張伍鐘

(甘肅省集成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司 蘭州 730000)

建筑節(jié)能技術(shù)是指節(jié)約能源,提高能源利用效率的一系列技術(shù)措施和組織形式。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)節(jié)能減排越來(lái)越重視,將節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。同樣,對(duì)于建筑企業(yè)來(lái)說(shuō),也要不斷地提升自身的施工技術(shù)水平,積極采取各種有效措施來(lái)降低能耗,減少環(huán)境污染,從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)健康、快速的發(fā)展。

1 應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的意義

隨著綠色環(huán)保理念的不斷深化,節(jié)能技術(shù)成為建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注和研究的問(wèn)題。節(jié)能技術(shù)包括太陽(yáng)能利用技術(shù)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱技術(shù)、通風(fēng)降溫技術(shù)以及新型建筑材料等,在建筑工程中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)可以有效減少能耗,提升建筑功能和質(zhì)量,為人們營(yíng)造更加舒適、健康、安全的生活環(huán)境。對(duì)于建筑企業(yè)而言,利用節(jié)能技術(shù)是其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施之一,也是促進(jìn)自身經(jīng)濟(jì)效益提高的主要手段,更是推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步與發(fā)展的有力保障[1]。中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到新常態(tài)階段,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,這對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)提出了更高要求。為了滿足社會(huì)需求,必須要加大建筑節(jié)能力度,通過(guò)合理選擇施工技術(shù)及施工工藝來(lái)確保建筑工程建設(shè)水平得以全面提升,從而降低能源消耗,達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的目的。此外,節(jié)能技術(shù)還能提高空間的利用率與合理性,有利于緩解能源緊缺的現(xiàn)狀。天然氣供暖技術(shù)解決了傳統(tǒng)采暖模式下存在的諸多弊端,不僅能夠保證室內(nèi)溫度恒定,且具有較好的經(jīng)濟(jì)性。節(jié)能技術(shù)作為一種高效節(jié)能、環(huán)境友好型技術(shù)手段被廣泛應(yīng)用于建筑施工領(lǐng)域,并取得良好成效。

2 基于節(jié)能降耗理念建筑節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 太陽(yáng)能建筑技術(shù)的應(yīng)用

太陽(yáng)能建筑技術(shù)是指應(yīng)用于建筑物的各種形式的太陽(yáng)能利用系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)能源相比具有清潔,可再生等特點(diǎn),可在不增加投資和運(yùn)行費(fèi)用的條件下,有效地提高建筑的熱舒適性及節(jié)能效果。如圖1。太陽(yáng)能的環(huán)保節(jié)能功能較多,特別是其自身所特有的光電轉(zhuǎn)換效率高,無(wú)二次污染,易于安裝維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),使其成為最有發(fā)展前途的綠色建筑之一。然而,由于受天氣因素影響較大,太陽(yáng)能集熱器對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度變化較為敏感,因此如何實(shí)現(xiàn)最大限度地光熱利用,同時(shí)又保證集熱場(chǎng)設(shè)備穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài)已成為研究人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。

圖1 建筑中太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)過(guò)程中除了考慮集熱效率外,還要兼顧成本效益比以及后期維護(hù)性。太陽(yáng)能技術(shù)的采暖與供熱功能,主要集中于集熱管及其附件,集熱器性能直接決定著整個(gè)太陽(yáng)能系統(tǒng)的能耗大小和效率高低[2]。而在實(shí)際使用過(guò)程中,由于受到太陽(yáng)輻射等自然條件的影響,不可避免地會(huì)產(chǎn)生諸如:溫度不均,冷熱交替現(xiàn)象嚴(yán)重,甚至出現(xiàn)“爆管”“漏水”等故障,給用戶帶來(lái)很大不便。為此,有必要建立一套完整的集熱系統(tǒng)可靠性評(píng)估體系,為太陽(yáng)能供暖和供冷提供科學(xué)的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。例如:其一,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能集熱器選型方法單一,不能準(zhǔn)確反映不同季節(jié),不同環(huán)境條件下集熱器性能差異的情況。本文提出了基于模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行集熱器優(yōu)化選擇的思路,采用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重,并根據(jù)專家評(píng)分結(jié)果將待選參數(shù)按重要性程度排序,進(jìn)而得到集熱器最佳設(shè)計(jì)方案。其二,設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要考慮諸多不確定性因素,如日照長(zhǎng)度,環(huán)境溫度,風(fēng)速風(fēng)向,晝夜溫差等等。這就要求設(shè)計(jì)人員必須具備豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,結(jié)合本地區(qū)氣候特征,從多個(gè)角度全面分析各種因素對(duì)集熱效率的影響,從而確保合理可行。其三,在運(yùn)行管理方面,要及時(shí)掌握集熱器運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并加以解決,另外還需制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案以保障生產(chǎn)安全,做到防患未然。太陽(yáng)能的使用對(duì)于建筑物而言,一方面可以節(jié)約能源,提高能源利用效率,另一方面能夠有效地改善居住環(huán)境,減少建筑污染物排放。對(duì)于技術(shù)的選用,可以根據(jù)不同地區(qū)氣候特點(diǎn)選取適宜的集熱器型號(hào)。北方地區(qū)的冬季氣溫低,夏季高溫高濕,且全年光照時(shí)間較短,因此應(yīng)盡量利用太陽(yáng)輻射能加熱室內(nèi)取暖。南方則相反,應(yīng)充分利用室外充足的陽(yáng)光資源,適當(dāng)增加日照時(shí)數(shù)。此外,在日常維護(hù)上也應(yīng)予以高度重視,定期對(duì)集熱面表面清潔消毒,保證其清潔度,延長(zhǎng)使用壽命。

