新材料在城市建筑節能設計中的應用探究

丁伊東

摘 要：在當前建筑工程施工中，十分注重新型節能材料的應用，這不僅能夠解決被社會高度關注的能源消耗問題，還能夠獲得良好的經濟效益與社會效益。新材料的應用無論對于降低環境污染來說，還是對于解決建筑能源消耗問題而言，都具有極其重要的現實意義。為此，文章對新材料在建筑節能中的應用及質量問題進行相關探討與分析，希望可以充分發揮其應用優勢，進一步推進我國建筑事業的可持續發展。

關鍵詞：新材料;建筑節能;保溫材料;墻體裂縫

一直以來，建筑行業的能源消耗問題被社會各界普遍關注。因此，近幾年建筑行業尤為重視新型節能材料的應用。新材料在建筑節能中的應用，既能滿足人們對居住環境的高品質要求，又大大提升了建筑工程質量。但當前新材料存在著種類繁多且性能各異的情況，不僅需要在建筑設計中能夠立足節能環保，還應注重發揮其整體節能效果，使其在人與自然的和諧相處中創建最佳居住環境。

一、建筑節能新材料的種類

（一）新型抑菌材料

抑菌建筑材料的應用不僅能夠達到建筑安全與衛生使用標準的要求，而且其抗菌時限與材料使用壽命同步，具有良好的建筑使用效果，是新型環保材料中的主要應用種類。

（二）新型植物材料

在生態環保理念下，植物環保材料被廣泛地應用于建筑節能使用中，其中以大豆纖維、麥秸為原料的新型節能建筑材料，不僅具有良好的柔韌性，而且還有較長的使用期限，是當前節能環保的重要建筑材料。

（三）新型碳纖維材料

在建筑材料中，由樹脂制成的合成材料碳纖維，不僅具有良好的力學應用性能，而且還能媲美金屬的使用性能，既擁有耐高溫與耐腐蝕性，又具有膨脹系數小等優勢，而且其自身具有的清潔功能極其符合當前建筑環保與節能要求，被廣泛應用于各個領域的建設中。

（四）新型防水材料

在建筑工程中，對防水材料具有較高的要求，除了要求其具有高強度以及穩定的高低溫性能以外，還要求具有較大的延伸性、耐久性以及自重輕等特點。高聚物改性瀝青防水卷材就具有這一良好的應用性，不僅提高了工程質量，還極大地滿足了施工環境要求[1]。

二、新型材料在建筑節能工程中的應用

（一）新節能墻體在建筑節能工程中的應用

最近幾年，經過大量工程實踐可以看出，能夠用在建筑物承重墻結構上的墻體材料可重點分成兩大類，即粘土性質的多孔磚材料和混凝土性質的空心砌塊材料。然而，這些材料都不能實現人們對保溫和節能環保的追求，為了可以滿足人們對節能材料的強烈需求和渴望，需大量引用有機性質的保溫材料，如，模塑聚苯乙烯性質的泡沫板和硬泡聚氨酯等。主要是因為有機性的保溫材料要比傳統的墻體材料具有更優越的保溫功能和效果，所以，這些節能材料才會被節能建筑工程大量應用，并構建出一種無機材料與有機材料相互結合的全新形式的復合式墻體。在節能建筑施工過程中，對相應的施工工藝也有更高標準的要求。由有機材料和無機材料共同組成的復合型保溫墻體擁有很多優越性的特點，如這類墻體不但能夠很大程度地保障墻體本身的承重效果，還有良好的隔音、保溫和隔熱效果。這些良好功能的形成主要是因為無機材料和有機材料相互組合成為一體，兩者間的有效組合能夠在環境空間中形成共同的作用，可以有效提升建筑施工工藝質量。節能建筑墻體結構的保溫工程在施工的過程中主要面對的問題是防止墻體開裂。如果保溫層和抗裂防護層出現開裂的現象，墻體結構的保溫能力便會隨之產生不同程度的變化。這種情況一旦發生，不但不能實現良好的節能效果，反而會對墻體結構自身的安全性形成不同程度的影響。在現實中有很多因素會對墻體抗裂產生影響，墻體結構中，由增強網與抹面砂漿所構成的墻體抗裂防護層對墻體結構的抗裂性能有著非常重要的保障作用。如想保證抗裂防護層有良好的抗裂性能，便需對發生開裂時的自身變形與基層變形總和值進行控制，一定要保證這一數值不可超過抹面砂漿的柔韌最大拉伸值。在抹面砂漿中，復合增強網具有非常關鍵的作用，它能夠有效增加抗裂防護層的拉伸強度，還能夠在可能形成大裂縫的情況下將其分解成眾多的小裂縫，從而有效提升抗裂性能[2]。

（二）節能屋面在建筑節能工程中的應用

建筑屋面同樣也屬于熱量損耗的重點結構之一，通常情況下，建筑屋面結構進行節能保溫設置主要是把吸水率差、導熱系數小、容量低且硬度好的保溫材料鋪設在屋面和防水層間，由此來實現保溫作用，所以可供選擇的材料非常多，如可選擇擠塑板、聚苯板、膨脹性的水泥板、混凝土材料的土塊等一些板狀的材料，還可以將爐渣、浮石、陶粒及膨脹珍珠巖等散料摻進水泥中，來實施現場澆筑。另外，還可使用巖棉、玻璃棉、膨脹性的珍珠巖等一些松散的材料，將其放進袋中，鋪設在屋面或是吊頂的上端。此外，還可使用泡沫混凝土、粉煤灰和聚酯泡沫等材料來實施現場澆筑。

