建筑节能与新型建筑材料的发展

第2l卷 第4期 2003年 l2月 河 北 建 筑 工 JOURNAL OF HEBEI INSTI11JTE OF 程 学 院 学 报 ARCHITECTURAL ENG1NEERING VO1．2l No．4 Dec．2003 建筑节能与新型建筑材料的发展 王金奎 李 刚 河北建筑工程学院建筑系 摘 要 论述了新型建材的发展必须与建筑节能相结合．建筑节能是推动新型建材持续发 展的动力． 关键词 建筑节能；新型建材；生态环境；持续发展 ‘ 中图号 TU 1 1 建筑节能 建筑节能是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气湿度、改变居室环境质量的 能源消耗。还包括利用太阳能、地热(水)能源的综合技术工程． 建筑节能是全社会节约能源的重要组成部分．我国是发展中国家，建筑能耗占社会总能耗的25％， 随着未来人口的增加和人民生活水平的提高以及气候变化等因素，建筑能耗必将大幅度增长，在全 国总能耗中的比重也会越来越大，加之我国的能耗结构是以煤为主，环境污染严重．建筑能耗将直接 影响社会经济的发展、大气的污染程度、建筑热环境的舒适质量和整个建筑业的发展．所以国家建设 部将建筑节能列为全国建筑领域一项艰巨而紧迫的战略性任务。制定了相关的政策、法规。限制能耗 水平，鼓励相关的技术开发，加强管理与监督，加强合作与协调。以推进建筑节能技术的不断深入和 完善，建筑节能给建筑规戈Ⅱ设计带来了新的课题。也给新型建材的发展提出了新的要求． 2 建筑节能有赖于新建材的发展 未来房屋的 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 设计标准是高舒适、低能耗．高舒适不仅仅是热舒适，还包含有利于生态平衡和 环境保护，有利于居住与使用者的身心健康．要达到高舒适、低能耗的标准，建筑节能的内容就包含 了规划设计与使用的全过程．即建筑的外环境设计、内环境设计、围护结构的构造和用能设备的选择 四个方面．建筑的外环境设计主要是自然能源的充分与综合利用，包括日光、风、绿化(水面)环境的 设计．建筑内环境主要是尽可能减少能耗，也有自然能源的综合利用问题，包括建筑物的体形、门窗 的形式、位置与大小和平面布局与剖面形式等．围护结构的构造设计和用能设备的选择，也包含 自然 能源的利用与有效地节省不可再生能源两个方面．以上除建筑的外环境设计外，其余都和新型建材的 发展与应用有直接的关系．要使建筑节能技术按照国家标准的规定正常地得以推广和应用，只有依靠 新型建材的发展才有可能．我国的建筑节能起步晚、水平低，节能标准明显低于发达或中等发达的国 家．随着社会经济的发展，我国的建筑节能标准也将随之提高，建筑节能就更加有赖于新型建材的 发展． 3 建筑节能需要轻质高效的新型建材 建筑材料的热物理性能指标是建筑节能设计的依据，包括直接指标和导出指标： (1)表征建筑材料表面热物理性能的直接指标有：1)材料表面对太阳辐射热的吸收系数P；2)材 本文收稿 日期：2003·06-17 第一作者：男，1972年生，助教，张家 口市．075024 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 王金奎 李 刚 建筑节能与新型建筑材料的发展 l9 料表面对长波辐射热的反射与辐射率 ￡，亦称黑度． (2)表征材料在一定体积和厚度条件下的热物理性能直接指标有：1)材料的容重 ．}’(kg／m')。一般 指干容重；2)材料的导热系数 (W／m·K)；3)材料的比热c(kJ／kg·k)；4)材料的蒸汽渗透系数 (g／ m ·h·Pa)； (3)由直接指标导出的热物理性能指标有：1)材料表面的热辐射系数。C=CeE[W／(m2·K_．)]。co为 绝对辐射系数Co--5．68[W／(m2·K_．)]，绝对黑体的辐射率￡o：：1；2)材料的蓄热系数S[W／(m'·K)】；s 7 o．51 【w／( ·K)]；3)材料的导温系~a(mVK)，a= ／c ；4)材料表面的吸收热系数B[W／ ( ·K_．)]。影响吸热的界面在表层时酬 c，y九；5)材料层的热惰性指数D(无量纲)D=RS，R是材料层厚 度为d(m)时的热阻。单位为In K／W，R=d／ ． 以上表明。材料表面的反射与辐射特性及材料的容重与导热系数是材料的主要热物理指标。而 容重 ．}’是影响导热系数 的重要因素，建筑材料必须 “轻”才有很好的热物理性能． 当然。轻质材料也会因其 ．}’和 小，而使表征围护结构抵抗室外波动热作用的热稳定性能减少． 但外围护结构的隔热指标是一个综合性的指标。可以配合其他热性能指数的改善来达到要求的热稳 定性能．更主要的是。针对有一定热稳定性能要求的南方地区的外围护结构来讲。房屋的采暖与空调 受气候特征与气候适应性的影响。基本上是间隙的采暖与制冷工作制。热稳定性能较差的轻质材料 在外围护结构的应用。反而有采暖升温、制冷降温的优点．对稳定传热条件下的非间隙采暖与制冷房 屋而言。适当增加轻质材料的厚度。也可满足热稳定性要求． 4 建筑节能需要成套的新型建材 大多厂家在开发某种新型建材产品时。只注重材料本身的性能是否符合国家的某个标准的要 求。而不重视材料应用中的综合技术研究。往往还要求产品具有多功能。即所谓 “三合一’’、“四合 一 ”等等．混凝土空心砌块是代替粘土砖的一种能耗少、对环境保护有利的墙体材料。在进一步推广 应用中受到阻碍的现状。其原因主要在于要求过高和与之相适应的成套技术研究不够．对仅有190 llm'l厚度的单排孔混凝土空心砌块墙体，既要满足承重要求。又要满足围护与表面艺术上的要求，实 在太苛刻。而且也是不可能的．空心砌块墙体是砌体结构。砂浆是其主要的组成部分。其特性应与混 凝土砌块的材性和砌筑要求相一致。