環(huán)保型建筑節(jié)能材料的特性及應用發(fā)展趨勢

劉 洋

（濟南市經(jīng)濟和信息化綜合行政執(zhí)法支隊，濟南 250001）

當前，控制污染和節(jié)約能源已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)展的重要保障。隨著人們生產(chǎn)生活的需求不斷增加，能源消耗不斷增大，我國已經(jīng)出現(xiàn)部分能源短缺的問題，這與可持續(xù)發(fā)展理念相違背。我國能源結(jié)構(gòu)不合理，傳統(tǒng)能源占比極大，產(chǎn)生的污染較大，嚴重威脅生態(tài)環(huán)境。建筑行業(yè)與每個人的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，要積極推進節(jié)能工作，保護環(huán)境。

1 環(huán)保型建筑節(jié)能材料類型和特性

1.1 建筑節(jié)能主墻體材料

主墻體是建筑工程的重要施工內(nèi)容，當前國家大力提倡節(jié)能、環(huán)保理念，因此使用建筑節(jié)能主墻體材料十分重要。常見的建筑節(jié)能主墻體材料有加氣混凝土砌塊、EPS 砌塊、混凝土空心砌塊以及模網(wǎng)混凝土四種類型。

1.1.1 加氣混凝土砌塊

作為新型節(jié)能墻體材料，加氣混凝土砌塊具有穩(wěn)定性好、重量輕、隔音性能好、制作工藝簡單、強度高、操作工序簡單等優(yōu)點，同時具有良好的隔熱、保溫以及耐火性能。其適宜應用于高寒環(huán)境，表現(xiàn)出良好的隔汽防潮、面層凍融的性能，因此被廣泛應用于我國建筑房屋主墻體建設(shè)中。

1.1.2 EPS 砌塊

EPS 砌塊構(gòu)造靈活，牢固性強，施工操作較為方便。EPS 砌塊施工期間，人們往往同時進行混凝土澆筑，以便形成梁柱框架結(jié)構(gòu)，提升主墻體的穩(wěn)定性。

1.1.3 混凝土空心砌塊

混凝土空心砌塊是以混凝土為基礎(chǔ)創(chuàng)造的主墻體節(jié)能材料，有效控制了材料使用量，減少了資源、能源消耗。當前，我國使用的混凝土空心砌塊主要為190 mm×190 mm×390 mm 標準型。但是，在實際工程建設(shè)中，不同施工單位對混凝土空心砌塊的模數(shù)和建設(shè)標準要求不同，需要進行專門的量化處理，具體規(guī)定混凝土空心砌塊的使用標準，整個過程比較復雜，給實際施工帶來一定不便。

1.1.4 模網(wǎng)混凝土

模網(wǎng)混凝土是一種新型節(jié)能環(huán)保材料，既能保證木結(jié)構(gòu)的靈活性，又具有較高的強度和耐久性。它的自重比較輕，可以有效減少承重材料和支撐材料的使用量，具有良好的節(jié)能、保溫以及隔熱性能。將模網(wǎng)混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，組裝較為方便，施工效率高，可以明顯降低建筑物自重。

1.2 建筑節(jié)能外墻保溫材料

作為環(huán)保型建筑節(jié)能材料，建筑節(jié)能外墻保溫材料主要包括礦物棉、聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和水泥聚苯板四種類型。

1.2.1 礦物棉

礦物棉主要包括巖棉和玻璃棉兩種，有著良好的保溫、隔熱性能。新型的礦物棉具有良好的化學穩(wěn)定性，不會出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。但是，其質(zhì)量有著較大的差別，工程單位需要通過前期試驗進行合理選擇，確保質(zhì)量可靠。

1.2.2 聚苯乙烯泡沫塑料

聚苯乙烯泡沫塑料是一種新型節(jié)能材料，密度小、吸水率低，制作精度要求高，可以應用到外墻施工中，結(jié)構(gòu)比較均勻，保溫性能也好。

1.2.3 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料可以應用到外墻墻體施工中，其內(nèi)部主要為閉孔結(jié)構(gòu)，所以具有良好的抗壓性能，耐熱和耐酸堿性能比較出色，導熱系數(shù)較低。但是，對于施工單位而言，此種材料價格較高，不利于成本控制。

