關(guān)于節(jié)能建筑及節(jié)能墻體的思考瞿濤安徽南巽建設(shè)項(xiàng)目管理投資有限公司安徽省合肥市230011【摘要】當(dāng)今社會,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。促進(jìn)了建筑業(yè)的壯大。節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今社會的一大課題,所以,節(jié)能建筑和節(jié)能墻體技術(shù)也在不斷進(jìn)步,本文就從節(jié)能建筑以及節(jié)能墻體這個(gè)方面進(jìn)行思考。【關(guān)鍵詞】節(jié)能建筑;節(jié)能墻體中圖分類號:TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A、前言科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,節(jié)能技術(shù)也在不斷的完善,雖然給人們的生活帶來了許多便捷,但是在技術(shù)上還是存在一定的問題,所以在以后的日子中,經(jīng)過不斷的研究與努力,節(jié)能技術(shù)會有更大的突破。二、保溫層厚度對建筑節(jié)能的影響1、建筑模型選取合肥地區(qū)某小區(qū)居住建筑作為分析對象。建筑朝向?yàn)檎?建筑共6層,建筑總面積2264m2,總體積6785m3,體形系數(shù)為0.33,見圖1、圖220mm水泥砂漿20m水泥砂漿240mm墻20mm石灰砂漿圖1外墻構(gòu)造詳圖中國煤化工CNMHG圖2標(biāo)準(zhǔn)層平面圖設(shè)置模擬參數(shù)時(shí),與建筑能耗有關(guān)的其他參數(shù)保持不變。其中窗墻比(北向:0.17,西向:0.18,南向:0.25,東向:0.18)在所有模型中保持不變;所有外窗都由PVC框和LOW-E中空玻璃窗構(gòu)成;建筑熱橋部位施工做法皆內(nèi)外抹水泥砂漿20mm厚;屋面部分不考慮保溫隔熱措施;建筑內(nèi)部熱擾不予考慮2、計(jì)算結(jié)果本文中的相對節(jié)能量由未添加保溫層的外墻與使用不同厚度時(shí)外保溫層后建筑全年能耗量之差得到。圖3中列出了不同厚度保溫材料的相對節(jié)能量,如圖可以看出,隨著外保溫層厚度的増加,建筑節(jié)能率逐漸提高且趨于平緩。同時(shí)可以看岀,圖示中4種材料在同厚度下,聚氨酯泡沫塑料的保溫性能最佳,無機(jī)保溫砂漿的保溫性能最差。保溫層的厚度每增加1σπm,膠粉聚苯顆粒保溫系統(tǒng)的相對年能耗節(jié)約量由5638kw提髙到14509kwh,無機(jī)保溫砂漿保溫系統(tǒng)的相對年能耗節(jié)約量由395%kwh提高到12968kwh;EPS保溫系統(tǒng)的相對年能耗節(jié)約量由5756kwh提高到14580kwh,聚氨酯泡沫塑料保溫系統(tǒng)的相對年能耗節(jié)約量由6122kwh增加到14797kwh,且皆基本呈指數(shù)增長趨勢。因此關(guān)于外保溫系統(tǒng)的保溫層材料厚度需要一定的控制尺度,厚度并非與節(jié)能效果成線性關(guān)系。有效地設(shè)計(jì)保溫層厚度對于建筑節(jié)能以及可持續(xù)發(fā)展是非常戰(zhàn)略意義的ex護(hù)葉友一聚氨泡沫塑料60保層厚度/mm圖3不同厚度保溫材料相對節(jié)能量三、保溫隔熱節(jié)能材料選擇l、絕熱材料的性能絕熱,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(dǎo)熱系數(shù)。從材料的組成上看,一般有機(jī)高分子的導(dǎo)熱系數(shù)都小于無機(jī)材料;非金屬的導(dǎo)熱系數(shù)小于金屬國H中國煤化工熱系CNMHG數(shù)小于液態(tài)物質(zhì),液態(tài)物質(zhì)小于固體。所以在條件允許的情況下,應(yīng)盡量使用有機(jī)高分子材料或無定形的無機(jī)材料,這對于保溫絕熱是有利的。從材料的結(jié)構(gòu)上看,當(dāng)材料的表觀密度降低、孔隙率增大,材料內(nèi)部的孔隙為大量封閉的微小孔時(shí),材料的導(dǎo)熱系數(shù)是比較小的。對于泡沫塑料制品,要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16~40kg/m3。由于孔隙的存在,材料在潮濕的環(huán)境下,不可避免地要吸水,而水的導(dǎo)熱系數(shù)(0.5815W/m)比靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)(0.0233W/mK)要大很多,因此,當(dāng)環(huán)境濕度增大時(shí),材料的平衡含水率增大,材料的導(dǎo)熱系數(shù)將會降低。所以作為保溫絕熱材料,材料自身的吸濕率要盡量低,如不可避免時(shí),要對材料進(jìn)行憎水處理或用防水材料包覆2、常用的保溫絕熱材料能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫隔熱的節(jié)能材料主要有:聚苯乙烯泡沬塑料板(ES及ⅪPS)、巖(礦)棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫隔熱料漿等。