建筑节能设计与新材料的应用

【摘 要】近年来,建筑节能设计和新材料的应用,使我国的建筑节能工作取得了一定成效,同时也缓解了我国建筑能源的紧缺矛盾,改善了人们生活居住环境,降低了环境污染,推进了我国经济的可持续发展.因此,本文讲述了建筑节能的重要性、建筑节能设计和新材料,重点探讨了建筑节能设计与新材料的应用.

【关 键 词】建筑节能；设计；新材料；应用

前言

节能减排是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重要举措,也是推进经济结构调整、转变发展方式、实现经济和社会可持续发展的必要要求,而建筑节能是我国节能工作中一个非常重要的方面.建筑节能设计和新材料的推广与应用对建筑节能的推动至关重要.一方面建筑功能将得到有效改善,建筑质量和居住舒适度显着提高,可以满足经济社会发展和人民生活水平提高的需要.另一方面还可以提高资源利用率、改善环境、促进循环经济发展.因此,我们应鼓励应用建筑节能新技术、新材料,以此推动建筑节能工作的进程.

1建筑节能的重要性

现代节能环保建筑在中国的出现是最近十来年的事情,随着国内经济建设的高速发展,由于对环境问题的忽视造成了严重的环境污染和生态破坏,使中国的生态环境处于十分脆弱的状态,至今生态环境的恶化仍在继续.在新的世纪,中国建筑不能再按高能耗高污染的老模式发展,建设节能环保建筑是中国建筑发展的必由之路.

曾经温家宝总理在关于加快建设节约型社会的讲话中也指出,要认真落实科学发展观,坚持资源开发与节约并重,把节约放在首位的方针,以节约使用资源和提高资源利用效率为核心,以节能、节地、资源综合利用和发展循环经济为重点,加快经济发展模式转变,建立节约型的生产模式,务求建设节约型社会尽快取得实质进展和明显成效.由此可见建筑节能在实施能源、环境、社会可持续发展战略上的重要性.

2建筑节能设计

建筑节能设计要针对我国不同地域的气候环境和建筑特点,并注重国际上先进的节能设计理念,也要掌握建筑能耗的构成和节能的基本途径,提供相关的节能设计依据、技术和方法.建筑节能设计在熟悉建筑节能基本知识的基础上,按照相关节能设计标准和施工图,在建筑规划设计和单体建筑设计中的采用节能技术,同时也要注意建筑设计中可再生能源的利用和节能建筑的效益评估,并针对不同地区的居住建筑和公共建筑提供成功的节能设计.

3推广新材料

在中国,减少碳排量的一个重要环节,就是新技术的迅速应用与全面推广.而促进中国建筑节能的一个有效途,是在新建筑和既有建筑的改造中,大力应用推广新技术、新材料、新工艺.在新材料方面,国家对新材料产业发展给予了大力支持,在“十一五”期间,初步形成了较完整的新材料产业体系.《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》指出,新材料行业要大力发展稀土功能、高性能膜、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明等新型功能材料,积极发展高品质特殊钢、新型合金、工程塑料等先进结构材料,提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平,开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究.目前,我国已在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、高性能陶瓷材料和复合材料等方面形成了一批高技术新材料核心产业.在“十二五”规划又提出了以重大技术突破和重大发展需求为基础,促进新兴科技与新兴产业深度融合,在继续做强做大高新技术产业基础上,把发展、培育战略性新兴产业作为先导性、支柱性产业.依据“十二五”规划,新材料产业重点是发展新型功能材料、先进结构材料、高性能纤维材料、复合材料、共性基础材料.“十二五”时期,新材料行业的发展有望驶入快车道.目前,新材料行业上市公司有近70家,多数公司处于行业龙头地位,值得投资者长期关注.并且在‘十二五’规划纲要中也提到,战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重达8%左右.其中战略性新兴产业共有7项内容,包括新材料.虽然没有具体细化到各个产业,但可以肯定的是,新材料是其他产业的基础和先导,其作用会越来越突出.

