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摘要: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,我国建设行业的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发许多新型的节能技术和材料,在建筑中大力推广使用,分析研究新型建筑材料的节能保温及环保对建筑节能来讲势在必行。本文探讨了新型节能环保材料在建筑设计中的运用策略。
关键词:新型;节能环保;材料;建筑设计;运用;策略
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。
一、 建筑节能的必要性
建筑耗能一般包括建筑采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消费的能源。建筑物消耗全球约30%的资源, 产生约50%的固体垃圾, 全国建筑能耗逐年上升。现阶段我国每年产生约20 亿m2 新建筑, 而既有建筑存量有400 億m2, 且大部分存在围护结构保温不良、供热系统效率不高、采暖空调设备运行能效低、输配环节能量损失严重、末端换热效率低等问题, 而公共建筑由于设备及管理原因, 耗能巨大。在建筑节能设计及施工规范出台前,设计过程中常常层层加大保险系数, 使设备装机容量偏大, 既浪费初投资又使设备长期低效运行。世界银行估计在2015 年后, 全球约50%的建筑市场在中国, 因此, 从建设循环经济、节约型社会出发, 建筑节能应作为长期基本国策执行下去。同时建筑节能减排应贯穿建筑物的全寿命周期, 从策划、选址、设计、施工到投入运行等均应采用不同的技术措施、组织措施、经济措施及管理措施,同时改变全社会的用能不良习惯, 提高节能环保意识, 使建筑节能减排落到实处。
二、新型节能环保材料在建筑设计中的运用策略
作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材,国际上称之为健康建材、绿色建材等。环保型建材及制品主要包括:新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。
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,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性,在大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响。就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,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。
2、建筑保温材料
根据材料的质量依次分类,可以将保温建筑材料划分为有机保温材料、无机保温材料以及金属保温材料三种类型。其最为明显的特征就是具有较小的导热系数,不过,导热系数小的材料大部分都是密度小、孔隙多的轻质型材料,强度较低,不应直接将其作为建筑物基础材料。对于外墙保温材料,通常有以下要求:较低的导热系数、较好的热稳定性能及憎水性、较强的透气性,能够有效的防止水蒸气迁移时而导致墙体内部结露现象的发生;具有较高的耐冻融能力、抗风化能力、耐老化性能;对于基层变形具有较强的适应性、可以在第一时间内对变形应力进行传递与释放,保护面层不会发生脱落、开裂的现象;具有较高的耐火等级,发生明火时不会散发出大量的毒气,当发生火灾时,能够有效的阻止火势的蔓延。有机类保温材料无论是在导热系数,还是在耐温等方面都具有较高的性能,应将其作为外墙保温材料。
3、节能保温在门窗方面的应用
建筑门窗是建筑围护结构组成部分,是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感部位,是墙体损失热量的5-6 倍,因此门窗的节能对整个建筑整体节能具有很大意义。根据有关实际测量资料分析结果是:窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加, 约占全部耗热量的50%以上。建筑门窗的节能除了从提高玻璃、框料本身的热工性能、窗户的开启方式,尽量使用中空玻璃并保证中空玻璃的密闭性良好外,平板玻璃向着控制光线、节约能源、安全可靠、减少噪音等多功能方向发展,同时还应该从玻璃和边框接缝, 以及门窗框料搭接处的严密程度着手,因为搭接处密闭性良好才能保证空气流通量的减少。
3、 节能外围护材料
