现代建筑中节能材料及技术的应用
时间：2020-12-25 20:08:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：分析了全球气候变化和低碳经济背景下，现代建筑能耗的特点和节能减排的要求，提出了增强节能减排响应国家政策号召，指出建材节能、空调节能、自然能源等有效使用途径，重点介绍了现代建筑及室内材料节能技术的材料使用及推荐。
关键词：太阳能；节能；材料
中图分类号：J59 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）06-0207-02
随着我国人们生活的提高。住的需求促进建筑业的高速发展。建筑材料费用占建设总费的50%以上，所以建筑材料的品质影响建筑结构与施工方法。因此，新型建筑材料对促进社会进步具有重要意义。“十五”期间我国经济预期年均增长7%，要求新型建筑材料适度增长，。
我国房屋建筑材料中70%是粘土砖仍占据主导，而生产粘土砖的粘土资源是优质的粘土。我耕地优质耕地少，后备资源严重不足，因此开发建材新产品迫在眉睫。目前，我国每年建成的房屋面积高达16亿-20亿平方米，但95%以上属高耗能建筑，占全国能源消耗的近30%，是发达国家的3倍。至2020年仅空调高峰负荷就达到10个三峡电站满负荷发电。
因此发展循环经济为建材行业刻不容缓。如利用煤炭行业的煤矸石烧砖，电力行业的粉煤灰作为水泥的混合材和生产原料，脱硫石膏生产石膏板，生产粉煤灰砖和纤维水泥外墙板，用各种高炉矿渣生产矿渣水泥制成矿棉吸音板等。据统计，全国建材业的各类固体废弃物数量达4亿吨左右，约占全国总体固体废弃物总量的80%以上。所以，建材行业成为国家发展循环经济的重点产业。
建筑中应用轻质墙体材料，如加气砼砌块、砼空心砌块广泛推广。其特点是：导热系数小（约为粘土砖1/5）、容重轻（均为粘土砖1/3-1/4）、保温性好（热阻是厚粘土砖的3倍）、易加工、防水、隔音，同时可以大幅度降低建筑材料的消耗和自重。砌块平均每人每天工作量完成约200块，基本等于1923块标准砖，提高工效30%，可节省砂浆50%。粉煤灰砼技术是从煤粉炉中收集细颗粒粉末来配制。粉煤灰在浇筑的过程中提高了强度、抗冻性、抗渗性和耐久性并能保护环境降低建筑能耗。
塑料管材发展是由重质向轻质的趋势。近年美国成功地开发PVC复合管和ABS管，PVC管材的结构中间是发泡层、内外两层是密实层结构。这种管材与普通PVC管相比性能好、价格低在正常的条件下寿命可达40年以上。塑料门窗型材生产发展，型材贴膜工艺、高速挤出工艺、型材印刷、喷涂、冷却等新技术。塑料门窗总的发展趋势是朝着绝多颜色、缘性好、触觉好、复合化的方向发展。
建筑涂料向无公害、功能型的趋势发展。建筑涂料的主流仍将是水乳性涂料，具有杀虫、防污、防火、防潮、防震、防霉、防结露、高光亮度、取暖、防止砼渗水、防海水侵蚀等功能，无机高分子涂料将得到大发展。密封材料因建筑节能的需要将得到高速发展。橡胶类是防水涂料的主原料，并向功能化发展。新型防水材料是高分子防水卷材和改性沥青油毡为主导的屋面防水材料。在欧美、日等国家改性沥青防水卷材仍占主导地位。高分子防水卷材应用将呈增长并向复合化方向发展。防水密封材料生产技术备日趋精度先进，自动化也越来越高。新型保温隔热材料以玻璃棉、制岩（矿）棉和泡沫塑料为主导，膨胀珍珠岩的产量不高。从发展看，高密度的膨胀聚苯乙烯泡沫塑料、发泡的聚氨酯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，都具有防火性、高耐水性获得较快发展。
