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[關(guān)鍵詞]高分子化學(xué)實驗;科研項目;人才培養(yǎng)
隨著高分子科學(xué)的發(fā)展,高分子材料已滲透到日常生活和工業(yè)的各個部門,新的高分子聚合反應(yīng)、聚合方法和新的高分子材料層出不窮。高分子化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,是學(xué)生深入理解高分子化學(xué)理論課程和進行高分子化學(xué)材料研究的必備課程,對加強學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有著重要的作用[1-3]。傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗教學(xué)模式基本是教師講解、學(xué)生操作、學(xué)生提交實驗報告、教師評分等。這種教學(xué)模式下,學(xué)生對實驗課程缺乏足夠的重視,往往只是按部就班地操作完,最后實驗報告能夠拿到合格的成績就足夠了,在實驗過程中缺乏對過程和細節(jié)的深入思考,因此不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升[4-6]。高分子化學(xué)是一門與時俱進的課程,高分子化學(xué)實驗應(yīng)該進一步體現(xiàn)這種發(fā)展趨勢。因此,為了提高學(xué)生對高分子化學(xué)實驗課程的熱情與積極性,采用科研項目與高分子化學(xué)實驗課程相結(jié)合的教學(xué)模式,不僅能夠豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的實驗技能和科研能力,也為培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的創(chuàng)新人才添磚加瓦。
1傳統(tǒng)高分子化學(xué)實驗教學(xué)中的問題
傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗教學(xué)模式一般是固定的,即教師講解理論知識與實驗操作示范、學(xué)生根據(jù)教材的實驗?zāi)康暮屠蠋煹囊筮M行程序化操作、學(xué)生課后撰寫實驗報告并交給老師、教師根據(jù)實驗結(jié)果的優(yōu)劣進行實驗報告評分等。學(xué)生在這種教學(xué)模式下很少會對實驗設(shè)計、實驗過程和細節(jié)等進行思考與討論。對大部分學(xué)生來說,只要最后的實驗考核是合格的就足夠了,因此學(xué)生們往往是抱著完成任務(wù)的態(tài)度做實驗。這種實驗教學(xué)模式雖然實現(xiàn)了對學(xué)生動手能力的鍛煉,但是難以督促學(xué)生學(xué)以致用,導(dǎo)致理論課和實驗課是完全分離開來的,難以結(jié)合在一起。另外,這種固定模式和程序化的實驗課程,難以鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,更難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才。高分子化學(xué)的發(fā)展與變化日新月異,高分子化學(xué)實驗也應(yīng)該進一步體現(xiàn)這種變化趨勢,從而使得學(xué)生們更加深入地理解高分子化學(xué)的與時俱進。然而,由于實驗室資源與資金的缺乏,傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實驗課程內(nèi)容經(jīng)常是幾年都固定不變的,對學(xué)科的新發(fā)展、新知識、新變化沒有吸收與提升。這種內(nèi)容固定、操作按部就班的實驗課程很難調(diào)動學(xué)生的積極主動性,更難以引起學(xué)生對高分子化學(xué)的熱愛與興趣。
2科研項目與高分子化學(xué)實驗相結(jié)合
高校教師一般會以自己的研究領(lǐng)域為基礎(chǔ),進行相關(guān)科研項目的申報。這些科研項目相對于高分子化學(xué)實驗來說,都是一些具有前瞻性和創(chuàng)新性的研究。因此,將高校教師的科研項目融入高分子化學(xué)實驗教學(xué),對高分子化學(xué)實驗傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革,具有重要的意義。
2.1科研項目融入高分子化學(xué)實驗課堂的意義
