刘松臣
中国铁建房地产集团有限公司 北京 100039
摘要:新技术在现代科技信息社会背景下取得了一定的发展,绿色、低碳成为新技术的重要的发展趋势。在住宅建筑中积极采用绿色、低碳的新技术能够推动建筑行业朝着绿色节能方向进一步发展,有助于企业经济效益的提升,有助于建筑与环境的可持续发展。
关键词:绿色低碳;新技术;居住建筑;可持续发展
1引言
从整个建筑的全生命周期来看,建筑设计是很重要的环节,选择合适的建筑技术对建筑的可持续发展具有十分重要的影响。建筑不仅是一座避风挡雨、保温防寒的庇护所,建筑应该成为一个有感觉、能反应、能传递信息、能分析判断、能决策的生命有机体,又能适应外界条件变化的一个安全、高效、舒适的建筑空间环境。伴随着中国城市化的发展,居住建筑作为工程量最多的一类建筑。探索适合居住建筑的绿色低碳建筑技术对于节约社会能源具有重要的意义。
2绿色低碳新技术
绿色低碳技术是指在建筑的材料与设备应用、建造施工和建筑物的全部生命周期内,可以为人们提供舒适、健康、高效的使用空间,并实现节能减排[1]。
2.1智能化技术
智能化是指通过感应识别、现代通信、物联网、大数据、区块链和系统集成等先进技术,建筑可实现信息采集、数据分析、综合管理、自动化服务、实时自我监护和应急响应保护等功能,在使用过程中根据时间、天气、环境质量等进行自动调节,为用户提供安全、高效、节能、便利、舒适的人居条件。[2]
智能化技术是通过计算机信息技术对建筑物进行智能化控制。智能化技术主要应用于两方面,一方面是智能化技术能够实现对建筑物室内环境的有效控制,使室内温度和湿度等性能保持稳定,提高室内环境的舒适性。另一方面是降低建筑能耗。通过室内温控技术、安全控制技术、楼宇自控技术等智能化控制,实现在满足使用者生活环境的基础上的能源消耗最低。通过数字智能化技术实现了“人-信息-设备-建筑-环境-经济”的多方面的可持续发展。
2.2太阳能技术
太阳能作为一种自然资源,对环境无污染且储量丰富,被公认为未来最好的能源。目前太阳能节能技术的应用主要体现在太阳能转换成电能和热能。将其应用于居住建筑中,可有效降低能源消耗、建筑工程资源利用率和经济效益能够实现最大化。目前应用在居住建筑中有两种方式,一种是主动模式。采用在建筑物高处或南立面摆放高效集热装置,收集太阳能,在利用热媒把携带的热量传送至室内实现采暖、制冷、照明等功能,另一种是被动模式。在冬季使用该模式进行采光。一方面尽可能多采集阳光热量,并引入室内,使得室内温度达到较为舒适的温度,同时又要减少室内热量消散的速速。在居住建筑设计中,将主要的居室空间放置在南侧,并保证有足够的楼间距,保证光照角度合理,延长光照时间,保证光照的质量和数量。
运用太阳能技术能够获取再生能源产生能量,并且应用广泛,是未来居住建筑的生命性技术,是实现居住建筑可持续发展的重要技术手段之一。
2.3 BIM技术
BIM( Building Information Modeling)技术是建筑领域有一次革命。BIM技术可以借助计算机以及相关软件,对建筑模型进行有效整合,实现“三维构建”,可以为我国绿色建筑提供有效的参考依据。[3]
通过BIM技术呈现出的三维空间模型,各模块专业人员直观化对施工图纸进行优化,形成更为合理的设计方案。BIM 技术还对建筑的各方面性能进行优化,对其能耗、日照及结构进行分析;结合建筑所处地理位置的热环境、声环境以及周围景观的可视度等多项指标进行模拟分析,达到适用性和舒适度的需求。
BIM技术在施工图设计阶段及施工组织管理阶段中起到作用。
