低碳节能大趋势下绿色建筑节能减排技术探析*

袁 涛 范家旗 李 豪 李 利 赵宁博

(中国建筑第七工程局有限公司 郑州 450000)

自新时代以来,国家提出了经济高质量发展战略,要求在推进城市化的过程中,适当放缓经济增长速度,从而引导经济走向高质量之路。在这个过程中,建筑行业是不容忽视的关键环节和重要支柱。但是就目前来看,快速发展的建筑行业产生了诸多问题,也带来了较多矛盾。尤其是建筑过程中容易出现高排放、高污染等问题,逐渐成为阻碍建筑行业绿色发展的重要元素。因此国家灵活调整,基于生态保护背景,提出低碳节能策略,探索绿色建筑、生态建筑、健康建筑和可持续建筑。

时至今日,绿色建筑节能减排技术已经在小范围应用。为确保建筑行业的健康发展,相关人员还应继续研究节能减排技术,从而满足低碳节能趋势下建筑行业的发展需要。

1 低碳节能大趋势分析

在建筑物建造的过程中,工程作业会消耗大量的资源和能源,建筑物工程完工后,其正常运行也会消耗资源。建筑的建造与运行,是产生温室气体的重要来源之一。在全球化趋势下,我国履行大国担当,推动实现碳中和目标,引导建筑行业向着绿色、节能的方向发展,构建绿色建筑,实现节能减排。

在《巴黎协定》(2016年气候变化协定)中提到,全球应争取在21世纪内,实现温室气体零排放的预期目标。我国作为负责任大国,积极响应号召,担当大国责任,结合自身情况,有针对性地提出了“双碳”(碳达峰、碳中和)目标并加以落实。

根据统计测算,建筑全寿命周期的能源消耗量已经超过全国能源消耗总量的四成。这说明,建筑行业既是国民经济发展的重要支柱,同时也是碳排放的大户。因此,为了完成“双碳”目标,实现低碳节能,从建筑行业入手研究低碳节能是很有必要的,并且分析和探索绿色建筑节能减排技术具有突出的实用价值和现实意义。

2 低碳节能大趋势下的绿色建筑分析

2.1 绿色建筑的特点分析

所谓绿色建筑,指的是可以在全寿命周期内,为人民群众提供健康、舒适、绿色的使用空间,建筑可以满足节约资源、保护环境的要求,最大程度地实现人与自然和谐共生的目标。无论是办公楼建筑,还是住宅、学校、公共事业、商业建筑,都可以应用节能减排技术,构建新型绿色建筑。

绿色建筑不仅体现了一种健康、积极的生活方式,更是低碳节能大趋势下的新型发展思路。国家持续重视,广泛应用前沿科技,发展绿色建筑模式,以此实现“双碳”目标。具体来说,绿色建筑的特点包括“四节一环保”(节能、节水、节地、节材、环境保护),目前又增加了健康、以人为本等理念。在2020年,习近平总书记提出“双碳”目标后,绿色建筑的内容进一步丰富,又新增了低碳、节能等要素,绿色建筑节能减排技术也有了新要求和新发展。

2.2 绿色建筑与节能减排技术的关系分析

绿色建筑与节能减排技术是相辅相成的关系,绿色建筑的实现需要依靠节能减排技术。在“双碳”目标下,建设绿色建筑须应用节能减排技术,坚持低碳、零碳、节能原则,以环保为发展理念,从建筑全生命周期的角度节约资源,以此满足低碳节能的发展需要。在建筑运行的过程中,减少碳排放量,尽可能地规避污染问题,从而为人们营造更高质量的生存环境。

2.3 绿色建筑节能减排技术优势分析

在建筑工程项目建设的过程中,所用到的材料(如水泥、钢筋、铝材),大多具有高耗能的特点。应用节能减排技术,可以有效控制耗能,优化资源结构,提高资源利用率,实现废物再利用,节约能源的同时,还可有效控制了生产成本和资源消耗量。

