新型节能墙体材料在房屋建筑设计中的应用

李红波

中铁二十二局集团第二工程有限公司 北京 100041

由于社会经济又好又快发展，我国建筑行业的工程规模得到了很大的提升扩大，而这也对于施工技术提出了越来越高的要求。而在生态建设理念不断推进的背景下，在工程建设中加强节能理念与施工设计之间的结合，是社会发展的必然趋势，也是今后房屋建设的重要方向。因此，在建筑设计与建设环节，必须做好对新型节能墙体材料的灵活运用。

1 新型节能墙体材料对于房屋建筑设计的重要性

1.1 有利于保护环境

随着当今社会的不断发展，人们越来越重视环境保护问题，这不仅会影响到经济的发展，更是与未来人们的生活质量有着直接关系。因此，环境保护是所有人类共同的责任，必须要把“低碳环保、节能减排”的理念贯彻落实到生活的各个方面。而作为对人类生存发展提供基础性保障的重要行业，工程建筑应自觉加强对环境保护的重视，在工程建设中积极使用各种新型的节能材料，根据材料本身所具备的特点，实现对物力、人力的有效利用，从而在施工过程中不断降低对污染物的排放，实现人类与生态环境的和谐相处[1]。

1.2 有利于节约能源

虽然近些年新出现的节能墙体材料有很多不同的种类，但它们往往都有着极高保温隔热性能，可以有效降低房屋本身的电力消耗，因此在设计的时候结合室内制热与空调系统对节能墙体材料进行针对性的选择，可以有效减少相应的能源消耗，并大幅增强房屋外墙的整体性能，再加上新型墙体材料在施工上相对便捷，其工序也较为简单，无需在后续维修中花费太多物力或人力，因此也能很好地节约了建设成本与人力资源，是建筑行业今后的主要选择[2]。

1.3 保证居住人健康

传统建筑材料总会或多或少地带有一些有毒的成分或气体，长期居住会不可避免地对人体健康造成损害，甚至有些建筑会因为材料的原因而在工程结束后无法在短期内投入使用，较大程度上影响了经济效益。而如果用的是新型节能墙体材料，则可以在增强建筑环保性能的同时，还借助其复合建材的优势有效避免对人体的伤害，保障住户的身心健康，因此是现代房屋建筑设计的最佳选择。

2 如何在房屋建筑设计中选择节能墙体材料

2.1 重视当地自然环境因素

在开展建筑设计工作的时候，墙体材料选择要对周围环境的影响予以足够的重视，设计人员需要在正式设计前认真调研对房屋选址周围的自然地理情况，因为在地区环境、气候的的影响下，每种材料都会有不同的反应，所以设计人员必须认真收集相关参数，通过BIM等技术构建起相应的模型，把建筑材料的容重、蓄热系数、导热系数和热工计算都纳入到建筑设计的考量内容之中[3]。

2.2 充分了解材料各项性能

对于建筑工程来说，材料性能会对其项目质量以及成本投入、后期施工等都造成较大影响，因此在设计的过程中要注意综合分析：首先便是要对材料本身的性能优势形成充分掌握，在保障节能效果的前提下，更要与环保理念相符，增强房屋的整体使用寿命；其次是要对材料使用特点进行深入了解，使之完美融合房屋建筑的结构，以此来降低项目后期出现返工、维修等问题的可能。

2.3 有成熟的施工工艺

有些新型墙体材料虽然也可以满足节能、环保的标准，但是其工艺还不够成熟，可能会对施工作业造成较大影响，所以为了保证项目的整体质量，在建筑设计时必须认真考虑所选材料是否能否充分满足工程的施工要求，有没有的成熟的工艺，以及是否拥有健全的保障机制作为施工支撑。一方面，要尽可能减少需特殊机械作业的建筑材料；另一方面，还是要方便施工与运输。

2.4 必须为绿色环保型材料

建筑的墙体材料必须确保能够与房屋的整体结构保持衔接，因此在设计的时候不仅要对新型材料的性能进行充分考虑，还要把绿色环保的建筑理念贯穿于整个设计过程，后期施工设计同样如此[4]。所以说，新型节能墙体材料要同时满足绿色建筑理念与节能标准的要求，并确保所使用的材料可以在维修替换之后被快速分解。

