新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用

第一篇：新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用

新型水玻璃自硬砂在铸造上的应用(2011-06-05 21:01:23)转载▼

标签： 杂谈

作者：沈阳汇亚通铸造材料 张俊法 关红宇

摘要：本文对目前国内铸钢件用 造型制芯工艺及材料进行了详细的论述，对各种工艺的优缺点进行了分析，认为酯硬化水玻璃自硬砂工艺是铸钢件生产中最为合适的工艺，我单位在原酯硬化工艺的基础上，对水玻璃砂粘结剂体系进行活化改性架接，成功地研制出新型水玻璃自硬砂工艺及材料。通过对新工艺的工艺性能试验、经济技术分析，以及多个生产应用厂家的生产应用表明，新型水玻璃自硬砂工艺具有水玻璃加入量低（≤3%），型砂强度高，（抗拉0.5-1.4Mpa）,型砂硬透性好，硬化速度 可调，型砂溃散性好，旧砂易于干法再生回用，回用率≥80%，生产成本低，无毒无污染，浇注出的铸伯无裂纹及气孔缺陷，铸件质量和尺寸精度可与呋喃树脂砂工艺相媲美。因此，该工艺是一种先进可靠的工艺，预计会在国内铸造行业推广应用，将会取得明显的经济及社会效益。

前言

造型制芯工艺在铸件生产过程中占有十分重要的地位，它直接影响铸件的质量，生产成本，生产效率及环境污染。随着机械工业的发展，对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等问题的日益严重，对铸造生产和铸件质量提出了更高的要求，尤其是跨入二十一世纪的今天。

为了适应二十一世纪绿色、集约化铸造的需要，符合可持续发展战略，新一代造型制芯工艺必须满足下述几个方面的要求：

1．生产的铸件质量好，铸造缺陷少。2．劳动条件好，对生态环境污染少。3．最大限度地利用自然资源，节省能源。4．生产成本低，生产效率高。

我单位开发的新型水玻璃自硬砂工艺在这方面具有很大的优势，是符合可持续发展模式的绿色环保型造型制芯工艺。

目前国内铸钢件生产用造型制芯工艺及材料现状

目前，国内铸钢件用造型制芯工艺主要有两大类，无机类粘结剂系统以水玻璃砂工艺，有机类粘结剂系统以呋喃树脂砂工艺为主，两种工艺上前的使用现状主发展前景如下。

一．水玻璃砂工艺

水玻璃砂工艺具有设备简单，操作方便、无毒味、成本底廉等特点，从50年代开始广泛地用于国内铸钢件的生产，尤其是CO2水玻璃砂工艺。

CO2水玻璃砂工艺使用过程长期存在的主要问题：型砂强度低，冬季硬透性差，型（芯）溃散性差，铸件清理困难，旧砂废弃造成生态环境污染大等，这些问题严重制约了水玻璃砂工艺的应用及发展，为了最大限度地改善水玻璃砂工艺存在的问题，国内外铸造工作者付出了艰辛的努力，经过了几十年的开发研究，先后开发出许多新的材料和工艺，如水玻璃的物化改性或特殊添加材料制成的改性水玻璃或溃散剂，清理采用水爆（浴）清砂，七零砂（石灰石砂），这些方法在一定程度上满足了当时的生产急需，并且许多工艺沿用至今，但是未能在根本上解决问题，水玻璃加入量居高不下，溃散性的解决受到限制，旧砂再生还未解决，铸件质量较差。

八十年代以来，水玻璃砂工艺相继出现了许多新工艺，如酯硬化法，VRH-CO2法，微波硬化法等，这些工艺在提高水玻璃的粘结力，降低加入量，改善溃散性方面对玻璃砂工艺的发展起了显著的作用，但是这些工艺在大量生产使用过程中也存在许多问题。

1．普通酯硬化水玻璃砂工艺粘结剂和固化剂配套性差，型砂硬性能较差，冬季硬化时间长、硬透性差、旧砂回用率低，再生砂综合性能差，难以实现生产线的批量生产。2．VRH法工艺：设备投资大，维修费用高，对铸件批量生产有一定限制。

这些问题限制了水玻璃砂新工艺的大面积推广应用。

二．呋喃树脂砂工艺

八十年代后期，随着对铸件质量要求的提高，树脂砂工艺在国内外得到了大面积推广及应用，尤其是呋喃树脂砂工艺，呋喃树工艺具有铸件质量好，尺寸精度高，型芯溃散好，旧砂回用方便，回用率高等特点，这些优点备受铸造工作者的青睐，但是，该工艺在使用过程中出现了许多新问题，铸件表面渗硫和型（芯）高温退让性差引起铸件出现裂纹，尤其是薄壁类铸钢件，加上生产成本高，环境污染严重，虽经广泛地开发研究，但是至今未能彻底解决这些问题，使得该工艺在铸钢件及球铁件的应用受到限制。

近几年，树脂工艺在铸造上生产过程中出现的铸年质量问题，加上生产成本、环境保护等方面的压力，使无机类的水玻璃砂系统再度成为人们关注的热点，水玻璃砂工艺只有解决了多年存在的老大难问题，解决了水玻璃加入量的问题，粘结强度的问题，型砂综合性能的问题旧砂回用的问题，才能更好地在铸件生产中推广应用。

因此，只要开发一种新的工艺，兼顾树脂砂和水玻璃砂的优势，才能适应目前高质量，低成本铸钢件生产的需求，尤其是市场经济条件下，企业追求效益、成本、质量、环保的今天。

新工艺的特点

我们针对目前铸钢件生产用造型制芯工艺的现状，结合国内生产工艺的需求，经过多年的开发研究，成功地研制出了铸造用新型水玻璃自硬砂工艺及材料，新工艺是我们在原水玻璃砂工艺的基础上开发研制出的新一代自硬砂工艺，它采用了我们研制的高强度、低粘度的新型水玻璃和专用酯类固化剂，通过对水玻璃粘结体系进行离子活化处理，使水玻璃砂树脂化，提高了型砂的工艺性能，改善了型（芯）砂的溃散性，实现了旧砂的干法再生回用，改善回用砂的工艺性能，旧砂回用率接近树脂砂的水平。

