中圖分類號(hào):TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2096-6903(2025)06-0108-03
0 引言
綠色建筑在工業(yè)及民用建筑中的應(yīng)用不僅是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵,更是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約的必要手段。隨著全球環(huán)境問(wèn)題的加劇,傳統(tǒng)建筑模式因其高能耗、高污染、低效率等問(wèn)題,逐漸暴露出對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重威脅。綠色建筑以其可持續(xù)性和高效性,成為解決這些問(wèn)題的重要途徑,在工業(yè)建筑和民用建筑領(lǐng)域,推廣綠色建筑具有顯著的意義。
1工業(yè)與民用房建中綠色建筑特點(diǎn)
1.1工業(yè)建筑中綠色設(shè)計(jì)特點(diǎn)
工業(yè)建筑以支持生產(chǎn)流程為主體,保證生產(chǎn)的高效穩(wěn)定運(yùn)行,降低生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的沖擊,是其設(shè)計(jì)與技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要考慮能耗高設(shè)備的運(yùn)行效率,廢水處理、廢物處理以及生產(chǎn)中的污染防治[]。
因此,工業(yè)建筑的綠色化設(shè)計(jì)應(yīng)著重于節(jié)能裝備、清潔生產(chǎn)工藝、工業(yè)排放處理以及可再生資源的使用。工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)以提高產(chǎn)品能耗和提高產(chǎn)品能效為目標(biāo),以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。比如,利用余熱回收技術(shù),采用智能化的生產(chǎn)控制系統(tǒng),可以大大降低能耗。
在工業(yè)建筑中,也可利用可再生能源設(shè)備,為能源密集型產(chǎn)品提供動(dòng)力,從而降低對(duì)常規(guī)礦物能源的依賴。工業(yè)建筑的資源管理主要集中在對(duì)工業(yè)用水、污水、廢氣、廢物的處理與再生。在工業(yè)生產(chǎn)中,產(chǎn)生了大量的污水、廢氣,所以必須引進(jìn)污染控制技術(shù)、廢氣治理等先進(jìn)的治理技術(shù),保證生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響降到最低。
1.2民用建筑中綠色建筑特點(diǎn)
民用建筑則主要關(guān)注居住者的舒適性和健康生活,因此在設(shè)計(jì)上注重提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、改善能源利用效率以及營(yíng)造宜居的生態(tài)環(huán)境。采光、通風(fēng)、節(jié)水、綠色材料和生態(tài)景觀等設(shè)計(jì)元素在民用房建中十分重要,其綠色建筑技術(shù)更多集中在居住環(huán)境的健康、舒適性及節(jié)能、環(huán)保方面,旨在降低日常生活中的能源和資源消耗[2]。
民用建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)則側(cè)重于日常生活中的能源使用,強(qiáng)調(diào)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱、自然采光、智能家居系統(tǒng)等方式降低采暖、空調(diào)和照明的能耗。相較于工業(yè)建筑,民用房建的節(jié)能設(shè)計(jì)更加側(cè)重提升生活的舒適度,注重與居住者的互動(dòng),例如自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)、智能溫控和通過(guò)建筑設(shè)計(jì)來(lái)增加自然采光和通風(fēng)等。民用房建中的資源管理則更多體現(xiàn)在日常生活中的節(jié)水和廢物處理上。例如,通過(guò)安裝節(jié)水設(shè)備、雨水收集系統(tǒng)等,減少對(duì)自來(lái)水資源的依賴。通過(guò)綠色材料的使用,降低建筑本身對(duì)資源的消耗。相對(duì)于工業(yè)建筑,民用建筑的資源管理較為簡(jiǎn)單,但更注重資源的日常可持續(xù)利用。
2綠色建筑技術(shù)在工業(yè)民用房建中的應(yīng)用
2.1能源管理技術(shù)
能源管理是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的重要一環(huán),通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和技術(shù)運(yùn)用,能夠有效地減少建筑的能耗和提高能源的利用率。太陽(yáng)能是目前世界上最多的新能源之一,利用太陽(yáng)能光伏板,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,可以滿足某些甚至所有的用電需求,降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴程度,降低能耗。尤其是在工業(yè)建筑中,利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù),可有效地將其與各種生產(chǎn)設(shè)備集成,為其提供有效的能量供給[3]。
