郝智琴的畢業(yè)論文

1、河 北 理 工 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文摘 要隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源問題的日益凸顯，建筑能耗成為全球關(guān)注的一個問題。一般說來，歐美發(fā)達(dá)國家建筑能耗占全國能源消耗總量的1/3左右，據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計，我國建筑能耗的比例從2002年的27.6%已經(jīng)快速上升到現(xiàn)在的33%以上，而且在經(jīng)濟(jì)加速增長和人民生活水平提高的背景下，建筑能耗仍會繼續(xù)攀高，由此必將給能源和環(huán)境帶來巨大的壓力，對建筑的節(jié)能迫在眉睫。因此，需要大力推廣建筑節(jié)能，以減少由建筑能耗帶來的能源損耗與能源浪費(fèi)。本文對我國嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑能耗進(jìn)行分析，對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備進(jìn)行節(jié)能研究，并通過對內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能的研

2、究，為在內(nèi)蒙古自治區(qū)推廣節(jié)能技術(shù)提供技術(shù)參考。本文采用的研究方法有三要素組成：研究原理指導(dǎo)收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的方法，并指導(dǎo)結(jié)論的引出；研究策略提供實(shí)施計劃的提綱，以解決研究問題；研究手段收集必要的數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：嚴(yán)寒地區(qū)，建筑節(jié)能技術(shù)，建筑設(shè)備，圍護(hù)結(jié)構(gòu)AbstractWith the development of economy, energy problems day-by-day highlighting, the construction energy consumption attracts the global attention. Generally speaking, Devel

3、oped countries in Europe and America building energy consumption account for 1/3 of all quantity the whole nation the sources of energy consume controlling. According to the ministry of construction statistics, our country construction energy consumptions proportion 27.6% already fast rose from 2002

4、 to above presents 33%. And under background of economic accelerated growth and the improvement of the peoples living standards in economy, the energy conservation to the building is hanging over ones head. Therefore, we need to vigorously promote building energy efficiency, in order to reduce the e

5、nergy consumption of building energy loss and waste. It is analyzed energy consumption in residential building of the Very Cold Region in China, the material on building envelope, building enclosure, energy-saving building equipment research in this paper. Through energy conservation of residential

6、buildings in Inner Mongolia Autonomous Region., it provides energy-saving technologies as the technical references. Research methods used in this paper have three elements: research principles - to guide the data collection, data analysis methods, and guide the conclusion of the leads; research stra

7、tegy - to provide an outline implementation plan to address the research questions; research tool - to collect the necessary data.Key words：Very Cold Region, building energy conservation technology，construction equipment ，building envelope目 錄第1章 緒 論11.1論文題目來源背景（現(xiàn)狀、前景）11.1.1我國建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀21.1.2國外建筑節(jié)能發(fā)展?fàn)顩r

8、31.2 主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價值、改進(jìn)及創(chuàng)新51.3 擬采用的研究方法、手段及實(shí)驗準(zhǔn)備情況51.4論文框圖6第2章 我國氣候特點(diǎn)和嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑材料及分析72.1 我國氣候特點(diǎn)72.2 嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑材料及性能分析82.2.1 墻體材料及性能分析82.2.2 絕熱材料及性能分析92.2.3 門窗玻璃材料及性能分析11第3章 嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能研究133.1國內(nèi)外節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)展概況133.2 墻體節(jié)能研究143.2.1 墻體概述143.2.2 復(fù)合墻體分析153.3 外門窗節(jié)能研究183.4 屋面節(jié)能研究19第4章 嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑設(shè)備節(jié)能及可再生能源應(yīng)用研究214.1 嚴(yán)寒

9、地區(qū)居住建筑設(shè)備節(jié)能研究214.1.1 建筑設(shè)備系統(tǒng)研究現(xiàn)狀214.1.2建筑設(shè)備子系統(tǒng)能耗分析224.1.3 建筑設(shè)備節(jié)能254.2 建筑可再生能源節(jié)能應(yīng)用研究26第5章 內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能研究285.1內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境概述285.2 內(nèi)蒙古自治區(qū)建筑節(jié)能研究285.2.1內(nèi)蒙古自治區(qū)建筑熱工285.2.2內(nèi)蒙古自治區(qū)建筑節(jié)能與采暖節(jié)能研究315.3內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能近幾年取得的進(jìn)展32結(jié) 論34致 謝35參考文獻(xiàn)36 37河 北 理 工 大 學(xué) 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文第1章 緒 論1.1論文題目來源背景（現(xiàn)狀、前景）建筑的本源是人類原始居民為躲避風(fēng)雨、避寒暑適應(yīng)氣候的“遮蔽所”

10、，在火被用來取暖之前，最早的原始遮蔽物是沒有能耗的1。但在嚴(yán)寒的氣候條件下，沒有能耗等于不舒服。通過采取建筑圍護(hù)和供暖降溫等技術(shù)措施，可獲得適宜的生活和工作環(huán)境，但也因此導(dǎo)致用于改善建筑環(huán)境的能耗越來越高。在19世紀(jì)60年代，建筑的能耗只是微不足道的問題。例如，建筑有時被設(shè)計成不帶電燈開關(guān)的因為人們相信讓電燈持續(xù)亮著會更經(jīng)濟(jì)。隨著能源問題的日益凸顯，建筑能耗成為全球關(guān)注的一個問題。一般說來，歐美發(fā)達(dá)國家建筑能耗占全國能源消耗總量的1/3左右，據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計，我國建筑能耗的比例從2002年的27.6%已經(jīng)快速上升到現(xiàn)在的33%以上2，而且在經(jīng)濟(jì)加速增長和人民生說水平提高的背景下，建筑能耗仍會繼續(xù)攀

11、高，由此必將給能源和環(huán)境帶來巨大的壓力，對建筑的節(jié)能迫在眉睫。(1) 建筑能耗建筑能耗在廣義上有建筑物內(nèi)使用能耗、建材生產(chǎn)能耗和建筑建造能耗三部分組成；狹義上則指建筑建成以后，在使用過程中每年消耗商品能源的總和，包括采暖、通風(fēng)、空調(diào)、熱水、照明、電氣、廚房炊事等方面的用能1。我國目前正處于建設(shè)鼎盛期，全國每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80%以上為高耗能建筑：既有建筑近400億平方米，95%以上是高耗能建筑。據(jù)統(tǒng)計，建筑在建造和使用過程中消耗的能源占全球總能耗的50%，產(chǎn)生34%的污染。近年來，我國嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)（采暖地區(qū)）的城鎮(zhèn)，平均每年新建采暖居住建筑1億平方米。按照目前建筑能

