淺析建筑節(jié)能與綠色建材

李炳文

(正太集團(tuán)有限公司，北京 100018)

1 建筑節(jié)能

所謂建筑節(jié)能，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一是節(jié)能，這里說(shuō)的節(jié)能是廣義上的，是減少各種形式的浪費(fèi);二是能夠滿足居住的要求，達(dá)到舒適、健康、高效的目的;三是與環(huán)境相和諧，減少環(huán)境污染，減少各種污染物的排放。

1.1 自然通風(fēng)

建筑中使用自然通風(fēng)可以在節(jié)約能源的前提下改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量，常見(jiàn)的方式主要有以下幾種。

1.1.1 利用風(fēng)壓

風(fēng)壓是自然通風(fēng)最基本的動(dòng)力。在一些地區(qū)，室外風(fēng)的條件非常好，可以利用風(fēng)壓作為自然通風(fēng)的動(dòng)力。在我國(guó)，沒(méi)有設(shè)計(jì)空調(diào)的建筑中，主要利用風(fēng)壓促進(jìn)室內(nèi)空氣流通，以此改善空氣質(zhì)量。

1.1.2 利用熱壓

熱壓是另一種促進(jìn)自然通風(fēng)的動(dòng)力，主要利用空氣因溫度不同而產(chǎn)生的壓力差實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。由于熱空氣會(huì)自然上升，可以在建筑物上部設(shè)置排風(fēng)口，排出污濁的熱空氣，與此同時(shí)，新鮮的冷空氣就會(huì)從建筑下部流入。

1.1.3 利用機(jī)械輔助

一些高大的建筑物往往具有比較長(zhǎng)的通風(fēng)路徑，形成較大的流動(dòng)阻力，這時(shí)，單純的風(fēng)壓與熱壓不能滿足自然通風(fēng)的需要，這就要求采用輔助方式促進(jìn)自然通風(fēng)，一般是以機(jī)械方式，加上符合生態(tài)要求的手段加速室內(nèi)通風(fēng)。

1.2 太陽(yáng)能的利用

當(dāng)前，在建筑方面的太陽(yáng)能利用主要有兩個(gè)方向，一是被動(dòng)式太陽(yáng)房，二是主動(dòng)式太陽(yáng)房。

被動(dòng)式太陽(yáng)房不使用其他能源作為輔助，在建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)采集太陽(yáng)能的設(shè)備，并將吸熱、蓄熱、放熱的功能整合成一個(gè)整體的系統(tǒng)。這樣，就可以減少建筑對(duì)能源的耗費(fèi)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

主動(dòng)式太陽(yáng)房一般由集熱器、傳熱流體、蓄熱器、控制系統(tǒng)及適當(dāng)?shù)妮o助能源系統(tǒng)構(gòu)成。它需要熱交換器、水泵和風(fēng)機(jī)等設(shè)備，電源也是不可缺少的。因此這一類(lèi)的建筑成本較高。

1.3 雨水的利用

雨水的利用形式主要有直接利用和間接利用兩種。

1.3.1 直接利用

雨水的直接利用就是將雨水通過(guò)某些途徑收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)必要的處理后，供給生產(chǎn)生活使用。直接利用雨水需要完善的系統(tǒng)，包括收集、輸送、凈化、貯存等部分。根據(jù)雨水來(lái)源的不同，可以分為屋頂雨水、路面雨水和綠地雨水。

屋頂雨水的利用是指將建筑物頂部所積蓄的雨水收集起來(lái)，加以回收利用的系統(tǒng)。這一部分雨水的水質(zhì)主要受到空氣條件、屋頂建筑材料、降水量和降水頻率等因素的影響，其中屋頂?shù)慕ㄖ牧鲜潜容^直接的。瀝青油氈就是其中的一種主要污染源。因此，在規(guī)劃屋頂雨水利用時(shí)，一定要考慮到屋頂建筑材料的影響。如使用鋁塑板等新型材料，就可以減少屋頂雨水的污染。

路面雨水的利用是指將道路、廣場(chǎng)等地方的雨水收集起來(lái)，加以回收利用的系統(tǒng)。路面雨水的水質(zhì)主要受到路面材料、路面衛(wèi)生、交通狀況。降水量、降水頻率等因素的影響。通常情況下，路面雨水的水質(zhì)要比屋頂雨水差。路面上的機(jī)動(dòng)車(chē)會(huì)給雨水帶來(lái)重金屬污染，因此在回收利用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮收集人行道和非機(jī)動(dòng)車(chē)道的雨水。

綠地雨水的利用是指將綠地積蓄的雨水收集起來(lái)，加以回收利用的系統(tǒng)。綠地可以攔截水中的污染物，起到一定的凈化作用，因此這一部分水質(zhì)相對(duì)前兩者較好。但是，由于雨水流經(jīng)綠地時(shí)，會(huì)有一部分滲透進(jìn)地下，或是被截留從而導(dǎo)致水量減少。因此，在利用這一部分雨水時(shí)，要充分考慮到綠地的作用，合理地規(guī)劃，控制利用規(guī)模。

1.3.2 間接利用

雨水的間接利用是指利用一些措施促進(jìn)雨水的下滲，利用雨水補(bǔ)充地下水。雨水的間接利用可以分為屋頂花園、下凹綠地、透水路面等方式。

2 綠色建材的概念及特點(diǎn)

2.1 所謂綠色建材

是指無(wú)毒或低毒的健康型建材、防火或阻燃的安全型建材、耗能低的節(jié)能型建材及各類(lèi)新型多功能建材。從綠色墻體材料具有的特點(diǎn)來(lái)看，發(fā)展綠色墻體材料是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重大舉措。

