相變建筑材料的應(yīng)用范文
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摘要：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，建筑領(lǐng)域也得到了極大的發(fā)展。在大量建筑拔地而起的同時(shí)，卻帶來(lái)了越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染與能源消耗問(wèn)題。為確保城市發(fā)展的生態(tài)性和可持續(xù)性，應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑節(jié)能問(wèn)題給予更多的重視。隨著建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)節(jié)能建筑材料的應(yīng)用。相變建筑材料是一種較為有效的節(jié)能材料，在建筑節(jié)能中發(fā)揮著十分良好的作用。因此，本文對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。
關(guān)鍵詞：
相變建筑材料；建筑節(jié)能；應(yīng)用
隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在建筑施工的過(guò)程中，造成了越來(lái)越嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題和能耗問(wèn)題。作為建筑行業(yè)發(fā)展中一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)，建筑節(jié)能在當(dāng)前社會(huì)中正在受到人們?cè)絹?lái)越高的重視。為了響應(yīng)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在建筑施工當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)節(jié)能型建筑材料的應(yīng)用。而相變建筑材料作為一種新型節(jié)能材料，有著較為良好的環(huán)保性與節(jié)能性特點(diǎn)，在建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中，有著極大的意義。
1建筑物的能耗問(wèn)題
在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，建筑材料的選用會(huì)直接影響建筑能耗的效果。建筑材料在影響建筑物壽命、安全、質(zhì)量的同時(shí)，也關(guān)系到建筑節(jié)能。因此，選擇使用建筑材料的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)慎之又慎。根據(jù)相關(guān)資料可知，在整個(gè)建筑能耗中，超過(guò)90%是建筑材料能耗。例如，鋼材、玻璃、水泥等建筑材料，都有著較為嚴(yán)重的能耗。其中，水泥是最為重要的建筑材料，是建筑工程當(dāng)中必不可少的，也是消耗量最大的[1]。其次就是鋼材，鋼材對(duì)于建筑壽命、建筑安全等都有著重要的影響，同時(shí)也是建筑能耗當(dāng)中的一個(gè)重要部分。在建筑工程施工當(dāng)中，能耗問(wèn)題隨處可見(jiàn)，因此整個(gè)工程結(jié)束后，能量消耗往往是非常巨大的。因此，建筑材料是建筑能耗問(wèn)題的主要來(lái)源，要想實(shí)現(xiàn)良好的建筑節(jié)能，就必須對(duì)建筑材料問(wèn)題進(jìn)行解決。
2建筑節(jié)能的重要意義
雖然我國(guó)的國(guó)土面積巨大，但是一些資源和能源卻較為缺乏，人均占有量更是少得可憐。在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，一些發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗僅為社會(huì)總能耗的20%左右。但是在我國(guó)的建筑領(lǐng)域當(dāng)中，建筑能耗卻占據(jù)了超過(guò)35%的比例。在建筑耗能當(dāng)中，建筑材料的能耗是最為主要的部分，不但造成了生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)也增加了建筑成本[2]。因此，為了降低建筑行業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響，實(shí)現(xiàn)良好的建筑節(jié)能，降低建筑行業(yè)的施工成本，就應(yīng)當(dāng)在建筑材料當(dāng)中下更大的功夫。