綠色建筑節能新材料在現代城市發展中的應用

摘 要：改革開放以來，在國家相關政策的大力支持下，國民經濟取得了飛速發展，人民生活水平普遍提升，建筑行業依托新型建筑材料和建筑設計理念的發展取得了長足進步。但是建筑行業屬于高消耗行業，能源緊缺已經成為社會普遍關注的話題，且近年來節能環保理念已經深入人心，傳統的高能耗、高污染的建筑材料已經無法滿足時代的發展對建筑行業提出的更高的要求。因此，在新形勢下有必要對綠色節能建筑材料在建筑行業中的應用進行探究，希望對我國建筑行業的發展有一定的促進作用。

關鍵詞：建筑行業；綠色建筑材料；城市建設；節能減排

一、引言

材料工程是當今的熱門專業，且各個學科的交流與合作大大促進了綠色環保理念在新型材料研究領域中的應用，節能材料成功解決了傳統建筑材料污染高、消費高、難以回收再利用的難題。從總體情況來看，我國的現代科技發展起步較晚，在新興材料研究應用方面也落后于其他科技發達國家，我國的建筑行業在發展過程中遇到很多問題，集中表現在材料應用比較單一，很多材料的應用范圍有限，且難以達到預期的使用年限。另外，民眾的生活水平不斷提升，對住宿條件提出了更高的要求，為了進一步貫徹可持續發展的大政方針，必須進一步提升材料的結構性能，針對我國的地域環境特點因地制宜地開發出綠色節能環保材料，并實現建筑行業的長久發展。

二、在現代城市建設過程中

推廣綠色建筑節能新材料的必要性

隨著社會經濟的進一步發展和改革的不斷深入，人民生活水平不斷提升，環境問題成為民眾普遍關注的問題。在當今綠色城市發展理念的引領下，如何降低建筑過程中的能源消耗，降低環境污染和提升民眾的居住水平是擺在建筑部門面前的重要課題。綠色建筑節能新材料在社會建設中的應用很好地解決了這些問題，具備巨大的發展潛力。總體來說，綠色建筑節能新材料研究的必要性主要表現在以下四個方面：1.社會經濟發展需要巨大的能源支持。我國雖然是一個能源大國，但不是一個能源強國，化石能源儲量豐富，但是品質較低，加之我國的開采技術有限，大多數石油、天然氣等能源需要從國外進口，成為制約我國經濟進一步發展的關鍵因素。因此，這就決定了我國的經濟必須走可持續發展之路，必須大力研發先進的節能減排技術，開發新型節能材料。2.開發綠色建筑材料是降低環境污染、保護環境的需要。傳統的建筑工程材料如石灰、水泥、鋼筋等都是高污染材料，在加工過程中會產生大量的燃燒顆粒物與碳氮氧化物，這些高污染的物質隨意排放到空氣中必然造成環境問題的進一步惡化，對人體健康造成巨大危害，環境問題已經成為社會普遍關注的焦點問題，也越來越受到國際社會的重視。我國的經濟發展在幾十年間取得了令世界矚目的成就，但是高速的經濟發展之下暴露出很多問題，環境問題就是其中的典型代表，若不及時進行整改很有可能成為制約我國經濟發展的主要因素。3.是改善居住環境的需要。隨著社會經濟的發展和生活水平的不斷提升，人們開始追求更高品質的物質享受，受我國地域氣候的影響，很多地區冬冷夏熱的問題嚴重，就需要利用空調和暖氣等來調節室內溫度，這就造成了更大的能源需求。因此，積極開發和利用綠色節能材料是降低能源消耗的關鍵，更是實現能源可持續發展的重要課題。4.是未來建筑行業發展的需要。從發達國家建筑行業發展的情況來看，建筑水平的提升與建筑技術的發展、建筑產品和新型材料的推廣與應用都存在密切的關系，其中新型建筑材料更是在建筑領域中占有很大比重，如空心磚的開發利用不僅節約了建筑原材料，還在一定程度上增加了建筑物的墻體韌度與抗風、抗震能力，可以給建筑行業帶來了一場革命。可以預見的是，未來建筑行業的發展必定是建立在綠色環保材料的研發與應用上。

