低碳節(jié)能大趨勢下綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)探析*

袁 濤 范家旗 李 豪 李 利 趙寧博

(中國建筑第七工程局有限公司 鄭州 450000)

自新時代以來,國家提出了經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略,要求在推進(jìn)城市化的過程中,適當(dāng)放緩經(jīng)濟(jì)增長速度,從而引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)走向高質(zhì)量之路。在這個過程中,建筑行業(yè)是不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要支柱。但是就目前來看,快速發(fā)展的建筑行業(yè)產(chǎn)生了諸多問題,也帶來了較多矛盾。尤其是建筑過程中容易出現(xiàn)高排放、高污染等問題,逐漸成為阻礙建筑行業(yè)綠色發(fā)展的重要元素。因此國家靈活調(diào)整,基于生態(tài)保護(hù)背景,提出低碳節(jié)能策略,探索綠色建筑、生態(tài)建筑、健康建筑和可持續(xù)建筑。

時至今日,綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)已經(jīng)在小范圍應(yīng)用。為確保建筑行業(yè)的健康發(fā)展,相關(guān)人員還應(yīng)繼續(xù)研究節(jié)能減排技術(shù),從而滿足低碳節(jié)能趨勢下建筑行業(yè)的發(fā)展需要。

1 低碳節(jié)能大趨勢分析

在建筑物建造的過程中,工程作業(yè)會消耗大量的資源和能源,建筑物工程完工后,其正常運行也會消耗資源。建筑的建造與運行,是產(chǎn)生溫室氣體的重要來源之一。在全球化趨勢下,我國履行大國擔(dān)當(dāng),推動實現(xiàn)碳中和目標(biāo),引導(dǎo)建筑行業(yè)向著綠色、節(jié)能的方向發(fā)展,構(gòu)建綠色建筑,實現(xiàn)節(jié)能減排。

在《巴黎協(xié)定》(2016年氣候變化協(xié)定)中提到,全球應(yīng)爭取在21世紀(jì)內(nèi),實現(xiàn)溫室氣體零排放的預(yù)期目標(biāo)。我國作為負(fù)責(zé)任大國,積極響應(yīng)號召,擔(dān)當(dāng)大國責(zé)任,結(jié)合自身情況,有針對性地提出了“雙碳”(碳達(dá)峰、碳中和)目標(biāo)并加以落實。

根據(jù)統(tǒng)計測算,建筑全壽命周期的能源消耗量已經(jīng)超過全國能源消耗總量的四成。這說明,建筑行業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱,同時也是碳排放的大戶。因此,為了完成“雙碳”目標(biāo),實現(xiàn)低碳節(jié)能,從建筑行業(yè)入手研究低碳節(jié)能是很有必要的,并且分析和探索綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)具有突出的實用價值和現(xiàn)實意義。

2 低碳節(jié)能大趨勢下的綠色建筑分析

2.1 綠色建筑的特點分析

所謂綠色建筑,指的是可以在全壽命周期內(nèi),為人民群眾提供健康、舒適、綠色的使用空間,建筑可以滿足節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的要求,最大程度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的目標(biāo)。無論是辦公樓建筑,還是住宅、學(xué)校、公共事業(yè)、商業(yè)建筑,都可以應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù),構(gòu)建新型綠色建筑。

綠色建筑不僅體現(xiàn)了一種健康、積極的生活方式,更是低碳節(jié)能大趨勢下的新型發(fā)展思路。國家持續(xù)重視,廣泛應(yīng)用前沿科技,發(fā)展綠色建筑模式,以此實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。具體來說,綠色建筑的特點包括“四節(jié)一環(huán)?！?節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)境保護(hù)),目前又增加了健康、以人為本等理念。在2020年,習(xí)近平總書記提出“雙碳”目標(biāo)后,綠色建筑的內(nèi)容進(jìn)一步豐富,又新增了低碳、節(jié)能等要素,綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)也有了新要求和新發(fā)展。

2.2 綠色建筑與節(jié)能減排技術(shù)的關(guān)系分析

綠色建筑與節(jié)能減排技術(shù)是相輔相成的關(guān)系,綠色建筑的實現(xiàn)需要依靠節(jié)能減排技術(shù)。在“雙碳”目標(biāo)下,建設(shè)綠色建筑須應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù),堅持低碳、零碳、節(jié)能原則,以環(huán)保為發(fā)展理念,從建筑全生命周期的角度節(jié)約資源,以此滿足低碳節(jié)能的發(fā)展需要。在建筑運行的過程中,減少碳排放量,盡可能地規(guī)避污染問題,從而為人們營造更高質(zhì)量的生存環(huán)境。

2.3 綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)優(yōu)勢分析

在建筑工程項目建設(shè)的過程中,所用到的材料(如水泥、鋼筋、鋁材),大多具有高耗能的特點。應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù),可以有效控制耗能,優(yōu)化資源結(jié)構(gòu),提高資源利用率,實現(xiàn)廢物再利用,節(jié)約能源的同時,還可有效控制了生產(chǎn)成本和資源消耗量。

