低碳经济背景下建筑材料对建筑节能影响研究

徐 杰

（天津津贝尔建筑工程试验检测技术有限公司，天津 300170）

0 引言

据不完全统计可知，近百年来全球的气温从冷到暖有过两次较大的波动，平均气温上升至0.74℃并且随着建筑行业的兴起，使建筑材料对环境的影响更加严重，所以，本文针对上述情况展开论述。李思萌[1]认为在低碳目标导向下，应采用装配式的设计方式，优化建筑物的窗口，采用建筑节能材料，以保证全球的环境不会受到影响。刘海波[2]认为在建筑项目开展过程中应增加对中国建筑碳排放权的思考，重视全球气候变暖问题，合理应用建筑材料。王军雷[3]认为，建筑施工技术在实施过程中应坚持节能理念，控制温室气体排放量，基于低碳经济背景下，增加对建筑材料等方面的关注，实现建筑节能。

1 低碳经济背景下的建筑节能分析

首先，我国作为发展中国家，每年建筑房屋面积可达到17 亿～18 亿m2之间。近400 亿万m2的建筑物中节能建筑仅能达到1%。对于建筑行业而言，应注重建筑节能方面的内容，了解在低碳经济背景下，建筑节能包含了房屋建筑、建筑材料生产、构筑物施工等方面的内容，只有同等需要得到满足，才能降低建筑项目中产生的能耗。因此，减少能源需求的方法为，合理规划设计建筑，明确围护结构的状态，使用户的用能效率，能源的利用率能够提高。简而言之，在建筑材料的应用期间，需要减少工程中的有害气体，提高污水回用率，减少实心黏土砖的使用，控制钢材的使用占比并采用低碳环保的方式，保证建筑材料不会对全球的环境造成影响。

其次就低碳经济背景而言，为明确低碳经济背景下建筑节能的重要性。可以从选址、规划、设计、建造和使用过程进行分析，确保建筑材料在生产过程中，构筑物施工环节以及房屋建筑使用阶段，材料的节能要求能够达标，在选址时通过施工前期的设计与规划，对地址进行决策及论证，规划好本区域内环境的状态，在哪个方位，哪个地点，在稳定建筑物后，让终端用户能够受益。在建筑规划及设计环节，提升建筑材料的使用效率，达到节约能源的目的。这样一来，则可降低建筑工程中的能量损失，在保证建筑工程项目如期竣工完毕的基础上，让能源的利用效率提升。在建筑建造过程中，应该使建筑项目的改建、扩建、设计、改造等环节都能统一建筑节能标准，提高空调制冷或是制热系统的工作效率，使采暖供热及保温隔热性能提高，减少在照明等建筑全寿命过程的能源消耗。

2 低碳经济背景下建筑材料对建筑节能产生的影响

节能型建筑材料能够满足建筑项目环保要求，发挥自身的环保性作用，增加在国家节能减排工作方面的契合度，促使房建工程能够运用抗震钢板、防火彩钢板等材料，展现出造价低、性能好且无污染的性能，成为建筑行业不可或缺的节能材料。但若建筑材料应用不当，则会增加对建筑节能工作方面的应用。

2.1 建筑材料过量使用，降低建筑节能工作效率

由于传统的建筑材料在选择过程中存在一些问题，对工程的成效造成直接的影响。若大量应用水泥材料、混凝土材料，则会对建筑节能工作效率造成影响。其原因在于，在材料生产环节不仅会消耗能源，煤炭、石料等不可再生资源未被合理应用，则会降低结构性材料的应用效率，容易增加建筑项目中的污染，制约环境保护工作的实施。金属材料、钢筋材料、工程塑料以及玻璃材料的应用，会增加对环境的影响，使建筑节能工作无法顺利发展。在此背景下，以往的装饰材料主要依靠贴面、油漆进行装饰，在生产阶段必须执行化工处理，会产生大量的有毒物质，如甲醛等，增加在建筑工程中的能源消耗，还会使环境污染问题更加严重。

2.2 合理开展建筑工程，辅助建筑节能工作实现

结合发达国家在世界中的能源消费结构可知，交通、建筑以及工业对环境的影响是较大的。本文主要对建筑材料进行分析，了解到建筑结构的优化会降低传统工程材料的应用，采用装配式建筑，能够稳定金属结构框架，让工作人员到施工现场开展工程，既控制了建筑结构的精度，又充分发挥出建筑材料的性能，给予工程质量保障。

