發展低碳經濟開發建筑節能環保新技術分析

李杰

（大連市生態環境事務服務中心 遼寧大連 116041）

全球氣候變化已經成為當前人類面臨的最為重大的自然環境挑戰，探索與發展低碳道路是人類社會應對氣候變化的關鍵選擇，通過各種環保措施來控制二氧化碳等溫室氣體的排放，以此構建低碳經濟體系，低碳發展理念隨之進入各個領域中。建筑行業本身存在能耗大的問題，因此也被看作是低碳經濟轉化中的關鍵行業。現基于低碳經濟發展需求，探討建筑建設領域中的新型節能環保技術。

1 建筑行業發展低碳經濟的必要性

低碳經濟是一種環保型經濟模式，具有低排放、低污染、低能耗的特點，主張高效利用能源、開發清潔能源、控制污染物的排放、提高綠色GDP，相關領域包括清潔生產、新能源、環保與節能等［1］。很多國家都加大了對低碳經濟的重視程度，并將其視作重要的戰略發展工作。我國經濟發展速度快，但仍屬于發展中國家，人口基數大，經濟規模相對偏大，經濟總量呈現出成倍增長的發展趨勢，相對地，我國對于資源的需求量也極大；同時，溫室氣體的增長潛力與總量都非常大，從能源結構的角度來看，煤炭作為主要資源，在一次能源消費中占有極高的比例。面對當前嚴峻的環境保護形勢，必須要堅持低碳經濟理念，將經濟發展與環境保護相結合。我國落實能源政策，督促各個行業降低能源消耗量，優先運用環保綠色能源，提高能源利用率，以此實現低碳經濟發展目標。當前的低碳產業體系類型逐漸增加，規模不斷擴大，包括節能材料、新能源汽車、火電減排、節能建筑、資源回收、循環經濟與環保設備等。

我國建筑的使用周期相對較短，因此，在拆除與重新建造建筑物時，會導致碳排放量大幅增加；新建建筑中往往存在大量使用高能耗建材的情況。隨著城市化水平提升，建筑數量增加的同時，因建筑產生的能耗問題也日益嚴重化。因此，發展低碳經濟時，可將建筑行業視作重要突破口，通過加強控制來降低建筑建設活動與后續使用環節產生的能耗，減輕污染，減少污染物的排放量，開發綠色建筑建設技術，以此來促進建筑行業的可持續發展。

2 低碳生態建筑的基本內涵

低碳生態建筑中的“低碳”主要是指在建筑建設與使用功能的生命周期中，如建筑材料生產、建筑設備制造、施工建設及后續使用等環節，提倡降低化石能源的實際使用量，參與建設的各方都能夠自覺地控制二氧化碳等溫室氣體的排放，同時，通過各種有效措施將能效水平提高；“生態”則是指在房屋建筑的前期建造與后續使用過程中，優先使用環保型材料與技術，以此實現控制污染的目標，減少建設行為與使用行為給環境造成的負面影響。另外，還應降低自然資源的消耗量，給居住者打造具有舒適、安全、健康特點的優質生活空間。在此基礎上，建筑行業中的經營主體還應加入到環保材料與綠色施工技術的推廣隊伍中，國家也應頒布相關的政策法規，同時，借助輿論的力量，擴大低碳、環保、綠色發展理念的影響范圍，以此加快建筑行業發展低碳經濟的節奏。

3 建筑領域中的新型節能環保技術

3.1 開發環保節能型建筑材料

開發環保節能型建筑建材時，應盡量使用具有再生能力的原材料，或者將農業工業廢棄物作為建材的原材料，以此加工制造出具有高效能優勢的建筑材料。在材料生產加工過程中，也應控制能源消耗量，減輕大氣污染的嚴重程度。

廢棄植物纖維來自廢棄竹子、廢棄木質材料與農作物秸稈，屬于可再生型生物資源，這類資源極為豐富，其用途也呈現出多樣化的特點。對植物纖維類材料進行加工，將其制作成砌塊建材，加工過程并不復雜，加工速度快，加工期間不會帶來污染問題，可在建設生態建筑時使用這種材料。

石膏建材也可被運用到建筑建設中。鍛造石膏時產生的能耗偏低，遠低于建筑常用材料石灰與水泥，將石膏作為建材有利于節約能源，符合環保理念，其在節約材料方面優于混凝土與實心磚。石膏還具有可循環利用的優勢，使用后不會帶來過多的建筑垃圾；石膏本身無害無毒，耐火性與耐熱性都能夠達到建筑使用標準。

