绿色建筑设计理念与节能技术应用 王晶

发表时间:2016/3/9   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:王晶
[导读] 中国新兴建设开发总公司 绿色建筑提倡运用可促进生态系统良性循环、不污染环境.

(中国新兴建设开发总公司,北京,100039)

【摘  要】从绿色建筑的理念体系、建筑范例、建筑材料的选择与使用,以及绿色建筑在建筑改造中的应用等方面对绿色建筑的概念和应用意义进行了概括分析。绿色建筑提倡运用可促进生态系统良性循环、不污染环境,且高效、节能的建筑方案和技术,为人类提供健康、安全、舒适的居住环境和生活空间,同时介绍了建筑设计的节能技术。最终达到人及建筑与环境和谐共处的目的。
【关键词】绿色建筑;节能技术

一、前言
        随着经济建设的迅猛发展,人类建设活动已逐渐超出了环境容量的允许范围,生态环境不断恶化,最终将会给自然环境带来不可逆转的破坏。随着对环境问题的日益关注,建筑行业里提出了绿色建筑的概念,并得到了广泛推行和发展。绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
        自然资源是有限的,任何事物的发展都要经历不断完善的过程,房屋建筑施工亦如此,从建筑材料、结构和技术的发展来看,都是人类逐渐征服自然的过程。但在这个过程中,人类必然会不断利用自然资源,自然资源并非取之不尽、用之不竭,因此要在房屋建筑施工过程中应用节能技术,才能确保房屋建筑行业的可持续发展
二、绿色建筑和节能技术应用的意义
        绿色建筑的概念是基于减少污染和保护环境,构建人类生活与生态环境和谐发展的理念提出的,旨在规范人类建设活动,使人类建设活动以节约资源、能源,减少建筑对环境负荷的压力为前提。绿色建筑提倡运用可促进生态系统良性循环的、不污染环境,且高效、节能的建筑方案和技术,为人类提供健康、安全、舒适的居住环境和生活空间,最终达到人及建筑与环境和谐共处,以及社会的可持续发展。因此,在生态环境不断恶化的今天,努力推行绿色建筑理念是建筑行业不可推卸的责任,是环境保护在建筑行业的具体体现。
        首先,应用节能技术是建筑行业发展的必然要求。我国建筑行业发展速度极快,必然会增大对能源消耗的增加,但资源有限且近几年已经出现匮乏的形势。因此要大力宣传节能技术的应用;其次,应用节能技术能改善生活环境。我国经济发展速度较快,人们生活水平也都有所提升,因此对居住环境的要求也就越来越高,也就是在实现舒适的居住环境下,同时注重节能环保;最后,有效降低能源的消耗量并提高能源利用率。充分应用节能技术以缓解我国能源紧缺的局面,虽然我国地大物博、资源丰富,但与庞大的人口总数相比,人均资源占有率却很低,所以为了确保建筑业健康持续发展,就要在房屋建筑施工中充分应用节能技术。
三、绿色建筑的理念与体系和节能技术
1、理念体系
        随着绿色观念的不断推行,绿色建筑也有了自己的体系。它是基于生态系统良性循环原则,以“绿色”经济为基础,“绿色”社会为内涵,“绿色”技术为支撑,“绿色”环境为标志建立的一种新型建筑体系。它将自然、人和建筑纳入统一的视野,研究人的生活、生产和建筑的形态,研究人赖以生存的自然发展规律,以及人、自然与建筑的相互关系。它以人(生产和生活)、建筑和自然三者的协调和平衡发展为目标,主张“设计追随自然”的观念。绿色建筑所代表的是高效率、环境好而又可持续发展的建筑,自身适应地方生态而又不破坏地方生态的建筑。它所寻求的是一种可持续发展的建筑模式,赋予建筑以生命,最终实现一个能积极地与环境相互作用的、智能型、可调节的系统。
