能建筑材料與可持續(xù)發(fā)展.ppt

節(jié)能建筑材料與可持續(xù)發(fā)展,2011年10月,技術背景,1,未來趨勢,2,3,發(fā)展歷程,4,研究現(xiàn)狀,報告提綱,1.技術背景-我國建筑能耗的現(xiàn)狀,我國建筑物耗能約占總能耗的27 與同氣候條件的發(fā)達國家相比，我國單位建筑面積 采暖能耗高出2倍 住宅面積迅速增長，年增長10億m2，2020年將達500 億m2，能耗需求劇增,建筑節(jié)能是國民經濟發(fā)展的重大需求,1.技術背景-建筑節(jié)能的重要性和必要性,建筑節(jié)能問題，不僅是經濟問題，而且是重要的戰(zhàn)略問題,節(jié)能,減排,高性能,我國有一半以上石油依靠進口,極端熱浪天氣將成為中國的普遍現(xiàn)象,節(jié)能,建筑能耗持續(xù)增長,由于廢棄物排放所造成的環(huán)境問題使我國不堪重負,節(jié)能,減排,高性能,減排,固體廢棄物總量已達到近70億噸,CO2排放持續(xù)上升,可用耕地面積大幅縮小,1.技術背景-建筑節(jié)能的重要性和必要性,安全性、耐久性、功能性不足是我國建筑的主要問題,節(jié)能,減排,高性能,高性能,安全性,耐久性,功能性,1.技術背景-我國建筑節(jié)能存在的主要問題,2011年3月14日，公安部發(fā)布公消【2011】65號文關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關要求的通知，明確規(guī)定“民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料”，并提出要求:“對已審閱同意但尚未開工建設的工程，如建筑外保溫采用易燃、可燃材料的，要更改設計，重新報審”。 2011年6月28日，公安部、住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合制定了民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火規(guī)定（征求意見稿），文中中明確規(guī)定“民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級，且不應低于B1級”，此規(guī)定對各種層高的不同建筑物用外保溫材料的燃燒等級及防火隔離帶設置做了明確要求。,1.技術背景-公安部發(fā)布建筑節(jié)能新政策,政策解讀：以上新政策明確規(guī)定了建筑外保溫材料燃燒性能不得低于B1，是否就意味著我國目前建筑市場上大多數采用EPS、XPS和PU等外保溫材料將被淘汰出局？,1.技術背景-公安部發(fā)布建筑節(jié)能新政策,EPS、XPS和PU材料是否能用于建筑保溫，關鍵是這些材料的質量和性能要求能否符合A級或B1級材料要求。,技術背景,1,未來趨勢,2,3,發(fā)展歷程,4,研究現(xiàn)狀,報告提綱,2.發(fā)展歷程-建筑節(jié)能與保溫隔熱技術,從整個建筑（公共建筑）來看，空調、采暖等能耗占其能源消耗量的3040，因此采用合理的保溫隔熱技術，可大大降低建筑能耗。,典型建筑的能耗與保溫隔熱技術的關系,3040,節(jié)能材料在整個節(jié)能技術中具有重要意義,建筑節(jié)能達到50%建筑圍護結構各部分能耗量分布,在夏熱冬冷地區(qū)，按照目前節(jié)能標準要求，外墻/屋面等傳熱占總體傳熱的60以上。,2.發(fā)展歷程-外墻保溫技術是建筑節(jié)能的重要構成,保溫隔熱技術向集成化發(fā)展； 在節(jié)能的四個重要途徑中，直接涉及材料的有2個； 保溫隔熱材料是實現(xiàn)低能耗的重要措施；,2.發(fā)展歷程-節(jié)能途徑與保溫隔熱材料,2.發(fā)展歷程-幾種典型保溫隔熱材料性能對比,2.發(fā)展歷程-幾種典型保溫隔熱材料性能系數,外墻內保溫,外墻外保溫,外墻夾芯保溫,外墻自保溫,2.發(fā)展歷程-幾種典型保溫隔熱系統(tǒng),研究過程 經歷了從節(jié)能3050 65的過程 相關標準 民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)JGJ26-95 夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能設計標準等 具體技術 外墻內保溫/外墻自保溫/外墻夾心保溫/外墻外保溫,外墻外保溫技術是目前墻體節(jié)能的主要措施,2.發(fā)展歷程-節(jié)能標準與技術的演變,技術背景,1,未來趨勢,2,3,發(fā)展歷程,4,研究現(xiàn)狀,報告提綱,清華大學超低能耗樓,雙層玻璃窗,可調水平外遮陽,可調垂直外遮陽,儲熱地板,植被屋面,地下室光導采光,生態(tài)艙,3.研究現(xiàn)狀-建筑節(jié)能國內外研究現(xiàn)狀,浦江智谷,雙面Low-E中空玻璃 LED節(jié)能泛光照明系統(tǒng) 太陽能光熱利用系統(tǒng) 屋頂綠化 雨水收集綜合利用系統(tǒng) 地源熱泵系統(tǒng) 樓板埋管系統(tǒng) 全新風置換全熱回收系統(tǒng) 外遮陽卷簾系統(tǒng) 外墻外保溫系統(tǒng),與傳統(tǒng)建筑相比，可節(jié)省能耗75%左右，而成本只比傳統(tǒng)建筑增加15%-20%，運行費用的節(jié)省可以使投入在5年內收回,德國政府在海外頒發(fā)的第一個符合德國節(jié)能建筑標準認證的證書,同濟大學文遠樓（節(jié)能改造）,窗墻保溫改造,無土種植草皮 +噴淋系統(tǒng),太陽能光電轉換,兩級除濕,節(jié)能燈具,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能 燒結墻體材料技術 高等級阻燃節(jié)能板與新型A級 不燃節(jié)能板技術 加氣混凝土與墻體自保溫技術,3.