建筑節(jié)能材料及其應(yīng)用探析

【摘 要】建筑的節(jié)能研究在世界性的能源危機(jī)面前顯得尤為迫切。建筑節(jié)能的一個(gè)關(guān)鍵就是建筑材料的節(jié)能。目前，各國(guó)對(duì)居住建筑節(jié)能進(jìn)行了深入研究，在眾多節(jié)能手段的探討與研究中，研制節(jié)能建筑材料，采用新工藝，以及利用新型能源等受到了較多的關(guān)注。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能材料；應(yīng)用；發(fā)展方向

國(guó)務(wù)院新近出臺(tái)的關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定指出，大力發(fā)展節(jié)能型建筑，推動(dòng)新建住宅和公共建筑嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50％的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，直轄市及有條件的地區(qū)要率先實(shí)施節(jié)能65％的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，要大力發(fā)展新型墻體材料、節(jié)能門窗等新興熱門行業(yè)，而原有的墻體材料、門窗企業(yè)必須升級(jí)換代才能進(jìn)入市場(chǎng)。

1 建筑節(jié)能材料的內(nèi)涵

建筑節(jié)能即在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用率，降低建筑能耗量。建筑能耗包含廣義的建筑能耗和狹義的建筑能耗。目前所說的建筑能耗，常常指的是狹義建筑能耗，即建筑物在施工建設(shè)過程中所必須耗費(fèi)的資源、能量；廣義的建筑能耗還包括維持建筑物日常使用過程中所耗費(fèi)的資源，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器等方面的能源。

我國(guó)是能源稀缺國(guó)家，節(jié)能是我國(guó)的一項(xiàng)戰(zhàn)略決策，建筑節(jié)能是住宅建設(shè)發(fā)展的方向。在人口不斷膨脹、地球環(huán)境被破壞、資源枯竭等問題困擾人類的今天，能源和環(huán)境這一課題引起全世界范圍的關(guān)注。但是在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，人們往往較為注重建筑物的幾何外觀，對(duì)建筑節(jié)能方面重視不夠，甚至為了建筑物的外表美觀而大大增加了建筑能耗。因此，建筑節(jié)能已成為未來建筑的發(fā)展方向和人類社會(huì)的共識(shí)。

建筑節(jié)能材料就是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材，通過改變材料自身的特性來達(dá)到建筑節(jié)能的目的。節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料，絕熱材料是指用于建筑圍護(hù)或者熱工設(shè)備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復(fù)合體，既包括保溫材料，也包括保冷材料。絕熱材料的意義，一方面是為了滿足建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境，另一方面是為了節(jié)約能源。

2 建筑節(jié)能材料的應(yīng)用

2.1 各類墻體材料的應(yīng)用。其中主要有燒結(jié)空心磚，除燒結(jié)粘土空心磚外，突出開發(fā)了以電廠粉煤灰、煤砰石、工業(yè)爐渣、工業(yè)尾礦為主要原料的燒結(jié)實(shí)心磚和空心磚。此外，還包括保溫性能好的加氣混凝土、泡沫混凝土制品，生產(chǎn)能耗低的石膏膠凝材料及其建筑制品，如紙面石膏板、石膏纖維板、石膏刨花板、石膏空心板、石膏聚苯復(fù)合板、石膏砌塊、粉刷石膏等；以工業(yè)廢渣為主要原料的空心內(nèi)隔墻板、混凝土空心砌塊；彩色鋼板與發(fā)泡聚胺醋、礦棉、發(fā)泡聚苯復(fù)合外墻板、灰砂磚等。

2.2 各類保溫材料的應(yīng)用。保溫材料已從初期的以膨脹珍珠巖、蛙石制品、工業(yè)鍋爐爐渣、石棉粉為主逐步發(fā)展為以礦物棉、玻璃棉及其制品為主。近五年來又大量發(fā)展應(yīng)用了發(fā)泡聚苯乙烯制品、發(fā)泡降胺醋制品、發(fā)泡酚醛樹脂制品等，還有少量的泡沫玻璃制品、發(fā)泡石棉制品、中空玻璃以及低輻射鍍膜玻璃等。

2.3 大量塑料建筑制品的應(yīng)用。其中以各種聚氯乙烯管道、門窗型材發(fā)展最為迅速，產(chǎn)量已達(dá)40萬噸，應(yīng)用逐漸普及。上下水、輸氣用聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯以及鋁塑復(fù)合管材等也發(fā)展迅猛勢(shì)。

2.4 采暖體系中，高效技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用比較廣泛。目前，中國(guó)室內(nèi)采暖以柱型和翼型鑄鐵散熱器為主（約占70%），其余為鋼柱、鋼板散熱器、鋼管串片散熱器等。后者單位重量散熱量高達(dá)80瓦/公斤，且重量輕，相同采暖效果的鋼材用量是鑄鐵的1/4。近年來，地板管道低溫?zé)崴椛洳膳查_始逐步應(yīng)用，是今后室內(nèi)采暖重要發(fā)展方向之一。除此以外電阻加熱、電磁輻射加熱也有一定試用。

