節(jié)能保溫材料在建筑工程中的應(yīng)用

謝昆君

摘要：資源的缺乏與日益增長(zhǎng)的能源需求之間的矛盾越來(lái)越突出，節(jié)能環(huán)保已成為建筑工程施工的重要原則。本文主要就建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的節(jié)能保溫材料的應(yīng)用展開(kāi)探討，首先介紹節(jié)能保溫材料在建筑工程中應(yīng)用的必要性，再對(duì)材料的種類(lèi)以及具體的應(yīng)用措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：節(jié)能保溫材料；建筑工程；應(yīng)用

前言

目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)間矛盾日益突出，我國(guó)建筑行業(yè)越來(lái)越重視對(duì)節(jié)能材料的應(yīng)用。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，建筑行業(yè)所消耗能源占到全國(guó)總能耗的1/4，且有上升趨勢(shì)，因此建筑節(jié)能施工刻不容緩。高居榜首。本文重點(diǎn)探討節(jié)能保溫材料在建筑工作中的應(yīng)用，以期在高層建筑工程領(lǐng)域找到可靠有效可行的節(jié)能方式與材料應(yīng)用方法，希望對(duì)建筑節(jié)能有所啟發(fā)。

1.我國(guó)建筑工程節(jié)能保溫材料的主要種類(lèi)

1.1巖棉

2012 年 3 月 7 日信息和產(chǎn)業(yè)化部公布《巖棉行業(yè)準(zhǔn)入條件》，其中所稱(chēng)巖棉，是指以玄武巖、輝綠巖等天然巖石為主要原料，質(zhì)量符合 GB/T25975《建筑外墻外保溫用巖棉成品》的巖棉制品。巖棉屬于無(wú)機(jī)材料，具有極強(qiáng)的保溫防火性能。巖棉經(jīng)深加工可制成巖棉板、巖棉管、巖棉氈等系列產(chǎn)品，可應(yīng)用于設(shè)備保溫或室內(nèi)隔墻等。

1.2玻璃棉

玻璃棉是無(wú)機(jī)保溫材料，使用中可起到保溫隔熱、吸聲降噪及安全防護(hù)等作用，是鋼結(jié)構(gòu)建筑保溫隔熱、吸聲降噪的最佳材料。玻璃棉可視為多孔材料，具有良好的絕熱、吸聲性能。在建筑使用中，離心玻璃棉表面一般要附加具備透聲作用的飾面材料，如小于 0.5 mm 的塑料薄膜、防火布、金屬網(wǎng)、窗紗、玻璃絲布等，基本可以保持本來(lái)的吸聲特征，是建筑吸聲最常用的材料之一。使用時(shí)，為了防止玻璃棉纖維灑出，需要在穿孔板背后附一層無(wú)紡布、桑皮紙等透聲織物，或使用玻璃布、塑料薄膜等包裹玻璃棉。

1.3泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種以廢平板玻璃和瓶罐玻璃為質(zhì)料，經(jīng)高溫發(fā)泡成型的多孔無(wú)機(jī)非金屬材料，又稱(chēng)為多孔玻璃，其內(nèi)部充滿(mǎn)無(wú)數(shù)開(kāi)口或閉口的小氣孔，是一種性能穩(wěn)定的建筑外墻和屋面隔熱、隔音、防水材料。經(jīng)計(jì)算用泡沫玻璃圍護(hù)熱力管道與傳統(tǒng)材料相比，可減少約 25% 的熱消耗?，F(xiàn)在，泡沫玻璃是一種新型的材質(zhì)，可以作為節(jié)能窗玻璃或是修建圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱材料，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用剛剛起步。

1.4發(fā)泡水泥

發(fā)泡水泥是通過(guò)發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡體系將發(fā)泡劑經(jīng)由機(jī)器手段充分發(fā)泡，產(chǎn)生的泡沫與水泥漿平均夾雜，然后經(jīng)由發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)天然養(yǎng)護(hù)所形成的一個(gè)新的含有大量閉氣孔的無(wú)機(jī)保溫材料。它是氣泡狀絕熱材料，特點(diǎn)是在混凝土內(nèi)部組成封閉的泡沫孔，使混凝土保溫隔熱化和輕質(zhì)化。

1.5加氣混凝土砌塊

加氣混凝土砌塊是一種多孔輕質(zhì)，保溫隔熱、防火性能好，可釘、可鋸的新型自保溫建筑墻體材料，具有一定的抗震能力。我國(guó)很早就開(kāi)始生產(chǎn)這種材料，并廣泛使用于各大建筑工程中，是一種良好的具備環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的建筑節(jié)能材料。

1.6酚醛板

酚醛板是用酚醛樹(shù)脂加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抑煙劑、固化劑及其它添加劑制成的閉孔硬質(zhì)泡沫塑料，是新一代保溫防火隔音材料。它具有質(zhì)輕、低煙、防火性能好、保溫節(jié)能效果突出等性質(zhì)，并且其適用的溫度范圍大。

1.7聚氨酯板

聚氨酯板是指完全由聚氨酯制成，或是由聚氨酯和彩鋼板復(fù)合形成的聚氨酯夾芯板，主要用于工業(yè)、民用建筑外保溫系統(tǒng)，目前已成為聚氨酯使用最廣泛的產(chǎn)品體系。

