新型建筑技術與建筑材料在可持續發展中的應用

袁丹

中機第一設計研究院有限公司 安徽 合肥 230601

引言

可持續發展戰略思想已然滲透到了社會生產和生活的方方面面，可持續發展戰略思想的滲透為建筑行業帶來了全新的機遇和挑戰。新型建筑技術和建筑材料是開展建筑工程的關鍵要素，其創新和發展對推動建筑行業可持續發展具有重要作用。隨著綠色環保技術的發展和廣泛應用，使得節能環保材料被應用于多個行業，在節約能源的同時，減少了在生產方面投入的資金成本，助力生態環境保護。對于建筑工程而言，建筑工程與人們日常的工作和生活關聯緊密，只有采用高質量且環保的新型建筑技術與建筑材料，才能保證人們的工作生活環境得到較好的保護，并助力實現可持續發展戰略思想的目標[1]。

1 建筑節能技術的概述

城市化進程的不斷加快同時，建筑工程建設日益增多，建筑行業的消耗也逐步擴大，而且建筑行業的消耗中有很大一部分來自于非再生資源，這對保護我國能源，實現節能降耗極其不利，因此建筑行業應更新生產技術，尋求和自然、人、社會相平衡的生產方式，實現綠色生產，為企業提供一個可循環的良性發展方式。建筑節能技術符合我國時代發展趨勢，是基于我國發展現狀、建筑工程需求所提出的節能技術，其主要的建筑設計要求包括以下幾個方面：第一，建筑材料使用方面的消耗控制。建筑工程建設中會使用大量的施工材料，這些施工材料如何做到科學的使用對降低建筑成本具有重要的意義，也是節能技術實施的要點。很多建筑企業針對建筑節能降耗方面制定了具體的材料使用措施，要求按照能源消耗標準、能源使用規定使用材料，并制定了相應的管理措施，確保實現節能降耗的目的。第二，綠色環保技術。節能不能以犧牲環境為代價，應保護環境，并以綠化環境為基礎來落實節能技術，使其能和自然環境的發展協調統一。

2 綠色建筑設計的原則

首先，全程監控建筑施工是一項內容復雜的管理工作，為了在綠色節能設計的標準下建設高層辦公住宅，需要對建筑設計進行重點關注，選擇綠色建材，并且將綠色建筑設計理念融入建筑施工當中，以綠色施工為標準全程監控施工過程，將低能耗、自然環保作為建筑方案設計、建筑材料選擇的主要標準，建設綠色節能環保的高層辦公建筑。其次，對各類資源進行綜合利用。在實際施工時需要通過運用綠色建筑技術來整合施工的原材料，這樣可以實現對各類資源的優化配置，不僅可以避免浪費大量的建筑資源，而且可以將各類資源綜合運用到建筑施工中，使建筑物的使用時間延長。最后，實現對建筑的節能設計。節能設計是綠色建筑的主要體現，按照規定標準來規劃建筑的設計方案，并在進行建筑施工時引進先進的技術手段，實現對項目施工全過程的管控，對在施工時浪費的能源量進行控制。在設計方案時，可以充分利用自然界可再生的光、熱、風等能源來代替建筑的采暖和制冷設備，對建筑材料、設備的應用進行合理規劃，利用全新的環保材料進行建筑施工，建設綠色節能建筑[2]。

3 綠色建筑技術的主要應用領域

場地的合理化開發、材料的集約化利用、生態環境的全方位防護、用戶居住環境的有效改良均屬于綠色建筑技術的重要應用領域。①站點開發，采取此方式減小建筑建設對周邊生態環境的影響。太陽能、風能均屬于極具利用價值的能源，通過此類能源的應用減少熱量和冷卻負荷。②注重對建筑材料的合理化選擇，優先挑選節能環保、耐久性良好的建材，減輕由于建筑建設而導致的資源供應壓力，緩解資源開發對生態環境的破壞。③在建筑設計中融入節能理念，以趨近于自然的方式提供舒適的建筑內部環境，降低對暖通空調的依賴性。例如，充分利用自然風改善內部環境，以便使用者獲得良好的體驗感。④秉承資源利用價值最大化的原則，回收材料并經過修整、工藝加工等途徑后“變廢為寶”，提高資源的利用水平，減小廢棄資源堆置導致的占地面積，減輕其對生態環境的不利影響。

