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新型绿色节能技术在建筑工程施工中的应用研究

2022-01-12马晓红

建材与装饰 2022年2期
关键词:太阳能绿色建筑

马晓红

(山西二建集团有限公司,山西太原 030000)

0 引言

由于国民经济飞速发展,人们对于物质生活的需求日益提高,建筑行业随之步入蓬勃发展阶段,尽管进一步刺激了我国经济的发展,但也带来了较大的污染问题和能源消耗问题。随着国家对于生态文明建设重视程度的提高,各个高耗能领域都需要加大对于节能技术的开发和利用的力度。所以绿色建筑工程项目必须加强节能技术的推广和使用,提高建设标准,响应国家对于低碳理念和节能技术的号召,同时促进建筑领域更好更持续发展。节能环保和低碳理念如图1 所示。

图1 节能环保和低碳理念(图片来源:网络)

1 节能技术对于绿色建筑工程的意义

一般而言,绿色建筑的核心内容是节能和环保,在节约资源的基础上,将人、建筑和环境三者融为一个有机整体,从而提高建筑整体的质量。其中,绿色建筑需要严格的设计方案,高标准的节能施工技术和高标准的建筑材料,从而提供高效健康的生活空间,达到人与自然和谐共生。在绿色建筑中,节能技术的使用是一项重要基础,对于节约施工能源、减少建筑垃圾、降低施工成本以及减少噪声污染等方面有着极为重要的意义,非常有利于提高企业的社会效益和经济效益,同时促进建筑行业持续健康发展[1]。

2 新型绿色节能技术的重要性

在建筑工程施工过程中应用新型绿色节能技术,不仅可以减少建筑材料损耗,还能在一定程度上增强人们的环保意识,并使各类建材可以得到充分运用,从而达到减少材料浪费、节省施工成本、提高社会经济效益的目的,最终促进整个建筑行业实现可持续发展。因此,新型绿色节能技术的重要性不言而喻。

2.1 促进土地资源高效利用

在实际施工过程中,有关人员应根据工地周围环境以及周围居民生活习惯等诸多因素进行合理设计。并根据地理位置及其生态环境制订相应的施工方案,开展施工作业,使土地资源可以得到高效利用,将节能环保的理念贯彻到整个房建项目施工作业中。总而言之,绿色节能施工技术的应用能提高建筑施工质量,减少土地资源浪费,为人们营造良好的生活环境[2]。

2.2 增强施工企业的市场竞争力

随着我国城市化进程不断加快,各类工程建设项目也不断增多。在各类建筑工程施工过程中应用绿色施工技术,不仅可以减少污染问题,还可以节约施工成本,是建筑行业健康发展的最佳选择。所以,相关企业要大力提倡绿色节能环保施工技术,并将其应用到实际施工过程中,充分发挥绿色节能技术的优势。

2.3 为人们创造更舒适的居住生活环境

当前全球污染日益严重,环境趋势使人们更注重环境保护。同时也更注重生活质量与周围环境的保护。所以,运用更多环保材料和绿色节能技术进行建筑改造,不但可以满足人们环境保护需求,还能为人们提供更舒适和更安全的居住环境。

3 绿色施工技术应用中存在的问题

随着经济全球化的不断推进,中国的建筑业、科技业也受到了考验。在西方先进国家的影响下,中国积极借鉴国外前沿技术,各方面都开始寻找新的进展,跟上发达国家的发展步伐。我国能效技术体系的理论和实践研究尚处于起步阶段,发展尚未成熟。为了慢慢减少我国建筑材料的浪费,限制浪费,国家也通过了一些相关的法律法规。一些建筑公司最初意识到节能问题,但随着时间的推移而忽略了这些问题,因为这影响了建筑公司的直接利益。一些施工企业没有考虑施工方案的设计,导致施工设计根本不符合具体施工条件,但还是进行了施工,给建筑行业带来了重大安全隐患。在应用绿色节能施工技术时,房屋建筑工程中最常见的问题就是裂缝问题,这也是一个十分严重的问题,如果不能及时解决就可能会对建筑施工质量和后期的使用造成不可估量的危害。产生裂缝的原因往往是建筑施工人员希望能够尽量增强建筑的隔热性,但与此同时,这一施工思路也可能会对建筑结构造成一定的影响。在对导致房屋建筑施工产生裂缝的各项因素进行分析之后,可以发现建筑外层结构渗漏是其最主要原因。保温层结构能够对房屋建筑整体的保温效果产生较大的影响。而如果在建筑施工时,能够将隔热层合理地放置于房屋建筑之中,就能够控制房屋建筑中的热量损失。但是,结合我国目前房屋建筑所常见的设计类型来看,即便是建筑采用了结构热绝缘层结构,也可能会出现一些其他的问题,因此,仍有较多建筑使用的是壁和层结构中的绝缘层结构。虽然应用绿色节能施工技术、使用新能源是大势所趋,但是由于我国目前的房屋建筑行业实际情况,能够应用于住房建设的新能源种类较为单一,数量也比较少[3]。

