新型節(jié)能材料在建筑工程中的應(yīng)用分析

文/黃開機(jī) 杭州中新建筑工程監(jiān)理有限公司 浙江杭州 310022

1、引言

建材的生產(chǎn)加工是一個(gè)十分典型的能源消耗產(chǎn)業(yè)，在其過程中不僅消耗了大量資源，同時(shí)對(duì)環(huán)境造成了污染。因此推廣節(jié)能環(huán)保型建材是必然趨勢(shì)。若想建筑材料能夠節(jié)能環(huán)保，首先要綜合考慮建筑材料的生產(chǎn)、加工和使用能耗，可以采用工業(yè)廢棄物做原料。節(jié)能環(huán)保建材是一種高效能的建筑材料，其主要指用最少的原料并盡量利用再生材料或者工農(nóng)業(yè)廢渣而制造出來。節(jié)能環(huán)保建筑材料是節(jié)能建筑的物質(zhì)基礎(chǔ)，是建筑節(jié)能的重要途徑。在住宅工程中使用節(jié)能建材，不僅能夠?qū)⒔ㄖ谋馗魺嵝Ч岣?，從而降低空調(diào)采暖等能源的損耗，而且在一定程度上改善了住戶的生活環(huán)境。

2、傳統(tǒng)建材污染形成的原因分析

不斷提升的生活水平使得人們?cè)絹碓街匾暯ㄖ牧虾徒ㄖh(huán)境。傳統(tǒng)的建筑材料主要由化工原料加工而成，其中含有許多有毒成分，此類建筑材料會(huì)向空氣中不斷的揮發(fā)釋放有毒氣體，對(duì)住戶的身體健康造成了嚴(yán)重的威脅。曾有媒體報(bào)道，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局對(duì)二十棟新建住宅進(jìn)行了抽樣檢測(cè)，結(jié)果表明，這些新建住宅的室內(nèi)空氣中摻雜著大量有害的化學(xué)物質(zhì)，其計(jì)量遠(yuǎn)高于室外。

研究結(jié)果表明，約3%的建筑住宅室內(nèi)空氣中含有石棉和氡，約10%的建筑住宅室內(nèi)存在微生物，如病毒、細(xì)菌等。這些室內(nèi)空氣中含有有害物質(zhì)的建筑被稱為病態(tài)建筑，此類建筑的住戶就極容易感染病態(tài)建筑所帶來的疾病。事實(shí)證明，住戶的身體健康會(huì)受到質(zhì)量低劣的建筑材料所釋放出的各種有害物質(zhì)的嚴(yán)重影響。再加上空間較為封閉的住宅內(nèi)溫度相對(duì)較高，為細(xì)菌繁殖提供了有利的環(huán)境，更大程度上增加了對(duì)住戶身體健康的危害程度。

3、新型節(jié)能環(huán)保材料的應(yīng)用

3.1 新型墻體材料

建筑材料的重要組成部分之一是墻體材料。節(jié)能環(huán)保材料是是建材發(fā)展的方向和趨勢(shì)，因此要大力發(fā)展符合綠色建材要求的墻體材料，與保護(hù)環(huán)境及資源的合理利用緊密結(jié)合。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體是墻體，建筑的耗熱量直接受到墻體材料保溫性能的影響。傳統(tǒng)的墻體材料為燒結(jié)實(shí)心粘土磚，使用該材料會(huì)消耗大量能源及粘土，侵占耕地，不符合可持續(xù)發(fā)展觀念。目前已研發(fā)出的用來取代實(shí)心粘土磚的外墻材料有很多，比如陶粒混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰混凝土砌塊、復(fù)合板材等。近年來仍有許多建筑用磚正在研發(fā)生產(chǎn)，比如可切割的混凝土磚、不用砂漿的磚、高強(qiáng)度壓力硬化磚等。

新型墻體材料的主要優(yōu)點(diǎn)是具有良好的保溫隔熱性且重量較輕，是比較理想的墻體填充材料。所以為了適應(yīng)建筑應(yīng)用的需求，將新型墻體材料與改善建筑功能相結(jié)合，因地制宜地發(fā)展不同類型的新型墻體材料，達(dá)到節(jié)能環(huán)保、保護(hù)耕地、促進(jìn)建筑技術(shù)發(fā)展的目的。

3.2 節(jié)能門窗和節(jié)能玻璃

近年來，住戶對(duì)建筑細(xì)節(jié)需求隨物質(zhì)水平的提高也發(fā)生了改變，住宅的門窗規(guī)格及樣式開始多樣化。根據(jù)相關(guān)研究可知，建筑住宅40%以上的熱損失由門窗產(chǎn)生，因此對(duì)節(jié)能型門窗的應(yīng)用顯得愈發(fā)重要，于是促進(jìn)和推動(dòng)了節(jié)能玻璃與節(jié)能門窗的出現(xiàn)。目前隨著科學(xué)技術(shù)推動(dòng)節(jié)能玻璃及節(jié)能門窗工業(yè)發(fā)展的深入，制作門窗玻璃材料開始向復(fù)合材料方面發(fā)展，呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，比如鋁塑復(fù)合型材、鋁合金木材復(fù)合、夾膠玻璃等，生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品性能都有了較大幅度的提升。