不能用砌筑砖墙或其他砌体的砂浆来替代．空心砌块的壁厚只 有20～30mm。也给室内装饰在内壁嵌固电器等物件造成困难．只有对混凝土空心砌块墙体中的成套 技术予以研究和解决。推进混凝土空心砌块的持续健康发展才有可能． 外墙外保温和倒置屋盖技术有很多优点。已在我国北方和南方的建筑中得到广泛的认可。并逐 步的推广应用。收到很好的综合效益．但保温材料是处于室外一侧。受大气的影响比处在室内一侧的 严重的多。维修、更换也不方便．仅以外保温砂浆为例。除应有较小的导热系数外，还必须具有良好 的抗裂、抗渗、抗老化、抗污染和粘结性能。而且施工困难。如不从成套技术着手研究解决这些问 题，外保温砂浆很难被采用． 回顾近20余年外墙饰面材料的发展。至今可以说没有哪种饰面材料有较长的生命力，都是昙花 一 现的短命产品．孤立的发展某一种新型建材都不是目的。都必须与建筑节能相结合。系统、成套地 研究解决应用中出现的问题与要求． 5 建筑节能需要有利于生态环境的新型建材 高舒适、低能耗是节能建筑总的设计思想和基本理念。具有广泛的战略意义．建筑节能的前提是 要为人们创造一个健康、卫生的热舒适环境．建筑节能与生态环境并不矛盾。是相互有机联系。共依 共存的． 首先。新型建材产品的开发不能以破坏生态环境和大量消耗能源(主要是不可再生能源)为代价， 维普资讯 http://www.cqvip.com 2O 河北建筑工程学院学报 ． 2003年 应该有利于生态平衡、环境保护和能耗尽可能少．我国西部地区有丰富的自然资源．充分、合理、有效 地开发那些原始的、可再生的建材资源，利用先进的科学技术聚合成新型的轻质高效保温建材，不仅 可维系生态环境的良性循环，同时也可解决原始材料的再生利用．化学建材中有不少是具有保温、防 水、密封和粘结性能优良的材料，可以与任何来源较广的再生原材料聚合或复合成为节能型的新型 建材，是发展生态环保建材——即绿色建材的一条有效途径．利用麦秆、稻草加工制成的轻质环保墙 板，就是一个很好的例子．不仅为建筑业提供了一个新的建材产品，更是为禁烧的麦秆、稻草的综合 利用找到了一条可行的出路，也保护了生态环境． 其次，新型建材不能只是为了解决建筑节能的需要，还应该符合环境卫生标准的要求，无污染、 无有害源伤害人的身心健康．化学建材是发展方向，使用范围越来越广，但部分化学建材的MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1715997988542_0中， 含有如甲醛、苯对人体有害元素，过量则对环境的污染和对人体的伤害非常严重．有的天然石材与部 分墙体材料，也或多或少含有氡气和 )'射线之类的有害辐射源．随着建筑节能的实施，以及社会经济 的发展和人民生活水平的提高，买房换房必装修。化学建材将随之更广泛地应用于建筑设计与建筑 装饰设计中，节能建筑首先应是绿色建筑、健康建筑，节能型建材必须是有利于生态环境的建材． 6 建筑节能需要综合效益好的新型建材 ‘ 建筑节能的标准目标还要求节能投资不超过土建工程造价的10％，节能回收期不超过10年，节约 吨标准煤的投资不超过开发吨标准煤的投资．国家还要求在推广节能建筑中，不应大幅度提高建筑成 本，要通过采取新材料、新产品、新技术降低工程造价．新型建材的开发及其在节能建筑中的应用， 必须与这一目标相适应，必须在注重生态、环境、节能效益的同时，注重社会效益和经济效益． 7 建筑节能是推动新型建材发展的动力 建筑节能和生态环境一起，已成为现代建筑规划设计的主题．国家鼓励建设节能建筑，并强调采 用新型墙体材料且达到 节能标准))要求的，应按照财政部关于新型墙体材料专项基金管理的有关 规定，免征新型墙体材料专项基金．建筑节能的大趋势，迫切需要发展新型建材与之相适应． 回顾每一项新型建材问世的历史，无一不是与改善建筑节能有关．新型建材的发展必须与建筑节 能相结合，与提高建筑性能、功能、质量相结合才有出路，才有生命力．建筑节能不仅仅是建材产品 的更新换代，而是建筑的一场革命．建筑节能需要通过不断的研究、开发新的建材产品，和完善、限 制与淘汰旧的建材产品，不断创新，逐步提高，是一个发展与规划的过程．建筑节能不可能只用几种 材料、技术，而是多品种、多种做法和结构构造形式并存．建筑节能的实施必将促进各地区利用本地 的技术和资源优势，运用先进的科学技术。因地制宜地发展具有轻质高效、成套技术和有利于生态平 衡与环境保护达到推进产品多样化与建筑产业化的新型建材． Architectural Saving of Energy and the Development of Architectural M aterial W ang Jinkui Li Gang Development of Architecture，Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering Abstract The thesis gives the remark of the necessity that the development of architectural mat． erial must be combined with architectural saving of energy．Architectural saving of energy C~ _rl stimulate the development of architectural materia1． Key w ords architectural saving of energy；new architectural material；ecological environment； sustainable development 维普资讯 http://www.cqvip.com