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建筑能耗与节能实际问题的探讨

              建筑能耗与节能实际问题的探讨

                    周广德北京环益美高分子聚合物研究所,北京101113

            Zhou guangde (Beijing Huan Yi Mei lnstitute of polymer ,Beijing 101113)

      摘要 降低建筑能耗是一个十分复杂的问题保温材料及系统只是建筑节能一个方面更重要的方面是建筑利用与适应自然环境气候条件的能力以及人为因素对能耗的影响只有不断研究和实践才能提高建筑节能工作的科学性与合理性

    关键词   节能降耗   建筑节能  节能技术

    前言

    从未来中国的能源?#38382;?#21457;展看工业与建筑能耗问题最为突出这两方面的能耗控制最为关键关注气候变化节能减排是全人类面临的一个道德与责任问题

    从世界节能环保与经济社会发展?#38382;?#34920;明节能降耗和经济发展互相矛盾着在近年来的联合国气候大会上美国等一些国家违背全世界人民的意愿不愿意努力减排而我国2009年11月中国首次公布了控制温室气体排放的行动目标到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%这?#23545;?#36229;出巴厘路线图对发展中国?#19994;?#20943;排要求2011年单位GDP二氧化?#25216;?#25490;作为?#38469;?#24615;指标纳入中国国民经济和社会发展十二五规划规划明确要求到2015年单位GDP二氧化碳的排放量要比2010年降低17%我们有五千年的文明和智慧只要动脑筋想办法在政府的正确领导下节能减排目标一定能够实现

    一建筑能耗问题

    1建材工业能耗

    建筑需要消耗大量的材料而这些材?#31995;目?#37319;加工制造使用过程要经过多次资源能源消耗破坏环境污染空气很多的制造业都与建筑有关建筑业产生的大量能耗和工业污染是不容置疑因此严格地控制房地产业过度发展是必要的

    我国一些地方科学发展观不强只顾眼前利益盲目建设和扩张城市住宅产业造成能耗消?#30740;?#27714;快速增长城市交通拥堵城市生态环境恶化城?#24418;?#26579;加大等国计民生问题在若干年后这些用高能耗宝贵资源换来的摩天建筑却是难以处理的建筑垃圾

    广东珠海黑龙江漠河陕西安康等少数城市的规划发展思?#20998;?#24471;一提早在改革开放初期珠海市就明确科学发展观注重长远利益不盲目引进工业项目不大规模盲目发展经济陕西安康市的城市建筑规划依山而建不破坏自然生态环境不改变一山一水黑龙江漠河县委和县政府明确表示漠河县为保护自然生态环境不发展高能耗的高层建筑建设自然和谐漠河漠河县?#20004;?#20063;没审批过高层建筑

    大规模的经济建设和房地产开发在创造了巨大的经济价值的同?#20445;?#23545;生态自然环境包括气候环境的影响和损害也相当很严重我们得到的是眼前利益失去的是长远利益如何降低能耗问题我们需要加深认识并多方面做出努力

    2建筑能耗与利用能效

    建筑能耗主要是建筑过程和建筑使用过?#35752;?#30340;能耗尤其是降低建筑使用过?#35752;?#30340;能耗是我们建筑节能工作的重点建筑过程的设计选材用材施工装饰装修等要尽可能采用低碳材料可以循环再利用的材料和技术建筑的保温调温调湿系统尽量充分考虑利用自然的能源如风能太阳能水气能光能等减少对资源性能源的依赖

    建筑物的各项功能如防水防潮保温装饰隔音采光调湿空气净化等可以通过材料与构造设计来解决我们要求居住建筑的宜?#26377;ԣ?#24212;该与建筑所处的自?#40644;?#20505;环境相适应可以更多地学习和借鉴我们祖?#21364;?#25215;下来的一些的建筑经验与做法不宜照搬西方国?#19994;?#25152;谓高科技建筑模式即高生活水准高能耗高污染花大价钱治理的理念

