摘要:随着国内关键科学领域的重大突破,建筑材料从中获得了技术创新的动力,在时下蓬勃发展的建筑行业中,新型建筑材料的研发与生产迎来了一个黄金时期。当前,国内建筑材料的选择更为科学节能环保,特别是一些新型的建筑保温材料的研发与投入使用,既能很好的提高房屋秋冬季节的温度,又能够减少夏季高温的炽烤,具有很大的经济性与环保性。此外,建筑建设过程中使用保温隔热材料,能够大大减少空调的使用,降低施工的成本投入。当下,国内已经初步应用多种保温材料,保温材料的研发与应用逐步走向成熟。
关键词:新型;建筑材料;保温;应用
引言
建筑行业的飞速发展,导致环境和消耗问题越来越多,人们逐渐意识到环境破坏和资源浪费的严重性,那么进行预防和保护势在必行。目前,新型材料在建筑工程中的节能作用已逐步普及,而新型建筑节能保温材料也将成为建筑材料发展的重要方向。新型节能环保材料在建筑工程中的运用,不仅有利于人们的健康,而且促进了建筑企业走可持续发展之路。国外保温材料主要运用于建筑节能且发展已久,为了减少温室效应及各种环境污染,我国也在逐步加强对新型保温材料的应用。
1传统材料应用的优点与不足之处
1.1传统材料的优点
以前常用的材料强度比较大、材料的重量也比较轻、使用时间也比较长、外观较好,一些砌体能美化外观还有其他较出色的特点,应用范围十分广泛。它的施工工艺与砖体基本差不多,加工的原材料也较广。完全避开了浪费田地去烧制砖块的缺点,生产过程中所耗能源不高,产生的环境污染也较小,可以轻易的控制质量,它还具有其他方面的优点,包括外观,使用时间等等。
1.2传统材料的缺点
以前所使用的砌体缺点如下:自重较大,容易产生变形裂缝,不能很好地保温,强度不高。所生产出来的砌体在使用过程中有着一系列的要求,一旦未按照上述要求进行处理,将会出现裂缝、过热、不保温等等情况。
2新型建筑保温材料的应用要点
2.1新型纳米气凝胶保温隔热材料
随着纳米技术的创新与突破,轻质纳米材料由于自身的优异性能愈发得到业界的认可与重视,其中气凝胶被看作是当前质量符合标准、隔热性能表现最好的材料,其在传热的过程中有三种传热的机制。此外,气凝胶本身的空隙较大,固体的体积占比较低,因此,其导热的系数十分低。气凝胶本身的多孔设置具有很好的隔热效应,具备很强的热辐射效能。对热辐射的优异表现,使得气凝胶成为当前传热最低的固体材料,其在保温隔热领域具有十分广阔的市场需求。然而赋予气凝胶材料优异表现的空隙结构,其本身也具有很明显的缺点,如其韧性较差,结构强度较低,成为制约气凝胶推广应用的关键因素。为此,Nicholas借助异氰酸酯就SiO2气凝胶进行改进,改进后的气凝胶的强度大大超过纯SiO2气凝胶的强度。将短切莫来石纤维按照一定的比例掺入到SiO2凝胶网络,当其掺入比例达到3%的时候,能够实现气凝胶的弹性模量与机械强度的最佳效果。
2.2聚氨酯外墙外保温材料的应用
对于聚氨酯外墙保温材料的使用越来越广,之前所使用的保温材料多为有机化合物,由于有机材料的防火性能差,这些物质在循环使用过程中会发生燃烧,导致了应用效果一直不尽如人意。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着时间的推移,科学家研发出的聚苯乙烯、聚氨酯材料,其性能更加稳定,能够很好地解决有机材料的不足之处,还可以有效降低建筑物在全生命期内的使用能耗,减少能耗费用支出,提高能源利用效率。因而以聚苯乙烯、聚氨酯为主要材料的保温板不仅在我国使用量较大,还在世界范围内得到认可与广泛应用。
2.3膨胀珍珠岩保温隔热材料
关于保温建筑材料的研究,当前主要集中在矿石物质为原材料方面。膨胀珍珠岩作为一种较为成熟的保温隔热材料,比其它类的矿物质保温材料更为环保,不会因为在使用过程中因为温度的变化,而散发出有毒气体污染使用者的环境。其本身具有很强的阻燃性,而且由于自身的密度较大,很适合做隔音材料。然而,膨胀珍珠岩自身材料韧性不足,因此,其在建筑领域中的应用较为有限,其主要是用在生产地周围不远的地域内,而且其具有很强的吸水性,在连绵的雨季导致保温隔热性能的直线下降。
2.4建筑外墙夹心保温技术的应用
顾名思义,“夹心保温技术”即被墙体“夹”在中间的保温施工方法。由于这一技术是在墙体内部进行的,故而会对建筑墙体的厚度存在较高要求。同时,夹心保温技术主要通过材料填充的方式实现,与前两种保温技术相比,其结构整体性相对较差,保温能力也随之相对较弱。同时,该技术过于具有“针对性”,即只能强化建筑墙体的温度保持能力,而无法提高墙体对内外部环境侵袭的应对能力。所以,当雷雨、大风等恶劣天气来临时,建筑墙体极易发生渗水、开裂等现象。
2.5建筑外墙内保温技术的应用
一般来讲,所谓“建筑外墙内保温”,即在建筑外墙主体结构的内部进行保温层加装处理,从而达成“1+1大于2”的保温效果。现阶段,受惠于内保温技术对建筑室内空间温度的快速提升能力,其多被应用在具有周期性采暖需求的空间环境当中。但需要注意的是,同样是由于内保温技术的快速升温能力,其在应用中经常会引发建筑墙体内外温差较大的情况,进而导致墙体受潮、发霉或开裂,对建筑墙体外部的美观程度和应用寿命造成影响。
2.6气凝胶节能窗
作为当下隔热性能最好的固体材料,气凝胶已经被逐步普及在特殊窗口的隔热施工上。目前硅气凝胶制备的双层隔热窗自身的热导率远远低于 0.002W/m•K,这种材料制作的特种玻璃,其保温性能超过同样厚度泡沫塑料的 4 倍。根据 2000 年一家俄罗斯公司研发的新型气凝胶,其外观与透明度类似于普通的玻璃。然而,其具有普通材料不具备的高耐热性、抗放射性辐射,其还能够根据客户的需要设计成不同的颜色和吸音效果,具有广阔的市场需求。Reim 则研究设计了一种专门用来建筑屋顶隔热的气凝胶玻璃,这种玻璃可以很好的满足隔热性,还可以达到光学的要求。在阳光的照射下,其能让太阳光柔和地照进建筑内,又能够阻止红外辐射,是一种非常完美的太阳能保温材料。
结束语
总之,当前建筑材料的发展要变革传统的保温材料研发方式,借助纳米科技的突破创新来大大改善建筑保温材料的性能。特别是气凝胶凭借优异的隔热与保温性能得到广泛的重视,成为保温隔热材料的研究热点,虽然气凝胶本身的成本较高,还不具备推广普及的性价比,然而随着气凝胶制造技术的发展,相关材料经济性的逐渐提高,其在未来的绿色生态社会建设中必将大有所为。
参考文献:
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[3]荣钻.新型建筑材料的节能保温及环保的研究[J].建材与装饰,2016(18):113-114.
论文作者:韩秀丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
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