建筑节能工程设计中新材料与工艺的应用

聂振辉

【摘要】近些年，在国家政策正确引导及社会经济快速发展的大背景下，我国建筑行业实现了蓬勃发展，人们对建筑工程提出的要求更多样化、综合化，此时建筑设计单位应持续提升自身的专业水平，确保工程设计质量持续提升直至符合相关标准，获得较高的收益，实现长效发展的宏伟目标。建筑设计单位要确立与时俱进的发展观念，积极将建筑节能理念渗透到设计工作中，结合建筑项目实况，综合分析气候条件、技术设备水平、成本以及人力资源配置情况等，科学应用各种新工艺、材料等，力争设计出高品质的建筑工程产品。

【关键词】建筑节能;工程设计;新材料;新工艺

近些年来，建筑行业发展比较快的同时也产生了一些问题。随着建筑行业的快速发展，消耗能源和材料的速度也越来越快。根据一组不完全统计的数据，我国的建筑行业在发展中每年消耗的能源占整个社会消耗的能源总量的25%以上。从这个数据中，可以清晰地看到，研究建筑行业节能材料的必要性和重要性。从建筑材料的节能技术和节能材料两个方面看，我国和世界上的发达国家之间还是存在很大差距的。能否使用比较节能的建筑材料影响着建筑行业发展的好坏。同时，能否开发和利用好节能的建筑材料也决定着我国建筑行业在国际上的地位。

1、建筑节能的重要性

随着我们国家社会经济的高速发展，作为基础建设重要组成部分的建筑行业，在建设及使用的过程中正越来越多地消耗着资源。遵循国家可持续发展的总体思路，发展建筑节能新材料、新技术，一方面可以缓解资源枯竭速度，为我们提供物美价廉商品，安全舒适的生活环境，为建设文明富强和谐美丽的中国提供支撑;另一方面建筑节能可以减少我们对自然资源的过度依赖，减轻环境污染，降低环境治理成本，从而减少对不可再生资源的使用，践行可持续发展的中国特色社会主义战略。建筑节能不仅能给我们每个人带来福音，更能为中国建设，乃至经济发展提供动力。

2、工程设计中新材料的应用

2.1节能屋顶新材料

建筑屋顶节能设计情况也和建筑工程节能效果密切相关，故而为建成节能型建筑，提升建筑屋顶的设计水平有很大必要性。建筑屋顶长时间裸露在室外，承受着雨水的侵蚀、阳光的直射与暴晒等，很可能因为气候条件剧烈改变而影响屋顶的构造，降低其保温性能，对人们的居住体验形成不良影响。应加强建筑屋顶结构的保温节能的设计，以从较基础环节保障建筑的节能效果。为提升建筑屋顶的节能设计水平，应加大新型隔热面板材料的应用力度，确保屋顶有夏季隔热、冬天保温的双重功能，具体设计时应注意如下几点：一是把屋顶设计成隔空型、植物型及浅色系等，其均有益于减轻因太阳光辐射造成的损伤，规避太阳光线直接照射的情况;二是将一些有保温、隔热属性的面板安置于屋顶，减少热量的传输等。

2.2新型节能门窗的运用

在整个建筑物中，门窗是主要的热交换传导的载体。所以，对于门窗结构一定要充分考虑其热能消耗能力。为了更好降低建筑物的热耗，使用新型的节能门窗就非常有必要。使用节能门窗达到提高热性能主要是通过以下三种方式实现。第一种是提高门窗本身的材料性能;第二种是增加门窗的断桥和穿条;第三种是减少门窗与建筑物之间的缝隙。

2.3节能墙体新材料

在建筑工程建设施工中，如果建筑外墙结构具有良好的保温性能，那么建筑内部能量损失就会显著降低，实现节能目标，因此建筑外墙墙体材料的应用相对来说比较关键。建筑墙体保温设计分为内保温设计和外保温设计两种，一般来说外保温设计的使用频率更高一些，节能保温效果也比较好。在保温施工中会应用新型墙体保温材料，常见包括酚醛泡沫墙体材料以及硅酸铝保温材料等新型材料，这种墙体材料能够起到保温隔热的作用，有效强化建筑墙体的热阻性能，因此在建筑墙体节能设计中应用广泛。

3、新工艺在建筑工程设计中的应用

3.1地源热泵节能技术

目前，具有实现节能减排效果的热泵技术备受关注，为完善热泵技术在低能耗建筑中的应用打下了坚实的基础，我国积极促进热泵技术的发展。地源热泵有不同分类，分类依据是取热来源，主要可分为土壤源热泵系统、地下水源热泵系统、地表水源热泵系统。国外最常用的配置形式是垂直埋管和水平埋管地热换热器两种方式。地热换热器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。在地层中竖直埋管，适用于土地面积受限制场所。闭式管路垂直式环路系统由聚乙烯管环路组成，这些环路放在垂直管孔中形成与土地的热交换器。载热流体可以从一侧管子流到钻孔的底部，再从另一侧流回，从而实现管中水与周围岩土的热量交换。可有两种系统类型，即并联式系统和串联式系统。并联式系统所用管径较小，管环长度较短，所需水泵扬程较低，可用较小的水泵，运行费用少。

3.2太阳能节能技术的运用

太阳能是一种使用比较多的可再生能源。太阳能不仅具有大多数可再生能源的优势，储蓄量还比较大。所以，开发和利用太阳能是具有实际可操作性的。在建筑行业使用太阳能，是不需要额外的运费和使用费用的。同时，使用太阳能也不会产生污染环境的物质，是很环保的。所以，在建筑行业积极的推进太阳能节能技术，不仅对环境有很大的好处，还可以节约资源，从而产生比较好的经济效益。

3.3变频技术

越来越多的新型电气设备被用于建筑工程建设领域中，且处于不断改革完善的状态中，变频设备就是其一。变频技术的原理是对直流电进行逆变处理，而后结合建筑物的现实运行需求，将其转换为频率存在差异的交流电，也能将频率有区别的交流电转换成直流电，在以上过程中，仅有电流的频率发生改变，设备内的电能恒定。将该项工艺技术用于建筑电气设备内，可以采用转换电流频率的形式节约更多电能，这同样是节能建筑建设的基础工艺类型。把多种变频设备装设到建筑项目内，能动态化调控电气设备的真实功率，结合电机的现实运行需求，提供与之相配套的电源电压。此外，变频设备还有过流、过压保护等功能，以防电气设备运转阶段发生空载、负载损耗等问题，实现节能目标。

3.4智能化控制技术的应用

当前智能化已经渗透到各个领域当中，建筑工程节能设计中也普遍应用了智能化控制技术，例如，在建筑工程设计中，照明系统的运行往往会造成很多电能消耗，市场中的照明灯具类型多种多样，不同型号和种类的灯具，电能消耗程度也有所不同，为了降低系统使用期间的电能损耗，工程设计人员在确保满足成本控制标准的情况下要尽可能选择具有良好节能效果的智能化照明节能灯具系统，此种灯具的控制系统经过了智能化升级，具有声控功能，能够根据实际照明需求调整照明强度。

结语：

在节能建筑工程设计阶段，加强新工艺及材料的使用，能创造出不可预估的实用价值，比如推动社会经济平稳发展、改善建筑环境等。本文对节能工艺、生态工艺、智能化控制即变频技术等做出分析，且介绍了几种实用性较强的新材料，为同行选用提供一定理论支持。相关人员在实践中也要积极渗透节能环保理念，结合建筑实况科学选用新工艺及材料等，最大限度的提升建筑功能的节能效果，造福人类社会。

参考文献：

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