新型节能建材在学校建筑中的应用研究

冯恩明 林梦佳 林 仁 罗景林

近年来，随着环境保护意识的不断增强和能源资源的日益减少，节能减排已成为全社会的共识和发展方向。建筑作为能源消耗的“大户”，其节能减排工作显得尤为重要。而在建筑节能中，选用适当的建材是关键之一。新型节能建材具有较好的保温、隔音、防火和防水等特点，可以有效地提高建筑的节能性能。学校建筑是教育事业的重要组成部分，其建筑的节能性能，不仅关系到学校的经济效益和环境保护工作，也直接影响到学生的身体健康和学习效果。因此，研究新型节能建材在学校建筑中的应用，对于推进节能减排工作、提高学校建筑的节能性能，具有重要的意义[1]。

1 学校建筑的节能需求和意义

1.1 学校建筑的节能需求1.1.1 建筑节能

学校建筑通常占地面积较大，建筑物数量较多，因此节能是一个重要的问题。学校建筑需要采用节能技术和节能设备，如隔热材料、高效照明系统和太阳能热水器等，减少能源的消耗和浪费，提高能源利用效率，降低建筑能耗成本。

1.1.2 室内环境舒适度

学校建筑内部要求具备良好的室内环境，如舒适的温度、湿度、通风和照明等，以保证学生和教师的身体健康和学习效果。为实现室内环境的改善与优化，学校建筑需要采用具有保温、隔音、通风和空气调节等功能的新型节能建材。

1.1.3 可持续发展

学校建筑的可持续发展也是节能工作的重要考量因素。学校建筑应采用可再生、可循环和环保的新型节能建材，如生态建材、再生建材等，以最大限度地减少对环境的影响，并促进建筑的可持续发展。同时，学校建筑还应采用节水、节电和垃圾分类等可持续措施，推动学校可持续发展的进程。

1.2 学校建筑的节能意义

学校建筑的节能意义，在于通过采用新型节能建材和节能技术，实现对能源的有效利用，降低建筑能耗和环境污染，提高学校建筑的使用效率和经济效益，同时促进可持续发展。学校建筑是人们学习、工作和生活的场所，其节能与否及节能效果直接关系到学生和教师的身体健康和学习效果。在学校建筑中采用新型节能建材，可以有效降低建筑能耗，提高建筑的保温、隔音和防火性能，同时保证室内空气质量。此外，采用节能设备和节能技术，可以有效减少能源排放和浪费，降低建筑的投入及运行成本，为学校节约经费，提高教育资源的利用效率[2]。

2 新型节能建材在学校建筑中的应用

2.1 墙体建材的选择与应用

2.1.1 保温材料的选择与应用

保温材料是墙体建材中的关键部分，可以有效提高建筑的保温、隔热等性能，减少建筑能耗。在学校建筑中，常见的保温材料包括聚苯板、岩棉板和聚氨酯板等[3]。其中，聚苯板具有保温效果好、重量轻等优点，岩棉板则具有隔音效果好、不易燃等优点，聚氨酯板则具有保温性能好、施工方便等优点。选择不同的保温材料，需要结合学校建筑的实际情况，例如气候条件、建筑结构和经济预算等因素。

2.1.2 砌体的选择与应用

砌体是墙体建材中的主要材料之一。在学校建筑中，采用新型节能建材的砌体，可以有效提高建筑的保温、隔热等性能。同时，新型节能建材的砌体可以与保温材料配合使用，以进一步提高建筑的保温性能。

墙体建材是学校建筑中应用新型节能建材的重要部分，其中保温材料和砌体是常见的墙体建材。在新型节能建材的应用中，可以结合保温材料或砌体，来达到更好的保温、隔热等效果。对于砖混结构较多的宿舍与单层教学建筑，可以采用建筑垃圾多孔砖外保温墙体。建筑垃圾多孔砖保温墙体就是采用了将建筑垃圾多孔砖与外墙外保温相结合的方式[4]。构造如图1 所示。

