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近年发表的主要科技论文1 郑 宏, 顾 强 组合截面柱考虑损伤的弹塑性循环性能分析[J] 西北建筑工程学院学报,2000,17(2):1—6（2000年6月出版）2 郑 宏, 顾 强 西部大开发与空间网格结构技术发展的回顾与展望[A] 周光召 中国科协2000年学术年会论文集[C] 北京: 中国科学出版社, 305—306（2000年9月出版）3 郑 宏, 顾 强 考虑损伤的双重非线性有限元分析的计算机方法[A] 韩大建, 魏德敏 计算机在土木工程中的应用[C] 广州: 华南理工大学出版社, 289—293（2000年11月出版）4 郑 宏 西部大开发与高层建筑钢结构的应用与发展[A] 王继唐 西部大开发科技论坛论文集[C] 西安: 陕西省土木建筑学会, 114—1165 郑 宏, 顾 强 钢板件考虑损伤的滞回性能分析[J] 五邑大学学报(自然科学版)，2001，15（1）：29—34（2001年3月出版）6 郑 宏, 顾 强 高层钢结构梁构件考虑损伤的弹塑性稳定分析[J] 钢结构，2001，16（2）：32—34（2001年4月出版）7 郑 宏, 顾 强 翼缘宽厚比对循环荷载作用下梁屈曲性能的影响[A]第五届中日建筑结构技术交流会论文集[C] 西安:西安建筑科技大学, 747—752（2001年6月出版）8 郑 宏, 顾 强 钢板件考虑损伤的循环弹塑性大变形分析[J] 土木工程学报,2001,34(5):35—39（2001年10月出版）9 郑 宏, 顾 强 钢梁考虑损伤的滞回性能分析[J] 工业建筑，2001，31（329）：66—68（2001年9月出版）10 郑 宏, 俞茂宏, 顾 强 结构钢损伤本构关系的研究[J] 计算力学学报，2001，18（4）：469—472（2001年11月出版）11 郑 宏, 顾 强 钢方管截面柱考虑损伤的滞回性能分析[J] 力学季刊，2001，22（4）：502—507（2001年12月出版）12 郑 宏, 顾 强 工形截面钢梁板件宽厚比对稳定承载力的影响[J] 长安大学学报（自然科学版），2002，22（1）：28—31，88（2002年1月出版）EI检索13 郑 宏, 俞茂宏 常轴力循环弯矩作用下钢构件屈曲分析[A] 姚远 中国科协第四届青年学术年会陕西卫星会议论文集[C] 西安: 西北大学出版社, 428—432（2002年3月出版）14 郑 宏, 俞茂宏, 顾 强 结构钢统一弹塑性本构模型及钢构件滞回性能的计算机分析[J] 工业建筑（增刊），2002，32：601—607（2002年7月出版）15 郑 宏, 俞茂宏 基于遗传算法的钢结构优化设计[J] 长安大学学报（自然科学版），2002，22（5）：65—67（2002年9月出版）EI检索16 Zheng H, Yu M H Elastoplastic constitutive law for nonlinear analysis of steel structure based 8-node shell element [A] Klosowski P and Pietraszkiewicz W Shell Structures Theory and Applications [C] Poland: Gdansk University of Technology, 263—264（2002年10月出版）17 郑 宏, 顾 强 循环荷载作用下工形截面压弯构件考虑损伤的稳定承载力[J] 土木工程学报,2002,35(5):7—10（2002年10月出版）18 郑 宏, 俞茂宏 钢筋混凝土构件力学性能的非线性分析[J] 东南大学学报（自然科学版）增刊，2002，32：325—328（2002年9月出版）19 郑 宏, 俞茂宏 金属结构弹塑性损伤统一本构模型及计算机分析[A] 唐锦春 第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集—计算机技术在工程建设中的应用[C] 北京: 中国建材工业出版社, 6—11（2002年11月出版）20 郑 宏, 俞茂宏 