建筑外墻節(jié)能環(huán)保及保溫隔熱研究

1、建筑外墻節(jié)能環(huán)保及保溫隔熱研究 摘要：目前，建筑墻體材料走有中國特色的建筑節(jié)能開展道路，不斷研究創(chuàng)新墻體保溫材料，將墻體保溫材料的研發(fā)與墻體改革相結(jié)合，將建筑墻體保溫工程工業(yè)化、預(yù)制裝配化，縮短墻體施工工期，提高墻體工程質(zhì)量，減少墻體自重，減少墻體對資源的消耗和對環(huán)境、生活的干擾，充分利用現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保設(shè)備與建筑外墻一體化，使兩者相輔相成，充分結(jié)合在一起，從而全面實現(xiàn)墻體的綠色節(jié)能環(huán)保。關(guān)鍵詞：外墻保溫；建筑節(jié)能；光伏設(shè)備一、導(dǎo)言通過本學(xué)期建筑材料課程的學(xué)習(xí)，在老師的指導(dǎo)下，使我受益頗多，對建筑墻體材料非常感興趣，并深入的進行了思考。中國是一個人口眾多、能源資源相對貧乏的國家，而且我國正朝著工

2、業(yè)化和城鎮(zhèn)化方向快速開展，每年建筑總量到達大約20億平方米，占全球每年建筑總量的50%。其中建筑能耗已經(jīng)占到全社會總能耗的28%左右如圖1所示。能耗強度遠遠超過興旺國家及世界平均水平，是美國的三倍左右，日本的7.2倍。能耗問題已成為我國未來經(jīng)濟可持續(xù)開展的瓶頸。近年來，我國墻體節(jié)能實踐證明通過對建筑物外圍護結(jié)構(gòu)墻體進行保溫隔熱，使其到達建筑節(jié)能50%的技術(shù)要求是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。走有中國特色的建筑節(jié)能開展道路，不斷研究創(chuàng)新墻體保溫材料，將墻體保溫材料的研發(fā)與墻體改革相結(jié)合，將建筑墻體保溫工程工業(yè)化、預(yù)制裝配化，縮短墻體施工工期，提高墻體工程質(zhì)量，減少墻體自重，減少墻體對資源的消耗和對環(huán)境、生活的

3、干擾，充分利用現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保設(shè)備與建筑外墻一體化，使兩者相輔相成，充分結(jié)合在一起，從而全面實現(xiàn)墻體的綠色節(jié)能環(huán)保。二、建筑節(jié)能墻體保溫系統(tǒng)當(dāng)前，在建筑物外墻體上設(shè)置保溫系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用的主要節(jié)能措施。外墻保溫是指把隔熱保溫效果較好的絕熱材料與建筑物墻體固定在一起，增加墻體的平均阻熱值從而到達保溫或隔熱效果的一種做法。由于外墻外保溫體系施工方法已經(jīng)比擬成熟且施工較為方便、高效，被施工人員所接受，所以我們的研究方向，將以外墻外保溫為根底，同時兼作外墻自保溫，將兩種外墻保溫體系結(jié)合起來，進一步提升建筑物外圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力。加氣混凝土原材料種類多，可以根據(jù)不同原材料和不同的地區(qū)條件制造，可以廢物利

4、用，有利于環(huán)保。但是目前加氣混凝土有幾個問題需要解決。原材料種類多既是一個優(yōu)點，也是制約加氣混凝土質(zhì)量的缺點。有關(guān)部門應(yīng)出臺相應(yīng)標準，標準加氣混凝土的原料種類和質(zhì)量，嚴把加氣混凝土的質(zhì)量關(guān)，做好墻體節(jié)能保溫的第一關(guān)。加氣混凝土內(nèi)有多數(shù)的細小孔，使其孔隙率提高，吸水量增多，易受空氣濕度和水分的影響，使加氣混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)減少，加大了熱量的傳遞，使加氣混凝土的保溫隔熱性能嚴重降低。我們在加氣混凝土中參加乙烯醇和丙烯酸共聚物組成的獨特的聚合物，到達吸水劑的效果。這樣可以有效地吸收侵入加氣混凝土的水分，而且在混凝土養(yǎng)護階段可以有利于混凝土的加濕養(yǎng)護。降低加氣混凝土保溫隔熱性能的原因是由于大量的氣孔存在

5、，但氣孔可以減輕混凝土的自重，是墻體減輕自重的有效途徑，所以我們既要保存氣孔又要阻止外界水分的浸入，我們在加氣混凝土澆筑時在加氣混凝土的外部澆筑一層厚度適中的防水混凝土，這樣就可以很好的防止水分的侵入。在加氣混凝土砌塊澆筑時，我們可以在砌塊中間參加聚苯板，這樣就減少了建筑物主體完工后再進行外墻外保溫的工程，大大縮短了建筑的施工工期。另外，現(xiàn)在加氣混凝土施工的建筑墻體外表粉刷層出現(xiàn)空鼓、開裂的現(xiàn)象，嚴重影響了建筑的質(zhì)量，我們在加氣混凝土施工時可以選擇使用聚合物粘結(jié)砂漿，摻入聚合物粘結(jié)砂漿提高灰縫的保溫隔熱能力。加氣混凝土外表水蒸發(fā)快，為了確保砂漿的保水性和和易性，防止灰縫不飽滿導(dǎo)致的墻面空鼓開裂

