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节能新材料、新技术在建筑工程中的应用

范文

张海奇

摘要：在全球环保节能意识的提升下，建设节能环保建筑成为了当今的研究主题。通过对节能新材料和新技术的合理应用，可有效地降低建筑物的能源消耗、降低环境污染程度，推动建筑工程环境效益和经济效益的共同发展。因此，本文阐述了节能新材料、新技术的出现和建筑节能的重要性，并对其在建筑工程中的应用加以分析和总结。

Abstract： With the promotion of global awareness of environmental protection and energy conservation， the construction of energy-saving and environmental protection buildings has become the subject of today's research. Through the rational application of new energy-saving materials and technologies， it can effectively reduce the energy consumption of buildings and reduce the degree of environmental pollution， and promote the common development of environmental and economic benefits of construction projects. Therefore， this article describes the emergence of new energy-saving materials， new technologies and the importance of building energy efficiency， analyzes and summarizes its application in construction engineering.

关键词：建筑工程;节能新技术;节能新材料

Key words： construction engineering;new energy-saving technologies;new energy-saving materials

中图分类号：TU201.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）23-0162-02

1? 節能新材料、新技术和建筑节能

随着科学技术发展，节能新材料和新技术进入了人们的视线并逐渐投入到了各个领域的应用当中。它能满足环境保护的同时，还能极大地提高能源的利用率，满足经济发展和社会生活的需求、有效地减少了建筑工程中的能源损耗，与我国的可持续性发展宗旨不谋而合，因此在政府倡导下和鼓励下，众多企业和公司加大了对节能材料和相关技术的研究与开发，并提出了节能建筑的概念。

建筑节能是指通过对资源、技术的合理分配与应用降低资源的消耗量，完成高质量、高舒适度的建筑物建设。实际应用中，可分别在建筑工程设计阶段、施工阶段及后期使用阶段采取节能措施。例如，在建筑工程中，可结合具有隔热保温性能的材料、高效率的采暖空调设备和可以提高资源利用率的施工技术，对建筑物的节能系统进行优化。建筑节能的实施可以很好地促进我国社会经济的可持续发展的进行，优化居民生活条件，极大地降低环境污染程度，同时也大大缓解了能源危机，符合未来节约型社会的发展规律。

2? 节能新材料在建筑工程中的应用

2.1 节能新材料的分类? 材料种类繁多，根据在节能建筑中的用途、材质和功能等方面对节能材料进行分类，大概可包括以下几种：

①绝热材料。包括保温材料和隔热材料，常用保温材料包括：矿物棉、岩棉、玻璃棉，以及应用比较多的泡沫塑料及多孔聚合物、膨胀珍珠岩石及其制品等;②防水密封材料。在对建筑防水密封性质量要求不断提高的前提下，防水密封材料是建筑行业和其相关行业中的必需品;③新型墙体材料。对于建筑主体构建主材料，种类繁多，按其形状可分为砖、块、板等三大类，例如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、加气混凝土、轻质材料、复合板材等;④节能门窗、玻璃。建筑门窗和幕墙是建筑围护结构的组成部分，在建筑物中是热交换、热传导最活跃的部位;⑤太阳能利用。太阳能技术是人类近期开发的资源最丰富、最洁净、最理想的能源渠道，近几十年，在建筑中利用太阳能进行发电发热成为最主要的应用途径。

2.2 使用节能墙体? 墙体是建筑物中用于承重的主要构件，同时还用于房间的隔音隔热。在人民生活水平和质量逐渐提高的前提下，对建筑物中的墙体质量和材料组成也越来越挑剔。在此需求下，科学家通过对无机材料制作墙体加以研究，最终研发出了有机和无机相结合的复合墙体，可以满足承重、隔音隔热墙体材料的要求，然而该材料生产过程和工艺流程过于复杂，导致成本过高，对于推广应用有些困难。基于此，科学家将秸秆、煤渣等生活废弃资源在水泥混合作用下形成高性能、低成本的特殊墙体材料，变废为宝。在满足人们的生活需求的同时，还极大的提高了资源的循环利用效率，实现了低耗环保，具有非常重要的应用价值和推广意义。

2.3 门窗节能材料的应用? 门窗在建筑中承担保暖、采光、热交换、通风换气等大部分的功能，而对于新型节能门窗门窗的修建离不开节能玻璃材料。门窗材质直接决定着其性能，不同于传统的金属制造，复合型材料的节能门窗可以增强散热功能，在现代建筑领域受到了广泛应用。节能门窗材料不但能够保证结构和功能的稳定性，还极大程度地降低了其他不可再生能源的损耗和环境污染程度，由于其质材廉价、易取、可塑性强等优点，还降低了建筑施工、改建的成本，使建筑商及用户双方都比较受益。

