1、新型材料在建筑节能设计中的应用【摘要】本文针对建筑节能设计中的常用的几种新型材料进行了分析，希望能够提供一些借鉴和参考。 【关键词】新型材料；建筑节能；设计；应用 中图分类号： TE08 文献标识码： A 1、前言 当前，国家对建筑节能的要求越来越高，在进行建筑设计中，要做好各种节能设计的优化，加之合理节能材料的使用，保证建筑的隔热保温，是每一个设计人员要着重考虑的事情。 2、围护结构及材料 建筑外围护结构，主要由包围建筑室内空间并将室内与室外隔开的结构材料和表面装饰材料组成，具体而言主要包括墙、门窗、屋面、地面。在建筑围护结构节能设计中，墙体、门窗、屋面和地面是建筑能耗最主要的四个部位，其中
2、还以门窗排列在首要位置。建筑围护结构节能设计的合理与否，对于建筑在使用过程中的耗能是一个重要的影响因素。优化建筑结构各个部位的节能设计，如减少围护结构渗透，选择采用隔热保温墙体材料，以实现外墙保温化以及结构冷桥的保温作用等，可使结构在采暖耗能方面节能约 20%40%。特别是在我国北方严寒地区，建筑围护结构的保温性能是一个非常重要的性能指标，在墙体外表面增加相应的保温层是非常必要，也是非常有效的。而且，在一定的厚度范围内，墙体表面保温层厚度越厚，建筑的热工性能越好。 3、节能墙面(轻质隔断) 建筑室内采用的隔墙，其墙面受室内使用功能相关要求的严格限制，在设计墙面造型时不能产生明显的凹凸变化，在确
3、保满足房屋室内防火等级要求的前提条件下，应尽量选择采用保温性能好的环保材料，以最大程度地降低建筑室内热量的扩散流失。在采用轻质隔断节能墙面的区域，特别是在需要严格控制热量传导方向的分隔区域内（如相邻的办公室与仓库隔墙） ，为能够尽量减少热量不必要地传导到无严格温度要求的区域，应尽量选择采用新型的节能环保墙面材料，如在轻质隔断内填充保温隔热材料，在轻钢龙骨纸面石膏板隔墙中添加相应的隔热保温材料，在需要恒温维护的房间墙面上进行隔热处理，以最大限度地减小热量散失。 4、复合墙体材料节能 墙面的热量耗散量要占建筑整个采暖热耗的 1/3 以上，特别是我国北方严寒地区，其建筑墙体仅靠传统采用的单一材料将很
4、难达到我国新的节能指标要求，应尽量考虑采用复合墙体材料，如粘土空心砖、非粘土砖、混凝土空心砌块等与高效节能的保温隔热材料（如通常采用的 EPS板、XPS 板以及聚氨醋等复合材料） 。复合材料墙体保温的形式，通常包括外墙外保温、外墙内保温和夹芯墙体 3 种。一般情况下，采用最多的还是外墙外保温形式，其主要具有以下优点： 4.1、可有效保护建筑的主体结构，增强主体结构的耐久性； 4.2、可有效控制外墙体材料因温差引起的变形，大幅减少由于墙体温度应力导致的开裂现象； 4.3、能有效避免或减少墙体的冷桥部位，以及防止墙面冬季结霜现象； 4.4、把保温材料设置在墙体外表面，不会占用建筑室内的有效使用面积
5、； 4.5、保温层施工时对住户的正常生活影响相对较小，尤其是旧房改造时应优先考虑采用。在我国西北严寒地区的绝大部分住宅建筑，基本以砖混结构体系为主，墙体结构厚重、蓄热系数高、热稳定系数相对较大，采用外包形式的保温隔热措施可有效防止保温材料层与主体墙体结构之间的蒸汽渗透。 目前，我国建筑结构保温隔热系统设计中应用最广泛的复合材料墙保温系统主要是膨胀聚苯板薄抹灰和胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统，新型的节能保温隔热复合材料主要是膨胀聚苯板和胶粉聚苯颗粒保温砂浆。5、玻璃的节能应用 5.1、中国住宅建设应借鉴欧美国家的先进经验,但不能盲目抄袭其风格和特点,应根据自身的文化背景、生活习惯等进行设计和规划。鼓
6、励设计人员在住宅设计中对节能玻璃门窗的应用。对住宅节能玻璃门窗的施工质量要严格把关,防止因施工问题而影响节能效果。 5.2、政府部门应针对住宅中节能玻璃门窗的使用,制定一套完善的法律法规,奖惩并举。针对开发商由于投资成本增加而不愿采用节能玻璃门窗的状况,一方面国家应制定强制使用节能玻璃门窗的政策,例如对门窗未达到节能标准的住宅给予限制、罚款等惩罚措施;要求开发商与业主签订节能设计标准和赔偿合同,并在楼盘售楼处的明显位置进行公示,包括所执行节能标准的名称、玻璃的种类、厚度、构造方式等。不符合标准的,要按合同予以赔偿。另一方面,国家应出台有效的节能鼓励政策,对于超额完成节能标准的住宅项目可给予政策