高分子化學(xué)是一門與時俱進的課程。傳統(tǒng)的高分子化學(xué)主要以傳統(tǒng)高分子材料如塑料、橡膠、纖維素、涂料等為主,相應(yīng)的高分子化學(xué)實驗也是以合成或改性傳統(tǒng)高分子材料為主。隨著高分子科學(xué)的發(fā)展,高分子化學(xué)領(lǐng)域的新材料層出不窮,這不僅體現(xiàn)在生活、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域的新型功能材料。在科研項目中,高分子化學(xué)材料的應(yīng)用也得到了廣泛的關(guān)注與認可,高分子化學(xué)領(lǐng)域的科研項目在化學(xué)領(lǐng)域的教師中占有較大的比重。在教師的科研項目中,涉及到的高分子化學(xué)材料通常具有較好的新穎性。因此,將科研項目的內(nèi)容融入高分子化學(xué)實驗課堂,不僅能夠豐富高分子化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生對實驗的興趣和積極主動性,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科研思維。同時,教師也可能從學(xué)生們的思考與討論中,獲得新的想法。
2.2科研項目融入高分子化學(xué)實驗課堂的方法
高分子化學(xué)實驗的時間一般比較長。在等待的過程中,學(xué)生基本是在聊天,有的學(xué)生甚至在打游戲,很少有同學(xué)利用這個時間對實驗進行思考或者討論。這不僅浪費了寶貴的學(xué)習(xí)時間,而且不利于實驗的開展。即使后面實驗出現(xiàn)了問題,學(xué)生也不會花費過多的時間去尋找原因。因此,老師可以利用學(xué)生在等待實驗的過程中,將科研項目中較為簡單且與實驗有聯(lián)系的部分拿出來與學(xué)生討論。首先,將教師科研項目中與實驗相關(guān)的內(nèi)容拿給學(xué)生分組討論,通過與自己的實驗比較分析,并結(jié)合理論課程和實驗課程知識,讓學(xué)生提出問題。進一步,根據(jù)提出的問題,讓學(xué)生先自己進行分析,得出結(jié)論后與老師進行討論。然后,老師根據(jù)學(xué)生的討論情況,引導(dǎo)學(xué)生提出解決問題的方法。最后,根據(jù)以上討論的內(nèi)容,鼓勵學(xué)生進行進一步的創(chuàng)新,并鼓勵感興趣的學(xué)生利用課后時間進入教師所在實驗室進行深入的探索與研究。例如,傳統(tǒng)高分子化學(xué)實驗中,有一部分實驗內(nèi)容是“甲基丙烯酸甲酯的本體聚合”,如果老師的科研項目中有涉及到甲基丙烯酸甲酯或者本體聚合的內(nèi)容,就可以拿出來與學(xué)生進行討論,引導(dǎo)學(xué)生進行實驗課堂之外的新思考。通過“提出問題-分析問題-解決問題-創(chuàng)新實踐”這一過程,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研意識,為將來進入實驗室進行畢業(yè)論文課題研究或科研項目研究打下良好的基礎(chǔ)。
2.3將科研項目內(nèi)容融入高分子化學(xué)實驗教學(xué)中
高分子化學(xué)實驗教學(xué),一般會有多個老師負責(zé)。每位老師都有自己的研究領(lǐng)域或?qū)<继亻L。高分子學(xué)科之所以發(fā)展如此迅速,其中很重要的一個原因是其具有比較強的應(yīng)用性。因此,根據(jù)帶教老師的研究領(lǐng)域,可以對現(xiàn)有的一些高分子實驗進行改進。例如,在“雙酚A環(huán)氧樹脂的制備”實驗中,主要內(nèi)容是環(huán)氧樹脂的制備和環(huán)氧值的測定,而沒有涉及到環(huán)氧樹脂的應(yīng)用。如果帶教老師的研究領(lǐng)域和科研項目與環(huán)氧樹脂相關(guān),可以根據(jù)自己的科研項目內(nèi)容,在與其他帶教老師及實驗中心討論后,適當增加實驗內(nèi)容及應(yīng)用。例如,可以增加不同制備時間下環(huán)氧樹脂的制備實驗,研究不同反應(yīng)時間對環(huán)氧值的影響。同時,將具有不同環(huán)氧值的環(huán)氧樹脂進行粘結(jié)實驗,研究反應(yīng)時間對環(huán)氧樹脂粘結(jié)性能的影響。這種將科研項目內(nèi)容與高分子實驗課程相結(jié)合的方式,不僅保留了經(jīng)典高分子化學(xué)實驗的內(nèi)容,同時豐富了實驗課程的內(nèi)容和方式,改變了傳統(tǒng)高分子化學(xué)實驗內(nèi)容一層不變的局面。此外,這種目的導(dǎo)向性的高分子化學(xué)實驗內(nèi)容,容易引起學(xué)生的思考與興趣,對于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新意識具有重要意義。
2.4將科研項目的資源與高分子化學(xué)實驗共享
