摘 要:在論述了活動板房特點的基礎上,了解了活動板房圍護結構薄,熱阻、熱惰性小導致的室內(nèi)夏熱冬冷的問題,并重點對活動板房與外界環(huán)境之間的三種換熱方式進行了分析。由此提出了對于活動板房這種特殊建筑,通過采取選擇性吸收太陽輻射,以改善室內(nèi)熱環(huán)境,提高室內(nèi)舒適度.
關鍵詞:活動板房;選擇性吸收;熱舒適
我國是一個地質災害頻發(fā)的國家,地震、水災以及滑坡泥石流等自然災害都會摧毀我們的家園,活動板房能夠快速的為災民提供臨時的棲身之所,為重建家園贏得寶貴時間,避免了災民的流離失所和身心的二次傷害;我國建筑業(yè)近幾年呈現(xiàn)井噴態(tài)勢,大量的建筑從業(yè)人員需要臨時居住場所?;顒影宸渴桥R時性建筑的一種形式,是一種有著實體空間化結構的構筑物。活動板房可以根據(jù)場地條件和使用要求的改變,做出整體或部分的拆卸、移動和重建。
活動板房關鍵在于可以靈活變化、可拆卸移動和便于運輸組裝。“臨時性建筑”可以從字面意思上理解為,“臨時性”和“建筑”兩部分,可以看出臨時性建筑是建筑的一種,其特殊性在于生命周期相對短暫[1]。隨著自動信息化技術的提高,人們?nèi)粘9ぷ髦饕加谑覂?nèi)完成,常規(guī)建筑室內(nèi)熱舒適研究以非常成熟,然而對于臨時性建筑——活動板房這種特殊建筑室內(nèi)熱環(huán)境研究還有待進一步加強和細化,為災民和農(nóng)民工兄弟提供一個舒適的臨時性居住環(huán)境。
目前,臨時性建筑在我國發(fā)展較晚,還沒有形成系統(tǒng)和全面的論著體系。在活動板房行業(yè)的管理方面,可供參考的規(guī)范依據(jù)不全,僅有《建設工程施工現(xiàn)場臨建房屋技術規(guī)程(輕型鋼結構部分)》(DBJ01-98-2005)和《施工現(xiàn)場臨時建筑物技術規(guī)范》JGJ/T188-2009 兩本針對施工現(xiàn)場活動板房的國家規(guī)范。
1 活動板房結構分析
活動板房在我國大部分以輕鋼為骨架,彩鋼夾芯板做為圍護材料,夾芯板尺寸厚度一般為50mm,兩側由5cm彩鋼組成,里面是可發(fā)性聚苯乙烯板(Eps板),EPS泡沫是一種熱塑性材料,每立方米體積內(nèi)含有300-600萬個獨立密閉氣泡,內(nèi)含空氣的體積為98%以上,由于空氣的熱傳導性很小,且又被封閉于泡沫塑料中而不能對流,所以一定程度能夠起到隔熱保溫作用[2]。
2 活動板房室內(nèi)熱環(huán)境分析
通過前期測試,西安地區(qū)夏季高溫環(huán)境下,活動板房外表面太陽直射下溫度可達到60℃以上,活動板房室內(nèi)環(huán)境溫度可達40℃,遠超過了室外舒適溫度,如果居住者長時間板房內(nèi)停留,能夠使其中暑,更甚者產(chǎn)生休克。板房的維護結構不僅與室外環(huán)境接觸,同時也與室內(nèi)環(huán)境接觸,夏季板房維護結構對室外環(huán)境而言是隔熱體,對室內(nèi)環(huán)境是熱源體,圍護結構壁面高溫,通過導熱和輻射換熱將大量熱量傳到室內(nèi)環(huán)境,加劇了室內(nèi)熱環(huán)境不舒適;冬季室內(nèi)環(huán)境熱量通過圍護結構向室外散失,降低了室內(nèi)環(huán)境溫度,加劇了室內(nèi)的不舒適?;顒影宸磕壳霸谑褂眠^程中存在的最大問題就是夏季悶熱、冬季寒冷,造成這種現(xiàn)象的主要根源在于其圍護結構薄,熱阻和熱惰性小,對室外環(huán)境溫度變化抵抗力、消減和延遲作用都非常小,導致室內(nèi)環(huán)境溫度隨室外環(huán)境溫度變化,加劇了室內(nèi)熱環(huán)境的不舒適。過高和過低的室內(nèi)環(huán)境溫度,不僅影響居住者的工作效率,而且影響著生命健康,故對活動板房室內(nèi)熱環(huán)境進行分析,能夠一定程度為臨時性建筑內(nèi)的居住者營造舒適的室內(nèi)熱環(huán)境[3]。
