發(fā)展低碳經濟開發(fā)建筑節(jié)能環(huán)保新技術分析

李杰

（大連市生態(tài)環(huán)境事務服務中心 遼寧大連 116041）

全球氣候變化已經成為當前人類面臨的最為重大的自然環(huán)境挑戰(zhàn)，探索與發(fā)展低碳道路是人類社會應對氣候變化的關鍵選擇，通過各種環(huán)保措施來控制二氧化碳等溫室氣體的排放，以此構建低碳經濟體系，低碳發(fā)展理念隨之進入各個領域中。建筑行業(yè)本身存在能耗大的問題，因此也被看作是低碳經濟轉化中的關鍵行業(yè)?，F(xiàn)基于低碳經濟發(fā)展需求，探討建筑建設領域中的新型節(jié)能環(huán)保技術。

1 建筑行業(yè)發(fā)展低碳經濟的必要性

低碳經濟是一種環(huán)保型經濟模式，具有低排放、低污染、低能耗的特點，主張高效利用能源、開發(fā)清潔能源、控制污染物的排放、提高綠色GDP，相關領域包括清潔生產、新能源、環(huán)保與節(jié)能等［1］。很多國家都加大了對低碳經濟的重視程度，并將其視作重要的戰(zhàn)略發(fā)展工作。我國經濟發(fā)展速度快，但仍屬于發(fā)展中國家，人口基數(shù)大，經濟規(guī)模相對偏大，經濟總量呈現(xiàn)出成倍增長的發(fā)展趨勢，相對地，我國對于資源的需求量也極大；同時，溫室氣體的增長潛力與總量都非常大，從能源結構的角度來看，煤炭作為主要資源，在一次能源消費中占有極高的比例。面對當前嚴峻的環(huán)境保護形勢，必須要堅持低碳經濟理念，將經濟發(fā)展與環(huán)境保護相結合。我國落實能源政策，督促各個行業(yè)降低能源消耗量，優(yōu)先運用環(huán)保綠色能源，提高能源利用率，以此實現(xiàn)低碳經濟發(fā)展目標。當前的低碳產業(yè)體系類型逐漸增加，規(guī)模不斷擴大，包括節(jié)能材料、新能源汽車、火電減排、節(jié)能建筑、資源回收、循環(huán)經濟與環(huán)保設備等。

我國建筑的使用周期相對較短，因此，在拆除與重新建造建筑物時，會導致碳排放量大幅增加；新建建筑中往往存在大量使用高能耗建材的情況。隨著城市化水平提升，建筑數(shù)量增加的同時，因建筑產生的能耗問題也日益嚴重化。因此，發(fā)展低碳經濟時，可將建筑行業(yè)視作重要突破口，通過加強控制來降低建筑建設活動與后續(xù)使用環(huán)節(jié)產生的能耗，減輕污染，減少污染物的排放量，開發(fā)綠色建筑建設技術，以此來促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 低碳生態(tài)建筑的基本內涵

低碳生態(tài)建筑中的“低碳”主要是指在建筑建設與使用功能的生命周期中，如建筑材料生產、建筑設備制造、施工建設及后續(xù)使用等環(huán)節(jié)，提倡降低化石能源的實際使用量，參與建設的各方都能夠自覺地控制二氧化碳等溫室氣體的排放，同時，通過各種有效措施將能效水平提高；“生態(tài)”則是指在房屋建筑的前期建造與后續(xù)使用過程中，優(yōu)先使用環(huán)保型材料與技術，以此實現(xiàn)控制污染的目標，減少建設行為與使用行為給環(huán)境造成的負面影響。另外，還應降低自然資源的消耗量，給居住者打造具有舒適、安全、健康特點的優(yōu)質生活空間。在此基礎上，建筑行業(yè)中的經營主體還應加入到環(huán)保材料與綠色施工技術的推廣隊伍中，國家也應頒布相關的政策法規(guī)，同時，借助輿論的力量，擴大低碳、環(huán)保、綠色發(fā)展理念的影響范圍，以此加快建筑行業(yè)發(fā)展低碳經濟的節(jié)奏。

3 建筑領域中的新型節(jié)能環(huán)保技術

3.1 開發(fā)環(huán)保節(jié)能型建筑材料

開發(fā)環(huán)保節(jié)能型建筑建材時，應盡量使用具有再生能力的原材料，或者將農業(yè)工業(yè)廢棄物作為建材的原材料，以此加工制造出具有高效能優(yōu)勢的建筑材料。在材料生產加工過程中，也應控制能源消耗量，減輕大氣污染的嚴重程度。

