绿色建筑节能新材料在现代城市发展中的应用

2021-11-24 00:05王娇杨
商品与质量 2021年37期
关键词:门窗墙体能耗

王娇杨

白城市建筑设计研究院 吉林白城 137000

在时代发展进程中,节能材料已经成为了建筑领域应用较为广泛且具有重要意义的材料。我国在针对节能新材料的研究和应用方面仍然处于起步阶段,而且在长期发展过程中体现出了一系列的问题,这也是建筑行业的发展面临着比较严重的材料单一的问题,很多材料都需要大量使用,对新型材料的应用必须进一步重视,扩大节能新材料的应用范围,从而更好的推动建筑行业的发展。

1 节能新材料概述

节能新材料是一种在建筑领域应用以降低施工能耗的绿色材料,节能新材料的节能性也会根据科学技术水平的提升而不断发展。现代化社会的发展要求建筑物具备较强的绿色环保性和节能性,具体体现在如下几个方面,首先,绿色建筑需要能够保障室内有足够的阳光照射,同时也要保证充足而稳定的辐射;其次,必须在保障建筑物外观基础上,加强对建筑功能性以及舒适性的提升,例如可以根据当地地质特点和气候环境选择适合的隔热材料,以此来实现在不使用空调等设备的情况下就能保障室内温度恒定;最后,要科学利用节能门窗,强化建筑室内通风换气能力[1]。目前建筑工程施工过程中所主要使用的节能材料包括墙体、门窗等,可以根据建筑建设需求和人们的居住需求进行科学选择。从我国目前的建筑领域发展角度来看,如何充分开发这些节能新材料,同时充分发挥出其最大效用是重要工作。如今节能新材料的使用途径主要是针对绿色建筑的建设,可以提升建筑节能性,通过尽量降低不可再生资源的使用,进一步提升能源使用效率,同时也能降低建筑物能耗。通过上述分析可以发现,我国这些科学技术含量比较高的节能新材料对建设绿色建筑起到了重要作用[2]。

2 节能材料在我国建筑领域应用现状

随着我国经济水平的不断提高,人民的生活方式也发生了根本性改变,如今的人们更加注重生活的健康性,绿色生活的理念也逐渐被提出,因此,我国建筑工程领域也越来越重视节能减排问题,但是目前仍然处于探索和实践阶段,只有充分提升该行业的节能意识,才能真正的实现现代城市的建设和发展,也才能促进我国建筑行业可持续发展,这也是我国如今关键的发展目标之一。现阶段我国经济实力正在不断提升,现代化城市建设进程也得到了极大程度的推进,然而这一过程中仍然存在一系列问题,根据我国目前的建筑建设形势来看,建筑能耗过高是较为常见的问题之一,导致建筑能耗过高问题的主要原因除了方案设计不合理之外,建筑材料的选择和使用也存在严重问题[3],例如在进行墙体施工时未能选择适配的材料,或者门窗设计未能充分利用自然能源,无法发挥出光能、风能的作用等。从我国目前的社会发展形势来看,全国能耗中占主要比例的就是建筑能耗,而且随着人们生活水平的提高,建筑能耗问题也越来越多,受到环境问题、温室效应等的影响,我国能源消耗问题愈发严重,也正因如此,如何建设节约资源、绿色环保的节能建筑成为了相关领域重点研究的问题。目前我国很多地区的建筑工程中仍然采用传统且落后的建筑施工方法,建筑材料也没有进行改进和创新,因此使得整个建筑物仍然存在比较严重的高能耗问题,无法高效利用自然能源满足人们的采光、保温等需求,对建筑空间的利用也不够合理[4],人民仍然需要使用大量高能源消耗的辅助设备来改善居住环境,造成了更为严重的能耗问题。

