魏保安
(鄆城縣環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)中心,山東 菏澤 274700)
建筑工程作為社會發(fā)展的重要組成部分,不僅為人們提供了居住和工作的空間,同時也在能源消耗、環(huán)境污染等方面產(chǎn)生了巨大的影響。為了實現(xiàn)建筑工程的可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能技術(shù)成為當(dāng)今建筑領(lǐng)域迫切需要解決的問題之一。
傳統(tǒng)的保溫材料由于其導(dǎo)熱系數(shù)較高、保溫效果有限的缺陷,逐漸被高效隔熱材料所取代。這些新型材料不僅在隔熱性能上有了顯著的提升,還具備了其他優(yōu)越的特性,推動了建筑工程領(lǐng)域朝著更加綠色、環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。(1)提高保溫性能。高效隔熱材料的引入主要目的之一是提高建筑的保溫性能。聚苯板、巖棉等高效隔熱材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù),能夠有效減緩熱量在建筑結(jié)構(gòu)中的傳導(dǎo)速度,降低室內(nèi)與室外之間的熱量交換,從而實現(xiàn)更為高效的保溫效果。這對于提高建筑在冷季的保溫性能,降低采暖成本,提升整體能效至關(guān)重要。(2)減少能耗。高效隔熱材料在建筑中的廣泛應(yīng)用能夠顯著降低能耗。通過阻礙熱量的流失,建筑在冷季保持溫暖,減少了取暖能源的使用;在炎熱的夏季,高效隔熱材料則有助于阻擋外界高溫對建筑的侵入,減輕了空調(diào)設(shè)備的負(fù)擔(dān),降低了制冷成本。這種降低對能源的依賴不僅有利于環(huán)境保護,也能減輕個體和社會的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)[1]。(3)綠色環(huán)保。許多高效隔熱材料具備綠色環(huán)保的特性。相較于傳統(tǒng)材料中可能含有的有害物質(zhì),這些新型材料通常采用可回收、可再生的原材料制成,且在使用過程中產(chǎn)生的廢棄物較少。這有助于降低建筑行業(yè)對有限資源的依賴,減少對環(huán)境的負(fù)面影響,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。(4)提高室內(nèi)舒適度。高效隔熱材料的應(yīng)用不僅有助于維持室內(nèi)溫度穩(wěn)定,還能提高室內(nèi)舒適度。建筑結(jié)構(gòu)對外界氣溫的敏感性降低,室內(nèi)溫暖而舒適,居住者能夠更好地享受居住環(huán)境,提高生活質(zhì)量。(5)延長建筑壽命。高效隔熱材料的引入能夠有效減緩建筑結(jié)構(gòu)的老化速度。傳統(tǒng)保溫材料在長時間的使用過程中可能因為受潮、老化等問題導(dǎo)致保溫性能下降,而高效隔熱材料通常具備較好的耐久性,有助于延長建筑的使用壽命。(6)符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。隨著對環(huán)保要求的提高,許多國家紛紛制定了綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。高效隔熱材料的應(yīng)用使得建筑更容易符合這些標(biāo)準(zhǔn),取得相關(guān)認(rèn)證,為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。
環(huán)保建材的推廣減少了對自然資源的過度開采,采用可回收材料,如再生金屬、再生木材等,有助于降低對原始資源的需求。這不僅有利于維護生態(tài)平衡,還有助于建筑行業(yè)更好地適應(yīng)資源有限的挑戰(zhàn)。許多傳統(tǒng)建筑材料在生產(chǎn)、使用、廢棄的過程中可能產(chǎn)生大量污染物,對環(huán)境造成負(fù)面影響。環(huán)保建材通常更注重生產(chǎn)過程的環(huán)境友好性,減少了有害物質(zhì)的排放,有助于改善周圍環(huán)境質(zhì)量。環(huán)保建材的設(shè)計追求更好的絕緣性能、更高的耐久性,以及更低的能源消耗。這些特性有助于提高建筑的整體能效,降低能源使用,減輕環(huán)境對能源的需求。環(huán)保建材的推廣促使了建筑材料領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,不斷涌現(xiàn)的新型建筑材料,如生物質(zhì)材料、可降解材料等,不僅為建筑提供了更多選擇,也推動了整個行業(yè)向更加可持續(xù)的方向發(fā)展。