建筑節(jié)能材料

1、建筑節(jié)能材料工程管理1404班 A13140654 徐田文摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高,城鄉(xiāng)建筑迅速增加,建筑耗能的問題日益突出,以建筑節(jié)能材料的發(fā)展與應用為著眼點,從廣義建筑節(jié)能的角度綜述了國內(nèi)外建筑節(jié)能材料的發(fā)展概況和趨勢,以及在推廣應用中存在的一些問題和解決方法,這將對建筑節(jié)能材料的選取提供參考,促進建筑節(jié)能材料的研究和發(fā)展。關(guān)鍵詞:節(jié)能材料發(fā)展現(xiàn)狀1.建筑節(jié)能材料的概念建筑節(jié)能,在發(fā)達國家最初為減少建筑中能量的散失,普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”,在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。建筑節(jié)能具體指在建筑物的規(guī)劃、設計、新建(改建、擴建、

2、改造和使用過程中,執(zhí)行節(jié)能標準,采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設備、材料和產(chǎn)品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率,加強建筑物用能系統(tǒng)的運行管理,利用可再生能源,在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,增大室內(nèi)外能量交換熱阻,以減少供熱系統(tǒng)、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應因大量熱消耗而產(chǎn)生的能耗。建筑節(jié)能檢測通過一系列國家標準確定竣工驗收的工程是否達到節(jié)能的要求。GB 50411-2007建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范對室內(nèi)溫度、供熱系統(tǒng)室外管網(wǎng)的水力平衡度、供熱系統(tǒng)的補水率、室外管網(wǎng)的熱輸送效率、各風口的風量、通風與空調(diào)系統(tǒng)的總風量、空調(diào)機組的水流量、空調(diào)系統(tǒng)冷熱水總流量、冷卻水總流量、平均照度與

3、照明功率密度等進行節(jié)能檢測。1公共建筑節(jié)能檢測依據(jù)JGJ/T 177-2009公共建筑節(jié)能檢測標準對建筑物室內(nèi)平均溫度、濕度、非透光外圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、冷水(熱泵機組實際性能系數(shù)、水系統(tǒng)回水溫度一致性、水系統(tǒng)供回水溫差、水泵效率、冷源系統(tǒng)能效系數(shù)、風機單位風量耗功率、新風量、定風量系統(tǒng)平衡度、熱源(調(diào)度中心熱力站室外溫度等進行節(jié)能檢測。居住建筑節(jié)能檢測依據(jù)JGJ132-2009居住建筑節(jié)能檢測標準對室內(nèi)平均溫度、圍護結(jié)構(gòu)主體部位傳熱系數(shù)、外圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度、外圍護結(jié)構(gòu)熱工缺陷、外圍護結(jié)構(gòu)隔熱性能、室外管網(wǎng)水力平衡度、補水率、室外管網(wǎng)熱損失率、鍋爐運行效率、耗電輸熱比等進行節(jié)能檢測。2

4、、建筑節(jié)能材料的意義世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能,而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發(fā)展主要存在四大問題:人均能源擁有量、儲備量低;能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%。全國年耗煤量已超過1 3億噸;能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低1 0%。隨著城市建設的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約1 3%,建筑總能耗已達全國能源

5、總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠地保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實科學發(fā)展觀。3.新型節(jié)能型建材的發(fā)展趨勢墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分。綠色建材

6、是建材發(fā)展的方向,因而發(fā)展墻體材料,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護土地和環(huán)境緊密結(jié)合起來,通過限制粘土磚,優(yōu)化墻體材料產(chǎn)業(yè)與資源、環(huán)境、社會發(fā)展的關(guān)系,實現(xiàn)墻體材料的可持續(xù)發(fā)展,促進人與自然的和諧發(fā)展。新型墻體材料的發(fā)展應有利于生態(tài)平衡、環(huán)境保護和節(jié)約能源,既要符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同時堅持綜合利廢、因地制宜、市場引導的原則,要充分利用本地資源,綜合利用粉煤灰及其他工業(yè)廢渣生產(chǎn)墻體材料,加快輕質(zhì)、高強、利廢的新型墻體材料的發(fā)展步伐。如利用資源豐富的粉煤灰、煤矸石、礦渣等,取代粘土生產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚,煤矸石燒結(jié)磚,礦渣磚。就其品種而言,新型墻體材料主要

7、包括磚、塊、板等,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復合板材等。其中加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的多功能材料,根據(jù)目前國家的節(jié)能標準,唯有加氣混凝土才能做到單一材料達標(節(jié)能50%的要求,而用板材做墻體材料是今后墻材發(fā)展的趨勢,因此加氣混凝土制品作為今后墻體材料的首選,有著巨大的發(fā)展前景。又如蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、防火等優(yōu)良性能,應用于新結(jié)構(gòu)體系如鋼結(jié)構(gòu)中,被認為是理想的維護結(jié)構(gòu)材料。因此,要適應建筑應用的需要,將新型墻體材料的發(fā)展與提高建筑性能和改善建筑功能結(jié)合起來,使其具有更強的生命力,因地制宜地發(fā)展各種新型墻體材料,從而達到節(jié)能

