建築節能材料論文免費

General 更新 2024年05月05日

  建築節能的效果在很大程度上取決於建築節能材料的質量。建築節能材料檢測是控制質量的一個重要環節,做好各級檢測至關重要。下文是小編為大家蒐集整理的關於下載的內容,歡迎大家閱讀參考!

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  淺談建築節能技術及節能材料

  摘要 隨著對節約能源與保護環境的要求的不斷提高,建築維護結構的保溫技術也在日益加強,尤其是外牆保溫技術得到了長足的發展,併成為我國一項重要的建築節能技術,針對新技術的發展,要加強新型節能材料的開發和利用,從而使建築節能真正得以實施。

  關鍵詞 建築節能 建築節能材料

  建築節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容,是貫徹國民經濟可持續發展的重要組成部分。國家建設部在1995年頒佈了《城市建築節能實施細則》等檔案,把《民用建築節能設計標準〈採暖居住建築部分〉》JGJ26-95列為強制性標準,同時建設部又於2000年10月1日釋出了第76號令《民用建築節能管理規定》,對不符合節能標準的專案,不得批准建設。在這樣一系列的節能政策、法規、標準和強制性條文的指導下,我國住宅建設的節能工作不斷深入,節能標準不斷提高,引進開發了許多新型的節能技術和材料,在住宅建築中大力推廣使用。但我國目前的建築節能水平,還遠低於發達國家,我國建築單位面積能耗仍是氣候相近的發達國家的3倍-5倍。建築節能還是我國建築業的一個重要的課題。

  一、建築節能發展現狀及其發展潛力

  我國建築不僅耗能高,而且能源利用效率很低,單位建築能耗比同等氣候條件下國家高出2 ̄3倍。僅以建築供暖為例,北京市在執行建築節能設計標準前,一個採暖期的平均能耗為 30.1 瓦 /平方米,執行節能標準後,一個採暖期的平均能耗為20.6 瓦/平方米,而相同氣候條件的瑞典、丹麥、芬蘭等國家一個採暖期的平均能耗僅為11 瓦 /平方米。因建築能耗高,僅北方採暖地區每年就多耗標準煤 1800萬噸, 直接經濟損失達 70億元。我國現階段大力推進建築節能處在關鍵時機。2001年,世界銀行在《中國促進建築節能的契機》的報告中提出,從 2000 ̄2015年是中國民用建築發展鼎盛期的中後期, 預測到2015 年民用建築保有量的一半是 2000年以後新建的。 據建設部科技司的分析, 到2020 年底, 全國新增的 300億平方米房屋建築面積中, 城市新增130億平方米。如果這些建築全部在現有基礎上實現50% 的節能, 則每年大約可節省 1.6億噸標準煤。在 400多億平方米的既有建築中, 城市建築總面積約為138 億平方米左右,普遍存在著圍護結構保溫隔熱性和氣密性差供熱空調系統效率低下等問題,節能潛力巨大。

  二、幾種節能途徑

  1.牆體節能 牆體是建築外圍護結構的主體,其所用材料的保溫效能直接建築的耗熱量。我國以實心粘土磚為牆體材料,保溫效能不能滿足設計標準。以外牆為例,JGJ26-1995標準規定,在建築物形體系數建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值小於0.3時,北京地區傳熱係數不超過1.16W/m2·K,而常用的內抹灰磚牆,傳熱係數都大於上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚牆及其複合牆體技術。

  2.門窗節能外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗佔住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、採光、通風、觀景要求的條件下,儘量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫效能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:

  1控制住宅窗牆比。住宅窗牆比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995《民用建築節能設計標準採暖居住部分》對不同朝向的住宅窗牆比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗牆比分別不應超過20%、30%、35%”。

  2提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設定泡沫塑料密封條,使用新型的、密封效能良好的門窗材料。而門窗框與牆間的縫隙可用彈性鬆軟型材料如毛氈、彈性密閉型材料如聚乙烯泡沫材料、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、迴風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

  3改善住宅門窗的保溫效能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其絕熱效能;窗戶最好採用鋼塑複合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設定雙玻璃或三玻璃,並積極採用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可採用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,採用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

  4設定“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外牆、外窗的熱耗損。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。

