新材料技術(shù)在節(jié)能減排中的作用及應(yīng)用

鄭元昊，王 曦

（海南大學(xué)，?？?570228）

建筑工程領(lǐng)域中采用新材料技術(shù)，能夠促進工程項目的節(jié)能減排發(fā)展，降低不可再生材料的應(yīng)用量，通過先進的太陽能與地熱能等新材料技術(shù)，使得建筑工程中積極運用清潔型能源替代傳統(tǒng)不可再生能源，同時，新材料技術(shù)的應(yīng)用還能減少建筑垃圾和污染物排放量，循環(huán)利用建筑工程的廢水，提升節(jié)能減排的效果。因此建筑工程中應(yīng)結(jié)合項目特點和實際情況，合理采用新材料技術(shù)，增強建筑工程節(jié)能減排的效果。

1 節(jié)能減排分析

近年來全球氣候變暖已經(jīng)成為國際領(lǐng)域廣泛關(guān)注的問題，再加上工業(yè)生產(chǎn)和建筑施工過程中，向環(huán)境中排放污染物，導(dǎo)致環(huán)境問題越來越嚴重，如何利用節(jié)能減排的措施避免環(huán)境污染問題和全球氣候變暖問題成為重要的話題。就本質(zhì)層面而言，節(jié)能減排是循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中最為重要的基礎(chǔ)，也屬于解決氣候變暖問題、保證能源穩(wěn)定性供應(yīng)及促使社會經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展的新法則，中心目的在于減少溫室氣體的產(chǎn)生，降低全球氣候變暖的速度，通過節(jié)能減排的措施推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，提升各類能源的利用效率，改善整體的能源結(jié)構(gòu)，節(jié)約能源、減少污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境，推動生態(tài)環(huán)境可持續(xù)的基礎(chǔ)上，滿足循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的需求。

2 新材料技術(shù)分析

我國科學(xué)研究的過程中研發(fā)出很多新材料技術(shù)，環(huán)保新材料技術(shù)應(yīng)運而生，而環(huán)保新材料技術(shù)是具有實用性特點、環(huán)保調(diào)節(jié)性特點的材料制備技術(shù)，強調(diào)所生產(chǎn)的材料性能、節(jié)能環(huán)保性符合要求，可以有效調(diào)整資源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護，增強材料的生態(tài)承載力，確保所生產(chǎn)的材料在使用過程中功能符合標準，降低能源的消耗量，杜絕污染物的排放，避免對人類生活環(huán)境造成危害，或者是將對生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的危害降到最低。與此同時，新材料技術(shù)具備的環(huán)境調(diào)節(jié)性特點，指的就是盡可能降低資源和能源的消耗量，將對生態(tài)環(huán)境的損害降到最低，提升材料的重復(fù)利用率。20世紀90年代材料學(xué)專家首次提出了環(huán)保新材料的概念，將全球氣候變暖問題作為依據(jù)，認為需要采用現(xiàn)代化的技術(shù)生產(chǎn)環(huán)保型的材料，為節(jié)能減排提供助力，而近年來在新材料技術(shù)快速發(fā)展的過程中，環(huán)保新材料技術(shù)也開始呈現(xiàn)出高新性的特點，各類前沿、現(xiàn)代化技術(shù)被研發(fā)出來，同時還呈現(xiàn)出易用性特點、生態(tài)調(diào)節(jié)性特點，使得新材料技術(shù)能夠和自然環(huán)境和諧相處，減少制作工藝對生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的損害，利用節(jié)能減排的技術(shù)措施構(gòu)建能夠和生態(tài)環(huán)境融合發(fā)展、互助供應(yīng)的良好設(shè)施。