图1 建筑垃圾多孔砖保温墙体构造（来源：网络）

2.2 屋顶建材的选择与应用

屋顶建材是学校建筑中应用新型节能建材的重要部分。选用合适的建材，可以提高建筑的节能性和耐久性。屋顶防水层是屋面建筑中必不可少的部分，能够有效防止屋面渗水、漏水等问题。在新型节能建材的应用中，选择高性能的防水材料非常重要。常用的防水材料包括沥青防水卷材、聚氨酯防水涂料和聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）防水卷材等。这些材料具有防水性能好、耐久性强、施工方便等优点。屋面保温材料的选择也非常重要。保温材料能够有效提高屋面的保温性能，减少室内能耗。常用的屋面保温材料包括挤塑聚苯板、挤塑聚氨酯板和聚氨酯喷涂等。这些材料具有保温和隔热性能好、施工方便及质量轻等优点。屋面瓦也是屋面建材中的重要部分，选用合适的屋面瓦，可以有效提高屋面的防水性能和美观度。常用的屋面瓦包括水泥瓦、陶瓷瓦和钢结构瓦等。这些材料具有防水性能好、耐久性强及抗风压性能好等优点。

2.3 窗户建材的选择与应用2.3.1 材料的选择

在新型节能建材应用中，窗户建材选择要考虑隔热、隔音、保温和防紫外线等因素。常用的窗户材料包括塑钢窗、铝合金窗和木窗等。这些材料在保证窗户美观度和强度的同时，能够有效地隔热、隔音和防紫外线。

2.3.2 玻璃的选择

玻璃是窗户建材中最重要的部分之一，直接影响着窗户的隔热、隔音性能和透光性。在新型节能建材的应用中，玻璃材料的选择要综合考虑透光率、隔热性能、保温性能和隔音性能等多个因素。目前常用的玻璃材料包括单层普通玻璃、中空玻璃和夹层玻璃等。这些玻璃具有不同的隔热、隔音和保温性能，应根据实际需要进行选择。

2.3.3 窗框的设计

窗框的设计也是窗户建材中的关键部分。窗框的设计不仅能影响窗户的美观度，还能直接影响窗户的隔热性能和保温性能。在新型节能建材的应用中，窗框的设计要综合考虑密封性、结构强度和保温性能。目前常用的窗框设计包括平开窗、推拉窗等。

3 新型节能建材在学校建筑中的应用建议和措施

3.1 应用建议

3.1.1 增强意识

增强学校师生的环保意识和节能意识，推广新型节能建材的应用。可以通过开展宣传教育、组织学生参加科技竞赛等方式，增强师生对新型节能建材应用的认知和了解。例如，可以组织环保科普讲座、节能技术展示等活动，向学生介绍新型节能建材的特点、优势和应用情况。此外，还可以组织学生进行科技创新活动，鼓励他们自主研发新型节能建材，推动新型节能建材的研究和应用。

3.1.2 加强政策支持

加大政策支持力度，推广新型节能建材的应用。政府可制定相关政策和标准，鼓励学校使用新型节能建材。例如，政府可出台有关学校建筑节能的相关政策，规定学校建筑必须采用新型节能建材，同时鼓励学校对老旧建筑进行改造，使用新型节能建材重新装修。此外，政府还可组织相关评选活动，对在新型节能建材应用方面作出突出贡献的学校给予表彰和奖励，利于推广新型节能建材的应用。

3.1.3 推广示范工程

通过建立新型节能建材示范工程，引领学校建筑行业向新型节能建材转型。可以选择一些有代表性的学校进行示范，向其他学校展示新型节能建材的应用效果和实际效益。例如，可以选择一些大型的、知名的学校进行示范工程，展示新型节能建材在其墙体、屋顶、窗户和地面等方面的应用效果。

3.1.4 优化建筑设计

优化建筑设计是实现节能目标的关键措施之一。对于学校建筑而言，建筑的布局和形态设计应当尽可能地充分利用自然光和保持通风，减少能源消耗。此外，合理设置门窗和推拉门，也能够达到隔热、保温的目的，从而减少室内空调的使用，降低能源消耗。同时，学校需要根据绿色建筑标准，例如国家《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378―2019）、美国能源与环境设计认证（Leadership in Energy and Environmental Design，LEED）认证等，制定学校建筑绿色设计方案。