廢棄植物纖維來自廢棄竹子、廢棄木質材料與農作物秸稈，屬于可再生型生物資源，這類資源極為豐富，其用途也呈現(xiàn)出多樣化的特點。對植物纖維類材料進行加工，將其制作成砌塊建材，加工過程并不復雜，加工速度快，加工期間不會帶來污染問題，可在建設生態(tài)建筑時使用這種材料。

石膏建材也可被運用到建筑建設中。鍛造石膏時產生的能耗偏低，遠低于建筑常用材料石灰與水泥，將石膏作為建材有利于節(jié)約能源，符合環(huán)保理念，其在節(jié)約材料方面優(yōu)于混凝土與實心磚。石膏還具有可循環(huán)利用的優(yōu)勢，使用后不會帶來過多的建筑垃圾；石膏本身無害無毒，耐火性與耐熱性都能夠達到建筑使用標準。

3.2 優(yōu)化建筑施工技術

3.2.1 墻體施工技術

冷橋是建筑內保溫中經常出現(xiàn)的問題，產生冷凝水之后，建筑的墻體可能會因此而受損，削弱墻體系統(tǒng)的保溫效果的同時，還會影響影響到建筑的安全性，因此，可選擇飾面干掛技術或者外墻外保溫技術來強化外墻保溫能力［2］。使用外墻外保溫系統(tǒng)可預防熱橋問題，建筑的外飾層與保溫層之間形成了空氣層，有利于自然通風，以此降低空調的使用率，實現(xiàn)節(jié)省能耗的目標；同時，還可將室內潮氣排出，對保溫材料起到良好的保護作用。通過掛件來固定外飾面，相比黏結的方式，更安全，出現(xiàn)墜落事件的可能性極低。這一墻體施工技術還能夠充分保護建筑主體構造，保溫層處于建筑外側，削弱了外部環(huán)境中的紫外線、濕度與溫度給主體構造造成的影響，溫度給內部構造帶來的應力也得到控制，避免非構造構件產生開裂的問題。外保溫技術有利于強化室內環(huán)境的熱穩(wěn)定性，減輕了雨水對于建筑墻體的侵蝕程度，發(fā)揮了良好的防潮作用，預防室內出現(xiàn)霉斑或者結露等現(xiàn)象，給居住者提供更加舒適的生活空間；此外，外保溫系統(tǒng)還擴大了建筑內部使用空間。

3.2.2 門窗應用技術

節(jié)能門窗是現(xiàn)代綠色建筑中使用率較高的門窗，其能夠滿足節(jié)能應用的需求，其具有更大的通風采光面積。相比一般的門窗，設計這種門窗系統(tǒng)時，有效利用構成材料具有熱工性能與光學性能，同時，強化材料的密封性，形成更科學的門窗構造體系。設計節(jié)能建筑時，必須重視門窗的節(jié)能效果，擴大門窗面積已經成為建筑門窗的主要設計發(fā)展方向，已經有幕墻建筑采用全玻璃式的門窗設計形式。門窗的熱損失在建筑整體熱損失中占有較大的比重，門窗對于建筑能源的得失有著決定性的影響，同時也與建筑的立面造型、隔聲、通風與采光效果息息相關，因此，對于門窗的設計要求不斷提高。在綠色環(huán)保視角下，應重點關注門窗的密閉性與材料的隔熱保溫性。當前的建材市場中已經開發(fā)出不少技術含量水平高的節(jié)能型門窗材料，包括UPVC塑料型材、鋼塑整體擠出型材、鋁木復合型材與鋁合金斷熱型材。在門窗的設計環(huán)節(jié)中，可用中空式玻璃、高強度防火玻璃、鍍膜玻璃來代替普通玻璃，通過磁控真空放射與濺射技術鍍制的玻璃具有金屬層，智能玻璃也是門窗領域的新材料。