采用環(huán)保建材有助于建筑達(dá)到綠色建筑認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),這些認(rèn)證通常要求建筑材料符合一系列環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),包括使用環(huán)保建材、降低能耗、合理利用水資源等。環(huán)保建材通常更安全,不含有害物質(zhì),有助于提升室內(nèi)空氣質(zhì)量。這對于居住者的健康和舒適至關(guān)重要,也符合人們對于室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的不斷提升的期望。環(huán)保建材的應(yīng)用不僅要關(guān)注建筑本身,還要注重與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)[2]。例如,采用透水鋪裝、綠色屋頂?shù)冉ú?,有助于?chuàng)造更為綠色的生態(tài)環(huán)境,改善城市生態(tài)系統(tǒng)。環(huán)保建材的廣泛應(yīng)用是企業(yè)履行社會責(zé)任、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一種表現(xiàn),這符合當(dāng)代社會對企業(yè)的要求,也在長遠(yuǎn)內(nèi)帶動了整個建筑行業(yè)朝著更加可持續(xù)的方向邁進(jìn)。
傳統(tǒng)的混凝土攪拌站在生產(chǎn)過程中通常存在能源浪費的問題。而高效能源利用的混凝土攪拌站采用先進(jìn)的能源回收技術(shù),通過對廢熱的回收和再利用,降低了能源消耗。同時,精密的混凝土配比系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)能夠確?;炷恋纳a(chǎn)更加精準(zhǔn),減少廢品率,提高資源利用率。傳統(tǒng)的建筑物料搬運通常依賴于人工,效率低且能源浪費較多。引入智能化的建筑物料搬運機器人改變了這一狀況。這些機器人可以通過先進(jìn)的感知和導(dǎo)航技術(shù),自主完成建筑材料的搬運任務(wù)。相比傳統(tǒng)方式,它們不僅更加高效,還能夠通過智能路徑規(guī)劃和避障技術(shù),減少不必要的能源浪費。在建筑施工中,引入節(jié)能建筑自動化系統(tǒng)是實現(xiàn)能源節(jié)約的關(guān)鍵一環(huán)。這類系統(tǒng)涵蓋了建筑照明、空調(diào)、供暖等方面,通過智能化控制和調(diào)度,根據(jù)實際需要進(jìn)行精準(zhǔn)的能源分配。例如,在無人施工區(qū)域自動降低照明強度、調(diào)整空調(diào)溫度,從而減少不必要的電能消耗。智能工地監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的能源使用情況、設(shè)備運行狀態(tài)等信息。通過數(shù)據(jù)分析和智能算法,可以實現(xiàn)對施工過程中的能源浪費進(jìn)行及時監(jiān)控和調(diào)整。這有助于優(yōu)化施工計劃,提高能源利用效率,減輕對環(huán)境的影響。建筑工地常用的起重設(shè)備,如塔吊、施工升降機等,采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。這包括高效的電機、智能化控制系統(tǒng)等,以降低能源消耗[3]。同時,一些起重設(shè)備還利用再生能源,如風(fēng)力或太陽能,為自身能源需求提供可再生能源。
在建筑施工中,冷熱源搭配利用是一項旨在合理配置能源的先進(jìn)工法。通過充分利用建筑施工過程中產(chǎn)生的廢熱,比如混凝土澆筑過程中的余熱,將其回收并用于供暖、熱水等方面。同時,采用節(jié)能設(shè)備,如高效熱泵系統(tǒng),將低溫?zé)崮苌墳楦邷責(zé)崮?,實現(xiàn)能源的再生利用。這不僅減少了對傳統(tǒng)能源的依賴,還提高了能源利用效率。太陽能發(fā)電是一項清潔而可再生的能源利用方式,對建筑工程的能源需求進(jìn)行了革命性的改變。在施工過程中,可以在建筑結(jié)構(gòu)上集成太陽能光伏板,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,用于建筑內(nèi)部的照明、電力設(shè)備等。這不僅可以減輕對傳統(tǒng)電力的依賴,還降低了建筑的碳足跡,符合低碳環(huán)保的發(fā)展理念。施工現(xiàn)場的照明系統(tǒng)在夜間施工或陰天等條件下是不可或缺的。采用節(jié)能照明系統(tǒng),如LED 照明、自動感應(yīng)照明等,可以降低能源消耗。LED 照明具有高效、壽命長、亮度可調(diào)的特點,相比傳統(tǒng)照明方式更為節(jié)能。同時,自動感應(yīng)照明能夠根據(jù)施工現(xiàn)場的人員活動情況智能調(diào)整照明亮度,避免能源的不必要浪費。