节能环保材料在建筑设计中的应用

李继刚

天津华汇工程建筑设计有限公司天津市300384

摘要：现阶段建筑设计存在较为繁复的管理程序，并且包括多方面的内容，必须在整个项目中管理工程质量、安全、进度等内容。在建筑工程设计阶段，其中最为重要的是新型节能环保材料的应用，并且只有通过相关技术措施才能保证稳定有效开展项目的设计。建筑设计中新型节能环保材料的应用必须更新技术，提高技术管理的水平，以便有效开展建筑工程项目建设，并且在具体的建设过程中引进最新的先进技术。文章针对节能环保材料在建筑设计中的应用进行了详细的阐述，内容仅供参考。

关键词：节能环保材料；工程质量；建筑设计；技术措施

导言：随着国民经济持续稳定地增长，建筑业作为国民经济支柱产业得到了迅速发展。据统计，我国建筑行业每年平均以20亿平方米左右的速度发展，建筑能耗已占全社会终端能耗的27.5%，因此，开发新的建筑材料也势在必行，同时也为开发新的建筑材料提供了前所未有的发展机遇和挑战。在国内开展节能材料研究的同时，国外也在向世界推广新型节能建筑材料。并尽可能将节能率提高到极限。建筑节能是实施国家环境保护和节能政策的主要内容。随着国家一系列节能政策、法规、标准和强制性规定的出台，我国建筑业节能工作不断深化，节能标准不断提高。引进和发展了许多新的节能技术和材料，并在住宅建筑中大力推广和使用。然而，我国目前的建筑节能水平仍远低于发达国家。我国单位建筑面积能耗是发达国家的3-5倍。分析研究节能、保温、环保等新型建筑材料势在必行，对我国经济的可持续发展具有重要意义。

1在建筑工程中应用新型节能环保材料的重要意义

1.1有利于改善居住环境

新的节能环保材料是无害的材料，可以为人们创造一个健康的、适宜居住的生活环境。因此，建筑行业节能环保新材料的选择和应用是节能环保理念不断完善的结果，也是社会发展的必然趋势。

1.2有利于促进市场竞争

在国家和社会大力提倡节能环保的情况下，如何减少建筑业的资源消耗？选择和使用符合人民生活需要的节能环保新材料。只有这样，我们才能不断扩大市场，提高竞争力，促进建筑装饰行业的良性循环。

1.3有利于减少资源浪费，降低环境污染

随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求也越来越高，从而促进了建筑行业注重节能环保理念的运用。新型节能环保材料是一种符合社会发展需要的技术，对环境的的保护具有重要的意义。

2新型节能环保材料的分类

2.1新型墙体材料

所谓新型的墙体材料主要是指新出现的原料、制品以及原有材料的新制品等,这种材料不仅具有节能的特征,而且强度也很满足要求,非常适合建筑用墙体材料：（1）在我国早期的墙体改造工作中，墙体材料以实心粘土砖为主。为了打破这种局面，页岩砖逐渐被使用，而非固体粘土砖。有效控制固体粘土砖的生产和使用。（2）混凝土产品主要由混凝土砖和混凝土块组成。这类产品充分利用各地现有资源，加入粉煤灰等高含量工业渣，或以陶瓷颗粒为骨料，生产非承重墙产品。（3）煤矸石烧结制品以煤矸石为主要原料，经破碎、均化、搅拌成型，煅烧而成。该产品与普通粘土砖规格相同，性能接近，可按普通粘土砖设计、施工、验收。（4）轻质加气混凝土(AutoclavedLightweightConcrete)，简称ALC。是以硅砂、水泥、石灰为主要原料，采用防锈处理的钢筋增强，经过高温、高压、蒸汽养护而成的多空混凝土制品。该技术于1934年诞生于瑞典，60年代初传入日本。ALC制品内部由互不连通的微小气孔组成，导热系数为0.13W/(m·K)，保温隔热性能优于普通混凝土10倍。

