型节能建材PPT课件

提纲
1
技术背景
2
发展历程
3
研究现状
4
未来趋势
3.研究现状-建筑节能国内外研究现状
1. 清华大学超低能耗楼
植被屋面
生态舱
双层玻璃窗
可调水平外遮阳 地下室光导采光
可调垂直外遮阳 储热地板
浦江智谷
德国政府在海外颁发的第一个符合德国节能建筑标准认证的证书
❖ 双面Low-E中空玻璃 ❖ LED节能泛光照明系统 ❖ 太阳能光热利用系统 ❖ 屋顶绿化 ❖ 雨水收集综合利用系统 ❖ 地源热泵系统 ❖ 楼板埋管系统 ❖ 全新风置换全热回收系
5 50 8 40 2 5 18.97 3.89
0.53
0.81
6 45 12 41 2 6 34.87 6.13
0.58
0.85
7 55 12 31 2 7 22.26
4.7
0.63
0.87
8 60 12 26 2 8 18.21 3.76
0.72
0.83
9 65 12 21 2 9 15.96
3.5
✓ 以钙质材料衍生物取代石灰的技术路线； ✓ 低活性固体废弃物的活化与实现技术路线； ✓ 残留活性矿物与水化产物再活化与实现的技术路线； ✓ 采用炉渣、废石屑、建筑垃圾等粒状固体废弃物取代天
然骨料的技术路线.
高利废蒸压粉煤灰砖制品制造技术-技术路线
原材料选择
钙质材料
硅质材料
骨料
激发剂
生 石
电 石
石 灰
统 ❖ 外遮阳卷帘系统 ❖ 外墙外保温系统
与传统建筑相比，可节省能耗75%左右，而
成本只比传统建筑增加15%-20%，运行费用的节
省可以使投入在5年内收回
浦江智谷
德国政府在海外颁发的第一个符合德国节能建筑标准认证的证书 ❖ 双面Low-E中空玻璃
❖ LED节能泛光照明系统
❖ 太阳能光热利用系统
❖ 屋顶绿化
高温下烧成时，本体体积收缩，形成封闭孔洞
实例
关键技术
锯末、谷 壳、秸秆
等
煤矸石等
造纸废渣、 废弃塑料
等 碳酸钙、 碳酸镁的
粉末 膨胀珍珠
岩等
① 通过各种 造孔剂的粒径 控制，实现造 孔剂对微孔孔 型的控制； ② 造孔剂对 制品烧结性能 的影响； ③ 实现制品 热工性能和力 学性能、耐久 性能平衡；
创新成果
利用固体废弃物制备高效节能烧结墙体材料技术
技术背景
❖ 烧制粘土砖，以每年8000亿块计，大约耗煤1亿t，生产实 心粘土砖的煤耗与砖混结构采暖煤耗约占全国能耗总量的 20%，成为大气中的主要污染源之一
❖ 耗用土12亿m3，相当于60万亩土地
利用固体废弃物制备高效节能烧结墙体材料技术
国内研究现状
国内开展了大量的利用粉煤灰、煤矸石等废弃物制备烧结 砖的研究和应用工作
新型节能材料
湖北生态工程职业技术学院
园林与建工学院
提纲
1
技术背景
2
发展历程
3
研究现状
4
未来趋势
1.技术背景——我国建筑能耗的现状
我国建筑物耗能约占总能耗的27％ 与同气候条件的发达国家相比，我国单位建筑面积
采暖能耗高出2倍 住宅面积迅速增长，年增长10亿m2，2020年将达500
亿m2，能耗需求剧增
30～40％
对于一般公共建筑 而言，空调、采暖等能 耗占其能源消耗量的30 ％～40％，因此采用合 理的保温隔热技术，可 大大降低建筑能耗。
2.发展历程-外墙保温技术是建筑节能的重要构成
空气渗 透21%
外墙 27%
其他部 位25%
屋面8%
外窗19%
建筑节能达到50%建筑围护结 构各部分能耗量分布
在夏热冬冷地 区，按照目前节能 标准要求，外墙/ 屋面等传热占总体 传热的60％以上。
钢 渣
高 钙
石 英
粉 煤
尾 矿
赤 泥
再 生
灰渣渣
灰砂灰砂
细
粉
料
天炉废再
然渣石生
砂
屑骨
石
料
天脱化 然硫学 石石石 膏膏膏
低成本、高利废原则
配比优化 工艺参数优化 关键设备开发
物理化学联合激发 工业应用
现有体系“石灰-粉煤灰-石膏”体系
序 号
粉 煤 灰
生 石 灰
中砂
石 膏
序号
抗压强度 （MPa）
抗折强度 （MPa）
外墙夹芯保温
外墙自保温
2.发展历程-节能标准与技术的演变
研究过程
经历了从节能30％→50％ →65％的过程
相关标准
《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ26-95》 《夏热冬冷地区建筑节能设计标准》等
具体技术