8、、保護耕地、利用工業(yè)廢渣、促建筑技術(shù)發(fā)展的綜合目的。墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,我國多采用保溫節(jié)能墻體。墻體保溫式根據(jù)保溫層位置的不同可分為:外墻外保溫、外內(nèi)保溫和中空夾心復合墻體保溫等3種。目前我的外墻保溫技術(shù)發(fā)展很快,是節(jié)能工作的重點。時,外墻保溫技術(shù)的發(fā)展與節(jié)能材料的革新是密不分的,建筑節(jié)能以發(fā)展新型節(jié)能建材為前提,必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節(jié)能材料的發(fā)展必須與外墻保溫技術(shù)相結(jié)合,才能真正發(fā)揮其作用。因此,在大力推廣外墻保溫技術(shù)的同時,要加強新型節(jié)能材料的開發(fā)和利用。近年來,我國保溫隔熱材料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生有明顯的變化:泡沫塑料類保溫隔熱材料所占比例逐年增長,已

9、由2001年的21%上升到2005年的37%;礦物纖維類保溫隔熱材料的產(chǎn)量增長較快,但其所占比例基本維持不變;硬質(zhì)類保溫隔熱材料制品所占比例逐年下降。我國目前常用的外保溫技術(shù)體系包括:膠粉聚苯顆粒外保溫、現(xiàn)澆混凝土復合無網(wǎng)聚苯顆粒外保溫、現(xiàn)澆混凝土復合有網(wǎng)聚苯顆粒外保溫、巖棉聚苯顆粒外保溫、外表面噴涂泡沫聚氨酯和保溫涂料等。在上述幾種保溫體系中,保溫涂料綜合了涂料以及保溫材料的雙重特點,干燥后形成有一定強度及彈性的保溫層,符合外保溫材料的要求。防水材料是建筑業(yè)及其他相關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料,是建材工業(yè)的一個重要組成部分。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高

10、質(zhì)量的要求,而在橋梁、隧道、國防軍工、農(nóng)業(yè)水利和交通運輸?shù)刃袠I(yè)和領域中也都需要高質(zhì)量的防水密封材料。我國建筑防水材料的發(fā)展十分迅速,已徹底擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)天下的落后局面,目前擁有瀝青油氈(含改性瀝青油氈、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產(chǎn)品。相比國外先進國家,目前我國防水材料行業(yè)主要存在以下問顥。(1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,新型防水密封材料的產(chǎn)量不高,市場占有率不高;(2產(chǎn)品質(zhì)量普遍偏低,假冒產(chǎn)品充斥市場;(3設計施工應用技術(shù)有待提高,工程建筑滲漏還相當嚴重。因此,防水材料工業(yè)亟需調(diào)整結(jié)構(gòu)、規(guī)范市場。在發(fā)展方向上,應重點發(fā)展新型防水材料,擴大新型防水材料(如SR

11、S、APP、APO等改性瀝青油氈和高分子防水卷材等的市場份額。目前,國內(nèi)外研究并推廣使用的節(jié)能玻璃主要有以下3種:(1中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣,熱導率很低,具有優(yōu)異的保溫性能。從性能和經(jīng)濟方面綜合考慮,中空玻璃內(nèi)腔以充灌氬氣為佳。我國常用的中空玻璃有2種:槽式中空玻璃和復合膠條式中空玻璃,現(xiàn)在多采用后者。然而在我國目前中空玻璃的使用普及率不足1%,但中空玻璃是實現(xiàn)門窗節(jié)能的重要途徑,我國以中空玻璃逐漸代替普通玻璃將是必然趨勢;(2真空玻璃。門窗玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃,發(fā)展到真空玻璃已是第三代產(chǎn)品。中空玻璃當中是普通空氣或充氬氣,其隔音性能、透光折減系數(shù)均優(yōu)于中空玻璃。以空

12、調(diào)節(jié)能性能比較,真空玻璃比中空玻璃、單片玻璃節(jié)電16%18%、29%30%;(3鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜,改變玻璃的透射系數(shù)和反射系數(shù)。他可以同中空玻璃、真空玻璃結(jié)合起來使用。近年來發(fā)展起來的鍍膜低輻射玻璃,對380 nm780 nm的可見光具有較高的透射率,可以保證室內(nèi)的能見度,同時,對紅外光具有較高的反射率,達到保溫節(jié)能效果。3.5建筑垃圾的綜合利用近幾年,我國在建筑垃圾開發(fā)利用方面投入了相當大的資金,不少地區(qū)將建筑垃圾作為一種再生資源,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層;對不可理垃圾則堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾磚取代傳統(tǒng)粘土

