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温室气体形成的原因赏析八篇

时间:2024-02-10 16:35:16

温室气体形成的原因

温室气体形成的原因第1篇

一、温室气体

例12007年6月的八国集团首脑会议上,各国领导人就温室气体减排问题达成共识。

请回答下面两个问题。

(1)在物质分类中,空气属于_________。

(2)用化学式填空:能制造化肥并可以做保护气的是____;能供给人类呼吸的是____;上述“温室气体”是指____。

(3)温室气体增多的主要原因是________。

(广东省肇庆市)

分析:本题以“八国集团首脑会议”这一新闻事件为背景,充满了时代气息。考查的内容都是基础知识,难度不大,但要注意仔细审题,如(2)中需要用化学式填空,不能写化学名称。

[答案:(1)混合物(2)N2;O2;CO2(3)大量燃烧化石燃料]

二、应对温室效应的措施

例2联合国环境规划署宣布2007年“世界环境日”的主题是:“冰川消融,后果堪忧”。科学家指出,气候变暖主要是二氧化碳等温室气体造成的。为了减小温室效应的影响,下列措施不合理的是()。

A. 植树造林,增加绿化面积

B. 开发新能源,减少二氧化碳的排放

C. 大量使用煤作燃料,降低生产成本

D.用二氧化碳作原料,生产一种全降解塑料

(江苏省镇江市)

分析:本题考查应对温室效应的措施,解题的关键是弄清楚造成温室效应的原因。CO2是主要的温室气体,因此,减少CO2的排放量或吸收CO2都可减缓温室效应。因此选项A、B、D都是应对温室效应的合理措施,而选项C大量使用煤作燃料,增加了CO2的排放量,所以不合理。

(答案:C)

例3CO2是导致温室效应的主要气体。燃煤发电会向大气中排放大量CO2。现有一项新技术,先让煤与水反应生成合成气(主要是CO和H2),再将合成气通入如图1所示的装置中,与高温水蒸气进行如下反应:CO+H2O=CO2+H2,该反应中CO具有____(填“氧化”或“还原”)性。由于CO2和H2的物理性质不同,CO2会从____(填“A”或“B”)口出来,被封存;分离出的氢气则用于燃烧发电。

(浙江省温州市)

分析:科学技术的进步,使应对温室效应的措施不断革新。燃煤是产生CO2的主要原因,先让煤与水反应,再让反应生成的合成气与高温水蒸气反应,最后将生成的CO2和H2分离,从而控制CO2的排放。在反应CO+H2O=CO2+H2中,CO得到氧,具有还原性。因为CO2的密度比H2的密度大,所以CO2应从位于下面的A口出来。

(答案:还原;A)

三、温室气体对温度的影响

例4温室效应已引起全球广泛关注。某校研究小组的同学在“我与化学”活动中,为了研究空气中CO2含量对空气温度的影响,进行了如下实验。

实验目的:探究白炽灯光照条件下,空气中CO2含量对空气温度的影响。

步骤1:用5个规格相同的塑料矿泉水瓶,分别收集1瓶空气、1瓶CO2以及3瓶空气和CO2的混合气体(混合气体中CO2的含量分别占10%、20%、30%),并用带温度计的胶塞塞紧瓶口。

步骤2:把上述装有气体的矿泉水瓶放到白炽灯下照射,每隔1分钟记录一次温度。

实验数据如表1所示。

根据实验结果回答下列问题。

(1)根据实验的目的,仔细分析表1中的数据,可以得出的结论是:

①__________________;

②__________________。

(2)根据实验所得的数据推测,相同条件下,当气体中CO2的含量占25%时,温度达到25.4℃需要的时间的范围为________min。

(广东省广州市)

分析:在化学探究实验中,对比实验是一种常用的、重要的研究方法。解答关于对比实验的问题时,一定要认真分析实验的操作过程和各种实验数据,通过对比、归纳得出正确的结论。分析表1中的实验数据可知:当光照时间相同时,气体中CO2的含量越高,气体温度上升得越多;当气体中CO2的含量一定时,光照时间越长,气体温度上升得越多。相同条件下,气体中CO2的含量占30%时,气体温度达到25℃需要2min,则气体中CO2的含量占25%时,气体温度达到25.4℃需要的时间肯定要超过2min;气体中CO2的含量占20%时,气体温度达到25.6℃需要3min,则气体中CO2的含量占25%时,气体温度达到25.4℃需要的时间肯定要少于3min。所以,当气体中CO2的含量占25%时,气体温度达到25.4℃需要的时间应在2~3min之间。

[答案:(1)当光照时间相同时,气体中CO2的含量越高,气体温度上升得越多;当CO2的含量一定时,光照时间越长,气体温度上升得越多

(2)2~3min]

四、温室效应的综合问题

例5从以下两个供选课题中,选择一个你熟悉或参与研究过的课题,按要求回答问题。

[供选课题]A.温室效应的形成及其危害;B.酸雨的形成及其危害。你选择_______(填A或B)。

(1)A.CO2的产生途径;B.SO2的产生途径。

_______________________(至少写出两种途径)。

(2)A.设计实验,比较CO2和空气经光照后温度变化的差异(可图示);B.设计实验,鉴定本地区雨水是否为硫酸型(含少量硫酸)酸雨。

(3)A.指出温室效应的危害,并提出减少CO2排放的合理化建议;B.指出酸雨的危害,并提出减少SO2排放的合理化建议。(字数100字左右)

(江苏省泰州市)

分析:选做型的试题,让同学们有更多的自主性,可以根据自己对知识的掌握情况,选择适合自己的试题进行解答。本题是选做型的结论开放题,答案只要科学合理即符合要求。

假设选课题A,答案如下。

[答案:(1)CO2产生的途径:汽车排放尾气、燃烧矿物燃料、动植物呼吸等。 (2)用锥形瓶或烧瓶收集一瓶CO2气体,塞上带温度计的单孔橡皮塞,和空气做对照实验,观察光照相同时间,温度计读数的变化并记录。

温室气体形成的原因第2篇

严冬尽管屋里很暖和,也没有潮湿感,可窗户玻璃(特别是北向)会出水呢?这是由于室外太冷,造成窗户玻璃温度较低,室内暖和空气与玻璃接触后,空气的温度降低,它的相对湿度就相应增加。当相对湿度增至100%后,空气中的水分便会凝结出来。由于空气对流原因,促使暖和空气与玻璃连续不断地进行接触,从而导致水分不断地在玻璃上“堆积”,就会出现我们看到的玻璃出水的情况。依此理,冬季室内墙面潮湿、长毛主要是墙体保温性差所致。由于墙的保温性差,室内热量通过墙体连续不断地向室外散失,室内空气温暖,水蒸气饱和度高,而墙体因保温没做好,所以墙体冰冷,水蒸气就会在墙体上结晶成水滴,墙体潮湿后与室内装饰材料(大白、涂料及其他饰品)在温度作用下发霉变质导致发霉长毛。

