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浅谈建筑施工中节能技术的应用

2015-07-21陈剑森

信息化建设 2015年6期
关键词:墙面建筑行业保温

陈剑森

摘要:随着世界经济水平的不断发展和上升,资源合理利用成为了发展必须要关注的问题,只有将资源最大化的有效利用才能创造出更多的经济价值。然而目前能源综合利用率偏低,节能技术的应用显得尤为重要。建筑施工过程中所产生的资源或能源的耗费是非常巨大的,同时建筑在其自身的使用过程中也会产生许多能源消耗的问题,如果能将这些因素都综合考虑起来,在建筑施工过程充分利用节能技术,必然能够有效的改善我国目前资源利用不充分以及资源短缺的现状。本文针对节能技术在建筑施工中的意义和作用进行了简单概述,然后分析了国内外的建筑节能技术应用情况,在对其中存在的问题进行了分析之后,结合节能技术在建筑中的应用原则,提出了针对建筑不同区域的施工节能技术应用,以及節能技术在建筑行业的提升策略。通过这种综合性的全面研究期待能够对我国的建筑行业节能技术应用起到有效的推动作用,促进建筑行业的良好发展。

关键字:建筑;施工技术;节能;应用

我国呈迅速发展的经济带动了国家不同产业的全面发展,许多行业更是出现了一些大规模的企业,发展和经营在国际环境中都占有非常重要的地位,虽然这些富有国际影响力的发展状态为我国经济增长、综合国力提升带来了非常大的推动力,然而这些变化与发展对能源的利用也是同样庞大的。新时代的发展目标应当由传统的经济增长形式转移到以节能技术为前提的发展上来,能源利用不合理带来的后果不仅仅是大量的消耗这么简单。由于许多资源的利用不充分造成了严重的资源浪费和环境污染,在人们已经对节能技术前提下的发展有了意识之时,其所造成的后果已经非常严重,日益加重的环境污染问题与不可再生资源总量的不断减少,都对节能技术的应用提出了极为迫切的需求。

一、节能技术对于建筑施工的重要性

在我国人口数量庞大的条件下,我国对各行各业的需求水平也是极高的,这就决定了在建筑产业的发展中也必须要投入足够的资源进行建筑产业的扩大生产,才能满足人们对建筑产业的需求。对于建筑施工过程来说,目前我国在建筑行业的资源消耗占据了能源利用的很大比例,同时建筑产业的发展也成为衡量一个国家或地区综合实力水平的重要标志,因此国家也在大力发展建筑产业。但是将我国的建筑产业放置于国际环境来看,我国虽然有着较高的建筑产业经济发展水平,以及较大的资源总储量,但是我国最大的人口数量将这种资源问题的优势最大限度的弱化,使人均资源拥有量降低为最贫困的国家水平,这种严峻的资源拥有量形势要求建筑施工中必须充分采用节能技术,才能继续推动我国建筑产业的发展。

二、建筑施工节能技术应用作用

(一)有利于建筑行业的长远发展

建筑行业的持续性发展对建筑施工及建筑投入使用过程中的要求是非常严格的,无论是对于建筑项目的开发者还是建筑销售、租赁之后的使用者,节能环保都是一项硬性需求,因为只有提高了节能标准建筑在施工、使用过程中才能够更具竞争力,满足了人们对节能环保的需要建筑行业才能更好的寻求发展。由于传统的建筑行业普遍是以资源的规划和利用为主要手段实现资源节约的,然而由于缺乏节能技术手段,建筑施工过程的资源使用仅仅停留在节约使用的水平上,这种行为与节能技术的施工标准相差甚远,无法满足新时代经济环境下建筑行业的长远发展需求。利用节能技术不是通过节约资源实现的成本控制,而是要利用技术手段发挥有限资源的功能最大化,使建筑行业的发展与时代发展方向更同步,实现建筑行业的长远发展。所以说只有将资源的利用率提高,并且通过技术手段加强对建筑施工各个环节的控制,将能源节约的技术深入落实到施工的每一个细节,其获得的整体能源节约效果将是非常巨大的。

