1、建筑節能材料工程管理1404班 A13140654 徐田文摘要:隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高,城鄉建筑迅速增加,建筑耗能的問題日益突出,以建筑節能材料的發展與應用為著眼點,從廣義建筑節能的角度綜述了國內外建筑節能材料的發展概況和趨勢,以及在推廣應用中存在的一些問題和解決方法,這將對建筑節能材料的選取提供參考,促進建筑節能材料的研究和發展。關鍵詞:節能材料發展現狀1.建筑節能材料的概念建筑節能,在發達國家最初為減少建筑中能量的散失,普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”,在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。建筑節能具體指在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建、

2、改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱環境質量的前提下,增大室內外能量交換熱阻,以減少供熱系統、空調制冷制熱、照明、熱水供應因大量熱消耗而產生的能耗。建筑節能檢測通過一系列國家標準確定竣工驗收的工程是否達到節能的要求。GB 50411-2007建筑節能工程施工質量驗收規范對室內溫度、供熱系統室外管網的水力平衡度、供熱系統的補水率、室外管網的熱輸送效率、各風口的風量、通風與空調系統的總風量、空調機組的水流量、空調系統冷熱水總流量、冷卻水總流量、平均照度與

3、照明功率密度等進行節能檢測。1公共建筑節能檢測依據JGJ/T 177-2009公共建筑節能檢測標準對建筑物室內平均溫度、濕度、非透光外圍護結構傳熱系數、冷水(熱泵機組實際性能系數、水系統回水溫度一致性、水系統供回水溫差、水泵效率、冷源系統能效系數、風機單位風量耗功率、新風量、定風量系統平衡度、熱源(調度中心熱力站室外溫度等進行節能檢測。居住建筑節能檢測依據JGJ132-2009居住建筑節能檢測標準對室內平均溫度、圍護結構主體部位傳熱系數、外圍護結構熱橋部位內表面溫度、外圍護結構熱工缺陷、外圍護結構隔熱性能、室外管網水力平衡度、補水率、室外管網熱損失率、鍋爐運行效率、耗電輸熱比等進行節能檢測。2

4、、建筑節能材料的意義世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能,而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發展主要存在四大問題:人均能源擁有量、儲備量低;能源結構依然以煤為主,約占75%。全國年耗煤量已超過1 3億噸;能源資源分布不均,主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發達國家低1 0%。隨著城市建設的高速發展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約1 3%,建筑總能耗已達全國能源

5、總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠地保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。3.新型節能型建材的發展趨勢墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分。綠色建材

6、是建材發展的方向,因而發展墻體材料,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護土地和環境緊密結合起來,通過限制粘土磚,優化墻體材料產業與資源、環境、社會發展的關系,實現墻體材料的可持續發展,促進人與自然的和諧發展。新型墻體材料的發展應有利于生態平衡、環境保護和節約能源,既要符合國家產業政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同時堅持綜合利廢、因地制宜、市場引導的原則,要充分利用本地資源,綜合利用粉煤灰及其他工業廢渣生產墻體材料,加快輕質、高強、利廢的新型墻體材料的發展步伐。如利用資源豐富的粉煤灰、煤矸石、礦渣等,取代粘土生產粉煤灰燒結磚,煤矸石燒結磚,礦渣磚。就其品種而言,新型墻體材料主要

7、包括磚、塊、板等,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等。其中加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的多功能材料,根據目前國家的節能標準,唯有加氣混凝土才能做到單一材料達標(節能50%的要求,而用板材做墻體材料是今后墻材發展的趨勢,因此加氣混凝土制品作為今后墻體材料的首選,有著巨大的發展前景。又如蒸壓輕質加氣混凝土板具有質輕、保溫、隔熱、防火等優良性能,應用于新結構體系如鋼結構中,被認為是理想的維護結構材料。因此,要適應建筑應用的需要,將新型墻體材料的發展與提高建筑性能和改善建筑功能結合起來,使其具有更強的生命力,因地制宜地發展各種新型墻體材料,從而達到節能

