新材料、新技术在建筑节能设计中的应用

【摘 要】节能新材料和新技术在节约能源,缓解能源危机,提高人民的生活质量和提高环境质量方面都发挥着重要的作用.本文分析了节能新材和新技术的概念和包括的范围,并且对具体的节能技术在在建筑工程中的应用进行了一定的探讨.

【关 键 词】新材料；新技术；建筑节能

节能新材料和新技术伴是随着国际能源危机而产生的.调查数据显示,我国建筑业目前以每年平均20亿平方米的速度在发展,但同时,建筑耗能已经也占到了社会终端能耗的27.5%.

一、节能新材料和新技术

一般来讲,建筑节能的表现主要在墙体、门窗和屋面三个部分.从墙体部分来说,可采用不同地区、不同建筑适应性良好的自保温墙体或复合保温墙体两种技术；从门窗部分来说,最为理想的是设计型窗或建筑幕墙（其中以呼吸式幕墙为代表）.从屋面部分来说,有浅色屋面、绿化屋面和蓄水屋面可供选择.

节能新材料和新技术的应用可在一定程度上缓解能源危机、改善环境质量和提高人民生活水平等.

首先,缓解能源紧张.传统建筑工艺,较为大多的采用混凝土块、水泥和沥青板块、水泥聚苯板、聚乙烯板等板块状材料,节能新材料和新技术的开发和使用大大减小了这些传统材料的使用.

其次,改善环境质量.节能新材料的使用,一方面减少传统的砖、砂材料中二氧化碳和酸性气体的排放量；另一方面,因其与环境有较好的协调性,使得其更具“绿化”.

二、节能新材料在建筑工程中的应用

1.节能门窗

门窗是建筑物热交换和热传导最活跃的部分,也是建筑热能消耗比较大的部分.透明围护结构的保温隔热,除提高玻璃和框扇本身的热工性能和保证中空玻璃的密闭性之外,还与玻璃和边框接缝,以及框扇搭接缝的严密程度有密切的关系.施工中提高气密性一般是采用各种密封条或密封胶来解决.各种门窗的密封胶条种类繁多,应与型窗的设计合理结合.最理想是设计型窗或幕墙时,同时设计配套的密封条,必要时需多道密封.而且必须选用弹性好、耐老化的材料,一般以三元乙丙和氯丁橡胶为宜,劣质的密封条将过早老化失效,会给用户带来极大的不便和经济上的损失.玻璃的镶嵌除采用密封压条外,往往采用玻璃胶或两者相结合使用.玻璃幕墙,尤其是隐框玻璃幕墙,更多采用硅酮结构胶,但应特别注意密封胶与玻璃以及所接触配套材料的相容性,否则将导致密封失败,甚至产生严重的安全隐患.

2.新型节能墙体

传统围护结构墙多为无机材料组成,如砖石砌体、混凝土、水泥砂浆等,如今为了节能保温的需要,引入了大量有机保温材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因为这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强,所以有机保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用,形成了一种无机与有机材料复合墙体,这样就对施工工艺提出了新的要求.典型的保温墙体,是有机与无机材料相间复合而成,而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外,还增加了保温隔热的要求.

3.节能屋面

建筑屋面节能的最主要措施之一就是发展和应用高效保温隔热材料.材料的选择和施工应根据建筑物的使用要求、屋面的结构形式、环境气候条件、防水处理方法和施工条件等因素综合考虑,屋面保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数较小,并有一定强度的性能.保温隔热材料应以矿物棉、玻璃棉及泡沫塑料等优良保温材料为主,将它们用于墙体、屋顶及地基周围等处,可以使建筑围护结构中各部分的传热系数大大地减低.

三、节能新技术的在筑工程中的应用

要提高门窗及幕墙结构与围护结构的一体化节能技术水平,改善墙体总体节能效果,重点解决门窗、幕墙锚固及填充技术和利用太阳能、空气动力节能技术.大型公共建筑新近出现一种称之为“双层皮”的幕墙结构形式,即在外窗或幕墙外面再设一层玻璃幕墙,一般是外层为单玻,内层为中空玻璃,两层间的距离20cm～60cm不等.每层楼内,外层玻璃的上、下端均设有可调节的通风口.如果在双层幕墙之间加设可调节的遮阳百叶,其增加舒适度和节能效果就更加显著了.

在墙体节能措施中,墙体保温系统的施工是关键环节.墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧虽然技术措施简单,但保温效果却不如外侧.设在外侧可节省使用面积,但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题.施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、枯贴、复合等方式.目前,外保温墙体主要有4种体系：保温砌块外保温体系、机械固定方式外保温体系、枯结固定方式薄抹灰外保温体系、挂板式外墙外保温体系.具体施工过程中,应针对不同的保温材料、不同的施工方法,采用不同的施工技术措施.

在其他节能技术中,辐射型取暖和太阳能,作为可再生的清洁能源而且蕴含量十分丰富,因此在未来的建筑业应当会大有作为.地板辐射、天花板辐射、垂直板辐射作为辐射型采暖的主要方式,可有效避免风吹感,同时可使用高温冷源和低温热源,大大提高热泵的效率.在有低温废热、地下水等低品位可再生冷热源时,这种末端方式可直接使用这些冷热源,省去常规冷热源.太阳能一体化建筑已成为太阳能利用的发展趋势,利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季采暖和夏季空调,同时可以结合光伏电池技术为建筑供电.可再生的清洁能源在保温和节能方面有相当大的发展潜力.

结语

随着我国现代化进行的进一步推进和节能思想的深入人心,建筑节能必将成为未来节能研究的焦点.我们相信通过推广环保型建筑材料,应用现代科学技术,一定能使我国的建筑业朝着绿色、环保和节能的方向发展.