与此同时,在绿色建筑模式下,低碳节能的目标得以实现,可以有效保护当地的生态环境,助力行业实现可持续性发展,实现人地协调、减污降污、节约环保、减排消噪。而不同国家和组织对绿色建筑的定义也是不同(见表1)。

表1 不同国家和组织对绿色建筑的定义

3 低碳节能大趋势下绿色建筑节能减排技术的问题探析

3.1 建造方面资源消耗问题

就目前的发展趋势来看,绿色建筑节能减排技术的发展还不够完善,相关的施工工艺体系有待补充,部分作业人员不够熟悉工艺指标和技术流程,在实际的操作过程中容易出现资源消耗问题,在作业过程中容易出现失误,从而在一定程度上影响了绿色建筑的施工效率和施工效果。

根据现阶段的发展情况来看,我国的建筑行业施工作业消耗了大约17%的饮用水和25%的木材,水泥材料和钢材料的消耗量极大,占全世界消耗总量的25%和55%。在低碳节能的大趋势下,部分建筑单位开始积极创新,制定了诸多降能降耗的手段和措施,以此控制能源消耗量,但有时效果可能不太明显,相关的技术和应用措施仍需优化和完善。

3.2 运行方面能源消耗问题

虽然我国提出了“双碳”理念,且积极推行了绿色建筑节能减排技术,但是由于我国人口基数大,从而导致建筑行业的体量较大,旧有建筑较多。此类建筑无法实现节能目标,难以应用节能减排技术。与此同时,工厂的节能减排技术推广缓慢,工厂建筑的能源消耗量不断增加。以2020年国家的统计数据为例,我国每年用在建筑照明、通风、控温等方面的能耗,可达近2亿t标准煤量,运行过程中的能源消耗量大(见图1)。

图1 建筑运行过程中的能耗占比

即使在现阶段一些新型的公共建筑和住宅推行了绿色建筑节能减排技术,有效提高了建筑的节能率和节能水平,但是有时在建筑使用的过程中,会因人为因素导致建筑保温层被破坏。有时也会出现保温材料年久失修,没有及时更换的情况。当以上问题发生时,都会增加建筑运行过程中的耗能。随着人民群众生活水平的提高,越来越多的人追求更高质量的生活,进而从侧面也增加了能源消耗。

4 低碳节能大趋势下绿色建筑节能减排技术分析

4.1 从降低能耗的角度分析

对于绿色建筑而言,节能、环保是其永恒不变的核心,应用节能减排技术,也应遵循这一原则,降低资源消耗,提高资源利用效果,以此促进生态发展,实现“双碳”发展目标。在建筑工程作业的过程中,能源的消耗量大,降低能耗也应从这一角度入手。

就目前而言,一些建筑往往通过围护结构的方式提高建筑的保温性和隔热性(见图2),以此有效控制碳排放量,减少能源资源的消耗。在未来的发展过程中,施工单位和技术人员应积极探索,主动接触新型节能技术,充分利用自然环境中的风、阳光等要素,提高建筑的节能效率,借助可再生的能源,促进建筑行业的循环发展和持续发展,以此完成低碳节能的目标。

图2 建筑外墙保温结构

4.2 从工业化装配的角度分析

在科技快速发展的情况下,人类开始解放双手,借助工业和机械完成生产任务。对于建筑行业而言,在低碳节能的大趋势下,为实现绿色建筑节能减排,必然会走向工业化、自动化之路。因此,在研究绿色建筑节能减排技术的同时,建筑部门应大力发展技术,从生产阶段和施工阶段入手,构建一体化的工业装配体系,引导建筑行业向着自动化方向发展。

具体来说,可以采用工厂预制构件的方式,缩减现场作业量,将生产规格和生产标准下发至工厂中,在工厂进行生产,以此来降低资源消耗率,确保现场的整洁性,同时节约用水,减轻环境污染。推行一体化的装配,还能有效规范施工流程,确保建筑工程的安全性和稳定性。

