新材料在城市建筑节能设计中的应用探究

丁伊东

摘 要：在当前建筑工程施工中，十分注重新型节能材料的应用，这不仅能够解决被社会高度关注的能源消耗问题，还能够获得良好的经济效益与社会效益。新材料的应用无论对于降低环境污染来说，还是对于解决建筑能源消耗问题而言，都具有极其重要的现实意义。为此，文章对新材料在建筑节能中的应用及质量问题进行相关探讨与分析，希望可以充分发挥其应用优势，进一步推进我国建筑事业的可持续发展。

关键词：新材料;建筑节能;保温材料;墙体裂缝

一直以来，建筑行业的能源消耗问题被社会各界普遍关注。因此，近几年建筑行业尤为重视新型节能材料的应用。新材料在建筑节能中的应用，既能满足人们对居住环境的高品质要求，又大大提升了建筑工程质量。但当前新材料存在着种类繁多且性能各异的情况，不仅需要在建筑设计中能够立足节能环保，还应注重发挥其整体节能效果，使其在人与自然的和谐相处中创建最佳居住环境。

一、建筑节能新材料的种类

（一）新型抑菌材料

抑菌建筑材料的应用不仅能够达到建筑安全与卫生使用标准的要求，而且其抗菌时限与材料使用寿命同步，具有良好的建筑使用效果，是新型环保材料中的主要应用种类。

（二）新型植物材料

在生态环保理念下，植物环保材料被广泛地应用于建筑节能使用中，其中以大豆纤维、麦秸为原料的新型节能建筑材料，不仅具有良好的柔韧性，而且还有较长的使用期限，是当前节能环保的重要建筑材料。

（三）新型碳纤维材料

在建筑材料中，由树脂制成的合成材料碳纤维，不仅具有良好的力学应用性能，而且还能媲美金属的使用性能，既拥有耐高温与耐腐蚀性，又具有膨胀系数小等优势，而且其自身具有的清洁功能极其符合当前建筑环保与节能要求，被广泛应用于各个领域的建设中。

（四）新型防水材料

在建筑工程中，对防水材料具有较高的要求，除了要求其具有高强度以及稳定的高低温性能以外，还要求具有较大的延伸性、耐久性以及自重轻等特点。高聚物改性沥青防水卷材就具有这一良好的应用性，不仅提高了工程质量，还极大地满足了施工环境要求[1]。

二、新型材料在建筑节能工程中的应用

（一）新节能墙体在建筑节能工程中的应用

最近几年，经过大量工程实践可以看出，能够用在建筑物承重墙结构上的墙体材料可重点分成两大类，即粘土性质的多孔砖材料和混凝土性质的空心砌块材料。然而，这些材料都不能实现人们对保温和节能环保的追求，为了可以满足人们对节能材料的强烈需求和渴望，需大量引用有机性质的保温材料，如，模塑聚苯乙烯性质的泡沫板和硬泡聚氨酯等。主要是因为有机性的保温材料要比传统的墙体材料具有更优越的保温功能和效果，所以，这些节能材料才会被节能建筑工程大量应用，并构建出一种无机材料与有机材料相互结合的全新形式的复合式墙体。在节能建筑施工过程中，对相应的施工工艺也有更高标准的要求。由有机材料和无机材料共同组成的复合型保温墙体拥有很多优越性的特点，如这类墙体不但能够很大程度地保障墙体本身的承重效果，还有良好的隔音、保温和隔热效果。这些良好功能的形成主要是因为无机材料和有机材料相互组合成为一体，两者间的有效组合能够在环境空间中形成共同的作用，可以有效提升建筑施工工艺质量。节能建筑墙体结构的保温工程在施工的过程中主要面对的问题是防止墙体开裂。如果保温层和抗裂防护层出现开裂的现象，墙体结构的保温能力便会随之产生不同程度的变化。这种情况一旦发生，不但不能实现良好的节能效果，反而会对墙体结构自身的安全性形成不同程度的影响。在现实中有很多因素会对墙体抗裂产生影响，墙体结构中，由增强网与抹面砂浆所构成的墙体抗裂防护层对墙体结构的抗裂性能有着非常重要的保障作用。如想保证抗裂防护层有良好的抗裂性能，便需对发生开裂时的自身变形与基层变形总和值进行控制，一定要保证这一数值不可超过抹面砂浆的柔韧最大拉伸值。在抹面砂浆中，复合增强网具有非常关键的作用，它能够有效增加抗裂防护层的拉伸强度，还能够在可能形成大裂缝的情况下将其分解成众多的小裂缝，从而有效提升抗裂性能[2]。

（二）节能屋面在建筑节能工程中的应用

建筑屋面同样也属于热量损耗的重点结构之一，通常情况下，建筑屋面结构进行节能保温设置主要是把吸水率差、导热系数小、容量低且硬度好的保温材料铺设在屋面和防水层间，由此来实现保温作用，所以可供选择的材料非常多，如可选择挤塑板、聚苯板、膨胀性的水泥板、混凝土材料的土块等一些板状的材料，还可以将炉渣、浮石、陶粒及膨胀珍珠岩等散料掺进水泥中，来实施现场浇筑。另外，还可使用岩棉、玻璃棉、膨胀性的珍珠岩等一些松散的材料，将其放进袋中，铺设在屋面或是吊顶的上端。此外，还可使用泡沫混凝土、粉煤灰和聚酯泡沫等材料來实施现场浇筑。

