王珊 魏曉盼 夏美 肖宏亮 許爽

摘 要：隨著我國近年來經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源缺口越來越大，發(fā)展綠色節(jié)能建筑成為一種必然趨勢。綠色建筑除滿足傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)所具有的安全性、便捷性、舒適性、可信性等基本要求外，應(yīng)以降低能源消耗對(duì)環(huán)境的影響來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。在設(shè)計(jì)過程中，需要改革和創(chuàng)新建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑節(jié)能產(chǎn)品，使得建筑達(dá)到多功能、多審美的需求。本文針對(duì)建筑節(jié)能問題，通過分析討論了綠色建筑墻體的材料和結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀以及對(duì)墻體節(jié)能的改造設(shè)想等問題，并對(duì)未來綠色節(jié)能墻體作出了展望。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;綠色建筑;墻體

一、墻體節(jié)能建筑材料簡介

（一）現(xiàn)行的節(jié)能墻體材料

建筑節(jié)能是指在建筑材料生產(chǎn)、建筑施工等過程中，在滿足同等條件要求下，最大限度的降低能源的消耗，在確保建筑物舒適度和安全等基本需求的同時(shí)，更加科學(xué)合理的使用能源，優(yōu)化能源利用率[1]。而在新型建筑墻體節(jié)能材料中，常見的有砌體、保溫材料兩種。

1.砌體材料

現(xiàn)如今主要使用的材料包括空心磚、加氣混凝土砌塊以及蒸壓粉煤灰磚等?？招钠鰤K重量輕、便于施工，而加氣混凝土砌塊因?yàn)樽陨砭邆錈o數(shù)微小獨(dú)立的氣孔結(jié)構(gòu)，所以具備良好的吸音、保溫、抗震作用，得到了普遍的使用。蒸壓磚在生產(chǎn)中以灰砂或者礦渣為原料，節(jié)省了原材料的使用也能達(dá)到節(jié)能的目的[2]。

2.保溫材料

應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和需要，為了節(jié)省資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建筑行業(yè)當(dāng)中涌現(xiàn)了大批新型墻體節(jié)能保溫材料，現(xiàn)行應(yīng)用最廣泛的新型保溫材料大體分為有機(jī)保溫材料和無機(jī)保溫材料。我們重點(diǎn)描述有機(jī)保溫材料。

目前大量使用的有機(jī)保溫材料主要有玻化微珠保溫砂漿、聚苯乙烯擠塑板（XPS）等[3]。其致密性高，隔熱保溫效果良好以及可加工性是被人們大量使用的原因。

膨脹玻化微珠保溫防火砂漿通常分為保溫隔熱輕質(zhì)砂漿、輕質(zhì)抹面砂漿、輕質(zhì)砌筑砂漿。正是因?yàn)槠浯蟛糠中阅苤笜?biāo)優(yōu)于行業(yè)同類產(chǎn)品，所以受廣大建筑商的青睞。聚苯板的強(qiáng)度，保溫，抗水汽滲透等性能大大優(yōu)于EPS聚苯乙烯泡沫塑料板。

（二）未來節(jié)能墻體材料的發(fā)展方向

新型墻體材料，必須符合國家環(huán)保、節(jié)能的政策導(dǎo)向，有利于提高建筑安全性，經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)現(xiàn)代化建筑業(yè)快速施工的要求。滿足節(jié)約資源和環(huán)保節(jié)能是新型墻體材料發(fā)展的必然要求，除此之外，還要致力于減輕、提高安全性能、提升施工效率、提高保溫隔熱效果。

1.材料性能更加全面

墻體作為建筑物的核心組成部分，為了更加美好的居住環(huán)境，要具有傳統(tǒng)的保濕、透氣等功能，這也是未來節(jié)能墻體材料最基本的要求之一。在未來發(fā)展中不僅要求節(jié)能環(huán)保，還要追求能優(yōu)化建筑。

2.制造工藝更加簡易

傳統(tǒng)的墻體材料制作工藝復(fù)雜，往往需要多道工序，經(jīng)過多道復(fù)雜工序后會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，在制作過程中也會(huì)污染環(huán)境。所以，改善簡化制作工藝不僅能節(jié)約資源，也能節(jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力的投入。

