淺略節(jié)能型高分子材料在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用

曹志菲 何小康

摘 要：隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，進(jìn)而節(jié)能型高分子材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。節(jié)能型高分子材料又分直接節(jié)能型高分子材料、功能性節(jié)能或儲(chǔ)能高分子材料和間接節(jié)能型高分子材料。我們?cè)诖嘶A(chǔ)上總結(jié)了節(jié)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(lǐng)域的應(yīng)用。由我們研究可知，直接節(jié)能型高分子材料是利用將室內(nèi)的保溫作用有所提升，以此來(lái)使能耗下降；功能性節(jié)能或儲(chǔ)能高分子材料，就比如聚合物太陽(yáng)能電池，它是通過(guò)光生伏打效應(yīng)來(lái)應(yīng)用的，從而產(chǎn)能或儲(chǔ)存能量；間接節(jié)能型高分子材料是通過(guò)一定的途徑使材料的使用時(shí)間增加，使其制作成本下降從而達(dá)到能耗降低的作用。高分子材料在建筑工程中的應(yīng)用，使得能量消耗量明顯降低，加快了對(duì)建筑行業(yè)的節(jié)能計(jì)劃。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；高分子材料；直接型；間接型；功能性；建筑工程

建筑行業(yè)的發(fā)展影響著人們的生活質(zhì)量，隨著人們的生活質(zhì)量的逐漸提高，建筑行業(yè)也飛速發(fā)展?，F(xiàn)如今，我國(guó)的建筑面積早已經(jīng)超過(guò)了500億m3，其中絕大多數(shù)是高耗能建筑。說(shuō)起高耗能產(chǎn)業(yè)，建筑行業(yè)首當(dāng)其選，建筑行業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)總耗能中所占的比例還是相當(dāng)多的，達(dá)40%左右。由于建筑面積與日俱增，我國(guó)在這方面的能耗量面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)今社會(huì)，科技迅速發(fā)展，我們?cè)诟叻肿硬牧线@方面的研究也有了巨大的進(jìn)展，高分子材料也被越來(lái)越多的應(yīng)用到建筑行業(yè)中去。有些高分子材料的節(jié)能、保溫、儲(chǔ)能等性能也被發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用。面對(duì)當(dāng)前形勢(shì)，我國(guó)正積極倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，對(duì)于可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，節(jié)能型高分子材料的應(yīng)用為建筑行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的曙光，在建筑行業(yè)中有著無(wú)可比擬的地位。本篇文章就是以節(jié)能型高分子材料的分類為線索，分別講述了直接節(jié)能型高分子材料、功能性節(jié)能或儲(chǔ)能高分子材料和間接節(jié)能型高分子材料的特征以及在建筑行業(yè)中的應(yīng)用。

1 直接節(jié)能型高分子材料

建筑外墻所用的材料一般對(duì)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(dāng)然耐磨耐用性也要好。我們一般使用聚氨酯、酚醛樹(shù)脂和高分子包覆的相變復(fù)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(jiǎn)化了施工過(guò)程。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料閉孔率比其他材料高得多，而孔內(nèi)閉合的有降低導(dǎo)熱率的發(fā)泡劑，因此導(dǎo)熱率相對(duì)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(wú)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(nèi)部很難進(jìn)入水分，這樣一來(lái)聚氨酯防水性能是非常好的，大大提高了尺寸上的穩(wěn)定。此外，硬質(zhì)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(jiǎn)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(shù)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(duì)易燃，這不得不引起我們的重視。隨著科技的飛速發(fā)展以及對(duì)高分子材料的研究，我國(guó)已經(jīng)成功研制出了復(fù)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(shù)脂的發(fā)現(xiàn)也解決了聚氨酯等易燃的問(wèn)題。酚醛樹(shù)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(duì)低很多。但是酚醛樹(shù)脂脆性較大，這一特性給施工帶來(lái)了很大的難度，為了改善酚醛樹(shù)脂的脆性，研究人員花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間，最終研制出共混型酚醛樹(shù)脂，從而解決了施工困難的問(wèn)題。高分子相變保溫材料具有優(yōu)異的耐熱性和穩(wěn)定性，且力學(xué)性能也非常好。我國(guó)使用相變材料在保證其本身的優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，正在進(jìn)一步研究使其保溫性能及熱穩(wěn)定性有所提升。

2 功能性節(jié)能或儲(chǔ)能高分子材料

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

3 間接節(jié)能型高分子材料

間接節(jié)能型高分子材料是通過(guò)對(duì)其他方面進(jìn)行改進(jìn)從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。我們可以通過(guò)降低材料的成本或是改善材料的耐熱性等性能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約。

4 結(jié)束語(yǔ)

不管是直接節(jié)能型高分子材料，還是功能性節(jié)能或儲(chǔ)能高分子材料，或是間接型高分子材料，它們都是以節(jié)能為目的在建筑工程中被廣泛應(yīng)用，且具有高分子材料的一些優(yōu)異性能。高分子材料不但具有其他傳統(tǒng)材料所沒(méi)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(duì)高分子材料的研究從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，高分子材料在建筑工程上的應(yīng)用前景肯定更加廣闊。

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