1.2.4 水泥聚苯板

水泥聚苯板作為一種新型綠色建材，可以應用到建筑外墻施工中。它不但具有良好的保溫性能，而且韌性較強，耐久性好，具有良好的抗沖擊能力。但是，水泥聚苯板自重較大，施工單位需要從實際出發(fā)，合理選擇。

1.3 建筑節(jié)能門窗材料

門窗是建筑工程施工的重要內(nèi)容，在以往的門窗施工中，其材料使用量較大且施工較為復雜，對整個建筑壽命周期的能耗影響也較大。而在環(huán)保型建筑節(jié)能材料中，玻璃和門窗框扇材料最具有代表性。從節(jié)能層面來看，玻璃的節(jié)能潛力較大。目前，節(jié)能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、鍍膜低輻射玻璃三種。中空玻璃不僅具有較低的熱導率，還擁有良好的保溫和隔音性能；鍍膜低輻射玻璃能夠在保證室內(nèi)明亮度的基礎(chǔ)上，有效控制窗戶內(nèi)外部熱能的交換，保溫效果較為突出；真空玻璃一般利用空氣、氬氣進行填充，具有良好的保溫隔熱性能、隔音功能，而且透光折減系數(shù)較好。整體而言，當前，中空玻璃逐漸取代普通玻璃，實際節(jié)能、環(huán)保效果較為明顯。

門窗框扇材料主要有塑鋼型材、塑鋁型材、玻璃鋼型材三種。其中，塑鋼型材的框扇具有價格優(yōu)勢，耐久性好，具有較低的熱導率，保溫性能較好，應用廣泛。塑鋁型材具有較好的彎曲模量和剛性，常常被應用于高寒環(huán)境下的工程建設(shè)中，適用性較強。玻璃鋼型材窗體質(zhì)量輕、強度高，具有良好的氣密性，使用期限較長，當前也廣泛應用于各種環(huán)境條件的施工中。

1.4 其他環(huán)保型建筑節(jié)能材料

在建筑工程施工中，其他常見的環(huán)保型建筑節(jié)能材料還有納米微膠囊相變材料。它具有良好的熱存儲功能，有著較為廣泛的應用前景。目前，這種材料還處于創(chuàng)新研發(fā)階段，實際應用數(shù)據(jù)不夠豐富，未來還有較大的改進空間。

綠色節(jié)能是建筑未來發(fā)展的趨勢，人們逐漸開始將太陽能轉(zhuǎn)換材料應用于建筑工程施工中，以便充分利用太陽能。當前，我國太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)取得了突破性進步，材料成本不斷降低，能源轉(zhuǎn)化效率不斷提高，太陽能集成復合產(chǎn)品也廣泛應用于建筑裝飾裝修中，在未來建筑施工中有著廣闊的應用前景。

2 環(huán)保型建筑節(jié)能材料在建筑工程中的具體應用

當前，環(huán)保型建筑節(jié)能材料主要應用于建筑主墻體、外墻、門窗以及內(nèi)部裝修裝飾等施工中，不同工程、不同部位施工對環(huán)保型節(jié)能材料的使用要求也存在較大的差異。

2.1 外墻施工

環(huán)保型建筑節(jié)能材料可以應用于外墻施工中，重點是結(jié)合使用外掛式外保溫和聚苯板，一次澆注成型，形成墻體，同時添加一定量的聚苯顆粒保溫料，以形成良好的外墻保溫性能，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。當前，建筑經(jīng)常使用的外墻保溫技術(shù)主要為膠粉聚苯顆粒外墻外保溫。施工期間，施工人員首先需要回收廢棄的聚苯乙烯塑料，將其加工成0.5～4.0 mm 的細小顆粒，然后作為配料制作成保溫砂漿?；厥绽每梢杂行П苊赓Y源浪費和環(huán)境污染，具有非常突出的節(jié)能、環(huán)保效果[1]。

2.2 門窗施工

在門窗施工中，施工人員需要對斷橋鋁合金窗框、中空玻璃窗框和窗洞口連接斷橋節(jié)點三者綜合處理，科學選擇保溫材料。工程設(shè)計人員需要結(jié)合建筑所在地區(qū)光照時間和正午太陽高度，確定門窗的面積和朝向，科學選擇門窗節(jié)能材料。

