关于节能建筑及节能墙体的思考

关于节能建筑及节能墙体的思考瞿涛安徽南巽建设项目管理投资有限公司安徽省合肥市230011【摘要】当今社会,经济的不断发展。促进了建筑业的壮大。节能环保是当今社会的一大课题,所以,节能建筑和节能墙体技术也在不断进步,本文就从节能建筑以及节能墙体这个方面进行思考。【关键词】节能建筑;节能墙体中图分类号:TE08文献标识码:A、前言科学技术迅猛发展的今天,节能技术也在不断的完善,虽然给人们的生活带来了许多便捷,但是在技术上还是存在一定的问题,所以在以后的日子中,经过不断的研究与努力,节能技术会有更大的突破。二、保温层厚度对建筑节能的影响1、建筑模型选取合肥地区某小区居住建筑作为分析对象。建筑朝向为正南,建筑共6层,建筑总面积2264m2,总体积6785m3,体形系数为0.33,见图1、图220mm水泥砂浆20m水泥砂浆240mm墙20mm石灰砂浆图1外墙构造详图中国煤化工CNMHG图2标准层平面图设置模拟参数时,与建筑能耗有关的其他参数保持不变。其中窗墙比(北向:0.17,西向:0.18,南向:0.25,东向:0.18)在所有模型中保持不变;所有外窗都由PVC框和LOW-E中空玻璃窗构成;建筑热桥部位施工做法皆内外抹水泥砂浆20mm厚;屋面部分不考虑保温隔热措施;建筑内部热扰不予考虑2、计算结果本文中的相对节能量由未添加保温层的外墙与使用不同厚度时外保温层后建筑全年能耗量之差得到。图3中列出了不同厚度保温材料的相对节能量,如图可以看出,随着外保温层厚度的増加,建筑节能率逐渐提高且趋于平缓。同时可以看岀,图示中4种材料在同厚度下,聚氨酯泡沫塑料的保温性能最佳,无机保温砂浆的保温性能最差。保温层的厚度每增加1σπm,胶粉聚苯颗粒保温系统的相对年能耗节约量由5638kw提髙到14509kwh,无机保温砂浆保温系统的相对年能耗节约量由395%kwh提高到12968kwh;EPS保温系统的相对年能耗节约量由5756kwh提高到14580kwh,聚氨酯泡沫塑料保温系统的相对年能耗节约量由6122kwh增加到14797kwh,且皆基本呈指数增长趋势。因此关于外保温系统的保温层材料厚度需要一定的控制尺度,厚度并非与节能效果成线性关系。有效地设计保温层厚度对于建筑节能以及可持续发展是非常战略意义的ex护叶友一聚氨泡沫塑料60保层厚度/mm图3不同厚度保温材料相对节能量三、保温隔热节能材料选择l、绝热材料的性能绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属国H中国煤化工热系CNMHG数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,而水的导热系数(0.5815W/m)比静止空气的导热系数(0.0233W/mK)要大很多,因此,当环境湿度增大时,材料的平衡含水率增大,材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低,如不可避免时,要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆2、常用的保温绝热材料能满足上述性能要求而用于建筑外保温隔热的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沬塑料板(ES及ⅪPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温隔热料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的(1)岩棉板的性能指标应符合表1的要求表1岩棉板的性能指标性能指标项目单位涂料饰面幕墙饰面试验方法岩棉板保温系统岩棉板保温系统密度160120导热系数≤0.010≤0.010母直十板面方向的抗拉强度- Pa10.0≥7.5尺寸稳定性质星吸湿率≤1.0憎水率98.098.0GBT25975酸度系数1,6缩强度kPs≥5010吸水星(部分浸水)25d球含里≈10燃烧性能个低十A2不低十A2B8621(2)岩棉板的尺寸偏差应符合表2表2岩棉板尺寸偏差中国煤化工CNMHG项目单位允许偏差试验方法厚度-10cBT25975直角偏离度半整度偏差注:本表的允许偏差值以1200m长×600-m宽的岩棉板为基准3、外墙保温及饰面系统(EIFS)该系统最先应用于商业建筑,随后开始了在民用建筑中的应用。今天,EIFS系统在商业建筑外墙使用中占17%,在民用建筑外墙使用中占3.5%,并且在民用建筑中的使用正以每年17%~18%的速度增长。此系统是多层复合的外墙保温系统,在民用建筑和商业建筑中都可以应用。EIFS系统包括以下几部分主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板。