淺談節能保溫材料在高層建筑工程中的應用

摘要：眾所周知，建筑行業一直是我國能源消耗大戶之一，如果能夠通過新材料或者新技術的運用降低我國建筑行業的能耗，這將對我國經濟和社會的發展產生重大影響。針對我國高層建筑行業能耗居高不下的現狀，本文試圖對高層建筑工程領域內的節能技術應用展開分析，探討了當前我國建筑行業采用節能保溫材料的必要性，并且簡單分析了當前我國建筑工程領域節能技術的應用現狀，在此基礎上重點探討了節能保溫材料技術在高層建筑工程中的應用，特別是新型幕墻保溫系統和新型玻璃材料在高層建筑工程中的應用，這對進一步提高我國建筑工程領域內的節能技術的應用水平具有一定借鑒意義。

關鍵詞：節能保溫；材料；建筑工程；應用；

隨著經濟發展與環境保護間矛盾的突出，節能技術的運用在我國建筑行業已經引起了重視，建筑節能已經顯得十分緊迫，特別是我國提出了走環境友好型道路，而建筑行業又是能耗“大戶”，據有關資料統計顯示，建筑行業所消耗能源已經占到全國能耗總量的1/4，高居榜首。隨著我國社會經濟的高速發展，建筑行業發展迅猛，能源消耗呈上升趨勢，特別是高層建筑的采暖和空調能耗居高不下，這客觀上要求在高層建筑中需加強開展節能材料的應用研究，本文重點探討節能保溫材料在高層建筑中的應用，以期在高層建筑工程領域找到可靠有效可行的節能方式與材料應用方法，希望對建筑節能有所啟發。

一、我國高層建筑工程應用節能保溫材料的必要性

1、從環境保護的角度來看：我國經濟的高速發展與環境保護矛盾突出，21世紀，能源的持續供應與經濟的持續發展是一對矛盾體，各國政府和相關機構都在試圖尋找解決這一矛盾的有效方法。我國經濟一直保持著持續高速發展，在這一過程中，由于我國經濟發展模式是建立在以犧牲環境為代價的基礎上，我國有著自己的特殊國情，人口眾多，生存和發展對資源的需求量非常巨大，這客觀上要求我們必須處理好經濟的發展與環境協調之間的關系。通過在建筑工程項目中大量的運用節能保溫材料，這在一定程度上可以緩解我國資源供需之間的矛盾，對我國實現可持續的經濟發展和環境保護具有重要意義。

2、從市場經濟效益的角度來看：在建筑工程中大量推廣節能保溫材料具有可觀的經濟效益。我國人口眾多，市場廣闊，在高層建筑工程領域加強對建筑節能保溫材料的運用，具有非常可觀的經濟效益，因為我國建筑市場發展前景廣闊，加上人口基數大，任何小的節能保溫技術的運用都會產生巨大的綜合效益。因此在我國高層建筑工程項目中積極推廣節能保溫材料會產生巨大的市場經濟效益。這對我國建筑行業發展方式的轉變也會產生巨大的影響。

二、我國高層建筑工程領域節能技術的應用現狀

我國政府一直十分重視節能技術與節能材料在建筑工程領域的研究與運用，為了推動我國相關研究的開展，政府投入了大量的資金，開展對節能保溫材料的工程實驗，對具有市場應用前景的節能技術，政府通過各種有效手段進行積極推廣。與此同時我國還加大在高等院校和國外科研院所之間的合作，對國外最新最先進的高層建筑工程節能保溫材料技術進行引進或者合作研究，目前在建筑工程領域中實施的節能技術主要集中在下幾個方面：

（1） 新型保溫材料。性能優異的節能保溫材料能夠實現建筑大規模節能的目標。國外發達國家在建筑節能保溫材料的研發和運用上已經取得了重要成果。

（2） 紅外熱反射技術。該技術核心在于利用設置在建筑物內外表面或者外圍護結構中的高純度鋁箔或者其他高反射材料對紅外線進行反射，進而達到對高層建筑物的保溫隔熱效果，這一技術在高層建筑中的運用除了可以降低能耗外，還能夠最大效率的提高居住舒適度，一舉兩得。

