新型建筑材料的節(jié)能保溫及環(huán)保的研究

薛 濤 趙穎峰 袁慧雯 李海洲 劉 彬 梁 峙

南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院

1 引言

現(xiàn)如今，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，同時也加大了對自然資源的消耗量，一些資源幾近匱乏，因當(dāng)前我國人口數(shù)量的持續(xù)增加，相比于發(fā)達(dá)國家，人均資源占有量較低，鑒于當(dāng)前的發(fā)展形勢下，環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，所以，我國倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)以及可持續(xù)發(fā)展占率，而作為我國支柱型產(chǎn)業(yè)的建筑行業(yè)而言，傳統(tǒng)的施工材料有很高的污染性，所以，當(dāng)前新形勢下應(yīng)該持續(xù)強(qiáng)化對新型建材的應(yīng)用于研究，從而可以更好地降低施工中的污染，凸顯出節(jié)能減排的價值，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的共同進(jìn)步、發(fā)展。

2 常見幾種新型建材的發(fā)展應(yīng)用

2.1 節(jié)能墻體材料

對于節(jié)能墻體材料而言，當(dāng)前的種類繁多，如，復(fù)合板材、加氣混凝土砌體、建筑砌體、空心磚等，而當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的EPS砌塊主要使用的是性能優(yōu)良的阻燃性能的聚苯乙烯熟料模塊漿砌作為保溫隔熱層，并在內(nèi)部澆筑相應(yīng)的混凝土材料，從而成功制造出新型的節(jié)能墻體材料。在建筑構(gòu)造中，此種材料有一定的靈活性，并且施工也較為簡單方便，并且有較低的成本投入，節(jié)能效果也十分顯著。而納士塔板是另一種吸聲墻體，通過水泥、添加劑、水等材料組合而成的一種吸聲材料，為空心結(jié)構(gòu)。未配筋的納士塔板墻體可以達(dá)到20MPa 以上的抗壓強(qiáng)度，而經(jīng)過配筋的納士塔板墻體可達(dá)到30MPa 以上的抗壓強(qiáng)度，其力學(xué)性能良好。

2.2 新型防水建筑材料

如今，市場上新型防水建筑材料主要有剛性防水材料、封堵材料、瀝青油氈、建筑防水涂料、合成聚合物防水卷材五大類通過多年的發(fā)展，我國的防水材料市場的防水材料體系已經(jīng)有很大的規(guī)模，不管的工藝、配套設(shè)施、檔次、規(guī)格亦或品種均具備了國內(nèi)外領(lǐng)先水平。

2.3 新型保溫隔熱材料

歷經(jīng)了多年的努力發(fā)展，我國保溫材料發(fā)展迅速，多數(shù)產(chǎn)品從無到有，從簡單到復(fù)雜，從劣質(zhì)到高品質(zhì)，再到硅酸鈣絕熱制品、玻璃棉、耐火纖維、耐火纖維、礦物棉，最后到膨脹珍珠巖等的生產(chǎn)，進(jìn)而形成了種類完備的產(chǎn)業(yè)體系，且生產(chǎn)技術(shù)水平、生產(chǎn)設(shè)施上都獲得了顯著的進(jìn)步，目前，部分產(chǎn)品已趕上并超過國際先進(jìn)水平。我國在保溫材料方面起步較晚，技術(shù)和設(shè)備水平相對落后，故此，在建筑領(lǐng)域中引入此種技術(shù)還需要進(jìn)一步進(jìn)行完善，且也在一定程度會影響我國保溫材料的宣傳應(yīng)用。近些年我國各地區(qū)嚴(yán)重出現(xiàn)了對保溫材料工業(yè)重建的情況，然而，幾年來大量的生產(chǎn)線已經(jīng)投入運(yùn)營，但在極端的使用中，開發(fā)商幾乎沒有投資，導(dǎo)致住宅貨幣投資效率低下，供大于求的形勢。

2.4 高壽命經(jīng)濟(jì)型建筑材料

高壽命經(jīng)濟(jì)型建材主要指的是有100年～500年間的使用期限，并且質(zhì)量合格的建材，此種建材性能較高且質(zhì)地輕盈，通過科技的優(yōu)化能夠使其中部分材料被回收利用，在特殊工程施工中發(fā)揮著無法替代的作用。對于高壽命經(jīng)濟(jì)型建材而言，其自身密度小，相比于同類材料，其自身重量較輕，其運(yùn)輸中可有效降低成本，使建筑施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得以提升，而在當(dāng)前自然資源極度短缺的形勢下，高壽命經(jīng)濟(jì)型建材的替代效果良好，其自身的可回收利用性有助于環(huán)境保護(hù)。