3 绿色建筑概述

如今我国建筑工程领域格外提倡绿色建筑理念,绿色建筑指的就是在整个建筑工程设计、施工以及建筑物的使用全过程中,都能实现低能源消耗,从而达到降低环境污染、避免能源大幅消耗问题,以此来实现保护环境的目的,同时在此基础上也能保障建筑物建设质量和居住舒适度。简单来说,绿色建筑就是一种可以满足可持续发展要求的建筑,要在建设方案设计阶段就对其绿色环保以及节能性重视起来,从而实现城市建设与自然环境和谐发展。我国建筑物的使用年限在50~70年之间,由此可见,建筑物建设过程中并不会消耗大量能源,而是在建筑物使用过程中造成了大量的能源消耗,尤其是如果使用了空调等采暖设备会消耗大量能源[5],基于此,绿色建筑就应该充分利用太阳能、风能等自然能源,同时充分发挥出节能新材料的作用,以此来实现能源消耗量的降低。

4 绿色建筑节能新材料在现代城市发展中的应用

绿色建筑节能新材料的使用范围主要包括建筑物的墙体、屋顶、门窗等,通过对节能新材料的使用可以有效降低建筑物运营能耗,以此来达到节约环保的目的,同时加大力度应用可再生的清洁能源,也可以在保障建筑物舒适度的前提下提升其节能性。

4.1 节能新材料在绿色建筑外围建设中的使用

绿色建筑外围指的是屋顶和墙体组成的综合结构,通常情况下,超过半数以上的建筑节能性都体现在建筑外围建设上,由此可见,在该环节的建设过程中应用节能新材料有重要的节能意义。如今在绿色建筑外围建设过程中比较常用的节能新材料是幕墙,这类材料和施工技术有较强的通透性、环保性[6],而且使用该材料建设后的建筑外围仍然可以保障居住舒适性。除此之外,很多可再生清洁能源也可以在绿色建筑外围的建设中使用,例如太阳能光电板等,可以高效利用太阳能等可再生能源。

4.2 节能新材料在绿色建筑屋面建设中的使用

对于绿色建筑来说,屋面的保温性、吸水性、导热系数都是必须重点控制的因素,因此需要使用具有较强防水和保温性能的材料铺设在屋面与防水层中,以此来达到工程需求的防水和保温效果。基于此,施工人员可以选择水泥聚苯板等节能新材料,除此之外,玻璃棉、膨胀珍珠岩等材料也具有较强的保温性能,而且可以达到良好的节能效果,同时,将防水层置于保温层之下,可以对防水层进行保护,而且便于后续出现故障进行检修,但是这类材料在屋面建设中的应用需要大量资金投入[7],因此未能进行大范围推广使用,还需要深入研究和改进。

4.3 节能新材料在绿色建筑墙体建设中的使用

传统建筑墙体建设过程中多使用混凝土、砖等材料,因此无法达到较为理想的保温效果,进而提升了建筑物的能源消耗量。而应用硬泡聚氨酯等现代化节能新材料后,可以有效提升墙体保温效果,也因此使得这类新材料在很多建筑工程中得到了广泛应用,但是,这类节能新材料在墙体建设中的应用需要施工人员具备足够的技术水平,才能充分发挥出新材料的作用。除此之外,还有一种节能新材料非常适合建筑墙体建设,即阻燃蜂窝复合墙体材料[8],这种材料是一种新型节能材料,实现了对秸秆、煤渣等材料的二次利用,通过一系列的搅拌粘合最终形成的混合压缩性材料,这类材料的应用实现了对废物的高效利用,保障了城市环境,而且使用该材料建设建筑墙体时不需要使用大量的水泥钢筋,因此实现了较为理想的降低能耗效果,值得大面积推广使用。

4.4 节能新材料在绿色建筑遮阳中的使用

很多城市受气候环境的影响,夏季处于比较炎热的状态,尤其是南方城市,夏季时的空调使用率大幅提升,这也就导致建筑物能源消耗不断提升,对此,可以采取遮阳的方式来保持建筑物室内温度恒定,这种方式可以有效降低能源消耗量,同时具有较强的经济实用性。在建设建筑遮阳时,需要根据当地的气候特征以及工程具体的建设需求,确定遮阳设备永久设置还是临时设置,其中,前者即在建筑窗口永久设置遮阳板,后者则是使用比较轻便且容易安装的窗帘等设备来达到遮阳效果[9],除此之外,还可以使用热反射玻璃这种节能新材料来实现建筑遮阳。

