环保型建筑节能材料的特性及应用发展趋势

刘 洋

（济南市经济和信息化综合行政执法支队，济南 250001）

当前，控制污染和节约能源已经成为经济发展的重要保障。随着人们生产生活的需求不断增加，能源消耗不断增大，我国已经出现部分能源短缺的问题，这与可持续发展理念相违背。我国能源结构不合理，传统能源占比极大，产生的污染较大，严重威胁生态环境。建筑行业与每个人的生产、生活密切相关，要积极推进节能工作，保护环境。

1 环保型建筑节能材料类型和特性

1.1 建筑节能主墙体材料

主墙体是建筑工程的重要施工内容，当前国家大力提倡节能、环保理念，因此使用建筑节能主墙体材料十分重要。常见的建筑节能主墙体材料有加气混凝土砌块、EPS 砌块、混凝土空心砌块以及模网混凝土四种类型。

1.1.1 加气混凝土砌块

作为新型节能墙体材料，加气混凝土砌块具有稳定性好、重量轻、隔音性能好、制作工艺简单、强度高、操作工序简单等优点，同时具有良好的隔热、保温以及耐火性能。其适宜应用于高寒环境，表现出良好的隔汽防潮、面层冻融的性能，因此被广泛应用于我国建筑房屋主墙体建设中。

1.1.2 EPS 砌块

EPS 砌块构造灵活，牢固性强，施工操作较为方便。EPS 砌块施工期间，人们往往同时进行混凝土浇筑，以便形成梁柱框架结构，提升主墙体的稳定性。

1.1.3 混凝土空心砌块

混凝土空心砌块是以混凝土为基础创造的主墙体节能材料，有效控制了材料使用量，减少了资源、能源消耗。当前，我国使用的混凝土空心砌块主要为190 mm×190 mm×390 mm 标准型。但是，在实际工程建设中，不同施工单位对混凝土空心砌块的模数和建设标准要求不同，需要进行专门的量化处理，具体规定混凝土空心砌块的使用标准，整个过程比较复杂，给实际施工带来一定不便。

1.1.4 模网混凝土

模网混凝土是一种新型节能环保材料，既能保证木结构的灵活性，又具有较高的强度和耐久性。它的自重比较轻，可以有效减少承重材料和支撑材料的使用量，具有良好的节能、保温以及隔热性能。将模网混凝土运输到施工现场，组装较为方便，施工效率高，可以明显降低建筑物自重。

1.2 建筑节能外墙保温材料

作为环保型建筑节能材料，建筑节能外墙保温材料主要包括矿物棉、聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料和水泥聚苯板四种类型。

1.2.1 矿物棉

矿物棉主要包括岩棉和玻璃棉两种，有着良好的保温、隔热性能。新型的矿物棉具有良好的化学稳定性，不会出现自燃现象。但是，其质量有着较大的差别，工程单位需要通过前期试验进行合理选择，确保质量可靠。

1.2.2 聚苯乙烯泡沫塑料

聚苯乙烯泡沫塑料是一种新型节能材料，密度小、吸水率低，制作精度要求高，可以应用到外墙施工中，结构比较均匀，保温性能也好。

1.2.3 硬质聚氨酯泡沫塑料

硬质聚氨酯泡沫塑料可以应用到外墙墙体施工中，其内部主要为闭孔结构，所以具有良好的抗压性能，耐热和耐酸碱性能比较出色，导热系数较低。但是，对于施工单位而言，此种材料价格较高，不利于成本控制。

1.2.4 水泥聚苯板

水泥聚苯板作为一种新型绿色建材，可以应用到建筑外墙施工中。它不但具有良好的保温性能，而且韧性较强，耐久性好，具有良好的抗冲击能力。但是，水泥聚苯板自重较大，施工单位需要从实际出发，合理选择。

1.3 建筑节能门窗材料

门窗是建筑工程施工的重要内容，在以往的门窗施工中，其材料使用量较大且施工较为复杂，对整个建筑寿命周期的能耗影响也较大。而在环保型建筑节能材料中，玻璃和门窗框扇材料最具有代表性。从节能层面来看，玻璃的节能潜力较大。目前，节能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、镀膜低辐射玻璃三种。中空玻璃不仅具有较低的热导率，还拥有良好的保温和隔音性能；镀膜低辐射玻璃能够在保证室内明亮度的基础上，有效控制窗户内外部热能的交换，保温效果较为突出；真空玻璃一般利用空气、氩气进行填充，具有良好的保温隔热性能、隔音功能，而且透光折减系数较好。整体而言，当前，中空玻璃逐渐取代普通玻璃，实际节能、环保效果较为明显。

