王小文
甘肅省高速公路管理有限公司
我國經濟的飛速發展與人們生活需求的日益增加,為建筑行業帶來了充足的條件與背景。但隨著環境問題的日益嚴重,環境保護問題逐漸受到人們的重視,建筑行業也勢必要在全球提倡環境保護的大背景下做出積極正面的改變與升級,以適應時代環境的變化與社會可持續發展的需要,綠色建筑理念由此產生并得到應用和推廣。綠色建筑技術是綠色建筑的重要實現手段,是綠色建筑的重要組成部分,綠色建筑技術的應用可以有效降低建筑施工造成的環境污染、能源消耗,促進建筑、人與自然的和諧共處,維持建筑周邊生態環境的平衡。通過對綠色建筑技術的發展與應用研究,可以減少環境問題的同時,實現建筑行業的持續健康發展。
建筑行業作為世界經濟發展的重要組成之一,具有建設周期長、建造工藝復雜、施工成本高等突出特征,由于建筑設計與施工環節眾多,涉及的從業人員、管理部門與材料消耗情況復雜,建筑行業是一項能源與資源消耗較高且作業污染較為嚴重的行業之一。
隨著全球對環境保護的重視,我國環境保護政策的不斷深入與節能減排政策的逐漸開展,社會環境與國家政策都對建筑行業提出了新的更高的要求,傳統的建筑行業發展模式已經不能適應新的經濟社會環境,如何從傳統發展模式中做出正面積極的技術回應,在保持與環境和諧發展的前提下,降低資源消耗與環境污染,為人們提供舒適、健康、綠色并且與環境和諧共處的居住空間,是新時代建筑行業急需思考并做出改變的方向。綠色建筑理念就在全球關注環境保護與人類社會可持續發展的背景下被提出并得到了國際范圍內的認可與發展應用。
1992年巴西聯合國環境與發展大會提出“綠色建筑”理念,明確其基本前提是保持生態環境平衡,達到資源與環境利用的最大化。自此開啟了綠色建筑的應用與發展,隨著綠色建筑理念的不斷發展推廣,綠色建筑逐漸演變成為一個關注自然環境與人類健康舒適生活的研究體系。相應地,我國在1992年聯合國環境發展大會之后,也一直在積極推進綠色建筑理念在我國建筑行業內的應用實踐,相繼頒布有關綱要與法律法規等,如2004年“全國綠色建筑創新獎”開啟,“十二五”計劃寫入綠色建筑發展政策及方案,2013年提出城鎮新建住房須符合綠色建筑標準等。
綠色建筑理念是指在建筑的全生命周期內,在保持建筑與周邊生態環境基本平衡的前提下,盡可能地實現資源最大化、污染最小化、人與自然相處關系的最優化,最終達到“四節一保”的目的,即節能、節水、節材、節地和環保。通常情況下,綠色建筑理念的實現體現為三個方面:建筑對周邊環境的負荷減少;居住環境健康、舒適;建筑、人、自然三者和諧相處,并且這種和諧關系可持續。由綠色建筑理念的理解可知,其發展的本質是創造人與自然和平相處的平衡狀態,實現環境保護與資源利用最大化的雙重目標。
綠色建筑技術是綠色建筑理念實現的重要手段,綠色建筑的發展前提、理念核心與實踐目標的實現,僅僅通過前期設計策劃、施工現場管理與后期持續維護只能實現一般層面上的建筑環保,要想真正完成綠色建筑的建造與應用,綠色建筑技術是其中必不可少的組成部分。綠色建筑技術專注于降低建筑設計、施工與后期應用環節的資源消耗、經濟成本與居住環境的集成和優化技術的開發和應用,綠色建筑技術既是人與環境的和諧共享,也是綠色建筑長期持續發展的重要實現途徑之一。
目前所說的綠色建筑技術主要是以BIM技術與云數據、大數據技術等為支撐,在建筑設計、施工過程中通過太陽能技術應用、選取環保材料、提高工程造價預算準確性和遵循建筑環境地域性特征等手段實現建筑、人與環境的和諧共生,改善居住環境質量,維持地域生態平衡,降低建筑項目成本,實現環境效益與經濟效益的雙重目的。
綠色建筑在保證生態平衡的基礎上,也要實現資源利用最大化和施工建設單位的經濟效益的目標,綠色建筑節能技術是實現這一目標的重要途徑之一。如綠色建筑不是一個獨立的工程一樣,綠色建筑技術也不僅僅是一門技術,它是一個技術系統的總稱,綠色建筑技術包含了建筑節能技術、節水技術、節地與節材技術、建筑環境設計、綠色建筑施工技術等多種技術。
綠色建筑節能技術是綠色建筑技術中較為重要的一項技術之一,節能技術的應用推廣可以明顯降低建筑建成后的能源消耗與維護成本,同時,節能技術的應用有效促進了人與自然的和諧共處,提高居住環境舒適度與健康性。建筑節能技術主要包含門窗節能、照明節能與墻體保溫節能三個方面。
