節能環保材料在建筑設計中應用與體現分析

楚強

伊寧市城市建設有限責任公司（設計院） 新疆 伊寧 835000

1 建筑設計中節能環保型材料應用的必要性

隨著國內建筑業的迅速發展，促進建材市場中各種材料大量涌現，其中有些是綠化環保建材，而有些材料對人體的危害較大。通過調查發現，裝飾材料所含的污染物成分是室內環境污染的主要來源，對人體有較大危害的有甲醛、苯、氨等等。如果人們長期處在甲醛含量超標的室內環境中，會進一步增加患癌癥的風險。除甲醛外，苯是另一種致癌物質，主要存在于建材的有機溶劑中，如涂料稀釋劑、防水涂料添加劑等。當人體吸入過量的苯時，身體正常的造血機能會受到抑制，如果是孕婦，可引起胎兒先天畸形。建筑材料中氨的主要來源是混凝土外加劑和以氨水為外加劑的涂料等。因為氨有強烈的刺激性氣味，當人體吸入后，氨會與血紅蛋白結合，從而造成氧氣輸送功能的損害。為了從根本上解決建筑材料對人體的危害，有必要在建筑設計中應用節能環保材料，這樣不僅可以降低建筑的整體能耗，還可以在保護環境和人體健康方面發揮有效作用[1]。

2 節能環保材料在建筑設計中的應用

2.1 自然通風、 熱能的利用

在通風節能設計過程中，應盡量采用自然通風。自然通風可以降低室內溫度，提高熱舒適性，在很大程度上減少建筑對空調的依賴。在建筑通風設計中，通常情況下會注意建筑的布局和朝向，充分考慮建筑之間的空間，從而進行通風設計。除此之外，采用自由式或錯列式的排列方式也能達到增加通風的目的，同時也能提高陽光照射的效果。

2.2 建筑保溫材料的選用

（1）相關研究結果表明，建筑能耗水平的高低與其自身的保溫性能密切相關。保溫性能好的建筑能耗明顯低于保溫性能差的建筑能耗。因此，在建筑設計中，要合理選擇保溫材料，達到節能降耗的目的。目前，建筑工程中使用的保溫材料有幾種類型：有機保溫材料、無機保溫材料和金屬材料。在三種類型的保溫材料，有機的最突出的優點是導熱系數小，而是因為這種材料屬于輕質材料的范疇，所以它不能直接使用的基本材料在建筑設計中，這在一定程度上，限制了有機保溫材料的應用程序空間。

（2）外墻是建筑保溫設計中的關鍵環節，在外墻保溫材料的選擇上，應當符合如下標準：所選的保溫材料應具備良好的抗凍性，可以抵御低溫的侵襲，同時，由于外墻是建筑的外部圍護結構，所以保溫材料除了要抗凍之外，還應具有一定的抗風化能力。此外，還有良好的透氣性和熱穩定性，如果是防火等級較高的建筑，則外墻保溫材料還應具備阻燃或不燃燒的性能，而從環保的角度上講，保溫材料應當無毒無害。在三種外墻保溫材料中，有機保溫材料可以同時滿足上述要求，但防火性能較差，無機材料的保溫性則差于有機材料；因此，在建筑設計中對外墻保溫材料進行選用時，應當依據建筑的類別及要求選用保溫材料。

2.3 新型材料的應用

（1）儲能墻板。這是一類新型的節能環保材料，主要被用于建筑外部圍護結構，儲能墻板由相變材料組合而成，在建筑工程設計中應用較為廣泛的有以下幾類：①石膏板。在建筑外墻的內壁上，石膏板的應用較多，此類材料具有穩定后室內溫度以及提高房間內部環境舒適度等特點。②混凝土板。在建筑外墻上混凝土板作為基材的情況較多，一些高性能多孔混凝土的應用可以達到節能的目標。③保溫隔熱材料。在建筑設計中，此類材料常被用于對節能要求較高的情況。在建筑圍護結構的設計中，儲能墻板的應用較多，當室內的溫度超過此類材料，此時，在相變的作用下，材料會對室內多余的熱量進行吸收，而當室內的溫度低于材料時，在相變的作用下，材料會釋放熱量，從而使室內環境始終保持舒適，這樣一來，便可降低空調的使用頻率，從而減少能耗。

（2）儲能砂漿。常規的砂漿不具備儲存熱量的能力，而在砂漿拌制中，加入相變材料后，便可得到儲能砂漿，如將石蠟封裝在能量微球當中，然后再與水泥進行混合，便可獲得一種新型的砂漿，即石蠟砂漿，將之應用于室內的墻體上，在寒冷的冬天對熱量進行保存，在炎熱的夏季，排除熱量的效果，從而使室內一年四季始終保持舒適的溫度。相關研究結果表明，當室內環境的溫度超過22攝氏度時，石蠟會受熱融化，在融化的過程中，能夠吸收一定的熱量，從而使室內溫度降低。而當室內的溫度不足22攝氏度時，石蠟會因為固結吸收熱量，使室內溫度升高[2]。

3 節能環保材料的應用策略

（1）節能環保材料的推廣途徑。從國內建筑工程設計的情況來看，節能環保材料的應用略顯不足，造成這一問題的主要原因是推廣程度低。因此，我們應進一步加強節能環保材料的推廣。近年來，在科學水平不斷提高的推動下，出現了各種節能環保材料，如以農作物秸稈為原料的建材，已廣泛應用于一些小型房屋的設計中。粉煤灰本身屬于工業廢渣，但用它代替黏土可以制成空心磚。破碎玻璃發泡玻璃是一種具有阻燃、隔熱、保溫、環保等特點的新型建筑材料，可用于各種建筑工程設計。復合膜材料具有機械強度高、耐久性好、保溫、防火、抗紫外線等優點。上面的節能和環保材料在節能和環保的優勢非常突出，因此，我們應該進一步提高這些材料的推廣促進中國建筑業的可持續穩定發展。

（2）開發新型能源。在全球能源危機的背景下，建筑節能已成為一種必然趨勢，在建筑設計中通過應用節能環保材料，可以使建筑能耗降低，也可以減少對環境的污染。但只取決于材料是不夠的，因此，還應加強新能源的開發和應用，如太陽能，這是一種可再生的清潔能源，對環境的影響很小，因此建議設計人員在建筑設計中，太陽能的合理利用，因此，除了可以減少建筑能源消耗也可以發揮保護環境的作用。