门窗框扇材料主要有塑钢型材、塑铝型材、玻璃钢型材三种。其中，塑钢型材的框扇具有价格优势，耐久性好，具有较低的热导率，保温性能较好，应用广泛。塑铝型材具有较好的弯曲模量和刚性，常常被应用于高寒环境下的工程建设中，适用性较强。玻璃钢型材窗体质量轻、强度高，具有良好的气密性，使用期限较长，当前也广泛应用于各种环境条件的施工中。

1.4 其他环保型建筑节能材料

在建筑工程施工中，其他常见的环保型建筑节能材料还有纳米微胶囊相变材料。它具有良好的热存储功能，有着较为广泛的应用前景。目前，这种材料还处于创新研发阶段，实际应用数据不够丰富，未来还有较大的改进空间。

绿色节能是建筑未来发展的趋势，人们逐渐开始将太阳能转换材料应用于建筑工程施工中，以便充分利用太阳能。当前，我国太阳能转换技术已经取得了突破性进步，材料成本不断降低，能源转化效率不断提高，太阳能集成复合产品也广泛应用于建筑装饰装修中，在未来建筑施工中有着广阔的应用前景。

2 环保型建筑节能材料在建筑工程中的具体应用

当前，环保型建筑节能材料主要应用于建筑主墙体、外墙、门窗以及内部装修装饰等施工中，不同工程、不同部位施工对环保型节能材料的使用要求也存在较大的差异。

2.1 外墙施工

环保型建筑节能材料可以应用于外墙施工中，重点是结合使用外挂式外保温和聚苯板，一次浇注成型，形成墙体，同时添加一定量的聚苯颗粒保温料，以形成良好的外墙保温性能，实现节能环保。当前，建筑经常使用的外墙保温技术主要为胶粉聚苯颗粒外墙外保温。施工期间，施工人员首先需要回收废弃的聚苯乙烯塑料，将其加工成0.5～4.0 mm 的细小颗粒，然后作为配料制作成保温砂浆。回收利用可以有效避免资源浪费和环境污染，具有非常突出的节能、环保效果[1]。

2.2 门窗施工

在门窗施工中，施工人员需要对断桥铝合金窗框、中空玻璃窗框和窗洞口连接断桥节点三者综合处理，科学选择保温材料。工程设计人员需要结合建筑所在地区光照时间和正午太阳高度，确定门窗的面积和朝向，科学选择门窗节能材料。

2.3 内部装修装饰

建筑内部照明系统同样提倡使用节能环保型材料。现今，室内照明市场上较为先进的节能灯具主要采用LED 光源，其能够与自动化感应探头和智能场景化光设计相协调，根据感应实现灯光的自我调节，有效实现了节能、环保，并且提高了居住舒适度。

为了更好地促使环保型节能材料应用于工程建设中，人们要不断强化新型节能材料的研发，有效控制生产成本，在全社会大力营造节能环保的时尚消费氛围，在行业标准和规划政策方面积极推动。在研发新型节能环保材料时，我国要积极与国外合作，积极借鉴国外先进技术，不断优化环保型建筑节能材料的生产和应用流程，切实提升实际应用效率，有效控制资源消耗量，避免资源浪费。此外，在环保型建筑节能材料使用中，还应加强对传统材料和施工现场材料的回收应用，降低施工材料废弃率，从资源循环利用角度控制生产成本，实现可持续发展。

3 环保型建筑节能材料在建筑工程中应用存在的问题

3.1 施工单位对新型建材认识不足

当前，将环保型建筑节能材料应用于建筑工程施工中存在实际效果与预期效果相差较远、节能材料存在浪费的现象。主要原因是施工单位未详细了解环保型建筑节能材料，未能深入分析某种材料的环保和节能特点，采取大而广泛的技术进行操作，严重损害了环保型节能建筑材料的应用质量，导致其节能、环保性能未能有效发挥。

3.2 成本管控与材料应用之间存在较大的矛盾

当前，环保型建筑节能材料购买成本较高，这就给施工单位追求经济效益最大化带来了挑战。部分施工单位未能有效处理成本管控和材料应用之间的矛盾，导致环保型建筑节能材料应用存在中期停止和重形式不重实效的问题。主要原因是施工单位缺乏对环保型建筑节能材料应用的长远规划意识，未能就材料本身加强组合使用。施工单位应认识到，环保型建筑节能材料的使用不但有助于建设高标准、生态型、舒适智能的居住空间，而且有助于自身获得良好的市场声望。

