第一篇:幾種新型吸聲材料在聲學與噪聲控制中應用4
幾種新型吸聲材料在聲學與噪聲控制中應用4
摘要:近年來國內開發或引進國外的、用于建筑聲學和噪聲控制領域的新型綠色環保材料頗多。本文側重介紹本世紀以來新型吸聲材料、隔聲材料、隔振器件、阻尼材料的性能、規格、特點及其在噪聲控制和廳堂音質控制中的應用。
8.泡沫陶瓷吸聲板
由武漢某研究設計院開發的泡沫陶瓷吸聲板具有自主知識產權,是一種新型環保聲學材料。吸聲泡沫陶瓷是將無機原料、有機高分子原料和納米硅酸鹽原料通過化學鍵合技術復合而成,具有三維連通網狀結構,開孔率高,吸收聲波能力強,耐氣候變化,能承受野外常年風吹、日曬、雨淋、耐酸雨沖刷、耐寒抗凍、有抑制灰塵粘附,消除光線反射和自動排泄積水等作用,受潮不霉變,受振動不散落飄塵,是一種不產生二次污染的環保聲學材料,已獲國家發明專利。
泡沫陶瓷吸聲板開口孔隙率為78-83%,密度為400-500Kg/m3,材料厚度為30mm,后留100mm空腔,250-4000Hz吸聲系數平均值為0.8.泡沫陶瓷吸聲板適合于室內、室外使用,可安裝于室內側墻上,可吊掛與頂棚下面。標準規格為600*600*30(20)mm.廣泛應用于體育場館、影劇院、多功能廳、琴房、音樂教師等音質控制房間,也可用于地下建筑、隧道、地鐵、各種動力站房吸聲處理,在道路聲屏障方面應用更為廣泛。
9.泡沫玻璃
杭州某公司生產的泡沫玻璃以廢舊玻璃為原料,經發泡、成型、壓制、切割而制成定型產品,是一種比較理想的絕熱材料、吸聲材料。具有隔熱、隔濕、隔聲、吸聲、不燃燒、不老化、不腐蝕、不怕蟲蛀和鼠害、容重輕(145-160Kg/m3,容易施工、尺寸穩定、使用溫度寬(-200-400℃)等特點。標準規格600*450*100mm,當將100mm厚泡沫玻璃貼實于墻上,其降噪系數NRC為0.40.泡沫玻璃可用于室內吸聲,尤其適合于游泳館、水族館、地鐵、隧道內吸聲,也可用于道路聲屏障的吸聲。
10.吸聲無紡布
德國桑迪斯吸聲無紡布厚度為0.2mm,可直接貼于穿孔板后面,穿孔孔徑為3mm,穿孔率為20%,后部空腔400mm,其降噪系數NRC為0.75。將吸聲無紡布貼于鋁合金穿孔板后面,穿孔板孔徑為2.8mm,穿孔率18%,空腔為400mm,降噪系數NRC為0.75.這樣的吸聲效果與厚度為40mm,密度為60Kg/m3玻璃棉吸聲材料置于穿孔板后面測得的降噪系數相當,也就是說,一層0.2mm厚的吸聲無紡布可以替代40mm厚纖維性吸聲材料,而且不污染環境。作者在許多大型廠房的滿鋪吸聲吊頂上采用鋁合金穿孔板后面只貼一層吸聲無紡布,替代常規的穿孔板后面貼玻璃絲布,再放50mm厚吸聲玻璃棉的做法,取得了滿意的降噪效果。
第二篇:現代教學法在音樂教育專業《和聲學》教學中的應用
現代教學法在音樂教育專業《和聲學》教學中的應用
《和聲學》屬于理論性非常強的課程體系,有著嚴密的邏輯結構與組織體系,重在培養學生分析問題、解決問題的能力,它更好地指導學生將抽象知識運用于實踐中去,全面培養學生的認知能力與創新能力。
一、音樂教育專業《和聲學》教學現狀分析
(一)教學方法單一
傳統的《和聲學》教學中,鋼琴與黑板是教師的主要用具,講授制是主要教學方法。這種以教師為主導的教學方式,很難引起學生學習的積極性。另外,由于課時數限制、學生人數多,無法進行有效面對面修改,學生的作業均為理論性作業,紙上談兵。教師沒有充足的時間為學生彈奏,部分學生對和聲學知識一知半解,種種因素加大了《和聲學》的教學難度。
(二)教學模式比較空洞
受到學科本位制教學模式的影響,部分教師忽略了實踐教學的重要性,過分強調理論知識教學。比如說,教師只是將和聲例題在講臺上講解,不與實際彈奏相結合,不能將理論知識轉化成具體的印象效果。這種教學模式與教學大綱的要求相違背,不僅無法提升學生多聲部音樂接受能力,更無法提高學生的鍵盤操作能力與音樂表達能力。
(三)忽略學情分析
在具體的教學實踐中,部分教師忽略對學生接受能力與知識水平的分析。與此同時,部分教師沒有深入斟酌、分析和聲教學內容,沒有向學生闡述和聲學的重要性。導致學生缺乏對《和聲學》的學習興趣,缺乏明確的學習目標。
