建筑節(jié)能材料現(xiàn)狀和展望

高來遠

(內(nèi)蒙古自治區(qū)錫盟建設(shè)工程施工圖審查中心,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026000)

建筑節(jié)能材料現(xiàn)狀和展望

高來遠

(內(nèi)蒙古自治區(qū)錫盟建設(shè)工程施工圖審查中心,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟 026000)

由于我國人口眾多,建筑面積極其龐大。建筑耗能極大,占總耗能的30%以上,在個別地區(qū),建筑耗能甚至高達40～50%。已有建筑面積約為500億平方米,而且以每年25億平方米的速度高速增長。其中,屬于建筑節(jié)能型建筑只占不足15%。有極大的提升空間。同時,隨著生活水平的提高,對環(huán)境舒適度的要求必將越來越高,建筑耗能也將逐漸加大。所以,如何減少建筑物的能耗,提高節(jié)能,是全社會面臨的重要課題。

建筑節(jié)能 節(jié)能材料 現(xiàn)狀和展望

建筑材料產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分。應(yīng)該有導(dǎo)向的增加節(jié)能型建筑材料在總生產(chǎn)量中的比重，同時，掌握節(jié)能型建筑材料的發(fā)展方向，引導(dǎo)建筑材料企業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)品形制，即是建設(shè)‘兩型社會’的需求，也是促進我國建材行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的保障。

1 建筑節(jié)能材料的內(nèi)涵

建筑節(jié)能這一概念內(nèi)涵豐富，在發(fā)達國家，這一說法經(jīng)歷了三個階段：“建筑節(jié)能”、“在建筑中保持能源”、“提高建筑中的能源利用效率”。在我國，現(xiàn)在仍通稱為建筑節(jié)能，但其含義應(yīng)該進到第三層意思，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。

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到建筑節(jié)能的目的。節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料，是指用于建筑圍護或者熱工設(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

2.1 主墻體材料

(1)加氣混凝土。氣混凝土的主要材料就是粉煤灰或者硅砂，再加入水泥形成膠結(jié)料，還有石灰和石膏等等，再經(jīng)過發(fā)泡的工序成型，然后通過高溫蒸壓以及相應(yīng)的養(yǎng)護、切割等工序而成。根據(jù)相關(guān)報道稱，加氣混凝土是具有保溫節(jié)能體系的，可以很好的達到保溫和隔熱以及抗裂、抗?jié)B漏等功效，從而使得建筑達到節(jié)能的要求，在應(yīng)用方面具有良好的前景。在砌塊方面，加氣混凝土的能耗也是比燒結(jié)粘土磚要小的。比起一系列相關(guān)的材料，此種砌塊在密度上更小，且單位的原材料在用量上也更少，擁有節(jié)土的優(yōu)良性能，在運輸能耗方面也得到了有效的降低。此外，在傳熱系數(shù)上，加氣混凝土也很小，就使得其擁有了保溫的效能，使得建筑物有效降低了空調(diào)和采暖的能耗。在應(yīng)用上，加氣混凝土不僅可以應(yīng)用于外墻圍護以及屋面，還可以應(yīng)用于工業(yè)廠房的外墻等。

(2)模網(wǎng)混凝土。這種混凝土的結(jié)構(gòu)是由蛇皮網(wǎng)和加勁肋以及折鉤拉筋形成的一個開敞式的空間網(wǎng)架，然后向這個網(wǎng)架中澆筑混凝土，從而形成這種模網(wǎng)混凝土的主墻體材料。在應(yīng)用方面，用途也比較廣泛，有各種工業(yè)或者民用的建筑、市政工程以及水工建筑物等。在應(yīng)用中較為常見的建筑模網(wǎng)有鋼板網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)以及鋼筋網(wǎng)、纖維網(wǎng)等。鋼板網(wǎng)的混凝土可以有效的提高其力學(xué)性能，增大抗壓強度，增強抗震性能等；而在高強鋼絲網(wǎng)中填充阻燃型的泡沫塑料芯板，則可以使其既具有木質(zhì)結(jié)構(gòu)的靈活性，而且又有混凝土結(jié)構(gòu)的強度和耐久性，同時還能有效的起到保溫、節(jié)能和隔熱等多重功效，在運輸上也非常方便。

