房屋建筑材料對建筑節能的影響分析

李立群　張啟志

摘 要：隨著全球工業化的進行，環境危機和能源危機正在持續加劇，傳統工業發展的必需品如煤炭、石油等能源材料對環境會產生較大的污染，致使全球變暖等社會問題，為了緩解資源的緊張，堅持可持續發展，低碳經濟的概念被人們提出并倡導。重點介紹低碳經濟下的建筑行業中，房屋建筑材料對建筑節能的影響，簡單介紹了房屋建筑材料在建筑行業中的發展歷程，以及對現有房屋建筑材料的分類和在建筑行業中的應用做了簡單概括，并提出在低碳經濟背景下建筑節能的要求和必然性。

關鍵詞：低碳經濟;房屋建筑;建筑材料;建筑節能

中圖分類號：TU425 文獻標識碼：B 文章編號：1001-5922（2022）05-0174-03

Analysis of the influence of building materials on building energy saving

Abstract： With the global industrialization， the environmental crisis and energy crisis are continuing to intensify， and energy materials such as coal and oil， which are essential for traditional industrial development， can produce greater pollution to the environment， resulting in social problems such as global warming. In order to alleviate the tension of resources and adhere to sustainable development， the concept of low carbon economy is proposed and advocated. This paper focuses on the impact of housing construction piling materials on building energy efficiency in the construction industry under the low-carbon economy， briefly introduces the development history of housing construction materials in the construction industry， as well as gives a brief overview of the classification of existing housing construction piling materials and their application in the construction industry， and puts forward the requirements and inevitability of building energy efficiency in the context of low-carbon economy.

Key words： low carbon economy;housing construction;building materials;building energy efficiency

隨著我國經濟的發展，人們的生活水平也在隨之提高，對工作和生活的環境要求和質量要求也不斷提高，這就導致我國建筑行業的能源消耗越來越大。同時，各種建筑材料的生產和制作過程也消耗大量的資源，隨著我國對住房面積的需求量增高，房屋建筑材料的需求也在不斷增加，無限制地對資源的索取和消耗不僅會破壞現有的生態環境，還會陷入能源枯竭的困境[1]。以此為背景，我國提出了可持續發展的戰略和低碳經濟的布局，減少能源的消耗，且不斷提高對建筑資源的利用率，達到節能減排的目的。

1 低碳經濟與房屋建筑材料

1.1 低碳經濟

低碳經濟概念的提出是基于可持續發展的理念下的，指通過技術創新、新能源開發等渠道使得傳統的煤炭、石油等不可再生能源利用轉向清潔能源和可再生能源的利用，從而減少氣體污染和溫室氣體的排放，達到環境保護的目的，實現經濟社會發展與生態環境保護雙贏[2]。自工業革命起，全球的工業技術以不計環境的代價飛速發展，直至今日，環境與能源問題已經成為直接影響人類生存與發展的主要危機之一，因此，低碳經濟和可持續發展將是社會發展的主旋律之一，減少碳排放，做到低碳社會、低碳城市、低碳交通等綠色環保的城市生活[3]。

1.2 房屋建筑材料

建筑材料一般指所有在建筑工程中使用的材料，傳統建筑材料如木材、磚石和鋼筋混凝土等，在現在的建筑工程中仍然扮演重要的角色，且基于裝配式建筑工藝的發展，以鋼筋作為建筑框架，搭配混凝土現澆施工成為現在主流的施工方案[4]。這種施工技術成熟，節約成本，但不可避免的會產生一些污染，同時能源的利用率不高，產生大量的能源消耗，因此，在傳統建筑材料的基礎上，對其進行改良獲得在滿足建筑工程需求的基礎上兼具節能和環保性能的新型節能環保建筑材料是綠色低碳可持續發展理念的必然導向。

現有的節能環保材料都具造價低、性能優良且環保無污染的特點，目前上市的產品主要包括巖棉保溫板，無機、有機聚合聚苯板，發泡混凝土保溫板等板材和抗震結構鋼材，在建筑工程中的應用前景非常廣闊。

