合理运用新型节能建材的功能

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建筑节能，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用率，降低建筑能耗量。建筑节能材料，是指维持建筑物日常使用过程中能耗低的建材，通过改变材料自身的特性来达到建筑节能的目的[1-3]。开发及利用节能新材料，不仅对环境保护有深远的意义，也有利于社会经济的发展。建筑节能材料的质量和性能及其发展是建筑节能目标顺利实现的前提条件之一，而建筑节能材料的发展和质量的提高将会进一步促进建筑节能的发展。在实现建筑节能的各个环节中首先应发展节能建筑材料，因此对目前主流使用的、具有广阔发展前景的建筑节能材料的现状进行了分析。

1建筑节能墙体材料

1.1加气混凝土砌块

该类产品材料来源广泛、材质稳定、强度较高、质轻、易加工、施工方便、造价较低，而且保温、隔热、隔声、耐火性能好，是迄今为止能够同时满足墙材革新和节能50%要求的唯一单材料墙体。这类砌块保温隔热性能优异，加气混凝土导热系数低，仅为实心黏土砖的1/5左右[4]。加气混泥土是以粉煤灰或硅砂为主要原材料，加入水泥为胶结料通过发泡成型，经高温蒸压养护、切割、自然养护而成；硅砂加气混凝土可通过防锈处理的钢筋增强；这类产品生产能耗低，利用工业废弃物生产，也节约土地资源，符合国家可持续发展的要求。据报道[5]，加气混凝土具有良好的保温隔热和抗裂抗渗性能，具有很好的应用前景。因此加气混凝土砌块不仅可以代替烧结实心砖用于砌筑墙体，而且可以作为保温材料用于节能建筑，是实现建筑节能经济有效的措施。

1.2混凝土空心砖

混凝土空心砖是以水泥为胶结料，砂、石或轻集料为主要集料，粉煤灰为掺合料，经加水搅拌成型，自然养护而制成的用于非承重墙体的、孔洞率不低于40%的混凝土空心砖[6]。该产品可制作多种规格以适应建筑工程应用需要，也可利用轻集料、废渣制成设计需要的低容重等级的轻质墙材，可供框架填充墙外墙使用。混凝土空心砖采用矩形条孔既有利于孔洞布置、提高孔洞率，又有利于保温隔热性能；混凝土空心砖孔洞的排列方式采用交错排列，延长了空心砖的热流路线，明显地提高了墙体热阻。

1.3模网混凝土

模网混凝土是由蛇皮网、加劲肋、折钩拉筋构成开敞式空间网架结构，向网架内浇混凝土制成，可广泛应用于工业及民用建筑、水工建筑物、市政工程以及基础工程等。常用的建筑模网主要有钢筋网、钢丝网及钢板网等[7]，钢筋网主要用于工厂预制各种规格混凝土大板，钢丝网主要用于非承重构件，钢板网的最大特点是将钢板拉制成连续孔径的类蛇皮网孔，然后在工厂制成三维空间网架，运抵现场组装浇注混凝土，构成模网混凝土。由钢板网构成的混凝土由于网本身渗滤效应及环箍效应，显著提高力学性能。由高强钢丝焊接的三维空间钢丝网架中填充阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料芯板制成的网架板，既有木结构的灵活性，又有混凝土结构的高强度和耐久性，具有轻质、节能、保温、隔热、隔音等多种优良性能，而且便于运输，组装方便，施工速度快，并能有效地减轻建筑物负荷，增大使用面积，是理想的轻质节能承重墙体材料网。

1.4纳士塔空心墙板承重墙体

纳士塔板是由聚苯乙烯、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件经粘合组装成的墙体，其内部构成为纵横上下左右相互贯通的孔槽，孔槽浇灌混凝土或穿插钢筋后再浇注混凝土，在墙内形成刚性骨架。纳士塔板重量是同体积混凝土的1/6~1/7[8]，可减少对基础的荷载，节约建筑物基础的投资，在同样的地基承载能力下，可增加建筑物的层数。

