节能环保型建筑设计和新材料的应用

谈节能环保型建筑设计和新材料的应用摘要：由于人民生活水平普遍提高，对建筑的舒适度也随之提高。环保建筑材料日益受到重视。环保建筑材料既能保证人们不受有害物质的侵害，又符合当前世界范围内大力提倡低碳生活的理念。本文探讨了节能环保建筑设计措施和新材料在建筑节能中的应用。关键词：节能环保建筑设计新材料措施应用中图分类号：te08文献标识码：a文章编号：建筑是一项耗能大的项目，建筑耗能主要表现在生产建材耗能和使用过程中的耗能。随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对居住环境的舒适性有着越来越高的要求，建筑耗能也会随着产生更大的消耗。目前，我国房屋的单位面积下的采暖能耗高出发达国家的3倍。长此以往，我们大量珍贵的能源不仅白白浪费了，最重要的是给我们的环境带来了巨大的负担。因此，建筑工程的节能开发，有利于缓解我国建筑能源的紧缺矛盾，有利于改善人们的生活居住环境，有利于降低环境污染，有利于我国经济的可持续发展。因此大力开发和推进建筑节能新材料、新技术的应用，有着巨大的经济和社会效益。一、节能环保建筑设计措施1、外墙节能对任何建筑而言高效、经济的保温材料以及先进的构造技术对建筑的整体保温、增强密闭性非常重要。墙体保温分内外两种,外墙保温因为其施工方便、保温层不受室外气候侵蚀可避免产生热桥以及可以减少保温材料内部结露、增加室内使用面积、室内二次装修和设备安装不受限制等系列优点而被广泛应用,同时有研究显示,采用外墙保温的建筑其保温效果是传统住宅的一倍,可以在很大程度上节省热能。2、外窗外窗是建筑围护结构中耗能最大点,若其处理不当将成为冬季热量、夏季冷量损失的通道而造成能源浪费、开支增加,近年来外窗所用材料从单层玻璃发展到镀膜、中空双玻等增强了其保温隔热性能,大大减少了玻璃表面与室内空气温差,降低了室内采暖负荷节省采暖费用,且其透光性也得到大大提高。为了节省木材、增强防火性能及其耐久性今年来越来越多的铝合金、塑钢等合金及复合材料被用于外窗框,同时为了提高合金窗框的隔热性能以及配合中空玻璃的应用而发明了带隔热桥型材断面型材,为减少建筑能耗提高室内舒适性都带来了很大改观。3、明厨明卫要实现建筑物的节能首先应最大限度的考虑到自然照明的利用,自然照明不仅能增强室内舒适性同时可以大大节约电源,比如将卧室、厨房、卫生间等房间布置在建筑平面四周,不仅消除了黑房现象同时可以最大限度的减少北向房间而使房间都能享受到阳光;起居室设为南向,不仅能够有效利用冬季日照得热并可减少夏季辐射热而减少建筑内能耗量。4、新风节能随着建筑外围护结构的保温隔热及密闭性的增强,室内新风输入与污浊空气走向成为设计人员的新课题,目前多采用的由地面墙边送入新风而将污浊空气从屋顶排出的下送上排式通风系统,其送入新风在接触到人体这个热源后将顺着人体上升到口、鼻等呼吸器官,对人体呼吸新鲜空气起到良好的保证,同时由于人体呼出气体为室内温度最高的气体其将从呼吸器官逐步上升进入排风口而避免了新浊空气混合,另外该系统利用排放气体的冷热与将要送入室内新风进行热量交换而减少对新风处理的耗能。5、地面保温对地面进行简单的保温处理诸如在地面面层装饰前先铺一层保温板,既可以起到保温个人甚至防噪的效果,再如内部加有定形相变材料的蓄能调温地板,其冬季可以把白天晒在上边的阳光能量储存而在夜间释放,能在一定程度上起到提高室内温度的作用而节约能量。6、软设计软设计是指运用技巧性、艺术性的设计手法,其是相对于应用物质手段的硬设计而言,软设计常采用的手法是探究和开发常规材料潜质,使其材质肌理达到特殊的表现效果而达到丰富空间效果的目的,其主要注重设计技巧的应用,注重挖掘设计要素的潜质和特色。如在改变空间形象方面软设计通过不同光、色等对人体产生不同的心理感受来改变空间形象而不是依靠造型和陈设来达到该目的。二、新材料在建筑节能中的应用1、节能墙体的应用我国传统围护结构墙多为无机材料组成，如砖石砌体、混凝土、水泥砂浆等，如今为了节能保温的需要，引入了大量有机保温材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等，因为这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强，所以有机保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用，形成了一种无机材料与有机材料复合墙体。