摘要：目前，建筑墻體材料走有中國(guó)特色的建筑節(jié)能發(fā)展道路，不斷研究創(chuàng)新墻體保溫材料，將墻體保溫材料的研發(fā)與墻體改革相結(jié)合，將建筑墻體保溫工程工業(yè)化、預(yù)制裝配化，縮短墻體施工工期，提高墻體工程質(zhì)量，減少墻體自重，減少墻體對(duì)資源的消耗和對(duì)環(huán)境、生活的干擾，充分利用現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保設(shè)備與建筑外墻一體化，使兩者相輔相成，充分結(jié)合在一起，從而全面實(shí)現(xiàn)墻體的綠色節(jié)能環(huán)保。
關(guān)鍵詞：外墻保溫；建筑節(jié)能；光伏設(shè)備
一、導(dǎo)言
通過本學(xué)期建筑材料課程的學(xué)習(xí)，在老師的指導(dǎo)下，使我受益頗多，對(duì)建筑墻體材料非常感興趣，并深入的進(jìn)行了思考。中國(guó)是一個(gè)人口眾多、能源資源相對(duì)貧乏的國(guó)家，而且我國(guó)正朝著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化方向快速發(fā)展，每年建筑總量達(dá)到大約20億平方米，占全球每年建筑總量的50%。其中建筑能耗已經(jīng)占到全社會(huì)總能耗的28%左右（如圖1所示）。能耗強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國(guó)家及世界平均水平，是美國(guó)的三倍左右，日本的7.2倍。能耗問題已成為我國(guó)未來經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。近年來，我國(guó)墻體節(jié)能實(shí)踐證明通過對(duì)建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體進(jìn)行保溫隔熱，使其達(dá)到建筑節(jié)能50%的技術(shù)要求是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。走有中國(guó)特色的建筑節(jié)能發(fā)展道路，不斷研究創(chuàng)新墻體保溫材料，將墻體保溫材料的研發(fā)與墻體改革相結(jié)合，將建筑墻體保溫工程工業(yè)化、預(yù)制裝配化，縮短墻體施工工期，提高墻體工程質(zhì)量，減少墻體自重，減少墻體對(duì)資源的消耗和對(duì)環(huán)境、生活的干擾，充分利用現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保設(shè)備與建筑外墻一體化，使兩者相輔相成，充分結(jié)合在一起，從而全面實(shí)現(xiàn)墻體的綠色節(jié)能環(huán)保。
二、建筑節(jié)能墻體保溫系統(tǒng)
當(dāng)前，在建筑物外墻體上設(shè)置保溫系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用的主要節(jié)能措施。外墻保溫是指把隔熱保溫效果較好的絕熱材料與建筑物墻體固定在一起，增加墻體的平均阻熱值從而達(dá)到保溫或隔熱效果的一種做法。由于外墻外保溫體系施工方法已經(jīng)比較成熟且施工較為方便、高效，被施工人員所接受，所以我們的研究方向，將以外墻外保溫為基礎(chǔ)，同時(shí)兼作外墻自保溫，將兩種外墻保溫體系結(jié)合起來，進(jìn)一步提升建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力。
1.建筑外墻保溫工程
