新型建筑技术与建筑材料在可持续发展中的应用

袁丹

中机第一设计研究院有限公司 安徽 合肥 230601

引言

可持续发展战略思想已然渗透到了社会生产和生活的方方面面，可持续发展战略思想的渗透为建筑行业带来了全新的机遇和挑战。新型建筑技术和建筑材料是开展建筑工程的关键要素，其创新和发展对推动建筑行业可持续发展具有重要作用。随着绿色环保技术的发展和广泛应用，使得节能环保材料被应用于多个行业，在节约能源的同时，减少了在生产方面投入的资金成本，助力生态环境保护。对于建筑工程而言，建筑工程与人们日常的工作和生活关联紧密，只有采用高质量且环保的新型建筑技术与建筑材料，才能保证人们的工作生活环境得到较好的保护，并助力实现可持续发展战略思想的目标[1]。

1 建筑节能技术的概述

城市化进程的不断加快同时，建筑工程建设日益增多，建筑行业的消耗也逐步扩大，而且建筑行业的消耗中有很大一部分来自于非再生资源，这对保护我国能源，实现节能降耗极其不利，因此建筑行业应更新生产技术，寻求和自然、人、社会相平衡的生产方式，实现绿色生产，为企业提供一个可循环的良性发展方式。建筑节能技术符合我国时代发展趋势，是基于我国发展现状、建筑工程需求所提出的节能技术，其主要的建筑设计要求包括以下几个方面：第一，建筑材料使用方面的消耗控制。建筑工程建设中会使用大量的施工材料，这些施工材料如何做到科学的使用对降低建筑成本具有重要的意义，也是节能技术实施的要点。很多建筑企业针对建筑节能降耗方面制定了具体的材料使用措施，要求按照能源消耗标准、能源使用规定使用材料，并制定了相应的管理措施，确保实现节能降耗的目的。第二，绿色环保技术。节能不能以牺牲环境为代价，应保护环境，并以绿化环境为基础来落实节能技术，使其能和自然环境的发展协调统一。

2 绿色建筑设计的原则

首先，全程监控建筑施工是一项内容复杂的管理工作，为了在绿色节能设计的标准下建设高层办公住宅，需要对建筑设计进行重点关注，选择绿色建材，并且将绿色建筑设计理念融入建筑施工当中，以绿色施工为标准全程监控施工过程，将低能耗、自然环保作为建筑方案设计、建筑材料选择的主要标准，建设绿色节能环保的高层办公建筑。其次，对各类资源进行综合利用。在实际施工时需要通过运用绿色建筑技术来整合施工的原材料，这样可以实现对各类资源的优化配置，不仅可以避免浪费大量的建筑资源，而且可以将各类资源综合运用到建筑施工中，使建筑物的使用时间延长。最后，实现对建筑的节能设计。节能设计是绿色建筑的主要体现，按照规定标准来规划建筑的设计方案，并在进行建筑施工时引进先进的技术手段，实现对项目施工全过程的管控，对在施工时浪费的能源量进行控制。在设计方案时，可以充分利用自然界可再生的光、热、风等能源来代替建筑的采暖和制冷设备，对建筑材料、设备的应用进行合理规划，利用全新的环保材料进行建筑施工，建设绿色节能建筑[2]。

3 绿色建筑技术的主要应用领域

场地的合理化开发、材料的集约化利用、生态环境的全方位防护、用户居住环境的有效改良均属于绿色建筑技术的重要应用领域。①站点开发，采取此方式减小建筑建设对周边生态环境的影响。太阳能、风能均属于极具利用价值的能源，通过此类能源的应用减少热量和冷却负荷。②注重对建筑材料的合理化选择，优先挑选节能环保、耐久性良好的建材，减轻由于建筑建设而导致的资源供应压力，缓解资源开发对生态环境的破坏。③在建筑设计中融入节能理念，以趋近于自然的方式提供舒适的建筑内部环境，降低对暖通空调的依赖性。例如，充分利用自然风改善内部环境，以便使用者获得良好的体验感。④秉承资源利用价值最大化的原则，回收材料并经过修整、工艺加工等途径后“变废为宝”，提高资源的利用水平，减小废弃资源堆置导致的占地面积，减轻其对生态环境的不利影响。