12、耗水平的發(fā)展?fàn)顩r，預(yù)計到2020年我國建筑能耗將達(dá)到10.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是2000年的三倍多：空調(diào)夏季高峰負(fù)荷將相當(dāng)于10個三峽水電站滿負(fù)荷供電；僅城市建筑采暖每年約排放二氧化碳1.9億噸，粉塵3000萬噸。國家建設(shè)部科技司研究表明，隨著我國城市化進(jìn)程的加快和人生活質(zhì)量的改善，我國建筑能耗比重最終將上升至35%左右3。歐美發(fā)達(dá)國家由于人民生活水平的提高，建筑能耗一般占社會總能耗的30%40%，住宅能耗占建筑能耗的比例相當(dāng)高。城市及鄉(xiāng)村建筑普遍裝有采暖設(shè)備，所用能源主要是煤氣，燃料油或者電力。其采暖室溫一般為2022，多設(shè)有恒溫控制器來自動控制室溫。與我國相比，在相近的氣候條件下，發(fā)達(dá)國家一年

13、沒采暖時間較長，同時長年供應(yīng)家用熱水，炎熱地區(qū)建筑內(nèi)則安裝有空調(diào)設(shè)備。(2) 建筑節(jié)能建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用率，用有限的資源和最小的能源消費(fèi)代價取得最大的經(jīng)濟(jì)和社會效應(yīng)。建筑節(jié)能具體是指節(jié)約采暖供熱、空調(diào)制冷、采光照明以及調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、濕度、改變居室環(huán)境質(zhì)量的能源消耗，還包括利用太陽能、地?zé)幔ㄋ┠茉吹木C合技術(shù)工程3。全社會的環(huán)保意識在不斷增強(qiáng)，營造綠色建筑、健康住宅正成為越來越多的建筑師追求的目標(biāo)。人們不但注重結(jié)構(gòu)安全，也關(guān)注室內(nèi)物理環(huán)境的質(zhì)量，不但注重單體建筑的質(zhì)量，也關(guān)注小區(qū)的環(huán)境，不但注重材料的堅固耐久和價格低廉，也關(guān)注材料消耗對環(huán)境和能源的影響。1.1.1我國建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)

14、狀作為體現(xiàn)并推行國家建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的技術(shù)依據(jù)和有效手段，我國的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化工作也是從20世紀(jì)80年代初才剛剛起步的。我國的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化工作伴隨著我國建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，相繼出臺了一系列有關(guān)建筑節(jié)能方面的標(biāo)準(zhǔn)。1987年原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）(JG26-86)，要求第一階段嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)采暖居住建筑節(jié)能達(dá)到30%的目標(biāo)：華北、東北、西北各省、自治區(qū)、直轄市先后制定了本地區(qū)的實(shí)施細(xì)則，推動了各地的建筑節(jié)能工作。1993年，建設(shè)部批準(zhǔn)發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)旅游建設(shè)建筑熱工和空氣調(diào)節(jié)能設(shè)計標(biāo)(GB50189-93)，促進(jìn)旅游旅館的建筑節(jié)能

15、工作，同時，建設(shè)部還批準(zhǔn)發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176-93)，作為建筑節(jié)能的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。1995年制定了建筑節(jié)能“九五”計劃和2010年規(guī)劃（該規(guī)劃規(guī)定：第一階段：新建采暖居住建筑1996年以前，在19801981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計能耗的基礎(chǔ)上普遍降低30%；第二階段：1996年期在達(dá)到第一階段要求的基礎(chǔ)上節(jié)能30%；第三階段：2005年起在達(dá)到第二階段的基礎(chǔ)上再節(jié)能30%）。1996年建設(shè)部發(fā)布了建筑節(jié)能技術(shù)政策。1997年建設(shè)部發(fā)布了19962000年建筑技術(shù)政策。2000年建設(shè)部發(fā)布了民用建筑節(jié)能管理規(guī)定。2002年建設(shè)部發(fā)布了建設(shè)部建筑節(jié)能“十五”計劃綱要。按照建設(shè)部

16、關(guān)于建筑節(jié)能的二階段節(jié)能50%的目標(biāo)，經(jīng)過修訂，建設(shè)部與1995年批準(zhǔn)發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）(JGJ132-2001)。在制定工程建設(shè)建筑標(biāo)準(zhǔn)的同時，有關(guān)部門加強(qiáng)了與之配套的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編制，完成了一系列的建筑設(shè)計規(guī)范和建筑材料設(shè)備、制品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，為落實(shí)建筑節(jié)能工作和推廣應(yīng)用新的節(jié)能材料、設(shè)備和制品起到了促進(jìn)作用。另外，各地為貫徹實(shí)施國家有標(biāo)準(zhǔn)，有不少地區(qū)制定頒布了“實(shí)施細(xì)則”，使標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施得到具體落實(shí)。這一系列的政策法規(guī)的實(shí)施有效地促進(jìn)了我國相關(guān)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步，是我國建筑節(jié)能工作取得了以下的成效：(1)節(jié)能建筑范圍得到擴(kuò)展。建筑類型上從居住建筑節(jié)能擴(kuò)展到公共建

17、筑節(jié)能。地理位置上從北方采暖地區(qū)擴(kuò)展到夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)。(2) 建成的節(jié)能建筑面積逐年增加。節(jié)能建筑的數(shù)量從少數(shù)北方城市建造單棟節(jié)能試點(diǎn)住宅發(fā)展為全國各地成批建設(shè)建筑節(jié)能示范小區(qū)。(3) 建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。截至2006年，從事外墻保溫技術(shù)開發(fā)的專業(yè)企業(yè)已有80余家；太陽能熱水器年產(chǎn)量大2000萬平方米；塑料門窗市場逐漸擴(kuò)展，年生產(chǎn)能力達(dá)256萬噸；已建立200余條中空玻璃生產(chǎn)線，初步形成了門類齊全、綜合配套、先進(jìn)實(shí)用的建筑節(jié)能產(chǎn)品體系4。(4) 建筑節(jié)能技術(shù)取得了明顯進(jìn)展。外墻外保溫技術(shù)取得了突破性進(jìn)展；新型節(jié)能穿的生產(chǎn)水品大大得到提高；供熱采暖溫度控制與計量技術(shù)取得了明顯進(jìn)展；

