節能新材料、新技術在建筑工程中的應用

張海奇

摘要：在全球環保節能意識的提升下，建設節能環保建筑成為了當今的研究主題。通過對節能新材料和新技術的合理應用，可有效地降低建筑物的能源消耗、降低環境污染程度，推動建筑工程環境效益和經濟效益的共同發展。因此，本文闡述了節能新材料、新技術的出現和建筑節能的重要性，并對其在建筑工程中的應用加以分析和總結。

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.

關鍵詞：建筑工程;節能新技術;節能新材料

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

中圖分類號：TU201.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）23-0162-02

1? 節能新材料、新技術和建筑節能

隨著科學技術發展，節能新材料和新技術進入了人們的視線并逐漸投入到了各個領域的應用當中。它能滿足環境保護的同時，還能極大地提高能源的利用率，滿足經濟發展和社會生活的需求、有效地減少了建筑工程中的能源損耗，與我國的可持續性發展宗旨不謀而合，因此在政府倡導下和鼓勵下，眾多企業和公司加大了對節能材料和相關技術的研究與開發，并提出了節能建筑的概念。

建筑節能是指通過對資源、技術的合理分配與應用降低資源的消耗量，完成高質量、高舒適度的建筑物建設。實際應用中，可分別在建筑工程設計階段、施工階段及后期使用階段采取節能措施。例如，在建筑工程中，可結合具有隔熱保溫性能的材料、高效率的采暖空調設備和可以提高資源利用率的施工技術，對建筑物的節能系統進行優化。建筑節能的實施可以很好地促進我國社會經濟的可持續發展的進行，優化居民生活條件，極大地降低環境污染程度，同時也大大緩解了能源危機，符合未來節約型社會的發展規律。

2? 節能新材料在建筑工程中的應用

2.1 節能新材料的分類? 材料種類繁多，根據在節能建筑中的用途、材質和功能等方面對節能材料進行分類，大概可包括以下幾種：

①絕熱材料。包括保溫材料和隔熱材料，常用保溫材料包括：礦物棉、巖棉、玻璃棉，以及應用比較多的泡沫塑料及多孔聚合物、膨脹珍珠巖石及其制品等;②防水密封材料。在對建筑防水密封性質量要求不斷提高的前提下，防水密封材料是建筑行業和其相關行業中的必需品;③新型墻體材料。對于建筑主體構建主材料，種類繁多，按其形狀可分為磚、塊、板等三大類，例如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、加氣混凝土、輕質材料、復合板材等;④節能門窗、玻璃。建筑門窗和幕墻是建筑圍護結構的組成部分，在建筑物中是熱交換、熱傳導最活躍的部位;⑤太陽能利用。太陽能技術是人類近期開發的資源最豐富、最潔凈、最理想的能源渠道，近幾十年，在建筑中利用太陽能進行發電發熱成為最主要的應用途徑。

2.2 使用節能墻體? 墻體是建筑物中用于承重的主要構件，同時還用于房間的隔音隔熱。在人民生活水平和質量逐漸提高的前提下，對建筑物中的墻體質量和材料組成也越來越挑剔。在此需求下，科學家通過對無機材料制作墻體加以研究，最終研發出了有機和無機相結合的復合墻體，可以滿足承重、隔音隔熱墻體材料的要求，然而該材料生產過程和工藝流程過于復雜，導致成本過高，對于推廣應用有些困難?；诖?，科學家將秸稈、煤渣等生活廢棄資源在水泥混合作用下形成高性能、低成本的特殊墻體材料，變廢為寶。在滿足人們的生活需求的同時，還極大的提高了資源的循環利用效率，實現了低耗環保，具有非常重要的應用價值和推廣意義。

2.3 門窗節能材料的應用? 門窗在建筑中承擔保暖、采光、熱交換、通風換氣等大部分的功能，而對于新型節能門窗門窗的修建離不開節能玻璃材料。門窗材質直接決定著其性能，不同于傳統的金屬制造，復合型材料的節能門窗可以增強散熱功能，在現代建筑領域受到了廣泛應用。節能門窗材料不但能夠保證結構和功能的穩定性，還極大程度地降低了其他不可再生能源的損耗和環境污染程度，由于其質材廉價、易取、可塑性強等優點，還降低了建筑施工、改建的成本，使建筑商及用戶雙方都比較受益。

