低碳節能大趨勢下綠色建筑節能減排技術探析*

袁 濤 范家旗 李 豪 李 利 趙寧博

(中國建筑第七工程局有限公司 鄭州 450000)

自新時代以來,國家提出了經濟高質量發展戰略,要求在推進城市化的過程中,適當放緩經濟增長速度,從而引導經濟走向高質量之路。在這個過程中,建筑行業是不容忽視的關鍵環節和重要支柱。但是就目前來看,快速發展的建筑行業產生了諸多問題,也帶來了較多矛盾。尤其是建筑過程中容易出現高排放、高污染等問題,逐漸成為阻礙建筑行業綠色發展的重要元素。因此國家靈活調整,基于生態保護背景,提出低碳節能策略,探索綠色建筑、生態建筑、健康建筑和可持續建筑。

時至今日,綠色建筑節能減排技術已經在小范圍應用。為確保建筑行業的健康發展,相關人員還應繼續研究節能減排技術,從而滿足低碳節能趨勢下建筑行業的發展需要。

1 低碳節能大趨勢分析

在建筑物建造的過程中,工程作業會消耗大量的資源和能源,建筑物工程完工后,其正常運行也會消耗資源。建筑的建造與運行,是產生溫室氣體的重要來源之一。在全球化趨勢下,我國履行大國擔當,推動實現碳中和目標,引導建筑行業向著綠色、節能的方向發展,構建綠色建筑,實現節能減排。

在《巴黎協定》(2016年氣候變化協定)中提到,全球應爭取在21世紀內,實現溫室氣體零排放的預期目標。我國作為負責任大國,積極響應號召,擔當大國責任,結合自身情況,有針對性地提出了“雙碳”(碳達峰、碳中和)目標并加以落實。

根據統計測算,建筑全壽命周期的能源消耗量已經超過全國能源消耗總量的四成。這說明,建筑行業既是國民經濟發展的重要支柱,同時也是碳排放的大戶。因此,為了完成“雙碳”目標,實現低碳節能,從建筑行業入手研究低碳節能是很有必要的,并且分析和探索綠色建筑節能減排技術具有突出的實用價值和現實意義。

2 低碳節能大趨勢下的綠色建筑分析

2.1 綠色建筑的特點分析

所謂綠色建筑,指的是可以在全壽命周期內,為人民群眾提供健康、舒適、綠色的使用空間,建筑可以滿足節約資源、保護環境的要求,最大程度地實現人與自然和諧共生的目標。無論是辦公樓建筑,還是住宅、學校、公共事業、商業建筑,都可以應用節能減排技術,構建新型綠色建筑。

綠色建筑不僅體現了一種健康、積極的生活方式,更是低碳節能大趨勢下的新型發展思路。國家持續重視,廣泛應用前沿科技,發展綠色建筑模式,以此實現“雙碳”目標。具體來說,綠色建筑的特點包括“四節一環保”(節能、節水、節地、節材、環境保護),目前又增加了健康、以人為本等理念。在2020年,習近平總書記提出“雙碳”目標后,綠色建筑的內容進一步豐富,又新增了低碳、節能等要素,綠色建筑節能減排技術也有了新要求和新發展。

2.2 綠色建筑與節能減排技術的關系分析

綠色建筑與節能減排技術是相輔相成的關系,綠色建筑的實現需要依靠節能減排技術。在“雙碳”目標下,建設綠色建筑須應用節能減排技術,堅持低碳、零碳、節能原則,以環保為發展理念,從建筑全生命周期的角度節約資源,以此滿足低碳節能的發展需要。在建筑運行的過程中,減少碳排放量,盡可能地規避污染問題,從而為人們營造更高質量的生存環境。

2.3 綠色建筑節能減排技術優勢分析

在建筑工程項目建設的過程中,所用到的材料(如水泥、鋼筋、鋁材),大多具有高耗能的特點。應用節能減排技術,可以有效控制耗能,優化資源結構,提高資源利用率,實現廢物再利用,節約能源的同時,還可有效控制了生產成本和資源消耗量。