4 新型建筑技術與建筑材料在可持續發展中的應用

4.1 綠色建筑技術

綠色建筑技術是指在建筑設計和建造過程中對資源、環境和人體健康等方面的影響降至最低或者最少的一種技術，是保障建筑系統運行的效率、節能，降低對環境和人體健康的影響，從而促進建筑可持續發展的建筑技術方案及產品。綠色建筑技術不僅在建筑節能方面效果顯著而且在保護環境方面效果顯著，因此受到了全球政府和社會對其的高度重視與廣泛關注。近幾年來圍繞該領域開展了大量研究與創新活動，尤其涉及生態建筑節能等領域方面。生態屋頂技術是指在住宅中通過設計合理的屋頂系統，使房間內空氣濕度、光照等達到最優狀態并減少二氧化碳排放的技術方法。通過構建合理、高效的屋頂循環系統以及與外部自然環境融合共存的室內空間環境，以降低建筑物能耗和碳排放并改善室內環境品質的關鍵技術，也是當前世界范圍內廣泛應用的綠色建筑技術方案。設計綠色建筑時需要更多地應用綠色建材。所以，在進行建筑物結構設計時，需要進行分析，尤其是針對建筑物朝向設計，要綜合考慮光照、溫度以及濕度等自然因素，從而合理設計建筑物的朝向。同時，也要關注節能，分析建筑物的高度參數，正確、合理地確定各樓之間的距離，科學設計戶型結構。還要關注室內環境的舒適度，按照季節風的不同，保持室內通風狀況的良好。此外，要應用外墻保溫技術，運用隔熱原理，維護室內冬季合理室溫，以節約熱能[3]。

4.2 降低資源能源消耗技術措施

節能、環保是綠色建筑核心，降低資源能源消耗，提高資源利用率，促進生態的再平衡，實現碳達標碳中和，有非常重要的意義。建筑使用過程中能源消耗占比都非常大，當前建筑節能主要是通過提高建筑圍護結構的隔熱保溫性能，提高能源利用，減少能源消耗，降低碳排放。未來應采取更多主動節能技術措施，充分利用自然通風、天然采光，提高建筑設備效率，降低建筑的能耗，提高可再生能源循環利用，達到建筑運行低碳甚至零碳排放。

4.3 節能理念應用于建筑施工材料

建筑材料是建筑施工的根本。建筑大量減少鋼筋、混凝土等傳統建材，是踐行節能理念的一個重要途徑，相對應的，可選擇性能更好、更加環保、更低能耗的材料予以取代，如大麻混凝土（屋頂）、FRP材料（墻體）等。此外，在建筑內外表面、局部位置使用節能型材料（如玻璃棉、巖棉等），提高建筑保溫性能。

4.4 構建可再生能源應用體系

目前，現代建筑對能源和資源的需求不斷增加，這就需要綠色建筑應用更多的可再生能源。針對可再生能源，當前能夠被人們利用的主要有太陽能能源、風能能源、地層淺表地熱能源等。在建筑物的光電功能系統的設計中，應根據建筑物的具體用電需求，緊密結合建筑物具有的特征，通過必要的設計，增強光電功能系統的時效性和適應性。這樣，可以在建筑結構表面進行太陽能板設計，合理利用光照時間，在保證光照放電時間的基礎上，實現太陽能板放電功能。如果是較小的空間，還可以應用聚光太陽能構件，依靠必要的光伏發電系統或太陽能系統，提高對太陽能的充分利用效率，從而達到節能目的[4]。

