发展低碳经济开发建筑节能环保新技术分析

李杰

（大连市生态环境事务服务中心 辽宁大连 116041）

全球气候变化已经成为当前人类面临的最为重大的自然环境挑战，探索与发展低碳道路是人类社会应对气候变化的关键选择，通过各种环保措施来控制二氧化碳等温室气体的排放，以此构建低碳经济体系，低碳发展理念随之进入各个领域中。建筑行业本身存在能耗大的问题，因此也被看作是低碳经济转化中的关键行业。现基于低碳经济发展需求，探讨建筑建设领域中的新型节能环保技术。

1 建筑行业发展低碳经济的必要性

低碳经济是一种环保型经济模式，具有低排放、低污染、低能耗的特点，主张高效利用能源、开发清洁能源、控制污染物的排放、提高绿色GDP，相关领域包括清洁生产、新能源、环保与节能等［1］。很多国家都加大了对低碳经济的重视程度，并将其视作重要的战略发展工作。我国经济发展速度快，但仍属于发展中国家，人口基数大，经济规模相对偏大，经济总量呈现出成倍增长的发展趋势，相对地，我国对于资源的需求量也极大；同时，温室气体的增长潜力与总量都非常大，从能源结构的角度来看，煤炭作为主要资源，在一次能源消费中占有极高的比例。面对当前严峻的环境保护形势，必须要坚持低碳经济理念，将经济发展与环境保护相结合。我国落实能源政策，督促各个行业降低能源消耗量，优先运用环保绿色能源，提高能源利用率，以此实现低碳经济发展目标。当前的低碳产业体系类型逐渐增加，规模不断扩大，包括节能材料、新能源汽车、火电减排、节能建筑、资源回收、循环经济与环保设备等。

我国建筑的使用周期相对较短，因此，在拆除与重新建造建筑物时，会导致碳排放量大幅增加；新建建筑中往往存在大量使用高能耗建材的情况。随着城市化水平提升，建筑数量增加的同时，因建筑产生的能耗问题也日益严重化。因此，发展低碳经济时，可将建筑行业视作重要突破口，通过加强控制来降低建筑建设活动与后续使用环节产生的能耗，减轻污染，减少污染物的排放量，开发绿色建筑建设技术，以此来促进建筑行业的可持续发展。

2 低碳生态建筑的基本内涵

低碳生态建筑中的“低碳”主要是指在建筑建设与使用功能的生命周期中，如建筑材料生产、建筑设备制造、施工建设及后续使用等环节，提倡降低化石能源的实际使用量，参与建设的各方都能够自觉地控制二氧化碳等温室气体的排放，同时，通过各种有效措施将能效水平提高；“生态”则是指在房屋建筑的前期建造与后续使用过程中，优先使用环保型材料与技术，以此实现控制污染的目标，减少建设行为与使用行为给环境造成的负面影响。另外，还应降低自然资源的消耗量，给居住者打造具有舒适、安全、健康特点的优质生活空间。在此基础上，建筑行业中的经营主体还应加入到环保材料与绿色施工技术的推广队伍中，国家也应颁布相关的政策法规，同时，借助舆论的力量，扩大低碳、环保、绿色发展理念的影响范围，以此加快建筑行业发展低碳经济的节奏。

3 建筑领域中的新型节能环保技术

3.1 开发环保节能型建筑材料

开发环保节能型建筑建材时，应尽量使用具有再生能力的原材料，或者将农业工业废弃物作为建材的原材料，以此加工制造出具有高效能优势的建筑材料。在材料生产加工过程中，也应控制能源消耗量，减轻大气污染的严重程度。

废弃植物纤维来自废弃竹子、废弃木质材料与农作物秸秆，属于可再生型生物资源，这类资源极为丰富，其用途也呈现出多样化的特点。对植物纤维类材料进行加工，将其制作成砌块建材，加工过程并不复杂，加工速度快，加工期间不会带来污染问题，可在建设生态建筑时使用这种材料。

石膏建材也可被运用到建筑建设中。锻造石膏时产生的能耗偏低，远低于建筑常用材料石灰与水泥，将石膏作为建材有利于节约能源，符合环保理念，其在节约材料方面优于混凝土与实心砖。石膏还具有可循环利用的优势，使用后不会带来过多的建筑垃圾；石膏本身无害无毒，耐火性与耐热性都能够达到建筑使用标准。