2.5 泡沫玻璃材料

在高溫加工條件下，將改性添加劑、玻璃殘渣制作成無機(jī)非金屬玻璃材料即為泡沫玻璃，相比于傳統(tǒng)材料而言，泡沫玻璃的優(yōu)勢較強(qiáng)，且耐腐蝕耐火性佳，可以在施工較差的環(huán)境中應(yīng)用，此材料有較高的環(huán)保性，自身不具有污染性，也不會影響到環(huán)境。在長時間應(yīng)用過程中，也不會受到外界因素的影響，在使用期限方面遠(yuǎn)高于其他同類型材料，當(dāng)前在一些行業(yè)中發(fā)揮了顯著的作用，如建筑材料加工、電力設(shè)施加工、軍工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)等。

2.6 新型裝飾材料

當(dāng)前，在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的態(tài)勢下，人們生活水準(zhǔn)日漸提升，自然對生活有了多方面的高要求。人們對居住功能的基本需求已經(jīng)從居住的基本需求向感官體驗(yàn)、裝飾設(shè)計等提升。但在室內(nèi)裝飾中，大部分裝飾材料都是化合物，會嚴(yán)重影響人們的健康，因此，必須創(chuàng)新和開發(fā)各種新型裝飾材料，體現(xiàn)健康環(huán)保的特點(diǎn)，在保證裝飾材料美觀的基礎(chǔ)上，把環(huán)保和實(shí)用放在首位。我國同發(fā)達(dá)國家相比，裝飾材料的開發(fā)和研究起步晚，但是，由于最近一些年我國學(xué)習(xí)和引進(jìn)外國的先進(jìn)技術(shù)，并經(jīng)過持續(xù)的摸索，使我國裝飾市場日益成為中高端市場，生產(chǎn)的裝飾材料也得到了廣泛的應(yīng)用。

3 建筑工程中新型節(jié)能保溫與環(huán)保材料的應(yīng)用

3.1 復(fù)合型硅酸巖保溫材料

作為一種新型的高溫、高效、保溫的材料，復(fù)合硅酸巖有很低的導(dǎo)熱系數(shù)，它能承受700℃以上的溫度，是許多絕緣材料中體積密度最低的。且還兼具了無粉塵污染、無刺激、施工方便、安裝無損耗、任意裁卷等很多優(yōu)勢，在很多行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，如國防、冶金、化工電工以及石油等行業(yè)，集輸管道、熱罐等設(shè)備的保溫材料。復(fù)合硅酸鹽保溫材料是由鎂、鋁、硅酸鹽等材料組合制成，在建筑工程中被廣泛地應(yīng)用著。與其他材料相比，這種材料在使用中沒有灰塵，工作人員在具體施工中可按具體需要進(jìn)行剪裁，其實(shí)用性極高。

3.2 真空隔熱板

真空保溫板是由填充芯材和真空保護(hù)面層組成的一種真空保溫材料，能有效防止空氣對流引發(fā)的熱傳導(dǎo)。大大降低了導(dǎo)熱系數(shù)，沒有任何OD材料，其節(jié)能、環(huán)保效果良好。真空隔熱板由多孔類芯材制成，具有良好的隔熱性能，它是由高電阻薄膜材料在真空中封裝成的。在實(shí)際應(yīng)用中，殼體與殼體間是真空狀態(tài)，可將纖維、泡沫等多孔物質(zhì)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行填充即可。

3.3 節(jié)能外圍護(hù)材料

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系承擔(dān)建筑節(jié)能的65%。如今，大型公共建筑外圍結(jié)構(gòu)體系的主導(dǎo)形式依舊是玻璃幕墻，所以，都選擇高透光率、強(qiáng)保溫隔熱性能的玻璃材料，抑或是應(yīng)用可以對太陽能有效應(yīng)用的新能源玻璃材料等。例如，某房屋頂應(yīng)用了太陽能光電板，面積為6700m2，在整個建筑屋頂采光面積中約占50%，發(fā)電總量約320kW。應(yīng)用大面積玻璃采光屋面，可有效增加建筑室內(nèi)采光面積，通過自然光實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)電目標(biāo)；使用大面積太陽能光電板，它還可以發(fā)電供其他電氣設(shè)備使用。是一種真正地建筑節(jié)能材料。現(xiàn)如今，在我國居民住宅中，有關(guān)節(jié)能外圍材料的應(yīng)用數(shù)量較少，然而也都向著輕質(zhì)保溫復(fù)合材料方向邁進(jìn)。

3.4 軟膜天花的應(yīng)用

軟膜天花板也叫作柔性天花，其形狀是通過龍骨形狀確定的，不會對人們的正常生活和生產(chǎn)秩序形成影響，十分方便，且也會使天花更具立體感，進(jìn)而向人們展現(xiàn)最良好的裝飾效果。軟膜天花可將室內(nèi)的音色效果進(jìn)行有效改善，且隔聲效果也較為理想，所以說為隔聲裝飾材料的第一選擇。與此同時，軟膜天花板還能對電源熱量吸收進(jìn)行有效控制，可將絕緣功能進(jìn)行提升，進(jìn)而降低室內(nèi)溫度流失，使室內(nèi)溫度平衡，此外，也可避免滋生細(xì)菌，防潮效果顯著。

