建筑节能材料论文

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《高等工程材料学》

课程论文

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建筑节能材料综述

摘要:以建筑节能材料的发展与应用为着眼点，从广义建筑节能的角度综述了国内外建筑节能材料的发展概况和趋势，以及在推广应用中存在的一些问题和解决方法，这将对建筑节能材料的选取提供参考，促进建筑节能材料的研究和发展。

关键词: 广义建筑节能；建筑节能材料；发展概况和趋势；问题；解决方法

Abstract: Energy conversation materials used for main building wall, external wall heat insulation，and doors and windows were introduced．The performances of these materials were systematically summarized，so were the virtues and disadvantages．Thus some meaningful references to select energy conversation materials were offered，and the research and application of energy conversation materials will be improved．

Key words: building energy conservation；energy-saving material；main wall；external wall；doors & windows

0．引言

随着经济的发展，全球对能源的需求也日益增大。在不断增大的总能耗之中，建筑能耗约占总能耗的30%，建筑节能问题引起了越来越多国家的重视。而建筑材料作为我国国民经济的支柱产业之一，经过建国后五十余年的发展，现已成为国民经济中的重要组成部分。开发研制及应用节能材料是建筑节能的根本途径，也是促进我国建筑业持续健康发展的根本保证。

1．建筑节能材料的概念

建筑节能这一概念内涵丰富，在发达国家，这一说法经历了三个阶段:“建筑节能”、“在建筑中保持能源”、“提高建筑中的能源利用效率”。在我国，现在仍通成为建筑节能，但其含义应该尽到第三层意思，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用率，降低建筑能耗量。建筑能耗包含广义的建筑能耗和狭义的建筑能耗。目前所说的建筑能耗，常常指的是狭义的建筑能耗，即建筑物在施工建设过程中所必须耗费的资源、能量；广义的建筑能耗还包括维持建筑物日常使用过程中所耗费的资源，包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能源。

而所谓节能建筑，概括地说就是“凡是利用新型节能材料如混凝土空心砌块，在建筑设计、结构、门窗密封、围护结构、屋面材料等方面的新措施，与普通建筑相比使室内达到更好的隔热保温性能的建筑”。节能建筑一般可分为集中式采暖系统和被动式采暖两大类。被动式采暖节能建筑是利用太阳能的能量而基本上不用正规能源来达到节能的目的，在北方并不常用。而所谓集中式采暖系统，是以减少外围护结构的传热系数或加大热阻系数来节约能耗的，也是建筑节能的主要发展方向。

从以上分析可知，建筑节能材料就是指维持建筑物日常使用过程中能耗低的建材，通过改变材料自身的特性来达到建筑节能的目的。节能材料属于保温绝热材料；绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源[1]。

2．建筑节能材料及性能

建筑物正常使用状态下的建筑能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明等方面的

能耗。其中，采暖和空调系统能耗最大。因此，正常使用状态下的建筑节能，主要就是如何节约采暖、空调的能耗[2,3]。

2.1 节能主墙体材料

2.1.1 加气混凝士砌块

加气混凝土砌块是以水泥、石灰等钙质材料、石英砂、粉煤灰等硅质材料和铝粉、锌粉等发气剂为原料，经磨细、配料、搅拌、浇筑、发气、切割、压蒸等工序生产而成的轻质混凝土材料。该类产品材料来源广泛、材质稳定、强度较高、质轻、易加工、施工方便、造价较低，而且保温、隔热、隔声、耐火性能好，是迄今为止能够同时满足墙材革新和节能50%要求的唯一单材料墙体。但是在寒冷地区还存在着隔气防潮、防止内部冷凝受潮、面层冻融损坏等问题[4]。

2.1.2 EPS砌块

EPS砌块[5]是用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料模块作模板和保温隔热层，而中芯浇筑混凝土的一种新型复合墙体。该类砌块具有构造灵活，结构牢固，施工快捷方便，综合造价低，节能效果好等优点，在国外颇为流行。常用于3～4层以下民用建筑、游泳池、高速公路隔离墙、旅馆建筑等，该模块有两种类型，即标准型和转角型，基本尺寸为1200mm×240mm×300mm。沿长度方向均匀分布5个方圆形孔(尺寸150mm×l50mm)，底部和顶部开有半方圆孔，孔洞相互贯通，可浇筑混凝土，形成隐形梁柱框架结构。

2.1.3 混凝土空心砌块[6]

目前我国大都使用190mm×l90mm×390mm标准型混凝土空心砌块，但最大问题是其模数与建筑模数不相一致，给建筑施工带来很多不便。随着黏土实心砖被禁用，该问题必须尽快解决。

2.1.4 模网混凝土

模网混凝土是由蛇皮网、加劲肋、折钩拉筋构成开敝式空间网架结构，网架内浇筑混凝土制成。可广泛用于工业及民用建筑、水工建筑物、市政工程以及基础工程等。常用的建筑模网主要有钢筋网、钢丝网、钢板网和纤维网等，但各种建筑模网本身材质以及规格尺寸不同而用于不同场合，比如钢筋网主要是用于工厂预制各种规格混凝土大板(墙板、楼板等)，纤维板主要是低碱玻璃GRC墙板，钢丝网主要用于非承重构件，如泰伯板等。

钢板网是由高强钢丝焊接的三维空间钢丝网架中填充阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料芯板制成的网架板，既有木结构的灵活性，又有混凝土结构的高强和耐久性。具有轻质、节能、保温、隔热、隔音等多种优良性能便于运输、组装方便、施工速度快，并能有效地减轻建筑物负荷。增大使用面积，是理想的轻质节能承重墙体材料[7]。

2.1.5 纳土塔(RASTRA)空心墙板承重墙体

纳土塔板[8]是由聚苯乙烯、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件经黏合组装成墙体。整个墙体的内部构成纵横上下左右相互贯通的孔槽，孔槽浇筑混凝土或穿插钢筋后再浇筑混凝土，在墙内形成刚性骨架。纳土塔板只是同体积混凝土重量1/6～1/7，可减少对基础的荷载，节约建筑物基础的投资，在同样的地基承载能力下，可增加建筑物的层数:纳土塔板无钢筋混凝土墙体的平均抗压强度为20．8 MPa(5层楼以下的均不需要配筋)，配钢筋混凝土墙体的平均抗压强度为32～35 MPa。配钢筋混凝土墙体柱的平均抗压强度为36～40 MPa。而且纳土塔板热导率只有0.083 W/(m·K)，保温隔热性能好；耐火试验显示纳土塔板耐火极限为4h，属非燃烧体，满足防火规范对防火墙耐火极限的要求。

2.2 建筑节能外墙保温材料

外墙保温节能主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。绝热就是要最大限度地阻抗热流的传递，因此，要求绝热必须具有大的热阻和小的热导率。从材料的结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大、材料