吴芸
愿景明德(北京)控股集团有限公司 北京 100027
随着全球能源问题和环境可持续性的日益凸显,新型绿色节能建筑工程技术正在以前所未有的速度和深度发展。作为建筑领域的一项革命性创新,新型绿色节能建筑工程技术不仅重新定义了建筑的外观和结构,更重要的是,它们将可持续发展理念融入建筑的方方面面。从设计到施工,再到日常使用,新型绿色节能建筑工程技术正在引领我们走向更加环保、高效的建筑时代。基于此,探索新型绿色节能建筑工程技术的应用,对未来建筑行业的发展,意义十分重大。
新型绿色节能建筑工程技术是在环保、可持续发展和节能减排的背景下,为了降低建筑对环境的影响,提高建筑能源利用效率,保障人们健康舒适生活而发展起来的一种建筑工程技术。新型绿色节能建筑工程技术强调通过优化建筑结构、选用高效节能设备以及合理布局,最大限度地减少能源消耗。通过使用高性能隔热材料、智能照明系统、高效供暖、通风和空调系统,能够实现节能降耗的目标。同时,绿色节能建筑技术鼓励在建筑中广泛应用可再生能源,如太阳能、风能、地热能等,以减少对传统能源的依赖,降低建筑的碳足迹,通过引入智能化控制系统,通过传感器、自动化系统等,实现对建筑内部环境的实时监测和调控,提高能源利用效率和舒适性。此外,绿色节能建筑鼓励选择可循环利用的建筑材料,减少资源的浪费,减少室内空气污染,提升室内空气质量[1]。
首先,新型绿色节能建筑工程技术的应用在能源效益与经济价值方面表现出明显优势。建筑行业是能源消耗的主要领域之一,而绿色技术的引入可以显著降低建筑的能源消耗。通过合理的设计和建材选择,建筑可以减少空调、采暖、照明等能源的使用量,降低能源支出。此外,整合太阳能光伏、风力发电等可再生能源技术,不仅可以为建筑自供能源,还可以将多余的电力反馈至电网,减少对传统能源的依赖。尽管绿色建筑的初始投资可能较高,但随着时间的推移,由于能源成本的节约,投资成本会逐渐弥补,并在长期内实现显著的经济效益。政府的激励政策和环保认证也为采用绿色建筑技术的业主提供了更多的经济激励,同时提升了房产的市场价值[2]。
其次,新型绿色节能建筑工程技术在环境影响与可持续发展方面具有重要价值。建筑业对能源消耗和碳排放的贡献不容忽视,而绿色建筑技术的应用可以显著减少负面影响。通过减少能源消耗,降低温室气体排放,绿色建筑有助于应对气候变化,减缓全球变暖的趋势。此外,采用可再生材料、水资源管理、废弃物回收等措施也有助于减少建筑对自然资源的消耗,促进资源的可持续利用。推广绿色建筑不仅有助于改善建筑本身的环境表现,还能为城市可持续发展提供范例,鼓励其他领域也采用可持续的实践,推动整个社会走向更加环保、可持续的未来。
最后,新型绿色节能建筑工程技术在室内舒适与健康价值方面也具备重要的应用价值。合理的通风、采光设计以及无毒、低VOC的建材选择,能够为居住者创造更加健康、舒适的室内环境。减少空调使用和优化温湿度也有助于减少室内空气污染,提高室内空气质量,对居住者的身体健康、员工的工作效率以及学生的学习表现都有着积极的影响,在长期内创造更大的社会价值。改善室内环境还能够减少疾病的发生率,降低医疗成本,为社会健康事业带来实际益处。
新型绿色节能建筑工程技术是以可持续发展为导向,旨在降低建筑能耗、减少环境影响的创新性建筑技术体系。
在设计方面,新型绿色节能建筑工程技术注重最优的能源利用和舒适性。借助先进的模拟和分析工具,设计师能够优化建筑朝向、布局和窗户位置,以最大限度地利用自然光和热能,减少电力和供暖需求。此外,温室效应、通风和空调系统也被集成进设计中,以提高室内空气质量和舒适度。