從門窗技術的角度來看，中空玻璃在性能上占據(jù)極強的優(yōu)勢，雙玻系統(tǒng)產品在經濟性上的優(yōu)勢更為突出，通過改善性能，在強化隔熱效果的同時，還要確保實現(xiàn)對太陽能的有效利用［3］。在節(jié)能技術的推動下，可針對當前建筑的窗體構造、窗戶開啟形式及窗型結構實施技術改造，將傳統(tǒng)的推拉窗型轉變?yōu)槎喙δ艽皯簟秃鲜絻乳_窗或者平開窗，從而優(yōu)化密封型窗戶的安全性能與換氣功能，同時也開發(fā)出更符合環(huán)保理念的綠色門窗。技術開發(fā)者應對原本的單一化節(jié)能開發(fā)理念進行轉變，將門窗節(jié)能與風能、太陽能利用相結合，以此來豐富門窗的環(huán)保功能。

外遮陽系統(tǒng)是當前建筑中使用效果最好的遮陽設施，可有效遮擋太陽輻射產生的熱量，以此降低空調負荷，發(fā)揮節(jié)能作用。進行遮陽設計時，需參考建筑的形式，在西向或者南向安裝可調節(jié)式外遮陽系統(tǒng)，使用者可結合具體的使用需求來調節(jié)，確保夏季時既能夠發(fā)揮遮陽作用，也不會影響采光，冬季也能夠達到日照標準［4］。新型外遮陽設備還被安裝了電動執(zhí)行機構、溫感元件與光感元件，構建智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)對其的全自動控制，處于無人操作的應用場景時，這樣系統(tǒng)可根據(jù)日照強度、室內外溫度自動控制遮陽設施，實現(xiàn)節(jié)能應用目標。相較外遮陽系統(tǒng)，內遮陽系統(tǒng)在遮擋太陽輻射的功能上表現(xiàn)較弱，但是其在防眩光與保障私密性方面的作用是不容忽視的，同樣也有助于控制空調負荷。

3.2.3 保溫屋面施工技術

開展建筑屋面施工活動時，需要在屋面板與防水層之間使用保溫材料，以此構建屋面保溫系統(tǒng)，保溫材料應符合強度要求，吸水率不可過高，導熱系數(shù)偏低，容重也不可過大。除了正鋪法，還可選擇使用反鋪法，在保溫層下方設置防水層，以此強化對防水層的保護，同時也使施工檢修工作更加便捷。

國內的綠色屋面技術已經發(fā)展到相對成熟的程度，能夠滿足不同種類植物或者不同條件下的應用需求。在常規(guī)條件下，可在屋面種植低成本、成活率較高且不需要實施過多的管理的植物，包括苔蘚類或者草類植物；也可種植對于土壤厚度有一定要求、需要定期實施維護、觀賞裝飾效果好的植物，在屋面形成動態(tài)化的景觀系統(tǒng)，提高建筑的美觀度。進行這類屋面的構造設計時，要重視建筑頂部區(qū)域的防水層設計，避免損傷植物的根部。

3.2.4 建設房屋呼吸系統(tǒng)

建筑中使用的通風系統(tǒng)對于建筑的節(jié)能性能也有重大影響。采用屋頂排電扇通風系統(tǒng)、衛(wèi)生間出風口與外墻進風設備，可有效降低環(huán)境噪聲，過濾空氣，提高室內通風量，將衛(wèi)生間中的污濁潮濕空氣排出，使室內保持舒適、潔凈的狀態(tài)，即使不打開窗戶，仍舊可以將新鮮空氣引入到室內中，降低室內的熱損失，節(jié)能效果顯著。這一新風系統(tǒng)的工作原理是從高空處獲取新鮮空氣，依靠除濕/加濕、降溫/加熱、滅菌、除塵及過濾等技術，以較低的速度在建筑底部的送風口以不間斷的方式送出新風，新風略低于室溫，產生新的風潮后，通過排氣孔將室內氣體排出。

3.2.5 建設節(jié)能型給排水系統(tǒng)

通過優(yōu)化建筑給排水系統(tǒng)也可以實現(xiàn)節(jié)能目標。首先，需要為給排水系統(tǒng)選擇優(yōu)質的閥門與管材，尤其要關注材料的防水性與耐腐蝕性，鋁塑復合鋼管可取代原來使用的鍍鋅鋼管，降低漏水問題的出現(xiàn)率，延長管道的使用時間。為高層建筑設計給排水系統(tǒng)時，可選擇螺旋式的管道，實現(xiàn)對縱向進水期間的噪聲問題的有效控制，強化降噪效果。優(yōu)先選擇與運用節(jié)水性能優(yōu)越的衛(wèi)生器具，在水壓條件一定時，瓷芯節(jié)水龍頭與充氣水龍頭的節(jié)水效果更為突出［5］。選擇建筑使用的消防系統(tǒng)時，也要關注其在環(huán)保能力方面的表現(xiàn)，原來使用較多的鹵代烷滅火劑會嚴重破壞臭氧層，氣溶膠滅火技術采用全淹沒式滅火方式，毒性更小，對于環(huán)境的破壞性也更小。