鑒于音樂教育專業《和聲學》教學現狀,加強教學方法的研究與創新,迫在眉睫。
二、現代化教學法在音樂教育專業《和聲學》教學中的應用
音樂教育專業中現代化教學法的應用,主要是將多媒體系統以及midi技術運用于課堂教學中,充分利用現代化教學模式為學生提供形象、生動、具體的直觀教學材料,進一步調動學生學習積極性與主動性,全面提高教學效果。
(一)《和聲學》教學中充分利用制譜軟件
encore是美國公司開發的一款制譜軟件,該軟件具有非常顯著的、生動的顯示樂譜功能。在和聲學實際教學中,我們可以充分利用這一特點,在課程教學中,將實際音響與和聲譜例直觀、同步呈現在學生面前。比如說,對于某具體和弦的連接,教師可以一邊講授和弦的基本寫作規律,一邊利用midi鍵盤將其各種形態彈奏出來。將不同的排列位置、不停的旋律、不同的音域音區等因素的變化直觀地展現出來。學生們在聽到《和聲學》音響的同時,可以形象地看到具體的樂譜顯示,這樣學生可以充分地調動自己的視覺、聽覺等感官,積極主動地做出自己的審美判斷。通過這種教學方式,可以將枯燥、抽象的和聲學理論知識積極轉化成聽得見、摸得著的直觀形態,在激發學生學習興趣的同時,提高了學生的審美判斷能力。
(二)《和聲學》教學中充分利用音樂教學軟件
(三)《和聲學》教學中充分利用和聲軟件
tonica是一種專門的和聲軟件,其專有的練習題對于提高學生的音樂素養起到非常重要的作用。比如說,教師可以充分利用學生的書面練習題以及課堂上的和聲學例題,充分利用tonica軟件的自動配合聲學功能,讓學生充分體會不同和聲之間的技術差異。同時,教師可以將學生的練習作業通過midi形式導入到tonica中,進行技術性的和聲作業改題。現階段,大部分音樂專業仍然采用大班制教學方式,通過tonica進行和聲改題是一種切實可行的教學新改革。
(四)利用現代化教學方法加強聲彈奏與鍵盤指導
三、結語
文以音樂教育專業《和聲學》教學現狀為切入點,從充分利用制譜軟件、音樂教學軟件、和聲軟件以及加強聲彈奏與鍵盤指導,詳細論述了現代化教學法在音樂教育專業《和聲學》教學中的應用,旨在為一線教學工作提供理論指導。
第三篇:新型節能環保材料在建筑中的應用范文
新型節能環保材料在建筑中的應用
【摘要】節能環保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環再生利用等特征,集可持續發展、資源有效利用、環境保護、清潔生產等綜合效益于一體,成為未來建筑材料發展的方向和趨勢,符合人類的需求和時代發展的潮流。本文闡明了新型節能環保材料在建筑中的必要性,分析研究了新型節能環保材料在建筑中的應用。
【關鍵詞】新型節能環保材料建筑應用
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
新型環保型節能建材, 是人們提高生活質量的重要保證, 隨著人們生活水平的不斷提高, 對居住環境也有了一個更高的標準。綠色建材, 環境保護, 清潔生產已成為人類永恒的主題。因此, 我們要提高對綠色環保型節能建材的認識, 加強對綠色環保型節能建材的研究和推廣, 建立有效的機制和科學的評估體系, 制定切實可行的方案, 盡全力搞好新型環保型節能材料的推廣應用, 使人們有一個優良的生存環境, 為人們的健康發展盡一份力量。
一、新型節能環保材料在建筑中的必要性
1、室內污染的主要來源
室內裝飾材料污染物對人們尤其是兒童存在潛在的健康危害,主要污染物包括以下3 類:
(1)甲醛
甲醛是造成室內空氣污染的第一大殺手,是一種無色有刺激性氣味的有毒化學品,被世界衛生組織確定為強致癌和致畸物。通常情況下,裝修完成后都要進行室內裝飾和購買家具,由于裝修和家具制造要使用大量人造板材,而生產人造板需大量使用毒性高的甲醛為原料制造的膠粘劑。由于膠粘劑中的甲醛釋放期很長,一般長達15 年,導致甲醛成為室內空氣中的主要污染物。
(2)苯及苯系物
苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等,被國際癌癥研究機構確認為有毒的致癌物質。苯在各種建筑材料的有機溶劑中大量存在,比如各種油漆的添加劑和稀釋劑,一些防水材料的添加劑中,在日常生活中,苯也用作裝飾材料、人造板家具和殺蟲劑的溶劑。苯系物被人體吸人后,可出現中樞神經系統麻醉作用;可抑制人體造血功能,可導致胎兒的先天性缺陷等。
(3)氨
氨是一種無色而具有強烈刺激性臭味的氣體。氨的主要來源有建筑材料中的混凝土外加劑;采用含有尿素組分膠粘劑的木制板、以氨水作為添加劑與增白劑的涂料。
氨對人體會產生嚴重危害:
① 以氣體形式吸入肺泡,與血紅蛋白結合,破壞運氧功能;
② 氨具有堿性,對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用;
③ 長期接觸氨后可能會出現皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀。
2.生態環保型建筑成為國內發展主流
近年來,隨著國內外低碳環保消費理念的廣泛倡導,環保型消費形式逐步占據主流,住宅建筑的生產商和消費者都對建材提出了安全、健康、環保的要求。采用清潔衛生技術生產,減少對天然資源和能源的使用,大量使用無公害、無污染、無放射性,有利于環境保護和人體健康的環保型建筑材料,是住宅建筑發展的必然趨勢。
發達國家相繼根據各自的特點,在生態建筑發展過程中建造了一系列生態建筑示范項目。建筑形式包括辦公、住宅、學校、商場等。這些示范建筑通過精妙的總體設計,結合自然通風、自然采光、太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術,充分展示了生態建筑的魅力和廣闊的發展前景。
而我國建筑業也日漸擴展了對環境問題認識的范圍和深度,而且把環境問題與經濟、社會的發展相結合,從根本上認識環境問題的重要性,對建筑裝修所使用的材料給予了硬性規定。
二、新型節能環保材料在建筑中的應用
1、新型墻體材料
墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分。綠色建材是建材發展的方向,因而發展墻體材料,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護土地和環境緊密結合起來,由于水泥和鋼材的都具有快速傳導的特性,大面積用在建筑上,對建筑的節能就造成很大的影響,就很自然的造成大量的建筑能耗的浪費。眾所周知的,墻體是外圍護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國基本上是以黏土磚為墻體材料為主,保溫性能不能滿足設計標準。因而在節能的前提條件下,我們應該進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。通過限制黏土磚,優化墻體材料產業與資源、環境、社會發展的關系,實現墻體材料的可持續發展,促進人與自然的和諧發展。
2、保溫隔熱材料
墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,我國多采用保溫節能墻體。墻體保溫式根據保溫層位置的不同可分為:外墻外保溫、外墻內保溫和中空夾心復合墻體保溫等3 種。目前我的外墻保溫技術發展很快,是節能工作的重點。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不分的,建筑節能以發展新型節能建材為前提,必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節能材料的發展必須與外墻保溫技術相結合,才能真正發揮其作用。
3、防水密封材料
防水材料是建筑業及其他相關行業所需要的重要功能材料,是建材工業的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發展,工業建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高質量的要求,而在橋梁、隧道、國防軍工、農業水利和交通運輸等行業和領域中也都需要高質量的防水密封材料。
