力,这属于瞬态的温度场问题,对其分析主要用到数值解法或近似分析解法及有限单元法等。在混凝土浇筑过程中,变化是持续不断的,我们不可能做到在施工过程中进行充分有效的控制,这就要求在超长地下室的整个施工过程开始之前我们就要做好相应的理论估算分析,一方面可以从总体上把握温度应力的变化趋势,避免大部分问题的出现,另一方面,对于极端情况,也可以采取及时有效的措施去减轻危害的程度。就施工过程中超长地下室的墙体的温度裂缝来说,通常采用的措施是在合理的范围内控制浇筑材料的温度变化幅度,另外在浇筑材料中还要添加质量好的煤灰粉,并且加强施工过程中的湿温养护等也是必要的。随着计算机辅助设计的应用越来越普及,相关高校在超长地下室温度应力的研究中,结合热传导计算公式和地下室特有结构设计的边界条件,编制了相应程序利用计算机进行模拟仿真分析,对地下室的温度应力分析计算得到了比较准确的结果,在系统模拟超长地下室的施工过程中温度应力各方面的影响上都取得了很好的效果。

3 影响墙体和楼板开裂的其他因素

3.1 混凝土的收缩

第5篇:温室效应形成的原因范文

自然通风原理

按照通风原理,自然通风分为风压通风和热压通风两种形式。两种通风方式根据室内外环境条件,或独立运行,或联合运行,但实际运行中往往很难将两者准确区分开来。

风压通风是利用室外空气运动形成的“风”使温室迎风面空气压力增大、背风面空气压力减小,从而造成室内外空气压力差,在这种压力差的驱动下,室内空气通过通风口排到室外,同时将室外新鲜空气引入室内,达到温室通风换气的目的。室外风力和温室通风口面积越大,温室通风换气量也就越大。

热压通风则是依靠室内外空气的密度差,室内热空气密度小向上运动通过通风口“逸出”室内:室外冷空气密度大,依靠重力作用向下“沉降”通过通风口“掉入”室内,两者相互交换达到温室通风换气的目的。室内外温差越大,热压通风的能力就越强。热压通风可以在一个通风口完成,也可以在不同高度的多个通风口完成。通风口之间高差越大,热压通风的能力越强。

由此可见,发生自然通风的必要条件包括室外风速、室内外温差和温室的通风口三个主要因素。室外风速影响风压通风的能力,室内外温差影响热压通风的强度(两者的大小取决于随机变化的室外条件):而温室通风口则是发生两种通风的基础条件(也是温室设计和建设中可以人为控制的条件),温室只有设置通风口自然通风才得以有条件完成。因此,通风口设置的合理与否直接影响温室自然通风的能力和效果,是日光温室设计中应该重点考虑和关注的设计要素。

通风口设置方法

通风口大小和通风口的位置是影响温室自然通风能力的两个主要参数。一般,通风口面积越大,自然通风的能力就越强(但两者并非直线关系,而是近似抛物线关系):进风口和排风口的位置高差越大,自然通风(主要为热压通风)的强度也就越强(两者近似直线关系)。

日光温室自然通风口设置的位置一般在温室后墙中部、前屋面和温室屋脊三个部位。有的温室3个部位都设置通风口,有的温室则可能仅设置其中1个或2个通风口。

后墙通风口

后墙通风口一般设置在后墙距离室内地面1m高的位置,形状可以是方形(图1a)或圆形(图1b),间距一般为3m,每个通风口的面积多在0.2m2左右。

后墙通风口和前屋面通风口在风压通风时可分别形成进风口和出风口,造成温室横向的“穿堂风”,通风强度大,通风效果好,但冬季通风可能因通风强度过大或冷风直接吹袭作物,容易引起作物冻伤。我国北方地区冬季多为西北风,所以,一般在冬季日光温室后墙通风口基本处于封闭状态,待到春秋季节温度适宜时才打开使用(考虑到建设成本和冬季的保温性,近年来的温室设计中甚至出现了取消后墙通风口的趋势)。此外,后墙通风口和前屋面通风口也可配合屋脊通风口进行热压或风压通风,热压通风时两者均为进风口,屋脊通风口为出风口:风压通风时一般迎风面通风口为进风口,其他两个通风口为出风口。

