新時代新型建筑材料在民用建筑外墻的節能做法

杜海 盧旺 陳銘

摘要：節能是當前整個社會發展的主要趨勢，每個行業都在發展的過程中不斷地踐行節能發展的理念。因此，本文就探討了在建筑行業新型建筑材料用于民用建筑外墻的節能策略和方法，以供參考。

關鍵詞：新型建筑材料；民用建筑外墻；節能策略

Abstract：energy saving is the main trend of the development of the whole society. Therefore，this paper discusses the energy saving strategies and methods of the new building materials used in the construction industry for the purpose of reference.

Key words：new building materials；exterior walls of civil buildings；energy-saving strategies

1 新型建筑材料和民用建筑的概念

1.1新型建筑材料的概念

新型建筑材料是區別于傳統的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種，是利用新工藝、新技術，達到節約能源、保護環境以及改善工程質量而生產的一些材料。目前，建筑業內將新型建筑材料的范圍和概念繼續進行了明確的界定[1]。包括的品種和門類很多。從功能上分，有墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料、粘結和密封材料，以及與其配套的各種五金件、塑料件及各種輔助材料等。從材質上分，不但有天然材料，還有化學材料、金屬材料、非金屬材料等等。

其特點主要有：

1.重量輕，可降低建筑物自重；

2.綜合性能好，可改善建筑功能，提高居住品質；

3.節能、節地，綜合利用廢棄資源，有利于生態環境保護；

4.適應先進施工技術，降低成本，綜合效益好。

1.2民用建筑的概念

提供人們居住和從事非生產性社會活動的建筑總稱。一般民用建筑由基礎、墻或柱、樓底層、樓梯、屋頂、門窗等構配件組成。它可分為分兩大類[2]：（1）居住建筑。如宿舍、住宅、公寓和別墅等；（2）公共建筑。如辦公樓、學校、圖書館、醫院、體育館、展覽館、影劇院、音樂廳、旅館、商場、車站、碼頭、機場等。

2 外墻節能現狀分析

建筑外墻節能在我國只有十年多的發展歷程，此前，由于相關部門不積極，房產商對建筑節能意識的淡化和認識不足，外墻節能市場一直不溫不火，真正從事外墻節能的企業更是屈指可數。而如今，在國家政策的支持和市場的需求下，促使更多企業和投資者開始真正關注建筑外墻節能領域。早在70年代能源危機后，一些發達國家就開始致力于研究和推行建筑外墻節能技術，而我國那時候卻忽略了這一方面的問題。20世紀80年代初，我國提出了建筑節能環保理念，現在，我國的建筑節能環保在方法、制度上有了一定的發展，但由于建筑設計以及施工的復雜性，其節能概念滲透不夠深入，在一定程度上制約了我國建筑業的可持續發展進程，我國建筑設計節能環保技術落后的現狀。施工過程中缺乏節能理念，不利于建筑行業節能降耗和國家節能減排工作。盡管有些建筑施工企業已經注意到節能問題，但他們大多不能有效的達到節能的目的，過于注重施工速度和原材料的低廉，忽視了新型綠色建材、新型節能施工工藝等。隨著社會經濟的持續快速發展，年人口規模呈上升趨勢，建筑能耗不斷擴大，能源十分緊缺。發展建筑節能是今后建筑業發展的必由之路。同時，應投入更多的時間和精力積極發展在社會經濟發展進程中發揮重要作用的不可再生能源。節能建筑材料與傳統建筑材料有很大的不同，主要是在建筑源材料和整個建筑施工方案中實施低碳節能的建設過程，通常建筑節能主要是基于當地的氣候環境優先考慮，使用更多低碳節能建筑材料或其他建筑節能減排措施，并在建筑結構施工過程中應優先考慮當地的自然環境，氣候等綜合因素，從而有效達到建筑節能的目的。

