李華磊
新鄉(xiāng)職業(yè)技術學院(453006)
相較于傳統(tǒng)的建筑施工技術,綠色施工技術對于能源節(jié)約及環(huán)境保護有重要影響,還可避免在施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生各種污染。因此,建筑企業(yè)需要運用綠色施工理念和技術,合理選擇施工材料、高效施工,以促使行業(yè)發(fā)展。
風能屬于綠色、清潔能源,在使用過程中不污染環(huán)境。對建筑朝向、開口等進行合理設計,不僅能充分利用風能,還能提高建筑的熱工性能。如夏季氣溫較高時,能夠借助自然通風降低室內(nèi)溫度,從而降低空調(diào)、風扇等使用頻率,實現(xiàn)節(jié)能。建筑主要通過主動利用和被動利用兩種方式利用風能。主動利用主要是利用風力進行發(fā)電,即借助機械設備將風能轉化為電能; 被動利用主要通過合理設計,利用風壓、熱壓原理來改善建筑室內(nèi)環(huán)境。
太陽能也屬于清潔能源。太陽能技術相對成熟,其應用主要表現(xiàn)在兩方面:一方面,利用集熱器(主要有太陽能熱水器和真空型集熱器兩種形式)將太陽能轉化為熱能,結合需求合理利用;另一方面,使用太陽能熱水器將水加熱。利用太陽能可以降低其他能源的消耗,對環(huán)境保護更有利。
門窗節(jié)能最重要建筑節(jié)能技術之一。可使用斷橋鋁門窗和中空玻璃對窗洞口連接位置進行有效處理。將中空玻璃鑲嵌在斷橋鋁窗框內(nèi)部,保證制作和安裝質量,可防止空氣、冷風等向室內(nèi)滲透。玻璃需要選擇高性能材質玻璃,其隔熱效果優(yōu)于普通玻璃。如單面鍍膜的中空玻璃,其導熱系數(shù)在1.7 W/m2·K,但是其隔熱效果為普通玻璃的1 倍左右。使用“熱橋”便于室內(nèi)外的熱量傳遞,但同時也會導致熱量消散,出現(xiàn)“結露”問題,因此,施工過程中需要對陽臺板和窗洞等進行保溫處理[1]。
對淺層地下的恒溫區(qū)熱能進行開發(fā),使用地熱源泵或者水熱源泵等將地表下方巖石、地下水中的熱能傳遞出來,為建筑供熱,可降低建筑的電耗。
在綠色建筑當中,能源設備為輔助類型設備,可利用綠色節(jié)能技術對建筑通風、照明和采暖等系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),保證建筑節(jié)能效果。研究表明,建筑空調(diào)系統(tǒng)的能耗占建筑總能耗的50%左右,所以,建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是建筑節(jié)能的重點,是能源設備的主要控制對象。建筑能耗體系中,各種設備系統(tǒng)的能耗較高,因此,需要優(yōu)先選擇高效能機組。由于高效能機組的能耗較低,可提高能源設備的運行效率,并且降低設備的運行損耗,最終達到節(jié)能目標。
采用空氣隔熱技術的隔熱設備可以控制傳熱量,隔熱性能優(yōu)越,不但能夠對建筑屋頂隔熱,而且有利于室內(nèi)保溫,保證建筑一年四季隔熱保溫性能良好。可利用此類設備,使用太陽能、地熱能等清潔型能源,在冬季取暖;還可利用隔熱技術,使夏季建筑降溫,從而降低空調(diào)系統(tǒng)使用過程中的能耗。
清潔型能源是可再生資源,利用清潔型能源有助于節(jié)能建筑的可持續(xù)發(fā)展。為優(yōu)化能源結構,可以利用可再生資源替代不可再生資源,大力開發(fā)清潔能源,并將其應用于綠色建筑中。
據(jù)統(tǒng)計,我國可利用再生能源的建筑面積達到23.05 億m2,2020年將有12.6%的關鍵能源會被清潔型能源代替。在各類可再生的清潔能源當中,地熱能和光伏、光熱等資源的使用比例逐年增加。實踐表明,利用此類能源,可控制建筑施工和使用過程中的能源消耗,降低二氧化碳排放量[2]。
