建筑节能论文精选.doc

建筑节能论文精选 关键词：建筑节能论文 摘要：主要分析了EPS保温节能材料的性能基于EPS板性能对其厚度和防火安全性进行讨论指出厚度为40mm的EPS板既能满足建筑节能的要求而且性价比最高自20世纪70年代以来石油危机引起了全世界对能源问题的关注并被视为人类生存的四大难题之一随着经济的发展能源问题逐渐凸显常规能源日益枯竭为此“节能”开始成为应对能源危机的重要对策在全社会总能耗当中建筑能耗所占比例可达到11%30%13是能耗比例非常高的行业20世纪80年代我国着手对建筑节能设计进行研究并且备受国内企业和科研单位关注我国年的建筑耗能（6.6亿t标准煤）大约是1996年建筑耗能（2.6亿t标准煤）的2.5倍随着我国经济不断发展城镇建筑面积也不断增加伴随而来的是建筑能耗的不断增加1996年我国北方地区建筑面积为23.8亿m2年建筑面积突破50亿m2并且还在不断增加而年建筑面积已经达到88.2亿m2（此时采暖耗能所占建筑总能耗的比例已达20%以上）仅仅13年间建筑面积扩大了近3倍3因此建筑节能设计优化已经成为当前我国甚至是全世界重要的课题目前实现建筑节能最重要的手段是建筑保温技术而建筑保温技术最关键的就是保温节能体系的设计、开发、优化以及材料的选用46常用的建筑节能材料包括两类：无机保温材料如岩棉、泡沫陶瓷、泡沫水泥、膨胀珍珠岩等；有机保温材料聚苯乙烯泡沫（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫（XPS）、酚醛泡沫（PF）、硬泡聚氨酯（PU）等7由于无机保温材料的导热系数偏大保温节能效果不理想达不到建筑节能的要求因此有机建筑节能保温材料逐渐被应用于建筑中其中EPS是我国节能建筑应用最多的有机泡沫类材料 1EPS板性能分析 EPS板的原材料是聚苯乙烯树脂加入发泡剂、阻燃剂等添加剂经过加热预发泡在模具中加热而制成具有不同表观密度的闭孔结构的硬质EPS板89EPS板具有显著的节能保温优点：质轻、导热系数低（保温效果好）、抗潮湿、密度低、易加工、价格便宜、施工性较好、隔声效果良好环保和可再循环利用等因此成为目前使用最多的建筑保温材料（1）吸水性EPS特有的内部结构致使其具有较强的抗潮湿能力研究表明：EPS即使被埋在地下饱水层几年其吸水量也不会超过10%；除汽油外绝大多数溶剂对EPS影响不大10因此EPS具有较好的抗老化能力（2）密度EPS材料的密度低具有质量轻的优点这对于建筑保温节能具有重要意义EPS的密度一般为1830kg/m3（表1）其密度大小取决于树脂的膨胀倍数11相比较而言PF泡沫板、PU硬质泡沫的密度更低（3）保温隔热性（导热系数）由于EPS内部空腔结构使得这种材料具有低的导热系数研究表明：EPS的导热系数与含水率存在正相关关系当EPS含水率为1%时导热系数大约增大5%；当含水率为5%时导热系数最大可增大75%12但由于EPS吸水率低具有较好的抗潮湿能力因此EPS仍具有较好的保温隔热性（4）热稳定性EPS板的最高工作温度可达80一般情况下EPS性能比较稳定；但当温度达到150时EPS板开始熔融；若温度持续升高EPS板将会发生分解并产生可燃气体但由于EPS板中添加有阻燃剂因此火焰不会扩散几秒钟之内会自动熄灭13（5）回收性和环保性EPS能够回收再利用具有良好的环保性有多种途径回收利用EPS：(1)通过机械回收EPS重新制成XPS或者将其热熔再生制成新的EPS使用；(2)化学回收利用制成纸箱防水涂料、建筑涂料等14 2建筑节能优化设计 2.1EPS板厚度设计 导热系数K值是指在稳定传热条件下当墙体内外两侧温差为1时单位时间内通过单位面积所传递的热量值15导热系数和材料密切相关保温节能材料的厚度变化对墙体导热系数具有差别不同厚度的保温层EPS对同一个墙体的导热系数K和热惰性指数D值具有一定的影响据孙海萍15研究随着EPS保温材料厚度的增加墙体导热系数K值的下降速率减低见表2和表316从表2和表3可以看出随着保温材料厚度的增加热惰性指数值稳步上升（几乎恒定为0.085）而墙体导热系数值下降速率不断减小当保温材料厚度由45mm增加至50mm时墙体导热系数降幅不到0.05当保温材料EPS厚度达到一定限值之后即使厚度继续增加不仅其表现出的保温效果也不会很明显而且投资额度将会上升根据我国建设部发布的中国建筑技术政策中关于建筑节能应达到65%的要求结合上述分析当EPS保温节能材料厚度为40mm时墙体导热系数为0.635W/(m2K)满足建筑节能的要求并且节省了保温材料过厚造成的不必要投资 2.2EPS板防火设计 建筑节能是当前建筑行业关注的热点课题在节能的同时建筑材料的防火安全性也十分重要在国内外由于建筑保温节能材料防火安全性问题引发的火灾事件并不在少数因此节能与防火安全应该“一手抓”二者并重EPS板的阻燃性为B2级但是综合性能上仍存在一定的安全隐患发生火灾时火焰从建筑窗口涌出直接接触保温系统未直接接触的地方受到热传递最后内部空气发生膨胀17针对火灾发生时的建筑保温系统的这些状态提出关于提高建筑保温材料防火性能的优化设计（1）从EPS板本体角度在制备过程中添加阻燃剂从而提高材料本身的防火安全性EPS所用阻燃剂有如下种类：卤系阻燃剂具有强的阻燃能力种类多样包括：十溴二苯醚、氯化石蜡、四溴邻苯二甲酰亚胺等等目前通过一些学者的研究已经取得较好的效果18；无机阻燃剂阻燃效率不高常常要和其他阻燃剂配合才能达到较好的效果；膨胀阻燃剂包括三类组成物质：酸源、气源和碳源郑宝明等19研究表明膨胀阻燃剂具有较好的阻燃效率；黏土类阻燃剂为最近使用的新型阻燃剂包括：斑脱石、蒙脱石等等层状黏土矿物这些阻燃剂的添加使得EPS具有较强的阻燃能力提高了保温系统的防火安全性能（2）从保温系统的构造体系角度通过对保温节能系统进行优化从而达到提高防火安全的目的具体采取什么措施取决于火灾时保温节能系统的稳固性和减缓或阻碍火灾扩散的能力具体可采用的措施：防火隔离带在墙体外部设置呈条带状的防火构造物起到阻止火焰扩散的作用；挡火梁在窗口设置隔火装置起到将火焰与内部EPS板隔离的效果；采用金属固件固定起到稳固保温层外的保护层作用在EPS板的表层涂抹具有良好阻燃性的材料（图1）比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等RalphMatalon20提出用一种具有特殊性质的材料将其涂抹在EPS上形成隔热甚至到达绝热效果的保护层从而达到阻燃的效果与此同时在EPS板外层涂覆这种特殊性质的材料能阻碍热量和气流发生交换进而达到保温节能的效果有关实验表明：在厚度为120mm的EPS板上涂抹1mm厚的绝热材料后其被破坏的时间由原先的1min延长至5min在EPS板表层形成了隔热炭层21 3结语 当前能源问题日益凸显节能开始成为应对能源危机的重要对策而