2.2 建筑物外保溫材料

(1)巖棉。巖棉的基本原料是以天然的優(yōu)質(zhì)玄武巖或者輝綠巖等，再經(jīng)過高溫的熔融，使用高速離心設(shè)備等方式將高溫的熔體進行甩拉，從而形成非連續(xù)性的纖維，巖棉的纖維是比較細長和柔軟的，具有絕熱和絕冷的良好性能，而且還能隔音和阻燃、耐腐等。不過它也具有一定的缺點，就是密度比較低，而且抗壓的強度也不太高，手感不是很好，對于長期潮濕環(huán)境下的耐濕性就不是很好了。不過近年來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)在性能上有了很大的進步。在建筑物的外墻上使用巖棉板來作為保溫層，可以達到很好的墻體保溫功效。

(2)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料的主要原料為聚苯乙烯樹脂，然后通過一系列的發(fā)泡程序，從而在其內(nèi)部形成一種擁有很多的封閉微孔的材料。在表觀密度上是比較小的，且導(dǎo)熱系數(shù)也小，同時還有吸收率低和保溫、隔熱等功效，在抗震、耐酸堿方面也效果不錯，又因為其結(jié)構(gòu)比較均勻，尺寸的精度也高，所以在外墻保溫的性能上是首選材料。

2.3 節(jié)能門窗

門窗的制造材料已從單一的木、鋼、鋁合金等發(fā)展到鋁合金-木材復(fù)合、鋁合金-塑料復(fù)合、玻璃鋼等復(fù)合材料，目前我國市場上主要的節(jié)能門窗為塑料門窗。窗的結(jié)構(gòu)是影響窗戶散熱的主要因素，而對窗的節(jié)能性能影響最大的就是玻璃的性能。目前，國內(nèi)外研究并推廣使用的節(jié)能玻璃主要有以下3種：

(1)中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣，導(dǎo)熱系數(shù)很低，具有優(yōu)異的保溫性能。從性能和經(jīng)濟方面綜合考慮，中空玻璃內(nèi)腔以充灌氬氣為佳。

(2)真空玻璃。門窗玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃，發(fā)展到真空玻璃已是第三代產(chǎn)品。中空玻璃當(dāng)中是普通空氣或充氬氣，其隔音性能、透光折減系數(shù)均優(yōu)于中空玻璃。以空調(diào)節(jié)能性能比較，真空玻璃比中空玻璃、單片玻璃節(jié)電16%-18%、29%-30%。

(3)鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜，改變玻璃的透射系數(shù)和反射系數(shù)。它可以同中空玻璃、真空玻璃結(jié)合起來使用。此外，還有節(jié)能型建筑屋面、相變建筑節(jié)能材料等多種新概念和理念在發(fā)展完善中。

3 建筑節(jié)能材料的發(fā)展方向

綜上所述，未來我國新型節(jié)能型建材的發(fā)展可以歸結(jié)為以下兩大類：

(1)首先，大力發(fā)展資源節(jié)約型建材，發(fā)展資源節(jié)約型建材，如降低單位產(chǎn)品原材料消耗，提高產(chǎn)品成品率等； 其次要充分利用回收資源，目前我國工業(yè)廢渣和生活垃圾以及舊城改造拆遷產(chǎn)生的巨大建筑廢料，可進行分類回收利用，替代原材料生產(chǎn)新型建材，不僅可減少環(huán)境污染和資源浪費，更重要的是可實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。

(2)大力發(fā)展能源節(jié)約型建材，發(fā)展能源節(jié)約型建材就是要發(fā)展節(jié)能型新型材料，如鍍膜玻璃、高性能保溫隔熱材料。總之，節(jié)能環(huán)保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環(huán)再生利用等特征，集可持續(xù)發(fā)展、資源有效利用、環(huán)境保護、清潔為一體，值得廣為應(yīng)用。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們對于環(huán)保節(jié)能的要求的提高，我們不僅要不斷的開發(fā)創(chuàng)新建筑節(jié)能材料的應(yīng)用，還要對建筑節(jié)能設(shè)計方面有一個全面的、相應(yīng)的規(guī)劃和掌握，才能有效的促進我國的建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，政府應(yīng)該加大力度推進相應(yīng)政策的制定和實施，宏觀上引導(dǎo)和鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新、增加相應(yīng)產(chǎn)品的研發(fā)能力和生產(chǎn)量。