绿色建筑节能技术探析

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绿色建筑节能技术探析

摘要:由于建筑耗能日益加重,绿色建筑成为了建筑高品质的指标,运用更好的节能技术进行建筑设计、施工已经成为主流。绿色建筑以低耗、节能为核心设计理念,力求最大程度地节约资源,实现建筑与自然的和谐共存。文章主要介绍节能技术及其发展前景。

关键词:建筑行业;绿色建筑;节能技术

环境保护、低碳经济、节能减排是社会发展不变的主题,可持续发展的理念早已贯彻到各行各业。《中国建筑节能年度发展研究报告(2015)》数据显示,到2030年,我国北方城镇建筑面积规模可能会增加到150亿m2,按照目前的采暖能耗水平,仅采暖一项将每年消耗2.5亿t标准煤,采暖能耗仅占建筑运行总能耗的24%,而我国建筑运行总能耗一般只占社会总能耗的30%;此外,由建筑活动所造成的污染约占国内总污染的34%。基于可持续发展观,从根本上减轻建筑能耗对环境产生的不良影响,促进建筑业可持续发展,成为建筑业发展的主流,对推动绿色建筑的发展具有深刻意义。

1节能技术的发展前景

1.1绿色建筑理念被广泛接受

自我国引入绿色建筑的概念以来,为促进绿色建筑的发展,出台了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006),绿色建筑理念逐渐被市场接受,建筑界也纷纷作出响应,绿色建筑标识性项目逐年、迅速增加。节能技术的应用与研发已是建筑业发展中无法被忽视的部分,在未来也将起着至关重要的作用。

1.2政府鼓励节能技术的创新

早在“十一五”期间,我国就在绿色建筑技术研发方面展开了积极探索,随着“绿色建筑关键技术研究”、“城镇人居环境改善与保障关键技术研究”等项目的深入探析,在节水、节材、节地等方面实现重大技术突破,低碳节能技术、太阳能和风能应用、可再生资源利用等绿色技术也日趋成熟。自2004年以来,我国设立了“全国绿色建筑创新奖”[1],在财政上提供贷款利率优惠、税费返还、容积率奖励等经济激励政策;对于一些政府投资建筑、大型公建、保障性住房等采取强制措施。

2绿色建筑的节能技术分析

2.1被动式绿色建筑节能技术

被动式绿色建筑节能技术是从建筑物本身出发,改变其自身条件,并能够结合建筑物所在的环境特点和气候状况,力求从根本上解决建筑能耗问题,是建筑节能最行之有效的技术之一。

2.1.1建筑外墙保温技术

外墙节能技术的应用一般是采用复合墙作为建筑外墙,即将保温材料置于传统墙体不同处,可分为外墙内保温、外墙外保温和外墙夹心保温[2]。①外墙内保温是指在墙身内侧铺设保温材料的做法,该技术操作简单,施工安全、方便,但是容易造成墙体开裂,既占用室内空间又不便于二次装修。②外墙外保温是指在外墙外侧喷洒、涂抹或者悬挂保温材料的做法,绝热效率可高达90%[3],在满足保温要求的同时也对整体结构框架起到了保护作用,与内保温最大的不同就是它避免了出现冷桥、热桥现象。该技术成熟规范,可以很好地保证施工质量,适合广泛应用和推广。③外墙夹心保温是指在墙身中部填充保温材料,这就要求墙体外侧与内侧都要对中部起到保护作用,对构筑墙体材料的耐火性、防水性、耐候性等有更高的要求,另外此方法工序复杂,施工质量无法保证,技术有待改进。

2.1.2建筑外窗保温技术

建筑外窗是建筑围护结构的组成部分之一,其保温方法有:①常采用断桥铝窗框取代传统金属窗框,再搭配外遮阳系统及低辐射玻璃,从而达到保温效果;②使用双玻、三玻等分层玻璃,在其间设置空气夹层,夹层越多,保温隔热性能越好,但要充分考虑质量与空间问题,根据实际情况选择夹层数量[4]。

2.1.3建筑室内恒温系统技术

在建筑设计、施工过程中,可采用三种辐射系统降低传统空调系统供热、制冷的能耗,达到预加热、预降温效果,其分别为毛细管网系统、结构楼板冷热系统及地板冷热辐射系统。在顶棚、吊顶下面铺设毛细管网或在楼板内预埋冷热辐射管,冬冷夏热,分别向管内注入一定量的28~31℃热水及18~21℃冷水,可将室内温度有效调控至20~26℃,通过这种预控制手段,有助于智能空调系统根据室温自主调节主机运行功率,从而大大降低空调系统能耗[5]。