一、墙体保温性差原因分析:

1.墙体砌筑质量不良

在砖砌体的诸种质量通病中,影响外墙渗漏的原因有:

a、 砖层水平灰缝砂浆饱满度不足80%,竖向灰缝无砂浆(空缝或瞎缝),为雨水渗漏预留了内部通道;

b、 框架结构中填充墙砌至接近梁底或板底时,未经停歇,即砌斜砖顶至梁、板底,以后随着砌体因灰缝受压缩变形,造成墙体下沉,斜砌砖体与梁、板间形成间隙,外墙抹灰或刮糙时,在此间隙处形成裂缝;

c、 框架柱与填充墙间的拉接筋不满足砖的模数,砌筑时折弯钢筋压入砖层内,形成局部位置砌体与柱间产生较大的间隙,抹灰时该处易产生裂缝。

2.外墙洞口处理不当

a、 上料口封堵砌筑时,与原有洞口接搓不严;

b、 工程竣工后,住户在墙体上凿取空调管洞、太阳能热水器管孔、排气扇孔洞等,造成墙体及外粉裂缝。由于条件的限制,住户及装修者,无法对此进行认真的处理;

c、 剪力墙施工时的螺栓套管在内外抹灰前,未认真进行封堵或未封堵。

3.窗框与墙体连结不牢,密封不严

a、 墙体洞口尺寸或位置不符合设计要求,窗框与墙体间的间隙未能认真处理,间隙太小,无法填充材料;间隙过大,填充不实;

b、 窗洞抹灰由内、外粉两家施工单位施工,施工的时间不同,使用的材料不同,形成缝隙;

c、 施工顺序不当。外粉刮糙后,即安装窗框,造成窗框与墙体间的砂浆不易填实抹平。加之固定窗框的调整垫块残留于窗框下,或拆除后二次填充抹灰质量无法保障;

d、 窗框与墙体固定不牢,致使窗子在风荷载作用下产生位移,而使密封材料产生裂缝;

e、 窗安装后,没有在窗框外侧与墙体的连接部位进行密封或密封失效;

f、 窗框材料与墙体材料热膨胀系数不同,窗框与墙体连接处易产生细小裂缝

二、外墙渗漏导致保温性差原因分析

1.贴聚苯板EPS、XPS保温隔热墙面产生裂缝原因分析:

a、 水泥砂浆收缩裂缝:由于水泥砂浆收缩引起裂缝。

b、 由于厚度不均,温差应力不均引起裂缝。

2.影响工程表观质量长期稳定性的原因:

从目前来看,建筑物外墙外保温外饰面大致有涂料和瓷砖两种做法,在一些地区,采用瓷砖成了外饰面层的首选材料。在此,就以外饰面面砖脱落而引起外保温体系表观质量的问题进行分析。

a、基层结构因素:(1)建筑物伸缩缝设置不合理或建筑物沉降不均匀,在变形发生部位推拉面砖脱落。(2)框架结构建筑物,砌体变形应力引发保温层及面砖层破坏而致面砖脱落。(3)平屋面的女儿墙应力移位,或女儿墙防水措施不当渗水产生基层破坏,天长日久造成面砖脱落。

3.施工因素:(1)保温层表面平整度误差太大,造成面砖粘接胶浆层厚度误差太大。在昼夜温差大或冬夏温差大地区因长期反复胀缩应力作用,产生裂纹和空鼓隐患。(2)保温层(浆体)未完全固化、或保温板粘接胶浆未完全达到终凝正常强度时,为赶工期强行进行面砖层施工,易埋下基层破坏隐患。(3)面砖层伸缩缝设置不合理,形成胀缩破坏。(4)面砖勾缝不完全及脚手架洞口处理不当,发生长期渗水反冻胀作用,造成局部空鼓或脱落。(5)雨雪天或负温施工形成粘接层或勾缝功能失效,形成隐患。(6)门窗洞口、空调安装、建筑外部造型安装部位,未做密封处理或冲撞破坏而发生长期渗水浸润等隐患。(7)女儿墙、老虎窗其他造型部位等未做保温层,面砖跨粘在两种不同的基层上,而无有效措施解决胀缩应力作用,发生隐患。(8)用普通砂浆粘贴面砖和勾缝,由于易裂,渗水及粘接强度不足等形成隐患。

三、影响外保温工程热工性能的原因

1.建筑结构因素形成热桥影响:(1)砼梁柱部位因外观造型无保温层,局部长毛结露。(2)个别建筑只追求外观造型,局部无保温层,形成热桥。(3)砼梁柱或造型部位浇注外胀未处理,使局部保温层太薄,形成热桥。(4)门窗、老虎窗安装时与墙密封不好,形成热桥。

2.保温层因素:(1)劣质浆体保温材料导热系数偏大或易吸湿或保温板密度太小、稳定性差等,是造成保温层达不到设计节能标准要求的原因。(2)保温层厚度未达到设计标准。往往由于偷工减料,追求低造价所致。

3.施工因素:(1)浆体保温材料施工影响:A.施工时未事前进行冲筋打饼,形成保温层厚度不够或厚度严重不均匀,产生热桥。B.局部节点处理不当,门窗口、老虎窗、腰线及造型等部位保温设计不明确,或未进行现场二次设计,施工时随意处理,形成热桥。C.保温材料中掺入各种杂物,如水泥、落地料等或保温材料级配不合理,造成局部保温效果不好。(2)粘接EPS保温板施工影响:A.水泥砂浆找平层平整度误差太大及施工时处理不当等,发生保温板拼缝太多、太大,而且无填堵措施,形成大量热桥。B.局部节点无法处理已形成热桥,如门窗口老虎窗、腰线造型等部位无法用保温板施工保温层,而用水泥砂浆等应付处理,形成热桥。C.使用劣质保温板,导热系数与设计计算采用数据差距太大,保温层厚度相同时,保温效果相差很大,未满足节能标准。D.保温层施工后的其他施工破坏保温层未处理,形成局部热桥。E.保温层因各种因素而长期渗水浸润,特别是秋末冬初雨后结冻,使保温层严重失效,发生热桥效应。 五、治理方案

