室内材料和室外材料在节能建筑中的运用与发展 周博凡吴成志

室内材料和室外材料在节能建筑中的运用 与发展 建筑 14 周博凡 吴成志 摘要：随着我国人民生活水平和文化素质的提高，人们对自己的室内生活安全、健康、环保的需求 不断提高。 采用清洁卫生技术生产，使用无公害、无污染、无放射性生态建筑材料作为室内装饰材料， 提高室内的环境质量和人体健康质量， 是生态建筑发展的必然趋势。20 世纪 90 年代开始， “可持续发 展”成为世界上许多国家的发展战略，专家们提出了“绿色建筑”的概念，绿色建筑就是资源有效利用的 建筑。在室内装饰领域就是加大对生态建筑材料的应用，力求创造一个舒适、高雅和温馨健康的生活和学 习环境。 关键词：节能 、 室内材料与室外材料的概念 室内材料分为室内装饰材料和室内装修材料。室内装饰材料构成建筑内部空间（即室 内环境）的各种要素部件的各种材料。由于室内空间主要是由地面、墙体和顶棚三大空间 界面组成的，故室内装饰材料的设计主要指这三大空间界面的设计。同时，在室内设计当 中，装饰材料的选择直接影响着室内装饰的效果。对装饰材料基本特征的了解和对装饰材 料功能的掌握，决定着设计者对材质的最终选择和审美价值的取向。室内装修材料是指用 于建筑内部墙面、顶棚、柱面、地面等的罩面材料。现代室内装修材料，不仅能改善室内 的艺术环境，使人们得到美的享受，同时还兼有绝热、防潮、防火、吸声、隔音等多种功 能，起着保护建筑物主体结构、延长期使用寿命以及满足某些特殊要求的作用，是现代建 筑装修不可缺少的一类材料。 室外材料包括水泥、砂浆、假石、水刷石、釉面砖、陶瓷、锦砖、油漆、白水、泥浆等、 涂料、聚合物、石棉、水泥板、玻璃幕墙、铝合金制品等。 、 室内外材料环保设计应用原则 人性化原则 人性化是指人与事物之间的协调关系，即所有的事物的创造和发展都是围 绕人的需求来展开，在室内设计领域，人性化的原则主要体现在突出人是室内 空间中的存在的主体因此，在室内设计和装修施工过程中，都应该以满足 人的需求为主要目的，具体表现在可再生材料的环保性上。所谓的环保性主要 体现在可再生材料的生态处理，即在使用过程中不能对环境产生二次污染。 经济性原则 作为可再生材料在设计价值还是比较高的，但技术含量降低，但是除了技术外，设计作品 本身还含了设计师的创意、工艺传承和社会和谐等深层意义。此外，材料可从施工中或者 生活中所丢弃的一些物品，这不仅节省材料成本的费，也节将了运输的费用。作为长远利 益符，可再生材料的利用也接减少了对自然资源的幵采。因此，它的出现还是有利而无一 害的。 功能性原则 室内装修设计最主要的目的为了满足户主本身的需求，因此室内的设计也要根据户主本身 所需要的功能区设计。室内作品好与坏，最主要的是要满足使用的要求，否侧就是空有其 表，不被大众所接受。 三、室内材料设计中环保材料分析 1.木质装饰板 装饰板是利用天然树种装饰单板或人造木质装饰单板通过精密创切或旋切加工方法制得的 薄木片，贴在基材上，采用先进的胶粘工艺，经热压制成的一种高级装饰板材。按木质装 饰板的材质可将其分为天然木质装饰板和人造木质装饰板两类。天然木质装饰板有天然木 质花纹，其纹理图案自然、变异性大、无规则，真实感和立体感强，用于室内装修时比较 受广大客户的欢迎；人造木质装饰板的纹理通直、有规则，真实感和立体感相对差一些， 但由于其表面较耐磨、耐清洗、不怕水、价格低廉，因此人造木质装饰板的使用范围正在 逐步扩大。由于人造装饰板在生产时使用的胶粘剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂，板材 中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，因此成为室内空气污染的主体。 2.