3? 建筑工程中對節能新技術的應用

3.1 外墻保溫技術的應用? 在傳統建筑外墻保溫技術設計上，一般使用單一材料通過增加墻體厚度實現保溫隔熱功能，然而這種方式保溫效果不會得到太大提升，而且還會浪費一定的建筑材料，整體效果無法達到目標。隨著對保溫技術的研究，開始結合外墻夾芯、外墻外保溫、外墻內保溫，綜合運用到現代建筑工程施工中，主要內容如下：

①外墻夾芯保溫技術。在外墻和內墻之間填充保溫隔熱性能良好的材料，例如聚氨酯板、巖棉板、玻璃棉板等，然后使用混凝土或空心砌磚對墻面進行壘砌，可有效提升隔熱保溫性能，其構造結構如圖1所示。

很多外墻外保溫系統中不能用的保溫材料，在夾芯保溫里都可以采用，比如聚氨酯板、巖棉板、玻璃棉板等。然而該技術的抗震性較差，在地震活躍區域推廣性不強;

②外墻外保溫技術。該技術實施過程為：對外墻體涂抹上由保溫材料組成的保溫層，然后再對外墻進行裝飾，加上飾面層、防護罩和防水層等加固層結構，如圖2所示。該保溫技術有效地保護了建筑物不受紫外線的輻射傷害，有效加固了建筑物的主體結構，提高了穩定性和抗震性;

③外墻內保溫技術。以砂漿、苯板作為內保溫材料，將其置在外墻內側，實現保溫隔熱，如圖3所示。該技術施工操作簡單，穩定性強，在現代建筑工程中應用廣泛，具有應用推廣意義。

3.2 綠色節能技術的應用

在建筑工程中，傳統的能源使用勢必會造成一定的熱能消耗，從而帶來一定的浪費和污染。綠色節能技術可充分利用清潔能源進行建筑工程施工，有效地降低了熱能消耗，實現建筑節能。應用前，通過對建筑工程的合理規劃和布置，定時定點的確定能源使用位置和時間，避免無謂的能源閑置和浪費。如通過對建筑物的朝向規劃和設計，提升采光時間，確保建筑室內的溫度和濕度。

3.3 太陽能節能技術應用

對太陽能節能技術的應用主要體現在太陽能對電能、熱能的轉換。將其應用于建筑物供電中，可有效降低能源消耗、提高建筑工程資源利用率和經濟效益最大化。在具體應用中可分為主動式和被動式：①主動式。采用在建筑物高處擺放高效集熱裝置，收集光照能源，通過熱媒傳遞，將熱量傳送至室內實現采暖、制冷、供熱等功能;②被動式。通常在冬季使用該形式進行采光。設計原則為一方面盡可能多采集陽光熱量，并引入室內，同時又要做好室內熱量消散保護工作（例如采用玻璃或薄膜構成溫室的形式，以減少溫室內對外界的直接對流散熱），在結構設計上，溫室需呈朝南朝向，并保證有足夠的樓間距，保證光照角度合理，延長光照時間。常見的溫室設計形式如圖4所示等。

冬季氣溫降低，在玻璃蓋板上涂上黑色保溫涂料形成重質墻體，可有效吸收和存儲太陽光，對墻體上的通風口進行加熱，從而形成循環的熱氣流。同時利用玻璃蓋板和空氣層保證了熱量不向外擴散，內外結合保證室內溫度。整體采暖過程的工作原理如圖4（a）、（b）所示。需要考慮的是，在夏季由于墻體的集熱蓄熱效果太好，會導致室內溫度過高問題。目前，采取的辦法是利用集熱蓄熱墻體進行被動式通風，通過在玻璃蓋板上側設置風口達到空氣流動效果，如圖4（c）、（d）所示。另外，利用夜間天空冷輻射使集熱蓄熱墻體蓄冷或在空氣間層內設置遮陽卷簾，在一定程度上也能起到降溫的作用。

4? 結束語

本文通過對節能新材料、新技術的應用分析可得，節能建筑工程可充分利用節能材料、節能技術實現低能耗、低污染、高性能的施工要求，這已是建筑行業可持續發展的必然趨勢。因此，在保證建筑工程質量，滿足生活需求的基礎上，還需要積極探索和研究更多新型的建筑材料和技術，進而推動建筑行業的可持續化發展。

參考文獻：

[1]李豐果，徐矯，賀國強.節能降耗新技術在深大通風豎井施工中的應用[J].隧道建設，2012，32（6）：849-853.

[2]谷燕成，陳思諾，黃恩興.建筑節能保溫材料的現狀及發展[J].建筑節能，2016，44（6）：34-38.

[3]隋冰.膜分離技術在環境工程中的應用現狀及發展前景[J].中國戰略新興產業，2018（12）：161.