13、實心磚作為砌體材料,凈化了環(huán)境,節(jié)約了能源,保護了土地資源,是一種具有經(jīng)濟效益和社會效益的產(chǎn)品,從而使建筑業(yè)走上了一條良性循環(huán)的經(jīng)濟模式,成為建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動力。太陽能是人類可以利用的最豐富、最潔凈、最理想的能源,隨著太陽能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷突破,在建筑中利用太陽能成為了可能。因此,美、日、歐等工業(yè)發(fā)達國家非常重視太陽能的利用,紛紛推出開發(fā)太陽屋計劃。我國太陽能的利用近年來取得了可喜的成果:天津市奇信太陽能科技有限公司已成功研制建材化太陽能集熱器,成為國內(nèi)建材太陽能技術(shù)發(fā)展的先行者;而號稱為中國太陽能第一樓建筑的北京北苑太陽能示范工程,其能源全部采用太陽能,已良好運轉(zhuǎn)半年之久。可以預見,采

14、用光能轉(zhuǎn)換技術(shù)與建筑的屋頂、外墻、窗戶等結(jié)合集結(jié)成復合產(chǎn)品,很可能成為2l世紀一類重要的新型建材制品,既可作為建筑的制品或部品,又可以進行太陽能發(fā)電,將有極為廣闊的發(fā)展前景。4、建筑節(jié)能材料的發(fā)展趨勢總結(jié)據(jù)了解,目前,新型節(jié)能建材主要包括新型墻體材料、化學建材、新型保溫隔熱材料、建筑裝飾裝修材料等。但是有專家指出:由于相關(guān)鼓勵配套政策有待完善、建材行業(yè)本身發(fā)展存在進入門檻低、集中度低、市場競爭無序、受上下游牽制較大以及業(yè)主選擇等問題,市場推廣并不順利:企業(yè)面臨向高技術(shù)、高端市場轉(zhuǎn)移的壓力,使新型節(jié)能建材短時間內(nèi)難以得到快速發(fā)展。建筑材料牛產(chǎn)行業(yè)在節(jié)約能源、資源方面缺乏科技投入、技術(shù)創(chuàng)新不足,影

15、響全行業(yè)整體水平的提升。發(fā)展成本過高仍是阻礙節(jié)能建材推廣的一個主要因素之一。我們國家在建筑節(jié)能行業(yè)的起步較晚,尤其是南方地區(qū),所以我們應該引進全國乃至全世界的先進節(jié)能、環(huán)保建筑材料,學習各地區(qū)的先進經(jīng)驗,組建地方特色的建筑材料生產(chǎn)企業(yè),以促進建筑節(jié)能材料能、環(huán)保建筑材料,學習各地區(qū)的先進經(jīng)驗,組建地方特色的建筑材料生產(chǎn)企業(yè),以促進建筑節(jié)能材料更能適合地方性的環(huán)境和氣候特點,提高節(jié)能效率,在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上最大限度地做好建筑節(jié)能工作,順應“兩型社會”的發(fā)展需求。總之,節(jié)能環(huán)保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環(huán)再生利用等特征,集可持續(xù)發(fā)展、資源有效利用、環(huán)境保護、清潔生產(chǎn)等綜合效益于

16、一體,成為未來建筑材料發(fā)展的方向和趨勢,符合人類的需求和時代發(fā)展的潮流。對于建筑,綠色、環(huán)保、節(jié)能是人們期盼的。然而,綠色建筑的實現(xiàn)需要很長的路要走。有專家表示,“中國正處于工業(yè)化和城市化快速發(fā)展階段,未來20年中GDP將保持快速增長,因此能源供應緊缺是我們國家面臨的巨大壓力。國家已確立了以節(jié)能優(yōu)先,提高能源利用效率為核心的能源發(fā)展戰(zhàn)略。推進建筑節(jié)能,發(fā)展綠色建筑是實施我國能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是,“節(jié)能減排切不可操之過急,要切實保證時效?！眹易〗ú烤G色建筑權(quán)威專家曾捷女士表示,“我國綠色建筑發(fā)展總體上處于起步階段,仍需花力氣夯實基礎。”“綠色建筑節(jié)約了能源的消耗,并保存起來轉(zhuǎn)到下一次產(chǎn)生同

17、等能量,同時減少了空氣污染,通過這個轉(zhuǎn)換過程,居住成本降了下來?！碧旖蚴谐鞘幸?guī)劃設計研究院劉總策劃師認為:“普通住宅增加不超過5%7%的建造成本就可實現(xiàn)節(jié)能60%,節(jié)能建筑投入使用后減少了水、電、采暖等能源費用,增加的造價5 8年能收回,總成本甚至可能比耗能建筑還要低,況且還有一些建筑節(jié)能舉措是不需另付費的?！苯ㄖ?jié)能是執(zhí)行國家環(huán)境保護和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容,是貫徹國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。建筑節(jié)能,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用率,降低建筑能耗量。建筑節(jié)能材料,是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材,通過改變材料自身的特性來達到建筑節(jié)能的目的。開發(fā)及利用節(jié)能新材料,不僅對環(huán)境保護