3.2 优化建筑施工技术

3.2.1 墙体施工技术

冷桥是建筑内保温中经常出现的问题，产生冷凝水之后，建筑的墙体可能会因此而受损，削弱墙体系统的保温效果的同时，还会影响影响到建筑的安全性，因此，可选择饰面干挂技术或者外墙外保温技术来强化外墙保温能力［2］。使用外墙外保温系统可预防热桥问题，建筑的外饰层与保温层之间形成了空气层，有利于自然通风，以此降低空调的使用率，实现节省能耗的目标；同时，还可将室内潮气排出，对保温材料起到良好的保护作用。通过挂件来固定外饰面，相比黏结的方式，更安全，出现坠落事件的可能性极低。这一墙体施工技术还能够充分保护建筑主体构造，保温层处于建筑外侧，削弱了外部环境中的紫外线、湿度与温度给主体构造造成的影响，温度给内部构造带来的应力也得到控制，避免非构造构件产生开裂的问题。外保温技术有利于强化室内环境的热稳定性，减轻了雨水对于建筑墙体的侵蚀程度，发挥了良好的防潮作用，预防室内出现霉斑或者结露等现象，给居住者提供更加舒适的生活空间；此外，外保温系统还扩大了建筑内部使用空间。

3.2.2 门窗应用技术

节能门窗是现代绿色建筑中使用率较高的门窗，其能够满足节能应用的需求，其具有更大的通风采光面积。相比一般的门窗，设计这种门窗系统时，有效利用构成材料具有热工性能与光学性能，同时，强化材料的密封性，形成更科学的门窗构造体系。设计节能建筑时，必须重视门窗的节能效果，扩大门窗面积已经成为建筑门窗的主要设计发展方向，已经有幕墙建筑采用全玻璃式的门窗设计形式。门窗的热损失在建筑整体热损失中占有较大的比重，门窗对于建筑能源的得失有着决定性的影响，同时也与建筑的立面造型、隔声、通风与采光效果息息相关，因此，对于门窗的设计要求不断提高。在绿色环保视角下，应重点关注门窗的密闭性与材料的隔热保温性。当前的建材市场中已经开发出不少技术含量水平高的节能型门窗材料，包括UPVC塑料型材、钢塑整体挤出型材、铝木复合型材与铝合金断热型材。在门窗的设计环节中，可用中空式玻璃、高强度防火玻璃、镀膜玻璃来代替普通玻璃，通过磁控真空放射与溅射技术镀制的玻璃具有金属层，智能玻璃也是门窗领域的新材料。

从门窗技术的角度来看，中空玻璃在性能上占据极强的优势，双玻系统产品在经济性上的优势更为突出，通过改善性能，在强化隔热效果的同时，还要确保实现对太阳能的有效利用［3］。在节能技术的推动下，可针对当前建筑的窗体构造、窗户开启形式及窗型结构实施技术改造，将传统的推拉窗型转变为多功能窗户、复合式内开窗或者平开窗，从而优化密封型窗户的安全性能与换气功能，同时也开发出更符合环保理念的绿色门窗。技术开发者应对原本的单一化节能开发理念进行转变，将门窗节能与风能、太阳能利用相结合，以此来丰富门窗的环保功能。

外遮阳系统是当前建筑中使用效果最好的遮阳设施，可有效遮挡太阳辐射产生的热量，以此降低空调负荷，发挥节能作用。进行遮阳设计时，需参考建筑的形式，在西向或者南向安装可调节式外遮阳系统，使用者可结合具体的使用需求来调节，确保夏季时既能够发挥遮阳作用，也不会影响采光，冬季也能够达到日照标准［4］。新型外遮阳设备还被安装了电动执行机构、温感元件与光感元件，构建智能化系统，实现对其的全自动控制，处于无人操作的应用场景时，这样系统可根据日照强度、室内外温度自动控制遮阳设施，实现节能应用目标。相较外遮阳系统，内遮阳系统在遮挡太阳辐射的功能上表现较弱，但是其在防眩光与保障私密性方面的作用是不容忽视的，同样也有助于控制空调负荷。

3.2.3 保温屋面施工技术

开展建筑屋面施工活动时，需要在屋面板与防水层之间使用保温材料，以此构建屋面保温系统，保温材料应符合强度要求，吸水率不可过高，导热系数偏低，容重也不可过大。除了正铺法，还可选择使用反铺法，在保温层下方设置防水层，以此强化对防水层的保护，同时也使施工检修工作更加便捷。

国内的绿色屋面技术已经发展到相对成熟的程度，能够满足不同种类植物或者不同条件下的应用需求。在常规条件下，可在屋面种植低成本、成活率较高且不需要实施过多的管理的植物，包括苔藓类或者草类植物；也可种植对于土壤厚度有一定要求、需要定期实施维护、观赏装饰效果好的植物，在屋面形成动态化的景观系统，提高建筑的美观度。进行这类屋面的构造设计时，要重视建筑顶部区域的防水层设计，避免损伤植物的根部。

