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建筑节能材料的合理应用及检测分析

本文就当今建筑耗能多的状况进行了分析,认为建筑耗能与建筑材料密切相关,而建筑节能材料的合理选用,特别是建筑节能外墙保温隔热材料、建筑节能主墙体材料和建筑节能门窗材料的广泛应用,为建筑节能作出了巨大的贡献,同时,要想实现节能,还必须从建筑节能检测分析入手,切实把握节能源头和节能效果的持续进行、流转。当然,选用低物耗、低能耗、少污染、多功能的节能环保型建材,仍然是未来建筑材料发展的主流趋势。

关键词:建筑节能材料  检测分析
 
在能源消费中,建筑耗能在我国占有较大比重,约为30%以上,又尤以采暖和降温为甚,因此,加强建筑节能迫在眉睫。建筑节能,取决于建筑节能材料的产品质量,所以,加强建筑节能,不仅仅要从建筑物保温隔热的维护上着手,更要选择合适的建筑材料,从源头上达到保温隔热和控制气密性的效果。同时,对建筑节能进行检测分析,严控检测技术手段,也是避免建筑耗能不科学、不规范的有效途径。
1. 选用合理的节能建筑材料
一般来说,常用的建筑节能材料大致分为三大类,即建筑节能外墙保温隔热材料、建筑节能主墙体材料和建筑节能门窗材料。
1.1 建筑节能外墙保温隔热材料
建筑节能外墙保温隔热材料主要包括硅酸钙绝热制品、矿物棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料、耐火纤维、胶粉聚苯颗粒保温材料和玻璃棉等,这些材料固化后均具有热工性能佳、和易性好、密度小、热导率低等特点,不仅有抗压、抗震和应对大水、明火、强力的效果,更可有效解决裂痕难题。
例如,作为棉和玻璃的统称,矿物棉绝热、绝冷性能优,且具有良好的隔声特征,其制品经渗水剂处理后几乎不吸水,良好的保温性能和有效的抗拉强度能维持保温性能的化学稳定性;泡沫塑料分为聚苯乙烯泡沫塑料和硬质聚氨酯泡沫塑料,聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡制成的内部具有无数封闭微孔的材料,其尺寸精度高、吸水率低、机械强度高、结构也均匀,其良好的膈音效果在外墙保温效果上也更胜一筹,而硬质聚氨酯泡沫塑料是以聚合物多元醇(聚醚或聚酯)和异氰酸酯为主要材料,在稳定剂、催化剂、发泡剂等助剂的作用下,经混合后发泡反应而制成各类软质、硬质的塑料,其热导率低,绝热性能良好,其优越的耐水汽性能可以达到绝缘防潮的效果,既能简化施工程序,不需要额外的绝缘防潮,又节省了成本;又如,胶粉聚苯颗粒保温材料热工性能好,具有良好的耐候性,它突破了传统保温砂浆内保温的局限,现在也已得到大力的普及。
1.2 建筑节能主墙体材料
新型节能墙体材料主要包括砖、块、板等,如粉煤灰及矿渣砖、混凝土空心砌块、EPS 砌块、加气混凝土砌块、轻质板材、复合板材、模网混凝土等,它们普遍具有结构牢固、构造灵活、施工便捷、总造价低、节能效果显著等优点。
例如,粉煤灰及矿渣砖超越了传统建筑中应用的粘土实心砖,其可承重、强度高、隔热保温性能好、采集便利的特点,既达到保温效果,又切实利用了再生资源,可谓一举两得;而混凝土空心砌块模数与建筑模数一致,富有生命力,制取方便,生产工艺也较为成熟,再加之砌筑简单,目前已成为主要的墙体材料;EPS 砌块是一种新型复合体,其构造灵活,施工便捷,结构牢固,且造价低,能体现节能效果好的优点,其在墙体内部形成的刚性骨架的抗压强度也较高,还具备良好的防火和耐火特性;加气混凝土砌块是以石英砂、粉煤灰等硅质材料,水泥、石灰等钙质材料和铝粉锌粉等发气剂为原料,经配料、磨细、搅拌、浇注、发气、切割和压蒸等工序生产而成的轻质混凝土材料,其作为单一材料墙体,材质稳定、节能效果更佳,常见其用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成的复合墙体;模网混凝土是由加劲肋、蛇皮网、折钩拉筋组成开敞式空间网架结构,由网架内浇混凝土制成,广泛用于市政工程以及基础工程、工业及民用建筑等。
1.3 建筑节能门窗材料
建筑节能门窗材料主要包括玻璃、门窗框扇材料等。