由于資金或平臺的限制,大學(xué)生的高分子化學(xué)實驗課程往往只進行最基礎(chǔ)的研究,學(xué)生缺少進一步深入探索的機會與平臺。而許多高校教師一般都有自己的科研資源或平臺,因此,可以利用高校教師的實驗室資源和平臺,為那些對課程實驗內(nèi)容感興趣的學(xué)生提供進一步研究的機會。例如,在“線性酚醛樹脂的制備”實驗中,主要內(nèi)容是線性酚醛樹脂的制備和固化,沒有涉及到酚醛樹脂的物理化學(xué)性能。眾所周知,酚醛樹脂的耐熱性、拉伸性能、耐壓性等影響了酚醛樹脂的應(yīng)用。盡管這些性質(zhì)屬于高分子物理領(lǐng)域范疇,但卻是研究酚醛樹脂必不可少的內(nèi)容。因此,該實驗課程結(jié)束后,可以帶領(lǐng)對酚醛樹脂感興趣的同學(xué),進入研究酚醛樹脂教師的實驗室。將學(xué)生實驗得到的產(chǎn)品進行進一步的分析與研究,并要求學(xué)生提交相關(guān)的實驗報告和心得體會。通過這種方式,不僅能夠豐富實驗教學(xué)內(nèi)容、增強學(xué)生對實驗的理解與認識、激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣,還能夠幫助對科研感興趣的同學(xué)提前了解和掌握一些實驗內(nèi)容與技術(shù),為將來進入實驗室開展科研項目工作打下基礎(chǔ)。
2.5鼓勵學(xué)生將高分子化學(xué)實驗內(nèi)容拓展為大學(xué)生創(chuàng)新研究項目
目前貴州多所高校面向本科生開展了多種大學(xué)生創(chuàng)新研究項目,例如大學(xué)生開放性實驗、“互聯(lián)網(wǎng)+”項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、創(chuàng)新計劃等。這些項目的開展,離不開教師科研項目與平臺的支持。在高分子化學(xué)實驗課堂上,教師通過將科研項目與高分子化學(xué)實驗相結(jié)合,鼓勵學(xué)生對自己的實驗進行思考與創(chuàng)新,提出自己的想法與觀點。由于大學(xué)生專業(yè)知識和專業(yè)技能尚有不足,他們提出的想法往往還有所欠缺。教師可以通過上述提出的“提出問題-分析問題-解決問題-創(chuàng)新實踐”模式,與學(xué)生進行深入討論,直至最終確定出比較可行的思路和方案。大學(xué)生創(chuàng)新項目,一般要求學(xué)生具有一定的實驗基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力,且申請的項目要有一定的新穎性,這就要求在培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新思維方面下功夫。將大學(xué)教師的科研項目與高分子化學(xué)實驗結(jié)合起來,可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)與科研思維,有助于學(xué)生將實驗內(nèi)容拓展為創(chuàng)新研究項目。
1.何為高分子化學(xué)
顧名思義,高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子,它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物,又稱聚合物或高聚物,是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對象都是大分子,即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子,稱為高分子、大分子或聚合物。
2.高相對分子質(zhì)量與高強度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連
接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應(yīng)用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計算機、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當有外部刺激時,能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強化功能材料,如超高強材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計,在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來處理污水和毒物,研究合成高分子與生態(tài)的相互作用,達到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應(yīng)當開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
參考文獻:
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[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應(yīng)用進展[J].濟南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版,2002,(01).
