对建筑节能主导产品现状的研究

时间:2022-06-29 01:43:55

【前言】对建筑节能主导产品现状的研究由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。Key words: energy-saving building; present situation; problems; development 中图分类号:TU5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 一、 绪论 1.发展建筑节能材料的重要性 1973年能源危机以后,发达国家意识到建筑必须实行强制性节能,德国、美国、英国、法...

对建筑节能主导产品现状的研究

摘要:所谓建筑节能材料,就是指在满足居住舒适性要求的前提下,在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备,达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率的目的。

本文主要分为四大部分,首先主要从发展建筑节能材料的重要性和研究建筑节能主导产品的必要性两方面入手;接下来对建筑节能材料、产品、技术的现状和存在的问题分别进行分析和阐述;进而对建筑节能主导产品进行评价,这其中包括对建筑节能产品评价对象的确定、评价指标体系的确定、评价方法的确定、建筑节能产品的评价并以此得出建筑节能主导产品的评价结果;最后得出结论及对建筑节能材料市场的展望。

关键词:建筑节能;现状;存在问题;发展

Abstract: The so-called energy-saving building materials, refers to meet the living comfort requirements of the premise, the use of new wall materials, insulation and high energy efficiency ratio of heating and air conditioning equipment in buildings, to save energy, reduce energy consumption, improve energy efficiency purposes.

This paper is divided into four parts, the first mainly from the aspects of the necessity of the importance of energy-saving building materials development and research of building energy saving products two; next to the building energy-saving materials, products, technology status and the existing problems were analyzed and discussed; and to the construction of energy-saving products evaluation, which includes the building energy-saving products evaluation to identify the object, evaluation index system, evaluation method, to determine the construction of energy-efficient products and concludes the evaluation of building energy-saving products evaluation results; finally draws the conclusion and Prospect of this on the energy-saving building materials market.

Key words: energy-saving building; present situation; problems; development

中图分类号:TU5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、 绪论

1.发展建筑节能材料的重要性

1973年能源危机以后,发达国家意识到建筑必须实行强制性节能,德国、美国、英国、法国等发达国家制订了强制性的建筑节能标准,以法律的强制力促使所有建筑拥有者、业主、建筑商全面实行节能标准。

然而,我国却忽视了这一方面的问题。时至今日,我国建筑节能水平已远远落后于发达国家,绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多,外墙的传热系数是发达国家的3.5~4.5倍,外窗为2~3倍,屋面为3~6倍,门窗的空气渗透为3~6倍。现在,欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到8.57kg/m2标准煤,而我国达到节能50%建筑的采暖耗能也要达到12.5kg/m2,约为欧洲国家的1.5倍。与北京气候条件大体接近的德国,1984年以前建筑采暖能耗标准和北京目前水平差不多,每平方米每年消耗24.6kg~30.8kg标准煤,但到了2001年,德国却降低至每平方米3.7kg~8.6kg标准煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而北京却是22.45kg/m2标准煤。

当前,集中供暖区的扩大、空调的普及、农村能源商品化、住宅面积的扩大带来能耗的大幅度增加。以北京为例,2002年夏季高峰用电达到4500万千瓦,相当于2.5个三峡满负荷的发电量,2010年相当于5个三峡发电量。2009年8月8日北京的用电高峰达到1081万千瓦,而7月25日只有782万千瓦,这意味着天气变化所增加的空调用电达到北京用电总量的1/4以上,也意味着在夏季空调耗能占北京市总能耗的1/2以上。如果北京市房屋围护结构达到节能50%的标准,高峰时的空调耗能就可以减少一半。

随着欧陆风的盛行,“能源杀手式”的建筑越来越多。大面积采用玻璃幕墙的建筑大量增加。玻璃幕墙建筑冬天冷、夏天热,必须借助于空调调节室温。这类建筑的空调能耗比一般建筑要高出3倍。据清华大学的调查,我国大型公共建筑的耗能是民用建筑的10至20倍,而日本是5至7倍,最高的水平是3倍左右。我国许多大型公共建筑包括政府办公大楼、商业大厦的高耗能结构对全社会节能起了反面的引导作用。

建筑耗能占全社会能耗的比重每年增加一个百分点。从1995年的11%提高到2005年的27%左右。据欧盟统计,进入后工业化社会后,现在的欧洲国家(我国大约2030年以后)建筑占全社会能耗的比重达到50%,占全部的耕地覆盖的48%,占全部温室气体排放的50%,占总污染排放的48%以上,占整个水资源消耗的42%,可见建筑的“四节”潜力巨大。

