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建筑节能系统的设计与应用研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-10  来源:北京环益美高分子聚合物研究所(北京101113)  作者:周广德  浏览次数:1855
中国新型涂料网讯:
  摘 建筑节能系统的效率主要在于设计与选材,主要体现在材料的科学技术和工艺水平,一个成功的建筑节能体系应与资源、能源、环境、社会经济协调发展,既要面对现实,又要长远发展。本文结合近年来建筑保温节能的实践,探讨建筑节能系统的材料与应用中存在的普遍性问题。
  关键词建筑节能;节能减排;节能技术;节能研究
  
 言:
  我国工业化、城市化的进一步发展,一方面临着资源、能源紧缺,另一方面资源、能源消费需求不断增长,建筑能耗占总能耗约30 %,为降低能耗消耗,减轻环境污染,国家推广与实施建筑节能技术,并有了一些强制性标准与工艺技术规程,经过多年的进步与发展,形成了产业,一些基础材料实现了国产化,工艺技术不断改进,降低了成本,建筑节能技术的研究与应用水平有了很大的提高,一些材料及技术已经达到或超过国外水平,建筑节能事业正在稳步发展。随着国际国内经济形势的变化,我国的房地产业发展减缓,建筑保温行业的产销将面临供大于求的局面,在原材料普遍上涨、产品售价和工程承揽价格走低、工程质量、技术要求越来越高的发展趋势下,建筑保温行业只有依靠科技进步,利用新材料、新技术、新工艺的优势,来降低成本,提高工程质量,提高专业技术水平。
  一、建筑节能与人、健康、环境保护
  一个优良的建筑节能系统,要充分体现建筑与节能、健康、环保的和谐。应该先从建筑物的规划、设计做起,节水、节电、节气,从资源、基础设施配置、周边环境条件、建筑物布局、气候影响、人口密度、消费群体、人的行为影响等多个因素进行研究,既要高效节能,又要满足人们的基本需要,更要人们能较快适应,并乐于接受,充分利用自然条件和人工技术,来达到少耗能的目的,如光能、风能、水气资源、植被绿化等生态资源,太阳辐射热可以增温,通风可以散热,水可吸热、降温,植物可以有效调节和改善气候环境,模仿自然生态模式,来调节和改善居住环境的舒适度,满足人们对舒适而又健康生活的追求,建筑群中可以利用地下空间,设计群众纳凉、文娱活动场所,利用地面空间种植一些遮阳、避暑效果较好的树种供夏天人们纳凉避暑,这样既可节能,又有利于人的身心健康,感到更和谐,人参与节能、环境保护和健康生活的主动性更强,远比住在密闭性很强的节能建筑里使用空调器,更有利于建筑节能减排、保护环境和身体健康。
  二、保温材料
  墙体保温材料种类较多,大体可分有机类、无机类、复合材料和其它材料,目前较为广泛使用的仍是发泡塑料板材(EPS、XPS、SPU)、颗粒类(胶粉聚苯颗粒、膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩)、岩棉等,其它如玻璃发泡材料、水泥发泡材料、保温装饰一体化、墙体自保温材料、相变材料等的应用还较少。这些材料都具有一定的保温隔热性能,有些材料如膨胀珍珠岩、聚苯板、岩棉、甚至是炉灰、炉渣、粉煤灰、农作物秸杆等废弃物,都是很早就已经使用过的传统保温材料,特别是炉灰、炉渣、粉煤灰、农作物秸杆等来源很广,各地都有很多,这些材料都可以用于建筑保温上,既节能,又经济和环保,符合国家节能减排、可持续发展总要求。
  笔者认为,没有“万能”材料,任何保温材料都有优点,也有缺点,各有利弊,单一保温材料构成的系统,是难以满足节能和环保的需要,无论保温性能有多好,保温效率有多高,如果在全国都使用同一种保温材料或推行同一个系统,是既不科学,也不现实的。从长远着想,我们应当根据不同地区的气候环境条件、资源环境状况、建筑节能的实际要求等,来选择相应的保温材料和节能系统,无论内保温、外保温、还是墙体自保温,每一栋建筑物可以选择多种保温材料来构成高效保温系统,可以优化、优势互补,来满足不同部位、不同方位的保温效率的需要。。
