新型节能环保功能性建筑材料的性能研究

於 斌

（抚顺职业技术学院，辽宁 抚顺 113000）

引言

从我国目前经济发展比较迅速的现状来讲，真正意义上的环保节能建筑是比较少的，很多人依旧在忍受着冬季湿冷和夏季闷热的环境，在这一发展局势下，建筑行业中积极采取绿色建材和产品认证制度，使用新型节能环保材料，在减少能耗上是非常必要而重要的。

1 性能试验分析

1.1 新型节能环保功能性建筑材料杀菌实验

根据相关方面制定出来的要求，本次实验中将选取大肠杆菌当做本次测试过程中的细菌。采用的营养液为琼脂培养基，它的主要成分有：5g的蛋白胨、3g的牛肉浸膏、1000mL的蒸馏水以及5g的氯化钠。实际的制作过程如下：

(1)往1000mL蒸馏水当中加入5g的蛋白胨、3g的牛肉浸膏、5g的氯化钠，并将其加热到煮沸状态，促使其溶解，并且防止出现外溢情况，补足蒸发过程中失去的水分。

(2)对该溶液中的酸碱度进行校正，控制酸碱度在7.4左右，采用绒布对溶液进行过滤，分别装在试管当中进行高压杀菌，高压为103kPa，进行杀菌时间为15min。将纳米TiO2材料在紫外线波长在393nm以内的照射下，从而发生光催化发应，最终起到杀菌作用。为更好检测纳米TiO2材料中杀菌的真实效果，以及对实验人员身体方面健康的保护，实验过程中采用紫外线灯管开展实验，其主波长为365nm，它正常工作功率为8W。

(3)实验结果：通过紫外线照射杀菌的1小时之后，实验结果为：普通的建筑材料完全不具有杀菌的能力；对于仅有单纯的纳米TiO2建筑材料上，细菌的存活率有3.15%；而自制功能性的建材上，细菌的存活率只有0.43%；分析结果可以看出，纳米微胶囊的变材，其具有的杀菌效果与单纯的纳米TiO2建材相比较，高出7.5倍左右。

1.2 新型节能环保功能性建筑材料蓄能实验

(1)本次实验中采用的为普通建造材料，可进行移动的密闭小室，实验采用的设备为：可移动的密闭式小室、功能性建材过滤网、风扇、功率为8W的紫光灯、含VOC气体的样本等。充分的利用砖头砌成的密闭式小室，其尺寸制定成2m*2m*1.6m，墙体设定为24墙，内侧、部涂有厚度为5cm的微胶囊相变材料，并在其上方安装具有功能性的建材过滤网和微胶囊相变材料层，并在滤网之间安置8W的紫外线灯管。具有可移动性的密闭小室需要有良好密封度，空气的泄漏率在0.05/h以内。在两个可移动的密闭小室里面的两边安装辐射形式的温度测量仪，其内部的温度设定在26℃左右，并使其保持稳定的状态。

(2)充分利用热泵，模拟出西南地区的夏季环境，使得温度可以高到35℃环境，并且使其温度进入稳定的状态。

(3)将把两个可移动的密闭小室，一起移到该模拟夏季的环境当中，实验正式开始，利用辐射式温度测量仪，对两个密闭小室里面的温度数据变化真实情况进行分别的测量，实验需要的时间为10h。

(4)实验正式结束之后，从模拟的环境当中将可移动的密闭小室移出来，以备其他实验使用。

(5)实验结果：本次实验每1小时记录1此数据，可以发现，在前面的2h时，普通墙体的室内温度有升高1℃，功能性建材室内温度则在前面的3h之内一直维持在26℃不变；当时间到10h时，普通建材室内温度几乎和外界的夏季温度保持平衡，温度大概在35℃上下，而功能性建材室内温度只有28.3℃，在该过程中，没有用空调制冷对其温度进行调节。

实验结果表明：功能性建材墙体密闭室，其有着十分良好的蓄热功能和节能效果，对于西南地区夏季的炎热天气而言，可以做到一天之内不使用空调对室内的温度进行制冷调节，室内温度依然保持于较低范围之内，因此达到了最终的节能目的。