利用碰撞检查,可自动查找出模型中的碰撞点,完善施工图设计。在施工组织方面可以提高施工安全性,减少建筑施工事故的发生,对施工进度进行有效管理和准确评估,避免工程延期。对施工质量的关键节点进行有效的科学把控。
BIM技术在运营维护管理中的作用,可以排查出实施过程中的负面因素,通过不同运维方案的对比进行优化设置,最终得到最佳方案。还能够快速扫描出现故障的设备设施,对故障设备实现精准定位,实施应急管理控制。
2.4装配式技术
装配式技术是指采用吊装等安装施工措施,将预制好的钢筋、混凝土构件,进行装配组合,形成建筑整体的建筑施工技术。装配式建造方式不仅提高施工效率,提升建筑质量,还大幅降低施工作业空间要求,可以减少80%现场施工劳动力,减少现场湿作业量,避免现场粉尘、泥浆等的污染,实现绿色施工。
目前的装配式技术主要应用到两个环节,一个是设计阶段的建筑和结构设计中,一个是施工组织设计。工程师需要先按照标准化的设计原则,将建筑结构构件,设计为适合工厂化预制生产的形态,并标注各种结构构件尺寸等参数。然后将设计参数传输到工厂,部分构件或全部构件在工厂预制完成,在制造的过程中,在建筑构件中植入芯片,可以实现像食品安全追溯体系一样的全过程管理,从建筑原材料,再到标准化构件,每个构件都有详细备案,出了问题可以迅速查找并解决。
装配式技术颠覆了原有的生产模式,整个生产过程更加洁净,能够实现了由建造到制造,给整个建造过程带来了便捷和舒适,既保护环境,减少了环境污染,又提高效益,实现了居住建筑的经济可持续发展。
2.5浅层地源热泵技术
地球浅层有人类取之不尽用之不竭的地能,相比传统能源,具有温度稳定、绿色环保的优点。地源热泵技术是高效节能技术之一,可以实现浅层地能的采集、提升和利用,激活了新能源的开发,为人类建筑提供了清洁能源供给途径。热泵技术将是未来取代传统供暖(冷)方式最为现实、最有前途的技术措施。
地源热泵的运行原理是将位于地表中的低品位热能提取出来后进行制冷或供热。使用室外的热交换系统对室内的冷热进行循环,使得室内的温度满足人类生产生活需要。在夏季室内制冷时,换热器中的水能够将建筑物室内中的热量吸收,传输到地下的换热器中将热量输入到地表浅层的土壤中,使换热器中的水温降低,通过水循环使室内温度降低;在冬季室内供暖时,使用于循环供暖的水通过换热器吸收地表浅层中的热量,将水温升高,通过水循环为室内提供较高的温度。
近年来,世界各国对浅层地热能的开发利用正朝着规模化方向发展,它将是 未来取代传统供暖(冷)方式最为现实、最有前途的技术措施。将浅层地热能转化成可利用能源的热泵技术,是理想的“绿色环保技术”。
3结语
建筑设计是一项综合、复杂、循环和往复的构思过程,涉及结构专业、力学专业、电力电信、给水排水、采暖通风、室内装潢等多工种多专业,建筑创作需协调、对接与融合与各个专业的整体关系[4]。合理应用各个专业绿色低碳技术能够有效减少环境污染和资源消耗,打造出更加舒适且安全的居住空间,在增大建筑经济效益的同时,又能充分展现建筑的社会效益和生态效益,实现建筑与环境的可持续发展。
参考文献:
[1] 薛峰.绿色低碳住宅集成技术解决方案.建筑学报,2013(08):94-98.
[2] 甘彬霖; 谯钰.基于全生命周期的可持续建筑实践路径探讨,城市住宅:97-100.
[3] 李雪军; 马文杰; 张瑶瑶.信息化时代BIM技术支持下的绿色建筑设计分析,中国住宅设施,2021(02):60-61.
[4] 冒亚龙; 葛毅鹏; 冒卓影.地域文化与绿色技术交融建筑创新理论与实践.南方建筑,2021(02):01-06.