钢构件考虑损伤的有限元分析[J] 甘肃工业大学学报，2003，29（1）：104—108（2003年3月出版）21 郑 宏, 俞茂宏 板件宽厚比对高层钢结构压弯构件滞回性能的影响[J] 东南大学学报（自然科学版），2003，33（4）：517—521（2003年7月出版）22 郑 宏, 俞茂宏 循环荷载下钢压弯构件的长细比限值[J] 长安大学学报（自然科学版），2003，23（4）：28—33（2003年7月出版）EI检索23 郑 宏 循环加载下钢构件考虑几何非线性和材料非线性的分析方法[J] 结构工程师（增刊），2003，66：74—78（2003年7月出版）24 Zheng H, Yu M H United strength theory for nonlinear analysis of steel structure [J] Archives of Civil E 2003, XLIX(3): 457—469（2003年9月出版）25 郑 宏 复杂应力状态下金属材料的统一屈服准则[J] 工业建筑（增刊），2004，34：731—735（2004年7月出版）26 戈晓玲, 郑 宏 空间膜结构及其材料[J] 工业建筑（增刊），2004，34：463—468（2004年7月出版）27 郑 宏 统一屈服准则与复杂应力状态下梁的塑性弯矩[J] 建筑结构（增刊），2004, 242—244（2004年8月出版）28 Zheng H Nonlinear analysis based finite element methods on steel structure under cyclic loading [A] Ditao Niu and Jiping R Proceedings of the Eighth International Symposium on Structural Engineering for Young Experts [C] Xi’an: Xi’an University of Architecture and Technology, PR China, 237—243（2004年8月出版）近年发表的主要教学研究论文1 郑 宏, 刘伯权 混凝土结构课程多媒体教材的设计原则[A] 刘 明 混凝土结构课程教学研究与探索[C] 沈阳: 东北大学出版社, 63—66（2000年5月出版）2 郑 宏, 翟振东 21世纪与中国高等教育的发展[A] 建筑教育改革理论与研究[C] 武汉: 武汉工业大学出版社, 1—3（2000年6月出版）3 郑 宏 错位就业与高等建筑院校的素质教育[J] 教书育人, 2001, 22(104): 10—11（2001年11月出版）4 郑 宏 土木工程专业教学内容优化与课程建设[J] 高等建筑教育, 2002, 2: 50—52（2002年6月出版）5 郑 宏 新世纪土木工程专业教学内容研究[J] 中国教学纵横杂志, 2002, 1（6）: 91—92（2002年7月出版）6 郑 宏 “大土木”环境中的教材建设[A] 雷 达 机遇改革实践——长安大学2001年教学工作会议论文集[C] 西安: 西北大学出版社, 149—153（2002年6月出版）7 郑 宏 素质教育与高等建筑教育 [A] 中国当代教育教学研究与实践[C] 北京: 中国人民公安大学出版社, 3—4（2002年8月出版）8 郑 宏 信息化环境中土木工程专业的教学设计[J] 高等建筑教育, 2003, 12（1）: 30—32（2003年3月出版）9 郑 宏 网络教学与创新人才培养[J] 长安大学学报（社会科学版）增刊，2003，5（2）：110—113，116（2003年6月出版）10 郑 宏 土木工程专业网络教学模式与教学原则[J] 西北大学学报（自然科学版）增刊，2003，33（146）：201—205（2003年10月出版）著作?郑 宏 钢构件非线性稳定[M] 北京：科学出版社，2002（2002年8月出版）?周绪红,郑 宏 钢结构稳定[M] 北京：中国建筑工业出版社，2004（2004年1月出版）主要奖励2000年?论文“21世纪与中国高等教育的发展”获陕西省高等教育学会优秀高教研究成果“西电立人奖”三等奖。