建筑节能和建筑材料.doc

发布时间:2024-11-26 16:02

推广节能型建筑材料,减少建筑能耗 #生活常识# #环保节能技巧# #能源高效利用#

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1、建筑的绿色节能和建筑材料摘要:在21世纪,随着科学技术高速发展的同时,地球能源的消耗也是非常巨大的。如今,为了减缓能源的高度消耗,我国已经提出了节能减排的号召。建筑行业在节能减排这一方面需要做的事还很多,作为未来建筑师的我们更要积极响应国家号召,处理好建筑材料与建筑节能的关系。关键字:建筑绿色节能 保温材料防水材料建筑材料 绿色建材 引言:建筑节能优化设计在我国具有重要现实意义。一方面,我国城乡建设高速发展,近几年每年建成房屋达1620 亿 ,超过各发达国家年建成建筑面积的总和1。另一方面,建筑耗能过程复杂,影响因素多样。系统节能的观念、投资回收期的观念以及能量利用效率的观念都是实现建筑节能优

2、化设计的必要前提。现在我们来讨论一下建筑的绿色节能和建筑材料之间的关系。首先什么样的建筑可以说是绿色而又节能的呢?绿色建筑系统是“绿色人居环境”的重要组成部分,是生态化发展模式与可持续发展环境伦理观理念下的建筑发展的必然趋势,其基本概念是将建筑视为一个“社会经济自然”的复合生态系统,建立了建筑与自然共生的理念。即以积极的态度,把人与建筑、人与自然环境间的关系建立在生态价值观的基础上,以“配合应用”取代“消费”环境资源,视大自然为生命体,与自然环境维持共生共存关系,实现自然生态、社会生态、经济生态和历史文化生态的平衡、协调发展 2。我国新发布的绿色建筑评价标准中对适应我国国情的绿色建筑的定义是:

3、“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的适用空间,与自然和谐共生的建筑。” “建筑学是为人类建立生活环境的综合艺术和科学。” 3建筑师作为建筑学思想的实践者,在建筑的绿色节能方面肩负着重大意义。而在建筑设计中,合理的设计理念与方法是必要的,而合理的选用建筑材料在建筑绿色节能中占据着重要地位。现在我们来说说建筑材料的选择与应用在建筑绿色节能方面的重要意义。与建筑的绿色节能尤为相关的建筑材料有保温材料、防水材料、绿色建材。一、保温材料在绿色节能建筑中的应用及其特点 11、保温材料在墙体及围护结构中的应用 保温材料是实现建

4、筑节能的最基本的条件,各国在建筑中采用了大量的新型建材和保温材料。实心砖已普遍被空心砌快和多孔砖所代替,在空心砌快的墙体中,为了提高墙体的保温性能,隔断在砌块之间形成的空心通道的气流,还在各空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃矿物棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料。4 在建筑物的围护结构中,不论是商用建筑还是民用建筑,一般采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。墙体的保温基本上有三种形式;保温、外保温和夹心保温。居民建筑的墙体结构是最外面一层为木质或塑料质的墙板,然后是一层硬质的泡沫塑料,里面就是墙的标准主体、木框结构等。另外一种典型墙的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体空腔中,填充密实,

5、同样能起到很好的保温作用。 国外的民用建筑屋顶一般采用尖顶的较多,在尖顶的阁楼空间紧接屋顶的下面都有共空气流通的通道,技能解决空气的流通,又可起到一定的保温隔热作用。同时在天花板得上面,一般都要铺设玻璃棉或棉毡、垫,多在此空间直接吹入松散的保温棉,有的直接吊装,有玻璃棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。 1.2、保温材料在地面中的应用 国外大部分建筑都有地下室和地下空间,居住和活动空间的地板并不是直接暴露在外界环境中,这就为生活空间的保温创造了有利条件。但是如果地下室和地下空间不是采暖空间时,尤其是在冬季,仍会有相当多的热量,通过一楼的地板传出。因此,在建筑物的一楼地板下面,仍然需要

