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摘要：21世纪是可持续发展的新世纪,随着能源问题的日益紧张,建筑节能问题引起了越来越多国家的重视,发展节能建材是建筑节能的根本途径。本文以建筑节能材料的应用与发展为着眼点,着重论述了国内建筑节能材料与技术的发展概况以及我国建筑节能材料与技术的发展趋势。
关键词：建筑；节能材料；应用；发展
中图分类号：TU5文献标识码：A 文章编号：
引言：
建筑材料可直接影响建筑工程的安全性及适用性，为避免传统的建筑材料过分消耗自然资源，新型节能建筑材料应运而生，逐渐得到人们的日益青睐。节能建筑材料可缓解能源危机，保护自然环境。本文简单介绍了节能建筑材料的一些常见种类，并对他们在建筑工程中的具体应用进行了探讨分析。
1.建筑节能墙体保温材料及其应用技术
1.1EPS泡沫塑料保温板
目前,国内常用于建筑保温的节能材料主要有EPS泡沫塑料保温板、加气混凝土和砌块等。其中,泡沫塑料保温材料主要包括绝热用膜塑聚苯乙烯泡沫塑料(模塑板)、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS挤塑板)、建筑物隔热用硬质聚氨酯(PU)泡沫塑料(聚氨酯板)等。这类保温材料具有导热系数小、吸水率低、隔音性能好、机械强度高等优点,因此在外墙保温系统中应用十分广泛。
硬质聚氨酯(PU)泡沫塑料是目前世界公认的最好的保温材料,施工简单,性价比高。研究表明,建筑物每使用1千克聚氨酯材料,相当于其在平均使用寿命期间减少755千克CO2排放量。该材料保温性能优越,在目前的有机和无机保温材料中导热系数最低,且力学性能优良,能在较宽温度范围和较高湿度条件下承受风力、撞击等各种负载。韧性良好的PU泡沫塑料,不易产生开裂;具有优良的防水、隔汽性能,是其他保温材料很难比拟的。另外,PU硬泡还有离火自熄碳化的特点,从而可降低火焰的传播速率。
但是,泡沫材料基本都是石油的下游产品,为满足巨大的外墙、屋面保温工程需求,每年因此消耗大量石油。并且由于其主要成分为有机物质,所以存在易燃的问题，尤其在施工现场存放或黏贴上墙之后,在和电焊工程的交叉施工中,极易引发火灾事故。
1.2加气混凝土砌块墙体自保温系统
目前,建筑墙体保温特别是外墙保温基本以保温系统与墙体复合而成。这种复合的最大问题就是外保温系统与建筑主体不等寿。现行的检测标准规定,外保温系统使用寿命只要能达到20年就算合格,但住宅的使用寿命一般都是50年,这就导致外保温建筑面临着二次改造的压力。此外,外保温保护层单薄、易损坏,防火性能也较薄弱。
墙体自保温系统是指按照一定的建筑构造,采用节能型墙体材料及配套专用砂浆使墙体热工性能等物理性能指标符合相应标准的建筑墙体保温隔热系统。2010年3月份,一种密度比水还小的新型自保温墙材。
从成本角度分析,目前建筑外墙外保温成本一般为每平方米40~70元。虽然加气混凝土砌块的成本比普通砖高一点,但由于它能自保温,省去了外保温成本,综合起来保温成本不但不会增加,还将有所下降。
由此,加气混凝土砌块能以单一材料方式满足建筑的保温节能要求,而且具有防火性能好、耐久性好、质轻等特点,并能实现自保温墙体的无机化。因此,以其作为墙体材料的墙体自保温系统将会得到进一步的推广与应用。
1.3木塑复合建材
木塑材料是将树脂和木质纤维材料按一定比例混合,经高温、挤压、成型等工艺制成一定形状的复合型材。由于木塑材料的基础为树脂和木质纤维,所以决定了其自身具有塑料和木材的特性:具有抗紫外线、着色性能良好、隔热、绝缘、耐温、防腐、抗酸碱、可锯、可刨、可钉、有木质感、其材料制品容易加工、制作方便、不易变形;机械性能优于木质材料等特点,并可100%回收再生产,是真正的绿色环保产品。