（2000年12月）2001年?论文“土木工程专业教学内容优化与课程建设”获长安大学首届“青年教师主题论坛”论文一等奖。（2001年12月29日）2002年?获长安大学建筑工程学院首届青年教师讲课大赛二等奖（2002年6月14日）。?获长安大学首届青年教师讲课大赛优秀奖（2002年12月2日）。?论文“混凝土结构课程多媒体教材的设计原则”获中国交通教育研究会2002年高等教育研究优秀论文鼓励奖。（2002年7月）?论文“工形截面钢梁板件宽厚比对稳定承载力的影响”获全国优秀学术成果一等奖。（2002年9月）?论文“素质教育与高等建筑教育”在中国当代教育教学研究与实践优秀论文评选中荣获一等奖。（2002年10月）?论文“信息化环境下土木工程专业的教学设计”在2002年陕西省信息化与教育技术发展论文和多媒体教学设计方案评选活动中荣获一等奖。（2002年10月）?2002年辅导长安大学建筑工程学院98级学生完成的“外贸办公楼”毕业设计获得陕西省2002年度优秀毕业设计三等奖。（2002年12月）2003年?论文“信息技术与课程整合的思考”在2003年陕西省现代教育技术成果评选活动中获论文、实验报告和教学设计方案类一等奖。（2003年9月）?论文“土木工程专业网络教学模式与教学原则”在2003年陕西省现代教育技术成果评选活动中获论文、实验报告和教学设计方案类二等奖。（2003年9月）?2003年10月被评为长安大学科技工作先进个人。（2003年10月）2004年?论文“网络教学的交互行为和交互方式”在中国教育技术协会举办的“全国高校教育技术中心建设与发展暨数字化教学环境建设与应用研讨会”论文评比中获得优秀奖（大会唯一奖项）。（2004年6月）2005年?“土木工程专业工程结构系列课程教学方案构建与实践” 获得2005年陕西省高等教育教学成果一等奖（排名第三位）。（2005年5月）?“钢构件在循环荷载作用下的非线性相关屈曲”（国家自然科学基金编号59678030）获得2004年苏州市科学技术进步一等奖。（排名第五位）。

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节能建筑屋面的比较研究摘 要:能源的过度消耗逐渐被越来越多的人重视,节约能源已成为国家发展中不可或缺的一部分,而建筑节能则又是节能的重中之重通过对建筑外部围护结构中最容易被人们忽视的屋顶结构的分析、对比,进而从中得出不同屋面形式在节能、构造上的优势与劣势,对今后建筑设计屋面形式的选择有因地制宜、取长补短之效关键词:建筑屋面节能;屋面形式;适用范围;节能效果在影响建筑节能的各因素中,建筑围护结构的保温无疑是最重要的因素之一建筑围护结构,是由包围空间的、将室内与室外隔开的结构材料和表面装饰材料构成,包括墙体、门窗和屋面围护结构必须平衡通风和采光的需求,并提供适合于建造地点气候条件的热湿保护[1]改善建筑围护结构的热工性能是保证室内热舒适条件的关键问题之一,对于建筑在运行中的能量消耗是一个主要因素,而屋面节能技术是其中的重要组成部分;屋面节能技术又与建筑屋顶的构造形式息息相关屋面构造形式大致有构造式保温隔热屋面、建筑形式保温隔热屋面、生态覆盖式保温隔热屋面等1 构造式保温隔热屋面构造式保温隔热屋面,也就是我们常说的板材式保温隔热式屋面,这类建筑屋面多以在屋顶构造中增加保温材料层,通过低传热系数和大热惰的材料来阻挡外部热量的进入和内部能量的流失这类形式的屋面大致分为传统保温隔热屋面和倒置式屋面,主要区别在于保温材料层在屋面构造中的位置不同1 传统保温隔热屋面传统屋面构造做法,即正置式屋面,其构造一般为隔热保温层在防水层的下面因为传统屋面隔热保温层的选材一般为珍珠岩,水泥聚苯板,加气混凝土,陶粒混凝土,聚苯乙烯板(EPS)等材料这些材料普遍存在吸水率大的通病,如果吸水,保温隔热性能大大降低,无法满足隔热的要求,所以一定要使防水层做在其上面,防止水分的渗入,保证隔热层的干燥,方能隔热保温为了提高材料层的热绝缘性,最好选用导热性小、蓄热性大的材料,同时要考虑不宜选用容量过大的材料,防止屋面荷载过大屋面保温隔热材料不宜选用吸水率较大的材料,以防止屋面湿作业时,保温隔热层大量吸水,降低热材料层内不易排除的水分,设计人员可根据建筑的热工设计计算确定其厚度此种形式的屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温,并能够保证冬季屋顶内表面温度和室外采暖环境的差值小于4℃2 