绿色装饰装修中的节能与环保技术研究

惠登科 李先冰

随着社会经济的不断发展，人们对生活质量的要求日益提高，装饰装修行业的规模迅速扩大。然而，传统的装饰装修存在材料浪费、能源消耗大等问题，不利于资源节约和环境保护[1]。当前，绿色装饰装修理念兴起，强调在装饰装修全过程中采用节能环保的技术和材料。本文对绿色装饰装修中的节能环保技术进行论述，以期为绿色装饰装修的发展提供参考。

1 绿色装饰装修的概念

绿色装饰装修是指在装饰装修的整个生命周期过程中，采用系统工程和科学规划的方法，充分考虑资源环境因素，运用各种先进的节能环保技术和材料，以实现资源节约、环境保护和人居环境质量提高为宗旨的一种装饰装修方式。

具体来说，绿色装饰装修要求在装饰装修的各个阶段都贯彻可持续发展的理念。在规划设计阶段，要进行科学定位，合理布局，保证采光、通风到位。同时，要尽量使用节能高效的机电设备，并采用智能控制系统，实时监控用能情况。在施工过程中，要注重现场管理，减少建筑垃圾的产生，并对垃圾进行分类处置[2]。

在材料选择上，要优先使用环保材料（如可循环使用的金属材料、无污染的天然材料等）。例如，抗菌地板由天然竹纤维与聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）复合而成，具有安全无毒、防潮防霉等特点；低挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）涂料中的挥发性有机物含量极低，对空气质量的影响很小。

此外，也可在绿色装饰装修中广泛使用新型隔热材料，如硅氧烷气凝胶复合保温材料，其保温性能是普通保温材料的3 ～5 倍，可大幅降低建筑能耗。智能家居系统通过对光、温、湿度、空气等参数的监测与控制，可有效减少能源浪费。表1 是几种常用绿色装饰装修材料的主要技术指标。

表1 几种绿色装饰材料的主要技术指标

2 绿色装饰装修对节能与环保技术的需求

在建筑节能与环保技术领域，实现绿色装饰装修这一目标，关键在于各类高新技术的全面应用和持续创新。具体如下：

1）采用热传导性能卓越，即系数低至0.003 W/（m·K）的超高效真空绝热复合材料构建外墙保温系统，可显著减少建筑物运行期间超过80%的热量损失。同时，借助计算机流体动力学模拟优化建筑设计，有效改善建筑内部气流组织，使自然通风负荷率提高至40%，大大降低依赖机械通风带来的能源消耗。

2）针对室内环境质量提升技术，要研发新型的低频振荡光催化除甲醛设备，以实现降低室内甲醛浓度超过80%的目标，达到国际A+级室内空气质量标准。此外，还要开发具有高热储能特性的室内相变储能墙体材料，以显著提升居住空间的热舒适度[3]。

3）在绿色施工技术方面，倡导使用装配整体式的机电井设计，确保在工厂中完成高达80%的预制与组装工作，大幅度减少现场湿作业时间和产生的废弃物，预期施工现场废料减少90%以上。此外，急需研发混合动力及电动施工机械，以有效减少施工过程中的噪声污染。几项具体技术应用的效果如表2 所示。

表2 几项具体技术应用的效果

3 节能环保技术在绿色装饰装修中的应用

3.1 可再生能源的应用

在绿色装饰装修中，可再生能源的利用是实现建筑节能的重要途径之一[4]。常见的可再生能源利用方式有以下两大类。

3.1.1 建筑一体化光伏技术

该技术将光伏电池与建筑外墙或屋顶材料结合在一起，实现建筑对太阳能的直接利用。例如，在钢化玻璃幕墙中嵌入单晶硅或多晶硅薄膜太阳电池，既保证墙体遮阳效果，又实现了发电功能；在屋面瓦和遮阳挡板中均可嵌入太阳能电池，实现建筑立面与屋面的充分利用。通过设计可知，一栋标准办公楼采用建筑一体化光伏系统，每年可提供10 万～30 万kW·h的清洁电力。与普通光伏相比，建筑一体化光伏无须占用额外空间，安装维护方便，与建筑外形设计整合美观。

