綠色建筑節能減排技術探析

時間:2023-01-16 09:16:00

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綠色建筑節能減排技術探析

【摘要】為了未來可持續性發展,必須要改變生存發展的方式,建設空氣清新、生態平衡的綠色建筑。在未來低碳節能發展的大趨勢下,文章對綠色建筑過往情況、現狀問題進行科學客觀的深刻分析,對未來發展趨勢、技術可能進行初步的探討,以持續推動低碳節能趨勢下的綠色建筑的觀念轉變和技術創新。

【關鍵詞】零碳低碳;節能減排;綠色建筑;環保探析

1引言

經過幾十年改革開放,各行業均取得了突破性發展,隨著經濟發展,尤其是城市化的快速推進,建筑業一路快速發展成國民經濟最重要的核心支柱。但是在快速發展中也產生了種種問題與矛盾,高能耗、高污染、高排放等問題便成為行業揮之不去的難題。基于此,國家及時調整策略,探索生態建筑、健康建筑、可持續建筑等節能綠色建筑理念,然而由于各種主客觀因素,時至今日,綠色建筑仍然只是局部小范圍內建設,如何實現低碳零碳排放,滿足生活環境的安全、健康、舒適性要求,成為建筑業從業者重要課題之一。

2低碳零碳大背景

《巴黎協定》設定本世紀中實現全人類二氧化碳溫室氣體凈零排放目標,我國積極響應提出了“碳達峰,碳中和”的“雙碳”目標。據測算2018年全國建筑全壽命周期能耗總量已達21.14×109噸標煤,占全國能源消費總量的約45.8%,可見建筑業既是國民經濟支柱,也是碳排放的大戶,要實現碳達峰,碳中和目標,發展低碳綠色建筑具有非常重要的現實意義,也是“雙碳”實現的必選之路[1]。

3綠色建筑與低碳零碳

3.1低碳零碳趨勢下綠色建筑的新內涵綠色建筑的內涵由最初傳統的“四節一環?!?,增加了健康、環保、舒適等以人為本的理念。在2020年國家提出“雙碳”目標后,綠色建筑又被賦予低碳節能減排的新內涵,對綠色建筑也有了更高要求,綠色建筑必須承擔起實現零碳低碳的重任。

3.2低碳零碳與綠色建筑的關系要實現2030年碳達峰,2050年碳中和的目標,唯有全面實行綠色建筑,也只有堅持低碳零碳的建設發展理念,在建筑的全生命周期堅持節約能源資源措施,在建筑運行過程堅持低碳零碳排放,最大可能減少建設和活動所產生的環境污染,才可能擁有可持續發展的高質量生存環境。

3.3綠色建筑的減碳優勢建筑行業的鋼材、鋁材、水泥、玻璃、陶瓷等均是高耗能產業,采用綠色建筑技術可以優化資源結構,促進廢棄物資源化的再利用,大幅節約能源消耗,減少資源消費,提高建筑的資源利用效率,有效控制資源消耗。采用綠色建筑技術還可以更好地保護生態環境的可持續性發展,促進生態再平衡,從而更好地實現節能減排、降污消噪、節約能源,推動建筑業生態可持續發展的目標。

4綠色建筑現狀及存在的問題

4.1建造過程消耗資源仍然過大綠色施工技術還不成熟完善,相關人員對其熟悉度不高,實施以及落實的過程中遭遇諸多困境,在實踐過程中易進入諸多誤區,這在很大程度上影響了建筑工程的整體效率,也在一定程度上抑制綠色建筑的順利發展。雖然在建筑施工過程中創新了許多降低能耗的措施,使用節能材料、節能設備產品減少能源損耗量等,但是效果不明顯。根據當前已有數據顯示,我國建筑施工消耗掉了17%的飲用水資源、40%的材料以及25%的木材資源,水泥、鋼材的消耗量占全世界總量的25%、55%,足以見得建筑施工中資源消耗仍然非常大[2]。

4.2建筑運行階段能耗仍然較高雖然我們一直積極推行建筑節能,但我國人口眾多,建筑體量巨大,存量不節能的舊建筑較多,工業廠房建筑節能推進緩慢,總能耗量仍然屢創新高。當前中國每年用在建筑空調、照明、通風以及家用電器等方面的能耗就達到1.8億噸標煤量,能耗非常高,如圖1所示。雖然在新建公共建筑和住宅建筑方面,新建筑的節能率也達到60%以上,但人們在使用中往往對建筑保溫隔熱造成破壞,或者建筑保溫材料年久損害亦無人更換,這些均會造成了建筑能耗居高不下,而且,隨著人們物質生活水平的提升,對生活質量的追求也不斷提高,從側面也帶動了能源消耗的增量不斷提高。

4.3環境污染嚴重大規模建設造成大規模的環境污染、生態破壞,鋼筋混凝土大廈擠占了大量土地、河湖、森林等動植物空間,同時建筑引起的城市熱島效應,微氣候改變,光污染,噪聲污染,水污染等,嚴重影響人民身體健康。另一方面綠色建筑技術的不完善,國人認識不夠,過度的裝修裝飾,不環保建筑裝飾材料大量使用,建筑空間封閉、通風不足等導致空氣質量下降、空氣污染問題也觸目驚心,危害住戶的生命安全。

