智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用(共9篇)
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇1
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用
当前,以智能大厦和智能小区为代表的智能建筑,主要指的是利用 现代 先进技术对楼宇、社区进行控制、通信和治理。如智能大厦是以综合布线为基础,结合楼宇自动化系统(BA)、办公自动化系统(OA)、和综合通信系统(CA)等子系统实现现代办公和生活的理想场所。而智能小区则由小区 网络 通信、闭路电视监控、周界防范、可视对讲、小区一卡通、停车场治理、智能化物业治理、智能家居等子系统组成,以提供一个安全、舒适、便利的社区居住环境。上述传统智能化技术的 应用 有诸多缺点。例如,这些基于电气自动化 计算 机技术的系统过于复杂,维护工作量大;且存在建筑物使用周期长而智能化技术更新周期短的矛盾;据报道,许多智能化集成系统建成后利用率低,甚至是闲臵不用从而不可避免地迅速贬值进而成为负担;更重要的是,过分强调现代通信 电子 技术的使用,带来建筑物的高能耗,直接提高了使用成本,比如北京上海一些高档写字楼,由于使用能耗过高导致出租率租金偏低。要实现真正意义上的智能型建筑,不仅体现在建筑内部弱电系统的应用,还应该把节能、环保、绿色、生态等 发展 可持续建筑的战略思想宗旨
融入建筑的智能化建设中去,实现资源的有效持续利用,节能节水节地,减少废弃物,减低或消除污染,减小地球负荷,体现 社会、经济、环境效益的高度统一。所以,智能建筑的建设不应仅局限于建筑内部子系统,还应包括能源优化系统、生态绿化系统、废弃物治理与处臵系统、水热光气声环境优化系统等,充分体现建筑与四周环境的协调关系以及自身的稳定性可持续性,充分体现绿色建筑节能建筑和生态建筑的思想 内容。要实现上述目标是一个复杂的系统工程,这其中,基于智能建筑材料的开发应用是非常重要的一方面。
1、智能建筑材料智能材料是指模拟生命系统,能感知环境变化,并及时改变自身的性能参数,作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。仿生命感觉和自我调节是智能材料的重要特征。智能材料在建筑中的应用广泛,结构型智能建筑材料可对建筑结构的性能进行预先的检测和预告,不仅大大减少结构维护费用,更重要的是可避免由于结构破坏而造成的严重危害。而本文讨论的功能型智能建筑材料,则主要体现出在节能环保、绿色生态等智能化建筑元素中的作用。以建筑中的功能元素之一湿度调节为例,若使用当前的智能建筑技术,需要通过HVAC(Heating,Ventilating,andAirConditioning)系统实现,能耗很大。而一些建筑材料本身具有调节湿度的功能,可以充分加以利用。传统材料如木材的平衡含水率、石膏的“呼吸”作用,二者都可随空气湿度的变化吸收或放出水分。新开发的某些智能材料其调湿作用更加明显,如下文讨论的调湿混凝土、相转变材料等。
2、混凝土除水泥、水、砂、石及化学外加剂外的添加第六组分,不仅可以改善混凝土的使用性能,一些非常的功能型智能型添加物以及一些特种混凝土,可提供非常的绿色节能生态功能。1)电磁屏蔽混凝土通过掺入金属粉末导电纤维等低电阻导体材料,在提高混凝土结构性能的同时,能够屏蔽和吸收电磁波,降低电磁辐射污染,提高室内电视影像和通讯质量。2)调湿混凝土通过添加要害组分纳米天然沸石粉制成,可探测室内环境温度,并根据需要进行调控,满足人的居住或美术馆等建筑对湿度的控制要求,相比较于传统的利用温度湿度传感器控制器和复杂布线系统,使用和维护成本低。3)透水混凝土具备良好的透水透气性,可增加地表透水、透气面积,调节环境温度、湿度,减少城市热岛效应,维持地下水位和植物生长。4)生物相容型混凝土利用混凝土良好的透水透气性,提供植物生长所需营养。陆地上可种植小草,形成植被混凝土,用于河川护堤的绿化美化;淡水海水中可栖息浮游动物和植物,形成淡水生物、海洋生物相容型混凝土,调节生态平衡。5)抗菌混凝土在传统混凝土中加入纳米抗菌防霉组分,使混凝土具有抑制霉菌生长和灭菌效果,6)净水生态混凝土将高活性净水组分与多孔混凝土复合,提高吸附能力,使混凝土具有净化水质功能和
适应生物生息场所及 自然 景观效果,用于淡水资源净化和海水净化。7)净化空气混凝土在砂浆和混凝土中添加纳米二氧化钛等光催化剂,制成光催化混凝土,分解去除空气中的二氧化硫、氮氧化物等对人体有害的污染气体。另外还有物理吸附、化学吸附、离子交换和稀土激活等空气净化形式,可起到有效净化甲醛、苯等室内有毒挥发物,减少二氧化碳浓度等作用。8)再生混凝土将废弃混凝土经过处理,部分或全部代替天然骨料而配制的新混凝土,减少城市垃圾,节约资源。9)温度自监控混凝土通过掺入适量的短切碳纤维到水泥基材料中,使混凝土产生热电效应,实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时测量。此外尚存在通过水泥基复合材料的热电效应利用太阳能和室内外温差为建筑物提供电能的可能性。10)绿色高性能混凝土在混凝土的生产使用过程中,除了获得高技术性能外,还综合体现出节约能源资源,不破坏环境的宗旨。在概念上,绿色混凝土重点在于对环境无害,而生态混凝土强调的是直接有益于环境。11)绿色生态水泥在水泥的生产过程中,通过改进生产工艺、更新设备、充分使用 工业 废料等手段,体现出节能、利废、保护环境的宗旨。
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇2
上述传统智能化技术的应用有诸多缺点。例如, 这些基于电气自动化计算机技术的系统过于复杂, 维护工作量大;且存在建筑物使用周期长而智能化技术更新周期短的矛盾;据报道, 许多智能化集成系统建成后利用率低, 甚至是闲置不用从而不可避免地迅速贬值进而成为负担;更重要的是, 过分强调现代通信电子技术的使用, 带来建筑物的高能耗, 直接提高了使用成本, 比如北京上海一些高档写字楼, 由于使用能耗过高导致出租率租金偏低。
要实现真正意义上的智能型建筑, 不仅体现在建筑内部弱电系统的应用, 还应该把节能、环保、绿色、生态等发展可持续建筑的战略思想宗旨融入建筑的智能化建设中去, 实现资源的有效持续利用, 节能节水节地, 减少废弃物, 减低或消除污染, 减小地球负荷, 体现社会、经济、环境效益的高度统一。
所以, 智能建筑的建设不应仅局限于建筑内部子系统, 还应包括能源优化系统、生态绿化系统、废弃物管理与处置系统、水热光气声环境优化系统等, 充分体现建筑与周围环境的协调关系以及自身的稳定性可持续性, 充分体现绿色建筑节能建筑和生态建筑的思想内容。
要实现上述目标是一个复杂的系统工程, 这其中, 基于智能建筑材料的开发应用是非常重要的一方面。
1 智能建筑材料
智能材料是指模仿生命系统, 能感知环境变化, 并及时改变自身的性能参数, 作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。仿生命感觉和自我调节是智能材料的重要特征。
智能材料在建筑中的应用广泛, 结构型智能建筑材料可对建筑结构的性能进行预先的检测和预报, 不仅大大减少结构维护费用, 更重要的是可避免由于结构破坏而造成的严重危害。而本文讨论的功能型智能建筑材料, 则主要体现出在节能环保、绿色生态等智能化建筑元素中的作用。
以建筑中的功能元素之一湿度调节为例, 若使用当前的智能建筑技术, 需要通过HVAC (Heating, Ventilating, and Air Conditioning) 系统实现, 能耗很大。而一些建筑材料本身具有调节湿度的功能, 可以充分加以利用。传统材料如木材的平衡含水率、石膏的“呼吸”作用, 二者都可随空气湿度的变化吸收或放出水分。新开发的某些智能材料其调湿作用更加明显, 如下文讨论的调湿混凝土、相转变材料等。
2 混凝土
除水泥、水、砂、石及化学外加剂外的添加第六组分, 不仅可以改善混凝土的使用性能, 一些特殊的功能型智能型添加物以及一些特种混凝土, 可提供特殊的绿色节能生态功能。
1) 电磁屏蔽混凝土
通过掺入金属粉末导电纤维等低电阻导体材料, 在提高混凝土结构性能的同时, 能够屏蔽和吸收电磁波, 降低电磁辐射污染, 提高室内电视影像和通讯质量。
2) 调湿混凝土
通过添加关键组分纳米天然沸石粉制成, 可探测室内环境温度, 并根据需要进行调控, 满足人的居住或美术馆等建筑对湿度的控制要求, 相比较于传统的利用温度湿度传感器控制器和复杂布线系统, 使用和维护成本低。
3) 透水混凝土
