李定清,何曉舟
(空軍工程大學航空機務士官學校 河南 信陽 464000)
互聯網時代節能新材料新技術在建筑工程中的應用
李定清,何曉舟
(空軍工程大學航空機務士官學校 河南 信陽 464000)
為了減少資源浪費以及環境的污染對社會帶來的不利影響,節能產品應運而生,在建筑工程領域也掀起了研究新材料新技術的熱潮,我國的建筑行業的發展突飛猛進,但與西方一些發達國家仍然存在很大差距,本文將對節能材料和節能技術進行分析,并針對我國嚴重耗能的現狀,探討各種節能材料以及先進的新技術在建筑業的應用。
節能新材料;新技術;建筑工程
作為一個人口大國,盡管自然資源豐富,但人均資源卻是十分匱乏。同時,我國又是一個發展中的工業大國,產生了極大的能源損耗,建筑行業也在很大程度上損耗了自然資源,比如在建筑工程中使用的實心粘土磚,毀掉的良田就數以萬計,各種能耗都居于世界前列,因此節能對于我國這樣我的人口大國來說刻不容緩。
我國經濟蓬勃發展的同時,隨之而來的環境問題以及能源損耗問題又引起了大眾廣泛的關注,尤其是在建筑行業中,耗能大,但對于我國這樣一個人口大國來說,不可能通過抑制行業的發展來解決環境問題,這時節能新材料和新技術進入了人們的視線,在不破壞環境的同時,還能極大地提高能源的利用率,極大的降低了建筑工程中的能源損耗,響應我國建設可持續發展國家的號召。因此我國也加大了對節能材料的開發以及節能新技術的發展。比如EIFS系統,即用于建筑外墻的保溫方面,它興起于一次能源危機,目的在于保溫的同時還祈禱很好的裝飾效果。對于節能技術,我國建筑領域也進行了十分細化的劃分,比如針對工業耗能以及家庭耗能等,這些新技術和新材料都在不斷地提高資源的利用率,同時還致力于減少對于環境的污染。因此對于節能材料和節能技術在建筑業中的應用的研究具有極大的現實意義[1]。
對材料進行分類有很多種標準,可以從材質、功能等方面劃分,我國建筑領域中常用的有用于墻體的材料、用于門窗和玻璃的材料,還有功能性的例如保溫材料、防水密封材料等,再比如抑菌材料,這種材料含有可以抗菌的成分,在使用過程中,不同于傳統材料,它更加安全,有很好的抗菌功效,這種新型材料在國外已經有使用的先例。還比如新出現的智能涂料,傳統的涂料一般都會含有有毒的化學因素,因此會嚴重的污染環境,甚至會危害人體的健康。而這種智能材料不僅不會污染環境,甚至還可以吸收空氣中的有害物質,這類涂料不僅可以用于工業建筑,還可以用于民用建筑,有很大的前景。還有上海世博會中曾使用的一種碳纖維材料,這種材料耐磨耐寒耐高溫,值得廣泛推廣使用[2]。
在建筑領域中,墻體首先是基于承重的需求建立的,隨著人們對生活水平和質量的要求越來越高,墻體還要承擔隔音隔熱的需求,而且是兼具保溫的性能,這對于建筑材料提出了很大的挑戰,因此建筑領域的科學家致力于研究不同于傳統的無機材料制成的墻體用料,開始嘗試有機和無機相結合,最終形成了一種復合墻體,從而滿足大眾對于墻體材料的需求,但是這種材料對于工藝的要求比較高,但是有很大的發展前景。
最近又出現一種利用生產廢料制成的新型墻體,即用秸稈、煤渣等廢棄資源再結合水泥等混合而成,它不僅滿足人們的生活需求,還實現了廢物利用,極大的提高了資源的循環利用效率,大大降低了耗能,還將環境污染降至最低,有很大的現實意義,十分具有研究的價值,并推廣使用[3]。
