浅谈建筑节能中新材料、新工艺的应用
关键词：新材料,新技术,新工艺,建筑节能
引言
社会的发展，人口的增长，资源的问题日益严重，人类对环境的影响也越来越大，尤其当我们提到那地球有眼的资源和脆弱的生物圈时，这种影响就变得更加危险。早在20世纪70年代，建筑节能的概念就被正式提出，建筑节能的核心是减少建筑能耗，提高建筑中能源利用率。同时建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18摄氏度，夏季不高于26摄氏度。随着技术的日新月异,能源短缺已不容忽视，节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重世界的可持续。因此，能源将成为本世纪的热门话题，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与和谐的工作及生活空间。建筑能耗向来是能源消耗的重要组成部分。
1、我国建筑节能现状
目前我国节能建筑仍处在试点层面，建筑节能只相当于发达国家的起步阶段，推动建筑节能成为全世界建筑界实现可持续发展理念的大趋势，也是时下中国经济社会面临的重要任务。我国建筑能耗已经占全国总能耗的四分之一，并且有逐年增加的趋势。所以排放的温室气体必定会继续大量增加，我们都知道温室气体的害处，所以减少温室气体的排放迫在眉睫，我国的这种情况，无疑是给地球变暖火上浇油，我们国家的气温正在逐年升高，近几年，由于气候变化在我国引起的大灾害十分频繁，许多地方发生了百年不遇的特大洪水，持续的干旱，沙尘暴肆虐，荒漠化非常严重，是我国蒙受了巨大的损失，这应当引起我们的注意，归根到底，我们还是要狠抓建筑节能工作，让它走上迅速发展的道路。2009年12月的中央经济工作会议提出的经济发展方针,突出了节约资源、保护环境在经济发展中的重要地位。当低碳经济成为经济发展热门话题的时候,如何节约能源,推广新型建筑材料,提高资源利用率等,已成为广泛关注的问题。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。当前,建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗。在这三个方面，高新技术起着决定性的作用。设计是关键为了从源头上控制建筑能耗，减少环境污染，设计是关键。这就要求设计师紧跟时代步伐，了解相关技术发展，更新自身知识结构，及时了解新出台的法律、法规，充分利用自然资源、自然地貌、自然通风、使用太阳能，减少资源的消耗，为实现建筑节能走好坚实的第一步。
理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点，首先,是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;其次，是能够在不同季节保持室内的舒适性;最后，是能够使室内实现必要的通风换气。
2、节能墙体
就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成，而胶粉料掺有大量的粉煤灰，这是一种废物利用、节能环保的材料。墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。我国采用夹心保温作法的较多;在欧洲各国，大多采用外附发泡聚苯板的作法，在德国，外保温建筑占建筑总量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板。
3、节能门窗
门窗具有采光、通风和围护的作用，还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。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,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。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。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、防水要求相结合。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题，人们运用了高新技术，将普通玻璃加工成中空玻璃，镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的变化并做出反应，它有两类，一类是光致变色玻璃，在光照射时，玻璃会感光变暗，光线不易透过;停止光照射时，玻璃复明，光线可以透过。在太阳光强烈时，可以阻隔太阳辐射热;天阴时，玻璃变亮，太阳光又能进入室内。另一类是电致变色玻璃，在两片玻璃上镀有导电膜及变色物质，通过调节电压，促使变色物质变色，调整射入的太阳光(但因其生产成本高，现在还不能实际使用)，这些玻璃都有很好的节能效果。
4、节能屋顶
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温，如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。在英国有另外一种保温层做法是，采用回收废纸制成纸纤维，这种纸纤维生产能耗极小，保温性能优良，纸纤维经过硼砂阻燃处理，也能防火。施工时，先将屋顶的钉层夹层，再将纸纤维喷吹入内，形成保温层。屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。德国在太阳能的热水系统和太阳能光电系统等方面做了很多不懈的努力，花大量的资金研发了实用性主动式太阳能的利用系统，在二十世纪九十年代初期，他们就启动了“千屋顶计划”，这一计划着重利用坡屋面的朝向优势，尝试建立了太阳能并网发电体系，这是一个由德国联邦政府和州政府联合推行实施的计划，其最初的目标是在一九九零年到一九九五年期间，通过两级政府的共同资助，在住宅建筑的屋顶安装一千个太阳能光电系统，并且将这些广电系统并入平常的供电网中，这个计划一开始就得到社会各界的积极支持，后来随着项目的积极发展，项目计划又进行了扩展，并将其命名为“十万屋顶太阳能发电计划”直到二零零三年六月，成功的完成了原计划光电设备在建筑上的安装，该计划的圆满结束，预示着将有300MW的太阳能发电能力并入到德国的供电系统当中。太阳能发电千屋顶计划的四大目标是;1，试图将太阳能光电池和建筑的结构设计还有建筑设计完美有机的统一起来;2，让基本民众了解到太阳能发电的基本规律，让他们只待如何节省电能，如何使用电能才能充分的利用收集的太阳能;3，如何优化电能供给系统4.，这也是最重要的一个目的，获得这一手应用技术的第一手资料，为以后的建筑节能做良好的基础和先驱工作。我国太阳能资源丰富,如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
结语
总之, 建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程，建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等，也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门，是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的，还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品，从点到面逐步采用、推广新型墙材和能源,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染,并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。