新型节能材料在建筑工程中的应用

【摘 要】随着我国城镇化速度的加快,如何在保证合理舒适度的前提下,加快转变城乡建设模式和建筑业发展方式,提高建筑能源利用效率,降低建筑能耗,建设资源节约型、环境友好型社会,已成为当今社会迫切需要解决的问题.国家建筑节能专项规划中已明确提出,建筑工程中要大力发展安全耐久、节能环保、施工便利的新型节能建材.本文对建筑节能进行探讨,并对节能材料在建筑工程中的具体应用进行了简要阐述.

【关 键 词】节能材料；建筑工程；公共建筑；应用技术

前言：建筑业做为国民经济中重要支柱型产业,建筑能耗占全社会总能耗的比重在逐年提升.加强新型节能材料的研究,不断提高节能材料在建筑工程中的应用水平以及建筑节能标准,对促进节能减排、推动建筑业可持续发展具有十分重要的意义.通过新型节能材料在建筑工程中的广泛应用,切实提升管理、设计、施工人员对建筑节能的理解和执行能力,可有效推动建筑节能技术的自主创新与发展,提高建筑节能技术水平,促进我国建筑节能目标的实现.

一、建筑节能简述

1.建筑节能的定义

所谓建筑节能,在发达国家最初的理解就是减少能量的散失,现在则普通称为“提高能源利用率”,即在能够保证提高建筑舒适性和安全性的前提下,合理利用能源,不断提高能源利用的效率,包括热水供应、采暖、照明、电梯、家用电器、电梯等方面的能源消耗.

2.建筑节能的发展现状

截至2010年底,全国城镇节能建筑占既有建筑面积的比例为23.1%,新建建筑设计阶段执行节能强制性标准的比例为99.5%,施工阶段比例为95.4%.根据节能规划,至2015年末,城镇新建建筑需执行不低于65%的建筑节能标准,城镇新建建筑95%要达到建筑节能强制性标准要求.在政策保障,技术引导下,各省市加快建筑节能改造,新型材料在建筑中得到广泛推广.当前我国新型节能材料发展较快,由于其具有节能性、绿色性、复合性和工业性等优点,以及所带来的经济效益和环境效益,对提高企业效益、降低施工强度,提高人们生活舒适度具有十分重要的现实意义.当然建筑节能尚存在诸多函待解决的问题,比如仍需不断完善建筑节能法规,各地区执行建筑节能标准水平仍不平衡,建筑节能应用推广任务依然繁重等.

3.在建筑工程中运用新型节能材料的重要意义

（1）随着生活质量的不断提高,人们对建筑怎么写作品质也提出更高要求.在建筑中应用新型节能材料可以降低建筑能耗、提高能源系统效率,促进建筑节能向绿色、低碳转型,切实改善人民生活质量.

（2）国家通过制定建筑节能标准及相关法规,从可研、设计、施工图审查、施工、竣工验收备案等各个环节对项目节能情况进行全过程监管,客观上也要求建设者掌握建筑的能耗水平及特点,积极引导和推广新型节能材料在建筑中的应用,促进了节能潜力向现实节能的转化.

（3）另外新型节能材料具有许多传统建材不可比拟的优点.比如新型装饰材料轻质、高强、多功能特点可满足不同建筑风格设计需求,新型建筑构件的标准化、通用性、可置换性极大了提高施工工艺水平和作业效率等.深入推进节能材料的应用,已成为未来建筑业的发展方向和趋势.

二、新型节能材料在建筑工程中的应用

1.新型节能材料的种类有很多,下面我们介绍几种常用节能材料.

（1）泡沫玻璃,泡沫玻璃是一种性能优越的轻质高强建筑装饰材料,具有阻燃、吸声、保温、防潮等特性,其抗压强度高,化学稳定性好,有较强的抗渗防水能力,在建筑中做为保温隔热材料广泛使用,还可以代替砖和砌块作为屋面、天棚和墙体等保温隔热构件.

（2）膜材料,复合膜材料是一种新型的环保节能材料,它有许多的优点,包括：机械强度高、透光性好、抗紫外线、保温、防火、耐久等优点.建筑上用的膜材料按照材质不同,分为PVC类膜材料和PTFE类膜材料,它的透光率很好,所投射的光在建筑内部产生均匀的漫射光,可以满足室内白天的光需求.它较低的热传导性和光吸收率和较高的反射率,大大降低了太阳的辐射,并且由很好的保温隔热功能.

（3）石膏建材,石膏建材的重量较轻,耐热耐火性好,无毒无害,加工工艺简单,生产能耗低,具有调节空气湿度和防辐射的功能,是一种典型的绿色建筑材料.