(二)有利于带动关联产业的兴盛

建筑行业的施工节能技术不仅会对建筑产业自身起到非常强有力的行业推动作用,还会带动关联产业的兴盛。一些节能技术需要通过节能材料或节能设备来实现,而这些节能技术型材料与设备的开发,是在建筑产业节能技术需求不断提升的环境下才能出现的。当建筑产业对节能技术充分利用时也必然是有兴盛的关联产业做为支持的。因此双方是一个互相推动共同提高的关系,与节能技术相关联的产业诸如机械电子、节能材料等。这些产业与建筑节能技术的深入应用发展是一个互进互利的关系,当机械电子、节能材料等产业不断发展时必然会推动建筑施工行业中节能技术和材料的应用,而当建筑行业节能技术应用不断兴起并推广应用时,这些关联产业必然能够得到更好的生存与发展环境。

(三)有利于资源的充分利用

我国的资源形势虽然在总量具有很大的优势,但人均资源量水平在国际范围内看是非常低的,因此就对我国的资源充分利用提出了更高的标准和要求。建筑施工是一个资源需求量非常庞大的行业,在目前的施工过程中大量的资源浪费、建筑垃圾、粉尘噪声污染等现象普遍存在,这就使得建筑行业不仅在资源利用上存在严重浪费问题,同时还通过粉尘、噪声等形式对环境进行污染。节能技术在建筑施工中的应用能够有效的避免因施工问题产生的资源浪费、减少建筑垃圾,加入资源回收环节对建筑产生的垃圾进行回收再利用,就提高了资源的利用率,更充分的使有限的资源发挥最大化作用。另外一些新型资源具有丰富的可开发范围,同时具有绿色、环保、可再生等特点,将这些资源在建筑施工中的利用,不仅能够减少环境污染问题,还能够避免资源浪费,使多元化的资源形式被更加广泛的应用。

三、从技术角度看国内外节能应用现状

(一)国内建筑节能技术应用

目前我国建筑施工过程中的资源利用不充分现象已经被国家相关管理部门重视起来,面对我国的整体资源可利用形势,近年来我国也加入了对节能技术的研发,以及在建筑施工中对节能技术的合理利用。虽然在开始投入节能技术的研发以来我国也取得了许多可观的成果,但整体发展水平仍然比较落后,一方面我国对建筑节能技术的研究起步时间较世界水平来说是很晚的,在其它国家节能技术已经发展到一定水平时我国才开始投入相关研究,因此必然会落后于其它国家的技术水平。另一方面我国在技术研究方面投入了许多费用和研究力度,但技术水平的提升速度有限,所以与国际水平的差距还在加大。我国技术研发水平之所以发展较慢首先是因为在技术研发的初期各方面技术研究深度都有限,而且前期的研发比较困难,所以使得我国节能技术的应用也受到了非常直接的影响,节能技术与产品不足无法支撑整个建筑产业的全面运用。

(二)国外建筑节能技术应用

西方世界对节能技术的研究是从上世纪70年代开始的,当时的经济环境非常严峻,暴发了全球性的经济危机对西方国家造成了严重的冲击,他们不仅面临着经济问题,更面临着复杂的能源和资源问题,因此就产生了对节能技术研究的迫切需要,当时大部分的西方国家都开始了对节能技术的研究,特别是建筑行业的可再生资源利用,被投入了大量的精力进行专门性研发。国外目前在建筑施工节能技术上的应用非常广泛,无论是对于建筑的内外墙、房顶、门窗等基本组成,还是会后期使用过程中的建筑功能,都充分的考虑到了节能因素,加入了大量的节能技术手段来实现资源优化利用的目的。尤其是对新能源的应用国外的技术水平远远高于我国的水平。随着针对建筑施工中节能技术的研究力度与投入不断增加,国外的节能技术发展速度也远远高于我国的研发速度,在我国寻求城市化建设与发展的同时,国外却在寻求以节能技术来严格的约束城市规划方案,以科学的节能标准来对建筑行业实施审核,保证每一处建筑都能够满足节能技术的标准要求,我国在寻求节能技术于建筑施工工程中的普及时,应当以此为重要参考实行相应的技术革新和改革策略。