熱水系統(tǒng)的耗能問題比較突出，因此，在提升給排水系統(tǒng)的節(jié)能水平時，可將熱水系統(tǒng)視作突破口，對熱水系統(tǒng)中的設備進行改造，同時，充分開發(fā)利用綠色能源，如太陽能。當前，可選用的太陽能集熱設備主要有熱管式和空管式兩種，在保溫性能與集熱效率上都有良好表現(xiàn)，環(huán)境對其產生的影響比較小。選擇太陽能集熱器時，應考慮到設備的承壓能力、抗凍性能與抗熱沖擊性能等方面的因素，若忽視這些重要性能，設備可能在使用過程中出現(xiàn)受損的情況，影響熱水的正常供應。若建筑處于溫度較低的寒冷區(qū)域，需要做好防凍措施；若建筑所在的地區(qū)光能不充足，需要采用加熱方法，如應用加熱泵。

在建筑的給排水系統(tǒng)中，可開發(fā)第二水源，對中水進行回收與再利用。中水是指建筑中的生活排水，由生活污水與生活廢水構成。盥洗排水、冷卻排水與淋浴排水都屬于生活廢水，優(yōu)質雜排水的污染度較低，對其進行凈化處理后，可將其應用到城市環(huán)境與市政系統(tǒng)中［5］。除了中水之外，對雨水也可實施凈化處理，而后將其運用到清洗道路、清洗車輛、建筑施工等活動中。

3.3 大力推廣綠色建筑

為了積極響應國家綠色環(huán)保、低碳經濟發(fā)展理念，應加大綠色建筑在城市建筑中占有的比重。在綠色建筑中更多地運用新型節(jié)能環(huán)保技術，宣傳綠色建筑設計理念，回歸自然、節(jié)約資源與節(jié)約能源是當前的綠色建筑的核心設計理念。綠色建筑對太陽能進行應用，使用的空調系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)與圍護結構都具有節(jié)能的特點，降低了對空調與采暖系統(tǒng)的應用，更多地借助自然通風原理來打造建筑的風冷系統(tǒng)，所以，設計綠色建筑時，需要確保建筑能夠適應區(qū)域的氣候條件。為綠色建筑選擇建材、建造方式與設計方式時，必須要合理配置資源，重點要實現(xiàn)對水資源的節(jié)約。建設建筑時，往往會給建筑所處的土壤環(huán)境、水環(huán)境與空氣環(huán)境造成負面影響。但是，綠色建筑更強調融入環(huán)境，與環(huán)境保持和諧一致，通過建造綠色建筑，還能夠實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護。綠色建筑提倡使用自然材料，如竹材、樹皮、木材、石塊等，使用的油漆、石灰等材料也要進行處理與檢驗，均對人體無害。建筑行業(yè)的建設方、設計方都要認識到綠色建筑的價值，加大對其的開發(fā)力度；政府則要在節(jié)能環(huán)保技術的推廣過程中發(fā)揮引導的作用，通過政策來為綠色建筑的開發(fā)提供支持。同時，借助各種媒體平臺加大宣傳力度，培養(yǎng)消費者形成綠色消費觀，以此來助力建筑行業(yè)升級與轉型目標的實現(xiàn)［6］。

4 結語

我國的建筑行業(yè)長期維持粗放型的結構系統(tǒng)，耗能情況嚴重，施工期間也存在諸多污染問題，加重了環(huán)境負擔。開發(fā)環(huán)保節(jié)能技術時，應加大對建材的開發(fā)力度，為建材市場提供更多的環(huán)保型產品，同時，針對墻體施工技術、門窗應用技術、屋面施工技術、給排水技術等角度開展創(chuàng)新工作，升級現(xiàn)有的技術手段，強化建筑施工技術的環(huán)保優(yōu)勢，同時，大力推動綠色建筑的建設工作，全面響應低碳經濟政策，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。