1、1谈建筑节能材料与技术应用摘 要: 随着全球能源危机日益严重，新型建筑节能材料应运而生，新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。 本文针对现有居住建筑对能源浪费的现状,从建筑设计与建筑技术两个方面,探讨建筑节能设计方法和节能改造措施,为建筑师设计节能建筑提供理论依据,让新世纪的建筑走可持续发展之路。 关键词:建筑节能；材料；可持续发展 中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号： 引言： 可持续发展是指“既满足当代人需要的同时,又不危及后代人满足其需求的能力构成危害的发展。可持续发展理论的提出使建筑理论领域出现了重大变革,可持续发展建筑的明显特征是能源的低消耗。强调有
2、效、有节制的利用不可再生资源,能源的永续利用是可持续发展的重要标志。在众多的能源资源中,太阳能是可再生的绿色能源。建筑优化利用太阳能,遵循 3R 的设计原则,是建筑节能的一个重要发展方向。上个世纪末东南亚一些国家的建筑师创造了大量新型“贫民化”的建筑,利用建筑自身条件解决建筑对能源的需求,实行一种“自给自足”的能源供需,开创了居住建筑节能的先河。从此,可持续发展对各国建筑师提出了更高的要求,如何设计节能型建筑是当代建筑师面临的主要课题。 21.建筑节能概述 降低建筑耗能就必须考虑建筑节能，建筑节能是社会发展的需求，它有利于缓解能源紧缺问题：建筑节能是环境保护的需求，它有利于减轻大气污染现状：建
3、筑节能是建筑业进步的需求，它有利于巩固企业市场地位。 我们这里所说的建筑节能是指在满足人们正常生活，学习和工作需要的前提下，在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中，采用新材料、新技术，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷，照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，降低能耗，合理、科学、有效的利用能源，从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。简单来说，就是用尽量少的能源，过尽量舒适的日子。 2.节能新材料在建筑工程中的应用 2.1 新型节能墙体 新型墙体材料的品种较多，从目前的应用状况来看，新型墙体材料在墙体材料中所占的比重正在逐渐增加。新型墙体材料主要包括砖、块、板三个大
4、类，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土轻质板材、复合板等等。从目前建筑业的发展状况来看，各地需要根据本地的实际，因地制宜地发展新型节能墙体，通过改变墙体材料结构来达到节能环保的目的。在这方面欧美国家的发展情况很值得借鉴，欧美国家的墙体材料产量目前已经趋于稳定，并且在技术上向着大孔洞率和薄壁的方向发展。各种新型的建筑材料在欧美国家都有着比较好的发展，如混凝土空心小砌块主要向着装饰、轻质和保温隔热的方3向发展，而蒸压加气混凝土则向着轻质和高强度的方向发展。另外，国外加气混凝土密度普遍在 400500kgm3,非承重产品密度降低到 300kgm3，且原材料大量采用工业废渣。
5、另外，其他的一些新材料，如STP 外保温板，粉煤灰砖在国外建筑市场上也有着广泛的应用。 2.2 节能门窗 门窗是建筑物热交换和热传导最活跃的部分，因此成为建筑热能消耗比较大的部分。因而，节能型门窗的使用，对于建筑业的节能有着重要的意义。以采暖和制冷居住建筑的能耗为例，建筑物的热能消耗量主要由建筑物围护周围结构的传导耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透量两部分构成。而使用节能门窗，一方面通过选择隔热性好的门窗型材或增加断桥与穿条等办法提高门窗框的保温隔热性能，同时通过使用中空玻璃、Low-E 玻璃提高玻璃的隔音性和隔热性，另一方面，通过发泡保温材料减小门窗和建筑物之间搭接的缝隙，通过选用优质的密封材料
