许多国家已开始正视能源问题和温室气体排放问题,尤其是家庭能耗方面,出现了许多有趣的改进方案。

瑞典一个普通的单户住宅每年所消耗的能量约为24,000千瓦时。其中25%用于照明、电器以及电子设备,19%用于加热水,56%用于供暖。

热能会通过墙壁、房顶、门窗以及通风设备从房屋中流失,因此瑞典流行着这么一句俗话:“Heating the crows.”——意思是“温暖都让鸟儿享受了”。

针对这一现象,人们发起了一系列倡议。法律和政府补贴是这些倡议的动力之一,但驱使人们这样做得主要原因,是经济因素及人们日益提高的环保意识。这促使建筑行业必须在选材、工程设计、施工等多个方面进行改进。

瑞典公司Zenergy研制出一种结构近似三明治式的墙体。“结构绝缘板”(简称SIP)是该设计方案的基础。据代理首席执行官Leif Thörnvall介绍,SIP比传统墙体要环保许多。

包括:

  • 通过墙体流失的能量减少;
  • 建筑外壳紧密,可降低潮湿环境对建筑的影响;
  • 室内环境控制技术更先进;
  • 施工方式合理:施工材料更少、工期更短。

像三明治一样的墙

用SIP来砌墙已不是什么新鲜事。SIP的结构类似三明治——由内外结构部件夹着一层绝缘泡沫构成。

这项技术早已用在汽车制造业和造船业,现在,建筑业对SIP的兴趣也越来越浓厚。

SIP让房屋的规模和设计更灵活多变。在美国,许多房屋和大型购物中心都采用了SIP,这项技术每年的使用增长率为25%,占建筑市场的1%。

在瑞典,大约有12座房屋和近一百座工业建筑采用了SIP。SIP的一大特点,就是墙体构件在工厂内生产,在施工现场组装。用SIP建造小型建筑,整个装配过程甚至都可以在室内完成。

“我们认为,SIP在瑞典及其它许多国家都将广受青睐。”Thörnvall说,“我们研制出的墙体结构,在涂料和内层板材方面与众不同。我们的建筑外层包含一种能够抵御潮湿和霉变的材料。而完全密封的三明治结构能有效减少热量流失。节能,是我们产品最大的优势”

普通三明治结构

三明治结构分为三层,中间薄层由相对坚实、牢固的材料制成,两边由较轻、较厚、但同样坚固的材料制成。当三层合一,既轻薄又耐用的板材就此诞生。铝塑板正是典型的三明治结构。

在冰箱和房车中,这种材料的应用比较常见。另一种常见的设计方案是在两片纤维板之间添加蜂窝板,常用于制造室内门以及柜门。三明治结构还经常用在小型船只上面,即在两层玻璃纤维之间放入硬质泡沫。

SIP技术首次用于建筑行业可追溯到上世纪30年代。从那时起,人们尝试用不同材料制作内外及绝缘核心层。最常见材料组合由定向刨花板构成,就像一个三明治环绕在发泡聚苯乙烯、挤塑聚苯乙烯或硬质聚氨酯泡沫周围。而合板、钢板、铝板、水泥、纤维增强塑料以及其它材料都可以成为定向刨花板的替代品。

利用SIP实现节能

若要减少房子里的热量流失,外墙、屋顶和地基必须能够适当地隔热。建筑的隔热水平通常用U值来评定。

该数值指的是在室内外温差为一度的情况下,每平米流失到周边的热量值。U值越低,隔热效果越好。

采用普通的隔热材料以及施工方案——即10厘米厚的隔热层材料,U值大约为0.5 W/m2K(瓦特/平方米.开尔文)。若要将U值降到0.1 W/m2K,需要50厘米厚的传统隔热材料,这显然是不现实的。而采用SIP方案的话,Zenergy公司达到0.16 W/m2K的U值只需要10厘米厚的隔热材料。

以三明治结构组合而成的材料,隔热效果几乎是传统隔热材料(由玻璃绒和矿棉制成)的两倍。

如果所有瑞典独户房屋的墙壁都采用SIP方案构建,每年可以节约2.5太瓦时电量。这相当于瑞典每年风力发电总量的一半。

(想了解更多与节能及降低环境影响有关的技术信息?在网站左上角“建筑”一栏中,有许多关于环境效益的文章。)

本文发布于2011年11月