建筑节能材料范文
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篇1
我国人口众多,经济发展迅速,既有建筑面积已达到420 亿平方米(其中城市建筑面积约40 亿平方米)。随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑还将继续增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视。“建设节约型社会”已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。
1.新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。
绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持“综合利废、因地制宜、市场引导”的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。
2. 保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等三种。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。
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材料; 气态物质的导热系数小于液态物质, 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。
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·K)比静止空气的导热系数(0.0233W/m·K)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, 如不可避免对, 要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外, 保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载, 具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好, 还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。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的节能材料主要有: 聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS 及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。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(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉, 它们都属于无机材料。岩棉不燃烧, 价格较低,但岩棉的质量优劣相差很大, 其抗拉强度也低, 耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处, 但其手感好于岩棉, 可改善工人的劳动条件,但它的价格较岩棉为高。
2)聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料, 经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。。其表观密度小, 导热系数小, 吸水率低。因此在外墙保温中其占有率很高。
3)硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能, 它的导热系数之低是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能, 由于不需要额外的绝缘防潮, 简化了施工程序, 降低工程造价。。但因其价格较高、而且易燃, 这就限制了它的使用。
4)聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。
3.节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
4.结语
随着经济发展社会进步,节能问题必将成为社会问题的重中之重。我们国家在建筑节能行业的起步较晚,尤其是南方地区,所以我们应该引进全国乃至全世界的先进节能、环保建筑材料,学习各地区的先进经验,组建地方特色的建筑材料生产企业,提高节能效率,在现有技术的基础上最大限度地做好建筑节能工作,迎合“两型社会”的发展需求。
参考文献
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篇2
关键词:建筑节能,建筑能耗,节能材料,检测技术
当前住宅建设进入高速发展的增长期,城市居民的居住水平有了明显的提高,然而不断的住宅中使用能耗也在逐年增长,造成的一系列环境问题将最终影响住宅建设的可持续发展。所以加快住宅产业现代化、推进住宅建筑节能,对促进住宅建设可持续发展具有相当重要的意义。
1.常用的建筑节能材料
1.1建筑主体材料
(1)粉煤灰及矿渣砖: 在传统建筑中, 围护结构普遍采用粘土实心砖, 国家已明令禁止使用, 替代粘土实心砖的有粉煤灰及矿渣砖, 它们强度高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富, 因其属于工业废物利用,所以价格经济。(2)混凝土空心砌块、混凝土多孔砖:混凝土空心砌块、混凝土多孔砖是建筑砌块的主要品种,由于中间中空或多孔有一定的隔热保温性能,加之制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料。(3)加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到50%的目标,广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。
1.2其他新型节能材料
(1)保温砂浆:保温隔热砂浆是以水泥、膨胀珍珠岩等为主体材料,并添加纤维素等其他外加剂的复合保温隔热材料。具有强度高、产品不燃,而且由于多孔导热系数极低,和易性好、保温隔热性能好、成本低、加水拌和后粘聚性好、易施工等特点,对墙面处理过的房屋夏季室内气温比未处理过的房屋低2℃~3℃,空调能耗节约15%左右,且每年的空调运行时间可比未处理前缩短20 d左右,是夏热冬冷地区节能建筑较理想的复合保温隔热材料,是新一代绿色环保的保温材料。(2)聚苯乙烯泡沫板:成型工艺产品一般包括EPS板和XPS板两种类型。经加热预发后在模具中加热成型或挤压成型的白色物体,其有微细闭孔的结构特点,主要用于建筑墙体,屋面保温,复合板保温,冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热,地板采暖,装潢雕刻等,用途非常广泛。(3)硬质聚氨酯防水保温材料:聚氨酯保温复合板是由两层防水彩色涂层钢板或其他金属作面板,中间注入阻燃型聚氨酯硬质泡沫复合而成,是当今世界公认的最佳隔热保温材料。可用于大型工业厂房、仓库、展览馆、体育馆、冷库、净化车间等各种建筑的屋面和墙体,集保温、隔热、承重、防水于一体,色彩丰富、造型美观。具有自重轻、承载能力高、保温隔热性好、防火性能好、使用灵活的优点。(4)节能型保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能型保温隔热复合墙体,节能效果显著。
2.国内外建筑节能检测技术比较
(1)国内节能测试技术及局限。我国节能建筑的检测技术是与建筑节能工作的开展同步发展起来的,具体分为直接检测和间接检测两大类。直接检测是采用能源计量法,即对拟进行检测的建筑物单元提供热源,待稳定后,测试室内外温度,计量热源供应总量。根据建筑面积、实测室内外空气温差、实测能源消耗推算标准规定的温差条件下的建筑物单位耗热量。间接法是通过测试建筑物围护结构传热系数和气密性,计算建筑物的耗热量。测试围护结构传热系数通常是设法在被测结构的两侧形成较为稳定的温度场,测试该温度场作用下通过被测结构的热流量,从而获得被测结构的传热系数,实际现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法。(2)国外研究现状。国外对建筑物现场检测的理论研究相对较多,现场使用较少。根据资料,欧美等地调研,西方发达国家现场检测主要用于科研开发和已有节能建筑改造寻找建筑热工缺陷方面,这一方面与他们人工昂贵有关外,更重要的是西方法制意识相对较强,节能建筑施工过程中偷工减料的现象基本不会发生。因此,现场检测的必要性不像国内迫切。
3.常用建筑节能材料的检测技术
(1)胶粉聚苯颗粒保温浆料、玻化微珠保温浆料检测。胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成,玻化微珠保温浆料由玻化微珠为骨料和改性干粉粘结剂均匀混合形成的单组分干混砂浆,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。干密度试件尺寸:胶粉聚苯颗粒保温浆料为300mm×300 mm×30 mm,玻化微珠保温浆料为70.7mm×70.7mm×70.7mm,抗压强度试件尺寸均为100mm×100 mm×100 mm。制备保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例或生产商推荐的水料比混合搅拌制备拌合物,按照规范规定的拌制办法搅拌均匀,允许用油灰刀沿插捣数次,然后将高出部分的拌合物沿试模顶面削去抹平。试件成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。(2)胶粘剂、抹面胶浆检测。在国家建筑工程行业标准JG149-2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准JG/T 547-1994陶瓷墙地砖胶粘剂的养护条件和JG/T 3049-1998建筑室内用腻子的试验方法。其做法是:将填涂胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5 mm处,静置7 d后将试件取出并侧面放置24h,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥,然后于试验条件下放置24 h后进行试验。(3)耐碱网布检测。国家建筑工程行业标准JG 149-2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统中试样按GB/T7689.5-2001增强材料机织物试验方法表1规定制备并测定初始断裂强力F0和断裂伸长值。将耐碱试验用的试样全部浸入23℃±2℃的5%NaOH水溶液中,试样在加盖封闭的容器中浸泡28 d;取出试样,用自来水浸泡5min后,用流动的自来水浸泡5 min,然后在60℃±5℃恒温烘箱内烘1 h后,在试验环境中存放24h,测试试样的耐碱断裂强力。(4)导热系数检测。导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准GB 10294-88绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。导热系数的测定按GB/T 10294或GB/T 10295规定进行,仲裁时执行GB/T 10294,试件厚度:EPS板(25±1)mm,XPS板(25±1)mm;温差:EPS板15℃-20℃,XPS板15℃~25℃;平均温度:EPS板25℃±2℃,XPS板10℃±2℃和25℃±2℃。
4.结语
我国是能源短缺的国家,节能是我国的一项战略决策。建筑节能是住宅建设发展的方向,建筑的节能效果直接取决于节能材料的产品质量。伴随着建筑节能工作的逐渐展开,节能材料检测成为确保居住建筑的节能质量、实现节能目标的一个至关重要的方面。因此作为建筑材料检测人员,要加强学习,不断提高检测技术水平,确保建筑节能材料的节能质量,为实现建筑节能目标作出贡献。
参考文献
[1]施川燕.浅谈建筑节能材料检测应注意的问题[J].中国建设信息,2008,24.
