绿色智能建筑新技术发展应用论文_刘乔

绿色智能建筑新技术发展应用论文_刘乔

刘乔

深圳市文浩建材科技有限公司 518113

摘要:阐述了绿色建筑和智能建筑的概念、特点、以及国内外绿色智能建筑技术现状和研究成果,从社会、经济与环境效益等方面探索绿色智能建筑新技术的发展和应用。旨在推进全社会关注并支持绿色智能建筑的应用,促进可持续发展。

关键词:绿色建筑;智能建筑;建筑技术

引言

在绿色建筑技术创新方面,我国已接近高端技术研究领域的领先水平。但是,绿色建筑技术的应用程度与研发程度存在较大的脱节,很多理论上和制造上成熟的技术得不到推广,少数得到广泛应用的技术(如节能灯、节水龙头)仅仅是部件层面的技术。目前绿色建筑新技术处于一个分散发展而又成熟度不均的状态,对新技术的实用性、适用性都缺乏系统认识,不利于对新技术的开发、改进和推广。

本文旨在研究当前的绿色建筑新技术的成熟度,从而了解绿色建筑技术的研发、应用和潜力状况。所谓“新技术”,是相对于传统的、已广泛应用或被熟知的绿色建筑技术而言的,如太阳能热水器、节能灯等传统技术。这些新技术处于概念构建、研发、实验、试点使用等阶段,研究这些新技术的成熟度,有助于把握绿色建筑技术的未来发展趋势。

一、绿色建筑新技术

1.节能新技术

(1)热泵技术。热泵可以使用少量电能以高效地向建筑物供冷或供热,从而有效降低建筑物能耗,可分为水源热泵与空气源热泵。热泵在我国主要应用于大型公共建筑场所,如上海世博会场馆利用黄浦江水源热泵实现供冷。

(2)光伏建筑一体化。综合考虑了光伏系统发电效率、光伏组件与建筑之间的融合以及系统美观性等因素,既达到效率最大化,又满足建筑外形美观和功能实用要求。

(3)建筑辐射性供热。辐射型供热是一个调节房间热微气候的节能供热系统,分为垂直板辐射、天花板辐射以及地板辐射,既避免了吹风感,同时保证了适宜温度。

(4)建筑热量再循环。热量再循环实际上就是收集建筑物的废热进行供热,如冷凝式热水器通过吸收建筑排出的高温烟气来预热冷水,能达到96% 以上的热效率。

(5)新能源玻璃。新能源玻璃是先进的玻璃材料、高节能的晶体硅和仿真模型软件的综合体,能够同时阻挡太阳辐射、集中阳光,并转换为太阳能。

(6)墙体蓄热。墙体蓄热材料白天将主体结构多余热量储存起来,晚上逐渐将热量释放到室内,用以调节室内温度。

(7)双层通风幕墙/ 窗户。双层通风幕墙/ 窗户在夏季开启风口,进行自然通风,降低空气层内的温度,减少太阳辐射热对室内的影响;冬季关闭风口形成温室,起到保温作用。

2.节材新技术

(1)新型保温材料。新型外墙及屋面保温材料,如聚氨酯泡沫板、水泥聚苯板、聚苯颗粒保温料浆等,新型门窗类材料,如断桥式铝塑复合窗、纳米复合材料、Low-E 中空玻璃等,都具有更为良好的保温隔热功能。

(2)3D 建筑打印。将3D 打印技术运用到建筑部件甚至整栋建筑中,可以根据构、部件甚至整栋建筑的三维模型数据,通过材料累加的方式用3D 打印成型设备制成实物,大大节省建筑材料。