3 新材料技術(shù)在建筑工程節(jié)能減排中的作用

3.1 有助于促使建筑工程可持續(xù)發(fā)展

我國建筑工程領(lǐng)域中采用環(huán)保新型材料技術(shù)，和普通材料技術(shù)相比，具有一定的節(jié)能減排優(yōu)勢，能夠推動建筑工程項目的可持續(xù)發(fā)展。首先，環(huán)保新型材料技術(shù)的應(yīng)用，可以為建筑工程投入更多的節(jié)能材料，不僅能夠保護自然環(huán)境，還能節(jié)約工程項目的能源資源，提升資源的利用效率，通過可再生資源的應(yīng)用，最高程度上預(yù)防工程項目施工對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。其次，環(huán)保新材料技術(shù)的應(yīng)用，可以使得建筑工程施工過程中采用現(xiàn)代化的節(jié)能材料，從根源層面減少材料的總量，在一定程度上，還可以借助新型材料所具備的功能改善建筑工程施工現(xiàn)狀，降低工程項目的施工建設(shè)成本，推動建筑工程經(jīng)濟的發(fā)展、效益的提升，促使建筑工程企業(yè)實現(xiàn)效益的提升。最后，建筑工程施工的過程中采用環(huán)保新材料技術(shù)，還能利用節(jié)能材料為居住者營造舒適度較高的建筑空間，主要原因就是節(jié)能材料的應(yīng)用，除了可以節(jié)約材料、減少污染物的排放，還具備一定的自然親和力，能夠增強建筑空間的舒適度，滿足人們對建筑空間的功能需求，提高居住者的滿意度，為建筑企業(yè)打造良好的品牌形象[1]。

3.2 有助于降低污染物的排放量

建筑工程企業(yè)在項目施工建設(shè)的過程中采用環(huán)保新材料技術(shù)，有助于減少污染物的排放量。首先，建筑工程企業(yè)在工程項目施工的過程中，采用環(huán)保新材料技術(shù)，可以通過現(xiàn)代化的清潔能源材料技術(shù)、墻體節(jié)能環(huán)保材料技術(shù)、暖通空調(diào)節(jié)能材料技術(shù)和主體結(jié)構(gòu)節(jié)能材料技術(shù)等，提高各類建筑材料和資源的利用效率，預(yù)防由于建筑材料技術(shù)不合理而出現(xiàn)材料浪費的問題，減少建筑垃圾的生成量。其次，在采用水循環(huán)技術(shù)和原材料二次利用技術(shù)的過程中，還能夠減少污水和建筑垃圾的排放量，以此避免污水和建筑垃圾對生態(tài)環(huán)境造成污染，真正意義上達到節(jié)能減排的目的。

4 新材料技術(shù)在建筑工程節(jié)能減排中的應(yīng)用措施

4.1 墻體施工中的應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑工程施工的過程中，所采用的墻體材料主要是實心磚等，而實心磚材料技術(shù)的應(yīng)用，不僅會產(chǎn)生很多污染物和廢棄物，還會耗費大量的原材料、資源和能源，不利于建筑工程的節(jié)能減排發(fā)展。因此在建筑工程墻體結(jié)構(gòu)施工過程中，建議采用現(xiàn)代化的環(huán)保新材料技術(shù)，降低資源和能源的消耗量，有效預(yù)防環(huán)境污染的問題，達到節(jié)能減排發(fā)展的目的。

（1）建筑工程施工的過程中應(yīng)淘汰傳統(tǒng)的黏土磚、實心磚等材料技術(shù)，利用新型輕質(zhì)保溫隔熱砌體材料技術(shù)提高工程項目節(jié)能減排的效果，例如，采用灰砂磚材料技術(shù)、粉煤灰砌塊材料技術(shù)、陶?；炷疗鰤K材料技術(shù)、復(fù)合輕質(zhì)隔墻板材料技術(shù)和加氣混凝土材料技術(shù)等，不僅能夠確保墻體施工的防水性能、保溫隔熱性能，還能通過新材料技術(shù)減少墻體施工的能源和資源損耗，并能通過改善墻體的隔熱性能，避免外界冷空氣、熱空氣進入室內(nèi)，減少空調(diào)的應(yīng)用。與此同時，在采用環(huán)保新材料技術(shù)的過程中，還能利用各類節(jié)能環(huán)保材料，減少污染物、二氧化碳的排放，例如，北方地區(qū)采用現(xiàn)代化的聚合水泥抗裂砂漿新材料技術(shù)，能夠改善建筑工程墻體結(jié)構(gòu)的防滲性能、保溫隔熱性能，保持室內(nèi)的溫度，可以減少冬季供暖過程中煤炭的應(yīng)用量，降低二氧化碳和二氧化硫的排放量，真正意義上達到節(jié)能減排的目標[2]。