3.生產(chǎn)成本更加低廉

已經(jīng)被取而代之的紅磚，其制造工藝原材料涉及大量的耕地面積，燒紙空氣污染嚴(yán)重。新型建筑墻體節(jié)能材料，必將符合國家的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與更加經(jīng)濟(jì)性。

（三）墻體節(jié)能材料發(fā)展的對(duì)策

1.政府激勵(lì)，加強(qiáng)監(jiān)管

節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)一個(gè)時(shí)代性的一個(gè)標(biāo)志，也是國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求之一。一個(gè)行業(yè)的發(fā)展，必須符合國家整體戰(zhàn)略布局，新型墻體節(jié)能材料，摒棄了傳統(tǒng)材料原料浪費(fèi)大，污染大等缺點(diǎn)，受到了建筑業(yè)的肯定。政府要健全扶持政策，樹立行業(yè)風(fēng)向標(biāo)，國家應(yīng)該多出臺(tái)相應(yīng)的政策。與此同時(shí)，建筑業(yè)作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的推進(jìn)劑，加強(qiáng)監(jiān)管也必須要嚴(yán)格，否則一個(gè)新型事務(wù)的產(chǎn)生得不到良性發(fā)展，也將被扼殺。新型墻體節(jié)能材料的發(fā)展，健全相關(guān)法律條例對(duì)其監(jiān)管。

2.提高認(rèn)識(shí)，努力創(chuàng)新

節(jié)能減排是社會(huì)上公認(rèn)的能源消耗解決有效方法之一。從中國國情出發(fā)，中國雖擁有世界第二大國土面積，但是優(yōu)質(zhì)的土地資源的極度缺乏，除去最基本的耕地之外，土地使用面積十分匱乏，施工企業(yè)不考慮環(huán)境污染，大肆破壞土地資源，環(huán)境與能源問題日益嚴(yán)重，從根本上我們要認(rèn)識(shí)，節(jié)能減排必須聯(lián)系到資源消耗巨大的建筑業(yè)上面。新型墻體節(jié)能材料的出現(xiàn)，大大符合中國國情的發(fā)展。本著把我國建設(shè)成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的國家的原則，我們要認(rèn)識(shí)新型墻體節(jié)能材料的重要性，不斷提高自己的制造水平和創(chuàng)新能力，唯有認(rèn)識(shí)到其重要性，才能去發(fā)展和創(chuàng)新。

二、墻體結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

（一）墻體保溫隔熱現(xiàn)狀

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要組成部分，墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量損耗較大，加強(qiáng)維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫不僅有利于節(jié)約大量能源，還能使建筑物的環(huán)境更加舒適。墻體的功能有隔熱和保溫兩個(gè)方面，建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱和保溫性能對(duì)于采暖空調(diào)能耗和冬、夏季室內(nèi)外環(huán)境有著重要影響[4]。

我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按建筑氣候分區(qū)劃分為五個(gè)不同的氣候區(qū)。外墻保溫則需要根據(jù)各個(gè)氣候區(qū)的環(huán)境條件，因地制宜地選擇保溫系統(tǒng)。目前，我國建筑外墻體的保溫方式有三種：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和外墻夾心保溫。在我國北方寒冷地區(qū)，宜采用外墻保溫系統(tǒng)，有利于保證室內(nèi)熱舒適度，達(dá)到節(jié)能減排的目的。由于冬季冷、夏季熱，雨水多，當(dāng)?shù)馗m合選擇自保溫系統(tǒng);而在南方地區(qū)，由于夏季空調(diào)使用較多，更適合采用建筑外墻內(nèi)保溫做法[5]。

（二）墻體節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

外墻體作為建筑表皮，是建筑物性能良好的重要部分。墻體節(jié)能設(shè)計(jì)可使墻體在保溫、隔音，防火、防潮等功能方面發(fā)揮更大的作用，同時(shí)減少建筑耗能。在墻體設(shè)計(jì)中，建筑的朝向?qū)δ芎挠绊戄^大，墻體朝向設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的時(shí)間條件、氣候條件和日照規(guī)律，相應(yīng)地做出正確合理的定位。另外，還需注意墻體體型系數(shù)、墻體墻窗比及采光遮陽等問題。由于建筑物的體形系數(shù)過大，暴露在大氣中的表面積過大，需要提高屋面、外墻等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能。建筑節(jié)能體系系數(shù)的設(shè)計(jì)，除了要考慮建筑的實(shí)際使用功能外，還要注意外形美觀，盡量的降低建筑能耗節(jié)約材料。同時(shí)，合理規(guī)劃建筑外墻上外窗的面積和位置也顯得尤為重要[6-7]。

