新型節能環保功能性建筑材料的性能研究

於 斌

（撫順職業技術學院，遼寧 撫順 113000）

引言

從我國目前經濟發展比較迅速的現狀來講，真正意義上的環保節能建筑是比較少的，很多人依舊在忍受著冬季濕冷和夏季悶熱的環境，在這一發展局勢下，建筑行業中積極采取綠色建材和產品認證制度，使用新型節能環保材料，在減少能耗上是非常必要而重要的。

1 性能試驗分析

1.1 新型節能環保功能性建筑材料殺菌實驗

根據相關方面制定出來的要求，本次實驗中將選取大腸桿菌當做本次測試過程中的細菌。采用的營養液為瓊脂培養基，它的主要成分有：5g的蛋白胨、3g的牛肉浸膏、1000mL的蒸餾水以及5g的氯化鈉。實際的制作過程如下：

(1)往1000mL蒸餾水當中加入5g的蛋白胨、3g的牛肉浸膏、5g的氯化鈉，并將其加熱到煮沸狀態，促使其溶解，并且防止出現外溢情況，補足蒸發過程中失去的水分。

(2)對該溶液中的酸堿度進行校正，控制酸堿度在7.4左右，采用絨布對溶液進行過濾，分別裝在試管當中進行高壓殺菌，高壓為103kPa，進行殺菌時間為15min。將納米TiO2材料在紫外線波長在393nm以內的照射下，從而發生光催化發應，最終起到殺菌作用。為更好檢測納米TiO2材料中殺菌的真實效果，以及對實驗人員身體方面健康的保護，實驗過程中采用紫外線燈管開展實驗，其主波長為365nm，它正常工作功率為8W。

(3)實驗結果：通過紫外線照射殺菌的1小時之后，實驗結果為：普通的建筑材料完全不具有殺菌的能力；對于僅有單純的納米TiO2建筑材料上，細菌的存活率有3.15%；而自制功能性的建材上，細菌的存活率只有0.43%；分析結果可以看出，納米微膠囊的變材，其具有的殺菌效果與單純的納米TiO2建材相比較，高出7.5倍左右。

1.2 新型節能環保功能性建筑材料蓄能實驗

(1)本次實驗中采用的為普通建造材料，可進行移動的密閉小室，實驗采用的設備為：可移動的密閉式小室、功能性建材過濾網、風扇、功率為8W的紫光燈、含VOC氣體的樣本等。充分的利用磚頭砌成的密閉式小室，其尺寸制定成2m*2m*1.6m，墻體設定為24墻，內側、部涂有厚度為5cm的微膠囊相變材料，并在其上方安裝具有功能性的建材過濾網和微膠囊相變材料層，并在濾網之間安置8W的紫外線燈管。具有可移動性的密閉小室需要有良好密封度，空氣的泄漏率在0.05/h以內。在兩個可移動的密閉小室里面的兩邊安裝輻射形式的溫度測量儀，其內部的溫度設定在26℃左右，并使其保持穩定的狀態。

(2)充分利用熱泵，模擬出西南地區的夏季環境，使得溫度可以高到35℃環境，并且使其溫度進入穩定的狀態。

(3)將把兩個可移動的密閉小室，一起移到該模擬夏季的環境當中，實驗正式開始，利用輻射式溫度測量儀，對兩個密閉小室里面的溫度數據變化真實情況進行分別的測量，實驗需要的時間為10h。

(4)實驗正式結束之后，從模擬的環境當中將可移動的密閉小室移出來，以備其他實驗使用。

(5)實驗結果：本次實驗每1小時記錄1此數據，可以發現，在前面的2h時，普通墻體的室內溫度有升高1℃，功能性建材室內溫度則在前面的3h之內一直維持在26℃不變；當時間到10h時，普通建材室內溫度幾乎和外界的夏季溫度保持平衡，溫度大概在35℃上下，而功能性建材室內溫度只有28.3℃，在該過程中，沒有用空調制冷對其溫度進行調節。

實驗結果表明：功能性建材墻體密閉室，其有著十分良好的蓄熱功能和節能效果，對于西南地區夏季的炎熱天氣而言，可以做到一天之內不使用空調對室內的溫度進行制冷調節，室內溫度依然保持于較低范圍之內，因此達到了最終的節能目的。