2.2主动式绿色建筑节能技术

主动式绿色节能技术作为一种新兴技术,致力于探究新能源的应用,确保建筑项目中传统电力资源的低耗,并由此引出新理念:不单单在节约能源问题上,还要借助科技的力量,使建筑余水、生活垃圾等被充分利用,让科学技术在高效节能上发挥重要作用。

2.2.1太阳能、风能技术

半导体材料可直接将太阳辐射能转化为电能,这种发电方法被称之为光伏技术。太阳能的利用已随处可见,最为常见的就是太阳能热水器、太阳能路灯、农业温室等。在国外,许多“太阳屋顶”示范类工程已经建成,还有一大批试验性的太阳能发电站正被投资兴建;一旦投入使用,将会很大程度上缓解城市的供电压力,也会减小建筑物对消耗可再生资源的火力发电的依赖。风能的利用主要体现在风力发电、风力制热上。高层建筑物之间存在着较强的气流,如果在屋顶的露台上装上风力涡轮机和其他风电设备也能进行发电。比较有代表性的就是elena能源公司所设计的迷你涡轮发电机,具备低噪声的特点,风力试验表明,两台涡轮机每年产生的能量相当于六个家庭一年的耗能,也就意味着每年能够减少约2.6t的碳排放。所以在建筑设计中,因地制宜,考虑风力系统的安装与利用,也是建筑节能技术的充分利用。

2.2.2热泵技术

地源的热泵技术就是通过管路设备将浅层地热源中的低品质热量转化为高品质的热量,并应用于建筑的供热、制冷,相当于一个大型的空调系统。在夏季,从室内吸收热量转移到地源,达到制冷效果;在冬季,从地源吸收热量转移到室内,起到供暖效果[6]。《绿标》中已经规定热泵技术所提供的能量是可再生资源利用的结果,同时作为一种清洁能源,在建筑节能方面是应被广泛提倡和应用的。

2.2.3节能新材料的研发

绿色建筑施工中,常用的新型材料主要有功能型环保建筑涂料、节能玻璃、水泥纤维板、环保阻燃蜂窝复合墙体材料、抑菌材料及一些自保温材料等,其主要应用于建筑外围墙体、屋顶及部分围护结构。近年来,我国也在大力支持新型节能材料的研发,并取得显著成果:轻型绿化屋顶节能技术、相变材料屋面技术、无机骨料保温灰浆保温技术等,伴随着新材料的出现已经规范化、成熟化。围绕绿色建材的生产制备,掌握了大型浮法玻璃、大型新型干法水泥、脱硫石膏纸面石膏板、大型玻璃纤维池窑拉丝等先进关键技术[7]。

3总结

绿色建筑是一种先进的科学理念,要求人们在节能技术、能源利用上做出关键性突破,不断研发新科技,提高各类能源与建筑所需能量之间的转化效率,实现绿色建筑技术的普及与应用。文章从主动式、被动式两个方面简单介绍了几种常用的节能技术,不难发现,它是一种具备针对性的技术,有着很强的目的性,在未来的设计、施工中,要明确这些技术优势,从而规划、构建出和谐的绿色家园。

参考文献:

[1]王清勤.我国绿色建筑发展和绿色建筑标准回顾与展望[J].建筑技术,2018,49(4):340-345.

[2]宗宝玲,戴雯娇.绿色建筑的节能分析与对策[J].节能与环保,2018(1):68.

[3]王云鹏,周灿.绿色建筑节能技术分类探讨[J].企业导报,2016(19):33.

[4]张丽.绿色建筑节能方法与技术应用[N].建筑科技与管理学术交流会论文集,2018.

[5]孙少岩,魏科,刘鑫.节能技术在绿色建筑工程中的应用研究[D].吉林大学,2014.

[6]徐飞鹏,纪颖瑶.绿色建筑与节能技术[D].青岛理工大学,2014.

[7]林海燕,王清勤.加强绿色建筑科技研发推动绿色建筑规模化发展[J].施工技术,2014,43(10):10-13.

作者:钱坤 董沛雨 单位:吉林建筑大学