新材料技术在节能减排的作用

时间:2022-09-26 09:01:55

新材料技术在节能减排的作用

摘要:近年来时代快速发展,社会经济水平有所提升,对建筑工程提出了更高的要求,为使建筑工程的质量和功能符合标准,促进建筑工程项目节能减排、绿色环保发展,该文研究新材料技术在建筑节能减排中的作用,结果表明,新材料技术在建筑节能减排中的作用,不仅可以降低建筑工程项目的能源和资源的耗费量,还能减少污染物的排放,节约能源、减少排放,保护生态环境,能促使建筑工程可持续发展。同时提出几点新材料技术在建筑节能减排中的应用建议,旨在为促使建筑工程的节能发展夯实基础。

关键词:新材料技术;节能减排;作用;建筑工程;应用措施

建筑工程领域中采用新材料技术,能够促进工程项目的节能减排发展,降低不可再生材料的应用量,通过先进的太阳能与地热能等新材料技术,使得建筑工程中积极运用清洁型能源替代传统不可再生能源,同时,新材料技术的应用还能减少建筑垃圾和污染物排放量,循环利用建筑工程的废水,提升节能减排的效果。因此建筑工程中应结合项目特点和实际情况,合理采用新材料技术,增强建筑工程节能减排的效果。

1节能减排分析

近年来全球气候变暖已经成为国际领域广泛关注的问题,再加上工业生产和建筑施工过程中,向环境中排放污染物,导致环境问题越来越严重,如何利用节能减排的措施避免环境污染问题和全球气候变暖问题成为重要的话题。就本质层面而言,节能减排是循环经济发展中最为重要的基础,也属于解决气候变暖问题、保证能源稳定性供应及促使社会经济循环发展的新法则,中心目的在于减少温室气体的产生,降低全球气候变暖的速度,通过节能减排的措施推动循环经济发展,提升各类能源的利用效率,改善整体的能源结构,节约能源、减少污染物的排放,保护生态环境,推动生态环境可持续的基础上,满足循环经济发展的需求。

2新材料技术分析

我国科学研究的过程中研发出很多新材料技术,环保新材料技术应运而生,而环保新材料技术是具有实用性特点、环保调节性特点的材料制备技术,强调所生产的材料性能、节能环保性符合要求,可以有效调整资源结构,实现生态环境的保护,增强材料的生态承载力,确保所生产的材料在使用过程中功能符合标准,降低能源的消耗量,杜绝污染物的排放,避免对人类生活环境造成危害,或者是将对生态环境所产生的危害降到最低。与此同时,新材料技术具备的环境调节性特点,指的就是尽可能降低资源和能源的消耗量,将对生态环境的损害降到最低,提升材料的重复利用率。20世纪90年代材料学专家首次提出了环保新材料的概念,将全球气候变暖问题作为依据,认为需要采用现代化的技术生产环保型的材料,为节能减排提供助力,而近年来在新材料技术快速发展的过程中,环保新材料技术也开始呈现出高新性的特点,各类前沿、现代化技术被研发出来,同时还呈现出易用性特点、生态调节性特点,使得新材料技术能够和自然环境和谐相处,减少制作工艺对生态环境所产生的损害,利用节能减排的技术措施构建能够和生态环境融合发展、互助供应的良好设施。

3新材料技术在建筑工程节能减排中的作用

3.1有助于促使建筑工程可持续发展

我国建筑工程领域中采用环保新型材料技术,和普通材料技术相比,具有一定的节能减排优势,能够推动建筑工程项目的可持续发展。首先,环保新型材料技术的应用,可以为建筑工程投入更多的节能材料,不仅能够保护自然环境,还能节约工程项目的能源资源,提升资源的利用效率,通过可再生资源的应用,最高程度上预防工程项目施工对生态环境造成的破坏。其次,环保新材料技术的应用,可以使得建筑工程施工过程中采用现代化的节能材料,从根源层面减少材料的总量,在一定程度上,还可以借助新型材料所具备的功能改善建筑工程施工现状,降低工程项目的施工建设成本,推动建筑工程经济的发展、效益的提升,促使建筑工程企业实现效益的提升。最后,建筑工程施工的过程中采用环保新材料技术,还能利用节能材料为居住者营造舒适度较高的建筑空间,主要原因就是节能材料的应用,除了可以节约材料、减少污染物的排放,还具备一定的自然亲和力,能够增强建筑空间的舒适度,满足人们对建筑空间的功能需求,提高居住者的满意度,为建筑企业打造良好的品牌形象[1]。

3.2有助于降低污染物的排放量

建筑工程企业在项目施工建设的过程中采用环保新材料技术,有助于减少污染物的排放量。首先,建筑工程企业在工程项目施工的过程中,采用环保新材料技术,可以通过现代化的清洁能源材料技术、墙体节能环保材料技术、暖通空调节能材料技术和主体结构节能材料技术等,提高各类建筑材料和资源的利用效率,预防由于建筑材料技术不合理而出现材料浪费的问题,减少建筑垃圾的生成量。其次,在采用水循环技术和原材料二次利用技术的过程中,还能够减少污水和建筑垃圾的排放量,以此避免污水和建筑垃圾对生态环境造成污染,真正意义上达到节能减排的目的。