解决这类问题只能从墙体保温与防水入手:首先把墙体的渗漏、龟裂点找到。

1.外墙采用美国永凝公司RMO永凝液与水泥配比,制成糊状用腻子刀灌缝刮平(也可以用刷子溜缝同样适用于面砖墙体),喷或刷TS或CTS永凝液,产品机能及特性附后。

2.室内墙体处理首先将涂饰面刮掉,喷或刷DPS两遍,然后再用AQT防水涂料涂饰,产品机能及特性附后。

温室气体形成的原因第3篇

关键词:非二氧化碳 温室气体排放 空气污染

中图分类号:P467 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(c)-0131-02

当今环境问题中的全球变暖和臭氧层损耗导致地球表面紫外线辐射大大增强已经引起了国际学术界的广泛关注,当人们谈及温室气体时,很多人首先会想到二氧化碳,是的,全球变暖的原因之一是CO2气体的浓度不断增加,但是全球温室气体排放实际上有相当一部分是其他气体,例如CH4(甲烷)和N2O(一氧化二氮)。在全世界,CH4和N2O占温室气体总排放量的比例估计分别为14%和9%。

1997年签署的《京都议定书》中规定了除了CO2外的其他五种温室气体,即甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。CH4和N2O在大自然界中本来就存在,但是由于人类活动而增加了它们的含量,含氟气体则完全是人类活动的产物,主要来源于制冷剂和含氟气体在工业中的应用的释放。(见图1)

长期以来,非二氧化碳温室气体(除甲烷外)的排放多与能源消费有直接关系,是工业化、城市化和农业现代化的结果,因此在气候变化的总体战略中需要加入控制这些气体的排放。根据EPA(美国环境保护局)的数据,2010年中国排放的非二氧化碳温室气体占全球该类气体的比重最高(13.6%),其次是美国(9.84%),然后是印度(8.59%)、巴西(6.12%)、俄罗斯(5.54%)。非CO2温室气体的存续时间长、全球增暖潜势大,对地球环境的负面影响较大,中国面临的国际减排压力与日俱增,导致国内环境条件恶化,对经济社会的健康发展造成不利影未响。

1 中国非二氧化碳温室气体排放现状

中国在上个世纪的重化工发展阶段中,非二氧化碳温室气体无论是从排放总量角度,还是从排放增速而言都在迅猛增加,从而跃居世界第一,并远高于其他国家。下表列出了各种温室气体的全球变暖潜能值(GWP)在大气中相对二氧化碳影响的时间。(见表1)

1.1 甲烷的排放现状

甲烷(CH4)是仅次于二氧化碳的第二大影响气候的温室气体。在过去的150年间,大气中甲烷的浓度增为原来的三倍。生物界中甲烷是由于微生物在厌氧条件下,利用氢还原二氧化碳及利用醋酸盐发酵产生了甲烷,同时自身厌氧分解有机物。目前大气中甲烷浓度的增加主要来源于生物过程的排放,如湿地和稻田、垃圾场、污水处理厂,以及反刍动物和白蚁的消化系统,产生的甲烷占全世界每年排放的6亿吨甲烷的三分之二。

普朗克研究所的科学家发现,即使在完全正常、氧气充足的环境里,植物自身也会产生甲烷并排放到大气中。据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,甲烷也来源于植物和落叶,而且随着温度和日照的增强甲烷的生成量也逐渐增加。另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10~100倍。他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%~30%。

1.2 一氧化二氮的排放现状

一氧化二氮(N2O)在大气中的存留时间长,并可输送到平流层。进入大气平流层中的N2O发生了光化学分解,作为臭氧消耗的主要自然催化剂,导致了臭氧层的损耗。虽然N2O的含量仅约二氧化碳的9%,但其单分子增温潜势却是二氧化碳的310倍,对全球气候的增温效应在未来将越来越显著,N2O浓度的增加,已引起科学家的极大关注。

N2O的增加主要自然源包括海洋、森林和草地土壤,主要是土壤中的微生物通过硝化作用将铵盐转化为硝酸盐和反硝化作用将硝酸盐还原成氮气(N2)或氧化氮(N2O);人为源主要是农业氮肥过度使用,部分氮肥被庄稼所吸收,剩余相当部分的氮素肥料在土壤中的反硝化细菌的作用下变为一氧化二氮释放到空气中,造成了污染。工业源包括硝酸生产过程、己二酸生产过程和己内酰胺生产过程,目前,硝酸生产过程是大气中N2O的重要来源,也是化学工业过程中N2O排放的主要来源。

1.3 含氟气体的排放现状

《京都议定书》界定的六种温室气体中含氟气体包括氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。

1988年,《Nature》首次发表了英国南极考察队关于南极臭氧空洞的报道,我国青藏高原上空也发现了臭氧低值中心。氟利昂在制冷方面有着很大的优势,但当氟利昂进入平流层后受到紫外线辐射发生光解,产生氯原子,这些氯原子迅速与臭氧反应,将其还原为氧,从而加快臭氧的破坏速率,导致紫外线过强,致暖作用明显,因此逐步被淘汰。由于以前产生的大量的废旧冰箱空调,原来密封的氯氟烃(CFCs)释放到空气中,加上氯氟烃的存续时间长,使得平流层臭氧层在短时间内难以得到完全修复。

氢氟烃(HFCs),虽然其ODP(消耗臭氧潜能值)为零,但在大气中停留时间较长,GWP较高,大量使用会引起全球气候变暖。HFC-134a分子中含有CF3基团,在大气中解离后易与OH自由基或臭氧反应形成对生态系统危害严重的三氟乙酸。

虽然六氟化硫(SF6)本身对人体无毒、无害,但它却是一种温室效应气体,其单分子的温室效应是二氧化碳的2.2万倍,根据IPCC提出的诸多温室气体的GWP指标,六氟化硫的GWP值最大,500年的GWP值为32600,且由于六氟化硫高度的化学稳定性,其在大气中存留时间可长达3200年。

由于氟化气体主要是在工业加工过程中排放的,而随着我国汽车工业、新能源工业的兴起,在制造工艺中使用了越来越多的氟化气体,因此,如何有效控制氟化气体排放,减少其逃逸和泄漏,无害化处理末端气体,成为未来我国非二氧化碳温室气体减排的重中之重。

2 对策

2.1 建立相应的政策法规

目前,我国还没有建立起有关于温室气体的排放统计制度,在现有的统计标准下还存在很多问题,譬如温室气体种类不明确、覆盖面不全、地域差异等等。为了推进研究工作,我们应建立起统一、科学、规范的统计方法制度,采用合理的数据模型,进行不同区域的划分,进行数据测算等等,建立起完整的一套体系。收集到的温室气体报告可以帮助决策者制定政策、帮助企业改善现排放状况,可以使各个地区根据当地的情况合理制定政策法规。