3.2 应用措施

3.2.1 实施新型节能建材选用

实施新型节能建材选用，需要考虑建筑物本身的特点和使用环境，结合保温材料或者砌体的特点进行选用。一般来说，墙体的保温材料可以选用聚苯板、聚氨酯板和岩棉板等，而砌体可以采用空心砖、保温砖等。同时，在选用保温材料和砌体时，还应考虑其密度、导热系数等因素，以确保保温效果和使用寿命。在地面的选择和应用中，可以选用有良好导热性能的地暖材料，以提高供暖效果。这些新型节能建材不仅能满足学校建筑的结构要求，还能达到节能减排的目的。

3.2.2 加强新型节能建材相关应用技术研究

随着新型节能建材不断涌现，其应用技术也在不断提高。为了更好地应用新型节能建材，需要加强研究相关应用技术，包括建筑结构设计、施工技术和装修材料等方面。加大对新型节能建材应用技术的研究力度，提高材料的性能，扩大材料的适用范围，提高其在学校建筑中的实用性。通过示范工程的建设和推广，加强新型节能建材的推广应用，帮助学生更好地了解新型建材的优点，促进其在学校建筑中的广泛应用[5]。加强新型节能建材行业标准的制定和实施，建立健全质量监督机制，保证新型建材的安全性、可靠性和稳定性，促进其更加广泛地应用于学校建筑中。

3.2.3 实施建筑节能改造

为了更好地应用新型节能建材，需要进行建筑节能改造。通过能耗评估，确定目前建筑的能耗情况，找出能耗高的问题所在，为制定设计改造方案提供有力依据。可以结合实际情况，选用符合建筑特点的新型节能建材进行改造。例如，可以使用高效节能的窗户，在窗户上部布置白色的百叶板，增强教室深度光线，并平衡照度差，减少不必要的室内照明，达到节电的效果。另外，还可以在现有建筑中安装节能设备，如节能灯具、节水器等，减少能源消耗，提高能源利用效率；对老旧建筑进行墙体保温和窗户更换，将节能效果提高到一个新的水平。

4 新型节能建材在学校建筑中的应用效果探讨

新型节能建材在学校建筑中的应用，可以显著提高建筑的节能性能。在使用保温材料的墙体中加入新型节能材料，提高了保温层的隔热性能，减少了热量的散失，从而降低了供暖设备的投入费用，便于实现节能效果。同时，新型节能建材的应用不仅可以节约能源，还可以提高室内环境的舒适性。在实施过程中采用新型节能材料的门窗，还可以在冬季有效防止冷空气的进入，从而提高室内温度和舒适度。

新型节能建材还可以改善学校建筑的室内空气质量。传统建筑材料可能存在挥发性有机化合物和其他有害物质释放的问题，对人体健康构成潜在威胁。而新型节能建材通常采用环保无害的材料，具有低挥发性和低释放有害物质的特点，能够有效改善室内空气质量，减少对学生和教职员工的健康风险。

此外，新型节能建材的应用还有助于减少建筑产生的废弃物和环境污染。传统建筑材料在生产、使用和废弃的过程中往往会产生大量的废弃物和污染物，对环境造成严重影响。而新型节能建材通常采用可再生材料或回收再利用的材料，降低了对资源的消耗，并减少了对环境的负面影响，这为学校建筑的可持续发展提供了重要支持。

5 结语

本文通过研究新型节能建材在学校建筑中的应用，发现新型节能建材能够有效的提高学校建筑的节能性能，促进节能减排工作的开展，具有重要的意义。在此基础上，提出了相关的建议和措施，进一步验证了新型节能建材在学校建筑中的应用效果，并探讨了其未来的研究方向。相信本文的研究结果和结论，对学校建筑的节能减排工作和未来的相关研究都具有一定的参考价值。