18、建筑中新能源和太陽能應(yīng)用發(fā)展迅速。(5) 開展了建筑節(jié)能國際合作，提高了我國建筑節(jié)能的政策、技術(shù)及管理水平。但相對建筑節(jié)能形勢的需要來講，現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量仍很少，且覆蓋面窄。一方面因為受到建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品研究開發(fā)力度和水平的制約，另一方面是因為建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)涉及多專業(yè)學(xué)科和領(lǐng)域，雖然各個專業(yè)學(xué)科已初步形成各自的標(biāo)準(zhǔn)體系，但尚缺突出節(jié)能主題的統(tǒng)籌規(guī)劃，現(xiàn)有建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系與其他專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，這也是建設(shè)部建筑節(jié)能計劃及2015年規(guī)劃中的重點(diǎn)課題。1.1.2國外建筑節(jié)能發(fā)展?fàn)顩r在1973年石油危機(jī)以前，世界各國普遍缺乏節(jié)能觀念，能源危機(jī)以后，情況發(fā)生了根本變化。幾十年來，建筑節(jié)能一直是發(fā)達(dá)國家關(guān)注的

19、熱點(diǎn)。發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能發(fā)展總體上大致經(jīng)歷了以下三個階段：第一階段，在建筑中節(jié)約能源，即單純地抑制需求、減少耗能量；第二階段，在建筑中保持能源，減少熱損失；第三階段，主要通過提高建筑中的能源利用效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能。目前，發(fā)達(dá)國家已制定了完善的建筑節(jié)能的法規(guī)，對建筑節(jié)能從設(shè)計到施工都給出了具體的規(guī)定，在改善了人們居住環(huán)境的同時，有效地節(jié)約了能源。各發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能盡管措施各異，但總的來說存在以下幾個共同點(diǎn)：(1) 大力發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)措施。在材料生產(chǎn)中，大量應(yīng)用工業(yè)廢料。據(jù)國外資料統(tǒng)計，生產(chǎn)粉煤灰硅酸鹽砌塊，每立方米僅用煤29.4公斤，生產(chǎn)礦渣水泥或粉煤灰水泥的能耗可比普通硅酸鹽水泥的耗能節(jié)約20%30

20、%左右。(2) 建立了一整套節(jié)能政策，并以建立完善的能源管理體制作為推行這些政策的保證。美國已頒布有多種全國性的或州的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)特別是其中的一些人工設(shè)計計算程序?qū)ξ覈耐惖貐^(qū)的節(jié)能工作會有參考價值。通過正在開展的國際合作，共同研究，可以掌握更多的信息，開辟更寬的思路，是我國的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，與國際的一些通用性做法接軌。法國也先后頒布了住宅建筑節(jié)能法規(guī)。瑞典實(shí)行了強(qiáng)制性的節(jié)能法規(guī)。日本是建立節(jié)能體制最為完善的國家，它從政府到地方建立了一套完備的能源管理機(jī)構(gòu)和咨詢機(jī)構(gòu)，專門研究節(jié)能問題。加拿大早在1972年就頒布了新建筑節(jié)能法。加拿大住宅建設(shè)明確倡導(dǎo)“健康住宅”理念，其健康住宅建設(shè)推行

21、的主要內(nèi)容中首先強(qiáng)調(diào)的是要保證居者的健康，既包括室內(nèi)熱舒適度、空氣質(zhì)量、水質(zhì)、采光照明、隔聲及電磁輻射等因素。德國建筑節(jié)能法規(guī)體系包括一個標(biāo)準(zhǔn)和一個節(jié)能規(guī)范，DIN4108建筑保溫是德國標(biāo)準(zhǔn)研究所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。于1977、1980、1984年分別作了相應(yīng)調(diào)整，主要是從室內(nèi)衛(wèi)生要求偶和避免建筑構(gòu)件損害出發(fā)規(guī)定建筑保溫的最低標(biāo)準(zhǔn)，只適用于人們生活和工作的房間，其實(shí)施辦法由州級法律規(guī)定：WSVO節(jié)能規(guī)范則是一句聯(lián)邦建筑法制定的法律法規(guī)，是相互補(bǔ)充的，但后者一般要求更為嚴(yán)格。德國抓建筑節(jié)能單位面積能耗減少情況，見表1-15。(3) 發(fā)達(dá)國家一致認(rèn)為在建筑節(jié)能的各項措施中，改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱

22、性能是最直接有效的。各國對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和研究十分重視。(4) 制定判斷建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。如采用限定傳熱系數(shù)法，對建筑物的各部分的傳熱系數(shù)，要求均不得超過某一限定值；或根據(jù)不同性質(zhì)建筑，使其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)不得大于某限定值。(5) 發(fā)達(dá)國家盡管建筑面積逐年增加，但整個國家建筑能耗確大幅度下降。如丹麥1992年比1972年的采暖建筑面積增加了39%，但同時采暖總能耗卻減少了31.1%；采暖能耗占全國總能耗的比例也由39%下降為27%，每平米建筑面積采暖能耗減少了50%；德國新建筑能耗以降低到20多年前消耗量的1/41/66。(6) 大力推進(jìn)既有建筑的節(jié)能改造工作，解決了既有建筑比新建筑能耗高

23、的問題。北歐和中歐國家在1980年前即以著手按節(jié)能要求改造舊房，到80年代中期基本完成舊房的節(jié)能改造。西歐、北美的既有房屋也早已逐步完成節(jié)能改造。為了保證節(jié)能工作的順利進(jìn)行，各國根據(jù)本國人的生活水平，制定了各類建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，建議限制建筑物的能耗。規(guī)定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值，即規(guī)定對建筑物的各部分的傳熱系數(shù)，均不得超過某一限定值；又如采用度日法，以“度、日”為依據(jù)，根據(jù)不同性質(zhì)建筑，使其外圍結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)不得大于某限定值。世界各國的經(jīng)驗也都表明，建筑節(jié)能領(lǐng)域是一個市場機(jī)制部分失靈的領(lǐng)域。尤其是既有住房的節(jié)能改造、新能源的利用等方面，只有在政府強(qiáng)有力的行政干預(yù)和實(shí)行稅收優(yōu)惠、財政補(bǔ)助等激勵政策

