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绿色建筑施工技术应用与节能效果评价研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-01-05 浏览次数:

一、研究背景

随着全球经济发展,人们对环境保护意识日益增强,绿色建筑成为建筑行业重要发展趋势。绿色建筑指在建筑设计、建材选择、施工、使用和拆除等各环节,最大程度保障人类健康和自然环境的前提下,建造节能、环保、资源利用率高的建筑,节能是绿色建筑的重要方面,核心是在降低建筑能耗的同时确保建筑舒适度。

在国家政策支持下,绿色建筑技术快速发展。其应用不仅能保护环境、降低能源消耗,还能带来社会和经济效益。当前,我国建筑能耗问题突出,发达国家建筑能耗在全社会能源消耗中占比达40%,我国也已达到33%,且建筑能耗主要发生在门窗、墙体、地面和屋面,其中门窗因材质和厚度等因素绝热性能差,是建筑保温关键环节,冬季玻璃热量损失达负荷的40%,夏季从窗户散发的热气和阳光直射导致的损失占30%,所以研究绿色建筑施工技术应用与节能效果评价十分必要。

二、研究目的

本文旨在通过对绿色建筑施工技术应用与节能效果的评价与分析,探讨如何改善建筑的节能性能,提高建筑能源利用效率。具体目的包括:

1. 分析当前绿色建筑施工技术的发展状况,评价其应用效果和经济收益。

2. 探讨当前建筑施工技术存在的问题和不足,提出相应的解决方案和建议。

3. 为绿色建筑技术的进一步发展提供参考,实现建筑节能的可持续发展。

三、研究方法

采用文献调研和实证分析相结合的方法。首先,通过文献综述对当前国内外绿色建筑施工技术的研究进展和应用情况进行分析,探讨其优缺点和应用效果。其次,通过调查和实证分析,收集具体建筑节能技术的数据和实际应用情况,分析其节能效果和经济效益。

四、研究内容

(一)绿色建筑施工技术的分类与发展趋势分析

1. 绿色施工技术的定义:绿色施工技术是指在建筑施工过程中,采用一系列符合环保、节能、低碳、资源合理利用和减少环境负荷的技术措施。其核心目的是通过合理设计、施工管理和技术手段,实现资源的最优化配置、能源的高效利用及对环境影响的最小化。绿色施工不仅关注建筑物的环境性能,也涉及施工过程中的各个环节,从资源消耗、能源利用到废弃物的处理,都是其关注的重点。

2. 绿色施工的基本概念:包括绿色施工材料的选择、施工过程中的能源管理、对施工现场环境影响的控制以及废弃物的回收利用。通过这些措施,减少施工活动对自然环境和社会环境的负面影响,促使建筑行业朝着可持续发展方向迈进。绿色施工还要求在设计阶段、施工阶段及运营维护阶段都进行综合考虑。

3. 发展趋势:随着科技发展,绿色施工技术未来将进一步依赖数字化和信息化技术。通过建筑信息模型(BIM)技术,能够实现施工过程中的信息共享与优化管理,提高施工效率与质量控制,同时减少资源浪费。BIM技术的应用将有助于从设计、施工到运营维护各个阶段实现绿色目标,促进施工全过程的数字化管理和绿色可持续发展。

(二)绿色建筑材料的选择与节能效果分析

1. 节能技术:节能技术是绿色施工技术的重要组成部分,主要包括在施工过程中采取节约能源的措施。通过对建筑能源消耗的合理预测、优化建筑结构设计、选择高效的建筑设备以及加强能源管理等手段,减少建筑能耗。其关键是采用先进的建筑隔热保温材料、智能化建筑系统、能效优化控制系统等,以实现建筑能源的最小消耗。

2. 绿色建筑材料的应用:绿色建筑材料通过使用可再生能源系统和集成环保技术,能够提高建筑的能源自给能力。例如,使用光伏材料、太阳能热水器等技术,使建筑能够部分或完全依赖自然能源进行供电、供热和供冷,从而减少对传统能源的依赖,降低能源消耗。

3. 材料选择要点:绿色建筑材料的选择需要在确保节能和环保性能的同时,考虑经济性与成本效益。虽然一些绿色材料的初期投入较高,但从长远来看,其节能效果和维护成本优势可以带来较高的投资回报。因此,在选择材料时,必须综合考虑其购买成本、安装成本及运行成本等因素,确保其性价比最佳。

4. 对居住与工作环境的影响:绿色建筑材料还能够提升建筑整体性能,改善使用者的居住与工作环境。例如,选择低污染的室内装修材料可以大幅降低室内空气污染,减少有害物质的释放,提高室内空气质量,从而改善人们的生活和工作质量,带来更多的社会效益。

(三)施工现场节能减排措施的实施效果评估

1. 门窗施工应用:建筑能耗中,门窗是关键环节。工程技术人员可与业主沟通,采用节能环保窗户材料,如LowE镀膜中空玻璃。这种玻璃材料具有能源节约和采光性能,容易被太阳光线穿透,冬季可保持室内温度,阻挡紫外线,散发热辐射,节省空调能源;可见反射光率低于11%,能防止反射光污染;其中空空间可降低u值,表面镀膜能降低光辐射,气密性材料形成干燥空气,降低热传导,提高节能效果。

2. 太阳光变向照明技术:建筑装饰装修设计中,遮阳系统可阻挡部分阳光在室外。若房间朝阳,遮阳系统能实现节能、隔热功效。若阳光直射房间,会加大空调系统运行负担,降低室内环境舒适性。使用遮阳系统时,要保证室内外良好通风条件,可有效减少因空调设备运行产生的能源支出。工程设计技术人员可将遮阳系统设计与住宅工程设计紧密结合,选用垂直、水平、挡板等各种遮阳方法,并根据建筑功能、环境要求等因素优化设计方案,通过精确测算建筑装饰装修各种参数,提高建筑装饰装修的节能性。

