绿色建筑工程技术的分析及节能技术研究

2022-03-18武玉山

科海故事博览 2022年15期

武玉山

（淮北市建设工程质量监督站，安徽淮北 235000）

由于建筑工程会造成严重的能源浪费，对生态环境产生各种不良影响，故而其节能环保性逐渐受到建筑行业的关注。为提高建筑工程节能环保性，保护生态环境，有效节约能源，须正确认识节能技术手段，充分掌握其技术要点，并严格依照相关标准进行施工，从而在保障建筑工程质量的基础上，提高工程节能环保性，为建筑行业实现可持续发展做出贡献。

1 绿色建筑工程应用节能技术的意义

在建筑工程中使用节能技术是未来时代的要求，在之前传统的取暖方式中，主要是使用煤炭作为取暖的能源，但是这种取暖方式会造成很大的环境污染，会向空气中排放二氧化硫、二氧化碳、粉尘和一氧化硫等。目前世界正处在节能环保的浪潮中，世界各国都制定有害气体排放标准，而二氧化碳的排放严重污染了环境，造成温室效应，全球温度升高[1]。而现在使用绿色节能技术，在使用暖气设备时，不再要求煤炭作为取暖的主要能源，在很大程度上减少了空气中有害气体的排放，这为世界范围内的能源平衡打下了坚实的基础。同时绿色节能技术使用在家居环境中，可以有效地改善家中空气质量，为人们营造舒适安全的生活环境，提高生活质量。在工程建设中，使用绿色节能设施，可以为工程节省大笔的资金投入，提高建筑工程的技术水平，节能设施在使用过程中可以发挥节能特性，可以减少很多建筑材料的使用，促进了整个建筑行业的绿色发展。

2 绿色建筑工程的节能技术应用概述

从20 世纪60 年代开始出现绿色建筑，起初是由意大利建筑师保罗•索莱里将生态与建筑概念有效结合，得出生态建筑学相关概念。从20 世纪70 年代开始，为了能积极应对能源问题，各国开始运用太阳能、风能等新能源。在1992 年，联合国环境与发展大会中提出了“绿色建筑”理念，并受到学术领域的高度重视和支持[2]。新时期绿色建筑发展主要是基于节能与环保核心理念进行拓展，有助于节约诸多资源，集中融入建筑、环境、人文等方面要素，并以全面提升建筑项目整体质量为主要目标。绿色建筑工程建设主要是通过制定完善的设计方案，灵活运用各类节能施工技术，选取更多高质量施工材料，对水循环系统、太阳能资源等规范化运用，打造健康、舒适、高效的现代化空间。通过节能技术运用能有效控制各类施工资源能源损耗，对各类建筑垃圾产生量进行有效管控。全面降低噪声污染，调节项目施工成本，有助于实现环境资源保护，扩大建筑企业发展效益，实现建筑行业长远发展。

3 绿色建筑工程的问题

3.1 传统施工方面的问题

传统施工污染较为严重，相关人员对材料的节约意识也不强。因此，衔接力度和节能减耗思维没有在施工中得到落实。此外，传统施工实践环节中的效率较低，造成的资源浪费以及各项材料浪费现象较为严重，不利于节能化思想在实践中彰显主体优势。在此实践背景下衍生出绿色化的模式，应引起相关人员的重视。

3.2 施工流程不够完善

虽然我国已针对绿色建筑制定相应的评价标准，并推出一系列规划目标与法规政策，但其局限性相对较高，目前，仅能够对已建成的工程项目进行评价与审核。对于建设过程中或设计中的绿色建筑，我国尚未推出具备参考价值及可靠性的实施细则，且监管力度相对较低。此外，我国制定的对绿色建筑的规范过于关注建筑使用过程产生的能源消耗，未对其建材生产、运输以及施工过程中产生的能耗给予重视，由此导致建筑工程能耗无法得到控制。从现实来看，该问题已对我国绿色建筑发展产生严重的影响。