與此同時,在綠色建筑模式下,低碳節能的目標得以實現,可以有效保護當地的生態環境,助力行業實現可持續性發展,實現人地協調、減污降污、節約環保、減排消噪。而不同國家和組織對綠色建筑的定義也是不同(見表1)。

表1 不同國家和組織對綠色建筑的定義

3 低碳節能大趨勢下綠色建筑節能減排技術的問題探析

3.1 建造方面資源消耗問題

就目前的發展趨勢來看,綠色建筑節能減排技術的發展還不夠完善,相關的施工工藝體系有待補充,部分作業人員不夠熟悉工藝指標和技術流程,在實際的操作過程中容易出現資源消耗問題,在作業過程中容易出現失誤,從而在一定程度上影響了綠色建筑的施工效率和施工效果。

根據現階段的發展情況來看,我國的建筑行業施工作業消耗了大約17%的飲用水和25%的木材,水泥材料和鋼材料的消耗量極大,占全世界消耗總量的25%和55%。在低碳節能的大趨勢下,部分建筑單位開始積極創新,制定了諸多降能降耗的手段和措施,以此控制能源消耗量,但有時效果可能不太明顯,相關的技術和應用措施仍需優化和完善。

3.2 運行方面能源消耗問題

雖然我國提出了“雙碳”理念,且積極推行了綠色建筑節能減排技術,但是由于我國人口基數大,從而導致建筑行業的體量較大,舊有建筑較多。此類建筑無法實現節能目標,難以應用節能減排技術。與此同時,工廠的節能減排技術推廣緩慢,工廠建筑的能源消耗量不斷增加。以2020年國家的統計數據為例,我國每年用在建筑照明、通風、控溫等方面的能耗,可達近2億t標準煤量,運行過程中的能源消耗量大(見圖1)。

圖1 建筑運行過程中的能耗占比

即使在現階段一些新型的公共建筑和住宅推行了綠色建筑節能減排技術,有效提高了建筑的節能率和節能水平,但是有時在建筑使用的過程中,會因人為因素導致建筑保溫層被破壞。有時也會出現保溫材料年久失修,沒有及時更換的情況。當以上問題發生時,都會增加建筑運行過程中的耗能。隨著人民群眾生活水平的提高,越來越多的人追求更高質量的生活,進而從側面也增加了能源消耗。

4 低碳節能大趨勢下綠色建筑節能減排技術分析

4.1 從降低能耗的角度分析

對于綠色建筑而言,節能、環保是其永恒不變的核心,應用節能減排技術,也應遵循這一原則,降低資源消耗,提高資源利用效果,以此促進生態發展,實現“雙碳”發展目標。在建筑工程作業的過程中,能源的消耗量大,降低能耗也應從這一角度入手。

就目前而言,一些建筑往往通過圍護結構的方式提高建筑的保溫性和隔熱性(見圖2),以此有效控制碳排放量,減少能源資源的消耗。在未來的發展過程中,施工單位和技術人員應積極探索,主動接觸新型節能技術,充分利用自然環境中的風、陽光等要素,提高建筑的節能效率,借助可再生的能源,促進建筑行業的循環發展和持續發展,以此完成低碳節能的目標。

圖2 建筑外墻保溫結構

4.2 從工業化裝配的角度分析

在科技快速發展的情況下,人類開始解放雙手,借助工業和機械完成生產任務。對于建筑行業而言,在低碳節能的大趨勢下,為實現綠色建筑節能減排,必然會走向工業化、自動化之路。因此,在研究綠色建筑節能減排技術的同時,建筑部門應大力發展技術,從生產階段和施工階段入手,構建一體化的工業裝配體系,引導建筑行業向著自動化方向發展。

具體來說,可以采用工廠預制構件的方式,縮減現場作業量,將生產規格和生產標準下發至工廠中,在工廠進行生產,以此來降低資源消耗率,確保現場的整潔性,同時節約用水,減輕環境污染。推行一體化的裝配,還能有效規范施工流程,確保建筑工程的安全性和穩定性。