温室前屋面通风口

温室前屋面通风口可以设置在温室前屋面底部(图2a),也可以设置在温室前屋面中部(图2b)或两个部位都设置。设置在前屋面底部,与屋脊通风口形成的高度差最大,热压通风的能力最强。但由于冷风从前部底脚进入温室会直接吹袭室内栽培作物,所以在寒冷地区或其他地区的寒冷季节基本不采用这种方式。实际生产中如果设置了这种通风口,在使用中一般要求在室内再附加一道防风膜(图3a),将室外冷空气导流到温室的中部,避免冷空气直接吹袭作物下部,同时形成通道延迟冷空气进入温室后直接接触作物的时间,并与室内高温空气混合,提高室外冷空气的温度,事实上起到了对室外冷空气加温的作用,可有效避免冷空气直接侵袭作物给作物造成的伤害。附加防风膜实际上也形成了温室前部的二道保温膜,在关闭前屋面底部通风口的非通风季节或时段,可以起到增强温室前部保温的作用。

前屋面中部通风口可以有效避免室外冷空气直接侵袭室内作物,而且其开启位置正好在人工操作的直立位置,非常适合人工手动扒缝。但如果中部通风口的位置距离温室前部较远,人工扒缝在室外操作极不方便,需要在室内操作。对以垄栽为主的高大攀蔓作物(如黄瓜、番茄、西瓜、辣椒等)温室,中部人工扒缝室内操作从一垄到下一垄需要蛇形运动,花费的时间和劳作的强度都很大。近年来,随着日光温室装备水平的提高,手动或电动卷膜器的应用越来越多,由于前屋面中部通风比较适合安装卷膜,所以,传统的温室前屋面中部通风口人工扒缝方法逐渐被卷膜方式所替代(图2b)。

温室前屋面通风口基本都是沿温室的长度方向通长开口,即利用塑料薄膜的搭接位置形成通风口,打开相邻两幅搭接塑料薄膜即可形成局部的或通长的通风口,操作灵活,使用方便。但对于冬季比较寒冷的一些地区,为减少温室的通风量,也有在温室屋面上局部开洞(图4)通风的,但这种通风口开启或关闭花费的时间较长,对通风口的密封要求也较高,实际生产中应用较少。

屋脊通风口

屋脊通风口是日光温室热压通风最基本的通风口,一般沿温室长度通长设置在靠近屋脊的部位(图5)。在没有其他通风口配合的情况下,它能够单独形成进、出风口,进行温室自然通风。日光温室屋脊通风口必不可少。

与温室前屋面底部通风口相同,在寒冷地区或其他地区的寒冷季节,只用屋脊通风口通风时,室外冷空气直接“坠入”温室,也会给通风口正下方栽培作物造成冻害,为此可从日光温室的后墙或后屋面向前倾斜向上张挂一幅能够阻挡屋脊通风口冷空气直接吹袭室内作物的塑料薄膜(图3b),可有效避免屋脊通风对室内作物的伤害。该膜在遇到室外下雨时,也能有效阻挡室外降雨直接落向室内作物,同时还起到了作物防雨的作用。

和前屋面通风口一样,对于冬季比较寒冷的地区,为减少温室的通风量,屋脊通风口也可以采用屋面开洞(图6a)或设置屋顶通风帽的方式(图6b)解决。

第6篇:温室效应形成的原因范文

大家知道,化石燃料的燃烧能产生大量的二氧化碳。排放到大气中的二氧化碳,一般人们不认为是污染物,不过大气中二氧化碳的增多会引起“温室效应”。这是因为空气里的二氧化碳含量升高会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收能力,并阻止地球表面热量向空间散发。

据估算,大气中的二氧化碳含量增加一倍,全球年平均气温就会升高2℃~3℃。近些年来,由于人们大量地燃烧化石燃料,导致大气中的二氧化碳不断增多,从而使世界气候呈现变暖的趋势。

气象记录表明,近百年来全球增温大约0.6℃。有人认为,全球变暖将可能导致两极的冰川融化使海平面升高,淹没许多城市。世界上大约有三分之一的人口生活在沿海岸线60千米范围以内,35座最大城市中有20座地处沿海,因此海平面升高无疑将对人类构成巨大的威胁。