（4）聚氯乙烯材料,以排水管为例,聚氯乙烯排水管具有重量轻、便宜、不涂漆、使用寿命长、不结垢、安装方便等优点,可以代替铸铁管用于排水管新型节能材料在建筑与围护结构中的应用

2.新型节能材料在建筑与围护结构中的应用

2.1新型节能门窗和屋面

由于门窗经常发生热传导和物热交换,热能消耗就比较大.为了保证玻璃的隔热性和气密性,减少热量的流通,可以采用节能门窗,如中空玻璃、节镀玻璃,Low-E光化玻璃,膜玻璃、真空玻璃、带薄膜型热反射玻璃等.为减少屋面热量损耗,可在防水层和层面之间设置吸水率低、导热系数小材料,提高屋面的节能保温性能.在利用新型能源材料的同时,也应该把其他能源和节新型技能技术结合起来使用,如太阳能、地下热（水）能、风能等.例如：2008年的北京奥运会工程,其建筑主体风格、节能环保、通透性和舒适度集中体现了新型节能材料的诸多优点.

2.2新型节能墙面

新型节能墙面的品种较多,主要包括砖状类材料、板状内材料、块状类材料三大类,比如：掺废料的粘土砖、复合板、建筑砌块等.由于新型节能材料的结构在建筑构造上有许多的优点,比如容量轻、导热系数小、防水、隔音、保湿性能好、吸湿和易加工等,同时可降低建筑物的自重,在建筑中得到广泛使用.比如在满足建筑材料等级的要求下,在轻刚龙骨纸面石膏板隔墙中加入保温材料,提高墙体保温隔热效果.

2.3新型防水密封材料

由于我国建筑行业对于高质量建筑防水材料的需要,防水密封材料的研究进展较快,防水材料更加丰富例如沥青油毡、建筑防水涂料、纸胎油毡、合成高分子防水卷材、堵漏和刚性防水材料等产品.它们具有质地轻,韧性好,耐腐蚀等特点,不仅适用于住宅建筑、厂房,还适用于公共建筑以及建筑物的内外装修、隔断等.2.4公共建筑维护结构

由于公共建筑自身的定位不同于住宅建筑的需求,所以在建筑材料的选择上的标准也不相同,公共建筑的材料消耗更加大,提高能源效率,可以从根本上改变公共建筑用能严重浪费的现象.公共建筑节能主要为提高建筑围护结构保温、隔热性能；降低采暖、通风等系统的能源消耗.

做好围护结构设计是公共建筑节能的关键.建筑围护结构对于设置有两个方面的要求：室内保温和结构承重.通常可以把单一的砖砌体用来作为维护结构,加气混凝土墙面或者屋面等；如果有特殊功能要求时,为了达到建筑室内保温隔热的效果,可以在结构承重墙体的上增加围护材料,采用轻质保温材料,能尽量减少墙体结构的自重.同时暖通空调,水电设备管线预留,需做好与围护结构构造节点.通过优化节能设计,做好建筑围护结构的保温隔热,提高公共建筑节能标准.

公共建筑的设计过程中,经常会受到文化、社会历史、建筑技术以及使用功能等许多因素的影响,公共建筑的平面布局、外立面造型、围护结构的材料及构造形式是多种多样的,建筑某部分透明幕墙的热工指标也许会难以满足大面积玻璃幕墙作为大型建筑外部围护结构的重要组成部分,应尽量采用保温隔热性强、玻璃材料透光率高的材料,还可以把其他能源和新能源的玻璃材料结合起来使用.例如：北京南站的主站屋顶,它主要采用的就是的太阳能光电板,它的整体面积大概占整个建筑屋顶采光面积的50%,有320kw的总发电量.大面积太阳能光电板的应用,产生电能可供其他的电气设备使用,采用光屋顶的应用可以采用大面积玻璃,这

样可以更好的在白天增加建筑室内的采光面积,以达到节能省电的目的.

3.新型节能材料在建筑配套工程中的应用

给排水工程中使用新型管材取代传统镀锌钢管,采用节能水泵,配置延时自闭水龙头,热水系统根据水温进行自动控制,空调、通风、制冷设备选用低噪声节能设备.散热器安设热量分配表和温度调节阀,根据需要控制供热量.变电所设置无功功率自动补偿装置,降低系统电能损耗,提高供电系统供电效率.选择高光效节能灯具,提高发光效率,降低配电支线损耗.

在建筑工程中,所采用的光致变色玻璃这种新型节能材料可根据太阳光线强度、室内温度、室内光线强度等参数来自动调整反光板的角度,其主要目的是提供适当的室内光,减少眩目阳光,最大限度减少灯光系统、供热和制冷系统的电能消耗.

三、新型节能材料在建筑工程中的应用展望

与发达国家相比,我国新型节能材料应用存在较大差距,需要国家产业政策进一步扶持和建筑行业的共同努力,以提高我国整体建筑节能水平.新型节能建筑材料的应用,无论是对个体建筑还是对公共建筑而言,具有广阔发展前景.新型节能建筑材料的推广,对社会资源综合利用,引导我国城市建设向绿色生态可持续发展方向转变,具有重要意义.