6、填充高密度的保温材料。同时,在地下室的混凝土地坪和地基与土壤之间铺设一定厚度的刚性和半刚性保温材料。2、我国常用的建筑保温材料。当前,建筑市场上有许多定型开发,专业生产,专业施工的通用(1)保温材料,基本分为三大类:保温砂浆(保温粉)、保温板材和现场发泡保温材料。21保温砂浆、保温粉:保温砂浆市场上一般称为浆体保温材料,属于不定型保温材料。工厂加工呈膏状的称为保温涂料,粉状的称为保温粉。保温砂浆根据使用的部位可分为外墙外抹用和外墙内抹用。其性能要求和配料有所不同。市场上现在又多种掺有发泡苯球的复合保温砂浆,其突出优点是材料本身有一定的强度和阻燃性,施工方便(特别是在外墙弧形拐角或特殊造型处),

7、对于非节能房的保温改造十分方便,在处理外墙热桥问题上有经济实惠的独特用处,另外工人无需经过特殊培训。这些优点保证了该产品拥有一定的市场。但其材料的导热系数远不如聚苯板和岩棉板。5 浆体材料有二种类型,一种是以胶凝材料为主的固化型,一种是以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由海泡石(聚苯粒)、矿物纤维、硅酸盐为主的的多种材料,经过一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。使用时注意以下检测数据: (一) 用于内保温和隔墙:导热系数、表观密度、体积收缩率、粘结强度、软化系数、石棉含量、水蒸气透湿系数、吸水率、氧指数等。 (二) 用于外保温应考率材料的导热系数、表观密度、体积收缩率、粘结强度、憎水率、石

8、棉含量、软化系数、吸水率、防火性能等,同时还应考率系统的保温隔热性。2.2板材保温材料广义的讲,板材保温隔热材料,使用的地区和范围比较广,可以在外墙外保温工程中使用,也可以在外墙内保温工程中使用。板材保温隔热材料的保温主体可以是发泡型聚苯乙烯板(EPS板),挤出型聚苯乙烯板,岩棉板,玻璃棉板,VIVA木丝水泥板,FOREX美岩水泥板等不同材料。板材保温隔热材料又可分为单一保温隔热材料和系统保温隔热材料,在应用过程中应注意以下问题: (一) 单一保温隔热材料,是保温工程应用的主体,在使用过程中需要其它材料的配合。如:发泡型聚苯乙烯板,挤出型聚苯乙烯板,岩棉板,玻璃棉板等,在使用前要测试以下检测内

9、容: 1、 导热系数:这一技术指标是关系工程保温效果的关键指标,一般而言,实验室的测试是在板材烘干至恒重时测试的,而材料的应用是在空气中含有一定湿度的条件下使用的,因此,使用时要乘以一定的系数;或者,直接将材料调整到使用环境条件下测试。 2、 表观密度(Kg/m3):材料的表观密度在一定程度上影响其导热系数,表观密度不合格的材料将直接导致其物理性能下降,如强度,尺寸稳定性等。 3、 压缩强度(MPa):指试件在10%变形下的压缩应力。它关系到该面层系统的耐久性和耐冲击性。 4、 尺寸变化率(mm):尺寸变化率大的材料将导致该系统面层的开裂。 5、 水蒸气透系数ng/ (Pa?m ?s):该性能

10、决定了对水蒸气透过的性能,在一定程度上决定了墙面的结露与否。 6、 氧指数:需阻燃型,否则防火不能达标。 系统保温材料是指将单一保温材料与其它辅助材料复合而成为一个系统,称为系统保温材料。现有的系统保温材料有如下几种: 1、 外墙外保温系统:发泡型聚苯乙烯板(或挤出型聚苯乙烯板)+耐碱玻纤网布+含有胶粘剂的聚合物砂浆,如专威特外墙外保温系统,北京中建院外墙外保温系统,Preswitt保温系统等; 外保温系统需测试的项目: A、 传热系数: 系统保温材料与主体结构复合后的保温效果受施工质量和环境温湿度的影响而有所改变,因此要实地现场测试,掌握其实际效果。根据建设部民用建筑节能热工设计规范JGJ

11、26-95和各地细则要求为指标,不得低于其限值; B、 防水性、耐冻融、耐候性、耐冲击、抗风压:做为外墙外保温,其饰面直接与外界环境接触必须抵抗雨水、冻融、冲击和强风等不良因素的侵袭。 与外保温系统配套的耐碱玻纤网布的抗拉强度应大于200N/cm,耐碱后的剩余抗拉强度应不小于150N/cm ;胶粘剂的7天的抗拉粘结强度应大于1 Mpa,耐水、耐冻融后抗拉粘结强度应大于0.9Mpa。 2、内保温系统:有发炮型聚苯乙烯板(或挤出型聚苯乙烯板)+纸面石膏板;GRC保温板(发炮型聚苯乙烯板与水泥砂浆复合);岩棉夹心保温板;增强水泥聚苯保温板等。 2.3现场发泡保温材料:现场发泡聚氨酯填充保温材料;现场