地球表面气温升高,各地降水和干湿状况也会发生变化。现在温带的农业发达地区,由于气温升高、蒸发加强,气候会变得炎热,农业区会退化成“草原”,干旱区会变得更加干旱,土地沙漠化加重,农业减产。

但是,也有人认为大气中的水蒸气、云量、颗粒物有可能抵消“温室效应”。另外,森林的多少、水利工程的有无和灌溉面积的大小都会对气温产生影响,因而对未来全球气候的总趋势还不能作出推断。还有人认为二氧化碳含量的增加,将有利于绿色植物的光合作用,世界会变得更绿。

虽然目前还不能对未来全球气候总趋势作出推断,但是有一点可以肯定,即大气污染对气候的影响已明显表露出来,至少是引起近年来世界气候异常的原因之一。

二氧化碳等温室气体在大气中含量不断增加的确是个事实,它对全球气候的影响是人类必须面对的复杂课题。

为了保护人类赖以生存的地球,人类共同防止温室效应的意识必须进一步增强。比方说,我们必须节约能源,减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;必须更多地利用太阳能、风能、地热等,还要大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林,使温室效应得到有效的控制。

(选自《科学24小时》2011年第10期)

【阅读训练】

1.这篇说明文说明的对象是什么?

2.文章为什么要从“温室”写起呢?

3.地球上为什么会形成“温室效应”呢?

4.文中的画线句主要运用了什么说明方法?其作用是什么?

5.作为一名中学生,你将为防止温室效应做哪些有意义的事情呢?

(周俊根 设计)

第7篇:温室效应形成的原因范文

关键词:大棚草莓;畸形果;挂果脱节;原因;防止方法

近年来,广德县大棚草莓栽培生产中,时常出现畸形果和挂果间断脱节现象。据调查统计,一些轻发田块减产20%~30%,重发田块可减产40%以上,严重影响了草莓的产量和质量。因此,解决大棚草莓畸形果和挂果期间断脱节问题对促进草莓经济发展具有重要意义。

1草莓畸形果与挂果脱节原因

1.1低温冻害

从12月至翌年2月,既是低温时段,又正值棚室草莓开花坐果盛期,气温0~7℃,强对流暴风雪或雨雪后初晴,温度骤降时有发生。据调查,草莓花期落前2~3d,遭遇1h的-2℃的低温时,雌蕊变黑;花后7d内的小果经3h的-2℃或1h的-5℃低温后果实变黑,形成无效果;花前4~8d,中等程度的花蕾经1h的-2℃低温以后,花粉的发芽受阻。可以看出,遇短时间低温完全可以发生冻害从而抑制花药的正常开裂授粉成果。

1.2湿度过大

据调查,棚室草莓开花时花药的开裂最适空气温度为20%,花粉萌发则以40%为宜。湿度过高或过低发芽率均会降低。另外,棚室覆盖普通膜上的水滴冲刷了花器的柱头等也会影响花粉的授粉受精。

1.3光照不足

大棚草莓花粉的形成大约自开花2周前开始,这一期间光照不足会减少花粉萌发时所需淀粉的积累,从而使花粉萌发率降低,进而影响授粉受精与果实的发育[1]。

1.4喷布农药不当

棚室草莓开花期间花药开裂散粉时(晴天10~14时)喷布农药,药水冲刷了花器柱头,或药水浓度过高,药剂量过大,而影响授粉受精;同时药剂也会杀死访花昆虫等,致使畸形果和无效果增多,坐果率降低,果品小而品质差[2]。

1.5施肥过量

据调查,生产中大棚草莓肥害,主要是有机肥未腐热施用,或施用量过大,或氮素化肥过多,浓度过大,或施入根区较近而引起的。肥害引起烧腋芽、烧茎叶、烧花、烧脱果。

2防止方法

2.1合理调控棚室内的温湿度

采用高畦地膜覆盖降低空气湿度,棚膜选用长寿无滴膜,减少水滴浸湿柱头。遇连阴雨天沟内垫稻草等秸秆物,或其他吸水物。采用微管暗灌技术,进行膜下微管、滴管灌水、浇肥,结合浇水施肥、灌水带肥。根据天气变化保温,当气温降到6~8℃时覆大棚膜;0℃时覆小棚膜;-5℃以下时盖草苫;遇强对流天气应牢固拉绳防止风吹坏棚膜,遇雨雪初晴时,用火炉、火盘、灯光等加温[3,4]。

