相變建筑材料的應用范文

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摘要：

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的城市化建設進程不斷加快，建筑領域也得到了極大的發(fā)展。在大量建筑拔地而起的同時，卻帶來了越來越嚴重的環(huán)境污染與能源消耗問題。為確保城市發(fā)展的生態(tài)性和可持續(xù)性，應當對建筑節(jié)能問題給予更多的重視。隨著建筑市場競爭的日益激烈，應當加強對節(jié)能建筑材料的應用。相變建筑材料是一種較為有效的節(jié)能材料，在建筑節(jié)能中發(fā)揮著十分良好的作用。因此，本文對其具體應用進行了分析和研究。

關鍵詞：

相變建筑材料；建筑節(jié)能；應用

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在建筑施工的過程中，造成了越來越嚴重的生態(tài)問題、環(huán)境問題和能耗問題。作為建筑行業(yè)發(fā)展中一個比較薄弱的環(huán)節(jié)，建筑節(jié)能在當前社會中正在受到人們越來越高的重視。為了響應國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在建筑施工當中，應當加強對節(jié)能型建筑材料的應用。而相變建筑材料作為一種新型節(jié)能材料，有著較為良好的環(huán)保性與節(jié)能性特點，在建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中，有著極大的意義。

1建筑物的能耗問題

在建筑領域當中，建筑材料的選用會直接影響建筑能耗的效果。建筑材料在影響建筑物壽命、安全、質量的同時，也關系到建筑節(jié)能。因此，選擇使用建筑材料的時候，應當慎之又慎。根據(jù)相關資料可知，在整個建筑能耗中，超過90%是建筑材料能耗。例如，鋼材、玻璃、水泥等建筑材料，都有著較為嚴重的能耗。其中，水泥是最為重要的建筑材料，是建筑工程當中必不可少的，也是消耗量最大的[1]。其次就是鋼材，鋼材對于建筑壽命、建筑安全等都有著重要的影響，同時也是建筑能耗當中的一個重要部分。在建筑工程施工當中，能耗問題隨處可見，因此整個工程結束后，能量消耗往往是非常巨大的。因此，建筑材料是建筑能耗問題的主要來源，要想實現(xiàn)良好的建筑節(jié)能，就必須對建筑材料問題進行解決。

2建筑節(jié)能的重要意義

雖然我國的國土面積巨大，但是一些資源和能源卻較為缺乏，人均占有量更是少得可憐。在建筑領域當中，一些發(fā)達國家的建筑能耗僅為社會總能耗的20%左右。但是在我國的建筑領域當中，建筑能耗卻占據(jù)了超過35%的比例。在建筑耗能當中，建筑材料的能耗是最為主要的部分，不但造成了生態(tài)環(huán)境問題，同時也增加了建筑成本[2]。因此，為了降低建筑行業(yè)對生態(tài)環(huán)境的不良影響，實現(xiàn)良好的建筑節(jié)能，降低建筑行業(yè)的施工成本，就應當在建筑材料當中下更大的功夫。隨著近年來建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在該領域當中，建筑材料的節(jié)能是一個主要的研究和發(fā)展方向。通過建筑材料節(jié)能，能夠有效的緩解我國能源緊張與匱乏的情況，也能夠促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。此外，實現(xiàn)良好的建筑節(jié)能，還能夠有效的降低大氣污染、廢料污染等問題。隨著我國建筑節(jié)能標準的和應用，很多新建建筑都應用了不同程度的節(jié)能設計。但是，由于我國建筑節(jié)能的相關研究起步較晚，在很多方面還存在著一定的問題和不足。因此，需要不斷的進行研究和完善，開發(fā)和應用更多高效的建筑節(jié)能材料，從而推動建筑行業(yè)的良好可持續(xù)發(fā)展。

3相變建筑材料的概述

隨著建筑節(jié)能的不斷發(fā)展，人們逐漸意識到建筑材料在建筑節(jié)能中的意義和效果。相變建筑材料是一種十分有效的建筑節(jié)能材料，它能夠隨著溫度的變化，對自身的物理性質進行改變，這一轉變的過程就是相變的過程。在建筑領域當中，普通的建筑材料經(jīng)過相變的處理，在實際應用中，能夠將多余的熱量存儲其中，并且隨著溫度的變化吸收會釋放空氣中的熱能，從而在一定程度上實現(xiàn)對室內溫度的自動調節(jié)[3]。在這種情況下，可以極大的降低用于供暖或制冷所消耗的能源，提高建筑的制熱制冷效率、供暖效果和隔熱性能，具有十分良好的節(jié)能性和環(huán)保性。早在二十世紀八十年代，人們就想到在建筑領域當中應用相變材料，不過由于當時的技術水平有限，因而并沒有得到十分良好的效果。到了九十年代，對于相變材料在建筑領域中的應用越來越重視，進行了大量的研究和實踐，使得相變建筑材料的實用性、穩(wěn)定性、相容性都得到了極大的提升。在二十世紀末，隨著新型相變建筑材料的開發(fā)和定型技術的發(fā)展，在建筑工程當中，相變建筑材料開始逐漸得到越來越廣泛的應用。根據(jù)不同成分，可將相變材料劃分為復合類、無機類、有機類等。在當前的相變建筑材料應用當中，主要有封裝置入、多孔深入、直接混合、乳化添加等多種不同的方式，能夠滿足大多數(shù)建筑工程的實際應用要求[4]。在建筑節(jié)能方面，相變建筑材料的應用，使得建筑能耗得到了明顯的降低，同時也減少了對生態(tài)環(huán)境的不良影響。

