王嬌楊
白城市建筑設計研究院 吉林白城 137000
在時代發展進程中,節能材料已經成為了建筑領域應用較為廣泛且具有重要意義的材料。我國在針對節能新材料的研究和應用方面仍然處于起步階段,而且在長期發展過程中體現出了一系列的問題,這也是建筑行業的發展面臨著比較嚴重的材料單一的問題,很多材料都需要大量使用,對新型材料的應用必須進一步重視,擴大節能新材料的應用范圍,從而更好的推動建筑行業的發展。
節能新材料是一種在建筑領域應用以降低施工能耗的綠色材料,節能新材料的節能性也會根據科學技術水平的提升而不斷發展。現代化社會的發展要求建筑物具備較強的綠色環保性和節能性,具體體現在如下幾個方面,首先,綠色建筑需要能夠保障室內有足夠的陽光照射,同時也要保證充足而穩定的輻射;其次,必須在保障建筑物外觀基礎上,加強對建筑功能性以及舒適性的提升,例如可以根據當地地質特點和氣候環境選擇適合的隔熱材料,以此來實現在不使用空調等設備的情況下就能保障室內溫度恒定;最后,要科學利用節能門窗,強化建筑室內通風換氣能力[1]。目前建筑工程施工過程中所主要使用的節能材料包括墻體、門窗等,可以根據建筑建設需求和人們的居住需求進行科學選擇。從我國目前的建筑領域發展角度來看,如何充分開發這些節能新材料,同時充分發揮出其最大效用是重要工作。如今節能新材料的使用途徑主要是針對綠色建筑的建設,可以提升建筑節能性,通過盡量降低不可再生資源的使用,進一步提升能源使用效率,同時也能降低建筑物能耗。通過上述分析可以發現,我國這些科學技術含量比較高的節能新材料對建設綠色建筑起到了重要作用[2]。
隨著我國經濟水平的不斷提高,人民的生活方式也發生了根本性改變,如今的人們更加注重生活的健康性,綠色生活的理念也逐漸被提出,因此,我國建筑工程領域也越來越重視節能減排問題,但是目前仍然處于探索和實踐階段,只有充分提升該行業的節能意識,才能真正的實現現代城市的建設和發展,也才能促進我國建筑行業可持續發展,這也是我國如今關鍵的發展目標之一。現階段我國經濟實力正在不斷提升,現代化城市建設進程也得到了極大程度的推進,然而這一過程中仍然存在一系列問題,根據我國目前的建筑建設形勢來看,建筑能耗過高是較為常見的問題之一,導致建筑能耗過高問題的主要原因除了方案設計不合理之外,建筑材料的選擇和使用也存在嚴重問題[3],例如在進行墻體施工時未能選擇適配的材料,或者門窗設計未能充分利用自然能源,無法發揮出光能、風能的作用等。從我國目前的社會發展形勢來看,全國能耗中占主要比例的就是建筑能耗,而且隨著人們生活水平的提高,建筑能耗問題也越來越多,受到環境問題、溫室效應等的影響,我國能源消耗問題愈發嚴重,也正因如此,如何建設節約資源、綠色環保的節能建筑成為了相關領域重點研究的問題。目前我國很多地區的建筑工程中仍然采用傳統且落后的建筑施工方法,建筑材料也沒有進行改進和創新,因此使得整個建筑物仍然存在比較嚴重的高能耗問題,無法高效利用自然能源滿足人們的采光、保溫等需求,對建筑空間的利用也不夠合理[4],人民仍然需要使用大量高能源消耗的輔助設備來改善居住環境,造成了更為嚴重的能耗問題。
如今我國建筑工程領域格外提倡綠色建筑理念,綠色建筑指的就是在整個建筑工程設計、施工以及建筑物的使用全過程中,都能實現低能源消耗,從而達到降低環境污染、避免能源大幅消耗問題,以此來實現保護環境的目的,同時在此基礎上也能保障建筑物建設質量和居住舒適度。簡單來說,綠色建筑就是一種可以滿足可持續發展要求的建筑,要在建設方案設計階段就對其綠色環保以及節能性重視起來,從而實現城市建設與自然環境和諧發展。我國建筑物的使用年限在50~70年之間,由此可見,建筑物建設過程中并不會消耗大量能源,而是在建筑物使用過程中造成了大量的能源消耗,尤其是如果使用了空調等采暖設備會消耗大量能源[5],基于此,綠色建筑就應該充分利用太陽能、風能等自然能源,同時充分發揮出節能新材料的作用,以此來實現能源消耗量的降低。
綠色建筑節能新材料的使用范圍主要包括建筑物的墻體、屋頂、門窗等,通過對節能新材料的使用可以有效降低建筑物運營能耗,以此來達到節約環保的目的,同時加大力度應用可再生的清潔能源,也可以在保障建筑物舒適度的前提下提升其節能性。
綠色建筑外圍指的是屋頂和墻體組成的綜合結構,通常情況下,超過半數以上的建筑節能性都體現在建筑外圍建設上,由此可見,在該環節的建設過程中應用節能新材料有重要的節能意義。如今在綠色建筑外圍建設過程中比較常用的節能新材料是幕墻,這類材料和施工技術有較強的通透性、環保性[6],而且使用該材料建設后的建筑外圍仍然可以保障居住舒適性。除此之外,很多可再生清潔能源也可以在綠色建筑外圍的建設中使用,例如太陽能光電板等,可以高效利用太陽能等可再生能源。
