绿色建材在被动式超低能耗建筑中的应用
阅读次数:345 发布时间:2024-09-27 来源: 《建设科技》2024年第4期17-19
所谓被动式超低能耗建筑,指的是适应外界气候环境,采取保温隔热与气密性较好的围护结构,以及先进的新风热回收技术,有效减少建筑供暖和供冷需求,提升可再生能源利用效率,减少能源浪费,打造更为舒适的建筑环境,且可以满足绿色建筑发展需求的建筑项目。绿色建材,主要指的是在材料可以在全生命周期之内,其对外部资源的消耗量较小,同时可减小对周围环境产生的影响,节能效果好、安全性高、使用便捷,并且具备一定可循环性。为保证绿色建材获得高效化利用,本文重点分析被动式超低能耗建筑当中各项绿色建材的应用要点。
1特征与构成分析
1.1被动式超低能耗建筑
此类建筑具有比较好的保温隔热性与气密性,利用新风热回收工艺和各项可再生资源,能够保证建筑的室内环境舒适,显著减少能源损耗。在建筑项目前期,有关人员要全方面考虑该区域的气候环境和湿度条件,结合工程所在区域的真实情况,科学选取所需能源,并不是单纯集中化利用收集到的各项能源。和以往的建筑施工工艺相比较来说,被动式建筑项目当中,可以对既有资源实现高效化的分配与利用,满足我国生态环境发展需求。同时,在实际施工阶段,还需从多个层面来分析,提高建筑工程的居住舒适度。
1.2构成
在被动式超低能耗建筑工程中,主要依赖各个关联产业的全面支持,和以往的建筑项目相比较可以得知,被动式超低能耗建筑项目包含四方面内容,分别是绿色建筑功能性材料、装配式构件、被动式门窗体系和环境调节装置等。在绿色建筑功能性材料之中,包含了高性能的防水性密封材料与保温材料,以及结构保温一体化体系与功能性涂料。装配式构件包含装配式混凝土结构构件和结构保温一体化墙板,以及钢结构构件等。被动式门窗体系包含节能性门窗和遮阳体系,节能性玻璃和节能性门窗型材。环境调节装置和系统,包含空气源热泵和地源热泵,新风净化体系,以及光伏发电体系和太阳能光热体系等。
2绿色建材具体应用
2.1绿色建筑功能性材料
2.1.1防水密封材料
工程内部不同居住单元之间,需紧紧包裹气密层,气密层需保持连续性与完整性,选择质量好、使用寿命比较长的材料,构建安全、可靠的防水体系,此体系具备比较好的密封性能。同时,此体系现在已经成为工程内部的标准化配置。
防水卷材。在屋面和地下室,以及厨房卫生间和墙体等项目当中,均需使用防水卷材,常见的防水卷材为改性沥青防水卷材,应用流程如下:
第一,有效处理基层。在找平层当中,需使用水泥砂浆材料进行抹平处理,然后压光,并且基层还要保持相应强度,表层不能存在浮土和沙粒,若存在砂浆块,则需利用铲刀削平处理。第二,涂刷底胶。将基层的灰尘全部清理干净,对潮气起到一定隔绝作用,提高卷材与基层之间的粘结性能,将涂料涂刷到基层的表面,不能出现露白现象,待干燥4小时之后,才能够进行下道工序的施工。第三,卷材铺设。铺设需要顺长方向,确保卷材的长向和流水方向保持垂直。需先铺设高跨屋面,然后进行下层的铺设,针对排水较为集中的区域,需先铺设卷材,根据标高情况,自低向高按照一定顺序进行铺设施工。第四,防水卷材在铺设结束之后,还要加强成品保护力度,要求工作人员穿软质的胶底鞋,作业现场内部所堆放的各项物料,要做到轻拿轻放,还要使用方木进行铺垫处理。防水卷材铺设期间,如果局部发生破损现象,要马上采用科学措施进行补救,保证防水层的施工质量满足要求。
2.1.2外墙节能
提高建筑外墙的节能水平特别重要,在外墙节能施工环节,主要包含三种保温形式,分别是外墙的外保温、外墙的内保温和外墙的夹心保温,通常来说,外墙的外保温技术应用最多,具体流程如下:
第一,合理选择保温材料。主要采用复合型的保温材料,由此能够降低建筑外墙热量的快速传递,由于外墙保温材料种类比较多,故工作人员还要根据工程所在地区的外部环境特点,选取适宜的外墙保温材料。
第二,科学安装。在工程内部,主要采取双层错缝搭接技术。对基层进行彻底清理后,需及时测量,加强平整度处理,确保基层平整度符合要求,抹完砂浆之后,需粘贴保温材料,对保温板进行均匀的挤压处理,还要利用托线板,检验保温板的垂直度和平整度是否达标。粘贴的保温板需保持上下错缝,粘贴完一块保温板之后,需将挤出砂浆及时清理,保温板之间不能留下较大缝隙,如果产生出较大的间隙,则需要使用一定宽度聚苯板进行填塞处理。通过适当提高保温板实际厚度,能够显著减少建筑实际能耗,但从另外一个角度来分析,伴随保温板厚度的逐渐提升,会降低建筑能耗。
2.1.3建筑功能涂料
在此类工程当中,功能涂料占据关键地位,具备防水与防腐等多项功能,同时能够延长工程的运行寿命。常见的功能涂料主要包含防水涂料、防火涂料和抗菌防霉涂料等,本文以防火涂料施工为例,介绍其具体应用要点:
第一,准备。将需要涂刷防火涂料的区域进行彻底清理,将四周杂物全部清除。同时,还要对其表层进行打毛处理,保持表面无尘。
第二,底漆。均匀涂刷底漆,保持一定厚度,防止发生流膜问题。
第三,中涂。底漆完全干燥之后,方可涂刷中漆,此时可采取旋涂或者刷涂方法,将防火涂料进行均匀的涂刷处理,防止出现空鼓和浮土现象。
第四,罩光漆。在外墙部位需涂刷罩光漆,此漆能够提升建筑项目保温性能,并且具备比较好的防雨效果。
2.2装配式构件
2.2.1混凝土构件
此类构件被大范围应用到装配式建筑项目当中,重点应用在主体结构和内外墙项目中。结合建筑工程有关要求,提前定制生产各种不同尺寸产品,可提高施工的便捷性,并且可以节省大量资源,减少各类建筑垃圾的排放,作业效率较高。
2.2.2保温墙板
此类墙板具有一体化特点,保温性能较好,能够直接在工程现场内部拼装施工,减少建筑墙体保温施工工序,加快墙体保温施工速度,施工质量控制效果较好,能够有效延长建筑项目保温层的使用寿命。此类构件重点包含了钢梁、钢柱和支撑结构等,这些构件的自重比较轻,强度较高,具有比较好的抗震性能,工业化水平较高,能够在工程现场直接装配。同时,在工程施工完毕后,各项材料能够直接加工回收进行二次利用,故绿色节能效果好,能够进行重复利用。
2.3被动式门窗体系
2.3.1节能性门窗
节能性门窗的运用,可进一步提高工程的节能水平,比如,运用节能玻璃与门窗型材,包括五金件等,可起到比较好的透光隔热效果,提升门窗的隔音效果,安装遮阳系统,则能够对建筑室内的热环境进行有效改善,提升建筑的舒适度。
在工程当中,外窗作为室内与室外热量交换的核心部位,若其节能效果较差,则会损耗大量能源,现阶段,工程主要采取三玻两腔外窗体系,在玻璃间层中充满氩气等惰性气体,由此能够减少外窗传热。在建筑外墙位置,特别容易发生热桥现象,此时可利用暖变间隔条,显著降低建筑外墙热桥的发生率。
2.3.2遮阳体系
外遮阳技术,主要指的是在建筑外窗位置,设置能够遮阳的装置,可减少外界太阳光的直接照射。在温度比较高的夏季,通过安装此项装置,可明显减少太阳辐射热量大量进入室内,保持室内温度更加适宜。在温度比较低的冬季,利用遮阳结构体系,能够避免室内的热量快速散失,保证建筑室内更为舒适。在安装外遮阳结构体系的过程当中,需要重点考虑到工程所处位置,若建筑朝南或者朝阳,则可增加遮阳板的宽度,针对朝北向或者其他背阴的方向,可适当减小遮阳板宽度,保证遮阳板能够刚刚覆盖建筑窗口即可。
2.3.3节能性玻璃和节能性门窗型材
通过应用节能性玻璃与节能性门窗型材,可获得比较好的节能效果,减少能源的损耗。
2.4环境调节装置
2.4.1空气源热泵
在空气能热水器当中,可以将空气当中低温热能快速吸收,利用压缩机进行压缩处理后,直接转化成高温热能,加热水温,此种热水器的节能效果较好,运行效率高。同时,此项装置的应用范围较广,一年四季均能够利用,可以实现连续性加热,和传统的太阳能储水式无人值守,集中供应热水还会配置水温喝水位显示。
2.4.2独立新风系统
所谓独立新风,主要指的是以传统新风技术为核心,经过一系列的改进后,最终所获得的一种新型系统,主要包含两种方式,分别是管道式新风系统和无管道新风系统,管道新风系统在实际运行期间,需利用新风机装置与管道配件,室外的空气需要经过新风机处理,然后进入到管道内部,最终进入到建筑室内,因为新风机的外部管道受机体自身的吸力影响较大时,故在实际运行期间,空气仅能自室外进入到室内。在无管道新风系统当中,系统自身运行仅需利用新风机装置即可,空气也是仅可以自室外进入到室内,但是和管道式的新风系统相比较来说,此类系统应用范围更大,单位时间内,系统能够提供更多空气。
2.4.3光伏发电体系
此项技术以“光生伏特效应原则”为核心,在施工环节需利用太阳能电池板组件和逆变器装置,以及控制器装置,在半导体界面,需进行光电的转换,进而产生一定电压与电流信号,各项信号均能够满足电子元器件运行要求。在系统运转期间,将各个太阳能电池进行科学串联,可保证电池组件稳定运行,满足能耗需求,串联组件历经多次的封装处理,能够在建筑内部实现光伏发电目标。为减少浪费,针对没有完全消耗的光能和电能信号,均需设置功率控制器闭环,此项装置能够将剩下的光电信号及时回收并有效处理。
3结语
被动式超低能耗建筑中运用绿色材料,可获得比较好的节能效果,在绿色施工阶段,要求相关人员科学选择施工技术,从保温和外墙安装等方面入手,对传统的施工工艺进行改进。同时,构建独立新风系统,能够让建筑室内的空气快速流通,进一步降低能源损耗,对我国建筑事业的可持续、绿色发展起到良好推动作用。
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