[論文摘 要]近年來,隨著全球能源危機日益嚴重,新型建筑節(jié)能材料應(yīng)運而生,新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新一代建筑材料。
據(jù)統(tǒng)計,目前我國建筑行業(yè)每年平均以20億平方米左右的速度發(fā)展,但另一方面,目前建筑能耗已占全社會終端能耗的27.5%,這一數(shù)據(jù)還不包括在建材生產(chǎn)和建筑施工過程中的耗能。建筑節(jié)能是指通過提高墻體、門窗、屋面f統(tǒng)稱圍護結(jié)構(gòu))的保溫性、密封性,以降低采暖、空調(diào)等設(shè)施的能耗,達到改善居室環(huán)境和節(jié)約能源的目的。而提到建筑節(jié)能,應(yīng)該說與建筑材料有密切關(guān)系。目前我國新型的建筑節(jié)能材料不論在產(chǎn)品構(gòu)成、總體工藝水平還是產(chǎn)品質(zhì)量上都遠遠不如發(fā)達國家。這就涉及到一個節(jié)能功效的問題。新型建筑材料是區(qū)別于傳統(tǒng)的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種,包括的品種和門類很多。從功能上分,有墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料、粘結(jié)和密封材料,以及與其配套的各種五金件、塑料件及各種輔助材料等。從材質(zhì)上分,不但有天然材料,還有化學(xué)材料、金屬材料、非金屬材料等等。而當國內(nèi)正在討論如何提高建筑節(jié)能率的時候,國外已經(jīng)在考慮如何減少二氧化碳而導(dǎo)致的“溫室效應(yīng)”:當國內(nèi)正在研究節(jié)能材料的同時,國外已經(jīng)將新型的節(jié)能建筑材料推廣到全世界,并盡可能將節(jié)能率提到極限。
1.建筑節(jié)能的概念
建筑節(jié)能是社會發(fā)展的需求,它有利于緩解能源緊缺問題:建筑節(jié)能是環(huán)境保護的需求,它有利于減輕大氣污染現(xiàn)狀:建筑節(jié)能是建筑業(yè)進步的需求,它有利于鞏固企業(yè)市場地位。
我們這里所說的建筑節(jié)能是指在滿足人們正常生活,學(xué)習(xí)和工作需要的前提下,在建筑規(guī)劃設(shè)計、建筑材料生產(chǎn)、建筑物施工及使用過程中,采用新材料、新技術(shù),合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷,照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率,降低能耗,合理、科學(xué)、有效的利用能源,從而達到提高建筑舒適性及節(jié)約能源的目的。簡單來說,就是用盡量少的能源,過盡量舒適的日子。
2.新型材料在建筑裝飾節(jié)能中的應(yīng)用
2.1新型節(jié)能墻體的應(yīng)用
新型墻體材料品種較多,主要包括磚、塊、板,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等,但數(shù)量較小,在總的墻體材料中占據(jù)的比例仍然偏小。只有促使各種新型體材料因地制宜快速發(fā)展,才能改變墻體材料不合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),達到節(jié)能、保護耕地、利用工業(yè)廢渣、促進建筑技術(shù)的目的。歐美等發(fā)達國家的磚產(chǎn)量已基本趨于穩(wěn)定。在產(chǎn)品技術(shù)方面主要向大孔洞率、薄壁方向發(fā)展。發(fā)達國家粘土磚已成為一種高檔裝飾材料,點綴于建筑的內(nèi)外墻。混凝土空心小砌塊主要向裝飾、輕質(zhì)、保溫、隔熱方向發(fā)展;加氣混凝土制品向輕質(zhì)、高強方向發(fā)展。國外加氣混凝土容重普遍在400-500kg/m3:非承重產(chǎn)品容重降低到300kg/m3,且原材料大量采用工業(yè)廢渣。國外建筑復(fù)合墻體具有重量輕、保溫隔熱、隔聲效果好等特點。
2.2節(jié)能門窗的應(yīng)用
