太阳能建筑一体化在混凝土砌块养护中的应用

太阳能建筑一体化在混凝土砌块养护中的应用具体内容是什么，下面鲁班乐标为大家解答。

建筑是能源消耗大户，建筑节能已经成为我国节能的重点，大力开发利用太阳能减少能源消耗，满足建筑部分或全部用能，将是建筑节能的重要途径。随着太阳能行业的发展，适应建筑节约型社会和建筑节能的要求，太阳能与建筑的一体化成为我国建筑行业的重要议题。太阳能与建筑一体化是把太阳能利用与建筑有机结合起来，尽可能地以太阳能替代常规能源，减少建筑能耗，提高能源的综合利用率。从工程设计和施工的角度看，太阳能与建筑一体化要解决好建筑物全方位利用太阳能供热、采暖、制冷空调的能量符合系统及其太阳能热水系统与建筑物的和谐统一问题。

1太阳能建筑一体化的涵义

所谓太阳能与建筑一体化，就是说建筑应该从设计伊始，就将太阳能系统包含的所有内容作为建筑不可缺少的设计元素加以考虑，巧妙地将太阳能系统的各个部件融入建筑之中，相加设计，统一施工，使太阳能系统成为建筑不可分割的一部分。

太阳能与建筑一体化，需要建筑师和太阳能技术通力合作。通过交流，让不太了解太阳能的建筑师和不了解建筑设计的太阳能技术专家互取所长，有效解决太阳能利用和建筑的结合问题，并开辟更多的合作领域，让产品的研发、设计、提供、应用结合起来，共同面对市场、面对消费者、面对真正的业主，实现太阳能建筑一体化。

从太阳能在建筑上应用的前景来说，应该是向太阳能与建筑成为整体的方向发展。太阳能与建筑一体化，是把太阳能和建筑作为一个整体的系统来研究。所谓相加设计，不是简单地相加，而是通过相加整合出一个崭新的方案。这里面既有建筑立面不需要阳光，或阳光太强烈使室内温度升高或不利使用而需要遮阳的问题，也有太阳能系统如热水器需要大量吸收阳光的问题。整体发展是未来发展的方向。

太阳能与建筑一体化，需要太阳能设施工程化。所谓工程化，就是在任何一个建筑上，对太阳能设施系统统一设计、统一施工、统一管理、统一售后服务，像建筑中的给排水系统一样设计、建设太阳能热水系统。实施工程化才能推动产业的发展，促进规模化生产，使产品质量得到保证。

太阳能建筑一体化需要太阳能设施构件化。以太阳能热水系统为例，太阳能集热板或太阳能集热管是暴露在屋顶上的，在设计之初就要想办法让太阳能热水器暴露在外面的部分建筑构件化，让它成为与建筑的一个适当部位，诸如坡屋面、墙面、阳台、窗台等建筑构件相匹配的另一种构件，把太阳能系统作为建筑的构件元素来考虑，与建筑的屋面、墙面、阳台相结合而呈现出一种新的造型与外观，增强使用太阳能建筑的表现力。

2太阳能建筑一体化的优点

可以有效地利用太阳能，以较低的成本来满足部分建筑用能（用热）的需求，且总量巨大，减少商品能源的消耗，缓解能源的供需矛盾，是建筑节能的重要途径，有着广阔的市场。建筑的使用功能与太阳能设施有机结合（如热水器），形成多功能的建筑构件，巧妙高效地利用建筑空间。

同步设计、施工，减轻建筑荷载，降低造价，节省成本，避免后期安装对用户生活造成不便和对建筑结构的损害。

形成统一协调的建筑形式。太阳能设施构件化和建筑融合为一体，协调和谐，构造合理，形成完整统一的建筑外观。

我国太阳能资源丰富，太阳能与建筑一体化为太阳能利用产业的发展，开辟了广阔的应用前景。《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》中，把开发利用再生能源作为加快建设节约型社会的工作重点。《民用建筑节能管理规定》明确国家鼓励发展……太阳能、地热等可再生能源应用技术及设备。太阳能与建筑的完美结合，是建筑节能的重要手段，为建筑节能开辟了一条新的途径。

3太阳能养护砌块的可行性

养护是干硬性混凝土制品的重要生产环节，直接关系到产品的最终质量。对于混凝土砌块或路面砖，养护工艺制度的好坏还直接影响制品的色彩均匀性。水泥混凝土制品养护有两个基本条件：温度和湿度。

提高养护温度可以加快水泥水化反应，使砌块（砖）强度加快增长，可获得较高的早期强度，对砌块生产线而言，则可缩短生产周期，加快栈板的周转，减少养护窑的数量。

水泥水化反应还需要在一个比较潮湿的环境中才能进行，特别对于干硬性混凝土制品的水化反应完全是一个吸湿的过程。如果养护窑内环境干燥，混凝土制品养护不但吸收不到湿气，而且由于水化反应放热，制品中已有水分还要向周围环境散发，导致没有足够的水分参与水泥的水化反应，使水化反应不完全，造成水泥浪费，而且混凝土制品的强度偏低，吸水率增大，质量下降。这种现象对于用成型机成型的干硬性混凝土砌块（砖）尤其明显。