4相變建筑材料的應用

4.1地板在傳統(tǒng)的冬季供暖當中，主要是通過室內分布的暖氣片進行供暖。但是由于暖氣片的數(shù)量有限，對于較大的室內面積來說，供熱效果十分有限。而地熱作為一種新型的供暖方式，能夠極大的擴充供熱面積，從而更加均勻的提升室內溫度水平。但是地熱供熱的施工成本較高，并且具有很高的能耗，不符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求[5]。因此，在地熱供暖方式下，可以采用相變地板，從而有效的降低施工成本和能量消耗。在地板當中，通常都是以封裝技術來對相變材料進行應用，從而使地板的使用壽命得到提高。通過實際應用能夠得知，對于地板表面的溫度波動，采用相變地板能夠更為有效的進行控制，從而使人們的生活更加舒適。

4.2墻板相比于一些傳統(tǒng)的建筑材料，在建筑節(jié)能領域，相變材料能夠達到60%以上的節(jié)能效果。在墻板的應用當中，可以注入相變材料，形成具有良好儲熱性能的相變儲能墻板，從而極大的降低墻板的傳熱量。對于室內溫度的調節(jié)來說，相變墻板有著極為良好的效果。經(jīng)過研究和實踐能夠看出，如果將相變墻板應用在建筑工程當中，在夏季最大能夠降低室內4攝氏度的溫度，而在冬季，則能夠使室內的溫度相應提高，從而極大的節(jié)約了供暖的能源消耗[6]。在冬季非常寒冷的北方地區(qū)，如果應用了相變墻板，對于一個面積為100平方米的房屋來說，在整個采暖季，采暖消耗的電量僅僅為10度。即使在斷電之后，應用了相變墻板的室內也能夠繼續(xù)保持數(shù)個小時以上的恒溫保暖狀態(tài)。通過這種方式，極大的降低了使用空調取暖的頻率，節(jié)約了大量的電能，真正達到了冬暖夏涼的舒適效果。

4.3砂漿在現(xiàn)代建筑領域當中，砂漿是一種十分常用的建筑材料。在砂漿當中應用相變材料，能夠在一定程度上改變砂漿的性質，使其轉變?yōu)橄嘧儍δ苌皾{，從而產(chǎn)生良好的儲能效果。在建筑當中，應用相變儲能砂漿，能夠在夏季發(fā)揮出良好的隔熱制冷效果，而在冬季，又能夠發(fā)揮出良好的保溫保暖作用，使室內外的相對溫度波動降低。經(jīng)過理論和實踐研究發(fā)現(xiàn)，如果將相變儲能砂漿提升2厘米，其儲熱能的效果等同于增加20厘米的磚木結構墻[7]。在建筑當中應用了相變儲能砂漿，如果室內溫度達到了22攝氏度以上，相變儲能砂漿會對室內的多余熱能進行自動的吸收，從而對室內溫度進行自動調節(jié)。在冬季，白天的時候相變儲能砂漿會吸收太陽光照射的熱量，并且在室溫低于22攝氏度的時候，將儲存的熱量放出，以提升室內的溫度。

4.4混凝土在當前的建筑領域當中，混凝土是一種必不可少的重要建筑材料，而混凝土的建筑能耗也是極為嚴重的部分。對此，在混凝土施工當中，可應用相變材料，在混凝土塊當中，注入相應的相變材料，從而改變混凝土的性能。在混凝土當中應用相變材料，能夠更好的控制混凝土的水化熱反應，從而使混凝土的防水性、耐久性得到提高。這樣，能夠更為有效的優(yōu)化和解決混凝土熱裂縫的問題。此外，應用相變混凝土材料，能夠提高混凝土塊兩倍以上的儲熱能力，從而進一步提升建筑物的隔熱性能和保溫性能，達到建筑節(jié)能的目的。

5結語

建筑領域是我國的一個十分重要的領域。隨著建筑領域的不斷發(fā)展，大量建筑物的出現(xiàn)，也帶來了更為嚴重的能耗問題。由于很多重要的能源都屬于不可再生能源，因此，在建筑領域當中，必須對建筑能耗問題進行有效的控制和降低。建筑材料作為建筑能耗的重要組成部分，可以應用相變節(jié)能建筑材料，利用其相變過程中的自動吸放熱，起到更為良好的建筑節(jié)能效果，從而推動建筑行業(yè)的良好可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]張巨松,金亮,吳曉丹.相變材料發(fā)展及在建筑節(jié)能工程中的應用[J].遼寧建材,2010,02:38-45.

[2]夏琳,董莪,劉杰勝.相變材料在建筑節(jié)能中的應用及其研究進展[J].磚瓦,2014,07:28-30.

[3]倪海洋,朱孝欽,胡勁,陳立萌,陳亮,別玉.相變材料在建筑節(jié)能中的研究及應用[J].材料導報,2014,21:100-104.

[4]肖力光,馮鑠.相變材料在建筑節(jié)能及其它領域的研究與應用[J].吉林建筑工程學院學報,2012,02:35-41.

[5]王建昌,方利國,柳思.相變材料在建筑節(jié)能領域的應用[J].建筑節(jié)能,2011,04:38-41.

[6]夏琳,董莪,劉杰勝.相變材料在建筑節(jié)能中的應用及其研究進展[J].中國建材科技,2014,S1:94.

[7]楊茹,萬勇,楊懿政,魏超.有機相變材料在建筑節(jié)能中的應用[J].材料導報,2015,S1:136-140.

作者：沈霽 單位：甘肅省建筑材料工業(yè)學校