24、下，才能取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。表1-1 德國住宅各階段能耗水平Table 1-1 German live in development stages of energy consumption level德國生活在發(fā)展階段的能量消耗住宅能源消耗水平kWh/(m2年)這種趨勢是零在住宅能耗0超級低能耗的住宅204020世紀(jì)90年代低能的建筑508080年代節(jié)能住宅150200在20世紀(jì)70年代之前的老房子(沒有修改)3004001.2 主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價值、改進(jìn)及創(chuàng)新研究內(nèi)容：第一章主要研究我國與國際的建筑能耗和建筑節(jié)能的差異。第二章主要研究我國的氣候特點(diǎn)和嚴(yán)寒地區(qū)建筑材料及對建筑材料的分析。其對

25、建筑墻體材料、絕熱材料和門窗材料進(jìn)行介紹與分析。第三章主要研究嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能研究。首先對國內(nèi)外節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)行概述，其次分別對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體、外門窗、屋面節(jié)能進(jìn)行研究。第四章主要研究嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑設(shè)備節(jié)能及可再生能源的應(yīng)用。第五章主要研究內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑的節(jié)能。首先對內(nèi)蒙古自治區(qū)的環(huán)境進(jìn)行概述，其次對內(nèi)蒙古自治區(qū)節(jié)能研究，最后是內(nèi)蒙古近幾年在建筑節(jié)能方面取得的進(jìn)展。研究方法有三要素組成：(一)研究原理指導(dǎo)收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的方法，并指導(dǎo)結(jié)論的引出；(二)研究策略提供實(shí)施計劃的提綱，以解決研究問題；(三)研究手段收集必要的數(shù)據(jù)。本文采用的研究原理包括：(1)實(shí)

26、證主意的研究原理以精確的定義、客觀的數(shù)據(jù)收集、有系統(tǒng)的步驟和可復(fù)現(xiàn)的研究結(jié)果作為實(shí)例進(jìn)行說明。(2)闡明法研究原理著重研究在自然環(huán)境中的現(xiàn)象和定量因素的重要性，更多的依靠研究者對被研究對象的主觀解釋和理解。1.3 擬采用的研究方法、手段及實(shí)驗準(zhǔn)備情況采用的研究手段：(1)文獻(xiàn)研究著重于查閱與寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能應(yīng)用研究相關(guān)的建筑雜志和書籍。(2)系統(tǒng)分析對收集的資料和文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析整理，通過理論的研究和實(shí)踐的運(yùn)用，歸納總結(jié)出研究成果。(3)具體研究在總結(jié)的嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究的理論基礎(chǔ)上，通過對內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能進(jìn)行分析，進(jìn)一步論證嚴(yán)寒地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究。1.4論文

27、框圖研究主線嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑節(jié)能技術(shù)我國氣候特點(diǎn)和嚴(yán)寒地區(qū)建筑材料及分析嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能嚴(yán)寒地區(qū)建筑設(shè)備節(jié)能及可再生能源利用內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑的節(jié)能資料匯集實(shí)地調(diào)研理論借鑒如何實(shí)現(xiàn)嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑節(jié)能研究內(nèi)容研究方法結(jié) 論第2章 我國氣候特點(diǎn)和嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑材料及分析2.1 我國氣候特點(diǎn)我國幅員遼闊，地形復(fù)雜。各地由于緯度、地勢和地理條件不同，氣候差異懸殊。根據(jù)氣候資料表明，我國東部從漠河到三亞，最冷月（一月份）平均氣溫相差50左右，相對濕度從東南到西北逐漸降低，一月份海南島中部為87%，拉薩僅為29%，七月上海為83%，吐魯番為31%。年降水量從東南向西北遞減，臺灣地區(qū)年降水

28、量多達(dá)3000，而塔里木盆地僅為10。北部最大積雪深度可達(dá)700，而南嶺以南則為無雪區(qū)。不同的氣候條件對房屋建筑提出了不同的要求。為了滿足炎熱地區(qū)的通風(fēng)、遮陽、隔熱，寒冷地區(qū)的采暖、防凍和保溫的需要，明確建筑和氣候兩者的科學(xué)聯(lián)系，我國的民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176)從建筑熱工設(shè)計的角度出發(fā)，將全國建筑熱工設(shè)計分為五個區(qū)，其目的就在于使民用建筑（包括住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館）的熱工設(shè)計與地區(qū)氣候相適應(yīng)，保證室內(nèi)基本熱環(huán)境要求，符合國家節(jié)能方針。因此用累年最冷月（一月）和最熱月（七月）平均氣溫作為分區(qū)主要指標(biāo)，累年日平均溫度5和25的天數(shù)作為作為輔助指標(biāo)，將全國劃分成五個區(qū)，即嚴(yán)寒、寒冷、夏

29、熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地區(qū)，并提出相應(yīng)的設(shè)計要求。這五個氣候區(qū)的分區(qū)指標(biāo)、氣候區(qū)的分區(qū)指標(biāo)、氣候特征的定性描述、對建筑的基本要求見表2-17。表2-1 建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求Table2-1 Architecture design division and thermal design requirements分區(qū)名稱分區(qū)指標(biāo)設(shè)計要求主要指標(biāo)輔助指標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)最冷月平均溫度-10日平均溫度5的天數(shù)145 天必須充分滿足冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)最冷月平均溫度-100日平均溫度5的天數(shù)為90145天應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度010，最熱月

30、平均溫度2530日平均溫度5的天數(shù)為090天，日平均溫度25的天數(shù)為49110天必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度10，最熱月平均溫度2529日平均溫度25的天數(shù)為100200天必須充分滿足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫溫和地區(qū)最冷月平均溫度013，最熱月平均溫度1825日平均溫度5的天數(shù)為090天部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫，一般可不考慮夏季防熱2.2 嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑材料及性能分析2.2.1 墻體材料及性能分析新型墻體材料主要指近幾年生產(chǎn)的代替粘土產(chǎn)品的各種非承重墻體砌塊，主要有混凝土夾心聚苯砌塊、填充保溫材料的夾心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、蒸壓加氣混凝土