3.2.4 建设房屋呼吸系统

建筑中使用的通风系统对于建筑的节能性能也有重大影响。采用屋顶排电扇通风系统、卫生间出风口与外墙进风设备，可有效降低环境噪声，过滤空气，提高室内通风量，将卫生间中的污浊潮湿空气排出，使室内保持舒适、洁净的状态，即使不打开窗户，仍旧可以将新鲜空气引入到室内中，降低室内的热损失，节能效果显著。这一新风系统的工作原理是从高空处获取新鲜空气，依靠除湿/加湿、降温/加热、灭菌、除尘及过滤等技术，以较低的速度在建筑底部的送风口以不间断的方式送出新风，新风略低于室温，产生新的风潮后，通过排气孔将室内气体排出。

3.2.5 建设节能型给排水系统

通过优化建筑给排水系统也可以实现节能目标。首先，需要为给排水系统选择优质的阀门与管材，尤其要关注材料的防水性与耐腐蚀性，铝塑复合钢管可取代原来使用的镀锌钢管，降低漏水问题的出现率，延长管道的使用时间。为高层建筑设计给排水系统时，可选择螺旋式的管道，实现对纵向进水期间的噪声问题的有效控制，强化降噪效果。优先选择与运用节水性能优越的卫生器具，在水压条件一定时，瓷芯节水龙头与充气水龙头的节水效果更为突出［5］。选择建筑使用的消防系统时，也要关注其在环保能力方面的表现，原来使用较多的卤代烷灭火剂会严重破坏臭氧层，气溶胶灭火技术采用全淹没式灭火方式，毒性更小，对于环境的破坏性也更小。

热水系统的耗能问题比较突出，因此，在提升给排水系统的节能水平时，可将热水系统视作突破口，对热水系统中的设备进行改造，同时，充分开发利用绿色能源，如太阳能。当前，可选用的太阳能集热设备主要有热管式和空管式两种，在保温性能与集热效率上都有良好表现，环境对其产生的影响比较小。选择太阳能集热器时，应考虑到设备的承压能力、抗冻性能与抗热冲击性能等方面的因素，若忽视这些重要性能，设备可能在使用过程中出现受损的情况，影响热水的正常供应。若建筑处于温度较低的寒冷区域，需要做好防冻措施；若建筑所在的地区光能不充足，需要采用加热方法，如应用加热泵。

在建筑的给排水系统中，可开发第二水源，对中水进行回收与再利用。中水是指建筑中的生活排水，由生活污水与生活废水构成。盥洗排水、冷却排水与淋浴排水都属于生活废水，优质杂排水的污染度较低，对其进行净化处理后，可将其应用到城市环境与市政系统中［5］。除了中水之外，对雨水也可实施净化处理，而后将其运用到清洗道路、清洗车辆、建筑施工等活动中。

3.3 大力推广绿色建筑

为了积极响应国家绿色环保、低碳经济发展理念，应加大绿色建筑在城市建筑中占有的比重。在绿色建筑中更多地运用新型节能环保技术，宣传绿色建筑设计理念，回归自然、节约资源与节约能源是当前的绿色建筑的核心设计理念。绿色建筑对太阳能进行应用，使用的空调系统、采暖系统与围护结构都具有节能的特点，降低了对空调与采暖系统的应用，更多地借助自然通风原理来打造建筑的风冷系统，所以，设计绿色建筑时，需要确保建筑能够适应区域的气候条件。为绿色建筑选择建材、建造方式与设计方式时，必须要合理配置资源，重点要实现对水资源的节约。建设建筑时，往往会给建筑所处的土壤环境、水环境与空气环境造成负面影响。但是，绿色建筑更强调融入环境，与环境保持和谐一致，通过建造绿色建筑，还能够实现对生态环境的保护。绿色建筑提倡使用自然材料，如竹材、树皮、木材、石块等，使用的油漆、石灰等材料也要进行处理与检验，均对人体无害。建筑行业的建设方、设计方都要认识到绿色建筑的价值，加大对其的开发力度；政府则要在节能环保技术的推广过程中发挥引导的作用，通过政策来为绿色建筑的开发提供支持。同时，借助各种媒体平台加大宣传力度，培养消费者形成绿色消费观，以此来助力建筑行业升级与转型目标的实现［6］。

4 结语

我国的建筑行业长期维持粗放型的结构系统，耗能情况严重，施工期间也存在诸多污染问题，加重了环境负担。开发环保节能技术时，应加大对建材的开发力度，为建材市场提供更多的环保型产品，同时，针对墙体施工技术、门窗应用技术、屋面施工技术、给排水技术等角度开展创新工作，升级现有的技术手段，强化建筑施工技术的环保优势，同时，大力推动绿色建筑的建设工作，全面响应低碳经济政策，促进建筑行业的可持续发展。