（3） 高效節能玻璃。吸熱玻璃或熱放射玻璃的使用可以吸收或反射的方式遮蔽太陽輻射熱。在高層建筑工程加大中低輻射玻璃的運用，能夠最大限度的提高能源利用效率。

（4） 熱回收利用裝置。熱回收利用裝置在高層建筑中扮演著“交換機”的角色，即通過對熱空氣或者冷空氣進行對置處理，實現對熱量的回收利用，可以提高高層建筑熱利用效率，回收率可達50%以上。

三、新型節能保溫材料在高層建筑工程中的應用

1、新型幕墻保溫系統的設計應用

新型幕墻保溫系統的設計應用提供能夠為建筑提供充足的日照、良好的通風，高層建筑能源消耗比例中，空調能源消耗約占五成，照明約占能源消耗的三成。剩余部分才是其它各項活動所消耗的。這一能源消耗比例從側面說明了高層建筑能耗控制要從空調、照明這兩大部分著手，這才是高層建筑能耗的關鍵點所在，建筑玻璃幕墻作為建筑“感應裝置”，既可以為使用者提供舒適安全的室內環境，還可以為建筑提供充足的日照、良好的通風。

建筑玻璃幕墻節能技術在高層建筑節能方面具有十分廣闊的運用前景，其設計理念是通過科學的材質選配、結構設計、空間組合、設備布置，自然而有效地阻止或實現熱能的傳遞方式和轉換過程，從而使建筑幕墻實現能源消耗少、環境污染低、健康舒適的室內外環境、建筑生態和經濟相協調。通過研究發現傳熱有導熱、對流、輻射三種形式。玻璃幕墻的傳熱亦是三種方式綜合作用的結果。如下圖1所示：

消除結構體系“熱橋”

圖1玻璃幕墻工作原理示意圖

如上圖所示，在高層建筑中對玻璃幕墻的利用具有較廣闊的前景，從上圖中可以看出玻璃幕墻可以通過三種途徑實現熱傳導，一是利用玻璃和金屬框格作為介質實現熱傳導，二是通過玻璃幕墻內外環境熱量差進行熱交換，三是通過玻璃幕墻空間環境熱量差實現熱傳導，不同玻璃幕墻的不同區域可以采用不同的方式實現節能，特別是在高層建筑中，可以通過玻璃幕墻的應用，充分利用新型鋁材隔熱來降低空間結構傳導系數，阻斷熱傳導過程，只有這樣才能最大限度的降低空氣熱能的損耗，并且在高層建筑設計時要考慮安裝玻璃幕墻的氣密性問題，特別是隨著我國高層建筑玻璃幕墻已經開始運用了雙重幕墻系統，這對高層建筑無論是保溫性能和采光性能來說，就是一個質的飛躍，雙層幕墻系統在內外幕墻之間能夠生成一個通風空間，而這一空間具有相對獨立性，進風口可以通過這個相對獨立的空間對熱量進行緩沖，進而實現對高層建筑室內空氣溫度的調節，雙重玻璃幕墻能夠在降低高層建筑室內能耗、調節室內空氣溫度。雙重玻璃幕墻在高層建筑節能設計中將發揮越來越大的作用，特別是雙重玻璃幕墻在高層建筑中能夠幫助解決兩個問題，一方面能提高能源的利用效率降低能耗，另一方面就是能夠調節高層建筑室內空氣質量，在高層建筑采光和節能兩者之間實現了平衡。

2、新型玻璃材料的節能應用。

玻璃墻在建筑行業運用十分廣泛，特別是其在高層建筑中的美觀性和實用性得到了建筑實踐的檢驗，因此在高層建筑中備受青睞，高層建筑總能耗已經被建筑玻璃消耗了2/5，這充分表明玻璃能耗并沒有得到最大的利用，還有較大的提升空間。這對能源是一種巨大浪費。可以采用在技術上比較成熟的新型節能型玻璃，例如中空玻璃、吸熱玻璃、熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃等，這些新型節能玻璃能夠有效降低高層建筑工程的能源消耗。

綜上所述，在我國如果能大力推廣節能保溫建筑材料，對促進我國經濟建設的發展，實現環境保護與經濟發展相協調的目標具有重要意義。在節能保溫材料的研發上要加大投入力度，并且要加強與西方發達國家之間的技術交流與合作，特別是對新型玻璃材料的在高層建筑中的推廣運用，政府有關部門需要深入細致的開展工作。節能保溫材料在我國高層建筑領域有著廣闊的發展前景，相信節能保溫材料會對我國整個建筑行業的發展做出新貢獻！

參考文獻：

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