新材料新技术在建筑节能中的应用

梁涛

摘要：建筑节能是缓解能源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展一项根本措施。随着我国科技的进步，建筑工程中出现了许多节能的新材料和新技术。本文就新材料和新技术在建筑节能中的应用，做简要地分析。

关键词：新材料；新技术；建筑节能

Abstract: building energy efficiency is a fundamental measure to alleviate the energy crisis, reduce environmental pollution, improve living and working conditions and promote sustained economic development. With the progress of China's science and technology, there are many energy-saving new materials and new technologies appear in construction. This paper analyzes the application of new materials and new technologies in building energy efficiency.Key words: new materials; new technology; building energy efficiency

随着人民生活水平的不断提高，对居住条件舒适性的要求也越来越高，必然导致能耗更大的增加。这不仅会长期地浪费珍贵的能源，而且还会造成严重的环境污染。因此，大力发展和推进节能新材料、新技术在建筑中的应用，已是刻不容缓。

1 我国建筑節能现状

所谓建筑节能，是指在保证和提高建筑舒适的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。具体讲就是指建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用隔热保温的新型墙体材料、高能效比的采暖空调设备以及节能技术，加强用能管理，达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率的目的。

目前，我国建筑规模巨大，每年建成的房屋面积达16亿至20亿平方米，超过所有发达国家建成建筑面积的总和，而且既有近400亿平方米建筑中99%为高耗能建筑，新建建筑95%以上也属于高耗能建筑，单位建筑面积能耗为发达国家新建建筑的3倍以上，问题相当严重，建筑节能已迫在眉睫。

2 建筑节能的重要性

（1）建筑节能是社会经济发展的需要。能源问题已经成为当今全世界共同关注的问题，建筑从建材生产、建筑施工直到建筑物使用无时不在消耗着能源，因此，建筑节能势在必行，它能有效地缓解能源资源紧张的局面。

（2）建筑节能是环境保护的需要。建筑采暖和饮食用能量是造成大气污染和生态环境破坏的重要因素。显然，提倡建筑节能，能减少污染物的排放，改善生存环境，提高生活质量。

（3）建筑节能是提高人民生活水平的需要。随着现代化的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境成为人们生活的需求。在当前能源十分紧张的状况下，建筑节能就显得尤为重要。

3 新材料在建筑节能中的应用

目前，我国建筑业大量采用新型节能绝热材料，最常见的有以下几种：

（1）岩棉。是以精选的玄武岩或辉绿岩为主要原料，经高温熔制成的无机人造纤维。具有较好的保温、隔热、吸声、阻燃等性能以及良好的化学稳定性，在建筑业中被广泛使用。

（2）玻璃棉。属于矿物棉的第二类产品，是以硅砂、石灰石、莹石等矿物为主要原料制成的无机纤维。具有良好的保温、阻燃、吸声、耐腐蚀等性能，广泛应用于房屋、管道、贮藏、锅炉、飞机、船舶等有关部位的保温、隔热和吸声。

（3）聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的材料。具有质轻、导热系数小、吸水率低、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点。

（4）水泥聚苯板，是由聚苯乙烯泡沫塑料下脚料或废聚苯乙烯泡沫塑料经破碎而成的颗粒，加水泥、水、起泡剂和稳泡剂等材料制成的，是一种新型保温隔热材料。具有质轻、导热系数小、保温隔热性能好、强度高、韧性好、耐水、粘贴牢固、施工方便、价格低廉等优点，适用于建筑物外墙和屋顶的保温隔热层。

（5）硅酸盐复合绝热砂浆，是一种新型墙体保温材料，以精选的海泡石、硅酸铝纤维为主原料，辅以多种优质轻体无机矿物为填料，在几种添加剂的作用下，经多种工艺深度复合而成的灰白粘稠浆状物。保湿隔热性能好、施工简便（可直接涂抹）。

4 新技术在建筑节能中的应用

建筑节能的工作重点，应该从建筑本体和建筑设备领域两个方面出发，不断发展建筑节能创新技术。主要包括以下几种：

（1）计算机仿真与智能控制技术。通过对供冷、供热系统实现优化运行节能控制，最大限度降低运行能耗。

（2）热泵应用技术。采用热泵原理，利用低温低品位热能资源，通过少量的高品位电能输入，实现低品位能向高品位能转移的一种技术，主要有空气源热泵技术和水源热泵技术。可向建筑物供热、供冷，有效降低建筑物供热和供冷能耗，同时降低区域环境污染。

（3）变风量空调技术。变风量空调系统是一种节能的空调方式。整个空调系统可以随着负荷的变化调节总送风量，特别是在部分负荷运转时，可以最大限度地减少风机动力消耗而节约能量。同时空调制冷机组也可只按实际户和需要运行，这也降低了能耗和运行费用。

（4）新风处理及空调系统的余热回收技术。新风负荷一般占建筑物总负荷的30%-40%。变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需的供冷量少20%左右。新风量如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可节约近60%的能耗。通过全热式换热器将空调房间排风与新风进行热、湿交换，利用空调房间排风的降温除湿，可实现空调系统的余热回收。

（5）辐射性供热节能技术。地板辐射、天花板辐射、垂直板辐射是辐射型供热的主要方式。它是一种对房间热微气候进行调节的节能供热系统，可避免吹风感，使人热感觉舒适。在有低温废热、地下水等低品位可再生冷热源时，这种方式可直接使用这些冷热源，省去常规冷热源。

（6）热电联产技术。采用热电联合生产的方式，利用发电余热集中供热取代大量的、分散的、除尘效率很低的小锅炉供热方式，可大幅度地减少大气污染物的排放量，有效地改善环境质量。

（7）相变储能技术。相变储能技术具有储能密度高、相变温度接近于恒定温度等优点，可提供很高的蓄热、蓄冷容量，并且系统容易控制，可有效解决能量供给与需求时间上的不匹配问题。

（8）太阳能热利用技术。太阳能一体化建筑是太阳能利用的发展趋势。利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季供热和夏季空调，同时可以结合光伏电池技术为建筑物供电。用太阳能替代或部分替代常规能源驱动空调系统，正日益受到世界各国的重视。

（9）建筑能耗模拟分析技术。是在综合考虑气候条件、各种传热方式、建筑物的朝向、墙体材料的性能、门面性能、建筑物的热惰性、各相邻房间耦合传热、新风要求、用户的作息情况以及供热空调等各种建筑设备的选择和使用等因素的基础上对建筑物的能耗需求进行评估。它对建筑供热和空调系统的节能优化、现有建筑的节能改造、空调系统的运行管理有着重要的意义。

5 总结

建筑节能是建筑业发展面临的新课题，是未来世界建筑发展的热点之一。它是一项复杂的系统工程，涉及到规划设计、建设施工、建筑节能产品等多个环节，甚至延伸到整个建筑的全周期。随着科技的进步，建筑节能发展空间广阔，对新材料、新技术的开发和应用势必成为今后研究的重点。

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