2.3 內(nèi)部裝修裝飾

建筑內(nèi)部照明系統(tǒng)同樣提倡使用節(jié)能環(huán)保型材料?，F(xiàn)今，室內(nèi)照明市場上較為先進的節(jié)能燈具主要采用LED 光源，其能夠與自動化感應探頭和智能場景化光設(shè)計相協(xié)調(diào)，根據(jù)感應實現(xiàn)燈光的自我調(diào)節(jié)，有效實現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保，并且提高了居住舒適度。

為了更好地促使環(huán)保型節(jié)能材料應用于工程建設(shè)中，人們要不斷強化新型節(jié)能材料的研發(fā)，有效控制生產(chǎn)成本，在全社會大力營造節(jié)能環(huán)保的時尚消費氛圍，在行業(yè)標準和規(guī)劃政策方面積極推動。在研發(fā)新型節(jié)能環(huán)保材料時，我國要積極與國外合作，積極借鑒國外先進技術(shù)，不斷優(yōu)化環(huán)保型建筑節(jié)能材料的生產(chǎn)和應用流程，切實提升實際應用效率，有效控制資源消耗量，避免資源浪費。此外，在環(huán)保型建筑節(jié)能材料使用中，還應加強對傳統(tǒng)材料和施工現(xiàn)場材料的回收應用，降低施工材料廢棄率，從資源循環(huán)利用角度控制生產(chǎn)成本，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 環(huán)保型建筑節(jié)能材料在建筑工程中應用存在的問題

3.1 施工單位對新型建材認識不足

當前，將環(huán)保型建筑節(jié)能材料應用于建筑工程施工中存在實際效果與預期效果相差較遠、節(jié)能材料存在浪費的現(xiàn)象。主要原因是施工單位未詳細了解環(huán)保型建筑節(jié)能材料，未能深入分析某種材料的環(huán)保和節(jié)能特點，采取大而廣泛的技術(shù)進行操作，嚴重損害了環(huán)保型節(jié)能建筑材料的應用質(zhì)量，導致其節(jié)能、環(huán)保性能未能有效發(fā)揮。

3.2 成本管控與材料應用之間存在較大的矛盾

當前，環(huán)保型建筑節(jié)能材料購買成本較高，這就給施工單位追求經(jīng)濟效益最大化帶來了挑戰(zhàn)。部分施工單位未能有效處理成本管控和材料應用之間的矛盾，導致環(huán)保型建筑節(jié)能材料應用存在中期停止和重形式不重實效的問題。主要原因是施工單位缺乏對環(huán)保型建筑節(jié)能材料應用的長遠規(guī)劃意識，未能就材料本身加強組合使用。施工單位應認識到，環(huán)保型建筑節(jié)能材料的使用不但有助于建設(shè)高標準、生態(tài)型、舒適智能的居住空間，而且有助于自身獲得良好的市場聲望。

3.3 施工技術(shù)人員存在技術(shù)上的狹隘性

作為一種新型材料，環(huán)保型建筑節(jié)能材料必然需要使用新型施工技術(shù)，以真正發(fā)揮其節(jié)能環(huán)保價值。當前，施工技術(shù)人員的施工技術(shù)更新比較滯后，其未能及時接受系統(tǒng)化的培訓教育。當引進一種環(huán)保型建筑節(jié)能材料后，技術(shù)人員往往存在無法準確操作施工的問題，這不僅影響了材料本身質(zhì)量，浪費了優(yōu)質(zhì)建材，還影響整體效益的綜合提升。

4 環(huán)保型建筑節(jié)能材料在建筑工程中應用的改進措施

4.1 加強宣傳教育，提升對節(jié)能、環(huán)保材料應用的認識

施工單位管理人員要立足長遠發(fā)展，切實認識到節(jié)能、環(huán)保材料應用對于企業(yè)實現(xiàn)長遠發(fā)展的戰(zhàn)略意義。同時，要加強管理人員之間的交流學習，積極學習國內(nèi)外優(yōu)秀的工程施工經(jīng)驗，結(jié)合工程項目實際，強化本土化使用，為使用節(jié)能、環(huán)保材料創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。材料采購和引進人員要加強對各種環(huán)保型、節(jié)能材料的了解和掌握，在全面認識基礎(chǔ)上，可以科學比較不同環(huán)保材料之間的差異，選擇性價比高的新材料并將其大膽地應用到工程項目施工中。