塑料装饰板 塑料装饰板是一种新型的建筑装饰板材，具有轻质、高强、隔声、透光、防火、可弯曲、 安装方便、抗老化等特点。按其使用的树脂原料的不同，可以将其分为聚碳酸酯板、聚氯 乙烯装饰板、聚乙烯装饰板、聚丙烯装饰板等。该产品的出现，不仅可以取代传统的木材 和钢材等装饰材料，还可以改善建筑功能、美化环境，满足现代建筑装饰的需求。塑料装 饰板可以广泛用于现代室内装饰，其环保性能主要体现在以下几个方面：可以代替钢材、 木材、铝材等能耗高、资源短缺的装饰材料；生产过程节能环保，使用安全卫生；由高分 子材料制成，质轻、高强、安装方便；便于运输和安装。 3.装饰装修涂料 在当前的室内装饰设计中，装饰装修涂料的应用仍比较广泛。装饰装修涂料可分为木器装 修漆和内、外墙涂料。但由于装饰装修涂料的品牌较多，质量难以控制，导致大量劣质装 饰装修涂料的出现。水性涂料的出现解决了这个问题，其具有无污染、无毒害的特点，已 被广大用户所接受，目前综合性能最好的水性涂料是以丙烯酸酯类乳液为基础的水性涂料。 它具有以下环保性能：无毒害、无污染，环境协调性好；耐水性和抗污染性良好；耐老化， 使用寿命长；高硬度、高强度，粘接牢度和光泽度良好；应用范围广。 4.胶粘剂 胶粘剂分为溶剂型胶粘剂和水基型胶粘剂。溶剂型胶粘剂中的笨含量在 30%以上，对人体 的危害极大，但由于其价格低廉、粘结性好，目前仍被一些家具生产厂家所使用。相对来 说，水基型胶粘剂的环保性能要高于溶剂型胶粘剂，但在使用过程中，游离的甲醛会逐渐 向周围环境释放，造成空气污染。因此，高性能的环保型水基胶粘剂势必会成为今后装饰 用胶粘剂的发展趋势。 5.天然石材、陶瓷材料与微晶石花岗石和大理石是目前应用较为广泛的天然石材。其具有 强度高、硬度大、耐磨、耐酸、耐久性好的特点，同时具有独特的色泽、纹理和色彩，可 以用于墙面、柱面、地面及台面等部位。室内装饰用陶瓷材料主要为地面、墙面、柱面用 陶瓷砖以及厨房、卫生间用卫生洁具等。但少数天然石材及陶瓷材料中含有放射性元素， 如：钍、铀、氡气等。氡对人体脂肪有很高的亲和力，从而影响人的神经系统，使人精神 不振，昏昏欲睡。微晶石是一种新型的绿色环保建筑装饰材料，是采用天然无机材料经高 温烧结晶化而成的。微晶石产品具有自然柔和的质感、丰富多彩的颜色、极低的吸水率不 易受污染、耐酸碱性佳、耐候性优良、强度大、可轻量化、可弯曲成型、经济省时、不含 放射性元素不损害身体等特点。 6.壁纸、墙布壁纸、墙布是室内装饰中应用较为广泛的墙面装饰材料。它的图案变化多， 色彩丰富，通过印刷、压花、发泡等工艺手段可仿制出许多传统材料外观，常见的种类有： 纸基壁纸、塑料壁纸、纺织纤维壁纸、天然材料面壁纸。壁纸、墙布中的增塑剂对环境的 危害是值得注意的。近几年来国外环保健康墙纸、无增塑剂的塑料制品等环保型装饰装修 材料得到了迅速发展和应用，受到了高度评价和欢迎。 “防霉壁纸”就是壁纸革命性的改变， 经过化学处理，排除了壁纸在空气潮湿或室内外温差较大而出现的发霉、起泡、滋生霉菌 等现象。又如由日本研制而成的“调湿墙体”有自动调节室内湿度的功能。当空气潮湿时， 墙体可以吸进水分，而空气过分干燥时，墙体又可散发水汽，使人感到格外舒适。 再如 美国科学家设计的“除倦地板” ，经过特殊处理，人们在这种地板上活动，可以促进血液循 环，防止静脉曲张，人居身于此环境中疲劳程度可以得到消除或减轻。 、 室内装饰材料环保材料的运用 1.生态环保型装饰材料的应用 生态环保型装修材料正在逐步实现清洁生产和产品生态化，在生产和使用过程中对人体及 周围环境都不产主危害，从室内更新出的旧材料又比较容易自然降解及转换，并且可以作 为再生资源加以利用，生产新产品，这是所有装饰材料的发展方向。目前已研制出的无毒 涂料、再生壁纸等，都程度不同地实现了上述目标。由于现在大多数产品都还达不到这种 要求，因此首先要考虑选择无毒气散发、无刺激性、无放射性、低二氧化碳排放的材料。 