  3.屋面節能在不斷改進建築外牆、外窗的保溫效能後,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱係數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面溼作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設定排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始於屋面,一些建築的屋面保溫,採用膨脹珍珠岩保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常規作法 的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不汙染環境;芯板為柔性製品,不僅適用於具有平面的屋面,也可用於帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。其主要技術指標,表觀密度為110~150kg/m3;導熱係數為0.04~0.06W/m·K;蓄熱係數為0.90~0.11m2·K。抗壓強度大於0.2MPa;吸水率小於0.01%;蒸汽滲透係數為2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。這些指標充分體現了膨脹珍珠岩密度較小,導熱係數較低,而且吸水率和蒸汽滲透係數也都很低。這是保溫效能好的材料所必須具備的。2001年已經在西寧汙水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術效果。

  4.利用太陽能地球攔截的太陽輻射能相當於目前全球電力消費量的1500倍。而在現有技術、經濟條件下可供開發利用的太陽能,只佔資源量的很小一部分。據美國能源部評估,1990年美國太陽能經濟可開發資源量約為22Mtce/年,僅為技術可開發量的0.6%。所以,太陽能的開發利用有巨大的潛力。太陽能作為一種可再生的潔淨能源,是建築上很具有利用潛力的新能源之一。

  5.夜間通風夜間通風的原理是在夜間引入室外的冷空氣,通過冷空氣與作為蓄熱材料的建築維護結構接觸換熱,冷卻建築材料,達到蓄冷目的。在夏季,為了獲得舒適的室內環境,則需要空調供冷系統。而此時,因為夜間的室外空氣溫度比白天低得多,所以夜間室外冷空氣則可以作為一種很好的冷源加以利用。嚴格地說,只要室外空氣溫度低於室內空氣溫度,此時的室外冷空氣就可視為可利用的自然冷源。

  三、外牆保溫節能材料

  節能材料屬於保溫絕熱材料。絕熱材料是指用於建築圍護或者熱工裝置、阻抗熱流傳遞的材料或者材料複合體,既包括保溫材料,也包括保冷材料。絕熱材料的意義,一方面是為了滿足建築空間或熱工裝置的熱環境,另一方面是為了節約能源。隨著世界範圍內能源的日趨緊張,絕熱材料在節能方面的意義日顯突出。僅就一般的居民採暖的空調而言,通過使用絕熱圍護材料,可在現有的基礎上節能50%-80%。據日本的節能實踐證明,每使用1噸絕熱材料,可節約標準煤3噸/年,其節能效益是材料生產成本的10倍。因此,有些國家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之後的第五大“能源”。

  1.絕熱材料的效能。絕熱,就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞,因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導熱係數。從材料的組成上看,一般有機高分子的導熱係數都小於無機材料;非金屬的導熱係數小於金屬材料;氣態物質的導熱係數小於液態物質,液態物質小於固體。所以在條件允許的情況下,應儘量使用有機高分子材料或無定形的無機材料,這對於保溫絕熱是有利的。從材料的結構上看,當材料的表觀密度降低、孔隙率增大,材料內部的孔隙為大量封閉的微小孔時,材料的導熱係數是比較小的。對於泡沫塑料製品,要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16-40kg/m3。

  2.常用的保溫絕熱材料。能滿足上述效能要求而用於建築外保溫的節能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板EPS及XPS、巖礦棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。以上各種材料所具有一個共同的特點就是在材料內部都有大量的封閉孔,它們的表觀密度都較小,這也是作為保溫隔熱材料所必備的。巖礦棉和玻璃棉有時統稱為礦物棉,它們都屬於無機材料。岩棉不燃燒,價格較低,在滿足保溫隔熱效能的同時還能夠具有一定的隔聲效果。但岩棉的質量優劣相差很大,保溫效能好的密度低,其抗拉強度也低,耐久性比較差。

  四、結語

  目前我國外牆保溫技術發展很快,是節能工作的重點。外牆保溫技術的發展與節能材料的革新是密不可分的,建築節能必須以發展新型節能材料為前提,必須有足夠的保溫絕熱材料做基礎。節能材料的發展又必須與外牆保溫技術相結合,才能真正發揮其作用。正是由於節能材料的不斷革新,外牆保溫技術的優越性才日益受到人們重視。所以在大力推廣外牆保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用,從而真正地實現建築節能。我國是能源稀缺國家,節能是我國的一項戰略決策,建築節能是住宅建設發展的方向。只有人口、資源和環境協調發展,才是可持續迴圈發展的最佳途徑。

  參考文獻:

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