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探討新型節能型建筑材料的發(fā)展之路

作者：中國建筑鋼結構資訊網(wǎng)    
時(shí)間：2012-07-06 11:11:58 [收藏]
      隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，城鄉建筑迅速增加，建筑耗能的問(wèn)題日益突出，資料顯示：建筑行業(yè)能耗占到了全社會(huì )總能耗的40％～50％。因而建筑節能問(wèn)題已越來(lái)越被政府和
    關(guān)鍵詞：

          隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，城鄉建筑迅速增加，建筑耗能的問(wèn)題日益突出，資料顯示：建筑行業(yè)能耗占到了全社會(huì )總能耗的40％～50％。因而建筑節能問(wèn)題已越來(lái)越被政府和社會(huì )各界所重視，'建設節約型社會(huì )'已成為當今社會(huì )廣泛關(guān)注的一個(gè)重要主題，我國政府適時(shí)制定了中長(cháng)期節能規劃，在規劃中建筑業(yè)被列為節能與環(huán)保的重點(diǎn)行業(yè)。而建材行業(yè)作為消耗自然資源、能源高，破壞土地多，廢氣、粉塵排放量大，對大氣污染嚴重的行業(yè)，節能問(wèn)題更是重中之重。
    　　
    　　一、發(fā)展新型節能型建材的必要性
    　　
    　　長(cháng)期以來(lái)，我國建材行業(yè)沿用了粗放型傳統生產(chǎn)模式，對自然資源重開(kāi)發(fā)、輕保護，對生態(tài)環(huán)境重利用、輕改善。'十一五'是我國社會(huì )建設的重要時(shí)期，也是建筑材料發(fā)展的一個(gè)重要時(shí)期，因而建筑材料的發(fā)展應以滿(mǎn)足建筑節能需要為重，節能建筑材料作為節能建筑的重要物質(zhì)基礎，是建筑節能的根本途徑。在建筑中使用各種節能建材，一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果，降低采暖空調能源損耗；另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。因此，走環(huán)保節能建材之路，大力開(kāi)發(fā)和利用各種高品質(zhì)的節能建材，是節約能源，降低能耗，保護生態(tài)環(huán)境的迫切要求，同時(shí)又對實(shí)現我國21世紀經(jīng)濟和社會(huì )的可持續性發(fā)展有著(zhù)現實(shí)和深遠的意義。
    　　
    　　此外，在傳統建筑材料基礎上大力發(fā)展新型建筑材料也是節能建材研究領(lǐng)域一個(gè)重要的方面，主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化學(xué)建材、裝飾裝修材料以及各種工業(yè)廢渣的綜合利用等。
    　　
    　　因此，發(fā)展新型節能型建筑材料，就成為未來(lái)建筑材料的主要發(fā)展方向和趨勢，對于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān)和構建資源節約型社會(huì )具有重要的現實(shí)意義。
    　　
    　　二、新型節能型建材的發(fā)宸趨勢
    　　
    　　A.新型墻體材料
    　　
    　　墻體材料在房屋建材中約占70％，是建筑材料的重要組成部分。綠色建材是建材發(fā)展的方向，因而發(fā)展墻體材料，一定要按照建材綠色化的要求，與資源綜合利用、保護土地和環(huán)境緊密結合起來(lái)，通過(guò)限制粘土磚，優(yōu)化墻體材料產(chǎn)業(yè)與資源、環(huán)境、社會(huì )發(fā)展的關(guān)系，實(shí)現墻體材料的可持續發(fā)展，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。
    　　
    　　新型墻體材料的發(fā)展應有利于生態(tài)平衡、環(huán)境保護和節約能源，既要符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求，又要能改善建筑物的使用功能，同時(shí)堅持'綜合利廢、因地制宜、市場(chǎng)引導'的原則，要充分利用本地資源，綜合利用粉煤灰及其他工業(yè)廢渣生產(chǎn)墻體材料，加快輕質(zhì)、高強、利廢的新型墻體材料的發(fā)展步伐。如利用資源豐富的粉煤灰、煤矸石、礦渣等，取代粘土生產(chǎn)粉煤灰燒結磚，煤矸石燒結磚，礦渣磚。
    　　
    　　就其品種而言，新型墻體材料主要包括磚、塊、板等，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復合板材等。其中加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的多功能材料，根據目前國家的節能標準，唯有加氣混凝土才能做到單一材料達標(節能50％)的要求，而用板材做墻體材料是今后墻材發(fā)展的趨勢，因此加氣混凝土制品作為今后墻體材料的首選，有著(zhù)巨大的發(fā)展前景。又如蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、防火等優(yōu)良性能，應用于新結構體系如鋼結構中，被認為是理想的維護結構材料。
