介紹圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)在廈門地區(qū)的應用方法,低碳經(jīng)濟論文

介紹圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)在廈門地區(qū)的應用方法,低碳經(jīng)濟論文內(nèi)容摘要：建筑圍護構(gòu)造的節(jié)能是建筑節(jié)能的重要途徑之一，優(yōu)化建筑圍護構(gòu)造并推動其相關(guān)節(jié)能技術(shù)的應用是建筑節(jié)能的有效途徑。首先總結(jié)了廈門市圍護構(gòu)造研究發(fā)展現(xiàn)在狀況，明確了新型建筑節(jié)能墻體材料研發(fā)的重要性；其次介紹了廈門地區(qū)常用的圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)和圍護構(gòu)造類型及性能改良方式方法；最后以廈門市建設(shè)局建筑廢土配套管理房項目為例，介紹了圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)在廈門地區(qū)的應用方式方法。該項目作為綠色建筑示范平臺，其技術(shù)應用方式方法對同地區(qū)圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)的應用具有借鑒意義。本文關(guān)鍵詞語：墻體材料;圍護構(gòu)造;節(jié)能;自保溫砌塊;應用示范;0引言世界經(jīng)濟的發(fā)展，帶來全球資源消耗總量逐年迅速增長，人類生存的環(huán)境日益惡化，節(jié)能減排已成為全世界矚目的焦點。建筑是節(jié)能減排最重要的領(lǐng)域之一，建筑在建造和使用經(jīng)過中，需要消耗大量的自然資源，同時增加環(huán)境負荷。人類從自然界所獲得的50%以上的物質(zhì)原料用來建造各類建筑及其附屬設(shè)備，且建筑在建造和使用經(jīng)過中耗能大。據(jù)統(tǒng)計，2021年，中國建筑能源消費總量為8.99億t標準煤，占全國能源消費總量的20.62%，華而不實公共建筑能耗3.46億t標準煤，同時，建筑能耗也成逐步遞增趨勢，年均增長率約為7.37%[1]。而通過圍護構(gòu)造的傳熱損失占建筑總損失的70%～80%，因而，圍護構(gòu)造的節(jié)能將是建筑節(jié)能的重要途徑之一[2]。我們國家建筑圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)發(fā)展相對滯后，與發(fā)達國家相比，大多數(shù)地區(qū)圍護構(gòu)造熱工性能較低，圍護構(gòu)造的節(jié)能性研究有待發(fā)展。1廈門市圍護構(gòu)造研究發(fā)展現(xiàn)在狀況廈門市從屬于福建省，是東南沿海重要的中心城市。福建省于2005年在全省范圍內(nèi)全面施行民用建筑節(jié)能設(shè)計標準，并初步開展了建筑節(jié)能的研究，明確了圍護構(gòu)造在節(jié)能建筑中的重要性，逐步重視了圍護構(gòu)造的節(jié)能設(shè)計，基本確立了自保溫墻體體系，開展了圍護構(gòu)造產(chǎn)品的研發(fā)，加氣混凝土等主要建筑節(jié)能產(chǎn)品獲得了較大面積的應用。但由于福建省建筑節(jié)能起步晚，基礎(chǔ)薄弱，各地氣候差異大，沿海和內(nèi)地、南部和北部經(jīng)濟發(fā)展不平衡，深層次的問題逐步暴露出來，主要表如今先進適用的建筑節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)未得到根本解決，影響到建筑節(jié)能設(shè)計標準全面施行，并制約了新型節(jié)能材料產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化?？傮w上，推動廈門市乃至福建省建筑節(jié)能深切進入發(fā)展，在建筑的圍護構(gòu)造體系上，仍需解決氣候、經(jīng)濟發(fā)展差異性所帶來的圍護構(gòu)造的適用性問題。廈門市常年高溫多雨，空氣濕度大，且常伴有臺風出現(xiàn)，特殊的氣候條件對建筑墻體的保溫隔熱材料提出了更高層次的要求，對材料的耐候性和適應性也有了更嚴格的規(guī)定。