1.3 新型节能环保功能性建筑材料空气净化实验

(1)通过对纳米的光催化材料进行充分的使用，从而达到将VOC完全消除的目的，这种方式是近些年来中才出现的一种全新的先进技术，这种全新的先进技术具有消耗能量低，操作过程简单简便以及可以连续不同的开展工作等诸多优点，因此，这项技术也日益受到了人们高度的重视。

(2)本次实验中采用的为普通建造材料，可进行移动的密闭小室，实验采用的设备为：可移动的密闭式小室、功能性建材过滤网、风扇、功率为8W的紫光灯、含VOC气体的样本等。充分的利用砖头砌成的密闭式小室，其尺寸制定成2m*2m*1.6m，墙体设定为24墙，内侧、部涂有厚度为5cm的微胶囊相变材料，并在其上方安装具有功能性的建材过滤网和微胶囊相变材料层，并在滤网之间安置8W的紫外线灯管。具有可移动性的密闭小室需要有良好密封度，空气的泄漏率在0.05/h以内。

(3)在实验小室内部放置VOC浓度测量仪，并且将紫外线的光源完全关闭，同时放置需要检测性能采用的的功能性建材滤网，然后通过注射器网内部注入一定的甲苯，让甲苯的浓度为1.40mg/m3即可，然后将风扇打开进行搅拌。

(4)等到甲苯在室内均匀分布之后。将光源打开，让功能性建材滤网对甲苯进行催化和分解；之后对室内甲苯的浓度进行定时的测量，对功能性建材滤网性能进行检测。

(5)实验结束之后将样机关闭。从排气口处将残余的甲苯排出，并且使用纯净水对小室进行清洁，为下次实验做准备。

(6)实验结果：功能性材料通过紫外线照射之下，每28min进行一次甲苯的浓度检测，经过1h之后，功能性建材滤网的小室中，甲苯的浓度变成0.25mg/m3，分解的概率高达83%；而普通建材滤网不具有降解甲苯功能。实验结果表明，此功能性建材有较强的甲苯分解效果。

2 常见的新型节能环保功能性建筑材料分析

2.1 石膏建材

石膏类的材料是一种较为常用的材料，其具有诸多优势，第一，石膏煅烧所消耗的能量与水泥和石灰相比较低，因此，采用石膏作为建筑材料可以有效的降低能源的消耗；第二，在材料的使用量方面来看，石膏建材在施工过程中使用的量与混凝土和实心砖相比，量更少。

2.2 膜材料

建筑当中的膜材料是一种较常使用的材料，其具有密度小、透光性能高、耐久、保温、机械强度高、抗紫外线以及防火等诸多良好特性，是当前最佳环保节能建材之一。膜材料具有的特殊性能就是对光有着一定的透光率，因此可以有效的降低照明过程中的用电量。除此之外，膜材料还具有十分良好的反射率以及光的吸收率，并且导热性能较低，这样从某个角度来说，太阳的辐射进到室内的概率有效的减少，热量传递减少，是一种全新的无污染高性能建材。

2.3 植物纤维

废弃物当中的植物纤维同样的一种具有多种特殊性的材料，其最大的优势就是具有生物资源可再生，其中主要采用的材料为农作物当中的废弃竹子、废弃木质材料、秸秆等。我国是个农业方面的大国，农作物当中具有诸多植物纤维，这些植物纤维具有很好的性能，并且环保无污染，在实际的应用过程中，该性能具有很强大的应用潜能。

3 结束语

迄今为止，新型节能建筑材料的发展已经成为推动着我国建筑设计的方式和施工工艺的诸多代表之一，并促进着建筑节能材料向更高质量上的发展，减少着我国建筑行业的能耗量。对该项开展相关的研究，全面的掌握诸多不同的材料最为基本的性质，可以有效的节省能源，从而满足居民对环境以及健康方面的需求。

[1]俞桂良.建筑工程中建筑节能及新材料工艺应用的探析[J].中国住宅设施. 2010,(10):123-124.

[2]唐易达.新型节能环保功能性建筑材料的性能研究[J].建筑科学.2010,(02):105-106.