在材料方面,新型绿色节能建筑工程技术倡导使用可再生材料和高性能绝缘材料,以减少建筑能耗和环境污染。例如,利用生态砖、竹木等可再生材料,不仅能够降低碳足迹,还能促进可持续林业发展。同时,高性能绝缘材料能够提高建筑的隔热性能,降低冷暖气能的损耗[3]。
在施工方面,新型绿色节能建筑工程技术强调精细施工和资源利用效率。预制构件技术被广泛应用,可以降低施工现场的能耗和废弃物产生。现代施工技术还包括3D打印建筑、模块化施工等,不仅提高了施工速度,还减少了能源消耗。
在当今全球对环境可持续性的日益关注下,科学引入风能技术成为建筑工程领域的重要议题。风能,作为一种典型的绿色能源,具有显著的可再生性和清洁性,其应用在建筑工程中不仅有助于节能减排,还能有效降低环境污染的问题。在建筑工程施工环节,风能技术的应用策略可以分为以下两个关键方面:合理规划建筑物朝向和开口方向,以及优化建筑热工性能。
首先,合理规划建筑物朝向和开口方向是风能技术应用的重要环节。在建筑设计阶段,科学考虑建筑物的朝向,以便充分利用自然风力资源。合理的朝向可以最大限度地引导自然风流进入建筑内部,提供通风和冷却效果。同时,在开口方向的设计中,通过设置适当的风口、通风窗等,可以实现建筑内外空气的交换,进一步改善室内环境质量。此外,针对不同地区的气候特点,建筑设计师还可以选择不同的朝向和开口方向,以最大程度地利用季节性风向,实现通风和热调节的最佳效果。其次,优化建筑热工性能是风能技术应用的另一个关键方面。在干燥且炎热的天气条件下,自然通风成为一项重要的资源,可以有效地降低室内温度,减少空调和电扇的使用,降低电能消耗。通过设计建筑的外部风道和内部风流路径,可以实现自然风力在建筑内的均匀分布,有效地消除热岛效应,为居住者创造更加舒适的室内环境。然而,尽管风能技术在建筑工程中具有巨大潜力,但仍存在一些挑战和限制因素。例如,外部环境的风速和风向变化可能会影响风能的利用效果,影响建筑内部的通风和热调节效果。因此,为确保风能技术的有效应用,建筑工程施工企业需要进行详尽的风能资源评估,结合建筑设计和施工过程,做出精准的应用决策,以实现最佳的效果[4]。
顶是建筑工程中一个关键的热交换区域,合理应用屋顶保温技术是实现绿色节能目标的重要手段。屋顶面积广阔,同时又暴露在日照和降水等环境因素之下,因此,在屋顶结构和材料设计中引入绿色节能理念,不仅有助于优化室内环境,还能显著降低能耗。在屋顶保温技术的应用方面,有几个关键的考虑因素。首先,在屋顶结构设计方面,可以尝试采用不同的形状方案,如尖形或圆形,以调节建筑内部温度。这种设计不仅可以优化室内采光和通风条件,还能在一定程度上减少室内外温度差异,提升舒适性。此外,考虑到保温的需要,建筑工程可以在屋顶结构中引入保温材料,如保温板、保温棉等,以提升屋顶的隔热性能。其次,选择适用的节能环保型施工材料是屋顶保温技术应用的另一个重要方面。通过使用具有优良保温性能和环保特点的材料,如高性能绝缘材料、节能型屋面材料等,可以有效降低建筑物的能耗,不仅有益于节能减排,还有助于改善建筑内部环境。此外,综合应用绿色节能设计与技术,可以进一步提升屋顶的节能性能。例如,在防潮层和保温层之间使用具备保温和防潮性能的复合型材料,以提高屋顶保温的效果。同时,将屋顶、屋面等部分设置绿植,不仅美化建筑外观,还能提供附加的隔热保温效果,改善屋顶的热传导性能[5]。
