绿色建筑节能技术与材料的研究进展及应用

绿色建筑节能技术与材料的研究进展及应用

刘永浩、苍慧昭、彭楠

中国建筑第八工程局有限公司东北公司

摘要：绿色建筑节能技术与材料研究取得显著进展，水循环高效技术、墙体保温技术创新及外墙节能施工精细均助力节能减排。应用上，太阳能电池板提供绿色能源，低VOC材料保障室内健康，高效节能材料实现节能减排。这些技术与材料共同推动绿色建筑发展，构建更加环保、节能、舒适的未来生活空间。

关键词：绿色建筑；节能技术；节能材料

随着全球能源危机和环境问题的日益严重，绿色建筑节能技术与材料的研究与应用越来越受到重视。绿色建筑不仅关注建筑的节能性、舒适性和可持续性，还注重环保和资源的高效利用。本文旨在探讨绿色建筑节能技术与材料的研究进展及其在实际应用中的效果，以期为绿色建筑的发展提供参考。

一、绿色建筑节能技术的研究进展

（一）水循环高效技术，助力绿色节能建设

绿色建筑节能技术的研究中，水循环高效技术扮演着至关重要的角色。该技术专注于优化水资源的利用，减少浪费，以实现绿色建筑的高效节水。具体而言，水循环高效技术涵盖了雨水收集、中水回用以及废水处理等多个方面。在雨水收集方面，绿色建筑通过设计合理的收集系统，将雨水从屋顶、道路和绿地等区域有效集中，随后导入蓄水池进行储存。这些储存的雨水经过简单的净化处理后，即可用于建筑内部的非饮用水需求，如冲厕、绿化灌溉等。中水回用技术则是将建筑内部产生的废水，如洗浴、洗衣等废水，经过专门的处理设备进行处理，去除其中的有害物质，达到一定的水质标准后重新利用。废水处理系统则是将建筑内部产生的废水进行深度处理，使其达到更高的水质标准，甚至可以直接回用于生产或生活用水。该系统采用先进的处理技术和设备，确保废水经过处理后能够安全、可靠地回用。水循环高效技术的应用，为绿色建筑节能建设提供了有力支持，它通过循环利用水资源，减少了对外部水源的依赖，降低了建筑运行过程中的能耗和成本[1]。

（二）墙体保温技术创新，构筑节能舒适空间

墙体保温技术的创新，对于绿色建筑节能至关重要。通过引入新型保温材料和前沿的施工方法，该技术不仅显著提升了墙体的保温性能，还实现了建筑能耗的降低，确保了室内环境的舒适与健康。新型保温材料是墙体保温技术创新的核心，这些材料通常具备卓越的保温性能、低导热系数和环保特性。以PCM相变材料为例，它能够在白天吸收热量并在夜晚释放，有效减少室内温度波动，提高居住舒适度。施工技术的创新同样为墙体保温技术提供了有力支撑，预制装配式保温墙体施工技术便是其中的佼佼者。通过工厂预制保温板，施工现场进行快速组装，不仅提高了施工效率，还减少了施工过程中的湿作业和废弃物产生。以某绿色建筑项目为例，该项目在墙体保温方面采用了PCM相变材料和预制装配式保温墙体施工技术。经过精确计算和模拟分析，项目团队确定了合适的材料厚度和布局方式。这一创新技术的应用使得该项目的墙体保温性能大幅提升，室内温度波动得到有效控制，居住者的舒适度得到显著提升[2]。

（三）外墙节能施工精细，提升建筑能效水平

外墙节能施工的精细管理对于提升建筑能效水平至关重要，这一过程涉及外墙设计的优化、高效节能材料的选取，以及施工过程的精准执行，旨在降低外墙传热系数，从而减少能耗，提升建筑能效。在设计阶段，建筑师会细致考虑建筑的功能需求、气候条件与节能目标，通过合理的建筑形态和布局，减少外墙的暴露面积，并精心设置开口部位，如窗户和阳台，以减低热桥效应和冷风渗透的影响。材料选择方面，高性能的保温隔热材料是节能施工的关键。这些材料通常具有低导热系数和优异的保温性能，如保温砂浆、反射隔热涂料等。在施工阶段，精细化的操作至关重要。施工人员需确保基层处理得当，墙面平整且无裂缝、油污等瑕疵。保温材料需按照设计要求精确涂抹或粘贴，确保与基层紧密贴合，避免空鼓、脱落等问题。以某绿色建筑项目为例，该项目在外墙节能施工上实现了精细管理。设计团队通过优化建筑形态和布局，显著减少了外墙暴露面积，并精心设置了开口部位。在材料选择上，项目选用了高性能的保温砂浆和反射隔热涂料，有效降低了外墙传热系数。