6、應(yīng)確保28d以上自然養(yǎng)護，使用前1d-2d分次澆水濕潤。產(chǎn)生空鼓開裂后，我們可以使用粘結(jié)劑、膠以及聚合物組成的高強化學(xué)灌漿材料，這種材料粘結(jié)強度高，工藝方法恰當(dāng)，灌漿工藝簡單可靠，滿足建筑物構(gòu)件裂縫的補強加固，恢復(fù)結(jié)構(gòu)耐久性和承載力的需要，使裂縫處的保溫隔熱能力大大提高。建筑裝飾幕墻主要板材是玻璃，但玻璃因自身材質(zhì)的原因?qū)嵯禂?shù)大，對保溫隔熱及節(jié)能環(huán)保造成很大的困難，因此是公共建筑玻璃幕墻保溫隔熱的一個重大的薄弱環(huán)節(jié)，為了提高建筑玻璃幕墻的保溫隔熱性能，我們依然沿用現(xiàn)在流行的中空玻璃，這也是目前玻璃幕墻保溫隔熱最有效的途徑。為了提高建筑玻璃幕墻的保溫性能，可通過在型材、鏈接緊固件等構(gòu)件外表覆蓋

7、隔熱材料，在于隱框結(jié)構(gòu)等技術(shù)措施相結(jié)合，防止形成熱橋。我們可以在中空玻璃的中空夾層內(nèi)可以調(diào)節(jié)的活動遮陽裝置。此裝置設(shè)在中空夾層內(nèi)可以節(jié)省空間，保護裝置延長壽命，在玻璃外部設(shè)置手動或自動調(diào)節(jié)構(gòu)件，方便我們對中空夾層內(nèi)的遮陽板的控制。雙層幕墻是我們提出的一個新的設(shè)想。我們可以通過對雙層幕墻中間的空氣的控制，來提高或降低內(nèi)層幕墻的溫度，從而冬天減少室內(nèi)熱量的散失，夏天降低內(nèi)層幕墻的外表溫度。我們預(yù)計雙層幕墻與傳統(tǒng)幕墻相比擬冬天節(jié)省能源40%-50%，夏天節(jié)省能源40%-60%。建筑節(jié)能測試結(jié)果說明，通過建筑外門窗的能量損失約為建筑的一半，其中通過玻璃的能量損失占了75%。在相應(yīng)的條件下，導(dǎo)致室內(nèi)能量

8、損失的主導(dǎo)性因素是玻璃的熱輻射與傳導(dǎo)。衡量門窗節(jié)能效果如何，主要是門窗的保溫功能和隔熱功能?，F(xiàn)在的建筑為了加大采光通風(fēng)面積或者是為了展現(xiàn)自身建筑的外觀設(shè)計風(fēng)格，門窗面積設(shè)計的越來越大，還有全玻璃的幕墻結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致目前門窗的熱損失占建筑的總熱損失的40%以上如圖2所示?？梢婇T窗節(jié)能是建筑節(jié)能的關(guān)鍵，門窗既是能源得失的關(guān)鍵部位，又要用來采光、通風(fēng)、隔聲，還直接關(guān)系到立面造型的美觀。我們可以通過合理的減小門窗面積，來減少門窗對外墻保溫隔熱的影響。外墻門窗框部位，應(yīng)做好預(yù)留洞口，安裝好門窗后，在洞口四周黏貼聚苯板，門窗與動口之間用彈性閉孔材料填充飽滿，防止門窗縫對熱量的傳導(dǎo)。三、建筑外墻與現(xiàn)有節(jié)能設(shè)施將

9、太陽能光伏設(shè)備應(yīng)用在建筑上，是目前一種全新的概念?，F(xiàn)在太陽能熱水器已經(jīng)走進了千家萬戶，成為一種節(jié)能方便的日常工具，而同樣是利用太陽能的光伏發(fā)電設(shè)備卻遲遲不能進行大面積的推廣。在國外，已經(jīng)有許多建筑實現(xiàn)了零耗能，我們國家在建筑節(jié)能方面已經(jīng)遠遠落后。過多的能耗問題不僅浪費了大量資源還造成了環(huán)境污染。依靠建筑本身降低建筑能耗是一個非常有效的途徑，為解決建筑能耗問題提供了廣闊的思路。在建筑上安裝光伏方陣并不是第一次提出，早在上海世博會就有公共建筑進行了試驗性安裝。光伏方陣的應(yīng)用需要大量的面積，而需要大量電能的城市根本沒有方法提供這么多的閑置面積。建筑外墻就解決好這個問題。將光伏方陣安裝在建筑外墻上，既

10、不占用空間，太陽能組件還可以成為一種全新的建筑外墻保溫隔熱材料。這樣，就可以一套設(shè)備從兩個方面實現(xiàn)建筑的節(jié)能降耗。未來，建筑物的外圍將被充分利用起來，外墻、外窗以及屋面上將會安裝滿了太陽能熱水器和太陽能光伏發(fā)電設(shè)備。光伏發(fā)電設(shè)備的本錢一直在下降，這也為實現(xiàn)推廣提供了有利的條件。四、結(jié)束語我國還在施行著比擬低的節(jié)能設(shè)計標準，這嚴重阻礙了低能耗建筑在我國的推廣。建設(shè)低能耗建筑的高本錢也是一個難以逾越的障礙。提高建筑節(jié)能標準研發(fā)更多的設(shè)備，更多的技術(shù)是降低建筑能耗的關(guān)鍵。建筑節(jié)能已經(jīng)迫在眉睫，這是一項功在當(dāng)代利在千秋的偉大革命。我們就是在現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)上尋找缺乏，完善技術(shù)，學(xué)習(xí)國外的經(jīng)驗，結(jié)合我國的實際國情，探索出一套適合中國的建筑