李培昌
(邯鄲市環保局,河北 邯鄲 056002)
建筑節能的發展一直是關乎我國環保工作進展的一個重要標桿。雖然近年來,建筑節能已經備國家所重視,特別是近十年來較快速的發展。已取得了一定的效果,但難以否認的是我國建筑產業的耗能還是很高,且資源利用率較低,單位建筑能耗比同等氣候條件下的發達國家高出2~3倍,從而導致我國城市生態環境遭到持續性破環。建筑的高能耗、高污染、低效率已經成為國家經濟發展的巨大包袱。緊迫的環境和能源危機迫使我們需要找到另外能夠促進建筑節能發展的途徑。
目前我國的房地產行業過熱,每時每刻都有許多建筑工程準備開工,產生的建筑垃圾也呈快速增長趨勢,據統計,我國每年的建筑垃圾大約正以每年3億噸速度增長,但實際現有的垃圾填埋場并沒有如此大的容量,很快我國便無地可以承載這么多的建筑垃圾。
建筑廢料在露天堆放場被雨水浸濕后,廢砂漿和混凝土塊中的大量水合硅酸鈣和氫氧化鈣、廢石膏中的大量硫酸根離子、廢金屬料中的大量重金屬離子溶出,同時廢舊板材自身降解產生有機酸,大量的金屬離子和酸液融入于水中,形成建筑廢水,若不加以處理直接將其排入到湖泊,河流,或者深入地下水中,就會導致水體污染,這些水源也不能再被人類直接使用。
建筑垃圾廢中大量的酸根離子在一定條件下會轉化為具有臭雞蛋味的硫化氫,廢舊板材在一定條件下也可產生單寧酸并分解生成揮發性有機酸,這些有害氣體一經排放,就會污染大氣。另外,建筑垃圾在水溶條件下產生的滲水融入到地表中,不僅會改變土壤的物理結構和化學特性,影響作物的生長周期;還會破壞其中微生物對土地的作用,破壞土壤內部的生態平衡;有害物質在土壤中發生積累,致使土壤中有害物質超標,妨礙植物生長。還可以導致有毒物質在植物體內積累,通過被人類或其他生物吞食轉移到其他生物體內,危害其健康。
在現代城市中,高層建筑已十分常見,但它也會給環境造成很大的影響。第一是熱環境的影響,鋼筋和水泥具有吸熱難發散的特性,在吸收陽光后,不宜發散,使城市被一座座熱塔覆蓋;第二,高層建筑的耗能較大,空調,發電機等產生大量的熱量聚集在城市中,加之高層區有較多的汽車,也會產生大量的熱能。因此,建筑的不節能性改變了城市原有的熱平衡,加劇了城市的熱島現象,破環了居民原有的生態環境。
近些年來,建筑業與環境保護越來越多的聯系在一起,建筑產業也向來是城市環保工作進行的一個重點。工地產生的飛塵,建筑垃圾以及對周邊水源的污染是產生的是有形的城市垃圾,無形的環境污染,如:熱島效應,大氣污染等也是城市環境的重要污染因素。其高污染,高耗能的特性也制約了城市環保工作的展開,但仔細研究不難發現這其中的絕大多數問題都與建筑節能有關,因此做好建筑的節能工作對改善城市的生態環境有很大的幫助。
在建筑物總體傳熱中,外墻傳熱所占的比重最大,保溫節能墻體是我國主要才用的節能墻體類型,分為三類:外墻外保溫、外墻內保溫、中空加芯復合墻體。其中外保溫適用范圍廣,節能環保,能有效的減少熱量的散失,減輕熱島效應,另外氣保護主體結構還有延長建筑壽命、減少熱橋、擴大使用面積等特點。
建筑節能包括建筑本身工程節能和建筑供能系統的節能這兩個系統工程。而現在許多的號稱自己為“節能建筑”的有許多只是圍護結構熱工性能滿足規范節能設計要求,但并不能稱其為真正意義上的節能建筑。建筑不僅應有良好的圍護結構熱工性能,還要有優化的供能系統,二者結合,組成一個有機系統工程。供能可調性是這個系統能有效運行的關鍵。具體操作時,可在集中供熱住宅中,實行供熱熱量計量,不同用戶根據自身需求調節室溫,在有,在建筑中可設置太陽能利用裝置,當太陽能吸收熱量補充供熱時,室內可調供熱系統就會減少對常規熱源的使用。
節能建筑應該根據不同房間或位置對照明的不同要求,選擇最有效,最合理的照明方式,在滿足照明需求的情況下,優先選擇光效高、顯色性好的光源及配光合理、效率高的燈具。采取天然光與人工照明方式相結合的自動調節系統。在節能建筑中引入只能照明系統,對整個建筑的照明進行監控和統一管理。
目前在我國大多數城市,夏季室內降溫主要采取為空調方式,但是高能耗、高污染的特點制約著它的發展,此方式也最終將會被更節能的通風方式所替代。建筑要回歸自然。良好的建筑通風可減少人類對空調,電扇等耗能工具的利用,它所帶來的節能效果也是很明顯的。空氣對流可以有效的帶走室內的熱量,還可以降低室內的濕度,提高空氣品質,此外,良好的建筑通風可更新室內的空氣,放置人體被日常的有害氣體危害到健康。當前的通風節能技術主要有地下風涼應用,煙囪效應應用和風洞效應應用。
就目前來看,太陽能不僅是一種可持續利用的清潔能源,在很長時間內它還是源源不斷,取之不盡的,是21世紀人類最應當有效利用的能源,其開發得到了國際社會的普遍重視。太陽能熱在建筑中的利用主要在于太陽能熱水器與太陽能建筑這兩個方面,在建筑中引入太陽能收集裝置,用其收集的熱能代替部分其他熱源,可減輕建筑業對能源的高消耗性,和對環境的高破壞性。
3.6.1 空氣源熱泵是一種簡單且初期投資較低的熱源利用系統。其在供熱工況下將室外空氣作為低溫熱源,并從室外空氣中吸收熱量,經熱泵加熱后送入室內供暖。在氣候溫和的地帶,此系統可節省不少的能源,還能減少對環境的破壞,值得加以推廣。
3.6.2 地下耦合熱泵系統是利用地下巖土中熱量的閉路循環的地源熱泵系統。它通過循環液,比如:水或以水為主要成分的防凍液在完全封閉的地下管道中流動,以此實現大地與熱泵系統間的相互熱交換。冬季供熱時,循環也通過流動從地下收集熱量,再通過系統把熱量帶到室內;夏季制冷方向運行,將室內帶走的熱量通過系統將其送到地下巖土中。地下耦合熱泵系統利用大地作為冷熱源,既不需要抽取地下水作為傳熱的介質,又不需要消耗大量的能源,已破環城市生態環境為代價,是一種推廣的建筑節能新技術。
“我們只有一個地球”不應該只是一句空洞的口號、隨便唱唱的高調,建筑的節能環保已經已是擺在我們面前的重要問題。走向自然、節能環保、傳承文化、服務大眾這四方面的理念是城市建筑業未來的發展方向。總之,在這個能源緊缺,環境破環嚴重的時期,建筑產業應該利用各項節能措施,為城市的環保工作分壓,促進環保工作的展開。只要人人參與其中,我們地球的未來一定會更加美好。
[1]民用建筑節能條例[s].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[2]公共機構節能條例[S].北京:中國建筑工業出版社,2008
[1]王立雄.建筑節能[M].北京:中國建工出版社,2004:1.