隨著經濟的不斷提高和新時代的到來，相關部門和企業對建筑節能理念有了比較深刻的認識，但在建筑外墻節能方面考慮還是有待改進和完善。目前，據調查發現，我國絕大多數采暖地區圍護結構的熱功能都要次于氣候相近的發達國家，其主要在于我國的建筑外墻傳熱系數、外窗傳熱系數、屋面傳熱系數以及門窗的空氣滲透系數等是一些發達國家的3-4倍[3]。建筑外墻節能是近幾年剛開始普及的一個產業，除在一些經濟較發達的城市，國家開始強制性地要求民用建筑必須進行節能保溫外，全國大部分的地級和地級以下的城市還沒有明確要求。而在一些省會城市等地，很多地方也是剛剛開始響應國家的政策，推廣建筑外墻節能，全國還存在著大部分的空白市場。因此積極響應國家政策，環保節能，大力推進民用建筑外墻節能產業勢在必得。

3 建筑外墻的節能的應用和做法

3.1 建筑墻體節能

對于建筑墻體節能來說，以往所用的單一而且質量重的材料增加墻體厚度來達到保溫的作法已不能適應節能和環保的要求，而現代復合墻體卻合理的規避以上缺點，越來越成為建筑墻體的主流。復合墻體往往用承重材料（如磚或砌塊）與高效保溫材料（如聚苯板、巖棉板或玻璃棉板等）進行復合，組成復合墻體作為承重結構。或在框架結構中用輕質薄壁材料加以保溫、隔熱作為墻體[4]，具體可以從以下幾點入手：

（1）材料開發。從工程實際情況入手，合理選擇墻體材料，選用孔隙率高、密度小、造價低、施工簡單、高抗壓性、抗老化性以及環保節能等優點的墻體材料[5]，如：外墻保溫及飾面系統（EIFS），建筑保溫絕熱板系統（SIPS），隔熱水泥模板外墻系統（ICFS），絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（簡稱XPS保溫板）、加氣混凝土等。

（2）節能改造。對現代新型墻體材料的保溫實施進行再處理工作，以此發揮出建筑墻體的熱工性能。我們可以將 EPS 塊添加到空心砌塊孔洞中，或在新型墻材空心制品空腔中填置保溫砂漿等，這些都是最為合理的做法，能夠保證建筑外墻的質量，且能達到外墻節能的目的。

（3）采用多種復合材料的組合墻。根據建筑自身特征合理的設計墻體，形成保溫構造系統解決保溫、承重和節能等多種問題。根據材料屬性和保溫與承重的位置關系，我們大多采用外墻外保溫，外墻內保溫和夾芯保溫三種方式，但這三種方式各有優勢和不足：外墻外保溫能夠杜絕熱橋現象的產生，最大限度降低熱損失，防止建筑外墻出現發霉和開裂等病害，確保建筑外墻的美觀整潔光滑。但是對于施工技術人員以及施工所用原材料的要求也很高，通常需要組織專業的施工單位來予以施工。然而就目前我國的整體施工技術而言，整體水平還和要求具有一定的差距，這也將今后我國努力和發展的方向。外墻內保溫能夠促使建筑空間內部的溫度快速上升，多應用在周期性的采暖空間中。因保溫層設置在建筑外墻結構的內部，保溫層受到外界環境的影響較小，且后期的保養和設計更改都十分的便利，節能環保性能十分優良。但是外墻內保溫技術因在建筑工程內部施工，因室內操作空間有限，保溫層遭受破壞的現象也十分的常見，不利于建筑整體保溫效果的提升。并且其對于建筑外墻的保護性能不佳，十分容易產生熱橋現象。若建筑工程所處位置為溫差環境較大的地方，則加大了墻體破壞的可能性，甚至引起建筑墻體外層墻面發霉或者開裂，直接影響到建筑外觀。外墻夾芯保溫系統具有施工方便、技術要求不高、外墻飾面易操作且價格低廉等優點，但其施工技術較為繁瑣，施工難度也較大。施工時，應將建筑內墻和建筑外墻運用混凝土樓板連接起來。在這種情況下，熱橋現象更易發生，不利于建筑工程使用壽命的延長。同時，該保溫技術對于建筑墻體的保護不夠全面。故在目前中小城市有一定的應用市場。據調查，巖棉、膨脹珍珠巖等作為保溫節能材料效果更佳，但與外墻夾芯保溫系統相比較這幾種做法可能造成施工工序復雜、現場勞動強度增大、工期緊迫的局面等不利一面。總之，建筑行業快速發展的同時，人們對于建筑行業的要求也愈來愈高。建筑材料和建筑技術均會對建筑工程的舒適度和質量水平產生影響。因此我們應不斷研發各種建筑材料，還應該不斷探索各項新型施工工藝和施工技術，不斷提升建筑工程的整體質量水平。