3 新型墙体材料在施工设计中的应用

3.1 外部建设应用

在建设绿色环保建筑的过程中，外墙是一项非常重要的内容。其新型墙体材料的选择不仅要保证其外部结构具有足够的承支功能，还要满足其所在地地域特征的需要。比如，南方地区在夏天的时候格外炎热，便需要使用具有优秀保温效果的墙体材料，以此来将房屋建筑的局部换热有效阻挡下来，防止室内温度过度上升。又比如，在冬天的时候，我国北方地区的气候非常寒冷，对于这种情况就需要使用绝热性良好的墙体材料来保证房间里的热量不流失，加快室内温度的上升速度。而如聚合物改性沥青防水卷材、防水涂料、灌浆材料等新型墙体材料，则比较适合多湿、多雨的地区；至于云南、四川等经常出现自然灾害的地区，则需要使用坚固、强度大的节能材料来进行房屋设计与建设，从而提高建筑的抗震性能[5]。

3.2 内部装修应用

除了在外部建设中使用新型墙体材料之外，也可以在室内装修过程中进行相应的运用，这样不仅可以更好地满足房屋的基本要求，还可以有效改善人们的居住环境。而想要充分满足环境保护、绿色节能的要求，就需要紧紧把握好实际情况，对墙体材料加以科学选择。就拿房屋内墙来说，在装修过程中所使用的常规喷涂方法往往很容易产生甲醛，如果室内甲醛浓度超标则会对居住者的身体造成很大损害，甚至有引发癌症的风险。所以说，在对房屋建筑进行室内设计的过程中，必须坚持环保的装修理念，使用绿色健康的新型节能墙体材料，以此来尽可能地避免甲醛可能带来的负面影响[6]。

3.3 围护节能设计应用

在对房屋建筑的围护部分进行结构节能设计的时候，要对存在特殊情况予以充分考虑，并在后续进行全方面的维护，确保其拥有良好的承支能力与隔热性能，进而实现节能设计的目标。通常来说，砌块是房屋建筑围护的主要结构。而某些建筑物的功能需求相对特殊，一般会在浇筑完混凝土浇筑之后再添加相应的养护材料。借助隔绝空气或是增加墙体的厚度，来获得理想的建筑保温效果[7]。因此，在房屋建筑设计的过程中，要尽量使用凹凸变形较少、结构简单、架空、悬挑、错层等构件。并基于此对房屋外形的长宽比进行合理调整，防止因为长细比或高宽比过大而导致的结构系数增大。

表1 排孔数对小砌块热阻值与表观密度的影响（以火山渣材料为例）

3.4 空心黏土砖材料的应用

作为一种新出现的墙体材料，空心黏土砖具有很强的建筑节能优势。一方面，将黏土空心砖应用于房屋建筑设计中，能够节省大量的煤炭和泥土，而且在建筑的时候使用相同类型的建筑结构，也能减轻建筑完成后的最终结构质量，使之更容易管理和施工；另一方面，相比于其他建筑材料，黏土砖中空可以大幅提升在施工效率，进而有效缩短项目建设所需的工期，同时也可以减少对相关材料的需求，避免因此而产生的浪费；最后，使用空心黏土砖也能降低地基所需要承受的压力与重量，进而更好地控制工程造价。

3.5 轻骨料材料的应用

在如今的建筑行业中，轻集料是一种新出现的、较为常用的砌体材料。通常情况下，是指轻量粗集料与混凝土混合均匀的结果。相比其他，这种材料的自重性能相对较小，可以有效保证砌体的质量，还可以按照建筑工程的不同种类与要求，对材料本身的密度加以严格控制，从而保证各种材料都能得到科学而有效的利用。现阶段，我国房屋建筑设计中所常用的节能轻集料有膨胀珍珠岩、天然煤矸石、陶瓷颗粒等。其中，陶粒砌块不仅可以使建筑拥有良好的防水性，又可以对房屋起到较好的保护效果。而且其施工过程中的操作也相对简单，能有效缩短工期，因此具有显著的节能效果[8]。

