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基于新型材料的节能环保建筑工程施工技术分析

崔明明
  
富网媒体号
2025年411期
华北冶建工程建设有限公司 河北省邯郸市 056000

摘要:随着全球能源危机与环境问题的加剧,建筑行业的节能环保需求日益迫切,绿色建筑技术的推广成为实现“双碳”目标的关键。当前,传统建筑技术在节能效率、材料可持续性及后期维护成本等方面存在诸多不足。本文以某新建高层办公建筑为研究对象,创新性地将纳米级高效隔热材料、自清洁涂层、绿色混凝土以及太阳能光伏技术集成应用,构建了“被动节能+主动减排”的全方位节能体系。通过实际工程验证,本文提出的技术方案在提升建筑热工性能、降低运行能耗及减少碳排放方面取得了显著成效,为绿色建筑技术的发展提供了新的实践参考。

关键词:节能环保;新型材料;建筑工程;施工技术

引言

建筑业作为能源消耗较大的行业,其节能减排技术受到全球广泛关注。随着科技的不断发展和环保意识的逐步提升,新型节能环保材料在建筑领域的应用日益广泛。巧妙运用各类材料,既能提升建筑结构的整体性能,又能降低建筑能耗,进而推动建筑行业向绿色低碳方向转型。

1 新型建筑材料概述

新型建筑材料是指区别于传统材料,在性能、功能或环保等方面具有显著优势,能满足现代建筑多样化需求的材料。按功能特性可分为以下几类:节能保温材料,如聚苯板、岩棉板,具备优异的隔热性能,可有效降低建筑能耗;高强高性能材料,如高强度钢材、高性能混凝土,能显著提升建筑结构承载能力与耐久性;环保生态材料,如再生砖、水性涂料,强调资源循环利用与低污染排放;智能材料,如形状记忆合金、自修复混凝土,可根据环境变化自动调节性能,为建筑智能化赋能,推动建筑行业向高效、绿色、智能方向发展。

2 新型建筑材料在建筑工程中的应用要点

2.1 光伏透水混凝土

新型混凝土材料与传统建筑材料存在显著差异,其具备轻质高强和多功能的特性。此类材料涵盖空心砖、黏土砖、粉煤灰砖、石膏空心条板等板材结构,以及加气混凝土砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、微晶玻璃复合板等相关材质。例如,高性能混凝土以其高抗压强度、强耐久性和稳定性,在民用建筑工程中得到广泛应用。合理使用此类材料不仅能有效提升建筑结构的安全性和耐久性,还能显著延长建筑结构的使用寿命,降低维护成本。

工程的核心内容是光伏透水混凝土一体化解决方案。表层采用高透水性混凝土,孔隙率高达20%;内部集成柔性薄膜太阳能电池,发电效率达 19%,同时保障 30%的透光率;中间设置级配碎石过滤层,能高效净化雨水,悬浮固体去除率超过90%,净化效果显著;底层使用高密度聚乙烯防渗膜,确保过滤后的水能有效导入储水系统,用于园林灌溉,实现水资源循环利用。施工采用分层浇筑工艺,先在基础层铺设净化模块系统,再浇筑透水混凝土结构层,施工中经过振动压实处理,确保透水性能。

2.2 高性能防水密封材料

高性能防水密封材料是保障绿色节能环保建筑气密性和水密性的关键材料,绿色节能环保建筑内每个居住单元应具有包绕整个建筑外围护结构、连续完整的气密层。在施工过程中,应选用质量好、使用寿命长的防水密封材料,如:防水卷材、防水隔汽膜、防水透汽膜,其具体应用如下。

(1)高性能防水卷材。高性能防水卷材是绿色节能环保建筑所必需的关键基础材料,应用于绿色节能环保建筑屋面、地下室、卫生间等部位,主要产品有改性沥青防水卷材和高分子防水卷材。由于改性沥青防水卷材的耐热度一般要求达到105℃左右,因此在施工时,要注意卷材的铺贴温度不能低于5℃,并且相邻卷材的搭接宽度不应小于 100mm,采用热熔法施工时,加热温度控制在 180~200℃之间,以确保卷材之间良好的粘结性。同时,高分子防水卷材的拉伸强度一般要达到 10MPa 以上,施工时要保证基层平整、干净、干燥,其含水率不宜大于9%,在阴阳角等部位,应做成圆弧或45°坡角,圆弧半径不应小于50mm,铺贴时要注意排除空气,防止出现空鼓现象。