篇3
关键词:建筑节能领域;相变建筑材料;应用
1引言
现阶段建筑节能领域存在较为繁复的管理程序,并且包括多方面的内容,必须在整个项目中管理工程质量、安全、进度等内容。建设建筑节能工程,其中最为重要的是建筑节能领域中相变建筑材料的应用,并且只有通过相关技术措施才能保证稳定有效开展项目的施工。建筑节能领域中相变建筑材料的应用必须更新技术,提高技术管理的水平,以便有效开展土建工程项目建设,并且在具体的施工过程中引进最新的先进技术。笔者针对建筑节能领域中相变建筑材料的应用,从相变储能墙板、相变储能砂浆、其他相变材料等方面的应用要点进行了深入分析和研究,旨在为今后建筑节能领域中相变建筑材料的应用管理提供经验和指导。
2建筑节能领域相变建筑材料的应用
为了减少建筑工程中的材料消耗,降低空调以及供暖系统的投入成本,相变材料在建筑节能工程上的应用受到了广泛的关注。
2.1相变储能墙板
在二十世纪八十年代,相变储能墙板产生了,其作为一类围护结构类材料,由相变材料组成。结合其建材基体实际,有如下几类:第一类是基材为石膏板的建材,其在外墙内壁中应用较多,有着稳定室内温度和房屋舒适度的优点;第二种是基材为混凝土的建材,其大都应用于外墙体;第三种是基材为保温隔热材料的建材,大都应用于节能高效的建筑当中。总结而言,此类墙板在建筑围护结构中应用较多,如果屋内温度高于此材料时,材料就会因为相变的产生而吸收屋内多余热量,反之,屋内温度低于此材料时,材料就会因为相变的产生而释放屋内多余热量,最终使得房间舒适度得以保障。因而,相变储能墙板有着调整围护结构热量、保证房间舒适度的功能。
2.2相变储能砂浆
如果在砂浆等基质中混入相变材料,就可以使得其具有一定的备蓄能力。国外有学者研究发现,在微胶囊技术下,如果在能量微球中封装一定的石蜡,并且混合于一定的灰泥,就能形成石蜡砂浆,此种砂浆若用于房屋的内墙,就能起到冬天保存热量夏天排除热量进而使得屋内温度得以稳定的效果。如果房屋中的温度高于22摄氏度的时候,石蜡就会因为融化而吸收大量的热量进而使得房屋中的温度得以降低;反之,如果房屋中的温度低于22摄氏度的时候,石蜡就会因为凝固而吸收大量的热量进而使得房屋中的温度得以升高。还有国外研究表明,如果将一定浓度的丁基硬脂酸盐融合于丁基棕榈酸盐,就能形成一类相变材料,若采用直接混合的方式混合于灰泥砂浆,采用一定工艺就能将相变储能墙板制造出来。此类墙板有着更好的储热性能,在相变材料的作用下,可以更为精确的控制储热量。
2.3相变材料的其他应用
在其他方面,包括相变储能混凝土、建筑保温隔热材料、相变材料涂料、相变蓄热地板等。和一般的混凝土相比,相变储能混凝土的热熔相对较大,因而若将其应用于外墙体,就能稳定房屋温度,使得房屋中的舒适度得以保障;建筑节能的地基力量就是保温隔热材料,也是当前节能设计中的重点研究内容。而就相变材料涂料而言,若在建筑当中进行应用,就能使得储热能力得以升高,进而更好的普及材料。就相变蓄热地板而言,大都和电加热融合而用,在地板采暖下,可以平衡屋内温度,能够保证居住者的头凉和脚暖,有着相对较低成本,可以广泛应用。
3结束语
总之,上述种种因素都会对建筑节能领域中相变建筑材料的应用管理产生影响,并且地质状况、气候条件、运输情况、资金情况、政策处理和施工难易程度等外部因素也会影响建筑节能工程,由此可见,该项管理是一项系统的工程,并且有极大的难度,一方面要将各种外部影响因素考虑在内,另一方面要保证管理者的工作稳定有序开展,抓好各个环节,要将各项事宜落实到位。对建筑节能领域中相变建筑材料的应用严格把关,并重视和有效控制技术问题,将控制管理整个工程项目实施落实到位。我国现如今普遍开展了控制和管理建筑节能领域中相变建筑材料的应用工作,因此,进一步科学有效控制建筑工程中节能应用管理问题是现如今相变建筑材料管理人员亟待解决的重要问题。
作者:牛萍萍 单位:陕西职业技术学院
参考文献:
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[3]郭智伟.相变材料发展在建筑节能工程中的应用[J].价值工程,2016(03).