一般是1~4英寸厚,该部分以合成粘结剂或机械方式固定于建筑外墙;中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层,此基层主要用于保温板上,以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用;最外面部分是美观持久的表面覆盖层。面岩棉板外墙外保温系统基本构造示意图如图4和图5。12351—基层墙体:-一找平层、粘结层:3一岩棉保温板:4—抗裂面层(内铺300级和160级双层耐碱网格布):5一锚栓:5一涂料饰面层图4涂料饰面岩棉板外墙外保温系统基本构造示意图中国煤化工CNMHG123456b-1—基层墙体:2一找平层、粘结层:3一岩棉保温板:4一外饰面层(幕墙板):5一钢龙背:6一锚栓:一抗裂面层(内铺160及耐碱网格有)图5幕墙饰面岩棉板外墙外保温系统基本构造示意图4、建筑保温绝热板系统(SIPS)此材料可用于民用建筑和商业建筑,是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚安酯泡沫夹心层,一般4^8英寸厚,两面根据需要可采用不同的平板面层,例如在房屋建筑中两面可以采用工程化的胶合板类木制产品。用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、保护环境的特点。5、隔热水泥模板外墙系统(ICFS)该产品是一种绝缘模板系统,主要由循环利用的聚苯乙烯泡沬塑料和水泥类的胶凝材料制成模板,用于现场浇筑混凝土墙或基础。施工时在模板内部水平或垂直配筋,墙体建成后,该绝缘模板将作为永久墙体的一部分,形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了建筑外墙所需的保温、隔声、防火等要求。四、建筑节能墙体及节能材料的开发随着建筑节能墙体及节能材料的发展,开发新技术已经显得尤为重要。节能建筑的建设需要一定的新技术、新工艺及建筑节能产品、中间产品与之配套。墙体材料革新是实施建筑节能的重要措施之一。只有采用各种新型墙体材料,才能达到较好地改善建筑功能,提高公建和住宅质量,提高房屋建筑综合经济效益的目的。原国家计委、国家税务总局联合发的计投资(1993)653号文件就规定“节能住宅必须是主要设计指标达到节能标准要求,且采用V凵中国煤化工复合CNMHG墙体”。建设部叶如棠部长在大庆召开的混凝土砌块建筑现场会上强调“:建筑节能不能单项推进,硏究开发性能价格比合理、质量稳定、适合大批量生产的新型墙体材料,是推动建筑节能工作向深度和广度发展的关键”,今后一个时期必须加大力度,切实贯彻《民用建筑节能管理规定》,以开发推广新型墙材为突破口”。多年来实践经验表明,加大加快新型墙材的推广应用力度与步伐,是推进我国建筑节能事业,推进我国住宅产业现代化的必然要求。建筑节能与墙改两方面工作最终都体现在房屋上,两者是互相关联、互相促进、相辅相成、密不可分的。建筑节能墙体与节能材料的开发,与我国经济和社会发展密切相关,是一项长期、复杂、综合性的系统工程,是贯彻国家可持续发展战略的重要方面,是节约能源、保护环境、保护土地基本国策的组成部分,是改善人民居住环境和大气环境的迫切需要,也是促进住宅产业现代化、促进建筑业和建材业技术进步的重要内容。各地区都应成立墙材革新与建筑节能的统一领导和协调机构,用系统工程的方法推进墙材革新建筑节能工作。以系统工程方法围绕墙材革新和节能建筑的研究、开发、推广应用的总体思路,进行全面规划、统一协调、系统实施、协调推进,才能得到良好的经济、社会、环境效益。可见,研究建筑节能墙体与节能材料的开发,推进墙体革新,发展节能、节地、制废的新型墙本材料代替大量实心粘土砖,对保护耕地、节约能源资源、利用废渣、治理环境污染、改善建筑功能,促赶我国建材工业和建筑业技术进步和产业发展具有显著的社会经济效五、节能建筑存在的问题目前,节能建筑存在的问题主要表现在三个方面:一是很多民用建筑节能设计方案不够科学全面,缺少专业的节能建筑设计方面的专家;二是在施工过程中为了节省投资,很多时候并没有按照设计方案中的节能要求去做,存在偷工减料的现象;三是目前节能材料市场鱼目混珠,一些产品打着节能材料的幌子,但实际上只是普通的建筑材料,给投资方造成了不必要的损失。如果要达到比普通建筑节能50%的要求,每平方米建筑的成本会增加50至100元;如果达到节能65%的目标,每平方米的增加成本超过150元。正是因为节能建筑成本居高不下,很多开发商并不愿意建设这样的楼盘,虽然国家有强制标准,但在实施过程中仍然难以让人满意。中国煤化工CNMHG六、结束语综上所述,就关于节能建筑及节能墙体的思考而言,节能这项技术为人们的美好生活提供的了很多便利条件,但是在节能材料选择方面还是存在很多问题,相信在以后的日子中经过科学家不断的努力,肯定会为社会经济发展更上一层做出巨大贡献。参考文献[1]李捷建筑装饰设计武汉理工大学出版社2004年[2]冯治国浅谈节能技术在工民建中的应用民营科技2012年中国煤化工CNMHG