何靜

摘要：在建筑節(jié)能中，建筑墻體保溫是非常重要的手段方式。在建筑能耗中，墻體能量損失大約在50%，但外墻保溫普及程度大約只有10%，所以，墻體保溫材料，即絕熱節(jié)能材料的市場前景十分廣闊。而建筑絕熱節(jié)能材料在建筑節(jié)能設計中發(fā)揮著不可替代的重要作用，是進一步實現(xiàn)建筑節(jié)能、低碳、綠色發(fā)展的關鍵。據(jù)此，文章對建筑工程中絕熱節(jié)能材料的應用及發(fā)展前景進行了詳細分析。

關鍵詞：建筑工程;絕熱節(jié)能材料;應用;發(fā)展前景

中圖分類號：TQ050.4文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）07-0053-03

絕熱材料實際上就是能夠顯著阻抗并吸收熱流與節(jié)流的多孔、輕質(zhì)、導熱系數(shù)較小的單一式或者復合式材料。絕熱材料的利用與人類社會發(fā)展是同步進行的，在社會發(fā)展推動下，絕熱材料類型與內(nèi)涵也實現(xiàn)了時代化發(fā)展。而現(xiàn)代化保溫材料、保冷材料以及二者結合，是絕熱材料的概念源自產(chǎn)業(yè)革命后的迫切需求，在建筑墻體與屋頂保溫絕熱中的應用比較廣泛。

1 絕熱節(jié)能材料為建筑工程帶來的機遇

在十三五時期，我國全面建成小康社會的關鍵時期，同時也是推動經(jīng)濟結構轉型優(yōu)化的主要階段，受資源環(huán)境壓力影響，我國對建筑節(jié)能提高了要求?，F(xiàn)階段絕熱節(jié)能材料行業(yè)發(fā)展的內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境都在逐漸變化，建筑行業(yè)也迎來了綠色節(jié)能發(fā)展的全新機遇，發(fā)展?jié)摿Ρ容^大。

在2020年常住人口城鎮(zhèn)化水平將會達到60%，全社會房屋建筑將會一直處于大規(guī)模發(fā)展狀態(tài)。此外，為了進一步滿足居住的舒適性要求，建筑節(jié)能標準將會顯著提升，裝配式建筑不斷增多，已有居住建筑節(jié)能優(yōu)化改造，公共建筑節(jié)能的監(jiān)督管理力度增加，超低能耗建筑得以廣泛推廣，以此通過節(jié)能建筑衍生的絕熱節(jié)能材料市場逐漸擴大，從而為行業(yè)技術升級與品質(zhì)優(yōu)化帶來了全新發(fā)展機遇。在我國供給側結構性調(diào)整的引導下，節(jié)能減排與環(huán)境保護力度逐漸增大，提高建筑行業(yè)綜合技術水平與產(chǎn)品質(zhì)量將會是后續(xù)主要發(fā)展趨勢。

2 建筑工程中絕熱節(jié)能材料的發(fā)展現(xiàn)狀

1）據(jù)統(tǒng)計各國利用設備與工藝優(yōu)化措施，能夠在相同生產(chǎn)水平下實現(xiàn)大約20%-50%的節(jié)能環(huán)保目標，所以節(jié)能也就是所謂的第五能源。而引進絕熱節(jié)能材料，建筑與工業(yè)等領域大約可以節(jié)省8%-10%產(chǎn)能，對節(jié)能技術先進與政策執(zhí)行力較強的發(fā)達國家來講，此比例值將會相應提升。我國每年的產(chǎn)能如果為30億t標準煤，從中引用絕熱節(jié)能材料，每年能夠節(jié)約大約2-3億t標準煤產(chǎn)能。此數(shù)目遠超大部分國家產(chǎn)能總和。由此為我國社會經(jīng)濟發(fā)展帶來的巨大貢獻，已經(jīng)直接超出了絕熱節(jié)能材料行業(yè)的自身產(chǎn)值。而按照環(huán)保計算標準，生產(chǎn)大約3kW發(fā)電量熱能所釋放的二氧化碳大概需要3km²樹木，才能夠加以吸附，這樣一來，2億t標準煤燃燒釋放的二氧化碳就需要幾億畝森林才能夠吸附。

2）絕熱節(jié)能材料是新型建筑墻體的主要材料。我國延續(xù)前年的秦磚漢瓦等建筑結構，導致大量不可再生土地資源被嚴重破壞。而現(xiàn)代化建筑特別是高層建筑，只能夠利用保溫性能與實心粘土磚相同，但是厚度與重量卻比較輕的鋼架絕熱節(jié)能材料結構。而應用絕熱節(jié)能材料，能夠每年為我國節(jié)約大約10萬畝土地資源。絕熱節(jié)能材料的廣泛應用，在很大程度上為人們的身體健康，以及和諧社會構建作出了不可估量的巨大貢獻。