四、建筑施工节能技术原则

(一)舒适性原则

在建筑施工中运用节能技术来提高建筑的节能水平,首先应当在不影响建筑舒适性原则的前提下,一旦影响了建筑被使用过程中的舒适性,即使它能够非常节能也失去了其做为人们需求事物的意义。舒适性原则对于建筑来说需要满足人们对环境的需求、空气的净化需求、艺术设计感的需求等。人们对环境的基本需求就是要求建筑物应当不仅仅是一堆钢筋混凝土组合起来的事物,而是加入一定的绿色植物搭配,使整个环境富有生机,满足人们对舒适环境的基本绿化需求。空气的净化需求其实也是环境需求的一种,不过这种对空气的需求是一个非常直接且有针对性的需求,需要在建筑施工中重点关注,同时清新空气的保持本身也是一种节能环保行为,能够即促进舒适性环境的营造,又满足节能环保的要求。艺术设计感是建筑的最基本要求之一,即无论建筑物是被用做何种用途都要满足一个艺术性的美学要求,在节能技术的应用时不能够以牺牲建筑的艺术设计为代价,这样即使完成了建筑施工,也会由于缺少艺术性而无法满足人们对舒适性的要求。

(二)实用性原则

实用性原则是建筑本身的存在意义,建筑之所以要对其进行设计、施工,是因为建筑的最终目的是来被人们使用的,如果丧失了实用性原则,建筑将不复存在。从节能技术角度来说建筑的实用性主要包括建筑的保温隔热效果以及使用者的可操作性。从保温隔热效果上来看,一般是在墙体房顶上进行节能技术应用时会影响到这些建筑属性,对实用性造成影响。例如建筑的房顶为了一味的满足节能技术要求,而选择一些施工便捷、材质廉价的材质,虽然在一定程度上最大限度的满足了节能技术的要求,然而却影响了建筑本身应有的保温隔热效果,使用户在建筑中活动时感受不到任何实用性因素。从使用者的可操作性上看,节能技术在门窗、水电暖等方面选择的技术标准要以满足使用者的可操作行为为前提,不能够使用了节能技术或者材料,但正常的建筑功能却受到了影响,这样只会失去节能技术应用的意义,为建筑的使用造成困扰。

(三)环保性原则

节能技术在建筑中的应用最后一个原则是环保性原则。之所以在建筑施工中选择节能技术是由于大量的资源浪费,以及由此而产生的环境污染对社会造成了严重的资源压力,因此在满足了节能技术的建筑工程中,还需要综合考虑到环保性要求,需要针对建筑本身所处的环境、地位进行环保标准的规划,然后在具体的施工中以此为根本要求之一,进行节能技术的应用,实现建筑本身的节能环保,扩大能源的利用范围,最大化发挥能源的力量和优势,使有限的能够被运用到最恰当的位置上,并且能够满足环保要求。在建筑施工中节能技术一般会运用到许多特定的节能技术或材料,这些技术所产生的对环境的污染,以及节能材料用过之后的尾料都是典型的会造成环境问题的渠道,在建筑施工中加入节能技术时需要特别关注这些技术因素,以保证建筑材料不被浪费,控制施工技术对环境造成的污染。

五、不同施工范围内的节能技术应用

(一)建筑顶部节能技术应用

建筑的顶部对建筑的基本作用是隔水、隔热、保温、防晒等,要满足这些要求,同时再减少在顶部施工部分的成本投入与技术投入,是最需要节能技术支持的一项施工任务。建筑顶部的最基本功能是建筑体的围挡、围护,而做为顶部的围挡、围护要更好的满足其对隔水、隔热、保温、防晒等基本作用的要求就必然需要加入相应的技术手段,才能使其更好的发挥作用。一般来说传统的顶部结构是通过与围墙相同的混凝土浇筑来完成,这种施工方法虽然操作极为简单,但在满足其基本使用要求方面却存在着严重的问题,一般采用平顶设计的顶层建筑会明显的感觉到保温效果极差冬冷夏熱,不利于人们的正常使用,而有的建筑在顶部设计中采取了复古式尖顶设计,虽然在解决冬冷夏热这个问题时起到了比较显著的效果,但却造成了更多的资源使用,顶部空间的可利用价值难以开发。因此在建筑顶部的节能技术设计上,可以选择材质的变化来满足保温防晒的要求。例如目前在许多建筑施工中会以玻璃棉、苯乙烯泡沫等材料做为隔热层,这些材料具有一个共同特点就是导热性极差,因此能够起到更好的保温隔热效果,同时这些材质又有着非常廉价的成本,易于施工。