    　　
    　　因此，要適應建筑應用的需要，將新型墻體材料的發(fā)展與提高建筑性能和改善建筑功能結合起來(lái)，使其具有更強的生命力，因地制宜地發(fā)展各種新型墻體材料，從而達到節能、保護耕地、利用工業(yè)廢渣、促建筑技術(shù)發(fā)展的綜合目的。
    　　
    　　B.防水密封材料
    　　
    　　防水材料是建筑業(yè)及其他相關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料，是建材工業(yè)的一個(gè)重要組成部分。隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高質(zhì)量的要求，而在橋梁、隧道、國防軍工、農業(yè)水利和交通運輸等行業(yè)和領(lǐng)域中也都需要高質(zhì)量的防水密封材料。
    　　
    　　我國建筑防水材料的發(fā)展十分迅速，已徹底擺脫了紙胎油氈一統天下的落后局面，目前擁有瀝青油氈(含改性瀝青油氈)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類(lèi)產(chǎn)品。相比國外先進(jìn)國家，目前我國防水材料行業(yè)主要存在以下問(wèn)顥．
    　　
    　　(1)產(chǎn)品結構不合理，新型防水密封材料的產(chǎn)量不高，市場(chǎng)占有率不高；
    　　
    　　(2)產(chǎn)品質(zhì)量普遍偏低，假冒產(chǎn)品充斥市場(chǎng)；
    　　
    　　(3)設計施工應用技術(shù)有待提高，工程建筑滲漏還相當嚴重。
    　　
    　　因此，防水材料工業(yè)亟需調整結構、規范市場(chǎng)。在發(fā)展方向上，應重點(diǎn)發(fā)展新型防水材料，擴大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性瀝青油氈和高分子防水卷材等)的市場(chǎng)份額。
    　　
    　　C.保溫隔熱材料
    　　
    　　墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大，我國多采用保溫節能墻體。墻體保溫式根據保溫層位置的不同可分為：外墻外保溫、外內保溫和中空夾心復合墻體保溫等3種。目前我的外墻保溫技術(shù)發(fā)展很快，是節能工作的重點(diǎn)。時(shí)，外墻保溫技術(shù)的發(fā)展與節能材料的革新是密不分的，建筑節能以發(fā)展新型節能建材為前提，必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節能材料的發(fā)展必須與外墻保溫技術(shù)相結合，才能真正發(fā)揮其作用。因此，在大力推廣外墻保溫技術(shù)的同時(shí)，要加強新型節能材料的開(kāi)發(fā)和利用。
    　　
    　　近年來(lái)，我國保溫隔熱材料的產(chǎn)品結構發(fā)生有明顯的變化：泡沫塑料類(lèi)保溫隔熱材料所占比例逐年增長(cháng)，已由2001年的21％上升到2005年的37％；礦物纖維類(lèi)保溫隔熱材料的產(chǎn)量增長(cháng)較快，但其所占比例基本維持不變；硬質(zhì)類(lèi)保溫隔熱材料制品所占比例逐年下降。我國目前常用的外保溫技術(shù)體系包括：膠粉聚苯顆粒外保溫、現澆混凝土復合無(wú)網(wǎng)聚苯顆粒外保溫、現澆混凝土復合有網(wǎng)聚苯顆粒外保溫、巖棉聚苯顆粒外保溫、外表面噴涂泡沫聚氨酯和保溫涂料等。在上述幾種保溫體系中，保溫涂料綜合了涂料以及保溫材料的雙重特點(diǎn)，干燥后形成有一定強度及彈性的保溫層，符合外保溫材料的要求。
    　　
    　　目前我國保溫材料的主要發(fā)展方向有：
    　　
    　　(1)現有產(chǎn)品性能的提高和改進(jìn)。
    　　
    　　(2)研制開(kāi)發(fā)復合型保溫涂料。應向固化塊、憎水、粘結強度高、密度小和成本低等方向發(fā)展。
    　　
    　　(3)注重環(huán)保，充分利用三廢開(kāi)發(fā)保溫涂料，并遵循涂料發(fā)展的潮流，向水性化、環(huán)?；姆较虬l(fā)展。
    　　
    　　D.節能門(mén)窗和節能玻璃
    　　
    　　從目前節能門(mén)窗的發(fā)展來(lái)看，門(mén)窗的制造材料從單一的木、鋼、鋁合金等發(fā)展到了復合材料，如鋁合金一木材復合、鋁合金一塑料復合、玻璃鋼等。目前我國市場(chǎng)主要的節能門(mén)窗有：PVC門(mén)窗、鋁木復合門(mén)窗、鋁塑復合門(mén)窗、玻璃鋼門(mén)窗等。就玻璃鋼門(mén)窗而言，其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數，具有廣闊的發(fā)展前景。
    　　