具备良好的透水透气性, 可增加地表透水、透气面积, 调节环境温度、湿度, 减少城市热岛效应, 维持地下水位和植物生长。
4) 生物相容型混凝土
利用混凝土良好的透水透气性, 提供植物生长所需营养。陆地上可种植小草, 形成植被混凝土, 用于河川护堤的绿化美化;淡水海水中可栖息浮游动物和植物, 形成淡水生物、海洋生物相容型混凝土, 调节生态平衡。
5) 抗菌混凝土
在传统混凝土中加入纳米抗菌防霉组分, 使混凝土具有抑制霉菌生长和灭菌效果,
6) 净水生态混凝土
将高活性净水组分与多孔混凝土复合, 提高吸附能力, 使混凝土具有净化水质功能和适应生物生息场所及自然景观效果, 用于淡水资源净化和海水净化。
7) 净化空气混凝土
在砂浆和混凝土中添加纳米二氧化钛等光催化剂, 制成光催化混凝土, 分解去除空气中的二氧化硫、氮氧化物等对人体有害的污染气体。另外还有物理吸附、化学吸附、离子交换和稀土激活等空气净化形式, 可起到有效净化甲醛、苯等室内有毒挥发物, 减少二氧化碳浓度等作用。
8) 再生混凝土
将废弃混凝土经过处理, 部分或全部代替天然骨料而配制的新混凝土, 减少城市垃圾, 节约资源。
9) 温度自监控混凝土
通过掺入适量的短切碳纤维到水泥基材料中, 使混凝土产生热电效应, 实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时测量。此外尚存在通过水泥基复合材料的热电效应利用太阳能和室内外温差为建筑物提供电能的可能性。
10) 绿色高性能混凝土
在混凝土的生产使用过程中, 除了获得高技术性能外, 还综合体现出节约能源资源, 不破坏环境的宗旨。在概念上, 绿色混凝土重点在于对环境无害, 而生态混凝土强调的是直接有益于环境。
11) 绿色生态水泥
在水泥的生产过程中, 通过改进生产工艺、更新设备、充分使用工业废料等手段, 体现出节能、利废、保护环境的宗旨。
3 涂 料
自然界中的微生物环境给人类健康带来的隐患和威胁不容忽视, 据WHO的统计数字显示仅1995年因细菌传染造成死亡的人数就达1 700万, 前几年出现的SARS病毒使人们更加重视保健抗菌材料。
纳米材料因近似大分子水平的粒径, 具有大比表面积高表面活性, 故化学催化和光催化能力强。以混凝土、涂料、玻璃、陶瓷、砖、板材或其它应用形式出现的纳米建材, 可具备同时憎水憎油特性, 将抗菌成份银、铜等离子及其化合物结合与其中, 使其依靠自身能量激活水氧产生活性, 使材料表面具有自清洁防污、防霉、防毒、防雾防露、抗菌、净化环境等功能。纳米技术的发展为人们设计功能复合建筑材料提供了广阔的空间, 以下介绍几种典型的应用形式。
1) 室外净化空气涂料
外墙涂料在阳光下爆晒后激活其中的光催化剂捕捉空气污染物, 由于表面不易产生静电作用, 抗污性好, 易清洁, 雨水也能够将被吸收的污染物冲刷。这类涂料在国外已进入实用阶段, 如意大利Ecopaint产品, 据称在5年使用周期内可大量吸收汽车尾气和有毒烟雾等有害气体。此类涂料的净化原理之一是涂料中的二氧化钛和碳酸钙球形粒子与多孔硅酮材料混合, 通过紫外线把大气中的氮氧化物和硫氧化物等转变成硝酸和硫酸, 从而被冲刷或中和。
2) 室内环境净化涂料
添加稀土激活无机抗菌净化材料, 能够较好地净化VOC、NOx、NH3等室内环境污染气体, 其净化原理与室外涂料类似;同时, 在光催化反应过程中生成的自由基和超氧化物, 能够有效分解有机物, 从而起到杀菌作用;此外, 利用表面二氧化钛的超亲水效应, 使表面去污方便快捷。
为充分发挥上述自清洁效果, 也可把纳米成份用于瓷砖表面, 使用在室内厨房、卫生间或内墙等部位;或用于玻璃表面, 使用在汽车、建筑的采光玻璃上, 使清洗变得容易。
3) 智能乳胶漆
在组分中加入“可逆变光剂”、“复合高分子稳定剂”等符合材料, 使产品可自动调节光亮度自动适应环境。
4) 负离子功能涂料
增加室内空气中负离子浓度, 产生具有森林功能的效果, 吸收二氧化碳及有害气体, 抑菌除臭。
5) 阻热防水涂料
其关键组分是有无数闭合腔体的微泡玻璃球, 当用于金属表面时, 可堵漏隔热防锈。当用于沥青表面时, 可反射几乎全部的太阳能量, 且增强沥青的抗老化性能。用于刚性防水屋面也能发挥极佳的防水隔热效果。此类产品当前有美国专利索士兰防水涂料、台湾快意断热胶等。
6) 露珠仙外墙涂料
仿生荷叶叶面微结构, 利用荷叶效应产生自清洁效果, 让尘埃易随雨水清除, 同时抑制菌类藻类繁殖, 并具有防水防紫外线、透气耐侯性好等特点。
4 玻 璃
玻璃作为建筑采光材料具有不可替代性, 玻璃及其深加工制品作为装饰装修材料的应用面正在逐年扩大, 利用玻璃材料独具的光电特性制造的多功能材料将会在节能绿色建筑中扮演重要角色。除了传统的节能玻璃制作工艺如中空玻璃、吸热玻璃和热反射玻璃以外, 近年来出现了很多的新技术新产品。
低辐射 (Low-E) 玻璃:附加一层金属氧化膜, 可通过太阳辐射中的可见光, 阻隔占太阳辐射能量49%的红外频谱部分, 与普通透明玻璃相比, 它可以反射40%~70%的热辐射, 但只遮挡20%的可见光, 与普通玻璃配合使用, 组成双层中空窗, 有很好的保温隔热节能效果。同时由于对可见光的反射率低, 用于玻璃幕墙减低反射光引起的光污染。
智能玻璃:玻璃在不同太阳辐射作用下, 能够根据需要改变遮阳系数, 从而减少日射得热。根据变色原理, 可分成以下几种。
1) 光致变色玻璃
利用金属卤化物或光学变色塑料, 当阳光中的紫外线越强, 变色材料越暗, 减少可见光通过、吸收热辐射。
2) 热变色玻璃
热变色材料会随着温度变化而改变其光学特性, 受热引起化学反应或材料的相变, 从而改变颜色, 使太阳辐射被散射或被吸收。如在双层玻璃夹层中含有一层水溶性聚合纤维, 由聚合物分子受热产生定向排列使透明度改变。
3) 液晶玻璃
分散液晶在电场作用下产生定向排列, 改变透明度。如其中的针状液晶通电时晶体水平排列, 玻璃变透明, 断电时晶体竖直排列, 玻璃吸收散射太阳辐射。
4) 电致变色玻璃
通过低压直流电的驱动, 使电变色材料 (如W03) 变暗, 能够根据需要连续调光, 同时能消除日照中99%的紫外线。
5) 电泳玻璃
双层玻璃面上有透明的导电涂层, 中间充满悬浮液, 当通电时, 悬浮液中的黑色针状悬浮颗粒产生定向排列, 改变透明度, 根据电压大小也可连续调光。
上述各种智能玻璃的应用多侧重于减少太阳能对室内的热辐射, 若从相反的能源利用的角度出发, 可使用德弗恩霍夫太阳能研究所发明的一种透光隔热材料, 将阳光转变为热能, 通过窗体导入室内, 同时又能保护室内热量不向外散发, 可有效节约冬季取暖能耗。
日本日前开发一种镶有发热玻璃的窗户叫“窗暖”, 是在玻璃中熔入导电金属元素, 通入小功率电流使玻璃发热, 可防止冬季结霜, 消除室内空气因受冷而向下流动, 夏季阻挡红外线等。
5 其 它
1) 环保砖
一种使用形式是利用自身多孔结构和表面涂覆材料, 有效吸收汽车尾气和一氧化碳等有害气体;另有一种“烧结型透水保湿路面砖”, 用工业废料制成, 具有良好的透水透气性, 实现环保加生态的双重效果。
2) 碳纤维电热板材
在吊顶板、墙板、地板或其它装饰板制作中加入碳纤维, 通电辐射供暖, 热效率高近100%, 安全节能无污染, 方便操作, 散热均匀, 温度可自由调节, 是一种典型的智能化多功能板材。
3) 智能毯
用柔性聚酯膜材料做基层, 上面喷涂照明、供暖、能量存储、信息显示等微元素粒子, 利用有机光电太阳能电池供电, 制成电子墙壁, 提供变换多姿的装饰效果, 其中的相转变材料可在白天蓄热, 晚上供热。
4) 功能型高晶板材
传统的石膏板具有保温隔热装饰性好等诸多优良的功能特点, 以及特殊的“呼吸”作用, 即可以调节室内的空气湿度, 在此基础上, 在基本材料中加入富含银离子的纳米无机抗菌材料, 或掺入负离子经化学反应增加空气负离子浓度, 可起到杀菌抑菌除臭作用, 有效用作内墙板、吊顶板、防火面板等。
5) 太阳能转换材料
太阳能利用是智能建筑的重要内容, 除了传统的光-热转换, 用光-电转换材料将太阳能直接转换为电能的太阳能瓦, 将太阳能电池与与建筑材料构件融为一体, 体现太阳能与建筑的完美融合。此外, 以可见光作光源, 以聚合物光纤作转换材料实现光-光转换的光纤照明技术, 可有效克服当前传统照明技术的耗能、辐射、易损、污染等缺点, 应用前景广阔。
6) TIM材料
一种半透明绝热塑料 (Transparent Insulated Material) , 用保护玻璃、遮阳卷帘、TIM层、空气层、吸热面层、结构层等制成复合透明隔热外墙, 拓展了传统复合墙体的保温隔热功能, 兼有采光隔热吸热流通空气等作用。
7) 相转变材料 (Phase Change Material, PCM)