3.2 優化建筑施工技術

3.2.1 墻體施工技術

冷橋是建筑內保溫中經常出現的問題，產生冷凝水之后，建筑的墻體可能會因此而受損，削弱墻體系統的保溫效果的同時，還會影響影響到建筑的安全性，因此，可選擇飾面干掛技術或者外墻外保溫技術來強化外墻保溫能力［2］。使用外墻外保溫系統可預防熱橋問題，建筑的外飾層與保溫層之間形成了空氣層，有利于自然通風，以此降低空調的使用率，實現節省能耗的目標；同時，還可將室內潮氣排出，對保溫材料起到良好的保護作用。通過掛件來固定外飾面，相比黏結的方式，更安全，出現墜落事件的可能性極低。這一墻體施工技術還能夠充分保護建筑主體構造，保溫層處于建筑外側，削弱了外部環境中的紫外線、濕度與溫度給主體構造造成的影響，溫度給內部構造帶來的應力也得到控制，避免非構造構件產生開裂的問題。外保溫技術有利于強化室內環境的熱穩定性，減輕了雨水對于建筑墻體的侵蝕程度，發揮了良好的防潮作用，預防室內出現霉斑或者結露等現象，給居住者提供更加舒適的生活空間；此外，外保溫系統還擴大了建筑內部使用空間。

3.2.2 門窗應用技術

節能門窗是現代綠色建筑中使用率較高的門窗，其能夠滿足節能應用的需求，其具有更大的通風采光面積。相比一般的門窗，設計這種門窗系統時，有效利用構成材料具有熱工性能與光學性能，同時，強化材料的密封性，形成更科學的門窗構造體系。設計節能建筑時，必須重視門窗的節能效果，擴大門窗面積已經成為建筑門窗的主要設計發展方向，已經有幕墻建筑采用全玻璃式的門窗設計形式。門窗的熱損失在建筑整體熱損失中占有較大的比重，門窗對于建筑能源的得失有著決定性的影響，同時也與建筑的立面造型、隔聲、通風與采光效果息息相關，因此，對于門窗的設計要求不斷提高。在綠色環保視角下，應重點關注門窗的密閉性與材料的隔熱保溫性。當前的建材市場中已經開發出不少技術含量水平高的節能型門窗材料，包括UPVC塑料型材、鋼塑整體擠出型材、鋁木復合型材與鋁合金斷熱型材。在門窗的設計環節中，可用中空式玻璃、高強度防火玻璃、鍍膜玻璃來代替普通玻璃，通過磁控真空放射與濺射技術鍍制的玻璃具有金屬層，智能玻璃也是門窗領域的新材料。

從門窗技術的角度來看，中空玻璃在性能上占據極強的優勢，雙玻系統產品在經濟性上的優勢更為突出，通過改善性能，在強化隔熱效果的同時，還要確保實現對太陽能的有效利用［3］。在節能技術的推動下，可針對當前建筑的窗體構造、窗戶開啟形式及窗型結構實施技術改造，將傳統的推拉窗型轉變為多功能窗戶、復合式內開窗或者平開窗，從而優化密封型窗戶的安全性能與換氣功能，同時也開發出更符合環保理念的綠色門窗。技術開發者應對原本的單一化節能開發理念進行轉變，將門窗節能與風能、太陽能利用相結合，以此來豐富門窗的環保功能。

外遮陽系統是當前建筑中使用效果最好的遮陽設施，可有效遮擋太陽輻射產生的熱量，以此降低空調負荷，發揮節能作用。進行遮陽設計時，需參考建筑的形式，在西向或者南向安裝可調節式外遮陽系統，使用者可結合具體的使用需求來調節，確保夏季時既能夠發揮遮陽作用，也不會影響采光，冬季也能夠達到日照標準［4］。新型外遮陽設備還被安裝了電動執行機構、溫感元件與光感元件，構建智能化系統，實現對其的全自動控制，處于無人操作的應用場景時，這樣系統可根據日照強度、室內外溫度自動控制遮陽設施，實現節能應用目標。相較外遮陽系統，內遮陽系統在遮擋太陽輻射的功能上表現較弱，但是其在防眩光與保障私密性方面的作用是不容忽視的，同樣也有助于控制空調負荷。

3.2.3 保溫屋面施工技術

開展建筑屋面施工活動時，需要在屋面板與防水層之間使用保溫材料，以此構建屋面保溫系統，保溫材料應符合強度要求，吸水率不可過高，導熱系數偏低，容重也不可過大。除了正鋪法，還可選擇使用反鋪法，在保溫層下方設置防水層，以此強化對防水層的保護，同時也使施工檢修工作更加便捷。

國內的綠色屋面技術已經發展到相對成熟的程度，能夠滿足不同種類植物或者不同條件下的應用需求。在常規條件下，可在屋面種植低成本、成活率較高且不需要實施過多的管理的植物，包括苔蘚類或者草類植物；也可種植對于土壤厚度有一定要求、需要定期實施維護、觀賞裝飾效果好的植物，在屋面形成動態化的景觀系統，提高建筑的美觀度。進行這類屋面的構造設計時，要重視建筑頂部區域的防水層設計，避免損傷植物的根部。

