胡家建
摘 要:由于能源成本的上升和當前技術的局限性,人們的意識開始集中到如何減少能源消耗和提高能源使用效率上來,一些政府也意識到不可再生能源的消耗和氣候變暖問題,所以部分國家的政府組織通過征稅和法律來防止能源消耗的增加。除此以外,建筑施工技術上的改革創新也是應對這一問題的主要方向。基于此,在節能減排和綠色建筑的新形勢下,本文研究了當前房屋建筑施工技術的創新設計,并提出了相應的措施和建議。
關鍵詞:新形勢;建筑;技術創新
1 引言
綠色建筑有助于促進環境、社會和經濟效益。環保、綠色建筑有助于減少污染,保護自然資源,防止環境退化。建造、設計、操作和維護建筑物所需要的能源、水和新材料,以及產生的廢物等都會對健康和環境產生負面影響。當前,設計出環境健康和資源利用高效的建筑已成為建筑行業的主要挑戰和發展新形勢。
2 新形勢下的房屋施工建筑施工現狀和現實意義
住宅建筑供暖是中國能源節約中的主要問題,因為它消耗了大量的初級能源。中國的能源消耗比許多國家要大得多。研究表明,天津最新的節能標準中規定的采暖能耗指標比德國建筑節能標準2009年的能耗高30.9%,比德國使用的被動節能標準高出49.7%。目前應對這種狀況產生的主要方式有:(1)室內空氣溫度高,通風窗通風需要對運行期間的高熱量消耗負責;(2)散熱器供暖消耗的能量比輻射地板采暖系統要少;(3)凈化空氣裝置的通風裝置,有助于改善嚴重霧霾天氣的室內空氣質量,減少居住者的門窗需求;(4)暖氣計量和居民節能意識應當受到鼓勵。因此,要達到建筑施工的節能理念原則,首要是提供舒適和自然的采光環境以及合理化消費能源。
實現能源消耗合理化,有助于保護和高效利用能源。這是非常必要的,因為充足的能源儲備有助于促進資本增值,實現環境價值和國家安全,提高個人甚至全人類的舒適感。
3 新形勢下的房屋施工建筑施工技術創新對策探討
在新形勢下建筑施工節能技術的創新已成為不可抵擋的趨勢。
3.1 低耗能材料的使用
在住宅建筑中,可用動態絕緣材料(DIMs)取代傳統的靜態絕緣材料來提高潛在的節能效果。動態絕緣材料(DIMs)正在成為一種有前景的新技術。這一技術可以有效減少在建筑物中保持熱舒適所需要的能源消耗。在美國和其他發達國家,建筑物的空間供熱和制冷是能源消耗的重要組成部分。在我國,48%的住宅能源和35%的商業能源用于取暖和制冷。傳統的建筑一般使用的是具有靜態r值的絕緣材料,這通常是根據當地建筑和能源法規的要求而選擇的。與之相反,動態絕緣材料的設計是為了使通過墻壁的熱傳導率隨時間的變化而變化。經研究發現,使用DIMs來節省能源,特別是在溫暖的氣候條件下,節能效果更加顯著,在考慮到設備的低效率和能源損耗時更是如此。
3.2 仿生技術學的使用
從生物系統的角度來看,仿生設計方法把建筑作為一種有機體。他們將建筑的各個部分整合成一個有機整體,就像生物體一樣,考慮所有影響建筑設計的因素。這樣,建筑與環境的關系就像有機體與環境之間的關系,這是一種相互適應和共生的關系;因此,這個體系結構是為了主動遵從自然法則而創建的。
仿生技術可以應到建筑上的方方面面。比如,仿生利用太陽能就是根據觀察研究向日葵利用光感器官來追蹤陽光的事實,設計出一系列的采光引導技術來改善建筑照明設備的能源消耗,其中就包括最典型的日本的向日葵光波導系統。在仿生自然通風技術中,白蟻丘的存在為建筑師們提供了最宏偉的和最優秀的設計藍圖。土丘內部的平均溫度始終保持在28度,即使室外的溫差在白天和黑夜之間相差50度;因此,科學家稱這些土丘是“超級有機體”。根據索爾博士的說法,人類通過身體調節體溫,在寒冷的環境中流汗或發抖,而白蟻則將這種自我平衡功能委托給土丘,以此作為穩定設施的功能。與白蟻丘類似,在墨爾本的第二座市政辦公大樓中庭的天花板是由粗糙預制的噴砂瓦楞混凝土制成的,天花板有180毫米厚,8米長,寬21米。波浪形的空間可以吸收用戶產生的熱量,達到最佳的程度,促進交叉通風,增加墻壁附近空間所接收到的自然光線。實際上除了建筑仿生方法外,生物循環系統和新陳代謝的概念也在建筑設計過程中得到了廣泛的應用。建筑的能量和物質運動系統不是一維的,而是一個復合的天才生命系統。
3.3 逐步推廣輻射墻的使用
與地熱系統相結合的輻射墻在夏季和冬季都顯示出了良好的節能效果。研究發現,在自由冷卻模式下的控制溫度試驗中,輻射式壁柜在24攝氏度和26攝氏度的設置點分別節約了54%和82%。此外,輻射墻還具有蓄熱能量的能力:晚上在低水平的地方冷卻,這樣小隔間就能在白天保持室內溫度,不需要額外的冷卻。相比之下,隔間墻就無法儲存能量。而一旦冷卻停止,墻的熱量就會被釋放到室內環境中,然后迅速增加室內的空氣溫度。
輻射墻也已顯示出了用于取暖的節能效果,即使在最惡劣的操作條件下,最低能量依然可節省20%。而且,與冷卻方式相比,輻射墻的節能設計對設定溫度的敏感度較低且熱泵在所有的設置點上都可達到穩定的性能系數
4 結論
當我們面對資源消耗帶來的環境問題和挑戰時,人類已經開始重新思考建筑與自然的關系,并不斷探索確保建筑物可持續發展的方法。這也為社會整體提高能源效率、保護生態環境、維護可持續發展提供了動力。
參考文獻:
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