2.2放养蜜蜂

反季节棚室草莓栽培生产中采用蜜蜂传花授粉,简单易行、效益高,对降低畸形果,提高坐果率和果品质量效果十分显著。选在草莓开花前几天把备好的蜜蜂箱移入棚内,以每棚放蜂1箱为宜,使其适应棚内生活习性。当棚内草莓施药时注意将蜂箱关好移出棚外,直到气温明显升高的3月中下旬,再将蜂群移出棚外。

2.3科学施肥

在施足基肥的基础上,根据作物需肥规律行科学追肥,补充速效性肥料,以弥补土壤中养分的亏缺和植株生长的需要,一般每次施三元复合肥(15-15-15)225kg/hm2左右为宜,冲施肥液浓度掌握在0.4%~0.6%。同时,适量加入腐熟人粪尿,或腐熟饼粕浸泡液更佳。追肥最好做到有机肥与无机肥结合、速效肥与缓效肥结合、根浇与根外喷施结合,并掌握以“少吃多餐”为原则,忌一次性浓度过大、剂量过多。

2.4巧妙防病免药害

在保证无病壮苗移栽的基础上,加强农业措施管理为主,尽量不用农药或控制使用农药。在开花前应根除田间病虫害,一是时常注意打老叶、脚黄叶、病叶和清除病株、杂草等。二是采用闭棚提温法和敞棚膜通风换气降温法,以恶化或破坏病害的生存环境条件。三是必要用药时,选择开花数较少的时期和药害较小的药剂,且避开花粉开放时间施药。提倡烟薰剂和粉尘法施药防病虫。

2.5增施二氧化碳气肥

冬季闭棚时间长,棚内气体交换少,二氧化碳亏缺,补施二氧化碳可增强光合作用。选在11月扣棚保温后植株长出2~3片新叶时施用,选晴天9~16时进行,并将棚内温度控制在20~25℃为宜。

3参考文献

[1] 韩秋萍,王本辉,王海峰.大棚草莓畸形果发生的原因和防止方法[j].北京农业(实用技术),2008(3):21-22.

[2] 方曙棠,叶金华,程罗生.大棚草莓畸形果成因与预

防[j].农业装备技术,2006(3):44.

第8篇:温室效应形成的原因范文

关键词:相对湿度场; 不均衡性; 冬季加湿

1.引言

随着生活质量和生活要求的不断提高,人们对于空调的使用已经不简简单单是对温度的要求,湿度要求变的越为重要。现代医疗气象研究表明,对人体比较适宜的相对湿度为夏季25℃时40%-50%,冬季18℃时60%-70%,过高和过低都会引起人体不适。在冬天,北方普遍采用暖气集中供暖,而南方没有暖气,所以人们大多会使用空调供暖,但使用空调制暖有个很常见的问题就是容易使室内空气过于干燥,增加人体不适感,因此如何防止冬天开空调暖气使空气干燥已成为空调健康研究方向的热点之一。通常人们在有空调的房间使用空调加湿器以创造一个舒适健康的生活环境,一般在夏季加湿效果能够被人们明显感受;但在寒冷的冬季,空调制暖却会导致加湿效果并不明显,究其原因主要是因为夏季空调处于制冷模式,虽然空调水凝结导致了室内绝对湿度的降低,但随着温度下降也使相对湿度提升弥补,再加上夏季室外空气湿度高,且低温下绝对湿度的饱和值也低,所以加湿效果会感受明显;而冬季空调处于制暖模式,虽然室内绝对湿度没有因水凝结导致改变,但因温度升高会导致相对湿度降低,再加上室内外干燥的空气环境,想要在温度提升、绝对湿度饱和值增大的同时,实现比这个变化还要快的绝对湿度提升显然是当前空调加湿技术的难点,因此冬季在室内空调制暖的环境下加湿效果会被严重影响。

