新型节能建筑材料的应用与发展趋势

李庆玲

(江西省建筑材料工业科学研究设计院,江西 南昌 330001 )

1 概述

节能建筑材料是用作降低建筑物能耗的产品,新型建筑节能材料是指采用新工艺进行制造,节能,节土,利废和保护环境等,具有改善建筑物功能的一类建筑材料,它主要是满足建筑热环境并保护人们赖以生存的环境为宗旨,通过建筑设计师的设计及利用建筑围护结构的热工性能,同时利用自然能等,从而建筑能耗达到最小化的一种科学和技术手段。节约能源是该材料的关键特点。新型节能建筑材料主要有新型墙体材料,保温隔热材料、防水密封材料、节能门窗和节能玻璃等。

目前新型节能建材行业的成长遭遇到了瓶颈：首先成本太高并受到市场的制约；其次是技术障碍,还有相关鼓励配套政策的不完善等问题。但在低碳时代到来之际,新型节能建材正好迎合了现代人们的需求,节能环保产品必将成为建材行业未来的发展的趋势。我国目前需要加快建筑节能的脚步,这给新型建材发展带来了良好的机会。因此,绿色节能型建材的发展将具有较大的潜力。

2 发展新型节能型建材的必要性

建筑材料的发展应以满足建筑节能为关键,节能建筑材料是建筑节能的根本途径。

开发新的建筑围护结构部件不仅可以提高建筑物的保温、隔热效果、透光、通风等要求,而且可根据外界条件的不断变化来随时调整其物理性能,从而达到室内良好的物理环境和降低能源损耗的要求,同时使人们的生活水平和工作环境得到不断的改善。

一直以来,我国建材行业采用粗放型传统生产模式,对自然资源偏重于开发、而忽略了保护,对生态环境偏重于利用、而忽略了改善。所以,我国迫切需要走绿色新型节能建材的道路,大力发展新型节能型建筑材料。

因此节能建筑材料将成为未来建筑材料发展的主要方向和趋势,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。

3 新型节能建材的应用

新型节能建材主要涉及：新型墙体材料、保温绝热材料、防水密封材料、节能门窗和节能玻璃等,我将透过新型节能墙体和门窗、透明幕墙及遮阳系统来谈谈新型节能建材在实际生活中的应用。

3.1 新型节能墙体材料在实际生活中的应用

我国传统围护结构墙体大多由无机材料组成,如今为了满足人们对节能保温的要求,引入了各种有机保温的材料；形成了一种无机和有机材料相结合的复合墙体材料,这对构成墙体的材料性能及施工工艺有了更高的要求,施工工艺发生了深刻的改变。

从材料学和结构学角度研究,传统的无机材料墙面出现一些裂缝是非常普遍的和允许的,但是节能保温墙体工程的要求要更高些。首先无机材料和有机材料构成的复合墙体是比较容易出现裂缝的；其次外保温系统的外饰面及防护层在比较恶劣环境下使用；三是材料的导热系数及湿度会影响它的保温性能。抗裂性将是墙体保温工程必须要解决的关键技术之一,因为保温层、抗裂防护层如果发生开裂,墙体保温性能就会发生较大的改变,到时候不仅不能满足节能的要求,而且可能会危及墙体的安全。

影响抗裂情况的因素不少,由抹面砂浆和增强网组成的抗裂防护层会对整个系统的抗裂性起着关键的作用。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形及基层变形之和,从而保证抗裂防护层抗裂性要求。复合在抹面砂浆中的增强网可以将本来可能产生的较宽裂缝地方分散成很多较细的裂缝,从而形成它的抗裂作用。表面涂塑材质和涂塑量将对玻纤网格布的早期耐碱性具有重要的意义,而玻纤品种对长期耐碱性会有决定性的意义。

3.2 门窗、透明幕墙及遮阳系统在实际生活中的应用

透明的围护结构的保温隔热,与该材料的热工性能和密闭性有关系,还与各部分接缝足够严密有非常密切的关系。只有各部分接缝足够严密,才能保证尽量减少空气的渗透,空气渗透是影响围护结构的保温隔热关键。

施工中我们一般采用各种密封条或密封胶来提高窗或幕墙气密性。最好是在设计门窗或透明幕墙时,同时设计该配套的密封条,如有必要,可以同时设计多道密封。玻璃的镶嵌一般采用玻璃胶进行密封,但也可以采用密封压条,有时也可同时采用两者进行密封。玻璃幕墙,一般采用硅酮结构胶,我们要特别注意密封胶、玻璃与所接触配套材料的相容性,否则不但没有密封效果,还会引起严重的安全隐患。