新工艺的工艺特点：粘结剂加入量低（≤3%），型砂工艺性能良好，冬季硬透性好，硬化速度通过粘结剂和固化剂种类依生产及环境条件可调（5-80分钟），型芯砂溃散性好，铸件出砂清理容易，旧砂易干法再生回用，回用率≥80%，铸件质量和尺寸精度可与树脂砂相媲美，型砂热塑性好，发气量低，可防止铸件产生裂纹及气孔缺陷，在所有自硬砂工艺中生产成本最低，环境污染少。

新工艺的工艺性能

1、新工艺用原辅材料

1.原砂：新工艺对原砂的要求与树脂砂类似，但比树脂对原砂的敏感性小，并且原砂适用范围广，可以用硅砂，铬铁矿砂，镁橄榄石砂等多种砂，其要求指标：粒度：40-140；角形系数，<1.30；微粉及含泥量<1.0%；含水量<0.8%；化学成分依铸件材质砂种而定。

2.新型水玻璃：我单位研制的粘结剂指标，见表一。表一粘结剂指标

3.专用酯类固化剂：我单位研制的固化剂指标，见表二。表二自硬酯类固化剂性能指标

二．新工艺的型砂配制

1．型（芯）砂的配比，见表三。表三 推荐配比

以上为新砂对型（芯）砂的配比。若批量生产采用旧砂回用时，可适当降低粘结剂及酯化剂的加入量。

2．混砂设备和工艺

1）推荐采用高效树脂砂混砂机

用量较小时，宜采用间隙式碗形树脂砂混砂机或双搅拌强碾混砂机；用量较大时，宜采用叶片式连续混砂机。混砂工艺

原砂＋酯固化剂――粘结剂――出砂

2）也可采用碾轮式混砂机（无树脂砂设备）

双砂三混工艺

一半砂与固化剂，一半砂与粘结剂，混碾1-1.5分钟，最后依生产情况将二部分砂放混砂机中一起混碾1-1.5分钟。

原砂+酯固化剂 混拌1.5-2分钟+粘结剂 混拌1-1.5分出砂 采用碾轮混砂机混自硬砂时，应将碾轮抬高30-5毫米。

采用碾轮式混砂机时，型（芯）砂的可使用时间和终强度比高效树脂砂混砂机要低得多。

3)型（芯）砂可以采用双砂制，即面背砂，也可以采用单一砂制。

三．新工艺砂硬化性能的调整

型砂的硬化 性能受原砂质量，粘结剂和固化剂的种类及加入量、外界环境条件、混砂工艺设备等因素影响，使用厂可根据现场原砂的种类、状态，型（芯）砂的生产工艺要求，外界条件（温度、湿度）选择相应的粘结剂、固化剂的种类及加入量来调整型砂的硬化性能，满足铸件生产的要求。

1.新型水玻璃自硬砂工艺的硬化性能

原砂

（1）原砂的状态对型砂硬化性能的影响。（2）砂温对型硬化性能的影响。

（3）原砂的含水量对型砂硬化性能的影响。

水玻璃 水玻璃加入量对性能的影响，不同原砂推荐的加入量如表

表四 不同原砂，不同水溶性粘结剂加入量对型砂工艺性能影响

（2）不玻璃种类对性能的影响，见表五 表五 不同粘结剂种类对型砂强度的影响

从表可知

▲新型水玻璃粘结剂的自硬砂24H抗拉强度比普通水玻璃自硬砂高30%左右。

▲型砂的硬化性能优于普通水玻璃的自硬砂，尤其是气温较低的冬季，型砂硬透性、硬化速度远优于普通水玻璃砂，可以满足正常生产要求。▲不同的粘结剂，型砂具有不同的硬化性能，即通过调整粘结剂种类来调整硬化性能满足生产要求。

酯类固化剂对型砂硬化工艺性能的影响

(1)酯类固化剂种类对型砂强度的影响，见表六 表六 酯类固化剂种类对型砂强度的影响

注：原砂（标准砂）100%+ZCS粘结剂3%+固化剂045% 由表六可知▲我公司生产的专用有机酯比市场售的有机酯在相同条件下有较佳的硬化性能，尤其是冬季，终强度提高30%左右。▲在相同的条件下，不同的固化剂、型砂的硬化速度有很大差别，终强度也有差别。▲在不同的外界条件下，同种固化剂具有不同的硬化性能，通过调整固化剂种类，可以调整型砂的硬化性能。

（2）酯类固化剂加入量对型砂工艺性能的影响，见表七 表七 酯类固化剂加入量对型砂工艺性能的影响

酯类固化剂作为一个反应组份参与整个体系的反应，因此，必须达到一定的量，加入量较低，反应不完全，粘结剂作用不充分，随着加入量增加，固化剂提供的活性离子增多，反应越来越激烈充分，硬化速度提高，强度增加，达到一定量后，有部分固化剂未参与反应，残留于粘结剂结构中，降低型砂的终强度，因此，综合考虑型砂的硬化性能，终强度和成本两个方面因素，酯类固化剂的加入量为≤20%。

外界条件对型砂工艺性能的影响

（1）气温

表八 不同气温对型砂强度的影响

注：1粘结剂加入量3%；2 固化剂加入量 0.45%(2)相对湿度

表九 不同相对湿度对型砂强度的影响

由表八

九、可知▲新工艺在不同的气温、湿度条件下具有良好的性能。在气温较低的季节，型砂也具有较好的性能。▲根据不同的外界条件，通过调整粘结剂种类。固化剂种类可以调整型砂的硬化性能。

型砂的溃散性

型砂的残留强度与温度的关系：新型水玻璃粘结剂自硬砂的残留度在温度≥400℃以上时≤0.5MPa，均比CO2水玻璃砂低，尤其是温度≥800℃以上，残留度约为CO2水玻璃砂的1/10，其主要原因为对粘结剂体系进行复合有机改性，400℃以上时，有机物分解，破坏了粘结膜的连续性，降低了为粘结剂的残留强度，改善了型砂的溃散性。

型砂的发气性

新工艺的旧砂及再生回用

新工艺的粘结剂加入量少（≤3%），型砂浇注受热后溃散性显著改善，介于水玻璃砂和树脂砂之间，接近树脂砂，旧砂易破碎成单个砂粒，这为旧砂再生创造了条件，型（芯）砂浇注受热后，旧砂表面的残留膜脆性较大，并且成不连续状态，易于通过机械再生除去，同时通过工艺材料配套机械再生处理保证回用砂的综合性能。克服和减轻旧砂残留粘结剂膜对回用砂性能（可使用时间、工艺强度等）的影响。