5低碳節能環境下綠色建筑技術與措施探析

5.1降低資源能源消耗技術措施節能、環保是綠色建筑核心,降低資源能源消耗,提高資源利用率,促進生態的再平衡,實現碳達標碳中和,有非常重要的意義。建筑使用過程中能源消耗占比都非常大,當前建筑節能主要是通過提高建筑圍護結構的隔熱保溫性能,如圖2所示,提高能源利用,減少能源消耗,降低碳排放。未來應采取更多主動節能技術措施,充分利用自然通風、天然采光,提高建筑設備效率,降低建筑的能耗,提高可再生能源循環利用,達到建筑運行低碳甚至零碳排放。

5.2工業化裝配建筑技術人類科技生產也由手工到工業化,建筑業也必然走向工業化、機械化、自動化的時代。大力發展集設計、生產、施工于一體工業化裝配建筑,全面推行全裝修建筑是未來必然選擇。工業化裝配建筑采用工廠預制方式把傳統建造中的大量現場作業工作轉移到工廠進行,這種方式在人工、機械上能減少能耗至少20%,還可以較大節約現場用水,減少空氣、噪聲、廢物廢水排放等;推行全裝修建筑能有效杜絕亂裝修,確保建筑安全,避免浪費,減少污染,降低碳排放。

5.3被動式超低能耗的低碳建筑隨著越來越多的考慮建筑的可持續性要求,被動式建筑必將成為未來建筑的必然方向。被動式建筑通過提高空間密封性能、具有特別優良的保溫隔熱性能,超低能耗,最大可能使用可再生能源資源,分利用天然采光、自然通風,以最大限度提高太陽能、空氣能等自然能源的利用效率,可節省高達90%的能源消耗,讓能量自然循環,在運行中降低額外加熱或冷卻的能耗需要,可以做到低碳甚至零碳排放。

5.4智慧化建筑人類已進入信息化、智能化的智慧城市時代,綠色建筑也必然會是一個智慧建筑,建設智能化的智慧建筑,為人類提供一個智能化工作生活信息服務平臺,使用者可通過網絡遠程控制電氣設備運行,監測環境安全,優化設施運行,降低建筑能耗,創造健康、環保、舒適的建筑空間。智慧建筑還能夠與相關的物業、商務、醫院、教育等智慧城市平臺對接,建筑功能空間智能開放控制,最大限度實現資源充分利用,共享共用,大規模減少重復建設,減低碳排放。

6綠色建筑未來挑戰和機遇

6.1繼續推動觀念的徹底轉變堅持綠色發展早已成為國民的共識,社會也逐漸認識低碳、節能、綠色、環保、可持續發展的重要意義,但是在具體實行的過程中仍多流于形式,遇到困難就輕易舍棄或誤入歧途,甚至有虛假綠色,需要政府相關部門和行業人士加大宣傳,包括建筑教育理念的轉變,倡導綠色建筑理念,山水田林、草木磚瓦都要從綠色、生態、系統可持續性出發[3]。

6.2堅持以人為本,因地制宜,因時制宜建設綠色建筑綠色建筑設計不但要符合政策法規,而且要堅持以人為本,更具有人性化色彩,滿溢著人文關懷,遵循健康、安全、環保、可持續的核心理念,從而將對人,對環境的影響降至最小化。我國地域遼闊,民族眾多,各地氣候、地理、資源、交通、經濟、文化等各不相同,因而建筑必須因地制宜、因時制宜,不一刀切,綜合考量所在地域的條件和特點區別對待,結合地形地貌,通過多方面模擬分析場地的風、光、水、聲、熱、人環境等,加以合理利用其獨特稟賦,優化規劃設計,避免千房一面。

6.3綠色建筑未來應更具中華文化特色中華民族歷史悠久,文化豐富而獨特,中國文化崇尚天地自然,與自然山水融為一體,和諧共生,這正是當前的綠色低碳理念,受近代歐美影響,中國建筑照搬歐美的全套建筑理念,才有了我們千城一面、千篇一律的鋼筋混凝土叢林,既不生態也不環保,更不符合人民的文化審美,在綠色建筑成為必然趨勢的未來,我們需要更多的研究、挖掘建設更具中華特色傳統文化、地方特色建筑理念,建設有特色的綠色建筑。

6.4綠色建筑技術的創新綠色建筑理念和技術也需要緊跟上時代的步伐,不斷推陳出新,更新換代升級,利用最先進的科技成果,主動與先進技術融合發展,讓建筑成為充滿技術含量的高科技產品,這也是綠色建筑未來發展的正確方向和機遇。充分利用可再生能源,降低化石能源消耗仍然是未來主要的努力方向。

7結語

隨著科學技術的不斷進步,依托于BIM、VR虛擬仿真、3D打印、大數據分析、自動化建造、智能化管理等科技手段,綠色建筑技術也取得多方面突破。全面推行以市場導向為主的綠色建筑體系,提高資源能源節約高效、循環利用,減少建筑全生命周期的資源消耗,倡導簡約、綠色、低碳、健康的生活和出行方式,促進生態可持續發展,實現建筑建設生產、居住工作生活系統循環可持續發展,實現人與自然和諧共處。

參考文獻

[1]蘇建軍,倪慶超,楊泰然.BIM技術與綠色建筑可持續發展分析[J].智能建筑與智慧城市,2021(10):102-103.

[2]李聰,李元華.節能技術在綠色建筑工程的有效運用[J].智能建筑與智慧城市,2021(10):118-119.

[3]李雨陽.節能技術在綠色建筑工程中的應用研究[J].綠色環保建材,2021(10):33-34.

作者:崔勇 單位:中交第三航務工程勘察設計院有限公司