新材料在城市建筑节能设计中的应用探究论文_殷晓峰

新材料在城市建筑节能设计中的应用探究论文_殷晓峰

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摘要:在当前建筑行业突飞猛进的发展中,新型节能材料被广泛推广应用,相关设计人员不仅需要充分掌握其性能与使用特征,而且应具备科学合理地进行节能材料优化选取的能力。在人们日益重视营造环保舒适的生活环境的情况下,更需要有效利用新型节能材料,使其不仅能够全面提升人们的生活品质,还能为建造适合人居住的良好生态环境而发挥出实用性价值。为此,在将更多新型节能材料应用于建筑工程时,更应注重其良好的质量控制,使其可以在可持续发展理念下推进社会与生态环保协同发展。

关键词:新材料;城市建筑节能设计;应用

1 绿色建筑节能新材料的应用优势

1.1 节约能源

在建筑行业的发展中,能源问题一直是人们关注的焦点。通过绿色隔热保温材料的应用和对建筑通风和采暖精细设计,可以在很大程度上降低能源消耗,达到节约能源的效果。

1.2 保护环境

在城市建筑施工中,各种建筑垃圾会造成环境污染。对传统建筑中会造成严重污染的材料替换成绿色节能新材料,可以在很大程度上降低建筑垃圾所造成的污染,从而更好的对环境进行保护。

1.3 有益身体健康

在建筑设计中,设计人员受到工程造价、成本控制地限制,熟悉新材料的特性、价格、优劣等,可以丰富设计选择的可能性,从而更好地优化工程设计。通过采用绿色节能新材料,可以降低各种疾病的发生几率,有益人们的身体健康。

2当代绿色节能建筑材料的类型

2.1 绿色植物建材

如今,人们对于身体健康愈加关心,对生活环境舒适的标准也有所提高。长久以来,绿色一直被人们视为健康、纯净、天然的象征,深受广大环保人士的喜爱,建筑材料的选用也以绿色为佳。在2010年召开的上海世博会上,在很多建筑场馆中,都有绿色植物建筑材料的身影。比如,大豆纤维麦秸这一建筑材料吸引了众多环保人士的目光,这种材料来源于纺织工程,可以自然降解,例如,在瑞士馆中利用大豆植物蛋白纤维被用来制作成帷幕,这种帷幕有极佳的弹性,且寿命长。此外,备受关注的还有万科馆,他们用环保的麦秸板进行加工后作为场馆的外观,使之呈现耀眼的金黄色,使用功能强大,成本低廉,又环保又节能,受到了各界人士极高的赞誉。

2.2 可回收性建材

人们对于可以进行回收的建筑材料的追求也日渐疯狂,很多传统建筑使用的主要建筑材料均为钢筋混凝土,但是钢筋混凝土基本不可以回收。拆除建筑物之后,会产生不可回收的垃圾,不利于建筑全生命周期的发展,因此,人们在不断探索钢筋混凝土的替代建筑材料,转而使用环保绿色的材料。目前科学进展中,一种组合最受人们喜爱,那就是玻璃材质、木头材质和小型钢部件三者的组合,安装时,可以将三者随意组合,拆除时也极为方便,回收率极高。使用这种环保材料的建筑物必须以配件安装技术为基础,虽然符合节能环保可回收的时代要求,但仍有诸多不足,待突破。

2.3 碳素纤维建材

碳素纤维素又名“聚丙烯晴基碳纤维”,是一种复合材料,由碳纤维和与其有关的树脂配置而成。是一种性能堪比金属的材料。碳素纤维以其耐腐蚀、耐高温、热膨胀系数小等特点,受到业界认识大力推崇,已经得到了大范围的应用。碳素纤维的另一优点是可以自洁,这以功能更加彰显了其作为环保材料的先进理念。

2.4 抑菌建材

现如今人们都生活在建筑物中,然而传统的建筑家居材料使用的时间长了之后会滋生出大量对人身体健康有巨大危害的细菌。因此抑菌建材成为了当代建筑领域新材料的抢手选择,因此也是一个热门发展方向。当代的新型抑菌建材为了达到抑制微生物生产和繁殖的效果,采用了抑制细菌滋生的抗菌成分。这种成分能够使为人们提供长期、卫生的居住环境。抗菌材料的使用年限与自身寿命相同,无需替换,可长期使用。基于以上优点,抗菌材料在发达国家已经被广泛应用,并且拥有广阔的发展前景。虽然这种材料在我国处于初步发展阶段,但是相信在我国节能环保意识越来越强的背景下,这种材料将会越来越热门,成为建材市场上的一个重要选择。