1.旧砂再生回用的工艺方法 新工艺的旧砂回用可以采取两种再生方法，即干法再生回用和干热联合再生回用，两种工艺再生回用率为75-90%，其工艺流程见图。

◆ 干法再生回用

旧砂-砂块破碎-机械干法再生（2-3 级硬）--风选--砂温调节 ◆ 干热联合再生回用

旧砂-砂块破碎-低温加热（150--250℃）--机械干法再生（1-2级硬再生）--风选--砂温调节

2．再生砂质量控制指标

残留NA2≤O1%微份含量（150目以下）≤1%；砂温≤35%℃；回用砂工艺性能控制。

3．再生回用砂的工艺性能，见表十。表十 再生砂的工艺性能

注：

1、海城水洗砂为大连某厂生产用新旧砂，再生工艺为干法再生回用；

2、内蒙擦洗砂为华北某厂生产用新旧砂，再生工艺为干法+热法再生工艺 新工艺及材料的生产用设备情况

八十年代以来，呋南树脂自硬砂工艺已在国内大面积推广应用，为满足国内树脂工艺应用和发展的需要，国家部委，研究所和有关铸机厂，通过技贸结合等方式，在消化、测绘引进设备的基础上，吸收国外树脂砂设备的先进技术，开发研制出符合国内需要的树脂砂专用设备，经过近几年的发展，树脂砂设备的整体水平、设备的元器件、备件的配套性得到大幅度提高，产品水平已达到了国外同类产品水平，新工艺用生产设备与树脂砂工艺的设备基本类似。

（一）混砂设备

◆ 混砂量较小时推荐采用间隙式碗形混砂机或双搅拌强碾混砂机。◆ 混砂量较大时推荐采用连续式混砂机，与呋喃树脂工艺的主要差别是：烛结剂粘度较大，定量泵，可选择齿轮泵，螺杆泵，双隔膜泵

（二）造型制芯设备：与树脂砂工艺相同

（三）旧砂再生设备：近几年，国内外在水玻璃砂旧砂再生回用方面从再生机理、再生工艺及再生设备等进行了多方面的开发研究，相继开发出一系列水玻璃砂旧砂再生工敢及设备、并已有部分投入生产应用；如日本新东公司（干法）的再生设备，济南铸锻所研制的S586（干热联合）再生成套设备。这些设备为水玻璃砂工艺的推广应用创造了条件，尤其是新型水玻璃自硬砂工艺。

新工艺的技术经济分析

1．几种型砂工艺的技术经济比较，见表十一 表十一 几种自硬砂工艺的技术经济对比

2．综合社会效益

采用新型水玻璃自硬砂工艺及材料，可以降低CO2水玻璃砂工艺和呋喃树脂砂工艺造成的废品，提高铸件的质量，减少水玻璃碱性废弃砂对生态环境的污染，节约废弃砂的运输，占地等费用，节约优质硅砂资源，具有深远的社会经济效益。

新工艺的生产应用情况

一．铸钢方面

1．98年7月，我们和大连某合资企业合作，成功地将原呋喃树脂砂生产线改造成国内第一条新型水玻璃自硬砂生产线，该厂主要生产不锈钢阀门，轴承及其它各类铸钢件，采用新型水玻璃自硬砂工艺浇注的铸件无裂纹等缺陷，尺寸精度，表面质量与树脂砂工艺类似，且铸件落砂清理容易，型芯砂工艺性能优良，回用率80%左右，98年7月至今，生产出核电站及水电等部门各类铸钢件，2000余吨，该厂型砂工艺为：海城水洗砂+粘结剂3.2%+固化剂0.4%，混砂机为国产连续混砂机，再生机为日本产干法离心撞击式再生机。

2．99年初，鞍钢机械制造公司用新型水玻璃CO2法工艺取代原普通的CO2水玻璃砂工艺制芯，生产铸钢件，采用新工艺后，型（芯）砂工艺性能优良，硬透性好，溃散性好，铸件清砂容易，提高了铸件质量，98年至今共生产各类铸钢件1000余吨，其型砂工艺为：海城水洗砂+粘结剂3-3.5%，吹气硬化。

3．98年8月，我们和宝鸡桥梁厂合作将原VRH生产线改造为VRH+增强剂的硬化新工艺，该厂主要生产锰钢辙叉，采有新工艺后提高了型砂的综合性能，其型砂工艺为：面砂：镁橄榄石砂+粘结剂3-3.5%+增强剂0.2+0.3%；背砂：镁橄榄石再生砂+粘结剂3-3.5%；该厂已将新工艺作为下一步改造的首选工艺。

新工艺从96年推出至今，我们在国内多家大中型企业铸钢分厂（车间）进行了生产应用和中试，产品为各种钢铸件，原厂采用CO2水玻璃砂工艺，采用新工艺后，水玻璃加入量在原来基础上降低了65%左右，型芯砂溃散性好，铸件清理容易，铸件质量好。

二．铸铁方面：

98年11月，我们和国内某厂合作，成功地将该厂原生产线改造成国内第一条铸铁件新型水玻璃自硬砂生产线，该厂主要生产铸铁及球铸铁件。生产线原工艺为酯硬化水玻璃砂工艺，存在问题：水玻璃和固化剂配套性差，型砂工艺性能差，冬季硬透性差，型（芯）易蠕变，回用砂水玻璃加入量高（4.5%），回用率低（59%左右），铸件尺寸精度和质量较差,98年12月采用新工艺后，粘结剂加入量2.5-2.8%（原砂用围场擦洗砂）旧砂回用率90%左右，型（芯）砂冬季硬透性好，克服了蠕变现象，铸件尺寸精度提高，提高了生产率，该厂98年12月-99年元月期间，月生产率达到历史最高水平。

三．铸铜方面：

99年10月，某船厂采用新工艺代替传统的CO2水玻璃砂和合脂油砂工艺生产铸铜件，型砂工艺为大林擦洗砂100%+新型水玻璃3%固化剂0.4-0.5%自硬，浇注后，型（芯）溃散性好，提高了铸件的表面及内部质量，尺寸精度，该厂已将新工艺作用为近期改造的首选工艺。