3.3 绿色施工存在的问题

政策实施上存在着较多的困难，虽然国家正在加大力度扶持绿色化的模式。但是，在实际的落实环节中仍然会出现较多的问题。如：材料较为昂贵。绿色化理念落实需要相关的技术，但是传统施工中工作人员的习惯已经形成，改变较为困难。此外，拥有绿色技术的人员和人才较少，因此，在实际的施工环节中会让绿色偏离轨道。其次，由于资金投入量较多，绿色施工所需要的材料和成本逐步增大，难以得到各环节工作人员的拥护；规范化体系难以在绿色施工中得到落实；缺乏系统化、成本化的管理，使得用途和路径逐步出现欠缺，没有得到正确方案的践行，阻碍了理念的融入。最后，以“利益”为重的思想在社会中较为盛行，因此在具体的环节中“绿色化”往往成为被忽视的一点，进而阻碍了社会的良性运转和整体氛围的构建。

4 绿色建筑工程技术及节能技术的分析研究

4.1 墙体节能技术的运用

在建筑承重墙主体施工中，要注重对项目施工设计图纸要求进行判定，对空心砖排布顺序以及堆砌结构进行判定，以此来全面提升墙体保温施工成效。可以在墙外施工中粘贴适量聚乙烯瓷砖，这样能全面强化外墙保温成效。在墙体整体施工中规范化运用节能环保材料以及节能技术，有助于提升绿色建筑项目施工质量。在墙体施工材料选取中，要注重对空心砖质量进行检测，做好材料性能检查，对空心砖排布顺序以及整体施工结构实施有效优化。

4.2 中央空调

中央空调是相比于其他几类技术发展比较早的方式，也是采用集中控制的方式。过去人们都是采用分开控制的方式，这种方式虽然独立性比较好，但是对于能源的浪费是非常大的，反观集中控制的方式，可以实时地掌握人们的喜好，对于能源进行集中管理。中央空调就是如此，可以对整个建筑进行集中管理，对于建筑内部的温度进行实时监控，当温度过高或者过低的时候，中央空调就会实时进行升温和降温，从而确保整个建筑工程的温度保持在一个相对平稳的状态，给居住在里面的老百姓提供最为舒适的环境。另外，中央空调的集中管理模式比较节省，对于电能的消耗也比较少，总之，对于建筑物的绿色环保起到关键的作用。

4.3 新能源利用系统

（1）地源热泵。此系统可在冬季时将地下存有的热量迁移至建筑内部，在夏季时将建筑内部热量迁移至地下土壤，并可将地下冷量迁移至建筑内部，满足建筑冷热需求。相比于传统系统，该系统不仅运行效率较高，而且运行费用较低，因此在绿色建筑工程建设中应科学建设该系统。（2）自然光导入。可根据性质不同将太阳能系统划分为多个类型，如导光管采光系统、光伏发电以及太阳能热水器等。其中，导光管采光系统节能技术具有良好的清洁性，其在绿色建筑工程中的应用率正在不断提高。利用采光装置，收集与捕获阳光并传输热量，通过漫射器达到均匀照射建筑室内的目的。在科学应用该系统的情况下，建筑白天照明能耗与制冷能耗将分别降低80% 与10%。（3）LED 灯。该种灯具功耗相对较低，且电光转换效率极高，须考虑该灯具节能效果[3]。

4.4 太阳能技术的运用

在建筑建设时，一般对太阳能的利用可以分为两类：（1）利用相关设施对太阳能进行收集，进而使用在热水器、电视等方面，实现太阳能到电能的转化；（2）改变建筑物的方位，使得建筑物本身直接利用太阳能，或者在墙体上使用聚热材料，达到房屋保暖的效果。第一种方法比较普及，一般在屋顶安装太阳能光板来收集太阳能，通过光板将电能输送到储电设备中，进而被使用。但是太阳能在被使用的同时还存在许多缺点，过度地依赖天气状况，当晴天时，产生的电能尚能满足自身的需要，但是遇到大雨天气，则很难产生电力，这对全部依靠太阳能的家庭来说是一个现实的难题，因此提高太阳能转化效率技术亟待提升。改变建筑物方位来提高对太阳能的利用，这是最科学、最有效的方法，将房屋朝南建设，或者将侧面最大程度地在阳光直射面，并且在墙体粘贴聚光保温材料，当太阳出来时，可以有效地提高室内的温度，非常节能环保。即便是在夏季，也可以对房屋内的温度实现内外隔绝，避免房屋内温度上升。