2.2 綠色墻材的特點(diǎn)明顯

①節(jié)約資源。制造此類(lèi)材料盡可能少用天然資源，降低能耗并大量使用廢棄物作原料;節(jié)約能耗:既節(jié)約其生產(chǎn)能耗，又可節(jié)約建筑物的使用能耗;節(jié)約土地:既不毀地(田)取土作原料，又可增加建筑物的使用年限。②采用不污染環(huán)境的可清潔生產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)。在生產(chǎn)過(guò)程中不排放或極少排放廢渣、廢水、廢氣，大幅度減少噪聲，實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化程度。③產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而且有益于人體健康。④可再生利用。產(chǎn)品達(dá)到其使用壽命后，可再生利用而不污染環(huán)境。因此，發(fā)展綠色型墻體材料有利于節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。

2.3 新型綠色墻材包括農(nóng)業(yè)廢渣類(lèi)、建筑垃圾類(lèi)、石膏類(lèi)和復(fù)合墻體材料等

木材是當(dāng)今四大材料(鋼材、水泥、塑料、木材)中唯一可再生和循環(huán)利用的材料，是一種可以永續(xù)利用的再生資源。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明，只要遵循森林資源采伐量小于生長(zhǎng)量的方針，森林資源就可持續(xù)發(fā)展，木材的供應(yīng)就能得到保障。木質(zhì)建材產(chǎn)品中，墻體材料產(chǎn)品充當(dāng)主要的角色，主要應(yīng)用于隔墻和復(fù)合外墻的內(nèi)側(cè)。所用的木材并非實(shí)木，而是經(jīng)過(guò)加工的人造板材或工程木材，如纖維板、膠合板、刨花板、定向板、膠合木等。施工應(yīng)用一般是將木質(zhì)板材與龍骨配合組成復(fù)合墻體，或者與石膏板等其他輕質(zhì)板材組合成墻體。隨著礦石類(lèi)資源的日益衰竭，木材這種可再生資源的利用必將會(huì)受到人們的重視。毫無(wú)疑問(wèn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度來(lái)看，木質(zhì)墻材產(chǎn)品屬于綠色墻體材料。

3 綠色建材與建筑節(jié)能的應(yīng)用

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)廢棄物來(lái)源廣泛、資源豐富、價(jià)廉易得、成本低，有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，并且節(jié)省能源、減少污染、保護(hù)環(huán)境，生產(chǎn)的墻體板材具有重量輕、強(qiáng)度好、安裝方便等特點(diǎn)，符合綠色建材的指標(biāo)要求。用農(nóng)業(yè)廢棄物可生產(chǎn)麥秸均質(zhì)板、紙面草板、植物纖維水泥板、麥秸人造板和秸稈鎂質(zhì)水泥輕質(zhì)板等新型墻體材料。利用建筑垃圾生產(chǎn)墻體產(chǎn)品是可行的，是節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)綠色墻材的有效途徑。目前我國(guó)建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30% ～40%。我國(guó)建筑垃圾應(yīng)用于墻體材料的研究生產(chǎn)尚處在起步階段，已開(kāi)發(fā)成功的產(chǎn)品有輕質(zhì)砌塊。石膏墻體材料包括紙面石膏板、纖維石膏板、石膏刨花板、石膏砌塊與石膏空心條板等將得到很大的發(fā)展。因?yàn)槭嘟ú募庸すに嚭?jiǎn)單，生產(chǎn)能耗低，具有重量輕、凝結(jié)快、防磁輻射、耐火性好等許多良好特性。石膏產(chǎn)品施工方便，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不會(huì)有任何有害氣體釋放，無(wú)放射性，可調(diào)節(jié)空氣濕度，并節(jié)省能源，是典型的綠色建材產(chǎn)品。僅以紙面石膏板為例，作為一種輕質(zhì)墻體和吊頂新型節(jié)能建材，具有質(zhì)輕、防火、隔熱、吸音、防震、收縮率小、可釘、可鉆、可鋸、可刨、可粘結(jié)等性能，在發(fā)達(dá)國(guó)家住宅建設(shè)和高層建筑中得到廣泛應(yīng)用，在我國(guó)有著巨大的市場(chǎng)潛力。

在建筑節(jié)能中除了使用新型的綠色墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料、新型建筑裝飾裝修材料等各種建筑材料外，開(kāi)發(fā)利用新的能源也是節(jié)能減排的有效途徑，太陽(yáng)能作為一種可再生的潔凈能源，是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，地球攔截的太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于目前全球電力消費(fèi)量的1500倍左右，而在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下可供開(kāi)發(fā)利用的太陽(yáng)能，只占理論資源量的很小一部分。據(jù)美國(guó)能源部評(píng)估，1990年美國(guó)太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)資源量?jī)H為技術(shù)可開(kāi)發(fā)量的0.6%，所以，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用有巨大的潛力。太陽(yáng)能在建筑上的利用方式主要有:被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能供熱水、主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖與空調(diào)以及太陽(yáng)能發(fā)電等等。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富，如果將太陽(yáng)能源充分加以利用，不僅有可能節(jié)省大量常規(guī)能源，而且有可能在某些區(qū)域完全利用太陽(yáng)能采暖。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著世界人口的日益增多以及環(huán)境的不斷惡化，建筑節(jié)能與綠色建材已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代必須重視的課題。只有真正做到節(jié)能環(huán)保，才能保證人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。