■付文浩 ■南昌市遠(yuǎn)大建材行，江西 南昌 330001

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)得到了全面發(fā)展，全國(guó)各地都在進(jìn)行建筑施工。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑污染、節(jié)能等問(wèn)題隨之而來(lái)。雖然我國(guó)建筑行業(yè)一直以來(lái)都保持著良好的發(fā)展勢(shì)頭，但建筑節(jié)能一直是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展中的薄弱環(huán)境。節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保已經(jīng)成為了現(xiàn)今建筑行業(yè)發(fā)展的主旋律，加強(qiáng)對(duì)節(jié)能建筑材料的應(yīng)用勢(shì)在必行。相變建筑材料作為新型建筑節(jié)能材料受到了社會(huì)各界的普遍關(guān)注，隨著相變建筑材料開(kāi)發(fā)與研究的深入，相變建筑材料技術(shù)越發(fā)成熟，不久的將來(lái)相變建筑材料將會(huì)廣泛應(yīng)用到建筑節(jié)能領(lǐng)域。

1 建筑節(jié)能的重要性和必要性

雖然我國(guó)地大物博，但實(shí)際上我國(guó)是資源貧乏國(guó)，資源存量嚴(yán)重不足，能源形勢(shì)不容樂(lè)觀。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗僅占社會(huì)總能耗的百分之二十，但從我國(guó)能源消耗數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，建筑消耗占能源總消耗量的百分之三十五，并且依然在逐漸上升。作為世界上自然資源浪費(fèi)最嚴(yán)重的國(guó)家之一，我國(guó)對(duì)能源的使用及消耗僅次于美國(guó)，建筑能源消耗領(lǐng)域問(wèn)題日益突出［1］。建筑材料高消耗不僅提高了建筑成本，更造成了嚴(yán)重的污染，破壞了環(huán)境與生態(tài)，若是在建筑材料節(jié)能領(lǐng)域多下功夫，不僅能降低成本，更能保護(hù)環(huán)境與生態(tài)［2］。發(fā)展建筑材料節(jié)能是近些年世界建筑領(lǐng)域發(fā)展的基本趨勢(shì)。發(fā)展建筑節(jié)能利國(guó)利民，還可推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)化發(fā)展，有利于緩解我國(guó)能源資源稀缺的緊張局面，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要［3］。另一方面，建筑節(jié)能更是改善建筑污染的主要途徑。建筑用能是大氣的主要污染源之一，建筑節(jié)能在節(jié)約建設(shè)原材料的同時(shí)，還可以減少?gòu)U料污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。二零零五年，我國(guó)建設(shè)部發(fā)布了建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，二零零六年，我國(guó)新建建筑百分之五十以上設(shè)計(jì)基于節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，建筑節(jié)能趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。雖然目前我國(guó)在建筑節(jié)能方面仍不完善，但隨著各類節(jié)能建筑材料的開(kāi)發(fā)和研究，我國(guó)建筑節(jié)能水平將會(huì)進(jìn)一步提升［4］。

2 建筑能耗研究

建筑能耗和建筑材料的選擇和使用有著直接關(guān)系。建筑材料不僅關(guān)系著整個(gè)建筑的質(zhì)量和安全性及壽命，更關(guān)系著建筑節(jié)能問(wèn)題，建筑材料的重要性不言而喻，所以建筑材料選擇必須謹(jǐn)慎，建筑節(jié)能就應(yīng)從建筑材料抓起。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，建筑材料能耗占整個(gè)建筑能耗的百分之九十，解決建筑材料能耗是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。目前建筑材料能耗嚴(yán)重的主要有:水泥、玻璃、鋼材，這三種建筑材料是現(xiàn)代建筑施工中必不可少的建筑材料，幾乎所有的建筑工程離不開(kāi)水泥，所以水泥也是在建筑施工中消耗量最大的。除了水泥外，最關(guān)鍵的建筑材料就是鋼材，鋼材的使用及質(zhì)量直接影響著建筑壽命，是建筑工程中最重要的建筑材料，更是耗能的重點(diǎn)。另一方面，建筑施工中混凝土施工過(guò)程處處都會(huì)存在能源消耗，在建筑施工全過(guò)程中能耗總量也是非常驚人。由此可見(jiàn)，建筑能耗主要是來(lái)自建筑材料，所以想要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，也必須加強(qiáng)對(duì)節(jié)能建筑材料的使用，從根源上解決建筑能耗問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

3 相變建筑材料

相變建筑材料是可隨著溫度變化而改變物理性質(zhì)并能提供潛熱的物質(zhì)，這種轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過(guò)程稱為相變過(guò)程，因此被稱為相變建筑材料。相變建筑材料是目前建筑節(jié)能領(lǐng)域的新型材料，材料在相變的過(guò)程中將吸收或釋放大量的潛熱，可存儲(chǔ)多余能量，在特定的情況釋放，起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用，從而有效降低能源消耗，間接提高建筑保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，是節(jié)能環(huán)保的最佳綠色環(huán)保建筑材料。此種材料的研究主要經(jīng)歷了四個(gè)階段:最早生出想法將相變材料應(yīng)用于建筑領(lǐng)域是在一九八二年，但是由于受到技術(shù)因素影響，并沒(méi)有理想的成績(jī);二十世紀(jì)九十年前期，建筑領(lǐng)域開(kāi)始重視相變材料，對(duì)相變建筑材料的研究主要停留可行性研究上;二十世紀(jì)九十年代，對(duì)相變建筑材料的研究開(kāi)始逐漸完善，主要側(cè)重于對(duì)相變建筑材料的相容性、穩(wěn)定性及實(shí)用性的研究;在二十世紀(jì)最后十年，相變建筑材料的研究已經(jīng)主要放在定型技術(shù)及新型相變建筑材料的開(kāi)發(fā)，和如何將相變建筑材料實(shí)用到建筑工程中。目前，這種材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各種大小建筑工程中。