建筑門窗是建筑圍護結(jié)構(gòu)的組成部分,是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感部位,是墻體熱損失的5-6倍,因此門窗的節(jié)能對整體建筑節(jié)能具有很大意義。門窗的耗能究竟在建筑物的總耗量中有多大呢?以采暖居住建筑的耗熱量進行分析,此類建筑的耗熱量由建筑物圍護結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量和通過門窗縫隙的空氣滲透量兩部分組成。根據(jù)有關(guān)實際測量資料分析結(jié)果是:窗戶的傳熱耗熱量與空氣滲透耗熱量相加,約占全部耗熱量的50%以上,節(jié)能的概念在國家標準中包括對門窗的強度(抗風(fēng)壓性)、氣密性、水密性的具體要求。建筑門窗的節(jié)能除了從提高玻璃和框扇本身的熱工性能和盡量使用中空玻璃并保證中空玻璃的密閉性外平板玻璃向著控制光線、節(jié)約能源、安全可靠、減少噪音等多種功能方向發(fā)展。還應(yīng)該從玻璃和邊框接縫以及門窗框扇搭接處的嚴密程度著手,因為各搭接處嚴密才能保證空氣流通量的減少。 轉(zhuǎn)貼于
2.3節(jié)能屋面的應(yīng)用
通常屋面保溫是將容重低、導(dǎo)熱系數(shù)小,吸水率低,有一定強度的保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間,按此種正鋪法,可選擇的保溫材料很多,板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或瀝青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板,聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等:散料加水泥等膠結(jié)料現(xiàn)場澆注的有珍珠巖,蛭石、陶粒、浮石廢聚苯粒、爐渣等;采用松散料直接或袋裝設(shè)置在尖頂屋面下或吊頂上部的有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、廢聚苯粒等:現(xiàn)場發(fā)泡澆注的有硬質(zhì)聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥為主料的泡沫混凝土等。反鋪法主要將防水層置于保溫層以下,可有效保護防水層,方便施工檢修,但由于造價較高,住宅建筑尚未大量使用。
2.4其他方面的節(jié)能應(yīng)用
在歐洲礦渣硅酸鹽水泥用量占水泥總量20%:荷蘭礦渣摻量為50-70%的礦渣硅酸鹽水泥占水泥銷量的60%:在日本礦渣摻量已占水泥的25%。高強度水泥基材料(MDF、DSP)復(fù)合配制的超高性能混凝土將使混凝土行業(yè)能更好地適應(yīng)建筑施工機械化、自動化和智能化的要求。
太陽能是常被建筑利用的可再生能源,它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環(huán)境無任何污染。太陽能與建筑結(jié)合為我們有效利用資源的可再生途徑在利用太陽能的時候,要把太陽能的裝置和建筑有機的結(jié)合起來。
3.結(jié)束語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想深入人心,建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展空間廣闊,對新的節(jié)能材料的開發(fā)與應(yīng)用勢必成為今后研究的焦點,通過建筑節(jié)能新材料應(yīng)用研究最終達到節(jié)省消耗,節(jié)約能源的目的。可以相信,大力推廣環(huán)保型建材,運用現(xiàn)代高科技手段進行設(shè)計,采用無污染的生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展會逐步變?yōu)楝F(xiàn)。綠色環(huán)保型建筑是一個符合可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑,是人類與自然和諧相處的產(chǎn)物,環(huán)保建筑是人類文明的標志,是人類保護自己的生存環(huán)境的明智的選擇。要有意識地保護人居環(huán)境,創(chuàng)造良好的居住環(huán)境。在設(shè)計與做法上力求做到自然與人的協(xié)調(diào),為共同的發(fā)展創(chuàng)造出優(yōu)美和諧的綠色家園。
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