2.温湿度的相关性

在冬季空调制暖环境下,加湿效果被严重影响的一个重要因素就是温度。在表达湿度的各类物理量中,只有相对湿度是人体能直接感受到的,依据相对湿度的定义,空调加湿必然离不开“温度”这一参数值,即温度与湿度两者属于相关参数。在相对湿度的两个构成要素中,绝对湿度是指每立方米空气中所含的水蒸气的量,其与同温度下饱和绝对湿度的比值即为相对湿度,显然相对湿度可等效转化为是绝对湿度和温度之间的关联,空调加湿效果的本质也就是探讨绝对湿度与温度两者跟随关联的问题。在冬季室内空调制暖的过程中,初始状态的温湿度场应该是基本均衡的,随着制暖模式的运行室内空间的温度场将会发生不均衡变化,但空间的绝对湿度并不会瞬时改变,这样无形中就导致了相对湿度的变化,即不均衡温度场转变为了不均衡相对湿度场。由于空调加湿的目的在于改变空间的相对湿度值,但加湿技术的直接作用参数却是绝对湿度值,显然要提升加湿效果必然要提出基于环境温控的加湿技术,即在不同温度环境下采用不同加湿手段,主要涉及两大影响要素即低温下饱和绝对湿度值较低,而高温下饱和绝对湿度值较高。在冬季制暖环境下要得到良好的加湿效果,主要解决的问题应该是空间升温过程中,如何在不均衡的相对湿度场下实现有效绝对湿度提升。

3.不均衡性相对湿度场

湿度场表达的是湿度空间分布状况,在表达湿度的各类物理量中,相对湿度场则是湿度场的一种表现形式,主要由绝对湿度和温度共同决定了其空间分布状况。在冬季空调制暖环境下,空间的相对湿度场会因温度传递渐变而呈现出不均衡现象,即空间具备不均衡性相对湿度场,这就使得空间区域可以划分成若干子空间,而每一个空间都将具备自身的相对湿度值,加湿技术的有效性即针对不同的相对湿度空间提出不同的加湿策略,或者是通过研究相对湿度场的不均衡特性,找到整体加湿的方法,最终实现不均衡性相对湿度场的基本均衡化或局部均衡化控制。在不均衡性相对湿度场中,好的加湿效果需要实现均衡化的加湿技术,即在不同子空间都能实现水分子在空气中的有效融合,尤其是冬季在升温过程中,实现绝对湿度的快速提升也是冬季空调制暖加湿技术的难点。此外还要考虑到室内空间温度的不均衡性,即空气绝对湿度饱和值在温度低的地方最大值本身就会受限,无法极限提升,因此保障加湿有效的前提就是必须与温控紧密结合,并且在冬季空调制暖时需要将加湿设备构架于空调加热系统之中,以实现高于温度变化的绝对湿度调整。

4.加湿效果的影响因素

空调加湿效果的影响因素主要包括内因和外因两个方面。内因主要是针对加湿器本身而言,如水质、加湿方式和安装位置等。水质的硬度决定着加湿精度;不同的空调加湿方式在适用领域和加湿效果上各有不同,常见的有蒸汽加湿、喷水加湿、超声波加湿和湿膜加湿等;安装位置则直接与外因相关联,体现着加湿的有效性。外因即被加湿空间的环境因素,如风速、湿度和温度等。加湿过程中雾化的水雾聚集在水面上形成浓雾层,严重影响水的继续雾化,风速则决定了水雾的扩散速度,从而影响加湿效率;温湿度则是影响加湿效果的重要外因,也是本文阐述的重点。一旦选定加湿技术,内因基本不会随时间改变,而外因会随时间时刻变化,尤其是温湿度值,冬季空调制暖环境下所形成的不均衡性相对湿度场,就是温度与湿度共同作用的结果。对于温度低的空间,绝对湿度饱和值也低,加湿量需求不高;温度高的空间,相对湿度降低且绝对湿度饱和值提升,使得对加湿量有巨大的需求。因此加湿器的安装位置至关重要,若放在温度较低的空间,周围湿度很快就会达到饱和,很容易导致过度加湿或无效加湿。同样温度在一定程度上也决定了雾化加湿效率,即水分子与空气的融合速度,这也验证了为什么在空调房里放一盆水,在夏季有效而冬季o效的道理,均属于温湿度共同作用的结果。综上所述,在一定的环境下选定加湿技术的重要依据还是外因居多,尤其是需要考虑室内空间相对湿度场的不均衡特性。