三、綠色建筑節能新材料在建筑行業的應用范圍

（一）在建筑屋面方面的應用

節能保溫材料在建筑物的屋面設計和施工中應用十分廣泛，例如防水層和層面板之間都會運用水泥聚苯板等板塊狀保溫材料的設置。保溫材料的設計應用具備很高的技術性，如何實現材料的容量、吸水率、導熱系數等的合理控制是保證材料性能的關鍵。同時，在進行現場施工時一定要注意保溫材料的防潮防火工作，必要時可以采取適配方法進行相關工作。因此，必須選擇兼具良好的保溫效果和經濟效益的綠色新材料，如水泥聚苯板、膨脹珍珠巖以及玻璃棉就是新型材料的典型代表。另外，如何設置保溫層與防水層的施工順序也是施工設計人員應該重點考慮的問題，經過不斷的對比發現將保溫層鋪設在防水層上更具經濟價值和實用價值。

（二）在建筑墻體方面的應用

傳統的墻體建筑材料主要有混凝土、方磚、石塊等，不僅成本高、難于加工，而且保溫性不好，加工過程還會造成大量的環境污染，尤其是最近幾年這類建筑材料的缺點被逐漸暴露出來，新墻體材料的研發工作被放在了突出位置。在建筑設計師和材料工程師的不懈努力下開發出了大量的新型建筑材料，包括模塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等，這些新型復合材料不但保溫效果好、價格低廉，還具備很好的硬度與可塑性，以及應用前景，已經在大量的而建筑工程中得到推廣。但是這對建筑工人的施工技術和專業素質提出了更高的要求，需要不斷地學習和掌握新的建筑工藝。新型的環保蜂窩阻燃復合墻體材料是近幾年出現的一種新型建筑墻體材料，也是實現能源再利用的典型代表，它是通過水稻秸稈、廢舊塑料與水泥、粘合劑混合在一定的條件下加工而成的。該新型材料徹底改變了傳統材料高污染、高消耗、高成本的問題，真正實現了“變廢為寶”，不僅大大節省了廢棄物回收處理的成本，減少了廢物排放對環境造成的污染，降低了建筑成本，還在一定程度上提升了墻體的結構強度，降低了墻體重量，進而增強了其抗震性，其應用前景非常廣泛，是未來幾年大力推廣的新型建筑材料。

（三）在建筑門窗方面的應用

門窗設計是建筑工程中的重要環節，其中門窗材料的選取對室內環境具有重要影響，尤其是對于夏季炎熱、冬季寒冷的地區，新型綠色建筑材料在門窗設計中的應用就顯得意義非凡。為了進一步提升門窗的防風以及隔熱效果，必須對邊框以及玻璃門窗框扇銜接處的嚴密程度進行嚴格控制，只有保證了縫隙處的密不透風才能進一步減少空氣流通量，從而杜絕與室外的溫度交換。在門窗的安裝環節，首先要預留洞口，不可在安裝的過程中再砌口，并在設計門窗時盡量加大開啟縫隙的搭接量，從而進一步減小縫隙寬度。另外，還可以在門窗邊框和墻壁的接觸點處用聚氨酯等化學溶劑將余留的縫隙填滿，禁止使用水泥、膠泥等物質，因為這些物質在自然風干過程中會因水分蒸發出現干裂的縫隙，而化學試劑聚氨酯就可以避免這個問題。

（四）在建筑外圍方面的應用

建筑物的外圍主要包括屋頂和圍墻等，是建筑過程中的主要環節，也是建筑用料最多的一個環節。據不完全統計，在建筑物外圍的施工過程中若使用節能環保材料可節約百分之五六十的成本，也是建筑設計師關心的主要環節。目前最受歡迎的是幕墻技術，該建造技術運用了先進的建筑設計手段實現了堅固性和通透性的良好平衡，并讓住戶體會到更好地舒適度。與此同時，可再生能源在建筑外圍方面的應用也是當今建筑工程中的研究重點，例如將具備一定堅硬度的太陽光電板安裝在房頂上用來代替普通的屋頂材料不僅保證了房屋建筑質量，還可以通過將光能轉化成電能供室內使用，實現了節能環保。