2.2新型保温隔热材料

新型保温隔热材料是发展建筑节能的重要基础，常用的保温隔热材料主要可以分成无机、有机和复合三个类型。近年来，我国保温隔热材料的产品结构已经发生了较大的改变，泡沫塑料类保温隔热材料的比例逐渐加大;矿物纤维类保温隔热材料年生产率逐渐增加。目前我国常用的保温技术主要包括现浇混凝土无网聚苯颗粒外保温、岩棉聚苯颗粒外保温、胶粉聚苯颗粒外保温、保温涂料等。

2.3新型防水材料

防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料，是建材工业的一个重要组成部分。新型防水材料主要包括改性沥青防水卷材、防水涂料、高分子防水卷材、密封材料等。如丙烯酸和乙烯-乙酸乙烯系防水涂料因具有高防水性、无毒无害等特点被广泛的应用。

2.4节能门窗和节能玻璃

建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5~6倍。门窗和幕墙的节能约占建筑节能的40%左右，具有权其重要的地位。如中空玻璃是以同尺寸两片或多片平板玻璃、镀膜玻璃、彩色玻璃、压花玻璃、钢化玻璃等，四周用高强、高气密性粘结剂将其与铝合金框或橡皮条、玻璃条胶结密封而成，是一种很有发展前途的新型节能建筑装饰材料。具有优良的保温、隔热和降噪性能。

3节能环保建筑材料发展现状

3.1膜材料

随着科学的飞速发展，大量具有各种功能的膜材料得到了广泛的应用。膜材料作为一种重要的材料，已经越来越重要。适合了现代工业节能需要，已经成为实现可持续经济发展战略的重要组成部分。经济膜材料是一种现代绿色建筑材料，S在发达国家得到了广泛的应用和普及。在建筑工程中，复合膜材料具有较强的耐久性、透光性，同时具有良好的隔热性能和抗紫外线性能。膜材料也有很好的机械强度，环保节能效果很好。膜材料的材质，可以分成两类，一种是PVC光膜材料，另一种是PTFE类膜材料。对于当前的膜材料，其透光率为20%，但是在建筑内部，通过膜材料的透射光可以产生均匀的漫射光，可以满足室内广度。同时膜材料的光吸收率、热传导性都比较低，但是发射率却比较高，可以使太阳辐射得到显著降低。建筑用的膜材料具有良好化学稳定性，保温隔热功能也较强，是一种性价比较高的绿色材料，不会污染环境。

3.2工业废渣及废煤灰的应用

目前，工业废渣及粉煤灰产品可分为四类:一是混凝土及砂浆;二是墙体材料;三是屋面材料;四是粉煤灰功能材料。由于工业废渣及粉煤灰所具有的独特物理、化学性能，其建筑材料有着其他材料无可比拟的优势。例如，掺有粉煤灰的优质混凝土，耐久性大大优于普通混凝土。在水库建筑中，粉煤灰是浇筑大坝混凝土不可或缺的组成部分。对于工业用煤、其他材料，在生产之后会产生很多废料，在实际中可以对这些废料进行加工利用，包括发电厂产生的炉渣、粉煤灰，这些废料如果直接排放到大自然中，会造成空气、水资源、生活环境污染。而通过再次加工利用，可以将这些废料应用在建筑工程建设中，如通过粉煤灰代替黏土制作的混凝土多孔砖、粉煤灰烧结陶粒等，从而转化成新型节能环保材料。