2、建筑范例
        绿色建筑应将保护自然环境作为建筑设计的要素,将建筑与自然环境看作一个有机整体,充分利用自然光、热、风、雨水等自然资源。美国建筑师协会环境委员会评选出的10座优秀绿色建筑均体现出这些共同特点。它们当中有的设计了废水回收再循环系统,有的利用土壤和原生植被替代由非渗透性材料铺设的地面和屋顶防水层,有的通过充分利用自然光来降低建筑内部能耗,有的利用光伏发电系统来减少能源损耗,同时还考虑了如何最大限度地利用自然光以及保证建筑内部的自然通风。雨水收集和废水处理循环利用系统被应用于绝大多数的著名绿色建筑。例如,位于圣拉蒙谷西边山上的诺里斯住宅屋顶采用了创新的环保设计,屋顶的雨水经收集处理后,可用于冲洗厕所和洗涤衣服。
3、建筑材料
        绿色建筑设计不仅要融入绿色理念,更要选择绿色建筑材料。目前我国仍然主要依赖塑料、陶瓷、水泥、玻璃、钢铁等传统建材。这些传统建筑材料通常是针对某些特定场合研究开发的,大多数资源消耗高、投入高、污染大、能耗高,追求的往往是建筑材料的使用性能,却忽视了建筑材料与环境舒适性的协调,造成了其环境协调性比较差,且种类多样,无法充分回收及再生利用。这种情况在短期内无法发生根本改变,也不可能以少数的良性绿色建筑材料彻底取代量大面广的传统建材。因此在建筑设计时,要更加注重生态环境问题,加强保护环境措施,减轻传统建材对环境造成的负荷,协调好传统建材与环境的关系。设计者应积极研究与绿色建筑材料
        相关的基础理论,提高自身和建筑材料工作者的环境保护意识,通过引进高科技对传统建材进行自主创新的改造,最终使其发展为具有舒适性和环境协调性的良性绿色建材。
4、建筑改造
        绿色建筑的理念不仅要应用在新建建筑上,还应用于旧建筑及已有建筑的绿色改造中,使原本的建筑通过相应的节能环保措施达到绿色建筑的相关指标,从而达到保护生态环境,可持续发展的目的。随着建筑理念的发展更新、新型建筑材料的开发应用和建筑技术的不断进步,旧建筑的绿色改造应当得到大力推行,以减少旧建筑的污染排放,加大旧建筑对环境的利用,促进旧建筑与生态系统的良性循环。
5、节能技术
        建筑节能采用的新技术、新设备、新材料、新工艺,通过房建节能技术,不但可以有效保证房屋的功能,还可以节省很多施工上的成本,减少资源和能源的浪费。太阳能是人类常用的能源之一,现在在建筑领域的施工技术中,也得到了广泛采用。例如:例如在楼顶安装太阳能热水器,满足人们日常生活的所需的热水要求;安装太阳能发电系统,为楼内提供照明系统所消耗的电能;太阳能技术还可以很好的控制建筑物的采光,有助于建筑物的日常节能利用。
四、绿色建筑节能的原则
1、和谐原则
        生态环境是绿色建筑设计的重要主题,也是人类生存和发展的重要前提。在绿色建筑节能设计中,应充分考虑周围的地理环境,收集当地的气候、环境、交通、资源、社会习俗等资料,充分利用场地的特殊性;不仅要保证建筑物安全、舒适、经济,还应实现建筑物和周边生态环境的和谐共处。



2、舒适性原则
        在现代社会中,人们对建筑物的舒适度有着较高要求,希望建筑物能够与自然沟通,能给人一种舒适、温馨、健康的自然环境。建筑物的舒适性主要体现于采光、通风、湿度、温度等方面,在绿色建筑设计中,应多考虑建筑物的通风、采光、湿度等,尽可能提高建筑物的室内健康指数,满足用户的健康需求。
3、高效环保原则
