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【摘要】建筑材料工业是对天然资源和能源资源消耗最为严重的行业之一， 因此开发和使用新型节能环保材料具有非常重要的意义。本文就新型节能环保材料在建筑设计中的运用进行了分析探讨。
【关键词】节能 环保 材料 应用
中图分类号：TE08文献标识码： A
前言
在建筑能耗量的排放量上，建筑工程占据着全国总用能量的1/4，居于耗能的首位。从这一数据显示中发现，建筑工程节能是国家节能工作中的重中之重。近些年来，我国的建筑行业得到了迅速的发展，暖通工程在建筑行业中得到了广泛的应用，这更需要将新型的节能环保材料应用其中，以对建筑工程中能耗居于首位的现象进行改变。
一、新型节能环保材料在建筑设计中运用的必要性
1、室内污染的主要来源
室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害，主要污染物包括以下三类：
（1）甲醛。甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手，是一种无色有刺激性气味的有毒化学品，被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下，装修完成后都要进行室内装饰和购买家具，由于装修和家具制造要使用大量人造板材，而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。
（2）苯及苯系物。苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等，被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在，比如各种油漆的添加剂和稀释剂，一些防水材料的添加剂中，在日常生活中，苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后，可出现中枢神经系统麻醉作用；可抑制人体造血功能，可导致胎儿的先天性缺陷等。
（3）氨。氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有：建筑材料中的混凝土外加剂，采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。氨对人体会产生严重危害：以气体形式吸入肺泡，与血红蛋白结合，破坏运氧功能；氨具有碱性，对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用；长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。
2、生态环保型建筑成为国内发展主流
近年来，随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导，环保型消费形式逐步占据主流，住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产，减少对天然资源和能源的使用，大量使用无公害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料，是住宅建筑发展的必然趋势。发达国家相继根据各自的特点，在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。
二、新型节能环保材料类型
1、新型保温材料
近年来，我国绝热材料的产品结构有明显的变化：泡沫型保温材料比例逐年增加，已从2001 的21%上升到2005 的37%；纤维型绝缘材料的产量增长较快，但比例不变；保温材料产品的比例逐年减少。保温隔热材料主要应用于建筑物墙体和屋顶的保温绝热、热工设备、热力管道的保温、冷藏室及冷藏设备使用。常用保温隔热材料主要分为无机绝热材料（石棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、泡沫混凝土、加气混凝土及泡沫玻璃等）和有机绝热材料（泡沫塑料、植物纤维类绝热板、窗用绝热薄膜等）。
2、新型墙体材料
在房屋建材中，墙体材料作为建筑材料的重要组成部分，它占据了建筑物能量损耗的约一半以上。新型墙体材料品种广泛，主要包括砖、块、板等，如粘土空心砖、非粘土砖、建筑砌块、轻质板材、复合板材等。
3、新型防水材料
随着我国国民经济的快速发展，工业与民用建筑需要各种高质量的防水材料，因此防水材料在建材行业有重要功能和其他相关行业的需求，是建材工业的重要组成部分。
4、节能门窗和节能玻璃
门窗和幕墙的节能约占建筑节能的接近一半左右，是建筑物进行热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5~6 倍。
三、新型节能环保材料的应用
1、节能墙面（轻质隔断）
墙面受建筑室内使用功能要求的制约，考虑墙面造型时不能存在明显的凹凸，在确保满足建筑室内防火等级要求的前提下，应选择采用保温性能好的节能环保材料，最大限度地减少室内热量的散失。在采用轻质隔断墙体的区域，特别是在严格控制热量传导的区域分隔时（如办公室与仓库隔墙），为有效减少热量不必要地传导到无需控温的房间，应选择采用新型的节能环保墙面材料，如在轻质隔断内加入保温材料，在轻钢龙骨纸面石膏板隔墙中加入保温材料或在需保温的房间墙面进行保温处理，以最大限度地减小热量散失。
2、节能玻璃幕墙、门窗
大面积玻璃幕墙的应用是现代建筑的发展趋势和潮流。但是，玻璃幕墙和门窗作为建筑围护结构的重要组成部分，是建筑室内、外进行热量交换、热量传导最敏感、活跃的部位。相关研究资料表明，建筑物通过门、窗传热损失的能源消耗约占建筑总能耗的27%，通过门、窗部位的空气渗透导致的能源消耗约占建筑能耗的25%，两者合计超过了建筑运行维护总能耗的50%，是墙体热损失的6-8 倍。
