新型節(jié)能環(huán)保功能性建筑材料的性能研究

於 斌

（撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 撫順 113000）

引言

從我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較迅速的現(xiàn)狀來(lái)講，真正意義上的環(huán)保節(jié)能建筑是比較少的，很多人依舊在忍受著冬季濕冷和夏季悶熱的環(huán)境，在這一發(fā)展局勢(shì)下，建筑行業(yè)中積極采取綠色建材和產(chǎn)品認(rèn)證制度，使用新型節(jié)能環(huán)保材料，在減少能耗上是非常必要而重要的。

1 性能試驗(yàn)分析

1.1 新型節(jié)能環(huán)保功能性建筑材料殺菌實(shí)驗(yàn)

根據(jù)相關(guān)方面制定出來(lái)的要求，本次實(shí)驗(yàn)中將選取大腸桿菌當(dāng)做本次測(cè)試過(guò)程中的細(xì)菌。采用的營(yíng)養(yǎng)液為瓊脂培養(yǎng)基，它的主要成分有：5g的蛋白胨、3g的牛肉浸膏、1000mL的蒸餾水以及5g的氯化鈉。實(shí)際的制作過(guò)程如下：

(1)往1000mL蒸餾水當(dāng)中加入5g的蛋白胨、3g的牛肉浸膏、5g的氯化鈉，并將其加熱到煮沸狀態(tài)，促使其溶解，并且防止出現(xiàn)外溢情況，補(bǔ)足蒸發(fā)過(guò)程中失去的水分。

(2)對(duì)該溶液中的酸堿度進(jìn)行校正，控制酸堿度在7.4左右，采用絨布對(duì)溶液進(jìn)行過(guò)濾，分別裝在試管當(dāng)中進(jìn)行高壓殺菌，高壓為103kPa，進(jìn)行殺菌時(shí)間為15min。將納米TiO2材料在紫外線波長(zhǎng)在393nm以內(nèi)的照射下，從而發(fā)生光催化發(fā)應(yīng)，最終起到殺菌作用。為更好檢測(cè)納米TiO2材料中殺菌的真實(shí)效果，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)人員身體方面健康的保護(hù)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用紫外線燈管開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，其主波長(zhǎng)為365nm，它正常工作功率為8W。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過(guò)紫外線照射殺菌的1小時(shí)之后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：普通的建筑材料完全不具有殺菌的能力；對(duì)于僅有單純的納米TiO2建筑材料上，細(xì)菌的存活率有3.15%；而自制功能性的建材上，細(xì)菌的存活率只有0.43%；分析結(jié)果可以看出，納米微膠囊的變材，其具有的殺菌效果與單純的納米TiO2建材相比較，高出7.5倍左右。

1.2 新型節(jié)能環(huán)保功能性建筑材料蓄能實(shí)驗(yàn)

(1)本次實(shí)驗(yàn)中采用的為普通建造材料，可進(jìn)行移動(dòng)的密閉小室，實(shí)驗(yàn)采用的設(shè)備為：可移動(dòng)的密閉式小室、功能性建材過(guò)濾網(wǎng)、風(fēng)扇、功率為8W的紫光燈、含VOC氣體的樣本等。充分的利用磚頭砌成的密閉式小室，其尺寸制定成2m*2m*1.6m，墻體設(shè)定為24墻，內(nèi)側(cè)、部涂有厚度為5cm的微膠囊相變材料，并在其上方安裝具有功能性的建材過(guò)濾網(wǎng)和微膠囊相變材料層，并在濾網(wǎng)之間安置8W的紫外線燈管。具有可移動(dòng)性的密閉小室需要有良好密封度，空氣的泄漏率在0.05/h以內(nèi)。在兩個(gè)可移動(dòng)的密閉小室里面的兩邊安裝輻射形式的溫度測(cè)量?jī)x，其內(nèi)部的溫度設(shè)定在26℃左右，并使其保持穩(wěn)定的狀態(tài)。

(2)充分利用熱泵，模擬出西南地區(qū)的夏季環(huán)境，使得溫度可以高到35℃環(huán)境，并且使其溫度進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)。

(3)將把兩個(gè)可移動(dòng)的密閉小室，一起移到該模擬夏季的環(huán)境當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)正式開(kāi)始，利用輻射式溫度測(cè)量?jī)x，對(duì)兩個(gè)密閉小室里面的溫度數(shù)據(jù)變化真實(shí)情況進(jìn)行分別的測(cè)量，實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間為10h。

(4)實(shí)驗(yàn)正式結(jié)束之后，從模擬的環(huán)境當(dāng)中將可移動(dòng)的密閉小室移出來(lái)，以備其他實(shí)驗(yàn)使用。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：本次實(shí)驗(yàn)每1小時(shí)記錄1此數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，在前面的2h時(shí)，普通墻體的室內(nèi)溫度有升高1℃，功能性建材室內(nèi)溫度則在前面的3h之內(nèi)一直維持在26℃不變；當(dāng)時(shí)間到10h時(shí)，普通建材室內(nèi)溫度幾乎和外界的夏季溫度保持平衡，溫度大概在35℃上下，而功能性建材室內(nèi)溫度只有28.3℃，在該過(guò)程中，沒(méi)有用空調(diào)制冷對(duì)其溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：功能性建材墻體密閉室，其有著十分良好的蓄熱功能和節(jié)能效果，對(duì)于西南地區(qū)夏季的炎熱天氣而言，可以做到一天之內(nèi)不使用空調(diào)對(duì)室內(nèi)的溫度進(jìn)行制冷調(diào)節(jié)，室內(nèi)溫度依然保持于較低范圍之內(nèi)，因此達(dá)到了最終的節(jié)能目的。