3.1.2 建筑集热式太阳能技术

常用的建筑集热式太阳能技术有太阳能热水系统和太阳能空调系统。太阳能热水系统利用集热器收集太阳辐射能，并将其转化为供生活或工业用的热水，可大幅减少建筑常规能源消耗。我国中南部地区安装2 ～3 m2的太阳能集热系统，可提供生活热水60 ～80 L/d。太阳能吸收式冷凝空调系统通过特殊吸收涂层吸收太阳辐射并转化为热能，驱动蒸发-冷凝循环来提供空调冷量，可替代约50%的电力消耗。

在绿色智能建筑中，应将这些可再生能源技术与建筑能源管理系统相结合，建立精确的用能监测网络，根据建筑使用情况和天气条件实时调节各种可再生能源系统及其他电力负荷，实现能源高效利用。未来的发展方向是增加储能系统容量，形成互补的能源网络。例如，阳光强烈时利用光伏系统充电，阴天或夜间则供储能系统放电供应用电及热力，从而进一步提高可再生能源的利用率[5]。可再生能源技术在绿色建筑中的利用率已成为衡量建筑节能环保水平的关键指标之一。欧盟要求到2025 年，新建建筑的可再生能源利用率要达20%。中国也提出，到2025 年，可再生能源建筑应用比重达到30%的发展目标。可见，大力发展利用各种可再生能源技术，是实现绿色装饰装修的必由之路，这需要建筑行业加快技术创新与装配应用步伐，以满足未来建筑节能环保的重要需求。

3.2 新型绝缘材料的应用

隔热降热是实现建筑节能的关键措施之一。绿色装饰装修中，应广泛使用新型高效节能绝缘材料，以减少建筑的能量损失，具体如下：

1）真空绝缘材料由两层金属薄膜间的真空层组成，具有极低的热传导系数。它可用于制作超薄金属保温箱、太阳能集热器管路等，大幅降低热传递损失。目前，商用真空绝缘材料中心热传导率为0.004 W/（m·K）。

2）气凝胶是一种纳米孔隙绝缘材料，具有极低的导热系数、抗压强度高等特点。二氧化硅气凝胶绝缘材料，其热导率仅为0.02 W/（m·K），是普通石棉的1/3 ～1/5。配合金属薄膜复合制成的夹心复合板，既具有优异的保温性能，又同时具有一定的结构强度。

3）相变储能材料利用相变潜热实现高效储存与释放热量，可应用于建筑墙体、屋面等实现断续绝缘和节能。例如，无机盐水溶液相变储能材料，在相变温度范围内（18 ～23 ℃）的热容为常温的30 ～40 倍，即在该温度范围热负荷变化时吸收或释放大量热量，起到很好的绝缘调节作用。

4）高分子泡沫绝缘材料（如聚氨酯硬泡塑料）具有低密度、低导热系数等特点，可用作墙体保温层和屋面保温层。其导热系数范围为0.022～0.034 W/（m·K），比普通石棉、玻璃棉低30%～50%。除此之外，还有许多新型真空隔热材料、纳米聚苯乙烯泡沫绝缘材料也得到应用，综合保温效果较传统绝缘材料提高了2 ～5倍。综上所述，这些新型超高效绝缘材料的应用，可以显著降低建筑围护结构的传热损失，是实现高标准绿色建筑节能的重要技术手段，市场前景广阔。

3.3 智能节能系统的应用

智能节能系统的广泛应用，是推动绿色装饰装修和实现建筑节能减排的关键技术之一。该系统凭借对建筑环境参数的精准智能监测与调控，有效优化建筑能源消耗状况，具体如下：

1）智能照明控制系统。智能照明控制系统具备自动调光和智能开关控制模块。其中，自动调光系统依据实时日照强度进行灵活调节，确保室内光线适宜且不会产生浪费；智能开关则运用红外线感应或声控技术，实时感知并响应人员活动情况，从而精确调整相应区域的照明状态，可将建筑照明能耗降低至少15%。

2）智能空调新风系统。智能空调新风系统通过对温度、湿度和空气质量等关键指标进行精密监控与计算分析，进而准确调整送风量、制订最优空气处理方案，既确保了室内空气品质达到优良标准，又最大程度节约能源。相较于传统空调系统，智能空调新风系统的能效比提升超15%。

3）智能化水资源管理系统。智能化水资源管理系统以高效节水为目标，通过全面监测用水状况，精细调控水流、水质及水量。例如，借助先进的水表校准检漏技术减少无谓的渗漏损失，并采用节水型器具以降低日常用水量，同时配合高效的排水控制系统，实现雨水的有效收集和再利用，这使建筑整体节水效率提高超过30%。