该新工艺自推广以来，我们在国内几十家大中型企业推广，有重型机械、矿山、煤矿、铁路、水泥机械、工程机械等行业，对新工艺非常感兴趣，尤其是国内目前采用的呋喃树脂自硬砂生产铸钢件的企业，若企业能走出生产的低谷，该工艺可在国内大面积推广使用，具有很强的市场潜力，预计会取得较大的经济和社会效益。

结 论

新型水玻璃自硬型砂工艺性能、铸件质量和尺寸精度可与树脂砂相媲美，生产成本低，比树脂自硬砂每吨型砂降低成本30%以上，对环境无污染，劳动条件好，型（芯）砂溃散性良好，铸件出砂容易，可以克服呋喃树脂砂生产铸钢件（阀门、泵类薄壁件）易出的的裂纹气孔缺陷、克服CO2水玻璃砂存在的工艺问题和铸件质量缺陷，因此，新型水玻璃冷硬砂工艺无论型砂工艺性能，铸件质量，还是生产成本、环保等方面比其它三种工艺更具竞争力，是目前铸钢件生产最佳的造型制芯工艺，尤其是阀门、水泵、铁路、机车等行业。

第二篇：快速成型技术在铸造中的应用

快速成型技术在铸造中的应用

快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。铸造作为一项传统的工艺，制造成本低、工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。充分发挥两者的特点和优势，可以在新产品试制中取得客观的经济效益。

快速成形制造技术又称为快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)，是一项高科技成果。它包括SLS、SLA、SLM等成型方法,集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件，所以又称为材料添加制造法(Material Additive Manufacturing 或 Material Increase Manufacturing)。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下几乎能够生成任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量敏捷制造的有效方法，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。

快速成型技术能够快捷地提供精密铸造所需的蜡模或可消失熔模以及用于砂型铸造的木模或砂模，解决了传统铸造中蜡模或木模等制备周期长、投入大和难以制作曲面等复杂构件的难题。而精密铸造技术（包括石膏型铸造）和砂型铸造技术，在我国是非常成熟的技术，这两种技术的有机结合，实现了生产的低成本和高效益，达到了快速制造的目的。

RPM技术的特点

快速成型的过程是首先生成一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件，将其转换成特定的文件格式，再用相应的软件从文件中“切” 出设定厚度的一系列片层，或者直接从CAD文件切出一系列的片层。这些片层按次序累积起来仍是所设计零件的形状。然后，将上述每一片层的资料传到快速自动成型机中去，用材料添加法并以激光为加热源，依次将每一层烧结或熔结并同时连结各层，直到完成整个零件。成型材料为各种可烧结粉末，如石蜡、塑料、低熔点金属粉末或它们的混合粉末。

快速成型技术与传统方法相比具有独特的优越性，其特点如下：

1.方便了设计过程和制造过程的集成，整个生产过程数字化，与CAD模型具有直接的关联性，零件所见即所得，可随时修改、随时制造，缓解了复杂结构零件CAD/CAM过程中CAPP的瓶颈问题。

2.可加工传统方法难以制造的零件材质，如梯度材质零件、多材质零件等，有利于新材料的设计。

3.制造复杂零件毛坯模具的周期和成本大大降低，用工程材料直接成形机械零件时，不再需要设计制造毛坯成形模具。

4.实现了毛坯的近净型成形，机械加工余量大大减小，避免了材料的浪费，降低了能

源的消耗，有利于环保和可持续发展。

5.由于工艺准备的时间和费用大大减少，使得单件试制、小批量生产的周期和成本大大降低，特别适用于新产品的开发和单件小批量零件的生产。

6.与传统方法相结合，可实现快速铸造、快速模具制造、小批量零件生产等功能，为传统制造方法注入新的活力。

RPM技术在铸造中的应用

（1）精密铸造

精密铸造是所有铸造方法中最精确的一种，精度一般优于0.5％，且可重复性好，铸件只需少量的机加工就可以投入使用。由于铸模是一次性使用，使得制造内部结构复杂的零件成为了可能，能生产锻造或机加工不能生产的零件。尽管精密铸造有着很多的优越性，但其生产过程复杂且冗长。压制蜡模的铝模制作，视其复杂程度和尺寸大小，一般要花几周到几个月时间。得到铝模后，还要几周时间才能得到铸件。这几周主要是用于制作型壳。除了耗时外，精密铸造还很费工，50％～80％的费用都出自于人工。此外，小批量生产中的模具费用分摊至使单价昂贵。快速成型和精密铸造是互补的，这两种方法都适用于复杂形状零件的制造。如果没有快速自动成型，铸模的生产就是精密铸造的瓶颈过程；然而没有精密铸造，快速自动成型的应用也会存在很大的局限性。快速成型技术在精密铸造中的应用，可以分为三种：一是消失成型件（模）过程，用于小批量件生产；二是直接型壳法，用于小量生产；三是快速蜡模模具制造，用于大批量生产。

图1 快速蜡模模具制造流程图

（2）快速铸造

在制造业特别是航空、航天、国防、汽车等重点行业，其基础的核心部件一般均为金属零件，而且相当多的金属零件是非对称性的、有着不规则曲面或结构复杂而内部又含有精细结构的零件。这些零件的生产常采用铸造或解体加工的方法，快速铸造是所有采用快速成型件做母模或过渡模来复制金属件的方法中最具吸引力的一种。这是因为铸造工艺能生产复杂形状的零件。

在铸造生产中，模板、芯盒、压蜡型、压铸模的制造往往是用机加工的方法来完成的，有时还需要钳工进行修整，周期长、耗资大，从模具设计到加工制造是一个多环节的复杂过程，略有失误就可能会导致全部返工。特别是对一些形状复杂的铸件，如叶片、叶轮、发动机缸体和缸盖等，模具的制造更是一个难度非常大的过程，即使使用数控加工中心等昂贵的设备，在加工技术与工艺可行性方面仍存在很大困难。

RPM 技术与传统工艺相结合，可以扬长避短，收到事半功倍的效果。利用快速成型技术直接制作蜡模，快速铸造过程无需开模具，因而大大节省了制造周期和费用。图2为采用快速铸造方法生产的四缸发动机的蜡模及铸件，按传统金属铸件方法制造，模具制造周期约需半年，费用几十万；用快速铸造方法，快速成型铸造熔模3天，铸造10天，使整个试制任务比原计划提前了5个月。