(2)防水隔汽膜、防水透汽膜。防水隔汽膜和防水透汽膜是绿色节能环保建筑专用材料,主要应用于墙体保温层的内外侧,防止室内水汽进入保温层同时保证墙体的透气性。防水隔汽膜安装在保温层内侧,其水蒸气透过率要求不超过1.5ng/(Pa•m•s),施工时要确保隔汽膜的完整性,不能有破损,与墙体和保温材料的黏结要牢固,黏结强度不低于 0.05blPa 。防水透汽膜安装在保温层外侧,其水蒸气透过率一般要达到 10~30g/ (m2•d),安装过程中要注意留出一定的伸缩余量,一般预留 5~10mm/m2 的伸缩量,避免因墙体热胀冷缩导致膜破裂。同时,2 种膜的拼接处要采用专用的密封胶带,胶带宽度不小于50mm,保证密封效果,从而有效提升建筑的防水、透气性能,实现节能环保的目标。

2.3 高效节能保温材料

保温系统是建筑节能保温的核心,对降低建筑能耗、提升室内舒适度起着关键作用。绿色节能环保建筑保温层厚度一般为150~300mm,典型高层绿色节能环保建筑所需的额外保温层占用的面积约为建筑面积的2%~4%。按照建筑防火规范和绿色节能环保建筑相关标准要求,目前,不同等级的绿色建筑对保温材料性能有明确规定,三星级标准要求,模塑聚苯板、挤塑聚苯板、石墨聚苯板、岩棉板、聚氨酯泡沫板导热系数分别能够达到0.032W/(m•K)、0.025W/(m•K)、0.030W/(m•K)、0.040W/(m•K)、0.020W/(m•K)等。

工程施工中,应用高效节能保温材料应根据建筑的类型、当地气候条件和节能目标,合理选择和科学施工,针对不同材料的特性和要求,建立完善的应用策略。如可以采用低辐射镀膜玻璃(Low-E 玻璃)或中空玻璃,减少门窗的热传导和辐射传热,提高保温隔热性能。选用气密性和水密性良好的门窗系统,减少冷空气渗透和热量损失,同时防止雨水侵入,保证室内环境的舒适度。在住宅建筑的地面层下方铺设防潮层和保温层,如聚乙烯防潮膜和挤塑聚苯板,防止地面水分渗透和热量散失,保持室内干燥和温暖。在商业建筑中,考虑到人员密集,保温材料除了节能外还要注重防火安全,可选用岩棉板,外墙岩棉板厚度 不低于100mm,同时要保证岩棉板的容重不低于140kg/m3,以确保保温和防火性能。施工时,保温材料的拼接应紧密,缝隙宽度控制在 2~3mm 以内,并用专用保温密封胶填充。保温层的固定如采用锚栓固定,设置数量不少于6 个/m2,锚栓进入基层墙体的深度不小于30mm。

另一方面要考虑气候条件,在夏热冬冷地区,可选择保温与隔热性能兼顾的材料,如在夏季太阳辐射强烈的区域,外墙保温可采用外保温复合系统,外层采用反射隔热涂料(太阳反射比不低于 0.7),内层使用保温材料,在减少太阳辐射热传入室内的同时保持冬季室内热量。在施工过程中,要注意对保温材料的保护,避免在施工过程中受到雨淋、暴晒等情况,防止材料性能受损,在保温层施工完成后,要及时进行保护层施工,保护层厚度控制在 3~5mm ,采用抗裂砂浆等材料,防止保温层开裂,确保保温效果的长期稳定。

结束语

创新材料与施工工艺的有机结合,显著降低了传统建筑施工中的高能耗和重污染问题。同时,借助“材料—设计—施工—运维”全流程智能化管理,绿色建筑已从设想逐步变为现实。未来,需加大力度研发并推广新型材料,优化施工技术,完善相关标准体系,推动建筑行业向绿色方向转型。在各方的共同努力下,新型节能环保材料必将在促进建筑行业持续发展、实现绿色低碳目标方面发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]郑杰.节能绿色环保建筑材料在建筑工程中的应用[J].建材发展导向,2024(19):120-122.

[2]肖家浩.绿色环保建筑材料在建筑工程中的应用思考[J].居舍,2024(28):46-48.

[3]王君.绿色环保建筑材料在建筑工程中的应用思考[J].中国建筑装饰装修,2024(9):105-107.

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