这样就对施工工艺提出了新的要求。典型的保温墙体，是有机与无机材料相间复合而成，而这种墙体除传统的承重、隔声要求外，还增加了保温隔热的要求。要求无机材料和有机材料组合成一个整体，在自然环境中能共同作用，因此对组成墙体的材料性能及施工工艺有了新的要求。最新发明的新型环保阻燃蜂窝复合墙体材料是利用煤渣、水稻秸秆等废料生产而来，其是将废料同水泥、粘合剂经过混合搅拌压缩而成，该种节能砖既减少了废物排放又能实现清洁生产，同时其具有能耗低、重量轻、所需钢筋水泥量小等优点而具有广阔的发展前景。防裂性是墙体保温工程要解决的关键技术之一，因为一旦保温层、抗裂防护层发生开裂，墙体保温性能就会发生很大改变，非但满足不了节能要求，甚至还会危及墙体的安全。影响抗裂的因素很多，由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着较关键的作用。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形(干缩变形、化学变形、湿度变形、温度变形)及基层变形之和，从而保证抗裂防护层抗裂性要求。复合在抹面砂浆中的增强网(如玻纤网格布)，一方面能够有效地增加抗裂防护层的拉伸强度，另一方面由于能有效分散应力，可以将原本可能产生的较宽裂缝(有害裂缝)分散成许多较细裂缝(无害裂缝)，从而形成其抗裂作用。表面涂塑材质及涂塑量对玻纤网格布的早期耐碱性具有较重要的意义，而玻纤品种对长期耐碱性具有决定意义。2、节能门窗的应用门窗是建筑物内外进行能量交换的主要通道，因此门窗的节能对整体建筑节能具有很大意义，建筑门窗的节能除了从提高玻璃和框扇本身的热工性能和尽量使用中空玻璃并保证中空玻璃的密闭性外，还应该从玻璃和边框接缝以及门窗框扇搭接处的严密程度着手，因为各搭接处严密才能保证空气流通量的减少。门窗节能从设计、施工、材料等方面应做到门窗安装必须采用预留洞口的施工工艺，严禁采用边安装边砌口或先安装后砌口；根据门窗不同材质来决定采用焊接、膨胀螺栓等工艺进行门窗固定，无论采用何种工艺均应保证其安装牢固；设计时应尽量增加其开启缝隙的搭接量从而减少开启缝隙宽度；根据门窗材质选用各种密封条进行密封，保证外窗的气密性；对金属框门窗在保证足够空间的条件下采用塑料、橡胶等隔热材料进行断桥处理，断桥的长度及宽度均应保证，并应保证其在安装配件时不破坏断桥；外门窗四周与墙体连接处缝隙采用聚苯板或聚氨酯等材料嵌填而不得采用水泥砂浆嵌填，以保证其严密性等。3、节能屋面的应用通常屋面保温是将容重低、导热系数小，吸水率低，有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间，按此种正铺法，可选择的保温材料很多，板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板，聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等；散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩，蛭石、陶粒、浮石，废聚苯粒、炉渣等；采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等；现场发泡浇注的有硬质聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下，可有效保护防水层，方便施工检修，但由于造价较高，住宅建筑尚未大量使用。参考文献：[1]刘飞.浅析建筑新材料的应用[j].魅力中国,2010,(01).[2]赖汉清.建筑节能新材料应用探究[j].中国新技术新产品,2010,(13).[3]钱辰伟,李健美.建筑新材料[j].城市建筑,2011,(05).[4]俞桂良.建筑工程中建筑节能及新材料工艺应用的探析[j].中国住宅设施,2010,(10).[5]绿色建筑呼唤节能保温新材料[j].建材发展导向,2011,(03).注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。