4、節能門窗和節能玻璃
目前我國市場主要的節能門窗有:PVC 門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等。就玻璃鋼門窗而言, 其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數,具有廣闊的發展前景。除結構外,對門窗節能性能影響最大的是玻璃的性能。目前,國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。在建筑節能中門窗的節能是不可忽視的,外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量是建筑中門窗節能的必要措施。社會上普遍存在的問題是往往考慮的僅僅是采光、通風、經濟和美觀等方面的問題,而沒有好好的去考慮有關節能的問題。其具體節能措施有:
(1)控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26―2010《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過30%、35%、50%”。
(2)提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
(3)改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。設置“溫度阻尼區”。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。
5、建筑垃圾的綜合利用
近幾年,我國在建筑垃圾開發利用方面投入了相當大的資金, 不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層;對不可處理垃圾則堆山造景加以利用。
6、其他節能建筑材料
太陽能是人類可以利用的最豐富、最潔凈、最理想的能源,隨著太陽能光電轉換技術的不斷突破,在建筑中利用太陽能成了可能。
參考文獻:
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第四篇:新型技術在石油地質勘探中的應用
新型技術在石油地質勘探中的應用
[摘 要]隨著社會飛速的發展,社會生產與生活都需要大量的石油資源,致使我國石油氣資源勘探工作的任務加重,因此,必須加強我國新型技術在石油地質勘探的應用,提升石油資源的開采率。文章以石油勘探現狀為出發點,對新型技術在石油地質勘探中應用的意義進行了分析,并對新型技術在石油地質勘探中的應用進行了闡述。
[關鍵詞]新型技術;石油資源;地質勘探;
中圖分類號:TH38 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)28-0192-01
隨著科學技術的逐漸進步,人們的生活與生產變得更加便利,同時也使得社會對石油的需求日益增多。目前,石油在多個領域都得到了較為廣泛的應用,其石油產品已經覆蓋了我們生活的很多方面,比如瀝青、石油燃料、殺蟲劑等,這些都是以石油為原料從而生產出來的。而且石油是屬于不可再生資源,因此如何利用新型技術來提升石油開采的效率以及質量,有效地應用在石油地質勘探中,對于我國的發展具有重要意義。石油勘探概述及其現狀
1.1 石油勘探概述
石油勘探主要是為了尋找油氣資源,從而使用多種的勘探手段來了解地下的情況,探析儲油、生油、油氣運移、保存等條件,進而評價含油氣的遠景,準確地確定出油氣聚集的較為有利的地區。并且利用石油勘探還能夠找到儲油氣的圈閉,探析出油氣田的整體面積,查明油氣層的產出能力以及相關的一些情況。石油勘探的過程主要是對其地理環境的巖性、物性以及地質構造等特征進行描述,從而確保提升原有采收率和油田的產量。石油企業是否先進,主要取決于評價決策系統,所以必須及時實行對策、抓住商機,提高評價決策系統的穩定性,進而使得我國石油企業在國際市場上的競爭力有所保障。對程序地層學分析技術的發展。發展迅速的市場經濟已帶動石油資源的大量使用,需要石油企業在進行石油開發的同時,還要考慮到商業的運用,并使用科學的措施,在最大程度上提高石油開發的經濟效益。程序地層學分析技術在我國絕大多數石油企業中已經得到廣泛的運用,并且效果很好,這對我國石油企業的發展具有一定的借鑒作用。
