柳曄 高明哲
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基礎設施建設工作在實施和發展的過程中會消耗大量的能源,對于很多不可再生能源的使用頻次會因此不斷提升[1]。例如在北方地區溫度較低降的情況下就需要在建筑物的外墻增加保溫系統,或者采用其他保溫措施。建筑外墻保溫結構在建造的時候應該進行多角度的思考,相關人員應根據現階段的實際需求為出發點,積極研究綠色節能技術,這樣能夠避免使用傳統建筑材料的時候出現污染環境或者威脅人們生命健康安全的問題。所以,綠色節能技術需要在建筑領域的各個環節發揮重要作用,切實改變人們現階段的生活狀態,積極秉持先進的節能理念和原則,真正促進建筑行業的健康發展。
建筑節能,是指在建筑的材料生產、房屋建筑和構筑物施工及使用的過程中,滿足同等需要或達到相同目的的條件下,盡可能減少資源的浪費,降低能耗。建筑節能是關系到我國建設低碳經濟、完成節能減排目標、保持經濟可持續發展的重要環節之一。
首先,能夠充分利用自然資源,盡量減少對自然環境的破壞。伴隨現代社會的飛速發展,諸多綠色節能技術在建筑物中廣泛應用,包括太陽能、風能以及地熱能等新能源,將建筑和自然環境相融合,來提升建筑價值。此類技術的科學合理運用使得建筑施工所需要的能源消耗顯著減少,因為我國地廣物博并且就業人口數量較多,與其他國家相對比,資源的需求量也就隨之增長,因而在資源數量的消耗方面自然也是飛速提高[2]。針對綠色節能技術切實有效地貫徹落實,則能夠極為精準地控制建設過程中所出現的大規模能源耗損的問題,進而有效地降低和減小所需要投入的造價成本。
其次,材料耗費降低,有效節約成本。在現階段建筑工程的設計施工中,會應用到各種各樣的建筑材料,需要關注的是,許多環節都可能出現材料浪費的問題,導致建設單位承擔巨大的經濟損失。在建筑中有效應用綠色節能技術的,可有效減少材料的耗費,這將會極大程度地實現對材料性能的最大化利用,有效節約成本。
隨著我國經濟水平的提升,大量的建筑崛起標志著我國房屋建設總量在不斷的增長,同時,房屋的耗材使用也在不斷增加。雖然我國的綠色節能建筑數量在不斷增加,但是我國的綠色節能施工技術水平還未達到一定高度。這主要是因為我國的綠色節能技術的方案不夠統一,要求不夠嚴格;相應的技術人員缺失,導致我國綠色節能技術不夠完善。建筑工程綠色節能技術涉及到多個方面:圖紙的規劃、相關人員的管理、建筑材料的選擇,從建筑設計開始到建筑施工結束,綠色節能都必須進行體現,而且應在各個方面加入綠色節能的思考[3]。所以,應加速推廣綠色節能技術,增加建筑行業中的技術人員,提升我國建筑行業的綠色節能技術。
我國建筑節能服務行業潛力巨大,但是技術應用和服務體制不完善。國內建筑節能行業技術消化能力較弱,新技術、新材料、可再生清潔能源在建筑中應用不足。當前我國建筑節能技術存在起點低,技術水平不高、創新能力弱、建筑節能產品存在價格高,品種不齊全,市場大環境不好等問題。
很多國家在發展的過程中沒有意識到節約能源的重要性,很多自然資源數量逐步匱乏,自然環境也在不斷惡化[4]。在這樣的時代背景下,很多的清潔能源及可再生資源已經逐步替代傳統能源類型,太陽能的應用和研究便顯得尤為重要。尤其是在建筑行業中,通過采用太陽能資源,為人們的生活帶來極大便利,節約了生活成本。在建筑行業中采用太陽能技術極大地改善了環境,比如采用太陽能技術進行供熱與采暖,以此可以滿足建筑物的日常供熱需求;通過安裝太陽能熱水器,根據每天日照強度和時間長度將水溫加熱,可以滿足人們日常對熱水的需求;通過在建筑樓頂安裝太陽能電池系統,將太陽能有效轉化為電能,再通過相關設備把電能儲存起來,可以解決樓棟或園林照明需求等。太陽能電池在建筑屋頂的應用見圖1、圖2。
水資源是目前極為有限的不可再生資源,但建筑工程在建造的過程中需要利用大量的水資源。根據以往的項目建設經驗來看,很多工程施工過程中產生的廢水會直接通過管道排出,造成了嚴重的資源浪費,周邊環境也會因此產生污染。為了能夠切實解決此類問題,在建筑工程施工過程中,改變原本的排水系統,實現對水資源的循環利用,能夠有效的減少水資源浪費問題。具體可將傳統的一次性排水系統設計成二次甚至是多次循環利用系統,實現水資源的循環使用。在設計排水系統時,可以充分考慮廢水和污水排水系統的特點,把可以再次使用的廢水及不能夠繼續使用的污水分開排放。同時還要設置中水處理回用系統,配合使用儲水裝置等,使得排水系統、中水回收系統、儲水裝置相互配合使用,這樣能夠大大提高水資源的有效循環利用。在各種用水設備及材料的選擇上,也應當選則各類高效低能的設備,如變頻供水設備、高效水泵等等。所有用水器具、管材、管道附件及設備均應符合國家節能設計標準。