地球上所有的能量大部分都直接或者間接來自于太陽能。針對活動板房目前夏熱冬冷的現(xiàn)狀,如果我們能夠最大程度的選擇性吸收太陽能,那活動板房室內(nèi)舒適性將會大幅提高。夏季太陽輻射強烈,板房圍護結構薄,熱阻、熱惰性小,導致大量太陽輻射進入室內(nèi);冬季太陽輻射減小,室內(nèi)熱量通過圍護結構向室外環(huán)境傳遞,如果能夠采取措施,夏季盡可能少的吸收太陽輻射,冬季盡肯能多的吸收太陽輻射,活動板房室內(nèi)熱環(huán)境存在的夏熱冬冷問題就能夠一定程度得以改善。如何通過選擇性吸收太陽輻射來改善活動板房室內(nèi)熱環(huán)境,我們首先要了解板房與外界環(huán)境的換熱方式[4]。
活動板房與外界環(huán)境之間的三種換熱方式:輻射、對流和導熱。任何溫度高于0K的物體無時無刻都與外界環(huán)境進行著紅外輻射,板房在向外界環(huán)境進行輻射的同時,也接受來自于太陽的大量輻射。炎熱的夏季,高溫的室外空氣流過活動板房圍護結構,空氣攜帶的熱量傳遞給板房圍護結構,圍護結構向室內(nèi)傳遞熱量;寒冷的冬季,低溫的室外空氣流過圍護結構時,帶走了圍護結構熱量,圍護結構向室外傳熱。夏季活動板房圍護結構外表面在太陽直射和室外高溫空氣綜合作用下,壁面溫度最高可達60℃以上,極高的溫度通過薄的圍護結構傳到室內(nèi),惡化了室內(nèi)熱環(huán)境;冬季室內(nèi)熱量通過薄的圍護結構向外傳遞熱量,進一步降低了室內(nèi)溫度[5]?;顒影宸空峭ㄟ^以上三種換熱方式,時時刻刻進行著室內(nèi)外能量的傳遞。
綜上所述,對于活動板房這種臨時性建筑,我們想得到一個較舒適的居住環(huán)境,我們可以選擇性利用太陽輻射。炎熱的夏季,為了避免室內(nèi)溫度過高,我們可以采取措施降低活動板房圍護結構從外界環(huán)境獲得輻射,例如,采取維護結構噴涂反射涂料、頂部增加遮陽網(wǎng)、盡可能利用外界的遮擋減少太陽輻射等措施;冬季,我們應該盡可能多的利用太陽輻射來提升板房室內(nèi)溫度,可以通過板房安裝放置時窗戶朝南開,已盡可能多的利用太陽向室內(nèi)輻射、增加板房的氣密性,防止冷風滲透降低室內(nèi)溫度、還可以在條件允許范圍內(nèi),增加圍護結構厚度,以增大圍護結構熱阻和熱惰性,以減少室內(nèi)熱量向室外傳遞[6]。
參考文獻:
[1]趙二慶.帳篷內(nèi)熱環(huán)境分析及改善措施[J].低溫建筑技術,2015,(4)202.
[2]侯志宇.淺談對聚苯乙烯板外墻外保溫技術的幾點認識[J].南北橋,2008,(4) 86.
[3]陳麗華.臨時性建筑研究與應用綜述[J].四川建材,2013,39(2)10-13.
[4]伍孝波.從北京奧運會需求看我國臨時設施行業(yè)的發(fā)展[J].城鄉(xiāng)建設,2008,2 61-62.
[5]陳洪輕.板房室內(nèi)熱濕環(huán)境及改善措施的研究[D].重慶大學,2011.
[6]于洪爽.居住建筑外窗氣密性現(xiàn)場檢測系統(tǒng)研究[D].長沙理工大學,2010.
作者簡介:趙二慶(1988-),男,漢族,陜西咸陽人,碩士,助教,研究方向:供熱通風及空氣調節(jié)。