目前，我国建筑工程采用的节能玻璃材料主要有：节镀膜玻璃、真空玻璃、中空玻璃和带薄膜型热反射材料玻璃、Low-E 光化玻璃等。另外，建筑围护结构的门、窗和玻璃幕墙要不断加强保温隔热等节能技术特性，更应该把节能和合理利用太阳能、地下热（水）能、风能等新型节能技术结合起来，开发并利用节能省电（利用太阳能、风能、地热能等）相结合的新型门、窗及幕墙材料。
如 2010 年上海世博会工程已成为当今世界建筑行业的亮点（如图1），世博会的阳光谷阳光谷是上海2010 年世博会的最大单体工程，采用钢结构形式，其玻璃幕墙的应用让自然光透过幕墙倾泻而下，满足地下空间的采光，体现出了环保节约的理念。主体建筑玻璃幕墙工程既是顶级幕墙公司展示自己实力和最新技术的舞台，也是国内外幕墙公司推广应用节能新材料的机会。这些新型的节能玻璃幕墙材料体现了建筑主体风格、通透、节能环保和舒适等特点。
图1 上海世博会
如广东科学中心建筑室内采光最大限度地利用自然采光（如图2），在确保满足建筑室内防火等级要求的前提下，建筑外立面为铝板幕墙、玻璃幕墙，架空层部分立面为石材幕墙；立面玻璃幕墙采用遮阳型（高透型）Low-E 玻璃，根据节能设计要求，采用传热系数K=1.95W/m2-K，遮阳系数sc=0.4，可见光透过率在35%以上的玻璃；中庭采光顶60%部分采用彩釉较厚的彩釉中空玻璃，其他部分采用反射率较高的Low-E 玻璃，外窗采用镀膜中空玻璃，平均传热系数为2.90W/m2•K，平均遮阳系数超过0.3。
图2 广东科学中心
3、節能外圈护材料
建筑节能的 65%主要由建筑围护结构体系承担。目前，大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式，应尽量选择采用透光率高、保温隔热性强的玻璃材料，或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋顶采用了大节能环保的太阳能光电板，其整体面积约6700 ㎡，占整个建筑屋顶采光面积的50%左右，总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用，可有效增加建筑室内白天的采光面积，通过利用自然光达到节能省电的效果。大面积太阳能光电板的应用，还可以发电供其它电气设备利用，是真正意义的建筑节能材料。当前，我国居民住宅的节能外围护材料使用不多，但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。
4、节能功能材料
具有节能特性的保温管材、板材及装饰装修材料等都属于建筑节能功能材料的范畴。如节能建筑涂料、节能木地板、节能化学建材等，这类兼具装饰性与功能性双重特性的新型节能建筑材料，在建筑领域的不断推广应用，大幅提高了我国建筑工程的节能指标，也有效提升了建筑的内涵和外延。
结论
新型节能环保建料的发展与建筑设计方法和施工工艺的发展，互相影响，互相推进，促使三者都得到更快的发展，促使未来的建筑工程更加多样化、功能更多、智能水平更高。对于新型节能环保建料，我们应当加大研究和推广，加强对建筑材料的废物开发，坚持环保节能的可持续发展原则。
参考文献：
[1]李爱珠浅谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用科技传播-2010
[2]张磊新型节能环保材料在建筑设计中的运用科技促进发展-2012
【关键词】节能 环保 材料 应用
中图分类号：TE08文献标识码： A
前言
在建筑能耗量的排放量上，建筑工程占据着全国总用能量的1/4，居于耗能的首位。从这一数据显示中发现，建筑工程节能是国家节能工作中的重中之重。近些年来，我国的建筑行业得到了迅速的发展，暖通工程在建筑行业中得到了广泛的应用，这更需要将新型的节能环保材料应用其中，以对建筑工程中能耗居于首位的现象进行改变。
一、新型节能环保材料在建筑设计中运用的必要性
1、室内污染的主要来源
室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害，主要污染物包括以下三类：
（1）甲醛。甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手，是一种无色有刺激性气味的有毒化学品，被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下，装修完成后都要进行室内装饰和购买家具，由于装修和家具制造要使用大量人造板材，而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。
（2）苯及苯系物。苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等，被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在，比如各种油漆的添加剂和稀释剂，一些防水材料的添加剂中，在日常生活中，苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后，可出现中枢神经系统麻醉作用；可抑制人体造血功能，可导致胎儿的先天性缺陷等。
（3）氨。氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有：建筑材料中的混凝土外加剂，采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。氨对人体会产生严重危害：以气体形式吸入肺泡，与血红蛋白结合，破坏运氧功能；氨具有碱性，对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用；长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。
2、生态环保型建筑成为国内发展主流
近年来，随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导，环保型消费形式逐步占据主流，住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产，减少对天然资源和能源的使用，大量使用无公害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料，是住宅建筑发展的必然趋势。发达国家相继根据各自的特点，在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。