2.2 发挥森林的碳汇能力

根据联合国环境规划署《持续林业:投资我们共同的未来》中揭示,森林每年能够固定碳率达1.1~1.6 Gt。有资料显示,2008年森林碳汇抵消了8.86亿吨的二氧化碳当量温室气体排放,相当于2008年美国温室气体排放量的13%(EPA,2010)。因此在保证我国18亿亩耕地红线的条件下,在对天然林、湿地、草原保护的同时,要坚持推进退耕还林(草)工程,充分发挥和提高森林、湿地等资源的碳汇能力。

2.3 调整农业结构

联合国粮农组织指出,耕地释放的温室气体超过人为温室气体排放总量的30%。传统的深耕细作农业,严重破坏了土壤层对有机碳的固定,导致土壤中的有机碳以二氧化碳形式释放到大气中。因此,国内可以通过减少耕地面积或采取免耕的方法来实现控制碳的排放。而且我国可以发展精准农业,实验表明,通过对农场进行精准农业技术试验,使用了GPS指导施肥的作物产量比传统施肥提高30%,同时减少了化肥的使用量,提高了化肥利用率,减小了对环境的污染。目前,这项技术已经延伸到精量播种,精准灌溉技术等相关领域。

2.4 集中发展畜牧业

目前,畜牧业排放的温室气体约占农业的43.9%,主要来源于反刍动物肠道消化、畜牧草场、动物粪尿垃圾,IPCC(2000)认为反刍动物以甲烷的形式损失的能量约占采食总能量的2%~15%。因此提高饲料转化率,降低动物个体甲烷排放量是减少温室气体的重要手段之一。同时应鼓励和支持规模化畜禽养殖场和养殖小区的建设,转变传统的散养方式,采用舍饲、规模养殖方式,积极引导大型生猪、牛、羊养殖场利用动物粪便生产沼气,发展畜牧业沼气生产。

3 结语

每年6月5日是“世界环境日”,1989年的主题是“警惕,全球要变暖”,1991年的主题是“气候变化―需要全球合作”。气候的变化确实已经成为了限制人类生存和发展的重要因素,受到了各国政府的关注。

尽管这些“非二氧化碳”气体在19世纪以来的全球变暖过程中单独所起的作用较小,但它们的综合影响却是相当巨大的。甲烷、一氧化二氮和含氟气体所产生的净暖化效应大约是二氧化碳暖化效应的2/3,再加上空气污染形成烟雾带来的升温,非二氧化碳气体的暖化效应大体上与二氧化碳相当。

温室气体形成的原因第4篇

关键词:煤化工;低温干馏;半焦;影响因素

引言:

目前,化学工业中石油化工发展比较快,占据主导地位,煤化工的工业生产所占比重不大。因为目前石油还供过于求,价格低廉,但石油储量有限,总有一天要枯竭,按目前耗用速度,石油使用年限估计为几十年,而且那些开采容易,生产费用低的油田均已发现并在开采。在以后的年代里,石油的开采将逐渐转移到条件艰难的地方,开采费用也将大大提高,因而迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油,于是人们开始重视了煤化工。

1.煤化学工业的简介

煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、炼制人造石油工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等[1]。

2.煤的低温干馏

煤在隔热空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,成为煤干馏。按加热终温的不同,可分为三种:低温干馏、高温干馏、中温干馏。煤低温干馏过程仅是一个加热工过程,常压生产,不用加氢,不用氧气即可制的煤气和焦油,实现了煤的部分气化和液化。低温干馏的气化或液化工艺过程简单,加工条件温和,投资少,生产成本底,煤低温干馏生产在经济上也是有竞争能力的。褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低价煤,适于低温干馏加工。褐煤半焦反应性好,适于作还原反应的煤料。半焦含硫比原煤低,低硫半焦燃料有利于环境保护。低阶煤无粘结性,有利于在移动床或流化床干馏炉中处理。最佳热解温度均随煤阶降低而降低,低阶煤开始热解温度低[2]。

2.1低温干馏产品

煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。一般焦油产率为6-25%;半焦产率为50-70%;煤气产率为80-200m3/t。

2.2 半焦

低温干馏半焦的空隙率为30-50%,反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。原料煤的煤化度越低,半焦的反应能力和比电阻越高。半焦强度一般不高,低于高温焦炭。半焦可用于电炉冶炼和化学反应等过程,这些用途对于燃料机械强度要求不高,半焦的快度和强度可以满足要求。半焦块度与原料煤的快度、强度和热稳定性有关,也与低温干馏炉的结构、加热速度以及温度梯度有关。一般移动床干馏炉用原料煤块度为20-80mm。

低温干馏半焦应用较广,其中一部分用作优质的民用和动力用燃料,因为半焦燃烧时无烟,加热时不形成焦油,而多数煤受热时有焦油生成,表现燃烧时冒黄烟。此外,半焦反应性好,燃烧的热效率高于煤。民用半焦应当有一定块度,并且应当均匀。气化用半焦用于移动床气化炉时,也要求有一定的块度[1-2]。

2.3 干馏产品的影响因素

低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区地停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。煤加热温度场地均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。

第一个影响方面是原料煤。不同种类褐煤低温干馏的焦油产率差别较大,可变动于4.5-23%。烟煤低温焦油产率与煤的结构有关,气值介于0.5-20%,由气煤到瘦煤,随着变质程度增高焦油产率下降。其中肥煤例外,当加热到600度时,它生成的焦油量等于或高于气煤的。腐泥煤低温干馏焦油产率一般较高。原料煤对低温干馏焦油的组成影响显著,因原料煤的性质不同,所产的低温焦油组成有较大差异;第二影响因素是加热终温。煤干馏终温是产品产率和组成的重要影响因素,也是区别干馏类型的标志。随着温度升高,使得具有较高活化能的热解反应有可能进行,与此同时生成了多环芳烃产物,具有较高的热稳定性。不同煤类开始热解的温度不同,煤化度地煤的开始热解温度也低。煤的块度对热解产物有很大影响,一般煤块的块度增加,焦油产率降低。因为煤的导热系数小,煤块内外温差大,外高于内,快内热解形成的挥发物由内向外导出时经过较高温度的表面层,在此一次焦油发生二次热解,组成发生变化,生成气态和固态产物。此外,挥发物由煤块内部向外部析出时受到阻力作用,在高于生成温度的区间停留也加深了二次热解的程度;第三个影响因素。煤低温干馏的加热速度和供热条件对产品产率和组成有影响。提高煤的加热速度能降低半焦产率,增加焦油产率,煤气产率稍有减少。加热速度慢时,煤质在低温区间受热时间长,热解反应的选择性较强,初期热解使煤分子中较弱的键断开,发生了平行的和顺序的热缩聚反应,形成了热稳定性好的结构,自高温阶段分解少,而在快速加热时,相应的结构分解,所以慢速加热时固体残渣产率高;第四个影响因素是压力。压力对煤的低温干馏有影响。一般,压力增大焦油产率减少,半焦和气态产物产率增加。压力增加不仅半焦产率增多,而且其强度也提高,原因是挥发物析出困难使液相产物之间作用加强,发展了热缩聚反应[2]。