4.5 基礎節能優化

將高層辦公建筑與綠色建筑技術融為一體，需要設計人員考慮建筑的日照情況，并對建筑物的陰影范圍進行確認，合理設置高層辦公建筑的樓間間距和朝陽方向，能夠讓建筑將自然季風利用起來，實現建筑內部的良好通風，降低辦公建筑內部的噪聲，還需要分析風環境和噪聲，降低辦公區域的噪聲污染?？梢栽诟邔愚k公建筑的外圍區域設置綠化帶，隔絕交通噪聲對內部辦公環境造成的噪聲污染，然后在建筑區域內設置收集雨水裝置，在后續使用收集到的雨水來對綠化帶進行灌溉。在對高層辦公建筑進行節能設計時，可以設置鋼筋混凝土的結構框架，而且為了避免在施工時產生噪音污染，破壞生態環境，可以在預拌混凝土時使用商品混凝土，實現建筑施工和裝飾作業的同步進行[5]。

4.6 樹立綠色環保施工管理理念

樹立綠色環保施工管理理念首先應該提出綠色施工的概念，重點關注資源節約和環境保護，防止出現灰塵、污水、噪音和其他問題。例如，針對建設項目中的水污染問題，可以結合施工現場的實際情況和環境容量，采取有針對性的控制措施，包括建造盆栽或沉淀池、污水處理和污水質量監測，確保污水符合國家相關標準，保證水資源得到有效保護和排放而不產生相應影響。為控制噪聲污染，應根據土建工程選用低振動或低噪聲的機械設備，為了保證設備的基本功能、通用性和適用性，應該最大限度地減少噪聲。最后，應采取嚴格措施控制施工現場及其周圍的粉塵污染，特別是易產生粉塵的設備設施，應立即采取水處理和凈化措施，可根據現場施工情況采取壓力噴涂或封閉等措施。此外，為了確保工程的實際實施，企業必須加強建筑控制，鼓勵引進環保建筑技術的經營者，批評和教育拒絕實施綠色建筑的企業，并處以罰款。在完善相關獎懲制度的同時，確保民用建筑綠色建筑技術的順利發展。特別是在土建施工過程中，施工負責人要注意環保施工技術的引進，嚴格貫徹環保施工理念，樹立良好的施工理念，就能夠使綠色建筑技術得以實施[6]。

4.7 加強綠色節能建筑技術推廣

綠色節能技術能夠實現建筑效益和環境保護雙贏的建筑目的，但是并未普及到建筑建設施工中，因此需要加強綠色技能建筑技術推廣，在推廣的過程中需要從以下幾方面做起：第一，國家要加強綠色節能技術推廣。綠色技能技術的施工需要依靠政府的宣傳和推廣，必要的情況下需要政府通過制度進行約束，確保綠色節能技術能夠真正被理解，并愿意在建筑工程施工中采用綠色節能技術施工。第二，因地制宜進行綠色節能技術推廣。建筑工程建設受地形、地勢條件的影響較大，加之不同地區的建筑風格、建筑結構要求不同，因此會出現建筑建設的差異性，對此應根據不同的區域進行建筑節能技術推廣。在推廣的過程中還應秉承因地制宜的原則，根據具體的工程建設制定建筑節能技術。第三，運用信息技術進行推廣。建筑工程綠色節能技術在不斷更新，對此應加強網絡推廣，注重新技術、新管理措施的推廣，以此保證綠色技能建筑技術更好地落實到建筑施工中[7]。

5 結束語

綜上所述，隨著社會經濟發展和節能科學技術的不斷變革，可持續發展戰略思想將會繼續影響到環境保護和節能減耗等領域的發展，新型建筑技術與建筑材料作為推動實現可持續發展戰略目標中的關鍵環節，滲透在國民生活和工作的各個環節之中，是未來建筑行業發展的趨勢，同時也是未來綠色低碳建筑行業發展的核心構成部分?；诖?，建筑行業需要持續性地進行新型建筑技術與建筑材料的研發工作，并不斷探索節能材料在建筑行業中的應用，通過從實踐中吸取經驗，為實現節能和環保兩個方面進行不斷的探索，充分利用節能環保材料的可循環利用特性，提高建筑投資成本，降低建筑能耗，為建設出促進人類和自然和諧共存的低碳環保建筑助力。