太空板在节能建筑领域的发展与应用论文_刘伯群

太空板在节能建筑领域的发展与应用论文_刘伯群

(山东省青岛第五十八中学,山东,青岛,266111)

【摘 要】近年来,太空板产品在建筑领域得到了迅速发展。太空板产品是由钢围框、内置桁架、水泥发泡芯材及上下面层复合而成,通过高效的工业化生产及现场组装,使建筑物超出强制节能65%的要求,同时获得建筑物保温、隔热、隔音、耐久、耐火、抗震等优良的使用性能。独特的产品设计及工艺技术使其成为具有多种优势的节能建筑材料。

【关键词】建筑领域;太空板;节能

1.太空板的建筑材料性能

1.1 结构安全

太空板钢边框与支架以及板与板之间相互焊接,使结构的整体刚度提升,也提高了结构的抗风抗震性能,有利于整个屋面结构体系受力。

1.2 防火安全

太空板作为一种不可燃的无机材料,防火性能好。满足《国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心》耐火极限2小时的要求,超过国家一级防火1.5小时的标准,满足了重要建筑物或大面积工程的防火要求。

1.3 承载能力

太空板设计强度为1kpa,极限使用强度可达5kpa,安全系数达到5,留有很大的安全储备。规范规定,金属板体系屋面荷载为0.3kpa,在太空板广泛使用的工业厂房中,由于使用风机,空调等设备,振动荷载比较大,但太空板使用情况仍然很好。

1.4 隔热、隔音等性能

太空板因其材料多孔的特性,具有隔音吸音的良好性能,同时,太空板的隔热及蓄热性能,可以使建筑物冬暖夏凉。这些特性使得采用太空板的建筑功能质量较使用金属板的建筑要高。

统筹考虑建筑全寿命周期内,节能、节地、节水、节材、保护环境、满足建筑功能之间的关系,太空板在建筑全寿命周期内,能够达到节能、节材、保护环境的要求,并且很好的满足建筑功能。比较其他建筑材料而言,太空板在绿色环保方面和建筑功能性方面,符合国家的法律法规和相关的标准,体现了经济效益,社会效益和环境效益的统一。

2.太空板作为节能建筑材料的特有优势

2.1 节能保温

由导热系数为较低的发泡水泥芯材和框架与复合上下面层形成的保温装配式完整外墙加保温的外围护体系是完全不同的。30cm厚太空板传热系数为0.21-0.25,该指标已经达到了欧美国家的节能要求。如果墙的能耗和燃烧效率参照80年代,每平米建筑能源消耗量为36.4MWh,每年10亿平米住宅竣工计算,每年能为国家节省超过1700万吨标准煤,这就可以使温室气体的排放量大量减少,可见采用高效,节能的外围护材料是建筑节能减排的关键[1]。

2.2 节材

从某种角度上讲,最大的节约措施是使用耐久性能好的材料。太空板虽然是多孔结构,但其同时也是闭孔结构,其孔内不吸水,将太空板试块长期放在水中,它将长期漂浮且切开后芯材呈干燥状态,在高湿的环境,太空板依然有着良好的耐久性。

另外,太空板具有长效节能,与建筑主体同寿命的特点。太空板是高强低碱水泥制品,国内外公认此类水泥耐久性高于普通硅酸盐水泥制品,使用年限大于50年。太空板本身使用寿命在100年以上,可以满足在大部分建筑的寿命周期内,作为发泡无机的闭孔材料,保温、节能性能基本不发生变化。[1]与仅有10-20年寿命的金属压型板比较,太空板充分显示了节材的优势,所以,采用太空板这种长效节能,不消耗资源的节能产品,将提升节能减排的效果。

2.3 可循环利用

可再利用材料指在不改变所回收物质形态的前提下进行直接再利用,或经过再组合,再修复后再利用的材料。使用可再利用材料可延长还建筑材料的使用周期,降低生产材料的资源、能源消耗和材料运输。在满足使用性能的前提下,生产、工业和建筑废弃物,都可以作为原材料用于生产绿色建材产品[2]。

