新型節能建材在學校建筑中的應用研究

馮恩明 林夢佳 林 仁 羅景林

近年來，隨著環境保護意識的不斷增強和能源資源的日益減少，節能減排已成為全社會的共識和發展方向。建筑作為能源消耗的“大戶”，其節能減排工作顯得尤為重要。而在建筑節能中，選用適當的建材是關鍵之一。新型節能建材具有較好的保溫、隔音、防火和防水等特點，可以有效地提高建筑的節能性能。學校建筑是教育事業的重要組成部分，其建筑的節能性能，不僅關系到學校的經濟效益和環境保護工作，也直接影響到學生的身體健康和學習效果。因此，研究新型節能建材在學校建筑中的應用，對于推進節能減排工作、提高學校建筑的節能性能，具有重要的意義[1]。

1 學校建筑的節能需求和意義

1.1 學校建筑的節能需求1.1.1 建筑節能

學校建筑通常占地面積較大，建筑物數量較多，因此節能是一個重要的問題。學校建筑需要采用節能技術和節能設備，如隔熱材料、高效照明系統和太陽能熱水器等，減少能源的消耗和浪費，提高能源利用效率，降低建筑能耗成本。

1.1.2 室內環境舒適度

學校建筑內部要求具備良好的室內環境，如舒適的溫度、濕度、通風和照明等，以保證學生和教師的身體健康和學習效果。為實現室內環境的改善與優化，學校建筑需要采用具有保溫、隔音、通風和空氣調節等功能的新型節能建材。

1.1.3 可持續發展

學校建筑的可持續發展也是節能工作的重要考量因素。學校建筑應采用可再生、可循環和環保的新型節能建材，如生態建材、再生建材等，以最大限度地減少對環境的影響，并促進建筑的可持續發展。同時，學校建筑還應采用節水、節電和垃圾分類等可持續措施，推動學校可持續發展的進程。

1.2 學校建筑的節能意義

學校建筑的節能意義，在于通過采用新型節能建材和節能技術，實現對能源的有效利用，降低建筑能耗和環境污染，提高學校建筑的使用效率和經濟效益，同時促進可持續發展。學校建筑是人們學習、工作和生活的場所，其節能與否及節能效果直接關系到學生和教師的身體健康和學習效果。在學校建筑中采用新型節能建材，可以有效降低建筑能耗，提高建筑的保溫、隔音和防火性能，同時保證室內空氣質量。此外，采用節能設備和節能技術，可以有效減少能源排放和浪費，降低建筑的投入及運行成本，為學校節約經費，提高教育資源的利用效率[2]。

2 新型節能建材在學校建筑中的應用

2.1 墻體建材的選擇與應用

2.1.1 保溫材料的選擇與應用

保溫材料是墻體建材中的關鍵部分，可以有效提高建筑的保溫、隔熱等性能，減少建筑能耗。在學校建筑中，常見的保溫材料包括聚苯板、巖棉板和聚氨酯板等[3]。其中，聚苯板具有保溫效果好、重量輕等優點，巖棉板則具有隔音效果好、不易燃等優點，聚氨酯板則具有保溫性能好、施工方便等優點。選擇不同的保溫材料，需要結合學校建筑的實際情況，例如氣候條件、建筑結構和經濟預算等因素。

2.1.2 砌體的選擇與應用

砌體是墻體建材中的主要材料之一。在學校建筑中，采用新型節能建材的砌體，可以有效提高建筑的保溫、隔熱等性能。同時，新型節能建材的砌體可以與保溫材料配合使用，以進一步提高建筑的保溫性能。

墻體建材是學校建筑中應用新型節能建材的重要部分，其中保溫材料和砌體是常見的墻體建材。在新型節能建材的應用中，可以結合保溫材料或砌體，來達到更好的保溫、隔熱等效果。對于磚混結構較多的宿舍與單層教學建筑，可以采用建筑垃圾多孔磚外保溫墻體。建筑垃圾多孔磚保溫墻體就是采用了將建筑垃圾多孔磚與外墻外保溫相結合的方式[4]。構造如圖1 所示。