篇4
【关键词】建筑节能;材料检测
0 前言
近年来,住宅建设进入高速发展的增长期,城市居民的居住水平有了显著提高,而与之相伴的是,住宅的使用能耗也在逐年增长,造成的一系列环境问题将最终影响住宅建设的可持续发展。因此加快住宅产业现代化、推进住宅建筑节能,对促进住宅建设可持续发展具有相当重要的意义。
1 建筑节能的途径
建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现,主要途径是减小建筑物外表面积和加强围护结构保温,以减少传热耗热量,提高门窗得气密性,以减少空气渗透耗热量。常用建筑节能材料包括:
(1)粉煤灰及矿渣砖:在传统建筑中,围护结构普遍采用粘土实心砖,国家已明令禁止使用,替代粘土实心砖的有粉煤灰及矿渣砖,它们强度高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富,因其属于工业废物利用,所以价格经济。
(2)混凝土空心砌块:混凝土空心砌块是建筑砌块的主要品种,由于制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料。
(3)加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到节能50%的目标。广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。
(4)保温砂浆:采用水泥、原状粉煤灰、普通砂配制出的保温砌筑砂浆,由于级配的合理性,提高了砂浆的密度,保温性能优良,价格也低于相应等级的水泥砂浆。
(5)聚苯乙烯泡沫板:该材料的节能效率高,在施工中应用较广。
(6)硬质聚氨酯防水保温材料:作屋面防水保温效果良好。该产品性能优良、工艺成熟,综合性价比方面比传统的保温材料具有优势,达到了良好的防水保温效果。
(7)节能性保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能性保温隔热复合墙体,节能效果显著。
2 建筑节能检测技术
2.1节能测试技术的现状
国内建筑节能检测方法随着建筑节能的逐步深入与发展已获长足发展。近几年来,全国各省(市、自治区)节能办公室纷纷筹建建筑节能检测中心。目前,国内外评价建筑节能是否达标,一般采用两种方法:
(1)在热源(冷源)处直接测取采暖耗煤量指标(耗电量指标),然后求出建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),此法称为热(冷)源法。
(2)在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),然后求出采暖耗煤量指标(耗电量指标),此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热工法现场测量。其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。
2.2国外建筑节能检测方法
国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要;注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证;而对建成后的建筑除个别研究需要外,做节能检测的工作较少。因此,对于适合我国建筑节能需要的建筑墙体热工缺陷的检测技术方法的研究尚属空白。
2.3现场测试的主要方法|
现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法,两种方法比较见下:
(1)在相同温度条件下,对同一构件进行热箱法与热流计法测试数据进行对比,当室内外空气温差达到10℃以上,热箱法测试传热系数的标准差为0.006,而热流计法测试的标准差为0.02。热箱法测试误差小于热流计法测试误差。
(2)热流计法必须在冬季,室内外空气温差大于20℃的条件下才能测试,而热箱法在室外平均气温在25℃以下,室内外最小温差为10℃条件下即可测试。
3 几种典型的建筑节能材料的检测技术
3.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300mm×300mm×30mm、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例和方法,将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀,用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模,用油灰刀沿模壁插数次,然后用抹子抹平;试成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。
3.2胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JG149-2003)中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。其做法是:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处,静置7d后将试件取出并侧面放置,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥24h,然后于试验条件下放置24h后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。
3.3导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。试验过程中我们发现如下几个影响试验结果的因素。
(1)冷热板夹紧力和试件厚度
《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化,因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度;或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度;然后将试件置于平板导热仪中,通过夹紧后厚度调节,反推知夹紧力基本达到要求,然后进行试验。
篇5
【关键词】绝热保温材料;粘结砂浆;压缩强度
中图分类号: TE08文献标识码:A 文章编号:
引言
能源问题是当今世界关注的热点问题,在中国能源紧张状况的不断加剧,我国能源消耗中的三分之一来自建筑能耗,因此对建筑能耗降低的要求不断加大。建筑节能不仅能缓解日益紧张的能耗形式,而且能改善由于用能而带来的环境状况的恶化,改善建筑环境和缓解城市热岛效应。建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现,主要是加强维护结构的保温性能,因此对节能材料质量的要求不断的加强,同时节能材料的检测方法也随着建筑节能的逐步深入与发展。
正文
一 、常用的建筑节能材料
由不同的保温材料组成了不同的保温系统,在整个保温系统中主要包括保温绝热材料、固定材料、抹面抗裂材料。在保温系统中绝热材料是起决定性作用的,但其他材料同样起着重要的作用。
1、保温绝热材料
保温绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。另外,还必须有一定的力学性能、能抵抗一定的这冲击荷载,具有与使用环境相一只的机械强度。常用的保温绝热材料有以下材料。
(1)绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料,英文缩写EPS。(2)绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料,英文缩写XPS。(3)绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料。(4)胶粉聚苯颗粒保温浆料。(5)其他绝热材料:由于近几年建筑节能的高速发展,市场上涌现出大批的新型绝热保温材料。主要有泡沫混凝土(分为现浇和预置)、岩棉保温板、酚醛保温板、FTC蓄能保温浆料等等。
2、固定材料
(1)胶粘剂:专用于把保温材料粘接到基层墙体上的产品,通常有液状和干粉状两种,在建筑上广泛应用的一般是预混好的干粉状胶粘剂(通常叫粘结砂浆)。
(2)锚栓:把保温材料固定于基层墙体的专用连接件,通常情况下包括塑料钉或具有防腐性能的金属螺钉和带圆盘的塑料膨胀套管两部分。
3、抹面材料
为了提高保温系统的接卸强度和耐久性,在保温层的外侧薄抹一层防护层即抹面材料,主要有抹面砂浆和抗裂砂浆两种,虽然叫法不同,但其组成成分基本一样,都是由水泥、高分子聚合物和其他一些填料混合而成。
4、增强网
为了提高防护层的机械强度和抗裂性,在抹面材料中埋入增强网。一般会选用耐碱型玻璃纤维网格布,当饰面层用饰面砖时应选用镀锌电焊网。
二、在检测工作中应注意的几个要点
1、导热系数的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要依据,其物理意义是在稳态传热条件下,当两侧温差为1K时,单位时间内通过单位面积的热量。材料本身的孔隙率、表观密度、含水率以及试件的平整度、试件厚度测量的准确度等方面都会对最终结果的准确性产生影响。在实际的检测过程中大部分采用稳态法的双板导热系数测定仪来检测材料的导热系数,那么冷热板间的夹紧力也会对结果产生很大的影响。所以在检测时应确保试件表面的平整、干燥,以及设备夹紧力的恒定。
2、压缩强度的确定
对于模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)板的压缩强度,标准上规定其相对形变为10%的压缩应力,而对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板则没有明确规定。如果将XPS板的压缩试验形变也控制在10%则不是很妥。因为XPS板是通过加热挤塑成型的硬质泡沫塑料,其表面密度大,压缩强度高。一般来说,大多数XPS板在未达到相对形变10%时其力值即明显下降,形变10%时试样由于脆性早已破坏,抗压峰值早已过去,但也有个别保温板在达到形变10%后其力值仍然增长,故不能准确反映其抗压能力。因此XPS板压缩强度判定应取形变10%范围内最大值较为合理,更能反映XPS板压缩强度指示值。在做压缩强度试验时应事先确定形变零点,以形变零点为初始点压缩至试件厚度的10%,否则会导致结果比实际值偏小。
3、粘结砂浆试件的制备
在各个标准要求的内容中,对试样制备的方式大同小异,最具代表性的JG/T992-2006《墙体保温用膨胀聚苯乙烯板胶黏剂》和JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》,细微不同之处在于,后者规定粘结剂与夹具之间增加了一块40mm×40mm×10mm的水泥砂浆块。在实际工作中我们发现,加盖小块后在压力作用下,砂浆被压扁,粘结层厚度降低,粘结面积增大,对结果产生影响,加盖小块后,也同时增加了不确定因素发生的可能性,加了小块后也增大了实验数据的离散性,所以笔者认为粘结砂浆试件在制备时,不需加盖40mm×40mm×10mm的水泥砂浆块。
4粘结砂浆试件的养护方式
JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》未对试件的养护做细致的说明,而JG/T992-2006《墙体保温用膨胀聚苯乙烯版胶黏剂》要求在试件成型后将聚苯板盖在上面养护13d。笔者认为加盖聚苯板后可以最大限度的模仿施工现场,加盖聚苯板后能增强砂浆层的保水性,使砂浆中的胶凝物质在养护初期得到很好的水化反应。因此,笔者认为在试件成型后将聚苯板盖在上面养护是比较合理的。
5其它问题
检测标准不完善
目前国家相应的管理制度还不够完善,建筑节能材料的种类也是日新月异,国家标准的更新速度远远跟不上建筑材料的变化速度,而一些地方标准与行业标准规定的检测方法往往不尽相同,做为检测单位应根据施工现场的侧重点,有针对性地使用相适应的检测方法。
(2) 检测设备不完善
在目前的建筑节能材料检测的设备中,大多不能完全模拟现实的使用环境,一些设备的精度、准确度也达不到要求。做为检测单位应充分了解自己设备存在的问题,最大限度地避开设备的影响因素,为委托方提供更为准确的检测数据。
四、结语
在节能减排,全面建设资源节约型和环境友好型社会的大趋势之下,在建筑上采用保温材料进行保温隔热是最有效的节能措施之一。掌握不同建筑节能材料的性能特点,对于合理有效使用建筑节能材料有积极的指导意义。对检测部门来说,在检测标准并不是太完善的情况下,更应把握要点,大力提倡创新,推广先进检测方式与检测设备,对材料负责、对工程负责,科学严谨地按标准对其质量实施检测。
以上是笔者在从事节能材料检测工作中得到的一些心得体会,拿出来和广大同仁一起探讨,如有纰漏之处还请大家批评指正。
参 考 文 献
[1] GB50411-2007,《建筑节能工程施工质量验收规范》.