4.3 从低碳建筑的角度分析

在高质量发展和低碳节能发展的宏观背景下,绿色建筑的建设还应考虑建筑的使用价值和可持续发展要求,被动式的低碳建筑将成为未来绿色建筑发展的主要趋势。

所谓被动式低碳建筑,主要指的是通过提高空间密闭性的方式,发挥建筑的隔热性能和保温性能,通过被动的方式利用自然资源和可再生资源,以此完成绿色建筑节能减排的目标。在被动式利用的过程中,重点针对太阳能、空气能、风能,以此节省能源消耗量,实现能源自然循环。

4.4 从智能化建筑的角度分析

在信息化时代,绿色建筑节能减排技术的应用,也应结合信息化、智能化的时代背景进行创新,建设更具智能化的建筑,从而为大众提供一个智能服务平台和信息平台。

在智能化建筑中,技术人员可以通过网络进行远程监控,控制电气设备的实际运行,并实时监测环境安全,根据设备的运转情况制定相关方案,以此减少建筑运行时的能耗,为公众创造更加舒适的空间。与此同时,智能化建筑还能实现物业、住户、商户、医院、教育的相互对接,最大限度地利用新技术控制资源消耗,以此实现绿色建筑节能减排的效果。

5 绿色建筑节能减排技术的发展展望

5.1 转变传统观念

在低碳节能大趋势下,绿色节能发展已成为发展共识。国家在制定政策的过程中,也逐渐重视低碳发展,助力建筑行业实现可持续发展。但是在实际运行的过程中,由于传统观念的存在,从而导致许多政策开始流于形式,容易陷入歧途之中,甚至可能出现增加资源消耗的情况。基于此,政府部门要发挥自身的监管和干预作用,召开专门的专家会议,加大宣传力度,转变传统的建筑思路,倡导绿色建筑,推广节能减排。

5.2 坚持以人为本

建筑行业需要做到以人为本,结合实际情况因地制宜,创新绿色建筑节能减排技术,基于我国政策和法律法规,引导行业建设更具人性化色彩。在实际的绿色建筑施工过程中,施工单位应从“人”的角度出发,注重人文关怀,以可持续发展为核心理念,减少施工作业对“人”和“环境”的影响。我国地大物博,气候类型多样,并且地理环境和文化环境也有差异。因此,在应用绿色建筑节能减排技术的过程中,应根据差异性选择具体的技术指标,结合当地情况进行多方面模拟,重点分析场内的风、光、水等因素,从而实现因地制宜的发展目标。

5.3 融入民族特色

一些绿色建筑在施工作业的过程中,还可以适当地融入一些民族特色,体现中华民族精神。如在绿色建筑的建设过程中,可以融入中华传统文化中的“天地自然,山水相融”的理念,构建人与自然和谐共生的绿色建筑。

由于我国受近代欧美建筑风格的影响,从而导致建筑工程的样式千篇一律(照搬欧美建筑风格),没有突显民族特色。这种情况既不生态,也不环保,不符合我国的民族性和审美性。在绿色建筑和节能减排技术应用的背景下,相关人员应主动转变建筑风格,挖掘中华优秀传统文化,紧扣地方特色,建设具有民族性的绿色工程。

6 结语

综上所述,在低碳节能大趋势之下,研究绿色建筑节能减排技术是很有必要的。一方面,绿色节能符合当前国家发展战略,符合“双碳”目标和低碳节能大趋势。另一方面,节能减排技术的推广应用可以助力建筑行业实现可持续发展,提高建筑工程的建设效果和质量。因此,在实际的技术分析和研究过程中,相关部门和相关人员应正视现实条件,结合发展背景,创新技术应用方法,从现实出发,以长远的眼光看待问题,以此确保技术的科学性和合理性,为建筑行业的良好发展奠定了基础。