新材料在建筑节能中的应用及质量问题探析

1、新材料在建筑节能中的应用及质量问题探析新材料在建筑节能中的应用及质量问题探析摘要：建筑节能是现代人们所关注的重点问题，要想做好建筑节 能，建筑节能材料是必不可少的，所以，建筑节能材料不断发展，有 很多新型材料出现。 本文主要谈谈新材料在建筑节能中的应用及其发 展趋势。关键词：建筑节能；新材料；应用发展：TE08： A、尸、 亠前言我国建筑行业发展的热火朝天，但是由于我国资源紧缺、环境污 染等现状，大力发展新型的合成材料、 绿色环保建筑材料是大势所趋。 推广与发展建筑节能新材料可以说是建筑行业发展的新思路。所以， 要加大建筑节能材料的力度， 同时将自然自然资源利用起来， 比如太 阳能、地热等丰富

2、的资源，使建筑物能隔音、防尘、保温，又能达到 使用舒适效果。采用先进的建筑科学技术、节能新工艺、优化建筑结构设计，运用新型建筑材料，充分利用各种自然能源， 通过各种手段， 把建筑能耗降下来，改变人居与自然的和谐生态环境，创造健康、舒 适的工作及建筑生活空间，促进我国建筑事业的良性发展。一、建筑节能的重要性建筑节能是 _ 发展的需要：随着我国社会生产水平的不断提高。 人们的环保意识也在不断地提高，环保生活也和“高品质的生活”紧 密联系起来， 提高人民生活水平的必然要求是建筑节能， 我国建筑业 自身发展的需要也是建筑节能。 建筑节能通过提高建筑的采暖功能以 及节能照明功能， 能够提高住宅建筑的舒适

3、性。 从而提高我国建筑建 设的水平，建筑节能有利于缓解能源危机和改善环境。 节能材料的 使用，能够在一定程度上缓解目前我国甚至全球面临的能源危机。二、当代绿色节能建筑新材料的类型（一）抑菌建筑材料传统的建筑材料在长时间使用以后，会产生大量的细菌，威胁人 类的健康。新型的抑菌建筑材料主要是由抑制细菌生长的抗菌成分制 成，能够抑制细菌的产生， 以达到卫生与安全的目的。抑菌建筑材料 的使用寿命与其抗菌年限是相同的，在发达国家得到了很好的发展。 抑菌建筑材料必将成为新型的建筑环保节能材料的重要组成部分。（二）绿色植物建筑材料当前世界各国对于环境保护非常重视，建筑材料的选择也要坚持 环保的理念，绿色植物

4、建材被广泛地应用到建筑领域中。例如，出现 了大豆纤维麦秸建筑材料，这种建筑材料由大豆植物的蛋白纤维制成， 具有较好的柔韧性，并且使用寿命比较长，除了作为建筑材料还可以 用于发电，是环保节能的绿色建筑材料。（三）碳素纤维建筑材料碳素纤维建筑材料是由碳纤维以及与之相关基体树脂组合制成的 合成材料，这种建筑材料的很多力学性能非常优秀， 甚至可以与金属 相比较，并且具有耐高温，耐腐蚀，膨胀系数小等优点，凭借其优秀 性能被广泛应用到很多领域。此外，碳纤维建筑材料还具有自我清洁 功能，直接体现了环保与节能的建筑理念。（四）防水密封材料（1）防水卷材有高聚物改性沥青卷材和合成高分子防水卷材等， 工程上以高聚

5、物改性沥青卷材为主。 它有效地改善了沥青耐高温的性 能，增加了低温的弹性，改善了施工方法，扩大了卷材应用的温度范 围，与此同时，也提高了沥青的强度，延度和卷材的耐老化能力。将使用寿命相应延长，而合成高分子卷材强度高，延伸率大，有 很好的高低温性能，弹性、耐久性，且都有自重轻的优点，可采用单 层冷黏法施工，改善了施工环境，提高了工程质量。（2）防水涂料。在应用前是可流动或黏稠的液体，经现场涂刷后 固化形成无接缝的防水层， 与防水卷材相比有防水性能好， 黏结强度 高、温度适应性良好、施工速度快、易于维修等特点。三、新材料在建筑节能中的应用（一）新型节能墙体的应用近些年来在实践过程中，可以用作承重墙

6、的墙体材料的主要有两 种，其分别是混凝土空心砌块和粘土多孔砖。 但是它们无法满足人们 对节能、保温的需求，为了满足人们对于节能新材料的需求，引进了 大量的有机保温的材料， 比如：硬泡聚氨酯、模塑聚苯乙烯泡沫板等。 在建筑围护的节能结构中广泛的运用有机保温材料， 其原因是有机保 温材料与传统的墙体材料相比具有更好的保温性能。因此它们得到了 广泛的使用，并形成一种有机材料和无机材料的复合墙体。在建筑施 工时，对其工艺的要求就更高了。由无机和有机材料复合而成的保温 墙体具有许多优点，比如：这种墙体可以满足人们最基本的承重以及 隔声的要求，还具有隔热和保温的功能。因为其要求有机材料与无机 材料相互组合