7、扶持和经济上的奖励,建立一整套经济激励制度,比如对采用了节能玻璃门窗的住宅,在收费和税收上给予优惠政策,利用经济手段与提高节能意识双管齐下。 5.3、做好对节能玻璃门窗的宣传工作。许多消费者由于对节能玻璃门窗的节能效果和经济效益认识不足,相比采用了节能玻璃门窗的住宅,他们更愿意购买价格便宜的普通住宅。因此,做好对节能玻璃门窗的宣传工作是非常必要的。 5.4、要推广住宅节能门窗,除了要制定一套完善的法律法规,还需要建立起一套建筑能耗评估体系,并且在房地产开发销售中引入全寿命周期成本核算的概念。节能建筑初期投入虽然高一些,但消费者买来的住房实际上包含了高效的节能技术和措施,其带来的是入住后运行费用
8、的降低。不应该从初始投资来衡量一个楼盘的经济价值,而应从一定的使用期看楼盘运行的价值,使消费者切实地看到采用节能玻璃门窗所带来的经济效益。5.5、改革现有的采暖福利制度,使其市场化。现有的采暖福利制度并不能从根本上缓解煤、石油等不可再生能源涨价而引起采暖费用提高的问题,无法提高消费者采用节能玻璃门窗的积极性,只有彻底改革采暖福利制度,在经济利益的驱使下,才能促进消费者自觉使用节能玻璃门窗的积极性。 目前我国住宅中节能玻璃门窗的应用情况还不理想,但是随着我国经济的发展,节能政策逐步到位,人们对于节能玻璃的认识不断提高,住宅建筑中节能玻璃门窗的应用量将会逐步增加。目前,国内部分新建商品房中开始使用
9、了中空玻璃,在一些较高档的商品房中,有的已经用上了 Low-E玻璃和平开,同时可上悬通风换气的高级门窗,这是一个好的开端。 6、蒸压加气混凝土砌块不适合传统二次浇水砌筑方法 以重庆为例，大部分地区属于夏热冬暖地区。该地区必须充分满足夏季防热要求，建筑节能主要考虑建筑物围护结构的节能，可不考虑采暖供热系统的节能。 6.1、砂浆水化不充分：规程要求对蒸压加气混凝土砌块进行二次浇水：即砌筑前 12 天浇一次水，砌筑前 1 小时左右再浇一次水，在实际操作中是很难做到使蒸压加气混凝土砌块吸至更多的水，在这种情况下蒸压加气混凝土不仅不能提供砂浆水化所需的足够水分，而且会把水分从砂浆中不停地吸走，使砂浆水化
10、不充分，导致砌块砂浆连接界面砂浆强度及粘结性能达不到要求，这是造成蒸压加气混凝土砌块砌不牢的根本原因。 6.2、浇水工艺也导致了与规范要求的不一致性：有关规范要求降低砌块上墙时的含水率，浇水导致砌块含水率上升、体积膨大。同时由于砌块在施工现场一般是码垛存放，浇水时不可能让各砌块均匀吸水。因此浇水工艺导致蒸压加气混凝土砌块上墙后干缩变形增大，且各砌块变形率差异较大，墙体产生较大的不均匀干缩变形，当此干缩变形引起的内应力大于砌块本身的抗拉强度或砌块灰缝间的抗剪强度时，墙体即会出现开裂情况。这是蒸压加气混凝土砌块墙体开裂的另一个主要原因。 6.3、表面甩浆处理达不到应有效果：传统工法抹灰前，一般会用
11、甩浆界面剂等方法对砌体基层界面进行处理，此种方法一方面在现场施工中所能达到的饱满度不充分，另一方面甩浆过程中对基层砌体的机械辗压力作用不明显，对砌块表层的鱼鳞状疏松粉粒的粘结性能改善效果不大，同时界面处理也导致后续抹灰砂浆的砂子不能进入砌块表面密布的微小气孔，从而反过来削弱了砂浆与基层的粘附面积。 上述分析说明传统方法是无法从根本上解决蒸压加气混凝土砌块墙体开裂、渗漏；抹灰层空鼓、脱落等质量通病的问题。因此省标提出 CAS砌筑砂浆及 CAS 抹面砂浆能在蒸压加气混凝土砌块不需浇水状态下砌筑、且砂浆强度及变形系数与砌块本身相匹配，砌筑灰缝厚度薄且粘结性能高、导热系数低，适合加气混凝土使用。 针对
12、性提出薄浆干砌自保温新工艺。除了蒸压加气混凝土自保温的特点外，薄浆干砌自保温还有很多优点：砂浆层厚度薄（一般厚度仅35mm）薄浆干砌、节约材料、降低造价；蒸压加气混凝土砌块采用干法施工，减小工地环境污染，节约水资源；属预拌砂浆，砂浆的质量稳定、性能优异、符合国家产业发展方向；具有良好的抗开裂性、和易性、粘结性和良好的施工性能；施工速度快，一天砌筑高度可达 2.8m，不需 1.21.4m 墙高间的带筋细砼带；从根本上有效地解决蒸压加气混凝土砌块墙体开裂、渗漏；抹灰层空鼓、脱落等质量通病的问题；与其他各类外墙保温体系比较，性价比优异。在笔者已经设计竣工的多个工程中，本构造工法已在多个项目中应用并获得好评。具有可靠的耐久性和优良的经济性，在夏热冬暖地区是目前性价比优异的外围护保温实施方案。 7、结束语 总之，做好建筑节能，需要设计人员充分运用节能材料和节能技术，发挥其最大功效，为建筑节能发挥最大的作用。 参考文献 1聂晨欣建筑智能化应用中的节能建筑探析J 建筑科学，2012(16):199 2宋毅.建筑外墙节能技术及节能材料J.国外建材科技，2008，6. 3胡小媛.我国建筑绝热材料的应用现状及其前景J.保温材料与节能技术，2002，3.