    3能源消费行为与节能

    建筑能耗问题实质上还是人的行为产生的建筑保温尤其是北方冬季寒冷时和南方夏季炎热?#20445;?#25105;们将建筑门窗关上不停地使用暖气和制冷设备让整个建筑室内空气保持在16-26棬冬天可以在室内穿?#32435;?#22799;天可以在室内穿西装这样下去?#35789;?#20877;节能的建筑也未必能够把能耗降下来

    如果能耗问题完全是由于人的行为产生的那么就应该抑制人的消费行为就应该提倡人体保温只需增减衣物?#32479;?#20998;利用和适应自?#40644;?#20505;条件而不是过多地依赖建筑保温系统和消耗煤电天?#40644;?#31561;资源型能源

    今天人类面临的一?#24418;?#26426;的确?#38469;?#20154;类自身所为是人类的贪婪自私愚昧无知的结果能耗危机问题也是如此?#35789;?#24314;筑应用了新材料高效的节能技术不加以限制人们的能源消费行为不开展能源危机教育我们所做的一?#20449;?#21147;都很难成功

 

    二我国的自?#40644;?#20505;特点

    作为建筑节能理论的一个重要方面气候环境变化及其特点是建筑节能研究的一项重要工作气候与自然生态环境气候?#26434;?#20581;康生活气候?#26434;?#20154;类生存与?#20013;?#21457;展都有很重要的作用

    我国自?#40644;?#20505;格局很独特且规律性很强四季分明从二十四节气歌中可以了解到温差较大最冷可达-40以下最热可达40以上分为严寒寒冷夏热冬冷夏热冬暖温和五个自?#29615;智?#21271;方冷南方热加上海洋气候环境的作用我国的空气很容易形成对流这种自然的冷热空气对流就具有调温调湿作用在频繁的冷热气候交换与变化过?#35752;У?#20135;生了风云雨露等自?#40644;?#20505;环境的冷热变化与地球环境的相变调温作用才产生了良好的自然环境的生态特性有利于万物生长人类繁衍我国物产丰富气候环境与条件明?#26434;?#20110;非洲等其它国家和地区我国国土能养活13亿人民而且中国人很有智慧这一切都与我国良好的自然生态环境有密切关系(参考文?#20303;?#30456;变材?#31995;?#28201;作用及相关研究www.klhac.club中国保温建材科技网,作者: 周广德

    三能耗与节能理念

    随着生活条件和水平的提高人们对工作与居住环境温度的舒适要求越来越高希望一年四季都生活在25左?#19994;?#23494;闭的温室里这种想法与做法是不符合节能减排思想也不符合生态与健康法则

    1能耗与污染

    我们无论用电或用煤用天?#40644;?#22320;热等制冷或取暖都会消耗资源性能源污染大气环境和自然生态环境采用太阳能?#20154;?#22120;太阳能发电风能发电水电核电等也并非完全环保和安全冬天里的阳光和夏季的凉风才是真正的绿色能源笔者认为真正意义?#31995;?#33410;能低碳环保就应该尽可能地顺应自然和适应自然

    2建筑保温与调温

    我们不能将建筑物穿棉衣式的办法来作为居住建筑唯一的保温调温和节能手段在冬天寒冷?#20445;?#25105;们要避寒风人体及居住环境更需要面向太阳让阳光温暖我们在夏季炎热?#20445;?#25105;们要避免阳光照射挡住阳光更需要?#39038;?#30340;风帮我们散热如果我们建筑物都穿了棉衣?#20445;?#38376;?#23433;?#29827;?#38469;?#21452;层或三层中空玻璃那我们的居室就是一个密不透气的空间与自然的完全隔绝其后果是?#19978;?#32780;知的

    3人居环境与自然环境

    我国气候环境复杂多变人居环境受自然环境的影响很大五个自?#40644;?#20505;分区的变化都很明显一年四季中处于极冷极热的时间只有?#21450;?#24180;左?#19994;?#26102;间其余半年左右时间的气候较温和根本就不需要使用暖气或空调设备因此我国的建筑保温材料及系统不宜采用全国统一的标准或模式应该因地制宜由各地根据当地气候条件资源能源环保等实际情况来制定相关标准和规范

 