建筑节能的65% 主要由建筑围护结构体系承担。目前,大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式,应尽量选择采用透光率高、保温隔热性强的玻璃材料,或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如某房屋的屋顶采用了大量的太阳能光电板,其整体面积约6700m2,占整个建筑屋顶采光面积的50% 左右,总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用,可有效增加建筑室内白天的采光面积,通过利用自然光达到节能省电的效果;大面积太阳能光电板的应用,还可以发电供其它电气设备利用,是真正意义的建筑节能材料。当前,我国居民住宅的节能外围护材料使用不多,但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。
4、绿色环保型装饰材料
由于室内装饰材料如涂料、粘合剂等均含有一定的甲醛和甲苯等化学物质, 影响室内空气的质量。因此, 为了改善居住环境,各国研究出无毒无污染并具有对人身体健康有益的多功能装饰材料。这些材料的制备往往选用水作为溶剂代替了有害的有机溶剂, 减少了有机溶剂对环境的污染, 如水性环氧建筑涂料、水性聚氨酯涂料等。由于这些产品具有很好的防腐蚀性、耐化学品性、耐水性、耐溶剂性, 深受用户的青睐。为了增加材料的功能性, 在配方上增加多种具有特殊功能的组分或基团, 使产品具有抗菌、防霉、防老化、防日晒、释放负离子等功能。这些产品主要有3 种类型: 第1 种是抗菌防霉绿色功能材料, 在配制时加入适宜的抗菌防霉剂, 使产品具有抗菌、防霉、抗污染等功能; 第2 种是空气净化功能材料, 国外研究较多的是光催化净化材料, 具有抗菌、除臭等作用; 第3 种是有利于健康的功能性材料, 主要是增加一些可产生对人体健康有益的远红外线及空气负离子功能等。
5、将材料技术与结构技术结合起来应用
随着电子信息技术时代的来临以及结构技术的迅猛发展,使得建筑材料呈现出了多样化与复杂化、建筑内的造型不会再因为材料与结构而受到局限。纵观我国建筑使用的各种结构,从开始的木结构、石结构到现在的钢筋混凝土结构、充气结构蹦极张拉等新技术的兴起,进一步推动了我国建筑朝着地下生态建筑等方面全面的发展,由于使用了新技术与新材料,从而使得建筑设计人员在设计过程中学会了利用对形体的切割与解体,实现了建筑轻量化目标。
总之,在建筑领域中, 节能环保型材料是我国建筑领域中的主打者, 通过以上的分析和了解我相信大家应经对这些建筑材料有了很多的认识,在未来建筑发展过程中,节能环保型建材将是人类最需要的建筑宝贝。同时, 希望有更多的、更新型的建筑材料能不断的涌起,为人类提供最好的、最舒适的、最健康的生活和居住环境。
参考文献:
[1]张峰.新型节能型建筑材料的应用现状及趋势分析[J]. 商品与质量. 2010(S4)
[2] 焦民顺.谈新型环保型节能材料的发展及应用[J]. 山西建筑. 2009(10)
[3] 崔楠.几种新型环保节能建筑材料的探讨[J]. 科技资讯. 2009(25) [7] 葛俊,郑理.节能环保材料在建筑中的应用[J]. 科技资讯. 2007(25)
关键词:新型;节能环保;材料;建筑设计;运用;策略
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。
一、 建筑节能的必要性
建筑耗能一般包括建筑采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消费的能源。建筑物消耗全球约30%的资源, 产生约50%的固体垃圾, 全国建筑能耗逐年上升。现阶段我国每年产生约20 亿m2 新建筑, 而既有建筑存量有400 億m2, 且大部分存在围护结构保温不良、供热系统效率不高、采暖空调设备运行能效低、输配环节能量损失严重、末端换热效率低等问题, 而公共建筑由于设备及管理原因, 耗能巨大。在建筑节能设计及施工规范出台前,设计过程中常常层层加大保险系数, 使设备装机容量偏大, 既浪费初投资又使设备长期低效运行。世界银行估计在2015 年后, 全球约50%的建筑市场在中国, 因此, 从建设循环经济、节约型社会出发, 建筑节能应作为长期基本国策执行下去。同时建筑节能减排应贯穿建筑物的全寿命周期, 从策划、选址、设计、施工到投入运行等均应采用不同的技术措施、组织措施、经济措施及管理措施,同时改变全社会的用能不良习惯, 提高节能环保意识, 使建筑节能减排落到实处。
二、新型节能环保材料在建筑设计中的运用策略
作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材,国际上称之为健康建材、绿色建材等。环保型建材及制品主要包括:新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。
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,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性,在大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响。就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,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。