1.3 新型節(jié)能環(huán)保功能性建筑材料空氣凈化實(shí)驗(yàn)

(1)通過(guò)對(duì)納米的光催化材料進(jìn)行充分的使用，從而達(dá)到將VOC完全消除的目的，這種方式是近些年來(lái)中才出現(xiàn)的一種全新的先進(jìn)技術(shù)，這種全新的先進(jìn)技術(shù)具有消耗能量低，操作過(guò)程簡(jiǎn)單簡(jiǎn)便以及可以連續(xù)不同的開(kāi)展工作等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，這項(xiàng)技術(shù)也日益受到了人們高度的重視。

(2)本次實(shí)驗(yàn)中采用的為普通建造材料，可進(jìn)行移動(dòng)的密閉小室，實(shí)驗(yàn)采用的設(shè)備為：可移動(dòng)的密閉式小室、功能性建材過(guò)濾網(wǎng)、風(fēng)扇、功率為8W的紫光燈、含VOC氣體的樣本等。充分的利用磚頭砌成的密閉式小室，其尺寸制定成2m*2m*1.6m，墻體設(shè)定為24墻，內(nèi)側(cè)、部涂有厚度為5cm的微膠囊相變材料，并在其上方安裝具有功能性的建材過(guò)濾網(wǎng)和微膠囊相變材料層，并在濾網(wǎng)之間安置8W的紫外線燈管。具有可移動(dòng)性的密閉小室需要有良好密封度，空氣的泄漏率在0.05/h以內(nèi)。

(3)在實(shí)驗(yàn)小室內(nèi)部放置VOC濃度測(cè)量?jī)x，并且將紫外線的光源完全關(guān)閉，同時(shí)放置需要檢測(cè)性能采用的的功能性建材濾網(wǎng)，然后通過(guò)注射器網(wǎng)內(nèi)部注入一定的甲苯，讓甲苯的濃度為1.40mg/m3即可，然后將風(fēng)扇打開(kāi)進(jìn)行攪拌。

(4)等到甲苯在室內(nèi)均勻分布之后。將光源打開(kāi)，讓功能性建材濾網(wǎng)對(duì)甲苯進(jìn)行催化和分解；之后對(duì)室內(nèi)甲苯的濃度進(jìn)行定時(shí)的測(cè)量，對(duì)功能性建材濾網(wǎng)性能進(jìn)行檢測(cè)。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后將樣機(jī)關(guān)閉。從排氣口處將殘余的甲苯排出，并且使用純凈水對(duì)小室進(jìn)行清潔，為下次實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：功能性材料通過(guò)紫外線照射之下，每28min進(jìn)行一次甲苯的濃度檢測(cè)，經(jīng)過(guò)1h之后，功能性建材濾網(wǎng)的小室中，甲苯的濃度變成0.25mg/m3，分解的概率高達(dá)83%；而普通建材濾網(wǎng)不具有降解甲苯功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此功能性建材有較強(qiáng)的甲苯分解效果。

2 常見(jiàn)的新型節(jié)能環(huán)保功能性建筑材料分析

2.1 石膏建材

石膏類的材料是一種較為常用的材料，其具有諸多優(yōu)勢(shì)，第一，石膏煅燒所消耗的能量與水泥和石灰相比較低，因此，采用石膏作為建筑材料可以有效的降低能源的消耗；第二，在材料的使用量方面來(lái)看，石膏建材在施工過(guò)程中使用的量與混凝土和實(shí)心磚相比，量更少。

2.2 膜材料

建筑當(dāng)中的膜材料是一種較常使用的材料，其具有密度小、透光性能高、耐久、保溫、機(jī)械強(qiáng)度高、抗紫外線以及防火等諸多良好特性，是當(dāng)前最佳環(huán)保節(jié)能建材之一。膜材料具有的特殊性能就是對(duì)光有著一定的透光率，因此可以有效的降低照明過(guò)程中的用電量。除此之外，膜材料還具有十分良好的反射率以及光的吸收率，并且導(dǎo)熱性能較低，這樣從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)的輻射進(jìn)到室內(nèi)的概率有效的減少，熱量傳遞減少，是一種全新的無(wú)污染高性能建材。

2.3 植物纖維

廢棄物當(dāng)中的植物纖維同樣的一種具有多種特殊性的材料，其最大的優(yōu)勢(shì)就是具有生物資源可再生，其中主要采用的材料為農(nóng)作物當(dāng)中的廢棄竹子、廢棄木質(zhì)材料、秸稈等。我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)方面的大國(guó)，農(nóng)作物當(dāng)中具有諸多植物纖維，這些植物纖維具有很好的性能，并且環(huán)保無(wú)污染，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，該性能具有很強(qiáng)大的應(yīng)用潛能。

3 結(jié)束語(yǔ)

迄今為止，新型節(jié)能建筑材料的發(fā)展已經(jīng)成為推動(dòng)著我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的方式和施工工藝的諸多代表之一，并促進(jìn)著建筑節(jié)能材料向更高質(zhì)量上的發(fā)展，減少著我國(guó)建筑行業(yè)的能耗量。對(duì)該項(xiàng)開(kāi)展相關(guān)的研究，全面的掌握諸多不同的材料最為基本的性質(zhì)，可以有效的節(jié)省能源，從而滿足居民對(duì)環(huán)境以及健康方面的需求。

[1]俞桂良.建筑工程中建筑節(jié)能及新材料工藝應(yīng)用的探析[J].中國(guó)住宅設(shè)施. 2010,(10):123-124.

[2]唐易達(dá).新型節(jié)能環(huán)保功能性建筑材料的性能研究[J].建筑科學(xué).2010,(02):105-106.