通過建立智能建筑管理系統(tǒng),對施工現(xiàn)場的能源使用進(jìn)行全面監(jiān)控和調(diào)控。該系統(tǒng)通過傳感器網(wǎng)絡(luò)實時采集施工現(xiàn)場的能源消耗數(shù)據(jù),通過智能算法進(jìn)行分析和優(yōu)化。施工管理人員可以通過系統(tǒng)監(jiān)控建筑的用電、用水、用氣等情況,精準(zhǔn)掌握能源消耗狀況,及時調(diào)整施工計劃,最大程度地提高能源利用效率。在施工中采用高效隔熱材料是一種有效的能源節(jié)約手段。這些材料通常具有低導(dǎo)熱系數(shù)和高隔熱性能,能夠有效隔離建筑內(nèi)外的溫差,減少冷暖氣流失。采用這些材料不僅提高了建筑的保溫性能,還減輕了空調(diào)和供暖系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),降低了施工過程中的能源消耗。
智能照明系統(tǒng)是一種基于先進(jìn)傳感器和智能控制技術(shù)的照明解決方案,廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,旨在提高能源利用效率和用戶體驗。在建筑施工中,智能照明系統(tǒng)的運用對節(jié)能效果和施工過程中的燈具管理都具有顯著的優(yōu)勢。首先,智能照明系統(tǒng)能夠根據(jù)自然光照強度智能調(diào)整照明亮度。通過感應(yīng)周圍環(huán)境的光照情況,系統(tǒng)可以自動調(diào)整照明設(shè)備的亮度,以滿足建筑內(nèi)部的實際需求。在白天,當(dāng)自然光較充足時,系統(tǒng)會降低照明設(shè)備的亮度,減少能源消耗。而在夜晚或光線不足的環(huán)境下,系統(tǒng)會自動增加照明亮度,確保室內(nèi)照明質(zhì)量。其次,智能照明系統(tǒng)通過感應(yīng)人員活動情況實現(xiàn)智能控制。在施工現(xiàn)場,人員的活動往往是不規(guī)律的,有時某個區(qū)域可能長時間無人。傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)難以應(yīng)對這種情況,容易造成能源浪費。而智能照明系統(tǒng)配備了人體紅外感應(yīng)器等傳感器,能夠?qū)崟r感知人員的存在并調(diào)整照明狀態(tài)。當(dāng)檢測到有人進(jìn)入?yún)^(qū)域時,系統(tǒng)自動開啟照明設(shè)備,反之則關(guān)閉,實現(xiàn)精準(zhǔn)的節(jié)能控制[4]。此外,智能照明系統(tǒng)還支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。通過網(wǎng)絡(luò)連接,施工管理人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)測建筑內(nèi)各個區(qū)域的照明狀態(tài),并進(jìn)行集中控制。這使得在施工現(xiàn)場可以更加靈活地對照明設(shè)備進(jìn)行管理,及時響應(yīng)變化的需求,提高能源利用效率。在建筑施工中,智能照明系統(tǒng)的運用不僅提高了能源的利用效率,降低了能源消耗,還提升了施工現(xiàn)場的燈具管理水平。這種智能化的照明系統(tǒng)成為實現(xiàn)綠色、智能施工的一項重要技術(shù)手段,為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了重要的力量。
智能溫控系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的建筑節(jié)能技術(shù),在建筑施工中的運用發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這一系統(tǒng)依賴于先進(jìn)的感應(yīng)技術(shù),通過實時監(jiān)測建筑內(nèi)外的溫度、濕度等參數(shù),智能地調(diào)節(jié)暖通空調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的精確控制,從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。首先,智能溫控系統(tǒng)通過感知室內(nèi)外環(huán)境參數(shù),實現(xiàn)對建筑內(nèi)部溫度的智能調(diào)節(jié)。系統(tǒng)配備了溫度傳感器、濕度傳感器等設(shè)備,能夠?qū)崟r監(jiān)測室內(nèi)外溫度的變化。