（3）石膏型铸造

精密铸造通常被用来从快速成型件制造钢铁件。但对低熔点金属件，如铝镁合金件、石膏型铸造，效率更高。同时铸件质量能得到有效的保证，铸造成功率较高。在石膏型铸造过程中，快速成型件仍然是可消失模型，然后由此得到石膏模进而得到所需要的金属零件。

石膏型铸造的第一步是用快速成型件制作可消失模，然后再将快速成型消失模埋在石膏浆体中得到石膏模，再将石膏模放进培烧炉内培烧。这样将快速成型消失模通过高温分解，最终完全消失干净，同时石膏模干燥硬化，这个过程一般要两天左右。最后在专门的真空浇铸设备内将熔溶的金属铝合金注入石膏模，冷却后，破碎石膏模就得到金属件了。这种生产金属件的方法成本很低，一般只有压铸模生产的2％～5％。生产周期很短，一般只需2～3周。石膏型铸件的性能也可与精铸件相比，由于是在真空环境完成浇注，所以性能甚至更优于普通精密铸造。

第三篇：新型节能环保材料在建筑中的应用范文

新型节能环保材料在建筑中的应用

【摘要】节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征，集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势，符合人类的需求和时代发展的潮流。本文阐明了新型节能环保材料在建筑中的必要性，分析研究了新型节能环保材料在建筑中的应用。

【关键词】新型节能环保材料建筑应用

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

新型环保型节能建材, 是人们提高生活质量的重要保证, 随着人们生活水平的不断提高, 对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护, 清洁生产已成为人类永恒的主题。因此, 我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系, 制定切实可行的方案, 尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用, 使人们有一个优良的生存环境, 为人们的健康发展尽一份力量。

一、新型节能环保材料在建筑中的必要性

1、室内污染的主要来源

室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害，主要污染物包括以下3 类：

（1）甲醛

甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手，是一种无色有刺激性气味的有毒化学品，被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下，装修完成后都要进行室内装饰和购买家具，由于装修和家具制造要使用大量人造板材，而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。由于胶粘剂中的甲醛释放期很长，一般长达15 年，导致甲醛成为室内空气中的主要污染物。

（2）苯及苯系物

苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等，被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在，比如各种油漆的添加剂和稀释剂，一些防水材料的添加剂中，在日常生活中，苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后，可出现中枢神经系统麻醉作用；可抑制人体造血功能，可导致胎儿的先天性缺陷等。

（3）氨

氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有建筑材料中的混凝土外加剂；采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。

氨对人体会产生严重危害：

① 以气体形式吸入肺泡，与血红蛋白结合，破坏运氧功能；

② 氨具有碱性，对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用；

③ 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。

2.生态环保型建筑成为国内发展主流

近年来，随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导，环保型消费形式逐步占据主流，住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产，减少对天然资源和能源的使用，大量使用无公害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料，是住宅建筑发展的必然趋势。

发达国家相继根据各自的特点，在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。

而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度，而且把环境问题与经济、社会的发展相结合，从根本上认识环境问题的重要性，对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。

二、新型节能环保材料在建筑中的应用

1、新型墙体材料

墙体材料在房屋建材中约占70％，是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向，因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求，与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性，大面积用在建筑上，对建筑的节能就造成很大的影响，就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的，墙体是外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主，保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下，我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖，优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系，实现墙体材料的可持续发展，促进人与自然的和谐发展。

2、保温隔热材料

墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大，我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前我的外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的，建筑节能以发展新型节能建材为前提，必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。

3、防水密封材料

防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料，是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展，工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求，而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。

4、节能门窗和节能玻璃

目前我国市场主要的节能门窗有:PVC 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言, 其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数，具有广阔的发展前景。除结构外，对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前，国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的，外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题，而没有好好的去考虑有关节能的问题。其具体节能措施有:

（1）控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26―2010《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过30％、35％、50％”。

（2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

（3）改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。设置“温度阻尼区”。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

5、建筑垃圾的综合利用

近几年，我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源，对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层；对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。

6、其他节能建筑材料

太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破，在建筑中利用太阳能成了可能。

参考文献：

[1] 曲毅,仝艳时.浅谈外墙保温材料对建筑防火的影响[J].安全, 2008,(11).[2] 张彩凤,张炳传.建筑保温技术的发展趋势[J].安徽水利水电职业技术学院学报, 2007,(04).[3] 张浩.应大力推广外墙外保温技术[J].才智, 2008,(07).[4] 朱岩.谈新型建筑材料对建筑工程造价管理的影响――以墙体材料为例[J].才智, 2009,(14).[5] 于志勇,秦忠鹏.关于外墙保温技术及节能材料探讨[J].才智, 2011,(11).注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

第四篇：新型技术在石油地质勘探中的应用

新型技术在石油地质勘探中的应用

[摘 要]随着社会飞速的发展，社会生产与生活都需要大量的石油资源，致使我国石油气资源勘探工作的任务加重，因此，必须加强我国新型技术在石油地质勘探的应用，提升石油资源的开采率。文章以石油勘探现状为出发点，对新型技术在石油地质勘探中应用的意义进行了分析，并对新型技术在石油地质勘探中的应用进行了阐述。

[关键词]新型技术；石油资源；地质勘探；

中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0192-01

随着科学技术的逐渐进步，人们的生活与生产变得更加便利，同时也使得社会对石油的需求日益增多。目前，石油在多个领域都得到了较为广泛的应用，其石油产品已经覆盖了我们生活的很多方面，比如沥青、石油燃料、杀虫剂等，这些都是以石油为原料从而生产出来的。而且石油是属于不可再生资源，因此如何利用新型技术来提升石油开采的效率以及质量，有效地应用在石油地质勘探中，对于我国的发展具有重要意义。石油勘探概述及其现状

