建筑工程新技術新材料新設備的應用探析

袁世虎

關鍵詞： 建筑工程 新技術 新材料 新設備

中圖分類號： X799 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2024）01-0136-04

現階段，我國大部分建筑工程在建設階段均應用了新技術、新材料、新設備。主要得益于是各單位隨著行業發展主動創新。除了考慮建筑物的使用功能外，還會在居住舒適度、外觀美觀性、造型獨特性等方面做出較明顯的改進，使得建筑工程在技術、材料、設備等作業條件相互結合下能更快完成，這不僅為建筑物的建設提供便捷條件，也符合新時期背景下我國建筑行業創新發展的要求。

1 建筑工程新技術與新材料發展的重要性

當前，我國各地區經濟條件及群眾的生活質量普遍提升，不再受溫飽問題的困擾，而是把眼光放得更長遠，不僅享受當下，還需有可持續發展的戰略與目標，遵循“生態化、自然化”的發展原則，在建筑工程方面需保證建筑能耗明顯降低，符合建筑節能要求，取材方面呈多樣化特點，在技術改革與創新方面也取得了良好成效［1］。

建筑節能是指建筑材料在生產、使用、維修等過程中能滿足實際需求，會對接可再生資源高效應用，也有具體的標準及規則。在根本上節約資源，依據節能理念在建筑工程設計方面考慮采暖、制冷、照明、通風等運行效率，便于后續工作秩序開展的同時還能降低能耗。主要是通過對建筑物自身系統及在周邊環境中獲取的能源滿足使用需求，目前較常用的是太陽能。

但也有部分能耗可以避免，例如：墻體保溫隔熱，是以建筑舒適性為基礎標準，在不破壞生態環境和系統平衡的情況下推動建筑行業創新發展，最大程度地減少能源使用量，通過循環利用的方式節約資源［2］。尤其是對一些新材料的使用，是以環保要求為基礎，在多年實踐中的總結，突出新材料、新技術的使用成果較顯著，影響著群眾的生活質量，還能使生態環境得到較明顯的改善，重點突出建筑工程新技術、新材料發展的重要性。

新材料、新技術的開發與利用是解決能源緊張的重要手段。這不僅可以逐漸取代傳統建筑材料，最大程度地節約土地資源，還可以減少大氣污染問題進行進一步的分析與處理，控制溫室效應的影響程度，保證空氣質量，為群眾營創良好的生態環境，并有利于促進現代化城市穩定發展。

從服務群體方面考慮，因自身的生活條件與經濟條件發生改變，關于建筑物的使用不再單一化地強調功能，而是要求舒適度、美觀性等，也是現代化建筑行業創新發展需重點考慮的核心內容之一［3］。再考慮行業市場的發展形勢，勞動力明顯缺乏，并趨于老齡化，人力資源無法滿足市場發展需求，會引發更多問題，而新技術就可緩解此問題，通過科技的力量替代勞動力，能減少人工投資成本。還會從企業管理角度考慮，現場作業人數的減少，降低安全事故發生率，企業無需在此方面產生經濟損失，而是把更多的人力、財力等投入到新技術、新材料、新設備等研發方面，也可增強我國建筑行業的創新能力，確保工程項目高質量、高效率地完成。

2 新材料在建筑工程中的應用

2.1 節能屋面

建筑工程總能耗中所占比例最大的是屋面能耗。借助新材料的應用，能使屋面的節能效果得到明顯的改善，以此降低建筑物總能耗［4］。大部分建筑工程會采用保溫節能技術，是根據建筑物自身特點細致分析，需具備吸水率低、導熱性好、容量低等特點，在保溫節能技術應用時是在屋面與防水層之間。

考慮行業市場中所銷售的保溫節能材料類別較多，例如浮石、爐渣、陶粒的散狀材料或者是水泥板塊的板狀形材料，需建設單位根據建筑工程的綜合特點及作業要求合理選擇施工材料，影響節約效果的同時還能提升建筑整體水平，保證建筑工程經濟效益更理想。

例如：某房建工程就在屋面節能施工方面做出調整與創新，分別確定施工流程及工藝流程。其中，施工流程是找坡層施工→保溫層施工→防水層施工→防水保護層施工→保溫層施工；工藝流程是基層清理→管根固定→保溫層鋪設→加強層混凝土。在現場作業時通過各部門之間的相互交流與協作，也會在具體作業環節中加大質量控制力度，施工效率明顯提高，也可滿足該項工程節能要求。

2.2 新型節能墻體

建筑工程中應用的新型節能墻體有各種各樣的用材，從目前較常用的墻體材料方面分析，主要是新型低消耗高節能墻體材料，例如以復合板、加氣混凝土輕質板材為主的板類材料，建筑砌塊，粘土空心磚、摻和廢棄材料的粘土磚，等等［5］。考慮建筑工程的建設本著“因地制宜”原則，關于新型低耗墻體材料的選擇及使用也需結合當地實際情況細致分析，能在結構改變的情況下減少能耗，并在不破壞生態環境的情況下高質量地完成建設工作。