圖1 建筑垃圾多孔磚保溫墻體構造（來源：網絡）

2.2 屋頂建材的選擇與應用

屋頂建材是學校建筑中應用新型節能建材的重要部分。選用合適的建材，可以提高建筑的節能性和耐久性。屋頂防水層是屋面建筑中必不可少的部分，能夠有效防止屋面滲水、漏水等問題。在新型節能建材的應用中，選擇高性能的防水材料非常重要。常用的防水材料包括瀝青防水卷材、聚氨酯防水涂料和聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）防水卷材等。這些材料具有防水性能好、耐久性強、施工方便等優點。屋面保溫材料的選擇也非常重要。保溫材料能夠有效提高屋面的保溫性能，減少室內能耗。常用的屋面保溫材料包括擠塑聚苯板、擠塑聚氨酯板和聚氨酯噴涂等。這些材料具有保溫和隔熱性能好、施工方便及質量輕等優點。屋面瓦也是屋面建材中的重要部分，選用合適的屋面瓦，可以有效提高屋面的防水性能和美觀度。常用的屋面瓦包括水泥瓦、陶瓷瓦和鋼結構瓦等。這些材料具有防水性能好、耐久性強及抗風壓性能好等優點。

2.3 窗戶建材的選擇與應用2.3.1 材料的選擇

在新型節能建材應用中，窗戶建材選擇要考慮隔熱、隔音、保溫和防紫外線等因素。常用的窗戶材料包括塑鋼窗、鋁合金窗和木窗等。這些材料在保證窗戶美觀度和強度的同時，能夠有效地隔熱、隔音和防紫外線。

2.3.2 玻璃的選擇

玻璃是窗戶建材中最重要的部分之一，直接影響著窗戶的隔熱、隔音性能和透光性。在新型節能建材的應用中，玻璃材料的選擇要綜合考慮透光率、隔熱性能、保溫性能和隔音性能等多個因素。目前常用的玻璃材料包括單層普通玻璃、中空玻璃和夾層玻璃等。這些玻璃具有不同的隔熱、隔音和保溫性能，應根據實際需要進行選擇。

2.3.3 窗框的設計

窗框的設計也是窗戶建材中的關鍵部分。窗框的設計不僅能影響窗戶的美觀度，還能直接影響窗戶的隔熱性能和保溫性能。在新型節能建材的應用中，窗框的設計要綜合考慮密封性、結構強度和保溫性能。目前常用的窗框設計包括平開窗、推拉窗等。

3 新型節能建材在學校建筑中的應用建議和措施

3.1 應用建議

3.1.1 增強意識

增強學校師生的環保意識和節能意識，推廣新型節能建材的應用。可以通過開展宣傳教育、組織學生參加科技競賽等方式，增強師生對新型節能建材應用的認知和了解。例如，可以組織環保科普講座、節能技術展示等活動，向學生介紹新型節能建材的特點、優勢和應用情況。此外，還可以組織學生進行科技創新活動，鼓勵他們自主研發新型節能建材，推動新型節能建材的研究和應用。

3.1.2 加強政策支持

加大政策支持力度，推廣新型節能建材的應用。政府可制定相關政策和標準，鼓勵學校使用新型節能建材。例如，政府可出臺有關學校建筑節能的相關政策，規定學校建筑必須采用新型節能建材，同時鼓勵學校對老舊建筑進行改造，使用新型節能建材重新裝修。此外，政府還可組織相關評選活動，對在新型節能建材應用方面作出突出貢獻的學校給予表彰和獎勵，利于推廣新型節能建材的應用。

3.1.3 推廣示范工程

通過建立新型節能建材示范工程，引領學校建筑行業向新型節能建材轉型。可以選擇一些有代表性的學校進行示范，向其他學校展示新型節能建材的應用效果和實際效益。例如，可以選擇一些大型的、知名的學校進行示范工程，展示新型節能建材在其墻體、屋頂、窗戶和地面等方面的應用效果。

3.1.4 優化建筑設計

優化建筑設計是實現節能目標的關鍵措施之一。對于學校建筑而言，建筑的布局和形態設計應當盡可能地充分利用自然光和保持通風，減少能源消耗。此外，合理設置門窗和推拉門，也能夠達到隔熱、保溫的目的，從而減少室內空調的使用，降低能源消耗。同時，學校需要根據綠色建筑標準，例如國家《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378―2019）、美國能源與環境設計認證（Leadership in Energy and Environmental Design，LEED）認證等，制定學校建筑綠色設計方案。