4建筑节能设计与新材料的应用

4.1节能环保型建筑设计

4.1.1选择建筑保温材料

根据材料的质量依次分类,可以将保温建筑材料划分为有机保温材料、无机保温材料以及金属保温材料三种类型.其最为明显的特征就是具有较小的导热系数,不过,导热系数小的材料大部分都是密度小、孔隙多的轻质型材料,强度较低,不应直接将其作为建筑物基础材料.对于外墙保温材料,通常有以下要求：较低的导热系数、较好的热稳定性能及憎水性、较强的透气性,能够有效的防止水蒸气迁移时而导致墙体内部结露现象的发生；具有较高的耐冻融能力、抗风化能力、耐老化性能；对于基层变形具有较强的适应性、可以在第一时间内对变形应力进行传递与释放,保护面层不会发生脱落、开裂的现象；具有较高的耐火等级,发生明火时不会散发出大量的毒气,当发生火灾时,能够有效的阻止火势的蔓延.有机类保温材料无论是在导热系数,还是在耐温等方面都具有较高的性能,应将其作为外墙保温材料.

4.1.2新能源与新技术的应用

现阶段,我国的煤、电、油的供应不容乐观.而太阳能作为一种可再生的清洁能源,在一些领域中已经有了良好的发展.比如太阳能采暖,目前,其已经由原先的补充能源向着替代能源方向不断地发展.结合太阳能的特点与实际需求,现阶段,在建筑节能中使用最多的方式就是光电转换与光热转换.太阳能的光电技术主要是通过太阳能电池将白天的太阳能转变成为电能储存在蓄电池内,夜晚来临时,通过放电控制器进行释放,以满足室内照明等方面的用电需求；太阳能的光热技术则是将太阳辐射过程中所产生的能量转变为热能进行利用,比如可以充分的利用太阳能热水器为人们的日常生活提供热水,利用太阳能空气集热器实现供暖需求.

4.2新材料在建筑设计中的应用

4.2.1保温材料方面的应用

在传统的保温层复合结构中所使用的保温材料厚度非常大,致使其外观出现了这样那样的问题,如层间距缩小、窗洞进一步加深等等,所以,应采用真空隔热板用于保温层复合结构,其厚度较薄,并且二氧化碳排放量较小.它的外壳采用的是纸质与金属而制成的,壳间为真空,并填充了硅盐酸、泡沫材料.真空隔热板是一种新型的、保温效果较高的材料,其在市场中具有较为广阔的应用前景.另外,玻璃材料也有着较高的保温效果.随着科学技术的快速发展,呈现出了诸多的玻璃保温材料,具体为热反射玻璃、吸热玻璃、电敏感玻璃、低辐射玻璃、电磁波屏蔽玻璃、调光玻璃等等,建筑设计人员应将它们进行合理的组织,形成不同的构造形式,以此满足采光与保温的要求.

4.2.2将材料技术与结构技术结合起来应用

随着电子信息技术时代的来临以及结构技术的迅猛发展,使得建筑材料呈现出了多样化与复杂化、建筑内的造型不会再因为材料与结构而受到局限.纵观我国建筑使用的各种结构,从开始的木结构、石结构到现在的钢筋混凝土结构、充气结构蹦极张拉等新技术的兴起,进一步推动了我国建筑朝着地下生态建筑等方面全面的发展,由于使用了新技术与新材料,从而使得建筑设计人员在设计过程中学会了利用对形体的切割与解体,实现了建筑轻量化目标.

5结论

综上所述可知；生态建筑对于促进建筑业的可持续发展具有重要的作用,建筑设计过程中除了要使用新材料与新技术之外,还应始终将以人为本作为主要设计理念,遵循可靠性、适应性先进性、标准化的原则,从实际角度出发,合理的选择各种建筑新技术与新材料；在选择新技术时,必须对其的成熟度,以及具体投资与运行所需的费用进行详细的评定,只有事前对其各个环节进行全面的核算,才能够保证其在实际操作中具有较高的效果.由于笔者能力有限,本文的论述还不是很全面,以期相关人士提出宝贵的建议或意见.