木塑复合材料的隔热性能显著优于隔热断桥铝合金,可避免铝合金门窗难以解决的室内结露、漏水问题;整窗抗风压、水密性、气密性性能高于塑钢门窗,且避免了窗变形问题;耐候性及使用年限高于塑钢门窗。另外,木塑表面可处理成实木、金属、大理石等多种效果,装饰性好于铝合金和塑钢门窗。木塑产品可采用98%以上的回收材料生产,且可以100%回收,具有防水、不腐、抗虫蛀、抗盐、耐酸碱、免维护、免油漆、无甲醛等特点,因此在建材领域异军突起,已经在国内得到了一定的推广和发展。木塑复合材料节能环保,发展前景可期。
2.新型墙体材料的发展趋势
2.1 利用工业废弃物
国家政策的导向已经明确指出，墙体材料的发展应向节土、节能、环保的方向发展。各种工业废弃物，如粉煤灰、煤矸石等，既占用大量土地进行堆放，又严重危害环境。我国粉煤灰的排放量预计到 2011 年为 2 亿t，煤矸石目前积存为 10亿t 以上，每年还将排出煤矸石1亿t。另外，磷石膏、脱硫石膏、钢渣、江河湖海淤泥等废弃物也占用大量土地，严重污染环境，这些工业废弃物如果不能得到妥善处理和有效利用，势必影响资源节约型社会和环境友好型社会的构建。因此，充分利用工业废弃物生产墙材制品已成为发展新型墙体材料的一大趋势。
2.2 发展功能性墙体材料
随着经济不断发展，为满足人们对生活质量不断提高的要求，墙体材料的发展将更趋向于多功能性，例如要求墙体材料具有轻质、高强、隔热、隔声、防水、低收缩等性能特点。为适应现代建筑机械化施工的要求，墙体材料将向大块型方向发展。
2.3 普及机械化连续生产技术
随着国家对新型墙材的扶植力度逐渐加大，全国各地的墙材生产厂家如雨后春笋般建立起来，但是也面临着一个严峻的问题：墙体材料的机械化连续生产技术还没有得到普及，部分企业仍然采用半机械操作甚至手工作业，劳动强度高、生产效率低、产品质量得不到保证。因此，国家积极鼓励新型的机械化连续生产技术研发、应用与普及，提高生产效率，降低劳动强度，确保墙材产品质量。
2.4 发展绿色墙体材料
发展绿色墙体材料是墙材发展的又一趋势。我国的天然石膏资源丰富，储量居世界之首，以石膏作为原材料的墙材制品，具有安全、舒适、快速、环保等特点而备受人们的青睐。石膏煅烧温度理论上只需要140℃，实际煅烧温度也只需 300℃左右，生产能耗明显低于其他建筑材料，石膏已成为发展绿色墙材重点应用的原材料。目前，发达国家的隔墙材料约有 70％都是石膏建材，而我国墙体材料中石膏墙材用量还不足 10％，作为一个石膏储量大国，我们的石膏墙体材料发展还有很大差距。另外，在国家环保政策的推动下，以烟气脱硫石膏为代表的工业副产石膏排放量逐年增多，利用脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等工业副产石膏替代天然石膏作为墙材原材料也成为一种发展趋势。充分利用工业副产石膏，既可以减缓副产物堆弃所造成的二次污染，又可以减少天然石膏的用量，节约不可再生资源，同时可大大降低产品生产成本，提高产品收益。
2.5 利用农业废弃物
农作物秸秆纤维可用作墙材制品的增强材料，能进一步提高其产品的机械性能。我国年产农作物秸秆约 6 亿 t。秸秆来源丰富，且价格低廉、密度低，具有良好的生物降解性。目前我国对秸秆的利用，除用于造纸、牲畜饲料外，大多数（70%~80%）是掩埋或焚烧后作为肥料，这不仅浪费了资源，而且由于焚烧产生大量烟雾，对空气污染严重。从环保和资源再生利用的角度出发，对农作物秸秆进行加工处理，制成纤维用作墙材的增强材料，可收到经济和环保的双重收益。
3.结语
建筑工程建设实施的每个环节主要是出自建筑师的理念和思考，如从建筑的规划构思到概念设计，从初步方案到建筑设计、选择建筑材料，建筑师都应充分考虑建筑节能的要求，在满足相关标准和规定的前提下，合理应用施工新技术，采用新型节能材料，努力实现建筑节能的目标。
参考文献：
[1]刘邦华.浅谈新型墙体材料[J].磚瓦，2010.