6、和优良的加工工艺减小门窗框扇之间的缝隙，从而减少由于门、窗的空气渗透而造成的热量流失或热量吸收。 2.3 节能屋面 建筑屋面的传热损失在建筑围护结构的传热损失中约占 9%且对居住环境的舒适影响很大,因此加强屋面的保温隔热性能是建筑节能,也是改善顶层居住环境的一个重要措施。传统的屋面保温技术不仅保温性能差、热量损失多,而且施工困难,搬运慢,需要做隔气层、排气孔,施工工期长,施工条件苛刻,屋顶结构负荷较大,容易老化,到一定时候就要翻修。倒置式屋面是一种新型的节能型的屋面保温防水形式,随着材料科学的发展,4挤塑聚苯乙烯等新型材料的发展应用,终于使倒置式屋面的设计应用提供了材料基础。倒置式屋面与普通屋
7、面相比较,主要有如下优点:构造简单,避免浪费。不必设置屋面排气系统,防水层受到保护,避免了热应力,紫外线,以及其他因素对防水层的破坏。出色的抗湿性能,使其有长期稳定的保温隔热性能,与抗压性能。如采用挤塑聚苯保温板,能保持较长久的保温隔热功能,持久性与建筑物的寿命等同,憎水性保温材料可以用电热丝或其他常规工具切割加工,施工快捷方便。需要注意的是，普通挤塑聚苯保温板属易燃材料，为避免引起火灾，应采用阻燃型材料。 2.4 太阳能新技术的应用 太阳能这个能源紧张的时代,节能意义重大,随着国家节能政策的出台,各种节能措施相继得以应用。如果建筑节能不利用无处不在、清洁无污染的太阳能,实在是一个巨大的浪费。
8、太阳能集热技术发展到今天,无论在技术上的集热效率方面,还是商业上的性价比方面,都以具备了大规模推广使用的条件。但要达到与住宅建筑一体化,在安装形式、安全性、寿命及建筑物的协调美观方面,还需进一步改进,具体讲从以下几个方面:集热器必须作为建筑物的一部分,二者在美学效果上有机结合。集热器寿命不小于建筑物寿命,至少在一定的维护下能达到此寿命。贮水箱与集热器宜分体安装,强制循环,减少对建筑物本体的依赖,扩大其利用范围。集热器应代替部分常规材料,降低总体造价。 3.从技术方面加强节能建筑构造设计 3.1 屋面构造设计 围护结构节能设计中,屋面由于直接受太阳辐射面积大、时间长而成5为节能设计的关键部位,又
9、由于屋面其他因素的影响,屋面保温结构不宜选择容重大、导热系数高的材料,以防屋面重量、厚度过大,同时保温材料对防水性能要求较高,因此,节能屋面设计考虑因素较多。传统的屋面做法将防水层置于整个屋面的最外层,如果采用倒置式屋面,保温层放在防水层的外侧-构造形式,这样就减少了黑色防水层对太阳辐射热的吸收和向室内辐射放热,减轻空调的热负荷；由于屋面结构层不直接被太阳辐射,表面温度升降幅度也比较小；不过倒置式屋面对保温材料要求较高,目前主要采用不吸水的挤塑聚苯板做保温层。其次，也可通过选用超高反射率及耐沾污性涂料等材料，利用涂层表面降低屋面的太阳辐射吸收系数来达到隔热效果。再次蓄水屋顶也具有一定的节能作用
10、,蓄水屋顶是在平屋顶上蓄一定厚度的水层,利用水的比热大的优势,作为隔热材料,蓄水屋顶不仅在气候干热、白天多风地区是非常有效的隔热形式,在湿热地区效果也很明显。 3.2 墙体设计 建筑外墙是建筑室内空间的“外衣”,是室内外空间的一道屏蔽,墙体的面积和构造设计决定室内的小气候,因此，建筑外墙设计是建筑节能设计的一个重要组成部分;节能建筑墙体设计主要从墙体构造设计和材料选择方面着手,提高墙体的热工性能,达到隔热、保温的目的。传统的建筑保温以采用厚重、密实的围护结构为主,此结构热工性能稳定,蓄热能力强,持续供暖时室内热损失小,对于间隙供暖的房间能维持室内空气温度稳定。但随着建筑墙体材料的发展,具有自重
11、轻、占用建筑面积小的新型节能墙体和保温材料被广泛应用。在研究建筑节能墙体设计过程中,对6新型节能墙体的研究重点在材料的选择和构造做法上，目前节能型墙体基本上采用复合外墙,少数采用单一材料外墙。复合外墙主要有内保温复合外墙、保温材料夹心复合、外保温复合外墙几种做法；通过复合外墙的采用，建筑墙体的节能性能可以得到质的飞跃。 4.结语 随着我国科学技术的飞速发展，可持续发展战略思想深入人心，建筑节能技术发展空间广阔，对新的节能材料的开发与应用势必成为今后研究的焦点，通过建筑节能新材料应用研究最终达到节省消耗，节约能源的目的。可以相信，大力推广环保型建材，运用现代高科技手段进行设计，采用无污染的生产技术，实现建筑可持续发展会逐步变为现。绿色环保型建筑是一个符合可持续发展的绿色建筑，是人类与自然和谐相处的产物，环保建筑是人类文明的标志，是人类保护自己的生存环境的明智的选择。要有意识地保护人居环境，创造良好的居住环境。在设计与做法上力求做到自然与人的协调，为共同的发展创造出优美和谐的绿色家园。 参考文献： 1刘婕。新技术新材料在住宅设计中的应用，建筑节能，2006.(5). 2刘素平。从不同的角度谈建筑节能，建材技术与应用，2007.(2).