        在当代社会中,环境污染、资源浪费成为重要的社会问题,也成为影响经济社会可持续发展的重要因素。因而,在绿色节能建筑设计中,应遵循高效环保的原则,通过中水回用、材料再生、钢材回收等方式实现资源回收和再利用。此外,在投入端应减少资源输入,在住房消费中减少资源消耗和环境污染,降低居住区的环境负荷,解决好通风、换气、日照、采光、污水处理等问题,减少生活垃圾排放。
五、绿色节能技术的要求和应用
1、要求
        节能技术是利用某种技术方法对能源消耗的现状进行分析,并分析可以节约能源的空间,最终采取一定节能措施来实现节能的目标,尽可能的降低能源消耗量,提高能源利用率。房屋建筑施工过程所应用的节能技术通常是从三个方面入手,即增强屋面、外墙和门窗的密闭性,通过提高热阻值实现节能目的。
2、节能技术在屋面施工中的应用
        房屋建筑施工中屋面节能技术一般有两种,即架空隔热面技术和保温隔热面技术。其中,架空隔热面技术通常需要符合三个要求:第一,屋面架空进出风口设置时,要将进风口设置在正压区,而出风口设置在负压区;第二,物体表面一定要确保平整才能铺设架空板,并将水泥混合砂浆或水泥填充到缝隙处,保证安装牢靠;第三,要检查屋面是否整洁干净,并确保空气畅通后才可以进行铺设架空板。保温隔热层面需要根据房屋建筑施工的具体要求,选择适当的屋面热面,要求其保温性能较好,并满足下面四个要求:第一,使用的材料表面要整洁平整,如果铺设松散材料则要确定坡向正确,最好分层铺设并逐层压实;第二,保温隔热层铺设好后尽快铺设防水层面,这样才能让屋面保温性能更好;第三,板材的选择不仅要粘贴牢固还要保证表面平整,这样才能使屋顶缝隙更密实;第四,在保温隔热面铺设好后,要检查架空面情况以及空气流通情况,如果出现断裂或破损则需及时修复,同时要注意杂物的清理。
3、节能技术在外墙施工中的应用
        影响墙体保温的因素主要由房屋保温层结构错置、建筑结构出现裂缝和外保温系统防水透气等,外墙保温效果要明显优于内墙,但由于粘接性效果差、造价高、易发生脱落渗水等,外墙保温施工非常重要,因此以下几个方面一定要做好:墙体建筑节能施工要严格按照设计施工图要求进行,技术人员及相关部门要在施工过程中充分考虑裂缝及热阻值等问题,通过整砖平齐法砌筑空心砖承重墙,如果无法使用整砖砌筑,就要通过外砌空心砖来保证施工质量,绝对不能凿破空心砖,避免墙体出现错置问题;保温材料的选择要慎重,房屋建筑施工中可以选择的保温材料有多种,但较为常用的有聚苯颗粒保温浆料和蒸压粉煤灰添加气混凝土,前者制作技术便捷且简单,就是将废弃的聚苯乙烯塑料加工成直径为0.5-4毫米的颗粒,功能为解决外墙开裂,后者用作外围护墙,属于新型墙体材料,具有较好的保温效果,且为绿色环保节能材料;外墙基层杂物要清理干净,找到墙体中线位置和门窗位置,墙体转角处或两端就是施工部位。事先铺设水泥砂浆再进行错缝相搭砌筑空心砖,门窗四周护角不能撞击,砌筑完成后要对砖缝进行清理并预留5毫米深槽。施工现场管理要加强,避免砂浆飞溅,防潮保温的处理也要做好。
4、节能技术在地面施工中的应用
        地面施工中应用节能技术主要包括防潮保护层施工和辐射采暖施工。对于前者来说,最好要增加绝缘材料的使用,避免地面受到外部湿气的影响,导致地面损坏;要将室内空气温度控制在合理范围内,具体的温度范围要结合施工实际情况来定,以更好的确保绝缘层水分含量;空气中的水分也会对地面材料或者地下表面造成一定影响,因此为了避免或降低影响程度,要使用微孔材料的表面层材料。辐射采暖施工过程中,在地面上铺设绝缘层,要尽可能保证没有杂物、平整且干燥等,这样才能确保绝缘层与表面层严密,这也是地面施工的最基本要求;地面施工建设不仅要严格按照设计要求来施工,还要确保木地板面层填充层在施工后的干燥性;地面施工完成后,要严格的进行验收并做好相关记录。
