王　坤（金元證券股份有限公司,廣東　深圳　518048）

鋼結(jié)構(gòu)在建筑物智能節(jié)能的應(yīng)用

王坤
（金元證券股份有限公司,廣東深圳518048）

摘要：由于鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于綠色建筑的典型代表，近年來(lái)日益受到人們的歡迎，使得鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。本文從鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工過(guò)程中的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能中存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，并提出有效的節(jié)能應(yīng)用技術(shù)，從而提高鋼結(jié)構(gòu)在建筑物中的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑物；智能；節(jié)能；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量新型鋼結(jié)構(gòu)材料不斷涌現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)也不斷提高，從而使得鋼結(jié)構(gòu)建筑體系在建筑中的應(yīng)用日益廣泛，但由于鋼結(jié)構(gòu)建筑體系起步較晚，其建筑設(shè)計(jì)、施工技術(shù)以及運(yùn)行維護(hù)等方面仍存在著較多不足。因此，在施工過(guò)程中必須要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行科學(xué)合理的利用，提高建筑物的智能節(jié)能效果，為人們提供安全的生活環(huán)境。

1　鋼結(jié)構(gòu)建筑體系在建筑施工中的特點(diǎn)

在建筑物施工過(guò)程中，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑體系進(jìn)行科學(xué)合理的利用，不僅能夠提高建筑物的智能節(jié)能效果，還具備如下優(yōu)點(diǎn)：（1）如果在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物的外墻和屋面中添加保溫材料，建筑物能夠起到良好的保溫作用；（2）輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑物還能夠還很好的起到防火作用[1]；（3）在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物的內(nèi)外墻中填充玻璃棉，可對(duì)聲音等進(jìn)行很好的隔離，減少噪音。

2　智能節(jié)能建筑物建設(shè)過(guò)程中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用存在的問(wèn)題

2.1熱橋

在智能節(jié)能建筑建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)的問(wèn)題是熱橋現(xiàn)象。熱橋是指建筑施工過(guò)程中由于構(gòu)件之間的連接不暢以及局部材料傳熱系數(shù)大于建筑物周圍材料的傳熱系數(shù)，使得建筑物熱量在散播的過(guò)程中不夠均勻，出現(xiàn)局部熱量過(guò)大的現(xiàn)象[2]。鋼結(jié)構(gòu)本身具備很強(qiáng)的熱導(dǎo)率，是混凝體的35倍，故在建筑物的鋼制梁柱部位會(huì)產(chǎn)生熱橋現(xiàn)象。

2.2耐火性較差

鋼結(jié)構(gòu)雖具有良好的耐熱性，但其耐火性較差。在建筑施工過(guò)程中，雖然鋼材屬于非燃燒體，但鋼材遇到570°F-750°F之間的高溫時(shí)，其彈性模量以及強(qiáng)度就會(huì)不斷降低，如遇到930°F的高溫，鋼材的靜態(tài)平衡穩(wěn)定性就將失去，如果溫度達(dá)到1100°F，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)瞬間崩塌[3]。因此，如鋼結(jié)構(gòu)建筑物發(fā)生火災(zāi)，將會(huì)出現(xiàn)軟化、變形等現(xiàn)象，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也會(huì)不斷下降，主要是因?yàn)榛馂?zāi)的溫度在1470°F-1830°F之間。

2.3隔音效果差

由于鋼結(jié)構(gòu)建筑自身的重量較輕，且存在較多的空腔，其墻體不能作為承重結(jié)構(gòu)，所以在建筑施工過(guò)程中，為減輕建筑物整體結(jié)構(gòu)的荷載，會(huì)采用大量的輕質(zhì)墻體。輕質(zhì)墻體的使用，雖能夠減輕建筑物整體負(fù)荷，但其隔音效果相對(duì)較差，降低了居住的舒適度。

3　提高鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能效果的應(yīng)用技術(shù)

3.1梁柱節(jié)能技術(shù)