建筑节能承担着我国全部节能任务的41%,即节约1.1亿吨标准煤,如果建筑节能工作做得不好,到2020年,我国的建筑能耗将达11亿吨标准煤。如果我们认真执行50%的节能标准,局部地方执行65%的节能标准,到2020年,我们可以把能耗控制在7.54亿吨标准煤,能节约3.5亿吨标准煤,这相当于英国或者是法国的全年能耗。因此,走资源节约型、环境友好型的道路对中国经济的可持续发展具有重要意义。

2.研究建筑节能主导产品的必要性

主导产品的产生方式有自然发展和主动创造两种。前者是在长期的社会实践中自发形成。如几千年的实践在我国形成了以秦砖汉瓦为主导的墙体材料体系;在西方国家,则形成了以石材为主的墙体材料体系。后者是人们为了特定目的有意识地选择和寻找,这是在社会经济发展到一定阶段的必然结果。本报告所要做的选择属此种途径。

研究建筑节能主导产品是优化资源配置的需要。目前,我国以发展轻质、高强的新型节能建筑材料为重点;坚持以节能、节土、利废和改善建筑功能为目标的发展方针;坚持因地制宜、突出重点的原则。各地应结合自身自然环境和经济条件,利用地方资源,发展本地的新型墙体材料主导产品,本着优化资源配置,充分利用当地资源、发展节能、利废、环保的新型建筑材料、最大限度地减少对土地的破坏和占用的原则,选择适应当地建筑体系和建筑风格的性能优异的建筑材料品种作为主导产品,以适应建筑发展的需要。

研究新型建筑材料主导产品也是产业发展的需要。首先,推行建筑节能必然要涉及建筑材料,必然要涉及节能建筑材料主导产品的选择,以适应荆州市建筑体系和资源配置。其次,随着人们生活水平的不断提高,对舒适、环保、节能和价格相宜住宅的需求,客观上要求建筑适应本地气候、经济条件等状况,这也要求对建筑材料作出有指导意义的主导产品的选择,以避免造成不必要的浪费。在当前科学技术发展迅猛和大力推广节能产品的时代背景下,选择适合地区特点的新型建筑材料主导产品作为其支柱产业的重要组成部分,对可持续发展具有重要的意义。

研究建筑节能主导产品规范建材市场的需要。一是生产市场的规范。二是施工使用的规范。

3.本课题研究的意义

我国目前正处于工业化和城镇化快速发展阶段,工业的增长、城镇化进程的加快、居民消费结构的升级,使得我们对能源、经济资源的需求更为迫切。当前我国建筑能耗占全社会商品能耗的比例已由1978年的10%上升为目前的30%,而单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍。呼吁建筑节能,很重要的一点就在于立足我国实情,学习借鉴国外成熟的先进经验,通过推进建筑节能标准化来提升我国建筑节能技术水平与管理水平,实现可持续发展。

4.本课题研究目标及主要内容

本文主要分为四大部分,首先主要从发展建筑节能材料的重要性和研究建筑节能主导产品的必要性两方面入手;接下来对建筑节能材料、产品、技术的现状进行分析,其中包括生产现状、使用现状和存在的问题分别进行分析和阐述;进而对建筑节能主导产品进行评价,并以此得出建筑节能主导产品的评价结果,最后提供了相关的计算数据加以佐证。

二、 建筑节能材料、产品、技术的现状

——以墙体材料为例来分析

1.生产现状

墙体是建筑物的重要组成部分,占建筑物重量的二分之一,用工量及造价的三分之一左右,起着承重、围护和分隔的作用。墙体材料的选用直接影响到建筑物的自重、成本、建筑能耗及施工效率等。长期以来,我国墙体材料一直以实心粘土砖为主,由于粘土砖毁地取土、高能耗以及严重污染环境,我国提出了一系列限制粘土砖的使用,鼓励新型墙体材料发展的政策。经过十几年的发展,墙材革新取得了很大成就,新型墙体材料已形成砖、砌块、板材三大类、数十种的大产品体系。

2004年,实心粘土砖退出荆州城区市场,2007年后,多孔粘土砖也逐步退出荆州城区市场。自此,荆州市城区新型墙体材料开始大量出现,结束了荆州延续两千多年的秦砖汉瓦时代。