    　　除結構外，對門(mén)窗節能性能影響最大的是玻璃的性能。目前，國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有：中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。
    　　
    　　(1)中空玻璃在發(fā)達國家已經(jīng)是新建住宅法定的節能玻璃，但我國中空玻璃的使用普及率還不到1％，從國內外的實(shí)踐來(lái)看，推廣使用中空玻璃將是實(shí)現門(mén)窗節能的一個(gè)重要途徑。
    　　
    　　(2)真空玻璃在節能方面要優(yōu)于中空玻璃，從節能性能比較，真空玻璃比中空玻璃節電16％一18％：
    　　
    　　(3)熱反射鍍膜玻璃的使用不僅具有節能和裝飾效果，可起到防眩、單面透視和提高舒適度等效果，還可大量節約能源，有效降低空調的運營(yíng)經(jīng)費；
    　　
    　　(4)鍍膜低輻射玻璃又稱(chēng)low-E玻璃，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型節能玻璃，采用真空磁控濺射法在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜。這種玻璃對380nm一780nm的可見(jiàn)光具有較高的透射率，同時(shí)對紅外光(特別是中遠紅外光)具有較高的反射率，既可以保證室內的能見(jiàn)度，又能減少冬季室內熱量的向外發(fā)散，還能控制夏季戶(hù)外熱量過(guò)多地進(jìn)入室內，提供舒適的居住生活環(huán)境，將是未來(lái)節能玻璃主要應用品種。
    　　
    　　E.建筑垃圾的綜合利用
    　　
    　　近幾年，我國在建筑垃圾開(kāi)發(fā)利用方面投入了相當大的資金，不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源，對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層；對不可理垃圾則堆山造景加以利用。其中，建筑垃圾磚取代傳統粘土實(shí)心磚作為砌體材料，凈化了環(huán)境，節約了能源，保護了土地資源，是一種具有經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的產(chǎn)品，從而使建筑業(yè)走上了一條良性循環(huán)的經(jīng)濟模式，成為建筑業(yè)可持續發(fā)展的動(dòng)力。
    　　
    　　F.水泥的發(fā)展和粉煤灰的利用
    　　
    　　水泥工業(yè)在我國建材行業(yè)中能耗最大，因此要大力發(fā)展生態(tài)水泥。所謂生態(tài)水泥就是廣泛利用各種廢棄物，包括各種工業(yè)廢料、廢渣及城市垃圾為原料制造的一種生態(tài)建材。這種水泥能夠降低廢棄物處理的負荷，既解決了廢棄物造成的污染，又把生活垃圾和工業(yè)廢棄物作為原材料，變成了有用的建設資源，從而降低了生產(chǎn)成本。生態(tài)水泥的主要品種有：環(huán)保型高性能貝利特水泥，低鈣型新型水硬性膠凝材料，堿礦渣水泥等。
    　　
    　　粉煤灰是燃煤發(fā)電場(chǎng)的廢棄物，由于其具有輕質(zhì)多孔的特點(diǎn)和潛在的水硬性，可以作為多種建材的生產(chǎn)原料。開(kāi)發(fā)粉煤灰建材不僅可以解決能源和資源問(wèn)題，同時(shí)解決了這種工業(yè)廢棄物造成的污染問(wèn)題。今后在粉煤灰綜合利用方面，需要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)研究的前沿技術(shù)課題有：大摻量粉煤灰制品；各種免燒結、免蒸養自然養護工藝的粉煤灰磚制品和粉煤灰陶粒等。
    　　
    　　G.其他節能建筑材料
    　　
    　　太陽(yáng)能是人類(lèi)可以利用的最豐富、最潔凈、最理想的能源，隨著(zhù)太陽(yáng)能光電轉換技術(shù)的不斷突破，在建筑中利用太陽(yáng)能成為了可能。因此，美、日、歐等工業(yè)發(fā)達國家非常重視太陽(yáng)能的利用，紛紛推出開(kāi)發(fā)《太陽(yáng)屋計劃》。我國太陽(yáng)能的利用近年來(lái)取得了可喜的成果：天津市奇信太陽(yáng)能科技有限公司已成功研制建材化太陽(yáng)能集熱器，成為國內建材太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展的先行者；而號稱(chēng)為中國太陽(yáng)能第一樓建筑的北京北苑太陽(yáng)能示范工程，其能源全部采用太陽(yáng)能，已良好運轉半年之久。
    　　
    　　可以預見(jiàn)，采用光能轉換技術(shù)與建筑的屋頂、外墻、窗戶(hù)等結合集結成復合產(chǎn)品，很可能成為2l世紀一類(lèi)重要的新型建材制品，既可作為建筑的制品或部品，又可以進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，將有極為廣闊的發(fā)展前景。

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