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摘要:改革开放四十年以来,我国经济状况得到了极大的改善,建筑行业发展势头良好,取得了前所未有的成就。近几年来,绿色建筑大规模发展,但是绿色建筑并不是几项节能环保技术的简单堆砌,而是一项系统的工程。本文通过对绿色建筑的概念及发展情况进行介绍,说明了绿色建筑时建筑行业发展的趋势;然后分析了三种典型的节能技术:水循环技术、保温节能技术和绿色照明技术;最后重点分析了绿色建筑中几种典型的节能技术的应用:水资源的利用、建筑垃圾的回用、采光技术的应用和地热资源的应用。说明了在绿色建筑中使用节能技术,降低建筑本身的能耗,是一种必然选择,但是仅仅使用节能技术仍达不到绿色建筑的要求,还需要其他各个方面的努力。
关键词:节能技术;绿色;建筑工程;应用
统计数据显示,我国城镇化率处于快速增长阶段,人民的生活水平也在持续提高。经济发展的同时,人们对生活环境也提出了更加严格的要求。建筑行业是一个高污染的行业,对环境的影响比较明显,资源消耗也相当惊人,因此发展绿色建筑工程是我国建筑企业可持续发展中重要的一环。绿色建筑时一项系统工程,在绿色建筑过程中应用节能技术又是其中的重要环节,也是本文研究的重点。
1绿色建筑的概念及发展
1.1绿色建筑概念
绿色建筑的概念由来已久,从20世纪60年代开始出现。最初是意大利建筑师鲍罗将生态和建筑的概念合并,得到“生态建筑学的概念”。70年代开始,为了应对能源问题,逐渐开始应用太阳能、风能等新能源。接下来,绿色建筑的概念和体系逐渐完善,并开始推广使用。绿色建筑,是一种新型建筑类型,指环境友好型建筑,与周围环境相适应,在保证建筑周围生态平衡的基础上最大程度上利用资源。1992年,“联合国环境与发展大会”在巴西巨型,“绿色建筑”理念被首次提出。然后,布兰达•威尔和罗伯特•威尔绿色建筑的的更为详细的概念,对能源、环境、气候、住户等情况做综合考虑进行说明,形成了著作:《绿色建筑:为可持续发展而设计》。阿莫里•B•洛温斯也在其文章中之处了绿色建筑并不单单是物质的创造,还应该包括文化、经济和精神方面的内容(文章《东西方的融合:为可持续发展建筑而进行的整体设计》)。现在,绿色建筑理念已经得到了学术界的广泛重视和大力支持,也越来越受到普通民众的欢迎。
1.2我国绿色建筑的发展
我国绿色建筑的发展相对较晚,因此绿色建筑技术和体系的发展不如国外,但是近几年的发展也非常迅速。建设部在1986年第一次颁布了建筑节能的设计标准,这也是我国绿色节能建筑开始发展的标志。接下来的1992年建筑节能设计标准出台,1998年《节约能源法》开始实施,标志着我国的绿色建筑正式开始革新发展。经过近些年的快速发展,我国绿色建筑理念形成了较为系统的理论、技术和实践,成果喜人。2002年底,形成了科学的绿色建筑评估体系,全过程控制的观点被提出;2004年形成了第一套建筑行业的绿色设计标准,《绿色建筑评价标准及估体系研究》应用于奥运场馆的绿色建筑验收;2006年《绿色建筑评价标准》颁布,并于2008年开始实施。接下来,绿色建筑开始了迅速发展,仅2008年到2013年就有1260个项目被认证为绿色建筑,其中包括住宅建筑、公共建筑和工业建筑等。比较典型的一些绿色建筑有:万科朗润园、上海生态建筑示范楼、清华超低能耗示范楼和汇景新城等。
2.1水循环利用技术的应用
对于建筑工程来说,水的合理管理是十分重要的。对于雨水和其他水源可用与施工过程的需要,同时也可用来绿化。减少对自来水的消耗,降低经济成本,同时符合可持续发展的观念。不同地点的防水等级也应不同。在铺设道路时,在道理两旁要设计绿化,还有流水和循环通道,同时应采用易渗水的材料,保证雨水不积聚在地面,还便于雨水能够充分的被绿化土壤吸收,并且收集水源以便提供给日常为绿化和清洁使用。在铺设管道时,区分饮用水与中水管道,引用市政的中水管道,对于冲厕所、道路洒水、绿化用水均可采用中水代替饮用水资源。
