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建筑节能材料研究
建筑节能材料研究 一、建筑业的能耗现状 目前，人类不仅要面临环境恶化问题，还要面临能源短缺问题。CO2是导 致气候变化的主要原因。据相关报道统计，在美国和英国，每年约有40%的CO2 来源于建筑业耗能；在中国，每年约有33.33%的CO2来源于建筑业耗能。从这些 数据来看，建筑业耗能所生产的CO2占CO2总产量的1/3。全球约有1/2的土地、 木材、矿石资源被用于建筑行业；
全球约有1/2的电能被用于建筑照明、供暖和 通风等。从这些数据不难发现，建筑行业的耗能非常大。从广义上讲，建筑耗能 包括建材生产耗能、建筑建造耗能和建筑使用耗能三大部分。这里，笔者只针对 建筑使用耗能进行节能探究。中国建筑可分为三大类，即农村居住建筑、工业建 筑和城镇民用建筑三大类型。在此，笔者只针对城镇民用建筑进行建筑节能探究。
据统计，中国每年建筑耗能量约为社会总耗能量的20.7%，耗能数量惊人。例如， 位于北方地区的城镇建筑，每年用于建筑取暖的耗煤量为1.6亿吨，约占我国年 产总煤量的11.4%；
我国每年用于建筑照明的用电量约为5500度，约占我国耗电 总量的27%。
二、建筑节能新材料的分类 （一）工业垃圾和废料的再利用 工业垃圾和废料产量大，严重污染生态环境。但可利用工业垃圾和废料的 各种特性，经过加工后应用在建筑领域。这样，不但可以治理环境，还可为建筑 行业提供新型材料。如粉煤灰。火力发电厂每年产生大量粉煤灰，可以将其加工 后用于建材，利用粉煤灰的有效成分代替部分黏土制作烧结砖、空心砖、墙地砖 以及粉煤灰烧结陶粒等，发展成新型环保节能建筑材料。新型建筑材料具有减轻 建筑负荷、降低劳动强度、保护环境、节约能耗等优点，发挥经济和社会效益。
（二）玻璃的特殊加工 玻璃具有良好的稳定性、隔音性、反射性和轻质性。经过特殊加工的玻璃 钢，作为建筑环保节能材料具有以下优点：力学性能好、轻质高强、抗疲劳性能 及减振性能好。施工中应用玻璃可以降低能耗，减少施工费用。
（三）石膏及岩棉建材这些建筑材料具有无毒、不燃、容重小、导热系数小、使用温度高、经久 耐用等优点。岩棉保温制品的制作原材料丰富，成本低，广泛应用于建筑外墙。
石膏具有节能和环保特性，在建筑施工中得到了广泛应用。
（四）纳米新材料 纳米新材料属于新型节能型建筑材料，具有环保节能特性。纳米新材料不 仅具有灭菌消毒作用，还能将有害气体消除，特别适用于室内。不仅可以改善室 内空气质量，还能节省空调耗电量。纳米新材料处于恒温状态时，可以放热或者 吸热，不仅可以使室内环境温度保持恒温，还能够降低电能损耗，达到建筑节能 目的。
三、新型节能材料应用案例 （一）新型节能材料的出现 奥运工程中，应用各类绿色环保建材千余种，涌现出一大批质量性能高、 环境行为优，具有新型节能、节材、节水效果，具有自洁、抗菌、隔音、保温等 新型功能，蕴含高、精、尖技术的亮点绿色材料，充分展示了我国建筑材料领域 发展的先进技术水平。
（二）从奥运看绿色节能材料 绿色奥运是北京奥运会提出的重要理念。开展绿色奥运，不仅保障观众在 良好的环境中尽享体育盛会，而且通过奥运将环保理念传播、发扬光大。绿色奥 运是北京对世界的承诺。随着这一承诺的践行，绿色理念这个抽象名词越来越具 体地走进老百姓的生活。
1.奥运村所选用的优质钛白粉涂 奥运村建筑所用的钛白粉涂料，属于新型环保涂料。它不仅可以有效增大 涂墙面积，而且还具有很强的耐沾性和耐擦性，具有较强的使用寿命。钛白粉涂 料相对普通涂料，涂料中的VOC、重金属及甲醛含量极低，污染率接近于零。使 用钛白粉涂料涂抹的墙体表面，不仅手感细腻，而且气味清香。钛白粉涂料中添 加有抗菌无毒的防霉剂，有防霉功效，保障人体健康。
2.竖向循环立管奥运村建筑里，每一个厨房和卫生间的热水龙头都是竖向循环立管，可以 有效缩短水平直管的长度，使热水在立管中循环。当水龙头打开时，热水可以迅 速涌出，避免因为水龙头的开启时间过长，导致热水变凉，造成浪费。
3.新型材料ETFE膜 鸟巢建筑的西侧，是我国著名的国家游泳中心――水立方。水立方的墙体 设计十分新颖，打破了传统的墙体设计，首次以泡沫结构作为建筑体形的基础分 割结构，不仅实现了天花板和墙壁的自然衔接，还使天花板和墙体的连接显得更 为严丝合缝。虽然这种泡沫式结构看似不结实，但实际上却具有极强的牢固性。
水立方的泡沫结构使用ETFE膜构成。ETFE膜属于一种新型材料，具有很好的抗 压性、延展性、耐热性、耐火性及自洁性。
4.低辐射low―E中空玻璃 我国著名的篮球馆――五棵松篮球馆，其外表时尚靓丽，使用铝合金材料 筑成。这些合金板材遍布穿孔，使合金平面显得错落有致，给人一种麦穗飘荡的 视觉效果。在合金内侧，使用low―E中空玻璃材料，外面涂抹一层纳米涂层，不 仅提高玻璃的自洁性，还提高玻璃的隔热性能及保温性能。玻璃上的low―E膜层， 可以将80%的红外线折射回去，使室内保持恒温，具有节约能源的效果。
5.室内新型PRC轻质隔墙 除使用low―E中空玻璃材料外，五棵松篮球馆还用到了PRC轻质隔墙材料。
这种新型材料不仅具有很强的防水、隔音及保温性能，还极具环保性。五棵松篮 球馆的室内PRC卷材，使用自动焊完成材料衔接。因此，PRC轻质隔墙材料的防 雨水侵蚀性较强。
6.Q460E的使用 国家规定钢材厚度不得超过100mm。但是，用于建造鸟巢的Q460E钢板厚 度却达到了110mm。根据相关工程人员介绍，Q460E钢材属于我国研发的新型钢 材，不仅具有很好的抗低温性、抗震性，还具有良好的可焊接性。用于鸟巢的 Q460E钢材，使用年限长达100年，耐火等级为一级。除此之外，Q460E钢材的 抗震性可达8度。
四、结语随着社会的不断发展，科学技术的不断更新，人们的环保观念越来越强烈。
因此，建筑节能问题成为人们主要探究的环保问题，建筑节能材料的研发成为科 学研究的焦点。可见，只有通过研发节能材料，才能真正实现建筑节能。
作者:李玲芳 单位:广东工商职业学院