與此同時,在綠色建筑模式下,低碳節(jié)能的目標(biāo)得以實現(xiàn),可以有效保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,助力行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展,實現(xiàn)人地協(xié)調(diào)、減污降污、節(jié)約環(huán)保、減排消噪。而不同國家和組織對綠色建筑的定義也是不同(見表1)。

表1 不同國家和組織對綠色建筑的定義

3 低碳節(jié)能大趨勢下綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)的問題探析

3.1 建造方面資源消耗問題

就目前的發(fā)展趨勢來看,綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展還不夠完善,相關(guān)的施工工藝體系有待補充,部分作業(yè)人員不夠熟悉工藝指標(biāo)和技術(shù)流程,在實際的操作過程中容易出現(xiàn)資源消耗問題,在作業(yè)過程中容易出現(xiàn)失誤,從而在一定程度上影響了綠色建筑的施工效率和施工效果。

根據(jù)現(xiàn)階段的發(fā)展情況來看,我國的建筑行業(yè)施工作業(yè)消耗了大約17%的飲用水和25%的木材,水泥材料和鋼材料的消耗量極大,占全世界消耗總量的25%和55%。在低碳節(jié)能的大趨勢下,部分建筑單位開始積極創(chuàng)新,制定了諸多降能降耗的手段和措施,以此控制能源消耗量,但有時效果可能不太明顯,相關(guān)的技術(shù)和應(yīng)用措施仍需優(yōu)化和完善。

3.2 運行方面能源消耗問題

雖然我國提出了“雙碳”理念,且積極推行了綠色建筑節(jié)能減排技術(shù),但是由于我國人口基數(shù)大,從而導(dǎo)致建筑行業(yè)的體量較大,舊有建筑較多。此類建筑無法實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo),難以應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)。與此同時,工廠的節(jié)能減排技術(shù)推廣緩慢,工廠建筑的能源消耗量不斷增加。以2020年國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例,我國每年用在建筑照明、通風(fēng)、控溫等方面的能耗,可達(dá)近2億t標(biāo)準(zhǔn)煤量,運行過程中的能源消耗量大(見圖1)。

圖1 建筑運行過程中的能耗占比

即使在現(xiàn)階段一些新型的公共建筑和住宅推行了綠色建筑節(jié)能減排技術(shù),有效提高了建筑的節(jié)能率和節(jié)能水平,但是有時在建筑使用的過程中,會因人為因素導(dǎo)致建筑保溫層被破壞。有時也會出現(xiàn)保溫材料年久失修,沒有及時更換的情況。當(dāng)以上問題發(fā)生時,都會增加建筑運行過程中的耗能。隨著人民群眾生活水平的提高,越來越多的人追求更高質(zhì)量的生活,進(jìn)而從側(cè)面也增加了能源消耗。

4 低碳節(jié)能大趨勢下綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)分析

4.1 從降低能耗的角度分析

對于綠色建筑而言,節(jié)能、環(huán)保是其永恒不變的核心,應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù),也應(yīng)遵循這一原則,降低資源消耗,提高資源利用效果,以此促進(jìn)生態(tài)發(fā)展,實現(xiàn)“雙碳”發(fā)展目標(biāo)。在建筑工程作業(yè)的過程中,能源的消耗量大,降低能耗也應(yīng)從這一角度入手。

就目前而言,一些建筑往往通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方式提高建筑的保溫性和隔熱性(見圖2),以此有效控制碳排放量,減少能源資源的消耗。在未來的發(fā)展過程中,施工單位和技術(shù)人員應(yīng)積極探索,主動接觸新型節(jié)能技術(shù),充分利用自然環(huán)境中的風(fēng)、陽光等要素,提高建筑的節(jié)能效率,借助可再生的能源,促進(jìn)建筑行業(yè)的循環(huán)發(fā)展和持續(xù)發(fā)展,以此完成低碳節(jié)能的目標(biāo)。

圖2 建筑外墻保溫結(jié)構(gòu)

4.2 從工業(yè)化裝配的角度分析

在科技快速發(fā)展的情況下,人類開始解放雙手,借助工業(yè)和機(jī)械完成生產(chǎn)任務(wù)。對于建筑行業(yè)而言,在低碳節(jié)能的大趨勢下,為實現(xiàn)綠色建筑節(jié)能減排,必然會走向工業(yè)化、自動化之路。因此,在研究綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)的同時,建筑部門應(yīng)大力發(fā)展技術(shù),從生產(chǎn)階段和施工階段入手,構(gòu)建一體化的工業(yè)裝配體系,引導(dǎo)建筑行業(yè)向著自動化方向發(fā)展。

具體來說,可以采用工廠預(yù)制構(gòu)件的方式,縮減現(xiàn)場作業(yè)量,將生產(chǎn)規(guī)格和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)下發(fā)至工廠中,在工廠進(jìn)行生產(chǎn),以此來降低資源消耗率,確?，F(xiàn)場的整潔性,同時節(jié)約用水,減輕環(huán)境污染。推行一體化的裝配,還能有效規(guī)范施工流程,確保建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。