（2）近年來，我國建筑工程圍護結(jié)構(gòu)墻體，主要是利用無機材料施工，例如，磚石砌體材料、水泥砂漿材料和混凝土材料等。此類材料的應(yīng)用不能滿足節(jié)能減排的需求，尤其是混凝土材料技術(shù)在應(yīng)用過程中很容易出現(xiàn)裂縫問題，導(dǎo)致工程項目返工，浪費大量的能源和資源。在此情況下，建議建筑工程施工企業(yè)采用新型材料技術(shù)，如硬發(fā)泡聚氨酯材料技術(shù)、模塑聚苯乙烯泡沫板材料技術(shù)和擠塑聚苯乙烯泡沫板材料技術(shù)等。通過此類技術(shù)所生產(chǎn)出來的墻體圍護結(jié)構(gòu)材料，不僅具備一定的保溫性能，還能塑造有機材料和無機材料的復(fù)合墻體，形成抗裂保護層，預(yù)防發(fā)生裂縫問題而返工，避免浪費工程項目的資源和能源。與此同時，在建筑工程圍護墻結(jié)構(gòu)施工期間，傳統(tǒng)水泥砂漿保溫層材料技術(shù)的應(yīng)用，很容易導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題，主要原因就是水泥砂漿的體積收縮大，和保溫材料相互整合之后，由于不同材料的收縮膨脹性能存在差異性，2種材料交接面容易產(chǎn)生裂縫，因此，在建筑施工中，應(yīng)淘汰此類材料技術(shù)，采用新型材料技術(shù)，將抹面砂漿的柔韌極限拉伸變形值高于墻體結(jié)構(gòu)變形和基層變形總和，提升墻體結(jié)構(gòu)的抗裂性能，改善防護層拉伸強度，有效進行應(yīng)力的分散，避免墻體結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫問題，從根源層面入手預(yù)防墻體裂縫帶來的資源損耗、能源損耗[3]。

4.2 清潔能源在基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用

近年來我國在建筑工程節(jié)能減排發(fā)展的過程中已經(jīng)開始重視清潔能源的應(yīng)用，通過清潔能源替代不可再生能源，降低溫室氣體的排放量。而為了能夠促使建筑工程中清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施可以良好建設(shè)，應(yīng)積極采用新材料技術(shù)，確保可以提升清潔能源在建筑工程中的應(yīng)用效率和效果，充分發(fā)揮清潔能源在工程中的節(jié)能減排作用。