31、砌塊和體系等。 (1) 混凝土夾心砌塊混凝土夾心砌塊是近年來對混凝土小型空心砌塊的改良，主要是在混凝土砌塊的空心處放入發(fā)泡聚苯乙烯板、發(fā)泡聚苯乙烯顆?；蚱渌夭牧?，其目的是使砌塊在具有承重和裝飾功能的基礎(chǔ)上增加砌塊的熱阻，使其具有保溫隔熱功能。該產(chǎn)品具有裝飾性、力學(xué)性能好、保溫隔熱等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民業(yè)建筑的承重結(jié)構(gòu)，可完全替代粘土磚。使用時應(yīng)復(fù)合其他保溫材料，因混凝土砌塊肋壁傳熱較大，單獨(dú)使用時，肋壁位置是熱橋，冬季氣溫低，內(nèi)外溫差大時室內(nèi)的熱橋部位會產(chǎn)生冷凝水?；炷翃A心聚苯砌塊的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合普通混凝土小型空心砌塊(GB8239-1997)，熱阻（單排孔190的）應(yīng)大于0.

32、31K/W。(2) 凱福298(Core-Fill500)砌塊體系凱福298(Core-Fill500)是舒布洛克公司從美國進(jìn)口的一種安全、優(yōu)質(zhì)、耐緣材料，主要成分是氮尿素、樹脂和發(fā)泡乳液。該產(chǎn)品阻燃，不含或釋放對人體健康有害的氯氟碳，將凱福298注入砌完的砌塊墻中，使混凝土砌塊具有保溫隔熱作用，可廣泛用于砌塊結(jié)構(gòu)的民用和工業(yè)建筑的保溫隔熱、隔聲和防火工程，用于各種工業(yè)和框架結(jié)構(gòu)的外墻和內(nèi)填充墻。根據(jù)地區(qū)、裝飾和保溫要求不同，使用不同厚度和種類的砌塊，填充不同厚度的凱福298(Core-Fill500)。該主題墻為雙層砌塊夾層墻（也可是其他形式的夾層墻），墻體施工完畢后，在夾層部位注入凱福29

33、8發(fā)泡保溫材料。注入的方法有兩種：一種是從墻體的頂部伸一根PVC管子到底部，噴槍與PVC管子相連，噴槍將保溫材料從墻體底部一直灌到墻體頂部；一種是在墻體灰縫中鉆孔，將凱福298發(fā)泡材料注入墻體夾層中，每個3m一個工作區(qū)，直到墻體頂部完成。這種方式應(yīng)注意灌入保溫材料的飽和滿度，灌注前計算需灌注的體積以填滿，熱效果，計算熱工性能時應(yīng)考慮水平拉筋的鋼筋傳熱問題。砌塊的性能指標(biāo)應(yīng)符合普通混凝土小型空心砌塊(GB8239-1997)、凱福298(Core-Fill500)的技術(shù)指標(biāo)。(3) 輕集型料混凝土小型空心砌塊輕集型料混凝土小型空心砌塊采用水泥作膠凝材料，骨料以各種陶粒、陶砂和煤矸石等加入部分爐下

34、灰為集料，經(jīng)壓制振動成型。產(chǎn)品具有重量輕、力學(xué)性能好、保溫隔熱等特點(diǎn)。適用于全國不同氣候區(qū)。一般用來做框架結(jié)構(gòu)填充的內(nèi)墻和外墻充填。輕集型料混凝土小型空心砌塊技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合輕集型料混凝土小型空心砌塊(GB/T15229-2002)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，干縮率應(yīng)根據(jù)使用地區(qū)的不同來選擇，范圍應(yīng)在0.065%以內(nèi)。(4) 蒸壓加氣混凝土砌塊蒸壓加氣混凝土砌塊主要將70%左右的粉煤灰與定量的水泥、生石灰交結(jié)料、鋁粉、石膏等按配比混合均勻，加入定量水，經(jīng)攪拌成漿后注入模具發(fā)氣成型，經(jīng)靜停固化后切割成坯體，再經(jīng)高壓蒸養(yǎng)固化而成制品，是一種新型多空輕質(zhì)墻體材料，其特點(diǎn)是熱阻大、重量輕，具有良好的防火、隔熱、保溫、隔聲

35、性能；同時該產(chǎn)品表面平整、尺寸精確，可大大節(jié)省砌筑砂漿，提高施工質(zhì)量和施工速度，可以作為承重和非承重的結(jié)構(gòu)材料，保溫隔熱墻體使用時應(yīng)選擇密度等級小于B07級的砌塊，其他等級的砌塊保溫效果，可作為承重使用。蒸汽加壓混凝土砌塊的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合蒸汽加壓混凝土砌塊(GB/T11968-1997)要求，各項指標(biāo)應(yīng)優(yōu)于B06級，最好優(yōu)于B05級，干縮值要小于或等于0.5/m，干態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)要小于或等于0.16W/mK8。綜上所述，按照節(jié)能建筑對墻體材料的要求，不僅僅是具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和單一的保溫，而是要求材料在冷熱，干濕頻變的氣候條件下，變形小、收縮值低，長期堅固、耐久、抗風(fēng)化和大氣穩(wěn)定性好，同時根據(jù)不同

36、部位建筑功能，要求隔熱、耐火、防水、抗凍、隔聲等性能良好，又要無輻射、無污染、環(huán)保衛(wèi)生；對外墻不僅要求保溫、隔熱性能達(dá)到當(dāng)?shù)毓?jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)，還要求絕熱材料吸水率低，能夠長期防潮、防吸濕；在規(guī)格尺寸方面，要求產(chǎn)品與建筑模數(shù)協(xié)調(diào)一致，能夠與建筑體系的變化相適應(yīng)，便于空間靈活隔斷；在建筑施工方面，要求方便、快捷、減少現(xiàn)場濕作業(yè)、便于裝配化安裝施工等。 2.2.2 絕熱材料及性能分析建筑物絕熱主要指建筑物外墻、屋頂、地面、門窗等易散失熱量的結(jié)構(gòu)部位的隔熱保溫。嚴(yán)格的講，只有那些在平均溫度等于或小于623K(350)時，其導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.174W/(mK)、密度不大于350/m3的材料才可稱為絕熱材料。

