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隨著社會的發展，人們對節能和環境保護的認識不斷提高，建筑工程的數量也在不斷增加。但是，在建設過程中，由于沒有做到嚴格執行技術措施，忽略了節能減排的有效措施，從而影響了建設項目的質量和效益，因此必須對其進行有效的改造和完善。在建設項目中，要嚴格執行各種施工工藝，同時要注意減少建筑能源消耗的措施。
１“節能降耗”的重要性
隨著中國經濟社會的蓬勃發展，科學技術的飛速發展，行業的成長步伐也在不斷加速，而建筑行業技術也在不斷地進步，但建材行業在持續的成長中難以避免的資源浪費現象也越來越明顯，資源能量的耗盡不僅會導致整個國家資源效益大打折扣，對整個行業的長期傷害更是不可估量。另外，由于中國目前的資源短缺程度較大，許多關鍵的原料和器件都是依賴進口，因而在實際情況下，對可再生能源的供應量和損耗都有很大的影響。因此，施工單位需要對各種物資與設施進行合理的利用，防止對工程的后續效益產生不良影響。城市建筑的長遠開發和效益，必須有效、合理、最大程度地使用各種建設資金；關鍵要強化建設，提高員工的環境保護意識和節儉意識。在城市建筑工程的過程中，注重對資源的浪費，減少資源的浪費，并通過自己的監督和管理來改變這種浪費，從而實現長期的發展。
２“節能降耗”存在的主要問題
２．１節能降耗意識不足
目前，部分公司仍然面臨著技術綜合水平低下、資源配置不當、經營模式粗放的情況，所以必須增強建筑施工人員特別是建設單位主要領導對綠色環保節能減排工作的思想認識，把對節能降耗認識提高至國家戰略高度，而切實有效的行動則應當落實在單位領導人和每一個單位職工對環境資源節約減碳的思想認識相一致的基礎上。但現實狀況是，目前的許多機構和公司并沒有認識到節能減排對建筑行業可持續發展的重要性，浪費現象并不能受到人們的廣泛關注，僅僅著眼于對施工質量的改善，節約方法并未受到廣泛關注，政策也并未被貫徹落實，更不用說人們關注的更為細微的資源浪費問題，如果技術的使用成效并不顯著，將會阻礙城市建筑施工行業的可持續發展。
２．２節能降耗責任落實不到位
我國的建筑業，規模龐大，人員眾多，人才質量參差不齊，而且，由于國家還處在發展的初期，相關的法律法規并不完善，導致了建筑行業的管理體制的缺陷，導致了建筑企業的管理工作中出現了一些問題。此外，對建筑工程中出現的能源、材料浪費現象，實行監督管理不力，缺乏有效的制約。２．３節能降耗管理機制不健全隨著科學技術的發展，越來越多的高科技設備被應用到了建筑領域，它們具有低能耗、低環境影響、高效率的特點。同時，也有一些建筑公司，因為新設備的價格太高，對舊設備的淘汰機制不完善，以及在城市建設中使用國家禁止的、高能耗、高污染的設備，不但會造成大量的能源和材料消耗，還會對環境造成一定的影響，甚至會對工程的安全造成極大的威脅。
２．４節能技術的落后
一些企業的管理隊伍、領導小組，為了節約資金，不能對先進的技術設備進行及時的更新。這不僅造成了大量的資源浪費，而且大大降低了工程建設的工作效率和工程質量。最終，企業的運營效率將不利于個人、企業、社會的和諧發展。
３“節能降耗”技術的應用
３．１降低屋頂能耗的技術
比如，要采取一些措施來隔絕太陽輻射所帶來的熱量，降低日光直接照射到房子上，從而達到節約能源的目的。屋面保護可以采用架空屋面、種植屋面、新型屋面等多種形式來覆蓋屋面，達到遮陽、保溫、節能等目的。另外，利用植物的光合作用，可以吸收或轉化一部分的太陽能，美化屋頂的環境，是一種有效的節能技術手段。除此之外，使用具有相對高的日照反射率的屋面，即在建筑中增加了屋面的日射反射率，從而降低了屋面對太陽能的吸收，實現了節約能源。
３．２降低墻體能耗的技術
目前，墻體的節能技術主要是通過增加墻體的熱阻來達到。住宅建筑墻體在節能施工時，應在外墻和內墻上鋪設具有高熱阻的隔熱材料，以減少能耗。在建筑外墻的節能施工中，粘貼、噴涂、噴涂是三種施工技術。為達到最大的節能效果，外墻在進行節能改造時要注意：（１）在進行保溫工程前，要注意墻面的平整度，以便將保溫材料與墻體緊密結合。所以，在鋪設墻體前進行墻體平整是一個非常重要的工作。（２）在鋪設保溫材料之前，要先將墻體平整，然后再進行節能設計，以達到更好的效果。（３）在鋪設保溫材料前，必須在墻面上鋪設一定厚度的水泥砂漿第四，保溫材料鋪設完畢后，需要增加相應的緊固設備，以保證保溫材料在墻面上的穩定性和使用壽命。
