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摘要:由于建筑耗能日益加重,綠色建筑成為了建筑高品質的指標,運用更好的節能技術進行建筑設計、施工已經成為主流。綠色建筑以低耗、節能為核心設計理念,力求最大程度地節約資源,實現建筑與自然的和諧共存。文章主要介紹節能技術及其發展前景。
關鍵詞:建筑行業;綠色建筑;節能技術
環境保護、低碳經濟、節能減排是社會發展不變的主題,可持續發展的理念早已貫徹到各行各業?!吨袊ㄖ澞苣甓劝l展研究報告(2015)》數據顯示,到2030年,我國北方城鎮建筑面積規??赡軙黾拥?50億m2,按照目前的采暖能耗水平,僅采暖一項將每年消耗2.5億t標準煤,采暖能耗僅占建筑運行總能耗的24%,而我國建筑運行總能耗一般只占社會總能耗的30%;此外,由建筑活動所造成的污染約占國內總污染的34%?;诳沙掷m發展觀,從根本上減輕建筑能耗對環境產生的不良影響,促進建筑業可持續發展,成為建筑業發展的主流,對推動綠色建筑的發展具有深刻意義。
1節能技術的發展前景
1.1綠色建筑理念被廣泛接受
自我國引入綠色建筑的概念以來,為促進綠色建筑的發展,出臺了《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006),綠色建筑理念逐漸被市場接受,建筑界也紛紛作出響應,綠色建筑標識性項目逐年、迅速增加。節能技術的應用與研發已是建筑業發展中無法被忽視的部分,在未來也將起著至關重要的作用。
1.2政府鼓勵節能技術的創新
早在“十一五”期間,我國就在綠色建筑技術研發方面展開了積極探索,隨著“綠色建筑關鍵技術研究”、“城鎮人居環境改善與保障關鍵技術研究”等項目的深入探析,在節水、節材、節地等方面實現重大技術突破,低碳節能技術、太陽能和風能應用、可再生資源利用等綠色技術也日趨成熟。自2004年以來,我國設立了“全國綠色建筑創新獎”[1],在財政上提供貸款利率優惠、稅費返還、容積率獎勵等經濟激勵政策;對于一些政府投資建筑、大型公建、保障性住房等采取強制措施。
2綠色建筑的節能技術分析
2.1被動式綠色建筑節能技術
被動式綠色建筑節能技術是從建筑物本身出發,改變其自身條件,并能夠結合建筑物所在的環境特點和氣候狀況,力求從根本上解決建筑能耗問題,是建筑節能最行之有效的技術之一。
2.1.1建筑外墻保溫技術
外墻節能技術的應用一般是采用復合墻作為建筑外墻,即將保溫材料置于傳統墻體不同處,可分為外墻內保溫、外墻外保溫和外墻夾心保溫[2]。①外墻內保溫是指在墻身內側鋪設保溫材料的做法,該技術操作簡單,施工安全、方便,但是容易造成墻體開裂,既占用室內空間又不便于二次裝修。②外墻外保溫是指在外墻外側噴灑、涂抹或者懸掛保溫材料的做法,絕熱效率可高達90%[3],在滿足保溫要求的同時也對整體結構框架起到了保護作用,與內保溫最大的不同就是它避免了出現冷橋、熱橋現象。該技術成熟規范,可以很好地保證施工質量,適合廣泛應用和推廣。③外墻夾心保溫是指在墻身中部填充保溫材料,這就要求墻體外側與內側都要對中部起到保護作用,對構筑墻體材料的耐火性、防水性、耐候性等有更高的要求,另外此方法工序復雜,施工質量無法保證,技術有待改進。
2.1.2建筑外窗保溫技術
建筑外窗是建筑圍護結構的組成部分之一,其保溫方法有:①常采用斷橋鋁窗框取代傳統金屬窗框,再搭配外遮陽系統及低輻射玻璃,從而達到保溫效果;②使用雙玻、三玻等分層玻璃,在其間設置空氣夾層,夾層越多,保溫隔熱性能越好,但要充分考慮質量與空間問題,根據實際情況選擇夾層數量[4]。
2.1.3建筑室內恒溫系統技術