3.2 應用措施

3.2.1 實施新型節能建材選用

實施新型節能建材選用，需要考慮建筑物本身的特點和使用環境，結合保溫材料或者砌體的特點進行選用。一般來說，墻體的保溫材料可以選用聚苯板、聚氨酯板和巖棉板等，而砌體可以采用空心磚、保溫磚等。同時，在選用保溫材料和砌體時，還應考慮其密度、導熱系數等因素，以確保保溫效果和使用壽命。在地面的選擇和應用中，可以選用有良好導熱性能的地暖材料，以提高供暖效果。這些新型節能建材不僅能滿足學校建筑的結構要求，還能達到節能減排的目的。

3.2.2 加強新型節能建材相關應用技術研究

隨著新型節能建材不斷涌現，其應用技術也在不斷提高。為了更好地應用新型節能建材，需要加強研究相關應用技術，包括建筑結構設計、施工技術和裝修材料等方面。加大對新型節能建材應用技術的研究力度，提高材料的性能，擴大材料的適用范圍，提高其在學校建筑中的實用性。通過示范工程的建設和推廣，加強新型節能建材的推廣應用，幫助學生更好地了解新型建材的優點，促進其在學校建筑中的廣泛應用[5]。加強新型節能建材行業標準的制定和實施，建立健全質量監督機制，保證新型建材的安全性、可靠性和穩定性，促進其更加廣泛地應用于學校建筑中。

3.2.3 實施建筑節能改造

為了更好地應用新型節能建材，需要進行建筑節能改造。通過能耗評估，確定目前建筑的能耗情況，找出能耗高的問題所在，為制定設計改造方案提供有力依據。可以結合實際情況，選用符合建筑特點的新型節能建材進行改造。例如，可以使用高效節能的窗戶，在窗戶上部布置白色的百葉板，增強教室深度光線，并平衡照度差，減少不必要的室內照明，達到節電的效果。另外，還可以在現有建筑中安裝節能設備，如節能燈具、節水器等，減少能源消耗，提高能源利用效率；對老舊建筑進行墻體保溫和窗戶更換，將節能效果提高到一個新的水平。

4 新型節能建材在學校建筑中的應用效果探討

新型節能建材在學校建筑中的應用，可以顯著提高建筑的節能性能。在使用保溫材料的墻體中加入新型節能材料，提高了保溫層的隔熱性能，減少了熱量的散失，從而降低了供暖設備的投入費用，便于實現節能效果。同時，新型節能建材的應用不僅可以節約能源，還可以提高室內環境的舒適性。在實施過程中采用新型節能材料的門窗，還可以在冬季有效防止冷空氣的進入，從而提高室內溫度和舒適度。

新型節能建材還可以改善學校建筑的室內空氣質量。傳統建筑材料可能存在揮發性有機化合物和其他有害物質釋放的問題，對人體健康構成潛在威脅。而新型節能建材通常采用環保無害的材料，具有低揮發性和低釋放有害物質的特點，能夠有效改善室內空氣質量，減少對學生和教職員工的健康風險。

此外，新型節能建材的應用還有助于減少建筑產生的廢棄物和環境污染。傳統建筑材料在生產、使用和廢棄的過程中往往會產生大量的廢棄物和污染物，對環境造成嚴重影響。而新型節能建材通常采用可再生材料或回收再利用的材料，降低了對資源的消耗，并減少了對環境的負面影響，這為學校建筑的可持續發展提供了重要支持。

5 結語

本文通過研究新型節能建材在學校建筑中的應用，發現新型節能建材能夠有效的提高學校建筑的節能性能，促進節能減排工作的開展，具有重要的意義。在此基礎上，提出了相關的建議和措施，進一步驗證了新型節能建材在學校建筑中的應用效果，并探討了其未來的研究方向。相信本文的研究結果和結論，對學校建筑的節能減排工作和未來的相關研究都具有一定的參考價值。