浅略节能型高分子材料在建筑工程领域的应用

曹志菲 何小康

摘 要：随着科技的发展与创新，人们对生活质量的要求也越来越高，进而节能型高分子材料的应用越来越广泛。节能型高分子材料又分直接节能型高分子材料、功能性节能或储能高分子材料和间接节能型高分子材料。我们在此基础上总结了节能型高分子材料的特征，并分析了高分子材料在建筑工程领域的应用。由我们研究可知，直接节能型高分子材料是利用将室内的保温作用有所提升，以此来使能耗下降；功能性节能或储能高分子材料，就比如聚合物太阳能电池，它是通过光生伏打效应来应用的，从而产能或储存能量；间接节能型高分子材料是通过一定的途径使材料的使用时间增加，使其制作成本下降从而达到能耗降低的作用。高分子材料在建筑工程中的应用，使得能量消耗量明显降低，加快了对建筑行业的节能计划。

关键词：节能；高分子材料；直接型；间接型；功能性；建筑工程

建筑行业的发展影响着人们的生活质量，随着人们的生活质量的逐渐提高，建筑行业也飞速发展。现如今，我国的建筑面积早已经超过了500亿m3，其中绝大多数是高耗能建筑。说起高耗能产业，建筑行业首当其选，建筑行业在全球产业总耗能中所占的比例还是相当多的，达40%左右。由于建筑面积与日俱增，我国在这方面的能耗量面临着巨大的挑战。当今社会，科技迅速发展，我们在高分子材料这方面的研究也有了巨大的进展，高分子材料也被越来越多的应用到建筑行业中去。有些高分子材料的节能、保温、储能等性能也被发现并应用。面对当前形势，我国正积极倡导节能环保，对于可持续发展来说，节能型高分子材料的应用为建筑行业的发展带来了新的曙光，在建筑行业中有着无可比拟的地位。本篇文章就是以节能型高分子材料的分类为线索，分别讲述了直接节能型高分子材料、功能性节能或储能高分子材料和间接节能型高分子材料的特征以及在建筑行业中的应用。

1 直接节能型高分子材料

建筑外墙所用的材料一般对材料的性能要求比较高，建筑外墙所用的材料既要有很好的保温功效，又要有很好的防水、防火功能及其他的一些良好性能，当然耐磨耐用性也要好。我们一般使用聚氨酯、酚醛树脂和高分子包覆的相变复合材料作为建筑外墙的高分子材料，这使得建筑中的保温和安全性能都得到了保障，而且还简化了施工过程。

硬质聚氨酯泡沫塑料闭孔率比其他材料高得多，而孔内闭合的有降低导热率的发泡剂，因此导热率相对低很多，所以聚氨酯的保温效果是非常好的，这些其他材料是无法比拟的。而且由于聚氨酯的闭孔率比较高，所以聚氨酯的疏水性比较好，材料内部很难进入水分，这样一来聚氨酯防水性能是非常好的，大大提高了尺寸上的稳定。此外，硬质聚氨酯泡沫塑料与聚氨酯泡沫相比，黏附性能要好得多，而且简化了在建筑施工中的操作。但是聚氨酯也有它的不足，由于聚氨酯的氧指数相较于其他建筑中的保温材料而言要低很多，所以它的仿活性能很低，相对易燃，这不得不引起我们的重视。随着科技的飞速发展以及对高分子材料的研究，我国已經成功研制出了复合阻燃剂，这一研制的成功改善了聚氨酯不防火的性能。另一方面，酚醛树脂的发现也解决了聚氨酯等易燃的问题。酚醛树脂在耐燃性和隔热性上有着良好的性能且不易出烟，毒性也相对低很多。但是酚醛树脂脆性较大，这一特性给施工带来了很大的难度，为了改善酚醛树脂的脆性，研究人员花费了很长时间，最终研制出共混型酚醛树脂，从而解决了施工困难的问题。高分子相变保温材料具有优异的耐热性和稳定性，且力学性能也非常好。我国使用相变材料在保证其本身的优良性能的基础上，正在进一步研究使其保温性能及热稳定性有所提升。

2 功能性节能或储能高分子材料

功能性节能或储能高分子材料在建筑工程的应用中主要使用的材料是聚合物太阳能电池以及热致变色型高分子材料。由于聚合物太阳能电池无污染，成本低且质量比较轻，已经逐步取代了之前的多晶硅和单晶硅太阳能电池。聚合物太阳能电池是利用光打伏效应将光能转化成电能储存下来，从而发电。聚合物太阳能电池刚使用时，其光电转化率是非常低的，且使用的时间也是非常短的。后来，随着人们对高分子材料的研究越来越深入，也由于科技迅猛发展，逐步研制出了聚对苯乙炔以及低能带间隙聚合物等，逐渐改善了聚合物太阳能使用初期的不足，使得聚合物太阳能电池被广泛应用于建筑工程。许多事物及材料之间都有着或明或暗的联系，聚合物太阳能电池的发展与聚合物电子受体材料的发展也有很的关系。许多情况下，一个事物的发展都能带动其他事物的发展。现如今聚合物太阳能还在不断地发展和完善中，新型串联型太阳能电池的制备也说明了这一点。当然，聚合物太阳能电池还在不断地发展，其光电转化率也会越来越高，人们对其的研究也不曾停止。而热致变色高分子材料对温度非常敏感，可以用来涂抹外墙或屋顶。人们对热值变色高分子材料的研究要成熟很多，它的应用为人们的生活带来了许多的便利，且节约能源。

3 间接节能型高分子材料

间接节能型高分子材料是通过对其他方面进行改进从而达到节约能源的目的。我们可以通过降低材料的成本或是改善材料的耐热性等性能来实现对能源的节约。

4 结束语

不管是直接节能型高分子材料，还是功能性节能或储能高分子材料，或是间接型高分子材料，它们都是以节能为目的在建筑工程中被广泛应用，且具有高分子材料的一些优异性能。高分子材料不但具有其他传统材料所没有的良好性能，而且还有保温隔热等一些特殊的功能。我们对高分子材料的研究从来没有停止过，高分子材料在建筑工程上的应用前景肯定更加广阔。

参考文献

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