建筑節(jié)能工程設(shè)計(jì)中新材料與工藝的應(yīng)用

聶振輝

【摘要】近些年，在國(guó)家政策正確引導(dǎo)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)了蓬勃發(fā)展，人們對(duì)建筑工程提出的要求更多樣化、綜合化，此時(shí)建筑設(shè)計(jì)單位應(yīng)持續(xù)提升自身的專業(yè)水平，確保工程設(shè)計(jì)質(zhì)量持續(xù)提升直至符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，獲得較高的收益，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效發(fā)展的宏偉目標(biāo)。建筑設(shè)計(jì)單位要確立與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展觀念，積極將建筑節(jié)能理念滲透到設(shè)計(jì)工作中，結(jié)合建筑項(xiàng)目實(shí)況，綜合分析氣候條件、技術(shù)設(shè)備水平、成本以及人力資源配置情況等，科學(xué)應(yīng)用各種新工藝、材料等，力爭(zhēng)設(shè)計(jì)出高品質(zhì)的建筑工程產(chǎn)品。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;工程設(shè)計(jì);新材料;新工藝

近些年來(lái)，建筑行業(yè)發(fā)展比較快的同時(shí)也產(chǎn)生了一些問(wèn)題。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，消耗能源和材料的速度也越來(lái)越快。根據(jù)一組不完全統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，我國(guó)的建筑行業(yè)在發(fā)展中每年消耗的能源占整個(gè)社會(huì)消耗的能源總量的25%以上。從這個(gè)數(shù)據(jù)中，可以清晰地看到，研究建筑行業(yè)節(jié)能材料的必要性和重要性。從建筑材料的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料兩個(gè)方面看，我國(guó)和世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家之間還是存在很大差距的。能否使用比較節(jié)能的建筑材料影響著建筑行業(yè)發(fā)展的好壞。同時(shí)，能否開(kāi)發(fā)和利用好節(jié)能的建筑材料也決定著我國(guó)建筑行業(yè)在國(guó)際上的地位。

1、建筑節(jié)能的重要性

隨著我們國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，作為基礎(chǔ)建設(shè)重要組成部分的建筑行業(yè)，在建設(shè)及使用的過(guò)程中正越來(lái)越多地消耗著資源。遵循國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的總體思路，發(fā)展建筑節(jié)能新材料、新技術(shù)，一方面可以緩解資源枯竭速度，為我們提供物美價(jià)廉商品，安全舒適的生活環(huán)境，為建設(shè)文明富強(qiáng)和諧美麗的中國(guó)提供支撐;另一方面建筑節(jié)能可以減少我們對(duì)自然資源的過(guò)度依賴，減輕環(huán)境污染，降低環(huán)境治理成本，從而減少對(duì)不可再生資源的使用，踐行可持續(xù)發(fā)展的中國(guó)特色社會(huì)主義戰(zhàn)略。建筑節(jié)能不僅能給我們每個(gè)人帶來(lái)福音，更能為中國(guó)建設(shè)，乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力。

2、工程設(shè)計(jì)中新材料的應(yīng)用

2.1節(jié)能屋頂新材料

建筑屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)情況也和建筑工程節(jié)能效果密切相關(guān)，故而為建成節(jié)能型建筑，提升建筑屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)水平有很大必要性。建筑屋頂長(zhǎng)時(shí)間裸露在室外，承受著雨水的侵蝕、陽(yáng)光的直射與暴曬等，很可能因?yàn)闅夂驐l件劇烈改變而影響屋頂?shù)臉?gòu)造，降低其保溫性能，對(duì)人們的居住體驗(yàn)形成不良影響。應(yīng)加強(qiáng)建筑屋頂結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能的設(shè)計(jì)，以從較基礎(chǔ)環(huán)節(jié)保障建筑的節(jié)能效果。為提升建筑屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)水平，應(yīng)加大新型隔熱面板材料的應(yīng)用力度，確保屋頂有夏季隔熱、冬天保溫的雙重功能，具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：一是把屋頂設(shè)計(jì)成隔空型、植物型及淺色系等，其均有益于減輕因太陽(yáng)光輻射造成的損傷，規(guī)避太陽(yáng)光線直接照射的情況;二是將一些有保溫、隔熱屬性的面板安置于屋頂，減少熱量的傳輸?shù)取?/p>

2.2新型節(jié)能門窗的運(yùn)用

在整個(gè)建筑物中，門窗是主要的熱交換傳導(dǎo)的載體。所以，對(duì)于門窗結(jié)構(gòu)一定要充分考慮其熱能消耗能力。為了更好降低建筑物的熱耗，使用新型的節(jié)能門窗就非常有必要。使用節(jié)能門窗達(dá)到提高熱性能主要是通過(guò)以下三種方式實(shí)現(xiàn)。第一種是提高門窗本身的材料性能;第二種是增加門窗的斷橋和穿條;第三種是減少門窗與建筑物之間的縫隙。

2.3節(jié)能墻體新材料

在建筑工程建設(shè)施工中，如果建筑外墻結(jié)構(gòu)具有良好的保溫性能，那么建筑內(nèi)部能量損失就會(huì)顯著降低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，因此建筑外墻墻體材料的應(yīng)用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較關(guān)鍵。建筑墻體保溫設(shè)計(jì)分為內(nèi)保溫設(shè)計(jì)和外保溫設(shè)計(jì)兩種，一般來(lái)說(shuō)外保溫設(shè)計(jì)的使用頻率更高一些，節(jié)能保溫效果也比較好。在保溫施工中會(huì)應(yīng)用新型墻體保溫材料，常見(jiàn)包括酚醛泡沫墻體材料以及硅酸鋁保溫材料等新型材料，這種墻體材料能夠起到保溫隔熱的作用，有效強(qiáng)化建筑墻體的熱阻性能，因此在建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。

