胡家建
摘 要:由于能源成本的上升和當前技術(shù)的局限性,人們的意識開始集中到如何減少能源消耗和提高能源使用效率上來,一些政府也意識到不可再生能源的消耗和氣候變暖問題,所以部分國家的政府組織通過征稅和法律來防止能源消耗的增加。除此以外,建筑施工技術(shù)上的改革創(chuàng)新也是應(yīng)對這一問題的主要方向?;诖耍诠?jié)能減排和綠色建筑的新形勢下,本文研究了當前房屋建筑施工技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計,并提出了相應(yīng)的措施和建議。
關(guān)鍵詞:新形勢;建筑;技術(shù)創(chuàng)新
1 引言
綠色建筑有助于促進環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益。環(huán)保、綠色建筑有助于減少污染,保護自然資源,防止環(huán)境退化。建造、設(shè)計、操作和維護建筑物所需要的能源、水和新材料,以及產(chǎn)生的廢物等都會對健康和環(huán)境產(chǎn)生負面影響。當前,設(shè)計出環(huán)境健康和資源利用高效的建筑已成為建筑行業(yè)的主要挑戰(zhàn)和發(fā)展新形勢。
2 新形勢下的房屋施工建筑施工現(xiàn)狀和現(xiàn)實意義
住宅建筑供暖是中國能源節(jié)約中的主要問題,因為它消耗了大量的初級能源。中國的能源消耗比許多國家要大得多。研究表明,天津最新的節(jié)能標準中規(guī)定的采暖能耗指標比德國建筑節(jié)能標準2009年的能耗高30.9%,比德國使用的被動節(jié)能標準高出49.7%。目前應(yīng)對這種狀況產(chǎn)生的主要方式有:(1)室內(nèi)空氣溫度高,通風(fēng)窗通風(fēng)需要對運行期間的高熱量消耗負責;(2)散熱器供暖消耗的能量比輻射地板采暖系統(tǒng)要少;(3)凈化空氣裝置的通風(fēng)裝置,有助于改善嚴重霧霾天氣的室內(nèi)空氣質(zhì)量,減少居住者的門窗需求;(4)暖氣計量和居民節(jié)能意識應(yīng)當受到鼓勵。因此,要達到建筑施工的節(jié)能理念原則,首要是提供舒適和自然的采光環(huán)境以及合理化消費能源。
實現(xiàn)能源消耗合理化,有助于保護和高效利用能源。這是非常必要的,因為充足的能源儲備有助于促進資本增值,實現(xiàn)環(huán)境價值和國家安全,提高個人甚至全人類的舒適感。
3 新形勢下的房屋施工建筑施工技術(shù)創(chuàng)新對策探討
在新形勢下建筑施工節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新已成為不可抵擋的趨勢。
3.1 低耗能材料的使用
在住宅建筑中,可用動態(tài)絕緣材料(DIMs)取代傳統(tǒng)的靜態(tài)絕緣材料來提高潛在的節(jié)能效果。動態(tài)絕緣材料(DIMs)正在成為一種有前景的新技術(shù)。這一技術(shù)可以有效減少在建筑物中保持熱舒適所需要的能源消耗。在美國和其他發(fā)達國家,建筑物的空間供熱和制冷是能源消耗的重要組成部分。在我國,48%的住宅能源和35%的商業(yè)能源用于取暖和制冷。傳統(tǒng)的建筑一般使用的是具有靜態(tài)r值的絕緣材料,這通常是根據(jù)當?shù)亟ㄖ湍茉捶ㄒ?guī)的要求而選擇的。與之相反,動態(tài)絕緣材料的設(shè)計是為了使通過墻壁的熱傳導(dǎo)率隨時間的變化而變化。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),使用DIMs來節(jié)省能源,特別是在溫暖的氣候條件下,節(jié)能效果更加顯著,在考慮到設(shè)備的低效率和能源損耗時更是如此。
3.2 仿生技術(shù)學(xué)的使用
從生物系統(tǒng)的角度來看,仿生設(shè)計方法把建筑作為一種有機體。他們將建筑的各個部分整合成一個有機整體,就像生物體一樣,考慮所有影響建筑設(shè)計的因素。這樣,建筑與環(huán)境的關(guān)系就像有機體與環(huán)境之間的關(guān)系,這是一種相互適應(yīng)和共生的關(guān)系;因此,這個體系結(jié)構(gòu)是為了主動遵從自然法則而創(chuàng)建的。
仿生技術(shù)可以應(yīng)到建筑上的方方面面。比如,仿生利用太陽能就是根據(jù)觀察研究向日葵利用光感器官來追蹤陽光的事實,設(shè)計出一系列的采光引導(dǎo)技術(shù)來改善建筑照明設(shè)備的能源消耗,其中就包括最典型的日本的向日葵光波導(dǎo)系統(tǒng)。在仿生自然通風(fēng)技術(shù)中,白蟻丘的存在為建筑師們提供了最宏偉的和最優(yōu)秀的設(shè)計藍圖。土丘內(nèi)部的平均溫度始終保持在28度,即使室外的溫差在白天和黑夜之間相差50度;因此,科學(xué)家稱這些土丘是“超級有機體”。根據(jù)索爾博士的說法,人類通過身體調(diào)節(jié)體溫,在寒冷的環(huán)境中流汗或發(fā)抖,而白蟻則將這種自我平衡功能委托給土丘,以此作為穩(wěn)定設(shè)施的功能。與白蟻丘類似,在墨爾本的第二座市政辦公大樓中庭的天花板是由粗糙預(yù)制的噴砂瓦楞混凝土制成的,天花板有180毫米厚,8米長,寬21米。波浪形的空間可以吸收用戶產(chǎn)生的熱量,達到最佳的程度,促進交叉通風(fēng),增加墻壁附近空間所接收到的自然光線。實際上除了建筑仿生方法外,生物循環(huán)系統(tǒng)和新陳代謝的概念也在建筑設(shè)計過程中得到了廣泛的應(yīng)用。建筑的能量和物質(zhì)運動系統(tǒng)不是一維的,而是一個復(fù)合的天才生命系統(tǒng)。
3.3 逐步推廣輻射墻的使用
與地熱系統(tǒng)相結(jié)合的輻射墻在夏季和冬季都顯示出了良好的節(jié)能效果。研究發(fā)現(xiàn),在自由冷卻模式下的控制溫度試驗中,輻射式壁柜在24攝氏度和26攝氏度的設(shè)置點分別節(jié)約了54%和82%。此外,輻射墻還具有蓄熱能量的能力:晚上在低水平的地方冷卻,這樣小隔間就能在白天保持室內(nèi)溫度,不需要額外的冷卻。相比之下,隔間墻就無法儲存能量。而一旦冷卻停止,墻的熱量就會被釋放到室內(nèi)環(huán)境中,然后迅速增加室內(nèi)的空氣溫度。
輻射墻也已顯示出了用于取暖的節(jié)能效果,即使在最惡劣的操作條件下,最低能量依然可節(jié)省20%。而且,與冷卻方式相比,輻射墻的節(jié)能設(shè)計對設(shè)定溫度的敏感度較低且熱泵在所有的設(shè)置點上都可達到穩(wěn)定的性能系數(shù)
4 結(jié)論
當我們面對資源消耗帶來的環(huán)境問題和挑戰(zhàn)時,人類已經(jīng)開始重新思考建筑與自然的關(guān)系,并不斷探索確保建筑物可持續(xù)發(fā)展的方法。這也為社會整體提高能源效率、保護生態(tài)環(huán)境、維護可持續(xù)發(fā)展提供了動力。
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