3）基于絕熱節(jié)能材料的裝配式建筑用預制構件，能夠促使原始現(xiàn)澆作業(yè)明顯縮減。而通過預制件工廠化生產(chǎn)與現(xiàn)場裝配施工，能夠直接性降低外墻滲漏與裂縫等現(xiàn)象的發(fā)生，還可以大大縮減施工工期，提高施工效率與水平，并穩(wěn)固結構建設技術水平，確保結構施工質(zhì)量。而施工現(xiàn)場的建筑垃圾與廢水排放明顯減少，建筑噪音也快速降低，同時還減少了有害氣體與粉塵排放。構件的標準化水平越高，生產(chǎn)效率就會越高，而構件成本則會隨之降低，再加上引進數(shù)字化管理模式，使得裝配式建筑的性價比顯著提高。絕熱節(jié)能材料與墻體的大力推廣應用，在交通運輸與經(jīng)濟發(fā)展中的重要影響作用都不可磨滅。

3 建筑工程中絕熱節(jié)能材料的應用及發(fā)展趨勢

當前，國內(nèi)外產(chǎn)品研究開發(fā)熱點主要集中在絕熱節(jié)能材料隔熱性能、防火性能、環(huán)境保護等方面。我國建筑絕熱節(jié)能材料則呈現(xiàn)了保溫系統(tǒng)化、結構一體化、綠色節(jié)能建筑等多形態(tài)發(fā)展趨勢。而絕熱節(jié)能材料朝向系統(tǒng)保溫、經(jīng)濟、安全、裝飾等多元化方向發(fā)展，產(chǎn)品也逐漸朝向智能化、自動化、標準化、多樣化、高效化、綠色化、環(huán)?；姘l(fā)展。

3.1保溫材料系統(tǒng)化

在國家與市場對于建筑保溫材料要求逐漸提高的趨勢下，建筑保溫材料研究開始朝向系統(tǒng)化與整體化方向發(fā)展。建筑保溫材料系統(tǒng)化實際上就是施工簡單、結構安全、智能化、舒適化等，即材料匹配性與適應性，保溫防水、裝飾一體化、裝配式保溫建筑等應用研究。

3.2提高外墻保溫系統(tǒng)的防火安全性

建筑外墻保溫關鍵是建筑安全與質(zhì)量，在國內(nèi)外墻外保溫系統(tǒng)所采用保溫材料，主要是防火性比較差的薄抹灰有機保溫材料，其中埋下了一定的防火安全隱患。為了提高外墻保溫系統(tǒng)防火安全性，當前所采取措施為防火隔離帶、擋火梁、無空腔構造、防火維護面層等，尤其是防火隔離帶應該利用不易燃材料，分別處于垂直與水平方向進行合理設置。

3.3裝配式建筑引導絕熱節(jié)能材料發(fā)展

裝配式建筑與零能耗建筑首次進入國家十三五課題，在十三五時期，裝配式建筑與被動式建筑的大力推廣，直接促使絕熱保溫材料行業(yè)迎來了全新發(fā)展機遇，也提出一些全新的高要求。裝配式建筑對產(chǎn)品零部件要求非常高，所以，建筑絕熱技能材料作為一大主要材料，需基于保溫、防火、理化性能等方面有效保障性能安全與穩(wěn)定，與建筑墻體保持相同壽命狀態(tài)。裝配式建筑的推廣能夠在一定程度上正向引導建筑絕熱節(jié)能材料技術與產(chǎn)品優(yōu)化。

3.4絕熱技能材料促進被動式建筑發(fā)展

被動式低能耗建筑又稱之為被動房。被動房主要采取一系列關鍵性技術保證建筑節(jié)能環(huán)保，即保溫層、節(jié)能外門墻、熱回收系統(tǒng)、高效的氣密性措施、無熱橋節(jié)點處理對策。被動式低能耗建筑不需要通過傳統(tǒng)采暖與空調(diào)設施，就可以保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，且室溫一直處于20-26℃最佳狀態(tài)。我國的被動式低能耗建筑主要是根據(jù)德國標準構建，其帶動了建筑絕熱節(jié)能材料技術與產(chǎn)品優(yōu)化升級，并研發(fā)、生產(chǎn)了與被動式低能耗建筑多元化要求相符的絕熱節(jié)能材料，從而促進了低能耗建筑的長遠穩(wěn)定發(fā)展。在保溫系統(tǒng)產(chǎn)品應用方面來講，主要包含兩大系統(tǒng)，即EPS薄抹灰系統(tǒng)與石墨聚苯板系統(tǒng)。

3.5冷庫保溫材料

由于我國制冷市場十分龐大，涉獵范圍比較廣泛，主要包含國防、化工生產(chǎn)、食品加工等不同行業(yè)。而我國冷庫行業(yè)正在不斷朝向利用發(fā)泡聚氨酯與聚苯乙烯板隔熱材料的方向前進，具備低溫大型化、輕便預制裝配化、果蔬冷庫恒溫氣調(diào)化、氟利昂制冷劑廣泛化等特性，操作簡單，高效性與安全性較高，且節(jié)能環(huán)保。