37、導(dǎo)熱系數(shù)小于等于0.055 W/(mK)的絕熱材料稱為高效絕熱材料8。絕熱材料產(chǎn)品品種可以講國外有的我國基本上都有了，品種齊全達(dá)30類，幾千個規(guī)格尺寸，即硅薄土制品、膨脹蛭石制品、膨脹珍珠巖制品、軟木制品、石棉保溫制品、巖棉礦渣棉制品、硅酸鈣制品、硅酸鋁纖維制品、泡沫玻璃、泡沫硅酸鋁、泡沫巖礦棉、泡沫石棉、泡沫石膏、泡沫混凝土、泡沫橡塑制品、泡沫橡膠、泡沫塑料、粉煤灰微珠制品、泡沫粉煤灰制品、各類裝飾及吸聲板、硅酸復(fù)合絕熱涂料及制品、金屬絕熱制品、各種復(fù)合制品、直埋式保溫管殼、蜂窩絕熱制品、硅酸鋁紡織品、各種夾芯板、各種噴涂制品等。適用溫度范圍在-18013509。(1) 玻璃棉離心玻璃棉我國

38、已有生產(chǎn)線十幾條，年生產(chǎn)能力10萬噸左右，產(chǎn)品遍布全國，離心玻璃棉與巖（礦）棉在性能上有許多類似點(diǎn)，但手感略好于巖（礦）棉，工人施工是比較容易接受，它的干密度較小，所以在頂棚中的用量較大，但它的價格要高于巖（礦）棉。同時耐高溫性能不及巖（礦）棉。(2) 巖（礦）棉巖（礦）棉是我國80年代初期從國外引進(jìn)的技術(shù)，現(xiàn)國內(nèi)已有大大小小的生產(chǎn)線不下百條，產(chǎn)量幾十噸，但質(zhì)量優(yōu)劣之間相關(guān)較大。使用時應(yīng)加以區(qū)別。巖（礦）棉屬于無機(jī)材料，不燃燒，價格較低，在滿足絕熱要求的同時具有良好的隔聲性能。它的缺點(diǎn)是密度低、抗壓強(qiáng)度不高，手感不好和耐潮濕性比較差。(3) 聚氨酯泡沫塑料硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有非常優(yōu)越的絕熱性

39、能，它的導(dǎo)熱系數(shù)值低于0.025 W/(mK)是其他絕熱材料無法與之相比的。保溫體系常見材料導(dǎo)熱系數(shù)，見表2-2。硬質(zhì)聚苯氨酯產(chǎn)品的閉孔結(jié)構(gòu)使其具有更優(yōu)越的耐水汽性能，由不需要額外的絕緣防潮，簡化了施工程序。它的不足之處是價格較高，而且存在著依然問題。(4) 聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料分為膨脹型(EPS)和連續(xù)擠出型(XPS)。膨脹性價格比較便宜，導(dǎo)熱系數(shù)小于等于0.044 W/(mK)，市場占有率較大，主要用于內(nèi)外墻絕熱，此外彩鋼夾芯板也是它的主要用途之一。連續(xù)擠出型聚苯乙烯在平均溫度10時的導(dǎo)熱系數(shù)小于等于0.028 W/(mK)，具有非常優(yōu)越的防潮性能，它常被用作特殊區(qū)域的絕熱，如

40、地下室墻體、地板、屋頂?shù)?。在這些地方，絕熱材料將直接接觸潮氣或水。一些具有高強(qiáng)度的擠出聚苯乙烯板材可用作載重地面的絕熱。聚苯乙烯泡沫塑料屬于熱塑性塑料，使用溫度應(yīng)有所控制。另外，防火也是一個應(yīng)引起重視的方面。再加入阻燃劑后，防火性能有了很大改善，但與無機(jī)材料相比，仍然存在相當(dāng)大的差距。表2-2 保溫體系常用材料導(dǎo)熱系數(shù) Table 2-2 insulation system used materials coefficient of thermal conductivity材料硬質(zhì)聚氨酯XPS板EPS板導(dǎo)熱系數(shù)W/(mK)0.0250.0300.0422.2.3 門窗玻璃材料及性能分析外門窗是

41、住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量，除了這些還需采用一些節(jié)能的門窗玻璃材料，如低輻射率玻璃、中空玻璃門窗、斷橋型門窗等。(1) 低輻射率玻璃低輻射率玻璃（低輻射率玻璃LOW-E膜玻璃）是在玻璃上鍍一層具有低輻射率的膜，與普通玻璃相比，可將80%以上的紅外熱輻射反射回去，同時在可見光波段上保留了高透射率。在建筑上使用這種玻璃，在冬季阻止室內(nèi)的紅外線向外泄露；夏季又可阻擋室外的紅外

42、熱輻射進(jìn)入室內(nèi)。其價格比較貴，約為100元/m2。在雙玻璃中，為了降低造價，可以使用一層低輻射率玻璃，一層透明普通玻璃，該玻璃適用于任何材質(zhì)的外窗。低輻射率玻璃主要技術(shù)指標(biāo)：與普通5透明浮法玻璃相比傳熱系數(shù)降低30%，可見光透過率降低7%。(2) 中空玻璃門窗中空玻璃以兩片或多片玻璃組合而成，玻璃與玻璃之間的空間和外界用密封膠隔絕，里面是空氣或其他特殊氣體。根據(jù)玻璃的種類分為普通透明平中空玻璃、鍍膜中空玻璃、鋼化中空玻璃和各種弧形中空玻璃等，選用高強(qiáng)度高氣密性粘結(jié)密封膠、優(yōu)質(zhì)鋁合金間隔框和干燥劑加工而成。該技術(shù)適用于任何材質(zhì)的外窗。中空玻璃的間隙距離是影響門窗保溫性能的重要因素之一，在玻璃厚度

43、一定的情況下，窗的熱阻隨間隙距離的增加而直線增加，當(dāng)間隙大于10時，熱阻增加很少，因為玻璃之間的間隙距離不宜小于10，對于鋁合金窗，玻璃之間的隔熱條款度應(yīng)大于12，玻璃的厚度應(yīng)大于5。(3) 斷橋型門窗型材材性和斷面形式是影響門窗保溫性能的重要因素之一。門窗框材質(zhì)不同其系數(shù)是不同的，導(dǎo)熱系數(shù)越大，傳熱能力越強(qiáng)。斷橋一般是在導(dǎo)熱系數(shù)較大型材的內(nèi)腔和外腔之間用傳熱系數(shù)小的塑料或橡膠將其隔開，在內(nèi)外腔之間阻斷冷（熱）傳遞的橋，這樣使傳熱系數(shù)大的鋼、鋁等型材既美觀耐用，又具有較好的保溫隔熱功能。該技術(shù)使用與金屬材質(zhì)的外窗。型材的斷面最好是多腔的，一般應(yīng)大于三腔，因為熱流方向是垂直于腔壁的，對于金屬框的