３．３降低門窗能耗的技術
門窗安裝的合理與否，直接關系到外墻的節能效果，所以要達到整個建筑的節能進程，就需要重視門窗的安裝技巧。在門窗安裝技術的實施中，最基礎的一步就是正確的選擇門窗，通常來講塑料單框雙玻璃門窗的熱產率要比塑料門窗和木門的熱產率高出很多，從熱產率的角度來看，塑料單框雙玻璃門窗的熱產率要比塑料門窗和木門的高，所以從傳熱系數上來說，塑料單框雙層玻璃門窗更適用于建筑節能的施工。在選擇好門窗后，安裝方式也會對其節能效果產生一定的影響。在門窗安裝時，應注意各部件之間是否有密封條，同時要重視推拉窗與導軌間的密封性。因此，為了節約能源，在門窗的建造過程中，可以適當選用雙層空心玻璃或優質玻璃。但如果采用空心玻璃，就會造成室內的熱量不能及時地向外擴散。可以在空心玻璃外另加一層鋼化玻璃，其原理是，鋼化玻璃可以透過其表面的紋理將太陽光阻擋在室內。
３．４降低地面能耗的技術
地源熱泵是一種可持續發展的新技術。地源熱泵是一種以地表淺層地熱資源（一般深度在４００ｍ以下）為冷熱源，實現熱量轉化。地表淺層地熱資源是指地表土壤、地下水、河流、湖泊吸收太陽能和地熱能而形成的一種低溫熱能。表層的淺層是一個大型太陽能集熱器，它能吸收４７％的太陽能，超過人類一年所能使用的能源總量的５００多倍。沒有地域、資源的限制，可以說是無處不在。這些可再生的能量，幾乎可以在表層的淺層中取之不盡用之不竭，這讓地能變成了一種清潔的可再生能源。通過吸收建筑物的熱能，保證建筑物的穩定和平衡。在此基礎上，采用了節能環保的施工工藝，達到了節能減排的目標。在建筑對象中，為了達到節約能源的目的，必須采用地源熱泵施工工藝，從而達到節能的目的。
３．５太陽能技術
目前已得到廣泛應用的太陽能、風能、水能等新能源，它們均屬自然、無公害，是城市建設可持續發展的首選能源。要使這種新的能源得到高效使用，就需要大量的資金。這種新能源的工作原理很簡單，就是將太陽能電池板儲存起來，只需要將其轉化為電能，就可以為人類提供充足的電能。因此，在世界各地的城市建設中，都采用了大量的太陽能，同時它的熱能也非常強大，可以將太陽能技術用于建筑中。雖然這種新能源有很大的好處，但是在冬天的時候，太陽能肯定會受到天氣的影響，特別在北方更是如此。所以在北方這樣的氣候條件下，必須采取多種有效的措施來提高建筑的隔熱性能，提高人們對建筑的使用要求。
４建筑工程“節能降耗”的發展
４．１建立健全組織，落實具體責任
為了讓建筑的節能效果得到最大程度的發揮，就必須要建立一套完整的節能管理體系，將所有的能源和能源的使用都納入到自己的職責之中，讓所有的工作人員都能夠全身心地投入到節約的工作當中，這樣才能夠有效地解決這個問題。另外，還需要按照國家的相關法律，以及建筑企業的能耗管理，來制定一套科學的節能管理體系，并且要對整個項目進行資源的合理分配和利用，保證能源的利用率。為加強對建筑施工節能工作的管理與領導，使有限的能源資源得到最大限度地合理利用，積極、高效地進行節能工作，建筑工地應合理配置管理人員，增強企業的責任意識。運用職務權限實行責任制，將責任劃分到各個部門，使各部門的負責人分工明確，從而有效地促進節能工作的有序進行。要加強組織建設，要通過完善的制度和規章，把每一項工作都做到精益求精，并對其進行定期的檢查和監督，充分發揮政策和制度的保障功能，為建筑工程的整個過程打下堅實的基礎。
４．２充分利用資源