(二)建筑内部墙面节能技术应用

建筑内部的墙面节能技术主要是为了满足保温、隔音、防潮等要求,目前已经普遍使用的节能技术就是针对这三点基本功能来进行施工设计的。根据墙面处理的对象特点不同将墙面节能技术分为两类,一是架空隔热层面的墙面施工技术,一种是保温隔热层墙面的施工技术。

架空隔热层面的节能施工技术就是运用混凝土制成具有架空结构的薄板附于墙面上以达到隔热效果。在具体的技术施工时需要有几个技术性要点需要注意:第一,由于架空设计是通过隔层通风来实现隔热的,因此通风口的设计需要进行合理的规划,风的入口自然要选择风压低容易让空气进入的区域,反之出口要选择负风压的位置。第二,当确定在某墙面区域选择以架空隔热层来处理时,要将墙面收拾平整,才能保证架空板的稳固性。第三,需要对墙面的清洁度进行全面的检查,将有问题的部分清理干净确保架空区域内部的空气清新。只有全面符合这三点技术性的施工要求,架空隔热层的施工才对节能更加有效。

保温隔热层墙面是通过一定的节能技术或材料,使墙面拥有更好的保温隔热功能。一般在这种技术的应用中会通过特殊的节能性保温隔热材料来做为隔热层在墙面上进行施工,同时还需要根据相应的技术标准来完成整个墙面的施工。施工时需要注意的是,保温隔热层是由多种节能技术材料组成的,应当将这些材料有序、整齐的进行排列,并且要加强防水层的设计使保温隔热层更加稳定,不容易发生破损或断裂。

(三)建筑外部墙面节能技术应用

建筑外部墙体在整个建筑施工中占据了非常大的比例,也是建筑节能设计需要重点关注的项目之一,同时外部墙面由于与空气、降水、大风等各种自然因素密切接触,所以在进行节能技术设计时必须要全面的综合各种外部因素,保证外部墙体的质量不受影响,同时还能够利用技术手段实现节能的目的。一般来说建筑外部墙面常常会由于自然因素影响出现渗水、开裂等,这是由于建筑材料自身的特性造成的,粘接效果不佳直接造成了外墙的开裂,防水材料比例把握不当使墙面渗水,因此外部墙面节能技术施工的要点就是控制好外墙的粘接性、防水性,此外由于外墙也需要对建筑起到保温效果也要考虑建筑施工设计的保温水平。

首先,针对墙体容易开裂的现象采取节能技术需要严格的根据施工规划来施工,一般来说外墙都应当选择整砖来砌筑,因为只有实心的混凝土整砖才能够避免因温度变化而造成大范围的墙体裂缝。其次,空心砖尽量不为用在外墙上,如果由于设计原因只能利用空心砖来施工也需要对空心部分浇筑混凝土以增加墙体的稳固性。再次,外墙防水性的保证是通过保温等节能材料实现的,这样即保证了外墙的保温隔热效果,又保证了足够的防水性。此外在外墙节能施工过程还要保持施工墙面的整洁,必须要清理所有的不平整部位,保证整体建筑质量。

(四)建筑地面节能技术应用

建筑的地面是每层的间隔,主要施工要求是防潮性与采暖设施的安装。目前建筑施工中地面的防潮处理与防水处理近似,是采用防水材料在地面的铺设为主要手段,这种施工手段能够将防潮效果发挥到最好,也可以保护建筑地面不被湿气侵蚀,在施工中需要注意的技术要点主要是通过增加绝缘材料、减少防水材料来降低施工成本,在保证良好的防水防潮效果前提下实现能源节约,并且增加地面的安全性,降低地面受损的可能性。另外要保证地面防水防潮效果发挥到最好还要对施工环境进行温度与湿度的控制,保持材料的含水量促进其效果的发挥。在采暖工程的地面施工中,目前的典型节能材料就是微孔材料,这种材料是一种能够用在地面表面层的材料,能够最大限度的保持温度的发散辐射,使温度更快的传递到房间的每一个角落。施工技术的要点在于采暖设施应当与绝缘层之间保持一定的缝隙这样才能够让热量充分发散。