3.3玻璃钢

玻璃钢是复合材料的一种，玻璃钢材料因其独特的性能优势，已在航空航天、轨道交通、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等相关十多个行业中广泛应用，并深受赞誉。玻璃钢制品也不同于传统材料制品，在性能、用途、寿命属性上大大优于传统制品。它易于成型，可定制，色彩自由调配的特点，受到商家和卖家的青睐，也是目前广泛使用的节能环保建材。具有机械性能好、强度轻、减振性能好、耐化学性好、隔音性能好、热性能强等优点。在建筑工程中，玻璃纤维钢的应用主要包括玻璃钢门窗和玻璃钢管。这种材料具有较强的节能降耗效果，能显著降低施工过程中的能耗和施工成本。玻璃钢瓦可以制作，这是一种与钢结构结合使用的照明材料。它主要由高性能薄膜、增强聚酯和玻璃纤维组成，其中薄膜具有良好的抗紫外线抗静电作用。光采板的聚酯不老化黄色，过早失去光特性。

3.4石膏及岩棉建材

石膏是一种独特的节能环保材料.在建筑工程中也有广泛应用。石膏建材在生产过程中不需要大量的能耗，节约了资源。在特定的应用中，石膏不会释放有毒有害物质，其耐火性、耐热性、综合性能强。对于岩棉建材，它包括岩棉绝缘条、岩棉板、岩棉玻璃毡，具有无毒、导热性低、容量小、耐久等特点，其生产材料丰富、成本低，在建筑外墙的施工工程中有着非常广泛的应用。

4节能环保材料在建筑工程中的具体运用

为了能满足人类的生产生活的需要，目前建筑行业已经将环保节能材料应用在建筑工程中，以下将根据实际对比进行阐述:

4.1建筑工程中墙面采用轻质隔墙以适应节能环保需要。墙是建筑的重要组成部分。为了满足结构功能、使用功能、防火功能、保温功能、环保节能等方面的要求，设计时的条件不能任意。选用的节能环保材料一般具有较好的保温阻燃性能，节能环保材料可减少建筑物产生的热量损失。特别是在综合建筑办公区和与房屋相连的工厂仓库，在墙体设计中必须选择一种新型的环保材料，才能有效控制墙体间的室内热传导。一般做法是将环保节能材料放置在轻量墙内，或在需要保温的地方处理特殊隔热材料，以有效降低热量损失，降低能耗。

4.2建筑墙体时使用混凝土预制空心砖，但一般用于非承重墙。这些混凝土空心砖是由水泥和碎石按一定比例制成的。施工人员可以根据工程的需要和特点改变空心砖的实际形状。混凝土空心砖的空心设计可以提高墙体的耐热性能，也可以提高墙体的保温性能。

4.3建筑结构墙施工中使用的混凝土空心砌块采取了增加空气的措施。这种材料制成的墙有很好的隔热和隔音效果，生产过程中消耗的能量也比较低，也方便了工程的施工进度。与环保型能源消费相协调，与我国社会经济发展相协调，使广大建筑业得到重视。

门窗玻璃是建筑的重要组成部分，内外门窗均采用节能环保材料制造。为了更好地营造优雅的生活环境，许多建筑的外观都有大面积的玻璃幕墙，而这种建筑外墙是建筑业发展的趋势。建筑外墙门窗上安装的玻璃，对房子内的热量传导起了重要作用。它们是建筑物内外热交换的重要介质和载体。根据相关统计，可以知道玻璃门窗的热量消耗占建筑物热量消耗的30%以上。经过建筑专家领域的不断研究和试验，新型环保节能材料具有良好的保温性能。它还可以改善人民的生活条件和环境保护。

4.4大力开发新能源

就节能环保材料本身而言，既要为未来工作的发展作出突出贡献，又要不断努力开发新能源。例如，许多家庭废物和生产废物的再处理可转化为节能环保材料供应用。同时，需要在研究开发过程中加强实验和分析，对新型节能环保材料进行观察。能够满足技术、安全和安保指标方面的要求，将为今后的进展提供更多支持。同时，在新能源开发过程中，有必要对节能环保材料的新旧体系进行比较分析，尽可能弥补不足。这样，我们就可以在长期的工作中不断地获得更多。

