談建筑圍護結構節能材料的應用及前景

趙躍萍 萬 俊

(武漢科技大學城市學院，湖北 武漢 430083)

談建筑圍護結構節能材料的應用及前景

趙躍萍 萬 俊

(武漢科技大學城市學院，湖北 武漢 430083)

通過引入建筑節能材料概念，從建筑的圍護結構方面出發，著重論述了墻體、門窗以及屋面等建筑節能材料的應用概況，并探討了節能材料的發展前景,對于建筑節能材料的研究與發展有重要的現實意義。

建筑節能材料，圍護結構，保溫隔熱

2013年國務院印發了《關于加快發展節能環保產業的意見》，在《意見》中提出到2015年，我國節能環保產業將迎來發展黃金期，成為國民經濟新的支柱產業。與此同時，前瞻產業研究院做了一份報告《2013—2017年中國智能建筑行業市場前景與投資戰略規劃分析報告》，報告顯示我國建筑能耗約占社會總能耗的33%，且呈上升趨勢。其比重之大，已使建筑耗能成為我國經濟發展的一塊短板。因此，提高建筑能源的使用效率，推廣應用建筑環保節能材料是社會可持續發展的必然要求，是實現國家節能減排目標的重要措施。

1 建筑節能材料的概念

我國建筑節能這個概念是從20世紀70年代末正式提出來的，隨之建筑節能材料產業也開始了從無到有的發展。歷時30多年，建筑節能材料產業已成為一個重要的新興行業。

建筑節能材料就是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材，通過改變材料自身的特性來達到建筑節能目的。這類材料具有節能、利廢、環保等特點。

2 建筑圍護結構節能材料及性能

一般情況，建筑很大一部分的能耗損失是由于圍護結構的熱傳導和冷風滲透造成的。圍護結構是包括建筑物周圍與室外空氣相接觸的圍擋物，如墻體、門窗、屋面等。因此，合理使用建筑節能材料增加建筑圍護結構的保溫隔熱能力，可以達到較好的建筑節能效果。

2.1 墻體節能材料

墻體占房子全部圍護面積的60%以上，是建筑能耗的重要損失部位。因此合理使用一些保溫隔熱的墻體節能材料以改善墻體的保溫隔熱的能力，有非常重要的意義。墻體節能材料分為基層墻體節能材料和外墻節能材料兩大部分。

2.1.1 基層墻體節能材料

目前基層墻體節能材料的品種比較多，主要有磚、塊、板等。例如摻廢料的粘土、磚粘土空心磚、加氣混凝土砌塊、輕質板材、復合板材等[1-3]。加氣混凝土砌塊是目前應用比較廣的節能墻體材料。該材料是在混凝土里面摻入了發氣劑，經發氣后里面含有大量的均勻而細小的氣孔，具有非常好的可加工能力和保溫隔熱能力。加氣混凝土砌塊能夠同時滿足墻材革新和高節能要求的材料墻體，目前應用范圍較廣。各類復合墻板也是今后墻材節能材料發展的一大趨勢。復合墻板由建筑材料復合而成，是目前各國大力發展的一種新型墻體材料，例如混凝土巖棉復合外墻板、聚氨酯夾芯復合板等。這類材料具有環保無污染，輕質、保溫和隔音等優勢，是目前較為理想的基層墻體保溫材料。

2.1.2 外墻節能材料

建筑外墻保溫節能就是在基層墻體上增加一層或多層保溫材料形成保溫墻體。根據保溫材料所設置的位置不同，可以分為外墻內保溫墻體、外墻外保溫墻體和外墻夾心保溫墻體三種形式。目前，這三種形式中應用最廣的是外墻外保溫墻體，這種保溫層設置結構，保溫隔熱性能好；能保護基層墻體，延長建筑物使用壽命；而且保溫層不占室內使用面積，不影響室內裝修和設施安裝。

外墻保溫墻體材料從防火等級可以分為A級和B級兩大類。A級為不燃材料，屬無機保溫材料。目前市面上A級保溫材料主要有礦物棉，泡沫玻璃以及玻化微珠等。這些材料都具有良好的保溫隔熱和防火性能。

外墻保溫墻體材料的B級材料指的是有機保溫材料，可以分為B1，B2和B3三個等級。根據規定，民用建筑外保溫材料的燃燒性能不應低于B2級。目前市面上用得比較多的B級保溫材料有EPS聚苯板、改性酚醛和XPS擠塑板等。

