建筑節能及新材料工藝在工程設計中應用探析

文/蔣海波 浙江省省直建筑設計院 浙江杭州 310030

經濟的大力發展使得城市化進程越來越快，建筑行業中新技術、新材料的廣泛應用也使得建筑業蓬勃發展起來。當前，我國的科技水平有了一定的提升，國家對于新材料、新技術的管理也在不斷加強，讓質量、環保、創新的工程為城市的發展貢獻更大的力量。

1、工程設計應用建筑節能及新材料工藝的意義

1.1 有助于推動經濟的發展

國內消耗能源最多的領域是建筑業，而建筑業近期在國內的發展速度又飛快，所以說此時將建筑節能及新材料工藝用于工程設計中，有助于減輕國內對能源的耗費，進而推動經濟的進展。

1.2 有助于優化建筑環境

在經濟大力發展的帶動下，廣大群眾的生活質量也逐步提升，越來越多人想要住在各功能齊全的樓房里，特別是保暖性。而建筑節能及新材料工藝在工程設計中的應用有助于對建筑環境進行優化，有助于提高更多環保的節能技術，使人們耗費較少的能源獲得最大的利益，滿足群眾的居住需求。

1.3 有助于確保經濟進展的可持續性

要想實現國內經濟進展的可持續性，就需確保國內擁有足夠的能源。但目前我們國家能源匱乏，人均擁有量少，能源使用效率低下，嚴重制約了經濟的整體進展。建筑節能工藝在工程設計中的應用有效節約了國家能源，也在一定程度上提升了能源的運用效率，有助于確保經濟可持續性的實現。

2、節能環保型建筑設計過程中存在的問題

2.1 不具備健全的節能環保建筑設計方案

到目前為止我國尚且不具備一套健全的建筑節能設計方案，并且對于建筑節能的系統評估體系正待完善，而部分家庭卻對建筑外觀結構有著強烈的要求，為了充分凸顯其華麗富貴的外表，采用各種實木材料的建筑材料，這樣一來不但大大增加了能源的消耗量，還不符合節約簡單的建筑原則，致使各種類型的建筑材料面臨著巨大的消耗。

2.2 不具備完善的建筑節能評估系統

我國在建筑節能方面尚且不具備完善化的評估系統，以往參照的建筑節能評估系統都存在著或多或少的問題，并且也沒有任何法律法規作為參考依據，具有極弱的說服能力，進而容易導致部分建筑工程鉆法律漏洞，使能源面臨著大量消耗情況。

3、建筑節能及新材料工藝在工程設計中的具體應用

3.1 數字化技術在建筑設計中的應用

隨著科技的不斷進步，數字化進程已經融入到各行各業中，尤其是在建筑設計中運用數字化的基礎來處理技術上的問題，它所包含的技術比較全面，如處理技術、儲存技術、知識經濟技術以及信息社會方面的技術等。在建筑蓬勃發展的今天，已經有不少的建筑企業開啟了樓宇智能化設計。這種數字化技術的廣泛應用大大方便了我們生產生活，它實現了在家辦公與購物等等一大波新技術的使用。

3.2 保溫隔熱材料

保溫材料與隔熱材料又稱絕熱材料，包括礦物棉、玻璃棉、巖棉、泡沫塑料及多空聚合物，膨脹珍珠巖及其制品、硅酸鈣絕熱制品、各種復合保溫隔熱材料等。其可減少建筑室內向外環境的熱損失，降低建筑空調負荷和空調耗能，是構建節能建筑的重要環節。保溫隔熱材料主要用于建筑物墻體與屋面的保溫絕熱，熱工設備、熱力管道的保溫，冷藏室及冷藏設備。

3.3 建筑節能及新材料工藝在工程設計中應用

3.4 太陽能技術

太陽能作為清潔可再生且能夠實現循環利用的綠色能源，其應用可很大程度緩解能源緊缺的現狀。通過太陽能電池板以及太陽能熱水器，可轉太陽能為熱能、電能，方便建筑使用，減少對傳統資源的依賴，并降低耗能。

3.5 熱泵技術

此技術有空氣源、地源、水源熱泵技術之分，主要通過專用熱泵的應用，從空氣、土壤、水中獲取到低位熱能，再經電能處理后，提供可使用的易于接受的高位熱能。將熱泵技術應用于建筑工程中，能夠提供建筑以制冷及供熱的服務，一定程度降低能源消耗，減少環境污染。

3.6 建筑工程中的屋頂、地板以及門窗等環保節能建材分析

作為建筑工程中的屋頂、地板以及門窗類的建材，其主要是以玻璃棉以及礦物氈，這些保溫材料不僅是使得建筑閣樓具備更強的傳熱功能，還能更好的為建筑工程提供更高效的保溫效果。尤其是建筑工程中的門窗節能材料的好壞，其不僅是影響我國建筑產品保溫性的重要影響因素之一，更是節能能員消耗的重中之重。

3.7 新材料的應用

3.7.1 膠粉聚苯顆粒保溫砂漿

膠粉聚苯顆粒保溫砂漿由膠粉聚苯顆粒輕骨料和聚合物膠粉組成，是復合聚苯顆粒外墻保溫系統中的主要保溫材料。復合聚苯顆粒外墻外保溫系統是一種在現場成型的保溫系統。該系統由界面層、膠粉聚苯顆粒保溫層、罩面砂漿（抗裂砂漿）復合玻纖網格布及外飾面層構成，集墻體保溫、裝飾功能于一體，且適用范圍廣、材料配套齊全，工藝簡便、合理，能滿足我國大部分地區不同氣候條件下的建筑節能要求。

3.7.2 無機玻化微珠保溫漿料

無機玻化微珠保溫漿料主要成分膨脹玻化微珠，內部多為閉孔空腔結構，表面玻化封閉，光澤平滑，理化性能穩定，具有質輕、絕熱、耐火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等特點，保溫性能尚可。

3.7.3 聚苯乙烯泡沫保溫材料

聚苯乙烯泡沫保溫材料是一種熱塑性材料，比無機保溫材料的保溫性能更加優越，但在使用過程中也逐漸暴露出它的一些缺陷，如聚苯乙烯保溫材料有空腔結構，外界空氣容易通過縫隙在空腔流動而影響保溫效果，并且抗風性差、抗拉強度更低，易出現裂縫墻體透濕和返水現象。

3.7.4 酚醛樹脂發泡材料

酚醛泡沫素有“保溫材料之王”的美稱，是新一代保溫防火隔音材料。酚醛泡沫材料屬高分子有機硬質鋁箔泡沫產品，是由熱固性酚醛樹脂發泡而成，它具有輕質、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落，使用溫度范圍廣(-196-+200℃)，低溫環境下不收縮、不脆化，是暖通制冷工程理想的絕熱材料，由于酚醛泡沫閉孔率高，則導熱系數低，隔熱性能好，并具有抗水性和水蒸氣滲透性，是理想的保溫節能材料。由于酚醛具有苯環結構，所以尺寸穩定，變化率<1%。

結語：

建筑節能及新材料工藝在工程設計中應用有著不可忽視的實用價值，其能夠推動經濟的發展，優化建筑環境，確保經濟進展的可持續性等。

[1]趙海峰.建筑設計中新技術和新材料的應用探討[J].建材與裝飾,2016.