2 建筑節能材料與建筑節能

2.1 墻體材料

房屋建筑材料中，墻體材料是建筑材料的主體組成部分，占所有建材的70%以上。同時，建筑材料能量損耗的50%以上也來自墻體的損耗[5]。傳統建筑墻體的選擇為粘土實心磚，粘土大部分來源于耕地，浪費資源的同時也破壞了耕地。研究人員對墻體材料進行改進和優化，開發出現有的新型墻體材料，符合低碳經濟理念的同時也擴展了建筑物的功能性[6]。

加氣混凝土砌塊是將水泥、石灰、粉煤、石英砂和金屬粉末等混合，再通過研磨、攪拌和澆筑處理得到的輕質混凝土材料，經過發氣切割處理后得到不同形狀的磚塊。加氣混凝圖磚塊具有高強度，密度小的特點，同時加工工藝簡單，加工步驟簡單易行，施工方便成本低廉。且由于磚塊中含有空氣組分，保溫性能也比傳統磚塊要高，并滿足節能要求，成為現在代替傳統粘土實心磚的優秀選擇[7]。

納土塔板是通過聚苯乙烯和水泥等材料對板件進行支撐處理得到的空心結構板材，納土塔板具有隔熱、隔音的特點，且滿足耐火要求。在施工過程中，納土塔板之間采用孔槽連接的方式相互粘結組成墻體，在其內部可澆筑上混凝土或加入鋼筋使其堅固度得以大幅度提高，甚至達到承重墻的要求。而相比傳統墻體板材來說，納土塔板的密度較小，可以降低對地基的重力載荷作用[8]。

2.2 節能保溫材料

外接式保溫材料是通過使用聚苯乙烯泡沫板等多空結構的板材，加以保溫板和鋼絲網等，在其表面涂覆砂漿或使用固定工藝將保溫材料固定在墻面上，再經過涂抗裂砂漿、壓入網格布等處理保證保溫材料的穩定附著，外接式保溫材料的涂覆可以跳過對外墻進行涂抹墻灰的工序，降低了人工成本和能源消耗，但外接式保溫材料的施工工藝較為復雜，施工難度較大。

聚苯板墻體一次成型是將聚苯板置于建筑框架內，澆筑混凝土使混凝土聚苯板直接復合成型為墻體，減少施工步驟，縮短施工時間，達到降低能源消耗的目的。但聚苯板墻體一次成型工藝并不成熟，需要對施工過程精準操作，因為澆筑混凝土過程中聚苯板會受到混凝土的側向壓力而變形，使得聚苯板墻體出現開裂和失效[9]。聚苯保溫砂漿是在普通砂漿中加入聚苯乙烯顆粒達到保溫效果的新型砂漿，聚苯乙烯的導熱系數低，密度小，保溫的效果較好，同時減輕了墻體開裂的現象。

2.3 節能玻璃

節能玻璃一般分為中空玻璃、真空玻璃、雙層玻璃和透明隔熱玻璃節能涂料等[10]。中空玻璃顧名思義，是兩片或以上的玻璃密封制造而成，中間以空氣為介質，具有一定的隔熱功能;真空玻璃的隔熱性能更好，比普通的單片玻璃的節能效果提升50%以上，但真空玻璃的制作過程過于復雜，造價成本高得多;透明隔熱玻璃節能涂料是作用于玻璃表面，使得普通的玻璃也具有隔熱、防紫外線的功能，且還能有效地抑制普通玻璃由于溫差過大產生的上霜現象[11]。

3 房屋建筑材料對建筑節能的影響

能源和環境問題已經不是某個國家的問題，全球范圍內的環境問題和能源緊張帶來的壓力必然會影響到全世界社會領域的各個方面，作為與人類社會發展穩定性相關聯的建筑工程領域也受到一定程度的沖擊，尤其在以前建筑工程建設活動中，由于受到粗放式發展理念的影響，對生態環境造成了巨大的破壞，現在提倡的可持續發展必然要求建筑工程展開節能環保的轉變[12]。

