新型绿色节能技术在建筑工程中的应用
2023-01-12张伟
张伟
北京中和建城建筑工程设计有限公司 北京 100000
引言
从建筑工程社会职责的角度上来讲,建筑工程在建造的过程中因为工程量、工程周期的影响,需要花费大量的材料和资源,也是极其严重的建筑垃圾生产行业。在我国经济发展的过程中,一定程度上环境保护向经济发展进行了妥协,但随着我国经济水平的提升,对环境的重视程度又进一步提升。尤其是在近年来大力发展绿色城市、生态建设的过程中,各种新型绿色节能技术的出现,为建筑工程的未来发展提供了可靠的技术保障,有助于建筑行业的可持续发展。
1 新型绿色节能技术在建筑工程中的应用原则
1.1 绿色节能环境的打造
首先在施工的过程中,应当营造绿色健康的施工环境。一方面需要减少在工程建设过程中产生的能源消耗量,另一方面还需要应用有效的措施来降低建筑工程在使用过程中所产生的能源消耗;其次,在设计的过程中不能仅仅关注建筑工程的外表,还需要考虑到建筑工程在实际使用以及施工过程中的绿色节能效应,其能够适应积极的变化进行自主调节。在设计的过程中可以适当提升自然能源的利用效率,比如常见的通风、光照可以通过有效的调节来减少该方面的能源消耗,从而有效确保建筑功能与自然环境之间的协调性[1]。
1.2 绿色节能材料的使用
绿色节能技术在建筑工程中应用的日益深入,也让绿色节能材料在建筑工程中得到快速的发展。施工时所采购的建筑材料,应当也加强对绿色节能材料的采购,一方面需要从材料的选择入手,确保施工过程中使用绿色节能材料,使建筑工程达到一定的绿色功能水平。另一方面还需要从材料的性能和经济性进行多方面考虑,合理使用建筑工程材料的同时,确保工程的经济效益。而现阶段经常采用的绿色材料,有轻质塑料门窗、真空镀膜防辐射玻璃、隔热面板等材料,此类材料的使用可以有效提升建筑工程的使用性能,并降低施工时的材料用量,从而使建筑工程发挥良好的经济效益[2]。
1.3 绿色健康建筑氛围的营造
对于建筑工程而言,需要为用户提供健康舒适的建筑氛围。在使用绿色环保材料,提升建筑工程实用性的同时,还需要采用新型绿色节能技术来提升建筑工程的使用舒适度。在减少建筑工程能源、资源消耗的同时,还需要从“以人为本”的思想入手,以使用者健康、舒适的建筑体验来确保环境与建筑同时达到绿色的施工目标。同时在施工的过程中应当尽量减少苯类、甲醛、氨气含量较高的施工材料使用,确保建筑物在长期使用的过程中,不会对人体的健康造成不良影响。
2 新型绿色节能技术在建筑工程中的应用
2.1 墙体施工的绿色节能
墙体施工的过程中,其保温的性能会对建筑工程室内空间的温度、舒适度带来直接影响。在展开墙体施工的过程中,一方面需要采用合适的墙体材料,以确保墙体的保温性能。另一方面还需要从工艺和设计上入手,合理的设计墙体厚度并设置保温层,在确保墙体具有良好的保温隔热作用的同时,可以有效降低墙体的厚度,以达到节省材料的作用。同时建筑物朝向的不同,其墙体的隔热保暖需求有较大的差异。例如北墙和东西墙,其受到太阳直接照射的机会较多,在墙体施工的过程中可以适当增加保温材料,并选择热传递系数较小的保温材料来确保该墙体具有良好的保温隔热作用。如多孔砖、空心砖等热传递系数较小的材料。
