新型储能材料在建筑工程设计中的应用.pdf

第 12 卷 第 6 期2023 年 6 月Vol.12 No.6Jun.2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology新型储能材料在建筑工程设计中的应用靳小云（甘肃政法大学，甘肃 兰州 730070）近年来，随着我国社会经济的不断发展以及人们生活质量的日益提高，人民群众对于建筑住房也提出了新的要求。在环保意识与低碳理念的不断深入下，新型储能材料在建筑工程设计领域也逐渐得到了广泛应用。为提高建筑工程的整体工作质量，应逐步巩固和强化建筑工程设计中新型储能材料的应用与管理，同时加强对于新型储能材料与技术的推动与重视，对于相关新型科学技术采取高度关注，稳步提升建筑工程质量。1 建筑工程设计中应用新型储能材料的重要意义面对现如今社会经济的飞速发展，对于建筑相关行业来说，建筑建材的全过程耗费大量的资源与能源。今后建筑工程设计产业的开展过程中，首当其冲的发展原则就是应用新型储能材料，并将新型储能材料不断地运用于建筑工程设计的实际工作中去，从而进一步确保建筑物一年四季的保暖与制冷效果不断提升，真正实现国民生活品质的整体提高。使用节能环保的新型储能材料，已成为我国建筑领域工作开展的重要趋势，对于今后建筑行业的发展起到至关重要的作用。一些国家根据自身的发展特点，在生态建筑环节已提出了相应的示范项目，使得人们对于生态环保建筑的魅力也有所认知，同时我国的建筑行业也在发展过程中渐渐对于环境保护有了充分认识，在建筑工程工作中将社会与经济发展充分结合，给建筑领域的工作质量和材料运用均提出了严格的要求与规定。2 新型储能材料在建筑工程设计中的具体应用2.1相变储能砂浆相变储能砂浆作为一种相变材料，是通过将相变材料与灰泥或砂浆融入混合制成，自身具备储蓄能量的能力，此砂浆可作为室内夏季制冷和冬季保温的建筑材料。相变储能砂浆可按照工艺流程及直接混合法进行相变储能墙板的制造，这种墙板具有更强的储热能力，并能根据相变储能材料的变化对储热量进行精准把握以及控制，不仅能够提高建筑房屋的舒适度，同时能够对于房屋温度进行科学把控。研究发现，可通过微胶囊技术在砂浆中加入相变材料，例如将石蜡与灰泥混合就可得到石蜡砂浆，这种砂浆一般被应用于装饰房屋内墙，对室内温度进行适宜控制。2.2相变储能材料复合供暖墙板目前现有的建筑墙板功能较少、能源消耗大、保温隔热效果较差，对于环境保护具有十分不利的影响。与此同时，在墙板松动或地震等情况发生时，较为厚重的墙板倒塌会造成室内人员及财产物品的损坏与损伤，不具备足够应对墙板坍塌风险的有效手段。相变储能材料自身具有储能功能，所谓相变储能则是指物质在相变化过程中释放或吸收能量。相变储能材料主要用于建筑围护，当室内温度较低时，相变储能材料会通过相变释放能量；当室内温度较高时，相变储能材料会通过相变吸收建筑中的热量。通过使用相变储能材料能够在确保室内温度舒适的同时降低建筑结构的传热量。相变储能墙板作为一种新型的建筑围护结构性材料，主要由相变材料组成，因而可根据建材基体的差异区分为以下三种：第一是相变储能混凝土，以混凝土作为主要基础材料，一般起到稳固建筑外墙体的作用；第二是相变储能石膏板，以石膏板为主要材料，可用于建筑外墙内壁，能够在确保建筑具有舒适感的同时有效维持室内温度稳定；第三是建筑保温隔热材料，具有高效节能等优点。2.3相变储能材料的其他实际应用除相变储能砂浆以及相变储能墙板以外，相变资讯聚焦第 6 期靳小云：新型储能材料在建筑工程设计中的应用储能材料还可应用于其他方面，例如相变蓄热地板、相变材料涂料等。