3、新工藝在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1地源熱泵節(jié)能技術(shù)

目前，具有實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果的熱泵技術(shù)備受關(guān)注，為完善熱泵技術(shù)在低能耗建筑中的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我國(guó)積極促進(jìn)熱泵技術(shù)的發(fā)展。地源熱泵有不同分類，分類依據(jù)是取熱來(lái)源，主要可分為土壤源熱泵系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)、地表水源熱泵系統(tǒng)。國(guó)外最常用的配置形式是垂直埋管和水平埋管地?zé)釗Q熱器兩種方式。地?zé)釗Q熱器型式和結(jié)構(gòu)的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程以及給定的建筑場(chǎng)地條件來(lái)確定。在地層中豎直埋管，適用于土地面積受限制場(chǎng)所。閉式管路垂直式環(huán)路系統(tǒng)由聚乙烯管環(huán)路組成，這些環(huán)路放在垂直管孔中形成與土地的熱交換器。載熱流體可以從一側(cè)管子流到鉆孔的底部，再?gòu)牧硪粋?cè)流回，從而實(shí)現(xiàn)管中水與周圍巖土的熱量交換?？捎袃煞N系統(tǒng)類型，即并聯(lián)式系統(tǒng)和串聯(lián)式系統(tǒng)。并聯(lián)式系統(tǒng)所用管徑較小，管環(huán)長(zhǎng)度較短，所需水泵揚(yáng)程較低，可用較小的水泵，運(yùn)行費(fèi)用少。

3.2太陽(yáng)能節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用

太陽(yáng)能是一種使用比較多的可再生能源。太陽(yáng)能不僅具有大多數(shù)可再生能源的優(yōu)勢(shì)，儲(chǔ)蓄量還比較大。所以，開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能是具有實(shí)際可操作性的。在建筑行業(yè)使用太陽(yáng)能，是不需要額外的運(yùn)費(fèi)和使用費(fèi)用的。同時(shí)，使用太陽(yáng)能也不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，是很環(huán)保的。所以，在建筑行業(yè)積極的推進(jìn)太陽(yáng)能節(jié)能技術(shù)，不僅對(duì)環(huán)境有很大的好處，還可以節(jié)約資源，從而產(chǎn)生比較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3變頻技術(shù)

越來(lái)越多的新型電氣設(shè)備被用于建筑工程建設(shè)領(lǐng)域中，且處于不斷改革完善的狀態(tài)中，變頻設(shè)備就是其一。變頻技術(shù)的原理是對(duì)直流電進(jìn)行逆變處理，而后結(jié)合建筑物的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行需求，將其轉(zhuǎn)換為頻率存在差異的交流電，也能將頻率有區(qū)別的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，在以上過(guò)程中，僅有電流的頻率發(fā)生改變，設(shè)備內(nèi)的電能恒定。將該項(xiàng)工藝技術(shù)用于建筑電氣設(shè)備內(nèi)，可以采用轉(zhuǎn)換電流頻率的形式節(jié)約更多電能，這同樣是節(jié)能建筑建設(shè)的基礎(chǔ)工藝類型。把多種變頻設(shè)備裝設(shè)到建筑項(xiàng)目?jī)?nèi)，能動(dòng)態(tài)化調(diào)控電氣設(shè)備的真實(shí)功率，結(jié)合電機(jī)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行需求，提供與之相配套的電源電壓。此外，變頻設(shè)備還有過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)等功能，以防電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)階段發(fā)生空載、負(fù)載損耗等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

3.4智能化控制技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前智能化已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，建筑工程節(jié)能設(shè)計(jì)中也普遍應(yīng)用了智能化控制技術(shù)，例如，在建筑工程設(shè)計(jì)中，照明系統(tǒng)的運(yùn)行往往會(huì)造成很多電能消耗，市場(chǎng)中的照明燈具類型多種多樣，不同型號(hào)和種類的燈具，電能消耗程度也有所不同，為了降低系統(tǒng)使用期間的電能損耗，工程設(shè)計(jì)人員在確保滿足成本控制標(biāo)準(zhǔn)的情況下要盡可能選擇具有良好節(jié)能效果的智能化照明節(jié)能燈具系統(tǒng)，此種燈具的控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了智能化升級(jí)，具有聲控功能，能夠根據(jù)實(shí)際照明需求調(diào)整照明強(qiáng)度。

結(jié)語(yǔ)：

在節(jié)能建筑工程設(shè)計(jì)階段，加強(qiáng)新工藝及材料的使用，能創(chuàng)造出不可預(yù)估的實(shí)用價(jià)值，比如推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展、改善建筑環(huán)境等。本文對(duì)節(jié)能工藝、生態(tài)工藝、智能化控制即變頻技術(shù)等做出分析，且介紹了幾種實(shí)用性較強(qiáng)的新材料，為同行選用提供一定理論支持。相關(guān)人員在實(shí)踐中也要積極滲透節(jié)能環(huán)保理念，結(jié)合建筑實(shí)況科學(xué)選用新工藝及材料等，最大限度的提升建筑功能的節(jié)能效果，造福人類社會(huì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]向湘軍，王杰超.建筑工程施工的新技術(shù)與新材料的應(yīng)用及其措施研究[J].綠色環(huán)保建材，2019（09）：9-10.

[2]秦海鵬.建筑工程中建筑節(jié)能及新材料工藝應(yīng)用的探析[J].四川建材，2019，45（09）：237-238.

[3]趙旭.建筑工程中建筑節(jié)能及新材料工藝應(yīng)用探析[J].江西建材，2019（07）：225-226.