2.2 高效保溫墻體的應(yīng)用

高效保溫墻體材料是指在普通混凝土結(jié)構(gòu)的房屋中,為提高建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)太陽(yáng)輻射熱和室內(nèi)采暖熱量的有效利用率而采用的各種新型建筑材料。在具體施工中,可采用蒸壓粉煤灰添加混凝土塊及外加劑配制成復(fù)合砂漿或混合砂漿(即蒸壓加氣混凝土),其特點(diǎn)是具有良好的隔熱效果。同時(shí)還可以減少水泥用量并降低工程造價(jià)。目前國(guó)內(nèi)外建筑保溫材料主要有聚苯板、硅酸鈣板等,其中聚苯板由于具有輕質(zhì)高強(qiáng)、隔音隔熱以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)成為最常用的建筑外墻保溫材料之一[3]。保溫墻體材料的應(yīng)用必須按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算,從技術(shù)層面上保證建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的合理性。硅藻土具有良好的生物活性以及吸附性等特點(diǎn),其本身也是一種較好的微生物載體,將其應(yīng)用到外墻保溫材料當(dāng)中,可以提高外墻保溫系統(tǒng)的整體質(zhì)量水平,并且能夠有效地防止建筑垃圾對(duì)環(huán)境造成破壞。保溫墻體材料的應(yīng)用方法如下:其一,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)確定墻體內(nèi)部溫度。根據(jù)所選保溫墻體材料性能試驗(yàn)結(jié)果,選擇相應(yīng)的無(wú)機(jī)膠凝材料,再經(jīng)過(guò)一系列工藝過(guò)程制備出符合使用要求的硅酸鹽礦物摻合料,然后與一定量的水按一定比例拌和均勻后進(jìn)行抹面。其二,用紅外熱成像儀測(cè)試該墻體材料表面溫度分布情況,分析得出墻體內(nèi)部不同部位表面溫度變化規(guī)律,據(jù)此判斷墻體各部分是否滿足節(jié)能的要求。其三,在上述工作基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究該墻體材料的導(dǎo)熱系數(shù)與含水率之間的關(guān)系,推導(dǎo)出該墻體材料表面最大熱流密度計(jì)算公式,以此來(lái)衡量墻體內(nèi)部散熱狀況,從而達(dá)到評(píng)價(jià)墻體內(nèi)部傳熱能力的目的。

2.3 新型玻璃材料的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用

低輻射鍍膜玻璃是綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料的一種,具有一定環(huán)保性,其特點(diǎn)如下:

一是作為是在室內(nèi)采光方面有一定優(yōu)勢(shì)。二是具有良好的隔音保溫性能,可以有效地減少噪音污染和降低空調(diào)能耗,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。三是從外觀上來(lái)看,該產(chǎn)品沒(méi)有明顯的圖案或花紋,整體呈半透明狀,色彩豐富,質(zhì)感細(xì)膩,且表面平整光滑,無(wú)凹凸紋理。四是該產(chǎn)品不含任何化學(xué)有害成分及有毒物質(zhì),屬于環(huán)保型建材。低輻射鍍膜玻璃的生產(chǎn)工藝包括真空鍍技術(shù),低溫等離子噴涂技術(shù)等,其中真空鍍技術(shù)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,且鍍膜均勻性好。在低輻射鍍膜玻璃實(shí)際應(yīng)用中,施工人員可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式選擇合適的施工方案進(jìn)行安裝。低輻射膜層與基材之間的粘接強(qiáng)度較高,一般不會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象,并且能提高其耐候性,延長(zhǎng)使用壽命。此外,由于低輻射膜層自身具有較強(qiáng)的抗老化能力,能防止紫外線對(duì)人體造成傷害,同時(shí)還具備優(yōu)良的隔音性能。