[2]刘艳艳.浅谈新型墙体材料及墙体保温技术[J].中国科技纵横，2010.
[3]陈福广.对墙材革新的战路思考[J].新型建筑材料，2010.
关键词：建筑；节能材料；应用；发展
中图分类号：TU5文献标识码：A 文章编号：
引言：
建筑材料可直接影响建筑工程的安全性及适用性，为避免传统的建筑材料过分消耗自然资源，新型节能建筑材料应运而生，逐渐得到人们的日益青睐。节能建筑材料可缓解能源危机，保护自然环境。本文简单介绍了节能建筑材料的一些常见种类，并对他们在建筑工程中的具体应用进行了探讨分析。
1.建筑节能墙体保温材料及其应用技术
1.1EPS泡沫塑料保温板
目前,国内常用于建筑保温的节能材料主要有EPS泡沫塑料保温板、加气混凝土和砌块等。其中,泡沫塑料保温材料主要包括绝热用膜塑聚苯乙烯泡沫塑料(模塑板)、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS挤塑板)、建筑物隔热用硬质聚氨酯(PU)泡沫塑料(聚氨酯板)等。这类保温材料具有导热系数小、吸水率低、隔音性能好、机械强度高等优点,因此在外墙保温系统中应用十分广泛。
硬质聚氨酯(PU)泡沫塑料是目前世界公认的最好的保温材料,施工简单,性价比高。研究表明,建筑物每使用1千克聚氨酯材料,相当于其在平均使用寿命期间减少755千克CO2排放量。该材料保温性能优越,在目前的有机和无机保温材料中导热系数最低,且力学性能优良,能在较宽温度范围和较高湿度条件下承受风力、撞击等各种负载。韧性良好的PU泡沫塑料,不易产生开裂;具有优良的防水、隔汽性能,是其他保温材料很难比拟的。另外,PU硬泡还有离火自熄碳化的特点,从而可降低火焰的传播速率。
但是,泡沫材料基本都是石油的下游产品,为满足巨大的外墙、屋面保温工程需求,每年因此消耗大量石油。并且由于其主要成分为有机物质,所以存在易燃的问题，尤其在施工现场存放或黏贴上墙之后,在和电焊工程的交叉施工中,极易引发火灾事故。
1.2加气混凝土砌块墙体自保温系统
目前,建筑墙体保温特别是外墙保温基本以保温系统与墙体复合而成。这种复合的最大问题就是外保温系统与建筑主体不等寿。现行的检测标准规定,外保温系统使用寿命只要能达到20年就算合格,但住宅的使用寿命一般都是50年,这就导致外保温建筑面临着二次改造的压力。此外,外保温保护层单薄、易损坏,防火性能也较薄弱。
墙体自保温系统是指按照一定的建筑构造,采用节能型墙体材料及配套专用砂浆使墙体热工性能等物理性能指标符合相应标准的建筑墙体保温隔热系统。2010年3月份,一种密度比水还小的新型自保温墙材。
从成本角度分析,目前建筑外墙外保温成本一般为每平方米40~70元。虽然加气混凝土砌块的成本比普通砖高一点,但由于它能自保温,省去了外保温成本,综合起来保温成本不但不会增加,还将有所下降。
由此,加气混凝土砌块能以单一材料方式满足建筑的保温节能要求,而且具有防火性能好、耐久性好、质轻等特点,并能实现自保温墙体的无机化。因此,以其作为墙体材料的墙体自保温系统将会得到进一步的推广与应用。
1.3木塑复合建材
木塑材料是将树脂和木质纤维材料按一定比例混合,经高温、挤压、成型等工艺制成一定形状的复合型材。由于木塑材料的基础为树脂和木质纤维,所以决定了其自身具有塑料和木材的特性:具有抗紫外线、着色性能良好、隔热、绝缘、耐温、防腐、抗酸碱、可锯、可刨、可钉、有木质感、其材料制品容易加工、制作方便、不易变形;机械性能优于木质材料等特点,并可100%回收再生产,是真正的绿色环保产品。