4 新型建筑技术与建筑材料在可持续发展中的应用

4.1 绿色建筑技术

绿色建筑技术是指在建筑设计和建造过程中对资源、环境和人体健康等方面的影响降至最低或者最少的一种技术，是保障建筑系统运行的效率、节能，降低对环境和人体健康的影响，从而促进建筑可持续发展的建筑技术方案及产品。绿色建筑技术不仅在建筑节能方面效果显著而且在保护环境方面效果显著，因此受到了全球政府和社会对其的高度重视与广泛关注。近几年来围绕该领域开展了大量研究与创新活动，尤其涉及生态建筑节能等领域方面。生态屋顶技术是指在住宅中通过设计合理的屋顶系统，使房间内空气湿度、光照等达到最优状态并减少二氧化碳排放的技术方法。通过构建合理、高效的屋顶循环系统以及与外部自然环境融合共存的室内空间环境，以降低建筑物能耗和碳排放并改善室内环境品质的关键技术，也是当前世界范围内广泛应用的绿色建筑技术方案。设计绿色建筑时需要更多地应用绿色建材。所以，在进行建筑物结构设计时，需要进行分析，尤其是针对建筑物朝向设计，要综合考虑光照、温度以及湿度等自然因素，从而合理设计建筑物的朝向。同时，也要关注节能，分析建筑物的高度参数，正确、合理地确定各楼之间的距离，科学设计户型结构。还要关注室内环境的舒适度，按照季节风的不同，保持室内通风状况的良好。此外，要应用外墙保温技术，运用隔热原理，维护室内冬季合理室温，以节约热能[3]。

4.2 降低资源能源消耗技术措施

节能、环保是绿色建筑核心，降低资源能源消耗，提高资源利用率，促进生态的再平衡，实现碳达标碳中和，有非常重要的意义。建筑使用过程中能源消耗占比都非常大，当前建筑节能主要是通过提高建筑围护结构的隔热保温性能，提高能源利用，减少能源消耗，降低碳排放。未来应采取更多主动节能技术措施，充分利用自然通风、天然采光，提高建筑设备效率，降低建筑的能耗，提高可再生能源循环利用，达到建筑运行低碳甚至零碳排放。

4.3 节能理念应用于建筑施工材料

建筑材料是建筑施工的根本。建筑大量减少钢筋、混凝土等传统建材，是践行节能理念的一个重要途径，相对应的，可选择性能更好、更加环保、更低能耗的材料予以取代，如大麻混凝土（屋顶）、FRP材料（墙体）等。此外，在建筑内外表面、局部位置使用节能型材料（如玻璃棉、岩棉等），提高建筑保温性能。

4.4 构建可再生能源应用体系

目前，现代建筑对能源和资源的需求不断增加，这就需要绿色建筑应用更多的可再生能源。针对可再生能源，当前能够被人们利用的主要有太阳能能源、风能能源、地层浅表地热能源等。在建筑物的光电功能系统的设计中，应根据建筑物的具体用电需求，紧密结合建筑物具有的特征，通过必要的设计，增强光电功能系统的时效性和适应性。这样，可以在建筑结构表面进行太阳能板设计，合理利用光照时间，在保证光照放电时间的基础上，实现太阳能板放电功能。如果是较小的空间，还可以应用聚光太阳能构件，依靠必要的光伏发电系统或太阳能系统，提高对太阳能的充分利用效率，从而达到节能目的[4]。