2.使用现状

(1)粘土砖(包含实心粘土砖和多孔粘土砖)2007年后已退出荆州市场。

(2)引领发展趋势的框架结构已经在荆州建筑市场上取得绝对优势地位,砌体结构逐年萎缩。这一结果导致墙体材料结构必将发生很大变化。比较生产能力和建筑市场容量的变化可知,蒸压砖已经面临严重的市场危机,建议生产厂家调整产业结构或销售渠道。

(3)尽管框架结构的建筑工程越来越多,但荆州城区加气混凝土砌块产能过剩的现象在未来5年内可能难以改变。

3.存在的问题

墙体材料的不合理使用。

目前,荆州市各厂家生产的蒸压砖产品强度级别以MU10为主,应受到以上使用限制,但目前的使用情况并非如此,部分工程并未按规范执行。这与施工企业对该产品认识不足有关。

加气混凝土砌块也存在相应的问题。众所周知,加气混凝土砌块具有明显收缩,其原因与加气混凝土砌块中含有大量水分有关。一方面,生产企业不按要求发货,部分砌块出釜后直接运往工地,另一方面,生产企业和工地现场砌块的堆放未进行防雨处理,导致加气混凝土砌块含水率较高。加气混凝土存在实际干密度偏大、强度偏低的现象。部分建筑出现墙体开裂。

4.本章小结

本章通过墙体材料的使用现状及存在问题进行分析,可以得出以下结论:

我国的建筑节能工作在20世纪末才开始启动,目前我国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2~3倍,世界各国特别是欧美发达国家对节能技术给予了充分的研究。近30年来,各国在推广建筑节能法规、建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多工作,取得了可观的经济效益。通过研究发达国家的建筑节能标准体系,给于我国的建筑节能工作以很多有益启示。

(1)研究促进建筑节能的政策杠杆

(2)逐步完善建筑节能的标准体系

(3)不断提升建筑节能的综合实力

三、 建筑节能主导产品的评价

——以墙体材料为例进行分析

1.墙体材料

根据荆州的实际情况,确定蒸压砖(蒸压灰砂砖、粉煤灰砖)、蒸压多孔砖、混凝土实心砖、混凝土多孔砖、加气混凝土砌块(粉煤灰加气和砂加气)、普通混凝土小型空心砌块和轻集料混凝土小型空心砌块为研究对象。对框架结构自保温墙体材料和砌体结构墙体材料赋予不同的权重值分别进行主导产品的评价。

(1)政策指标评价

(2)技术指标评价

技术性指标包含物理指标、力学指标、耐久性指标。软化系数是一种综合指标,与水有关的性质,也与力有关,反映在水的作用下抗压强度的变化情况。

(3)经济指标评价

根据市场调研及模拟设计计算,各材料的经济指标好坏分为四个等级,分别为好、较好、较差、差,得分分别为4、3、2、1。单价、综合造价以及使用面积增大产生的效益均为重要,权重系数为1。

(4)施工指标

根据专家打分,各材料施工指标好坏分为四个等级,分别为好、较好、较差、差,得分分别为4、3、2、1。技术成熟度、施工方便性、施工速度均为重要,权重系数为1。

(5)环境指标

将产品因生产、使用和废弃对环境负荷的影响程度为废弃物的多少,分三个阶段进行考核:生产过程中、使用(施工)过程中以及建筑物拆除后废弃。根据市场调研,以上三阶段对环境负荷的影响分为四个等级:好、较好、较差、差,得分分别为4、3、2、1。三阶段废弃量均为重要,权重系数为1。

(6)资源指标

根据专家调研,将产品资源消耗以及固体废物利用率高低分为四个等级:好、较好、较差、低,得分分别为4、3、2、1。产品资源消耗以及固体废物利用率均为重要,权重系数为1。

(7)能耗指标

根据调研,将单位产品的能耗高低分为四个等级:好、较好、较差、差,得分分别为4、3、2、1。单位产品的能耗为重要,权重系数为1。

(8)节能指标

将导热系数分为四个等级:高、较高、较低、低,得分分别为4、3、2、1。产品的导热系数为重要,权重系数为1。

(9)认同指标

除蒸压多孔砖外,其他产品已在荆州建筑市场上使用多年,施工单位对各种产品的认知程度不一样,尽管如此,都有自己的看法、评价和喜好,以市场认同度来评价用户的主观看法和接受程度。对于未使用的本地新产品,视为认同。通过调查,将评价结果分为好、较好、较差和差,得分分别为4、3、2、1。