2建筑节能外墙保温材料

2.1岩棉

岩棉是以精选的玄武岩或辉绿岩为主要原料，外加一定数量的补助料，经高温熔融离心吹制成人造无机纤维[9]。岩棉制品主要品种有：岩棉板、岩棉玻璃布缝毡、岩棉铁丝网缝毡、岩棉保温条、岩棉管壳等。岩棉制品具有良好的保温、隔热、吸声、耐热、不燃等性能和良好的化学稳定性。岩棉用于建筑外墙，有三种绝热方式：内绝热、中间夹芯绝热和外绝热。岩棉外墙保温是选用岩棉板作为保温层，将其设置在外墙结构层的外侧，以达到墙体保温效果。实践证明[10]，岩棉外墙保温系统凭借其高透气性、高防火性、高隔音吸声性，得到越来越广泛的应用。它不仅用于新建建筑的保温隔热，也广泛地用于既有建筑的节能改造。采用岩棉外墙保温系统后，墙体的传热系数下降，冬季减少墙体热损失，夏季能减少太阳辐射的热传导，有效地降低太阳辐射和室外气温的综合作用，使室内温度和墙体内表面温度得以降低。我国岩棉作为建筑保温材料的使用率比较低，主要应用于能源、石油化工、船舶工业和建筑轻板的绝热、防火、隔音等方面。

2.2聚苯乙烯泡沫塑料

聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡制成的内部具有无数封闭微孔的材料。它的表观密度小、导热系数小、吸水率低，保温、隔热、吸声、防震，耐酸碱，机械强度高，价廉质优等优点，因此在外墙保温中占有率很高。在建筑中使用数个冬季的考验，均未见有返霜、结露现象。我国建材中已经大量使用聚苯乙烯泡沫塑料，但膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板材所占的比例和数量是远远不够的。以西欧为例，膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板材占聚苯乙烯泡沫塑料总量的67%，而我国目前膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板材占聚苯乙烯泡沫塑料总量只有的25%[11]。

3节能玻璃

3.1低辐射玻璃

低辐射玻璃是一种对波长范围4.5~25μm的远红外线有很高反射比的镀膜玻璃[12]。由于温度差引起的热量传递主要集中在远红外波段上，白玻璃、吸热玻璃、阳光控制膜玻璃对远红外热辐射的反射率很小，吸热率很高。吸收的热量会使玻璃自身的温度升高，导致热量向温度低的一侧传递。与之相反，低辐射玻璃可将温度高的一侧传递过来的80%以上的远红外热辐射反射出去，从而避免由于自身温度升高产生的二次热传递，所以低辐射玻璃具有很低的传热系数。低辐射玻璃之所以节能，是因为它有一是红外线反射率高，可以直接反射远红外辐射；二是表面辐射率低，吸收外来能量的能力小，从而再辐射出的热能少；三是遮阳系数范围广，可根据需要控制太阳能的透过量，适应不同地区的需要。

3.2真空玻璃

真空玻璃是目前节能效果最好的玻璃。真空玻璃是将间隙为0.1~0.2mm的两块玻璃的四周密封，然后抽成真空，真空度要达到并保持在0.1Pa以上，从而使玻璃与玻璃之间的传导热接近于零。由于真空玻璃消除了气体对流传热和传导传热，因此，其保温隔热性能非常好。

3.3泡沫玻璃

泡沫玻璃是以废弃玻璃或者富含玻璃相的物质为主要原料，添加适当的发泡剂、改性剂和促进剂等，通过超细粉碎和均匀混合形成混合料，再经溶化、发泡、退火形成的一种有无数均匀封闭气泡的多孔玻璃材[13]。它具有密度小、导热系数小、阻燃、耐腐蚀、绝热和隔声性能好等特点，因而它是石化和冷库的隔热保温材料、高层建筑的隔热材料，同时也是良好的环境吸声材料。泡沫玻璃作为外墙体外保温隔热材料，可以有效减小墙体厚度，减轻建筑结构质量，扩大使用面积。

建筑材料是建筑业的物质基础。建材工业又是对天然资源和能源资源消耗对大气污染最为严重的行业之一，是对不可再生资源依存度非常高的行业。据估计，我国每年为生产建筑材料要消耗各种矿产资源70多亿t，其中大部分是不可再生矿石、化石类资源，全国人均年消耗量达5.3t。钢材和水泥是建筑业消耗最多的两种建筑材料，消耗量分别占国总消耗量的50%和70%[14]。

因此建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。在众多节能手段的探讨与研究中，研制节能建筑材料受到了较多的关注。采用节能新型材料，具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。因此，开发研制及应用节能材料是建筑节能的根本途径，也是促进我国建筑业持续健康发展的根本保证。