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低碳经济环境下相变储能装饰物资在装饰项目中的运用探微

论文编号:lw201306212142409150 所属栏目:装饰与绘画论文 发布日期:2018年01月15日 论文编辑:mg娱乐场www4355com_mg4355娱乐电子游戏【线路检测】
1 绪 论

1.1 论文研究的背景
1.1.1 发展低碳经济的必然性
近百年来,地球生态环境遭受了巨大破坏。尤其是石油、煤炭、天然气等过多燃烧释放大量二氧化碳等温室气体,这些温室气体能大量吸取地球反射的长波辐射而对太阳辐射具有高度的透光性,使得热能日益增多,造成地球温度上升;并且随着温室气体的增多,地球的温度会越来越高。图 1.1 为美国威斯康星·麦迪逊大学和怀俄明大学的科学家共同完成的全球气候变暖将致使的气候变化示意图,由图可以看出,若温室气体浓度按目前速度增长,到 2050 年全球温度将上升2℃—3℃,温度的上升会导致海洋水体膨胀和两极冰雪融化,致使海平面上升,很多沿海城市和岛屿国家将被淹没,包括上海、东京、纽约等国际著名大城市,都将面临严重的水患。
另外,全球气候变暖会带来频繁的气候灾害和大规模的疾病、死亡,造成惨重的经济损失,据英国的斯恩特报告表示,如果全球仍然按照现有的高碳经济增长模式,那么到下世纪因温室气体排放可能使地球温度升高 5℃~6℃,带来的 GDP损失将是 5%~10%[1]。而且,全球气候变暖反映了经济竞争优势地位和能源发展的问题,如今全球仍主要依赖于煤炭、石油、天然气等高碳矿物能源,一些国家为保障自身能源安全展开了激烈的争夺战。
目前,装饰行业顺应时代发展而迅速成长为朝阳行业,装饰工程市场也随之繁荣发展。据国家有关部门统计,我国每年有装饰工程需求的新旧房屋超过一亿万套,装饰工程市场突破 6500 亿元。然而装饰工程存在着诸多弊端和安全隐患,人们往往以饰面美作为装饰工程的最终效果,而忽略了操作工序和对工程质量起关键作用的隐蔽部位,华丽装饰的外表掩盖了内部的质量弊端。防腐、防火、防潮、保温隔热等功能性构造与处理,预埋件、骨架杆件、饰面板内部基层、锚固件、连接件的处理,不同部位材料的选用等,往往由于设计和作业人员的盲目无知而敷衍了事,或者偷工减料、偷减工序、野蛮施工等留下很多隐患。未合理使用材料以及工程质量造成的返工浪费等,直接或间接的导致了碳排放。尤其是装饰工程中缺乏行之有效的节能法规,沿用传统的能源消耗方式,高污染、高能耗、高排放现象比比皆是,平均每年造成的浪费达 300 多亿元[2]。
因此,为保证全球的长期可持续发展,必须转变各行各业的能源消费方式和经济增长模式,使能源消费从高能耗、高污染、高排放向低能耗、低污染、低排放方式转变。在此背景下,2003 年低碳经济伴随着英国政府发布的能源白皮书《大家能源的未来:创建低碳经济》而诞生,此后得到了欧盟和联合国的大力支撑。世界各国也逐渐将低能耗、低污染、低排放的低碳经济增长模式提上日程。

1.1.2 我国装饰能耗现状
近年来,我国先后出台了多条法律法规倡导低碳经济,在国家政策的控制下,全民低碳意识逐步提高。然而,在装饰行业推广的法规较少、缺乏可操作的标准和技术规程、缺乏经济鼓励措施、低碳技术滞后、低碳装饰意识不足等,低碳装饰的实施往往仅停留在表面,装饰能耗在装饰材料选用、施工、装饰设计、照明设计、空调安装等方面有增无减。
装饰材料的选用中,很多设计师对材料性能了解不清,如抗冻性、耐水性、化学稳定性等,在不同的使用条件都选用千篇一律的地砖铺设、互相雷同的涂料粉刷,使得装饰材料的耐久性差,造成大量浪费和污染。而且,很多人对材料的装饰效果认识有误区,认为优美的艺术效果就是多种昂贵材料的堆积,实际上材料贵在合理配置及质感和谐运用、搭配上贵重而富有魅力感的材料“锦上添花”,最终才能完全发挥材料装饰美感和塑性。另外,对低能耗装饰材料和智能化装饰材料等新材料的研发没有引起充分的重视,目前我国生产的大量装饰材料仍以高能耗材料为主,在生产过程中便造成了大量的污染和浪费;而低能耗装饰材料生产过程中能耗低,使用污染小,并且废弃物能循环利用;智能化装饰材料如相变储能材料、室内环境净化涂料等代表了材料科学发展的最新方向,是可持续理念支撑下进行的技术创新,它们的研发利用对未来低碳装饰的大力推广普及至关重要。
装饰施工过程中,施工单位多采用现场施工、手工作业和湿作业施工,不仅占用大量的施工场地,施工质量精度低,废弃物多,噪音大等;而且由于部分材料耐水性差,湿作业施工影响材料性能,损害材料的美观,造成大量污染和浪费。施工不当造成的材料浪费和污染以及高排放现象,直接或间接的导致了装饰能耗的加大。因此,装饰施工一方面需要向工业化、装配化方向转变,如采用整体厨房、集成吊顶、装配式成套门窗、整体卫浴等,让计算机控制的专业机器来完成大量高精度的、重复的工作,这样既增加施工精度、提高材料利用率,又降低废弃物的产生及施工过程中对环境的污染。另一方面,采用干作业施工工艺替换湿作业施工,如减少抹灰工艺而采用墙地面干作业工艺、干挂石材施工工艺等,克服湿作业施工产生的起花、脱离、冻结等弊端,而且施工可以不受季节和施工段数的限制,同时又避免由于施工不当对环境的污染和资源的浪费。