外墙内保温/外墙自保温/外墙夹心保温/外墙外保温
外墙外保温技术是目前墙体节能的主要措施
类型
生物 质型
内 矿物 燃 内燃 型型
废弃 物型
热分解型
热致变形 型
特点 原材料来自农作物的副产品/废弃物，在高温下，材料中有机
物燃烧，产生能量，并形成气孔。
材料在高温下燃烧，释放能量，促进试件烧成反应，可燃部 分燃尽后形成气孔，达到造孔效果。
含有部分可燃物的工业废弃物，燃烧后形成的气孔
不能燃烧，但在高温下吸收热量，自身发生分解反应，释放 出气体
利用固体废弃物制备高效节能烧结墙体材料技术
The monolithic external wall
国
外
研
究
The cavity wall with facing bricks
现
状
The cavity wall with a plaster facade
The external wall with additional thermal insulation
国内有烧结空心砖、多孔砖生产，但孔数量较少，节能效 果与国外先进水平存在差距
利用固体废弃物制备高效节能烧结墙体材料技术
国外研究现状
英国生产的烧结粉煤灰砖原料配比为粉煤灰80%，粘土20% 德国开发的Poroton绝热砖，这种新产品被誉为“世界上最
保温的砖石”。通过运用这种新材料，即使是单墙建造的被 动式太阳能住宅的外墙保温问题也可以解决。
❖ 雨水收集综合利用系 统
❖ 地源热泵系统
❖ 楼板埋管系统
与传统建筑相比，可节省能耗75%左右，而 成本只比传统建筑增加15%-20%，运行费用的节 省可以使投入在5年内收回。
❖ 全新风置换全热回收 系统
❖ 外遮阳卷帘系统 ❖ 外墙外保温系统
1. 同济大学文远楼（节能改造）
无土种植草皮 +喷淋系统
1.对基体材料进行了改进
2.对芯座和连接板进行了TD处理
3.对芯具结构进行了改进
3.研究现状-几种新型高效节能技术介绍
利用固体废弃物制备高效节能烧结 墙体材料技术
高利废蒸压粉煤灰砖制品制造技术 高等级阻燃节能板与新型A级不燃
节能板技术 加气混凝土与墙体自保温技术
高利废蒸压粉煤灰砖制品制造技术
青岛海晶化工集团公司
青岛海晶化工集团公司
青岛海晶化工集团建立年产1亿块标砖 “电石渣－粉煤灰－废 石屑”体系的生产线，取消高耗能的石灰原料，利废率达100%
成果工业化应用-3
洛阳龙羽宜电有限公司
国内目前已投产的规模最大的蒸压粉煤灰砖工程（年产3亿块标砖）
成果工业化应用-4
无锡鸿基新型墙材有限公司
3.孔型优化：设计了孔洞率高、空气对流少的新型烧结多孔 砖结构，一方面可显著降低外墙的传热系数，另一方面节约 物料，减轻建筑自重，增加其使用安全性。
创新成果
4.模具耐磨性：应用丰田扩散表面增强法（TD）与镶嵌法相 结合的技术路线，具体针对模具在成型过程中不同部位受 损状态不同的特点，进行合理优化设计与表面增强，使成 型模具使用寿命延长到最初的4倍。
❖ 节能材料在整个节能技术中具有重要意义
2.发展历程-节能途径与保温隔热材料
❖ 保温隔热技术向集 成化发展；
❖ 在节能的四个重要 途径中，直接涉及 材料的有2个；
❖ 保温隔热材料是实 现低能耗的重要措 施；
2.发展历程-几种典型保温隔热材料性能对比
2.发展历程-几种典型保温隔热系统
外墙内保温
外墙外保温
原 理
效果
加入物与烧结主体形成固溶体 加入物与烧结主体形成液相
加入物与烧结主体形成过渡液相
烧结温度降100℃ 烧结时间降10%
单位产品热耗降低10% 产量增加10%，热耗降低4%
创新成果
2.微孔造孔：选用工业、农业废弃物开发了9种微造孔剂，并 使废弃物利用率比例达到100%，微孔直径平均尺寸≤0.6mm。
干燥收缩 （mm/m）
碳化系数 Kc
1 50 16 32 2 1 21.00 4.50
0.52
0.95
2 50 14 34 2 2 23.44 4.31
0.57
0.90
3 50 12 36 2 3 23.14 4.89
0.54
0.87
4 50 10 38 2 4 22.35 4.25
0.54
0.85
已建年产5000万块标砖生产线， 计划扩建。
3.研究现状-几种新型高效节能技术介绍
利用固体废弃物制备高效节能烧结 墙体材料技术