[2] JGJ144-2004,《外墙外保温工程技术规程》.
[3] JG149-2003,《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》.
[4] JG158-2004,《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》.
[5] GB/T10801.1-2002,《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》.
[6] GB/T10801.2-2002,《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料》.
篇6
【关键词】建筑节能;材料;技术;可持续发展
当今世界经济的迅猛发展对能源的消耗提出了重大的挑战,为此我国提出了可持续发展的模式,即资源使用要满足当代人的需求,同时又不危及后代的使用。它强调资源能源的低消耗、高效利用率以及有节制的使用不可再生资源。在所有的能源消耗中,建筑能耗占据了30%的份额,因此大力发展建筑节能是关乎国家经济、社会持续健康发展的一个重要内容。
1 建筑节能及节能材料基本概念分析
建筑节能这一概念在国外的发展经过了三个主要的发展阶段,分别是建筑节能(Building energy-saving)、在建筑中保持能源(Building energy conservation) 以及提高建筑的能源利用率(Building energy-efficiency)。虽然我国建筑节能的起步较晚,但是从现在的发展趋势来看,应该属于第三阶段,即提高建筑的能源利用率这一层面。建筑节能有着广义与狭义之分,广义的建筑节能是指在建筑日常消耗的各个方面,例如空调、供暖循环供应、家用电器以及照明等方面采取节能措施;而狭义的建筑节能只是在建筑物的施工过程中对各构成部件和行为活动所消耗的资源进行必要的控制。
目前建筑节能的主要方式是通过采用与普通建筑材料不同的高效保温隔热材料,如膨胀聚苯板、砂加气砌块、页岩空心砖等,在建筑物外墙、屋面等部位采取相应的节能措施,通过减少护结构的传热系数或者加大热阻系数达到节能的目的,这是目前建筑节能的主攻方向。还有一种方式是通过利用太阳能、地源热泵、中水循环等新技术,充分调用这些清洁能源、可再生能源来参与维持建筑物的日常能源消耗,从而减少电力、燃气等常规能源消耗以达到节约能源的目的,但是目前还没有大面积普及。
建筑节能材料就是可以降低建筑物能源消耗的建筑材料,通过材料特性的改变达到建筑节能的目的。其一方面可以更长时间的保持建筑物内部空间所需的热、冷环境,同时也可以阻隔外部能量的进入,从而达到节能的目的。这一类材料按用途可以分为保冷材料与保温材料两类,按性质还可分为有机材料、无机材料、金属材料等。
2 节能型材料与新技术应用
2.1外墙保温技术及节能材料
由于护结构中外墙表面占有很大的比例,并且通过外墙外表面所消耗掉的能源较多。为此外墙节能技术发展是建筑节能的重要环节,相应的建筑外墙保温技术及节能材料的研究也成为重点。外墙节能保温从施工工艺方法上主要分为两类,外墙外保温技术和外墙内保温技术。由于外墙内保温技术存在占用室内空间、影响二次装修,且在使用相同尺寸、规格和性能的保温材料的前提下,外保温墙体要比内保温墙体具有更好的节能效果,因此目前应用最为广泛的是外墙外保温方式。但随着新型节能材料的不断涌现,外墙内保温技术的研究也取得了新的进展,现已编制完成《外墙内保温工程技术规程》(JGJ/T261-2011)。
目前比较成熟的外墙保温方式主要有以下几类:
(1)膨胀聚苯板外墙外保温系统。这种保温系统是通过采用聚苯板(EPS、XPS)做为保温材料,利用胶粘剂、锚栓等材料将其固定于建筑外墙表面,再在聚苯板表面涂抹抹面胶浆、抗裂砂浆等罩面材料同时压入耐碱玻纤网格布,表面涂刷底漆面漆等而形成的外墙外保温系统,是目前被大众广泛认可的外墙保温技术,但随着防火标准的提高,对这种材料进行改性来提高其阻燃性能已势在必行,否则将有被淘汰的危险,目前已开发了岩棉、酚醛泡沫板等高阻燃材料来替代这种聚苯乙烯材料,但技术还不成熟。(2)砂加气保温墙体,即采用砂加气混凝土砌块砌筑成型的外墙自保温墙体,该墙体避免了保温层与墙体不同寿命的缺点,且价格便宜、维修方便,具有质量轻、保温隔热性能好、隔声效果好、A级不燃、耐冲击性能好、施工便捷和便于各种外饰面处理等优点,已在大量建筑中得到应用,如果能进一步降低砌块的导热系数,则前景非常好。(3)干挂式墙体保温,这种保温方式在国外较常见,一般方式为将保温材料固定于龙骨架内,外面再干挂石材、金属板等装饰板材,施工方便,且兼顾美观。
工程中最为常见的绝热保温材料主要有泡沫混凝土、岩棉板、砂加气保温砌块、膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板、建筑保温砂浆、玻璃棉毡等。以上绝热保温材料的共同特点是材料内部具有大量的封闭空隙,质地较松散,同时表观密度较小,而这些性能也是保温材料所必需的。
2.2屋面保温与材料选择
建筑屋面传热所引发的能量损失只占建筑围护结构传热损失的9%,但对顶层住户的居住环境的舒适度有着较为显著的影响。因此,加强建筑物在屋面保温方面的性能是改善顶层居住环境的重要措施。过去采用的传统屋面保温技术具有热量损失多、保温性能差、施工困难、搬运费时费力、需要设置排气孔、隔气层、施工条件苛刻以及工期长的特点,而且保温层在使用中容易老化,需要定期的翻修。同时由于常规的保温材料均为非憎水性,例如水泥蛭石、膨胀珍珠岩以及矿棉等,这种材料在吸水后,其导热性能就会急剧的增加。而倒置式屋面采用的是吸水率低的保温材料,避免了因保温层大量吸水而带来的一系列问题。
倒置式屋面作为一种新型的节能屋面的保温形式,特别是随着新材料的研发以及科技的进步,模塑聚苯乙烯、聚氨酯等新型保温材料被应用于屋面保温设计。使用这种材料作为倒置式屋面设计的原材与普通的屋面相比具有明显的优势:避免了浪费,且结构简单;省去了屋面的排气系统,避免了防水层被侵蚀,也避免了紫外线、热应力以及其它因素可能造成的破坏。