  三、工艺技术
  建筑保温系统不仅要考虑保温材料的保温性能,还要考虑材料稳定性及使用寿命、技术工艺可靠性,保温材料及系统对于生态环保和人体健康的影响等多个方面采用优势互补,扬长避短,选择多种保温材料、多种技术,构成一个稳定、高效、长远、生态环保的建筑保温节能系统。
材料与应用的工艺技术水平是整个建筑保温系统质量的关键,从我国多年的墙体保温工作的实践来看,对于施工人员的思想素质和技能,还需要尽快提高。作为高度专业化的外墙保温工程,不仅要有严格的标准、规范和监管手段,还要高素质、高水准的施工队伍,进行专业技术培训考核,严格监管施工过程与工程质量验收过程,建立质量责任保证体系。
  四、应用研究
  建设部仇保兴副部长曾指出了我国建筑节能工作中存在主要问题:北方地区城市供热计量改革进展缓慢,影响建筑节能工作的整体进度;南方地区建筑模仿北方模式重围护结构轻遮阳,节能效率不高;冬冷夏热地区建筑设计盲目套用国外寒冷地区方案;农村建筑盲目追求城市模式,造成全社会建筑能耗增长过快;建筑节能设计与施工、质量监督、竣工验收脱节;公共建筑设计追求“新、奇、特”,管理粗放,已经成为浪费能源的“样板”;高强度钢筋水泥等新型建筑材料应用滞后;住宅二次装修施工造成巨大浪费;长江领域推广不合理的能源供给模式将引发高能耗;可再生能源在建筑中的应用进展缓慢。这些问题说明我国建筑节能的研究与应用环节还很薄弱。
我国建筑节能技术的研究与应用工作,要解决几个方面的主要问题有:
  1. 建筑用新能源的开发和综合利用;
  2. 探讨与设计能利用风能、水气、光能、太阳辐射等自然绿色能源来调温的建筑,最大限度减少能源消耗。
  3. 对建筑用保温材料及系统的性能、效率、健康、安全、环保、使用寿命、资源利用水平,做进一步研究。防止保温材料及系统产生资源、能源浪费和产生新的健康与环保问题。
4. 加强全社会的节能与健康环保研究与教育。节能上主要问题还在于人的思想和行为,道理很简单,再节能的建筑,只要夏天启动空调、冬天使用暖气,就会出现高耗能,再者,住在温室与追求过于舒适的生活是不利于人的身体健康,只有去感受大自然的冷热变化,去适应,去锻炼,才会有健康的身体。促进建筑与节能、生活、健康、环境和谐,对环境友好,这远比65 %的建筑节能目标更为重要。
  五、建筑节能的设计与选材
  建筑节能效率与应用水平有一定关系,如果应用不当,是达不到保温节能目的。就节能效率与保温技术应用上,笔者认为,我国南北五个气候划分区,每栋建筑的东西南北四面墙和屋顶都应该有不同的保温材料及保温层厚度,或者是重点部位。严寒和寒冷地区的冬季寒冷气候持续时间较长,多以猛烈的、寒冷的北风天气为多,且晴朗天气为主,少雾天气,空气干燥,阳光充足,因此,北方的建筑主要以保温为主,外墙外保温的重点应在北面的墙上,如北面墙采用5~10公分厚的聚苯板,那么南面的墙可以不用聚苯板,采用无机或无机高效复合型保温材料,其保温效率应更好一些;而夏热冬冷和夏热冬暖地区的外墙外保温工程,主要重点应放在南面、西面墙上、屋顶上,南面墙、西面墙主要是隔热,应以无机或无机复合型保温材料为主,少用或不用聚苯板薄抹灰系统,北面墙可以少做或不做,屋顶可进行“屋顶绿化”或“平改坡”,这些做法既能起到一定的保温隔热作用,又能美化建筑和环境。
  综 述:
  节能减排,不是在建筑外墙上做个保温层就能够解决的问题,既要建筑本身节能降耗(包括建筑物消耗各种材料以及这些建材所消耗的资源、能源),用科技手段节能降耗,又要考虑到我们在使用过程,以及生活中的能耗问题,要动员社会力量,人人参与,把人们生活需要、健康环保与节能工作协调发展。
 
 
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