4.5 基础节能优化

将高层办公建筑与绿色建筑技术融为一体，需要设计人员考虑建筑的日照情况，并对建筑物的阴影范围进行确认，合理设置高层办公建筑的楼间间距和朝阳方向，能够让建筑将自然季风利用起来，实现建筑内部的良好通风，降低办公建筑内部的噪声，还需要分析风环境和噪声，降低办公区域的噪声污染。可以在高层办公建筑的外围区域设置绿化带，隔绝交通噪声对内部办公环境造成的噪声污染，然后在建筑区域内设置收集雨水装置，在后续使用收集到的雨水来对绿化带进行灌溉。在对高层办公建筑进行节能设计时，可以设置钢筋混凝土的结构框架，而且为了避免在施工时产生噪音污染，破坏生态环境，可以在预拌混凝土时使用商品混凝土，实现建筑施工和装饰作业的同步进行[5]。

4.6 树立绿色环保施工管理理念

树立绿色环保施工管理理念首先应该提出绿色施工的概念，重点关注资源节约和环境保护，防止出现灰尘、污水、噪音和其他问题。例如，针对建设项目中的水污染问题，可以结合施工现场的实际情况和环境容量，采取有针对性的控制措施，包括建造盆栽或沉淀池、污水处理和污水质量监测，确保污水符合国家相关标准，保证水资源得到有效保护和排放而不产生相应影响。为控制噪声污染，应根据土建工程选用低振动或低噪声的机械设备，为了保证设备的基本功能、通用性和适用性，应该最大限度地减少噪声。最后，应采取严格措施控制施工现场及其周围的粉尘污染，特别是易产生粉尘的设备设施，应立即采取水处理和净化措施，可根据现场施工情况采取压力喷涂或封闭等措施。此外，为了确保工程的实际实施，企业必须加强建筑控制，鼓励引进环保建筑技术的经营者，批评和教育拒绝实施绿色建筑的企业，并处以罚款。在完善相关奖惩制度的同时，确保民用建筑绿色建筑技术的顺利发展。特别是在土建施工过程中，施工负责人要注意环保施工技术的引进，严格贯彻环保施工理念，树立良好的施工理念，就能够使绿色建筑技术得以实施[6]。

4.7 加强绿色节能建筑技术推广

绿色节能技术能够实现建筑效益和环境保护双赢的建筑目的，但是并未普及到建筑建设施工中，因此需要加强绿色技能建筑技术推广，在推广的过程中需要从以下几方面做起：第一，国家要加强绿色节能技术推广。绿色技能技术的施工需要依靠政府的宣传和推广，必要的情况下需要政府通过制度进行约束，确保绿色节能技术能够真正被理解，并愿意在建筑工程施工中采用绿色节能技术施工。第二，因地制宜进行绿色节能技术推广。建筑工程建设受地形、地势条件的影响较大，加之不同地区的建筑风格、建筑结构要求不同，因此会出现建筑建设的差异性，对此应根据不同的区域进行建筑节能技术推广。在推广的过程中还应秉承因地制宜的原则，根据具体的工程建设制定建筑节能技术。第三，运用信息技术进行推广。建筑工程绿色节能技术在不断更新，对此应加强网络推广，注重新技术、新管理措施的推广，以此保证绿色技能建筑技术更好地落实到建筑施工中[7]。

5 结束语

综上所述，随着社会经济发展和节能科学技术的不断变革，可持续发展战略思想将会继续影响到环境保护和节能减耗等领域的发展，新型建筑技术与建筑材料作为推动实现可持续发展战略目标中的关键环节，渗透在国民生活和工作的各个环节之中，是未来建筑行业发展的趋势，同时也是未来绿色低碳建筑行业发展的核心构成部分。基于此，建筑行业需要持续性地进行新型建筑技术与建筑材料的研发工作，并不断探索节能材料在建筑行业中的应用，通过从实践中吸取经验，为实现节能和环保两个方面进行不断的探索，充分利用节能环保材料的可循环利用特性，提高建筑投资成本，降低建筑能耗，为建设出促进人类和自然和谐共存的低碳环保建筑助力。