同时由于这种材料具有较好的抗压性以及保温隔热性。例如,使用模塑聚苯乙烯或聚氨酯作为保温层,其的寿命可以与建筑物的寿命相比,而且施工中可以用电热丝或常规切割工具对原材进行加工、切割或直接喷涂,使得施工更加的方便快捷。
2.3 节能门窗
当今门窗的制造已经从过去单一的木制、钢制或者铝合金等发展到铝合金与塑料的复合、铝合金与木材的复合以及玻璃钢等新型的门窗型材。而目前市场上主要的节能门窗为断热铝合金和塑料门窗。由于门窗比屋面及墙体的保温性能差,同时加上日常使用中的频繁开启,使其成为影响建筑物能耗的主要因素。尤其是窗玻璃在窗框面积比中所占比例很大,应做为节能的重点对象。目前市场上的节能玻璃主要有以下几种:
2.3.1 真空玻璃
真空玻璃是继单片玻璃、中空玻璃之后的第三代玻璃产品,主要原理是将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃,这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热量降到最低,其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同。真空玻璃是玻璃工艺与材料科学、真空技术、物理测量技术、工业自动化及建筑科学等多种学科、多种技术、多种工艺协作配合的硕果。
2.3.2 中空玻璃
中空玻璃是采用铝间隔条、暖边间隔条等材料将两片玻璃密封,在玻璃中间保有干燥空气或者氩气、氦气等惰性气体,由于气体的导热性能较低,可以达到保温的目的。经过实验对比,充入氩气的中空玻璃具有最好的保温性能以及经济可行性,目前应用范围较为广泛。
2.3.3 镀膜玻璃
镀膜玻璃也称反射玻璃,是通过在玻璃的表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以达到改变玻璃反射系数、透射系数等光学性能来实现保温的目的,当然也可以与中空玻璃或者真空玻璃相配合使用。近年来发展的低辐射镀膜玻璃,对于可见光(380nm――780nm)有着很好的通透性,从而保证了室内明亮度,同时又通过对红外光的高反射率达到保温节能的效果。镀膜玻璃按产品的不同特性,可分为以下几类:热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E)、导电膜玻璃等。
2.4 新能源技术的应用
在这个能源日趋紧张的时代,节能意义尤为的重要,但同时应注意新型能源的开发利用。目前较为成熟的有太阳能技术和地源热泵技术。太阳能技术发展到今天,其应用技术已经逐渐的趋于成熟,无论在商业的性价比还是在技术上的集热效率方面都已经具备了大规模推广的条件。但是在实际的使用中,要达到与住宅完美的结合,实现一体化,并且在安装的形式、寿命以及与建筑物的协调方面都还需要更进一步的改进。具体的分析有这么几方面:将集热器整合为建筑物的一部分,使得二者符合美学的标准;集热器的寿命要足够的长,在建筑物的使用年限中尽量的避免更换;集热器与贮水箱尽量的分体安置,实施强制的循环,从而减少对于建筑物本体的依赖。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量“取”出来释放到土壤中去。该技术具有环保、节能、应用范围广和维护费用低等优点。
3 加强建筑节能构造设计中新技术应用
3.1 屋面节能构造设计
屋面作为接受太阳辐射面积最大的建筑面,受辐照的时间较长,因此是节能设计的关键部位。同时考虑到承重、舒适度等因素的影响,屋面的保温结构也不应选择容量过大或者保温隔热效果不佳的材料做为保温层。屋面构造设计时,要综合考虑屋面的厚度、重量、防水、隔热等因素。传统的屋面做法是将防水层放置于整个建筑物的最外层,以达到防水的目的。但是这种方式使得黑色的防水层强烈的吸收太阳的辐射,加大了热量向室内的传递通量,同时也会加快保温材料尤其是有机保温材料的热老化速度,导致屋面保温隔热效果的降低。
而采用倒置式屋面就可以有效的避免上述问题,由于屋顶表面吸收太阳辐射率较低,使其表面的温度不会过高。但是这种倒置屋面对于保温材料具有较高的要求,而目前主要使用的是膨胀聚苯版、喷涂聚氨酯等作为保温层材料;此外通过平改坡或者屋面绿化以及蓄水屋面也可以达到很好的屋面节能效果。例如在屋面防水层上覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料,并种植植物,使其起到防水、保温、隔热和生态环保作用。
3.2 建筑外墙墙体节能设计
建筑物的外墙作为建筑内外之间的屏障,对于内部空间热环境有着重要的影响,因此是建筑节能设计的重要环节。建筑外墙的节能设计主要从材料以及墙体的结构设计入手,其目的是通过改变墙体的保温隔热性能,以达到节能目的。使用粘土砖或土坯的建筑物目前仍常见于广大农村地区,其保温是通过加厚墙体来实现的,这种方法具有蓄热能力强、热工性能稳定、在持续供暖的条件下热损小的优势。但是随着建筑材料的发展以及建筑工业化的要求,通过加厚墙体进行节能保温已经不再适用。因此目前广泛采用的是自重轻、热阻率高、占用面积小的保温隔热材料。主流构造做法为复合保温墙体,例如外保温复合外墙、内保温复合外墙及自保温外墙节能系统。
3.3 门窗的节能设计
门窗与建筑物墙体、屋面相比,其保温性能比较低下,而为了追求建筑通透性其所占护结构面积比例却在逐渐加大。同时现阶段其它护结构已很难再大幅度降低传热系数,因此,建筑门窗节能必将成为建筑节能的主攻方向。在设计中应选用铝木复合、铝塑复合、塑料等低导热型材,同时采用镀膜玻璃、暖边隔条、多腔室等技术以改善门窗的保温性能。
4 结束语
建筑节能在发展过程中要在注重节能的同时,更加的关注绿色建材以及新型能源的综合利用。特别是在能源紧张、人口基数大的中国,加大环保、节能建筑的开发与普及更是一个极具现实意义的任务。通过加强对于粉煤灰等废弃物的综合利用,进一步开发生态水泥等环保材料,加大节能环保的力度。总之要加快发展节能材料应用技术与新材料的开发利用,让节能观念以及节能设施深入到千家万户。
参考文献
[1]陈荣莉,陈丽等.节能建筑与节能材料的发展方向[J].黑河科技,2001(3):136.