太陽(yáng)能集熱技術(shù)是一種新型的太陽(yáng)能采暖方式,它是一種新型的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng),它可以有效地解決住宅的采暖問(wèn)題,降低了傳統(tǒng)熱水器的能源消耗。可通過(guò)合理布局門窗、墻體、屋頂?shù)龋瑢?shí)現(xiàn)自然光與太陽(yáng)熱能的最大化利用,既提高了室內(nèi)光照,又降低了對(duì)采暖和人工照明的依賴。風(fēng)力發(fā)電是一種重要的可再生能源,它是一種在建筑物頂上或四周裝設(shè)小型風(fēng)電機(jī)組來(lái)發(fā)電的裝置。它能為建筑物提供附加電源,尤其適用于工業(yè)及大型民用建筑物。本項(xiàng)目提出了一種新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,即采用氣流降溫的方式,既能降低空調(diào)能耗,又能提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。通過(guò)合理的窗戶設(shè)計(jì)及氣流導(dǎo)向,可使外界的風(fēng)能得到充分的利用,使室內(nèi)與室外的空氣進(jìn)行高效的交換。
有效的能耗管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的保障,采用傳感器和智能化設(shè)備對(duì)建筑的能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析,識(shí)別高能耗設(shè)備和使用模式,并提供優(yōu)化建議。智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整照明、空調(diào)和供暖設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)節(jié)能。建筑中的各類設(shè)備可以通過(guò)集中管理系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,確保不同設(shè)備之間的高效配合,例如,空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)建筑內(nèi)的人流量和外部氣候條件自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行模式,以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的能效表現(xiàn)。某大型制造企業(yè)通過(guò)安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),配合高效能耗管理系統(tǒng),成功將整體能源成本降低了 30% 。該企業(yè)還在其生產(chǎn)設(shè)施中引入了自然通風(fēng)和小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了更高的能源自給率[4]。在民用建筑中,一棟新建的住宅小區(qū)采用被動(dòng)式太陽(yáng)能設(shè)計(jì),配合太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng),使得住戶的年能耗比傳統(tǒng)建筑降低了 50% 。
2.2 水資源管理
雨水收集系統(tǒng)通過(guò)收集和儲(chǔ)存降雨水,減少對(duì)自來(lái)水的依賴,緩解城市洪澇問(wèn)題。建筑屋頂、陽(yáng)臺(tái)和其他硬質(zhì)地面可用于雨水的收集,雨水通過(guò)排水管道引導(dǎo)至儲(chǔ)水罐或滲透池中,設(shè)計(jì)時(shí)需考慮集水面積、降雨量和儲(chǔ)水能力,以確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行。收集的雨水可用于灌溉、沖廁、清洗等非飲用水用途。通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì),建筑可以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用,降低用水成本。例如,一些新建住宅小區(qū)通過(guò)雨水回用系統(tǒng),為綠化和公共設(shè)施提供水源,從而減少了市政供水的壓力。為確保回用水的安全性,雨水收集系統(tǒng)通常配備過(guò)濾和凈化裝置,采用物理過(guò)濾、沉淀、紫外線消毒等技術(shù)處理雨水,以滿足不同用途的水質(zhì)要求,這些技術(shù)不僅提高了回用水的安全性,也促進(jìn)了水資源的可持續(xù)管理。
污水處理及回收利用是實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的關(guān)鍵,在建筑物內(nèi)部設(shè)置了生物濾池、厭氧消化、活性污泥工藝等廢水處理設(shè)備,并依據(jù)建筑物的規(guī)模及廢水產(chǎn)量,選用合適的處理工藝,并按照當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)要求,保證出水達(dá)標(biāo)。經(jīng)過(guò)處理的廢水可以用來(lái)灌溉、廁所沖刷和洗車,冷卻水的使用大大降低了自來(lái)水的需求量[5]
目前,我國(guó)部分大型商務(wù)樓及公用設(shè)施已開始應(yīng)用廢水回用技術(shù),將處理后的水用于空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水,以減少運(yùn)營(yíng)成本,減輕環(huán)保壓力。在農(nóng)村和城鎮(zhèn)周邊,采用分布式污水處理技術(shù),將廢水的處理及再利用與本地水資源有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)小規(guī)模、低成本的用水管理。
