【摘要】本文重點介紹了實際建造綠色建筑過程中的技術應用,包括主體結構體系材料技術、 空調暖通中節能技術應用、建筑外圍護結構的節能技術、減排技術、可再生資源利用。最后對我們國家綠色建筑的發展方向進行了簡單闡述,對綠色鍵的前景進行了展望。
【關鍵詞】綠色建筑;設計理念;認識誤區;技術應用;前景展望
綠色建筑的“綠色”,并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是代表一種概念或象征,是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材) 、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。它是“可持續發展建筑”的形象代名詞,綠色建筑也稱生態建筑、可持續建筑、與環境共生建筑等,是一個比較復雜的概念。
1.主體結構體系材料技術
建筑主體結構體系現在應用較廣泛的是鋼筋混凝土結構,高層建筑應用鋼結構。
提高鋼筋混凝土強度和耐久性,延長混凝土建筑物使用壽命,是建筑節材的重要技術途徑,因此,綠色建筑應采用高耐久性的高性能混凝土。國外技術發展證明:對于6層以上的鋼筋混凝土建筑,鋼筋混凝土結構中的受力鋼筋合理使用HRB400級(或以上)鋼筋、混凝土豎向承重結構中采用強度等級在C50(或以上)混凝土、高耐久性的高性能混凝土可大大提高建筑壽命,遠遠高于現有建筑平均50年的設計使用壽命。使用高性能強度混凝土可以盡可能的減少建筑結構中梁柱截面尺寸,并且提高結構的耐久性。
鋼結構具有公認的諸多優點:自重輕、強度高、施工快、基礎施工取土量少,對土地破壞小;大量減少混凝土和磚瓦的使用,有利于環境保護;建筑使用壽命結束后,建筑材料回用率高,有利于建筑節材等。高層、超高層建筑采用鋼結構非常理想。隨著我國經濟實力的逐步提高,鋼結構建筑在我國將有很大的發展空間。國外目前主要使用490 MPa級和590 MPa級的高強度鋼材,780 MPa級鋼材也在積極推廣使用。使用高強度鋼材還會起到節約鋼材的目的。
在結構設計中,可以設置消能減震支撐。消能減震支撐能減少地震對建筑的破壞,同時也可以減少框架柱等的截面尺寸以及樓板鋼筋含量,從而達到節約鋼材及混凝土的目的。
2.空調暖通中節能技術應用
采暖空調耗能在建筑總體能耗中占有很大比例,因此空調系統的節能減排在建筑節能中越來越受到重視。建筑能耗降低主要體現在暖通空調設備的裝機容量減少和運行的經濟性上,因此,暖通空調技術措施的改進和落實應用是建筑節能得以實現的根本途徑。
在現有暖通新技術中,地源熱泵空調系統、新風微循環系統是非常熱門的暖通技術。
水源熱泵是利用大地淺層地能為冷熱源,冬季取暖供熱,夏季排熱制冷,全年供應生活熱水。該系統能通過換熱設備留下冷量或熱量,通過安裝在地板或頂棚的散熱設備把冷量和熱量送入建筑內,保持建筑物室內溫度的恒定,是提高建筑室內舒適度和提高空調效率的比較好的技術,能夠大幅度節約能源,并且能減少CO?和有毒氣體的排放,使周圍環境保持整潔。地源熱泵系統自身無污染物排放,真正地實現了節能減排,并且節省建筑空間,省去了鍋爐房的占地面積,節省了空間,改善了環境外部形象。
以筆者的親身體驗為例,新建設的淄博市周村區的周村三中使用的地源熱泵供暖系統采用地源熱泵機組,盤管風機供暖,與傳統供暖方式相比大大降低了建設成本和運行成本。采用城市集中供暖方式開口費每平方米65元,施工建設成本每平方米70元,共計135元/m2,按照周村三中建筑面積46063平方米計算,需一次性投入622萬元。運行成本按22元/m2,每年需支出101萬元。而采用地源熱泵供暖系統,招標價358萬元,節省264萬元。地源熱泵供暖系統使用比較靈活,可以根據需要自己調整,沒有啟用的房間可以不進行供暖,運行發生的費用主要為電費和工人工資,實際運行每年費用大約在15萬元左右,每年節約資金約86萬元,大大減少了學校供暖資金投入,長期效益非常明顯。水源熱泵系統初期投資略高于其他類型的系統,但是一經建成,將大大降低建筑運行中的能耗成本,除了經濟成本外,水源熱泵系統更為重要優勢體現在節能和環保上,既節省了煤炭等不可再生資源同時也相當于大大減少了二氧化碳的排放量,真正做到了節能減排。
3 建筑外圍護結構的節能技術
綠色建筑遵循氣候設計和節能的基本方法,對建筑規劃分區、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環境進行研究后,設計建造出低能耗的建筑。
在設計方案中,應注意較小的窗墻比有利于冬季節能,通透的表皮則利于夏季自然風的流通以及自然光的采集。
在現有外圍護結構節能技術中,外墻保溫技術、雙層真空LOW—E玻璃、三層玻璃塑鋼窗、玻璃鋼窗、種植屋面技術、室外太陽能照明燈具等新技術應用都十分廣泛。
4 減排技術
在現有減少環境污染和排放技術方面,廚房垃圾處理系統、超濾中央凈水系統、衛生間模塊化節水排水系統、新型節水器具技術、中水回用系統等技術已經在大量工程中開始使用,取得了良好的經濟、社會效益和環境效益。
廚房垃圾處理裝置,可把食物垃圾迅速處理干凈,不會留下異味,不會造成下水道堵塞,使廚房干凈清潔,可免除倒垃圾,解決廚房滋養害蟲病菌的問題。
自來水凈化水裝置,其凈化水可以直接飲用。裝置通過純物理原理,可濾除自來水中的細菌、重金屬離子等有害物質,保留對人體有益的礦物質和微量元素,同時可自動沖洗排污,使你免除燒自來水的麻煩并節能,保證用水的安全。
現代住宅已經開始使用室內模塊化排水節水系統。可將廚房用水、洗漱用水洗滌廢水儲存起來,實行同層排水和戶內洗滌廢水循環沖廁,綜合解決了衛生間的“漏、臭、噪聲”等問題,可節約用水30%以上。
中水回用系統可將小區或者一個片區的污水和雨水收集和處理后,經再生處理達到一定的水質標準,可作為非飲用水加以重復利用,實現水的良性循環。中水可廣泛用于綠化、沖洗車輛、廁所以及其它雜用,減少城市供水管網供水能力的壓力和減少污水處理廠處理廢水的負擔。
5 可再生資源利用
建筑利用太陽能、風能、水能等綠色能源,實現一定程度上的能源自給自足,最大限度的減少從外部獲取能源。在建筑物外部,可使用墻體和屋頂架設太陽能電池板和太陽能熱水器,屋頂安裝風力發電機,屋面種植綠化等,使建筑盡量收集自然界的可再生能源,減少使用外部能源;同時通過屋面綠化使建筑也能吸收一部分CO?,減少CO?等溫室氣體排放。設計屋面雨水收集系統,對建筑的屋面雨水進行有組織的收集,有組織的排入附近綠地,通過網管末端的滲井排入地下,可灌溉綠地及補充地下水,從而節約綠化用水,達到節水的目的。
參考文獻
[1]《綠色建筑》教材編寫組.綠色建筑[M].北京:中國計劃出版社, 2008.
[2] 徐福來,丁敏沖,潘李欽.綠色建筑設計探索[J].山西建筑,2009,35(2):68-69.