加氣混凝土原材料種類多，可以根據(jù)不同原材料和不同的地區(qū)條件制造，可以廢物利用，有利于環(huán)保。但是目前加氣混凝土有幾個(gè)問題需要解決。原材料種類多既是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，也是制約加氣混凝土質(zhì)量的缺點(diǎn)。有關(guān)部門應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范加氣混凝土的原料種類和質(zhì)量，嚴(yán)把加氣混凝土的質(zhì)量關(guān)，做好墻體節(jié)能保溫的第一關(guān)。加氣混凝土內(nèi)有多數(shù)的細(xì)小孔，使其孔隙率提高，吸水量增多，易受空氣濕度和水分的影響，使加氣混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)減少，加大了熱量的傳遞，使加氣混凝土的保溫隔熱性能嚴(yán)重降低。我們?cè)诩託饣炷林屑尤胍蚁┐己捅┧峁簿畚锝M成的獨(dú)特的聚合物，達(dá)到吸水劑的效果。這樣可以有效地吸收侵入加氣混凝土的水分，而且在混凝土養(yǎng)護(hù)階段可以有利于混凝土的加濕養(yǎng)護(hù)。降低加氣混凝土保溫隔熱性能的原因是由于大量的氣孔存在，但氣孔可以減輕混凝土的自重，是墻體減輕自重的有效途徑，所以我們既要保留氣孔又要阻止外界水分的浸入，我們?cè)诩託饣炷翝仓䲡r(shí)在加氣混凝土的外部澆筑一層厚度適中的防水混凝土，這樣就可以很好的防止水分的侵入。在加氣混凝土砌塊澆筑時(shí)，我們可以在砌塊中間加入聚苯板，這樣就減少了建筑物主體完工后再進(jìn)行外墻外保溫的工程，大大縮短了建筑的施工工期。另外，現(xiàn)在加氣混凝土施工的建筑墻體表面粉刷層出現(xiàn)空鼓、開裂的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑的質(zhì)量，我們?cè)诩託饣炷潦┕r(shí)可以選擇使用聚合物粘結(jié)砂漿，摻入聚合物粘結(jié)砂漿提高灰縫的保溫隔熱能力。加氣混凝土表面水蒸發(fā)快，為了確保砂漿的保水性和和易性，避免灰縫不飽滿導(dǎo)致的墻面空鼓開裂應(yīng)確保28d以上自然養(yǎng)護(hù)，使用前1d-2d分次澆水濕潤(rùn)。產(chǎn)生空鼓開裂后，我們可以使用粘結(jié)劑、膠以及聚合物組成的高強(qiáng)化學(xué)灌漿材料，這種材料粘結(jié)強(qiáng)度高，工藝方法恰當(dāng)，灌漿工藝簡(jiǎn)單可靠，滿足建筑物構(gòu)件裂縫的補(bǔ)強(qiáng)加固，恢復(fù)結(jié)構(gòu)耐久性和承載力的需要，使裂縫處的保溫隔熱能力大大提高。
2.幕墻節(jié)能工程
建筑裝飾幕墻主要板材是玻璃，但玻璃因自身材質(zhì)的原因?qū)嵯禂?shù)大，對(duì)保溫隔熱及節(jié)能環(huán)保造成很大的困難，因此是公共建筑玻璃幕墻保溫隔熱的一個(gè)重大的薄弱環(huán)節(jié)，為了提高建筑玻璃幕墻的保溫隔熱性能，我們依然沿用現(xiàn)在流行的中空玻璃，這也是目前玻璃幕墻保溫隔熱最有效的途徑。為了提高建筑玻璃幕墻的保溫性能，可通過在型材、鏈接緊固件等構(gòu)件表面覆蓋隔熱材料，在于隱框結(jié)構(gòu)等技術(shù)措施相結(jié)合，避免形成熱橋。我們可以在中空玻璃的中空夾層內(nèi)可以調(diào)節(jié)的活動(dòng)遮陽(yáng)裝置。此裝置設(shè)在中空夾層內(nèi)可以節(jié)省空間，保護(hù)裝置延長(zhǎng)壽命，在玻璃外部設(shè)置手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)構(gòu)件，方便我們對(duì)中空夾層內(nèi)的遮陽(yáng)板的控制。雙層幕墻是我們提出的一個(gè)新的設(shè)想。我們可以通過對(duì)雙層幕墻中間的空氣的控制，來提高或降低內(nèi)層幕墻的溫度，從而冬天減少室內(nèi)熱量的散失，夏天降低內(nèi)層幕墻的表面溫度。我們預(yù)計(jì)雙層幕墻與傳統(tǒng)幕墻相比較冬天節(jié)省能源40%-50%，夏天節(jié)省能源40%-60%。
3.建筑外門窗節(jié)能工程