2.3綠色建筑材料和新能源材料的應(yīng)用
在工業(yè)建筑中,綠色建筑材料的應(yīng)用不僅可以提高生產(chǎn)設(shè)施的環(huán)境績(jī)效,還能提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。許多工業(yè)建筑在基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)上采用再生混凝土,減少了原材料的使用,降低了運(yùn)輸成本使用環(huán)保隔熱材料來(lái)提高建筑的能效,減少空調(diào)和取暖的能耗。使用高反射性屋頂材料可降低建筑內(nèi)的溫度,減少空調(diào)負(fù)荷,達(dá)到節(jié)能效果。民用建筑同樣可以通過(guò)選用綠色建筑材料來(lái)提升居住環(huán)境質(zhì)量,在室內(nèi)裝飾中使用低VOCs涂料,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,保護(hù)居民健康。越來(lái)越多的民用住宅采用木材作為結(jié)構(gòu)材料,具有良好的保溫性能和美觀性。使用可再生材料制成的地磚,不僅環(huán)保,還能提供多樣的設(shè)計(jì)選擇。
新能源材料的應(yīng)用是綠色建筑技術(shù)創(chuàng)新的核心之一,通過(guò)開發(fā)和使用可再生、低碳、環(huán)保的新材料,建筑行業(yè)能夠進(jìn)一步減少對(duì)自然資源的依賴,實(shí)現(xiàn)更高效的能耗管理。光伏建筑一體化技術(shù)將太陽(yáng)能光伏電池與建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合,使建筑物本身成為發(fā)電設(shè)施,這一技術(shù)不僅節(jié)約了建筑用電,還能夠大幅度減少碳排放。隨著光伏材料成本的進(jìn)一步降低,光伏建筑一體化技術(shù)有望在更多的工業(yè)和民用建筑中推廣,尤其是在陽(yáng)光資源豐富的地區(qū)。相變儲(chǔ)能材料是一種能夠吸收或釋放大量熱能以調(diào)節(jié)溫度的材料,在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用相變儲(chǔ)能材料,可以顯著提高建筑的保溫性能,減少空調(diào)和取暖的能耗,這種材料的前景在于其廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,包括墻體、天花板以及地板系統(tǒng)。隨著相變儲(chǔ)能材料技術(shù)的成熟,其成本將逐步降低,使其在大規(guī)模建筑中得到更廣泛的應(yīng)用。隔熱材料對(duì)建筑節(jié)能至關(guān)重要,傳統(tǒng)材料如聚苯乙烯和礦棉在未來(lái)將被更加環(huán)保和高效的新材料替代,如氣凝膠和真空絕熱板,這些新型隔熱材料的熱導(dǎo)率極低,能夠提供更強(qiáng)的隔熱效果,同時(shí)減少建筑墻體厚度,為建筑設(shè)計(jì)提供更大的靈活性。
2.4智能建筑技術(shù)
智能照明系統(tǒng)是智能建筑技術(shù)中重要的組成部分,通過(guò)對(duì)周圍環(huán)境光線強(qiáng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)光照的自動(dòng)調(diào)節(jié),達(dá)到節(jié)能降耗的目的。比如,在自然光照強(qiáng)的情況下,該系統(tǒng)能夠有效地降低人工光源的亮度,從而達(dá)到節(jié)能的自的。智能照明系統(tǒng)可以按用戶要求設(shè)定切換時(shí)間,防止不必要的能源消耗,例如在辦公環(huán)境下,該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)掉閑置區(qū)域的燈,保證能量的高效使用。通過(guò)移動(dòng)電話或電腦終端,用戶可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)遠(yuǎn)程操控照明設(shè)備,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提升舒適性[。該智能溫控系統(tǒng)利用有效的溫度控制技術(shù),提高了建筑物的能源效率,并根據(jù)室內(nèi)和室外的溫度傳感,對(duì)暖通空調(diào)的工作狀況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,達(dá)到最優(yōu)的溫度設(shè)定。該系統(tǒng)能夠根據(jù)使用者的使用習(xí)慣,對(duì)各個(gè)時(shí)段進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),達(dá)到節(jié)能降耗的自的。根據(jù)使用者的個(gè)人需要,可對(duì)不同的房間或地區(qū)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定。例如,在商用建筑中,可根據(jù)各分區(qū)的用途,對(duì)各分區(qū)的溫度進(jìn)行靈活調(diào)整,該智能溫控系統(tǒng)能夠與智能燈光、窗簾等設(shè)備相結(jié)合,通過(guò)對(duì)室內(nèi)、室外的光照、溫度等數(shù)據(jù)的全面調(diào)整,達(dá)到更加有效的能源管理。