在建筑設計、施工過程中,可采用三種輻射系統降低傳統空調系統供熱、制冷的能耗,達到預加熱、預降溫效果,其分別為毛細管網系統、結構樓板冷熱系統及地板冷熱輻射系統。在頂棚、吊頂下面鋪設毛細管網或在樓板內預埋冷熱輻射管,冬冷夏熱,分別向管內注入一定量的28~31℃熱水及18~21℃冷水,可將室內溫度有效調控至20~26℃,通過這種預控制手段,有助于智能空調系統根據室溫自主調節主機運行功率,從而大大降低空調系統能耗[5]。
2.2主動式綠色建筑節能技術
主動式綠色節能技術作為一種新興技術,致力于探究新能源的應用,確保建筑項目中傳統電力資源的低耗,并由此引出新理念:不單單在節約能源問題上,還要借助科技的力量,使建筑余水、生活垃圾等被充分利用,讓科學技術在高效節能上發揮重要作用。
2.2.1太陽能、風能技術
半導體材料可直接將太陽輻射能轉化為電能,這種發電方法被稱之為光伏技術。太陽能的利用已隨處可見,最為常見的就是太陽能熱水器、太陽能路燈、農業溫室等。在國外,許多“太陽屋頂”示范類工程已經建成,還有一大批試驗性的太陽能發電站正被投資興建;一旦投入使用,將會很大程度上緩解城市的供電壓力,也會減小建筑物對消耗可再生資源的火力發電的依賴。風能的利用主要體現在風力發電、風力制熱上。高層建筑物之間存在著較強的氣流,如果在屋頂的露臺上裝上風力渦輪機和其他風電設備也能進行發電。比較有代表性的就是elena能源公司所設計的迷你渦輪發電機,具備低噪聲的特點,風力試驗表明,兩臺渦輪機每年產生的能量相當于六個家庭一年的耗能,也就意味著每年能夠減少約2.6t的碳排放。所以在建筑設計中,因地制宜,考慮風力系統的安裝與利用,也是建筑節能技術的充分利用。
2.2.2熱泵技術
地源的熱泵技術就是通過管路設備將淺層地熱源中的低品質熱量轉化為高品質的熱量,并應用于建筑的供熱、制冷,相當于一個大型的空調系統。在夏季,從室內吸收熱量轉移到地源,達到制冷效果;在冬季,從地源吸收熱量轉移到室內,起到供暖效果[6]?!毒G標》中已經規定熱泵技術所提供的能量是可再生資源利用的結果,同時作為一種清潔能源,在建筑節能方面是應被廣泛提倡和應用的。
2.2.3節能新材料的研發
綠色建筑施工中,常用的新型材料主要有功能型環保建筑涂料、節能玻璃、水泥纖維板、環保阻燃蜂窩復合墻體材料、抑菌材料及一些自保溫材料等,其主要應用于建筑外圍墻體、屋頂及部分圍護結構。近年來,我國也在大力支持新型節能材料的研發,并取得顯著成果:輕型綠化屋頂節能技術、相變材料屋面技術、無機骨料保溫灰漿保溫技術等,伴隨著新材料的出現已經規范化、成熟化。圍繞綠色建材的生產制備,掌握了大型浮法玻璃、大型新型干法水泥、脫硫石膏紙面石膏板、大型玻璃纖維池窯拉絲等先進關鍵技術[7]。
3總結
綠色建筑是一種先進的科學理念,要求人們在節能技術、能源利用上做出關鍵性突破,不斷研發新科技,提高各類能源與建筑所需能量之間的轉化效率,實現綠色建筑技術的普及與應用。文章從主動式、被動式兩個方面簡單介紹了幾種常用的節能技術,不難發現,它是一種具備針對性的技術,有著很強的目的性,在未來的設計、施工中,要明確這些技術優勢,從而規劃、構建出和諧的綠色家園。
參考文獻:
[1]王清勤.我國綠色建筑發展和綠色建筑標準回顧與展望[J].建筑技術,2018,49(4):340-345.
[2]宗寶玲,戴雯嬌.綠色建筑的節能分析與對策[J].節能與環保,2018(1):68.
[3]王云鵬,周燦.綠色建筑節能技術分類探討[J].企業導報,2016(19):33.
[4]張麗.綠色建筑節能方法與技術應用[N].建筑科技與管理學術交流會論文集,2018.
[5]孫少巖,魏科,劉鑫.節能技術在綠色建筑工程中的應用研究[D].吉林大學,2014.
[6]徐飛鵬,紀穎瑤.綠色建筑與節能技術[D].青島理工大學,2014.
[7]林海燕,王清勤.加強綠色建筑科技研發推動綠色建筑規模化發展[J].施工技術,2014,43(10):10-13.
作者:錢坤 董沛雨 單位:吉林建筑大學