除窗和幕墙自身密封性之外,我们也不要忽视对窗和墙体接触位置的密封和防水,一直以来,人们在居住的建筑物中,一直采用水泥砂浆来堵塞窗框与墙体接缝的方法是不对的,因为砂浆的干缩会造成缝隙处空气渗透。如果水泥砂浆碰到水碱性将使铝合金框材发生侵蚀作用,会加速窗户的破坏。我们应该在缝隙中填入高效的保温材料,接着在窗户的两边与墙的接缝的地方,用密封胶密封,使外面的雨水无法侵入。户门与阳台的门应选择用填充聚苯板或岩棉板的门,并与防火和防水两个要求相结合。

如果要提高门窗和幕墙结构及围护结构节能技术,又要改善整个墙体的节能效果。关键是要解决好门窗、幕墙锚固的技术,以及填充方法和充分利用太阳能、空气动力节能的技术。现在已经有一种称为“双层皮”的幕墙结构形式,在外窗的外面或幕墙的外面再设一层玻璃幕墙,一般它的外层是单玻,内层是中空玻璃,两层间的距离约为200mm至600mm之间。在每层楼内的外层玻璃的上下两端都会设可调节的通风口。冬季时,如果有阳光照射,我们可以打开上下两端的通风口,从而使两层玻璃之间被阳光加热的空气进入室内,使采暖能耗减少。而夏季时,如果有阳光照射,我们可以将外层上下端的通风口打开,将会形成向上流通的气流,这样就能把空气中的热散发掉,降低内层窗外表面的温度,从而使室内的降温空调的负荷降低。若是在双层幕墙的中间加一道可调节的遮阳百叶,它的舒适度和节能效果就更加明显了。

建筑节能工程施工中使用的很多的新材料、技术和工艺,给建筑施工技术的创新带来很大的影响。以上是对新型节能建材中的保温墙体及节能门窗等新技术在实践中应用的例子,但从其中我们可以看到,它的施工技术较之于传统施工技术是有所不同的。

4 新型节能型主要建材的发展趋势

4.1 新型墙体材料发展趋势

绿色建材是建材发展的趋势,而墙体材料超过房屋建筑材料比重的一半,所以墙体材料应按照建筑材料绿色化的要求发展,并与资源综合利用,保护土地和环境密切结合起来,我们要对粘土砖的生产进行限制,从而促进墙体材料与资源、环境、社会的和谐发展,实现墙体材料的再生利用,使人类与自然能够和谐相处。

新型墙体材料的发展应趋向于自然平衡、保护环境和节约能源的方向发展,不仅要符合我国的政策的要求,而且也应该坚持废弃资源综合利用、因地制宜、市场引导的原则,充分利用当地的各种资源。

所以,为了适应将来的建筑产业的发展,我们将使新型墙体材料的发展和提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,同时因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能的目的。

4.2 保温隔热性材料发展趋势

如今,国内的保温隔热性能材料的产品结构有着较大变化,泡沫塑料类的所占比重逐年上涨,矿物纤维类的产量增长是非常的迅速,而硬质性保温材料制品所占比例开始逐渐下降。现今我国保温材料的主要发展趋势是对现有产品的性能提高和改进；进一步研制开发复合型保温涂料,特别是向憎水、密度小、成本低的；更加注重绿色环保,积极利用三废研发保温涂料,始终朝着环保化的方向发展。

4.3 节能门窗和节能玻璃发展趋势

现今,门窗的制造的原材料开始从单一的材料逐渐发展到了复合材料的阶段。玻璃的性能对门窗节能性影响最大,现今已推广并使用的节能玻璃一般有中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。

5 结束语

近年来,通过立见成效的改革,我国新型节能材料的研发取得了快速的发展,但是与国外发达国家比较还是有很大的差距,与我国的建筑节能政策差距也挺大,因此仍需继续加强节能材料的研究和开发。总之,新型节能建筑材料一般是低物耗,少污染、可循环再生的,我国需要大力发展这种资源节约型的建材和能源节约型、环境友好型建材,将可持续发展真正落到实处,这必将成为未来建筑材料发展的大方向和趋势,并符合人们的需求和社会发展的潮流。