EPS聚苯板，又稱聚苯乙烯泡沫板。主要由聚苯乙烯顆粒制作而成，質量輕、導熱系數小、保溫隔熱效果好，在外墻外保溫系統中應用十分廣泛。

改性酚醛板，是通過酚醛樹脂的高性能化實現的。它的熱穩定性、隔熱性能比較好，應用也比較廣。

2.2 門窗節能材料

門窗(幕墻)具有采光、通風和圍護的作用，同時也是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位。因此對門窗進行節能設計也非常重要。門窗的節能可以通過采用熱阻大的玻璃和門窗框材料、合理選擇外窗玻璃的遮陽系數，以提高門窗的氣密性和保溫隔熱能力。

2.2.1 節能玻璃

玻璃可以增大建筑的采光面積，但同時也增加建筑能耗。經大量研究實驗，為了降低玻璃造成的能量損失，可運用高新技術將普通玻璃加工成中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。

中空玻璃是目前應用比較廣的一種玻璃材料。利用的是保溫瓶原理，在兩片玻璃間充灌氪、氬或者空氣，可以最大限度的降低能量通過輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失，起到良好的隔熱、隔音效果，同時美觀適用、可降低建筑物的自重。

鍍膜玻璃，俗稱反射玻璃，一般是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬或金屬化合物薄膜，改變玻璃的光學性能，按需要的比例控制太陽光的反射率、透過率和吸收率，并產生反射顏色。在保證室內能見度的同時，達到較好的保溫節能效果。

2.2.2 節能門窗框材料

門窗框材料的選擇對門窗的氣密性和保溫性有重要的影響。從節能門窗框材料的發展情況來看，近些年出現的PVC門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等技術含量較高的節能復合材料，已逐步代替木、鋼、鋁合金等單一的、耗能大的制造材料[4]。UPVC塑料型材是目前使用較廣的節能復合材料，不僅生產過程中環保、能耗少，而且材料結構密封性好、導熱系數小、保溫隔熱性能好。

2.3 屋面節能材料

屋面是建筑能量散失的重點部位，因此對建筑屋面進行保溫隔熱設計也非常重要。建筑屋面的節能設計一般是通過設置一層保溫層以起到保溫隔熱的效果。目前，我國屋面工程采用的節能材料有松散材料保溫層、板狀材料保溫層和整體現澆保溫層，通常是先做防水層再做保溫層，防止防水層過早老化。目前屋面應用比較廣的材料有：膨脹珍珠巖制品、水泥基聚苯顆粒和擠塑聚苯泡沫塑料板等[5]。

3 建筑節能材料發展趨勢

綠色節能材料是當今世界各國建筑行業共同關注的話題，發展使用輕質、高強、保溫、隔熱、節土、節能、利廢、無污染、可循環利用的建筑節能材料是一個必然的趨勢。建筑節能材料具體的發展方向有以下幾個[4，6]：

1)墻體材料發展趨勢：小塊向大塊，大塊向板發展；向節能型墻材和自保溫墻材發展；由普通墻材向生態環保型墻材發展。

2)絕熱保溫材料發展趨勢：內墻保溫向外墻外保溫發展；單一保溫向多功能復合化發展；普通密度材料向輕質化發展；向綠色化發展。

4 結語

建筑節能材料的開發與應用是時代發展的一個必然要求，同時也是一項涉及建筑技術、材料技術、能源技術、廢物再利用技術等的全方位、綜合性的系統工程。相信在政府的重視下，隨著人們節能意識的提高，我國建筑節能材料的發展必將取得不斷的提高。

[1] 楊 旗.我國建筑節能材料的應用與發展綜述[J].攀枝花學院學報,2007(60):84-86.

[2] 譚海軍,張家禎,潘春躍.建筑節能材料綜述[J].產品與材料,2009(5):49-53.

[3] 鄒 鈺.我國建筑節能材料發展現狀[J].房材與應用,2006(3):59-61.

[4] 孫 堯，許國志.我國建筑節能材料的發展前景[J].山西建筑,2006,32(21):159-160.

[5] 呂世革,李整建,閆艷紅.建筑節能材料及節能屋面設置[J].徐州工程學院學報,2006(6):72-75.

[6] 康 鵬.論現代建筑節能材料的發展趨勢[J].廣東科技,2007(S1):473-475.

Discussion on the application and prospect of energy saving materials of building envelope structure

Zhao Yueping Wan Jun

(CityCollege,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430083,China)

By introducing the concept of building energy saving materials, from the building envelope structure, emphatically discussed the application situation of wall, doors and windows and roofs and other building energy saving materials, and discussed the development prospect of energy saving materials, had important practical significance for the research and development of building energy saving materials.

building energy saving material, envelope structure, thermal insulation

2015-02-12

趙躍萍(1984- )，女，工程師； 萬 俊(1984- )，女，助教

1009-6825(2015)12-0111-02

TU201.5

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