4.3加强节能环保教育

从长远的角度分析，在节能环保材料的应用中，为了在今后的工作中取得更大的成绩，必须更加努力地开展节能环保教育。例如，在日常教育工作中，必须说明节能环保材料的优点，并确保每个人在培训过程中都能从哲学和长期技能学习两方面正确认识节能环保材料。我们必须注重节能环保材料，才能取得长足进步。

4.5相变储能砂浆

将相变材料混入砂浆等基质中，可使其具有一定的贮存能力。国外有学者发现，在微胶囊技术下，如果将一定数量的石蜡封装在能量微球中，与一定数量的石膏混合，就可以形成石蜡灰浆。如果这种砂浆用在房子的内壁上，可以在冬天节省热量，在夏天消除热量，使房子的温度稳定下来。如果房子里的温度高于22°C，石蜡会因融化而吸收大量热量，这会降低房子里的温度；反之，如果房子里的温度低于22°C，石蜡会因为凝固而吸收大量的热量，这会增加屋内的温度。

还有国外研究表明，如果将一定浓度的丁基硬脂酸盐融合于丁基棕榈酸盐，就能形成一类相变材料，若采用直接混合的方式混合于灰泥砂浆，采用一定工艺就能将相变储能墙板制造出来。此类墙板有着更好的储热性能，在相变材料的作用下，可以更为精确的控制储热量。

4.6相变材料的其他应用

在其他方面，包括相变储能混凝土、建筑保温隔热材料、相变材料涂料、相变蓄热地板等。

和一般的混凝土相比，相变储能混凝土的热熔相对较大，因而若将其应用于外墙体，就能稳定房屋温度，使得房屋中的舒适度得到保障;建筑节能的地基力量就是保温隔热材料，也是当前节能设计中的重点研究内容。而就相变材料涂料而言，若在建筑当中进行应用，就能使得储热能力得以升高，进而更好的普及材料。就相变蓄热地板而言，大都和电加热融合而用，在地板采暖下，可以平衡屋内温度，能够保证居住者的头凉和脚暖，有着相对较低成本，可以广泛应用。

5新型节能环保材料未来发展趋势

节约能源和保护环境符合我国的可持续发展战略。我国主张将节能环保材料应用于城市建筑设计，降低城市建设成本，降低能耗，实现低碳生活，促进城市和生态的可持续发展。但是，在建筑材料的使用和发展方面，中国在速度和技术方面仍然落后。节能环保建材的开发明显不足。新型节能环保材料具有能耗低、污染少、循环利用的优点。它对促进我国建筑业的可持续发展起着至关重要的作用。建筑施工企业要适应社会发展的需要，利用节能、环保、绿色资源，减少环境污染，减少资源浪费，尽量以废物为原料，不断提高建筑技术水平，不断促进我国建筑业的新发展。此外，建筑行业对绿色建筑设计的选择与应用，是节能环保理念的具体表现，不仅可以减少噪音污染，还可以在一定程度上调节居住环境的温度与湿度。因此，建筑设计人员尽量选择绿色环保的材料，比如可以选择生态型材料，积极利用建筑内部与外部空间、地面和立体空间的优势，重视建筑绿化设计。例如，树木在夏季可以遮挡紫外线，还可以调节建筑区的温度与通风情况。此外，采取清洁的材料，避免在建筑施工过程中产生有害物质，并且提升建筑的生态价值与人文价值。

6结束语

总结建筑行业的发展趋势，进一步认识到环保节能材料的必要性。虽然传统材料在中国建筑工程中的使用有着悠久的历史，但传统材料的使用将给人们的生活带来许多不必要的问题。因此，在实际工作中加强节能环保材料的应用也是当前研究的一个关键部分。新型节能环保材料具有传统材料所不具备的许多优点，大大降低了传统材料对人体的负面影响，同时也能给人们的生活带来更大的帮助和便利。因此在今后的建筑行业发展中我们更需要正确认识材料的作用，从而对建筑节能环保材料的发展优势进行关注，实现建筑行业整体发展水平的稳定提升。

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