倒置式屋面图1 倒置式屋面所谓倒置式屋面是外保温屋面形式的一个倒置形式(如图1),将保温层设计在防水层之上,大大减弱了防水层受大气,温差及太阳光紫外线照射的影响,使防水层不易老化,因而能长期保持其柔软性、延伸性等性能,有效延长使用年限[2]据国外有关资料介绍,可延长防水层使用寿命2~4倍倒置式屋面省去了传统屋面中的隔气层及保温层上的找平层,施工简化,更加经济即使出现个别地方渗漏,只要揭开几块保温板,就可以进行处理,易于维修同时倒置式屋面的构造要求保温隔热层应采用吸水率低的材料,如聚苯乙烯泡沫板、泡沫玻璃、挤塑聚苯乙烯泡沫板等且在保温隔热层上应用混凝土、水泥砂浆或干铺卵石作为保护层,以免保温隔热材料受到破坏在使用保护层混凝土板或地砖等材料时,可用水泥砂浆铺砌,卵石保护层,在卵石与保温隔热材料层间应铺一层耐穿刺且耐久性的防腐性能好的纤维织物[2]此种形式的屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温,并能够保证冬季屋顶内表面温度和室外采暖环境的差值小于4℃;可使防水层的使用寿命延长2~4倍2 建筑形式保温隔热屋面通风屋顶就是一种典型的建筑形式保温隔热屋面,通风屋顶是屋盖由实体结构变为带有封闭或通风的空气间层的双层屋面结构形式,在我国夏热冬冷地区广泛地采用,尤其是在气候炎热多雨的夏季,这种屋面构造形式更显示出它的优越性屋盖由实体结构变为带有封闭或通风的空气间层的结构,通过空气间层的空气流动带走太阳辐射热量,大大地提高了屋盖的隔热能力[3]但在通风屋面的设计施工中应根据基层的承载能力,简化构造形式,通风屋面和风道长度不宜大于15 m,空气间层以200 mm左右为宜;架空隔热板与山墙间应留出250 mm的距离;同时在架空隔热层施工过程中,要做好完工防水的保护工作带可通风阁楼层的住宅,其原理与通风屋面相同,所不同的是阁楼的空间高大,通风效果比架空阶砖的通风屋顶更好,且阁楼有良好的防雨防晒功能,能有效改善住宅顶部的热工质量,如图2所示此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的新建和改造住宅的屋顶保温图2 阁楼屋面通风屋面的降温效果明显,在自然通风条件下,实砌屋面和通风屋面的隔热效果如表1所示表1 通风屋面和实砌屋面隔热效果比较 ℃通风屋面实砌屋面差值内表面平均温度 9 9 5内表面最高温度 1 4 3室温平均值 7 3 6室温最高值 2 7 53 生态覆盖式保温隔热屋面生态覆盖式保温隔热屋面是通过生态材料覆盖于建筑屋顶,利用覆盖物自身对周围环境变化而产生的相应反应,来弥补建筑本身不利的能源损耗,其中以种植屋面和蓄水屋面较为典型1 种植屋面过去就有很多“蓄土种植”屋面的应用实例,通常被称为种植屋面目前在建筑中此种屋顶的应用更为广泛,利用屋顶种草栽花,甚至种灌木、堆假山、设喷泉,形成了“操场屋顶”或屋顶花园,是一种生态型图3 种植屋面构造的节能屋面种植屋面是利用屋面上种植的植物阻隔太阳能防止房间过热的一项隔热措施(如图3)其隔热原理有3个方面一是植被茎叶的遮阳作用,可以有效地降低屋面的室外综合温度,减少屋面的温差传热量;二是植物的光合作用消耗太阳能用于自身的蒸腾;三是植被基层的土壤或水体的蒸发消耗太阳能因此,种植屋面是一种十分有效的隔热节能屋面,如果植被种类属于灌木,则还可以有利于固化CO2,释放氧气,净化空气,能够发挥出良好的生态功效[3]种植屋面相对施工要求较为复杂,结构层采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板;防水层应选用设置涂膜防水层和配筋细石混凝土刚性防水层两道防线的复合防水设防的做法,以确保其防水质量;在结构层上做找平层,找平层宜采用1∶3水泥砂浆,其厚度根据屋面基层种类(按照屋面工程技术规范)规定为15~30 mm,找平层应坚实平整找平层宜留设阁缝,缝宽为20 mm,并嵌填密封材料,分隔缝最大间距为6 