1.8膨脹聚苯板

膨脹聚苯板，又稱(chēng)為泡沫板、EPS 板，是由含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒，經(jīng)加熱預(yù)發(fā)后在模具中加熱成型的具有微細(xì)閉孔結(jié)構(gòu)的白色固體。形態(tài)如我們買(mǎi)家具里面的防震泡沫，用于建筑墻體、屋面保溫、復(fù)合保溫板材的保溫層；也適用于車(chē)輛、船舶制冷設(shè)備和冷藏庫(kù)的隔熱材料、裝潢雕刻各種模型、用作防水層的保護(hù)層。

2.新型節(jié)能保溫材料在建筑工程中的應(yīng)用

2.1新型幕墻保溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

在建筑玻璃幕墻的平均能源消耗中，有半數(shù)以上是與空氣調(diào)節(jié)有關(guān)的，另外1/4是與照明有關(guān)的消耗，剩余部分才是其它各項(xiàng)活動(dòng)所消耗的。玻璃幕墻作為建筑的“心靈窗口”，不但要為使用者提供舒適安全的室內(nèi)環(huán)境，還要提供充足的日照、良好的通風(fēng)。建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)就是通過(guò)科學(xué)的材質(zhì)選配、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、空間組合、設(shè)備布置，自然而有效地阻止或?qū)崿F(xiàn)熱能的傳遞方式和轉(zhuǎn)換過(guò)程，從而使建筑幕墻達(dá)到四項(xiàng)目標(biāo)：盡可能減少能源的消耗、把由建筑導(dǎo)致的環(huán)境污染降到最低、創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)外環(huán)境、使建筑生態(tài)和經(jīng)濟(jì)取得平衡。

眾所周知，傳熱有導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射三種方式。玻璃幕墻的傳熱亦是三種方式綜合作用的結(jié)果。玻璃幕墻的傳熱過(guò)程大致有三種途徑：一是通過(guò)玻璃和金屬框格的傳熱，包括通過(guò)單層玻璃的熱流傳熱，通過(guò)金屬框格傳熱；二是幕墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣和室內(nèi)環(huán)境間的換熱；三是玻璃幕墻外表面與周?chē)諝夂屯饨绛h(huán)境間的換熱。根據(jù)玻璃幕墻傳熱的不同區(qū)域、不同方式采用不同的節(jié)能措施。現(xiàn)階段提高玻璃幕墻節(jié)能保溫性能的主要措施是采用節(jié)能玻璃及隔熱斷橋鋁型材隔熱來(lái)降低結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，消除結(jié)構(gòu)體系“熱橋”，降低空氣滲透熱損失，減少開(kāi)啟窗扇面積，提高密封性等。

隨著幕墻技術(shù)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了雙層幕墻系統(tǒng)。雙層幕墻系統(tǒng)，不論是其采光通透性，還是保溫性，都較單層幕墻系統(tǒng)有較大程度的提升。雙層玻璃幕墻由內(nèi)、外兩層玻璃幕墻組成，外層幕墻一般采用隱框、明框或點(diǎn)式玻璃幕墻，內(nèi)層幕墻一般采用明框幕墻或鋁合金門(mén)窗。內(nèi)外幕墻之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的空間———通風(fēng)間層，空氣從外層幕墻下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，從上部的排風(fēng)口排出，形成熱量緩沖層，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。雙層玻璃幕墻系統(tǒng)主要是針對(duì)普通玻璃幕墻耗能高、室內(nèi)空氣質(zhì)量關(guān)等問(wèn)題，用雙層體系作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，提供自然通風(fēng)和采光、增加室內(nèi)之空間舒適度、降低能耗，從而較好地解決了自然采光和節(jié)能之間的矛盾。

2.2新型玻璃材料的節(jié)能應(yīng)用

在建筑物，尤其是高層建筑中，玻璃和玻璃墻由于其外在表現(xiàn)的美觀性能而被廣泛應(yīng)用，因此，玻璃的能耗已經(jīng)占到了高層建筑的總能耗的35% 左右，由玻璃造成的能耗沒(méi)有得到充分的利用，由此造成的損失和浪費(fèi)是巨大的。目前在技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并且已投入市場(chǎng)的新型節(jié)能型玻璃主要有吸熱玻璃、中空玻璃、熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃，這些新型的節(jié)能玻璃的應(yīng)用，有效的降低了高層建筑的能耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。有上表的熱參數(shù)對(duì)比可知，普通透明玻璃的保溫、隔熱性能確實(shí)很差，由此造成的高層建筑的能耗損失巨大，倘若能夠?qū)⑦@部分能量回收利用起來(lái)，那么高層建筑的電氣能耗損失將大大減小。吸熱玻璃、中空玻璃、熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃等新技術(shù)節(jié)能型玻璃，是利用光學(xué)、化學(xué)等相關(guān)原理，在普通玻璃的基礎(chǔ)上加入了個(gè)別微量元素，使得制成得玻璃具有一定的特殊性能，降低了其熱傳導(dǎo)對(duì)流系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)的溫度恒定；另一方面，通過(guò)這些新型節(jié)能型玻璃的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，也減少了城市的溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)，有利于環(huán)境的保護(hù)。

3.總結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)如果能大力推廣節(jié)能保溫建筑材料，對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)的目標(biāo)具有重要意義。在節(jié)能保溫材料的研發(fā)上要加大投入力度，并且要加強(qiáng)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間的技術(shù)交流與合作，同時(shí)政府有關(guān)部門(mén)需要深入細(xì)致的開(kāi)展工作。節(jié)能保溫材料在我國(guó)高層建筑領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景，相信節(jié)能保溫材料會(huì)對(duì)我國(guó)整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展做出新貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉文明.高層建筑材料節(jié)能與安全分析[M].建筑與科學(xué)，2011（10）