2.2建筑垃圾合理处置及回收技术的应用
建筑工程是一项系统性很强的工程,在施工过程中不仅会消耗大量的人力、物力,同时也会产生很多建筑垃圾。建筑垃圾数量十分巨大,据资料显示,目前城市的建筑垃圾总量已经占到总垃圾的30%以上。所以要进行合理的分类与处理。首先,对于有毒废物的处理,要必须保证安全,同时掩埋时做好防护措施,防止污染土壤。其次,对于建筑垃圾要进行合理的分类,同时建造专用的垃圾站和呈放容器。对于工地内的办公与生活和装修垃圾放置在不同的容器内。之后进行废物的回收利用,收集可以利用的材料,再利用。对生活垃圾,进行清理和清运。
2.3自然采光技术的应用
太阳能是目前绿色建筑工程中最常用,同时也是最易使用的绿色能源。使用方式通常有两种。一是用于生活用水的加热,二是用于满足家庭照明的需求,三是用于小区基础设施的供电需求。(1)太阳能用于生活用水加热的主要方式为导热管的采光技术。使用导热管对太阳光进行采集,进而转化为热能,对水资源进行预加热,减少了对水资源加热时的能源消耗。(2)目前新型导光管也是一种新型的绿色清洁能源。导光管通过相应的采光设施对阳光进行采集。通过传输装置,将光传输到室内屋顶的漫射器。这样就可以使阳光均匀的照射到室内。据数据统计分析,导光管的使用可以降低室内照明所需能耗的4/5。目前使用新型材质导光管,收集阳光的能力大大增强。(3)以上两种绿色节能应用在时间上具有很大限制,同时受天气影响较大。目前的光伏发电不仅能减轻日常电能的需要,同时可以对电能进行储备,可以在黑夜和阴天使用。光伏发电是使用硅电池板实现光能与电能的转变。同时加上卫星逆变器的作用,两者结合使用实现220V交流电的出现,并且输送给配电箱。与社区的电网结合使用,一方面减轻社区供电的压力,另一方面也可减轻能源方面的损耗。太阳能板一般安装与屋顶之上,安装简单,同时目前的太阳能板已经可以实现20年的寿命,其创造的价值已经远远的超过了成本。(4)改变以往的照明设备。对于以前的白炽灯与电棒,对电能的利用效率极低,白炽灯的发光效率只有13%。所以要使用新型照明设备,提高发光效率和电能利用率。LED照明系统是一种新型的高效照明装置,对电能的转化率高达90%多,同时产生热能极低,能耗较小。
2.4地热能的使用
地热能分为高品位和低品位地热能两种。如果地热温度比较理想则可称为高品位地热能,可以通过开采建立地热供暖系统。对于在隐藏在地表下的的低品位热能,就可通过地缘热本系统将其进行转化,实现由低品位像高品位的转变。地热供暖系统可将高品位的地热能直接用于供暖和供热,同时也可用于发电。这种供暖方式使用十分方便清洁,经济效益比较高。尤其是对位于气温比较低的地区的城市,特别适用。其中对其利用最好的国家莫过于冰岛,他们的首都在20世纪30年代就建立了世界上首个使用地热供暖的系统,目前可以供给全市人民使用。地热供暖系统就是使用地热井的热水为热源通过管道向所需地区供热、供暖。这种供热系统避免了使用化石燃料燃烧来加热水,大大改善城市空气的质量。特别是针对冬季时的雾霾天气,可以有很大程度的改善。
3结语
绿色建筑是未来建筑业的发展方向,主要研究和设计人员,积极应用节能技术,并不断发展和完善各项节能技术。但是,绿色建筑是一项复杂的系统工程,并不是简单应用几项节能技术就能达到要求的,比如还应该在材料选择、充分考虑周围环境、提高建筑内人员素质、广泛宣传绿色建筑的设计理念等方面作出努力。总之,绿色建筑的实现,需要各个方面的努力,本文仅就节能技术应用方面进行分析,希望能对绿色建筑的发展作出贡献。
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作者:彭小洪 单位:湖南科技大学建筑与艺术设计学院