篇7
【关键词】建筑节能;新材料;技术应用
【 abstract 】 the problem of energy of the growing tension, more established the our country the sustainable development path determination. Energetically advocate building section, develop energy-saving material, it is our country's energy problems to solve one of the ways. This paper expounds the definition of energy-saving building, this paper analyzes the importance of building energy efficiency, and new material in the application of existing problems and solutions, from many Angle enumerated in the process of building energy efficiency of application development materials, this paper discusses the energy conservation of the building materials of domestic development situation.
【 key words 】 building energy efficiency; New materials; Technology application
中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:
引言
在我国经济快速发展的同时,环保理念也已经深入人心,这就要求建筑企业在住宅的建设中要重视住宅的环保功能。同时,随着能源问题的日益加剧,企业
为了在激烈的竞争中获得生存,也必须大力的发展节能新材料。
一、建筑节能的内涵及其意义
1、建筑节能的内涵
我们这里所说的建筑节能是指在满足人们正常生活,学习和工作需要的前提下,在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中,采用新材料、新技术,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷,照明、通风、给
排水和管道系统的运行效率,降低能耗,合理、科学、有效的利用能源, 从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。
2、建筑节能的意义
其一,建筑节能是社会经济发展的需要,随着我国社会生产水平的不断提高,人们的环保意识也在不断地提高,环保生活也和“高品质的生活”紧紧联系在一起,也就是说,建筑节能提高人民生活水平的必然要求。其二,建筑节能我国建筑业自身发展的需要。建筑节能通过提高建筑的采暖功能以及节能照明功能, 能够提高住宅建筑的舒适性,从而提高我国建筑建设的水平。其三,建筑节能有利于缓解能源危机和改善环境。节能材料的使用,能够在一定程度上缓解目前我国甚至全球面临的能源危机,同时,节能建材的包围作用,能够减少采暖和饮食排放的污染气体,降低温室气体和酸雨造成的危害。
二、新材料应用中常见的质量问题及处理方法
1、墙体保温层裂缝及防治
墙体的裂缝可分为内保温墙体裂缝和外保温墙体裂缝,保温墙体的裂缝主要发生在板缝、窗口周围、窗角、保温板与非保温墙体的结合部。从裂缝的形状又可分为表面网状裂缝,较长的纵向、横向或斜向裂缝,局部鼓涨裂缝等。常见保温墙面开裂的直接现象及原因有:
(1)直接采用水泥砂浆做抗裂防护层,强度高、收缩大、柔韧变形性不够,引起砂浆层开裂;
(2)抗裂防护层的透汽性不足,如挤塑聚苯板在混凝土表面的应用;
(3)配制的抗裂砂浆虽然也用了聚合物进行改性,但柔韧性不够或抗裂砂浆层过厚;
(4)胶粘剂里有机物质成分含量过高,胶浆的抗老化能力降低。低温导致粘结剂中的高分子乳液固化后的网状膜状结构发生脆断,失去其本身所具有的柔性作用;
墙体保温层裂缝的处理方法:
(1)抗裂防护层的抗裂问题是主要矛盾,必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网,在砂浆中加入适量的聚合物和纤维对控制裂缝的产生是有效的。由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着比较关键的作用。
(2)装修层的材料不仅要求防裂而且要求透气与保温层协调,最好选择弹性外墙涂料。保温板与非保温部位的结合部容易产生裂缝。在保温系统的截止部位因对不同材料材质变换处的防水处理或柔性、或刚性的处理方案不正确而产生裂缝。
2、内墙表面长霉、结露长霉、结露现象往往发生在墙角、门窗口和阴面墙、山墙下部以及墙表面湿度过大的部位。保温构造设计不合理的墙体,也会在墙体内部出现长霉、结露现象。严重的长霉、结露会对室内环境造成破坏,甚至危及居住者健康。长霉、结露现象的原因主要是保温设计不合理和通风条件差。外保温设计不合理,没有形成完整保温。致使保温材料受潮,引起长霉、结露现象。墙体和保温材料里的水分还没有散发出来,抢工期上防护和装饰层引起长霉、结露现象。
防治:根本防治方法是阻断热桥,改善室内湿度死角,保持良好的新风条件如尽量采用外墙外保温;采用苯板条完成对线条的表现处理等。窗的设计位置:采用内保温时窗应该靠近墙体的内侧,外保温则应靠近墙体的外侧。尽量使保温层与窗连接成一个系统以减少保温层与窗体间的保温断点,避免窗洞周边的热桥效应。
二、新材料在建筑节能中的应用
1、太阳能的应用
太阳能作为无污染、无止尽能源今年来在建筑物中被越来越多的运用,其在建筑节能中的应用主要包括太阳热能应用和光电应用两方面。其热能应用主要是用太阳辐射加热水作为建筑生括、取暖热水的水源,该系统基本结构一般包括太阳能收集器、热能存储装置、热能交换装置以及自动控制系统等部分组成,其也可以通过吸收式冷凝机将加热的水制冷以达到供冷的目的;而太阳能光电系统则是将太阳辐射直接转化为电能来为建筑物提供服务。
2、外墙保温及饰面系统
保温墙体多为无机与有机材料的复合,我国传统围护结构墙多为无机材料组成,如砖石砌体、混凝土、水泥砂浆等,如今为了建筑节能的需要,围护结构墙多采用外墙保温及饰面系统。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。该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30――120mm厚,该部分以合成黏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。为了防褪色、防裂,覆盖层材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技术,此种涂料有多种颜色和质地可以选用,具有很强的耐久性和耐腐蚀能力。这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强,所以有机保温材料在建筑围护结构节能中被广泛应用,形成了一种无机与有机材料复合墙体。
(1)建筑保温绝热板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氨脂泡沫夹心层,一般120―240mm厚,两面根据需要可采用不同的平板面层,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。
(2)隔热水泥模板外墙该新型材科是一种绝缘模板系统,主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫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±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。
3、主体材料节能
现代建筑中主体材料主要为钢筋混凝土结构及钢结构等,针对钢筋混凝土结构而言提高其强度和耐久性延长建筑物使用寿命则是节能的重要途径。因此新建的绿色建筑应采用高耐久性的高性能混凝土为出发点,试验证明,6层以上的钢混结构中受力钢筋使用HRB400级或以上钢筋、混凝土竖向承重结构采用C50或以上等级的混凝土,建筑物的强度、耐久性及使用寿命可大幅度提高;钢结构由于具备自重轻、高强度、施工取土量少等系列优点,同时使用钢结构有利于环境保护并且其建筑材料回收率高因此在今后建筑中应广泛采用钢结构而取代原来的钢混结构。
三、结束语
国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行。建筑节能工程施工中采用了大量新材料,这给建筑施工技术创新带来深刻的影响。在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进我国国民经济建设的发展。建筑节能是社会发展的需求,它有利于缓解能源紧缺问题;建筑节能是环境保护的需求,它有利于减轻大气污染现状;建筑节能是建筑业进步的需求,它有利于巩固企业市场地位。随着社会的不断发展进步,将会出现更多的新材料,同时,为不断推进建筑业技术进步,不断适应新的生产力发展要求,实现企业的可持续发展。
参考文献
【1】蔚鹏飞.建筑节能新材料和新技术的应用【J】.科技创新导2008,0l.