以上各種材料所具有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是在材料內(nèi)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(1)巖棉板的性能指標(biāo)應(yīng)符合表1的要求表1巖棉板的性能指標(biāo)性能指標(biāo)項(xiàng)目單位涂料飾面幕墻飾面試驗(yàn)方法巖棉板保溫系統(tǒng)巖棉板保溫系統(tǒng)密度160120導(dǎo)熱系數(shù)≤0.010≤0.010母直十板面方向的抗拉強(qiáng)度- Pa10.0≥7.5尺寸穩(wěn)定性質(zhì)星吸濕率≤1.0憎水率98.098.0GBT25975酸度系數(shù)1,6縮強(qiáng)度kPs≥5010吸水星(部分浸水)25d球含里≈10燃燒性能個(gè)低十A2不低十A2B8621(2)巖棉板的尺寸偏差應(yīng)符合表2表2巖棉板尺寸偏差中國煤化工CNMHG項(xiàng)目單位允許偏差試驗(yàn)方法厚度-10cBT25975直角偏離度半整度偏差注:本表的允許偏差值以1200m長×600-m寬的巖棉板為基準(zhǔn)3、外墻保溫及飾面系統(tǒng)(EIFS)該系統(tǒng)最先應(yīng)用于商業(yè)建筑,隨后開始了在民用建筑中的應(yīng)用。今天,EIFS系統(tǒng)在商業(yè)建筑外墻使用中占17%,在民用建筑外墻使用中占3.5%,并且在民用建筑中的使用正以每年17%~18%的速度增長。此系統(tǒng)是多層復(fù)合的外墻保溫系統(tǒng),在民用建筑和商業(yè)建筑中都可以應(yīng)用。EIFS系統(tǒng)包括以下幾部分主體部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保溫板。一般是1~4英寸厚,該部分以合成粘結(jié)劑或機(jī)械方式固定于建筑外墻;中間部分是持久的、防水的聚合物砂漿基層,此基層主要用于保溫板上,以玻璃纖維網(wǎng)來增強(qiáng)并傳達(dá)外力的作用;最外面部分是美觀持久的表面覆蓋層。面巖棉板外墻外保溫系統(tǒng)基本構(gòu)造示意圖如圖4和圖5。12351—基層墻體:-一找平層、粘結(jié)層:3一巖棉保溫板:4—抗裂面層(內(nèi)鋪300級和160級雙層耐堿網(wǎng)格布):5一錨栓:5一涂料飾面層圖4涂料飾面巖棉板外墻外保溫系統(tǒng)基本構(gòu)造示意圖中國煤化工CNMHG123456b-1—基層墻體:2一找平層、粘結(jié)層:3一巖棉保溫板:4一外飾面層(幕墻板):5一鋼龍背:6一錨栓:一抗裂面層(內(nèi)鋪160及耐堿網(wǎng)格有)圖5幕墻飾面巖棉板外墻外保溫系統(tǒng)基本構(gòu)造示意圖4、建筑保溫絕熱板系統(tǒng)(SIPS)此材料可用于民用建筑和商業(yè)建筑,是高性能的墻體、樓板和屋面材料。板材的中間是聚苯乙烯泡沫或聚亞安酯泡沫夾心層,一般4^8英寸厚,兩面根據(jù)需要可采用不同的平板面層,例如在房屋建筑中兩面可以采用工程化的膠合板類木制產(chǎn)品。用此材料建成的建筑具有強(qiáng)度高、保溫效果好、造價(jià)低、施工簡單、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)。5、隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)(ICFS)該產(chǎn)品是一種絕緣模板系統(tǒng),主要由循環(huán)利用的聚苯乙烯泡沬塑料和水泥類的膠凝材料制成模板,用于現(xiàn)場澆筑混凝土墻或基礎(chǔ)。施工時(shí)在模板內(nèi)部水平或垂直配筋,墻體建成后,該絕緣模板將作為永久墻體的一部分,形成在墻體外部和內(nèi)部同時(shí)保溫絕熱的混凝土墻體?；炷翂γ嫱獍哪０宀牧蠞M足了建筑外墻所需的保溫、隔聲、防火等要求。四、建筑節(jié)能墻體及節(jié)能材料的開發(fā)隨著建筑節(jié)能墻體及節(jié)能材料的發(fā)展,開發(fā)新技術(shù)已經(jīng)顯得尤為重要。節(jié)能建筑的建設(shè)需要一定的新技術(shù)、新工藝及建筑節(jié)能產(chǎn)品、中間產(chǎn)品與之配套。墻體材料革新是實(shí)施建筑節(jié)能的重要措施之一。只有采用各種新型墻體材料,才能達(dá)到較好地改善建筑功能,提高公建和住宅質(zhì)量,提高房屋建筑綜合經(jīng)濟(jì)效益的目的。原國家計(jì)委、國家稅務(wù)總局聯(lián)合發(fā)的計(jì)投資(1993)653號文件就規(guī)定“節(jié)能住宅必須是主要設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,且采用V凵中國煤化工復(fù)合CNMHG墻體”。建設(shè)部葉如棠部長在大慶召開的混凝土砌塊建筑現(xiàn)場會上強(qiáng)調(diào)“:建筑節(jié)能不能單項(xiàng)推進(jìn),硏究開發(fā)性能價(jià)格比合理、質(zhì)量穩(wěn)定、適合大批量生產(chǎn)的新型墻體材料,是推動(dòng)建筑節(jié)能工作向深度和廣度發(fā)展的關(guān)鍵”,今后一個(gè)時(shí)期必須加大力度,切實(shí)貫徹《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,以開發(fā)推廣新型墻材為突破口”。