(五)建筑门窗节能技术应用

门窗虽然对于建筑施工来说不是占据主要位置的施工部分,但却是非常耗费财力和资源的部分,在门窗安装时加入节能技术的应用不仅能够大限度的降低成本,还能够通过节能材料的特殊作用增加门窗的多元化功能。例如传统施工中采用的木門窗容易发生变形、成本也比较高,而铝塑门窗不仅轻便不易发生变形,同时还有着相对较低的造价,是节能技术中可以采用的优秀门窗材料。门窗的节能技术不仅与门窗材质有关,与门窗的开关设计、大小规划等也有联系,例如门窗的大小会影响到其敞开时的抗风性,如果门窗过大虽然可以更好的通风,但造价增加的同时也增加了敞开时的风压危险。此外玻璃选材、厚度、接缝等处的技术处理也是门窗施工需要关注的技术要点,根据不同建筑的需求选择性的运用适合的玻璃类型。

六、建筑施工节能技术改进措施

(一)扩大太阳能技术的应用范围

太阳能做为一种优秀的可再生新资源,已经在许多领域得到应用与发展,是目前一种非常常见的新能源。这对建筑施工来说是一个能够充分利用的资源不仅环保而且使用不产生任何费用。一般来说在建筑施工过程中太阳能主要被用做日常的供热或采暖。由于这种太阳能资源利用专业性技术要求不高,非常易于实现,因此是目前最为广泛的应用领域之一。新时代的节能技术建筑应当能够发挥太阳能除基本的采暖供热之外的其它功能,使其充分转化为其它的能源形式运用到建筑施工设计中。例如以太阳能做为供电系统终端,在建筑顶部安装太阳能电池吸收储存电力供建筑日常消耗使用,分担过大的电力使用压力。

(二)开发其它绿色可再生能源的利用

除太阳能之外还有许多新能源,不仅是绿色能源还具有可再生性,是非常值得开发的新型节能技术方向。目前我国在建筑施工中这些绿色可再生能源的开发与利用极为缺乏,这对建筑行业的节能技术发展来说是一个非常有利的现象,正是由于这种技术开发方面的空白,才给了建筑行业开发节能技术以更广阔和空间。根据具体的地区自然特点,将诸如风能、水能、地热等自然绿色能源与建筑施工结合起来,进行节能工程的设计,可以很大限度的降低建筑施工成本,提高工程的节能效果。本次主要分析地热和风能资源。地热资源可以被用做建筑中的采暖和制冷,开发将地热资源的热水转化为采暖、制冷功能具有成本低的优势。风能可以用做建筑的发电补充与电力存储,减少建筑自身的电力消耗。

(三)强化建筑施工节能技术的理论研究

除了从技术角度对建筑施工中的节能技术进行研究之外,还需要加强节能技术的理论性研究。目前我国的节能技术水平较全球来说水平仍然有限,对于西方国家的先进建筑节能技术理论需要进行参考研究与学习,从人性化角度提出新的建筑能源利用方案,最大化的减少建筑开发时的能源消耗。目前我国没有专门针对建筑行业的节能技术进行成体系的理论性研究,因此我国确立建筑节能技术相关理论并研究成体系的需求是非常迫切的。对节能技术在建筑行业的理论性研究即要研究国外的先进节能理论,也要结合我国的资源分布及资源开发利用现状,才能研究出完整的理论体系,来支撑我国建筑节能技术的发展。

(四)加大节能技术材料的开发力度

节能技术对于建筑行业来说不仅仅是技术角度的研究这么简单,新型材料的研发也是实施我国建筑施工中节能技术水平提高的有效措施。就目前已经投入使用的新型节能材料来说,许多都是来自于西方国家的进口产品,或者以技术形式从国外购买,缺乏我国的自主研发技术材料,所以在节能是否认研发上我国建筑部门应当加大研发力度,针对建筑行业施工生产的需要进行新型节能材料的开发,从而为提升我国节能技术水平、促进建筑行业长远发展与创新提供强有力的支持。

结束语

目前我国处于一个快速发展与建设的关键时期,在紧张的资源形势前提下,利用节能技术来扩大建筑行业的发展与规模是时代环境下的必然选择,面对目前我国所处的节能技术水平,在针对不同建筑组成部分进行施工时所利用的节能技术虽然能够在一定程度上满足能源节约的要求,但距离实现长远的可持续性发展水平还是有一段距离的。我国建筑部门只有重视对节能技术的理论研究与节能材料的开发,为建筑施工过程的节能应用提供有力支持,才能实现行业更好的发展,推动国家的长远发展和建设。

参考文献

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