傳統建筑的能量消耗中,門窗材料傳熱系數低、密封性差、朝向不佳等因素都會增加能量的消耗,導致門窗部分的能量損失一直都占有較大的比重。與傳統建筑技術相比,綠色建筑技術具有較為明顯的優勢,尤其是在門窗保溫與節能方面。鋁合金門窗和玻璃鋼門窗的傳熱系數較高、密封性較好,因此是目前綠色建筑中使用較多的門窗類型。在確定選用門窗的材料和類型前,要根據建筑的朝向、當地的太陽高度角與光照率等實際情況合理確定門窗開口、大小與門窗開設角度,再決定選取何種材質和類型的環保門窗,才能達到保證建筑內部空間自然光照與通風的基礎上,降低門窗能耗,控制建筑項目成本。
照明節能技術是指綠色建筑設計要根據當地太陽輻射與氣候條件等因素確定建筑每個朝向上的開窗面積比例,盡可能地利用陽光,對于從門窗上方或兩側射進來的陽光(如北方夏季的西曬),可以采用固定遮陽的方式進行遮擋,就可以有效解決其與室內采光、視野與通風等的沖突。在照明節能技術中充分利用太陽光,一方面太陽能是一種可再生、污染小的清潔能源,延長自然光照時間,可以降低室內照明的使用時間,降低能源消耗,另一方面,太陽光可以有效提高人們居住環境的舒適度與健康性。
綠色建筑技術中的墻體保溫技術與傳統的涂覆保溫材料、外墻抹灰等保溫技術截然不同,一般可分為外墻內保溫、外墻夾心保溫和墻體自保溫三種類型,既提高了建筑保溫性能,保證了室內溫度的適合,也增加了墻體保溫的安全性和穩定性。此外,綠色建筑還可以通過淺色外墻面的設計提高建筑的保溫隔熱性能,有效提高建筑的熱阻和熱惰性,改善建筑保溫效果,降低資源消耗的同時,對建筑周邊環境也更為友好。
綠色建筑技術中的節地技術不是一味地提高建筑物的容積率,而是要在充分調研建筑物周邊的自然環境、建筑物的選址與建筑物所在區域的城市規劃等基礎上,合理設計建筑物的規劃布局,如利用建筑物的高度排布解決建筑群內的熱島效應;根據對周邊聲環境、風環境與大氣環境等的監測,將對周邊環境較為敏感的建筑向內排布,其余的排布在外圍,比如,可以將居住區內的商業服務網點排列在噪聲與光污染較為嚴重的一側,將住宅向居住區中心位置排布,這樣保證建筑居住品質的同時,也可有效提高土地利用率。
目前,綠色建筑技術中應用較為成熟和廣泛的節水技術有中水回用技術和雨水收集技術兩種,其中中水回用技術是指將居民區內的生活污水經過凈化處理,重新回收利用于小區的綠植灌溉、環境清潔或家庭坐便器沖水等。中水回用技術的應用首先可以降低建筑物生活污水的排放,經過中水處理的小區污水排放中氮磷含量明顯降低,對周邊環境與生態系統的平衡較為友好。其次,中水回用技術的應用可以有效節約水資源,促進建筑內水環境良性循環的形成,提高水資源利用效率。此外,綠色建筑節水技術還包含了節水器具與設備的使用,居民室內節水器具的選擇和使用是從水的最終使用環節上進行水資源的節約,節水器具的節水性能將直接影響建筑節水效果。
綠色建筑節材技術的應用主要表現為三個方面:一是選用健康無毒無害且對自然環境無任何負擔和污染的綠色環保材料;二是盡量選用當地材料,不僅可以減少建筑材料在運輸流通中的損耗,也可以減少外地材料對當地自然環境的污染;三是靈活設計建筑結構,考慮建筑材料的耐久性、后期維護的需求,盡量減少建筑垃圾的產生;四是建立完整的建筑材料回收再利用系統,保證建筑材料廢棄后可以通過分類處理與回收后實現再利用。
綠色建筑在我國的應用與推廣已經初具規模,目前相關BIM技術與云數據技術等綠色建筑技術的應用也較為成熟,但是,縱觀我國綠色建筑技術的發展,仍然存在一些問題,需要我們在未來做出些許完善與更新。
在未來,我國的綠色建筑技術必須建立完善的監管體系和標準體系,更好地適應我國的節能減排政策,緊跟時代發展,進一步在國家政策的指引下加強綠色建筑技術的應用過程監管與應用后的效果評估,完善技術系統,形成以BIM技術、大數據技術與海綿城市等主要應用技術為主的一套完整的技術產業鏈。同時,通過建立嚴格完備的綠色建筑標準體系,來實現技術產業鏈的質量管理與監督,最終推進綠色建筑技術在我國建筑行業的進一步發展。
綠色建筑技術是綠色建筑的重要實現手段,是真正實現“綠色”的基礎。上文提到,綠色建筑理念應貫穿建筑的全生命周期,但目前我國的綠色建筑技術應用大部分還停留于綠色建筑設計與綠色建筑施工階段,對于綠色建筑技術在建筑建成獲得效果如何、效益如何,仍缺乏相應的監管與評估體系。因此,未來綠色建筑技術在建筑建成和運營后的應用評估體系建立與實踐是很有必要的。綠色建筑技術應用后評估主要包括建筑綠色技術的實際應用情況、使用效果與產生效益單個方面。
綠色建筑技術是維持生態平衡,促進人與自然和諧共生,實現建筑項目環境效益與經濟效益最大化的重要途徑,推進綠色建筑技術的發展與應用,推動其評估與監管體系的完善,是我國建筑行業未來發展的重要方向。在未來,要繼續深入綠色建筑技術的發展研究,促進其順應時代環境,緊跟時代要求,對推動建筑行業健康持續發展,打造舒適健康人居環境具有重要意義。