44、窗在保證有足夠空腔的條件下用非金屬材料如塑料、橡膠等進(jìn)行處理，斷橋的寬度不宜小于15，長度應(yīng)與框相等，在安裝五金件和安裝窗時不要破壞斷橋結(jié)構(gòu)。常見型材導(dǎo)熱系數(shù)和常用窗框用材傳熱系數(shù)見表2-3和表2-410。表2-3 常見型材導(dǎo)熱系數(shù)W/(mK) Table 2-3 common profiles thermal conductivity玻璃鋼材玻璃鋼鋁合金PVC塑料木材0.76580.400.502030.140.200.28表2-4 常用窗框用材傳熱系數(shù)W/(mK) Table 2-4 common window material heat transfer coefficient普通鋁合金

45、框斷橋鋁合金框PVC塑料木框6.213.721.912.37第3章 嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能研究3.1國內(nèi)外節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)展概況節(jié)能型圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要指圍護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計和施工時使用具有保溫隔熱性能的材料，建筑物節(jié)約采暖和空調(diào)能耗，這樣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)稱為節(jié)能型圍護(hù)結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)分為不透明和透明兩種類型：不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)有墻、屋面、地板、頂棚等；透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)有窗戶、天窗、陽臺門、玻璃隔斷等。按是否與室外空氣直接接觸，又可以分為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在不需要特別加以指明的情況下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常是指外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括外墻、屋面、窗戶、陽臺門、外門，以及不采暖樓梯間的隔墻和戶門等。圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)就是通過改善

46、建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，達(dá)到夏季隔絕室外熱量進(jìn)入室內(nèi)（即隔熱）。冬季防止室內(nèi)熱量泄出室外（即保溫），使建筑物室內(nèi)溫度盡可能接近舒適溫度，以減少通過輔助設(shè)備如采暖、制冷設(shè)備來達(dá)到合理舒適室溫的負(fù)荷，最終達(dá)到節(jié)能的目的。我國建筑節(jié)能進(jìn)展緩慢，第一個節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）(JGJ26-86)是在1986年頒布實(shí)施的，但到2002年末，全國僅建成節(jié)能建筑2.3億m2，占城市建筑面積2.1%，即使按節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)，我國單位建筑面積采暖能耗仍是發(fā)達(dá)國家的2倍以上，其主要原因是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能較差。就北方地區(qū)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，差距很大，與北京氣候相近國家地

47、區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限制，見表3-110。表3-1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限制（單位：W/ K）Table 3-1 palisade structure heat transfer coefficient國家（地區(qū)）外墻屋面外窗中國北京(GJ26-95)0.821.160.600.804.004.70德國（2001年）0.200.300.201.50英國（2002年）0.350.162.00加拿大（1995年）0.270.380.170.402.00美國(ASHRAE/IESNA Standar90.1)0.590.362.673.80目前，我國實(shí)行的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是在20世紀(jì)80年代建筑標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上

48、節(jié)能50%，包括采暖空調(diào)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑物所在地區(qū)和實(shí)用功能不同，分別執(zhí)行不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范?，F(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB50176-93)、民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)(JGJ26-1995),夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(JGJ134-2001),夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(JGJ75-2003)、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GB50019-2003)，公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(GB50189-2005)。以上標(biāo)準(zhǔn)均為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)中主要條文為強(qiáng)制性，全國大分地區(qū)實(shí)行節(jié)能50%標(biāo)準(zhǔn)，北京等少數(shù)城市率先實(shí)行節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。所謂“三步節(jié)能”，第一步達(dá)到節(jié)能3

49、0%；第二步達(dá)到節(jié)能50%；第三步建筑節(jié)能達(dá)到65%的目標(biāo)。為實(shí)施節(jié)能65%，對外墻保溫提出了較高的要求，具有保溫隔熱、抗裂、防水、耐候、抗壓、施工機(jī)械化水平高等優(yōu)越性能的外請保溫技術(shù)不斷更新。如膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、擠塑型劇苯乙烯板保溫系統(tǒng)、現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置（聚苯板）外墻外保溫系統(tǒng)等。3.2 墻體節(jié)能研究3.2.1 墻體概述節(jié)能住宅墻體主要有結(jié)構(gòu)層、面層、保溫層等組成，有的還設(shè)有隔汽層。墻體材料主要包括磚、板、塊三大類。在目前的砌筑建筑中磚使用量最廣泛、最多。磚的種類主要有實(shí)心粘土磚、粘土空心磚、水泥沙石多孔磚、煤矸石多孔磚、粘土多孔磚、粘土粉煤灰磚和各種路面磚等。板的種類主要有

50、：金屬面聚苯乙烯夾芯板、鍍鋅鋼絲網(wǎng)復(fù)合輕質(zhì)夾芯板、石膏空心條板、鋼絲網(wǎng)架水泥聚苯夾芯板、秸稈鎂質(zhì)水泥輕質(zhì)隔墻條板、工業(yè)廢渣混凝土空心隔墻條板等。砌塊的種類有：混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰空心砌塊、石膏空心砌塊等。(1) 新型墻體新型墻體材料生產(chǎn)開始向規(guī)?；较虬l(fā)展。目前，我國新型墻體材料中新建燒結(jié)空心磚生產(chǎn)線的規(guī)模一般在3，000萬塊/年以上，最大的單線規(guī)模大道8，000萬塊/年；新建的紙面石膏板生產(chǎn)線最大生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到3，000萬平方米/年；新建混凝土砌塊和加氣混凝土生產(chǎn)線的規(guī)模一般在10萬立方米/年以上11。墻體材料革新，是保護(hù)耕地，節(jié)約能源，改善環(huán)

