論建筑新材料在建筑節(jié)能中應(yīng)用

鄧安定

福州鐵建建筑有限公司

1 引言

降低建筑物能耗，提高建筑節(jié)能效果不僅要求在建筑中使用新能源和可再生能源，還要求施工方不斷提高綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)的變革。因此，建筑內(nèi)部的設(shè)施設(shè)備與建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料也發(fā)生了變化，比如：保溫墻體取代普通的墻體圍護(hù)建設(shè)、屋面設(shè)計(jì)增添了保溫隔熱要素、遮陽(yáng)系統(tǒng)成為幕墻與門(mén)窗建設(shè)的必備要素，樓地面設(shè)計(jì)同時(shí)增加了采暖、保溫、制冷的要求。

2 節(jié)能墻體對(duì)施工新材料的技術(shù)要求

2.1 保溫墻體多為無(wú)機(jī)與有機(jī)材料的復(fù)合

（1）為了降低建筑能耗，提高墻體保溫效果，由水泥砂漿、混凝土、磚石砌體等無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)不再是建筑行業(yè)的最優(yōu)選擇，復(fù)合墻體逐漸成為主流圍護(hù)結(jié)構(gòu)。復(fù)合墻體是由有機(jī)材料硬泡聚氨酯、擠塑聚苯乙烯泡沫板、模塑聚苯乙烯泡沫板等與無(wú)機(jī)材料結(jié)合而成的，與普通墻體相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，但施工難度大，考驗(yàn)了施工單位的技術(shù)能力。

（2）典型的保溫墻體是由有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料復(fù)合構(gòu)成的，同時(shí)具備了建筑承重、隔音、保溫、隔熱等綜合性能。施工單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)水平，使用高質(zhì)量、高性能的建筑新材料進(jìn)行墻體建設(shè)，并創(chuàng)新施工技術(shù)，提高施工工藝，改變傳統(tǒng)水泥砂漿的抹灰方式，膩?zhàn)右膊辉偈瞧胀ǖ耐鈮δ佔(zhàn)樱鈮ν苛喜辉偈撬嗌皾{，貼面磚也不是貼于傳統(tǒng)墻面上。

2.2 節(jié)能墻體要求防水、透氣

（1）屋內(nèi)盥洗室、地下室以及屋面是房屋建筑施工中應(yīng)增加防水需求的重點(diǎn)區(qū)域，在使用節(jié)能墻體做好建筑防水工程時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)保溫材料與非保溫材料的完好結(jié)合，做好柔性防水的細(xì)節(jié)處理，加強(qiáng)對(duì)保溫結(jié)構(gòu)截止部位的保護(hù)，避免墻體內(nèi)部因水滲透出現(xiàn)的裂縫；

（2）提高對(duì)墻體的透氣性要求。既要全方位防止墻體內(nèi)部因水滲透入侵造成的保溫性能的下降，又要保證內(nèi)部水蒸氣分子能夠向外蒸發(fā)滲透，以提高復(fù)合墻體的綜合性能；這就要求建筑行業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)出同時(shí)具備保溫隔熱功能和透氣功能的節(jié)能防護(hù)建筑新材料，在此需求的基礎(chǔ)上，聚合水泥抗裂砂漿材料應(yīng)時(shí)而生。

3 保溫墻面對(duì)施工新材料的技術(shù)要求

3.1 新型保溫墻面抗裂要求高

（1）僅從結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)的角度出發(fā)，墻面裂縫在建筑工程中出現(xiàn)并不影響墻體的整體結(jié)構(gòu)安全，因此建筑行業(yè)并未對(duì)這種傳統(tǒng)無(wú)機(jī)墻面問(wèn)題做出過(guò)多限制；但復(fù)合墻體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象就違背了節(jié)能保溫項(xiàng)目建設(shè)的初衷，應(yīng)當(dāng)選擇導(dǎo)熱系數(shù)合適的材料，加強(qiáng)保溫系統(tǒng)的防護(hù)層與外飾面。

（2）墻體防裂技術(shù)是解決墻體抗裂防護(hù)層、保溫層出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于提高建筑墻體的綜合性能，保證建筑安全有重要意義；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，建筑工程墻體裂縫中占有80%比例的變形縫大多并不是由于地震、沖擊、風(fēng)壓等機(jī)械作用產(chǎn)生的；因此實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)充分考慮可能出現(xiàn)的材料變形量，確定材料本身可承受的變形極限，提高墻體的防裂性。

3.2 新型保溫墻面防裂措施

（1）一般情況下建筑施工使用的水泥砂漿都是現(xiàn)場(chǎng)配制，即時(shí)完成水泥砂漿的抹灰工作；但普通的水泥砂漿收縮問(wèn)題明顯，與有機(jī)保溫材料的收縮膨脹性能差異大，增加了兩者的結(jié)合難度，且難以做好對(duì)保溫材料的防潮保護(hù)作用，產(chǎn)生墻體裂縫的可能性高。