篇8
【关键字】建筑节能外墙保温技术节能材料
中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
在建筑中,建筑护结构的热损耗较大,建筑护结构中墙体又占了很大份额,为此,建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节,发展建筑外墙保温技术及节能材料,则是建筑节能的主要现实方式。现在我国大力倡导节能减排,创建节约型社会。建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。随着我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,由最初的50%节能设计标准提高到65%,引进和开发了许多新型的节能技术和材料,在民用建筑中大力推广应用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍。对外墙保温技术及节能材料进行研究,已成为一个重要的课题。
二、建筑外墙保温技术
在我国建筑外墙保温技术中,节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类:
1.建筑内保温技术
建筑外墙内保温施工是在建筑外墙结构的内部加做保温层。被大面积推广的建筑外墙内保温技术做法有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板;增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
其建筑外墙内保温技术施工速度快,操作方便灵活,可保证施工进度,由于应用建筑外墙内保温技术的时间较久,因而技术成熟,施工技术及检验标准亦较完善。据统计,在2001年建筑外墙保温施工中,约有90%以上的工程应用该技术。但建筑外墙内保温技术多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,延误施工速度,影响居民的二次装修,也容易破坏建筑外墙内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所替代。
2. 建筑外保温技术
外墙外保温,是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。
由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。然而,由于外保温隔热体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界的各种因素影响,因此对外墙外保温体系提出了更高的要求。就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,至于保温层之上的抗裂防护层只有3mm-20mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在的热量相同的情况下,外保温抗裂保护层温度变化速度比无保温情况下主体外倾温度变化速度提高8-30倍。因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
⑴聚苯颗粒保温料浆外墙保温
把废弃的聚苯乙烯塑料(简称EPS),加工破碎成0.5-4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。此外,节能保温墙体技术中,还有把墙体做成夹层,将珍珠岩、木屑、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨醋泡沫塑料(也可在现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
⑵外挂式外保温
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。现一般高层办公楼就是采用的这种设计。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
⑶聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。
三、外墙保温节能材料
绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。绝热材料就是要最大限度地阻抗热流的传递,具有大的热阻和小的导热系数。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。由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,而水的导热系数比静止空气的导热系数要大很多。所以作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低。另外,保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载,具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好,还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
在日常施工中,常见的保温绝热材料主要有:⑴聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好、机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。⑵岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。⑶硬质聚氨醋泡沫塑料具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序,降低工程造价。但因其价格较高、而且易燃,这就限制了它的使用。⑷玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件。但它的价格较岩棉为高。
四、结束语
目前我国外墙保温技术发展很快,对节能工作具有重要意义。建筑外墙保温技术与节能材料应当协调发展、密不可分。首先,建筑节能应当以发展新型节能材料为前提,拥有足够的保温绝热材料做基础。其次,节能材料的发展又应当与外墙保温技术相结合,才能真正实现其最大效益。由于节能材料的不断发展,外墙保温技术的重要性和优势才越来越为人们所重视。因此,我们在大力推广外墙保温技术的同时,也应当大力加强节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能,促进建筑经济效益与社会效益的统一。
参考文献
[1]王海,尹万民.外墙保温技术在建筑节能中的应用[J].建筑节能,2008,(12):13-16.
[2]高启亮.建筑外墙保温技术与节能材料的应用分析[J].小企业管理与科技(下旬刊),2011,(08):115-116.
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【关键词】新材料;新技术;新工艺;建筑节能
随着科学技术的飞速发展,我国的建筑施工技术水平也相应得到了较大提高。当前的建筑市场竞争激烈,要想开拓市场站稳脚跟,谋求更大的发展,就必须依靠科技创新来增强企业实力,保证施工的关键技术、材料、工艺、设备紧跟国际发展趋势,与行业先进水平同步,靠增加科技含量来提高工程质量,降低生产成本,创造最佳效益。
建筑能耗向来是能源消耗的重要组成部分。目前我国节能建筑仍处在试点层面,尚未全面推行,建筑节能只相当于发达国家的起步阶段,节能工作行动迟缓。推动建筑节能成为全世界建筑界实现可持续发展理念的大趋势,也是时下中国经济社会面临的重要任务。
我国建筑能耗现状
