淺略節能型高分子材料在建筑工程領域的應用

曹志菲 何小康

摘 要：隨著科技的發展與創新，人們對生活質量的要求也越來越高，進而節能型高分子材料的應用越來越廣泛。節能型高分子材料又分直接節能型高分子材料、功能性節能或儲能高分子材料和間接節能型高分子材料。我們在此基礎上總結了節能型高分子材料的特征，并分析了高分子材料在建筑工程領域的應用。由我們研究可知，直接節能型高分子材料是利用將室內的保溫作用有所提升，以此來使能耗下降；功能性節能或儲能高分子材料，就比如聚合物太陽能電池，它是通過光生伏打效應來應用的，從而產能或儲存能量；間接節能型高分子材料是通過一定的途徑使材料的使用時間增加，使其制作成本下降從而達到能耗降低的作用。高分子材料在建筑工程中的應用，使得能量消耗量明顯降低，加快了對建筑行業的節能計劃。

關鍵詞：節能；高分子材料；直接型；間接型；功能性；建筑工程

建筑行業的發展影響著人們的生活質量，隨著人們的生活質量的逐漸提高，建筑行業也飛速發展。現如今，我國的建筑面積早已經超過了500億m3，其中絕大多數是高耗能建筑。說起高耗能產業，建筑行業首當其選，建筑行業在全球產業總耗能中所占的比例還是相當多的，達40%左右。由于建筑面積與日俱增，我國在這方面的能耗量面臨著巨大的挑戰。當今社會，科技迅速發展，我們在高分子材料這方面的研究也有了巨大的進展，高分子材料也被越來越多的應用到建筑行業中去。有些高分子材料的節能、保溫、儲能等性能也被發現并應用。面對當前形勢，我國正積極倡導節能環保，對于可持續發展來說，節能型高分子材料的應用為建筑行業的發展帶來了新的曙光，在建筑行業中有著無可比擬的地位。本篇文章就是以節能型高分子材料的分類為線索，分別講述了直接節能型高分子材料、功能性節能或儲能高分子材料和間接節能型高分子材料的特征以及在建筑行業中的應用。

1 直接節能型高分子材料

建筑外墻所用的材料一般對材料的性能要求比較高，建筑外墻所用的材料既要有很好的保溫功效，又要有很好的防水、防火功能及其他的一些良好性能，當然耐磨耐用性也要好。我們一般使用聚氨酯、酚醛樹脂和高分子包覆的相變復合材料作為建筑外墻的高分子材料，這使得建筑中的保溫和安全性能都得到了保障，而且還簡化了施工過程。

硬質聚氨酯泡沫塑料閉孔率比其他材料高得多，而孔內閉合的有降低導熱率的發泡劑，因此導熱率相對低很多，所以聚氨酯的保溫效果是非常好的，這些其他材料是無法比擬的。而且由于聚氨酯的閉孔率比較高，所以聚氨酯的疏水性比較好，材料內部很難進入水分，這樣一來聚氨酯防水性能是非常好的，大大提高了尺寸上的穩定。此外，硬質聚氨酯泡沫塑料與聚氨酯泡沫相比，黏附性能要好得多，而且簡化了在建筑施工中的操作。但是聚氨酯也有它的不足，由于聚氨酯的氧指數相較于其他建筑中的保溫材料而言要低很多，所以它的仿活性能很低，相對易燃，這不得不引起我們的重視。隨著科技的飛速發展以及對高分子材料的研究，我國已經成功研制出了復合阻燃劑，這一研制的成功改善了聚氨酯不防火的性能。另一方面，酚醛樹脂的發現也解決了聚氨酯等易燃的問題。酚醛樹脂在耐燃性和隔熱性上有著良好的性能且不易出煙，毒性也相對低很多。但是酚醛樹脂脆性較大，這一特性給施工帶來了很大的難度，為了改善酚醛樹脂的脆性，研究人員花費了很長時間，最終研制出共混型酚醛樹脂，從而解決了施工困難的問題。高分子相變保溫材料具有優異的耐熱性和穩定性，且力學性能也非常好。我國使用相變材料在保證其本身的優良性能的基礎上，正在進一步研究使其保溫性能及熱穩定性有所提升。

2 功能性節能或儲能高分子材料

功能性節能或儲能高分子材料在建筑工程的應用中主要使用的材料是聚合物太陽能電池以及熱致變色型高分子材料。由于聚合物太陽能電池無污染，成本低且質量比較輕，已經逐步取代了之前的多晶硅和單晶硅太陽能電池。聚合物太陽能電池是利用光打伏效應將光能轉化成電能儲存下來，從而發電。聚合物太陽能電池剛使用時，其光電轉化率是非常低的，且使用的時間也是非常短的。后來，隨著人們對高分子材料的研究越來越深入，也由于科技迅猛發展，逐步研制出了聚對苯乙炔以及低能帶間隙聚合物等，逐漸改善了聚合物太陽能使用初期的不足，使得聚合物太陽能電池被廣泛應用于建筑工程。許多事物及材料之間都有著或明或暗的聯系，聚合物太陽能電池的發展與聚合物電子受體材料的發展也有很的關系。許多情況下，一個事物的發展都能帶動其他事物的發展。現如今聚合物太陽能還在不斷地發展和完善中，新型串聯型太陽能電池的制備也說明了這一點。當然，聚合物太陽能電池還在不斷地發展，其光電轉化率也會越來越高，人們對其的研究也不曾停止。而熱致變色高分子材料對溫度非常敏感，可以用來涂抹外墻或屋頂。人們對熱值變色高分子材料的研究要成熟很多，它的應用為人們的生活帶來了許多的便利，且節約能源。

3 間接節能型高分子材料

間接節能型高分子材料是通過對其他方面進行改進從而達到節約能源的目的。我們可以通過降低材料的成本或是改善材料的耐熱性等性能來實現對能源的節約。

4 結束語

不管是直接節能型高分子材料，還是功能性節能或儲能高分子材料，或是間接型高分子材料，它們都是以節能為目的在建筑工程中被廣泛應用，且具有高分子材料的一些優異性能。高分子材料不但具有其他傳統材料所沒有的良好性能，而且還有保溫隔熱等一些特殊的功能。我們對高分子材料的研究從來沒有停止過，高分子材料在建筑工程上的應用前景肯定更加廣闊。

參考文獻

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