是利用相变过程中吸收或释放的热量来进行潜热储能的物质, 具有储能密度大、效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点, 可用于储能和温度控制, 在太阳能利用、废热回收、空调建筑物、调温调湿、保温材料等方面用途广泛。若作为开发智能建筑材料的功能元素, 是一种很有前途的节能材料。
PCM可与多种基本建筑材料结合, 发展多种应用形式。例如可用于改善室内温度稳定性及空调系统工况的平稳性, 从而提高热舒适性、节省能源;也可用于混凝土中制成具有温度自动控制和自动调节功能的智能混凝土;还可用于防止道路、桥梁、飞机跑道等在冬夜结冰。如已开发的PCM恒温智能墙体材料和恒温智能水泥砂浆, 能够提高墙体蓄热能力, 增强夏季隔热和冬季保温效果。清华大学研制的超低能耗示范楼中围护结构采用PCM作蓄热体, 在冬季白天储存由玻璃幕墙或窗户进入室内的太阳辐射热, 晚上向室内散发, 使室内温度波动不超过6摄氏度。
6 结 语
随着时代的发展, 建筑物的智能化建设会愈加深入, 智能建筑的内容与涵义随着科技的发展不断延伸, 其功能也在不断扩展, 以满足人们日益增长的各种需要。
具有关预测表明, 在本世纪中叶, 建筑业将步入高科技建材时期, 以聚合混凝土和强化塑料为代表的新型建材成为主流。当前, 智能建筑材料已由设计阶段进入试验、实验、实用阶段, 将各类智能材料有机组合在建筑物结构中, 构建起一个个具有生命特征的建筑物, 会成为未来智能建筑的重要内容。
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智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇3
【关键词】绿色建筑;节能新材料;现代城市
一、前言
随着社会的进步和经济的快速发展,现代人的生活质量得到了进一步的提高,这也体现在对居住环境的要求上。然而我国面积非常广阔,各区域差异比较大,如果想要生活居住的环境舒适,就需要在寒冷或者酷热的区域采取相关的措施,如空调或者采暖,为此带来的结果是建筑过程中需要大量的能源消耗。当前我国有百分之九十五以上的建筑都是高能耗的建筑,可见使用节能新材料,推行绿色建筑非常有必要。
二、建筑节能新材料在现代城市发展中的重要意义
我国现代城市在发展过程中存在着许多问题,例如能源短缺,污染严重,耗能高等,因此,推行节能新材料在绿色建筑中的广泛运用,对于保护城市环境,减少环境污染,缓解能源紧缺问题都具有重要作用。与此同时,推行建筑中节能新材料的使用,还可以推动相关行业的发展,推动现代城市的经济发展。
三、建筑节能新材料的范围
在绿色建筑中,节能新材料的使用主要包括墙体、外围、屋顶、玻璃等方面的新材料的运用,使用环保又节能的新材料能降低能源的使用,科学高效的使用可再生资源,让节能和舒适达到了完美的结合。
1、在建筑屋面方面使用节能新材料。一般情况下,在建设过程中,屋面的保温都是将吸水率小、容量小、导热系数小,并且具备一定保温效果的保温材料铺设在屋面板和防水层之间,以此达到保温的效果。因此,我们可以选择具有较强保温效果但是又能节约材料能源的新材料,如水泥聚苯板等板块状的材料;另外,膨胀珍珠岩、玻璃棉、等松散料。此外,我们还可以将防水层放在保温层下面,这样不仅能够保护防水层,还能够方便检修,不过这种方法需要大量资金支持,所以推行的范围不是很广。
2、在建筑墙体方面使用节能新材料。以前的建筑墙体大都是使用混凝土、砖块石头等传统材料,不仅保温效果不好,而且耗能高。新的墙体节能新材料具备较强的保温效果,比如模塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等。如今这些有机保温材料在现代城市的建筑中得到了广泛的推广和运用,不过这要求建筑施工人员需要掌握新型的建筑工艺。
新型的环保阻燃蜂窝复合墙体材料是一种最新发明的建筑节能新材料,它是利用可再生能源的结果,是通过水稻秸秆、煤渣等废料与水泥、粘合剂经过混合搅拌压缩加工而成的。这种建筑新材料的好处显而易见,不仅能够保护城市环境,减少废物排放,合理利用废物,而且它所需要的水泥钢筋量都比较少,耗能比较低,重量也比较轻,值得在建筑行业广泛推广。
3、在建筑门窗方面使用节能新材料。从屋外到屋内是完全两个不同的世界,尤其是在炎热的夏天或者寒冷的冬天,所以门窗的节能在绿色建筑中具有重要的意义,值得建筑行业广泛重视。要想在建筑门窗方面实现节能环保,就要提高玻璃和边框接缝以及门窗框扇搭接处的严密程度,只有各个连接处非常严密才能保证空气流通量的减少。首先,在安装门窗的时候一定要预留洞口,决不允许一边安装一边砌口,或者是先安装然后再砌口的方式;设计门窗的时候要尽可能的加大它的开启缝隙的搭接量从而减少开启缝隙宽度;为了保证门窗的严密程度,外门窗的周边和墙体连接处的缝隙要使用聚氨酯这类材料,不能使用水泥或者砂浆;如果是金属框的门窗,要使用橡胶、塑料等一类具有隔热功能的材料进行断桥处理,但要保证其宽度和长度,而且要保证在安装配件的时间不能破坏断桥,不过断桥处理的前提是要保证金属框门窗有足够的空间。
4、在建筑外围方面使用节能新材料。屋顶和墙构成了建筑物的外围,百分之五十六的建筑节能都体现在建筑外围上,可见在建筑物外围方面推广节能新材料的意义。目前最被推崇的外围节能新材料是幕墙技术,它具有环保节能,同时能保持建筑物舒适和通透的特点。此外,可再生能源也可以应用到建筑物的外围上,最常见的就是在建筑物的房顶上装太阳能光电板,将太阳能转为电能可以大大减少其他能源的消耗量。
5、在建筑中使用节能玻璃。如今,节能玻璃在绿色建筑中得到广泛的使用,这种节能新材料既能够保温、隔热,而且防辐射效果也比普通玻璃要好。当前的节能玻璃有许多类型,最为普遍的是单银(双银)Low-E玻璃和减反射膜玻璃。
6、使用建筑遮阳。南方的许多城市在夏天都比较炎热,少不了要天天使用空调,大大增加了能源的使用,所以在这些地区的建筑中可以使用建筑遮阳的方法,不仅实惠,实用性强,而且能耗量较低。在建设过程中,遮阳装置可以做成永久性或者临时性的,主要根据当地的气候特点和房间的要求。永久性的遮阳装置就是指在窗口安装各种形式的遮阳板,临时性的遮阳装置是指在窗口安装轻便的窗帘或者各种金属、塑料。除此之外,我們还可以通过使用一些热反射玻璃来达到遮阳的目的。
7、在建筑中使用水泥纤维板。水泥纤维板具有很强的防火性能,能够高效率的避开火势的延伸,此外,这种材料还不会将钉头、螺丝等建筑材料露出了,值得在绿色建筑中广泛使用。水泥纤维板是用各种纤维类材料做了有机结合而做出的,新旧材料的混合使用,让这种新型材料的质量提高了许多,变得更坚韧,还能将螺丝钉直接钉在上边。
四、结束语
在建筑行业中,节能新材料不仅环保,成本低,回收率高,而且使用寿命也比较长,为节约能源、净化城市,减少城市污染做出了巨大贡献,在当今能源越来越紧缺的情况下,推行绿色建筑,在建筑行业中广泛使用节能新材料的意义非比寻常,在现代城市的发展中应该大力推广和使用。
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智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇4
【摘要】随着我国建筑技术的不断深入发展,建筑节能的标准也在不断提高,在深入研究和推广应用先进节能技术的基础上,采用新型的节能环保材料,对推动我国在建筑领域内节能工作的进展,推广建筑节能保温材料及其结构体系在建筑工程中的应用具有重要意义。今后建筑业中新型节能环保材料具有强劲的发展优势,在建筑中节能环保材料的应用将更加广泛。本文探讨了新型节能环保材料在建筑工程中的应用。
【关键词】新型节能环保 建筑工程 应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言
新型环保型节能建材,是人们提高生活质量的重要保证,随着人们生活水平的不断提高,人们对居住环境的要求也随之提高,更加注重环保、绿色建材和清洁生产。当国内正在研究节能材料的同时,国外已经将新型的节能建筑材料推广到全世界,并尽可能将节能率提到极限。建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,随着国家一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的出台,我国建设行业的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用,但我国目前的建筑节能水平还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗是发达国家的3-5倍,分析研究新型建筑材料的节能保温及环保对建筑节能来讲势在必行,对我国经济的可持续发展有重要意义。