4新材料技术在建筑工程节能减排中的应用措施

4.1墙体施工中的应用

传统建筑工程施工的过程中,所采用的墙体材料主要是实心砖等,而实心砖材料技术的应用,不仅会产生很多污染物和废弃物,还会耗费大量的原材料、资源和能源,不利于建筑工程的节能减排发展。因此在建筑工程墙体结构施工过程中,建议采用现代化的环保新材料技术,降低资源和能源的消耗量,有效预防环境污染的问题,达到节能减排发展的目的。(1)建筑工程施工的过程中应淘汰传统的黏土砖、实心砖等材料技术,利用新型轻质保温隔热砌体材料技术提高工程项目节能减排的效果,例如,采用灰砂砖材料技术、粉煤灰砌块材料技术、陶粒混凝土砌块材料技术、复合轻质隔墙板材料技术和加气混凝土材料技术等,不仅能够确保墙体施工的防水性能、保温隔热性能,还能通过新材料技术减少墙体施工的能源和资源损耗,并能通过改善墙体的隔热性能,避免外界冷空气、热空气进入室内,减少空调的应用。与此同时,在采用环保新材料技术的过程中,还能利用各类节能环保材料,减少污染物、二氧化碳的排放,例如,北方地区采用现代化的聚合水泥抗裂砂浆新材料技术,能够改善建筑工程墙体结构的防渗性能、保温隔热性能,保持室内的温度,可以减少冬季供暖过程中煤炭的应用量,降低二氧化碳和二氧化硫的排放量,真正意义上达到节能减排的目标[2]。(2)近年来,我国建筑工程围护结构墙体,主要是利用无机材料施工,例如,砖石砌体材料、水泥砂浆材料和混凝土材料等。此类材料的应用不能满足节能减排的需求,尤其是混凝土材料技术在应用过程中很容易出现裂缝问题,导致工程项目返工,浪费大量的能源和资源。在此情况下,建议建筑工程施工企业采用新型材料技术,如硬发泡聚氨酯材料技术、模塑聚苯乙烯泡沫板材料技术和挤塑聚苯乙烯泡沫板材料技术等。通过此类技术所生产出来的墙体围护结构材料,不仅具备一定的保温性能,还能塑造有机材料和无机材料的复合墙体,形成抗裂保护层,预防发生裂缝问题而返工,避免浪费工程项目的资源和能源。与此同时,在建筑工程围护墙结构施工期间,传统水泥砂浆保温层材料技术的应用,很容易导致墙体结构出现裂缝问题,主要原因就是水泥砂浆的体积收缩大,和保温材料相互整合之后,由于不同材料的收缩膨胀性能存在差异性,2种材料交接面容易产生裂缝,因此,在建筑施工中,应淘汰此类材料技术,采用新型材料技术,将抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形值高于墙体结构变形和基层变形总和,提升墙体结构的抗裂性能,改善防护层拉伸强度,有效进行应力的分散,避免墙体结构发生裂缝问题,从根源层面入手预防墙体裂缝带来的资源损耗、能源损耗[3]。

4.2清洁能源在基础设施中的应用

近年来我国在建筑工程节能减排发展的过程中已经开始重视清洁能源的应用,通过清洁能源替代不可再生能源,降低温室气体的排放量。而为了能够促使建筑工程中清洁能源基础设施可以良好建设,应积极采用新材料技术,确保可以提升清洁能源在建筑工程中的应用效率和效果,充分发挥清洁能源在工程中的节能减排作用。4.2.1太阳能新材料技术的应用太阳能是建筑工程中最为重要的可再生自然资源,具有无污染的特点,获取非常方便,应用的效果良好,当前已经有很多城市在工程建筑施工的过程中开始应用太阳能资源,不仅可以替代传统能源,还能通过太阳能替代煤炭发电,减少煤炭燃烧所产生的温室气体,满足当前节能减排的需求。因此建议建筑工程施工的过程中,积极采用新材料技术建设太阳能基础设施,例如,采用新型的太阳能电池板材料技术、太阳能发电材料技术等,制作能够安装在建筑工程楼顶区域的太阳能基础设施,确保可以利用完善的基础设施收集太阳能,快速进行发电,将电能存储到电池板内,为建筑工程提供电力。与此同时,还需采用太阳能新材料技术,将太阳能电池板和建筑室内的空调、热水器及电器等相互连接,确保可以通过太阳能设施为室内各类电器供电,减少市电的应用量。除此之外,在建筑工程施工过程中也可以采用太阳能新材料技术,将太阳能基础设施作为施工发电的主体部分,通过太阳能为工程项目发电,降低电力能源的损耗和消耗,确保能够充分发挥太阳能新材料技术的应用价值[4]。4.2.2地热能新材料技术的应用地热能新材料技术可以应用到建筑工程的采暖基础设施建设中,通过地热能代替传统的煤炭能源进行建筑工程的供暖,不仅可以通过地热能替代传统煤炭供热的方式减少不可再生能源的应用,还能减少煤炭燃烧气体的排放,促使建筑工程项目节能减排。因此建议建筑工程企业在工程项目施工和建设的过程中,积极运用现代化的地热能新材料技术,通过此类技术的应用降低工程项目施工过程中能源的消耗,确保可以提升节能减排的施工效果,例如,按照工程项目所在地区的实际情况,采用地热能新材料技术,在工程项目中建设地热能基础设施,确保可以快速收集地热能自然能源。4.2.3风能发电新材料技术的应用风能是一种可持续再生的自然资源,建筑工程施工的过程中可以按照当地区域的风向、风速特点等,积极采用风能发电新材料技术,在工程项目中运用风能收集材料、风能转化电能的材料等,合理建设风能发电的基础设施,确保可以借助风能自然能源进行发电[5]。