房屋建筑節能減排的關鍵在于房屋建筑工程所使用材料，通過使用各種節能的建材，可以達到綠色降能的目的。同時現有的建筑節能材料都具有一定的功能性，隔熱減噪等功能的應用也會提高人們生活的質量。鼓勵和發展使用建筑節能材料不但可以節約能源，保護環境，而且符合低碳綠色發展的理念，也對經濟的發展和城市人文也有著重要的意義。

3.1 傳統建筑材料的大量使用不利于建筑節能

傳統的建筑結構材料大多存在或多或少的問題，以水泥和混凝土為例，煤炭和石料等不可再生能源是水泥混凝土的主要生產來源，水泥混凝土的生產過程往往涉及到大量的能源消耗和資源浪費，且其再加工過程也會產生大量的廢水和粉塵污染。同時，其他傳統建筑結構性材料如金屬、玻璃和塑料等的大量使用也會產生嚴重的污染問題，管理不當會對當地的生態環境造成嚴重的破壞。

除去結構材料外，建筑裝飾材料的大量應用更是會導致環境的失衡。傳統建筑裝飾材料包括油漆、涂料等需要化工加工生產，有機物污染問題需要大量人力、物力來解決處理，造成能源利用過程的損耗[13]。

3.2 新型節能環保建筑材料有利于實現建筑節能

新型節能環保的建筑材料的使用在實現可持續發展理念上有著天然的優勢，在大大減少傳統建筑材料使用的情況下，完美地適應現代建筑結構類型的低碳優化，對建筑節能起到明顯的促進作用。特別是在現在應用最為廣泛的裝配式施工下，新型節能環保建筑材料可以在工廠化批量生產，組成工程所需的建筑框架后，直接運輸到施工現場進行施工，大大減少了施工現場中的人力、物力消耗，也減少了各種工業廢水的產生。同時，現研究出的節能環保材料都具有一定的穩定性，工廠式的批量化加工在保證了材料精確性和穩定性能的同時，也大大地提高了生產效率，減少了建筑所用的成本。

由于現代新型節能環保型建筑材料大多都是有機復合材料，多孔疏松的結構使得節能材料都具有一定的功能性，在建筑主體結構施工環節大量應用的同時，也實現了隔音隔熱，防火保溫等功能，在實現施工過程節能環保的同時也實現了建筑物在使用過程中對能源消耗的減少，尤其保溫隔熱的功能會大幅度降低人們對電量的需求。

最后，節能環保材料也會充當裝飾材料方面的角色，在人們越來越要求生活質量的今天，人們對環保節能建筑裝飾性材料也越來越青睞，無醛板材和硅藻泥等建筑裝飾材料在近年來得到了良好的經濟效益。雖然這些材料相對傳統建筑材料的成本較高，但在其加工過程中實現了低碳經濟的理念，并且對人體的健康保護性上更為優秀。此外，建筑環保材料的應用完全符合我國可持續發展的政策和節能減排的規定，同時在技術上也有著突出的優勢，產品更為有效穩定，產能、生產效率更高，是建筑工業中實驗綠色低碳的中流砥柱。

4 結語

房屋建筑材料是建筑領域實現節能減排的重要途徑，低碳發展背景下的房屋建筑領域必然要求節能發展，那么就不可忽視綠色環保材料對建筑節能的巨大作用。隨著人們對建筑節能環保材料的不斷重視，房屋建筑節能材料開始展露特有的優勢和強大的生命力，新的節能環保型房屋建筑材料在建筑工業中將得到大力的普及和應用，為節約能源和提高能源利用率做出重大的貢獻。

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[13]傅承盼.房屋建筑材料對建筑節能的影響分析[J].門窗，2018（2）：18.

收稿日期：2021-05-19;修回日期：2022-04-30

作者簡介：李立群（1972-），女，本科，高級工程師，主要從事建設工程質量監督工作。

通訊作者：張啟志（1968-），男，本科，正高級工程師，主要從事建設工程管理工作。

基金項目：中國管理科學研究院咨詢部工程技術課題管理委員會（項目編號：ZGYGC1026）。