在陽光充足區(qū)域,可大力開發(fā)太陽能,利用這類能源加熱水,以降低煤或者天然氣等能源的使用量。部分地區(qū)可以利用太陽能和風能等進行發(fā)電,為城市及周邊地區(qū)提供電能,緩解用電高峰時期的電網(wǎng)壓力。還可在建筑屋頂鋪設太陽能光伏板,用于室內(nèi)熱水加熱,同時還能起到隔熱作用;在風能的合理利用下,為室內(nèi)降溫,降低空調(diào)使用頻率,實現(xiàn)建筑節(jié)能。
建筑的圍護結構在制冷和采暖環(huán)節(jié)會消耗大量能源,因此結構設計與建筑節(jié)能息息相關。為控制圍護結構對能源的消耗,需要保證結構保溫性和隔熱性良好。從保溫的角度看,結構包括外墻、屋面、地面、門窗等保溫結構,同時,還包括遮陽系統(tǒng)。調(diào)查顯示,圍護結構的能耗占建筑制冷和采暖等方面能耗總量的30%以上,因此,在施工過程中要重點做好圍護結構的隔熱和保溫工作,大力運用節(jié)能技術,提高建筑的節(jié)能性。
2.3.1 門窗節(jié)能
由于建筑存在結構差異,因此在門窗的設計方面也各有不同。需要結合室內(nèi)結構,合理設計門窗,以保證建筑節(jié)能效果。在門窗結構設計方面,節(jié)能技術的運用主要體現(xiàn)在以下三個方面: ①需要保證門窗結構的空氣流通性良好、防滲透性較強,可使用環(huán)保型材料,如防輻射玻璃,按照建筑接受的光照強度,對室內(nèi)光度進行合理調(diào)節(jié);②需要科學設計門窗尺寸,并且合理選擇材料,防止建筑室內(nèi)熱量流失;③在門窗數(shù)量、朝向的設計方面,需要對太陽能和風能等自然能源進行最大化利用,以實現(xiàn)建筑節(jié)能。
我國北方地區(qū)冬季氣候寒冷,因此,門窗可使用保溫玻璃,在不影響室內(nèi)光照的前提之下,合理減少門窗面積;而南方地區(qū)氣候炎熱,因此在門窗結構材料的選擇方面,可選擇保濕效果優(yōu)良的材料,以提高室內(nèi)居住的舒適感。
2.3.2 墻面節(jié)能
在建筑墻面的節(jié)能技術應用方面,可選擇綠色植物。研究表明,藤蔓類植物種植在建筑外墻表面,可將其表面溫度降低10%左右,同時,還能增加空氣濕度約13%,減少噪聲25%。植物的合理運用還能起到美觀效果,增加城市綠化面積。如可在建筑外墻上面種植爬山虎或者藤蔓類植物,通過兩種植物生長過程相互交叉,降低建筑外墻表面溫度,美化環(huán)境。同時,攀緣類植物覆蓋在建筑表面,可以降低墻面產(chǎn)生的熱效應,控制建筑使用者夏季對空調(diào)的利用頻率,進而降低建筑使用能耗,提高建筑節(jié)能性。
為緩解能源壓力,滿足建筑對于能源的實際需求,可利用建筑智能化系統(tǒng)實現(xiàn)對能源使用的綜合管控。當前科技迅速發(fā)展,基于智能化技術設計的電能自動化管理系統(tǒng)、空調(diào)集成化管理系統(tǒng)和照明設備管理系統(tǒng)等,可結合建筑實際使用需求以及能量消耗,實現(xiàn)智能化管理,體現(xiàn)出管理系統(tǒng)應用價值,控制非必要的能量消耗。
在建筑的公共樓道可使用紅外線聲控燈或者感應燈作為照明燈具,當白天建筑光照充足時,可自動將照明設備關閉,既能滿足建筑照明需求,還能降低燈具使用過程中的電量消耗;馬桶自動化控制系統(tǒng)可對馬桶的出水量進行自動控制,合理利用水資源[3]。
目前,智能化系統(tǒng)在綠色建筑當中的應用尚處于探索階段,各項技術尚不成熟。相關人員要加大研發(fā)力度,促使技術運用日益成熟,提高智能化系統(tǒng)在綠色建筑中的使用效率,真正實現(xiàn)建筑節(jié)能和改善環(huán)境。綠色節(jié)能技術對建筑使用性能以及能源消耗有直接影響。為適應社會發(fā)展需求,相關人員要不斷加大對綠色建筑施工技術的運用力度,促進建筑節(jié)能降耗。