固体废弃物作为骨料生产,循环利用率可达到96 %。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆太空板由水泥和30%的固体废弃物通过发泡,体积膨胀6~8倍而成,使这种方式资源耗废减少,同时利用了固体废弃物,如尾矿石、粉煤灰等,在寿命终止后还可以很高的效率回收再用,符合以循环利用及绿色建筑节材的要求。

2.4 环保、有利于室内环境

太空板产品生产过程中无三废排出,在高温下不产生有害气体,对室内环境无污染。并且太空板结构连接可防止冷桥现象,减少了内外温差在连接处的热传递,使结露问题很少发生,可适应高温、高湿环境,同时也避免了夏季空调期间空调能耗。

3.太空板作为建筑原材料的应用范围

3.1 围护结构材料

围护结构材料是配合主体结构使用附着在建筑物表面的,起到一定围护、保温、隔热、防水、隔音、耐火、美观等作用的材料。围护材料的性能取决于表面和芯层材料的性能以及表面,芯材材料的整体复合性能。太空板的性能可以满足这些要求[2]。

3.2 表面材料

表面材料是用在围护结构表面的,起到一定防水、装饰、维护室内环境的作用的材料。太空板类表面材料无易腐蚀的问题,耐久性好。并且可以和任意的装饰装修材料配合使用。

3.3 建筑内隔墙材料

建筑内隔墙材料的选择,原则上应按照外围护结构材料的选材原则,对表面材料和芯层材料进行绿色标准评价。太空板作为隔音、隔热、装饰性能好的材料,适合应用于内隔墙材料[3]。

4.太空板在建筑材料使用中存在的局限和问题

太空板主要应用于装配式结构中,这种结构较整体现浇式建筑虽具有施工速度快等优点,但结构整体性较差,刚度、抗震性能也较差。作为一种建筑材料,安全性始终是考虑的第一位因素,在使用太空板时必须注意到这些问题。保证装配式结构具有足够刚度和整体性的关键是构件的连接,因此,研究能确保足够刚度的连接方式是控制太空板建筑质量和抗震性能的关键。

另外,装配式建筑施工高空作业无外架,存在一定的安全隐患,在使用中也需注意到这些问题。

5.太空板在节能建筑领域的发展与展望

随着太空板作为长效、高效、绿色建筑材料被越来越多的选用,将会为解决节能产品的短寿命,绿色环保和节能减排提供新的思路。

太空板作为世界上建房速度最快的建房方式之一,可以促进住宅产业化的发展。这就使得使用太空板的地区能够在短时间内大规模的建成高效节能型房屋,使节能减排工作立竿见影,同时也可以快速的缩短建筑节能指标与发达国家的差距。这种方法比传统建造方式速度更快,效果更好、更节材、节能、环保、健康。装配式的施工方式,将会使工业化房屋的建造成本逐步降低。目前如果建造节能65%的房屋,太空板房屋的成本与混凝土结构成本基本相仿。但是如果建设更好节能性的房屋,那么其成本就会比混凝土结构建房更便宜。并且随着生产规模的不断扩大,太空板建筑结构体系的造价还有下降的空间[4]。

推广太空板可以使建筑行业快速走上绿色建筑、节能减排、可持续发展的道路, 从而使整个宏观经济向着环境友好,和谐共生的方向发展[5]。因此,发展太空板材料行业,对于节能建筑领域有着重要意义。

参考文献:

[1]樊志. 新型节能材料——太空板钢结构住宅体系[J]. 住宅产业, 2006,10:51-52.

[2]太空板业: 新建材的“轻歌曼舞”[N]. 中国财经报, 2010-08-24007.

[3]吕悦,于建. 具有广阔前途的太空板产品[J]. 工程建设与设计,2004,03:58-59.

[4]新型建筑材料——太空板[J]. 新材料产业, 2007,12:21.

[5]太空板业: 节能减排建材的商业空间[N]. 21世纪经济报道, 2009-01-12031.

作者简介:

刘伯群(1998.07.03),山东人,民族:汉 职称:无,学历:高中在读。研究方向:无

论文作者:刘伯群

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年2月供稿

论文发表时间:2016/5/27

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太空板在节能建筑领域的发展与应用论文_刘伯群
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