1.2 我國石油地質勘探的?F狀
社會的發展使人們對石油的依賴性日益增加,我國正在不斷加大對石油地質勘探技術的創新與研究,并且資金的投入也在逐漸增加,取得了非常可觀的進步,促進了我國很多個地區的發展與進步。但是,我國的石油地質勘探的新型技術在一定程度上與發達國家相比有很多的不足之處。隨著社會的發展以及我國經濟的增長,對石油資源的需求也會逐漸的增加,如果石油的儲存量不能跟上經濟發展的需求,便會產生較大的石油缺口,從而影響我國經濟的健康發展。目前我國石油的儲量以及后備采儲量存在不足的現象,并且對于新型技術沒有得到很好的突破,因此提升石油的勘探與開采是當前石油產業面臨重要的問題。我國應該對石油地質勘探的工作給予高度的重視,加快新型技術的開發與應用,提升石油勘探和開采的效率,緩解我國石油資源匱乏的重大問題。新型技術在石油地質勘探中應用的意義
隨著科學技術的發展,在石油地質勘探領域不斷的出現新技術。比如:三維地震模擬方法技術在運用上不斷成熟,使石油勘探的相關人員在進行盆地模擬和地下成像的工作時,技術得到進一步提高。在石油勘探過程中,通過運用GPS以及3G網絡技術,使工作人員對數據組織、工程設計的研究都得到明顯的進步。我國的復雜地形很多,給石油地質勘探工作帶來很多困難和挑戰,所以,石油勘探人員不得不研發出一些新技術來處理實際工作中所遇到的困難。石油地質勘探的工作人員通過勘探過程中的新技術,從而研發出陸地、海洋兩種途徑的石油開采,充分的運用我國廣闊的海洋資源;通過對石油地震的勘探以及一維、二維、三維的描述來制定更全面的勘探方案;在進行物探的過程中,通過勘探評價開發等三個階段不斷運用地震勘探技術,使我國的石油勘探水平得以提升,通過不斷使用先進的石油勘探技術,來促進我國石油勘探效率以及我國采集石油效率的提升,進一步使我國石油產業的發展和國家的經濟得到穩步的提升。
2.1測井前沿技術
隨著計算機、信息技術、電子技術的發展,極大地改變了人們的生活方式和生產方式。數據采集、數據處理技術發展迅速,成像測井儀的數據傳輸率快,一定時間內能傳輸更多的數據,極大地擴大了井眼搜索的范圍,并通過技術創新能發現鉆孔附件的盲礦體。此外還有磁共振測井技術、快速平臺測井技術、隨鉆測井技術以及套管井測井技術也得到了進一步的發展。通過這些現代化信息技術,在鉆探之前,可以有效地了解作業區域的地質條件,從而根據鉆井實際情況選擇合適的勘探技術,降低石油地質勘探的成本,從而提高我國石油開采銷量,進一步擴大石油企業的經濟利益。
2.2鉆井技術
鉆井技術是石油地質勘探過程中的常用技術,可以說,石油地質勘探的大部分成本都是花費在了這上面,鉆井工程的重要性可見一斑。石油鉆井技術應在保障鉆井效率及鉆井質量的同時,盡量降低成本。傳統的鉆井技術成本較高,近年來我國在不斷改進原有技術,并研發新的鉆井技術,目的就是為了降低鉆井成本。如欠平衡鉆井技術就是一種比較新型的石油鉆井技術,其不但成本較低,且在鉆井過程中對地表的破壞較少,同時還解決了卡鉆和漏失等常見鉆井問題,大大提高了鉆井速度。該技術十分適合應用于枯竭油層的勘探。不過其也存在一些缺點,例如易腐蝕、安全風險大等,因此還需要進一步進行技術優化,或是聯合運用深井鉆井技術等其他技術。總而言之,只要將鉆井技術合理運用到需要的場合,就能夠發揮其更大的效用。
2.3虛擬現實技術和空中遙測技術
