建筑節(jié)能與墻體保溫研究
時間:2022-12-26 09:33:43
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摘要:隨著人類工業(yè)化進程發(fā)展,提高能源利用率迫在眉睫。分析了建筑保溫節(jié)能的重要性,國內(nèi)建筑保溫節(jié)能現(xiàn)狀,圍護結(jié)構(gòu)保溫特點,得出了我國應(yīng)大力發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù),墻體保溫節(jié)能在建筑節(jié)能中占重要地位的結(jié)論。介紹了目前我國主要的墻體保溫技術(shù)及其特點。結(jié)合我國實際情況,建立健全建筑節(jié)能法規(guī)體系。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;保溫;能源消耗
伴隨著人類的現(xiàn)代化進程,生產(chǎn)力迅猛發(fā)展,世界各國科技化、自動化、工業(yè)化程度不斷提高,全球能源消耗量也是急劇增加,通過長期對全球能源消耗量的研究表明,能源消耗量每一年的增長率約為2%,并且預測到二十一世紀中期全球能源消耗總量將增長到1975年的四倍[1]。我國是一個能源消耗的大國,我國工業(yè)生產(chǎn)中的能源利用率確遠遠低于發(fā)達國家的水平。因此,能源問題將成為我國是否能夠可持續(xù)發(fā)展的主要問題。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā),采取節(jié)能降耗措施為人類提供健康、舒適、與自然和諧的工作及生活空間。
1建筑節(jié)能重要性
近年來建筑業(yè)在世界各國都迅猛發(fā)展,能源消耗量約占全球能源總消耗量的30%,并且伴隨著人類對建筑環(huán)境舒適度的要求逐漸提高,建筑能源消耗占總能源消耗的比重也將持續(xù)提高。建筑業(yè)能源消耗逐漸趕超交通運輸業(yè)能源消耗,將最終超越工業(yè)等高能耗行業(yè),占據(jù)能源消耗首位。因此,提高建筑行業(yè)能耗利用率逐漸成為當今全球節(jié)約能源的首要問題。由此可見,要改變目前我國能源緊張的局面,緩解能源供求壓力,關(guān)鍵在建筑節(jié)能。建筑節(jié)能降耗應(yīng)作為我國能源可持續(xù)發(fā)展首要目標。建筑物墻體保溫結(jié)構(gòu)作為建筑能耗的關(guān)鍵部位將成為建筑節(jié)能保溫的首要突破口。隨著各國的能源危機逐一顯現(xiàn),節(jié)能建筑也逐漸成為當今國際建筑業(yè)發(fā)展的潮流趨勢,一定程度上有效緩解能源危機問題。歐洲最早認識到建筑節(jié)能的重要性,且提出建筑節(jié)能、綠色建筑等概念,目前歐洲的建筑節(jié)能標準平均水平是世界最高的。在這一方面,我國還應(yīng)盡快縮小與發(fā)達國家的差距,提高建筑能源消耗的利用率。
2國內(nèi)建筑節(jié)能現(xiàn)狀
我國既有建筑中絕大部分為高能耗建筑,新建建筑中高能耗建筑仍然達到95%以上,單位建筑面積的耗熱量指標是同等條件下其他發(fā)達國家的四倍左右,是造成我國能源緊張的主要原因[2]。近年來我國對建筑節(jié)能實行“三步走”計劃,對我國建筑市場的節(jié)約能源、降低能耗起到關(guān)鍵作用。第一步,我國在1986年頒布并實施居住建筑設(shè)計規(guī)范《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》,同時標志著我國建筑節(jié)能工作全面啟動。規(guī)范要求北方地區(qū)的民用建筑的采暖能耗應(yīng)在以20世紀80年代初典型住宅采暖設(shè)計能耗的基礎(chǔ)上節(jié)能30%。第二步,我國在1995年頒布并實施《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》,要求新建居住建筑的采暖能耗以典型建筑為基礎(chǔ)節(jié)能50%。第三步,2010年綜合考慮我國能源利用率和消耗總量,提出在第二步節(jié)能50%的基礎(chǔ)上再節(jié)能30%,即達到建筑采暖總體節(jié)能65%的目標。自從實行建筑節(jié)能政策以來,建筑節(jié)能保溫的范圍逐步從單一的居住建筑拓展到公共建筑,從新建、改建、擴建拓展到既有建筑改造。建筑保溫節(jié)能標準從節(jié)能30%到50%再到65%逐步提高。與此同時,我國大力發(fā)展新型絕熱材料、絕熱技術(shù)及塑料門窗等節(jié)能技術(shù),并從稅收、貸款等方面實施優(yōu)惠政策,健全相關(guān)法律法規(guī)。30多年來,我國建筑節(jié)能工作一直在摸索中推進。