1.1 石油勘探概述

石油勘探主要是为了寻找油气资源，从而使用多种的勘探手段来了解地下的情况，探析储油、生油、油气运移、保存等条件，进而评价含油气的远景，准确地确定出油气聚集的较为有利的地区。并且利用石油勘探还能够找到储油气的圈闭，探析出油气田的整体面积，查明油气层的产出能力以及相关的一些情况。石油勘探的过程主要是对其地理环境的岩性、物性以及地质构造等特征进行描述，从而确保提升原有采收率和油田的产量。石油企业是否先进，主要取决于评价决策系统，所以必须及时实行对策、抓住商机，提高评价决策系统的稳定性，进而使得我国石油企业在国际市场上的竞争力有所保障。对程序地层学分析技术的发展。发展迅速的市场经济已带动石油资源的大量使用，需要石油企业在进行石油开发的同时，还要考虑到商业的运用，并使用科学的措施，在最大程度上提高石油开发的经济效益。程序地层学分析技术在我国绝大多数石油企业中已经得到广泛的运用，并且效果很好，这对我国石油企业的发展具有一定的借鉴作用。

1.2 我国石油地质勘探的?F状

社会的发展使人们对石油的依赖性日益增加，我国正在不断加大对石油地质勘探技术的创新与研究，并且资金的投入也在逐渐增加，取得了非常可观的进步，促进了我国很多个地区的发展与进步。但是，我国的石油地质勘探的新型技术在一定程度上与发达国家相比有很多的不足之处。随着社会的发展以及我国经济的增长，对石油资源的需求也会逐渐的增加，如果石油的储存量不能跟上经济发展的需求，便会产生较大的石油缺口，从而影响我国经济的健康发展。目前我国石油的储量以及后备采储量存在不足的现象，并且对于新型技术没有得到很好的突破，因此提升石油的勘探与开采是当前石油产业面临重要的问题。我国应该对石油地质勘探的工作给予高度的重视，加快新型技术的开发与应用，提升石油勘探和开采的效率，缓解我国石油资源匮乏的重大问题。新型技术在石油地质勘探中应用的意义

随着科学技术的发展，在石油地质勘探领域不断的出现新技术。比如：三维地震模拟方法技术在运用上不断成熟，使石油勘探的相关人员在进行盆地模拟和地下成像的工作时，技术得到进一步提高。在石油勘探过程中，通过运用GPS以及3G网络技术，使工作人员对数据组织、工程设计的研究都得到明显的进步。我国的复杂地形很多，给石油地质勘探工作带来很多困难和挑战，所以，石油勘探人员不得不研发出一些新技术来处理实际工作中所遇到的困难。石油地质勘探的工作人员通过勘探过程中的新技术，从而研发出陆地、海洋两种途径的石油开采，充分的运用我国广阔的海洋资源；通过对石油地震的勘探以及一维、二维、三维的描述来制定更全面的勘探方案；在进行物探的过程中，通过勘探评价开发等三个阶段不断运用地震勘探技术，使我国的石油勘探水平得以提升，通过不断使用先进的石油勘探技术，来促进我国石油勘探效率以及我国采集石油效率的提升，进一步使我国石油产业的发展和国家的经济得到稳步的提升。

2.1测井前沿技术

随着计算机、信息技术、电子技术的发展，极大地改变了人们的生活方式和生产方式。数据采集、数据处理技术发展迅速，成像测井仪的数据传输率快，一定时间内能传输更多的数据，极大地扩大了井眼搜索的范围，并通过技术创新能发现钻孔附件的盲矿体。此外还有磁共振测井技术、快速平台测井技术、随钻测井技术以及套管井测井技术也得到了进一步的发展。通过这些现代化信息技术，在钻探之前，可以有效地了解作业区域的地质条件，从而根据钻井实际情况选择合适的勘探技术，降低石油地质勘探的成本，从而提高我国石油开采销量，进一步扩大石油企业的经济利益。

2.2钻井技术

钻井技术是石油地质勘探过程中的常用技术，可以说，石油地质勘探的大部分成本都是花费在了这上面，钻井工程的重要性可见一斑。石油钻井技术应在保障钻井效率及钻井质量的同时，尽量降低成本。传统的钻井技术成本较高，近年来我国在不断改进原有技术，并研发新的钻井技术，目的就是为了降低钻井成本。如欠平衡钻井技术就是一种比较新型的石油钻井技术，其不但成本较低，且在钻井过程中对地表的破坏较少，同时还解决了卡钻和漏失等常见钻井问题，大大提高了钻井速度。该技术十分适合应用于枯竭油层的勘探。不过其也存在一些缺点，例如易腐蚀、安全风险大等，因此还需要进一步进行技术优化，或是联合运用深井钻井技术等其他技术。总而言之，只要将钻井技术合理运用到需要的场合，就能够发挥其更大的效用。

2.3虚拟现实技术和空中遥测技术

在石油地质勘探工程开展中，信息技术的发展也带来完全新型化的技术，应用在石油地质勘探工程中。虚拟现实技术，指的就是通过大屏幕可视化环境与计算机辅助可视化环境等多种可视化系统，把石油地质勘探过程中所获得的所有数据用图形建立模型或者是采用三维模拟动态图等形式来表现出来的一项技术。这一项技术应用于石油地质勘探工程中，可以在一定程度上大大节省人力和物力，在节省勘探成本的基础上提高勘探效率，而且可以在大屏幕上直接观看显现的勘探数据和情况，加深了现实效果的模拟性，促使石油地质勘探工作得到更好的发展。与此同时，空中遥测技术也是作为一项新技术应用于石油地质勘探工程开展之中，空中遥测技术指的是通过地震源和石油地质勘探仪器以及相关的软件进行遥测监控的一项新型技术，这一项技术与成像技术相互结合，在获得数据的基础上制作出高清晰的石油地质油藏结构图，能够扩大石油勘探范围，大幅度提高了石油勘探的质量和效率。

3.结语

综上所述，探讨新型技术在石油地质勘探中的应用具有重要的意义。加强对石油地质勘探技术的创新，能够有效地提升石油勘探以及开采的效率，与国家能源安全以及社会的稳定密切相关。所以相关部门要对新型技术在石油地质勘探中的应用给予重视，加大技术和资金的投入力度，提升石油地质勘探的技术水平，从而有效地保证我国稳定的发展。