相變材料按成分可分為:有機(jī)、無(wú)機(jī)、復(fù)合三大類。不同的相變建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)、儲(chǔ)熱密度、成本都有著一定的差異。目前相變建筑材料的主要復(fù)合工藝有:PCM 封裝后置入建筑材料、PCM 滲入多孔建筑材料、PCM 直接混合建筑材料、PCM 乳化添加入建筑材料中。相變建筑材料的應(yīng)用不僅節(jié)能了能耗，更降低了建筑污染，并且相變建筑材料造價(jià)低廉，更節(jié)約了建筑施工成本。

4 相變建筑材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的運(yùn)用

4.1 相變建筑材料在墻板中的應(yīng)用

相變建筑材料是建筑節(jié)能領(lǐng)域的革命性發(fā)展，節(jié)能效果可達(dá)到百分之六十。目前相變建筑材料在墻板中的使用，多將PCM 注入墻板，這種相變儲(chǔ)能墻板的建筑材料有著儲(chǔ)熱特性，可使墻板傳熱量大大降低。相變墻板有著明顯的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。實(shí)驗(yàn)證明，在建筑施工中使用相變墻板可使室內(nèi)溫度最高下降四攝氏度左右，冬天則能夠提高室內(nèi)溫度，這大大節(jié)約了采暖能源消耗。北方建筑使用相變墻板后，一百平米的房屋，一個(gè)采暖季用電量?jī)H十度電，應(yīng)用了相變墻板的室內(nèi)能在斷電后依然可以保持?jǐn)?shù)個(gè)小時(shí)的恒溫狀態(tài)，有效減少了對(duì)空調(diào)的使用，節(jié)約了電能，實(shí)現(xiàn)了冬暖夏涼。

4.2 相變建筑材料在混凝土施工中的應(yīng)用

混凝土是現(xiàn)代建筑必不可的建筑材料，更是建筑能耗的重點(diǎn)，相變建筑材料在混凝土施工的應(yīng)用多將PCM 注入混凝土塊中。相變材料在混凝土中的應(yīng)用有利于混凝土水化熱的控制，是提高混凝土耐久性、防水性，改善混凝土熱裂縫問(wèn)題的有效手段。另一方面，相變混凝土塊儲(chǔ)熱能力將提高兩倍，這使得建筑整體的保溫、隔熱性能更好。

4.3 相變材料在地板中的應(yīng)用

地?zé)崾且豁?xiàng)新穎的建筑采暖思路，不僅提供了更大的采暖面積，更使室內(nèi)水平溫度分布更加均勻。但是傳統(tǒng)地?zé)崾┕つ芎膰?yán)重，并且施工成本較高。利用相變地板來(lái)進(jìn)行采暖來(lái)實(shí)現(xiàn)地?zé)幔軌蛴行Ы档湍芎?，減少施工成本。一般相變材料在應(yīng)用地板中多使用封裝技術(shù)，增長(zhǎng)地板的使用壽命。實(shí)驗(yàn)證明，相變地板能夠有效降低地板表面溫度波動(dòng)，為人們提供更好的舒適性。

4.4 相變材料在砂漿的應(yīng)用

砂漿是現(xiàn)代建筑中最常用的建筑材料，把相變材料混入砂漿中，能夠使砂漿成為具備儲(chǔ)能能力的相變儲(chǔ)能砂漿。這種相變儲(chǔ)能砂漿能夠作為室內(nèi)冬季保溫及夏季的制冷材料，能減少室內(nèi)溫度波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明，每2CM 厚的相變儲(chǔ)能砂漿儲(chǔ)熱能力就相當(dāng)于20CM 厚的磚木結(jié)構(gòu)墻。利用了相變儲(chǔ)能砂漿的建筑，當(dāng)室內(nèi)溫度高于二十二攝氏度時(shí)，相變儲(chǔ)能砂漿便會(huì)自動(dòng)吸收室內(nèi)熱能，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。冬季如果室內(nèi)溫度低于二十二攝氏度，相變儲(chǔ)能砂漿便會(huì)釋放白天吸收的熱能，提高室內(nèi)溫度。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)建設(shè)工程呈現(xiàn)出了集約化、規(guī)?；⒋笮突奶攸c(diǎn)，有效降低建筑能耗意義重大。相變建筑材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用不僅提高了建筑質(zhì)量，降低了建筑成本，更提高了我國(guó)材料節(jié)能，推廣相變建筑材料勢(shì)在必行，相變建筑材料的應(yīng)用對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著積極作用。

［1］徐雪梅.新型綠色節(jié)能建筑材料中相變材料的使用［J］.湖北建筑工程學(xué)院，2012，13(11):119 -124.

［2］李金旺.現(xiàn)代建筑工程中對(duì)相變建筑材料的應(yīng)用探討［J］.浙江職業(yè)技術(shù)工程學(xué)院，2011，11(14):132 -136.

［3］萬(wàn)受眾.相變材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用及其研究進(jìn)展［J］.陜西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2012，16(12):112 -130.

［4］王雪瑩.分析有機(jī)相變材料在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究［J］.江蘇交通道路學(xué)院，2013，10(11):102 -111.