4.2 在成本管控中認識到綠色工程的隱性收益，積極引進和使用節(jié)能材料

環(huán)保型建筑節(jié)能材料市場價格較高，為了有效處理成本管控與材料選購之間的矛盾，設(shè)計人員、業(yè)主單位、施工單位以及承包商需要及時溝通交流，從節(jié)能、環(huán)保型材料應用的必要性、市場需求、工程項目本身應用量、建筑品質(zhì)等方面進行量化分析，通過數(shù)據(jù)信息的匯總，制定材料引進和使用的具體規(guī)劃，加強材料購買成本監(jiān)督，強化審核，提升節(jié)能、環(huán)保型材料應用水平，穩(wěn)步實現(xiàn)打造綠色建筑的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

4.3 提升施工人員操作水平

環(huán)保型建筑節(jié)能材料對施工技術(shù)人員操作水平有著較高的要求。施工單位要加強對施工技術(shù)人員的教育培訓，常態(tài)化更新一線操作人員的知識，著重加強對節(jié)能、環(huán)保型材料的了解和模擬操作。要重視培訓考核，操作人員考核合格之后，才能進行專門施工操作，有效避免建筑材料浪費。另外，要強化技術(shù)操作監(jiān)督管理。節(jié)能、環(huán)保型材料技術(shù)操作較為新穎、復雜，施工期間，操作不規(guī)范會導致材料節(jié)能功效降低或喪失。因此，施工中要強化監(jiān)督檢查，可以借助BIM 信息化技術(shù)對環(huán)保型材料的使用效果進行評估分析，及時直觀地發(fā)現(xiàn)問題，積累經(jīng)驗，從而改進施工工藝。

5 環(huán)保型建筑節(jié)能材料的未來應用趨勢

當前，我國大力倡導綠色、低碳、環(huán)保理念，因此環(huán)保型建筑節(jié)能材料有著廣闊的應用前景。人們要有效貫徹綠色、低碳、環(huán)保理念，促進經(jīng)濟實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展。建筑行業(yè)對社會能源消耗的影響不容小覷，施工企業(yè)要抓住機遇，進行轉(zhuǎn)型升級，才能保證自身在市場上立于不敗之地。在建筑工程的各個要素中，建筑材料直接影響建筑能源消耗，同時也最容易造成環(huán)境污染。建筑行業(yè)要積極使用環(huán)保型建筑節(jié)能材料，以降低建筑全壽命周期的能耗，有效提升居住者的綠色體驗，提高人們對節(jié)能環(huán)保的參與度和關(guān)注度[2]。

在未來環(huán)保型建筑節(jié)能材料應用中，政府與市場需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，共同推進。在當前建筑市場中，推廣使用環(huán)保型建筑節(jié)能材料，切實需要加強頂層設(shè)計，突出政策的前瞻性和實效性，利用政府公信力，規(guī)范市場秩序，提高環(huán)保型、節(jié)能材料在建筑市場上的可信度。同時，工程建設(shè)主管部門需要協(xié)調(diào)市場要素關(guān)系，通過宏觀調(diào)整，逐漸降低綠色建材成本，為環(huán)保型建筑節(jié)能材料的推廣使用提供支持。

在環(huán)保型建筑節(jié)能材料應用中，要加強行業(yè)內(nèi)部交流，注重采集和共享建筑實際能耗數(shù)據(jù)，暢通從材料研發(fā)到建筑成品落地運行的數(shù)據(jù)反饋，使研發(fā)人員及時發(fā)現(xiàn)新材料存在的缺陷，并保持對材料設(shè)計的持續(xù)改進，不斷提高環(huán)保型建筑節(jié)能材料的市場占有率。

6 結(jié)論

使用環(huán)保型建筑節(jié)能材料是當前建筑行業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的必要一環(huán)，綠色建材主要分為主墻體材料、外墻材料以及門窗材料三種。當前，環(huán)保型建筑節(jié)能材料應用存在諸多問題，人們需要深化對節(jié)能材料的認識，有效處理成本管控與材料選購之間的矛盾，不斷提升技術(shù)人員的操作水平，發(fā)揮環(huán)保型建筑節(jié)能材料的應用效果。環(huán)保型建筑節(jié)能材料具有綠色、環(huán)保、低碳和節(jié)能的特點，順應了現(xiàn)今建筑材料市場轉(zhuǎn)型升級的趨勢，其在未來建筑市場中有著廣闊的應用前景。