在开展建筑工程施工环节,施工人员可以将绿色环保理念融入建筑工程施工环节,依以此确保建筑工程可以与周围环境形成协同发展状态。同时在施工环节合理引入绿色施工理念,可以有效缓解与减少对周围环境所带来的影响,防止施工行为造成环境污染问题以及能源消耗过剩问题。受到被动式太阳能性质的限制,在开展建筑工程建设环节应当选用热阻性能较好的施工材料,此类施工材料虽然前期投入成本较小,但后期调节效率低下,因此会对建筑工程施工活动带来一定影响。因此建筑企业应当采用主动式太阳能与被动式太阳能融合方式,起到良好的能源节约效果,助力建筑工程呈现绿色发展趋势。
德国的Passivhaus标准是一种严格的低能耗建筑标准,致力于通过优化建筑外壳来实现极低的能源消耗。某城市的住宅项目充分应用了Passivhaus标准,通过一系列先进的技术和措施,实现了显著的能源节约和环境友好。
5.1.1 高效保温材料:在这个项目中,选用了高效的保温材料,如优质的隔热板和绝热层,以降低热能损失。墙壁、地板和屋顶都得到了优化的保温处理,阻隔了热能的传输,使室内能够保持稳定的温度。
5.1.2 优化的隔热结构:建筑外墙采用了复合隔热结构,有效减少了热桥效应,防止热量在建筑结构中的传导,有助于维持室内舒适温度,减少了对传统暖气系统的需求。
5.1.3 高性能窗户:双层或三层低放射率窗户是Passivhaus标准的重要组成部分。这些窗户具有优异的隔热性能,能够有效地阻挡外界寒冷空气的渗透,同时最大限度地捕获和保留室内的热能。
5.1.4 空气密封性:为了确保室内外界的隔绝,该项目采用了高效的空气密封技术,减少了冷风和热量的交换,从而维持了室内的恒温。
通过以上一系列的技术手段,该住宅项目成功地将能源消耗降低到了传统住宅的十分之一,减少了对化石燃料的依赖,显著降低了温室气体的排放,为可持续发展贡献了积极的环保成果。
澳大利亚的一座商业大楼充分发挥了太阳能光伏技术的潜力,将其应用于建筑的外墙和屋顶,实现了建筑外观的美观与能源发电的双重功能。
5.2.1 外墙太阳能板:商业大楼的外墙被设计成太阳能板的集成表面,不仅为建筑赋予了现代感和科技感,还将太阳能电池板作为建筑元素进行了融合,创造了独特的外观效果。
5.2.2 屋顶太阳能板:太阳能电池板覆盖在建筑的屋顶上,最大限度地吸收阳光能量,并将其转化为可用的电力。多余的电力不仅可以为建筑自身提供能源,还可以输送回电网,实现清洁能源的共享。
5.2.3 智能能源管理系统:商业大楼内部配备了智能能源管理系统,通过实时监测建筑内部的能源使用情况,智能地调整照明、空调等设备的运行模式,以最大限度地降低能源浪费。
5.2.4 可再生能源的推广:通过在商业建筑中广泛应用太阳能光伏技术,该项目为可再生能源的推广和使用提供了成功范例,鼓励更多的建筑业主和开发商积极采用清洁能源技术。
通过将太阳能光伏技术与智能能源管理相结合,该商业大楼实现了能源的高效利用,显著降低了对传统能源的依赖,同时也为城市的可持续发展做出了积极贡献。
综上所述,新型绿色节能建筑工程技术的应用价值体现在多个层面,不仅在经济、环境和社会方面带来实际的效益,还为可持续发展、环境保护和健康促进做出了积极的贡献。在未来,我们应当加强技术研发、政策支持和社会宣传,共同推动绿色建筑技术的广泛应用,为创造更加美好的未来环境而努力。