绿色建筑材料在建筑工程节能中的选用与性能评估

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

康素霞

正定县建筑节能管理站,河北 石家庄 050800

摘要

本论文围绕绿色建筑材料在建筑工程节能中的应用展开研究,深入探讨绿色建筑材料的选用原则与性能评估方法。通过分析各类绿色建筑材料的特性,结合实际工程案例,阐述其在建筑工程节能中的应用效果。研究表明,合理选用绿色建筑材料并科学评估其性能,对实现建筑工程节能目标、推动建筑行业可持续发展具有重要意义,旨在为建筑工程中绿色建筑材料的应用提供理论与实践参考。


关键词

绿色建筑材料;建筑工程节能;材料选用;性能评估

正文

一、引言

在全球能源危机与环境问题日益严峻的背景下,建筑行业作为能源消耗和碳排放的重要领域,实现节能减排成为行业发展的关键目标。绿色建筑材料以其资源节约、环境友好、可循环利用等特性,在建筑工程节能中发挥着核心作用。选用合适的绿色建筑材料并准确评估其性能,能够有效降低建筑能耗,减少对生态环境的负面影响,推动建筑行业向绿色、可持续方向发展。然而,目前在绿色建筑材料的选用与性能评估方面仍存在诸多问题,如选用标准不统一、性能评估体系不完善等,制约了绿色建筑材料在建筑工程节能中的广泛应用。因此,深入研究绿色建筑材料在建筑工程节能中的选用与性能评估具有重要的现实意义。

二、绿色建筑材料概述

绿色建筑材料是贯穿原料获取、生产制造、使用及废弃处理全流程,对环境影响小且有益人体健康的建材,也叫生态建材、环保建材等。其核心在于全生命周期内降低资源消耗与生态破坏,保障使用者健康。

该类材料优势突出。资源节约上,生产时优先选用可再生资源或工业废料,减少对不可再生资源的依赖;环境友好方面,生产、使用及废弃环节污染物排放少,部分材料可回收,大幅削减建筑垃圾;性能上,保温、隔热、隔音、防火等性能出色,显著提升建筑功能与居住舒适度。

在建筑工程节能中,绿色建筑材料作用关键。高效保温隔热材料能降低建筑围护结构热传递,减少冬夏能耗;节能门窗材料可增强门窗气密性与隔热性,降低空气渗透导致的能量损耗。同时,其使用还能改善室内环境,减少有害物质释放,契合可持续发展理念,助力建筑行业向绿色、低碳方向迈进。

三、绿色建筑材料在建筑工程节能中的选用原则

节能性原则

节能性是选用绿色建筑材料的首要原则。在建筑工程中,应优先选择具有良好保温隔热性能的材料,如聚苯板、岩棉板等保温材料,以及Low-E玻璃等节能型玻璃材料。这些材料能够有效阻挡热量的传递,降低建筑物的采暖和制冷能耗。以某办公建筑为例,采用岩棉板作为外墙保温材料后,与传统外墙材料相比,冬季采暖能耗降低了25%,夏季制冷能耗降低了20%。

环保性原则

环保性原则要求选用的绿色建筑材料在生产、使用和废弃处理过程中对环境的影响最小化。应避免使用含有有害物质的材料,优先选择可回收、可降解的材料。例如,竹纤维板作为一种新型绿色建材,其原材料竹子生长周期短,可再生性强,生产过程无污染,且废弃后可自然降解;再生骨料混凝土利用建筑废弃物作为骨料,减少了天然砂石的开采,降低了对生态环境的破坏。

经济性原则

经济性原则并非单纯追求材料价格低廉,而是综合考虑材料的采购成本、安装成本、使用成本和维护成本等全生命周期成本。虽然部分绿色建筑材料的初始采购成本较高,但其节能、环保性能能够在长期使用过程中降低能源消耗和维护费用,从而实现经济效益的最大化。例如,太阳能光伏板的初期投资较大,但在使用过程中能够利用太阳能发电,减少对传统电能的依赖,在10-15年内即可收回成本,并产生持续的经济效益。

适用性原则

适用性原则要求根据建筑工程的具体需求和使用环境,选择合适的绿色建筑材料。不同的建筑部位和功能对材料性能的要求不同,如外墙需要具备良好的保温隔热和防水性能,屋面需要具备防水、隔热和耐候性,地面需要具备耐磨、防滑和防潮性能等。因此,在选用材料时,应充分考虑建筑的功能特点、气候条件和使用要求,确保材料能够发挥最佳性能。

四、绿色建筑材料的性能评估方法

物理性能评估

物理性能评估主要包括对材料的密度、强度、导热系数、吸水率、透气性等指标的检测。其中,导热系数是衡量材料保温隔热性能的关键指标,导热系数越低,材料的保温隔热性能越好;强度指标反映了材料的承载能力,确保材料在建筑结构中能够安全使用;吸水率和透气性则影响材料的防水防潮性能和室内空气品质。通过实验室检测和现场测试等方法,获取材料的物理性能数据,为材料的选用和质量控制提供依据。