参考文献

[1] 王健.石油地质勘探策略浅谈[J].化工管理，2014，（35）.[2] 乔英伟.探讨石油地质资源勘探技术的创新与发展[J].资源节约与环保，2013，（12）.[3] 董晓燕.石油地质勘探中的前沿技术分析[J].科技风，2013，（8）.[4] 董晓燕.石油地质勘探中的前沿技术分析[J].科技风，2013，（25）：161

第五篇：新型建筑材料在绿色住宅中的应用

新型建筑材料在绿色住宅中的应用

“绿色住宅”不仅仅是指绿地率，更应遵循“节约能源、节省资源、保护环境、以人为本”的基本理念。而建材的选用是绿色建筑中至关重要的方面。为大力发展和推广新型建材做示范借鉴。继智能化住宅之后，绿色住宅、环保住宅、生态住宅、健康住宅等新概念频繁在各房地产广告、百姓对住宅的议论与媒体报道中出现。绿色住宅成为房地产商新的卖点，成为近年来兴起的一种全新的居住概念。

绿色住宅是指根据自然环境，综合运用生态学、建筑学的基本原理及现代科学手段，合理安排组织住宅建筑与其他相关因素的关系，使住宅和环境成为一个有机的结合体。可见，建造绿色住宅实际上是以可持续发展的思想为指导的全方位的环保工程。它通过设计建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内有序循环、转换并与自然生态相平衡，从而获得一种高效、低耗、无废、无污染的生态系统的建筑环境。方面展开，讨论一些绿色住宅建筑中广泛应用的新型建材。

1.建筑节能随着人民生活水平的不断提高，对居住条件舒适性的要求也越来越高，过分地依赖人工照明、空调等高能耗的机械设备，必然带来能耗的增加。而绿色住宅正是通过运用一些成功的新技术、新材料绿色住宅建设离不开科技的进步以及新技术、新工艺、新材料的运用。这种形势下，住宅建筑材料面临着一次挑战和革新，一些不符合要求的传统建材势必将被淘汰。上海绿色建筑示范楼借鉴了国内外最先进的生态建筑设计与生态技术成果，在新型建材的运用上做出了示范作用。该工程中的不少先进适用技术已经在许多民用建筑设计中得以推广应用。本文主要以该示范楼为例，从节能和环保两来杜绝这种粗放、浪费的模式，以最低的能源和资源成本去获取最高的效益。

1.1 建筑节能的主要途径对于建筑物来说，节能的主要途径是减少建筑物外表面积和加强围护结构保温，以减少传热耗热量；提高门窗的气密性，以减少空气渗透耗热量；在减少建筑物总失热量的前提下，尽量利用太阳辐射热能和建筑物内部热能，最终达到节约采暖设备供热量的目的。

建筑外围护结构主要包括外墙、屋顶和门窗等。目前，我国绝大多数建筑没有采用必要的保温、隔热材料，仍是沿用传统的240、370砖墙兼具承重与保温隔热功能，这样既浪费土地资源，又得不到应有的保温隔热效果。而屋顶常用一般的炉渣或膨胀珍珠岩等做法，门窗常用钢窗（单层）、铝合金（单层）等，这不能满足保温隔热要求，也谈不上节能，居住生活环境质量当然也不会好。为了节约能源，提高居住生活环境质量，我国已开发了多种新技术、新材料，并颁布了节能新标准。

1.2 住宅建筑中的新型建筑材料

（1）外墙——保温隔热复合墙目前，在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。由于内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度及居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构，所以外墙外保温运用最广泛并日趋成熟。

上海生态住宅示范楼为实现“零（低）能耗”这一目标，围护结构采用高效外墙外保温系统，并根据示范楼各种工况，通过能耗指标和节能效果能耗模拟分析，确定了四种复合墙体保温模式体系东面复合外墙构造体系中采用混凝土空心小砌块或砂加气砌块为主墙体，90 混凝土空心小砌块为外挂墙，中间填充发泡尿素、聚氨酯等高效保温层，构成一种隔热保温性能优异的新型复合外墙。

（2）门窗——双层中空Low－E玻璃节能门窗主要应抓好型材、玻璃、五金件、密封件和安装上墙几个环节。材料的选择上，主要选用铝合金断热型材、中空镀膜玻璃（图3）。镀膜玻璃主要有两大系列：热反射镀膜玻璃（或称阳光控制膜玻璃）和低辐射镀膜玻璃（或称Low－E玻璃）。

示范楼外门窗采用断热铝合金双玻中空LOW-E窗，天窗采用夹胶安全LOW-E玻璃，其表层玻璃具有自清洁功能（图4~5）；南向局部外窗采用充氩气中空LOW-E玻璃和阳光控制膜，提高外窗的保温隔热性能。这些窗体材料具有保温隔热性能，可以有效阻断红外光减少辐射。经过特殊处理后，窗玻璃还能根据需求，把阳光折射到室内需要的角度。

（3）屋面——倒置式保温体系，或结合植被屋面倒置式保温屋面是20世纪60年代开始在德国和美国被采用，其特点是保温层做在防水层之上，对防水层起到一个屏蔽和防护的作用，使之不受阳光和气候变化的影响而温度变形较小，也不易受到来自外界的机械损伤，是一种值得推广的保温屋面。

植被屋面具有很多优点，如：改善气候环境，过滤空气，缓解热岛效应；由“功能性” 向“观赏性”发展的屋顶花园增加了城市公共娱乐休闲空间；延长屋顶结构层、防水层等寿命，隔热保温、隔声效果均很好等。而且随着技术的发展，以前一直困扰的诸如植被的选择维护，覆土介质的荷载，尤其是屋顶防水、防根等问题都得到较好的解决。

上海生态住宅示范楼采用三种复合型保温体系，保温层采用耐植物根系腐蚀的XPS板和泡沫玻璃板置于防水层之上，再利用屋面绿化技术形成一种冬季保温、夏季隔热又可增加绿化面积的复合型屋面。屋面选用耐寒性、慢生常绿草坪做屋顶绿化，既易于人工保养维护又有提高屋面保温隔热效果和储水功能，能将50%的屋面降水保留在屋面上，然后再通过植物蒸发掉，从而改善了气候环境。与没有屋顶绿化的同类建筑相比，夏季酷热的白天室内温度可降低3℃～4℃，冬天取暖费可节约1/3。