表2 各类小砌块适用范围

3.6 保温隔热材料的应用

在目前较为常用的建筑隔热设计中，除了使用屋面和夹层隔热之外，还要对墙体的材质予以充分考量。在对新型节能墙体材料的一般性分类中，常见的墙体保温体系设计为修建双层墙体或直接在外墙上增加一层保温板。在众多新型保温隔热材料中，多孔结构是一种较为常见的类型，这也使其绝缘性能拥有高于普通材料的稳定性。使用隔热性能良好的材料能够有效降低房屋内外之间的热交换，实现冬暖夏凉、降低空调、暖气能耗的效果。其中，较为常用的新型墙体隔热材料有：耐火彩钢、聚苯乙烯绝缘体等。

4 新型节能墙体材料在房屋建筑设计中的应用策略

4.1 科学选择新型墙体材料

现如今，市场上已经出现了各种各样的新型节能墙体材料，它们的具体性能也各有不同。在房屋设计与建设的过程中，怎样按照实际工程情况选用合适的环保建材，这是每个工程人员在开展建筑设计前需要认真思索的问题。如果使用的建筑材料和环境清理不符，不仅无法将建材的优点充分发挥出来，还会导致材料的大量浪费。同时，工程设计人员还要确保建筑材料拥有较好的耐用性，从而施工实际出发，对新型节能墙体材料进行合理选择，从而实现降低建筑材料浪费、节能环保的目的。

4.2 提高施工人员的综合素质

在工程开始前与工程建设中都要加强对施工人员的考核，确定其拥有工程项目所需要的主要技术能力，并对他们在施工中负责的主要内容进行抽查，以此来确保工程建设的安全与质量；并进一步做好对施工人员的职业素质教育，增强他们对建筑质量重要性的认识，使之自觉在施工中维护好建筑质量。除此之外，在具体的施工过程中，还要让施工人员严格遵守相关规范来展开工作。同时，为了确保房屋建筑的质量，还要提高职工的思想觉悟，使其在在遇到工程问题的时候，要及时向上级或有关部门汇报，避免出现更大的事故。

4.3 创新开发新型材料

高效的管理模式，优秀的施工技术，创新、先进的设计理念，这些都是采用新型节能墙体材料建设绿色环保的高质量房屋的重要保障，因此要做好对新技术在施工中引入，通过当前的高水平科学技术研发不同用途建材，以再生材料或都市、工业的固体废弃物来取代对天然资源的使用，从而获得新型环保建筑材料。同时，还要对低效、高耗能的旧工业加以新时代改造，并果断淘汰其中污染严重、技术落后的小型工业。加强对技术的创新改造，推动其现代化的实现，并不断吸收国外的先进、成熟技术，进一步加强对新型节能墙体材料的创新、研发与生产体系建设，促进新型墙体材料环保性与工业化之间的协调发展。

在工程设计与建设中，为加强新型墙体材料的应用，提升其环保节能性，未来的发展必然要继续致力于对新材料的开发，特别是要加强对新型胶凝材料的开发，从而有效改善其品质与性能，比如，使用天然石膏来取代传统石膏材料，在优化其使用性能的同时，保证材料本身的温度调节功能与耐火性，进而有效减少生产与使用的成本。除此之外，在未来的建筑行业进程中，还应加强在环境保护、节约能源方向上的发展，着力研制出无毒、无害的新型墙体材料，以此来取代传统房屋建筑中富含甲醛等有害物质的材料，以此来保障居住者的身体健康和生命安全。比方说，如今某些建筑工程会使用石棉水泥来充当墙体材料，虽然它在建筑行业有着非常广泛的用途，但若是长时间吸入这种物质，则会对呼吸道与肺部造成损害伤害，甚至还可能存在肺纤维化的危险。所以说，未来在发展新型节能墙体材料的过程中，应将绿色健康作为原材料的主要研发方向，以无毒取代有毒，以无害来取代有害，用不含石棉纤维优质水泥板材来石棉水泥板材，从而在满足环境保护与节约能源的要求的同时，有效保护人们在房屋建筑中的身体健康。

5 结语

在房屋设计中应用新型节能墙体材料可以增强整个建筑的环保性能。在新时代的发展背景下，人民的日常生活水平得到了明显提升，而这促使此不断提高对房屋建筑的性能、质量的要求。工程设计人员在工作过程中，既要尽可能保障到施工过程的便利性，还要充分考虑到房屋建筑的美观性、舒适性与节能性，通过新型节能墙体材料来不断拓宽设计思路，以此来促进我国房屋建设技术在新时代的长足发展。