    四 建筑墙体保温节能系统的材料及应用技术问题

    1保温材料及其系统的应用

    用于管道炼钢炉或冰箱等特定条件保温隔热材?#31995;?#23548;热系数[W/(m.K)] ?#38477;?#36234;好热阻系数(OK/W)越高越好用于蔬菜大棚的塑料薄膜气密性好保温效果好冬天我们可以盖塑料薄膜草卷保温夏天我们可以取下它而用于建筑?#31995;?#20445;温材料防水材料装饰材?#31995;?#24615;能及其系统不能影响建筑物及人居环境的空气和水气微循环更?#34892;?#21033;用自然太阳光照风能水气等自然能源

    2透气调湿与空气净化

    现代建筑的保温防水装饰等工程大量采用高能耗高污染高封闭低使用寿命的化学建材制品已严重破坏了城市生态循环系统和影响了人居环境的空气质量与居住的舒适度城市中普遍存在的建筑墙体泌水渗水室内空气质量差亚健康等都与过多地使用化学建材有关

    流水不腐?#20445;?#20877;好的瓶装矿泉水也比不上经常流动的山泉水水可以通过流动来净化水质才会好而空气也需要流动空气才清新人居室内空气环境也应该保?#21046;?#33021;够微循环墙体保温材?#31995;?#38459;隔冷热空气能力越大密闭性就越强就会影响室内空气质量因此建筑用砌筑材料保温材料防水材料装饰材料?#23478;?#26377;良好的透气性和调温调湿空气净化自然微循环等功能这是对未来居住建筑的基本要求

    3保温材?#31995;?#21560;水率与防水性

   实验报告显示保温材料一旦吸水后会降低保温性能起不到应有的保温作用单从试验结果可能是这样但实际使用并非是这样的结果历史经验告诉我们老祖宗用泥土砖瓦石料竹?#23613;?#33541;草修造的房屋无论是还是墙体屋顶和地面用的材料?#38469;?#33021;吸水透气的有的材料吸水率甚至超过200%但盖在屋顶上几十年都不漏雨也不影响保温调温达到了冬暖夏凉居住舒适之效果

    现代建筑所用的保温材料防水材料及制品甚至行业标准都限定材料及系统吸水率10%以下甚至是不吸水憎水搞化学材料研究的人都清楚化学材料?#24459;?#24597;潮怕水怕酸碱?#38706;?#34701;不耐老化使用寿命短可是我们却执意要用它来制造保温材料防水材料装饰材料

    建筑完全防水不吸水甚至憎水会导致城市水气循环与净化?#20064;?#20170;后城市必将面临缺水无水可用的灾难后果参考文献?#26029;?#20195;建筑防水材料与城市生态环境研究wwwzglsjcom中国绿色建材网作者北京环益美高分子聚合物研究所总工程师周广德

    4保温材料防火问题

    北京央?#26377;?#22336;附属文化?#34892;ġ?#19978;海胶州教师公寓楼沈阳皇朝万?#26410;?#21414;等多起重特大火灾造成重大人员伤亡和财产损失建筑用保温材?#31995;?#38450;火安全与环保问题引起了中央高层和社会的高度重视公安部消防局公消[2011]65号文关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知国发201146号国务院关于加强和改进消防工作的意见明?#20998;?#20986;新建改建扩建工程的外保温材料一律不得使用易燃材料严格限制使用可燃材料住房城乡建设部要会同有关部门抓紧修订相关标准规范加快研发和推广具有良好防火性能的新型建筑保温材料采取严格的管理措施和?#34892;?#30340;技术措施提高建筑外保温材料系统的防火性能减少火灾隐患建筑室内装饰装修材料必须符合国家行业标准和消防安全要求相关部门要尽快研究提高建筑材料性能建立淘汰机制将部分易燃有毒及职业危害严重的建筑材料纳入淘汰?#27573;?/B>

    建筑用保温材料装饰材料生活家居用品都应该重?#24433;?#20840;防火与健康环保性能化学合成材料易燃含有多种有毒害物质对生命与健康环保危害性极大一旦起火燃烧火势?#35813;?#24182;产生剧毒浓烟造成严重后果因此保温材?#31995;?#23433;全防火与健康环保性能必须从严要求不容放松