此外,建筑墙体在设计的过程中通常分为外保温、内保温和加芯保温,但不同区域所需求的保温系数有较大的差别,在实际的设计过程中可以根据建筑工程的保温需求来选择对应的保温设计。同时,在选择保温板的过程中,也有玻璃棉、岩棉,保温浆料、饰面材料等区分,这些材料也需要根据不同的环境和不同的保温需求来进行有效的选择,在提升建筑墙体热工性能的同时,使建筑能够自我调节内部的温度,以达到减少空调、暖气等使用能源的场合[3]。
2.2 门窗施工的绿色节能
门窗在建筑使用的过程中容易成为热能损耗的重点区域,因此,应当采取对应的措施来提升门窗的隔热性能和密封性能。同时由于门窗镶嵌的外墙通常厚度较薄,其温度传导性能较好,导致建筑物外部环境的温度容易对室内温度带来影响。特别是建筑工程中采用落地窗等形式来扩大采光面积的形式下,室内热能的渗漏点、透风点也会随着落地窗户面积的增加而增加。因此在建筑设计的过程中,一定要根据设计需求来合理选择窗户的形式,同时还需要采取有效的手段来增加窗户的保温隔热性能。
从门窗使用的材料以及技术来看,较小的窗口面积会减少室内温度受到影响的概率,但较大的窗口对于居住者具有更高的舒适度。因此在门窗建设的过程中,一方面需要从门窗材料入手,使用双层防辐射镀膜玻璃,并在玻璃中充满热传导能力较弱的惰性气体;另一方面,门窗结构与窗体墙体的衔接不稳,容易出现热能泄漏的现象,因此在施工的过程中需要采取严格的措施来确保衔接部位的密实度,做好有效的热量封锁,并降低热能出现泄漏的概率。同时在缝隙与连接处,可以使用密封胶、环氧树脂等材料来进行有效的密封处理,进一步提升门窗整体的密封性[4]。
2.3 屋面施工的绿色节能
首先,建筑物的屋面施工具有较大的操作空间,合理地利用屋顶面积可以有效增加自然采光的利用率,同时也可以利用绿色节能技术将屋顶面积的优势进行充分发挥,使用太阳能、风能等能源采集手段来进行有效的集热和发电,从而降低建筑工程在使用过程中的电能消耗。其次,对于屋顶的通风和隔热设计,需要充分考虑建筑物的整体情况和使用功能,采取有效的隔热材料,并设计合理的屋顶结构,使室内的热气与屋顶的自然空气产生对流,从而对室内气温进行自然调节,有效减少空调设施的使用,并达到良好的室温调节作用。同时,不同的区域其光照条件和降水条件有较大的差别。比如北方的光照条件较好,可以采用太阳能和风能设备,有效利用北方的自然条件;而在南方降水量较为充足的地区,可以根据屋顶的使用情况,适当的设置屋顶蓄水池或者绿化带,在隔绝紫外线影响的同时,可以有效利用降水资源来形成热量交换,从而起到自然空调的作用。同时也可以设计良好的导流措施,进一步对自然降水展开合理的利用[5]。
2.4 照明系统的绿色节能
现代建筑在使用的过程中,照明系统的使用频率较高,能源消耗量也较大。在采用节能照明材料的同时,还需要有效利用自然中的清洁能源,如太阳能、风能等设备,为低能耗的照明系统进行供电。同时照明系统还需要采用智能化处理的芯片,并采用各种传感设备对用户的使用情况进行检测,智能控制照明的场合,从而有效降低照明系统的能源消耗量。比如声感灯、光感灯的组合,在有照明需求的前提下才会进行自动开灯,当人员离开该区域时,灯具会自动关闭,从而降低电能的损耗,达到绿色节能的目的。
2.5 地面施工的绿色节能
地面施工的过程中,绿色节能技术主要用于地面耐久性、保温性的调节过程中。通常需要采用耐腐蚀、保温性较高的新型绿色节能材料来取代传统的硅酸盐类地板材料。如采用泡沫玻璃型的保温材料,其具有较为稳定的性质,因此其抗腐蚀性较好。同时该材料的保温性能较好,不会渗透湿气与凉气,在实际使用的过程中,可以有效确保建筑空间内部的热量不会散发出去,从而确保建筑工程具有良好的保温效果。