8、、保護耕地、利用工業廢渣、促建筑技術發展的綜合目的。墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,我國多采用保溫節能墻體。墻體保溫式根據保溫層位置的不同可分為:外墻外保溫、外內保溫和中空夾心復合墻體保溫等3種。目前我的外墻保溫技術發展很快,是節能工作的重點。時,外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不分的,建筑節能以發展新型節能建材為前提,必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節能材料的發展必須與外墻保溫技術相結合,才能真正發揮其作用。因此,在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用。近年來,我國保溫隔熱材料的產品結構發生有明顯的變化:泡沫塑料類保溫隔熱材料所占比例逐年增長,已

9、由2001年的21%上升到2005年的37%;礦物纖維類保溫隔熱材料的產量增長較快,但其所占比例基本維持不變;硬質類保溫隔熱材料制品所占比例逐年下降。我國目前常用的外保溫技術體系包括:膠粉聚苯顆粒外保溫、現澆混凝土復合無網聚苯顆粒外保溫、現澆混凝土復合有網聚苯顆粒外保溫、巖棉聚苯顆粒外保溫、外表面噴涂泡沫聚氨酯和保溫涂料等。在上述幾種保溫體系中,保溫涂料綜合了涂料以及保溫材料的雙重特點,干燥后形成有一定強度及彈性的保溫層,符合外保溫材料的要求。防水材料是建筑業及其他相關行業所需要的重要功能材料,是建材工業的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發展,工業建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高

10、質量的要求,而在橋梁、隧道、國防軍工、農業水利和交通運輸等行業和領域中也都需要高質量的防水密封材料。我國建筑防水材料的發展十分迅速,已徹底擺脫了紙胎油氈一統天下的落后局面,目前擁有瀝青油氈(含改性瀝青油氈、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。相比國外先進國家,目前我國防水材料行業主要存在以下問顥。(1產品結構不合理,新型防水密封材料的產量不高,市場占有率不高;(2產品質量普遍偏低,假冒產品充斥市場;(3設計施工應用技術有待提高,工程建筑滲漏還相當嚴重。因此,防水材料工業亟需調整結構、規范市場。在發展方向上,應重點發展新型防水材料,擴大新型防水材料(如SR

11、S、APP、APO等改性瀝青油氈和高分子防水卷材等的市場份額。目前,國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有以下3種:(1中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣,熱導率很低,具有優異的保溫性能。從性能和經濟方面綜合考慮,中空玻璃內腔以充灌氬氣為佳。我國常用的中空玻璃有2種:槽式中空玻璃和復合膠條式中空玻璃,現在多采用后者。然而在我國目前中空玻璃的使用普及率不足1%,但中空玻璃是實現門窗節能的重要途徑,我國以中空玻璃逐漸代替普通玻璃將是必然趨勢;(2真空玻璃。門窗玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃,發展到真空玻璃已是第三代產品。中空玻璃當中是普通空氣或充氬氣,其隔音性能、透光折減系數均優于中空玻璃。以空

12、調節能性能比較,真空玻璃比中空玻璃、單片玻璃節電16%18%、29%30%;(3鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜,改變玻璃的透射系數和反射系數。他可以同中空玻璃、真空玻璃結合起來使用。近年來發展起來的鍍膜低輻射玻璃,對380 nm780 nm的可見光具有較高的透射率,可以保證室內的能見度,同時,對紅外光具有較高的反射率,達到保溫節能效果。3.5建筑垃圾的綜合利用近幾年,我國在建筑垃圾開發利用方面投入了相當大的資金,不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層;對不可理垃圾則堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾磚取代傳統粘土