發達國家的建筑行業已經在新型節能墻體作業方面取得良好成效。包括磚面壁以“薄”為特點，空洞率較大，是我國建筑行業創新中需引進與學習的地方。例如：加氣混凝土硬度增強、混凝土質量減輕、空心砌塊隔絕外圍熱度最大化發揮、美化裝飾效果突出等。還有部分發達國家應用工業廢物，對加氣混凝土、非承重產品等輕質化處理，容重降低，具有代表性的是廢棄煤灰做成的磚塊，在國外較流行，建筑企業對此內容的分析，依然是結合我國各地區的綜合情況合理選擇及規范性應用，也可保證良好成效。

2.3 節能門窗

建筑工程熱交換與傳導主要體現是門窗，在此方面對節能技術的應用可增強建筑物熱交換與傳導的性能，建議從以下幾點細致分析。

第一，工藝質量控制。選擇孔口預先設置方式完成門窗安裝工作，需特別注意的是門窗安裝的順序不能顛倒，提前預留口，再安裝。第二，材料選擇。是以加固門窗材料為主，保證工藝質量的同時還能增強門窗安裝的牢固性。第三，設計。從門窗使用方面分析，需要門窗縫隙余量充足，施工時可依據作業圖紙及實際情況對其縫隙大小適當調整，也可滿足項目建設標準。第四，密封性控制。主要影響因素是門窗材料的選擇，必要條件之一就是密封條，會影響后續建筑使用效果，保證不同季節中室內溫度及居住舒適度。第五，空間充足。特別是對金屬材質門窗的安裝，強調作業空間的充足性，往往會以斷橋方式為主，常用材料是橡膠，只需作業過程中工作人員控制斷橋大小，就可避免影響其他配件的安裝質量。第六，連接。指門窗與墻體的連接，會產生縫隙，可使用聚氨酯、聚苯板等對縫隙直接填充，可保證縫隙處理的嚴密性。

3 新技術在建筑工程中的應用

3.1 墻體保溫技術

在建筑墻體節能設計中重要環節是建筑墻體保溫處理，通常情況下會選擇設置墻體保溫層的方式，安裝作業類別劃分，主要是設在墻體內側或墻體外側，各有各的優勢與不足，依然是根據工程項目的建設要求與使用標準合理選擇與設計。

例如：保溫層設置在墻體內側，從技術層面分析，操作簡單、方便，但保溫效果不顯著；保溫層設置在墻體外側，可減少使用面積，但操作過程中所面臨的影響因素較多，易發生多種問題，并受自然因素、環境因素等影響，長時間使用后會出現脫落、開裂等現象，無法保證建筑物外觀的美觀性，還在大風天氣下存在較大的安全隱患［6］。同時，在成本消耗方面也有較明顯的區別，保溫層設置在墻體內側的成本較低，只需復合、黏貼、抹灰、噴涂等工藝處理就可完成；而保溫層設置在墻體外側的施工工藝不同（如圖1 所示），需要借助相關設備作業，為固定外保溫層需黏貼固定并抹灰，使用保溫砌塊，加固方式較多，不同的施工技術與措施有相應的保溫材料匹配，突出外墻保溫技術多樣化特點。

3.2 熱泵應用技術

熱泵應用技術由兩部分構成，分別是水源熱泵技術、空氣熱泵技術，在熱泵原理的影響下，以低品位能源為主，滲入少許高品位能源，可完成由低品位能源到高品位能源的轉變，在我國建筑行業中應用較普遍，在供冷、供熱方面均可節省能源，明顯減少二氧化碳的排放量。同時，根據熱泵原理分析建筑工程建設要求（如圖2 所示），分析工程建設地區的綜合條件，強調對自然資源的高效應用，并對生態環境有良好的保護，與建筑行業可持續發展目標相符。

例如：某建筑工程對熱泵應用技術的應用，本著“因地制宜”建設原則，通過前期勘察對工程建設區域的自然環境、生態環境等詳細掌握，了解該地區供冷時間長6～8 個月，常年供熱水，供暖時間短是1～2 個月，地域特點是河流數量多、地表水豐富、雨水充足。建設單位結合實際情況綜合分析，突出應用土壤換熱式地源熱泵系統，借助獨具優勢的自然條件，還不會對生態環境造成破壞，還能保證較好的換熱效果。在新建建筑及節能改造項目中均采用地源熱泵供熱制冷節能環保系統，與普通冷暖空調相比，可節電約40%；采用地源熱泵產熱水，與電加熱產熱水相比可節電約70%，統計該地區1 萬人每年可節約300 萬度電，通過一次性投入可收益幾十年，還影響著群眾的效益，減少太陽能熱水器的投資成本，在用電量減少的情況下還能不必在此方面消耗其他費用，綜合效益更突出。