使用节能环保材料的意义
建材工业又是对天然资源和能源资源消耗以及大气污染最严重的行业,建筑材料是建筑业的物质基础。建材工业是对不可再生资源依存度非常高的行业。大部分建筑材料的原料来自不可再生的天然矿物原料,部分来自工业固体废弃物。就目前经济发展较快的地区而言,几年前真正的节能环保建筑还很少,多数人忍受着冬季湿冷、夏季闷热的恶劣环境。近几年,制定了一系列方案来实现建筑节能,其中就有一条是促进可再生资源建筑规模化应用,施行绿色建材和产品认证制度,积极推广绿色建材,来加强对建筑材料,特别是对室内装饰材料,使用环节的监督管理。
在建筑工程中应用节能环保材料的必然性
建筑行业不管是在大气污染,还是在天然资源与能源资源的损耗上,都属于非常严重的行业之一。在建筑工程项目建设中,材料作为其物质基础之一,很多建筑材料均属于不可再材料,且有部分材料都来自工业性的固体废弃物。近年来,随着社会经济发展速度的加快,信息技术水平的提高,城市进程的加快,建筑能耗所占比重也逐步上升,而这也使得建筑工程节能工作变为尤为重要。通过大量实践证明,要想达到建筑节能的目的,新型节能环保材料的开发与应用,为一种有效且合理的方式。
新型节能环保材料在建筑工程中的应用
新型墙体材料。新型墙体材料有活性炭墙体、加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等。这些新型墙体材料以粉煤灰、煤矸石、竹炭等主要原料。具有质轻、保温、无甲醛、无苯和无污染等特点。
混凝土空心砖。混凝土空心砖在非承重墙体施工中比较常见。此类砖取自水泥和砂石原料,然后按比例添加粉煤灰加水拌制而成。施工时不仅可以根据个性化需求变换不同规格的砖型,也能使用废渣和轻集料制作成轻质墙材,供框架填充墙外墙使用。混凝土空心砖采用多空布局,将空洞充分利用,提高墙体的保温性能和热阻,延长了空心砖的热流路线。节能外围护材料。建筑节能的65%主要由建筑围护结构体系承担。目前,大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式,应尽量选择采用透光率高、保温隔
热性强的玻璃材料,或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋顶采用了大量的太阳能光电板,其整体面积约6700m2,占整个建筑屋顶采光面积的50%左右,总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用,可有效增加建筑室内白天的采光面积,通过利用自然光达到节能省电的效果;大面积太阳能光电板的应用,还可以发电供其它电气设备利用,是真正意义的建筑节能材料。当前,我国居民住宅的节能外围护材料使用不多,但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。
节能门窗和节能玻璃。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的,外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题,而没有好好的去考虑有关节能的问题。
新型保温隔热材料。近年来,国家鼓励发展建筑节能技术,新的《民用建筑节能设计标准》要求新设计的采暖居住建筑的保温性能要比1991年的建筑提高80%。新型保温隔热材料分为无机材料和有机材料,无机材料有不燃、使用温度宽、耐化学腐蚀性好等特点;有机材料有强度高、吸水率较低、不透水性好等优良特点。从目前保温隔热材料的发展看出,它们的的共同特点是轻质、疏松、呈多孔状或纤维状,以其内部不流动的空气来阻隔热传导。新型建筑材料的发展趋势
在全球能源供应紧张的总体情况下,居住环境的节能设计已成为建筑行业的一个必须面对的重要课题。对使用节能环保材料的住宅,环境建设主要体现在门窗和照明上,例如在设计窗口时,双层玻璃越来越普遍,第一能防尘,第二可以防止噪音,第三可防暑避寒。一些室内设备更多的是利用光伏电池来作为能量来源;自动转向的遮阳伞,光电池自动百叶窗和其他产品也都很吸引人。它们可以使室内收集到足够的光线,又能保持室内温度,使智能大厦的建设在传统建筑的基础上迈出了一大步。新的节能装置还包括照明系统,以及广泛应用的荧光灯、卤素灯、白炽灯,都能够达到室内节能照明的最佳效果。此外,照明系统安装在可调的屋顶,可以转换的路径,反射太阳光到室内。如果设计墙体、屋面、门窗时,需考虑遮阳、自然通风和太阳能集热的因素,满足电力,水和其他的功能和要求,也可以提供或节省能源。事实上,在实际的环保建筑材料方面,关键要有一个好的设计,这能充分发挥环保材料的优势。一个好的设计,不仅在外观上给人以视觉上的冲击,还能在建筑设计的整体规划中得到体现,甚至小到结构设计水平。例如,设计节能的房子后,可能会有一个好的加热和通风系统,但也与外墙和屋面保温材料相适应,从而保温性能好。另外门窗也是用很好的品牌,每一个组织都做到精益求精,以确保其耐用性和质量。
结束语
近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可理垃圾则堆山造景加以利用。能源紧缺已经成为了阻碍社会发展的一大问题,建筑节能工作是国家保护环境,节约能源,实现可持续发展战略的重要组成部分。走可持续发展道路事关社会的长远发展,建设节约型社会,建筑节能势在必行。研究开发满足现代建筑所需高性能环保建筑材料是今后相当重要的工作。
参考文献:
[1]刘丽霞.申森.论节能环保材料在住宅类建筑中的应用价值与途径[J].才智.2010(11)
[2]李芳.无机保温材料在外墙保温中的作用[J].山西建筑,2012
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇5
对于新型墙体技术对于新型墙体技术,不仅具有传统墙体的相应功能,同时还可以发挥能量转换的作用还可以发挥能量转换的作用,是建筑节能中十分优秀的一种结构结构。双层皮幕墙是现代建筑中十分常见的一种节能技术,墙体由两层玻璃组成墙体由两层玻璃组成,在玻璃层中间留有一个空气间层,在夏季开启空气间层的上下部分季开启空气间层的上下部分,阳光直射在外层玻璃上,墙体温度逐渐升高度逐渐升高,而空气间层的热空气会从下向上流动,将外墙体的热量带走的热量带走,保持室内温度,降低了室内对空调的依靠。在冬季季,关闭空气间层的上下部分,阳光照射在空气中间层,提高空气中间层的温度空气中间层的温度,使得室内热空气不会过度向外流失,这样就能有效的减少了室内对采暖的需求就能有效的减少了室内对采暖的需求。
4.2遮阳系统的合理设置
在建筑装饰工程施工过程中在建筑装饰工程施工过程中,要特别注重遮阳系统的合理设置理设置,当阳光过度射入室内,会引起眩光、温度升高等情况,影响到室内舒适度影响到室内舒适度。而相关调查表明,遮阳系统设置科学的建筑物要比普通建筑物节省2525%的能源的能源。一般情况下,建筑遮阳系统可以分为外遮阳系统和内遮阳系统两种情况遮阳系统可以分为外遮阳系统和内遮阳系统两种情况,其中外遮阳系统在建筑装饰中有十分广泛的应用外遮阳系统在建筑装饰中有十分广泛的应用,一方面外遮阳系统能达到减少阳光直射的作用系统能达到减少阳光直射的作用,另一方面还可以美化建筑外观外观,提高建筑物的个性特征,对于外遮阳系统,在前期投入比较大比较大,但是其综合效益很高。对于内遮阳系统,最典型的是百叶帘百叶帘,内遮阳系统的成本比较低,结构也比较简单,容易控制制,但是在减少阳光直射效果上没有外遮阳效果好。
4.3节能照明设备的选择
在建筑物中在建筑物中,照明系统的能耗达到整个建筑能耗的1010%,建筑照明系统不仅会消耗电能建筑照明系统不仅会消耗电能,同时在夏季也会产生热量,加大室内空调系统的负担大室内空调系统的负担。因此,选择合理的照明设备也是实现建筑节能的良好手段现建筑节能的良好手段。目前,市场上的荧光灯会将大部分电能转换为热能从而散发到空气中电能转换为热能从而散发到空气中,而高效节能灯可以将8080%的电能转换为光能的电能转换为光能,其最大功率为W,使用寿命可以达到1万小时万小时,将高效节能灯应用在建筑装饰中,能有效降低建筑照明系统能耗筑照明系统能耗。
5总结
在新环境下在新环境下,绿色节能观念已经渗透在各个社会各个行业业,在建筑装饰工程中,注重绿色节能技术和新材料的应用是十分重要的十分重要的,因此,在实际中,开展建筑装饰工程施工时,必须结合实际情况结合实际情况,选用合理的新材料和节能技术,不断提高建筑物的节能效果物的节能效果、环保效果,从而为我国建筑行业的生态持续发展打下良好基础展打下良好基础。
参考文献:
[[1]于鹏祖.建筑装饰中新材料和绿色节能技术的应用[J].建筑设计管理,2014(9):98~100.