由表1 内容可知，建筑行业对世界能源的消费较大并且随着国家的发展，建筑材料在世界中的消耗占比会持续增加。而我国为拓展低碳城市的发展路径，应增加在工业、交通运输以及建筑行业方面的思考，具体占比如图1 所示。

图1 低碳城市发展路径规划图

表1 发达国家在世界内的能源消费结构

为保证低碳城市发展路径的拓展，应在建筑外部装饰工程的公共环节，运用建筑防水、建筑防火以及保温层为工程提供保障，降低塑料材料的应用，控制天然气以及电力的使用占比，让建筑节能工作的潜力有所发挥。拓展硅藻泥无醛板材的应用空间，使建筑工程中的环保型材料能够得到充分的利用。同时，还应重视绿色建筑指标体系，从建筑工程长远角度进行思考，运用正确的工厂化操作方式，增加在节能减排工作方面的契合度，促使材料的比较优势能够展现。另外，可增加在建筑环境方面的考虑，采用节能、节地、节水、节材的方式，合理利用建筑资源，保证室内环境质量能够达标并采用运营管理的方式，创建出智能化系统，增加在绿色建筑项目中的有利因素，具体如图2 所示。

图2 低碳经济背景下建筑材料及建筑节能流程图

3 建筑材料合理应用于节能项目的有效措施

目前的建筑行业产生的能耗占据社会总能耗的30%，建筑能耗为国家总能耗的33%，其最终比例可能上升至35%，截至2020 年，国别建筑耗能已经达到了1 089 亿t，基本年建成房屋面积高达16 亿～20 亿m2，建筑面积高达700 亿m2，若不合理设计建筑节能工程，则会提高国内的能源危机。所以，应采用建筑节能项目措施，合理应用建筑材料，以减少国内建筑行业的能源总需求量。

3.1 制定建筑设计规划方案

建筑项目在施工过程中容易受到外界环境的影响，提高在施工环节的能耗占比。所以，应制定建筑设计规划方案，合理执行项目规划、选址、体型朝向等设计方案，稳定建筑围护结构，以完成建筑节能项目。

3.2 创建饰面及外墙保温系统

为避免建筑行业内发生能源危机，可合理应用EIFS 系统，提高建筑外墙的应用概率达到17%，使多层复合材料能够辅助EIFS 系统的形成，增加在商用建筑以及民用建筑方面的适用性。首先，在系统创建过程中可合理应用聚苯乙烯泡沫塑料，控制器厚度在30～120mm 之间。合理应用粘结剂，采用机械稳固的方式，让材料可以合理应用于建筑外墙。在中间区域的建设过程中，优先选择防水性聚合物砂浆的应用，让其能够占据基层的位置，附加保温板。通过玻璃纤维网的应用，让覆盖层表面呈现出光滑的状态。避免在EIFS 系统运行过程中出现开裂、脱色等问题。最后，应选择合适的涂料，如共聚物涂料等。使外墙及饰面的防腐蚀性增强，让其可以长期应用于建筑项目当中。

3.3 增加门窗节能技术适用性

若门窗的采光性较强，则可节省建筑物内照明设备，让其可以充分发挥出围护以及通风作用。采用门窗节能技术，可通过材料改善的方式，让门窗的保温性能以及密闭性增强。通过钢塑材料、铝木复合型材料、塑木复合材料、铝合金断热型材料、UPVC 塑料的应用，可提高门窗节能产品的应用效率。

其中UPVC 塑料型材是近几年应用广泛的节能产品，其运用聚氯乙烯高分子材料，减少在生产过程中的污染物产生，让材料的导热效果能够提升，通过多腔体结构的构建，展现出UPVC 塑料型材的密封效果，促使门窗的保温性能有所提升。据不完全统计可知，在欧洲国家此种型材的使用频率已经超出了50%且呈现出不断上升的趋势。而窗户中玻璃的选择，可运用磁控真空溅射的操作方式进行合成，使玻璃能够吸热、防火，增加其中的金属银层，使玻璃能够根据外界的光线而发生折射。例如：采用变色玻璃，让玻璃的感光性能够增强，保证在太阳光直射室内的情况下，太阳不会进行直接的辐射。若天气较阴，可保证太阳光可以直接进入室内。

或者采用玻璃的应用，让其节能效果能够展现。在玻璃上增加变色物质、导电膜的应用，采用电压调节的方式，玻璃受到太阳光的影响进行自我调节，使玻璃的节能效果能够展现出来，进而增加门窗节能技术在建筑节能项目中的适用性。