3.3 施工技术人员存在技术上的狭隘性

作为一种新型材料，环保型建筑节能材料必然需要使用新型施工技术，以真正发挥其节能环保价值。当前，施工技术人员的施工技术更新比较滞后，其未能及时接受系统化的培训教育。当引进一种环保型建筑节能材料后，技术人员往往存在无法准确操作施工的问题，这不仅影响了材料本身质量，浪费了优质建材，还影响整体效益的综合提升。

4 环保型建筑节能材料在建筑工程中应用的改进措施

4.1 加强宣传教育，提升对节能、环保材料应用的认识

施工单位管理人员要立足长远发展，切实认识到节能、环保材料应用对于企业实现长远发展的战略意义。同时，要加强管理人员之间的交流学习，积极学习国内外优秀的工程施工经验，结合工程项目实际，强化本土化使用，为使用节能、环保材料创造良好的基础。材料采购和引进人员要加强对各种环保型、节能材料的了解和掌握，在全面认识基础上，可以科学比较不同环保材料之间的差异，选择性价比高的新材料并将其大胆地应用到工程项目施工中。

4.2 在成本管控中认识到绿色工程的隐性收益，积极引进和使用节能材料

环保型建筑节能材料市场价格较高，为了有效处理成本管控与材料选购之间的矛盾，设计人员、业主单位、施工单位以及承包商需要及时沟通交流，从节能、环保型材料应用的必要性、市场需求、工程项目本身应用量、建筑品质等方面进行量化分析，通过数据信息的汇总，制定材料引进和使用的具体规划，加强材料购买成本监督，强化审核，提升节能、环保型材料应用水平，稳步实现打造绿色建筑的战略转型。

4.3 提升施工人员操作水平

环保型建筑节能材料对施工技术人员操作水平有着较高的要求。施工单位要加强对施工技术人员的教育培训，常态化更新一线操作人员的知识，着重加强对节能、环保型材料的了解和模拟操作。要重视培训考核，操作人员考核合格之后，才能进行专门施工操作，有效避免建筑材料浪费。另外，要强化技术操作监督管理。节能、环保型材料技术操作较为新颖、复杂，施工期间，操作不规范会导致材料节能功效降低或丧失。因此，施工中要强化监督检查，可以借助BIM 信息化技术对环保型材料的使用效果进行评估分析，及时直观地发现问题，积累经验，从而改进施工工艺。

5 环保型建筑节能材料的未来应用趋势

当前，我国大力倡导绿色、低碳、环保理念，因此环保型建筑节能材料有着广阔的应用前景。人们要有效贯彻绿色、低碳、环保理念，促进经济实现转型发展。建筑行业对社会能源消耗的影响不容小觑，施工企业要抓住机遇，进行转型升级，才能保证自身在市场上立于不败之地。在建筑工程的各个要素中，建筑材料直接影响建筑能源消耗，同时也最容易造成环境污染。建筑行业要积极使用环保型建筑节能材料，以降低建筑全寿命周期的能耗，有效提升居住者的绿色体验，提高人们对节能环保的参与度和关注度[2]。

在未来环保型建筑节能材料应用中，政府与市场需要统筹协调，共同推进。在当前建筑市场中，推广使用环保型建筑节能材料，切实需要加强顶层设计，突出政策的前瞻性和实效性，利用政府公信力，规范市场秩序，提高环保型、节能材料在建筑市场上的可信度。同时，工程建设主管部门需要协调市场要素关系，通过宏观调整，逐渐降低绿色建材成本，为环保型建筑节能材料的推广使用提供支持。

在环保型建筑节能材料应用中，要加强行业内部交流，注重采集和共享建筑实际能耗数据，畅通从材料研发到建筑成品落地运行的数据反馈，使研发人员及时发现新材料存在的缺陷，并保持对材料设计的持续改进，不断提高环保型建筑节能材料的市场占有率。

6 结论

使用环保型建筑节能材料是当前建筑行业实现绿色转型的必要一环，绿色建材主要分为主墙体材料、外墙材料以及门窗材料三种。当前，环保型建筑节能材料应用存在诸多问题，人们需要深化对节能材料的认识，有效处理成本管控与材料选购之间的矛盾，不断提升技术人员的操作水平，发挥环保型建筑节能材料的应用效果。环保型建筑节能材料具有绿色、环保、低碳和节能的特点，顺应了现今建筑材料市场转型升级的趋势，其在未来建筑市场中有着广阔的应用前景。