4.2.1 太陽能新材料技術(shù)的應(yīng)用

太陽能是建筑工程中最為重要的可再生自然資源，具有無污染的特點，獲取非常方便，應(yīng)用的效果良好，當前已經(jīng)有很多城市在工程建筑施工的過程中開始應(yīng)用太陽能資源，不僅可以替代傳統(tǒng)能源，還能通過太陽能替代煤炭發(fā)電，減少煤炭燃燒所產(chǎn)生的溫室氣體，滿足當前節(jié)能減排的需求。因此建議建筑工程施工的過程中，積極采用新材料技術(shù)建設(shè)太陽能基礎(chǔ)設(shè)施，例如，采用新型的太陽能電池板材料技術(shù)、太陽能發(fā)電材料技術(shù)等，制作能夠安裝在建筑工程樓頂區(qū)域的太陽能基礎(chǔ)設(shè)施，確?？梢岳猛晟频幕A(chǔ)設(shè)施收集太陽能，快速進行發(fā)電，將電能存儲到電池板內(nèi)，為建筑工程提供電力。與此同時，還需采用太陽能新材料技術(shù)，將太陽能電池板和建筑室內(nèi)的空調(diào)、熱水器及電器等相互連接，確保可以通過太陽能設(shè)施為室內(nèi)各類電器供電，減少市電的應(yīng)用量。除此之外，在建筑工程施工過程中也可以采用太陽能新材料技術(shù)，將太陽能基礎(chǔ)設(shè)施作為施工發(fā)電的主體部分，通過太陽能為工程項目發(fā)電，降低電力能源的損耗和消耗，確保能夠充分發(fā)揮太陽能新材料技術(shù)的應(yīng)用價值[4]。

4.2.2 地熱能新材料技術(shù)的應(yīng)用

地熱能新材料技術(shù)可以應(yīng)用到建筑工程的采暖基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，通過地熱能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤炭能源進行建筑工程的供暖，不僅可以通過地熱能替代傳統(tǒng)煤炭供熱的方式減少不可再生能源的應(yīng)用，還能減少煤炭燃燒氣體的排放，促使建筑工程項目節(jié)能減排。因此建議建筑工程企業(yè)在工程項目施工和建設(shè)的過程中，積極運用現(xiàn)代化的地熱能新材料技術(shù)，通過此類技術(shù)的應(yīng)用降低工程項目施工過程中能源的消耗，確保可以提升節(jié)能減排的施工效果，例如，按照工程項目所在地區(qū)的實際情況，采用地熱能新材料技術(shù)，在工程項目中建設(shè)地熱能基礎(chǔ)設(shè)施，確保可以快速收集地熱能自然能源。

4.2.3 風能發(fā)電新材料技術(shù)的應(yīng)用

風能是一種可持續(xù)再生的自然資源，建筑工程施工的過程中可以按照當?shù)貐^(qū)域的風向、風速特點等，積極采用風能發(fā)電新材料技術(shù)，在工程項目中運用風能收集材料、風能轉(zhuǎn)化電能的材料等，合理建設(shè)風能發(fā)電的基礎(chǔ)設(shè)施，確?？梢越柚L能自然能源進行發(fā)電[5]。

4.3 暖通空調(diào)施工中的應(yīng)用

目前，我國建筑工程領(lǐng)域中暖通空調(diào)的耗電量較高，合理采用暖通空調(diào)方面的新材料技術(shù)進行節(jié)能控制非常重要。我國部分建筑工程中已經(jīng)開始通過地泵系統(tǒng)替代傳統(tǒng)類型的通風空調(diào)，不僅可以節(jié)約能源，還能避免污染物大量排放。因此，建議建筑工程中積極采用暖通空調(diào)新材料技術(shù)，例如，利用微風循環(huán)材料技術(shù)、地源熱泵材料技術(shù)等，構(gòu)建暖通微循環(huán)暖通空調(diào)系統(tǒng)，對新鮮空氣進行除塵處理、消毒處理和除濕處理之后，將新鮮空氣置換到室內(nèi)，而在室內(nèi)空氣置換到室外的過程中，也能對室內(nèi)空氣進行處理，使得室內(nèi)所產(chǎn)生的廢氣能夠通過頂部排風口進行處理和排放，避免室內(nèi)空氣排放對室外的生態(tài)環(huán)境造成危害。與此同時，在建筑暖通空調(diào)施工期間也可以采用水源地源熱泵新材料技術(shù)，將水、淺層大地當作是冷熱源，利用換熱材料將水源或是大地的冷量、熱量存儲下來，然后利用室內(nèi)頂棚或是地板區(qū)域的散熱材料，將熱量或是冷量輸送到建筑室內(nèi)，不僅能夠節(jié)約能源，還能降低一氧化碳等有害氣體的排放量，保護周圍生態(tài)環(huán)境，最終達到節(jié)能環(huán)保的目的[6]。