（4）外部環境的合理設計。在建筑位置選定后，應研究建筑周圍的氣候特征。根據建筑功能以及人們生活的需求，應通過合理的外部環境設計來改善建筑周圍的氣候環境，創造和設計建筑環保節能的有利外部環境[6]，主要方法有：①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣、隔聲防噪、還能防止建筑周圍光污染等；②設計人工自然環境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等。

綜上所述，施工技術單位和施工技術人員應根據民用建筑所處的地理環境，人文環境以及當地氣候條件等不同因素，對建筑外墻施工選擇不同的新型材料和節能做法。

3.2 外門窗節能

在建筑圍護結構中，外門窗的絕熱性能最差，也是建筑節能施工中的一項重要節能要素，從實際情況來看，外門窗產生的消耗量在我國整個建筑維護結構能耗中占 40% ～ 50%，因此，必須加強外門窗的保溫隔熱性能，減少門窗的消耗，從而減少建筑室內熱量流失，提高建筑節能質量，因此在外門窗的選擇過程中，外門需要采用保溫門，外窗則需要積極采用真空玻璃或者熱反射玻璃等材料，來促進建筑物的節能質量，讓整體建筑物的節能效果得到進一步的提升。

4 新時代未來發展的趨勢

在未來，新時代新型建筑材料勢必在民用建筑中發揮著更加重要的作用。一方面，類似龍骨石膏板之類的新型建筑材料往往能夠更好地提升建筑的保溫隔熱性能；第二，全面發展和使用新型建筑材料往往能夠更好地提升建筑的滲水性能；第三，使用蒸壓灰砂磚之類的新型墻體材料能夠更好地提高建筑的能耗。當前，只有通過不斷提升新型建筑材料在民用建筑中的整體作用，才能夠讓新型建筑材料在民用建筑外墻節能建設中發揮出更大的作用。

5 結語

從以上論述看出，隨著新時代的到來，節能是目前社會發展的主要趨勢之一，各種類型的新型建筑材料和建筑工藝正變得越來越多，它們的出現，對于建筑結構功能的發揮起到了至關重要的推動和發展作用。因此，在施工的過程中，尤其需要嚴格掌握各個施工的要點，只有這樣才能夠更好地促進建筑行業更好地發展。新時代新型建筑材料的使用勢必會給民用建筑外墻節能的發展打下更加良好的基礎。

參考文獻

[1]任秀忠 . 建筑外墻保溫技術的實施要點與外墻工程節能材料選用分析 [J]. 工程技術研究，2016（6）：139-142

[2]既有民用建筑能效評估標準.上海市地礦工程勘察院[引用日期2013-03-07.

[3]2016年中國節能服務市場現狀及趨勢.中國產業信息網.2016-09-14

[4]李傳熾，《論新型墻體材料的技術創新》[J]，新型墻體材料與施工，2015.

[5]魯斌，淺談民用建筑外墻保溫系統和保溫材料的選擇探討[J].建筑安全，2013，28（02）：50-52.

[6]楊靜，《建筑材料與人居環境》清華大學出版社，2017.

（作者單位：1，齊齊哈爾大學建筑與土木工程學院；2，蘭州財經大學統計學院；3，齊齊哈爾大學建筑與土木工程學院）