3圍護結(jié)構(gòu)保溫
在建筑能源消耗中,圍護結(jié)構(gòu)的能耗量所占比重最大,而圍護結(jié)構(gòu)主要包括的散熱損失部位為墻體、門窗、屋面、地面等。其中,墻體熱損失約占總圍護結(jié)構(gòu)總散熱量的60%~70%,門窗散熱損失約占20%~30%,屋面散熱損失約占10%[3]。由此可見,墻體的散熱損失占圍護結(jié)構(gòu)能耗損失的三分之二,是建筑物能源消耗的首要組成部分,也是減少能耗損失的關(guān)鍵部位。加強墻體保溫研究是建筑節(jié)能工作的重中之重。降低維護結(jié)構(gòu)散熱量主要是通過技術(shù)手段降低維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。我國圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值與國外標準比較,詳見表1。由表1可以看出我國的圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值與其他發(fā)達國家相比還存在一定的差距,我國加強建筑物維護結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)研究與實施迫在眉睫。
4建筑墻體保溫節(jié)能技術(shù)
建筑物墻體結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)主要分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫兩大部分。內(nèi)保溫施工速度快,操作方便靈活,早些年外墻保溫施工中絕大部分工程應(yīng)用的都是內(nèi)保溫技術(shù),近年來,外保溫技術(shù)逐漸增多,成為建筑墻體結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能技術(shù)的新趨勢。相比于內(nèi)保溫技術(shù),外保溫技術(shù)具有熱工性能好、技術(shù)含量高、降級效益好、可延長建筑物壽命等優(yōu)點。我國現(xiàn)在主要應(yīng)用的墻體保溫節(jié)能技術(shù)包括以下幾個方面:
4.1噴涂硬泡聚氨酯外墻外保溫是將聚氨酯保溫材料噴涂于建筑外圍護結(jié)構(gòu)表面,噴涂的硬泡聚氨酯與一般墻體材料粘結(jié)強度高,無須任何膠粘劑和錨固件,是一種天然的膠粘材料,能形成連續(xù)的保溫層,具有保溫效果好,防火性能優(yōu)良,而且施工方便,有利于縮短工期。
4.2聚苯顆粒保溫漿料用聚苯顆粒和聚苯顆粒保溫膠粉料作為保溫材料,在施工現(xiàn)場加水攪拌成漿狀涂抹在建筑墻面上,建筑外墻內(nèi)外保溫均可使用,具有保溫性能好,施工方便,施工質(zhì)量高,抗裂性能好的優(yōu)點。
4.3EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng),采用聚苯乙烯泡沫塑料板作為建筑物的外保溫材料,利用聚合物粘結(jié)砂漿把EPS板粘貼在建筑圍護結(jié)構(gòu)外側(cè),然后采用耐堿玻纖網(wǎng)格布作為外罩面,起到抗裂防滲的作用。該系統(tǒng)EPS板具有導熱系數(shù)小,保溫效果好等優(yōu)點,另外施工技術(shù)成熟,工序簡便,便于技術(shù)推廣,現(xiàn)階段國內(nèi)外使用較為普遍。4.4XPS保溫板就是擠塑式聚苯乙烯隔熱保溫板XPS具有完美的閉孔蜂窩結(jié)構(gòu),傳熱系數(shù)低的優(yōu)點。現(xiàn)場施工時,在建筑外表面基層上刷涂聚合物砂漿,貼到墻面上并粘貼玻纖網(wǎng)格布和抹抗裂砂漿。該技術(shù)材料具有隔熱性能優(yōu),透濕系數(shù)低,抗老化性好,造價低廉等優(yōu)點。
5總結(jié)與展望
我國的建筑節(jié)能工作任重而道遠,不僅應(yīng)大力研究和推廣新型墻體保溫材料,更應(yīng)該積極推薦我國的建筑節(jié)能工作政策,完善能源應(yīng)用相關(guān)法律法規(guī),建立健全適應(yīng)現(xiàn)有市場經(jīng)濟的節(jié)能規(guī)章制度,并且對節(jié)能示范工程采取經(jīng)濟獎勵措施。
作者:劉璐 殷驥 單位:黑河學院
參考文獻:
[1]倪虹,牟磊.借鑒國外經(jīng)驗促進建筑節(jié)能[J].節(jié)能,2002,5:27-29.
[2]李珠,張澤平,劉元珍,穆啟華.建筑節(jié)能的重要性及一項新技術(shù)[J].工程力學,2006,23(增刊II):141-149.
[3]顧天舒,謝連玉,陳革.建筑節(jié)能與墻體保溫[J].工程力學,2006,23(增刊II):167-184.