节能计算与自保温砌块的制备技术研究开题报告

 2021-08-08 23:32:52

1. 研究目的与意义

随着人类社会的迅速发展,能源问题变得日益突出,能源短缺已经成为了制约国民经济发展的重要因素。建筑节能是近年来世界建筑发展的基本趋势, 也是当代建筑科学的一个新的增长点。中国是一个能源消耗大国,节约能源变得更为迫切。在保护环境、节约能源作为基本国策的推动下,作为建筑可持续发展的一个最普通、最明显的特征, 建筑节能已成为我国建筑行业科技发展与产业建设的一个重要领域。建筑节能也是实现转变经济发展方式和节约型社会建设的重要举措。目前全国大部分大中型城市都执行建筑节能65%的政策。北京正在加紧修订《北京市居住建筑节能设计标准》,住宅的相关建筑节能标准将提高到75%,预计2014年内发布实施,山东等地也将积极执行建筑节能75%。然而建筑室内热湿环境形成的最主要原因主要是受各种外扰和内扰的影响,建筑节能的关键在于围护结构节能。所以围护结构的节能计算显得尤为重要。

考虑到目前普遍应用的普通混凝土、实心砖砌块等材料保温性能较差,目前的保温工程做法主要是建筑主体结构形成后,再进行保温材料的粘贴或涂抹施工。这些保温系统的做法,增加了建筑施工过程,加大了建造成本,且不利于建筑物结构受力和安全。有些建筑物由于选用有机材料,不仅容易老化,影响寿命,而且还会造成不同程度的室内外环境污染,甚至加重建筑物火灾隐患。对此如果从建筑主体结构本身出发,使其具备物理力学性能的基础上兼具一定的保温隔热性能,就能解决这些问题。这就需要通过实验和理论研究寻求保温建材抗压强度和导热系数的平衡点。实现节能与结构一体化是建筑节能的发展的重要方向。节能与结构一体化是在具备一定力学性能和保温性能的基础上,不仅丰富了建筑结构体系,还有效解决了传统保温材料的耐久性与安全问题。对于降低成本和保护环境也有重要意义。所以要大力促进自保温材料的开发研究,推动节能建筑业的发展。

2. 国内外研究现状分析

我国保温材料工业发展相对较晚,大多数用于工业窑炉、热力管道和设备、冷库及交通运输等领域。近些年我国在建筑节能领域取得了长足进展,但与发达国家相比,在生产技术和产品种类上仍有很大的差距。就建筑用保温材料而言,目前发达国家的建筑围护均采用高效复合绝热材料和密封性能优良的门窗,而我国目前大量使用的保温隔热材料仍然性能较差,同时外墙、外窗漏风严重。以我国华北地区典型的37cm砖墙多层住宅为例,与气候条件相近的发达国家相比,单位面积能耗外墙为发达国家的4~5倍,屋顶为2.5一5.5倍,外窗为1.5~2.2倍。可见我国的建筑能耗远高于发达国家。

上世纪70年代后,国外普遍重视保温材料的生产和在建筑中的应用,力求大幅度减少能源的消耗量,从而减少环境污染和温室效应。国外保温材料工业已经有很长的历史,建筑节能用保温材料占绝大多数,如美国从1987年以来建筑保温材料占所有保温材料的8%左右,瑞典及芬兰等西欧国家80%以上的岩棉制品用于建筑节能。

作为人类使用量最大的人工材料,普通混凝土保温性能较差,导热系数高达1.74w/(m.k),是一般保温材料的30倍,其保温性能远不能满足建筑物保温节能的要求。我国于50 年代后期开始研制粘土陶粒,其后, 页岩陶粒、粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒、大颗粒膨胀珍珠岩轻集料和超轻陶粒等人造轻集料相继出现。这些材料或多或少存在能耗高强度低等缺点。后来各种新型高强度低能耗的陶粒混凝土问世。

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3. 研究的基本内容与计划

课题的主要内容要求:

1.围护结构的节能计算

根据建筑节能热工计算方法,了解南京地区居住建筑节能综合指标的限值,选择一个房屋建筑为例,采用目前常用的材料,从以下几个方面计算建筑的节能节能。

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4. 研究创新点

新型空心砌块的制作和新型节能陶粒的研发。

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