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价值工程在外墙保温材料选择中的应用

时间:2011-4-11 16:53:43 点击:2549

  核心提示:工程师职称论文范文:本文将价值工程原理引入到外墙保温材料的选择中,通过功能分析,构建功能系统图,运用价值工程中的评价方法进行分析计算,确定价值系数最高的方案,实现价值最大化。 ...

工程师职称论文范文:

    0  引言
    能源危机是威胁人类社会可持续发展的重大问题,据不完全统计,我国建筑能耗约占全国能耗的25%,随着城市化建设的推进,该比例还会不断上升,所以建筑节能已成为提高全社会能源使用效率的重要环节。建筑物节能的主要途径有:减少建筑物外表面积、增强围护结构(如屋面、墙面)的保温、提高门窗气密性,从而减少传热损失和空气渗透热损失。在节能保温工作中,保温系统材料的选择也很重要。
    本文将以某高校新校区建设项目为例,探讨如何运用价值工程的原理和方法选择外墙的保温材料。该高校新校区一期项目包括教学楼、宿舍、食堂等16栋单体已建设成功并陆续投入使用,目前二期有图书馆、教学科研楼等项目正在建设中。一期项目在满足节能规范的要求下都是以保温砂浆作为外墙保温材料。
    1  价值工程原理
    价值工程是一种把功能与成本、技术与经济结合起来进行技术经济评价的方法,是一门现代化的管理科学。它以提高产品价值和有效利用资源为目的,通过对产品的功能分析,开展一系列创造性的工作,实现以最低的寿命周期成本,满足使用者所需要的功能,获得最佳的综合效益[1]。价值工程既不单纯强调功能,也不片面追求成本,而是将两者结合起来考虑,以提高产品的价值为目的[2]。具体的数学公式表示为:V=F/C,其中V表示研究对象的价值,F表示研究对象的功能,C表示寿命周期成本。
    2  功能分析
价值工程中的功能是指对象能够满足某种要求的一种属性,价值工程的核心就是对产品进行功能分析,同时要求将功能定量化,即将功能转化为能够与成本直接相比的量化值[1]。我们对常用的外墙保温材料进行了调研,总结归纳了保温材料的几方面功能,绘制整理出功能系统图,如图1所示。显然,保温隔热功能是保温材料的主要功能,其它几项功能是辅助功能。
3  方案创造
目前在南京地区使用较多的外墙外保温系统做法主要有:外墙直接抹胶粉聚苯颗粒即保温砂浆、挤塑式聚苯乙烯板(XPS)薄抹灰外墙外保温系统、可发性聚苯乙烯板(EPS)薄抹灰外墙外保温系统等。我们分别选择胶粉聚苯颗粒、挤塑式聚苯乙烯板(XPS)、可发性聚苯乙烯板(EPS)三种材料作为备选方案,进行分析评价。
4  方案评价
4.1 技术分析  我们首先对这三种保温材料的七项功能进行了技术分析。
4.1.1 保温隔热性  这是保温材料最重要的功能。按照规范,墙体的蓄热系数和导热系数必须同时满足一定的要求。对墙体系统而言,不管选择哪种保温方式,混凝土自身的蓄热能力已足够大,完全满足节能要求,因此,我们只需要考虑保温材料的导热性。胶粉聚苯颗粒、EPS、XPS的导热系数分别为0.06、0.04、0.03W/(m·K),在同样厚度的情况下,三种材料传递热量的能力越来越弱,保温性能越来越强。
4.1.2 抗拉强度  对高层以及经常有台风出现的地区,外墙材料的抗拉强度很重要。保温砂浆采用胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌而成,抗拉强度明显优于贴板方式的XPS和EPS系统。XPS和EPS的抗拉强度与自身容重成正比,XPS的容重为25~45kg/m3,强度要大于EPS。
4.1.3 耐候性  耐候性是指保温系统对外界天气变化的适应能力,是衡量保温系统的一项重要指标。在外界气候条件下,保温系统的整体稳定性、保温效果等有可能出现问题,因此保温系统必须通过耐候性试验,这是国家规定的强制性条款。在面层防水条件相同的情况下,保温系统的耐候性主要取决于保温材料的吸水性,吸水后保温材料的耐候性会大幅下降,胶粉聚苯颗粒的吸水性比EPS、XPS大,EPS的吸水性超过XPS。
4.1.4 透气性  胶粉聚苯颗粒的透气性强于EPS,两者都比XPS强。XPS的透气性很差,在室内外温差较大的地区很容易发生结露,导致裂缝。
4.1.5 粘结强度  胶粉聚苯颗粒是保温浆料直接涂抹在墙体表面,和板材相比,没有粘结剂而且不会出现空腔,粘结强度很高。EPS板的抗拉强度低,抗剪切强度也低,一有外力出现,板材就直接破坏了。XPS的强度比EPS强。
4.1.6 表面平整度  胶粉聚苯颗粒系统属于整体抹灰系统,表面平整度比较容易控制,而XPS和EPS薄抹灰系统需要在板材表面抹抗裂砂浆,板缝处的平整度比较难控制,特别是XPS,而EPS的板材材质比较软,相对来说,其平整度比XPS系统容易控制。
4.1.7 施工难易度  XPS和EPS薄抹灰系统的保温层都是保温板一次粘贴铺设完成的,EPS的板材材质软,施工更容易。胶粉聚苯颗粒系统在满足同样的保温要求时,厚度比前两种系统都大,需要分几次抹灰才能成功,一方面工期长,另一方面,施工现场进行搅拌时,不同批次的胶粉浆料的密度不能保证完全一致,前后存在差异,影响保温效果。
4.2 综合评价  我们选择以上七项功能作为评价对象,运用头脑风暴法对这些功能的重要性进行了量化,确定各项功能的重要性系数如表1所示。
5  方案选择
5.1 计算各方案的功能量化得分  在确定了功能的重要性系数后,我们对胶粉聚苯颗粒、XPS和EPS三种方案进行价值分析,依据一般赋值原则,量化指标按档次分别赋值为10、8、6,由计算式:得分=∑(功能重要性系数×量化指标)得出各方案的得分,结果如表2。
5.2 计算价值系数  根据表2、三种材料的预计成本以及公式V=F/C,我们计算出各方案的价值系数,见表3。
5.3 方案选择  从表3可以看出,胶粉聚苯颗粒、XPS和EPS的价值系数分别为0.861、1.149、1.016,我们最终选择了价值系数最高的XPS薄抹灰系统应用于二期项目,从已经竣工的两栋教学科研楼来看,效果很好。
6  结论
通过将价值工程原理应用到工程实际中,使原来模糊的问题得到清晰的结论,引导我们选择最有价值的方案,让有限的资金发挥出最佳的效益。
参考文献:
[1]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会,建设工程经济,中国建筑工业出版社,2007.
[2]董猛.价值工程在幕墙(窗)玻璃选择中的应用[J].建筑技术,2007,(3):225.
作者简介:韦毅(1971-),女,江苏镇江人,学士学位,工程师,国家一级注册建造师,主要研究方向为工程项目管理。

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作者:网络 来源:网络杂志

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