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2.5自生长建材

近年,日本北海道大学研究人员研发出一种增肌式自生长新材料。该材料可以像健身增肌那样在反复拉伸后变得更强健,将应用于制造柔性护具,医治骨骼损伤。

这种有双重网络结构的水凝胶材料,具有两层高分子聚合物网络,一层硬而脆,另一层软而韧。这种水凝胶材料浸泡在一种含有单分子的溶液中,这些单分子就像血液中的氨基酸,可以构建高分子聚合物的新“肌肉”。

那么,这一类型的新型材料,能否应用于建筑应用之中,成为建筑的肌肉骨骼,相信在科学技术日臻完善的今天,已具备实现的可能性。

若此类型材料应用,将大大节省人力、能源的消耗,同时又具备一定的安全性。

3绿色建筑节能新材料在城市发展中的应用

3.1 在建筑屋面方面的应用

建筑屋面属于热量损耗的重点结构之一,通常情况下,建筑屋面结构进行节能保温设置主要是把吸水率差、导热系数小、容量低且硬度好的保温材料铺设在屋面和防水层间,由此来实现保温作用,所以可供选择的材料非常多,如可选择挤塑板、聚苯板、膨胀性的水泥板、混凝土材料的土块等一些板状的材料,还可以将炉渣、浮石、陶粒及膨胀珍珠岩等散料掺进水泥中,来实施现场浇筑。另外,还可使用岩棉、玻璃棉、膨胀性的珍珠岩等一些松散的材料,将其放进袋中,铺设在屋面或是吊顶的上端。此外,还可使用泡沫混凝土、粉煤灰和聚酯泡沫等材料来实施现场浇筑。

3.2 绿色建筑节能新材料在建筑墙体方面的应用

在我国,由砖石砌体、水泥砂浆、混凝土等无机材料所组成的传统围护结构已经渐渐淡出了人们的视野,取而代之的是各种具有保温性能的材料,如聚苯乙烯泡沫板、模塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,这些材料均为有机材料,因而较传统材料而言,保温性能较强,所以被大量应用到建筑维护结构中,成为了无机材料与有机材料符合的墙体,配合装配式技术,快速大规模地应用于工程施工之中。这种复合型材料对工艺技术的要求较高。与传统墙体不同,传统墙体只要求能够隔声和承重,但是这种新型环保墙体除了达到上述要求之外,还需要保温,因此将有机材料与无机材料相复合,共同发挥效果,所以对墙体材料的性能和施工工艺有较高的要求。当前的最新发明是利用水稻秸秆、煤渣等废料与水泥加上粘合剂进行加工复合而成的环保阻燃蜂窝材料,这种材料实现了废物的高效利用,为环境减轻负担,又具有重量轻、节能、钢筋水泥用量少等特点,发展前景一片光明。

3.3 绿色建筑节能新材料在建筑门窗方面的应用

节能门窗对于节能建筑来说具有非常大的作用和功效,节能门窗的功能是控制节能建筑物内部与外部的能量互动。节能建筑在门窗的节能方面,需不断提升窗户框扇和玻璃体的热工性能,同时需最大程度地应用中空玻璃,与此同时,还需确保门窗的密闭效果,特别是玻璃同窗户边框的接缝处、门窗框扇与搭接位置。节能门窗的出现,在很大程度上提高了节能建筑工程的整体质量。在节能建筑中,门窗材料对于节能建筑来说是实现热传递和热传导的主要构成部分。门窗部分同样也属于建筑整体耗能中占比比较大的一部分。因此,对节能型门窗需广泛合理应用,才可以有效提升建筑节能水平,促进建筑节能化的不断发展和进步,为人们提供更加舒适且环保绿色的生存环境。

3.4 在建筑外围方面的应用

在建筑施工中,建筑外围施工是建筑过程施工中重要环节。在建筑外围施工过程中,使用绿色节能环保新材料可以在很大程度上降低成本。例如在建筑外围施工中,把具有一定坚硬度的太阳板安装在屋顶上用来替换屋顶材料,可以很好的提升房屋建筑质量,还可以把光能转化为电能,达到节能环保效果。

结束语

随着经济的不断发展,建筑行业得到了快速发展,建筑面覆盖到了多种环境下,需要根据不同的环境采取不同的措施,在建筑能源消耗上非常大。所以开发绿色建筑节能新材料并应用在现代城市发展中显的非常重要。

参考文献:

[1]郝斌.新材料在城市建筑节能设计中的应用探究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(33):61.

[2]赵琳.节能新材料新技术在建筑工程中的应用[J].居舍,2018(32):71.

[3]方雯.建筑工程设计中建筑节能及新材料工艺探究[J].建材与装饰,2018(44):78-79.

[4]石晶.节能新材料在建筑工程中的应用[J].绿色环保建材,2018(10):7+10.

论文作者:殷晓峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/5

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