在石油地質勘探工程開展中,信息技術的發展也帶來完全新型化的技術,應用在石油地質勘探工程中。虛擬現實技術,指的就是通過大屏幕可視化環境與計算機輔助可視化環境等多種可視化系統,把石油地質勘探過程中所獲得的所有數據用圖形建立模型或者是采用三維模擬動態圖等形式來表現出來的一項技術。這一項技術應用于石油地質勘探工程中,可以在一定程度上大大節省人力和物力,在節省勘探成本的基礎上提高勘探效率,而且可以在大屏幕上直接觀看顯現的勘探數據和情況,加深了現實效果的模擬性,促使石油地質勘探工作得到更好的發展。與此同時,空中遙測技術也是作為一項新技術應用于石油地質勘探工程開展之中,空中遙測技術指的是通過地震源和石油地質勘探儀器以及相關的軟件進行遙測監控的一項新型技術,這一項技術與成像技術相互結合,在獲得數據的基礎上制作出高清晰的石油地質油藏結構圖,能夠擴大石油勘探范圍,大幅度提高了石油勘探的質量和效率。
3.結語
綜上所述,探討新型技術在石油地質勘探中的應用具有重要的意義。加強對石油地質勘探技術的創新,能夠有效地提升石油勘探以及開采的效率,與國家能源安全以及社會的穩定密切相關。所以相關部門要對新型技術在石油地質勘探中的應用給予重視,加大技術和資金的投入力度,提升石油地質勘探的技術水平,從而有效地保證我國穩定的發展。
參考文獻
[1] 王健.石油地質勘探策略淺談[J].化工管理,2014,(35).[2] 喬英偉.探討石油地質資源勘探技術的創新與發展[J].資源節約與環保,2013,(12).[3] 董曉燕.石油地質勘探中的前沿技術分析[J].科技風,2013,(8).[4] 董曉燕.石油地質勘探中的前沿技術分析[J].科技風,2013,(25):161
第五篇:新型建筑材料在綠色住宅中的應用
新型建筑材料在綠色住宅中的應用
“綠色住宅”不僅僅是指綠地率,更應遵循“節約能源、節省資源、保護環境、以人為本”的基本理念。而建材的選用是綠色建筑中至關重要的方面。為大力發展和推廣新型建材做示范借鑒。繼智能化住宅之后,綠色住宅、環保住宅、生態住宅、健康住宅等新概念頻繁在各房地產廣告、百姓對住宅的議論與媒體報道中出現。綠色住宅成為房地產商新的賣點,成為近年來興起的一種全新的居住概念。
綠色住宅是指根據自然環境,綜合運用生態學、建筑學的基本原理及現代科學手段,合理安排組織住宅建筑與其他相關因素的關系,使住宅和環境成為一個有機的結合體。可見,建造綠色住宅實際上是以可持續發展的思想為指導的全方位的環保工程。它通過設計建筑內外空間中的各種物態因素,使物質、能源在建筑生態系統內有序循環、轉換并與自然生態相平衡,從而獲得一種高效、低耗、無廢、無污染的生態系統的建筑環境。方面展開,討論一些綠色住宅建筑中廣泛應用的新型建材。
1.建筑節能隨著人民生活水平的不斷提高,對居住條件舒適性的要求也越來越高,過分地依賴人工照明、空調等高能耗的機械設備,必然帶來能耗的增加。而綠色住宅正是通過運用一些成功的新技術、新材料綠色住宅建設離不開科技的進步以及新技術、新工藝、新材料的運用。這種形勢下,住宅建筑材料面臨著一次挑戰和革新,一些不符合要求的傳統建材勢必將被淘汰。上海綠色建筑示范樓借鑒了國內外最先進的生態建筑設計與生態技術成果,在新型建材的運用上做出了示范作用。該工程中的不少先進適用技術已經在許多民用建筑設計中得以推廣應用。本文主要以該示范樓為例,從節能和環保兩來杜絕這種粗放、浪費的模式,以最低的能源和資源成本去獲取最高的效益。
1.1 建筑節能的主要途徑對于建筑物來說,節能的主要途徑是減少建筑物外表面積和加強圍護結構保溫,以減少傳熱耗熱量;提高門窗的氣密性,以減少空氣滲透耗熱量;在減少建筑物總失熱量的前提下,盡量利用太陽輻射熱能和建筑物內部熱能,最終達到節約采暖設備供熱量的目的。
建筑外圍護結構主要包括外墻、屋頂和門窗等。目前,我國絕大多數建筑沒有采用必要的保溫、隔熱材料,仍是沿用傳統的240、370磚墻兼具承重與保溫隔熱功能,這樣既浪費土地資源,又得不到應有的保溫隔熱效果。而屋頂常用一般的爐渣或膨脹珍珠巖等做法,門窗常用鋼窗(單層)、鋁合金(單層)等,這不能滿足保溫隔熱要求,也談不上節能,居住生活環境質量當然也不會好。為了節約能源,提高居住生活環境質量,我國已開發了多種新技術、新材料,并頒布了節能新標準。
1.2 住宅建筑中的新型建筑材料