建筑節(jié)能測(cè)試結(jié)果表明，通過建筑外門窗的能量損失約為建筑的一半，其中通過玻璃的能量損失占了75%。在相應(yīng)的條件下，導(dǎo)致室內(nèi)能量損失的主導(dǎo)性因素是玻璃的熱輻射與傳導(dǎo)。衡量門窗節(jié)能效果如何，主要是門窗的保溫功能和隔熱功能�，F(xiàn)在的建筑為了加大采光通風(fēng)面積或者是為了展現(xiàn)自身建筑的外觀設(shè)計(jì)風(fēng)格，門窗面積設(shè)計(jì)的越來越大，還有全玻璃的幕墻結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致目前門窗的熱損失占建筑的總熱損失的40%以上（如圖2所示）�？梢婇T窗節(jié)能是建筑節(jié)能的關(guān)鍵，門窗既是能源得失的關(guān)鍵部位，又要用來采光、通風(fēng)、隔聲，還直接關(guān)系到立面造型的美觀。我們可以通過合理的減小門窗面積，來減少門窗對(duì)外墻保溫隔熱的影響。外墻門窗框部位，應(yīng)做好預(yù)留洞口，安裝好門窗后，在洞口四周黏貼聚苯板，門窗與動(dòng)口之間用彈性閉孔材料填充飽滿，防止門窗縫對(duì)熱量的傳導(dǎo)。
三、建筑外墻與現(xiàn)有節(jié)能設(shè)施
將太陽(yáng)能光伏設(shè)備應(yīng)用在建筑上，是目前一種全新的概念�，F(xiàn)在太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，成為一種節(jié)能方便的日常工具，而同樣是利用太陽(yáng)能的光伏發(fā)電設(shè)備卻遲遲不能進(jìn)行大面積的推廣。在國(guó)外，已經(jīng)有許多建筑實(shí)現(xiàn)了零耗能，我們國(guó)家在建筑節(jié)能方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。過多的能耗問題不僅浪費(fèi)了大量資源還造成了環(huán)境污染。依靠建筑本身降低建筑能耗是一個(gè)非常有效的途徑，為解決建筑能耗問題提供了廣闊的思路。在建筑上安裝光伏方陣并不是第一次提出，早在上海世博會(huì)就有公共建筑進(jìn)行了試驗(yàn)性安裝。光伏方陣的應(yīng)用需要大量的面積，而需要大量電能的城市根本沒有辦法提供這么多的閑置面積。建筑外墻就解決好這個(gè)問題。將光伏方陣安裝在建筑外墻上，既不占用空間，太陽(yáng)能組件還可以成為一種全新的建筑外墻保溫隔熱材料。這樣，就可以一套設(shè)備從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能降耗。未來，建筑物的外圍將被充分利用起來，外墻、外窗以及屋面上將會(huì)安裝滿了太陽(yáng)能熱水器和太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備。光伏發(fā)電設(shè)備的成本一直在下降，這也為實(shí)現(xiàn)推廣提供了有利的條件。
四、結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)還在施行著比較低的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這嚴(yán)重阻礙了低能耗建筑在我國(guó)的推廣。建設(shè)低能耗建筑的高成本也是一個(gè)難以逾越的障礙。提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)更多的設(shè)備，更多的技術(shù)是降低建筑能耗的關(guān)鍵。建筑節(jié)能已經(jīng)迫在眉睫，這是一項(xiàng)功在當(dāng)代利在千秋的偉大革命。我們就是在現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)上尋找不足，完善技術(shù)，學(xué)習(xí)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，探索出一套適合中國(guó)的建筑節(jié)能體系，以自己的綿薄之力，為我國(guó)的建筑節(jié)能做出一份貢獻(xiàn)。
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