节能玻璃主要有中空、真空、镀膜玻璃等。在发达国家中空玻璃已经是法定的新建住宅的节能材料，但中空玻璃在我国的使用普及率还不到1%，从实践来看，实现门窗节能推广使用中空玻璃将是重要的途径。在节能方面真空玻璃优于中空玻璃，真空玻璃比中空玻璃节省16%-18%：热反射镀膜玻璃的使用不仅具有节能防眩、单面透视和装饰效果，还可大量节约能源，降低空调运行费用；镀膜低辐射玻璃也叫low-E玻璃，是近年新型的节能玻璃，采用真空磁控溅射法在玻璃表面镀上多层金属化合物组成的膜。这种玻璃对380nm-780nm的可见光具有较高的透射率，同时对红外光具有较高的反射率，既能保证室内可见度，又减少热量的发散，还能控制热量过多进入室内，将是未来节能玻璃主要应用品种。
为维持居住空间的环境质量，在寒冬提高室内的温度以取暖，在暑季降低室内的温度以制冷，干燥时加湿，潮湿时除湿，这些都需要消耗能源。从减少能源消耗，提高能源的使用效率的角度看，应提高设备本身的效率例如：管网传送效率、用户端的计量以及室内环境节能技术的控制等。这都要求在设计、安装、节能、运行、设备材料以及管理模式等方面采用新节能技术。它目前包括三种新技术：计算机控制、平衡阀及专用智能仪表对管网流量进行合理分配，既节能又改善供暖质量。将温度调节阀和热量分配表安设在散热器上，用户可根据需要控制消耗和热能，以达到节能、舒适的使用效果；送暖管道包敷新型的保温材料，使管道以减少热损失。近年来节能效果比较好的低温地板辐射技术己被证明，它是通水管采用交联聚乙烯管，用双向循环盘的特殊方式设置地层内，寒冷季节向管内供低温热水；炎热季节输入冷水降低地面温度，这与对流散热的散热器相比较，具有室内温度舒适、节能、分布均匀、易计量、维护方便等优点。
自然界中的建筑节能材料，例如太阳能就是自然界中可利用的最洁净、最丰富、最理想的自然能源。随着光电转换太阳能技术的不断创新，利用太阳能在建筑中成为可能。因此，欧美等发达的工业国家特别重视太阳能的运用，纷纷推出并开发《太阳屋计划》等科研课题。近年来我国太阳能取得可喜的科研成果：在天津市奇信太阳能科技有限公司已成功研制成太阳能集热器建材，成为国内建材太阳能技术的领先者；北苑太阳能示范工程号称中国太阳能第一建筑，其全采用太阳能源。事实证明，建筑的屋顶、窗户、外墙等与光能转换技术结合集结成复合节能产品。所以2l世纪是新型建材制品的世纪，既可作为太阳能发电也可作为建筑的制品或部品，其具有极为广阔的发展前景。
随着太阳能光伏发电的发展及推广，欧美等国投资兴建大量太阳能热发电站，建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程，太阳能热发电技术较为成熟，以后可望实现商业化；必将促进并网发电系统快速发展；目前，全世界各地已有数万台光伏水泵在提供能源，并制定了相关的技术标准和设计规范。太阳能被动式建筑其设计技术已相对成熟，因造价低、构造简单，已广泛应用，并有相关设计手册。但太阳能建筑一体化仍需进一步加强建设。
最少的能量消耗的理想节能建筑应满足，能够在不同季节、区域控制或接太阳辐射，在不同季节保持室内的舒适性，实现必要的换气通风。目前，建筑节能途径主要是尽量减少围护结构消耗不可再生能源，提高使用能源的效率，降低能耗设施建筑的运行。在以上的低耗诉求，高新技术起决定性的作用。传统技术也在建筑节能使用，但传统技术要在先进的科学理论分析和试验论证的基础上才能用于建筑中。
综上所述，新型建筑节能材料代表建筑材料发展的未来方向，是人类发展和世界趋势发展的需要。新型建筑材料将毒害的材料不断剔除，绿色建材等新产品不断涌现。节能材料和节能技术应用遍布发展的各行各业。新型建材必将不断开发应用促进人类的进步与飞跃。
参考文献：
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