陶龍
(江蘇省鹽城技師學(xué)院,鹽城224000)
在建筑物中墻體是能量損失的主要部位,通過(guò)墻體保溫工程可以有效地減少建筑物內(nèi)外溫度差,降低能耗,提高節(jié)能效果,改善室內(nèi)舒適度,減少冬季的冷熱空氣對(duì)流,提高夏季的室內(nèi)舒適度,防止墻體結(jié)露,提高建筑物的使用壽命。常見(jiàn)的墻體保溫材料包括聚苯板、聚氨酯泡沫、巖棉、玻璃棉、外墻保溫砂漿等,這些保溫材料具有導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫性能好、安全環(huán)保等特點(diǎn),能夠有效減少建筑物的能量損失,同時(shí)選擇保溫材料時(shí),需要考慮其導(dǎo)熱系數(shù)、耐久性、施工方便性等因素,以確保墻體保溫效果和工程質(zhì)量。
全球環(huán)境問(wèn)題使得綠色建筑材料的需求日益增長(zhǎng),且目前人口的增加和城市化進(jìn)程加快,建筑業(yè)對(duì)能源、水資源和原材料的需求不斷增加,加之傳統(tǒng)建筑材料的生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物和污染物,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,因此當(dāng)務(wù)之急應(yīng)尋找更加環(huán)保和可持續(xù)的建筑材料。一方面,政府的政策支持和法規(guī)要求可充分推動(dòng)綠色建筑材料的發(fā)展,出臺(tái)相關(guān)政策和法規(guī),鼓勵(lì)和規(guī)定建筑業(yè)采用綠色建筑材料,例如要求建筑物必須符合一定的能源效率標(biāo)準(zhǔn),使用可再生能源和低碳材料,為綠色建筑材料的發(fā)展提供了有力的支持和保障[1]。同時(shí)隨著科技的蓬勃發(fā)展,綠色建筑材料的研發(fā)和應(yīng)用得到了極大推動(dòng),新型材料的涌現(xiàn),如可再生能源材料、生物基材料、高效絕熱材料等,使得建筑物能夠更好地適應(yīng)環(huán)境和氣候條件,提高能源利用效率,減少對(duì)自然資源的消耗。另一方面,人們對(duì)健康和舒適室內(nèi)環(huán)境的需求也促進(jìn)了綠色建筑材料的發(fā)展,傳統(tǒng)建筑材料中常含有有害物質(zhì),如甲醛、苯等,對(duì)人體健康有害,而綠色建筑材料通常采用無(wú)毒、無(wú)害的材料,能夠減少室內(nèi)空氣污染,提供更健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境,對(duì)提高人們的生活質(zhì)量和健康水平具有重要意義[2]。
綠色建筑材料是指在生產(chǎn)、使用、回收等方面對(duì)環(huán)境和人類健康無(wú)害或者較小的建筑材料,包括天然材料和人造材料兩大類。天然材料包括木材、竹材、麻材、草材、藤材等,這些材料具有環(huán)保、健康、安全等特點(diǎn),且在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染相對(duì)較少,同時(shí)人造材料則包括礦物質(zhì)、金屬、聚合物等,在生產(chǎn)過(guò)程中采用環(huán)保工藝,不含有毒有害物質(zhì),能夠有效降低環(huán)境污染和人體健康風(fēng)險(xiǎn)。一方面,綠色建筑材料具有良好的保溫隔熱性能,可有效減少建筑物的能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,并具有良好的環(huán)保性能,降低建筑物對(duì)環(huán)境的影響,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,不含有毒有害物質(zhì),保護(hù)人們健康安全[3]。另一方面,在具體應(yīng)用中綠色建筑材料的選擇需要根據(jù)不同的保溫需求和實(shí)際情況進(jìn)行,例如外墻保溫選擇生態(tài)巖棉板、生物質(zhì)保溫板、建筑節(jié)能保溫砂漿等綠色建筑材料,內(nèi)墻保溫選擇木材、竹材、麻材、草材等天然材料或者納米保溫涂料、石墨烯保溫材料等人造材料,且注意綠色建筑材料的生產(chǎn)工藝和環(huán)保認(rèn)證情況,確保材料的質(zhì)量和環(huán)保性能。
綠色建筑材料具有很強(qiáng)的可再生性和可持續(xù)性,例如生物質(zhì)燃料、竹木材料、椰瓣材料等,其材料的生產(chǎn)過(guò)程不需要大量的能源和化學(xué)品,而且可循環(huán)利用,因此成本相對(duì)較低,相比之下傳統(tǒng)的墻體保溫材料如泡沫塑料、礦棉板等,生產(chǎn)過(guò)程需要大量的化學(xué)品和能源,成本較高,同時(shí)綠色建筑材料相比傳統(tǒng)材料,具有重量輕、易搬運(yùn)、易安裝等優(yōu)點(diǎn),充分降低施工成本,如椰瓣材料可直接噴涂在墻體表面,無(wú)需額外的保溫層,施工過(guò)程更加簡(jiǎn)便,不需要特殊工具和設(shè)備,可通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)幫助普通工人掌握,降低施工成本[4]。除此以外,綠色建筑材料具有很強(qiáng)的耐用性和抗老化性,能夠長(zhǎng)時(shí)間保持其性能和外觀,不產(chǎn)生有害物質(zhì),而以往墻體保溫材料易受潮、老化,產(chǎn)生有害物質(zhì),需要定期維護(hù)和更換,從而增加維護(hù)成本。