3.3 節(jié)能外圍護(hù)材料

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系承擔(dān)了建筑節(jié)能65的百分比。就目前情況而言，大型公共建筑外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的主導(dǎo)形式仍是大面積玻璃幕墻，因此在選擇玻璃材料時(shí)應(yīng)盡量使用保溫隔熱性強(qiáng)、透光率高的玻璃材料，或者選擇可以合理利用太陽能等新能源的玻璃材料。例如北京南站的主站屋頂就大量使用了太陽能光電板，約6700平方米的整理面積，占據(jù)屋頂采光面積的50%，總發(fā)電量達(dá)到320kW。較大面積的使用太陽能光電板，其發(fā)電可實(shí)電氣設(shè)備運(yùn)行，是理想的建筑節(jié)能材料。目前，在居民住宅建筑方面，雖然沒有普遍使用節(jié)能外圍護(hù)材料，但也正在朝著輕質(zhì)保溫復(fù)合材料的方面發(fā)展。

3.4 保溫隔熱材料

在住宅建筑總體傳熱中占比最大的就是墻體傳熱，當(dāng)前的住宅大都采用保溫節(jié)能墻體。發(fā)展外墻保溫技術(shù)與革新節(jié)能材料之間的關(guān)系是密不可分的，建筑節(jié)能是以足夠的保溫隔熱材料為基礎(chǔ)來發(fā)展新型節(jié)能建材，但節(jié)能建材的發(fā)展又需要與外墻保溫技術(shù)結(jié)合，以此充分發(fā)揮其作用。

3.5 智能通風(fēng)系統(tǒng)

我國(guó)的傳統(tǒng)的住宅在建筑時(shí)沒有通風(fēng)要求，并且密閉性較差，因此住宅的通風(fēng)工作主要靠土建管道井。但由于自然拔風(fēng)容易受到住宅建筑高度的限制，并且沒有辦法控制通風(fēng)量，因此不僅室內(nèi)的熱量會(huì)被排出，在舒適度方面也無法得到滿足。

上世紀(jì)八十年代初，智能性房屋呼吸系統(tǒng)開始得到認(rèn)可并逐漸進(jìn)入家庭，空氣質(zhì)量得到了一定程度的優(yōu)化，進(jìn)一步降低了住宅能耗。房屋呼吸是指對(duì)通風(fēng)量加以控制，使室內(nèi)外形成正負(fù)壓差，使新鮮空氣首先進(jìn)入客廳及居室，然后經(jīng)過廚房和衛(wèi)生間，最后排除污濁的空氣。在一些北歐國(guó)家或地區(qū)則更加注重?zé)崃炕厥障到y(tǒng)，通過通風(fēng)管能夠把房間空氣收集并過濾，將其中的大部分熱量回收，而將污濁空氣從屋頂部的風(fēng)機(jī)抽出并排放。熱量回收技術(shù)用在建筑中有更加明顯優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，歐洲國(guó)家也在不斷研究如何更好的利用潔凈能源，如太陽能、風(fēng)能等。我國(guó)主要是采用光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)來利用太陽能，即太陽能熱水器。而歐美主要采用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，就是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。他們往往將住宅房頂鋪設(shè)許多太陽能板以解決日常用電問題，在電力充裕時(shí)甚至可以向電網(wǎng)供電。

3.6 水泥和粉煤灰的利用

3.6.1 生態(tài)水泥的發(fā)展

目前，水泥工業(yè)在建材行業(yè)中所占能耗比重最大，并且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，因此當(dāng)務(wù)之急是發(fā)展生態(tài)水泥，這不僅是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的需要，也是保護(hù)環(huán)境的要求。生態(tài)水泥實(shí)際上就是將各類固體廢棄物，包括城市垃圾、工業(yè)廢料等加以回收利用，并以其為原料制造出的一種生態(tài)建材。與傳統(tǒng)水泥相比，生產(chǎn)生態(tài)水泥所用的原料大都為廢渣尾渣等工業(yè)廢棄物，節(jié)約了能源；在生產(chǎn)工藝方面，不會(huì)造成二次污染，有效的保護(hù)了環(huán)境；且具有優(yōu)良的使用性能。

3.6.2 粉煤灰的利用

粉煤灰是燃煤爐運(yùn)行中排放的一種固體廢棄物，主要應(yīng)用于水泥混合材、蒸制粉煤灰磚等建材的生產(chǎn)。一直以來，我國(guó)都較為重視粉煤灰利用方面的研究，研究表明在環(huán)保方面粉煤灰也十分出色，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2009年，我國(guó)的粉煤灰利用率高達(dá) 65%以上。

結(jié)語：

無論是設(shè)計(jì)還是在選擇建筑材料方面，都應(yīng)該充分考慮建筑節(jié)能的要求，在滿足相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的前提下，合理使用新技術(shù)，采用新型節(jié)能環(huán)保材料，努力實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)。伴隨新型節(jié)能環(huán)保材料的不斷普及，必會(huì)實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。節(jié)能環(huán)保型住宅是與可持續(xù)發(fā)展觀緊密切合的現(xiàn)代化建筑，是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。所以要有意識(shí)的保護(hù)我們得居住環(huán)境，攜手打造和諧綠色的家園。