節(jié)能環(huán)保技術在建筑中的應用探討

崔家琿 伍龍 劉陽 靳周強

建筑節(jié)能是建筑技術進步的一個重大標志，也是建筑界實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，建筑對環(huán)境問題的影響要全面地審視建筑對能源環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、以及居住生活環(huán)境的影響。隨著中國房地產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展，人民生活水平與意識形態(tài)的不斷提高，開發(fā)“綠色建筑”、“科技住宅”、“生態(tài)建筑”，已逐步成為房地產(chǎn)市場的發(fā)展方向。在這里，我們主要從節(jié)能環(huán)保技術在建筑中的應用進行探討。

一、建筑節(jié)能環(huán)保內(nèi)涵

建筑節(jié)能環(huán)保，即在建筑中合理使用和有效利用能源，最大化提高能源利用率。而環(huán)保材料的廣泛使用與節(jié)能技術的不斷推進，將建筑節(jié)能的有效應用發(fā)揮到了極致。在建筑設計中采用新型優(yōu)質(zhì)的建筑節(jié)能材料，一方面使得建筑物的使用功能獲得有效改善，使房屋環(huán)境質(zhì)量和居住舒適度都能顯著提高；另一方面采用新型的循環(huán)利用的建筑節(jié)能材料還能將各類工業(yè)固體廢物“變廢為寶、重復利用”。在建筑領域加強研發(fā)并推廣應用以固體廢物為原料的新型建筑節(jié)能材料是提高我國資源利用率、改善環(huán)境、節(jié)能減排、走可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑。

二、節(jié)能環(huán)保技術在建筑中的應用

1.節(jié)能環(huán)保墻

（1）應用新型節(jié)能環(huán)保材料。設計中縮小建筑體型系數(shù)也是節(jié)約能源的有效方法，建筑的整體表面積越小，損失能源的機會就越小。墻面受建筑室內(nèi)使用功能要求的制約，考慮墻面造型時不能存在明顯的凹凸。在確保滿足建筑室內(nèi)防火等級要求的前提下，應選擇采用保溫性能好的節(jié)能環(huán)保材料，最大限度地減少室內(nèi)熱量的散失。在采用輕質(zhì)隔斷墻體的區(qū)域，特別是在嚴格控制熱量傳導的區(qū)域分隔時，如辦公室與倉庫隔墻，為有效減少熱量不必要地傳導到無需控溫的房間，應選擇采用新型的節(jié)能環(huán)保墻面材料。如在輕質(zhì)隔斷內(nèi)加入保溫材料，在輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻中加入保溫材料或在需保溫的房間墻面進行保溫處理，以最大限度地減小熱量散失。

（2）應用通風間層的外墻隔熱技術。整個外墻系統(tǒng)與維護結(jié)構(gòu)的設計要保證整個建筑室內(nèi)環(huán)境的均好性以及盡可能降低能源與能耗，運用節(jié)能材料，維護結(jié)構(gòu)的熱工性能。如使用“彩釉鋼化玻璃——銅板干掛結(jié)構(gòu)”。此材料壽命長，性價比高，方便施工，干掛玻璃與保溫層間的流動空氣層有利于隔熱和保持保溫層干燥。而其保溫材料選用鋁箔復合聚苯板，傳熱系數(shù)較小。

2.節(jié)能環(huán)保幕墻與門、窗

（1）應用玻璃幕墻和門窗。大面積玻璃幕墻的應用是現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢和潮流。但是，玻璃幕墻和門窗作為建筑圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分是建筑室內(nèi)、外進行熱量交換、熱量傳導最敏感、活躍的部位。應用具有節(jié)能、保溫、環(huán)保、防火等綜合技術特性的新型材料。如Low-E光化玻璃、節(jié)鍍膜玻璃、中空玻璃和帶薄膜型熱反射材料玻璃、真空鋼化玻璃、具有保溫隔熱特性的鋁合金型材門、窗、屋蓋板各種人造幕墻板材等，這些新型節(jié)能材料的研發(fā)及應用有力促進了我國傳統(tǒng)幕墻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（2）應用保溫隔熱等節(jié)能技術。建筑圍護結(jié)構(gòu)的門、窗和玻璃幕墻要不斷加強保溫隔熱等節(jié)能技術特性，更應該把節(jié)能和合理利用太陽能、地下熱、水能、風能等新型節(jié)能技術結(jié)合起來，開發(fā)并利用節(jié)能省電。利用太陽能、風能、地熱能等相結(jié)合的新型門、窗及幕墻材料。