(1)外墻——保溫隔熱復合墻目前,在建筑中常使用的外墻保溫主要有內保溫、外保溫、內外混合保溫等方法。由于內保溫會多占用使用面積,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,還會影響施工速度及居民的二次裝修,且內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構,所以外墻外保溫運用最廣泛并日趨成熟。
上海生態住宅示范樓為實現“零(低)能耗”這一目標,圍護結構采用高效外墻外保溫系統,并根據示范樓各種工況,通過能耗指標和節能效果能耗模擬分析,確定了四種復合墻體保溫模式體系東面復合外墻構造體系中采用混凝土空心小砌塊或砂加氣砌塊為主墻體,90 混凝土空心小砌塊為外掛墻,中間填充發泡尿素、聚氨酯等高效保溫層,構成一種隔熱保溫性能優異的新型復合外墻。
(2)門窗——雙層中空Low-E玻璃節能門窗主要應抓好型材、玻璃、五金件、密封件和安裝上墻幾個環節。材料的選擇上,主要選用鋁合金斷熱型材、中空鍍膜玻璃(圖3)。鍍膜玻璃主要有兩大系列:熱反射鍍膜玻璃(或稱陽光控制膜玻璃)和低輻射鍍膜玻璃(或稱Low-E玻璃)。
示范樓外門窗采用斷熱鋁合金雙玻中空LOW-E窗,天窗采用夾膠安全LOW-E玻璃,其表層玻璃具有自清潔功能(圖4~5);南向局部外窗采用充氬氣中空LOW-E玻璃和陽光控制膜,提高外窗的保溫隔熱性能。這些窗體材料具有保溫隔熱性能,可以有效阻斷紅外光減少輻射。經過特殊處理后,窗玻璃還能根據需求,把陽光折射到室內需要的角度。
(3)屋面——倒置式保溫體系,或結合植被屋面倒置式保溫屋面是20世紀60年代開始在德國和美國被采用,其特點是保溫層做在防水層之上,對防水層起到一個屏蔽和防護的作用,使之不受陽光和氣候變化的影響而溫度變形較小,也不易受到來自外界的機械損傷,是一種值得推廣的保溫屋面。
植被屋面具有很多優點,如:改善氣候環境,過濾空氣,緩解熱島效應;由“功能性” 向“觀賞性”發展的屋頂花園增加了城市公共娛樂休閑空間;延長屋頂結構層、防水層等壽命,隔熱保溫、隔聲效果均很好等。而且隨著技術的發展,以前一直困擾的諸如植被的選擇維護,覆土介質的荷載,尤其是屋頂防水、防根等問題都得到較好的解決。
上海生態住宅示范樓采用三種復合型保溫體系,保溫層采用耐植物根系腐蝕的XPS板和泡沫玻璃板置于防水層之上,再利用屋面綠化技術形成一種冬季保溫、夏季隔熱又可增加綠化面積的復合型屋面。屋面選用耐寒性、慢生常綠草坪做屋頂綠化,既易于人工保養維護又有提高屋面保溫隔熱效果和儲水功能,能將50%的屋面降水保留在屋面上,然后再通過植物蒸發掉,從而改善了氣候環境。與沒有屋頂綠化的同類建筑相比,夏季酷熱的白天室內溫度可降低3℃~4℃,冬天取暖費可節約1/3。
(4)遮陽——鋁合金電動外遮陽、垂直升降電動百葉遮陽的措施可以分為三大類:利用綠化的遮陽、結合建筑構件處理的遮陽、專門設置的遮陽。
其中專門設置的遮陽包括外遮陽、百葉內遮陽、內遮陽加鍍膜、活動百葉遮陽等。
示范樓根據建筑設計風格和日照規律,采用多種高效智能遮陽系統,包括戶外可調鋁合金百葉簾、可伸縮外遮陽篷、戶外天窗遮陽簾、戶內百葉簾等內外遮陽系列產品;應用了日光增強型百葉簾、太陽能驅動卷閘簾、太陽能驅動風光感應及無線控制器等一些具世界領先水平的遮陽技術產品,使外窗的綜合遮陽系數達到0.4,天窗遮陽系數為0.2。
2.環境保護在選擇建材時,不僅要考慮其性能,更要注重材料的環保情況,并注意以下原則:①其生產所用原料盡可能少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物;②采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術;③在產品配制或生產過程中不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物,產品中不得含有汞及其化合物;④可循環或回收再生利用,無污染環境的廢棄物。上海生態住宅示范樓采用3R大量環保材料。3R材料是指可減量使用、能重復使用和可再生使用(Reduce, Reuse,Recycle)的建筑環保材料。