(10)墙体材料主导产品的评价

对自保温墙体材料而言,各评价指标的权重系数确定为:节能指标、经济指标为强烈重要,权重系数为3,技术指标、资源指标、能耗指标为非常重要,权重系数为2,政策指标、施工指标、环保指标以及认同指标为重要,权重系数为1。干容重对自保温墙体材料是十分重要的指标,尽管在技术指标和建筑综合成本中有所体现,但没有充分体现其重要性,单列为⑩,为强烈重要,权重系数为3。

自保温墙体材料的总分值按下述公式计算:

Σ1=①+2*②+3*③+④+2*⑤+2*⑥+2*⑦+3*⑧+⑨+3*⑩

对砌体结构中承重墙体材料而言,各评价指标的权重系数确定为:技术指标、节能指标为3,经济指标和施工指标为2,政策指标、环保指标、能耗指标、资源指标以及认同指标为1。对于承重墙体材料而言,力学指标是十分重要的技术指标,综合的技术指标不能得到充分体现,故力学性能指标,单列为⑩,为强烈重要,权重系数为2*3。

承重墙体材料的总分值按下述公式计算:

Σ2=①+3*②+2*③+2*④+⑤+⑥+⑦+3*⑧+⑨+2*3*⑩

(11)墙体材料主导产品的评价结果

自保温墙体材料的主导产品为加气混凝土砌块和蒸压多孔砖,也可以选择轻集料混凝土小型空心砌块。

荆州市粉煤灰主要来源为国电长源沙市原电厂陈灰池,经过几年的消耗,现已难以取出。国电长源沙市电厂搬迁后,其粉煤灰主要提供给周边各大水泥厂和粉磨站,较少用于生产墙体材料。基于此,荆州市的自保温墙体材料以砂加气混凝土砌块为主导产品。

荆州市轻集料混凝土小型空心砌块的生产规模过小,目前还不足以成为荆州市自保温墙体材料的主流产品。

承重墙体材料的主导产品为粉煤灰砖、蒸压多孔砖,也可选用灰砂砖、混凝土实心砖和混凝土多孔砖。

四、 结论与展望

1.结论

(1)自保温墙体的主导产品有砂加气混凝土砌块、蒸压多孔砖,可代替主导产品的有轻集料混凝土小型空心砌块。

(2)承重墙体材料的主导产品有粉煤灰砖和蒸压多孔砖,可代替主导产品的有蒸压灰砂砖、混凝土实心砖和混凝土多孔砖。

(3)外墙外保温系统的主导产品有泡沫玻璃外墙保温材料,可代替主导惨哦的有玻化微珠外墙保温系统。

(4)门窗的主导产品有门窗框材料为PVC塑料和中空玻璃。

(5)平屋顶的主导产品有挤塑聚苯泡沫塑料板,可代替产品为加气混凝土板和水泥基聚苯颗粒。

(6)坡屋顶的主导产品有彩色混凝土瓦。

2. 展望

当前,大力推进建筑节能工作已迫在眉睫,我国政府制定了相关政策和规定,我们要抓住有利契机,把建筑节能工作与推进住宅产业现代化紧密地结合起来,在全面建设小康社会新的历史时期,真正落实科学发展观,以人为本,努力构建和谐社会,着手在节能观念、节能技术和节能政策三个方面做好文章。

(1)全面落实和体现科学发展观

推进建筑节能发展,其要义是在工程建设和产品使用中,树立和坚持科学发展观,统领建筑产业链条,统一各业思想,树立正确的节能观念。

①树立以人为本的观念。

②树立全面节约的观念。

③树立全寿命成本的观念。

(2)不断推进和加快技术创新

开展建筑节能,就是要依靠科技进步,坚持技术创新,迅速提升建筑品质和性能,谋求可持续发展,杜绝和减少浪费。

①减少资源消耗。

②提高材料性能。

③减轻环境污染。

④延长生命周期。

⑤加大回收利用。

(3)建立健全法制标准体系和激励机制

目前我国对建筑节能的监督和管理仍没有摆脱“立法腿长,执法腿短”的窘境,扶持建筑技术创新、鼓励开发资源节约型项目的倾斜政策尚未全面建立。建筑节能工作之所以进展缓慢,与法制体系的乏力和激励政策的缺位不无关系。当前,非常有必要抓紧研究和制定推进建筑节能的产业政策。

①强制性地执行现有的法规和节能标准。

②加快政策支持和技术服务体系的建设。

③加大推进城镇供热体制改革力度,全面实现供热的量化、市场化和货币化。

④建立一整套经济激励制度,唤起全民的节能意识。

参 考 文 献

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