化学性能评估

化学性能评估主要关注材料的化学成分、有害物质含量以及化学稳定性。检测材料中是否含有甲醛、苯、重金属等有害物质,确保材料符合环保标准,不会对室内环境和人体健康造成危害。同时,评估材料在不同环境条件下的化学稳定性,防止材料在使用过程中发生化学反应,影响其性能和使用寿命。常见的化学性能检测方法包括光谱分析、色谱分析等。

耐久性评估

耐久性评估是判断绿色建筑材料在长期使用过程中性能保持能力的重要手段。通过模拟自然环境中的老化、腐蚀、冻融循环等因素,测试材料的耐久性。例如,对混凝土材料进行冻融循环试验,观察其在多次冻融后强度和外观的变化;对建筑涂料进行耐候性试验,评估其在紫外线、雨水等作用下的颜色和性能稳定性。耐久性良好的材料能够减少建筑的维修和更换频率,降低使用成本,提高建筑的使用寿命。

节能性能评估

节能性能评估主要通过计算和模拟分析,评估绿色建筑材料在建筑工程中对节能效果的贡献。利用建筑能耗模拟软件,如DeSTEnergyPlus等,输入建筑的设计参数和材料性能数据,模拟不同工况下建筑的能耗情况,对比使用绿色建筑材料前后的能耗差异,从而量化材料的节能效果。此外,还可以通过实际工程的能耗监测,验证材料的节能性能,为后续工程提供参考。

五、绿色建筑材料在建筑工程节能中的应用案例分析

案例一:某绿色住宅小区

在当前建筑行业绿色发展理念下,某绿色住宅小区成为绿色建材应用的典范。该小区从规划到建设,均以绿色、节能为核心,大量引入绿色建筑材料,旨在打造低能耗、高舒适度的居住环境。

小区外墙选用真空绝热板,其导热系数低,保温性能卓越,有效减少热量传递,为室内营造稳定温度环境。门窗采用断桥铝Low-E中空玻璃窗,气密性高,阻止空气渗透,降低热损失,提升节能效果。屋面创新采用种植屋面系统,利用植物蒸腾和隔热性能,减少热量吸收,降低制冷能耗,同时美化环境。

通过建筑能耗模拟与长期监测,该小区全年采暖和制冷能耗大幅降低,室内环境质量显著改善,实现了节能与宜居的完美结合,为绿色建材的应用提供了宝贵经验。

案例二:某办公大楼

为响应节能减排,某办公大楼在节能改造中积极探索新型绿色建材与技术,成功实现能耗降低与环境效益提升。

在内墙装饰上,该大楼选用新型相变储能材料。这种材料独具特性,能随温度变化自动吸放热量,宛如智能温度调节器,可有效调节室内温度波动,让室内温度保持在舒适区间,进而大幅降低空调运行频率,减少电力消耗;同时,大楼积极引入太阳能光热与光伏系统。太阳能光热系统充分利用太阳能,为建筑提供生活热水,满足办公人员日常所需;太阳能光伏系统则将太阳能转化为电能,为大楼部分设备供电,降低对传统电网的依赖。

改造后,经过全面性能评估与长期能耗监测,大楼成效显著。虽未提及具体数据,但节能效果与环境效益提升明显,不仅为企业节省大量运营成本,还为环保贡献力量。此次改造为办公建筑节能提供了极具参考价值的成功经验,展示了绿色建材与技术在建筑节能领域的广阔应用前景,值得更多建筑借鉴推广。

六、结论与展望

本论文研究绿色建筑材料在建筑工程节能中的选用与性能评估,得出结论:绿色建材在建筑节能中作用关键,合理选用与科学评估其性能是实现节能目标的核心。选用时应遵循节能性、环保性、经济性和适用性原则,综合考虑材料性能指标。性能评估需从物理、化学、耐久性和节能性能等多维度进行,确保材料质量与性能优良。实际案例表明,绿色建材应用能显著降低建筑能耗,提升室内环境质量,实现经济、环境与社会效益统一。未来,应加强绿色建材基础研究,开发性能更优、成本更低的新型材料;完善选用标准与评估体系,提高评估科学性;加强政策引导与市场推广,提升社会认知度与接受度,推动绿色建材广泛应用,助力建筑行业可持续发展。

参考文献:

[1]巩家杭.新型绿色节能材料在建筑工程施工中的应用研究[J].新城建科技,2025,34(02):61-63.

[2]史硕山.工民建工程中的绿色建筑技术应用与实践[J].陶瓷,2025,(02):228-229.

[3]陆逸晟.新型绿色节能材料在建筑工程施工中的应用及其效果研究[J].居舍,2024,(28):30-33+45.


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