7、并成为一个整体，可以在自然环境中共同作用，进而对 建筑施工工艺的要求有了新的提升。墙体的保温工程所面临的最关键的技术问题是其防裂性。当抗裂 防护层、保温层裂开之后，其墙体的保温性能将会发生极大的变化。 一旦发生这种情况，不仅无法满足节能的需要，还会涉及到墙体的安 全性问题。有很多因素影响着抗裂，由增强网和抹面砂浆共同组成的 抗裂防护层在整个抗裂系统中起着关键性的作用。 要想有效地确保抗 裂防护层的抗裂性要求，就要使情况最坏时的基层变形与自身变形之 和，远远地小于抹面砂浆柔韧极限的拉伸变形。 在抹面砂浆中复合的 增强网有极其重要的作用，比如：它可以使抗裂防护层拉伸的强调有 效地增加，也可以使可能

8、会产生的较大的裂缝分散为多个小裂缝，进而使其抗裂作用更加明显。（二）节能屋面的应用屋面也是热量损耗的重要通道之一，一般情况下，屋面的节能保 温是通过将容量低、 导热系数小， 吸水率低并且有一定硬度的保温材 料铺设在防水层和屋面之间实现的， 因此，可选择的保温材料有很多， 可以使用加气混凝土块、膨胀水泥板块、水泥聚苯板、聚苯板、挤塑 板等板块状材料。还可以使用膨胀珍珠岩、陶粒、浮石、炉渣等散料 加入水泥进行现场浇筑。再者，还可以采用膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩 棉等松散料装进袋中，铺在屋面或者吊顶上部。最后，还可以采用硬 质聚酯泡沫塑料和粉煤灰、 水泥为主的泡沫混凝土等材料进行现场泡 发浇筑。（三）节

9、能门窗的应用门窗的节能在整个建筑节能中起着极大的作用，其主要是因为门 窗负责着建筑物内外的能量交换。 建筑门窗在节能上， 要提高框扇与 玻璃热工性能， 并尽量运用中空玻璃同时保证其密闭性， 还要重视玻 璃与边框接缝、门窗框扇在搭接处的严密度。节能门窗的发展，促进 现代建筑工程质量效率的提升，在此环节中 ! 门窗建材是建筑物热传 导、热传递的重要组成部分。它也是建筑耗能比较大的部分 ! 在此过 程中，对节能门窗的有效使用，能够有效提高建筑业的节能水平。四、绿色建筑节能新材料发展趋势绿色建筑节能材料的研究与探索主要是以低碳建筑材料、太阳能 建筑材料、天然材质的建筑材料、无污染与无公害的建筑材料为主

10、要 发展的方向。并且，像如信息技术、智能技术以及纳米技术等先进的 科学技术也将参与新型建筑材料在建筑领域的使用。绿色建筑节能新 材料是在传统建筑材料的基础上研发和产生的新型建筑材料。因此， 绿色建筑节能新材料首先要具有时代特征，符合现代节能建筑的发展要求。其次要环 保节能，符合当代环境保护的要求，有利于社会的持续健康发展。总 而言之，新型建筑材料要保证具备环保、绿色、安全、卫生、创新、 节能等特点，并且能够有效降低建筑物的能耗，提高能源的利用效率， 提高人们居住环境舒适性。五、结语总而言之，建筑节能新材料在今后的建筑行业应用逐渐广泛毫无 疑问。所以，要全面认识当代绿色建筑节能材料的主要类型，明

11、确其 应用的现状，并且要不断开发与探索绿色建筑节能新材料， 明确绿色 建筑节能新材料的发展趋势，以扩大绿色建筑节能材料的应用范围， 降低能耗，提高资源的利用效率，促进社会的持续健康发展。随着建 筑行业的持续火热地发展，新型材料会层出不穷，建筑业的发展也一 定会推动建筑材料业的发展，新型建筑材料将会更节能、更环保。1DIN V 4108-10-xx,建筑物中隔热和节能 . 热绝缘材料的应用要求.第 10部分:工厂制产品 S.2GB 50411-xx, 建筑节能工程施工质量验收规范 S.新材料在建筑节能中的应用及质量问题探析摘要: 建筑节能工程中的新材料、新技术、新工艺 ,给建筑施工技 术创新带来

