新材料在城市建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用探究

丁伊東

摘 要：在當(dāng)前建筑工程施工中，十分注重新型節(jié)能材料的應(yīng)用，這不僅能夠解決被社會高度關(guān)注的能源消耗問題，還能夠獲得良好的經(jīng)濟效益與社會效益。新材料的應(yīng)用無論對于降低環(huán)境污染來說，還是對于解決建筑能源消耗問題而言，都具有極其重要的現(xiàn)實意義。為此，文章對新材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用及質(zhì)量問題進行相關(guān)探討與分析，希望可以充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢，進一步推進我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新材料;建筑節(jié)能;保溫材料;墻體裂縫

一直以來，建筑行業(yè)的能源消耗問題被社會各界普遍關(guān)注。因此，近幾年建筑行業(yè)尤為重視新型節(jié)能材料的應(yīng)用。新材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用，既能滿足人們對居住環(huán)境的高品質(zhì)要求，又大大提升了建筑工程質(zhì)量。但當(dāng)前新材料存在著種類繁多且性能各異的情況，不僅需要在建筑設(shè)計中能夠立足節(jié)能環(huán)保，還應(yīng)注重發(fā)揮其整體節(jié)能效果，使其在人與自然的和諧相處中創(chuàng)建最佳居住環(huán)境。

一、建筑節(jié)能新材料的種類

（一）新型抑菌材料

抑菌建筑材料的應(yīng)用不僅能夠達到建筑安全與衛(wèi)生使用標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且其抗菌時限與材料使用壽命同步，具有良好的建筑使用效果，是新型環(huán)保材料中的主要應(yīng)用種類。

（二）新型植物材料

在生態(tài)環(huán)保理念下，植物環(huán)保材料被廣泛地應(yīng)用于建筑節(jié)能使用中，其中以大豆纖維、麥秸為原料的新型節(jié)能建筑材料，不僅具有良好的柔韌性，而且還有較長的使用期限，是當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的重要建筑材料。

（三）新型碳纖維材料

在建筑材料中，由樹脂制成的合成材料碳纖維，不僅具有良好的力學(xué)應(yīng)用性能，而且還能媲美金屬的使用性能，既擁有耐高溫與耐腐蝕性，又具有膨脹系數(shù)小等優(yōu)勢，而且其自身具有的清潔功能極其符合當(dāng)前建筑環(huán)保與節(jié)能要求，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的建設(shè)中。

（四）新型防水材料

在建筑工程中，對防水材料具有較高的要求，除了要求其具有高強度以及穩(wěn)定的高低溫性能以外，還要求具有較大的延伸性、耐久性以及自重輕等特點。高聚物改性瀝青防水卷材就具有這一良好的應(yīng)用性，不僅提高了工程質(zhì)量，還極大地滿足了施工環(huán)境要求[1]。