隨著近年來(lái)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在該領(lǐng)域當(dāng)中，建筑材料的節(jié)能是一個(gè)主要的研究和發(fā)展方向。通過(guò)建筑材料節(jié)能，能夠有效的緩解我國(guó)能源緊張與匱乏的情況，也能夠促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。此外，實(shí)現(xiàn)良好的建筑節(jié)能，還能夠有效的降低大氣污染、廢料污染等問(wèn)題。隨著我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的和應(yīng)用，很多新建建筑都應(yīng)用了不同程度的節(jié)能設(shè)計(jì)。但是，由于我國(guó)建筑節(jié)能的相關(guān)研究起步較晚，在很多方面還存在著一定的問(wèn)題和不足。因此，需要不斷的進(jìn)行研究和完善，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更多高效的建筑節(jié)能材料，從而推動(dòng)建筑行業(yè)的良好可持續(xù)發(fā)展。
3相變建筑材料的概述
隨著建筑節(jié)能的不斷發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到建筑材料在建筑節(jié)能中的意義和效果。相變建筑材料是一種十分有效的建筑節(jié)能材料，它能夠隨著溫度的變化，對(duì)自身的物理性質(zhì)進(jìn)行改變，這一轉(zhuǎn)變的過(guò)程就是相變的過(guò)程。在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，普通的建筑材料經(jīng)過(guò)相變的處理，在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)⒍嘤嗟臒崃看鎯?chǔ)其中，并且隨著溫度的變化吸收會(huì)釋放空氣中的熱能，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)[3]。在這種情況下，可以極大的降低用于供暖或制冷所消耗的能源，提高建筑的制熱制冷效率、供暖效果和隔熱性能，具有十分良好的節(jié)能性和環(huán)保性。早在二十世紀(jì)八十年代，人們就想到在建筑領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用相變材料，不過(guò)由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平有限，因而并沒(méi)有得到十分良好的效果。到了九十年代，對(duì)于相變材料在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越重視，進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐，使得相變建筑材料的實(shí)用性、穩(wěn)定性、相容性都得到了極大的提升。在二十世紀(jì)末，隨著新型相變建筑材料的開(kāi)發(fā)和定型技術(shù)的發(fā)展，在建筑工程當(dāng)中，相變建筑材料開(kāi)始逐漸得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。根據(jù)不同成分，可將相變材料劃分為復(fù)合類、無(wú)機(jī)類、有機(jī)類等。在當(dāng)前的相變建筑材料應(yīng)用當(dāng)中，主要有封裝置入、多孔深入、直接混合、乳化添加等多種不同的方式，能夠滿足大多數(shù)建筑工程的實(shí)際應(yīng)用要求[4]。在建筑節(jié)能方面，相變建筑材料的應(yīng)用，使得建筑能耗得到了明顯的降低，同時(shí)也減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響。
4相變建筑材料的應(yīng)用
4.1地板在傳統(tǒng)的冬季供暖當(dāng)中，主要是通過(guò)室內(nèi)分布的暖氣片進(jìn)行供暖。但是由于暖氣片的數(shù)量有限，對(duì)于較大的室內(nèi)面積來(lái)說(shuō)，供熱效果十分有限。而地?zé)嶙鳛橐环N新型的供暖方式，能夠極大的擴(kuò)充供熱面積，從而更加均勻的提升室內(nèi)溫度水平。但是地?zé)峁岬氖┕こ杀据^高，并且具有很高的能耗，不符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求[5]。因此，在地?zé)峁┡绞较拢梢圆捎孟嘧兊匕?，從而有效的降低施工成本和能量消耗。在地板?dāng)中，通常都是以封裝技術(shù)來(lái)對(duì)相變材料進(jìn)行應(yīng)用，從而使地板的使用壽命得到提高。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用能夠得知，對(duì)于地板表面的溫度波動(dòng)，采用相變地板能夠更為有效的進(jìn)行控制，從而使人們的生活更加舒適。