12、了深刻的影响 , 文章主要对建筑新材料在节能工程应用中 常见的质量问题从理论上进行了研析 , 并提出应对方法。关键词: 新材料;新技术; 新工艺;建筑节能随着科学技术的飞速发展 , 我国的建筑施工技术水平也相应得到 了较大提高。当前的建筑市场竞争激烈 ,要想开拓市场站稳脚跟 , 谋求 更大的发展 ,就必须依靠科技创新来增强企业实力 , 保证施工的关键 技术、材料、工艺、设备紧跟国际发展趋势 , 与行业先进水平同步 , 靠增加科技含量来提高工程质量 ,降低生产成本 , 创造最佳效益。建筑物的能耗主要是由构成建筑物的围护结构材料和建筑物内的 用能设备影响 ,由于建筑节能的要求 , 这两方面的施工技

13、术都发生了 深刻变化。在围护结构中墙体变成了保温墙体 , 屋面变成了保温隔热 屋面, 门窗和幕墙不仅有保温隔热要求而且部分还增加了遮阳系统 , 楼地面增加了保温或采暖制冷系统 :不仅要提高设备的效率 , 而且逐 步发展可再生能源和新型能源。 因此, 相应的施工技术也应与时俱进。1 节能墙体对施工新技术的要求1.1 保温墙体多为无机与有机材料的复合我国传统围护结构墙多为无机材料组成 , 如砖石砌体、 混凝土、水 泥砂浆等,如今为了节能保温的需要 , 引入了大量有机保温材料如模 塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等 , 因为这些 有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强 ,

14、 所以有机 保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用 , 形成了一种无机与有机材 料复合墙体 , 这样就对施工工艺提出了新的要求。典型的保温墙体 , 是有机与无机材料相间复合而成 , 而这种墙体除了传统的承重、隔声 要求外, 还增加了保温隔热的要求。要求无机材料和有机材料组合成 一个整体 , 在自然环境中能共同作用 , 因此对组成墙体的材料性能及 施工工艺有了新的要求 , 如抹灰再不是传统意义上的水泥砂浆抹灰 , 腻子也不是普通外墙腻子 ,涂料也不同于水泥砂浆外墙 , 贴面砖也不 是贴于传统墙面上 , 施工工艺产生了深刻的变化。1.2 保温墙面的抗裂性比传统墙体要求高从材料学和结构学看 , 传统无

15、机材料墙面出现裂缝是常见的和允 许的,只要不影响结构安全 , 而节能保温工程的要求较高。 一是无机材 料和有机材料组成的复合墙体容易产生裂缝 ; 二是外保温系统的外饰 面和防护层使用环境较恶劣 ; 三是材料的导热系数和湿度影响其保温 性能。防裂性是墙体保温工程要解决的关键技术之一 , 因为一旦保温 层、抗裂防护层发生开裂 ,墙体保温性能就会发生很大改变 , 非但满足 不了节能要求 , 甚至还会危及墙体的安全。 根据工程实践和统计资料 显示, 变形裂缝特别是温度变形裂缝或者是由变形和外力共同作用产 生的墙体裂缝几乎占全部可遇裂缝的 80 %以上, 由于冲击、风压、地 震力等外力引起的机械破坏比重

16、小 ,因此, 控制裂缝关键是应控制在 约束条件下 （约束体和被约束体都可产生一定程度的变形 ） 材料的变 形量不超过材料本身的极限变形。 这与拉应力不超过当时抗拉强度的 结论是统一的。影响抗裂的因素很多 , 由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对 整个系统的抗裂性能起着较关键的作用。 抹面砂浆的柔韧极限拉伸变 形应大于最不利情况下的自身变形 （ 干缩变形、化学变形、湿度变形、 温度变形）及基层变形之和 , 从而保证抗裂防护层抗裂性要求。 复合在 抹面砂浆中的增强网 （ 如玻纤网格布 ）, 一方面能够有效地增加抗裂防 护层的拉伸强度 ,另一方面由于能有效分散应力 , 可以将原本可能产 生的较宽裂缝

17、 （有害裂缝）分散成许多较细裂缝 （无害裂缝）, 从而形成 其抗裂作用。表面涂塑材质及涂塑量对玻纤网格布的早期耐碱性具有 较重要的意义, 而玻纤品种对长期耐碱性具有决定意义。特别强调现场配制的普通水泥砂浆抹在保温层上不容易解决抗裂 问题。水泥砂浆的收缩相当大 , 与保温材料组合在一起工作。由于它 们各自的收缩膨胀性能不同 ,在交界面上容易产生裂缝。 因此, 传统意 义上的水泥砂浆抹灰在有机保温材料上很容易产生裂缝 , 无法起到保 护保温材料不受潮的作用。2 门窗、透明幕墙及遮阳系统施工透明围护结构的保温隔热 , 除提高玻璃和框扇本身的热工性能和 保证中空玻璃的密闭性之外 ,还与玻璃和边框接缝