因而，新型建筑節(jié)能墻體材料的研究對于廈門市建筑圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)的推廣應用具有舉足輕重的作用。2圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)介紹2.1外墻自保溫技術(shù)簡介外墻自保溫技術(shù)是使用絕熱性能較好的材料砌筑建筑物的構(gòu)造墻體，墻體在承當構(gòu)造作用的同時，還具有知足要求的保溫隔熱功能。墻體自保溫技術(shù)具有與構(gòu)造同壽命、在使用經(jīng)過中基本上無需保養(yǎng)維修以及在成本上比外墻外保溫有所降低等優(yōu)點，但也存在著冷(熱)橋需要處理，需要使用配套保溫砂漿，以及在有較多剪力墻的高層建筑上的應用遭到限制等問題。2.2常用建筑圍護構(gòu)造類型及介紹當下，應用較多的建筑圍護構(gòu)造類型主要有加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土空心砌塊、煤矸石燒結(jié)磚、石膏砌塊等。加氣混凝土砌塊，是輕質(zhì)多孔、保溫隔熱、防火性能良好、可釘、可鋸、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。具有建筑自重減輕，地震毀壞力小，所以大大提高了建筑物的抗震能力，大大減薄了墻體的厚度，擴大了建筑物的有效使用面積，提高了施工效率，降低了工程造價，減輕了建筑物自重。輕集料小型空心砌塊，是綜合利用建筑廢土等材料生產(chǎn)的新型建材，具有重量輕，保溫隔熱和耐火性能好，施工方便，經(jīng)濟適用等特點。煤矸石燒結(jié)磚，是以煤矸石為結(jié)合劑的燒結(jié)磚工藝生產(chǎn)的，產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)過是一個變廢為寶的經(jīng)過，使煤矸石這一工業(yè)廢棄物作為再生資源加以充分利用，解放大量的耕地，同時又能給企業(yè)帶來相應的經(jīng)濟效益；具有硬度高，產(chǎn)品在運輸中的損耗比粘土磚低等特點。石膏砌塊，是以建筑石膏為主要原材料，經(jīng)加水攪拌、澆注成型和枯燥制成的輕質(zhì)建筑石膏制品。具有隔聲、防火性能好；調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的功能；施工便捷，速度快、效率高等功能。2.3圍護構(gòu)造熱工性能優(yōu)化方式方法介紹傳熱系數(shù)是夏熱冬暖地區(qū)建筑墻體節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵指標。而影響墻體傳熱系數(shù)的關(guān)鍵因素是墻體材料和墻體厚度，由于夏熱冬暖地區(qū)的外墻厚度一般為200mm左右，大多采用190mm厚的磚或砌塊砌筑，所以通過增加墻體厚度來實現(xiàn)節(jié)能在夏熱冬暖地區(qū)是不現(xiàn)實的，只能通過提高墻體材料的熱工性能來知足節(jié)能要求，詳細的優(yōu)化方式方法總結(jié)如下：(1〕材料本身導熱系數(shù)對煤矸石燒結(jié)磚墻體的傳熱系數(shù)的影響特別關(guān)鍵，所以對原材料進行配方改良并降低其導熱系數(shù)，是提高其節(jié)能性能時應該努力的方向之一。(2〕在砌塊空腔內(nèi)填上保溫材料后，就從根本上切斷了對流和輻射傳熱，同時由于保溫材料導熱系數(shù)很低，又減少了導熱，因而其綜合保溫性能明顯改善，在孔洞中填充保溫材料能夠顯著降低傳熱系數(shù)。(3〕孔洞的排數(shù)對傳熱系數(shù)的影響較大，平均每增加一排孔，傳熱系數(shù)降低4%左右；當采用保溫填充材料后，每增加一排孔，傳熱系數(shù)降低2%左右。因而，為優(yōu)化煤矸石燒結(jié)磚的節(jié)能性能，應在經(jīng)濟技術(shù)可行的前提下，盡可能增加孔洞的排數(shù)。但是，對于孔洞中內(nèi)填保溫材料的煤矸石燒結(jié)磚，由于孔洞排數(shù)越多，孔洞越小，填充難度增大，增加排數(shù)會使得技術(shù)難度增大，應量力而行；對于孔洞內(nèi)無填充物的磚塊孔洞排數(shù)越多越好，但考慮磚塊成形難度以及磚塊強度等因素，也應考慮其他技術(shù)因素。(4〕磚塊孔洞采用錯排方式能夠延長磚塊內(nèi)部熱傳導的途徑，其效果是使得熱阻增大，進而改善傳熱系數(shù)。