4.3 從低碳建筑的角度分析

在高質量發展和低碳節能發展的宏觀背景下,綠色建筑的建設還應考慮建筑的使用價值和可持續發展要求,被動式的低碳建筑將成為未來綠色建筑發展的主要趨勢。

所謂被動式低碳建筑,主要指的是通過提高空間密閉性的方式,發揮建筑的隔熱性能和保溫性能,通過被動的方式利用自然資源和可再生資源,以此完成綠色建筑節能減排的目標。在被動式利用的過程中,重點針對太陽能、空氣能、風能,以此節省能源消耗量,實現能源自然循環。

4.4 從智能化建筑的角度分析

在信息化時代,綠色建筑節能減排技術的應用,也應結合信息化、智能化的時代背景進行創新,建設更具智能化的建筑,從而為大眾提供一個智能服務平臺和信息平臺。

在智能化建筑中,技術人員可以通過網絡進行遠程監控,控制電氣設備的實際運行,并實時監測環境安全,根據設備的運轉情況制定相關方案,以此減少建筑運行時的能耗,為公眾創造更加舒適的空間。與此同時,智能化建筑還能實現物業、住戶、商戶、醫院、教育的相互對接,最大限度地利用新技術控制資源消耗,以此實現綠色建筑節能減排的效果。

5 綠色建筑節能減排技術的發展展望

5.1 轉變傳統觀念

在低碳節能大趨勢下,綠色節能發展已成為發展共識。國家在制定政策的過程中,也逐漸重視低碳發展,助力建筑行業實現可持續發展。但是在實際運行的過程中,由于傳統觀念的存在,從而導致許多政策開始流于形式,容易陷入歧途之中,甚至可能出現增加資源消耗的情況。基于此,政府部門要發揮自身的監管和干預作用,召開專門的專家會議,加大宣傳力度,轉變傳統的建筑思路,倡導綠色建筑,推廣節能減排。

5.2 堅持以人為本

建筑行業需要做到以人為本,結合實際情況因地制宜,創新綠色建筑節能減排技術,基于我國政策和法律法規,引導行業建設更具人性化色彩。在實際的綠色建筑施工過程中,施工單位應從“人”的角度出發,注重人文關懷,以可持續發展為核心理念,減少施工作業對“人”和“環境”的影響。我國地大物博,氣候類型多樣,并且地理環境和文化環境也有差異。因此,在應用綠色建筑節能減排技術的過程中,應根據差異性選擇具體的技術指標,結合當地情況進行多方面模擬,重點分析場內的風、光、水等因素,從而實現因地制宜的發展目標。

5.3 融入民族特色

一些綠色建筑在施工作業的過程中,還可以適當地融入一些民族特色,體現中華民族精神。如在綠色建筑的建設過程中,可以融入中華傳統文化中的“天地自然,山水相融”的理念,構建人與自然和諧共生的綠色建筑。

由于我國受近代歐美建筑風格的影響,從而導致建筑工程的樣式千篇一律(照搬歐美建筑風格),沒有突顯民族特色。這種情況既不生態,也不環保,不符合我國的民族性和審美性。在綠色建筑和節能減排技術應用的背景下,相關人員應主動轉變建筑風格,挖掘中華優秀傳統文化,緊扣地方特色,建設具有民族性的綠色工程。

6 結語

綜上所述,在低碳節能大趨勢之下,研究綠色建筑節能減排技術是很有必要的。一方面,綠色節能符合當前國家發展戰略,符合“雙碳”目標和低碳節能大趨勢。另一方面,節能減排技術的推廣應用可以助力建筑行業實現可持續發展,提高建筑工程的建設效果和質量。因此,在實際的技術分析和研究過程中,相關部門和相關人員應正視現實條件,結合發展背景,創新技術應用方法,從現實出發,以長遠的眼光看待問題,以此確保技術的科學性和合理性,為建筑行業的良好發展奠定了基礎。