节能技术在绿色建筑工程中的应用研究

2022-12-17田治国中铁城建集团第一工程有限公司

门窗 2022年10期

关键词：保温太阳能理念

田治国中铁城建集团第一工程有限公司

1 前言

随着绿色环保和可持续发展理念深入人心，绿色建筑在现代建筑工程中越来越受到重视。建筑业也改变了传统的设计理念，将绿色建筑结构设计应用于高层民用建筑工程，促进了我国建筑业的发展，为整个建筑业与生态环境的协调发展奠定了良好的基础。

传统的建筑工程结构设计对环境影响很大，在建筑工程施工过程中，会对周围的土壤、空气和水资源造成危害，影响生态环境的可持续发展。在高层民用建筑设计中，绿色建筑的设计理念可以保证建筑业的健康绿色发展。

2 绿色理念与建筑结构设计的相关分析

2.1 建筑结构设计中的绿色理念

在社会发展过程中，绿色建筑是整个建筑业未来发展的重要趋势。实现了建筑工程与自然环境的和谐共处，有效地降低了能源损耗，提高了资源的整体利用效率。在传统建筑工程中，建筑材料通常是自然资源，对自然环境造成一定的破坏，很难保护原有的生态环境。生态建筑充分结合了人们的审美情趣和自然乡愁，加强了对自然环境的合理保护，提高了建设项目的使用寿命，有效地节约了土地、木材和水资源的利用。减少对环境的破坏，为人们提供健康舒适的生活环境。

建设项目的选址、初步规划、设计、施工和使用将对自然生态环境产生影响。因此，有必要将生态学、环境科学和建筑工程力学的相关知识结合起来，在建筑工程设计阶段进行综合分析。有效降低能源损耗，提高能源利用效率，确保我国建筑业与自然环境的协调发展。必须减轻环境负担，确保整个生态循环的健康。结合我国现代科学技术的现状，合理地将绿色理念应用于建筑工程中，能够有效降低施工过程中的能量损失。将新技术应用于水和照明系统，以减少室内气体排放对环境的不利影响，确保整个建筑业的绿色健康发展。在绿色建筑结构设计理念下，必须承担相应的环境保护责任，减少对自然环境的压力和破坏，创造符合自然规律、和谐发展的环境。

2.2 绿色理念在建筑结构设计中的应用意义

绿色建筑设计理念在建筑业的发展中起着重要的作用，这将对整个施工效率和服务绩效产生重大影响。因此，有必要提高绿色理念的合理运用。绿色理念具有以下几个特点。

第一，实现自我调节。在建筑工程结构设计中合理运用绿色理念，能够实现施工现场气候、温度、自然光的合理利用，保证建筑工程的节能环保性能。提高建筑工程使用过程中的自律能力，提高建筑的使用价值，延长建筑的使用寿命。

第二，创造良好的生活环境。在应用绿色建筑设计理念的过程中，通过合理的设计，确保建筑结构空间的科学性，节约能源，使用环保建材，减少建材浪费。此外，还可以有效降低工程造价。同时严格控制建筑材料，减少有毒气体排放，降低对人体的危害，为居民提供良好的生活环境。

第三，促进建筑与自然环境的融合。在传统的建筑工程中，空气和自然风已被现代照明和空调系统所取代。采用生态设计理念和合理的建筑结构设计方法，能够保护环境和节能降耗，为城市发展奠定良好的建筑基础，确保建筑与自然的有效结合。

3 绿色建筑施工技术的优化

3.1 完善绿色建筑施工管理制度以及法律体系

目前，绿色建筑评价标准不完善，数据指标设置不到位，影响了绿色建筑的施工质量。政府绿色建筑建设标准的不足，是绿色建筑法制不健全的结果。因此，施工企业必须通过现场抽查机制约束员工行为，加强施工监理制度，鼓励“绿色”施工理念在正常运行中得以实现。

为确保绿色建筑技术在建筑工程中的实施，鼓励施工人员参与绿色建筑工程。施工企业必须建立奖惩制度，防止在建筑施工中造成环境污染的行为。绿色建筑作为优质发展的载体，可以带动相关产业的发展，支持完善法律法规体系、绿色建筑标识体系和绿色建筑发展法律体系。