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3.节地新技术

(1)立体绿化。城市绿化最大的问题是缺少土地,在建筑物屋顶、墙体等围护结构上运用绿化技术可解决此问题。此外,屋顶和墙面植物的基质,本身也具有很好的保温隔热功能。

(2)立体车库。立体车库成为城市建筑有效的节地措施,目前有升降横移式立体车库、巷道堆垛式立体车库、垂直升降式立体车库、简易升降式立体车库等。

4.节水新技术

(1)膜生物反应器。膜生物反应器(MBR)被视为“21 世纪最佳实用技术”,能实现建筑物的污水处理和中水回用。

(2)人工湿地。当建筑污水通过人工湿地时,污染物质和营养物质被分解或吸收,使水质得到净化和循环利用,但也存在占地面积大等问题。

5.其他绿色建筑创新技术

(1)新型采光墙体。新型采光墙体将半透光材料与新型建筑材料相结合,满足采光要求的同时保证外立面的完整性。目前包括透明混凝土、透明水泥、高透明发电膜等,都在项目中得到了适用。上海世博会意大利馆的大面积“玻璃幕墙”实际上就是透明混凝土墙。

(2)智能建筑。智能建筑的基本思路是优化设计建筑设备的运行系统,结合建筑(群)情况加强能源的梯级利用,并采取最有效的供热和制冷方式。

(3)光合作用建筑。建筑表面的绿藻进行光合作用而快速生长,循环系统过滤出部分绿藻,将其转化为沼气并输送到燃烧炉,从而为整栋建筑供能或贮存到热量存储系统中,保证建筑能量自给自足。

6.智能化设备及技术

合理地选择确定整个建筑中各设备系统的能源供应方案,优化建筑中各设备系统的设计和运行,结合居住区的具体情况,采取最有效的供暖、制冷方式,并加强能源的梯级利用,实现环保的可持续发展,是现代智能建筑的基本思路。目前一种具备多种特性的门窗,其智能化效果引人瞩目。这种智能化门窗外观效果美观、通透,窗框面积比大大降低,传热效果也同步降低。良好的气密性和隔音效果,可使得室外噪音通过门窗至室内降噪50%以上。产品安装有微波传感器,如遇强行突入,窗户会以高分贝声音报警。窗户在外侧安装有防风雨传感器,当雨水打在传感器上时,窗户就会立即自行关闭。还可通过控制多块主控制板的方式,在室内任何位置遥控门、窗、门帘、窗帘的开关和开启度,具有单开、双开和群控等功能。该产品置有臭氧发生器,能够根据居室空气质量情况,向室内释放氧气,调节空气质量,保持空气清新,同时起到杀菌、消毒作用。

在技术方面,对建筑物的健康监测成为新的专业领域,并且从以往的对桥梁等特大工程项目的监测,已经发展到开始使用无线远程监测技术对更多的高层建筑物等实现准实时的健康监测,保证建筑物运营安全可靠。

二、结语

对于绿色智能建筑的技术问题,没有一个放之世界而皆准的答案,所以不能简单地说一个成熟的关键技术或是几个技术就可以涵盖所有绿色智能建筑的问题,它是有地域性的。首先,需要加强政策激励,完善相关法律法规。国家对能源的管理偏重于工业和交通行业,目前对建筑节能同样制定激励政策进行引导和扶持。建设部先后颁布了《民用建筑节能管理规定》、《绿色建筑评价标准》等法律法规。关于建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性标准体系,还有待建立和进一步完善。其次,需要严密的行政监管体系。只有从政府部门到开发商、投资商、设计、施工、监理、物业管理人员以及广大人民群众都具备相关的基本知识和意识,并且把发展绿色智能建筑纳入政府承担的公共管理职能,才能保证绿色智能建筑在建设过程中各个环节得到全面贯彻。最后,要学习西方发达国家绿色建筑成功经验,加快新技术、新产品和管理经验的推广。

参考文献:

[1]李百战.绿色建筑概论[M].北京:化学工业出版社,2007

[2]GB/T50378—2006,绿色建筑评价标准[S].北京:建筑工业出版社,2006

[3]民用建筑中的节能降耗是高效利用能源的重点[N].中国信息报,2007-4-16

[4]奥运场馆鸟巢使用地源热泵可从土壤中吸收能源.2010.01

论文作者:刘乔

论文发表刊物:《基层建设》2016年2期

论文发表时间:2016/5/30

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