2 相变储能装饰材料的构成与特点

2.1 相变储能装饰材料的构成
相变储能装饰材料是相变储能材料和装饰材料按照一定比例、采用特定的制备工艺制备而得,它由相变储能材料和装饰材料两部分构成。相变储能材料是由多组分组成的,包括主储热剂、相变点调整剂、防相分离剂、防过冷剂、相变促成剂等,各组分含量不同,得出的相变储能材料性能就会有所不同[27]。

3 装饰工程中相变储能装饰材料的应用形式及优化 ..................17
3.1 相变储能装饰材料在装饰工程中的应用形式 ...................17
3.2 相变储能装饰材料在装饰工程应用中性能的优化.................19
3.3 相变储能装饰基材在装饰工程中位置的优化.....................21
3.4 本章小结............... 22
4 相变储能装饰材料在装饰工程应用的传热特性分析.................... 25
4.1 墙体传热模型.....................25
4.2 不同内墙的热工评价....................29
4.3 本章小结......................32
5 相变储能装饰材料在装饰工程中的应用效果 ................33
5.1 相变储能装饰材料应用效果的评价指标..................33
5.2 能耗模拟App ......................33
5.3 基础建筑模型的建立..................35
5.4 降低空调系统能耗对低碳节能的作用.............. 37
5.5 相变储能装饰材料在室内单一面的应用效果...............37

7.1 全文总结

本文研究的是低碳经济模式下相变储能装饰材料在装饰工程中的应用,首先简要分析相变储能装饰材料的构成与特点,在装饰工程中的应用形式及其传热特性,在此基础上采用 eQUEST 能耗模拟App分析相变储能装饰材料在装饰工程中的应用效果,从降低空调制冷能耗角度得出相变储能装饰材料整合运用的最佳组合,将其运用到空调房间中。在室内空调制冷达到低能耗的基础上,采用 AirpakApp从气流组织角度优化空调使用参数、安装位置以提高人体舒适度,最终达到低碳节能和人体舒适度的双向合理控制。通过一系列分析得出在重庆地区典型气象条件下:
①相变储能装饰材料宜放置在室内侧,此时墙壁内表面对室内、外空气温度波的传热衰减倍数较放置在室外侧大。
②相变储能装饰材料在室内不同单一面的应用效果不同,其中在屋顶内侧添加相变储能构件应用效果最好,外墙内侧添加相变储能构件应用效果最差;室内分隔墙体或隔断采用相变内墙应用效果显著。
③相变储能构件在室内任意两面、多面的整合应用效果都小于相应的单独叠加效果。其中,仅从应用效果来看,相变储能构件同时添加在室内三面内墙、屋顶、地板内侧时空调能耗降低值最大。
④ 相变储能构件厚度在 10mm——60mm 时空调节约能耗值增长较快,节约空调制冷能耗与相变储能构件厚度之间近似满足线性关系: y ? 0.231x ? 1.806。在装饰工程应用中,当相变储能构件使用面积一定时,从经济性和应用效果角度考虑,相变储能构件使用厚度宜为 60mm。当相变储能构件体积一定,厚度不大于60mm 时,增加厚度对空调制冷能耗的作用比增大使用面积的效果更为显著。
⑤当相变储能构件厚度一定时,相变储能构件宜根据使用面积的大小选择添加在单一内墙内侧、单一屋顶内侧、屋顶与任意墙体内侧整合、屋顶与地板内侧、屋顶地板内侧与任意墙体整合,应用效果较好。
⑥相变储能装饰材料在装饰工程应用中,当房间长宽比不同时,房间单位体积节约能耗值相差约 10.0%。其中,长宽比为 3:2 的房间单位体积节约能耗最大,相变储能装饰材料的应用效果最为显著。
⑦空调器安装墙体的确定是与床的位置密不可分的,空调器宜安装在床头对面的墙体,且在床对称轴位置最为舒适。
⑧空调器安装高度不宜过高也不宜过低,实际装饰工程应用中,空调器安装高度下端距离地面宜在房间高度的 2/3—4/5 处。

参考文献:
[1] 高鸿业. 西方经济学第二版微观部分[M]. 北京: 中国人民大学出社,2004:156.
[2] 邹明俐. 论室内节能装修的探讨[J]. 四川建材, 2009.
[3] 马保国, 蹇守卫等. 相变储能建筑材料的研究进展与温度-时间响应测定[J]. 节能环保,2008.
[4] 李峥嵘. 蓄能结构传热过程的分析[J]. 同济大学学报, 2001,29(3): 338—341.
[5] Bansal, N. K, D. Buddhi. Performance equations of a collector
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