4.2墻板相比于一些傳統(tǒng)的建筑材料，在建筑節(jié)能領(lǐng)域，相變材料能夠達(dá)到60%以上的節(jié)能效果。在墻板的應(yīng)用當(dāng)中，可以注入相變材料，形成具有良好儲(chǔ)熱性能的相變儲(chǔ)能墻板，從而極大的降低墻板的傳熱量。對(duì)于室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)，相變墻板有著極為良好的效果。經(jīng)過(guò)研究和實(shí)踐能夠看出，如果將相變墻板應(yīng)用在建筑工程當(dāng)中，在夏季最大能夠降低室內(nèi)4攝氏度的溫度，而在冬季，則能夠使室內(nèi)的溫度相應(yīng)提高，從而極大的節(jié)約了供暖的能源消耗[6]。在冬季非常寒冷的北方地區(qū)，如果應(yīng)用了相變墻板，對(duì)于一個(gè)面積為100平方米的房屋來(lái)說(shuō)，在整個(gè)采暖季，采暖消耗的電量?jī)H僅為10度。即使在斷電之后，應(yīng)用了相變墻板的室內(nèi)也能夠繼續(xù)保持?jǐn)?shù)個(gè)小時(shí)以上的恒溫保暖狀態(tài)。通過(guò)這種方式，極大的降低了使用空調(diào)取暖的頻率，節(jié)約了大量的電能，真正達(dá)到了冬暖夏涼的舒適效果。
4.3砂漿在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域當(dāng)中，砂漿是一種十分常用的建筑材料。在砂漿當(dāng)中應(yīng)用相變材料，能夠在一定程度上改變砂漿的性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橄嘧儍?chǔ)能砂漿，從而產(chǎn)生良好的儲(chǔ)能效果。在建筑當(dāng)中，應(yīng)用相變儲(chǔ)能砂漿，能夠在夏季發(fā)揮出良好的隔熱制冷效果，而在冬季，又能夠發(fā)揮出良好的保溫保暖作用，使室內(nèi)外的相對(duì)溫度波動(dòng)降低。經(jīng)過(guò)理論和實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，如果將相變儲(chǔ)能砂漿提升2厘米，其儲(chǔ)熱能的效果等同于增加20厘米的磚木結(jié)構(gòu)墻[7]。在建筑當(dāng)中應(yīng)用了相變儲(chǔ)能砂漿，如果室內(nèi)溫度達(dá)到了22攝氏度以上，相變儲(chǔ)能砂漿會(huì)對(duì)室內(nèi)的多余熱能進(jìn)行自動(dòng)的吸收，從而對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。在冬季，白天的時(shí)候相變儲(chǔ)能砂漿會(huì)吸收太陽(yáng)光照射的熱量，并且在室溫低于22攝氏度的時(shí)候，將儲(chǔ)存的熱量放出，以提升室內(nèi)的溫度。
4.4混凝土在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域當(dāng)中，混凝土是一種必不可少的重要建筑材料，而混凝土的建筑能耗也是極為嚴(yán)重的部分。對(duì)此，在混凝土施工當(dāng)中，可應(yīng)用相變材料，在混凝土塊當(dāng)中，注入相應(yīng)的相變材料，從而改變混凝土的性能。在混凝土當(dāng)中應(yīng)用相變材料，能夠更好的控制混凝土的水化熱反應(yīng)，從而使混凝土的防水性、耐久性得到提高。這樣，能夠更為有效的優(yōu)化和解決混凝土熱裂縫的問(wèn)題。此外，應(yīng)用相變混凝土材料，能夠提高混凝土塊兩倍以上的儲(chǔ)熱能力，從而進(jìn)一步提升建筑物的隔熱性能和保溫性能，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。
5結(jié)語(yǔ)
建筑領(lǐng)域是我國(guó)的一個(gè)十分重要的領(lǐng)域。隨著建筑領(lǐng)域的不斷發(fā)展，大量建筑物的出現(xiàn)，也帶來(lái)了更為嚴(yán)重的能耗問(wèn)題。由于很多重要的能源都屬于不可再生能源，因此，在建筑領(lǐng)域當(dāng)中，必須對(duì)建筑能耗問(wèn)題進(jìn)行有效的控制和降低。建筑材料作為建筑能耗的重要組成部分，可以應(yīng)用相變節(jié)能建筑材料，利用其相變過(guò)程中的自動(dòng)吸放熱，起到更為良好的建筑節(jié)能效果，從而推動(dòng)建筑行業(yè)的良好可持續(xù)發(fā)展。
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作者：沈霽 單位：甘肅省建筑材料工業(yè)學(xué)校