4 节能施工技术及实施要点

4.1 外墙节能施工技术

玻璃墙是一种常见材料,在当前的建筑施工中应用非常广泛。玻璃墙能够保障节能成效,有效增强装修效果。在对玻璃墙进行施工时,必须严格把控玻璃墙的性能,使其保持较高的安全系数,充分避免后期可能出现的开裂以及破碎的情况。此外,应尽量运用一些环保性较高的玻璃,如中空夹胶玻璃、钢化玻璃等。在选择玻璃材料时,需要检查玻璃色泽以及玻璃内部是否含有杂质,在一定限度上保证玻璃的美观度。除严格把控玻璃质量外,还应当重点关注支撑构件以及密封胶的选择。为了尽量实现节能施工的需求,施工单位选择支撑架材料时,更倾向于选择铝合金材料,选择密封胶水时则更倾向于优势较突出的硅结构密封胶。硅结构密封胶材料具有抗拉性较强、抗潮力比较突出、抗撕裂度较大、抗震性能远超出其他同类材料等优点,还具有抗老化性较强、紫外线耐受性较高、耐水及高温情况下仍能够有效发挥作用等优点,且不会腐蚀金属制成构架。此外,在安全性以及环保性方面,硅结构密封胶对环境基本无任何负面影响。

4.2 门窗绿色节能施工技术

在传统的房屋建筑中,大约有40%的能量是通过门窗路径进行消耗的,因此,门窗的低碳设计工作就变得非常必要。传统的门窗框架是使用铝合金或者不锈钢材料铸造的,具有导热快、密闭性隔热性能低和易变型老化的特点,不利于房间内的空气流通,会给人们带来较为闷热的感觉。而门窗绿色节能施工技术,采用的是硬质聚氯乙烯门窗材料,既具备较高的稳定性和密闭性能,还不易变形老化,是一项非常理想的绿色建筑施工材料。同时,在施工时,也要充分考虑建筑空间朝向和采光等因素,因地制宜,科学合理地进行门窗设计,确保房间具备较为良好的空气循环、通风和保温降温等作用,这样,居民在入住后就能够降低空调等高耗能电器的使用,从而实现节能环保的目的[4-5]。从当前的绿色建筑领域来看,有很多建筑都采用两层玻璃设计,中间设计有空气夹层,能够保证高层建筑得到较好的通风条件。门窗等部位的安装多需要采用聚硫橡胶类弹性密封材料,这样既能够使门窗具有耐久性,还能够提高其密封性。

4.3 绿色照明技术

通常建筑项目施工地点占地面积较大,需要耗费巨量的电能,所以在开展绿色建筑项目时,要充分考虑节能灯的应用。而节能灯的合理应用,不仅仅能够满足人们的日常生活和工作需求,也能够极大地减少能量的消耗,实现绿色环保。建筑施工地点的线路必须得到合理的设计和准确的计算,要能够有效控制工程需要用到的电力设备,以便在产生用电安全问题的情况下,迅速切断电源,防止配电网损坏。选择具备良好性能的节能灯和电线,例如,近些年来绿色建筑领域越来越多地应用到太阳能光线照明技术,该技术在白天可以有效地存储太阳能,并将其转化为电能,在夜晚时为其他设备提供充足的电力。该类照明具有许多优点,如使用寿命长、光线柔和、节能作用显著等特点,在保证各类人群对光照的需求得到满足的情况下,大幅减少电能的损耗。

4.4 新型清洁能源的使用

人类一直在寻求不可再生能源的替代品,新型清洁能源可以缓解人类社会经济发展和人口增长与资源、能源短缺之间不可调和的矛盾。随着科技的发展和进步,新能源的开发利用成为可能。新的清洁能源主要有太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生能源。清洁能源的使用有:人们在建筑物内不仅可以利用太阳能采暖、太阳能热水器,还能将太阳能转化为电能,并且将光电产品与建筑构件合为一体,如光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等,使耗能变成产能[6]。

4.5 水资源二次利用系统

①在工作面上安装一个可移动的水箱,用来沉淀冲洗泵管所产生的废水并储存起来。②利用PVC 管做回水管线,管线从主体进度开始,接至工作层。③在每一次浇筑完混凝土后,将冲洗过的水通过回水管排放到沉淀池。④通过回收系统在场地上收集的雨水流入沉淀池。⑤沉淀清水流入储水罐,并在储水罐上安装压力泵,将处理过的回水输送到作业层和施工现场再利用,定期清理沉淀池。

4.6 地面节能技术

目前,建筑工程的发展趋势为质量不断增加、能耗不断提升。在地层楼面施工时,可以设置一定的保温层,可供选择的保温材料类型比较丰富,如复合硅酸盐板等类型。不适合的材料在吸收水分后会出现膨胀且耐久性不高,容易使地面出现开裂等情况,使地面保温效果存在负面影响。随着科学技术不断发展,在建筑工程地面节能施工中,泡沫玻璃的使用越来越广泛[7]。制作泡沫玻璃的基本材料为碎玻璃,在碎玻璃中加入一定量的发泡剂,经过长期焙烧可以制成泡沫玻璃。泡沫玻璃最基本的特点有较低的导热系数、较低的吸水率、较好的环保性能。