4 建筑工程中絕熱節(jié)能保溫材料的發(fā)展趨勢

在未來，建筑絕熱技能材料將會朝向多功能復合型保溫、輕質(zhì)化保溫、環(huán)保保溫、防潮防水、真空絕熱等材料方向不斷優(yōu)化發(fā)展。

首先，多功能復合型保溫材料的性能要求不斷提高，在未來發(fā)展應該會呈現(xiàn)保溫、防火、防水、環(huán)保、節(jié)能等特性。為突破建筑絕熱節(jié)能材料性能缺陷，輕質(zhì)多功能復合型保溫材料將會是研究開發(fā)的關鍵點。把各種保溫材料進行加工復合，通過提高產(chǎn)品整體性能，進一步適應建筑節(jié)能環(huán)保新形勢對于我國外墻保溫材料的多枠性要求。其次，環(huán)保保溫材料。在我國對于廢棄物處理政策不斷優(yōu)化完善的良好局勢下，粉煤灰與廢舊泡沫塑料等降解難度比較大，處置成本相對較高的廢棄物實現(xiàn)了在保溫材料中的循環(huán)利用，這樣一來，不僅實現(xiàn)了資源優(yōu)化利用，還在很大程度上保護了自然環(huán)境。再次，氣凝膠屬于無機固體物質(zhì)形態(tài)絕熱材料，密度非常小，孔徑為納米級固體，類型各式各樣。氣凝膠的密度大約為3kg/m³。與傳統(tǒng)的保溫材料不同，氣凝膠具有其自身的獨特優(yōu)勢，即耐高溫、導熱系數(shù)較低、密度非常小、強度較高、耐水耐火、節(jié)能環(huán)保等等。

我國作為二氧化硅主要生產(chǎn)國家，大部分都是品質(zhì)相對偏低的沉淀白炭黑，在高品質(zhì)氣凝膠與氣相白炭黑等方面產(chǎn)能相對偏低，而在技術創(chuàng)新與新品研發(fā)方面，明顯落后于國外先進公司。新材料產(chǎn)業(yè)是我國十三五規(guī)劃明確的戰(zhàn)咯性新興產(chǎn)業(yè)，氣凝膠材料作為一大主要新型材料，極具競爭力，備受政府與企業(yè)積極關注。

5 建筑工程中絕熱節(jié)能材料的發(fā)展建議

5.1促進絕熱節(jié)能材料工業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃落實

圍繞創(chuàng)新提高、超越引導，逐漸走向深層化發(fā)展，我國絕熱節(jié)能材料行業(yè)將會促進落實絕熱技能材料工業(yè)的十三五發(fā)展規(guī)劃。進一步快速開發(fā)并應用綠色環(huán)保建材，促進產(chǎn)業(yè)結構適度調(diào)整，以此推動絕熱節(jié)能材料行業(yè)進入全新發(fā)展階段。在我國大力提倡發(fā)展集成化裝配式建筑的政策下，材料行業(yè)將會注重開發(fā)低能耗的、高效的絕熱節(jié)能材料與工藝，即氣凝膠、真空板、防火隔離帶等，以及保溫與裝飾一體化工藝。

5.2強化行業(yè)標準制定與修訂工作

基于《綠色絕熱節(jié)能材料生產(chǎn)和應用行動方案》與《礦物棉工業(yè)污染物排放標準》標準，舉辦優(yōu)化生產(chǎn)工藝、裝備水平、產(chǎn)品質(zhì)量的宣貫活動，促使整個材料行業(yè)達標排放，節(jié)能環(huán)保?；诖?，淘汰行業(yè)落后過剩產(chǎn)能，從追求產(chǎn)能漸漸轉變?yōu)橹匾曎|(zhì)量與效率。

5.3積極開展綠色建材評估標識與制造體系構建

材料行業(yè)與相關單位應共同努力構建綠色建材評估標識與制造體系，以此為正向引導并規(guī)范化市場行為，加快行業(yè)綠色節(jié)能生產(chǎn)與制造的進程，幫助企業(yè)實現(xiàn)提質(zhì)增效目標。

6 結語

綜上所述，在十三五期間，受資源環(huán)境等各個方面壓力，我國對建筑節(jié)能要求不斷提高。而墻體保溫作為建筑節(jié)能的關鍵性基礎，絕熱節(jié)能材料作為墻體保溫的重要前提，建筑工程必須加強對其優(yōu)化發(fā)展的高度重視。目前絕熱節(jié)能材料在不斷前進發(fā)展，其中既存在機遇又存在諸多挑戰(zhàn)，但是在城市化綠色節(jié)能發(fā)展的重要機遇時期，發(fā)展?jié)摿Σ蝗莺鲆?。未來則會漸漸朝向結構化、效益化方向發(fā)展，對此，建筑工程行業(yè)則應立足國內(nèi)實際需要，注重質(zhì)量，擴大有效供給，切實滿足發(fā)展需求，并始終堅持節(jié)能減排與綠色環(huán)保發(fā)展理念。