相变蓄热地板一般通过电加热的地板采暖方式来保持室内温度高效均衡，符合人们脚要暖头要凉的需求，应用性良好且采暖性强，而且还能实现建筑成本减缩；相变材料涂料主要应用于建筑主体，将其合理应用能够有效提高房屋的蓄热储热能力。除此之外，在建筑工程设计中，可以在地暖、外墙保温、中水处理等多方面运用相变储能材料及相关新型技术，例如在建筑外墙以及屋顶材料中添加一层自调温相变材料来保障建筑的室内温度。相变保温材料的保温层厚度低、节能效率高，并且在防火性、环保性、耐候性、抗压抗裂性等多方面均有优势。除此之外，在建筑中运用的新型墙体材料还有混凝土砌块、新型隔热板、活性炭墙体、纤维石膏板等，这些新型建筑墙体材料主要由煤灰粉、竹炭等组成，不会产生甲醛和苯等有害物质，保温性能显著，能够在很大程度上满足建筑材料节能环保的基本要求。3 新型储能材料在建筑工程设计中的应用策略3.1新型储能材料的开发与推广根据全球能源的发展趋势，节能环保已成为建筑行业开展建筑工程设计的主要目标，通过使用新型储能材料，不仅能够降低建筑材料的资源损耗，同时能够大幅度减少环境污染。但仅凭借这些材料很难达到预想的效果，应从加大新能源应用与开发力度入手，例如作为清洁型可再生能源的太阳能，对于建筑工程设计方面，可通过有效利用太阳能来降低对于生态环境的破坏力度。太阳能不仅能够进行发电，同时也可用来加热水源以及日常采光。在建筑工程设计中应用太阳能时，对于太阳能设备的性能及使用效率等方面，应增大研究力度，保证太阳能设备同时具有低成本和高性能，全方位稳固建筑工程设计中太阳能设备的相关应用。3.2高效运用创新型储能材料在建筑工程设计中最基础的环节则为建筑材料的选取，目前我国对于建筑材料选择方面仍存在一定的提升空间，可回收再利用的创新型储能材料逐渐被应用于建筑工程设计中。在进行建筑材料的选择时，要始终坚持因地制宜的原则，例如沿海城市要考虑建筑材料是否稳固，在长期降雨且潮湿的地区要考虑建筑材料是否足够防水。此外，充分保证创新型储能材料的实用性及合理性，使得建筑工程设计符合建筑现代化发展的要求。现如今，我国建筑工程设计中仍存在一些不足之处，大多是由于部分新型储能材料得不到预想的推广与应用效果所致。伴随科学技术的蓬勃发展，泡沫玻璃、农作物秸秆等新型建筑材料层出迭现，这些新型储能材料具有显著的环保节能优势，针对于此，应在建筑行业大力推广新型储能材料的节能环保等亮点，深化创新型储能材料的推广力度，推动低污染低能耗的建筑结构，促使建筑产业的可持续发展。3.3新型环保生态能源与技术的应用在建筑工程设计工作开展之前，建筑师需对周边建筑环境进行仔细考察，加强对于建筑环境条件的情况掌握，使生态环境与建筑工程真正做到和谐统一，共同发展。与此同时，在建筑工程设计工作开展的全过程中，应始终秉承低碳环保的理念，及时调整建筑附近绿化环境面积，使建筑环境中的绿化植物比例更为合理。现阶段，建筑行业要不断提高对于可再生能源的重视与利用，同时联合低碳理念，对建筑中的材料与设施进行施工状态的调整与控制。此外，要加强对于新型储能材料与先进科学技术的应用，使得建筑施工能够更加快速便捷，增强对于技术与材料的管理工作。最为重要的一点是，要在建筑工程设计的全过程贯彻落实低碳理念，在加强建筑外墙储能材料保温效果的同时，通过照明等措施降低建筑资源损耗以及成本预算支出等。4 结语随着我国建筑行业的不断发展，带来的一系列能源损耗问题不容忽视，其对我们的生态环境也造成了一定程度的破坏。建筑行业为确保环境保护工作的稳步开展，对于建筑工程设计方面，仅通过单一的建筑材料不能真正实现节能效率的提高，而是通过结合新型的保温材料和相变材料来真正达到节能环保的终极目标，降低能源消耗，减少环境污染，持续推动建筑行业的和谐发展。2037