多年來實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,加大加快新型墻材的推廣應(yīng)用力度與步伐,是推進(jìn)我國建筑節(jié)能事業(yè),推進(jìn)我國住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的必然要求。建筑節(jié)能與墻改兩方面工作最終都體現(xiàn)在房屋上,兩者是互相關(guān)聯(lián)、互相促進(jìn)、相輔相成、密不可分的。建筑節(jié)能墻體與節(jié)能材料的開發(fā),與我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展密切相關(guān),是一項(xiàng)長期、復(fù)雜、綜合性的系統(tǒng)工程,是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要方面,是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)土地基本國策的組成部分,是改善人民居住環(huán)境和大氣環(huán)境的迫切需要,也是促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、促進(jìn)建筑業(yè)和建材業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要內(nèi)容。各地區(qū)都應(yīng)成立墻材革新與建筑節(jié)能的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),用系統(tǒng)工程的方法推進(jìn)墻材革新建筑節(jié)能工作。以系統(tǒng)工程方法圍繞墻材革新和節(jié)能建筑的研究、開發(fā)、推廣應(yīng)用的總體思路,進(jìn)行全面規(guī)劃、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、系統(tǒng)實(shí)施、協(xié)調(diào)推進(jìn),才能得到良好的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益?？梢?研究建筑節(jié)能墻體與節(jié)能材料的開發(fā),推進(jìn)墻體革新,發(fā)展節(jié)能、節(jié)地、制廢的新型墻本材料代替大量實(shí)心粘土磚,對保護(hù)耕地、節(jié)約能源資源、利用廢渣、治理環(huán)境污染、改善建筑功能,促趕我國建材工業(yè)和建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有顯著的社會經(jīng)濟(jì)效五、節(jié)能建筑存在的問題目前,節(jié)能建筑存在的問題主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是很多民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案不夠科學(xué)全面,缺少專業(yè)的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方面的專家;二是在施工過程中為了節(jié)省投資,很多時(shí)候并沒有按照設(shè)計(jì)方案中的節(jié)能要求去做,存在偷工減料的現(xiàn)象;三是目前節(jié)能材料市場魚目混珠,一些產(chǎn)品打著節(jié)能材料的幌子,但實(shí)際上只是普通的建筑材料,給投資方造成了不必要的損失。如果要達(dá)到比普通建筑節(jié)能50%的要求,每平方米建筑的成本會增加50至100元;如果達(dá)到節(jié)能65%的目標(biāo),每平方米的增加成本超過150元。正是因?yàn)楣?jié)能建筑成本居高不下,很多開發(fā)商并不愿意建設(shè)這樣的樓盤,雖然國家有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),但在實(shí)施過程中仍然難以讓人滿意。中國煤化工CNMHG六、結(jié)束語綜上所述,就關(guān)于節(jié)能建筑及節(jié)能墻體的思考而言,節(jié)能這項(xiàng)技術(shù)為人們的美好生活提供的了很多便利條件,但是在節(jié)能材料選擇方面還是存在很多問題,相信在以后的日子中經(jīng)過科學(xué)家不斷的努力,肯定會為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展更上一層做出巨大貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]李捷建筑裝飾設(shè)計(jì)武漢理工大學(xué)出版社2004年[2]馮治國淺談節(jié)能技術(shù)在工民建中的應(yīng)用民營科技2012年中國煤化工CNMHG