二、新型节能环保材料类型
1、新型保温材料
近年来，我国绝热材料的产品结构有明显的变化：泡沫型保温材料比例逐年增加，已从2001 的21%上升到2005 的37%；纤维型绝缘材料的产量增长较快，但比例不变；保温材料产品的比例逐年减少。保温隔热材料主要应用于建筑物墙体和屋顶的保温绝热、热工设备、热力管道的保温、冷藏室及冷藏设备使用。常用保温隔热材料主要分为无机绝热材料（石棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、泡沫混凝土、加气混凝土及泡沫玻璃等）和有机绝热材料（泡沫塑料、植物纤维类绝热板、窗用绝热薄膜等）。
2、新型墙体材料
在房屋建材中，墙体材料作为建筑材料的重要组成部分，它占据了建筑物能量损耗的约一半以上。新型墙体材料品种广泛，主要包括砖、块、板等，如粘土空心砖、非粘土砖、建筑砌块、轻质板材、复合板材等。
3、新型防水材料
随着我国国民经济的快速发展，工业与民用建筑需要各种高质量的防水材料，因此防水材料在建材行业有重要功能和其他相关行业的需求，是建材工业的重要组成部分。
4、节能门窗和节能玻璃
门窗和幕墙的节能约占建筑节能的接近一半左右，是建筑物进行热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5~6 倍。
三、新型节能环保材料的应用
1、节能墙面（轻质隔断）
墙面受建筑室内使用功能要求的制约，考虑墙面造型时不能存在明显的凹凸，在确保满足建筑室内防火等级要求的前提下，应选择采用保温性能好的节能环保材料，最大限度地减少室内热量的散失。在采用轻质隔断墙体的区域，特别是在严格控制热量传导的区域分隔时（如办公室与仓库隔墙），为有效减少热量不必要地传导到无需控温的房间，应选择采用新型的节能环保墙面材料，如在轻质隔断内加入保温材料，在轻钢龙骨纸面石膏板隔墙中加入保温材料或在需保温的房间墙面进行保温处理，以最大限度地减小热量散失。
2、节能玻璃幕墙、门窗
大面积玻璃幕墙的应用是现代建筑的发展趋势和潮流。但是，玻璃幕墙和门窗作为建筑围护结构的重要组成部分，是建筑室内、外进行热量交换、热量传导最敏感、活跃的部位。相关研究资料表明，建筑物通过门、窗传热损失的能源消耗约占建筑总能耗的27%，通过门、窗部位的空气渗透导致的能源消耗约占建筑能耗的25%，两者合计超过了建筑运行维护总能耗的50%，是墙体热损失的6-8 倍。
目前，我国建筑工程采用的节能玻璃材料主要有：节镀膜玻璃、真空玻璃、中空玻璃和带薄膜型热反射材料玻璃、Low-E 光化玻璃等。另外，建筑围护结构的门、窗和玻璃幕墙要不断加强保温隔热等节能技术特性，更应该把节能和合理利用太阳能、地下热（水）能、风能等新型节能技术结合起来，开发并利用节能省电（利用太阳能、风能、地热能等）相结合的新型门、窗及幕墙材料。
如 2010 年上海世博会工程已成为当今世界建筑行业的亮点（如图1），世博会的阳光谷阳光谷是上海2010 年世博会的最大单体工程，采用钢结构形式，其玻璃幕墙的应用让自然光透过幕墙倾泻而下，满足地下空间的采光，体现出了环保节约的理念。主体建筑玻璃幕墙工程既是顶级幕墙公司展示自己实力和最新技术的舞台，也是国内外幕墙公司推广应用节能新材料的机会。这些新型的节能玻璃幕墙材料体现了建筑主体风格、通透、节能环保和舒适等特点。
图1 上海世博会
如广东科学中心建筑室内采光最大限度地利用自然采光（如图2），在确保满足建筑室内防火等级要求的前提下，建筑外立面为铝板幕墙、玻璃幕墙，架空层部分立面为石材幕墙；立面玻璃幕墙采用遮阳型（高透型）Low-E 玻璃，根据节能设计要求，采用传热系数K=1.95W/m2-K，遮阳系数sc=0.4，可见光透过率在35%以上的玻璃；中庭采光顶60%部分采用彩釉较厚的彩釉中空玻璃，其他部分采用反射率较高的Low-E 玻璃，外窗采用镀膜中空玻璃，平均传热系数为2.90W/m2•K，平均遮阳系数超过0.3。
图2 广东科学中心
3、節能外圈护材料
建筑节能的 65%主要由建筑围护结构体系承担。目前，大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式，应尽量选择采用透光率高、保温隔热性强的玻璃材料，或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋顶采用了大节能环保的太阳能光电板，其整体面积约6700 ㎡，占整个建筑屋顶采光面积的50%左右，总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用，可有效增加建筑室内白天的采光面积，通过利用自然光达到节能省电的效果。大面积太阳能光电板的应用，还可以发电供其它电气设备利用，是真正意义的建筑节能材料。当前，我国居民住宅的节能外围护材料使用不多，但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。
4、节能功能材料
具有节能特性的保温管材、板材及装饰装修材料等都属于建筑节能功能材料的范畴。如节能建筑涂料、节能木地板、节能化学建材等，这类兼具装饰性与功能性双重特性的新型节能建筑材料，在建筑领域的不断推广应用，大幅提高了我国建筑工程的节能指标，也有效提升了建筑的内涵和外延。
结论
新型节能环保建料的发展与建筑设计方法和施工工艺的发展，互相影响，互相推进，促使三者都得到更快的发展，促使未来的建筑工程更加多样化、功能更多、智能水平更高。对于新型节能环保建料，我们应当加大研究和推广，加强对建筑材料的废物开发，坚持环保节能的可持续发展原则。
参考文献：
[1]李爱珠浅谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用科技传播-2010
[2]张磊新型节能环保材料在建筑设计中的运用科技促进发展-2012