3.3 綠色節能技術

考慮建筑工程所包括的建設內容較多，范疇較廣，所利用的資源類別較多，為保證各類資源能最大化地利用，還需應用綠色節能技術。在生態效益與經濟效益的結合下能做好規劃設計工作，也考驗著建筑工程師的綜合能力，能隨著行業發展總結實踐經驗，重點分析生態環境中的各類資源，包括可再生資源與不可再生資源，以可再生資源為主，如太陽能、風能、電能、熱能等，最大程度地減小對生態環境的影響程度，還能使各類資源得到高效應用，降低建筑工程投資成本，推動我國現代化建筑行業向節約、環保的方向穩定發展［7］。

例如：房建工程的建設，可對太陽能充分利用，首先，確定房屋的朝向，以“坐北朝南”為主，能保證群眾在居住的過程中能沐浴陽光，借助太陽能對室內溫度、濕度等自然條件，還會增強建筑居住的舒適度，與現代人的居住要求相符；其次，建筑物的布局設計要合理，主要是在通風方面，通過前期勘察階段獲取的信息數據，能結合建設區域的環境對自然風最大化的創造與利用，能使生態環境得到良好改善，還會保證房屋建筑的質量，能符合群眾對房屋建筑的溫度要求，在冬季與夏季時期能減少對空調的使用率，降低能源消耗的同時還會對生態環境良好保護；最后，對清潔能源的合理利用，是以建筑朝向布置標準、房建工程環境設計要求等最大化利用，符合綠化環保節能要求。

此外，面對能源緊張的局勢，重點開發可再生能源極其重要。這是緩解能源緊張局面的重要措施之一，還會帶動更多領域加大對生態環境的保護力度，主要前提是對地熱能的開發，可擴大此類資源的應用范疇，能在群眾日常生活及生產中發揮重要作用［8］。同時，隨著我國地熱制冷技術、地熱供暖技術越來越成熟，還會在地熱發電技術方面加大研發與創新力度，在建筑節能中占重要地位。例如：清潔能源中最重要的一個“成員”是地熱能，優點較多，使用便捷、投資成本低、產出效能大、節能、環保等，在群眾日常生活中利用率較高，也能突出其良好的應用效果，被更多領域關注與應用。

3.4 太陽能節能技術

太陽能屬于可重復使用的資源，蘊含著較多的清潔能源，在群眾生活、生產中被常用，也屬于一項環保效果突出的節能技術。隨著時代及建筑行業的快速發展，各領域均對太陽能節能技術加大探究力度，會在應用階段突出綜合效益，尤其是我國科技水平的不斷提升，也可保證我國太陽能節能技術越來越成熟。

在建筑領域中對太陽能節能技術的應用，能在根本上解決各類能源浪費問題，并通過太陽能節能技術應用價值的突出推動建筑行業創新發展，確保工程項目能源利用率明顯提高，還會關系到工程項目的經濟效益。

4 新設備在建筑工程中的應用

在我國建筑行業發展中發揮重要作用的還包括新設備，這也是企業實力提升、工程質量控制、加快作業進度的必要條件。當前，我國建筑行業可持續發展目標的明確，在新設備方面加大研發與創新力度，使設備類別具有大型化、智能化、多功能化等特點，高效應用在建筑工程建設過程中，能解放勞動力，采用機械作業方式提高作業質量及效率。

此外，建筑行業中廣泛應用的設備有智能化攪拌機、新型高速電梯、新型吊車、智能升降平臺設備等，能隨著科技水平及建筑行業的創新發展不斷更新，具有較強的安全性，還能降低項目投資成本，應用范疇越來越廣，主要是根據工程作業要求及具體內容有較強的選擇性，還會在市政工程、隧道工程、水利工程、道路橋梁工程等方面取得良好成效，還會在建筑工程施工方式不斷變化下趨于機械化，此舉措的重大改變能加快工程進度，減少勞動力及投資成本，也能為我國現代化建筑行業的創新發展注入更多動力［9］。

例如：某建筑工程由超高層塔樓與裙樓共同組成，施工過程中應用智能升降平臺設備，設備自身具有防火防護特點，還能滿足自動化控制要求，在智能爬架平臺假體跨度達到60 cm、架體墻距20 cm、架體端口懸挑長度達到2 m，爬架升降1～2 h。對比傳統升降平臺施工速率，智能升降平臺作業速度較快，能提升12 cm/min，尤其是超高層建筑施工時，可保證作業安全，提升施工效率。

5 結語

結合上述內容分析，能了解建筑工程新技術、新材料發展的重要性，對整個行業的可持續發展有巨大影響，能根據建筑工程的建設要求合理選擇環保材料，能降低對生態環境的污染程度，還可在新技術、新設備的綜合應用下保證作業質量，提升施工效率，并逐漸引起各建筑企業的高度重視，會對建筑工程中各類新技術、新設備、新材料等相關內容詳細掌握，依據工程建設要求及標準加大質量、安全等管理力度，可確保工程項目綜合效益最大化，重點推動我國現代化建筑行業穩定發展。