（三）建筑墻體改造設(shè)想

1.窗戶體型改造。將需要日照時(shí)間長的房間的平面窗戶改成弧形或多面形窗戶，這樣一天中更長的時(shí)間里有日照，寒冷季節(jié)還可以起到保溫作用。

2.在窗戶等地方安裝自動(dòng)感光裝置。在夏季炎熱太陽輻射大的地方， 玻璃幕墻與玻璃百葉窗的結(jié)合應(yīng)用，安裝自行調(diào)節(jié)百葉窗方向的感光裝置，達(dá)到隨時(shí)遮陽、隨時(shí)通風(fēng)的目的。冬季寒冷日照少的地區(qū)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，讓房間在一天中盡可能時(shí)間長的得到太陽光，起到保溫作用。

3.采用多層復(fù)合生態(tài)墻體結(jié)構(gòu)。使墻體能適應(yīng)季節(jié)變化，對(duì)降低建筑能耗具有重要的實(shí)際價(jià)值。采用蓄熱技術(shù)減少或轉(zhuǎn)移輻射對(duì)室內(nèi)溫度的影響，讓室內(nèi)具有夏涼冬暖的效果，將白天保存的熱量在夜晚釋放出來，減少夜晚取暖耗能;雙層空氣隔熱減輕室內(nèi)外熱量傳遞。同時(shí)使墻體具有太陽能發(fā)電功能，轉(zhuǎn)換的電能進(jìn)行其他生產(chǎn)使用。

4.在外墻種植綠色植物?？梢酝ㄟ^植物的選擇與布局的設(shè)計(jì)制造出豐富的造型，給人以很好的視覺效果。隨著綠植的生長，建筑物一年四季的造型各不相同。外墻綠化可以起到遮陰避陽、保溫隔熱和減少輻射的作用，以此來降低室內(nèi)與室外溫度差。同時(shí)外墻綠化可以綠化城市環(huán)境，改善城市氣候。夏季，日照時(shí)間長，可以遮避陽光。冬季植物落葉后，附著在建筑上的枝藤可以形成保溫層。但此種做法要注意不能讓綠植扎根入墻體，這樣會(huì)破壞建筑穩(wěn)定性，應(yīng)在墻體與綠植間加入隔離層。

5.墻體仿生。動(dòng)物可以通過皮膚進(jìn)行呼吸散熱，也可以通過皮膚保溫隔熱。我們可以模仿動(dòng)物皮膚結(jié)構(gòu)組織、形態(tài)進(jìn)行保溫、散熱設(shè)計(jì)，以達(dá)到節(jié)能、生態(tài)的目的。例如北極熊身上厚厚的毛是透明無色的，里面皮膚是黑色的，透明毛中間是空心的小管，能收集百分之九十五的從外界照射到北極熊身上的紫外線，在黑色皮膚上轉(zhuǎn)成熱能量，并且儲(chǔ)存在它的體內(nèi)?？梢苑抡毡睒O熊的皮毛進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)，在外墻朝陽方向最外層安裝集紫外線裝置，然后在墻體中間安裝轉(zhuǎn)化裝置將紫外線轉(zhuǎn)化為熱能傳遞給室內(nèi)。

三、結(jié)語

綠色建筑是人類在追求節(jié)能方面的重要產(chǎn)物，而建筑物想要達(dá)到節(jié)能的目的必然要從墻體節(jié)能入手。節(jié)能墻體的材料和結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的建筑墻體的材料和結(jié)構(gòu)相比，能夠有效的解決保溫、散熱、自動(dòng)適應(yīng)季節(jié)變化等問題，能夠充分利用自然資源，做到建筑墻體的“自我調(diào)節(jié)”。未來仍需大力發(fā)展綠色建筑，掌握其發(fā)展方向，鼓勵(lì)創(chuàng)新，將更多新型的建筑節(jié)能研究應(yīng)用到實(shí)際中，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能化，推動(dòng)綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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