其次,還可設置雨水回收收集系統,做到雨水零排放,屋面雨水通過雨水收集系統匯入收集池,收集清潔過后的水源能夠用來澆灌綠植、清洗車輛、以及清洗機械設備,避免施工現場出現嚴重的灰塵問題,水資源的利用效率可以借此得到提升。同時,園林綠化場地的硬質鋪裝地面,也可采用透水磚等透水地面材料進行鋪裝。雨水收集系統原理示意圖見圖3所示。
總體來說,水循環技術的使用,可以讓水資源的使用效率得到根本性的提升,節省更多有限資源的同時,降低施工成本。
門窗是建筑物的重要組成部分,在進行門窗的設計和施工時,應用綠色節能技術,能夠有效減少能源的消耗,實現綠色節能的理念。具體來說,門窗節能技術在設計和施工的過程中,需要從以下幾個方面思考:
首先,建筑門窗設計工作需要具備較強的科學合理性。在設計的過程中,要對周邊環境進行考察,了解當地的自然環境及氣候特點,確定建筑門窗的具體朝向,選擇適合的款式,并控制好門窗的大小。這樣能夠確保整個建筑物的門窗與當地自然環境充分融合,使得自然風、自然光等都能夠得到有效的利用,并且能夠保證室內溫度恒定舒適,切實保證建筑物內部的通風和采光質量。
其次,選擇使用新型節能門窗的材料和構造做法。比如:第一,在節能門窗材料上的選擇,需要考慮到其保溫隔熱性能,與傳統的實心玻璃相比較,中空玻璃的導熱性可同比降低25%~35%,也就意味著能夠減少30%左右的熱量散失。倘若空氣間層采用惰性氣體進行填充,其可進一步降低房屋熱量的損耗。冬季,選擇此種類型的玻璃,能夠有效保持室內的溫度,防止室內的熱量流向室外,維持室內溫度的穩定,減少熱量損耗,提高采暖效率。夏季,可以有效阻隔室外熱量傳遞到室內,降低室內的溫度,減少空調的使用。第二,可以通過提升門窗的密封性能,達到節能的效果。在傳統的建筑中,門窗的連接處密封性普遍較差,在連接處極易出現縫隙,導致氣密性差的問題。室內外熱量通過縫隙的傳遞,造成了夏季空調消耗增大,冬季暖氣供暖效果差,增大了建筑能耗。針對建筑物的門框、窗框等部分與建筑主體間的連接,應當進行精細化設計,并且使用高質量、適配性高的密封條等配件。同時在施工過程中加強施工工藝,這樣能夠更好地減少或消除門框、窗框與建筑物之間的縫隙,提升建筑物的密閉性,減少能量的消耗。中空玻璃示意圖見圖4。
墻體是建筑的外圍護系統,做好墻體保溫能夠減少室內和室外溫度的相互傳導。現階段,有很多有效的保溫節能材料,如泡沫混凝土、薄石膏板、聚乙烯板、復合材料等。在對這些材料進行使用的時候也需要進行精密的思考,要依據當地的氣候條件,結合墻體的朝向和位置等因素,綜合選擇更加適合的材料。構造做法上,也要根據不同建筑的具體情況,合理選擇墻體保溫構造措施,如外保溫、內保溫、夾心保溫、墻體自保溫等。
垂直綠化也是具有良好綠色節能效益的技術措施。建筑外墻上種植攀援類植物使得陽光無法直接照射至墻體表面,有效減少了室內外的熱量交換,保證了建筑物內部的冬暖夏涼,提升了能源的有效利用。同時垂直綠化還具有降低外界的噪音、凈化空氣、美化建筑外立面,增加城市風貌的優點,可以說外墻垂直綠化技術是實現節能和美觀一舉多得的技術做法。建筑垂直綠化實例見圖5。
在進行設計時,可以對建筑的屋面進行綠化。在屋面上選擇一些容易成活、成本低、無需管理、耐受當地氣候條件、生命力較頑強的綠色植物進行種植,如草類、苔蘚類植物等。但同時需要注意的是,在屋面材料選擇和構造做法上,需滿足植物生長的不同要求,以及重點解決排水、蓄水和通風問題,同時還需要保證建筑屋面的防水措施,防止植物根系破壞防水層,造成屋面漏水現象。屋面綠化既可以在夏季阻止陽光對屋面的直射,能夠降低室內氣溫,減少空調使用時間,也能夠在冬季減少室內熱量通過屋頂向室外的傳遞,提高暖氣使用效率,達到綠色節能同時,有效提高居住的舒適性。同時屋面綠化還具有美化建筑第五立面、綠化環境、凈化空氣等優點。建筑屋面綠化實例見圖6。
綜上所述,在建筑總量持續增加以及人民群眾改善居住舒適度需求、用能需求不斷增長的情況下,積極推廣可再生能源、合理應用綠色節能技術,使建筑能源利用效率進一步提升,能源消費結構進一步優化。在現代建筑工程領域當中,在具體的設計和施工環節,需要根據工程的具體需求及工程的特點,合理應用相關技術,因地制宜的制定出更加完善的綠色節能技術應用方案,同時采用先進的管理理念完成各項工作任務,從根本上節約能源,真正實現建筑領域的可持續發展。