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇6
自然资源是人类赖以生存和发展的基础,是经济社会可持续发展的重要物质保障。我国建筑的建造和使用过程中对资源、能源的浪费问题突出,建筑行业节能节地节水节材潜力巨大,社会高速发展的今天,必然要重视环保在建筑行业的重要作用,这也迫使建筑行业在有限的占地面积上去寻求最有效的节能方式,相应的节能,从而达到可持续发展的目的。
关键词:节能环保;种类;趋势;建筑行业;经济
1.节能环保材料概述
是指节能环保产业是指为节约能源资源、发展循环经济、保护环境提供技术基础和装备保障的产业,主要包括节能产业、资源循环利用产业和环保装备产业,涉及节能环保技术与装备、节能产品和服务等;其六大领域包括:节能技术和装备、高效节能产品、节能服务产业、先进环保技术和装备、环保产品与环保服务。“十二五”规划纲要提出,节能环保产业重点发展高效节能、先进环保、资源循环利用关键技术装备、产品和服务。
2.我国节能环保材料的运用现状
环保节能材料市场份额;建筑材料的生产和加工是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005 年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8.5 %,位居全国第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。
3.节能环保材料的种类
废弃植物纤维:废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的潜力。
石膏建材:石膏类建材具有的优点:石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /
4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;(3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。
其他环保节能型建材:一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除VOC和无机有害气体,能在不通入室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗。同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。
4.节能环保材料在未来建筑领域中的趋势
开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投入、低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21 世纪我国建筑材料发展的战略目标。我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。
建筑材料的环保节能是落实可持续发展重要国策和科学发展观的重要政策。建材的环保节能不仅是一个经济问题,更重要的是一个国家发展的战略性问题。政府、媒体都有责任与义务去引导消费者,只有这样我国环保节能型建筑的发展之路才能更加开阔。建设行政主管部门应强化监管力度,让环保节能工作得到贯彻落实,使建筑真正达到降低能耗、节省开支、节约资源和环境友好的目的。5.节能环保材料的优势(1)耐低温,高抗冲击
AGR管道系统可在零下30℃的高寒地区正常使用,丝毫不必担心管道在运输、施工过程中会发生冲击破损事故发生。
AGR管道系统抗冲击性能卓越。在-10℃条件下,20×2.3的管材可以承受6Kg重锤、0.8m高度的自由落体冲击而不产生裂纹;公称直径40以上的管材可以承受9Kg重锤、2.0m高度的自由落体冲击而不产生裂纹,而其它的塑料管材管件在同等条件下作对照实验时,都会被重锤砸得粉碎,无法经受得住这种高强度的冲击考验。
(2)刚性好,耐压高
AGR管道系统拉伸强度为50.3∼53.2Mpa、弹性模量为2156Mpa、线膨胀系数仅为6×10-5m/m℃,这些严谨、科学的检测结果表明其具有良好的刚性。与PP-R、PE等管道相比,AGR管道对热不易变形,无论明装还是暗装都适合;在施工过程中需要的支撑物少,美观且施工成本低。
(3).管材与管件粘接强度高
管道系统安全可靠AGR管道系统采用积水专用No.80粘合剂。这种粘合剂与AGR树脂亲和性非常好,固化速度快,从而实现了优良的粘接强度和快速施工的双重效果。
(4)抗震性能好
在17.5Kg静水压条件下,将2米长的管材与管件的连接件进行一端0.5米处固定、另一端用外力强制水平提升0.3米的“剪断试验”,连接部位渗漏或管材不会发生白化等异常现象;将管材与管件的连接件进行10mm/min的拉伸试验,连接体被拉长5%时,未发生接头脱开或管材白化、破断等异常现象;破坏性地震的最大振动次数为50次,将长度为0.3米的管材进行一端固定,另一端沿管轴方向施加50次频率为1Hz的正弦波定值变形力的“疲劳试验”,试验结果表明管材无任何破坏迹象,变形值仅为3.5%,完全能够达到严格的耐震管道的设计要求。
6.节能环保材料在今后建筑行业中的地位
随着国内居民生活水平的不断提高,人们对居住环境的要求也越来越高,绿色环保的意识也越来越强。随着建筑生活环境的不断改善,我国建筑能耗也在大幅度的增长,建筑节能已迫在眉睫。
绿色环保经济的建筑道路是建筑行业的必经之路,也是顺应当今时代大趋势前进的控制建筑能耗的有效途径。
我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍,给社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染。中国要走可持续发展道路,发展节能与绿色建筑刻不容缓。建筑行业的发展,尤其是建筑节能工作的发展,需要建材业的支撑。为此,在节能减排的大背景下,建筑业对建材行业的发展具有重大的需求,其中包括满足建筑节能要求的新型的墙体材料、绿色防火耐火新型节能环保保温材料、住宅产业化材料部品化和功能集成化技术等方面。
节能建筑的广泛推广,社会对建材业提出了新的要求,市场对建材产品节能、降耗、环保指标的要求也越来越高,新型节能环保保温材料顺应了节能、环保形势的发展,成为炙手可热的产品。
长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。目前建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。
此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇7
随着经济的快速发展和社会的进步, 人们的生活进一步改善, 这也反映在生活环境的具体要求上。但是, 中国的土地面积很大, 生活在不同地区的较大差异, 如果你想住在一个舒适的地方, 你需要非常热或非常冷的地方采取相关措施, 如采暖或空调, 结果是施工过程中存在巨大的能源消耗。目前, 中国约95%的建筑是能源密集型建筑, 使用和推广新的节能材料是非常有用的。
2 工程施工中应用节能绿色环保建筑材料的意义
随着近几年国民经济的发展, 建筑业在这种情况下取得了相当大的进步, 特别是在建筑技术不断提高的同时, 建筑材料标准的使用也在增长。因此, 出现了广泛的节能环保材料, 以及这些材料的出现和应用, 也对节能项目的发展起到了非常大的推动作用。节能绿色建筑材料在项目施工过程中使用, 继续使用建筑的功能是一个很好的提高, 人们使用建筑的满意度, 舒适度会提高, 整体环境质量将大大提高。同时, 节能绿色建筑材料在施工过程中使用, 也实现了废弃物的概念, 成为宝库, 各种工业废弃物和各种工业固体废弃物的回收利用, 是非常节能的。施工过程中会产生大量的粉尘, 大气会造成一定程度的污染, 而且使用的材料种类也很多, 所以能耗非常大。因此, 作为行业的一个非常严重的污染, 为了实现绿色节能的目的, 加强这种建筑材料的应用具有非常重要的推动作用。虽然目前的社会经济和信息技术不断增加, 城市建筑节能化, 以达到加强绿色节能环保材料的目的, 也需要一种非常合理有效的方式启动。
3 新节能建筑材料的范围
在绿色建筑中, 新型节能材料, 包括外墙, 玻璃, 屋顶等主体使用新型建筑材料, 使用新型节能建筑材料可以减少能源使用, 所以舒适节能, 实现了组合的完美结合。
4 节能新材料在现代城市发展中的应用
4.1 建筑节能的分析
建筑节能的意义是指在建筑中合理使用和有效利用能源, 不断提高能效。在建筑规划设计中, 建筑材料的生产, 建设和使用应尽量减少能源的使用, 实现节能环保, 绿色生态发展。
节能建筑具有以下特点:节能, 充分利用太阳能;节省资源, 合理使用和处置资源;舒适健康的生活环境, 室内空气新鲜, 适宜的温湿度, 建筑物不宜人造建筑和装饰材料有毒, 具有良好的心情, 身心健康;回归自然, 绿色建筑外部和周围环境应注意的是, 和谐与团结的结合, 静态和动态回声, 保护自然生态环境。另外, 地理条件的建设有明确的要求, 土壤无毒无害, 纯水, 磁场达到标准。
4.2 节能新型材料的应用
4.2.1 墙体材料的应用
粘土墙发展成非粘土墙材料。绝缘墙是最具特色的有机和无机材料, 白色和复合材料, 这种墙除了传统的承重, 噪声要求外, 还扩展了绝缘工程。单壁材料用于开发多功能复合墙。
4.2.2 节能门窗的应用