3 節(jié)能材料、技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展方向

3.1 氣候適應(yīng)性。氣候適應(yīng)性是指建筑的建造和使用都是以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳛樵瓌t的一種建筑方式，是減少建筑能耗，提高建筑內(nèi)部環(huán)境品質(zhì)的有效途徑。根據(jù)建筑功能要求和當(dāng)?shù)氐臍夂騾?shù)，在總體規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)中，科學(xué)合理地確定建筑物的朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高、選用節(jié)能型建筑材料、保證建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱等熱工特性及對(duì)建筑周圍環(huán)境進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，最大限度地減少建筑物能耗量，獲得理想的節(jié)能效果。在整體思路方面，崇尚自然注意“天時(shí)、地利、人和”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的內(nèi)在規(guī)律，不僅僅是美學(xué)意義上的規(guī)律，而且蘊(yùn)含著深刻的傳統(tǒng)節(jié)能觀念。

3.2 利用自然通風(fēng)技術(shù)。在進(jìn)行節(jié)能建筑的選址時(shí)要考慮到，基地風(fēng)資源除地區(qū)冬夏主導(dǎo)風(fēng)向、強(qiáng)度等因素外，還包括由特定地形引起的地形風(fēng)以及由周圍構(gòu)筑物引起的風(fēng)場(chǎng)變化。總體設(shè)計(jì)多依照基地上太陽(yáng)輻射和自然通風(fēng)情況來規(guī)劃建筑布局，設(shè)計(jì)室外場(chǎng)地。

3.3 利用傳統(tǒng)遮陽(yáng)技術(shù)。利用傳統(tǒng)建筑的遮陽(yáng)技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能，必須在思想上回到不依賴主動(dòng)式技術(shù)的層面上來重視被動(dòng)式技術(shù)，這樣才能體會(huì)到建筑遮陽(yáng)等被動(dòng)式技術(shù)的必要性。

3.4 從環(huán)保方面考慮。一些對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞的材料被限制使用或淘汰。在聚氨酯硬泡生產(chǎn)中，已禁用制造技術(shù)成熟、施工效果很好但對(duì)大氣層有破壞作用的氟利昂發(fā)泡劑，要求必須使用環(huán)保型發(fā)泡劑。環(huán)保型發(fā)泡劑的應(yīng)用，不但提高了產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，而且使大氣環(huán)境得到了保護(hù)。

3.5 從應(yīng)用上考慮。質(zhì)輕且保溫性能良好的綠色材料得到廣泛應(yīng)用，如斷橋式異型輕質(zhì)節(jié)能保溫砌塊、板材等。在屋面應(yīng)用的保溫材料，要求將吸水率低的保溫材料設(shè)置在防水層上的屋面。而現(xiàn)澆水泥膨脹蛭石、現(xiàn)澆水泥膨脹珍珠巖保溫層，因在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)需加水?dāng)嚭停率贡貙又械暮亢艽螅蚱渲械乃植灰渍舭l(fā)，這不僅加大了導(dǎo)熱系數(shù)，降低了保溫效果，到時(shí)屋面防水層也會(huì)出現(xiàn)鼓泡、過早出現(xiàn)雨水滲漏的質(zhì)量問題，因此，在屋面保溫工程中取消了這兩種現(xiàn)澆保溫層的做法。

3.6 從法律上保障。要健全法律法規(guī)，完善政策措施。各部委要加快研究制定推進(jìn)材料革新和建筑節(jié)能管理法律法規(guī)，推進(jìn)材料革新和建筑節(jié)能管理法律法規(guī)的研究制定，各地建設(shè)部門、材料行政主管部門要結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況，抓緊制定相關(guān)的法規(guī)和實(shí)施細(xì)則，用足用好現(xiàn)有的政策，落實(shí)完善國(guó)家鼓勵(lì)新型材料發(fā)展的稅收政策。

3.7 要制定和完善相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)部和全國(guó)材料標(biāo)委會(huì)要根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策制定和研究適合我國(guó)國(guó)情的屋面、節(jié)能玻璃及其他節(jié)能建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)體系，要在促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品不斷升級(jí)、規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)的市場(chǎng)準(zhǔn)入、規(guī)范節(jié)能建材產(chǎn)品的市場(chǎng)、淘汰落后、結(jié)構(gòu)調(diào)整方面要做出積極貢獻(xiàn)。此外，還要進(jìn)一步加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，強(qiáng)化監(jiān)督管理，加大聯(lián)合執(zhí)法的力度。

總之，新時(shí)期是可持續(xù)發(fā)展的時(shí)期，隨著能源問題的日益緊張，建筑節(jié)能問題引起了越來越多國(guó)家的重視，發(fā)展節(jié)能建材是建筑節(jié)能的根本途徑。因此，要以建筑節(jié)能材料的應(yīng)用與發(fā)展為著眼點(diǎn)，采用節(jié)能新型材料，以取得顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

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