鋼梁柱是鋼結(jié)構(gòu)建筑最為主要的框架構(gòu)件，一般情況下最常見(jiàn)的鋼梁柱為H型鋼柱、空心方鋼管柱和鋼管混凝土柱。在建筑物建設(shè)過(guò)程中不同鋼梁柱的使用，其傳熱路徑存在一定的差異，因此節(jié)能技術(shù)也不一樣。在建筑物建設(shè)過(guò)程中，鋼柱是被墻體所包圍，且在鋼柱的裸露部分設(shè)置了外保溫，同時(shí)在鋼柱體的內(nèi)部設(shè)置一道保溫層，從而有效提高建筑物的防火能力以及隔音保溫能力。在鋼梁柱節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，多數(shù)使用蜂窩構(gòu)件——為一種空腹構(gòu)件，主要由普通H型鋼加工焊接而成，其充分利用鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)建特點(diǎn)，在建筑物施工過(guò)程中不需在鋼結(jié)構(gòu)柱體中添加保溫層，就能起到很好的節(jié)能效果。

3.2陽(yáng)臺(tái)挑梁節(jié)能技術(shù)

如今鋼結(jié)構(gòu)建筑的陽(yáng)臺(tái)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑一樣，都是在施工過(guò)程中采用懸挑板。但鋼結(jié)構(gòu)建筑樓板在施工過(guò)程中一般是采用壓型鋼板和混凝土組合樓板，在布置過(guò)程中由于改變了鋼柱室內(nèi)溫度場(chǎng)的分布，使得建筑物出現(xiàn)了熱橋現(xiàn)象。因此在陽(yáng)臺(tái)挑梁鋼柱設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要對(duì)柱體的外保溫厚度、挑梁外包長(zhǎng)度或者挑梁保溫厚度三者之一進(jìn)行改變，從而改變挑梁溫度場(chǎng)的分布，提高建筑物的節(jié)能效果。

3.3外窗節(jié)能技術(shù)

在智能節(jié)能建筑物建設(shè)過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)外窗主要起采光、通風(fēng)和隔斷作用。由于門(mén)窗占建筑物結(jié)構(gòu)面積的30%，但其能量消耗占建筑物結(jié)構(gòu)的50%，同時(shí)外窗厚度要遠(yuǎn)超過(guò)墻體，所以必須采取合理方法提高鋼結(jié)構(gòu)建筑物外窗的保溫性能。一是提高鋼結(jié)構(gòu)建筑物外窗的熱阻，該方法主要是對(duì)外窗材料進(jìn)行改善，以提高外窗保溫隔熱性能，一般情況下是使用新型節(jié)能玻璃材料和新型節(jié)能窗框材料。二是提高外窗的氣密性，在鋼結(jié)構(gòu)建筑物中外窗的節(jié)能效果與氣密性聯(lián)系緊密，影響外窗氣密性的主要因素有窗戶的開(kāi)關(guān)方式、密封材料的性能等，其中窗戶的開(kāi)關(guān)方式影響最大，故必須選擇正確的開(kāi)關(guān)方式，同時(shí)將門(mén)窗與窗框之間的縫隙用材料填充，以提高外窗的氣密性。

3.4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也就是將物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，是信息時(shí)代以及工業(yè)時(shí)代的產(chǎn)物，其將傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)以及控制技術(shù)進(jìn)行了有效結(jié)合，把物品和基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)不同的傳感器與互聯(lián)網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，從而對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別、定位和監(jiān)管。在鋼結(jié)構(gòu)智能節(jié)能建筑物建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅可對(duì)新能源進(jìn)行合理利用，還可對(duì)建筑物中的溫室氣體進(jìn)行有效排放，最大程度提高節(jié)能效果。如在建筑物中安裝中央空調(diào)以及地暖設(shè)施，并對(duì)其進(jìn)行有效設(shè)置，通過(guò)中央空調(diào)可對(duì)建筑物的熱橋現(xiàn)象進(jìn)行有效改善，而地暖設(shè)施則可起到保溫作用，由此可見(jiàn)，在鋼結(jié)構(gòu)建筑物建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是非常重要的。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在智能節(jié)能建筑物建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，雖能夠起到節(jié)能作用，但由于鋼結(jié)構(gòu)建筑體系起步較晚，在建筑物建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系仍存在較多的問(wèn)題，因此施工單位需要采取合理的應(yīng)用技術(shù)，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行有效解決，從而提高建筑物的節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王恒華,施紅軍,俞廣東,穆保崗.鋼結(jié)構(gòu)在建筑物加固與改造工程中的應(yīng)用[J].鋼結(jié)構(gòu),2001(10).