（三）節能門窗在建筑節能工程中的應用

節能門窗對于節能建筑來說具有非常大的作用和功效，節能門窗的功能是控制節能建筑物內部與外部的能量互動。節能建筑在門窗的節能方面，需不斷提升窗戶框扇和玻璃體的熱工性能，同時需最大程度地應用中空玻璃，與此同時，還需確保門窗的密閉效果，特別是玻璃同窗戶邊框的接縫處、門窗框扇與搭接位置。節能門窗的出現，在很大程度上提高了節能建筑工程的整體質量。在節能建筑中，門窗材料對于節能建筑來說是實現熱傳遞和熱傳導的主要構成部分。門窗部分同樣也屬于建筑整體耗能中占比比較大的一部分。因此，對節能型門窗需廣泛合理應用，才可以有效提升建筑節能水平，促進建筑節能化的不斷發展和進步，為人們提供更加舒適且環保綠色的生存環境[3]。

三、新材料在建筑節能中的質量問題控制

（一）墻體保溫層裂縫質量控制措施

在建筑工程中，墻體裂縫的出現較為普遍，其主要問題存在于內、外保溫墻體上，其中不僅包括板縫、窗口與窗角等位置，還會出現在保溫板與墻體的結合處。一般情況下，裂縫主要以網狀存在于墻體表面，既有較長的縱、橫裂縫，又有局部性的鼓脹裂縫。形成這一問題的主要原因：一方面是混凝土表面在使用擠塑聚苯板時，抗裂防護層存在透氣性不足的問題;另一方面是在利用水泥砂漿作為抗裂防護層時，往往會加入聚合物以達到改進性能的作用，但卻因此形成了強度高、收縮大，甚至柔韌性不夠等問題，從而使砂漿層過厚產生開裂;此外，膠粘劑中含有較高的有機物質時，會使其在應用時抗老化能力弱化，尤其是在低溫狀態時，高分子乳液產生固化易發生脆斷，從而無法發揮其柔性作用[4]。

在進行建筑墻體裂縫質量問題的解決時，首先，應關注抗裂防護層的抗裂問題，選用專門用于抗裂的砂漿，并同時合理鋪設增強網。為了更好地對裂縫的形成進行有效的控制，需在砂漿當中摻入合理數量的纖維或是聚合物。由增強網和抹面砂漿所構建的抗裂防護層，可以對整個墻體結構的抗裂性起到良好的保護效用。其次，墻體裝修層所用的材料不但需具有防裂作用，同時還需具備透氣性和保溫性，所以需盡量選用彈性好的外墻材料來進行涂抹。保溫板同非保溫處的接合位置較易形成裂縫，主要是因為保溫系統終止位置所用材料柔性或是剛性存在差異所造成的。

（二）內墻表面霉菌、結露質量控制措施

結露和發霉問題通常都會在墻角、墻面濕度大的位置、山墻下端、陰面墻及門窗口位置處形成。對于保溫結構設計存在不足的墻體來說，也同樣會在墻體的內部形成結露和發霉的情況。在此情況下，可能會影響室內環境，嚴重的話還會對居住人的身體健康造成危害。形成結露和發霉問題主要是因為保溫設計存在不足或是通風差所造成的。

可通過阻斷熱橋調整室內濕度，保證通風效果來解決。除此之外，還可使用苯板條來對縫隙過大處進行填實、磨平處理。對于窗戶位置的設計，如用的是內保溫，需將窗戶設置在墻體內側，如是外保溫可設置在墻體外側[5]。

四、結語

綜上所述，在當前建筑行業突飛猛進的發展中，新型節能材料被廣泛推廣應用，相關設計人員不僅需要充分掌握其性能與使用特征，而且應具備科學合理地進行節能材料優化選取的能力。在人們日益重視營造環保舒適的生活環境的情況下，更需要有效利用新型節能材料，使其不僅能夠全面提升人們的生活品質，還能為建造適合人居住的良好生態環境而發揮出實用性價值。為此，在將更多新型節能材料應用于建筑工程時，更應注重其良好的質量控制，使其可以在可持續發展理念下推進社會與生態環保協同發展。

參考文獻：

[1]張劍峰.新材料在建筑節能中的應用與質量問題研究[J].建材與裝飾，2013，（13）：350-351.

[2]謝進才.關于新材料在建筑節能中的應用研究[J].科技創新與應用，2014，（25）：239.

[3]周莉.新技術、新材料在建筑節能設計中的應用[J].大科技，2014，（1）：17-18.

[4]沈峰.探究建筑新材料的使用及其質量控制問題[J].低碳世界，2014，（9）：244-245.

[5]衛明.建筑新材料的應用及質量問題研析[J].門窗，2014，（3）：248.

作者單位：

山西應用科技學院