3.2 选择更优的节能材料

环保材料是绿色建筑的重中之重，要求要高于施工效率。其中建筑材料的用途和范围最为明显，一般不选用一次性建材，大多数环保建材无污染，可重复使用，其主要特点之一是加强了对人体健康的保护。绿色建筑材料不是一次性使用的建筑材料，这不仅减少了项目融资的压力，也有利于我国建筑业的可持续发展。生态建材和建筑的使用在一定程度上取决于我国现代社会健康生活水平的提高。从合理调整建筑材料选择的生态理念，实现大多数建筑项目的可持续发展。建筑以人们的生活为中心，绿色建筑材料的推广和选择取决于人们的健康和心理需求，重点完全放在绿色建筑上。

4 节能技术在绿色建筑工程中的应用

4.1 太阳能技术的运用

利用太阳能技术是最有效的节能方式之一。在建筑施工中，太阳能的利用可分为两类。第一利用相关设施收集太阳能，然后用于热水器、电视等，实现太阳能转化为电能。第二改变建筑物的方向，建筑物本身直接利用太阳能或采用蓄热材料进行墙体保温。第一种方法更受欢迎，通常，屋顶上安装太阳能电池板来收集太阳能，电力通过电池板传输到储能装置使用。

但是，太阳能的利用仍然存在许多缺陷，这在一定程度上取决于天气状况。晴天太阳能发电能满足其需求，但在雨雪天气条件下很受限制，对依赖太阳能的家庭来说会受到影响。因此，必须改进提高太阳能转换效率的技术。

改变建筑方向，提高太阳能利用效率是最科学、最有效的方法。建造朝南或一面朝阳的房屋，并在墙壁上应用隔热材料。当太阳升起时，它可以有效地提高室内温度，是非常节能环保的措施。夏季也可以与外界隔绝，以避免室内温度升高。

4.2 风能技术的运用

风能是最清洁的能源之一，其是无污染的可再生能源。建造一座房子时，会消耗大量的电力，风能可以对其补充。在顶部进气口修建风力发电装置，将电力输送至施工基地。对这些设施的投资大大降低了电力消耗，为企业节省了资金。同时，还可以使用移动式风力涡轮机，易于安装和移动，可以随施工现场的移动而移动。与太阳能相比，风能具有自身的优势。阴天没有太阳，风能可以产生独立于太阳的电能。

4.3 地热能的运用

地热能也是最常用的环保能源之一，大部分都应用于建筑工程，它是一种重要的可再生资源。地热能的技术要求很高，没有特别完善的合理利用技术。虽然地壳热能主要通过技术手段转化，但地壳能源的开发尚不成熟，在开发和利用上存在着种种不足。

但地热能具有广阔的应用前景，政府和企业技术人员应充分认识地热能的开发利用，尽快组建技术队伍，促使地热能利用技术日趋成熟。施工现场应充分利用现有的地热能技术，降低矿产资源的消耗。

4.4 水循环利用技术

施工现场的水资源浪费最为严重，尤其是在混凝土生产需要大量用水的情况下。在传统建筑工地上，生活用水和工程用水之间没有显著差异。施工现场生活用水和工程用水一般混合后送污水处理中心处理，甚至生活用水和施工用水也直接排放。

事实上，生活用水可以重复使用，将生活用水作为工业用水进行二次利用。因此，在施工现场实施水资源二次利用技术，不仅能够大大提高用水效率，而且可以响应国家节能减排的号召。通过设计一种废水处理的新型方案，充分利用水资源。

4.5 绿色照明的应用

采用绿色照明可以大大降低施工现场的用电量。在过去，传统的照明系统通常使用钨丝，能耗大不环保。目前，利用光纤照明建设绿色节能设施具有诸多优势。首先，不造成光污染，减少对环境的破坏，大大降低电能消耗，不损伤人体。同时，光纤的使用寿命明显长于传统灯泡。因此，利用光技术具有巨大的环境效益和资源消耗效益。