（4）遮阳——铝合金电动外遮阳、垂直升降电动百叶遮阳的措施可以分为三大类：利用绿化的遮阳、结合建筑构件处理的遮阳、专门设置的遮阳。

其中专门设置的遮阳包括外遮阳、百叶内遮阳、内遮阳加镀膜、活动百叶遮阳等。

示范楼根据建筑设计风格和日照规律，采用多种高效智能遮阳系统，包括户外可调铝合金百叶帘、可伸缩外遮阳篷、户外天窗遮阳帘、户内百叶帘等内外遮阳系列产品；应用了日光增强型百叶帘、太阳能驱动卷闸帘、太阳能驱动风光感应及无线控制器等一些具世界领先水平的遮阳技术产品，使外窗的综合遮阳系数达到0.4，天窗遮阳系数为0.2。

2.环境保护在选择建材时，不仅要考虑其性能，更要注重材料的环保情况，并注意以下原则：①其生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物；②采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术；③在产品配制或生产过程中不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物，产品中不得含有汞及其化合物；④可循环或回收再生利用，无污染环境的废弃物。上海生态住宅示范楼采用3R大量环保材料。3R材料是指可减量使用、能重复使用和可再生使用（Reduce, Reuse,Recycle）的建筑环保材料。

例如，混凝土采用高性能混凝土，减少建筑中混凝土的使用量；利用粉煤灰和矿渣粉等工业废料取代水泥作为掺合料，减少自然资源、能源的消耗和二氧化碳的排放；采用再生骨料混凝土，将废旧混凝土和建筑垃圾加工制成的骨料取代天然碎石，节约天然石材资源，使混凝土成为可再生利用的材料。减少天然用砂25%，水泥用量15%，内外墙均采用有废渣、废骨料制成的加气混凝土或砌块砌筑而成。选用速生木材加工制成的科技木，既完全保留了木材隔热、绝缘、调温、调湿等所有的自然属性，又避免了天然木材的自然缺陷，同时还可仿制出各种天然珍资树种甚至更具艺术感的纹理和颜色，大大提高木材利用率和装饰功能；选用回收旧木材用于部分建筑装饰环保装饰装修材料，100%采用环保低毒产品。

参考文献

1.颜宏亮.建筑特种构造.上海：同济大学出版社，2002。

2.杨静.建筑材料与人居环境.北京：清华大学出版社，2001。

3.汪维，韩继红，刘景立，安宇.上海生态建筑示范楼技术集成体系.住宅科技，2006（6）：76-81。

4.[芬兰]埃斯科·米耶蒂宁，瑞斯托·萨尔尼.钢结构住宅.凌珀 译.天津：天津大学出版社，2004。

绿色建筑材料的选择和应用 □高欣

绿色建筑材料,即生态建筑材料，是与生态环境相协调的建筑材料。绿色建材作为生态材料的分支,绿色建材必须满足这些在材料工艺技术性能、环境性能和人体健康等方面的基本要求。

结构建筑材料。从现在的材料技术发展来看,结构用建筑材料在今后几十年中不会有大的突破,钢材和混凝土仍将是主要的结构材料。首先，钢材,钢材具有不可替代性,要在生产过程中提高钢材的绿色指标上下功夫,研究发展新技术、新生产工艺,努力降低生产能耗,减少污染物排放,对生产过程中产生的废弃物资源化,加快钢材的绿色化进程。其次，混凝土,由水泥和集料组成,是复合材料,它的生产能耗主要是由水泥生产造成的。减少水泥生产中的能耗和污染物排放是主要的方法。近年来,代表着先进生产技术—更清洁、更节能、规模化、大型化的新型干法水泥工艺已经成为业界的共识,全年新型干法水泥新增生产能力达7 000万t以上,是要研制开发低能耗、高性能的绿色水泥制品和环保水泥品种。

非结构建筑材料。墙体材料：构建节约型社会,对于建筑来说就是要建设节能建筑,而建筑节能主要就是墙体、门窗的保温隔热性能。发展新的绿色墙体材料,应大力开发研究和应用工业废渣如粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖、矿渣砖、煤渣砖等代替粘土制造实心砖或空心砖技术;用磷石膏、氟石膏、排烟脱硫石膏等废渣可代替天然石膏制石膏板、石膏砌块等技术;建筑垃圾循环利用技术;用废弃的泡沫聚苯乙烯生产砌块或墙板技术;高性能外墙外保温材料;GRC墙板等。门窗材料：目前门窗的主要材料是木、钢、铝和塑料。木门窗一是消耗木材资源,二是保温隔热性能较差;钢和铝门窗的生产耗能是最高的,且保温隔热性能也较差。因此塑料门窗相对来说是最绿色的材料。防水材料：建筑防水材料一直是以沥青油毡为主,由于它在铺设和使用阶段产生大量污染物以及耐久性的特点,属于非绿色材料。改性沥青防水卷材、高分子防水卷材和PVC防水卷材克服了沥青油毡的缺点,是具有绿色建筑材料特征的防水材料,应大力推广使用。装饰材料：近年来建筑装饰产业的迅速发展有力地带动了装饰装修材料的消费,但装饰材料造成的室内空气污染,甚至造成人身伤害也时有发生。因此我国绿色环保装饰材料应大力开发研究和应用。用于内装饰,具有保湿、驱虫、保健等功能的环保墙饰材料,如草墙纸、麻墙纸、纱绸墙布等。代替金属管材具有塑料与金属的优良性能,不生锈、无污染的塑料金属复合环保管材,如铝塑复合管。用于室内外装饰装修的环保型漆料,如生物乳胶漆、水性氟碳漆等。

推广和应用绿色建筑材料已是必然趋势。构建节约型社会,发展绿色(生态)建材、建设节能建筑,是全社会的共同目标。一是要大力宣传绿色(生态)建筑材料,让全社会了解绿色建材的知识,告诉普通百姓怎样鉴别、购买、使用健康环保、性能最优的建材产品。二是要尽快建立我国的绿色建材评价体制和指标体系,引导建材企业进行技术研究与开发,积极推广新技术、新工艺,生产更多更新的绿色建筑材料。三是制订、修订全国和地方建筑设计规范和规程,从设计上要求应用更多的绿色建材,建设节能建筑。通过在生产、设计和使用三方面的共同努力,才能在全社会建设更好的节能建筑,为构建节约型社会做出贡献。

（作者单位：石家庄职业技术学院）