13、實心磚作為砌體材料,凈化了環境,節約了能源,保護了土地資源,是一種具有經濟效益和社會效益的產品,從而使建筑業走上了一條良性循環的經濟模式,成為建筑業可持續發展的動力。太陽能是人類可以利用的最豐富、最潔凈、最理想的能源,隨著太陽能光電轉換技術的不斷突破,在建筑中利用太陽能成為了可能。因此,美、日、歐等工業發達國家非常重視太陽能的利用,紛紛推出開發太陽屋計劃。我國太陽能的利用近年來取得了可喜的成果:天津市奇信太陽能科技有限公司已成功研制建材化太陽能集熱器,成為國內建材太陽能技術發展的先行者;而號稱為中國太陽能第一樓建筑的北京北苑太陽能示范工程,其能源全部采用太陽能,已良好運轉半年之久。可以預見,采

14、用光能轉換技術與建筑的屋頂、外墻、窗戶等結合集結成復合產品,很可能成為2l世紀一類重要的新型建材制品,既可作為建筑的制品或部品,又可以進行太陽能發電,將有極為廣闊的發展前景。4、建筑節能材料的發展趨勢總結據了解,目前,新型節能建材主要包括新型墻體材料、化學建材、新型保溫隔熱材料、建筑裝飾裝修材料等。但是有專家指出:由于相關鼓勵配套政策有待完善、建材行業本身發展存在進入門檻低、集中度低、市場競爭無序、受上下游牽制較大以及業主選擇等問題,市場推廣并不順利:企業面臨向高技術、高端市場轉移的壓力,使新型節能建材短時間內難以得到快速發展。建筑材料牛產行業在節約能源、資源方面缺乏科技投入、技術創新不足,影

15、響全行業整體水平的提升。發展成本過高仍是阻礙節能建材推廣的一個主要因素之一。我們國家在建筑節能行業的起步較晚,尤其是南方地區,所以我們應該引進全國乃至全世界的先進節能、環保建筑材料,學習各地區的先進經驗,組建地方特色的建筑材料生產企業,以促進建筑節能材料能、環保建筑材料,學習各地區的先進經驗,組建地方特色的建筑材料生產企業,以促進建筑節能材料更能適合地方性的環境和氣候特點,提高節能效率,在現有技術的基礎上最大限度地做好建筑節能工作,順應“兩型社會”的發展需求。總之,節能環保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環再生利用等特征,集可持續發展、資源有效利用、環境保護、清潔生產等綜合效益于

16、一體,成為未來建筑材料發展的方向和趨勢,符合人類的需求和時代發展的潮流。對于建筑,綠色、環保、節能是人們期盼的。然而,綠色建筑的實現需要很長的路要走。有專家表示,“中國正處于工業化和城市化快速發展階段,未來20年中GDP將保持快速增長,因此能源供應緊缺是我們國家面臨的巨大壓力。國家已確立了以節能優先,提高能源利用效率為核心的能源發展戰略。推進建筑節能,發展綠色建筑是實施我國能源戰略的關鍵環節。但是,“節能減排切不可操之過急,要切實保證時效。”國家住建部綠色建筑權威專家曾捷女士表示,“我國綠色建筑發展總體上處于起步階段,仍需花力氣夯實基礎。”“綠色建筑節約了能源的消耗,并保存起來轉到下一次產生同

17、等能量,同時減少了空氣污染,通過這個轉換過程,居住成本降了下來。”天津市城市規劃設計研究院劉總策劃師認為:“普通住宅增加不超過5%7%的建造成本就可實現節能60%,節能建筑投入使用后減少了水、電、采暖等能源費用,增加的造價5 8年能收回,總成本甚至可能比耗能建筑還要低,況且還有一些建筑節能舉措是不需另付費的。”建筑節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容,是貫徹國民經濟可持續發展的重要組成部分。建筑節能,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用率,降低建筑能耗量。建筑節能材料,是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材,通過改變材料自身的特性來達到建筑節能的目的。開發及利用節能新材料,不僅對環境保護