3.4 减少建筑设施应用能耗

不论是照明、采暖还是制冷都会消耗建筑材料，对建筑项目的节能效果造成直接的影响。例如：在建筑节能办公楼的构造项目中，可运用建筑围护的方式，增加先进材料的应用，运用透气式夹层，保证室内具有良好的通风效果，确保建筑物内的格子窗可以进风，而北面的格子窗则作为排风用途。通过计算机系统的辅助运行，使冷管道系统能够合理地进行埋设，利用他了解室温的方式，增加散热器制冷技术的实用性。

或者利用回水井回灌的方式，减少建筑设施的应用。如：降低工程中人工照明的概率，运用组合型采光的方式，保证每一个单元内都会有日光照射。让施工管理人员运用远程检测器，实现对相关系统的远程遥控，让照明系统的亮度能够0%亮度到100%亮度之间相互调节。另外，可运用节能型管，降低建筑设施在应用过程中产生的能耗，促使建筑工程不会受到影响，达到节能减排的目的。

3.5 加强屋顶节能技术应用

对于建筑项目而言，屋顶区域的施工作为项目的重点维护地区。首先，应增加在隔热、保温等方面节能效果方面的考虑。若建筑项目在寒冷地带竣工，可增加保温层的设置，运用阻断室内热量散发的方式，避免室内的热能向室外进行传播。而在炎热地带，可加强防水层在屋顶的设置，运用轻质材料增加室内的保温效果。例如：通过玻璃棉、膨胀珍珠岩的应用，让施工人员运用正铺法，提高室内屋顶的防水性。同时，可采用聚苯乙烯泡沫材料，让施工人员运用倒铺法做好室内的隔热防水操作。

其次，增强屋顶的节能效果，可运用纸纤维强化室内的保温性能。通过废纸回收的方式，让旧纸板能够被硼砂进行处理，采用阻燃操作的方法，达到建筑防火效果。在竣工过程中，优先对房屋顶区域进行考虑，让纸纤维依次喷入其中，在纤维全部粘附于屋顶后，方可形成保温层[4]。

最后，采用定时喷水、架空通风、屋顶绿化以及屋顶蓄水的方式，增加屋顶节能技术的适应性，促使建筑节能项目能够采用生态技术、智能技术的方式实现。例如：采用太阳能的集热方式，加强对屋顶区域通风效果的控制，以达到建筑项目的节能目的[5]。

3.6 合理应用外墙节能技术

对于建筑外墙结构而言，以往的材料厚度难以发挥出保温作用，采用重质单一材料，只会增加墙体的厚度，使此种保温方式无法适用于环保以及节能工作要求。而增加新材料的应用，采用复合墙体能够很好地维持墙体的状态，运用钢筋材料、块体材料以及混凝土材料的组合，使其作为主要的承重结构，让其与保温隔热板进行衔接。或者，采用在框架结构内增加隔热材料、保温材料的方式，使墙体的保温效果可以提升[6]。

建筑项目中的外墙节能技术在实施过程中，需要采用矿渣棉、岩棉、膨胀蛭石、聚苯乙烯泡沫、胶粉聚苯颗粒以及膨胀珍珠岩等材料。让生产部门运用特殊的施工工艺，增加先进设备的应用，使颗粒浆料能够加水进行搅拌，使其中的骨料形成浆料，均匀地涂刷于墙体表层，以使其可以创建出无空腔保温层，具体如图3 所示。

图3 外墙保温系统逐层分解图

据此，则可提高聚苯颗粒骨料的应用效率。在开展建筑改造工程时，可让骨料进行回收利用，提取其中的废聚苯板，增加胶粉的应用，使其中的粉煤灰废物能够减少。此时，通过节能材料以及废物应用的方式，让墙体能够内附保温层，或者是采用夹心保温、外附保温层的方式，将泡沫聚苯板在建筑工程中大批量使用[7]。若结合不完全统计可知，在其他国家（以德国为例）外保温建筑的应用占比高达80%。由此方式，方可看出外墙节能技术的应用成效。

4 结论

综上所述，将低碳经济理念应用于建筑行业当中可提高建筑材料的应用效率，达成建筑节能的共识发展。本文通过绿色建筑节能思想的引入，最大限度内降低了资源的消耗，减少在建设活动中的有害气体产生，使施工部门在工作实施过程中应针对具体问题，具体分析，大力开发建筑节能技术，将外墙节能技术、屋顶节能技术、门窗节能技术等应用于建筑项目当中，降低施工环节产生的能耗，进而营造良好的施工环境，希望对未来建筑行业的发展有所帮助。