3.節(jié)能環(huán)保的供暖與制冷設計

（1）應用地下水源熱泵運行系統(tǒng)。地下水源熱泵系統(tǒng)的運行無燃燒，無排煙，也沒有廢棄物，使大氣污染得到根本的治理。水源熱泵的污染物排放量，比空氣源熱泵的排放量減少40%，比電供暖的減少70%；水源熱泵系統(tǒng)供冷時省去了冷卻塔，避免了冷卻塔噪音及霉菌、軍團菌和熱島環(huán)境污染，使環(huán)境更加潔凈、優(yōu)美。

熱泵系統(tǒng)以地下淺層地熱能資源為冷、熱源，向其吸收或排出熱量，從而達到供暖或制冷的作用，既不消耗水資源，也不會對其造成污染。熱泵系統(tǒng)可供熱、空調(diào)，生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加制冷機的兩套裝置或系統(tǒng)；機組緊湊，節(jié)省建筑空間，可以靈活安裝在任何地方，末端亦可做多種選擇。

（2）集中熱水地板輻射采暖。這是目前最舒適的采暖方式之一，也是對人體最有利的溫暖方式。以小于60度的低溫熱水為熱媒，通過埋設于地面內(nèi)的熱水輸送盤管，把地板熱利用地面自身的蓄熱，發(fā)出輻射線向周圍空間及物體輻射熱量，維持空間合適溫度狀態(tài)。室內(nèi)地表溫度分布均勻，室溫由下而上逐漸遞減，給人腳暖頭涼的良好感覺，有效地保證了人體的健康與居家的舒適性。

（3）天蓬柔和輻射采暖與制冷系統(tǒng)。這種系統(tǒng)夏天可制冷，冬天可制暖，人們看不到外設的管道，制冷采暖管道都澆筑在結(jié)構(gòu)樓板里，向樓板內(nèi)預埋的管材里注入適當溫度的水，以天蓬輻射的方式，使室溫常年保持在人體最舒適的20-26攝氏度間。不占據(jù)室內(nèi)空間，不會破壞建筑外觀，無風感，無噪聲，采暖制冷與新風換氣系統(tǒng)分離。

4.合理利用水資源設計

（1）屋面雨水收集系統(tǒng)。由導管將屋頂?shù)挠晁朐O在地下的雨水沉沙槽，經(jīng)沉積的雨水流入蓄水槽（池），由水泵送入雜用水蓄水池，然后提升到中水道里，供植樹、洗車、沖廁和冷卻使用等。大大節(jié)約了生活用水。雨水收集還可大幅度緩解城市汛期排水壓力，減少雨水泵站的設置數(shù)量。

（2）管道直飲水。保留現(xiàn)有的給水系統(tǒng)的基礎上分質(zhì)供水的方式，在住宅小區(qū)內(nèi)建設生產(chǎn)直飲水的水處理系統(tǒng)，原水經(jīng)過深度處理，通過有食品級的優(yōu)質(zhì)管材組成循環(huán)網(wǎng)的方式送至用戶，成為可直接飲用的優(yōu)質(zhì)水。管道直飲水在去除有毒、有害物質(zhì)的同時，又保留人體所需要的微量元素，可供各年齡段人士長期使用，是高檔次的生活用水。管道直飲水其優(yōu)點在于衛(wèi)生、方便、隨開隨用；24小時自動循環(huán)供水，水質(zhì)新鮮，口感好，價格低。這不僅提高了飲水的質(zhì)量，滿足了用戶對高品質(zhì)飲用水的需求，還可節(jié)約水資源。

（3）中水系統(tǒng)。中水指各種排水經(jīng)處理后，達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。建筑中水指民用建筑或建筑小區(qū)使用后的各種排水（生活污水、換洗排水等），經(jīng)處理后用于建筑或小區(qū)作為雜用的供水系統(tǒng)。

（4）生態(tài)型透水地面。非機動車道路、地面停車場和其它硬質(zhì)鋪地均鋪設生態(tài)型透水地面，通過透水磚的孔隙吸收雨水；并通過透水磚下面鋪設碎石、沙礫、沙子組成的反濾層，讓雨水滲入到地下去，以最大限度地增加雨水的自然滲透，補給地下水資源。下雨后經(jīng)透水地面保存下來的雨水可以慢慢蒸發(fā)出來，釋放到空氣中，增加濕度和舒適感，滋養(yǎng)社區(qū)內(nèi)的各種綠色植物。

綜上，建筑工程建設實施的各個環(huán)節(jié)都應充分考慮建筑節(jié)能環(huán)保的目標，在滿足相關標準和規(guī)定的前提下，合理開發(fā)應用新技術，采用新型節(jié)能環(huán)保材料，努力實現(xiàn)科技、生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保全面發(fā)展的新要求。

作者簡介：

崔家琿，河南理工大學土木工程學院建筑工程1301班；

伍龍、劉陽、靳周強，河南理工大學電氣學院電科1302班。