建筑节能材料现状和展望

2015-09-19高来远

中国科技纵横 2015年17期

关键词：中空玻璃节能型建筑节能

高来远

(内蒙古自治区锡盟建设工程施工图审查中心,内蒙古锡林郭勒盟 026000)

建筑节能材料现状和展望

高来远

(内蒙古自治区锡盟建设工程施工图审查中心,内蒙古锡林郭勒盟 026000)

由于我国人口众多,建筑面积极其庞大。建筑耗能极大,占总耗能的30%以上,在个别地区,建筑耗能甚至高达40～50%。已有建筑面积约为500亿平方米,而且以每年25亿平方米的速度高速增长。其中,属于建筑节能型建筑只占不足15%。有极大的提升空间。同时,随着生活水平的提高,对环境舒适度的要求必将越来越高,建筑耗能也将逐渐加大。所以,如何减少建筑物的能耗,提高节能,是全社会面临的重要课题。

建筑节能节能材料现状和展望

建筑材料产业是国民经济的重要组成部分。应该有导向的增加节能型建筑材料在总生产量中的比重，同时，掌握节能型建筑材料的发展方向，引导建筑材料企业的生产模式和产品形制，即是建设‘两型社会’的需求，也是促进我国建材行业可持续健康发展的保障。

1 建筑节能材料的内涵

建筑节能这一概念内涵丰富，在发达国家，这一说法经历了三个阶段：“建筑节能”、“在建筑中保持能源”、“提高建筑中的能源利用效率”。在我国，现在仍通称为建筑节能，但其含义应该进到第三层意思，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用率，降低建筑能耗量。建筑能耗包含广义的建筑能耗和狭义的建筑能耗。目前所说的建筑能耗，常常指的是狭义建筑能耗，即建筑物在施工建设过程中所必须耗费的资源、能量；广义的建筑能耗还包括维持建筑物日常使用过程中所耗费的资源，包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能源。

建筑节能材料就是指维持建筑物日常使用过程中能耗低的建材，通过改变材料自身的特性来达到建筑节能的目的。节能材料属于保温绝热材料，是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源。

2 建筑节能材料

2.1 主墙体材料

(1)加气混凝土。气混凝土的主要材料就是粉煤灰或者硅砂，再加入水泥形成胶结料，还有石灰和石膏等等，再经过发泡的工序成型，然后通过高温蒸压以及相应的养护、切割等工序而成。根据相关报道称，加气混凝土是具有保温节能体系的，可以很好的达到保温和隔热以及抗裂、抗渗漏等功效，从而使得建筑达到节能的要求，在应用方面具有良好的前景。在砌块方面，加气混凝土的能耗也是比烧结粘土砖要小的。比起一系列相关的材料，此种砌块在密度上更小，且单位的原材料在用量上也更少，拥有节土的优良性能，在运输能耗方面也得到了有效的降低。此外，在传热系数上，加气混凝土也很小，就使得其拥有了保温的效能，使得建筑物有效降低了空调和采暖的能耗。在应用上，加气混凝土不仅可以应用于外墙围护以及屋面，还可以应用于工业厂房的外墙等。

(2)模网混凝土。这种混凝土的结构是由蛇皮网和加劲肋以及折钩拉筋形成的一个开敞式的空间网架，然后向这个网架中浇筑混凝土，从而形成这种模网混凝土的主墙体材料。在应用方面，用途也比较广泛，有各种工业或者民用的建筑、市政工程以及水工建筑物等。在应用中较为常见的建筑模网有钢板网、钢丝网以及钢筋网、纤维网等。钢板网的混凝土可以有效的提高其力学性能，增大抗压强度，增强抗震性能等；而在高强钢丝网中填充阻燃型的泡沫塑料芯板，则可以使其既具有木质结构的灵活性，而且又有混凝土结构的强度和耐久性，同时还能有效的起到保温、节能和隔热等多重功效，在运输上也非常方便。

2.2 建筑物外保温材料

(1)岩棉。岩棉的基本原料是以天然的优质玄武岩或者辉绿岩等，再经过高温的熔融，使用高速离心设备等方式将高温的熔体进行甩拉，从而形成非连续性的纤维，岩棉的纤维是比较细长和柔软的，具有绝热和绝冷的良好性能，而且还能隔音和阻燃、耐腐等。不过它也具有一定的缺点，就是密度比较低，而且抗压的强度也不太高，手感不是很好，对于长期潮湿环境下的耐湿性就不是很好了。不过近年来，随着技术的不断发展，已经在性能上有了很大的进步。在建筑物的外墙上使用岩棉板来作为保温层，可以达到很好的墙体保温功效。

(2)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料的主要原料为聚苯乙烯树脂，然后通过一系列的发泡程序，从而在其内部形成一种拥有很多的封闭微孔的材料。在表观密度上是比较小的，且导热系数也小，同时还有吸收率低和保温、隔热等功效，在抗震、耐酸碱方面也效果不错，又因为其结构比较均匀，尺寸的精度也高，所以在外墙保温的性能上是首选材料。

2.3 节能门窗

门窗的制造材料已从单一的木、钢、铝合金等发展到铝合金-木材复合、铝合金-塑料复合、玻璃钢等复合材料，目前我国市场上主要的节能门窗为塑料门窗。窗的结构是影响窗户散热的主要因素，而对窗的节能性能影响最大的就是玻璃的性能。目前，国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有以下3种：

(1)中空玻璃。中空玻璃中间充灌氪、氩或者空气，导热系数很低，具有优异的保温性能。从性能和经济方面综合考虑，中空玻璃内腔以充灌氩气为佳。

(2)真空玻璃。门窗玻璃材料从单片玻璃、中空玻璃，发展到真空玻璃已是第三代产品。中空玻璃当中是普通空气或充氩气，其隔音性能、透光折减系数均优于中空玻璃。以空调节能性能比较，真空玻璃比中空玻璃、单片玻璃节电16%-18%、29%-30%。

(3)镀膜玻璃。镀膜玻璃通常是在玻璃表面镀上一层金属薄膜，改变玻璃的透射系数和反射系数。它可以同中空玻璃、真空玻璃结合起来使用。此外，还有节能型建筑屋面、相变建筑节能材料等多种新概念和理念在发展完善中。

3 建筑节能材料的发展方向

综上所述，未来我国新型节能型建材的发展可以归结为以下两大类：

(1)首先，大力发展资源节约型建材，发展资源节约型建材，如降低单位产品原材料消耗，提高产品成品率等；其次要充分利用回收资源，目前我国工业废渣和生活垃圾以及旧城改造拆迁产生的巨大建筑废料，可进行分类回收利用，替代原材料生产新型建材，不仅可减少环境污染和资源浪费，更重要的是可实现经济、环境的可持续性发展。

(2)大力发展能源节约型建材，发展能源节约型建材就是要发展节能型新型材料，如镀膜玻璃、高性能保温隔热材料。总之，节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征，集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁为一体，值得广为应用。