5、节能技术在门窗施工中的应用
        房屋门窗中,木质门窗、塑料门窗传热系数比钢铝门窗低30%左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右。房屋建筑施工中要想达到节能目的,就要根据实际情况选择适当的门窗,并反复检查空气渗透性、抗风压性、雨水渗漏性和框角垂直度等。门窗扇如不密闭、变形严重都不允许安装;门窗框与墙体、柱、梁和窗台的交接位置,要使用水泥砂浆做严密处理。选择能耗低、热阻大的节能材料制造的门窗能够更好的实现节能保温效果。确定接缝处干净干燥后才可以粘贴密封条或挤注密封膏。玻璃窗的最主要用途是采光,是玻璃窗的相关属性,根据对其参数分析可知,窗户玻璃最好选择特性玻璃,如反射玻璃、吸热玻璃或双层玻璃等。
6、太阳能技术的应用
        太阳能是可再生、洁净的能源,如今已经应用到各行各业,房屋建筑施工中也已经广泛应用太阳能技术。太阳能有很多节能环保的优势:太阳能技术具有供热和采暖性能,可满足建筑物日常供热需求;房屋建筑物楼顶安装太阳能电池发电系统,将热能转为电能并利用蓄电池组储存电能,再与供电设施相连则能满足建筑物照明等用电需求;太阳能技术以控制采光达到节能目的。房屋建筑使用太阳能技术,不仅无污染、安全、不消耗燃料,而且便于安装和维护维修,对施工过程的人力物力合理安排,有效避免施工过程中设备空转或窝工等现象。
7、立体绿化和建筑设计相结合
        城市立体绿化是改善城市生态环境,丰富城市绿化景观的有效途径。当前,许多城市面临着用地紧张、建筑覆盖率高等问题,制约了城市的可持续发展。因而,在绿色建筑设计中,应发展立体绿化,可以将屋顶设计为空中花园形式,种植各种常绿草坪,这样丰富城市园林的空间层次,能够降低建筑物燥热性,提高城市立体景观效果,减少城市热岛效应的发生。
六、结束语
        随着人们对于环境问题的认识不断深入,选择低碳、绿色、生态的生产生活方式已成为普遍共识。“绿色建筑”也日趋成为国际、国内建筑工程的发展趋势。只有在建筑工程真正融入环境保护这一要素,在每个环节都以绿色建筑标准严格要求,把好各道关口,才能实现为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的真正的“绿色建筑”。在能源资源环境问题出现危机的时代里面,探索一条可持续发展的节能减排道路至关重要,绿色建筑发展需要达成与自然界的和谐,与生态环境相统一的局面。绿色建筑是促进建筑行业长久发展的重要方法,也是促进经济可持续发展的重要途径,不断的完善绿色建筑的设计方法,实现自然与经济的共同繁荣。
        在绿色建筑施工中应用节能技术是建筑业的突破,也是人类向构建和谐自然迈出非常有意义且重要的一步。节能技术的应用必然成为房屋建筑施工中的重要环节,也相信通过建筑业的坚持与努力,能够在节能技术上有新的突破,大力宣传在房屋建筑施工中充分应用节能技术,促进建筑业的健康发展。
参考文献:
[1]付朝辉.浅谈绿色建筑与生态环境[J].中小企业管理与科技.2011(7)
[2]周学强.浅论房建工程的施工技术[J].城市建筑.2012(12)
[3]刘文宇 邰忠奇.绿色建筑设计的新思路——屋顶绿化[J].中国新技术新产品.2009(24)

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