根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù),系統(tǒng)可以自動調(diào)整暖通空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài),保持室內(nèi)溫度在舒適范圍內(nèi)。在施工過程中,這一功能對于建筑內(nèi)部工人的工作效率和舒適度都有積極的影響。其次,智能溫控系統(tǒng)支持定制化的溫度調(diào)度計劃。在施工現(xiàn)場,由于建筑結(jié)構(gòu)和施工進(jìn)度的不同,各個區(qū)域的溫度需求也存在差異。智能溫控系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況進(jìn)行溫度調(diào)度,將更多的能源集中用于需要加熱或降溫的區(qū)域,實現(xiàn)差異化的溫度管理,提高能源利用效率[5]。此外,智能溫控系統(tǒng)通過與其他建筑系統(tǒng)的聯(lián)動,實現(xiàn)更全面的節(jié)能效果。系統(tǒng)可以與照明、通風(fēng)等系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同工作,根據(jù)不同時間段和建筑活動情況,優(yōu)化能源利用方案。例如,在無人活動的區(qū)域降低溫度或關(guān)閉暖通空調(diào),避免不必要的能源浪費。這種系統(tǒng)的聯(lián)動性使得整個建筑施工過程中的能源管理更加智能、高效。
某商業(yè)綜合體在設(shè)計和施工中充分運用了節(jié)能技術(shù),包括智能照明系統(tǒng)、高效隔熱材料、智能溫控系統(tǒng)等。智能照明系統(tǒng)通過感應(yīng)設(shè)備實現(xiàn)光照自動調(diào)節(jié),根據(jù)商場內(nèi)的人流情況和自然光照度實現(xiàn)燈光的智能控制。高效隔熱材料應(yīng)用在墻體和屋頂結(jié)構(gòu),有效減少了冷暖氣流失,提高了商場的能效。智能溫控系統(tǒng)根據(jù)商場內(nèi)部不同區(qū)域的使用需求,智能調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運行狀態(tài),實現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境的差異化管理。
經(jīng)驗總結(jié):(1)系統(tǒng)集成優(yōu)勢:通過系統(tǒng)集成不同的節(jié)能技術(shù),商業(yè)綜合體實現(xiàn)了全方位的能源管理。系統(tǒng)集成使得各個技術(shù)能夠協(xié)同工作,提高了整體的能效。(2)定制化設(shè)計:考慮到商場內(nèi)部的不同功能區(qū)域,定制化設(shè)計溫控計劃是成功的關(guān)鍵。通過靈活的調(diào)度,商場實現(xiàn)了節(jié)能與舒適的平衡。(3)數(shù)據(jù)監(jiān)測與優(yōu)化:智能系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)監(jiān)測建筑內(nèi)外的環(huán)境參數(shù),實時優(yōu)化能源利用計劃,這一過程需要不斷調(diào)整,以適應(yīng)建筑使用的動態(tài)變化。
未來建筑工程可通過引入新興材料,如可再生材料、碳纖維復(fù)合材料等,改善建筑材料的性能,提高建筑的整體節(jié)能水平。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷成熟,建筑工程施工將更加智能化。智能化施工將有助于實現(xiàn)更加精準(zhǔn)、高效的施工過程,減少資源浪費。綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)將在未來得到更廣泛的應(yīng)用,各國對于建筑能效的法規(guī)要求逐漸提高,建筑工程必須符合更嚴(yán)格的環(huán)保和能源標(biāo)準(zhǔn)。在節(jié)能技術(shù)的發(fā)展過程中,全球范圍內(nèi)的合作和知識共享將變得更加重要。各國建筑工程領(lǐng)域應(yīng)加強合作,分享成功經(jīng)驗,共同推動建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,通過在建筑工程施工中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),不僅可以提高建筑的能源利用效率,減輕對環(huán)境的影響,同時還能在經(jīng)濟上降低一定的成本。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和社會對可持續(xù)發(fā)展的日益關(guān)注,建筑工程領(lǐng)域?qū)⒃诠?jié)能技術(shù)的引領(lǐng)下迎來更為綠色、智能的未來。