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建筑节能材料论文

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  建筑节能材料是建筑节能工程中重要的组成部分,其性能的优劣直接影响着工程保温节能效果的好坏。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于建筑节能材料论文下载的内容,欢迎大家阅读参考!

  建筑节能材料论文下载篇1

  浅析建筑节能材料与应用技术

  【摘 要】随着经济能源问题的日益的突出,建筑节能这一领域逐渐的引起更多的关注。建筑材料作为我国国民经济的支柱产业,经过50多年的发展如今已成为国民经济的重要组成部分,而开发、利用节能建材是促进这一产业持续健康发展的根本保证。文章从建筑节能材料的概念和我国节能材料的应用与发展现状入手,重点论述了节能型材料与技术应用。

  【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,通过减少外围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

  由于外围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外围护结构面积比例却在逐渐加大。同时现阶段其它外围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.

  [2]邹钰.我国建筑节能材料发展现状[J].房材与应用,2006(3):57-59..

  [3]吕世革,李整建,闫艳红.建筑节能材料及节能屋面设置[J].徐州工程学院学报,2006(6):112-113.

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