1.3 新型節能環保功能性建筑材料空氣凈化實驗

(1)通過對納米的光催化材料進行充分的使用，從而達到將VOC完全消除的目的，這種方式是近些年來中才出現的一種全新的先進技術，這種全新的先進技術具有消耗能量低，操作過程簡單簡便以及可以連續不同的開展工作等諸多優點，因此，這項技術也日益受到了人們高度的重視。

(2)本次實驗中采用的為普通建造材料，可進行移動的密閉小室，實驗采用的設備為：可移動的密閉式小室、功能性建材過濾網、風扇、功率為8W的紫光燈、含VOC氣體的樣本等。充分的利用磚頭砌成的密閉式小室，其尺寸制定成2m*2m*1.6m，墻體設定為24墻，內側、部涂有厚度為5cm的微膠囊相變材料，并在其上方安裝具有功能性的建材過濾網和微膠囊相變材料層，并在濾網之間安置8W的紫外線燈管。具有可移動性的密閉小室需要有良好密封度，空氣的泄漏率在0.05/h以內。

(3)在實驗小室內部放置VOC濃度測量儀，并且將紫外線的光源完全關閉，同時放置需要檢測性能采用的的功能性建材濾網，然后通過注射器網內部注入一定的甲苯，讓甲苯的濃度為1.40mg/m3即可，然后將風扇打開進行攪拌。

(4)等到甲苯在室內均勻分布之后。將光源打開，讓功能性建材濾網對甲苯進行催化和分解；之后對室內甲苯的濃度進行定時的測量，對功能性建材濾網性能進行檢測。

(5)實驗結束之后將樣機關閉。從排氣口處將殘余的甲苯排出，并且使用純凈水對小室進行清潔，為下次實驗做準備。

(6)實驗結果：功能性材料通過紫外線照射之下，每28min進行一次甲苯的濃度檢測，經過1h之后，功能性建材濾網的小室中，甲苯的濃度變成0.25mg/m3，分解的概率高達83%；而普通建材濾網不具有降解甲苯功能。實驗結果表明，此功能性建材有較強的甲苯分解效果。

2 常見的新型節能環保功能性建筑材料分析

2.1 石膏建材

石膏類的材料是一種較為常用的材料，其具有諸多優勢，第一，石膏煅燒所消耗的能量與水泥和石灰相比較低，因此，采用石膏作為建筑材料可以有效的降低能源的消耗；第二，在材料的使用量方面來看，石膏建材在施工過程中使用的量與混凝土和實心磚相比，量更少。

2.2 膜材料

建筑當中的膜材料是一種較常使用的材料，其具有密度小、透光性能高、耐久、保溫、機械強度高、抗紫外線以及防火等諸多良好特性，是當前最佳環保節能建材之一。膜材料具有的特殊性能就是對光有著一定的透光率，因此可以有效的降低照明過程中的用電量。除此之外，膜材料還具有十分良好的反射率以及光的吸收率，并且導熱性能較低，這樣從某個角度來說，太陽的輻射進到室內的概率有效的減少，熱量傳遞減少，是一種全新的無污染高性能建材。

2.3 植物纖維

廢棄物當中的植物纖維同樣的一種具有多種特殊性的材料，其最大的優勢就是具有生物資源可再生，其中主要采用的材料為農作物當中的廢棄竹子、廢棄木質材料、秸稈等。我國是個農業方面的大國，農作物當中具有諸多植物纖維，這些植物纖維具有很好的性能，并且環保無污染，在實際的應用過程中，該性能具有很強大的應用潛能。

3 結束語

迄今為止，新型節能建筑材料的發展已經成為推動著我國建筑設計的方式和施工工藝的諸多代表之一，并促進著建筑節能材料向更高質量上的發展，減少著我國建筑行業的能耗量。對該項開展相關的研究，全面的掌握諸多不同的材料最為基本的性質，可以有效的節省能源，從而滿足居民對環境以及健康方面的需求。

[1]俞桂良.建筑工程中建筑節能及新材料工藝應用的探析[J].中國住宅設施. 2010,(10):123-124.

[2]唐易達.新型節能環保功能性建筑材料的性能研究[J].建筑科學.2010,(02):105-106.