絕熱材料的工程應(yīng)用
13.3.1 建筑節(jié)能
建筑節(jié)能,是指建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工和使用維護過程中,在滿足規(guī)定的建筑功能要求和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的前提下,通過采取技術(shù)措施和管理手段,來提高能源利用效率、降低使用能耗的活動。全面的建筑節(jié)能,就是建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和,是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強建筑物所用節(jié)能設(shè)備的運行管理,合理優(yōu)化建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)舒適度的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
我國建筑新建和既有建筑的建筑能耗約占社會總能耗的1/3,且建筑能耗呈逐年上升的趨勢。建筑能耗高已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的巨大負(fù)擔(dān),因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源和資源的節(jié)約與合理利用,緩解我國能源和資源供應(yīng)與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾;有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于保障國家能源安全,保護環(huán)境,提高人民群眾生活質(zhì)量,促進國民經(jīng)濟水平持續(xù)健康發(fā)展。
我國建筑節(jié)能經(jīng)歷了3個階段:
①起步階段(20世紀(jì)80年代初到90年代初期),從1986年我國第一部建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—1986)開始試行到1995年。這個時期是我國建筑節(jié)能工作的初級階段,節(jié)能率目標(biāo)為30%,僅針對嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)。在此期間,我國針對建筑節(jié)能開展了大量基礎(chǔ)性研究。
②成長發(fā)展階段(1995—2005年),以目標(biāo)節(jié)能率為50%的《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—1995)發(fā)布實施為標(biāo)志,我國建筑節(jié)能工作開始邁入成長發(fā)展期。這一階段,我國初步健全建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系,制定了《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134—2001)、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ75—2003)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189—2005)。在此階段,中國的建筑節(jié)能工作步入正軌,而且除了提高圍護結(jié)構(gòu)方面的節(jié)能要求,還加強了暖通空調(diào)系統(tǒng)方面的節(jié)能要求。
③全面推進階段(2005年至今),2010年發(fā)布實施《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ26—2010)、2015年發(fā)布實施《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189—2015),節(jié)能目標(biāo)提高到65%,夏熱冬冷、夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計要求也在不斷提高。2006年我國發(fā)布了第一部綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2006),標(biāo)志著我國的建筑節(jié)能進入了綠色建筑的階段。2010年發(fā)布了《民用建筑綠色設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T229—2010),此后不同類型公共建筑綠色評價標(biāo)準(zhǔn)紛紛發(fā)布,并已從民用建筑擴展到工業(yè)建筑,形成了以《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2014)為核心的標(biāo)準(zhǔn)體系。
截至2015年年底,城鎮(zhèn)新建建筑執(zhí)行節(jié)能強制性標(biāo)準(zhǔn)比例基本達到100%,累計增加節(jié)能建筑面積達70億平方米,節(jié)能建筑占城鎮(zhèn)民用建筑面積比重超過40%;北京、天津、河北、山東、新疆等地開始在城鎮(zhèn)新建居住建筑中實施節(jié)能75%強制性標(biāo)準(zhǔn)。全國省會以上城市保障性安居工程、政府投資公益性建筑、大型公共建筑開始全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),北京、天津、上海、重慶、江蘇、浙江、山東、深圳等地開始在城鎮(zhèn)新建建筑中全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),推廣綠色建筑面積超過10億平方米。截至2015年底,全國累計有4071個項目獲得綠色建筑評價標(biāo)志,建筑面積超過4.7億平方米。
實現(xiàn)建筑節(jié)能的技術(shù)途徑及技術(shù)措施,一般可從建筑規(guī)劃與設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)、提高終端用戶用能效率、提高總的能源利用效率等方面實現(xiàn)。
13.3.2 常用建筑絕熱材料
節(jié)能建筑常用的絕熱材料有膨脹聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、聚苯顆粒保溫砂漿、?;⒅楸厣皾{、蒸壓加氣混凝土砌塊(板材)、節(jié)能型燒結(jié)頁巖空心砌塊、泡沫混凝土等。
(1)膨脹聚苯乙烯泡沫板(EPS板)和擠塑聚苯乙烯泡沫板(XPS板)
膨脹聚苯板(EPS板),是由可發(fā)性聚苯乙烯珠粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)泡后在模具中加熱加壓制得的具有閉口結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料板材。擠塑聚苯板(XPS板),是以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分,添加適量添加劑,通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料板。由于擠塑成型,其強度和保溫性能較膨脹聚苯板好。EPS板和XPS板保溫性能良好,主要用于外墻保溫工程和屋面保溫工程中,其主要性能指標(biāo)見表13.1和表13.2。
表13.1 膨脹聚苯板(EPS)性能指標(biāo)
表13.2 擠塑聚苯板(XPS)性能指標(biāo)
(2)聚苯顆粒保溫砂漿和無機保溫砂漿
聚苯顆粒保溫砂漿,指由可再分散膠粉、無機膠凝材料、外加劑等制成的膠粉料與作為主要骨料的聚苯顆粒復(fù)合而成的保溫漿料。無機保溫砂漿,指由無機輕集料(如膨脹玻化微珠、膨脹珍珠巖、陶砂等)、膠凝材料、外加劑、填料等混合制備的用于建筑物保溫隔熱的干粉料,使用時加水拌和均勻制成的保溫漿料。這兩種保溫砂漿都具有較好的保溫隔熱性能和施工性能,主要用于外墻保溫工程和樓地面保溫工程,其性能指標(biāo)見表13.3和表13.4。
表13.3 膠粉聚苯顆粒漿料性能指標(biāo)
表13.4 無機保溫砂漿硬化后的性能指標(biāo)
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