干硬性混凝土砌块属于零塌落度混凝土，为保证砌块成型良好、即时脱模，水灰比较低，其中的水分不能完全满足水泥水化反应所需。因此，混凝土砌块生产最好有专门的养护窑进行养护，以提供必需的温度和湿度。即使没有条件的厂家也必须在成型一段时间后洒水养护，特别是夏天，室外气温高水分蒸发快，还要增加洒水次数，或用塑料薄膜罩以保持必要的湿度和温度。

太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳能利用技术比较成熟。混凝土砌块的养护也是一个成熟工艺，就是在一定的温度和湿度条件下，使制品强度稳定快速地增长，缩短制品的生产周期，提高产量，如何把二者有机地结合起来，利用太阳能养护混凝土砌块?根据混凝土砌块养护需要温度和湿度两个基本条件，可利用太阳能将水温升高，再通过特殊的工艺将热水雾化，给养护窑增湿增温，同时充分利用水泥水化反应热进行养护，满足混凝土砌块养护的条件，以达到养护目的。

4太阳能养护砌块原理及养护设施

4.1养护原理

太阳能养护砌块就是在混凝土砌块上加盖集热装置，使覆盖透光罩的砌块直接吸收太阳的辐射能量，引起内部分子的热运动，通过加热并蓄热，使混凝土温度升高达到加速硬化的目的。利用太阳能的关键是如何设计出高效率的光-热转换装置，即集热器。一般集热器的主要构成材料为透光材料、吸热材料、隔热材料等，合理选择这几种材料，是太阳能养护砌块工艺效果的关键。集热装置的作用不仅是吸收太阳能，进行光热转换，而且将砌块封闭起来，防止混凝土中的水分大量蒸发。集热装置所覆盖的空间具有较高的湿度，自然形成了某种程度的干-湿热养护条件。集热器结构应做到最大限度地积聚太阳辐射能，采光面尽可能大，避免遮蔽，减少阴影，采光面与水平面夹角要适当，使直接投射到混凝土砌块上的太阳辐射密度最大。

4.2养护设施

根据当地的气候条件、场地布置及材料的选择，混凝土砌块太阳能养护设施主要有以下几种形式，详见表1。

5太阳能养护混凝土砌块效果分析

5.1热工特性分析

太阳能养护砌块既不同于普通的自然养护，又不同于蒸汽养护，而是在变温变湿条件下进行的养护，养护温度随着日出、日落、气候和季节变化而变化，且每天的温度变化亦有所不同。

形式构造及特点太阳能养护池

（1）太阳能养护池一般建于地上，用砖砌成池状，面罩以单层或双层玻璃(或透明塑料薄膜)窗，玻璃要做成一定的坡度，以增加日照面积和便于排水。

（2）池壁和池底应设保温夹层，并用掺有黑姻的泥砂浆抹面。在池壁和池顶交接处设有泡沫塑料条，以加强玻璃罩与池壁之间的密封。

（3）这种太阳能养护池夏季池内最高温度可达℃，相对湿度可保持在70％~80%。夜间池外温度20℃，池内混凝土砌块温度仍可保持在35℃以。这种养护方式的养护周期可缩短5d~8d。冬季，阳能养护池内可加蒸汽排管等辅助加热措施。太阳能养护罩（1）太阳能养护罩是在混凝土砌块上方加透明罩，使罩内保持一定的温度和湿度。养护罩透光材料和罩形的选择，应能使太阳辐射能量最大限度地穿透到罩内，并能较为长久地保留罩内的热量。太阳光谱中的可见光和红外线含有大量辐射热能。可见光中能量分布在中午前后以黄绿光为高，早晚以橙红光为高。

（2）选用透光材料，其光学性能应以能够最大限度地透过可见光和红外线为先决条件，这样可以充分利用太阳能的辐射能，即使是在阴天，也可使罩内温度高于自然气温。

（3）砌块在太阳能养护罩内养护时，外层用透明的塑料溥膜作为采光材料，朝向阳光，内层用黑色塑料布作为吸热材料，罩到砌块上，中间夹以20cm~30cm高度的空气层以起到保温和增加吸收辐射能的作用。

（4）这种养护方法养护周期，夏季1d~2d，春、秋季2d~3d，冬季3d~6d。太阳能养护周期一般为自然养护周期的1/3，比同龄期自然养护提高25％~40％以上。太阳能养护棚（1）这种养护设施利用太阳的辐射能并附加一些简易的暖气设备，可在严寒的冬季用来养护混凝土。太阳能养护棚可采用钢骨架和木骨架，每个骨架上部搁置钢或竹、木桁条，骨架四周和顶上铺单层透明塑料膜（事先可用电烙铁把单幅的塑料薄膜烫粘起来）。在铺好的薄膜上沿纵向钉木压条，以利排水。

（2）整个结构要保证大雪时不被压塌。在大棚的两端用240mm砖墙封上，并设置推拉门，以便利用人力车运输制品。在大棚内还设置有散热片，以备在严寒天气和夜晚气温降低时补充热量。

（3）在初冬、白天可不加热；在最寒冷的月份，每天下午4时开始加热，次日上午8时停止。经测试，在晴天室外温度为-5℃时，养护棚内温度能保持在10℃，夜间可保持在0℃以上。在棚内生产的混凝土砌块，5d~6d即可达到规定的强度出棚。