（2）通?？沽逊雷o(hù)層是由增強(qiáng)網(wǎng)與抹面砂漿結(jié)合構(gòu)成的，提高抗裂防護(hù)層的綜合性能應(yīng)當(dāng)使抹面砂漿變形拉伸的最高值大于最不利條件時(shí)的基層變形量與自身變形量之和，從而減少可能出現(xiàn)的抗裂因素。

（3）玻纖網(wǎng)格布是一種機(jī)動(dòng)性能很強(qiáng)的材料，將其作為增強(qiáng)網(wǎng)復(fù)合于抹面砂漿中，可以將抗裂防護(hù)層中可能出現(xiàn)的較嚴(yán)重的裂縫細(xì)化分散為不具備破壞能力的較小裂縫，并增強(qiáng)了防護(hù)層的拉伸性能。

4 門(mén)窗、透明幕墻對(duì)施工新材料的技術(shù)要求

4.1 門(mén)窗、透明幕墻對(duì)新材料的基本要求

（1）建筑門(mén)窗是改善建筑內(nèi)部通風(fēng)條件，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)鍵；門(mén)窗設(shè)計(jì)不僅要考慮其位置的合理性，還要考慮門(mén)窗本身的材質(zhì)是否滿(mǎn)足居民對(duì)房屋節(jié)能環(huán)保的要求；提高門(mén)窗的保溫性能應(yīng)確保門(mén)窗材質(zhì)本身具備良好的導(dǎo)熱性，并保證中控玻璃具備一定的密閉性。

（2）為加強(qiáng)建筑的保溫性能，降低能量損失的可能性，在透明維護(hù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中應(yīng)該選擇熱工性能良好的窗框與玻璃材質(zhì)，提高中空玻璃的密閉性；加強(qiáng)中空玻璃與窗框的結(jié)合度，盡量在搭接過(guò)程中減小搭接縫的寬度，保證接縫嚴(yán)密，降低空氣滲透的可能性。

4.2 提高門(mén)窗、透明幕墻施工的氣密性措施

（1）在透明幕墻與門(mén)窗建設(shè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行周密的施工設(shè)計(jì)，在使類(lèi)繁多、質(zhì)量不同的密封膠條中選擇最合適的膠條，提高型窗的氣密性。

（2）在幕墻和型窗施工設(shè)計(jì)過(guò)程中就應(yīng)選擇有良好彈性、抗老化能力強(qiáng)的密封條，方便實(shí)際施工效果與設(shè)計(jì)目的相匹配。優(yōu)質(zhì)的密封條多為氯丁橡膠或三元乙丙材質(zhì)，可以有效降低幕墻與型窗過(guò)早老化的風(fēng)險(xiǎn)，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失；鑲嵌玻璃時(shí)通常采用密封壓條多道密封，有時(shí)還會(huì)結(jié)合玻璃膠完成整個(gè)施工過(guò)程。

（3）在玻璃幕墻特別是隱框玻璃幕墻的安裝建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)考慮玻璃、密封膠、配套材料之間是否具備良好的相容性，實(shí)際施工中通常使用硅酮結(jié)構(gòu)膠，以提高建筑的安全性。

4.3 提高門(mén)窗和墻體接觸部位防水措施

（1）墻體與窗戶(hù)的接觸區(qū)域是居民在日常生活中容易造成積水或潮濕的部位，僅僅使用普通的水泥砂漿填堵墻體與窗框之間的縫隙是不科學(xué)的，因?yàn)樯皾{的正常干縮會(huì)使窗墻之間的接縫增大，難以避免的造成了空氣的滲透，且水泥砂漿與水結(jié)合后成堿性，極易導(dǎo)致鋁合金窗框發(fā)生腐蝕，最終縮短窗戶(hù)的使用壽命。

（2）采用高質(zhì)量的保溫材料，如發(fā)泡聚氨酯，進(jìn)行墻與窗框之間的縫隙填充；利用密封膠的封閉作用在墻與窗戶(hù)豎直方向的交界位置做好防水處理。

（3）入戶(hù)門(mén)與室內(nèi)門(mén)、陽(yáng)臺(tái)門(mén)應(yīng)該同時(shí)加強(qiáng)防水與防火性能，通常選擇安全指數(shù)高的巖棉板或填充聚苯板材質(zhì)的門(mén)。

4.4 門(mén)窗及幕墻結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用一體化節(jié)能技術(shù)

（1）墻體綜合節(jié)能性能提高的重點(diǎn)在于加強(qiáng)門(mén)窗的密閉程度，在工程項(xiàng)目門(mén)窗的安裝過(guò)程中應(yīng)注意接縫處的施工技巧，避免使用邊砌邊方式進(jìn)行安裝，提高門(mén)窗的密閉性。