高利废蒸压粉煤灰砖制品制造技术 高等级阻燃节能板与新型A级不燃
节能板技术 加气混凝土与墙体自保温技术
高等级阻燃节能板与新型A级不燃节能板技术
国内三种防火构造措施：
0.77
0.86
➢ 可生产MU30蒸压砖，碳化系数满足标准要求，但收缩较大； ➢ 利废率低，仅40%-60%
成果工业化应用-1
2003年在武汉世源热电有 限公司建成第一条年产5000 万ห้องสมุดไป่ตู้蒸压粉煤灰砖生产线， 砖的平均强度达20MPa，最 高可达33Mpa，成品率高达 99%。
成果工业化应用-2
CO2排放持续上升
由于废弃物排放所造成的环境问题使我国不堪重负
节能
减排
高性能
1.技术背景-我国建筑节能存在的主要问题
安全性
耐久性
功能性
安全性、耐久性、功能性不足是我国建筑的主要问题
节能
减排
高性能
提纲
1
技术背景
2
发展历程
3
研究现状
4
未来趋势
2.发展历程-建筑节能与保温隔热技术
典型建筑的能耗与保温隔热技术的关系
节能效果差
以固体废弃 物，利用落 后设备，生 产节能效果 差的产品
德国pordon， “世界最保温的
砖石”
国内主要产品
迫切需要开发适应中国国情（设备落后、厂数量多达10万家）的，以废弃物 为主要原料的、制备高效节能的烧结墙体材料的工艺技术。
主要技术创新点
2 个方面
高
1. 建筑垃市圾政粉材料料的高效利用
新型促烧剂，使高比例利用固体废弃物制备高效节能墙体材料成为可
能。
粉煤灰基体性能 煤矸石基体性能
页岩-粉煤灰体系 膨润土-粉煤灰体系
页岩-煤矸石体系
材料配比 烧结温度
钢渣基体性能
页岩-钢渣体系
烧结时间
创新成果
1）研究了四种废弃物制备节能烧结墙体材料基体的基本方 法； 2）开发了新型促烧剂 。
新型促烧剂
效
利 废
2. 硅铝质固体废弃烧物结的材塑料性提高与基体增强
高 3. 宏 技孔术与微孔结合节的能节材能料墙体材料系统制备
效
节 能
4. 适合我国国两情类的材绿料色建材制备技术
创新成果
1.基体：高比例利用废弃物制备烧结制品基体
针对我国由于大量利用废弃物，导致烧结墙体材料塑性差，材料 多孔化过程中力学强度低、不能满足承重要求的技术瓶颈，研究了高 比例利用废弃物制备高孔洞率烧结墙体材料基体的关键技术，开发了
➢总体思路：
✓ 根据不同的固体废弃物的特性进行科学分类； ✓ 采用不同的物理化学激发路线，采用不同的固体废弃物
研发废弃物利用率大于90%的蒸压砖生产技术； ✓ 充分提高固体废弃物利用量，取代天然材料； ✓ 开发先进的蒸压砖装备，并提出与之相匹配的生产工艺.
高利废蒸压粉煤灰砖制品制造技术
➢技术方案：
利用固体废弃物制备高效节能烧结墙体材料技术
国内外研究水平对比，以节能烧结墙材为例
原料 设备 产品
国外水平
分项特点 总体特点
主要为粘土质原 料
真空挤出机、隧 道窑
节能效果好
以优质原材 料，利用先 进设备，生 产优质节能 产品
国内水平
分项特点 总体特点
主要是粘土，也 有废弃物
真空挤出机、轮 窑/部分隧道窑
防火隔离带:
采用A级保温材料或与A级保温材料防火性能等效的复合材料制成。高度 300mm，宜设置在窗口上方200mm-400mm处，并应沿水平方向通长、交圈 设置。防火隔离带与基层墙体之间不得有空腔。
防火分仓：
用15mm保温浆料粘贴开横向槽并双面涂刷界面砂浆的 聚苯板，板间留10mm板缝用砌筑碰头灰挤出刮平，表 面再抹10mm厚胶粉具备颗粒浆料找平。
窗墙保温改造
太阳能光电转换
两级除湿
节能灯具
武汉理工大学留学生楼（节能改造）
屋面：XPS保温 墙面：多功能板材 窗户：智能节能窗
地面：泡沫混凝土
3.研究现状-几种新型高效节能技术介绍
利用固体废弃物制备高效节能烧结 墙体材料技术
高利废蒸压粉煤灰砖制品制造技术 高等级阻燃节能板与新型A级不燃
节能板技术 加气混凝土与墙体自保温技术
建筑节能是国民经济发展的重大需求
1.技术背景-建筑节能的重要性和必要性
我国有一半以上石油依靠进口
建筑能耗持续增长
极端热浪天气将成为中 国的普遍现象
建筑节能问题，不仅是经济问题，而且是重要的战略问题
节能
减排
高性能
1.技术背景-建筑节能的重要性和必要性
固体废弃物总量已达到近70亿吨 可用耕地面积大幅缩小