门窗是建筑物之间的内外能量交换的主要途径, 因此节能门窗与整体建筑物的能源效率。在窗口设计过程中:通过塑料表面和复合窗等应用, 有效提高其热性能;选择住宅玻璃的特点, 以确保窗口面积的主动控制, 空气玻璃确保空气夹层控制内部热阻, 扩大玻璃传热系数控制。建筑节能门窗主要是提高玻璃和框架风扇的冷却性能, 并尽可能使用中空玻璃来保证其密封性。
4.2.3 节能屋面的应用
一般屋顶保温是利用低吸水性, 导热性, 低堆积密度的低材料。选择大量的绝缘材料, 板状, 散装材料加水泥等胶结材料, 浇注, 使用松散材料直接或袋子放在屋顶或天花板下的尖顶, 现场发泡铸造。防店方法是将防水层放在绝缘层下面, 可以保护防水层, 方便施工和维护, 但由于成本较高, 目前没有大量的住宅建筑应用。
4.2.4 其他方面的节能应用
水系统方法, 通过使用节水器具和设备, 应用循环水系统, 如雨林绿化灌溉系统, 水冲洗系统达到合理利用水资源和大学的目的;人工湿地系统:湿地系统的控制和工程废水处理, 当污水通过系统时, 其中污染物和营养物系统地被吸收, 转化或分解, 从而净化水;雨水收集利用, 建筑屋面雨水, 路雨, 作为多功能非饮用水处理后, 还通过地下渗滤, 补给地下水和地下水补给。
太阳能是无污染, 可再生能源, 近年来, 在建筑中的应用越来越多。一般来说, 它在两个主要领域用于建筑节能太阳能热应用和光伏应用。开发节能建筑, 包括可再生能源的综合利用, 自然通风, 土地利用系统和建筑材料保护。
5 结束语
总而言之, 新的经济和社会形势下, 绿色环保与节能成为当下人们生活中的主要议题, 在工程施工中使用这些材料, 对于环境造成的污染相对普通建筑材料要小, 而且节能环保的材料很多都是对废弃物实现了再次利用, 在很大程度上减少了资源浪费的情况。建筑工程施工, 运用这些材料, 对于人们身体造成的危害在一定程度上有所减少, 因此值得大力推广并应用。
参考文献
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低碳节能建筑材料在装饰中的应用 篇8
前言
低碳节能材料以其自身绿色、环保、无污染等诸多方面的特点被广泛应用于社会生产、生活的各个领域当中,在提高了建筑工程整体审美效果的同时,也较好地满足了人们对住房应用的健康、环保的需求。为此,本文以低碳节能建筑材料为主要研究对象,在结合其相关特点的基础上,对其在建筑装饰中的应用进行了全面的探析,以期为确保建筑工程满足用户绿色、环保的需求提供有价值的参考意见。
1.低碳节能环保建筑材料的特点
同传统的建筑装饰材料相比,低碳节能建筑材料具有以下几方面的特点:(1)节约资源,由于对于低碳环保材料而言,其制成原料中很少涉及到自然资源的采集和利用,通过提高废气、废渣等废弃物的使用效率,在确保建筑装饰客观性的同时,促进全球资源的可持续发展。(2)绿色健康,对低碳环保建筑装饰材料的原材料进行分析可知,其使用的材料大都为无毒、无害且具有较低废弃物排放量的原料,这使得低碳节能环保材料在加工过程中,有害物质,如甲醛、苯等物质难以参与,大幅降低了装饰材料对人体的危害性,同时,也达到了保护环境的目的。(3)使用周期较长,由于低碳节能建筑装饰材料的性能良好,且具有耐腐蚀和坚固耐用等相关方面的特点,这使得其自身的应用通常具有较长的人周期,有效节省了木材和石材等资源。(4)功能性较强,低碳节能装饰材料除了具备上述特点为,还具有灭菌、抗菌以及除臭和防火与隔音效果良好等特点。在对上述低碳节能材料的特点进行分析后,下文则主要对低碳节能环保材料在建筑装饰中的应用进行具体探析。
2.低碳节能环保建筑材料在建筑装饰中的应用
(1)天然环保材料的应用
天然环保材料在建筑装饰中的应用主要体现在以下几方面:1)硅藻泥材料的应用,硅藻泥天然环保材料主要包括硅藻泥艺术品挂件、摆件、硅藻泥墙体型材、硅藻乳生态涂料等,是当前国内新兴的一类热门低碳节能材料,其相关产品不仅具有清除甲醛、苯等有害物质的功效,而且还能够防火阻燃和保温除湿,多见于公寓、酒店和亿元的内墙装饰当中。2)新型天然贝壳材料,新型天然贝壳装饰材料是在天然贝壳的基础上进行加工制得的,由于贝壳具有无辐射、无污染和不褪色与防水性能好等优点,故其在经过加工后形成的天然贝壳装饰材料也大都保留了原始天然贝壳的特点。此类产品多用于星级酒店以及居家和别墅等,是体现高贵品味和现代化气息的主要标志。3)维图蓝玻璃纤维墙布,此种材料主要是以高质量的玻璃为原料进行生产的,在保留了传统玻璃天然环保特性的基础上,又增加了其表面的光滑度与平整度。由于此种材料的施工工艺较为简单,且以其为主的墙布外观具有典雅和别致等特点,使其能够将设计师的各种创意淋漓尽致地表现出来,从而为建筑物整体营造出了一种浪漫的氛围。
(2)环保装饰材料光触媒在建筑装饰中的应用
就现阶段而言,世界纳米科技领域当中应用做广泛的技术便是光触媒技术,基于此种技术而生产的低碳节能型的光触媒建筑装饰产品的应用不仅能够起到彻底杀菌和防臭防污的功效,而且材料的应用也不会对人体产生危害。因此,光触媒技术在低碳节能与室内环保方面的应用必将成为建筑装饰领域中的一个新亮点。
(3)软膜天花在建筑装饰的应用
软膜天花的应用是近年来在商务酒店、酒吧和高档居室等建筑领域应用较为广泛的低碳节能建筑材料。对软膜天花进行分析可知,其是由高强度的复合材料制成的,不仅解决了传统的格栅式灯具光源直接照射的问题,而且还具有良好的防火性能以及光源扩散性能,由此,便可根据具体需要创造出柔和的空间环境,并营造出立体化的效果,在充分体现建筑装饰设计师创新思维和设计理念的同时,也较好地满足了用户的需求。
(4)建筑装饰中柔性外材料的应用
柔性外装饰材料是当前建筑装饰领域极力推广的新型低碳节能产品,其主骨料大都以天然采砂为主,虽然隶属于非高温烧结装饰材料,但却集经济、低碳和环保等特点与一身,不仅具有超薄、超轻以及环保和无危害等特点,而且还具有良好的真石质感,价值施工简单,故被广泛应用到建筑装饰的各个领域。
结论
本文通过对低碳节能材料的绿色环保、使用周期长等特点进行分析,从天然环保材料以及光触媒环保材料和软膜天花等低碳型建筑装饰材料在建筑装饰中的应用做出了系统探究。研究结果表明,低碳节能建筑材料在建筑装饰中的应用,能够在节约建筑资源和提高环保效率的同时,满足人们对房屋的各类使用需求,对于促进建筑装饰领域中的发展具有重要的作用和意义。
智能混凝土材料在绿色生态节能建筑中的应用 篇9
山东**建设集团建筑节能与新能源利用QC成果小组
一、项目研发背景
随着经济的快速增长和人口的不断增加,生态环境不断恶化,能源紧张状况进一步加剧,因此,统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境的关系,增强可持续发展的能力,已成为世界发展的主要方向。走科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新发展路子,已成为我国全面建设小康社会、建设创新型国家和节约型社会、加快推进社会主义现代化的必然选择。
长期以来,我国建筑一直沿袭着传统的“秦砖汉瓦”,既浪费能源,又破坏耕地,我国大部分地区属于建筑热工设计分区的寒冷地区或严寒地区,冬季寒冷、夏季酷热现象十分明显,尤其是在当前我国能源比较缺乏、建筑节能技术相对落后的情况下,建筑节能问题显得尤为突出。目前,我国在建筑上消耗的能源已经占到社会能源消耗总量的近28%,而且每年还在以1%以上的速度增长,如此发展下去.到2020年,林立的高楼将可能占据中国能源消耗的40%。2008年我国启动的10大重点节能工程中预计节省的2.2亿吨能量中,建筑节能占1亿吨,约占45%。自20世纪90年代以来,国家从节约土地、节省能源和人类可持续发展的高度,将建筑节能作为建筑业的发展方向,先后颁布实施了《节约能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑节能管理规定》(建设部令第143号)、《山东省新型墙体材料发展应用与建筑节能管理规定》(省政府令第181号)等,强制推行建筑节能,鼓励太阳能综合利用,随着能源紧张状况的加剧,太阳能等新型能源的开发应用必将成为建筑行业发展的一大趋势。
国内现有空调主要包括传统空调和近年来应用的普通热泵空调。传统空调耗电量大,无任何节能效果,且空调压缩机释放出的氟破坏臭氧层,引发温室效应;普通水源热泵空调完全依赖地下水温,使用电能为传统空调的60%左右,节能效果并不理想。国外相关技术产品造价高,不适合当前在我国进行普及应用。且国内外同类产品功能单一,没有形成建筑节能综合技术。随着社会发展进步和生活水平提高,人们对室内空气品质(IAQ)有了更深刻的认识,室内空气的好坏直接影响到人们的健康,原来使用的空调技术已经不能满足人们的要求,对环境的需求意识已经不是简单的冷热意识,而是趋向于健康化、卫生化的需求。因此采用更先进的空气调节方法提高空气品质满足人们的要求,成了当前空调行业发展的热点和重点之一。
山东**建设集团(以下简称**集团)自1970年成立以来,一直致力建筑节能与新能源利用研究应用工作,在国内外研究工作的基础上,充分考虑我国国情,不断进行技术研发和集成创新,不但成功研制了主动式渗透型太阳能空气集热器,提高了空气集热器的热效率,改善了太阳房的室内热舒适度和空气品质,将被动式太阳能空气采暖建筑技术进行模块化设计,实现了太阳能采暖的关键部件——太阳能空气集热器的优化设计和工业化生产,现场装配式安装,保证了集热单元的效率、精度和质量,解决了传统太阳房设计精度低、施工繁琐、质量较差的问题,同时还将太阳能技术与热泵空调有机结合,在建筑节能中综合利用,研究实施“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用项目”,真正实现了夏季采暖、冬季制冷的需要。通过在一些示范工程中进行实践,造价低,运行效果好,且汇集了企业自主研发的一系列建筑节能技术产品,整体安装,便于维护,是建筑节能的最佳选择。积累了大量运行数据,取得了宝贵的实践经验,为今后节能建筑一体化的研究和大面积推广应用打下了良好的技术基础。