2.现代绿化技术的应用 由于植物能够吸收二氧化碳，清除甲醛、苯和空气中的细菌，形成健康的室内环境，具有 生态美学方面的作用。因此扩大绿化，把绿化、庭园引进室内环境是室内生态设计的重要 内容。目前发展起来的腐植土生成技术、防水处理技术、无上栽培技术等都大室内绿化提 供了技术上的支持。 、 室外材料在节能上的应用 室外材料的应用主要体现在保温节能上。 1保温 目前我国在外墙外保温材料应用方面,聚苯乙烯泡沫塑料占整个外墙外保温材料的 80% 左右,发展迅速。主要原因是与玻璃纤维、岩棉和保温砂浆等保温材料相比,其导热系数小, 保温隔热效果更好,价格较便 宜,同时配套的施工技术较为成熟,形成了相对完善的标准、 规范体系。但其防火性能差,易燃烧,燃烧时产生大量有毒气体。由于材料本身特性以及各 种防火措施和管理措施没有落实到位,火灾事故时有发生。 无机保温材料如岩棉、泡沫玻 璃、膨胀珍珠岩/玻化微珠等防火性能更好,但导热系数高,保温节能效果相对较差,在严寒 地区和寒冷地区不能保证节能效率,更不能满足 65%以上的节能标准要求。 欧美发达国家,对重要建筑、高层建筑使用外墙保温材料均有严格的防火要求。对保温系 统和绝热材料作燃烧性能及耐火极限试验(并考虑燃烧时烟气及毒性),且分为若干个等级, 以适应不同范围的建筑防火要求。 在燃烧性能达到 A 级标准的无机保温材料中,岩棉在欧 洲已具备成熟的外墙外保温应用技术,但我国生产的岩、矿棉保温材料普遍存在抗拉强度低、 耐水性和耐久性差的问题,影响其在外墙保温上的应用。欧洲(德、奥)和美国采用防火性能 达到要求的 EPS 和 XPS 制作夹芯复合墙体和屋面,建造学校图书(3 层)、教室(3 层)和宠物 医院(4 层)以及别墅(2 层)等建筑。他们对 EPS 和 XPS 等要求是:产品标准规定氧指数普遍 大于 35%,而企业生产的产品氧指数实际达到 36%38%,有的达到 40%;其阻燃剂采用优质的 磷、氮系阻燃剂,不但阻燃效果好,可以在 12s 内自熄,而且不会产生燃烧滴落物引燃的现 象,其燃烧产生气体为烟密度极低的一缕缕青烟。而我国建筑市场的 EPS 和 XPS 常常出现不 加阻燃剂或者加入质量低劣的阻燃剂,往往达不到阻燃效果和防火安全要求,多数 EPS 采用 卤族阻燃剂,一旦失火冒出浓烈黑烟,就容易造成人员窒息死亡。 高层建筑中应限制使用有机保温材料。当采用可燃有机保温材料时,为了防止火焰沿外墙表 面传播，并阻止火焰沿外墙面跨越防火分区，有必要在有机保温材料的暴露表面采用一定 厚度的不燃性材料作保护；同时在跨越防火分区的位置设置一定宽度的防火隔离带，使火 焰不会从外部传播至其它分区。有机保温材料料所有暴露表面均应采用厚度不低于 10mm 的 不燃性材料作保护；在跨越防火分区的位置应采用宽度不小于 1.2m 的不燃性保温隔热材料 分别做水平或竖向分隔。德国的相关法规,对于超过 22 米的建筑使用严禁使用有机可燃保 温材料。参考此规定,结合建筑的重要性，在高层外墙可优先选用以矿（岩）棉、玻璃棉、 膨胀玻化微珠、泡沫玻璃保温系统为代表的无机保温材料外保温系统。当外墙外保温系统 的保温材料采用不燃性材料或不具有传播火焰的难燃性材料时，外墙外保温系统几乎不存 在防火安全性问题。而由岩棉等不燃材料组成的外墙外保温系统则可广泛应用在各种类型 的建筑中，现已成为世界上应用范围为广的外墙外保温做法之一。 对于幕墙系统，也应限制使用有机保温材料。值得注意的是，当外幕墙采用石材等不燃材 料时，由于玻璃或石材内表面与保温材料之间存在空腔，火焰同样会沿有机保温材料的外 墙表面传播。干挂石材、金属幕墙由于其装饰定位较高，广泛应用在高层建筑和大型建筑 中，其保温功能同样大多依靠外保温来实现。由于幕墙与保温材料间存在一定的空气层， 如果采用有机保温材料，火灾时还将产生遂道效果，会加速火灾时的轰燃现象, 仅靠层间