4.3 從低碳建筑的角度分析

在高質(zhì)量發(fā)展和低碳節(jié)能發(fā)展的宏觀背景下,綠色建筑的建設(shè)還應(yīng)考慮建筑的使用價值和可持續(xù)發(fā)展要求,被動式的低碳建筑將成為未來綠色建筑發(fā)展的主要趨勢。

所謂被動式低碳建筑,主要指的是通過提高空間密閉性的方式,發(fā)揮建筑的隔熱性能和保溫性能,通過被動的方式利用自然資源和可再生資源,以此完成綠色建筑節(jié)能減排的目標(biāo)。在被動式利用的過程中,重點針對太陽能、空氣能、風(fēng)能,以此節(jié)省能源消耗量,實現(xiàn)能源自然循環(huán)。

4.4 從智能化建筑的角度分析

在信息化時代,綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用,也應(yīng)結(jié)合信息化、智能化的時代背景進(jìn)行創(chuàng)新,建設(shè)更具智能化的建筑,從而為大眾提供一個智能服務(wù)平臺和信息平臺。

在智能化建筑中,技術(shù)人員可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,控制電氣設(shè)備的實際運行,并實時監(jiān)測環(huán)境安全,根據(jù)設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況制定相關(guān)方案,以此減少建筑運行時的能耗,為公眾創(chuàng)造更加舒適的空間。與此同時,智能化建筑還能實現(xiàn)物業(yè)、住戶、商戶、醫(yī)院、教育的相互對接,最大限度地利用新技術(shù)控制資源消耗,以此實現(xiàn)綠色建筑節(jié)能減排的效果。

5 綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展展望

5.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念

在低碳節(jié)能大趨勢下,綠色節(jié)能發(fā)展已成為發(fā)展共識。國家在制定政策的過程中,也逐漸重視低碳發(fā)展,助力建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。但是在實際運行的過程中,由于傳統(tǒng)觀念的存在,從而導(dǎo)致許多政策開始流于形式,容易陷入歧途之中,甚至可能出現(xiàn)增加資源消耗的情況?；诖?政府部門要發(fā)揮自身的監(jiān)管和干預(yù)作用,召開專門的專家會議,加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建筑思路,倡導(dǎo)綠色建筑,推廣節(jié)能減排。

5.2 堅持以人為本

建筑行業(yè)需要做到以人為本,結(jié)合實際情況因地制宜,創(chuàng)新綠色建筑節(jié)能減排技術(shù),基于我國政策和法律法規(guī),引導(dǎo)行業(yè)建設(shè)更具人性化色彩。在實際的綠色建筑施工過程中,施工單位應(yīng)從“人”的角度出發(fā),注重人文關(guān)懷,以可持續(xù)發(fā)展為核心理念,減少施工作業(yè)對“人”和“環(huán)境”的影響。我國地大物博,氣候類型多樣,并且地理環(huán)境和文化環(huán)境也有差異。因此,在應(yīng)用綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)的過程中,應(yīng)根據(jù)差異性選擇具體的技術(shù)指標(biāo),結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行多方面模擬,重點分析場內(nèi)的風(fēng)、光、水等因素,從而實現(xiàn)因地制宜的發(fā)展目標(biāo)。

5.3 融入民族特色

一些綠色建筑在施工作業(yè)的過程中,還可以適當(dāng)?shù)厝谌胍恍┟褡逄厣?體現(xiàn)中華民族精神。如在綠色建筑的建設(shè)過程中,可以融入中華傳統(tǒng)文化中的“天地自然,山水相融”的理念,構(gòu)建人與自然和諧共生的綠色建筑。

由于我國受近代歐美建筑風(fēng)格的影響,從而導(dǎo)致建筑工程的樣式千篇一律(照搬歐美建筑風(fēng)格),沒有突顯民族特色。這種情況既不生態(tài),也不環(huán)保,不符合我國的民族性和審美性。在綠色建筑和節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用的背景下,相關(guān)人員應(yīng)主動轉(zhuǎn)變建筑風(fēng)格,挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,緊扣地方特色,建設(shè)具有民族性的綠色工程。

6 結(jié)語

綜上所述,在低碳節(jié)能大趨勢之下,研究綠色建筑節(jié)能減排技術(shù)是很有必要的。一方面,綠色節(jié)能符合當(dāng)前國家發(fā)展戰(zhàn)略,符合“雙碳”目標(biāo)和低碳節(jié)能大趨勢。另一方面,節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用可以助力建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,提高建筑工程的建設(shè)效果和質(zhì)量。因此,在實際的技術(shù)分析和研究過程中,相關(guān)部門和相關(guān)人員應(yīng)正視現(xiàn)實條件,結(jié)合發(fā)展背景,創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用方法,從現(xiàn)實出發(fā),以長遠(yuǎn)的眼光看待問題,以此確保技術(shù)的科學(xué)性和合理性,為建筑行業(yè)的良好發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。