    5保温材料设计与使用的合理性

    现代城市建筑的设计人?#20445;?#24456;少考虑环境气候建筑物分区朝向用途等综合因素特别是墙体砌筑材料及建筑围护结构的本身的保温性能无论北方南方建筑的四面墙体都用同一种材料同样厚度这是十分不合理的老祖宗盖房子北方墙多厚用什么材料南方墙多厚用什么材料茅草稻草瓦片砖?#20581;?#30707;头?#23601;E?#22303;坯等房子盖好后不用另做防水保温也不需要过多的装饰建筑就能够自防水和自保温而且外观美丽自然使用寿命可达几百年北京?#20351;?#31119;建土楼山西乔家大院等假设撤除这些建筑撤下来所有材料都可以再利用而现代建筑是在房子盖好后左一层又一层又是防水又是保温又是装饰其结果是毛病百出几年后几十年后全是难以处理的建筑垃圾

 

    6轻?#39280;?#26426;保温材?#31995;?#24212;用技术问题

    说到A级不燃材料有人认为无机类保温材?#31995;?#20445;温性能达不?#25509;?#26426;类发泡材料要淘汰它笔者认为这是不对的材?#31995;?#23548;热系数主要取决于材料中的空气含量以EPS发泡塑料板为例其容重只有约16-21kg/m³聚苯乙烯材料通过发泡引入大量空气发泡后导热系数大大降低如果聚苯乙烯材料不发泡其导热系数也是很高的用普通硅酸盐水泥或其它无机?#32791;?#26448;料采用化学物理发泡技术在材料中引入大量空气容重控制在120-160 kg/m³?#26448;?#36798;到?#31995;?#30340;导热系数砌墙用的机制空心砖免烧空心砖在确保力学性能的情况下使其空心率达到40%左右其保温隔热效果也很好

    A级保温材?#31995;?#30740;究与应用虽然目前良莠不齐不可否认它是一个发展方向笔者与北京四川山西山东上海江苏的一些研究人员?#32479;?#23478;探讨过一些实际问题比如材料技术工艺设备凝胶原理作用机理容重强度稳定性等相信这些产品通过技术创新和完善将是优秀的并很快面向市场

    不可否认轻质发泡类无机类材?#31995;?#23481;重导热系数比有机类轻质发泡材料要稍高但无机材料与墙体的相容性稳定性安全环保可靠性要优于有机材料在无机轻质保温材?#31995;纳?#35745;施工应用上我们可以在设计构造上想办法通过选用轻?#21183;?#31569;材料?#23454;?#22686;加墙体厚度满足建筑节能要求

    ?#34892;?#32477;热性好的材料如矿物棉玻化微珠等的制造需要在800-1300棬甚至3000高温条件进行将这些高能耗产品用于建筑节能降耗没有多大实际意义

    五综述

    建筑用保温材?#31995;?#20351;用应该有利于与人与生态自然环境和谐发展在建筑规划设计施工材料研究与应用上要因地制宜力求低碳环保安全健康科学合理不断提高理论研究与科学技术水?#20581;?/SPAN>

 

                                                2012年4月18日于北京通州

 

附作者简介
   
周广德男北京环益美高分子聚合物研究所总工程师从事科技工作二十余年有多年的理论研究和丰富的实践经验为上千家企业几百个工程项目提供过上万次的专业技术咨询服务主?#21482;?#21442;与开发新技术新产品百余项个人独立技术项目有120多个发表专业论文五十余篇专业技术讲座200余场次其中有八篇论文获得优秀论文?#20445;?#26377;两篇论文入编中国现代化建设研究?#30446;P?#22269;内有100余种论文集收?#35745;?#20316;品及研究成果主要研究方向高分子材料生化技术生态建材建筑保温节能技术内外墙各种腻子干混砂浆水基干粉涂料建筑防水材料防火材料相变材料专业技术咨询服务等

 

?#26102;?#21450;地址101113北京市通州区张家湾镇西
工作单位北京环益美高分子聚合物研究所
联系电话?#28023;?106156856061569859
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