二、新型材料在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用

（一）新節(jié)能墻體在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用

最近幾年，經(jīng)過大量工程實踐可以看出，能夠用在建筑物承重墻結(jié)構(gòu)上的墻體材料可重點分成兩大類，即粘土性質(zhì)的多孔磚材料和混凝土性質(zhì)的空心砌塊材料。然而，這些材料都不能實現(xiàn)人們對保溫和節(jié)能環(huán)保的追求，為了可以滿足人們對節(jié)能材料的強烈需求和渴望，需大量引用有機性質(zhì)的保溫材料，如，模塑聚苯乙烯性質(zhì)的泡沫板和硬泡聚氨酯等。主要是因為有機性的保溫材料要比傳統(tǒng)的墻體材料具有更優(yōu)越的保溫功能和效果，所以，這些節(jié)能材料才會被節(jié)能建筑工程大量應(yīng)用，并構(gòu)建出一種無機材料與有機材料相互結(jié)合的全新形式的復(fù)合式墻體。在節(jié)能建筑施工過程中，對相應(yīng)的施工工藝也有更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。由有機材料和無機材料共同組成的復(fù)合型保溫墻體擁有很多優(yōu)越性的特點，如這類墻體不但能夠很大程度地保障墻體本身的承重效果，還有良好的隔音、保溫和隔熱效果。這些良好功能的形成主要是因為無機材料和有機材料相互組合成為一體，兩者間的有效組合能夠在環(huán)境空間中形成共同的作用，可以有效提升建筑施工工藝質(zhì)量。節(jié)能建筑墻體結(jié)構(gòu)的保溫工程在施工的過程中主要面對的問題是防止墻體開裂。如果保溫層和抗裂防護層出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，墻體結(jié)構(gòu)的保溫能力便會隨之產(chǎn)生不同程度的變化。這種情況一旦發(fā)生，不但不能實現(xiàn)良好的節(jié)能效果，反而會對墻體結(jié)構(gòu)自身的安全性形成不同程度的影響。在現(xiàn)實中有很多因素會對墻體抗裂產(chǎn)生影響，墻體結(jié)構(gòu)中，由增強網(wǎng)與抹面砂漿所構(gòu)成的墻體抗裂防護層對墻體結(jié)構(gòu)的抗裂性能有著非常重要的保障作用。如想保證抗裂防護層有良好的抗裂性能，便需對發(fā)生開裂時的自身變形與基層變形總和值進行控制，一定要保證這一數(shù)值不可超過抹面砂漿的柔韌最大拉伸值。在抹面砂漿中，復(fù)合增強網(wǎng)具有非常關(guān)鍵的作用，它能夠有效增加抗裂防護層的拉伸強度，還能夠在可能形成大裂縫的情況下將其分解成眾多的小裂縫，從而有效提升抗裂性能[2]。

（二）節(jié)能屋面在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用

建筑屋面同樣也屬于熱量損耗的重點結(jié)構(gòu)之一，通常情況下，建筑屋面結(jié)構(gòu)進行節(jié)能保溫設(shè)置主要是把吸水率差、導(dǎo)熱系數(shù)小、容量低且硬度好的保溫材料鋪設(shè)在屋面和防水層間，由此來實現(xiàn)保溫作用，所以可供選擇的材料非常多，如可選擇擠塑板、聚苯板、膨脹性的水泥板、混凝土材料的土塊等一些板狀的材料，還可以將爐渣、浮石、陶粒及膨脹珍珠巖等散料摻進水泥中，來實施現(xiàn)場澆筑。另外，還可使用巖棉、玻璃棉、膨脹性的珍珠巖等一些松散的材料，將其放進袋中，鋪設(shè)在屋面或是吊頂?shù)纳隙恕４送?，還可使用泡沫混凝土、粉煤灰和聚酯泡沫等材料來實施現(xiàn)場澆筑。

（三）節(jié)能門窗在建筑節(jié)能工程中的應(yīng)用

節(jié)能門窗對于節(jié)能建筑來說具有非常大的作用和功效，節(jié)能門窗的功能是控制節(jié)能建筑物內(nèi)部與外部的能量互動。節(jié)能建筑在門窗的節(jié)能方面，需不斷提升窗戶框扇和玻璃體的熱工性能，同時需最大程度地應(yīng)用中空玻璃，與此同時，還需確保門窗的密閉效果，特別是玻璃同窗戶邊框的接縫處、門窗框扇與搭接位置。節(jié)能門窗的出現(xiàn)，在很大程度上提高了節(jié)能建筑工程的整體質(zhì)量。在節(jié)能建筑中，門窗材料對于節(jié)能建筑來說是實現(xiàn)熱傳遞和熱傳導(dǎo)的主要構(gòu)成部分。門窗部分同樣也屬于建筑整體耗能中占比比較大的一部分。因此，對節(jié)能型門窗需廣泛合理應(yīng)用，才可以有效提升建筑節(jié)能水平，促進建筑節(jié)能化的不斷發(fā)展和進步，為人們提供更加舒適且環(huán)保綠色的生存環(huán)境[3]。

