建筑節能創新與實踐探究
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大型公共建筑需提供大面積開放空間以滿足交流、休憩等需求，同時還需保證室內環境的舒適性，對能源的需求量極大。設計時應因地制宜，充分利用周圍的自然環境，使建筑立面設計、外圍護設計、自然采光、通風技術、智能照明系統、采暖和制冷系統等設計與環境、氣候協調，實現建筑低能耗、低污染的目標。
二、新型預制裝配整體式住宅綠色施工
我國人口眾多，住宅建筑需求量大，當前的混凝土結構住宅建筑施工主要是在現場完成，屬于粗放型作業，建材、能源損耗大，環境污染嚴重，迫切需要對這種粗放型施工技術進行創新改進，達到綠色施工，實現施工節能。通過對混凝土結構住宅工業化制造的研究，完善了混凝土構件工廠標準化生產、特定環境下養護、現場拼裝這一綠色裝配整體式住宅施工技術，在保證了結構安全的前提下，提高了建筑質量，節省了大量的模板，降低了混凝土等建材的損耗。該技術應用在萬科府前萬科府前花園EF組團住宅建造應用，與傳統生產方式相比，工業化制造方式在節能、減損，減排方面都有了巨大進步。
三、超高層模塊化盒子結構模式的推廣與應用
超高層模塊化建筑技術為澳大利亞Hickory集團第六代模塊化建筑技術，該技術目前已應用到澳大利亞墨爾本的拉特羅布街大廈—43層高的商業住宅項目，該項目共294個模塊，目前已開始加工制造，計劃2015年10月完工，該建筑完工后，將是世界第一個商業化超高層模塊化建筑。技該術通過將建筑合理劃分為模塊化單元，模塊化單元在工廠進行流水化生產（包括模塊化單元的精裝修加工），預制比例可高達95%。模塊化單元加工完成后運輸至現場，通過提升設備將其吊放到位，并通過專業連接方式組裝成建筑整體。與傳統建筑相比，模塊化建筑采用工廠預制，現場組裝的施工方式，具有如下優點：低碳節能：模塊化建筑采用新型環保節能建筑材料、工廠標準化生產等，可以實現節能47%以上，減少二氧化碳排放51%以上，并且模塊化建筑的的材料可以100%回收利用。節省工期：模塊化建筑現場基礎施工與工程制造可同步進行，同時施工也不受天氣及季節變化等的影響，大幅度縮短建造周期，按照國外的統計發現模塊化建筑的建造周期比傳統的建造模式至少減少一半時間以上。質量優良：模塊化建筑材料由專業工廠標準化進行建造，在避免劣質材料和惡劣天氣影響施工質量的同時，可以通過標準化控制，現代化檢測以及工業化生產等手段保證建筑質量及其穩定性。經濟適用：模塊化建筑的建造成本可以通過加工前的優化設計、快速的建造過程、工廠可控環境下加工、降低項目建設過程中的不可預見因素實現有效控制；根據用戶的不同需求進行裝修，實現用戶的直接入住，而無需二次裝修。安全施工：模塊化建筑的大部分構件都在工廠事先完成，建筑結構、外層裝修和玻璃幕墻施工沒有高空作業，提高了現場施工的安全性；并且工廠環境下施工便于對施工安全進行有效控制。
四、高性能建筑保溫隔熱材料
建筑保溫隔熱材料是建筑節能的基礎，建筑外圍護結構是建筑內部與外界環境能量傳遞的直接途徑，通過改進外圍護結構的保溫隔熱性能，大幅度地降低其傳熱系數，是建材節能創新研究最有效的途徑。氣凝膠作為一種新型的輕質納米多孔性固態材料，具有超低的導熱性系數（導熱系數低于無對流空氣的導熱系數），但氣凝膠材料制備工藝復雜、成本高，且強度低、韌性差，制約了其在建筑隔熱保溫領域的應用。針對這些問題，通過四因素、三水平的正交實驗，得到SiO2氣凝膠的低成本與快速制備工藝的優化工藝條件，制備得到性能優異的SiO2氣凝膠；其次采用纖維增強整體成型技術，制備出具有良好力學性能、較低導熱系數、隔聲減震、耐火不燃等高性能氣凝膠隔熱保溫材料，最后根據不同的工程場合要求，研發出氣凝膠隔熱玻璃、氣凝膠隔熱保溫氈、氣凝膠隔熱保溫涂料、氣凝膠隔熱保溫膩子等高性能建筑隔熱保溫材料。其中氣凝膠隔熱玻璃與市場上其他三種玻璃相比，具有超強的保溫隔熱性能。
五、光伏發電技術的新應用
我國能源緊缺，國家一直在大力提倡可再生能源的利用，太陽能遍布地球各處，取之不盡用之不竭，是應用廣泛的可再生能源。對太陽能的利用主要分為兩方面，即利用光熱效應，把太陽能轉換為熱能；利用光伏特效應（PV），將太陽能轉化為電能。在光伏發電方面，利用校園基礎設施配套完善，校園面積大、地勢平坦、周圍無高大遮光物這一普遍特點，提出了校園光伏發電計劃，并以鄭州大學新校區2MWp太陽能光電建筑為應用示范項目。在鄭大新校區系館樓、實驗樓和學院樓等屋頂安裝LNPV-190單晶硅光伏組件3001068Wp，年發電總量4178607kW•h，并網運行電量3685531kW•h，該項目安裝的太陽能光伏發電系統每年可替代1474t標準煤，相當于減少CO2排放360t，減少SO2排放量29.5t，減少粉塵排放量14.7t，節能減排效果顯著。
作者：張季超 李曉斌 吳會軍 單位：廣州大學