3.2.4 建設房屋呼吸系統

建筑中使用的通風系統對于建筑的節能性能也有重大影響。采用屋頂排電扇通風系統、衛生間出風口與外墻進風設備，可有效降低環境噪聲，過濾空氣，提高室內通風量，將衛生間中的污濁潮濕空氣排出，使室內保持舒適、潔凈的狀態，即使不打開窗戶，仍舊可以將新鮮空氣引入到室內中，降低室內的熱損失，節能效果顯著。這一新風系統的工作原理是從高空處獲取新鮮空氣，依靠除濕/加濕、降溫/加熱、滅菌、除塵及過濾等技術，以較低的速度在建筑底部的送風口以不間斷的方式送出新風，新風略低于室溫，產生新的風潮后，通過排氣孔將室內氣體排出。

3.2.5 建設節能型給排水系統

通過優化建筑給排水系統也可以實現節能目標。首先，需要為給排水系統選擇優質的閥門與管材，尤其要關注材料的防水性與耐腐蝕性，鋁塑復合鋼管可取代原來使用的鍍鋅鋼管，降低漏水問題的出現率，延長管道的使用時間。為高層建筑設計給排水系統時，可選擇螺旋式的管道，實現對縱向進水期間的噪聲問題的有效控制，強化降噪效果。優先選擇與運用節水性能優越的衛生器具，在水壓條件一定時，瓷芯節水龍頭與充氣水龍頭的節水效果更為突出［5］。選擇建筑使用的消防系統時，也要關注其在環保能力方面的表現，原來使用較多的鹵代烷滅火劑會嚴重破壞臭氧層，氣溶膠滅火技術采用全淹沒式滅火方式，毒性更小，對于環境的破壞性也更小。

熱水系統的耗能問題比較突出，因此，在提升給排水系統的節能水平時，可將熱水系統視作突破口，對熱水系統中的設備進行改造，同時，充分開發利用綠色能源，如太陽能。當前，可選用的太陽能集熱設備主要有熱管式和空管式兩種，在保溫性能與集熱效率上都有良好表現，環境對其產生的影響比較小。選擇太陽能集熱器時，應考慮到設備的承壓能力、抗凍性能與抗熱沖擊性能等方面的因素，若忽視這些重要性能，設備可能在使用過程中出現受損的情況，影響熱水的正常供應。若建筑處于溫度較低的寒冷區域，需要做好防凍措施；若建筑所在的地區光能不充足，需要采用加熱方法，如應用加熱泵。

在建筑的給排水系統中，可開發第二水源，對中水進行回收與再利用。中水是指建筑中的生活排水，由生活污水與生活廢水構成。盥洗排水、冷卻排水與淋浴排水都屬于生活廢水，優質雜排水的污染度較低，對其進行凈化處理后，可將其應用到城市環境與市政系統中［5］。除了中水之外，對雨水也可實施凈化處理，而后將其運用到清洗道路、清洗車輛、建筑施工等活動中。

3.3 大力推廣綠色建筑

為了積極響應國家綠色環保、低碳經濟發展理念，應加大綠色建筑在城市建筑中占有的比重。在綠色建筑中更多地運用新型節能環保技術，宣傳綠色建筑設計理念，回歸自然、節約資源與節約能源是當前的綠色建筑的核心設計理念。綠色建筑對太陽能進行應用，使用的空調系統、采暖系統與圍護結構都具有節能的特點，降低了對空調與采暖系統的應用，更多地借助自然通風原理來打造建筑的風冷系統，所以，設計綠色建筑時，需要確保建筑能夠適應區域的氣候條件。為綠色建筑選擇建材、建造方式與設計方式時，必須要合理配置資源，重點要實現對水資源的節約。建設建筑時，往往會給建筑所處的土壤環境、水環境與空氣環境造成負面影響。但是，綠色建筑更強調融入環境，與環境保持和諧一致，通過建造綠色建筑，還能夠實現對生態環境的保護。綠色建筑提倡使用自然材料，如竹材、樹皮、木材、石塊等，使用的油漆、石灰等材料也要進行處理與檢驗，均對人體無害。建筑行業的建設方、設計方都要認識到綠色建筑的價值，加大對其的開發力度；政府則要在節能環保技術的推廣過程中發揮引導的作用，通過政策來為綠色建筑的開發提供支持。同時，借助各種媒體平臺加大宣傳力度，培養消費者形成綠色消費觀，以此來助力建筑行業升級與轉型目標的實現［6］。

4 結語

我國的建筑行業長期維持粗放型的結構系統，耗能情況嚴重，施工期間也存在諸多污染問題，加重了環境負擔。開發環保節能技術時，應加大對建材的開發力度，為建材市場提供更多的環保型產品，同時，針對墻體施工技術、門窗應用技術、屋面施工技術、給排水技術等角度開展創新工作，升級現有的技術手段，強化建筑施工技術的環保優勢，同時，大力推動綠色建筑的建設工作，全面響應低碳經濟政策，促進建筑行業的可持續發展。