三、新材料在建筑節(jié)能中的質(zhì)量問題控制

（一）墻體保溫層裂縫質(zhì)量控制措施

在建筑工程中，墻體裂縫的出現(xiàn)較為普遍，其主要問題存在于內(nèi)、外保溫墻體上，其中不僅包括板縫、窗口與窗角等位置，還會出現(xiàn)在保溫板與墻體的結(jié)合處。一般情況下，裂縫主要以網(wǎng)狀存在于墻體表面，既有較長的縱、橫裂縫，又有局部性的鼓脹裂縫。形成這一問題的主要原因：一方面是混凝土表面在使用擠塑聚苯板時，抗裂防護層存在透氣性不足的問題;另一方面是在利用水泥砂漿作為抗裂防護層時，往往會加入聚合物以達到改進性能的作用，但卻因此形成了強度高、收縮大，甚至柔韌性不夠等問題，從而使砂漿層過厚產(chǎn)生開裂;此外，膠粘劑中含有較高的有機物質(zhì)時，會使其在應(yīng)用時抗老化能力弱化，尤其是在低溫狀態(tài)時，高分子乳液產(chǎn)生固化易發(fā)生脆斷，從而無法發(fā)揮其柔性作用[4]。

在進行建筑墻體裂縫質(zhì)量問題的解決時，首先，應(yīng)關(guān)注抗裂防護層的抗裂問題，選用專門用于抗裂的砂漿，并同時合理鋪設(shè)增強網(wǎng)。為了更好地對裂縫的形成進行有效的控制，需在砂漿當(dāng)中摻入合理數(shù)量的纖維或是聚合物。由增強網(wǎng)和抹面砂漿所構(gòu)建的抗裂防護層，可以對整個墻體結(jié)構(gòu)的抗裂性起到良好的保護效用。其次，墻體裝修層所用的材料不但需具有防裂作用，同時還需具備透氣性和保溫性，所以需盡量選用彈性好的外墻材料來進行涂抹。保溫板同非保溫處的接合位置較易形成裂縫，主要是因為保溫系統(tǒng)終止位置所用材料柔性或是剛性存在差異所造成的。

（二）內(nèi)墻表面霉菌、結(jié)露質(zhì)量控制措施

結(jié)露和發(fā)霉問題通常都會在墻角、墻面濕度大的位置、山墻下端、陰面墻及門窗口位置處形成。對于保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不足的墻體來說，也同樣會在墻體的內(nèi)部形成結(jié)露和發(fā)霉的情況。在此情況下，可能會影響室內(nèi)環(huán)境，嚴(yán)重的話還會對居住人的身體健康造成危害。形成結(jié)露和發(fā)霉問題主要是因為保溫設(shè)計存在不足或是通風(fēng)差所造成的。

可通過阻斷熱橋調(diào)整室內(nèi)濕度，保證通風(fēng)效果來解決。除此之外，還可使用苯板條來對縫隙過大處進行填實、磨平處理。對于窗戶位置的設(shè)計，如用的是內(nèi)保溫，需將窗戶設(shè)置在墻體內(nèi)側(cè)，如是外保溫可設(shè)置在墻體外側(cè)[5]。

四、結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前建筑行業(yè)突飛猛進的發(fā)展中，新型節(jié)能材料被廣泛推廣應(yīng)用，相關(guān)設(shè)計人員不僅需要充分掌握其性能與使用特征，而且應(yīng)具備科學(xué)合理地進行節(jié)能材料優(yōu)化選取的能力。在人們?nèi)找嬷匾暊I造環(huán)保舒適的生活環(huán)境的情況下，更需要有效利用新型節(jié)能材料，使其不僅能夠全面提升人們的生活品質(zhì)，還能為建造適合人居住的良好生態(tài)環(huán)境而發(fā)揮出實用性價值。為此，在將更多新型節(jié)能材料應(yīng)用于建筑工程時，更應(yīng)注重其良好的質(zhì)量控制，使其可以在可持續(xù)發(fā)展理念下推進社會與生態(tài)環(huán)保協(xié)同發(fā)展。

參考文獻：

[1]張劍峰.新材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用與質(zhì)量問題研究[J].建材與裝飾，2013，（13）：350-351.

[2]謝進才.關(guān)于新材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（25）：239.

[3]周莉.新技術(shù)、新材料在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用[J].大科技，2014，（1）：17-18.

[4]沈峰.探究建筑新材料的使用及其質(zhì)量控制問題[J].低碳世界，2014，（9）：244-245.

[5]衛(wèi)明.建筑新材料的應(yīng)用及質(zhì)量問題研析[J].門窗，2014，（3）：248.

作者單位：

山西應(yīng)用科技學(xué)院