2.4 低温干馏主要炉型

干馏炉是低温干馏生产工艺中重要组成设备,他应保证过程效率高,操作方便可靠。其中主要要求干馏物料加热均匀,干馏过程易控制,可用的原料类别宽,原料煤粒尺度范围大,到出的挥发物二次热解作用较小等。干馏炉的供热方式可分为外热式和内热式。外热式炉供给煤料是由炉墙外部传入的。煤料装在干馏室内,热量通过炉墙导入,炉墙外部燃烧加热。一般外式干馏炉的煤气燃烧和加热是在燃烧室内进行的,燃烧室由火道构成,燃烧室位于干馏室之间,供入煤气和空气于火道中燃烧。由于干馏室和燃烧室不相通,干馏挥发物与燃烧烟气不想混合,保证了挥发产物不被稀释。但是外热式供热方式带来了严重缺点,由于导热系数小,煤料加热不均匀,导致半焦质量不均匀。内热式炉借助热载体吧热量传给煤料,气体热载体直接进入干馏室,穿过块粒状干馏料层,吧热量传给料层。气体热载体一般是燃料煤气燃烧的烟气,热载体也可以是固体,近年来,内热式方法得到广泛利用。

结束语:

煤化工的发展始于18世纪后半叶,19世纪形成了完整的煤化学工业体系。进入20世纪,许多有机化学品多以煤为原料生产,煤化学工业成为工业的重要组成部分。

参考文献:

温室气体形成的原因第5篇

关键词:地下室; 墙体裂缝; 防治措施

中图分类号:TV543文献标识码: A

1.地下室墙体裂缝主要特征及一般规律

1.1 绝大多数裂缝为竖向通长裂缝,多数为贯穿性裂缝,中间宽两端窄。

1.2 绝大多数裂缝宽度小于0.3mm。

1.3 墙长中部附近裂缝较两端附近裂缝多。

1.4 裂缝出现时间差不多在拆模后不久,且拆模早开裂多。

1.5 气温骤降,暴露时间长的开裂多。

1.6 水平构造筋配筋率小、间距大的开裂多。

1.7 强度等级高的混凝土比强度等级低的混凝土开裂多。

1.8 泵送商品混凝土比现场搅拌半干硬性混凝土开裂多。

2.地下室墙体裂缝原因分析

裂缝产生的原因主要是变形作用,如收缩变形、温度变形、基础不均匀沉降变形等多因素,此类裂缝几乎占全部裂缝的80%以上。

2.1 收缩变形

混凝土在空气中硬化时,其体积将在较长时间内不断缩小,这种收缩由混凝土在凝结硬化过程中的化学反应产生的“凝缩”和混凝土自由水分的蒸发所产生的“干缩”两部分组成,混凝土的收缩早期发展较快,以后逐渐变慢,一般在最初毕年内收缩最大,可以完成全部收缩量的80~95%。各龄期混凝土的收缩变形值εy(t) 随许多条件和因素的差异而变化,一般可按下式计算:

εy(t)= εy(1-e-0.1t)×M1×M2×M3…×Mn

式中εy――标准状态下的最终收缩值(即极限收缩值),取3.24x10-4

t――混凝土浇筑后至计算时的天数

M1、M2、M3…Mn――考虑各种非标准条件的修正系数

2.2温度变形

混凝土具有热胀冷缩的性质,其温度线膨胀系数一般为αc=1×10-5/℃,由温度变化引起混凝土产生温差变形,包括混凝土内外温差、昼夜温差、日照下混凝土阴阳面的温差、拆模过早及气候突变等因素引起的温差。

2.2.1内外温差变形除大体积混凝土外,早期水泥水化温升问题并未普遍引起重视,实际上混凝土地下室墙体也存在早期水泥水化温升,其温升一般为150C至25℃,对于气温较高的南方地区,温升可达25℃以上。当墙体模板拆除后,混凝土迅速降温,尤其是表面降温最大,混凝土发生了收缩,并产生了内外温差应力。由于混凝土早期强度低,当内外温差应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土墙体表面出现裂缝。

2.2.2昼夜温差和墙体阴阳面温差变形由于昼夜温度的差异以及墙体阴(背光面)阳(朝光面)面温度的不同,引起墙体产生随温度变化的胀缩变形,特别是墙体阳面夜间降温幅度较大,相应地收缩变形也较大。

2.2.3气候突变引起的温度变形炎热的夏季,暴雨频繁,高温下的混凝土墙体受雨淋后温度骤降,在较短的时间内形成较大的温度应力,结构物没有足够的时间调整应力分布,极易形成广泛性裂缝。

2.3约束变形

地下室基础一般为板筏式钢筋混凝土基础,底板较厚,对地下室墙的约束力很大,其水平约束系数CX一般取1.5N/mm3,有资料显示,高层建筑混凝土大底板对长墙的约束系数CX比地基对混凝土大底板的约束系数CX大100倍。由于约束作用,地下室墙不能自由收缩,致使混凝土墙产生较大的约束应力,当约束应力(温度收缩应力)超过该龄期混凝土的抗拉强度时,混凝土开裂。混凝土各降温阶段的综合最大温度收缩应力可按下式计算:

式中σ(t)一各龄期混凝土的温度应力

α一混凝土线膨胀系数

v一泊松比

Ei(t)一各龄期混凝土的弹性模量

Ti(t)一各龄期综合温差

S i(t)一各龄期混凝土松弛系数

Cosh一双曲余弦函数

β一约束状态影响系数

计算时先将混凝土的收缩变形换成当量温差:

Ty(t)=εy(t)/α

2.4设计问题

《混凝土结构设计规范》(GBn0―89)中规定:现浇钢筋混凝土地下室墙伸缩缝最大间距为20m(露天)~30m(室内或土中),但实际工程中地下室墙长绝大部分均超过此规定且墙体的水平筋仍按构造配置,这是墙体较易开裂的又一原因。