研究現(xiàn)狀-幾種新型高效節(jié)能技術介紹,燒制粘土磚，以每年8000億塊計，大約耗煤1億t，生產實心粘土磚的煤耗與磚混結構采暖煤耗約占全國能耗總量的20%，成為大氣中的主要污染源之一 耗用土12億m3，相當于60萬畝土地,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能燒結墻體材料技術,技術背景,國內開展了大量的利用粉煤灰、煤矸石等廢棄物制備燒結磚的研究和應用工作 國內有燒結空心磚、多孔磚生產，但孔數量較少，節(jié)能效果與國外先進水平存在差距,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能燒結墻體材料技術,國內研究現(xiàn)狀,英國生產的燒結粉煤灰磚原料配比為：粉煤灰80%，粘土20% 德國Schlagmann開發(fā)的Poroton絕熱磚，這種新產品被譽為“世界上最保溫的磚石”。通過運用這種新材料，即使是單墻建造的被動式太陽能住宅的外墻保溫問題也可以解決,Poroton,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能燒結墻體材料技術,國外研究現(xiàn)狀,The external wall with additional thermal insulation,The cavity wall with facing bricks,The monolithic external wall,The cavity wall with a plaster facade,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能燒結墻體材料技術,國外研究現(xiàn)狀,國內外研究水平對比，以節(jié)能燒結墻材為例：,迫切需要開發(fā)適應中國國情（設備落后、廠數量多達10萬家）的，以廢棄物為主要原料的、制備高效節(jié)能的燒結墻體材料的工藝技術,德國pordon，“世界最保溫的磚石”,國內主要產品,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能燒結墻體材料技術,總結： 將固體廢棄物進行資源化利用制備綠色建筑材料，特別是節(jié)能建筑材料具有迫切的需求,如何開發(fā)針對中國國情的相應 技術和措施，使之能夠大規(guī)模推廣應用？,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能燒結墻體材料技術,面臨和必須解決的難題,制備工藝,最終性能,宏觀結構,微觀結構,種類多，成分復雜,大摻量、規(guī)?；?低品位原料、落后裝備,高性能產品要求,節(jié)能,力學性能,孔洞率,耐久性能,高效利廢,高效節(jié)能,矛盾,矛盾,矛盾,矛盾,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能 燒結墻體材料技術 高等級阻燃節(jié)能板與新型A級 不燃節(jié)能板技術 加氣混凝土與墻體自保溫技術,3.研究現(xiàn)狀-幾種新型高效節(jié)能技術介紹,在德國，外保溫火災主要發(fā)生于建筑物交付后的使用過程中，而在我國，施工中引起的火災占絕大多數，占90%，而交付后使用過程中發(fā)生火災僅占10%左右。 國內外保溫工程火災的主要原因是施工現(xiàn)場的防火安全管理措施不到位，動火作業(yè)違規(guī)操作等，而保溫材料的阻燃性不符合相關產品標準也是原因之一，這些都導致了施工現(xiàn)場火災頻發(fā)。 德國對低于22m的建筑物，在水平四周設防火隔離帶，在門窗洞口設防火隔離條，超過22m的建筑大部分采用巖棉外保溫。 英國高層建筑較多，標準委員會確定了兩種防火模式：一是18m以上的外立面體系必須采用不可燃材料；二是做燃燒試驗，試驗通過則允許使用該系統(tǒng)。,高等級阻燃節(jié)能板與新型A級不燃節(jié)能板技術,國內外外保溫防火發(fā)展趨勢,國內三種防火構造措施： 防火隔離帶 防火分倉 厚保護層,高等級阻燃節(jié)能板與新型A級不燃節(jié)能板技術,三種防火構造的對比,高等級阻燃節(jié)能板與新型A級不燃節(jié)能板技術,高等級阻燃節(jié)能板與新型A級不燃節(jié)能板技術,高等級阻燃節(jié)能板技術,開發(fā)以阻燃保溫層、不燃表面復合涂層為基本結構的保溫、防火與裝飾一體化的高性能阻燃型節(jié)能板材（AEPS），具有高效節(jié)能、總體防火等級達到A1級、抗?jié)B、高耐久性的特點，旨在解決外保溫系統(tǒng)防火的問題，同時保證墻體節(jié)能效果和使用壽命。,高等級阻燃節(jié)能板與新型A級不燃節(jié)能板技術,新型A級不燃節(jié)能板技術,利用固體廢棄物制備高效節(jié)能 燒結墻體材料技術 高等級阻燃節(jié)能板與新型A級 不燃節(jié)能板技術 加氣混凝土與墻體自保溫技術,3.研究現(xiàn)狀-幾種新型高效節(jié)能技術介紹,武漢建成了國內最大的加氣混凝土生產基地； 加氣混凝土使用比例國內最高；,加氣混凝土與墻體自保溫技術,目前加氣混凝土是我國主要的外墻材料中導熱系數最低，密度最輕。,耐火性能優(yōu)越,保溫性能優(yōu)越,加氣混凝土與墻體自保溫技