二、绿色建筑节能技术与材料的应用

（一）太阳能电池板应用，绿色能源引领未来

在绿色建筑节能领域中，太阳能电池板的应用成为了一个显著的趋势。这种材料能将太阳能转化为电能，为建筑提供清洁、可再生的能源，从而降低建筑能耗和减少碳排放。太阳能电池板的工作原理基于光电效应，当阳光照射在其表面时，它会将光能转换为电能。这种转换过程不仅无需消耗任何燃料，而且产生的电能是零排放的，完全符合绿色建筑对于环保和可持续性的要求。在绿色建筑中，太阳能电池板的应用形式多种多样。有的项目选择在屋顶大面积铺设太阳能电池板，以最大化地收集太阳能并转化为电力。还有的项目将太阳能电池板与建筑立面相结合，形成光伏幕墙，既美观又实用。以某绿色建筑项目为例，该项目在设计和建设中充分考虑了太阳能的利用。通过安装太阳能电池板，项目实现了电力自给自足，大幅降低了对传统能源的依赖。太阳能电池板的应用也显著减少了建筑的碳排放，为环境保护做出了积极贡献。

（二）低VOC材料使用，健康环保筑空间

在绿色建筑中，健康与环保并重，低VOC材料的应用正是这一理念的体现。挥发性有机化合物（VOC）是室内空气污染的主要源头，而低VOC材料通过减少有害物质的释放，为居住者创造了一个更为健康、清新的室内环境。低VOC材料的特点在于其挥发性有机化合物的含量极低，这些材料在制造过程中严格控制了有害物质的添加，从而确保了在使用时释放的VOC量极低。在实际应用中，低VOC材料的使用覆盖了多个方面。涂料是其中的一个重要方面，传统的油漆往往含有较高的VOC，而低VOC涂料则通过采用环保配方和先进生产工艺，大幅降低了VOC的释放量。地板材料也是低VOC材料应用的重要领域。传统的复合地板在制造过程中可能使用含有甲醛等有害物质的胶合剂，而低VOC地板则采用了环保胶合剂或无胶合剂技术，确保了地板在使用过程中不会释放有害物质。某绿色建筑项目就是一个成功的例子，该项目在设计和施工过程中全面采用了低VOC材料，无论是墙面涂料、地板材料，还是家具和窗帘布艺，都严格遵循了低VOC标准。项目完工后，室内空气质量得到了显著提升，居住者纷纷表示室内空气清新、舒适度高。

（三）高效节能材料创新，节能减排筑未来

在绿色建筑的构建中，高效节能材料的创新是实现节能减排目标的关键。这些新型材料以其卓越的隔热、保温等性能，显著降低了建筑能耗，展现出环保和可持续的特性，为绿色建筑的未来发展奠定了坚实基础。高效节能材料通过创新的研发，不仅提升了材料的隔热和保温效果，也确保了建筑的能效最大化。以某种高效保温材料为例，其独特的纳米技术结合无机和有机材料，形成了一种高效的微孔结构，有效阻止了热量的传递，从而降低了建筑在供暖和制冷方面的能耗。这些高效节能材料不仅在性能上有所突破，而且其环保和可持续的特性也备受关注。在制造过程中，这些材料采用环保原料和工艺，减少了对环境的负面影响。还具备可回收性，能够在建筑拆除后重新利用，降低了资源消耗和废弃物产生。在实际应用中，高效节能材料已经取得了显著成效。以某绿色建筑项目为例，该项目广泛采用了高效节能材料，如纳米技术保温材料和高效节能玻璃，这些材料的应用使得建筑在保持舒适室内环境的同时，能耗降低了约30%[3]。

三、结语

绿色建筑节能技术与材料的研究与应用对于推动绿色建筑的发展具有重要意义，未来，随着科技的不断进步和环保意识的提高，绿色建筑节能技术与材料的研究将不断深入，应用范围也将不断扩大。有理由相信，在不久的将来，绿色建筑将成为建筑行业的主流趋势，为人类创造更加美好的生活环境。

参考文献

[1]姚良龙.绿色建筑材料及施工技术在建筑节能工程中的应用[J].魅力中国,2021(28):0104-0106.

[2]张季超吴会军周观根.绿色低碳建筑节能关键技术的创新与实践[M].科学出版社,2014.

[3]孙清梅.绿色建筑材料及施工技术在建筑节能工程中的应用[J].中国建筑金属结构,2023(1):75-77.