（2）近年來(lái)建筑行業(yè)在大型公共建筑建設(shè)中常常在幕墻和外窗外再安裝一層玻璃幕墻，形成“雙層皮”結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)施工需要提高建筑空氣動(dòng)力、太陽(yáng)能動(dòng)力節(jié)能技術(shù)，幕墻與門(mén)窗的錨固及填充技術(shù)，一般情況下會(huì)將中空玻璃安裝至內(nèi)層，單玻安裝至外層，且保證內(nèi)外層之間的距離控制在20cm～60cm范圍之間。

（3）合理設(shè)置建筑樓層內(nèi)通風(fēng)口的位置。通風(fēng)口位置一般設(shè)置在每層樓內(nèi)層窗的上端和外層幕墻的下端，且可以隨著天氣情況手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)。通常情況下在天氣寒冷的冬季打開(kāi)通風(fēng)口，被陽(yáng)光照射過(guò)后的溫暖空氣可以有效進(jìn)入室內(nèi)，提高室內(nèi)溫度，減少采暖設(shè)備的使用頻率；在天氣炎熱干燥的夏季也可以打開(kāi)通風(fēng)口，因?yàn)橄聦涌諝馐軣崤蛎浶纬缮仙龤饬?，室?nèi)熱空氣也會(huì)隨著壓強(qiáng)作用快速流通至室外，起到了良好的散熱效果。

5 重視建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

（1）建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)室溫、節(jié)約資源、降低能耗的有效設(shè)備。通常情況下室外遮陽(yáng)系統(tǒng)降低能耗的效率比室內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)高，合理安裝遮陽(yáng)系統(tǒng)有利于提高工程項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)效益；根據(jù)實(shí)際情況，可以總結(jié)出在夏季高溫炎熱的地區(qū)，只安裝室外遮陽(yáng)系統(tǒng)的建筑可以降低40%～60%的空調(diào)電量，降低7℃～8℃的室內(nèi)溫度；只安裝室內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)的建筑可以降低30%～45%的空調(diào)能耗，降低4℃～5℃的室內(nèi)溫度。但在實(shí)際施工中安裝遮陽(yáng)系統(tǒng)并非易事，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的施工設(shè)計(jì)，降低空調(diào)能耗電費(fèi)，實(shí)現(xiàn)安裝遮陽(yáng)系統(tǒng)的投資在2～3年內(nèi)由節(jié)約的電費(fèi)中順利收回。

（2）通常遮陽(yáng)系統(tǒng)有臨時(shí)性和永久性?xún)煞N，可以按照當(dāng)?shù)氐娜照諚l件與房間窗戶(hù)朝向進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。永久性遮陽(yáng)裝置中的構(gòu)件可以根據(jù)是否能夠拆卸分為活動(dòng)式或固定式；活動(dòng)式的遮陽(yáng)板在應(yīng)用時(shí)更加靈活，可以隨時(shí)按照室內(nèi)每天不同時(shí)間段的光照情況和四季的變換狀況調(diào)節(jié)角度，更能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)貧夂驐l件。

6 綠色建筑節(jié)能新材料發(fā)展趨勢(shì)

（1）如今節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為建筑行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要方向，反映了國(guó)家政策要求，有利于推動(dòng)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此有關(guān)施工單位應(yīng)不斷提高自身綜合能力，掌握當(dāng)今建筑業(yè)的發(fā)展動(dòng)向，加強(qiáng)市場(chǎng)調(diào)研，增強(qiáng)對(duì)建筑新材料的認(rèn)識(shí)和使用，樹(shù)立環(huán)保綠色的建筑目標(biāo)，不斷提高施工工藝。（2）建筑新材料的應(yīng)用與發(fā)展反映了社會(huì)大眾對(duì)建筑設(shè)計(jì)綠色環(huán)保的時(shí)代需求，相關(guān)行業(yè)應(yīng)當(dāng)加緊對(duì)節(jié)能環(huán)保建筑新材料的研發(fā)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)建筑業(yè)的綠色健康可持續(xù)發(fā)展。

7 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)施工技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對(duì)人居環(huán)境的新要求，建筑行業(yè)正逐步加快對(duì)施工中新工藝、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，降低工程項(xiàng)目的使用能耗，提高建筑整體經(jīng)濟(jì)效益；本文對(duì)建筑外墻外保溫、外保溫層粘貼面磚、新型節(jié)能門(mén)窗及遮陽(yáng)施工工藝等開(kāi)展研究，總結(jié)了目前我國(guó)建筑行業(yè)在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面的施工變化，說(shuō)明節(jié)能環(huán)保等新的施工標(biāo)準(zhǔn)正逐漸成為評(píng)價(jià)工程項(xiàng)目建設(shè)綜合性能的重要因素。