4.5 水循环利用技术

在建设工地中浪费最多的就是水资源，尤其是在混凝土制造时需要大量的水。在传统的施工建设工地中，对于水没有做明显的区分，通常将建设工地生活用水和建筑用水混在一块，然后送到废水处理中心去做处理，甚至直接将生活用水以及建筑用水直接排放，实际上作为生活用水是可以再次使用的，不需要经过复杂的处理，完全可以将生活用水二次利用。通常需要送往废水处理厂的都是遭受污染的水，比如医院废水等。所以，我们迫切需要将水资源二次利用技术在建筑工地及时展开，重新设计高质量的污水处理器，将生活用水用在建设工地之中，这样不仅能大大提升水的利用率，还可以响应国家节能减排的号召[4]。

4.6 外围护系统

（1）外墙外保温系统直接影响建筑的保暖性，需降低建筑夏季时的内、外热能传递，提升冬季时室内保暖效果，避免室内热量出现流失现象。在通常情况下，设计人员可选择利用对外墙粘贴挤塑聚苯板以及呼吸式幕墙等技术手段，对控制围护结构传热系数具有重要作用。（2）屋面及地面保温措施。在实际设计中，应选择在屋顶及内墙区域设置保温层，减少屋顶太阳辐射；另外，还可以延伸隔热层，科学设置聚苯乙烯板，达到保温隔热的目的。构建闭合保温隔热体系，将显著提高建筑保温性能，有效避免流失现象。在通常情况下，建筑地面传热系数多为0.56W/m2•k，该项目地面与屋顶传热系数分别为0.55W/m2•k 与0.33W/m2•k。通过对该工程进行深入研究发现其地面与屋面保温性相较于其他建筑明显更高。（3）外窗。外窗在建筑节能中属于重点控制对象，目前，我国工程建设应用率相对较高的组合结构为断桥铝合金框与中空Low-E 玻璃。

4.7 室内节能施工技术的应用

在实际的房屋建设中，室内的设计是建设的重点，但是还会出现各种各样的问题。例如：装修时门窗的设计施工，房屋装修最重要的就是室内采光的问题，在我国传统的设计理念中，客厅和卧室应该光线最好，因此常常将客厅和阳台建设在一起，在南面开出一扇窗户。但是由于地理位置的限制，很多时候的设计并不能达到最终的计划需求，必须重视对门窗位置的设计，才可以最大化利用现有的空间获取最大的光线。在进行建筑室内设计的时候，房间的保温措施十分重要，一般的保温措施有节能玻璃的使用，当前大多数家庭在安装玻璃时采用的是普通玻璃，但是普通玻璃对于一般的风雨阻挡有作用，当作为保温措施时其作用就大打折扣，普遍具有散热属性，还有一些家庭使用双层玻璃，双层玻璃对于室内保温有很好的隔绝效果，但是仍然不是完美的选择，要想做到最大的节能，那么就应该使用节能玻璃。节能玻璃最大的优点就是，在保持室内温度的同时，自身可以利用太阳能散热，给室内增温，这样极大地缓解了暖气的消耗，但是节能玻璃对安装的位置有一定的要求，因此对于窗户位置的设计要求更高。

5 实例应用

在建筑工程的施工过程中，节水施工是绿色施工的表现之一。建筑施工现场，水资源的使用是巨大的，例如降尘、绿化以及设备的清洗都会大量使用水资源，而这个时候，施工单位可以组织对雨水或者废水进行二次利用，通过回收利用来节约水资源。另外，建筑工程中的固体废料的使用数量巨大，在实际的施工过程中，可以对固体废料进行妥善的保管，不要肆意对固体废料进行堆积，不但影响环境，而且影响美观。必要时应该对固体废料进行分类处理，分辨为可回收和不可回收，结合固体废料的实际情况进行有规划的合理利用，充分实现废料的使用和再利用。