4.7 室内环境的节能技术应用

①构建恒温系统。在工程构建过程中,可以使用恒温系统代替比较老旧的供热形式,将毛细管网全方位铺设于混凝土楼板中。具体工程构建需要依据季节进行,夏季比较炎热时,在毛细管网中加入冷水,降低气温;冬季比较寒冷时,在毛细管网中加入热水,提高气温。恒温系统就是通过这种方式有机控制室内温度,并利用热辐射原理,为居民提供安全、舒适、便捷的居住环境,减少空调等大型设备的使用频率,不断降低建筑的能源消耗。②配备全置换新风体系。全置换新风体系的最大功用是为建筑物提供全天不间断的新鲜空气。全置换新风体系能够保持合适的湿度、维持较高的运行效率与较低的能耗。由于二氧化碳质量较重,因此为保持地面的含氧量充足,可以将新风系统安装在地面。有效避免涡流与稳流,不会对室内空气造成干扰,改善空气温度,使污浊空气从排风口排出。

4.8 采暖节能技术的应用

采暖节能技术主要应用于北方地区的建筑项目,北方冬天天气寒冷,因此需要进行供热管道建设,方便在冬天时统一供暖。但是当前采暖节能技术还没有在北方建筑工程中全面实施,主要还是以热水供暖系统的建设,忽略了保温层、散热器、防潮层的优化设计,导致室内保温效果下降。影响室内保温效果的除了供暖系统外,保温管铺设不牢固也会导致保温效果减弱,因此在保温管道施工阶段,要加强监督管理工作的落实,保证保温管道铺设平整,能够具有良好的保温功能。节能技术的应用不仅在施工技术方面,对于资源能源也要进行优化,供热系统是通过热水循环供热的方式满足室内热能需求,造成水资源的浪费,可以通过太阳能或风能的方式转化为电能,通过在建筑工程中建设电能采暖系统,满足现代建筑的供暖需求[8]。

4.9 可再生能源的有效利用

可再生资源在建筑工程中的应用是市场发展的必然趋势,为了减少不可再生能源的消耗和浪费,提升能源的利用率,满足人们今后的长期需求,应用可再生资源对于社会发展和生态保护起到关键作用。当前建筑工程项目中可再生能源主要有太阳能和风能两种,在建筑墙外和屋顶设置太阳能板,充分吸收太阳能源,并将能源转化为热能和电能,满足人们的日常需要。在建筑室内选用地板新材料,充分吸收太阳能,提高自然能源的有效利用,特别是冬季能够保持室内温度的恒定。通风也是室内的日常需要,通过在天花板或地板上设置送风系统,可以让空气充分流通,提升室内舒适性,为建筑工程项目的健康发展奠定基础,保障绿色节能环保技术的高效合理应用。从当前的实践经验看,在可再生能源的有效利用过程中应该采用综合利用方式,将节能材料、节能技术、节能方法关联起来,扩大可再生能源的利用范围。

4.10 太阳能技术的应用

在土建工程的具体施工过程中,对于建筑工程施工而言,着重做好太阳能的有效利用也是关键所在,太阳能是十分清洁高效的能源类型。在对太阳能技术进行应用的过程中,可以在建筑外部安装太阳能热水系统和采暖系统等,通过太阳能的有效供应使整体建筑物呈现更加良好的节能环保性质。通过太阳能热水系统的有效供应,为建筑内部居民提供足够的热水资源。太阳能节能施工技术的应用,可以更充分地利用太阳能资源,把太阳光吸收过来,转换成为电能或热能等等,通过热水或线路的形式输送到储水箱中,然后再利用管道输送到建筑内部的各个用户家中,通过这种方法可以使太阳能资源得到循环利用,进而呈现十分显著的太阳能高效性和充分利用特征[9]。

4.11 建筑地源、热泵节能技术

在房屋建筑工程中,地源、热泵节能技术的主要动力源是地下热水和蒸汽。在技术应用阶段需要实现能量转换,从而循环热能,这种节能技术可突破时间和地域的局限性。在地热源热泵系统中,土壤热泵空调所占面积较小,节省了建筑空间,产生的蒸汽也不会产生污染,很好地保护大气环境,同时可以降低整体运行成本,减少施工废弃物数量,有效降低建筑能耗。

5 结语

综上所述,随着国家经济的发展,人民物质生活的提高和改善,绿色建筑工程也在得到越来越快的发展和进步,节能技术获得了广泛应用。而建筑企业在响应国家号召的基础上,也要不断鞭策自己,加强节能施工技术的创新和研发,推动节能环保理念不断深入人心,为人们提供更加舒适安全的绿色环保居住环境,逐步实现人与自然和谐共生[10]。因此,在本文中,笔者分析了绿色建筑中节能技术应用的重要性,介绍了节能技术的分类,包括门墙绿色节能施工技术、墙体节能技术、建筑物顶面绿色节能施工技术、被动式采暖设计、幕墙节能技术,以及绿色照明技术,并在分析当前我国节能技术应用问题的基础上,提出了两项有针对性的措施,希望能够为绿色建筑行业提供有效参考。

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