門窗對于整體的建筑中有非常重要的意義,承擔著建筑的大部分的功能性,比如保暖、散熱等等,尤其是節能玻璃的使用,有非常重要的現實意義,現如今,新型節能門窗都會通過改變材質來改變產品的性能,不再局限于使用單一的金屬來制造門窗材料,以及為了增強散熱功能,增加斷橋的數量,這些復合型的材料越來越廣泛的應用在建筑領域中,因為這極大地提高了結構和功能的穩定性,而且新材料的使用,極大地降低了傳統材料帶來的能源損耗和環境污染的影響,還會減少建筑施工的成本,對于建筑商以及大眾都有里程碑的意義[4]。
為建設資源節約型、環境友好型社會,各行各業都積極響應政府的號召,致力于節能材料的研發以及節能技術的開發,建筑行業更是首當其沖,在各種建筑工程中全部覆蓋新型材料,同時在建筑的最初設計時,會考慮到節能技術的使用,盡可能地使用地熱、風能、太陽能等可再生資源或者清潔資源,希望能最大程度地將不可再生資源替換成可再生資源,這樣就提高了資源的循環利用效率,從而來實現建筑的節能計劃。
在規劃的前期,應該對建筑物進行全面綜合的考慮,利用取巧的設計最大限度地利用自然資源,比如在設計朝向時,要考慮到充分利用太陽能這種可再生能源,比如太陽光可以照射到的范圍,另外還要考慮整體建筑的通風,因此要進行細致而全面的規劃。
整體建筑設計中,要考慮到大眾對于墻體除了承重以外的隔音隔熱保溫的需求,為了滿足這種需要,建筑工程師不僅會使用新型的節能墻體材料,而且還會利用墻體的保溫技術,即將保溫層安裝在整面墻體的內部或者外圍,保溫層在外圍時,可以在保溫的同時減少使用面積,雖然能降低能源損耗,但是存在一個更為嚴重的問題就是很有可能裂開、脫落等,可行性不高,只能將保溫層放在內測,這種成本較低而且易操作,但是保溫的效果遠不如放在外圍,這是個亟待解決的問題。
太陽能在生活中的應用以及非常廣泛,比如一些城市都使用太陽能轉換成電能模式的紅綠燈,而且它是取之不盡用之不竭的一種可再生資源,在很多行業都有很光明的前景,再比如如今家家戶戶用的太陽能熱水器,極大的降低了對電能的消耗,所以建筑工程師在設計之初,首先考慮的是如何再大限度的利用太陽能,比如如何為建筑物供電、如何加強建筑物的保溫效能,這項設計有很大的現實意義,大大降低了能源的消耗,而且對環境零污染,非常值得推廣。
熱泵節能技術是一項新興的技術,通過熱泵的轉換,可以用低品位的熱源代替高品位的熱源,利用這種原理,可以代替空調來對室內供冷供熱,有很大的實用價值,減少空調的使用,從而減少了空氣的污染,同時耗能也大大降低,以此來實現節能的目的。
近些年來,能源危機已經出現,這對全球都提出了新的挑戰,每個國家都應該致力于減少能源的損耗,同時還要以不污染環境為前提,因此新能源新材料應運而生,我國建筑行業也積極推動節能材料和節能技術的發展,不僅提高了社會效益,還極大地降低了經濟成本,因此節能新材料新技術有很大的發展前景,能很大程度地推動建筑行業走上可持續發展的道路。
[1]劉明勇.試論新材料在建筑節能中的應用[J].中華民居(下旬刊),2014(02):18-19.
[2]齊緯亞.節能新技術在建筑工程中的應用探析[J].門窗,2013(11):64.
[3]曾毅.建筑設計中新技術和新材料的創新應用[J].中華民居(下旬刊),2014(10).
[4]王蘭.建筑材料在建筑設計實踐中的應用[J].經營管理者,2010(23).
TS665.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624(2018)02-0034-02