51、境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施。同時對促進(jìn)墻體材料結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步，提高建筑工程質(zhì)量和改善建筑功能，也具有十分重要的意義。另外在嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑的外墻結(jié)構(gòu)中還應(yīng)有保溫層。由于建筑結(jié)構(gòu)、施工情況不同，或建筑改造的需要不同，墻體的保溫形式也不同，根據(jù)保溫層的設(shè)置方式不同，可以分為外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和加芯保溫三種形式。近年來由于建筑節(jié)能的需要，單一材料導(dǎo)熱系數(shù)太大，一般為高效保溫材料的20倍，不能滿足保溫隔熱的要求，因此往往采用高效保溫材料與結(jié)構(gòu)材料和飾面材料復(fù)合使用。使結(jié)構(gòu)材料用于承受重力，讓輕質(zhì)材料用于保溫，飾面材料用于裝飾，都用其所長，共同工作。這樣的墻厚度變小，可以增加房屋的使用面積

52、，而且保溫性能好，有利于節(jié)能。按保溫材料所處位置不同，可以把外墻保溫分為內(nèi)保溫、外保溫及加芯保溫。其中外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫是目前最常用的兩種方式。(2) 外墻內(nèi)保溫與外墻外保溫技術(shù)及其特點(diǎn) 外墻內(nèi)保溫技術(shù)及其特點(diǎn)：外墻內(nèi)保溫施工，是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快，操作方便靈活，可以保證施工進(jìn)度，內(nèi)保溫應(yīng)用時間較長，技術(shù)成熟，是工技術(shù)及檢驗標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有：增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂壓入網(wǎng)格布的做

53、法。但內(nèi)保溫會多占用使用面積，“熱橋”問題不易解決，容易引起開裂，還會影響施工速度，影響居民的二次裝修，且內(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)上的不合理性，決定了其必然要被外保溫所代替。 外墻保溫技術(shù)及其特點(diǎn)：外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比，技術(shù)合理，尤其明顯的優(yōu)越性，使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料，外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程，也使用于舊樓改造，適用范圍廣，技術(shù)含量高；外保溫抱在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長建筑物的壽命；減少建筑結(jié)構(gòu)的熱橋，增加建筑的有效空間，同時消除了冷凝，提高了居住的舒適度。國

54、內(nèi)外保溫施工與國外相比難度較大。這是因為中國是一個地少人多的國家，城市人口居住密度高，居住建筑結(jié)構(gòu)以多層和高層建筑為主，而國外發(fā)達(dá)國家低底層別墅和少量多層建筑為主，很少見到目前在國內(nèi)大量出現(xiàn)的全現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的高層住宅建筑。這樣國內(nèi)外墻保溫針對的對象，要比國外建筑結(jié)構(gòu)的單體面積以及高度都高得多，因此施工難度也更大。3.2.2 復(fù)合墻體分析加了保溫材料、結(jié)構(gòu)材料和飾面材料的復(fù)合墻體很好地發(fā)揮了兩種材料的長處，既不會使墻體過厚，又能承重，保溫效果又好，因此發(fā)達(dá)國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國若想達(dá)到節(jié)能50%的要求，除一部分可采用加厚的加氣混凝土單一墻體外，建筑墻體也應(yīng)使用復(fù)合墻體。

55、(1) ZL聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂外墻外保溫系統(tǒng)1)聚氨酯概念：聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱。一般聚氨酯由多異氰酸醋與多元醇化合物相互作用而成。聚氨酯的可發(fā)泡性、彈性、耐磨性、粘結(jié)性、耐高低溫性、耐溶劑性、耐生物老化性等優(yōu)良性能，使其廣泛應(yīng)用于機(jī)電、船舶、航空、車輛、土木建筑、輕工紡織等部門，有泡沫塑料、橡膠、涂料、粘合劑、合成纖維、合成皮革等產(chǎn)品。其中產(chǎn)量最大的是聚氨酯泡沫塑料。2)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的應(yīng)用領(lǐng)域：所謂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是指在一定負(fù)荷作用下，不發(fā)生明顯變形，當(dāng)負(fù)荷過大發(fā)生變形后，不能恢復(fù)到原來形狀的泡沫塑料，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、絕熱效果好、施工方便等特點(diǎn)，還具有隔聲、防震、電絕緣

56、、耐熱、耐寒、耐溶劑等優(yōu)良特性，在國內(nèi)外已廣泛用于航天，船舶，石油，電子，設(shè)備，車輛，食品工業(yè)等領(lǐng)域。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料既可工廠化生產(chǎn)，也可現(xiàn)場施工，這些優(yōu)點(diǎn)是其他材質(zhì)的泡沫塑料如聚苯乙烯、聚乙烯等并不具備的。較低密度的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，其導(dǎo)熱系數(shù)比聚苯乙烯、其他泡沫塑料及天然保溫材料低，絕熱效果優(yōu)良，并且可現(xiàn)場澆筑或噴涂成型，與被保溫材料結(jié)合成一體，是保溫效果更好。因此，在保溫領(lǐng)域，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是首選材料，應(yīng)用面大。3) 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑節(jié)能領(lǐng)域中的應(yīng)用：建筑節(jié)能是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的最重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。世界上很多國家對房屋建筑能耗都有明確的規(guī)定。這種規(guī)定，促進(jìn)了硬質(zhì)泡沫塑料

57、在建筑節(jié)能中的應(yīng)用?，F(xiàn)在一些國家，硬質(zhì)泡沫塑料在建筑方面的耗用量已居總量的首位。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料式建筑物的屋頂、天花板、墻板、地板等部位保溫節(jié)能的理想材料。窗架、窗扇、窗框、門框等構(gòu)件則可用密度較高的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料制作。而在我國建筑業(yè)，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料僅在屋面隔熱防水，以及冷庫、大棚、糧庫等保溫方面有一定應(yīng)用，真正在外墻外保溫領(lǐng)域的應(yīng)用還不太普通。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑節(jié)能工作的進(jìn)一步深入，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料一起優(yōu)良的保溫性能，理應(yīng)在建筑節(jié)能領(lǐng)域占據(jù)一席之地。4)技術(shù)體系構(gòu)造及工藝：ZL聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂外墻外保溫技術(shù)采用現(xiàn)場聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂進(jìn)行主體保溫，采用ZL膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平和補(bǔ)充保溫，充分利用了聚氨酯優(yōu)異的保溫和防