2.6 建筑工程水循环系统的建设
据统计,我国人均水资源占有量极低。水资源的有效利用对于我国的战略发展具有十分重要的意义。在建筑工程施工以及使用的过程中也会消耗大量的水资源,因此必须加强对水循环系统建设的重视。同时,建筑工程传统的排水系统设计会将生活污水以及其他废水进行混合处理,污水之间相互交叉,为污水处理厂带来了处理难度。但其实,冷却水和暖气使用的水,在很多情况下是不需要进行处理和净化的,只需要经过简单的处理,就可以投入下一次使用。因此在建筑工程设计的过程中,应当有效分离排水系统,区分污水和废水,在提升污水处理效率的同时,还可以有效降低水资源的不必要浪费,进一步减少使用过程中的水资源消耗。
2.7 自然采光的有效利用
照明系统在建筑工程使用的过程中是能源消耗的重头,建设良好的自然采光,可以有效减少白天光照条件较好时的电能消耗。在确保舒适的建筑使用环境的同时,还可以有效达到自然减少能源浪费的效果。而自然采光的有效利用,需要在设计的过程中进行合理的布局,根据建筑的朝向、位置调整建筑物内部空间的结构,从而增加对自然光线的利用效率。同时在此基础上,还可以加强建筑体型和散热面积之间的联系研究,从而在建筑体型和表面采用投射率较好的玻璃材料来扩大建筑物的采光面积,并进一步取得良好的采光效果。同时,对于建筑物中很难展开自然采光的区域,如地下室、内部走廊等,可以采用导光管等材料,对自然光线进行有效的采集和利用,使自然光线可以照射到本身无法照射的地方。但需要注意的是,导光管等新型材料的使用成本较高,在设计的过程中需要根据工程整体的预算以及预期的资金支出,来确定是否采用对应的手段来增加自然采光面积。
2.8 浅层地热利用技术
地热能在现代建筑的建设过程中已经得到有效的利用,浅层地热是指,利用200m以下的地热来作为建筑物热能的来源,综合使用岩土体、地源热泵、地下水、地表水等方式建立水源热泵机组、地热能换热系统,并将其与建筑物的空调系统进行结合,共同达到对建筑空间内部的温度进行调节的作用。同时作为绿色节能技术,我国建筑工程的发展已经初步具备对浅层地热进行充分利用的基础技术条件以及产业体系。其具有极高的开发利用价值,且具有良好的节能绿色效果,也不会对自然环境和空气带来不良的影响与污染,不会在使用过程中产生废水、废气、污染物的排放,且浅层地热利用技术的控制多由计算机进行自动完成,因此其维护成本也相对较低,在建筑工程的开发利用过程中,具有极强的应用价值。
2.9 太阳能热利用技术
太阳能热利用技术在绿色节能建筑工程中的运用比较常见,作为一种清洁能源,其具有较好的绿色生态价值。在施工以及建筑工程使用的过程中,均可以发挥良好的绿色节能效益。首先,在设计阶段就应当加强对太阳能热利用技术的设计,结合建筑物的使用特点、光照特点,合理分配建筑物的朝向和空间分布,并采用具有高吸热性和吸光性的墙壁材料来有效利用太阳能。其次,还需要针对屋面等太阳能照射充足的区域,设置太阳能电板为建筑工程提供一定的电能资源。
3 结束语
综上所述,建筑工程的绿色节能化发展是行业的必然发展趋势,在适应我国生态环保发展战略的同时,应当重视建筑工程中绿色节能技术的有效应用,在确保建筑工程使用价值的基础上,还需要加强建筑工程社会价值的开发,使建筑工程长期诟病的环境污染问题得到全面的改善,并提升建筑工程整体的节能环保性,使建筑工程行业得到可持续、绿色的发展基础。