例如,混凝土采用高性能混凝土,減少建筑中混凝土的使用量;利用粉煤灰和礦渣粉等工業廢料取代水泥作為摻合料,減少自然資源、能源的消耗和二氧化碳的排放;采用再生骨料混凝土,將廢舊混凝土和建筑垃圾加工制成的骨料取代天然碎石,節約天然石材資源,使混凝土成為可再生利用的材料。減少天然用砂25%,水泥用量15%,內外墻均采用有廢渣、廢骨料制成的加氣混凝土或砌塊砌筑而成。選用速生木材加工制成的科技木,既完全保留了木材隔熱、絕緣、調溫、調濕等所有的自然屬性,又避免了天然木材的自然缺陷,同時還可仿制出各種天然珍資樹種甚至更具藝術感的紋理和顏色,大大提高木材利用率和裝飾功能;選用回收舊木材用于部分建筑裝飾環保裝飾裝修材料,100%采用環保低毒產品。
參考文獻
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綠色建筑材料的選擇和應用 □高欣
綠色建筑材料,即生態建筑材料,是與生態環境相協調的建筑材料。綠色建材作為生態材料的分支,綠色建材必須滿足這些在材料工藝技術性能、環境性能和人體健康等方面的基本要求。
結構建筑材料。從現在的材料技術發展來看,結構用建筑材料在今后幾十年中不會有大的突破,鋼材和混凝土仍將是主要的結構材料。首先,鋼材,鋼材具有不可替代性,要在生產過程中提高鋼材的綠色指標上下功夫,研究發展新技術、新生產工藝,努力降低生產能耗,減少污染物排放,對生產過程中產生的廢棄物資源化,加快鋼材的綠色化進程。其次,混凝土,由水泥和集料組成,是復合材料,它的生產能耗主要是由水泥生產造成的。減少水泥生產中的能耗和污染物排放是主要的方法。近年來,代表著先進生產技術—更清潔、更節能、規模化、大型化的新型干法水泥工藝已經成為業界的共識,全年新型干法水泥新增生產能力達7 000萬t以上,是要研制開發低能耗、高性能的綠色水泥制品和環保水泥品種。
非結構建筑材料。墻體材料:構建節約型社會,對于建筑來說就是要建設節能建筑,而建筑節能主要就是墻體、門窗的保溫隔熱性能。發展新的綠色墻體材料,應大力開發研究和應用工業廢渣如粉煤灰磚、煤矸石磚、頁巖磚、礦渣磚、煤渣磚等代替粘土制造實心磚或空心磚技術;用磷石膏、氟石膏、排煙脫硫石膏等廢渣可代替天然石膏制石膏板、石膏砌塊等技術;建筑垃圾循環利用技術;用廢棄的泡沫聚苯乙烯生產砌塊或墻板技術;高性能外墻外保溫材料;GRC墻板等。門窗材料:目前門窗的主要材料是木、鋼、鋁和塑料。木門窗一是消耗木材資源,二是保溫隔熱性能較差;鋼和鋁門窗的生產耗能是最高的,且保溫隔熱性能也較差。因此塑料門窗相對來說是最綠色的材料。防水材料:建筑防水材料一直是以瀝青油氈為主,由于它在鋪設和使用階段產生大量污染物以及耐久性的特點,屬于非綠色材料。改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材和PVC防水卷材克服了瀝青油氈的缺點,是具有綠色建筑材料特征的防水材料,應大力推廣使用。裝飾材料:近年來建筑裝飾產業的迅速發展有力地帶動了裝飾裝修材料的消費,但裝飾材料造成的室內空氣污染,甚至造成人身傷害也時有發生。因此我國綠色環保裝飾材料應大力開發研究和應用。用于內裝飾,具有保濕、驅蟲、保健等功能的環保墻飾材料,如草墻紙、麻墻紙、紗綢墻布等。代替金屬管材具有塑料與金屬的優良性能,不生銹、無污染的塑料金屬復合環保管材,如鋁塑復合管。用于室內外裝飾裝修的環保型漆料,如生物乳膠漆、水性氟碳漆等。
推廣和應用綠色建筑材料已是必然趨勢。構建節約型社會,發展綠色(生態)建材、建設節能建筑,是全社會的共同目標。一是要大力宣傳綠色(生態)建筑材料,讓全社會了解綠色建材的知識,告訴普通百姓怎樣鑒別、購買、使用健康環保、性能最優的建材產品。二是要盡快建立我國的綠色建材評價體制和指標體系,引導建材企業進行技術研究與開發,積極推廣新技術、新工藝,生產更多更新的綠色建筑材料。三是制訂、修訂全國和地方建筑設計規范和規程,從設計上要求應用更多的綠色建材,建設節能建筑。通過在生產、設計和使用三方面的共同努力,才能在全社會建設更好的節能建筑,為構建節約型社會做出貢獻。
(作者單位:石家莊職業技術學院)