生態(tài)水泥是一種新型的建筑材料,且在傳統(tǒng)水泥的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良,以減少對(duì)環(huán)境的影響,其發(fā)展主要為應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)過(guò)程中的高能耗和高碳排放問(wèn)題,可通過(guò)使用可再生材料、改善生產(chǎn)工藝和提高能源利用效率等方法來(lái)降低環(huán)境影響,主要成分包括工業(yè)廢渣、粉煤灰、礦渣和天然礦物等,這些材料可以有效替代傳統(tǒng)水泥中大量使用的石灰石,以減少對(duì)自然資源的依賴,同時(shí)也降低生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放[5]。除此以外,生態(tài)水泥的生產(chǎn)過(guò)程中采用一些新技術(shù),如碳捕捉和存儲(chǔ)技術(shù),以及利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源,不僅減少了生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗,也降低碳排放,同時(shí)生態(tài)水泥還具有一些特殊的環(huán)保功能,例如生態(tài)水泥產(chǎn)品具有良好的透氣性和透水性,能夠促進(jìn)地下水補(bǔ)給,減少城市熱島效應(yīng),并吸收空氣中的有害物質(zhì),改善空氣質(zhì)量。在性能方面,生態(tài)水泥與傳統(tǒng)水泥相比具有相似或更好的物理和機(jī)械性能,其不僅適用于一般的建筑施工,也適用于要求較高的工程項(xiàng)目。
綠色混凝土是一種新型的環(huán)保建筑材料,其通過(guò)采用可持續(xù)資源和改進(jìn)的生產(chǎn)工藝,以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,綠色混凝土經(jīng)常使用工業(yè)廢棄物如粉煤灰、礦渣、廢舊玻璃等作為原料,以替代傳統(tǒng)混凝土中的水泥和骨料,并在生產(chǎn)過(guò)程中盡量減少能源消耗,例如使用太陽(yáng)能或風(fēng)能,充分考慮到其未來(lái)的回收和再利用。同時(shí)綠色混凝土使用廢棄物料減少了對(duì)自然資源的需求,降低生態(tài)系統(tǒng)的破壞,減少在生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗和碳排放,顯示出比傳統(tǒng)混凝土更好的耐久性和抗裂性,從而促進(jìn)了建筑行業(yè)向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型[6]。如今綠色混凝土在多種建筑項(xiàng)目中得到應(yīng)用,如住宅建筑、商業(yè)建筑、道路和橋梁建設(shè)等,并可用于舊建筑的修復(fù)和加固。由此可見(jiàn),作為一種環(huán)保型建筑材料,綠色混凝土在建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中扮演著重要角色,有望在全球范圍內(nèi)得到更廣泛的應(yīng)用,以此研發(fā)更多高性能、低成本的綠色混凝土產(chǎn)品。
保溫材料是一種用于建筑、工業(yè)、交通等領(lǐng)域的材料,主要用于減少熱能損失,提高能源效率,常見(jiàn)的有無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料,無(wú)機(jī)材料如巖棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖等,具備耐高溫、防火性能,但可能存在硬度大、易碎等問(wèn)題,而有機(jī)材料如聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等,此類材料輕便、保溫效果好,但耐火性能相對(duì)較差,復(fù)合材料結(jié)合多種材料的優(yōu)點(diǎn),如泡沫混凝土、保溫裝飾一體板等,其具備良好的保溫性能,降低熱傳導(dǎo),減少能量損失,且重量輕,便于運(yùn)輸和安裝,降低碳排放,且能夠抵抗各種環(huán)境因素的影響,保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性能[7]。如今保溫材料可應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,即墻體、屋頂、地面的保溫隔熱,提高建筑的能源效率,或工業(yè)領(lǐng)域,例如管道、設(shè)備的保溫,減少能量損失。