3.5 合成石的使用

合成石作為一類復(fù)合材料，通常由高性能環(huán)氧樹脂與高溫納米纖維氈制成，其顯著的特性是抗腐、輕、防靜電、耐高溫以及阻燃等，合成石是將建筑材料的廢渣、廢渣、礦石、尾礦加工而成的一種新型材料，大量的金屬礦物質(zhì)涵蓋在合成石中，可提升石材的強(qiáng)度和硬度，即便在非常惡劣的環(huán)境中，裂縫也很難產(chǎn)生，最終可實(shí)現(xiàn)建筑物應(yīng)用性能及使用期限的延長，與此同時，從外觀上觀看，合成石表面十分光滑，且有多種多樣的花紋，既在建筑裝飾施工中進(jìn)行著廣泛的應(yīng)用，同時在雕刻藝術(shù)領(lǐng)域中也被更多地進(jìn)行著應(yīng)用，在現(xiàn)實(shí)生活中通常園藝雕刻和假山等均應(yīng)用合成石完成的。因合成石是通過建筑廢渣和廢料一起形成的一類新的建材，為此，可實(shí)現(xiàn)建筑施工成本的降低，一方面可以降低環(huán)境污染提升資源利用率，另一方面也可使建筑裝飾更加美觀，最終成功實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。

3.6 中空玻璃的應(yīng)用

對中空式對新型建筑材料而言，沒有太高的要求，通常分成兩種設(shè)計類型，即中中空保暖設(shè)計、空散熱設(shè)計，都能很好地實(shí)現(xiàn)民用建筑外墻的節(jié)能。其結(jié)構(gòu)形態(tài)美觀、隔熱性強(qiáng)、隔音效果好等均為中空玻璃所具有的顯著優(yōu)勢，作為一種新型的環(huán)保材料也可使建筑物自身的重量降低，并且同時，它由兩（或三）片玻璃制成。在使用過程中，必須使用強(qiáng)度高、氣密性強(qiáng)的膠黏劑，使玻璃玻璃板可與鋁合金黏合，從而研制出具有局部高強(qiáng)度、隔音隔熱效果的環(huán)保玻璃，而中空玻璃是即為一種玻璃制品。通過在玻璃層周圍黏合，使兩塊或兩塊以上的玻璃均勻分離和密封，在玻璃層之間形成一個干燥的氣體空間。

4 新型節(jié)能保溫、環(huán)保建筑材料的未來發(fā)展趨勢

4.1 倡導(dǎo)綠色節(jié)能健康環(huán)保

既需要提升科技也要提升節(jié)能環(huán)保理念，通過這樣的方式建立節(jié)能環(huán)保型社會，通過環(huán)保理念，提高人們節(jié)能環(huán)保的責(zé)任感，鼓勵和推廣使用可重復(fù)利用的可再生材料，鼓勵和宣傳無毒、無害、無污染的材料和國家環(huán)保標(biāo)志材料的優(yōu)勢。此外，在新材料中應(yīng)鼓勵采用一些新技術(shù)，以延長材料的使用壽命，提高耐久性，便于維護(hù)，為防止消耗傳統(tǒng)資源，需要進(jìn)一步研發(fā)廢舊物質(zhì)材料的深加工技術(shù)。

4.2 加快新型材料的應(yīng)用步伐

加強(qiáng)建材行業(yè)主管部門與建筑業(yè)主管部門的溝通與合作，制定鼓勵和扶持措施、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法。而新型節(jié)能環(huán)保建材的快速應(yīng)用和推廣，在新型節(jié)能環(huán)保建材的使用中，能讓人們感受到它帶來的實(shí)惠。此外，為實(shí)現(xiàn)新型節(jié)能環(huán)保建材的健康發(fā)展，還應(yīng)出臺一些法律法規(guī)，并提前預(yù)防、治理可能產(chǎn)生的困難與阻力，此外，也需要還要加強(qiáng)對超標(biāo)排放物和污染物質(zhì)使用情況的考核。

5 結(jié)束語

總體而言，隨著建筑行業(yè)日新月異的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化城市的建設(shè)和工業(yè)的發(fā)展給環(huán)境造成了較大的影響，并且隨著我國公民環(huán)保意識的逐漸提升，人們越來越傾向于使用一些新型、綠色的環(huán)保材料，并在各建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用。國家對各種建筑施工規(guī)范進(jìn)行著持續(xù)的完善，建筑施工企業(yè)在施工建設(shè)時需要對綠色環(huán)保的新型建材進(jìn)行優(yōu)先選用，并持續(xù)不斷地加以研究，因此在建筑工程中優(yōu)化傳統(tǒng)材料的應(yīng)用，對新型建筑材料加大研究和創(chuàng)新的力度，在人們生活環(huán)境中應(yīng)用更多優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、節(jié)能的建筑材料，可進(jìn)一步推動社會的可持續(xù)發(fā)展。