3. 复合功能植被顶板技术:该技术主要利用超厚复合层、网格布以及耐根穿复合胎等材料制作顶板,多应用于人防工程与地下车库施工中。相比于传统的顶板,其保温隔热性能更加优异。

(四)建筑施工中的能效管理与优化方法

通过合理设计、施工管理和技术手段,实现资源的最优化配置和能源的高效利用。例如,采用能效优化控制系统,对建筑设备的运行进行实时监控和调整,根据实际需求合理分配能源,避免能源的浪费。同时,加强能源管理,建立完善的能源管理制度,对能源消耗进行统计和分析,及时发现能源浪费问题并采取措施进行解决。

(五)绿色施工技术在减少碳排放中的作用

绿色施工技术的应用能够有效减少建筑施工过程中的碳排放。一方面,通过采用节能技术和绿色建筑材料,降低能源消耗,从而减少因能源生产而产生的碳排放。例如,使用太阳能、风能等可再生能源,减少对传统化石能源的依赖。另一方面,优化施工过程,减少废弃物的产生和排放,降低因废弃物处理而产生的碳排放。例如,加强废弃物的回收利用,将可回收材料进行再加工和再利用。

(六)施工过程中的节水与废物管理策略

1. 节水策略:在施工过程中,可采用节水型设备和器具,如节水型水龙头、马桶等。同时,加强水资源的循环利用,对施工用水进行收集和处理,用于冲洗车辆、洒水降尘等。此外,合理安排施工工序,避免因施工不当造成的水资源浪费。

2. 废物管理策略:建立废物分类收集制度,将施工过程中的废弃物分为可回收物、有害垃圾和其他垃圾等类别,进行分类收集和存放。对于可回收物,如钢材、木材、玻璃等,进行回收再利用;对于有害垃圾,如油漆桶、废电池等,按照相关规定进行安全处理;对于其他垃圾,进行合理的填埋或焚烧处理。

(七)绿色施工技术对施工成本的影响评估

1. 初期成本:一些绿色材料的初期投入较高,如采用新型的隔热保温材料、智能化建筑系统等,会增加工程的造价。同时,引入先进的施工技术和管理方法,也需要一定的培训成本和技术支持成本。

2. 长期成本:从长远来看,绿色施工技术具有成本优势。其节能效果显著,能够降低建筑的能源消耗,减少能源费用支出。此外,绿色建筑材料的维护成本较低,使用寿命较长,能够减少后期的维修和更换费用。综合考虑,绿色施工技术能够带来较高的投资回报。

(八)建筑施工阶段能源消耗监测与数据分析

1. 能源消耗监测:建立能源消耗监测系统,对建筑施工过程中的能源消耗进行实时监测。通过安装传感器和计量设备,对电力、水、燃气等能源的消耗情况进行准确测量和记录。同时,将监测数据传输到监控中心,实现对能源消耗的远程监控和管理。

2. 数据分析:对监测得到的能源消耗数据进行分析,了解能源消耗的规律和趋势。通过数据分析,可以发现能源消耗的高峰期和低谷期,找出能源浪费的原因和环节。例如,分析不同施工阶段的能源消耗情况,确定哪些工序能耗较高,从而采取针对性的节能措施。同时,根据数据分析结果,评估绿色施工技术的应用效果,为进一步优化施工方案提供依据。

(九)绿色施工技术在提高建筑物耐用性中的应用

1. 材料选择:选用耐久性好的绿色建筑材料,如高强度的钢材、耐腐蚀的混凝土等。这些材料具有较好的物理性能和化学稳定性,能够抵抗外界环境的侵蚀,延长建筑物的使用寿命。

2. 施工工艺:采用先进的施工工艺,确保建筑物的结构安全和连接牢固。例如,采用预应力技术、焊接技术等,提高建筑物的承载能力和抗震性能。同时,严格控制施工质量,避免因施工缺陷导致建筑物的耐用性下降。

3. 维护管理:建立完善的建筑物维护管理制度,定期对建筑物进行检查和维护。及时发现和处理建筑物的损坏和老化问题,采取有效的维修和加固措施,保证建筑物的正常使用。

(十)节能型施工设备的选择与性能评估

1. 设备选择原则:在选择节能型施工设备时,应考虑设备的能源效率、性能指标、适用范围等因素。优先选择具有高效节能技术的设备,如变频调速设备、节能型电动机等。同时,要根据施工项目的实际需求,选择合适规格和型号的设备,避免设备的过大或过小造成能源浪费。

2. 性能评估指标:对节能型施工设备的性能进行评估,主要包括能源消耗指标、工作效率指标、可靠性指标等。通过实际测试和数据分析,评价设备的节能效果和工作性能。例如,对比节能型设备与传统设备的能源消耗情况,计算节能率;评估设备的工作效率,确定其是否能够满足施工进度的要求。

3. 设备更新与淘汰:随着技术的不断进步,应及时更新和淘汰老旧的施工设备。老旧设备通常能源效率较低,存在较大的节能潜力。通过引入新型的节能型设备,可以提高施工效率,降低能源消耗。

五、研究意义

本文旨在通过对绿色建筑施工技术应用与节能效果的评价与分析,为推广和普及绿色建筑提供一定的理论支撑和实践指导。研究成果可为相关政府和企业制定绿色建筑政策和规划提供依据,也可为建筑师和建筑项目决策者提供科学的建议和指导。因此,对促进绿色建筑技术的发展,加强环保与可持续发展的建设具有重要的现实意义。