3? 建筑工程中对节能新技术的应用

3.1 外墙保温技术的应用? 在传统建筑外墙保温技术设计上，一般使用单一材料通过增加墙体厚度实现保温隔热功能，然而這种方式保温效果不会得到太大提升，而且还会浪费一定的建筑材料，整体效果无法达到目标。随着对保温技术的研究，开始结合外墙夹芯、外墙外保温、外墙内保温，综合运用到现代建筑工程施工中，主要内容如下：

①外墙夹芯保温技术。在外墙和内墙之间填充保温隔热性能良好的材料，例如聚氨酯板、岩棉板、玻璃棉板等，然后使用混凝土或空心砌砖对墙面进行垒砌，可有效提升隔热保温性能，其构造结构如图1所示。

很多外墙外保温系统中不能用的保温材料，在夹芯保温里都可以采用，比如聚氨酯板、岩棉板、玻璃棉板等。然而该技术的抗震性较差，在地震活跃区域推广性不强;

②外墙外保温技术。该技术实施过程为：对外墙体涂抹上由保温材料组成的保温层，然后再对外墙进行装饰，加上饰面层、防护罩和防水层等加固层结构，如图2所示。该保温技术有效地保护了建筑物不受紫外线的辐射伤害，有效加固了建筑物的主体结构，提高了稳定性和抗震性;

③外墙内保温技术。以砂浆、苯板作为内保温材料，将其置在外墙内侧，实现保温隔热，如图3所示。该技术施工操作简单，稳定性强，在现代建筑工程中应用广泛，具有应用推广意义。

3.2 绿色节能技术的应用

在建筑工程中，传统的能源使用势必会造成一定的热能消耗，从而带来一定的浪费和污染。绿色节能技术可充分利用清洁能源进行建筑工程施工，有效地降低了热能消耗，实现建筑节能。应用前，通过对建筑工程的合理规划和布置，定时定点的确定能源使用位置和时间，避免无谓的能源闲置和浪费。如通过对建筑物的朝向规划和设计，提升采光时间，确保建筑室内的温度和湿度。

3.3 太阳能节能技术应用

对太阳能节能技术的应用主要体现在太阳能对电能、热能的转换。将其应用于建筑物供电中，可有效降低能源消耗、提高建筑工程资源利用率和经济效益最大化。在具体应用中可分为主动式和被动式：①主动式。采用在建筑物高处摆放高效集热装置，收集光照能源，通过热媒传递，将热量传送至室内实现采暖、制冷、供热等功能;②被动式。通常在冬季使用该形式进行采光。设计原则为一方面尽可能多采集阳光热量，并引入室内，同时又要做好室内热量消散保护工作（例如采用玻璃或薄膜构成温室的形式，以减少温室内对外界的直接对流散热），在结构设计上，温室需呈朝南朝向，并保证有足够的楼间距，保证光照角度合理，延长光照时间。常见的温室设计形式如图4所示等。

冬季气温降低，在玻璃盖板上涂上黑色保温涂料形成重质墙体，可有效吸收和存储太阳光，对墙体上的通风口进行加热，从而形成循环的热气流。同时利用玻璃盖板和空气层保证了热量不向外扩散，内外结合保证室内温度。整体采暖过程的工作原理如图4（a）、（b）所示。需要考虑的是，在夏季由于墙体的集热蓄热效果太好，会导致室内温度过高问题。目前，采取的办法是利用集热蓄热墙体进行被动式通风，通过在玻璃盖板上侧设置风口达到空气流动效果，如图4（c）、（d）所示。另外，利用夜间天空冷辐射使集热蓄热墙体蓄冷或在空气间层内设置遮阳卷帘，在一定程度上也能起到降温的作用。

4? 结束语

本文通过对节能新材料、新技术的应用分析可得，节能建筑工程可充分利用节能材料、节能技术实现低能耗、低污染、高性能的施工要求，这已是建筑行业可持续发展的必然趋势。因此，在保证建筑工程质量，满足生活需求的基础上，还需要积极探索和研究更多新型的建筑材料和技术，进而推动建筑行业的可持续化发展。

参考文献：

[1]李丰果，徐矫，贺国强.节能降耗新技术在深大通风竖井施工中的应用[J].隧道建设，2012，32（6）：849-853.

[2]谷燕成，陈思诺，黄恩兴.建筑节能保温材料的现状及发展[J].建筑节能，2016，44（6）：34-38.

[3]隋冰.膜分离技术在环境工程中的应用现状及发展前景[J].中国战略新兴产业，2018（12）：161.

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