（三）节能门窗在建筑节能工程中的应用

节能门窗对于节能建筑来说具有非常大的作用和功效，节能门窗的功能是控制节能建筑物内部与外部的能量互动。节能建筑在门窗的节能方面，需不断提升窗户框扇和玻璃体的热工性能，同时需最大程度地应用中空玻璃，与此同时，还需确保门窗的密闭效果，特别是玻璃同窗户边框的接缝处、门窗框扇与搭接位置。节能门窗的出现，在很大程度上提高了节能建筑工程的整体质量。在节能建筑中，门窗材料对于节能建筑来说是实现热传递和热传导的主要构成部分。门窗部分同样也属于建筑整体耗能中占比比较大的一部分。因此，对节能型门窗需广泛合理应用，才可以有效提升建筑节能水平，促进建筑节能化的不断发展和进步，为人们提供更加舒适且环保绿色的生存环境[3]。

三、新材料在建筑节能中的质量问题控制

（一）墙体保温层裂缝质量控制措施

在建筑工程中，墙体裂缝的出现较为普遍，其主要问题存在于内、外保温墙体上，其中不仅包括板缝、窗口与窗角等位置，还会出现在保温板与墙体的结合处。一般情况下，裂缝主要以网状存在于墙体表面，既有较长的纵、横裂缝，又有局部性的鼓胀裂缝。形成这一问题的主要原因：一方面是混凝土表面在使用挤塑聚苯板时，抗裂防护层存在透气性不足的问题;另一方面是在利用水泥砂浆作为抗裂防护层时，往往会加入聚合物以达到改进性能的作用，但却因此形成了强度高、收缩大，甚至柔韧性不够等问题，从而使砂浆层过厚产生开裂;此外，胶粘剂中含有较高的有机物质时，会使其在应用时抗老化能力弱化，尤其是在低温状态时，高分子乳液产生固化易发生脆断，从而无法发挥其柔性作用[4]。

在进行建筑墙体裂缝质量问题的解决时，首先，应关注抗裂防护层的抗裂问题，选用专门用于抗裂的砂浆，并同时合理铺设增强网。为了更好地对裂缝的形成进行有效的控制，需在砂浆当中掺入合理数量的纤维或是聚合物。由增强网和抹面砂漿所构建的抗裂防护层，可以对整个墙体结构的抗裂性起到良好的保护效用。其次，墙体装修层所用的材料不但需具有防裂作用，同时还需具备透气性和保温性，所以需尽量选用弹性好的外墙材料来进行涂抹。保温板同非保温处的接合位置较易形成裂缝，主要是因为保温系统终止位置所用材料柔性或是刚性存在差异所造成的。

（二）内墙表面霉菌、结露质量控制措施

结露和发霉问题通常都会在墙角、墙面湿度大的位置、山墙下端、阴面墙及门窗口位置处形成。对于保温结构设计存在不足的墙体来说，也同样会在墙体的内部形成结露和发霉的情况。在此情况下，可能会影响室内环境，严重的话还会对居住人的身体健康造成危害。形成结露和发霉问题主要是因为保温设计存在不足或是通风差所造成的。

可通过阻断热桥调整室内湿度，保证通风效果来解决。除此之外，还可使用苯板条来对缝隙过大处进行填实、磨平处理。对于窗户位置的设计，如用的是内保温，需将窗户设置在墙体内侧，如是外保温可设置在墙体外侧[5]。

四、结语

综上所述，在当前建筑行业突飞猛进的发展中，新型节能材料被广泛推广应用，相关设计人员不仅需要充分掌握其性能与使用特征，而且应具备科学合理地进行节能材料优化选取的能力。在人们日益重视营造环保舒适的生活环境的情况下，更需要有效利用新型节能材料，使其不仅能够全面提升人们的生活品质，还能为建造适合人居住的良好生态环境而发挥出实用性价值。为此，在将更多新型节能材料应用于建筑工程时，更应注重其良好的质量控制，使其可以在可持续发展理念下推进社会与生态环保协同发展。

参考文献：

[1]张剑峰.新材料在建筑节能中的应用与质量问题研究[J].建材与装饰，2013，（13）：350-351.

[2]谢进才.关于新材料在建筑节能中的应用研究[J].科技创新与应用，2014，（25）：239.

[3]周莉.新技术、新材料在建筑节能设计中的应用[J].大科技，2014，（1）：17-18.

[4]沈峰.探究建筑新材料的使用及其质量控制问题[J].低碳世界，2014，（9）：244-245.

[5]卫明.建筑新材料的应用及质量问题研析[J].门窗，2014，（3）：248.

作者单位：

山西应用科技学院