环保节能型建筑材料的筛选与应用

【摘 要】近年来，随着我国经济的发展和人民物质生活水平的提高，城乡建筑迅速增加；同时，随着我国沿海发达地区各大型城市国际化建设的日新月异，各类造型新颖、功能要求很高的地标性建筑纷纷拔地而起，极大的丰富了国内相关建筑结构理论的发展。伴随建筑理论的发展和对建筑物要求的日益提高，国内建筑材料及其相关产业得到了极大的发展。

【关键词】建筑材料；建筑节能；循环发展

建筑材料的研发与使用问题已越来越被政府和建筑行业所重视，我国政府适时制定了相关的规划，将建筑业列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高，破坏土地多，废气、粉尘排放量大，对大气污染严重的行业，节能问题更是重中之重。因此，发展新型节能型建筑材料，就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势，对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。

一、建筑材料发展的现状

2006年至2010年5年间，受国民经济持续快速发展的拉动，建材工业在产业结构、生产技术和工艺装备方面取得了长足进步，产品的品种、质量、档次有了较大提高，为国民经济发展、城乡建设和人民生活水平的提高做出了重大贡献。目前，我国已经是世界上最大的建筑材料生产国和消费国，主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等产量多年居世界首位。

“十一五”以来，国家及行业相关部门先后推出的结构调整、行业准入、节能减排及环保等一系列政策措施，对建材行业持续健康发展起到了积极作用，综合起来主要体现在以下几个方面：第一，促进行业结构调整，改善供求关系；第二，加快落后产能的退出；第三，推进行业并购重组，进而提高行业集中度；第四，通过建设余热发电、循环经济等项目，在降低行业自身成本的同时，产生较好的社会效益。成为全球最大的建材生产国和消费国。市场化程度及国际融合度日益提高。

目前建材工业已被国家列为发展循环经济的重点行业，成为国民经济体系中资源综合利用的关键环节和消纳固体废弃物的主要工业部门之一。建材工业正在朝着资源消耗低、环境污染少的资源节约型、环境友好型产业的绿色发展方向迈进。

二、传统建材生产的资源利用和现代能源利用之间的区别

我国建材发展取得的成绩和进步是同自身发展历史水平相比而言，但是与现代化目标和国际先进水平比较则总体的落后面貌还未从根本上改变。特别是经济增长方式还比较粗放，要改变过度依赖能源、资源并且污染环境的不可持续发展问题仍然是摆在全行业面前的严肃而重大的课题。

目前中国建筑能耗约占全国总能耗的27.5%，在既有的400亿平方米城乡建筑中，只有3.2亿平方米算得上是节能建筑。我国人均资源相对不足，生态环境、自然资源和经济社会发展的矛盾日益突出。能源、资源、环境已成为制约建材发展的重要因素。传统建材生产的资源、能源利用率低，而且给环境带来相当的污染，这与国家倡导的走新型工业化道路是不相适宜的。同时，国内外市场竞争在加剧，对建材发展的压力也在加大。为实现建材永续发展和向生态化转型，必须从源头上减少对不可再生资源、能源的消耗，利用可再生的资源、能源，提高资源利用率，开发推广节能技术和装备；提高建材产品的质量和功能，开发生态环境建材产品；为建立资源节约型社会作出建材行业应有的贡献。

理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点，一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射；二是能够在不同季节保持室内的舒适性；三是能够使室内实现必要的通风换气。目前，建筑节能[1]的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。在这三个方面，高新技术起着决定性的作用。

为了维持居住空间的环境质量，在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度，在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度，干燥时需要加湿，潮湿时需要抽湿，而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲，应提高供暖（制冷）系统的效率，这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以经营管理模式等方面采用高新技术。如目前在供暖节能节能方面就有三种新技术：①利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配，既改善了供暖质量，又节约了能源；②在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀，用户可根据需要消耗和控制热能，以达到舒适和节能的双重效果；③采用新型的保温材料包敷送暖管道，以减少管道的热损失。

近年来低温地板辐射技术己被证明节能效果比较好，它是采用交联聚乙烯（PEX）管作为通水管，用特殊方式双向循环盘于地面层内，冬天向管内供低温热水（地热、太阳能或各种低温余热提供）；夏天输入冷水可降低地表温度（目前国内只用于供暖）；该技术与对流散热为主的散热器相比，具有室内温度分布均匀，舒适、节能、易计量、维护方便等优点。

建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分：①外墙；②门窗；③屋顶。主要通过开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。

就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料发泡水泥保温板等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成，而胶粉料掺有大量的粉煤灰，这是一种废物利用、节能环保的材料。

门窗具有采光、通风和围护的作用，还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征，建筑物的门窗面积越来越大，更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。

目前，对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看，近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。

其中使用较广的是UPVC塑料型材，它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染，而且材料导热系数小，多腔体结构密封性好，因而保温隔热性能好。

屋顶的保温、隔热是围护结构节能已达到建筑节能目的的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层，以阻止室内热量散失；在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内。通常情况下屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。

另外还有一些新型的建筑材料。建筑保温绝热板系统（SIPS）：此材料可用于民用建筑和商业建筑，是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层，两面根据需要可采用不同的平板面层。例如，在房屋建筑中两面可以采用工程化的胶合板类木制产品。用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、保护环境的特点。

看来建筑材料在建筑节能中起到至关重要的作用，通过使用一些节能型的建筑材料达到节能，降低碳排放量还是不可小觑的。在建筑中通过建筑材料积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进中国国民经济建设的发展。建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。要想做好建筑节能工作、完成各项指标，我们需要认真规划、强力推进，踏踏实实地从细节抓起。

参考文献：

[1]曾祥才，朱冬生.浅谈建筑节能技术[J].建筑节能，2007（1）.

[2]卢雪，范西朋.建筑节能检测分析与建筑节能新技术[J].企业研究，2010（8）

[3]张亚平.建筑围护结构节能技术与发展趋势[J].节能与环保，2008（7）.