二、项目基本情况介绍
(一)项目的技术路线、工艺
1、项目的基本原理
该项目主要包括三大技术产品系统:分别为太阳能辅助采暖与生活热水工程、热泵空调技术、建筑节能新技术新产品的应用。其基本原理如下:
(1)采用太阳能工程采暖技术。“太阳能采暖与生活热水供应系统”主要由集热器、蓄热水箱、辅助热源和自动化控制系统组成。太阳能屋面集热器收集热量,以热媒水的形式储存在蓄热水箱中,遇阴雨等特别天气时采用蒸汽或电辅助自控加热,根据业主需要由循环泵和输配系统自控供给小区业主常年生活热水和冬季室内地板辐射采暖,完全达到设计冬季室内采暖要求,实现全部自动化控制和分户计量交费的要求。
(2)热泵空调技术。热泵是一种通过利用地下浅层地热资源(包括地下水、土壤或地表水等),实现供热和制冷的高效节能空调系统,该系统主要包括:室外地能换热系统、热泵机组和室内采暖空调终端系统。三个系统之间靠换热介质进行热量传递。在冬季,利用制冷剂蒸发吸收封闭环流中水的热量,把地能中的热量提取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,利用制冷剂蒸发将空调空间中的热量取出,放热给封闭环流中的水,由于热泵介质温度低,所以可以高效地带走热量。通常,热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量,节能效果非常明显。
(3)建筑节能新材料、新技术。主要包括利用干粉砂浆、轻质防水墙板、外墙外保温等产品技术,将建筑节能化与智能化有机融合。
该项目是将建筑节能与新能源利用紧密结合,针对传统建筑中热效率低、造价高等突出问题和能源消费状况,进行技术研发和集成创新,研发出太阳能辅助热泵空调技术系统,解决寒冷地区建筑冬季采暖、夏季制冷问题,简化了施工工艺,降低了造价和运行成本,具有广阔的推广前景和应用价值。
2、工艺、技术路线
该技术将被动式模块化太阳能集热系统与热泵空系统相组合。进行能源转换的供暖、制冷空调系统,热泵系统(主要包括水源热泵、污水源热泵、地源热泵等)由于热源温度相对恒定,因此效率不会受到室外气温的影响,从而保持较高的COP值。太阳能与热泵有机结合,组成复合能源系统,可以充分利用太阳能提高冬季热源温度,提升太阳能能级品味实现供热的目的。冬季运行时,太阳能集热器一方面用来制备生活热水;一方面作为热泵供热空调的辅助热源,减少压缩机和换热器的负担,提高制热运行效率。夏季运行时,使用热泵系统制冷,太阳能集热器全部用来制备生活热水。
项目技术原理示意图:
图1:污水源热泵空调技术示意图
图2:热泵空调技术示意图
图3:太阳能采暖与生活热水工程示意图
3、主要技术关键技术
将太阳能利用、热泵空调技术与节能建筑有机整合,不仅改善了建筑功能和环境,而且代表和体现了绿色建筑的内涵;在寒冷地区实现了冬季采暖、夏季制冷,实现一机两用;节约能源,与传统空调和普通热泵空调相比,充分利用太阳光热及电能,减少传统能源的使用,大大降低能源消耗。
该技术系统主要包括三个方面:一是太阳能技术的应用,包括太阳能热水、太阳能采暖、太阳能辅助冷热源;二是热泵空调技术的应用,利用热泵原理,消耗少量的电能,将浅层土壤、水源等低位能源提升为高位能源,实现冬季采暖、夏季制冷;三是建筑节能新技术、新产品的综合应用,包括干粉砂浆、轻质防水墙板、外墙外保温等技术产品,有机融合到建筑中,充分将建筑节能与新能源利用结合起来,最大限度地减少建筑能耗。
三、项目技术的主要用途与性能
在建筑中使用太阳能、热泵空调等可再生能源是建筑节能的重要途径之一。我国太阳能的利用主要是生活热水方面,近年来,部分科研院所也对太阳能采暖进行了理论研究,并在一些项目中进行了实践。但目前,还没有形成一套完善的技术体系,太阳能采暖工程的应用主要集中在低成本的农村建筑中,城镇建筑应用较少,使用的技术种类也较为陈旧,普遍存在着集热效率低、设计施工精确度低、可靠性和与建筑结合程度有待提高等突出问题,造成了目前太阳能采暖建筑 冬季的热舒适性较差。同时,功能相对单一,不能实现夏季制冷,其局限性阻碍了大规模的推广实施。随着我国经济社会的持续发展,人民群众生活水平的不断提高,原有的单一性太阳能采暖已越来越难以满足人们对室内热环境的要求。另外,寒冷地区采暖集中供热能耗巨大,随着能源价格不断上涨,供热收费越来越高,在这种情况下,人们迫切需要一种节能环保、运行费用低廉的空调技术。
由**集团研究实施的“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用项目”,真正将建筑节能与新能源利用有机结合,将太阳能利用、热泵空调技术和节能建筑新技术三者有机结合,充分应用在节能建筑中,不但充分利用地下水温、污水水温或土壤温度,在冬季可以辅助太阳能进行升温,使用电能仅为传统空调的40%左右,解决了单项产品在供暖、制冷中的不足和技术问题。以太阳能作为辅助冷热源,以热泵空调机组实现冬季供暖、夏季制冷,同时充分应用建筑节能新技术、新产品,大大提高了建筑节能率,减少建筑能耗,为全社会的节能减排起到很好的带动作用。
太阳能采暖工程的技术创新点主要有:一是太阳能负担了大约60%的热负荷,结合分户热计量,使建筑的实际能耗进一步降低。经运行记录统计,在采暖季中,蒸汽辅助热源的耗气(电)量仅为常规建筑的1/3左右。二是经过示范项目经验,自动化控制程度高,具备绿色环保、设备投资降低、维护费用和运行费用降低等优点,此技术完全可靠,使用寿命达到15年以上。三是太阳能地面辐射供暖具备舒适卫生,改善家居环境,提高居住层次;没有散热器片及支管,增加了2%—3%的使用面积,便于室内装修和家具布置;各房间可按照住房所需独立调节;地板供暖为供回水双管系统,在每户的分水器前安装热量表,可实现按户单独计量收费;供暖期内,运行费用低于传统的暖气片供暖方式,而且室内温度基本恒温,无忽冷忽热现象。
热泵空调技术创新点主要是:该技术属可再生能源利用技术。一般包括地表水、地下水及工业和生活产生废水,其来源相对稳定,不受时间和季节的影响,水量也基本恒定,只要温度合适,将是空调良好的冷热源。该技术采用自动运行系统。热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,使用寿命长可达到15年以上。
项目主要技术指标
1、建筑节能率不低于65%;
2、可再生能源贡献率不低于15%;
3、能源和资源消耗降低不低于10%;
4、采暖制冷费用降低不少于40%;
5、相同建筑面积的建筑使用面积增长15%左右;
6、工程造价增加不高于5%,若按使用面积计算,工程造价降低5-10%,施工周期缩短40%左右,节省投资5%以上,建筑物自重减轻40%左右。
社会效益分析
此项目建设符合国家产业政策发展方向,符合国家科技部、建设部的重点产业区域规划;将加快实现由传统建筑向现代节能建筑的转变,推动建筑行业技术进步。同时对推进城乡、人与自然和谐发展,实现建筑行业的可持续发展具有显著作用。此项目实施后,将实社会效益、经济效益和生态效益的良性循环。
1、本项目实施完全顺应党和国家政策的号召,是国民经济和社会发展的重要基础设施,是经济社会可持续发展的有力保障。
随着经济的快速增长和人口的不断增加,生态环境不断恶化,能源紧张状况进一步加剧,因此,统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境的关系,增强可持续发展的能力,已成为世界发展的主要方向。走科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新发展路子,已成为我国全面建设小康社会、建设创新型国家和节约型社会、加快推进社会主义现代化的必然选择。自20世纪90年代以来,国家从节约土地、节省能源和人类可持续发展的高度,将建筑节能作为建 筑业的发展方向,先后颁布实施了《节约能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑节能管理规定》(建设部令第143号)、《山东省新型墙体材料发展应用与建筑节能管理规定》(省政府令第181号)等,强制推行建筑节能,鼓励太阳能综合利用,随着能源紧张状况的加剧,太阳能等新型能源的开发应用必将成为建筑行业发展的一大趋势。
2、此项目属于建筑工程与新能源利用有机结合的技术,是国民经济的基础设施和基础产业,对水土资源优化与分配、区域经济社会协调与平衡,以及对周围生态环境和区域经济社会发展都会产生相当大的影响。
此项目科技创新成果若应用于工程实践中,可保证施工的质量与安全,保护施工环境。大幅度的降低工程造价,缩短工期。
太阳能辅助热泵空调使用电能,电能本身为一种清洁的能源,而且设计良好的太阳能辅助热泵的电力消耗,与传统空调和普通热泵空调相比,大大降低了能源消耗。水源热泵技术采用的制冷剂,可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质。运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
该项目实施后可实现建筑节能率不低于65%;可再生能源贡献率不低于15%,能源和资源消耗降低不低于10%,采暖制冷费用降低不少于40%;相同建筑面积的建筑使用面积增长15%左右;工程造价增加不高于5%,若按使用面积计算,工程造价降低5-10%,施工周期缩短40%左右,节省投资5%以上,建筑物自重减轻40%左右,将为我国的经济增长和节能减排做出重要的贡献。
3、通过攻克技术难关,提高技术水平和管理水平,将大大提高企业的研发能力和综合竞争力,推动企业快速、协调、持续发展。
