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綠色住宅之新型建筑材料的應用--例上海生態住宅示范樓

閱讀:730發布時間:2012-5-31


   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、低耗、無廢、無污染的生態系統的建筑環境。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*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、新材料來杜絕這種粗放、浪費的模式,以zui低的能源和資源成本去獲取zui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,zui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 240370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zui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LowE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。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LowE玻璃)。

  示范樓外門窗采用斷熱鋁合金雙玻中空窗,天窗采用夾膠安全LOW-E玻璃,其表層玻璃具有自清潔功能;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

  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: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;采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術;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;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砌塊砌筑而成。選用速生木材加工制成的科技木,既*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。





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