随着中国城市化进程的加快,越来越多的人口从农村转移到城市,建筑物的市场需求数量日益旺盛。截至2009年11月,我国房屋总面积已超过400亿耐,每年以16~20亿时新增建筑面积趋势,到2020年将新增建筑面积200多亿mZ。建筑面积的迅速增加及采暖、空调、家用电器的普遍使用,导致建筑能耗持续上升。由于建筑围护结构保温隔热和气密性能差,采暖空调系统能源效率低下,与气候接近西欧式或北美国家相比,中国住宅单位采暖面积要多消耗2一3倍以上的能源,且舒适性较差。其中外墙、屋顶单位面积能耗为发达国家同类建筑的3一5倍,窗户单位能耗为2一3倍。2001年对我国部分省市住宅建筑能耗的调查数据显示,北方采暖地区的住宅建筑单位能耗明显偏高。
设计是关键为了从源头上控制建筑能耗,减少环境污染,设计是关键。这就要求设计师紧跟时代步伐,了解相关技术发展,更新自身知识结构,及时了解新出台的法律、法规,充分利用自然资源、自然地貌、自然通风、使用太阳能,减少资源的消耗,为实现建筑节能走好坚实的第一步。通过科学的整体设计,集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗维护结构、新能源利用、回水中用、绿色建材和智能控制等高新技术,具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等特点,满足人们的生理和心理需要,而且做到能源和资源的消耗最为经济合理,对环境的影响最小。一个成功的节能建筑是一个能够与生物圈中的自然系统紧密结合,并且对这这些系统有极少破坏性而最大限度积极影响的设计。如提高建筑围护结构的保温隔热性能。建筑围护结构保温隔热性能好,流出或流入室内的热量的就少,采暖空调设备消耗的能量也就少。反之,建筑围护结构保温隔热性能差,流出或流人室内的热量的就多,采暖空调设备消耗的能量也就多。为了从根源上降低能耗,打造节能建筑是设计师义不容辞的义务和责任。
1保温墙体多为无机与有机材料的复合
我国传统围护结构墙多为无机材料组成,如砖石砌体、混凝土、水泥砂浆等,如今为了节能保温的需要,引入了大量有机保温材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因为这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强,所以有机保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用,形成了一种无机与有机材料复合墙体,这样就对施工工艺提出了新的要求。典型的保温墙体,是有机与无机材料相间复合而成,而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外,还增加了保温隔热的要求。要求无机材料和有机材料组合成一个整体,在自然环境中能共同作用,因此对组成墙体的材料性能及施工工艺有了新的要求,如抹灰再不是传统意义上的水泥砂浆抹灰,腻子也不是普通外墙腻子,涂料也不同于水泥砂浆外墙,贴面砖也不是贴于传统墙面上,施工工艺产生了深刻的变化。
2门窗、透明幕墙及遮阳系统施工
透明围护结构的保温隔热,除提高玻璃和框扇本身的热工性能和保证中空玻璃的密闭性之外,还与玻璃和边框接缝,以及框扇搭接缝的严密程度有密切的关系。只有各部分接缝足够严密,才能保证尽量减少空气的渗透,而空气渗透是能量损失的重要途径之一。
施工中提高气密性一般是采用各种密封条或密封胶来解决。各种门窗的密封胶条种类繁多,应与型窗的设计合理结合。最理想是设计型窗或幕墙时,同时设计配套的密封条,必要时需多道密封。而且必须选用弹性好、耐老化的材料,一般以三元乙丙和氯丁橡胶为宜,劣质的密封条将过早老化失效,会给用户带来极大的不便和经济上的损失。玻璃的镶嵌除采用密封压条外,往往采用玻璃胶或两者相结合使用。玻璃幕墙,尤其是隐框玻璃幕墙,更多采用硅酮结构胶,但应特别注意密封胶与玻璃以及所接触配套材料的相容性,否则将导致密封失败,甚至产生严重的安全隐患。
除窗和幕墙本身的密闭之外,不可忽视窗和墙体接触部位的密封与防水,长期以来,在居住建筑中,一直采用水泥砂浆来堵塞窗框与墙体接缝的做法是错误的,砂浆的干缩,必然造成缝隙的空气渗透。尤其是水泥砂浆遇水碱性将对铝合金框材产生腐蚀作用,加速窗户的损坏。正确的方法应该是在框与墙接触的缝隙中填入高效的保温材料(例如发泡聚氨酯等),然后再在窗户的两边与墙的交界处,用密封胶封闭,防止雨水侵入。户门和阳台门应选用填充聚苯板或岩棉板的门,并与防火、防水要求相结合。
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喷涂PU硬泡材料可以和外墙产生很大的粘着力,它的力学性质优良,其承受风力、自重及抵御外力撞击的能力强,可在较宽温度范围和较高湿度下使用此保温材料,PU保温材料具有一定的韧性,与其他保温材料相比,其具有较强的抵抗外力的冲击,耐冲击性能优良。PU硬泡材料一个最重要的力学物理量是强度,强度的大小决定了建筑外墙的抗外力、抗冲击的能力,是评估建筑保温材料保温性能最直接的标准。防水性能良好。PU硬泡材料具有较好的防水和隔汽性能,此种材料可有效地阻止水汽和水的渗透,使建筑的墙面保持很好的密闭状态,这些性能是由其封闭的结构所决定,到目前为止,还没有其他任何材料具有上述特征。
2PU硬泡外墙保温材料防火安全性能解析
2.1PU硬泡外墙保温材料防火安全性能最新技术进展
相关专家合成了一种无卤阻燃聚醚,并在PU软硬泡中得到了成功的应用,目前已投入大量的生产。国内有些研究所或公司已成功研制成了阻燃的PU硬泡,而我国在阻燃剂和抑烟剂等方面也做出了贡献,为我国研发和生产阻燃PU硬泡材料奠定了实践基础。
2.2对PU硬泡材料外墙保温材料防火安全性能的讨论
(1)PU硬泡材料所使用的阻燃技术,主要是控制凝聚相的分解速率,增加碳化层的致密性和碳化层的厚度。(2)安全防火性能的测试方法。PU硬泡材料保温材料的防火性能测试有以下几个方面:第一,在国家或省市研究机构建立规范化的、标准的、科学的测试方法;第二,建立真实的失火模拟试验方法,其主要建在国家级的研究所或者高校;第三,建立简单的、以推广的常规测试方法,其作为测验产品防火安全性能的常规测试方法。这三种测试方法需要符合真正火灾的燃烧性能。(3)关于PU硬泡材料毒性气体问题。当前,国内有人认为PU硬泡材料燃烧会释放大量的毒性气体,因此,认为这种材料并不能作为保温材料来使用,人们对此存在错误的理解,其看法带有一定的片面性。事实上,这种材料燃烧所释放的气体并不是不能改变的,且并不一定会释放此类毒性气体,其主要受到PU硬泡材料结构的限制。此外,通过科学的实验,使用何种阻燃剂和抑烟剂,完全可以研发出一种燃烧产物烟密度低、毒性小的PU泡沫产品。在中国PU工业协会2008年第十四次年会的报告中指出:通过对PU硬泡材料燃烧释放气体组成和毒性的试验表明,PU硬泡材料燃烧释放的气体和木材燃烧释放的气体相接近。国内的有关单位应该认真看待这一研究结论,切勿轻言否决。(4)将建筑节能有机保温材料一律拒之门外。据了解有关资料得知,最近国家的相关部门正试图做出如下决定:有机保温材料一律禁止在公共建筑和超高层建筑中使用,在此类建筑中建议使用无机保温材料。这种片面的规定值得国家相关部门进行深刻反思,这种规定一旦实施,将带来以下不良后果:第一,国家建筑节能任务将无法实现,也无法完成未来国家节能减排的重任,此举将会给国家经济和能源带来巨大的损失。要达到节能减排的目的,无机材料将会被取代。第二,许多发达国家在建筑行业中在节能材料的选择多使用有机保温材料,由此可知,上述我国有关部门的规定将片面否定了有机材料的防火安全性能。第三,无机保温材料的性能差,存在许多缺点,诸如对人体有毒害性、占地面积大、吸湿能力强等劣势。因此,无机材料并不是最佳选择,需要综合考虑材料的经济与性能两方面,有机材料才是此行业用于节约能源的最佳选择。
3总结
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