“太阳能辅助热泵空调技术在节能建筑中的应用”项目的实施,从设计研发、产品生产、施工安装到售后服务等环节,一方面可以扩大当地周边地区的就业,吸收大量劳动力;另一方面可以推动建筑节能技术的进步与发展。
4、推动建筑行业技术进步。加快实现由传统建筑向现代建筑的转变,实现建筑行业的可持续发展。
此项目将众多技术成果写进规范标准,将推动行业技术的发展。科技项目成果直接应用于工程建设,形成施工建设单位科技工作的鲜明特色。促进我国建筑建设的迅猛发展,推动行业技术进步。
5、良好的生态效益,推进城乡、人与自然和谐发展
该项目将太阳能利用、热泵空调技术与节能建筑有机整合,不仅改善了建筑功能和环境,而且代表和体现了“绿色建筑”的内涵。降低粉尘、有害气体、温室气体排放,减少空气污染,减少温室效应,环境效益明显。节能降耗,保护了人类自身生存环境,通过节约能源与有限的自然资源,为国民经济的持续稳定发展作出了巨大贡献。既发挥其应有的作用,又可构成和谐环境要素,提高城市品位。
四、项目技术现有工作基础与优势
(一)项目承担单位在实施本项目中的优势
1、技术优势
山东**建设集团,作为一家综合技术力量雄厚,研发队伍充足的综合性企业集团,集研发设计、开发施工、设备生产安装、售后服务一条龙,同时还与山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心、山东建筑大学等科研高校开展长期合作,互通有无,积极交流,有着最前沿的技术信息支撑。到目前为止,已承担国家科技项目4项,省部级科技成果6项(其中获得山东省科技进步奖一、二、三等奖各一次),国家专利技术26项,其中发明专利5项,形成了拥有自主知识产权的科技创新型企业。
2、市场优势
公司实施的“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用”项目具备从研发、到产品生产、到设计施工、到售后服务,实现一条龙服务,同时拥有独立的知识产权及多项发明专利,再加上公司实施的多项示范工程项目,有丰富的实践经验,很强的市场优势。
4、管理优势
**集团公司联合山东华德节能科技有限公司、山东华新节能服务有限公司、山东华明建设科技有限公司、潍坊华房地产开发有限公司等企业,研究先进而适用的建筑节能新技术、新工艺、新材料,运用科学的管理方法,研究生产出具有高科技含量,并在质量、价格等方面有市场竞争能力的产品,以期提高人们的居住水平,实现建筑节能降耗,获得满意的经济效益和社会效益。公司成立以来,始终坚持科技创新,为了研究开发节能建筑新技术,积极与山东建筑大学等高等院校开展广泛技术交流与合作,并成立了专门的研究机构——山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心,在建筑节能技术产品的研究推广领域不断加大投入,不断地开发新产品,保证了产品的不断升级和技术更新。公司以墙材革新、建筑节能、可再生能源利用等为创新点,以建筑工业化和住宅产业化为方向,不断加大科技投入,努力提高自主创新能力,建成了国家重点高新技术企业和省级工程技术研究中心,逐步建立起较为完善的企业科技创新体系。新型墙体材料、建筑节能、太阳能综合利用的研究开发和推广应用工作走在全国前列。实现太阳能与节能建筑有机结合、利用可再生能源智能化采暖供热的“太阳能智能化采暖与节能建筑一体化技术”,被列入国家科技攻关计划。实现建筑构件工厂化生产、现场装配、节能省地的“工厂化施工节能建筑新技术”,被列入国家级星火计划项目。实现墙材革新与建筑节能、替代实心粘土砖的“水泥轻质保温防水墙板”,被列入国家火炬计划重点项目、科技成果重点推广计划项目。实现工业废渣回收利用、质轻壁薄、调节空气湿度的“粉煤灰高强石膏内墙板”,被列入山东省火炬计划项目。实现全板式组合建造低层节能住宅、适用于新农村建设的“节能住宅预制墙板结构体系”,被授予山东省建筑技术创新奖。企业因此被授予“中国专利山东明星企业”、“山东省建设科技单位”、“山东省墙改与建筑节能先进单位”等称号,荣获省科学技术奖5项。采用太阳能能辅助水源热泵空调系统的“太阳能辅助水源热泵空调与节能建筑一体化技术”通过山东省工程建设标准节能65%的验收,填补省内同类技术的空白。实现多种可再生能源综合高效利用、可广泛适用于我国北方地区居民住宅的“寒冷地区太阳能采暖技术应用研究”,被授予山东省科学技术进步奖一等奖。
5、组织协调保障
为保证本课题的顺利建设与实施,完成规定任务,实施预期的经济、技术、社会、环境效益,我单位成立了“太阳能辅助热泵空调综合技术在节能建筑中的应用”项目科技攻关领导小组,并对具体工作进行了量化分工。
该项目主要设3个工作小组,具体分工如下:
一是科技开发组。主要负责项目的研究、开发和核心技术的完善,承担员工的技术培训等工作。
二是项目实施组。对项目设施整体性能进行测试,并进行实施安装、项目产品的生产、安全保障等工作。
三是示范工程建设组。全面负责示范工程的规划、建设等工作。
加强组织领导,确保项目的顺利实施。为了保证项目能够顺利完成,公司成立了由总经理亲自负责的“项目工作领导小组”,并针对该项目技术性的特点,分别制定了“技术培训”、“标准制定”、“项目建设”、“外协调度”、“财务统计”等环节,指派专人负责,形成各项工作有人抓,具体工作有人干的工作局面。
在具体工作中,要求做到三个到位:一是组织协调到位。要制定工作计划,明确目标和任务,及时协调调度,分段安排进行,同时,组织干部员工进行相关技术的培训,学习相关标准,确保培训率达到100%;二是示范项目建设到位。公司制定了详细的实施计划,并抽调专门的技术力量,严格督促,现场指挥,保证项目按计划顺利进行;三是保障措施到位,为保证工作的顺利进行,做到了人、财、物配备合理,按需调度。加强标准化建设,健全标准体系,促进工作的顺利开展.为保证项目质量,公司组织了技术力量,总结了工作取得的经验,分别制定了相关施工标准等详细可行的企业规范,使生产技术工艺更加成熟。同时,严格按照ISO9001:2000国际质量体系的要求,从各个环节、各个方面控制产品生产和工程建设。同时,严格执行ISO9001:2000国际质量体系认证,加强了生产、技术、质量检查等方面人员的培训和其他各个环节的工作。
加大研究开发力度,扩大产品生产规模,全力配合示范工程的建设。公司在科技创新方面,一直遵循“科技领先,管理为本”的管理方针,不断建立健全相关管理体系。成立由单位负责人为首、技术负责人具体实施的管理班子,根据课题研究情况制定出管理措施和必要的激励机制,使技术研究人员拥有良好的研究条件和自主权。
(二)项目技术应用情况
**集团与山东建筑大学、山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心共同研究开发的太阳能采暖与供应热水的方法及装置,已经获得了国家发明专利,并在建筑面积为7800平方米的**办公小区住宅楼中应用示范成功,系统主要通过太阳能集热器生产热水,保温储存后用于低温地板辐射采暖系统,经自动控制系统来控制热水循环的温度、流量,完全实现了太阳能热水地板采暖的全自动运行;利用辅助加热(城市热力管网、热泵、生物燃料等热能),保证缺额热量的补充,达到在冬季为住户供暖;一年四季全天候为住户提供生活与洗浴用热水,大大提高了建筑的居住舒适性和设备利用率,与传统的集中供暖相比,经济和社会效益显著。该系统在山东诸城、东营、滨州等地已经进行了推广应用,取得了良好的效果。
**集团公司自行研究设计、安装的山东**大厦冷暖空调工程,为水源(污水源)热泵中央空调系统,其空调面积为10559平方米,保证了整座建筑的冬天采暖和夏季制冷需要。为了满足办公个性化要求,增加系统灵活性,该工程的设计采用分散式水源热泵系统,使系统具有“人来则开、人走则关”的灵活性,最大限度降低了运行成本,与传统空调及采暖系统相比,全年可节省运行费用约14万余元。水源热泵系统无冷却塔,无噪音,无空气污染,无水量损失,以城市污水为冷热源的水源热泵,变废为宝,使用低品位的污水中热能加辅助电力,系统COP达到4以上,降低了一次能源使用,提高了能源使用价值。
土壤热泵空调系统是以大地土壤为冷、热源,通过热交换对室内进行空气调节。该系统利用了地球表面浅层的地热资源,冬季通过热泵将水中的低品位热能转换为高品位热能,对建筑室内供暖;夏季通过热泵将室内的热量转移到地下,对是室内进行降温。公司根据实际情况,创新性地研发出太阳能辅助土壤源热泵空调技术系统,并成功运用到实际工程项目中——诸城市和平街平安大厦沿街房。该项目共二层,建筑主要功能为咖啡、零点餐厅、休闲,建筑面积约3700平方米,在建筑东侧垂直挖取土壤水平设PE换热管为建筑提供冷热源。建筑为全面节能设计,节能设计施工标准达到65%。土壤换热系统:通过换热器换取土壤中的冷热量为空调提供冷热源。室内空调系统:室内末端采用风机盘管机组,安装与吊顶内不占用房间有效空间,实现各个房间单独控制,室内设置三速开关,可人为自动设置送风速度。自动控制系统:机组内设有多项控制设备,将供回水、送风温度以及机组故障全部显示于室内控制面板上,直观、可靠。末端盘管机组可以根据需求人为控制其送风速度,方便、可靠、人文化。
示范项目主要有:诸城**办公区住宅楼太阳能采暖与生活热水供应系统被列为国家级示范工程项目;
寿光市田柳镇太阳能地板采暖与生活热水工程被列为当地节能示范项目; 诸城**大厦污水源热泵空调系统被评为山东省建设技术创新一等奖;
诸城华东东华苑太阳能辅助热泵空调技术被列为山东省绿色建筑示范项目; 诸城建设大厦水源热泵空调系统被评为可再生能源利用示范项目。诸城平安大厦沿街房土壤源热泵空调系统; 诸城繁荣路新华鲁抗大药房水源热泵空调系统;
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