4.3暖通空调施工中的应用

目前,我国建筑工程领域中暖通空调的耗电量较高,合理采用暖通空调方面的新材料技术进行节能控制非常重要。我国部分建筑工程中已经开始通过地泵系统替代传统类型的通风空调,不仅可以节约能源,还能避免污染物大量排放。因此,建议建筑工程中积极采用暖通空调新材料技术,例如,利用微风循环材料技术、地源热泵材料技术等,构建暖通微循环暖通空调系统,对新鲜空气进行除尘处理、消毒处理和除湿处理之后,将新鲜空气置换到室内,而在室内空气置换到室外的过程中,也能对室内空气进行处理,使得室内所产生的废气能够通过顶部排风口进行处理和排放,避免室内空气排放对室外的生态环境造成危害。与此同时,在建筑暖通空调施工期间也可以采用水源地源热泵新材料技术,将水、浅层大地当作是冷热源,利用换热材料将水源或是大地的冷量、热量存储下来,然后利用室内顶棚或是地板区域的散热材料,将热量或是冷量输送到建筑室内,不仅能够节约能源,还能降低一氧化碳等有害气体的排放量,保护周围生态环境,最终达到节能环保的目的[6]。

4.4屋面施工中的应用

建筑工程屋面结构施工的过程中应积极采用新材料技术,有效进行节能减排施工。建筑工程屋面属于整体工程项目,是施工中能源消耗量最高的部分,合理采用环保型材料技术非常重要,例如,按照建筑工程屋面结构的施工质量要求,采用浮石新材料技术、炉渣新材料技术和膨胀水泥板新材料技术等,通过此类节能环保的材料进行施工,不仅可以确保屋面保温性能符合要求,还能降低屋面结构的导热系数,预防出现渗漏的现象,节约工程项目原材料的应用量。同时环保新材料技术在屋面施工中的应用,还能降低传统能源的使用,通过新材料技术改善屋面的保温性能,预防传统材料应用过程中的环境污染问题和能源损耗问题产生[7]。

4.5门窗施工中的应用

建筑工程门窗施工的过程中建议采用新材料技术,例如,在门窗施工的过程中,通过材料预留孔洞的方式,为后续安装工作提供便利,避免发生气口的问题,导致门窗材料不能顺利应用而出现浪费的现象。与此同时,在门窗加固的过程中,也必须要采用新型的加固材料,确保安装质量和焊接质量,避免由于门窗加固不牢而返工,浪费资源。除此之外,在门窗材料加工制作的环节中,也需要合理控制开启缝隙的搭接数量,科学使用新型的密封条材料,确保门窗的密封性能,降低室内热量的散失。

4.6废水处理中的应用

通常情况下,我国建筑工程的规模大、施工周期长,会产生大量的生活废水和生产废水,如果直接将废水排放到生态环境中,不仅会对环境造成污染,也会导致水资源浪费。因此建议在建筑工程施工期间积极采用能够进行废水处理的新材料技术,通过此类技术增强废水处理效果,减少对环境造成的污染,同时,还需进行废水的循环利用,提升水资源的利用效率。例如,在建筑工程施工期间采用新型水循环系统材料技术,按照工程项目的废水产生量和位置,采用先进的污水处理材料和废水循环利用材料,通过新材料技术对工程项目的生产废水和生活废水进行有效处理,确保所排放的污水符合相关标准。同时采用水循环利用的新材料技术,对废水进行处理之后循环利用到工程施工中,提高水资源的利用效率,预防出现水资源浪费的问题,使工程项目能够向着节能减排的方向发展[8]。

5结束语

综上所述,建筑工程节能减排发展的过程中采用新材料技术不仅可以降低能源的消耗量,还能减少污染物的排放,避免对生态环境造成污染,满足当前的节能减排发展需求。因此在建筑工程施工过程中应该重视新材料技术的应用,在墙体施工、屋面施工和门窗施工等领域中,积极采用新材料技术,同时还需重点引进清洁能源新材料技术、水循环利用新材料技术等,增强节能减排的发展效果,促使建筑工程实现可持续发展。

作者:郑元昊 王曦 单位:海南大学