2、建筑保温材料
根据材料的质量依次分类,可以将保温建筑材料划分为有机保温材料、无机保温材料以及金属保温材料三种类型。其最为明显的特征就是具有较小的导热系数,不过,导热系数小的材料大部分都是密度小、孔隙多的轻质型材料,强度较低,不应直接将其作为建筑物基础材料。对于外墙保温材料,通常有以下要求:较低的导热系数、较好的热稳定性能及憎水性、较强的透气性,能够有效的防止水蒸气迁移时而导致墙体内部结露现象的发生;具有较高的耐冻融能力、抗风化能力、耐老化性能;对于基层变形具有较强的适应性、可以在第一时间内对变形应力进行传递与释放,保护面层不会发生脱落、开裂的现象;具有较高的耐火等级,发生明火时不会散发出大量的毒气,当发生火灾时,能够有效的阻止火势的蔓延。有机类保温材料无论是在导热系数,还是在耐温等方面都具有较高的性能,应将其作为外墙保温材料。
3、节能保温在门窗方面的应用
建筑门窗是建筑围护结构组成部分,是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感部位,是墙体损失热量的5-6 倍,因此门窗的节能对整个建筑整体节能具有很大意义。根据有关实际测量资料分析结果是:窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加, 约占全部耗热量的50%以上。建筑门窗的节能除了从提高玻璃、框料本身的热工性能、窗户的开启方式,尽量使用中空玻璃并保证中空玻璃的密闭性良好外,平板玻璃向着控制光线、节约能源、安全可靠、减少噪音等多功能方向发展,同时还应该从玻璃和边框接缝, 以及门窗框料搭接处的严密程度着手,因为搭接处密闭性良好才能保证空气流通量的减少。
3、 节能外围护材料
建筑节能的65% 主要由建筑围护结构体系承担。目前,大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式,应尽量选择采用透光率高、保温隔热性强的玻璃材料,或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如某房屋的屋顶采用了大量的太阳能光电板,其整体面积约6700m2,占整个建筑屋顶采光面积的50% 左右,总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用,可有效增加建筑室内白天的采光面积,通过利用自然光达到节能省电的效果;大面积太阳能光电板的应用,还可以发电供其它电气设备利用,是真正意义的建筑节能材料。当前,我国居民住宅的节能外围护材料使用不多,但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。
4、绿色环保型装饰材料
由于室内装饰材料如涂料、粘合剂等均含有一定的甲醛和甲苯等化学物质, 影响室内空气的质量。因此, 为了改善居住环境,各国研究出无毒无污染并具有对人身体健康有益的多功能装饰材料。这些材料的制备往往选用水作为溶剂代替了有害的有机溶剂, 减少了有机溶剂对环境的污染, 如水性环氧建筑涂料、水性聚氨酯涂料等。由于这些产品具有很好的防腐蚀性、耐化学品性、耐水性、耐溶剂性, 深受用户的青睐。为了增加材料的功能性, 在配方上增加多种具有特殊功能的组分或基团, 使产品具有抗菌、防霉、防老化、防日晒、释放负离子等功能。这些产品主要有3 种类型: 第1 种是抗菌防霉绿色功能材料, 在配制时加入适宜的抗菌防霉剂, 使产品具有抗菌、防霉、抗污染等功能; 第2 种是空气净化功能材料, 国外研究较多的是光催化净化材料, 具有抗菌、除臭等作用; 第3 种是有利于健康的功能性材料, 主要是增加一些可产生对人体健康有益的远红外线及空气负离子功能等。
5、将材料技术与结构技术结合起来应用
随着电子信息技术时代的来临以及结构技术的迅猛发展,使得建筑材料呈现出了多样化与复杂化、建筑内的造型不会再因为材料与结构而受到局限。纵观我国建筑使用的各种结构,从开始的木结构、石结构到现在的钢筋混凝土结构、充气结构蹦极张拉等新技术的兴起,进一步推动了我国建筑朝着地下生态建筑等方面全面的发展,由于使用了新技术与新材料,从而使得建筑设计人员在设计过程中学会了利用对形体的切割与解体,实现了建筑轻量化目标。
总之,在建筑领域中, 节能环保型材料是我国建筑领域中的主打者, 通过以上的分析和了解我相信大家应经对这些建筑材料有了很多的认识,在未来建筑发展过程中,节能环保型建材将是人类最需要的建筑宝贝。同时, 希望有更多的、更新型的建筑材料能不断的涌起,为人类提供最好的、最舒适的、最健康的生活和居住环境。
参考文献:
[1]张峰.新型节能型建筑材料的应用现状及趋势分析[J]. 商品与质量. 2010(S4)
[2] 焦民顺.谈新型环保型节能材料的发展及应用[J]. 山西建筑. 2009(10)
[3] 崔楠.几种新型环保节能建筑材料的探讨[J]. 科技资讯. 2009(25) [7] 葛俊,郑理.节能环保材料在建筑中的应用[J]. 科技资讯. 2007(25)