4.6 墙体屋面节能

墙体、屋面采用节能施工技术和设施是整个建筑工程中最大的节能工程。墙体节能一般分为内外保温，墙体内保温主要是墙体内保温设计，其主要优点如下。墙体内保温以室内为主，安全系数高，对高处作业人员安全无潜在危害。隔热墙可以节省一些资金，因为室内保温材料通常比较便宜，但是使用墙面保温材料会压迫室内空间。

室外保温时，用保温材料覆盖外墙，防止重质墙体直接暴露在阳光下，是延长重质墙体使用寿命的良好选择。同时，隔热功能冬暖夏凉，提高生活舒适度。外墙加保护层，防止雨水落在墙上，使雨水难以进入房间，防止受潮。由于保温层的存在，室内温湿度相对稳定，墙体不开裂。用新型的材料覆盖外墙，可以看到房子的景色。但是，在使用时，应确保盖板材料能够承受的最大荷载，并且盖板材料不会增加建筑物的安全风险。

4.7 室内节能施工技术的应用

在实际的住宅建设中，室内设计是施工的重点，但也会出现各种各样的问题。例如，室内照明在门窗设计和施工中最为重要。在中国传统的设计中，卧室和客厅应该有最好的光线。因此，客厅和阳台通常是一起建造的，窗户朝南。然而，由于地域的限制，设计往往不能满足最终的规划要求。必须注意门窗的位置设计，利用现有的空间获得最大的光线。

在室内设计中，房间的保温非常重要。一般隔热措施包括使用节能玻璃，目前，大多数家庭在安装玻璃时使用普通玻璃，但普通玻璃只起到了防风雨的作用，保温隔热性能较低。

有些家庭会采用双层玻璃，双层中空玻璃对室内隔热效果较好，但仍不理想，应采用节能玻璃最大限度地节约能源。节能玻璃最大的优点是在利用太阳能散热的同时保持室内温度，提高室内温度，大大降低采暖能耗。但是，节能玻璃需要合适的安装位置，因此对窗位的设计要求更高。

4.8 被动式采暖设计

人工采暖设计是指对建筑物周围的各种环境要素，如建筑方向、外形、周边绿化、室内空间等进行科学合理的设计，以达到夏季降温、冬季保温的效果。这是因为人们的物质需求越来越高，追求冬季温暖、夏季凉爽的舒适生活环境。建筑物内部，即室内空间，通常受温度、风速、湿度、墙体平均辐射温度等因素的影响，这些因素直接或间接地与太阳辐射有关。因此，在应用绿色节能技术时，必须考虑太阳辐射的影响。

合理利用太阳能，采用人工采暖设计，主要原则是在建筑南部设置更多的受热面，采用气凝胶、岩棉板等保证建筑周边有良好的保温效果。将室内辐射的太阳能转化为热能的水和其他材料。如果白天很热，有通风口，可以加强室内空气循环和电加热，消除热量；在寒冷的夜晚关闭通风口，节约室内热量，起到保温作用。夏季采用人工采暖设计，可以使建筑更好地散热降温。冬季，太阳能通过手动隔热储存，为房间提供更多热量，并解决供暖问题。

4.9 门窗绿色节能施工技术

在传统的住宅建筑中，大约40%的能源消耗在门窗上。因此，窗户的低碳设计十分必要。另外，传统的门窗框采用铝合金或不锈钢材质，具有导热快、密封隔热性能差、老化时间可变等特点。这会破坏室内空气循环，给人一种温暖的感觉。绿色节能窗施工技术采用硬质PVC 门窗材料，不仅具有很高的稳定性和防水性，而且不容易变形和老化，是理想的环保建筑材料。

同时，在施工过程中应充分考虑建筑空间位置、采光等因素。根据不同区域，科学合理地设计门窗，保证良好的室内气流、通风、隔热和温度。减少入住后空调等高能用电，达到节能环保的目的。目前，在绿色建筑领域，很多建筑都采用中空夹层的双层玻璃设计，高层建筑可以保证较好的通风条件。窗户通常采用弹性橡胶密封材料，不仅可以长时间使用窗户，而且能够提高密封性能。