5.小结

本文先通过剖析冬季空调制暖导致室内空气干燥的原因,论证了加湿技术与温控的辩证关系,分析了加湿效果与温度的相关性,提出了冬季室内空调制暖环境下具有相对湿度场不均衡的特点,并基于加湿技术中温度与湿度的关联,总结了影响加湿效果的核心因素,并给出了空调加湿技术的研究重点。

参考文献:

[1] 原郭丰,赵子竞,Jakob Berg Johanson,李 兴,徐 立,张圣耀. 雾化加湿中的液滴蒸发与加湿过程数值分析. 太阳能学报. 2016年5月 第37卷 第5期.

[2] 陈明光. 洁净空调系统加湿段技术应用分析. 科技与创新. 2016年第18期.

[3] 牛志利,赵立宏. 基于模糊控制技术的智能超声波加湿器设计. 机械工程师. 2016年第6期.

[4] 刘开. 加湿器适用面积计算方法的研究. 家电科技. 2016(5):36-37.

第9篇:温室效应形成的原因范文

关键词:地下室侧墙;裂缝;混凝土收缩;温度应力;防水防渗;施工技术

地下室侧壁裂缝一直是地下工程较为常见的问题,它易引起渗漏,随着超长结构的普及,地下室侧墙长度远远超出规范规定的最大长度要求,因此有必要采取有效措施防止裂缝的产生。然而,一般在建筑工程竣工后往往都会产生或这或那的品质毛病,由于在建筑中针对品质存在许多常见病,这里渗水漏水就是最常见的一种品质毛病。

一、裂缝成因及特点

约束条件下温度变化以及混凝土收缩是地下室侧墙产生裂缝的主要原因。

在侧壁浇筑的早期,因基础底板已成形,其对侧壁的约束作用及侧壁自身的混凝土干缩是裂缝出现的主要原因。使用阶段,顶板在温度作用下的膨胀或收缩,在侧壁中产生附加应力,从而引起侧壁裂缝的出现。

散热不均就会产生温差,温差和约束导致墙体变形不协调,就产生温度应力。地下室侧墙通常遭受如下温度作用:施工阶段,混凝土浇捣产生热量,散热不匀产生温差;养护阶段,早晚有温差,有时寒潮来临或者夏天暴雨突降,温度变化就更剧烈;在正常使用阶段,温度变化是由于季节温差和室内外温差的存在,地下室侧墙深埋在地下,土体对结构起到有益的保温和保湿作用,室内外温差影响较小。但半地下室结构上部分的温差及收缩应力较大,而土中部分温差及收缩较小,两者之间变形不谐调,易产生应力,从而导致墙体开裂。

二、裂缝控制技术

1.合理选择原材料

浇注超长地下室侧墙的混凝土应具备下列性能:低收缩率、低水化热、适宜的塌落度和早强性。粗、细骨料也是混凝土的重要组成部分,级配越好混凝土的抗变形能力越好,在满足级配、泵送要求的条件下砂率越小越好。

2.加强保温养护

在相同条件下温度变化越大,变化越剧烈,则产生的应力越大。采取蓄热养护措施,使温度变化缓慢进行,混凝土的徐变特性可使得温差引起的应力逐渐松弛,即延长保温时间控制裂缝。具体措施:采用木模板,墙面覆盖薄膜或挂草帘、麻袋,定人定时洒水,推迟拆模时间,尤其是在突遇降温时,拆模后继续保湿养护。

3.添加膨胀剂及抗裂纤维

在混凝土中掺入膨胀剂,可有效地提高混凝土的极限变形能力。混凝土膨胀,受到约束,便在结构中建立了混凝土受压钢筋受拉的预应力状态。当外界温度降低,混凝土收缩,结构中的预应力会释放一部分,如果控制恰当,可使混凝土的应力为压应力或为零。

掺加纤维以改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺点。目前研究较多的有耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等。

4.配构造钢筋

对于侧墙这类薄壁结构,采取“细筋密布”的措施可以提高其结构抗裂能力。故在侧壁的计算中,应尽量避免采用大直径钢筋,最大直径不宜大于20,且在迎水面,保护层厚度为50mm的情况下,宜在保护层中设置双向钢筋网,以控制混凝土的表面开裂。