玻璃性能对窗的节能性能影响最大,而玻璃又包括热反射膜玻璃、中空玻璃和低辐射镀膜玻璃:其中,热反射膜玻璃具有较高的热反射性和光学控制性,其隔音性能、保温隔热性能、透光折减系数稍次于中空玻璃,对可见光具有良好的反射吸收能力,但不允许远红外光透过,所以能减少太阳光向室内的传递,保持室内温度的稳定性;中空玻璃是通过填充干燥剂由多片玻璃的铝框或塑胶条隔开、周边密封而成,它应用广泛,目前是实现门窗节能的重要材料,其热导率较低,具有较好的保温性能和采光性能,在特殊条件下的隔热性能优于一般混凝土墙;低辐射镀膜玻璃又称Low-E 玻璃,其特点是对可见光具有良好的通透性,同时能阻挠红外线的辐射,夏热冬冷地区,选用合适的低辐射膜玻璃,寒冷时可减少室内热辐射的外泄,降低取暖能耗,炎热时可控制室外热辐射的传入,节省制冷费用,而在严寒及寒冷地区,选用高透光低辐射膜玻璃,可以有效阻止室内中红外波辐射,无反射光污染,对太阳辐射中的近红外波也具有高穿透性,降低传热系数,提高阳光得热系数,从而降低取暖能源消耗。
另外,门窗框扇材料分为塑钢型材、塑铝型材和玻璃钢型材。其中,塑钢型材比重轻、耐腐蚀、热导率低、隔声、防震、保温性能好、在严寒和高温地区使用有效;塑铝型材弯曲模量高、寒热性能好、不易产生结露,适宜大尺寸窗及高风压场合,在严寒和高温地区使用也很普遍;玻璃钢型材窗体尺寸稳定、热导率低、耐腐蚀、气密性和隔热性能好,适用于严寒和高温地区,节能效果显著。
2. 建筑节能检测分析
2.1 直接测量计算法
运用标准测量计在温度源处直接测取耗能指标,对比正常指标得出差距,及时调整温度源;或者,对照建筑墙体的传热系数,在建筑物处测取耗惹能指标,进而得出耗煤量指标。
2.2 胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成,施工时加水搅拌均匀后喷在基层墙面上,很快会形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300mm×300mm×30mm,抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。
2.3 胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准 《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。做法如下:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm 处,静置7d 后将试件取出并侧面放置24h,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥,然后于试验条件下放置24h后进行试验。
2.4 导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,物理意义如下:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88 (以下简称《标准》),通常采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。
然而,现实生活中,利用环保材料、新材料新技术和可再生资源发展建材,倡导持续发展、资源有效利用的节能环保型建材,选用低物耗、低能耗、少污染、多功能的节能环保型建材,仍然是未来建筑材料发展的主流趋势。
 
参考文献:
[1]郭伟.关于建筑节能材料检测的几个问题的探讨[J].江西建材.2007(4).
[2]郭长日.建筑节能材料的分类与性能概述[J].山西建筑.2010(4).
[3]刘志芳,董长锋,孙永良.建筑节能材料检测中的几点问题与探讨[J].工程质量.2007(4).
[4]施川燕.浅谈建筑节能材料检测应注意的问题[J].建筑节能.2008(12).
[5]李剑喜,卢琦.新型建筑节能材料在工程中的应用及质量控制[J]. 科技信息.2009(5).
[6]欧阳修赫.新型建筑节能材料应用与发展展望[J].科技向导.2010(30).

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