4.4 屋面施工中的應(yīng)用

建筑工程屋面結(jié)構(gòu)施工的過程中應(yīng)積極采用新材料技術(shù)，有效進行節(jié)能減排施工。建筑工程屋面屬于整體工程項目，是施工中能源消耗量最高的部分，合理采用環(huán)保型材料技術(shù)非常重要，例如，按照建筑工程屋面結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量要求，采用浮石新材料技術(shù)、爐渣新材料技術(shù)和膨脹水泥板新材料技術(shù)等，通過此類節(jié)能環(huán)保的材料進行施工，不僅可以確保屋面保溫性能符合要求，還能降低屋面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)，預(yù)防出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，節(jié)約工程項目原材料的應(yīng)用量。同時環(huán)保新材料技術(shù)在屋面施工中的應(yīng)用，還能降低傳統(tǒng)能源的使用，通過新材料技術(shù)改善屋面的保溫性能，預(yù)防傳統(tǒng)材料應(yīng)用過程中的環(huán)境污染問題和能源損耗問題產(chǎn)生[7]。

4.5 門窗施工中的應(yīng)用

建筑工程門窗施工的過程中建議采用新材料技術(shù)，例如，在門窗施工的過程中，通過材料預(yù)留孔洞的方式，為后續(xù)安裝工作提供便利，避免發(fā)生氣口的問題，導(dǎo)致門窗材料不能順利應(yīng)用而出現(xiàn)浪費的現(xiàn)象。與此同時，在門窗加固的過程中，也必須要采用新型的加固材料，確保安裝質(zhì)量和焊接質(zhì)量，避免由于門窗加固不牢而返工，浪費資源。除此之外，在門窗材料加工制作的環(huán)節(jié)中，也需要合理控制開啟縫隙的搭接數(shù)量，科學(xué)使用新型的密封條材料，確保門窗的密封性能，降低室內(nèi)熱量的散失。

4.6 廢水處理中的應(yīng)用

通常情況下，我國建筑工程的規(guī)模大、施工周期長，會產(chǎn)生大量的生活廢水和生產(chǎn)廢水，如果直接將廢水排放到生態(tài)環(huán)境中，不僅會對環(huán)境造成污染，也會導(dǎo)致水資源浪費。因此建議在建筑工程施工期間積極采用能夠進行廢水處理的新材料技術(shù)，通過此類技術(shù)增強廢水處理效果，減少對環(huán)境造成的污染，同時，還需進行廢水的循環(huán)利用，提升水資源的利用效率。例如，在建筑工程施工期間采用新型水循環(huán)系統(tǒng)材料技術(shù)，按照工程項目的廢水產(chǎn)生量和位置，采用先進的污水處理材料和廢水循環(huán)利用材料，通過新材料技術(shù)對工程項目的生產(chǎn)廢水和生活廢水進行有效處理，確保所排放的污水符合相關(guān)標準。同時采用水循環(huán)利用的新材料技術(shù)，對廢水進行處理之后循環(huán)利用到工程施工中，提高水資源的利用效率，預(yù)防出現(xiàn)水資源浪費的問題，使工程項目能夠向著節(jié)能減排的方向發(fā)展[8]。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程節(jié)能減排發(fā)展的過程中采用新材料技術(shù)不僅可以降低能源的消耗量，還能減少污染物的排放，避免對生態(tài)環(huán)境造成污染，滿足當前的節(jié)能減排發(fā)展需求。因此在建筑工程施工過程中應(yīng)該重視新材料技術(shù)的應(yīng)用，在墻體施工、屋面施工和門窗施工等領(lǐng)域中，積極采用新材料技術(shù)，同時還需重點引進清潔能源新材料技術(shù)、水循環(huán)利用新材料技術(shù)等，增強節(jié)能減排的發(fā)展效果，促使建筑工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。