4）建筑智能微网系统。智能微网系统集成对光照强度、温度、湿度、风速和空气质量等全方位环境参数的监测，并结合预测模型，实现实时动态优化建筑内外环境，可与供电、空调、给排水等多个子系统深度协同联动，全面提升建筑的整体能效。随着物联网、云计算、大数据分析等现代信息技术的深度融合与应用，建筑智能节能技术正加速度发和完善中，这对推动绿色建筑的长远发展具有重要的战略意义。

3.4 储能技术的创新应用

储能技术在实现绿色装饰装修节能方面扮演着关键角色。加强储能技术的创新应用，能提升可再生能源利用率，并有效平衡建筑能源供需。

3.4.1 热储能技术

采用蓄热材料吸收和储存太阳能、废热等热量资源，在需要时再释放利用。例如，在屋顶安装太阳能集热器，在日照充足时吸收太阳辐射并将其转化为热能存储于相变储热材料罐（熔点26 ℃，潜热215 kJ/kg）中，然后在夜间或阴天提取这些热量用于洗浴和取暖。这不仅实现了太阳能的有效积累与利用，还减少了对晚间传统能源的需求。该系统适用于日均太阳辐射量超过12 MJ/m2的地区，年均可替代约200 kg 的标准煤消耗。

3.4.2 空气源热泵结合相变储能材料技术

通常，电价较低的夜间时段（0.3元/ kW·h），运行空气源热泵（能量与热量之间的转换比率为3.2）为水分子筛储热模块（储热密度180 kW·h/m3）蓄积热能，白天则停止热泵运行，直接从储热模块释放热量以满足空间采暖需求。这一策略充分利用了夜间电力低谷期的电能，高峰时段（0.6 元/ kW·h）降低对电网的依赖性，成功实现在建筑用能方面的错峰管理，预计可节省25%的采暖费用。

3.4.3 可充放电储能技术

大容量锂电池（容量20 kW·h）与建筑光伏系统（装机容量10 kW）整合使用，当光伏发电处于峰值时，将多余电力储存至电池中；当建筑电力负载增加而发电量下降时，便可以从电池释放电力以平衡电力供需。这不仅能提高光伏电力约20%的直接使用效率，还能增强建筑对电力负荷变化的适应能力。

3.4.4 超级电容器储能技术

超级电容器储能技术以其兼具高能量密度和高功率输出的优势，在保障建筑关键负荷的稳定供电上发挥重要作用。具体操作是在超级电容器组（容量40 kJ）上保持一定电压差，一旦电网出现断电，可在极短时间（10 ms）内迅速释放电能驱动关键负载，如夜间照明、监控系统等，可持续供电5 ～10 s，确保在短期断电事故中建筑关键系统的正常运行不受影响。

储能技术与可再生能源技术的深度融合，将进一步优化绿色建筑的能源效率和自主调节性能，在推动建筑节能环保利用方面发挥核心作用。因此，持续关注与创新发展储能技术，对建设更高效、更环保的绿色建筑至关重要。

4 结语

随着社会的不断发展，人们对建筑环保的要求不断提高，绿色装饰装修理念也日益受到重视。绿色装饰装修强调在装修的全生命周期中采用科学的方法，充分考虑资源环境保护，采用各种先进的节能环保技术和材料，以实现资源的节约、环境的保护和人居环境质量的提高。

本文首先阐述绿色装饰装修的概念，它要求在装修规划、设计、材料选择、施工、运营等各个环节贯彻可持续发展理念；其次分析节能环保技术在实现绿色装饰装修中的重要作用；最后，重点阐述几大类关键节能环保技术在绿色装饰装修中的具体应用，包括可再生能源利用技术、新型高效绝缘材料、智能节能管理系统以及储能技术等。这些技术的使用可以显著提高建筑和装修的节能环保水平。

综上所述，发展和应用各种先进的节能环保技术，对推动绿色装饰装修实践、实现建筑行业可持续发展具有重要意义。这需要政府部门加大技术支持，需要企业加大研发力度，需要用户增强环保意识。随着相关技术水平的不断提高，相信绿色装饰装修必将得到更广泛的推广应用，为创建资源节约型、环境友好型社会作出积极贡献。