18、, 以及框扇搭接缝 的严密程度有密切的关系。只有各部分接缝足够严密 , 才能保证尽量 减少空气的渗透 , 而空气渗透是能量损失的重要途径之一。施工中提高气密性一般是采用各种密封条或密封胶来解决。各种 门窗的密封胶条种类繁多 , 应与型窗的设计合理结合。最理想是设计 型窗或幕墙时 ,同时设计配套的密封条 ,必要时需多道密封。 而且必须 选用弹性好、耐老化的材料 ,一般以三元乙丙和氯丁橡胶为宜 , 劣质的 密封条将过早老化失效 , 会给用户带来极大的不便和经济上的损失。 玻璃的镶嵌除采用密封压条外 , 往往采用玻璃胶或两者相结合使用。 玻璃幕墙 , 尤其是隐框玻璃幕墙 , 更多采用硅酮结构胶 ,

19、但应特别注意 密封胶与玻璃以及所接触配套材料的相容性 , 否则将导致密封失败 , 甚至产生严重的安全隐患。除窗和幕墙本身的密闭之外 , 不可忽视窗和墙体接触部位的密封 与防水 , 长期以来 , 在居住建筑中 , 一直采用水泥砂浆来堵塞窗框与墙 体接缝的做法是错误的 ,砂浆的干缩 ,必然造成缝隙的空气渗透。 尤其 是水泥砂浆遇水碱性将对铝合金框材产生腐蚀作用 , 加速窗户的损坏。 正确的方法应该是在框与墙接触的缝隙中填入高效的保温材料 （ 例如 发泡聚氨酯等 ）, 然后再在窗户的两边与墙的交界处 , 用密封胶封闭 , 防止雨水侵入。户门和阳台门应选用填充聚苯板或岩棉板的门 , 并与 防火、防水要

20、求相结合。提高门窗及幕墙结构与围护结构的一体化节能技术水平 , 改善墙 体总体节能效果。重点解决门窗、幕墙锚固及填充技术和利用太阳能、 空气动力节能技术。大型公共建筑新近出现一种称之为“双层皮”的 幕墙结构形式 ,即在外窗或幕墙外面再设一层玻璃幕墙 , 一般是外层 为单玻，内层为中空玻璃，两层间的距离20 cm60 cm不等。每层楼 内,外层玻璃的上、下端均设有可调节的通风口。 冬季有阳光照射时 , 可以打开外层幕墙下端和内层窗上端的通风口 , 使两层玻璃之间被阳 光加热的空气进入室内 , 减少采暖能耗。而夏日则可将外层上、下端 的通风口都打开 , 使两层墙之间的空气层 , 在阳光照射下形成很

21、好的 向上流通的气流 ,把热空气散发掉 , 降低内层窗外表面的温度 ,从而减 少室内的降温空调负荷。 如果在双层幕墙之间加设可调节的遮阳百叶 其增加舒适度和节能效果就更加显著了。3 结束语总之, 建筑节能工程施工中采用了大量新材料、新技术、新工艺 , 这给建筑施工技术创新带来深刻的影响。 以上仅对外墙外保温、 新型 节能门窗等新技术应用例证 , 从中已经看到施工技术与传统施工技术 的不同 , 本人认为建筑节能工程的实施将带来建筑围护结构施工的巨 大变化 , 部分施工工艺及标准随之也应做适当改变。近年来, 建筑工程领域不断出现的新技术和新工艺给传统的建筑 施工技术带来了较大的冲击 ,这一系列新技

22、术的出现 ,不但解决了过 去传统施工技术无法实现的技术瓶颈 , 推广和引导了新的施工设备和 施工工艺的出现 , 而且新的施工技术使得施工效率得到了空前的提高。随着社会的不断发展进步 ,将会出现更多的新技术、 新设备和新材料 , 要勇于创新 ,大胆应用, 并结合现代化科学管理 ,在建设工程施工生产 中不断取得好成绩。同时,为不断推进建筑业技术进步 , 加大建筑业推 广先进适用新技术的力度 , 对建筑业新技术内容也应加以调整和补充 不断适应新的生产力发展要求 , 实现企业的可持续发展。1 田佳峰、费祝辉. 浅谈建筑工程施工新技术的应用 J. 中国新技 术新产品,xx(04) 2薛平、李建立、孙国林、韩晋民.储能调温新材 料在建筑节能领域的应用研究 J. 新材料产业 ,xx(02)3 徐春华 . 建筑节能暖通新工艺浅析 J. 科技致富向导 ,xx(20)4 陈炯廉. 浅议建筑节能施工新技术 J. 山西建筑 ,xx(32)新材料在建筑节能中的应用及质量问题研究 作者：冯俊捧：城市建设理论研究 xx 年第 08 期摘要：随着我国人们有着更强的节能意识，新材料在建筑节能工 程中得到广泛的应用， 那么同样的在施工过程中， 对新材料的施工技 术等有着更高的要求， 以此保证其得到更为好的