m;种植屋面栽培的植物宜选择浅根植物如各种花卉、草等,一般不宜种植根深的植物;种植屋面坡度不宜大于3%,以免种植介质流失此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的住宅屋顶防热种植屋面的节能效果如表2所示表2 种植屋面的热工效果比较种植屋面无种植屋面差值外表面最高温度/℃29 6 6外表面温度波幅/℃ 6 24 4内表面最高温度/℃ 2 2 2内表面温度波幅/℃ 2 3 1内表面最大热流/(W /m2) 2 3 1内表面平均热流/(W /m2) - 27 1 4室外最高温度/℃ 4 4 0室外平均温度/℃ 1 1 0最大太阳辐射照度/(W /m2) 862 862 0平均太阳辐射照度/(W /m2) 2 2 2 蓄水屋面蓄水屋面就是在屋面上储一薄层水用来提高屋顶的隔热能力,其构造如图水在屋顶上能起到隔热作用的原因,主要是水在蒸发时要吸收大量的汽化热,而这些热量大部分从屋面所吸收的太阳辐射中摄取,所以大大减少了经屋顶传入室内的热量,相应地降低了屋面的内表面温度图4 蓄水屋面构造用水隔热是利用水的蒸发耗热作用,而蒸发量的大小与室外空气的相对湿度和风速之间的关系非常密切其中相对湿度的蒸发作用最强烈,从屋面吸收而用于蒸发的热量最多而这个时刻内的屋顶室外综合温度恰恰最高,即适逢屋面传热最强烈的时刻这时就是在一般的屋顶上喷水、淋水,亦会起到蒸发耗热而削弱屋顶的传热作用因此在夏季气候干燥、白天多风的地区,用水隔热的效果必然显著[4]蓄水屋顶也存在一些缺点,在夜里屋顶蓄水后外表面温度始终高于无水屋面,这时很难利用屋顶散热且屋顶蓄水也增加了屋顶静荷重,以及为防止渗水还要加强屋面的防水措施防水层的做法是采用40 mm厚、200#细石混凝土加水泥用量 05%的三乙醇胺或水泥用量1%的氯化铁, 1%的亚硝酸钠(体积浓度98% ),内设�4 mm、200 mm×200 mm的钢筋网,防渗漏性能最好混凝土防水层应依次浇筑完毕,不得留施工缝,立面与平面的防水层应一次做好,防水层施工气温宜为5~35℃,应避免在负温或烈日暴晒下施工,刚性防水层完工后应及时养护,蓄水后不得断水[5]此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的住宅屋顶防热不同厚度蓄水层面热工测定数值如表4 结束语综上所述,从现有主要几种屋面的保温形式的比较中不难看出,屋面保温节能屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位,其保温与隔热对建筑节能具有重要意义如今建筑节能工作已在全国启动,节能住宅也是一项正在兴起的崭新事业,体现了建筑节能的发展方向为达到节能目的,必须跟随世界和中国筑节能发展的大趋势和大潮流,抓住机遇、迎接挑战、开拓进取,尝试使用多种屋面的建筑手法、生态形式搞好建筑节能,改善室内热环境,促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力表3 不同厚度蓄水层面热工测定数值测试项目蓄水层厚度/mm510 100 150 200外表面最高温度/℃ 63 90 90 58外表面温度波幅/℃ 63 92 60 68内表面最高温度/℃ 51 65 12 91内表面温度波幅/℃ 41 45 92 89内表面最低温度/℃ 72 19 51 42室外最高温度/℃ 00 00 00 00室外温度波幅/℃ 40 40 40 40内表面热流最高值/(W /m2) 92 23 46 39内表面热流最低值/(W /m2) 56 25 77 76内表面热流平均值/(W /m2) 5 4 73 49参考文献:[1] 沈致和住宅节能原理与设计[M]合肥:安徽科学技术出版社, 2006: [2] 王建胜,王军倒置式屋面在今后住宅中的地位[J]四川建筑科学研究, 2001(1): 75-[3] 许家涌,李振宇浅谈生态家住屋面与建筑节能[J]山西建筑, 2008, 34: 81-[4] 唐鸣放,孟庆林蓄水屋面强化隔热研究[J]建筑技术开发, 2000(6): [5] 刘少斌蓄水屋面的设计与施工[J]湖南城建高等专科学校学报, 2000(4): 21-