2.5强度高的混凝土收缩大

强度高的混凝土与强度低的混凝土比较,其化学收缩和干燥收缩小些,但塑性收缩大些,而温度收缩和自生收缩更大些,若混凝土变形受到约束,更容易产生裂缝。

2.6泵送混凝土收缩大

由于流动性及和易性的要求,预拌泵送混凝土与现场搅拌的混凝土相比,坍落度大,水泥用量多,水灰比大,砂率增多,骨料粒径减小,混凝土收缩率较大,容易开裂。

2.7地下室墙暴露时间较长

薄而长的地下室墙对温度、湿度变化较敏感,实际施工中很难做到地下室墙完成后立即回填土方和完成地下室顶板,常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。

2.8原材料和施工质量差

混凝土原材料质量不良、使用过期的膨胀剂,施工配合比不当、坍落控制不好、施工过程中任意加水、混凝土震捣不密实、混凝土养护不良等因素,均会造成混凝土收缩加大而产生裂缝。

2.9由于各种原因引起的建筑物基础不均匀沉降,使地下室墙体受拉而产生裂缝。

3.预防混凝土地下室墙体裂缝的主要措施

3.1设计方面

3.1.1混凝土墙体的长度愈长受温度收缩变形影响愈大,产生裂缝的可能性就愈多,在条件许可的情况下,尽量缩短伸缩缝的间距,不要超过《混凝土结构设计规范》(GBJl0―89)中的规定。

3.1.2从整体性、防水性、抗震性等方面考虑,设置后浇带代替永久性变形缝以减小混凝土墙的收缩应力是比较理想的。后浇带填充封闭时间不宜过短,以能将总降温及收缩变形进行一半以上的时间为佳,最短不少于45d。

3.1.3适当增加水平构造钢筋的配筋率,采用小直径(12mm)钢筋,缩小水平钢筋的间距(@100~150mm),可提高钢筋混凝土的极限拉伸能力,并尽可能减小水平钢筋的保护层厚度。

3.1.4采用补偿收缩混凝土。利用它可减小钢筋混凝土的干缩和水化热产生的冷缩,控制有害裂缝的出现。膨胀剂掺量的依据是必须达到补偿收缩混凝土性能的技术指标:14d水中养护的限制膨胀率大于0.015%,28d干空收缩率小于0.03%,28d抗压强度大于25.0MPa。同时要考虑水泥品种、水泥用量、水灰比和外加剂等的影响,通过实验,确定合理掺量。膨胀剂多掺对强度不利,少掺则难达到补偿收缩的抗裂防渗效果。

3.1 .5尽量采用中低强度等(C25~C35)的混凝土。

3.2施工方面

3.2 .1加强现场搅拌混凝土的制作管理,严格控制水灰比和坍落度,严禁操作人员随意加水,注意搅拌的均匀性。

3.2 .2采用预搅拌混凝土的,施工单位在混凝土浇・筑前,应根据气候条件和工程的特点,向搅拌站提出混凝土的具体性能要求,特别对坍落度要严加控制。

3.2 .3运输及浇筑过程中,要防止混凝土发生离析,振捣要均匀密实以免混凝土墙体出现薄弱部位而产生裂缝。

3.2 .4改善和减小约束。尽量缩短与墙下基础和混凝土地下室底板的施工间隔时间,宜控制在7~14d内,以减小底板对墙体的约束;在胎模面上做隔离层,减小水平约束力。

3.2 .5加强新浇混凝土的养护。混凝土的养护对控制墙体裂缝的产生十分重要,养护的方法有潮湿养护、养护剂涂层、自动给水养护、防风等多种多样。养护时保湿和保温应兼顾,要综合考虑水化热温升、气候条件、模板等因素,选择合适的方法,潮湿养护的时间越长越好。

3.2 .6土是最佳的养护介质,地下室墙施工完毕以后应尽快回填。

3.2 .7在气温变化剧烈的季节以及冬季,不宜使用钢模板,使用木模板要充分湿润,以利保湿和散热,拆模时间不宜过早。

3.3材料方面

3.3 .1水泥:宜用水化热较低、收缩率不大、细度不过细的水泥,不要轻易使用早强水泥。

3.3 .2砂、石:砂石的含泥量对于混凝土的抗拉强度与收缩影响很大,应严格控制,砂石骨料的粒径应当尽可能大一些且级配良好,以达到减少收缩的目的。

3.3 .3为降低用水量,保证泵送混凝土的流动性,应选择对收缩变形有利的减水剂,冬季和中低强度等级的混凝土可选用普通型减水剂,夏季宜选用缓凝型减水剂。

3.3 .4掺用粉煤灰代替一部分水泥(水泥重量的15%~20%),可增加?昆凝土的密实度,延缓水化热峰值的出现,降低温度峰值,减少收缩变形。

3.4环境方面

混凝土墙体的裂缝与环境条件有很大的关系,施工过程中应注意气温和湿度的变化,采取有效措施控制高温、低温冲击和剧烈干燥冲击,此时,应力状态接近弹性应力状态,混凝土应力松弛效应无法发挥出来,特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍需保护,不宜长期。注意天气预报,避免在雨中浇筑混凝土,否则将改变水灰比。

4工程实例

金坛金谷华城地下室,本工程位于金坛北环路东侧,建筑面积7259m2,采用桩基础,底板厚度350,顶板250,砼c30,p6 。墙板钢筋设计@150,转角有柱加强。混凝土采用商品混凝土,控制水灰比0.55,坍落度控制在14,砼内添加聚丙烯纤维,掺量0.9kg/m3。混凝土浇捣后用塑料薄膜覆盖养护两周。混凝土施工时,纵横设置后浇带,将底板分为6块施工;在混凝土早期中,墙面顶板裂缝较少。但在工程顶板回填土施工时,有车辆在上面走动,使地下室顶板产生平行裂缝。

5.地下室混凝土裂缝的处理方法

目前常用地下室混凝土裂缝的处理方法有以下几种,使用时要根据裂缝的具体情况采用合适的方法,也可以两种方法同时使用。

5.1表面涂抹法

对于微小的裂缝,可采用这种方法。常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。施工时应先清理混凝土表面的浮浆、杂物,使表面坚实、清洁,有的材料还要求混凝土表面干燥。涂刷时应分多层用毛刷反复涂抹,至涂层达到lmm以上。

5.2填充法

对于较大的裂缝,可采用这种方法。施工时可用风镐、钢钎或切割圆盘将裂缝扩大成V形或梯形槽,清洗干净后分层压抹环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏、高分子密封材料或其他成品堵漏剂等材料封闭裂缝。当修补的裂缝有结构强度要求时,最好用环氧砂浆填充。