四、城市建設中常用的新型建筑節能材料

（一）節能玻璃

玻璃是當今建筑行業普遍使用的原材料，主要運用在門窗等結構中，有時還被運用到屋頂構造中。在綠色理念的影響下，節能環保玻璃就是一種新型的節能新材料，該種材料除了具備良好的光線透過率之外，還具有很好的保溫和隔熱功能，可以將室溫保持在一定范圍內，減少空調和暖氣的能源消耗，給居民一種冬暖夏涼的感覺。另外，該種新型玻璃還具備普通玻璃不具備的防輻射效果，將紫外線抵擋在室外，這也是在當今環境問題日益嚴重的情況下新型玻璃受到大眾歡迎的主要原因。目前，建筑工程中普遍適用的新型玻璃是減反射膜玻璃和單銀LOW-E玻璃，且在現代化市場中新型玻璃發展呈現多樣化的趨勢。

（二）水泥纖維板

火災是多發的安全事故，這就對建筑材料的防火性提出了更高的要求。相較于傳統的建筑材料來說，水泥纖維板的突出特點就是運用大量先進的防火物質，有效隔絕熱量透過，因而防火性極佳，可以有效地控制火勢的蔓延。同時這種材料不會將螺絲、錠子等漏出來，更不會對其他的建筑結構造成破壞，是一種被廣泛使用的新型綠色建筑材料。水泥纖維板的主要原材料是多種纖維類的有機化合物，將其與多種新舊材料混合起來進行加工，很好地保證了材料的韌度與加工質量。

（三）遮陽裝置

在天氣炎熱的夏季，尤其是氣候濕潤的南方地區，室內溫度通常可以達到三十多度，為了降溫解暑，居民通常整天開著空調，這無疑加大了能源損耗。因此，在氣候炎熱的南方地區，可以通過建筑遮陽的裝置來隔絕室外的高溫，并有效地降低室內溫度，達到節能減排的目的。遮陽裝置一般分為兩種，一種是臨時性的，另一種是永久性的，臨時性的遮陽裝置主要是指在門窗等位置對各種塑料、金屬、窗簾等進行安裝，而永久性的遮陽裝置是指對各種遮陽板進行安裝，這兩種遮陽裝置的安裝應該根據當地的自然環境和住戶的實際需求進行，并對遮陽裝置的材料進行合理選擇。另外，還可以通過熱反射玻璃的研發與應用有效阻隔光線照射對室內溫度帶來的影響，從而達到平衡室內溫度的目的。

五、結語

新型綠色建筑節能材料的研發與應用是當今建筑行業發展的主要趨勢，也是建筑工程師和材料工程師重點關注的焦點問題。本文在現實的基礎上對新型建筑材料在屋面、墻體、門框以及建筑外圍等方面的應用進行了重點介紹，并對幾種典型的綠色建筑材料的應用范圍與材料特性進行了主要探究。建筑設計部門應該加大對新型建筑材料的研發力度，實現建筑行業的長久發展。

參考文獻：

[1]陳宇.綠色建筑節能新材料在現代城市發展中的應用[J].低碳世界，2014，（21）：269-270.

[2]姚艷芬.綠色建筑節能新材料在現代城市發展中的應用[J].科技與企業，2015，（10）：108.

[3]姚艷芬.綠色建筑節能新材料在現代城市發展中的應用[J].科技與企業，2015，（12）：100.

[4]王春華.建筑節能新材料在現代城市發展中的應用[J].上海建材，2015，（05）：42-43.

[5]袁有藝.綠色建筑節能新材料在現代城市發展中的應用[J].廣東建材，2015，（12）：24-26.

作者單位：

中原工學院藝術設計學院