5.设置后浇带

设置后浇带是目前采用较为广泛的处理方法。为了削减温度应力,取消伸缩缝,可把总温差分为两部分。在第一部分温差经历时间内,把结构分成许多段,每段的长度尽量小一些,并与施工缝结合起来,可有效地减少温度收缩应力。在施工后期,把这些段浇成整体,再继续承受第二部分温差和收缩,收缩应力叠加小于混凝土设计抗拉强度,达到不设置伸缩缝的目的。后浇缝的填充材料宜采用浇注混凝土及其他微膨胀混凝土,但要比原结构的强度等级高些,确保潮湿养护。

6.改善约束条件

地下室侧墙由于温度变化产生的变形受到约束而产生裂缝,适当的改变约束情况可有效地控制裂缝。设置膨胀剂加强带。全面的补偿结构的收缩应力,控制裂缝的出现。与加强约束条件相反的另一做法是减弱约束条件,在局部位置设置受拉、受压缓冲区,将缓冲区的侧壁由直线型调整为折线型,该位置的钢筋按受拉要求搭接布置,详见图1。该做法使钢筋和混凝土在温度应力作用下,存在收缩和拉伸的可能,从而减小开裂的可能。

7.施加预应力

对地下室侧墙施加预应力以抵消温度应力和部分收缩应力,是解决侧墙裂缝的有效措施。

三、工民建防水防渗施工要点

1 按照标准选用新型防水防渗材料

现在在建材市场中有许多的防止渗水漏水的物料,例如高分子形式的卷材、密封性强的物料和一些堵漏物料等。针对出现的这些新式物料,建筑商要会进行选择,哪一种才是更适合自己建筑使用的。在选择防止渗水漏水的物料上,要对物料的性能进行更进一步的掌握,同时清楚它们的优劣所在,进而选用适宜的物料开展建筑。在选用物料时物资部工作者还要按照建筑所必须的厚度进行选择物料的种类,按照行业规范开展建筑,以便能够确保防止渗水漏水物料的功效。

2 针对不同情况进行防水防渗方案设计

在工民建的渗漏质量问题中,我们可以看出渗漏点分布在建筑的不同部位,所以在进行防渗漏方案的设计中也是要根据不同的部位设置不同的防水防渗漏的方案。在建筑地下室时防止渗水漏水是这个建筑物的防止渗水工作中的一个关键点。并且针对于建筑商来讲,在开展地下室防止渗漏水策划时,一定要清楚建筑物构造的强度以及刚度和其下沉等情况之后在开展防止渗漏水的策划。

3.做好工程管理,严格按照规范进行防水防渗漏施工应用在工业与民用建筑的预防渗

水漏水作业中,不仅要搞好物料品质以及相关的关卡,还要做好管制方面的工作。由于在建筑物建筑中,最关键的是整体的建筑措施,不过管制也是相当关键的。对整体的建筑物进行建筑时,针对可能会出现渗水漏水的位置一定要十分注意,管制工作者要在建筑时搞好监管,从物料的选择、建筑措施的开展等全面方面开展监督,进而确保整体防止渗水建筑都在有用的范畴内开展。同时在竣工结束后,还必须要做好相应的防止渗水漏水检查,对于一些存在品质问题的位置要立即进行弥补,进而确保建筑物在竣工结束后转交到运用者手中是完美的并且安全的。进而让建筑商所建筑的项目在品质上是有所保障的,提高单位的口碑,同时利用满意度提升单位的竞争实力。

四 总结

地下室侧墙实际工程进行温度裂缝控制设计时应综合各方面的因素,合理选择最佳方案,结合工程本身特点,采取合理措施,可在一定长度范围内控制裂缝的产生。对于工民建来说,进行防水防渗施工技术的应用,需要从不同的层面进行。一方面需要在进行建筑施工的时候选用优质的防水材料,进行防水防渗的优良设计,一方面还需要施工企业在施工的过程中加强对质量的管理与控制,从而让整个工民建施工质量得到保障。

参考文献:

[1] 戴建国.混凝土中非结构性裂缝分析及合成纤维控制.建筑结构,2000,(9).