2.4 地源熱泵技術(shù)

所謂的源熱泵技術(shù)是指通過(guò)安裝在建筑物地下的脈管系統(tǒng)將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為電能,以達(dá)到制冷、制熱或供熱目的[4]。如圖2。它與傳統(tǒng)空調(diào)相比具有節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。地源熱泵技術(shù)原理為:利用土壤中蘊(yùn)藏著的冷量(即土壤溫度),使之轉(zhuǎn)化為水,然后由水泵抽入到換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷熱源地提供。由于室外氣溫變化較大,熱泵機(jī)組要根據(jù)外界環(huán)境溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的是單級(jí)式和兩級(jí)式地源熱泵,其中,單級(jí)式系統(tǒng)主要有U 型管型和平行流管型兩種形式,而兩級(jí)式系統(tǒng)則包括了直埋管式和水平多盤螺旋形這兩大類結(jié)構(gòu)型式。施工前,通常都要對(duì)工程所在區(qū)域環(huán)境及地質(zhì)情況作詳細(xì)勘察并做好相關(guān)資料記錄。按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行設(shè)備選型及管道鋪設(shè),同時(shí)還應(yīng)考慮是否滿足規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)以及各部件的連接方式。施工過(guò)程中還要注意檢查設(shè)備運(yùn)行狀況、管線敷設(shè)質(zhì)量、基礎(chǔ)穩(wěn)定性等方面問(wèn)題。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言,應(yīng)全面了解地源熱泵技術(shù)及其發(fā)展歷史,掌握其基本原理和基本組成。對(duì)于施工人員而言,不僅要會(huì)使用地源熱泵技術(shù),還需具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí),才能更好地指導(dǎo)實(shí)際工程的實(shí)施。施工結(jié)束后,對(duì)整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理,繪制完整的工程進(jìn)度圖和竣工結(jié)算書,以此來(lái)判斷該項(xiàng)技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,確保工程質(zhì)量合格,安全順利完工[5]。

圖2 地源熱泵技術(shù)

2.5 優(yōu)化綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料工藝設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑裝飾工程來(lái)講,優(yōu)化綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料的工藝設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。其工藝設(shè)計(jì)需要根據(jù)綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整,這樣才能夠保證建筑裝飾施工效果,同時(shí)也能降低施工對(duì)環(huán)境造成的污染。

從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化:

(1)提高綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料使用技術(shù),使其達(dá)到更高層次質(zhì)量要求,從而減少資源與環(huán)境造成的影響。

(2)充分發(fā)揮綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),通過(guò)優(yōu)化綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料的工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)性能與實(shí)用性相結(jié)合。

(3)結(jié)合我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展特點(diǎn),拓寬綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料使用領(lǐng)域與范圍。其次,對(duì)于目前行業(yè)內(nèi)較普遍存在的室內(nèi)溫度控制問(wèn)題,需通過(guò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化裝飾材料實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),減少材料本身造成的使用性能差異。

(4)從設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備等方面綜合考慮各項(xiàng)條件是否符合當(dāng)前建設(shè)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等要求,再次明確設(shè)計(jì)指標(biāo)或設(shè)計(jì)范圍內(nèi)[6]。制定嚴(yán)格可靠安全、環(huán)保、質(zhì)量性能指標(biāo)要求和技術(shù)手段,并實(shí)施考核評(píng)估制度。使每個(gè)環(huán)節(jié)都符合規(guī)范要求。

3 結(jié)語(yǔ)

人們對(duì)居住環(huán)境的要求也在不斷提高。傳統(tǒng)的涂料、膠粘劑、涂料等傳統(tǒng)建材已難以滿足現(xiàn)代建筑的需要。節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展為建筑施工提供了新方法和新思路,尤其是近年來(lái)隨著“低碳經(jīng)濟(jì)”概念的提出和綠色建筑理念的深入推廣,使得建筑節(jié)能成為當(dāng)前建筑行業(yè)研究的熱點(diǎn)課題之一。未來(lái)發(fā)展中,綠色建筑材料將逐漸取代傳統(tǒng)建筑材料,并逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。為促進(jìn)其更好地發(fā)展,技術(shù)人員必須從材料本身入手,尋找適合于新型墻體材料的生產(chǎn)工藝與配方,以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目的。