木塑复合材料的隔热性能显著优于隔热断桥铝合金,可避免铝合金门窗难以解决的室内结露、漏水问题;整窗抗风压、水密性、气密性性能高于塑钢门窗,且避免了窗变形问题;耐候性及使用年限高于塑钢门窗。另外,木塑表面可处理成实木、金属、大理石等多种效果,装饰性好于铝合金和塑钢门窗。木塑产品可采用98%以上的回收材料生产,且可以100%回收,具有防水、不腐、抗虫蛀、抗盐、耐酸碱、免维护、免油漆、无甲醛等特点,因此在建材领域异军突起,已经在国内得到了一定的推广和发展。木塑复合材料节能环保,发展前景可期。
2.新型墙体材料的发展趋势
2.1 利用工业废弃物
国家政策的导向已经明确指出，墙体材料的发展应向节土、节能、环保的方向发展。各种工业废弃物，如粉煤灰、煤矸石等，既占用大量土地进行堆放，又严重危害环境。我国粉煤灰的排放量预计到 2011 年为 2 亿t，煤矸石目前积存为 10亿t 以上，每年还将排出煤矸石1亿t。另外，磷石膏、脱硫石膏、钢渣、江河湖海淤泥等废弃物也占用大量土地，严重污染环境，这些工业废弃物如果不能得到妥善处理和有效利用，势必影响资源节约型社会和环境友好型社会的构建。因此，充分利用工业废弃物生产墙材制品已成为发展新型墙体材料的一大趋势。
2.2 发展功能性墙体材料
随着经济不断发展，为满足人们对生活质量不断提高的要求，墙体材料的发展将更趋向于多功能性，例如要求墙体材料具有轻质、高强、隔热、隔声、防水、低收缩等性能特点。为适应现代建筑机械化施工的要求，墙体材料将向大块型方向发展。
2.3 普及机械化连续生产技术
随着国家对新型墙材的扶植力度逐渐加大，全国各地的墙材生产厂家如雨后春笋般建立起来，但是也面临着一个严峻的问题：墙体材料的机械化连续生产技术还没有得到普及，部分企业仍然采用半机械操作甚至手工作业，劳动强度高、生产效率低、产品质量得不到保证。因此，国家积极鼓励新型的机械化连续生产技术研发、应用与普及，提高生产效率，降低劳动强度，确保墙材产品质量。
2.4 发展绿色墙体材料
发展绿色墙体材料是墙材发展的又一趋势。我国的天然石膏资源丰富，储量居世界之首，以石膏作为原材料的墙材制品，具有安全、舒适、快速、环保等特点而备受人们的青睐。石膏煅烧温度理论上只需要140℃，实际煅烧温度也只需 300℃左右，生产能耗明显低于其他建筑材料，石膏已成为发展绿色墙材重点应用的原材料。目前，发达国家的隔墙材料约有 70％都是石膏建材，而我国墙体材料中石膏墙材用量还不足 10％，作为一个石膏储量大国，我们的石膏墙体材料发展还有很大差距。另外，在国家环保政策的推动下，以烟气脱硫石膏为代表的工业副产石膏排放量逐年增多，利用脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等工业副产石膏替代天然石膏作为墙材原材料也成为一种发展趋势。充分利用工业副产石膏，既可以减缓副产物堆弃所造成的二次污染，又可以减少天然石膏的用量，节约不可再生资源，同时可大大降低产品生产成本，提高产品收益。
2.5 利用农业废弃物
农作物秸秆纤维可用作墙材制品的增强材料，能进一步提高其产品的机械性能。我国年产农作物秸秆约 6 亿 t。秸秆来源丰富，且价格低廉、密度低，具有良好的生物降解性。目前我国对秸秆的利用，除用于造纸、牲畜饲料外，大多数（70%~80%）是掩埋或焚烧后作为肥料，这不仅浪费了资源，而且由于焚烧产生大量烟雾，对空气污染严重。从环保和资源再生利用的角度出发，对农作物秸秆进行加工处理，制成纤维用作墙材的增强材料，可收到经济和环保的双重收益。
3.结语
建筑工程建设实施的每个环节主要是出自建筑师的理念和思考，如从建筑的规划构思到概念设计，从初步方案到建筑设计、选择建筑材料，建筑师都应充分考虑建筑节能的要求，在满足相关标准和规定的前提下，合理应用施工新技术，采用新型节能材料，努力实现建筑节能的目标。
参考文献：
[1]刘邦华.浅谈新型墙体材料[J].磚瓦，2010.
[2]刘艳艳.浅谈新型墙体材料及墙体保温技术[J].中国科技纵横，2010.
[3]陈福广.对墙材革新的战路思考[J].新型建筑材料，2010.