5.3灌浆法

温室气体形成的原因第6篇

【关键词】大型水工建筑物,结露,除湿

中图分类号:TU113.5+49 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

大型水工建筑物的选址也是一个值得我们去探索的事,由于大量使用地下水会使地下水位下降,从而引起地面土质变得松散导致地面下沉,因此,我们在大型水工建筑物的选址上应该选择在水资源丰富的水库旁边。而且,对于地面上水资源的处理通常采取一些比较严格的处理工艺过程。由于温度的影响,我国南北方的大型水工建筑物的建设形式也有不同,南方的大型水工建筑物建设比较简单,一般建在室外就行了,然而在北方就没有那么的简单了,在冬季由于气温比较低,所以就建在有盖的建筑物内,但是到了夏季的时候,由于室外的温度太高,热气进入室内与水道管接触就会发生液化现象,形成结露的现象,并且小液珠弥漫到空气中,使室内结露,粘附到大型水工建筑物的设施表面,使其发生霉变的现象,导致管道发生腐蚀,从而产生一些隐藏的安全隐患。

二、大型水工建筑物室内湿负荷的确定

在大型水工建筑物的室内的湿度负荷量主要由通风换气带来的湿量,地面散湿带来的湿量,水池壁和管道壁产生的湿量等组成。

1.大型水工建筑物的室内温度湿度设计参数

为了保证大型水工建筑物内的设备使用达到正常的使用寿命,我们必须要根据一系列的参数进行设计,解决大型建筑物结露问题。参数取值可如下,大型水工建筑物室内水的温度取在八摄氏度到十二摄氏度之间,将室内的结露温度点控制在十五摄氏度,因此,夏季水池面的温度应最好高于十五摄氏度。根据普通的室内空调参数来看,室内的温度我们定在二十二摄氏度为最好的温度,应根据相对应的结露点而把相对湿度定为百分之五十左右。初始值则采用大型水工建筑物所在的城市的温度最高月的平均结露点进行取值。

2.由大型水工建筑物厂房内设计湿度负荷量确定通风量,解决其结露问题

我们可以根据室内参数计算出不同条件下大型水工建筑物内的湿度负荷量。由于它是由湿负荷和散湿量这两部分组成,这之中的湿负荷则是由通风换气、门窗渗透得来的,散湿量则是由水面、池壁和管壁三者得来的。因此,我们可以根据此计算结果确定厂房内所需要的通风量,从而采取通风除湿措施解决大型水工建筑物的结露问题。

三、设计方案和设备的选定

大型水工建筑物的水处理过程中,室内环境会受到结露现象的影响,由于室内的水较室内空气的温度较低,因此,可以在室内水面与室内空气两者之间进行热量的交换,室内空气中的热量被室内水所吸收,室内水还会由于蒸发的原因进入室内空气,从而产生雾气存在于室内并且不会散去,并且在设施表面形成结露,这会使正常的生产过程遭到严重的影响。由于湿气的影响,在设施表面形成结露使生产设备遭到腐蚀,从而使生产受影响,因此我们就要想尽一切办法进行室内除湿,解决大型水工建筑物结露的现象。通常情况下我们采用的除湿消除结露的办法主要有通风除湿除结露、冷却除湿除结露、液体除湿机除湿除结露、转轮除湿机除湿除结露和吸湿剂除湿除结露等除湿除结露的方法。

1.采用通风除湿的方法进行除湿,解决大型水工建筑物室内结露的问题

大型水工建筑物室内与室外的空气参数不同,当两者之间有一定的差别时,就必须采取必要的措施使室内的空气湿度保持一定的湿度,从而保证不影响正常的生产,我们采用的最常用的室内除湿,解决大型水工建筑物的方法是采用通风除湿的方法。

大型水工建筑物室内的水面、管道壁等表面即使已经开始有结露的现象,但是大型水工建筑物室内的温度较水面和管道壁表面的温度还是比较高的,而且室内空气中水蒸气含量还远远地没有达到饱和的程度,所以,我们可以采取大型水工建筑物室内外空气的流通的办法,使水面或者是管道壁表面的温度低于室内空气的温度,而使结露的问题遭到解决。我们可以采取通风的措施,使大型水工建筑物的室内外空气进行交换,从而提高室内的空气质量,降低室内空气的温度和湿度,从而解决大型水工建筑物结露的问题。把通风技术应用于大型水工建筑物的大面积的综合水池,不仅可以解决结露问题还能降低耗能降低生产成本。

2.采用除湿设备进行室内除湿,解决大型水工建筑物结露的问题

不同的除湿设备都有着自己的除湿原理,并且各有各的特色,整体上来说,现在除湿设备的工作原理主要有冷冻除、湿和化学除湿两大类。根据除湿原理,我们常用的除湿机主要有冷冻除湿机、液体除湿机、转轮除湿机,利用它们解决大型水工建筑物内的结露问题。

(一)冷冻除湿机主要是利用先降温在升温的办法进行大型水工建筑物室内的除湿,先把室内的水蒸气凝结成小水珠,从而使室内的湿度达到合适的程度,当室内的湿度低于标准时,她就再利用制冷系统的冷凝热把小水珠变成水蒸气,增加空气的湿度,从而保证室内空气湿度质量,达到解决大型水工建筑物的结露问题的要求。

(二)液体除湿机主要是以湿度处理为主要的处理措施,铺助的带有温度处理,把空气处理到最适合人们所处环境的区间,在这个过程中是由同一个设备同时对湿度、温度进行处理来解决大型水工建筑物的结露问题的。

(三)转轮除湿机的除湿过程分为两步,而且这两步还是由不同的装置来完成的,它首先把空气中的水汽进行吸收,使大型水工建筑物空气中的湿度降低,从而实现除湿的目标,但是这个装置有一个缺点,这个装置需要装一个冷却装置对转轮除湿机处理过的高温空气进行冷却,这就又导致了一些列的能耗问题。

转轮除湿机可以在比较大的综合厂房中得到广泛的应用,但是因为需要投资较大,并且还产生二次热源,还受到其他一些条件的限制,所以。我们可以采用投资少,占空间少,效率高的冷却除湿机来解决大型水工建筑物的结露问题。

四、结束语

在我们长期大量的调查过程中,大量的事实都表明了上述的措施不论是在高温环境中,还是低温环境中,都是十分地可靠的,都是十分地成功的。根据不同的温度特点,不同的厂区位置,可以选用不同的除湿方案,从而使大型水工建筑物的结露问题得到解决。虽然,我们的措施是可行的,但是我们还必须永不停歇地进行探讨,进行研究,进行试验,寻求更加好的除湿方案,使我们以后在解决大型水工建筑物结露问题的过程中表现的更加的高效、有力度。

参考文献:

温室气体形成的原因第7篇

关键词:生态住宅;室内微环境;建筑设计

引 言

生态绿色住宅是以最大限度利用自然生态资源为目的,既不破坏生态平衡,又能体现“健康舒适、节能环保”的生活主题。绿色生态的建筑住宅具有节能、节水、减少环境污染的优势,能够缓解当今日益严峻的能源危机和环境污染等问题,完全符合当代人们对于健康舒适、无废无污、和谐生态、开放性居住环境的要求。生态住宅的设计很大程度上体现在室内微环境的建筑设计,也就是风环境、空气环境、热环境、光环境以及声环境方面的科学合理设计[1]。本文立足于生态住宅设计原则,阐述生态住宅室内微环境设计的控制技巧,为建设节能、环保、生态型住宅提供必要的参考意见。

1 生态住宅微环境建筑设计原则

(1)生态平衡原则。以科学发展观为建筑理念,以住宅小区为建筑设计平台,立足于当地的地形、地质、气候特征和自然水循环系统,优化生态结构,遵循自然规律,有目的性性保护自然生态系统,切实维护社区与自然生态环境的和谐共生,创建人与自然和谐相处的的绿色生态小区环境[2]。

(2)节能减排原则。生态住宅小区坚持节能减排的原则,体现在用水、用电、用地的方面,尽量降低能源材料的消耗。在居民用水设计时尽量采用节水装置,江水资源的可再生使用,优化水循环系统。在小区的电气系统设计时,尽量以节能减排设计为主,提高墙体结构的保温、隔热性能。小区土地使用需合理考虑小区的建筑物密度与绿地面积。

(3)科学合理性原则。科学合理性是指小区的周边环境、建筑环境以及室内微环境需满足人们衣食住行活动的要求,确保建筑物的室内室外环境达到健康舒适的水平。

2 生态住宅微环境建筑设计控制

(1)室内风环境设计。室内风环境设计以自然通风设计为主,自然风作为来自于大自然的一种天然风,能提供新鲜空气,改善空气质量,生理降温,有效释放建筑物存储的热量,会让人感觉到凉爽舒适、心情舒畅。倘若在城市房屋室内设计中引入自然风形式,可以成功拉近人与自然的关系,提高人们的生活质量,减少能源消耗,从而降低环境污染,是构建资源节约型、环境良好型城市房屋建筑设计的有效途径。自然通风设计需要注意以下三点:一是选择适当的建筑物朝向;二是合理设置建筑物间距;三是科学规划室内建筑设计平面和立面布局。以江西省南昌市为例,南昌处于亚热带季风气候地区,夏季主导风向为东南风,西北风为冬季主导风向,东南方向的光照时间长、太阳辐射多,因此南昌市的建筑物的主立面绝大部分朝向东南方,这样的设计有助于最大限度地利用自然风,起到调节室内通风状况的效果。此外为了改善室内空气品质,可以在室内的厨房、卫生间安装排气道、排风扇,设置燃气报警系统,一旦燃气泄露,报警系统自动发出信号,并切断燃气管道和电力系统,开启排气装置将燃气排除室内。

(2)室内热环境设计。室内热环境是指人体对室内环境温度的冷热调整和感受,人体对热环境的温度承受能力是有限的,一直以来人们可以通过衣着、采暖、制冷等方式来调节温度给人体带来的负荷。室内热环境设计包括最佳温热条件控制、采暖设计、制冷设计三个方面。最佳温热条件控制包含气温、湿度、辐射以及气流,在室内最佳温热条件控制时,应该结合当地的温度气候条件,采取必要的措施进行合理控制。比如冬季室内寒冷干燥,是流感病毒的高发期,采暖设计是必不可少的,适当运用空气加湿器,增加室内湿度,有助于人体健康。夏天,全国各地都处于高温闷热天气,因此空调制冷系统设计是必不可少的。但是必须考虑室内的最佳温热条件、人所能够承受的温度以及节能减排等方面的原因,根据国家制冷相关规定,室内外温差控制在5℃之内,办公室空调温度24℃为最佳标准。

(3)室内光环境设计。人的世界缺少不了光线,光线存在在人的生活中的每个角落。而建筑室内设计中合理利用光线,科学地进行采光和照明设计,可以为人们创建一个生态健康舒适的居光环境[3]。室内光环境设计包括日照条件、天然采光以及人工照明。太阳光照分为阳光和太阳辐射,阳光提供照明。而太阳辐射具有杀菌消毒的功效,二者形成人体自身健康和日常生活的重要组成部分。室内日照设计需要将当地的日照时间、日照方位以及建筑物的间距进行详细的计算,同时考虑到建筑物的阴影对日照的影响,此外室内日照面积的大小也是日照设计要考虑的因素。天然采光对人的视力和健康有利,为人们提供室外的天气状况以及空间定时、定向等动态信息。室内微环境的天然采光设计,要充分利用阳光的直射、反射以及透射的作用,尽量使室内光线充足,给人以明亮、舒适的光环境。人工照明主要是针对夜晚设计的室内光环境,主要采用的是人造光源和人造灯具。以南昌市青山湖区恒茂湖滨小区为例,根据南昌的总体地理位置和气候特点,该小区的建筑群朝向东南方位,建筑物间距适当,其投射阴影不会挡住后排建筑,日照和采光条件非常好。夜晚室内的照明系统设计选择LED光源,体现节能减排理念。

(4)室内声环境设计。对于一般的办公室、住宅的室内声环境的质量往往容易被人们所忽视,但是恶劣的室内声环境不但会严重影响人们的生活质量,还有可能影响人体的心情和健康。环境噪声是室内声环境差的罪魁祸首,而如何改善室内声环境是建筑设计师所要解决的问题。提高室内声环境质量的重担落到建筑师、室内设计师以及声学工程师等相关设计人员的身上,必须要求他们要齐心协力,紧密合作,才能将这一工作完成好。建筑师在对建筑规划时就应该谨慎选址,室内设计师首先要考察室内噪音的来源和传播途径,适当采取隔音措施。而健康舒适的室内声环境还需社会各界人们的自觉维护和保持,遵守社会道德,维护居住环境的安静、和谐。

3 结束语

“绿色生态,节能减排,健康舒适”的住宅已经成为当代居民房屋建筑的主旋律,生态性住宅强调以有效利用自然生态资源为目的,以保持人与自然的和谐相处和维护生态平衡理念。生态住宅的建筑设计重在对室内微环境的设计上,作为新时代的建筑设计者,在室内微环境的设计过程中,尽量采用自然通风,保持室内空气清新,光热资源合理适当,维持室内安静舒适,这样才能构建一个人人乐于居住的愉快生活环境。

参考文献

[1]杨雪玲,司应哲.绿色生态住宅室内环境设计的可控性[J].国外建材科技2014,25(1):93~96.

温室气体形成的原因第8篇

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)