對于綠色建筑來說,屋面的保溫性、吸水性、導熱系數都是必須重點控制的因素,因此需要使用具有較強防水和保溫性能的材料鋪設在屋面與防水層中,以此來達到工程需求的防水和保溫效果。基于此,施工人員可以選擇水泥聚苯板等節能新材料,除此之外,玻璃棉、膨脹珍珠巖等材料也具有較強的保溫性能,而且可以達到良好的節能效果,同時,將防水層置于保溫層之下,可以對防水層進行保護,而且便于后續出現故障進行檢修,但是這類材料在屋面建設中的應用需要大量資金投入[7],因此未能進行大范圍推廣使用,還需要深入研究和改進。
傳統建筑墻體建設過程中多使用混凝土、磚等材料,因此無法達到較為理想的保溫效果,進而提升了建筑物的能源消耗量。而應用硬泡聚氨酯等現代化節能新材料后,可以有效提升墻體保溫效果,也因此使得這類新材料在很多建筑工程中得到了廣泛應用,但是,這類節能新材料在墻體建設中的應用需要施工人員具備足夠的技術水平,才能充分發揮出新材料的作用。除此之外,還有一種節能新材料非常適合建筑墻體建設,即阻燃蜂窩復合墻體材料[8],這種材料是一種新型節能材料,實現了對秸稈、煤渣等材料的二次利用,通過一系列的攪拌粘合最終形成的混合壓縮性材料,這類材料的應用實現了對廢物的高效利用,保障了城市環境,而且使用該材料建設建筑墻體時不需要使用大量的水泥鋼筋,因此實現了較為理想的降低能耗效果,值得大面積推廣使用。
很多城市受氣候環境的影響,夏季處于比較炎熱的狀態,尤其是南方城市,夏季時的空調使用率大幅提升,這也就導致建筑物能源消耗不斷提升,對此,可以采取遮陽的方式來保持建筑物室內溫度恒定,這種方式可以有效降低能源消耗量,同時具有較強的經濟實用性。在建設建筑遮陽時,需要根據當地的氣候特征以及工程具體的建設需求,確定遮陽設備永久設置還是臨時設置,其中,前者即在建筑窗口永久設置遮陽板,后者則是使用比較輕便且容易安裝的窗簾等設備來達到遮陽效果[9],除此之外,還可以使用熱反射玻璃這種節能新材料來實現建筑遮陽。
在一些溫度變化較大的季節,例如夏季或者冬季,建筑物室內與室外的溫差非常明顯,可以將室內外阻隔開除了要依靠墻體之外,門窗也起到了很大作用,因此要加強節能新材料在門窗建設中的應用。若門窗與墻體之間的連接不夠緊密,就會嚴重影響室內溫度,對此,必須使用節能新材料來加強門窗玻璃與邊框之間以及門窗與墻體之間的嚴密度,確保不存在可以讓氣流流通的縫隙,對此主要從以下幾方面開展,首先,在門窗安裝過程中需要進行洞口的預留或者先安裝完成再砌口,不能安裝與砌口同時進行;其次,為了保障門窗與墻體之間的緊密連接,需要使用聚氨酯等節能新材料來進行連接處縫隙填充,避免使用水泥等材料以免縫隙填充不均勻;最后,若門窗材料時金屬材質,就必須使用橡膠等隔熱性能較強的材料進行斷橋處理,在相關配件安裝時也要注意避免破壞斷橋。
在如今很多建筑工程建設過程中都對節能玻璃有了不同程度的使用,節能玻璃屬于一種節能新材料,就要有較強的隔熱性能,而且可以在一定程度上防止陽光輻射,因此在綠色建筑建設中使用可以有效提升建筑保溫能力,避免了不必要的能源消耗。
水泥纖維板是一種非常有價值的節能新材料,主要原因是其具備較強的防火性,能夠在發生火情時阻止火勢進一步蔓延。除此之外,使用水泥纖維板還可以防止螺絲等材料露出,是一種安全性和美觀度都非常高的節能新材料。水泥纖維板是使用多種纖維材料組合而成的,實現了對舊材料的高效利用,可以提升材料質量和堅韌度。
對于綠色建筑建設過程中,墻體是最為關鍵的施工環節,其主要作用是隔絕室內與室外環境,避免受到風雨侵蝕,也能有效隔絕噪音、輻射、高低溫,同時,室內墻體可以實現對固定空間的規劃,使室內格局更加合理,但是,墻體往往會占據一定空間,因此必須選擇最適配的材料以此來提升墻體利用率,在保障墻體承重力的前提下還需要降低其建設能耗。作為整個工程項目中最消耗能源的施工環節,墻體施工過程應用節能新材料有重要意義,傳統墻體建設中多使用實心磚,實心磚重量比較大,對樓板傷害較高,影響建筑使用壽命,因此目前我國很多建筑工程多使用黏土空心磚建設,有效解決了實心磚的缺陷,黏土空心磚的結構更加優越,而且造價較低,相比于實心磚更輕、更靈活,而且應用煤渣灰等材料燒制空心磚可以解決能源消耗量大的問題,優勢明顯。由此可見,節能新材料在現代城市發展中占據了重要地位,其發展前景十分良好。在對節能新材料進行推廣過程中,必須對其節能性、環保性進行大力研究,在建筑外墻、屋頂等建設時重視對環保型新材料的應用,加大力度應用太陽能等清潔能源,降低煤炭等能源的使用率。
綜上所述,節能新材料在建筑領域的應用體現出了明顯的低成本、高環保性特點,而且這類材料的使用壽命也比較長,在現代城市發展中起到了極大的節約能源、保護環境作用,在世界范圍都存在能源緊缺問題的時代背景下,推動綠色建筑節能新材料的高效應用,對促進建筑行業和現代化城市建設可持續發展有重要意義。