12、发泡氮尿素填充保温材料。主要成分是氮尿素、树脂和发泡乳液,三组分按一定比例分别溶于水,充分溶解后,在压缩空气的冲击下产生泡沫,并自由膨胀填充任意空间,可在21秒内凝固,氮尿素泡沫呈白色,结构均匀且相互联结在一起,湿密度为4560/m,干密度为1015/m,憎水率不小于95%,导热系数约为0.029W/(mK),燃烧性能符合B1级难燃烧材料的要求。但此工艺要求有成套的技术设备和受过良好培训的技术工人,一次性投入较大,造价较高。在设计和施工时应注意保温材料的固定和支撑,如果保温层大于八十毫米,建议使用双层保温,以减少拼接处缝隙的热量损失。由于水的导热系数很高,水分进入岩棉制品后,其导热系数将大幅度

13、上升。因此在设计和施工中需防止水分进入岩棉制品。保温隔热材料与制品是影响建筑节能一个重要的影响因素。建筑保温材料的研制与应用越来越受到世界各国的普遍重视。20世纪70年代后,国外普遍重视保温材料的生产和在建筑中的应用,力求大幅度减少能源的消耗量,从而减少环境污染和温室效应。国外保温材料工业已经有很长的历史,建筑节能用保温材料占绝大多数,而新型保温材料也正在不断地涌现。建筑防水材料是指用于建筑防水、防潮、防渗漏的材料。就目前我国建筑防水材料的产品构成来看: 沥青油毡占87%, 防水涂料占8% , 高分子防水卷材占2% , 密封材料占2%, 说明我国沥青油毡在防水材料中始终为压倒一切的主导产品。多

14、年来我国的屋面防水一直沿用石油沥青纸胎油毡, 除产品单一, 消耗大量原纸, 热施工和污染环境外, 还存在低温脆裂、高温流淌、容易起鼓、老化、龟裂等工程质量问题, 已成为当前建筑防水材料中的常见病, 占建筑工程质量问题的50%左右, 每年有2. 4 亿平方米油毡和27 万吨沥青用于屋面维修, 每年维修费用在20 亿元以上。房屋渗漏是由多种原因造成的, 经全国100 个城市的调查发现, 由于防水材料引起的房屋渗漏占劣质防水工程的22% 。由此看出, 要解决好房屋渗漏问题, 防水材料是基础也是关键。6二、防水材料在绿色节能建筑中的应用及其特点建筑防水材料可分为防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水材

15、料四大类。建筑防水材料分类如图所示。7其中,防水卷材、防水涂料、防水密封材料为柔性防水材料。防水材料的基本用材有石油沥青、煤沥青、改性沥青及合成高分子材料等1石油沥青石油沥青是一种有机胶凝材料,常温下呈液态、半固态或固态。颜色为褐色或黑褐色。它是由许多高分子量的碳氢化合物及其非金属(如氧、硫、氨等)衍生物组成的复杂混合物。8 1.1石油沥青组分1.1.1油分。油分为淡黄色至红褐色的油状液体,是沥青中分子量最小和密度最小的组分,密度介于0.71.0cm3之间。在170较长时间加热,油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中,但不溶于酒精。油分赋予沥青以流动性。1.1.2树脂(沥青脂胶)。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质(半固体),分子量比油分大(6001000),密度为1.01.1gcm3。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂能溶于三氯甲 烷、汽油和苯等有机溶剂,但在酒精和丙酮中难溶解或溶解度很低,它赋予沥青以良好的粘结性、塑性和可流动性。中性树脂含量增加,石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。另外,沥青树脂中还含有少量的酸性树脂,即地沥青酸和地沥青酸酐,是沥青中的表面活性物质。它改善了石油沥青对矿物材料的浸润性,特别是提高了对碳酸盐类岩石的粘附性,并有利于 石油沥青的可乳化性。沥青脂胶使石油沥青具有

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