4.5 节能新材料在绿色建筑门窗建设中的使用

在一些温度变化较大的季节,例如夏季或者冬季,建筑物室内与室外的温差非常明显,可以将室内外阻隔开除了要依靠墙体之外,门窗也起到了很大作用,因此要加强节能新材料在门窗建设中的应用。若门窗与墙体之间的连接不够紧密,就会严重影响室内温度,对此,必须使用节能新材料来加强门窗玻璃与边框之间以及门窗与墙体之间的严密度,确保不存在可以让气流流通的缝隙,对此主要从以下几方面开展,首先,在门窗安装过程中需要进行洞口的预留或者先安装完成再砌口,不能安装与砌口同时进行;其次,为了保障门窗与墙体之间的紧密连接,需要使用聚氨酯等节能新材料来进行连接处缝隙填充,避免使用水泥等材料以免缝隙填充不均匀;最后,若门窗材料时金属材质,就必须使用橡胶等隔热性能较强的材料进行断桥处理,在相关配件安装时也要注意避免破坏断桥。

4.6 节能玻璃在绿色建筑建设中的使用

在如今很多建筑工程建设过程中都对节能玻璃有了不同程度的使用,节能玻璃属于一种节能新材料,就要有较强的隔热性能,而且可以在一定程度上防止阳光辐射,因此在绿色建筑建设中使用可以有效提升建筑保温能力,避免了不必要的能源消耗。

4.7 水泥纤维板在绿色建筑建设中的使用

水泥纤维板是一种非常有价值的节能新材料,主要原因是其具备较强的防火性,能够在发生火情时阻止火势进一步蔓延。除此之外,使用水泥纤维板还可以防止螺丝等材料露出,是一种安全性和美观度都非常高的节能新材料。水泥纤维板是使用多种纤维材料组合而成的,实现了对旧材料的高效利用,可以提升材料质量和坚韧度。

5 绿色建筑节能新材料的发展趋势

对于绿色建筑建设过程中,墙体是最为关键的施工环节,其主要作用是隔绝室内与室外环境,避免受到风雨侵蚀,也能有效隔绝噪音、辐射、高低温,同时,室内墙体可以实现对固定空间的规划,使室内格局更加合理,但是,墙体往往会占据一定空间,因此必须选择最适配的材料以此来提升墙体利用率,在保障墙体承重力的前提下还需要降低其建设能耗。作为整个工程项目中最消耗能源的施工环节,墙体施工过程应用节能新材料有重要意义,传统墙体建设中多使用实心砖,实心砖重量比较大,对楼板伤害较高,影响建筑使用寿命,因此目前我国很多建筑工程多使用黏土空心砖建设,有效解决了实心砖的缺陷,黏土空心砖的结构更加优越,而且造价较低,相比于实心砖更轻、更灵活,而且应用煤渣灰等材料烧制空心砖可以解决能源消耗量大的问题,优势明显。由此可见,节能新材料在现代城市发展中占据了重要地位,其发展前景十分良好。在对节能新材料进行推广过程中,必须对其节能性、环保性进行大力研究,在建筑外墙、屋顶等建设时重视对环保型新材料的应用,加大力度应用太阳能等清洁能源,降低煤炭等能源的使用率。

6 结语

综上所述,节能新材料在建筑领域的应用体现出了明显的低成本、高环保性特点,而且这类材料的使用寿命也比较长,在现代城市发展中起到了极大的节约能源、保护环境作用,在世界范围都存在能源紧缺问题的时代背景下,推动绿色建筑节能新材料的高效应用,对促进建筑行业和现代化城市建设可持续发展有重要意义。

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