空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)是智能建筑技術(shù)的重要監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,智能建筑配備空氣質(zhì)量傳感器,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)的二氧化碳、揮發(fā)性有機(jī)化合物、濕度和溫度等環(huán)境指標(biāo),這些數(shù)據(jù)為室內(nèi)環(huán)境的健康與舒適提供重要依據(jù)。基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)量,確保室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài),比如,當(dāng)二氧化碳濃度過(guò)高時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟窗戶或通風(fēng)設(shè)備,以提高空氣流通。智能空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅可以提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),還能夠進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析,幫助用戶了解空氣質(zhì)量的變化趨勢(shì),為優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。智能建筑技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提高建筑的能效,通過(guò)智能化控制系統(tǒng)的優(yōu)化管理,建筑的照明、溫度和空氣質(zhì)量等各個(gè)方面的能耗得到了有效控制,從而降低建筑的整體能耗。智能系統(tǒng)能夠優(yōu)化建筑內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)和無(wú)效工作,提高整體效率。智能化管理可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題,減少故障發(fā)生率,從而降低維護(hù)成本。
3未來(lái)綠色建筑在工業(yè)與民用房建中的發(fā)展趨勢(shì)
智能建筑系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控與自動(dòng)化管理。智能傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑的能耗情況,通過(guò)數(shù)據(jù)分析,識(shí)別能耗高峰和浪費(fèi)環(huán)節(jié),從而實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),建筑管理系統(tǒng)可以自動(dòng)優(yōu)化照明、空調(diào)和設(shè)備運(yùn)行時(shí)間,實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。
通過(guò)智能算法,系統(tǒng)可以根據(jù)天氣變化、室內(nèi)外溫度和濕度自動(dòng)調(diào)整空調(diào)、供暖和通風(fēng),這種自適應(yīng)控制不僅提升了居住舒適度,也顯著降低了能源消耗。智能建筑系統(tǒng)可以整合光伏發(fā)電、風(fēng)能和地?zé)崮艿瓤稍偕茉矗瑢?shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)能源的使用與存儲(chǔ),確保建筑在滿足自身能耗的同時(shí),向外部電網(wǎng)反饋多余的綠色電力。
智能化水管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水的使用情況,通過(guò)雨水收集與再利用、污水處理和智能灌溉等方式,提升水資源的利用效率,減少浪費(fèi)。智能系統(tǒng)能夠追蹤建筑材料的生命周期、最優(yōu)選材、最優(yōu)利用、最大限度地利用可再生資源、減少建筑對(duì)環(huán)境的沖擊。智能技術(shù)的運(yùn)用,在提升建筑物運(yùn)營(yíng)效率的同時(shí),也能提升使用者的使用體驗(yàn),使用者可以透過(guò)智能手機(jī)或控制面板,對(duì)室內(nèi)溫度、光線及空氣質(zhì)量進(jìn)行任意調(diào)節(jié),并依據(jù)使用者的喜好與習(xí)慣,為使用者提供更具個(gè)性化的居住體驗(yàn)。在大型居民區(qū)、商業(yè)區(qū),智能建筑系統(tǒng)能夠?qū)σ粋€(gè)地區(qū)的所有建筑物進(jìn)行集中管理,通過(guò)能量與資源的共享來(lái)提升總體的利用效率,還能減少運(yùn)營(yíng)成本。
4結(jié)束語(yǔ)
本文總結(jié)了綠色建筑在工業(yè)和民用建筑中的重要作用,強(qiáng)調(diào)其在節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)和提升建筑效率方面的關(guān)鍵意義。工業(yè)建筑側(cè)重于能源利用和廢物管理,民用建筑則注重節(jié)能設(shè)計(jì)和生態(tài)環(huán)境營(yíng)造。通過(guò)綠色建筑技術(shù)應(yīng)用,可以緩解環(huán)境壓力、減少資源浪費(fèi),還能提高建筑的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。隨著智能技術(shù)和可再生能源的發(fā)展,綠色建筑將在可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更大作用,呼呼各方加強(qiáng)合作,推動(dòng)綠色建筑在工業(yè)和民用建筑中的普及與發(fā)展,實(shí)現(xiàn)更加綠色、環(huán)保、可持續(xù)的未來(lái)建筑模式。
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