自保溫砌塊的導熱系數(shù)、孔洞填充措施、孔洞排列方式和孔洞排數(shù)這四個因素均對其傳熱系數(shù)的影響顯著，是優(yōu)化其節(jié)能性能的關(guān)鍵[3]。當同時對這幾個因素進行優(yōu)化時，不同的匹配方案的優(yōu)化效果存在顯著差異，應在經(jīng)濟、技術(shù)條件可行的前提下進行綜合考慮，選擇合理的綜合優(yōu)化方案。3新型建筑節(jié)能墻體材料應用示范3.1項目大概情況廈門市建設(shè)局建筑廢土配套管理房位于廈門市的思明區(qū)，建筑占地面積為615.33m2，建筑面積為1794.51m2，地下1層，建筑面積為876.13m2。主要包括地下車庫及建筑節(jié)能展示廳、渣土管控平臺及配套管理用房等。本課題組將該項目建設(shè)成為了具有引導和示范作用的綠色建筑展示與推廣平臺，充分利用合適于夏熱冬暖地區(qū)和廈門地區(qū)的綠色建筑技術(shù)，為廈門市綠色建筑全面推廣提供技術(shù)借鑒。3.2圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)在本項目的應用為了加強示范意義，廈門市建設(shè)局建筑廢土配套管理房項目在外墻節(jié)能材料的選擇上，與普通工程相比，非常具有特色：即選擇福建省當?shù)氐湫偷慕ㄖ牧希畛鋲Σ捎卯數(shù)爻Ｓ玫耐鈮ψ员丶夹g(shù)，在建筑的每層樓采用不同的自保溫砌塊或磚，東西外墻采用適宜于夏熱冬暖地區(qū)采用的無機保溫砂漿進行保溫隔熱。詳細各層圍護構(gòu)造設(shè)計情況如下：(1〕建筑第一層外墻采用輕集料自保溫技術(shù)。一層北側(cè)廁所至5軸東圍墻部分，采用石膏砌塊作為建筑外墻。一層東向外墻采用30mm厚無極?；⒅楸厣皾{進行內(nèi)保溫，西向外墻采用30mm厚無機保溫砂漿內(nèi)保溫。(2〕建筑第二層外墻采用煤矸石燒結(jié)磚自保溫技術(shù)。二層東向外墻采用30mm厚無極?；⒅楸厣皾{進行內(nèi)保溫，西向外墻采用30mm厚無機保溫砂漿內(nèi)保溫。(3〕建筑第三層外墻采用加氣混凝土砌塊自保溫技術(shù)。本項目采用的加氣混凝土砌塊砌筑的墻體傳熱系數(shù)小于1.0W/(m2K)，熱工性能優(yōu)越。三層東向外墻采用30mm厚無極?；⒅楸厣皾{進行內(nèi)保溫，西向外墻采用30mm厚無機保溫砂漿內(nèi)保溫。本項目建筑外墻整體綜合性能見表1。表1外墻平均熱工特性(福建省公共建筑節(jié)能設(shè)計標準〕DBJ13-305-2022已于2022年6月1日正式施行，編制組開展圍護構(gòu)造熱工性能指標研究，提升了建筑圍護構(gòu)造性能限值要求。規(guī)范要求，對于夏熱冬暖地區(qū)的外墻圍護構(gòu)造，當圍護構(gòu)造熱惰性指標小于2.5，則外墻傳熱系數(shù)需小于0.7W/(m2K)；當圍護構(gòu)造熱惰性指標大于2.5，則外墻傳熱系數(shù)需小于1.5W/(m2K)[4]。由表2可看出，本項目建筑外墻總體平均傳熱系數(shù)為1.43W/(m2K)，知足規(guī)范要求。除此之外，由于建筑在東西外墻，分別采用了30mm厚無極?；⒅楸厣皾{和30mm厚無機保溫砂漿進行內(nèi)保溫，使得建筑東西側(cè)外墻的平均傳熱系數(shù)明顯低于南北側(cè)外墻。這也與夏熱冬暖地區(qū)夏季隔熱比冬季保溫更為重要，最不利朝向應為東西朝向的設(shè)計重點相符。對于廈門地區(qū)東西外墻，需在外墻砌塊基礎(chǔ)上配套使用保溫砂漿，以知足建筑隔熱需求。4結(jié)論(1〕福建省圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)的發(fā)展仍需解決氣候、經(jīng)濟發(fā)展差異性所帶來的圍護構(gòu)造的適用性問題，新型建筑節(jié)能墻體材料的研究對于福建省建筑圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)的推廣應用具有舉足輕重的作用。(2〕自保溫砌塊的導熱系數(shù)、孔洞填充措施、孔洞排列方式和孔洞排數(shù)這四個因素均對建筑圍護構(gòu)造傳熱系數(shù)有顯著影響，應在經(jīng)濟、技術(shù)條件可行的前提下進行綜合考慮，選擇合理的綜合優(yōu)化方案。(3〕通過廈門市建設(shè)局建筑廢土配套管理房項目對建筑圍護構(gòu)造節(jié)能技術(shù)的應用分析可知，對于廈門地區(qū)東西外墻，需在外墻砌塊基礎(chǔ)上配套使用保溫砂漿，以知足建筑隔熱需求。以下為參考文獻[1]中國建筑