玻化微珠,又稱為玻璃微珠、玻璃微?;虿A⑶?,是一種微小的玻璃顆粒,具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐熱、耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其制造過(guò)程通常是通過(guò)將玻璃材料加熱到高溫,使其熔化成液體,再將液體玻璃滴入一個(gè)冷卻介質(zhì)中,形成微小的球狀顆粒,微珠的直徑通常在幾微米到幾百微米之間,可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)由于其內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu),?;⒅榈拿芏容^低,通常在0.15-0.6 g/cm3之間,使得其成為一種理想的輕質(zhì)填充材料,用于減輕產(chǎn)品的重量,提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度,加之制造過(guò)程中需要經(jīng)歷高溫處理,?;⒅榭梢阅褪芨哌_(dá)1000°C 以上的溫度,因此在高溫環(huán)境下的應(yīng)用較為廣泛,例如運(yùn)用在航空航天、汽車制造和熱隔離材料中[8]。一方面,玻化微珠還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性,不會(huì)受到酸、堿、溶劑等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,可在各種惡劣的環(huán)境中使用,使得?;⒅槌蔀橐环N重要的填充材料,用于增加材料的體積和改善材料的性能。另一方面,由于其表面光滑且具有一定的折射率,?;⒅榭捎糜谥圃旃鈱W(xué)材料,如光學(xué)涂層、光學(xué)玻璃和光學(xué)纖維等,并用作光學(xué)增白劑,可提高涂料、塑料和紙張等材料的白度和光澤度,而在建筑材料領(lǐng)域,其可用作輕質(zhì)骨料,用于制造輕質(zhì)混凝土、輕質(zhì)砂漿和輕質(zhì)磚等。
可再分散性乳膠粉是一種以聚合物為主要成分的粉狀材料,具有良好的可溶性和可再分散性,其是由聚合物乳液經(jīng)過(guò)噴霧干燥而成,廣泛應(yīng)用于建筑、涂料、紙張、膠黏劑等領(lǐng)域??稍俜稚⑿匀槟z粉的制造過(guò)程通常是將聚合物乳液通過(guò)噴霧干燥技術(shù),將其轉(zhuǎn)化為粉狀物,在噴霧干燥過(guò)程中,乳液中的水分會(huì)蒸發(fā),聚合物顆粒會(huì)形成固體粉末,此粉末具有良好的可溶性和可再分散性,可以在水中重新分散成乳液狀,并具有許多優(yōu)點(diǎn),首先在水中加入適量的可再分散性乳膠粉,可迅速形成穩(wěn)定的乳液,便于與其他材料混合,以此成為一種理想的膠黏劑和涂料添加劑,提高產(chǎn)品的粘結(jié)性和涂覆性。其次可再分散性乳膠粉具有良好的粘結(jié)性和強(qiáng)度,由于聚合物顆粒在乳液中具有高分子量和交聯(lián)結(jié)構(gòu),可再分散性乳膠粉可提供良好的粘結(jié)力和強(qiáng)度,使得涂層、膠黏劑和紙張等產(chǎn)品具有良好的性能,加之聚合物顆粒具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和交聯(lián)結(jié)構(gòu),可再分散性乳膠粉可以在潮濕環(huán)境下保持良好的穩(wěn)定性和耐久性,使得其在建筑涂料和膠黏劑等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,可以提供長(zhǎng)期的保護(hù)和性能。最后可再分散性乳膠粉有廣泛的用途,建筑領(lǐng)域其可用作瓷磚膠、外墻保溫系統(tǒng)、水泥砂漿和自流平地面等材料的添加劑,提高產(chǎn)品的粘結(jié)力和強(qiáng)度,而在涂料領(lǐng)域可再分散性乳膠粉用作乳膠漆、墻面涂料和木器涂料等的增稠劑和粘結(jié)劑。
膠粉聚苯顆粒,也被稱為聚苯乙烯微珠,是由聚苯乙烯制成的微小顆粒,通常具有球形或近似球形的形狀,直徑可以從幾微米到幾毫米不等,主要通過(guò)乳液聚合、溶劑沉淀、懸浮聚合等方法制備而成,可在一定條件下形成各種形狀的制品,并具有較低的密度,通常在0.03-0.1 g/cm3之間,使其成為輕質(zhì)材料,此外膠粉聚苯顆粒還具有較好的絕緣性能、耐熱性和耐化學(xué)性[9]。在化學(xué)性質(zhì)方面,膠粉聚苯顆粒是惰性材料,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),耐受一定的化學(xué)溶劑,但對(duì)于一些有機(jī)溶劑和強(qiáng)酸強(qiáng)堿則具有一定的腐蝕性。目前膠粉聚苯顆粒具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,常被用作填充材料,可增加制品的體積和強(qiáng)度,并用于制備泡沫塑料,如聚苯乙烯泡沫和聚苯乙烯泡沫,這些泡沫塑料具有輕質(zhì)、隔熱、吸音等特點(diǎn),在建筑、包裝、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
綜上所述,墻體保溫工程是建筑節(jié)能的重要措施,具有較大的節(jié)能、環(huán)保和舒適度改善意義,在實(shí)際工程中需要綜合考慮保溫材料的選擇、施工工藝的合理性等因素,以確保墻體保溫工程的效果和質(zhì)量,且隨著社會(huì)對(duì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提高,綠色建筑材料也將在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。