建筑工程的能耗和資源是巨大的，應該提高工程質量，保護生態環境，節省能源資源。第一，實現了原料的節省。在建筑工程中，采用環保的混凝土，降低水泥用量；達到回收再利用，對工業廢渣，如粉煤灰、碎渣等進行綜合利用；以高科技為重點，運用高科技連接，焊接，使節材效果更加顯著。第二，節約用水，節約用電。為了節省水資源，應先在施工場地設置低流量排水裝置，并采用節水型裝置。再次，針對天然水源，實現水資源的高效循環，建立雨水井，收集雨水，收集污水，收集再生，綠化，降塵。最后，對施工現場的所有通水設施進行全面的檢查，防止出現跑水、冒水、漏水現象。在電力設施方面，應選用高能源設備，并大力推廣節能電器；及時維護機器設備，保證電氣設備的正常工作，防止設備故障導致的能量資源浪費。每個建筑公司都不可避免的面臨著資源和污染的問題，隨著科技的進步，太陽能、風能、水能等新技術被應用到城市的建設中，它們都是無污染、高效、節能、環保的新型能源。雖然新能源投入的過程中，造價也不容忽視，但它對我國的發展具有重要意義，可以減少不可再生資源的消耗量，綜合來看，其經濟效益十分優越，不失為最佳選擇。比如太陽能電池板，該設備可以有效的將太陽能轉化為電能，在應用過程中可以有效減少對資源的消耗，實現節能降耗的目的。
４．３加強節能降耗宣傳
（１）要大力宣傳我國目前的能源短缺狀況，并將其推廣到國家的國力建設中，增強民眾對能源的認識，從而增強人們的環保意識。（２）要加大對能源的法律、法規的宣傳，增強民眾的法制觀念，使之真正實現依法行政。５結語綜上所述，隨著社會和經濟的發展，新的建筑施工技術的支持將有助于降低建筑能耗，保障國家的能源安全。同時，發展節能型建筑還可以減少污染，對環境保護做出積極的貢獻，推動我國建筑業的發展，滿足廣大人民對建筑市場的需要，使我國的社會穩定和經濟的發展。
作者:王琨 單位:銀川市第一建筑工程有限責任公司
建筑節能技術研究2
0前言
在綠色建筑設計中，如果能從整體視角進行必要分析，可對建筑物的建筑結構維護實施比較好的優化。假如能夠應用優質的綠色建材、啟用必要的遮陽或溫控系統，利用先進技術，能夠實現綠色建筑的優化設計目的。
1綠色建筑技術的應用領域及應用原則
綠色建筑是減輕環境污染、保護人類身心健康的建筑建設方法，需通過優質的環保建材、科學的施工方法來實現，最大限度彰顯出建筑的“綠色”價值。
1．1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。
1．2綠色建筑技術的應用原則根據可持續、節約、提高室內環境質量、減少能源利用等原則妥善應用綠色建筑技術。技術的應用應具有靈活性，根據建筑項目開展狀況的不同做出動態調整，提升綠色建筑技術的應用效果。1)供水系統。水是人類賴以生存的寶貴資源，在水資源緊缺的環境中，綠色建筑設計需充分關注水資源的儲存、過濾和再利用，盡可能減少水資源的浪費量。在綠色建筑技術的視域下，可以考慮建筑節水型器具的應用，常見的是低流量淋浴噴頭、超低壓沖水馬桶等具有較好節水效果的裝置，在滿足基本日常需求的同時達到減少水資源用量的效果。為提高水的質量以及利用率，在綠色建筑中采用前沿的水處理技術，全面收集非污水，在保證無污染的前提下用于現場灌溉［1］。2)自然建筑。自然建筑的關鍵在于建筑系統和材料，其踐行的是生態環保、可持續性的理念。在自然建筑的建設方式下，建筑結構必須穩定可靠、耐久性良好，可回收具有重復利用價值的材料，經過工藝優化后實現循環利用，以此減少不必要的資源消耗，營造健康的生活環境和生態環境。自然建筑建設目標得以實現的關鍵在于得到人力資源的支持，需要由政府、工程人員、居民多方共同攜手，彰顯出自然建筑的特色。3)綠色建筑材料產品的選擇。優先考慮可再生建筑材料，非必要時減少不可再生資源的使用量，以免對生態環境造成不良影響。在材料的選擇中，還需考慮材料的生命周期，確保應用至建筑的材料在規定的使用壽命內均能維持穩定的狀態。在妥善選擇綠色建筑材料后，節能、耐久性等方面的優勢均會得到有效的發揮，由此降低建筑物維護和修復的成本，增加建筑的經濟效益。綠色建筑材料的選取是一項復雜度較高的工作，需要考慮到材料的回收利用率、有害氣體排放量、耐久性程度、對建筑所在建設區域的適應性等多項條件，以統籌兼顧的理念進行妥善的選擇。絕大部分自然建筑均采用到沙子和黏土，按特定的比例與水混合后形成土磚或黏土塊。除此之外，土、木材、稻草、石頭等均是自然建筑中具有一定利用價值的材料，無論選取何種綠色建筑材料，均傾向于挑選無毒、低污染、耐久穩定、適應能力強、可回收的材料。
2建筑設計中綠色建筑技術的應用
2．1在規劃階段的應用在規劃構建綠色建筑中，比較重要的前提是做好前期規劃。綠色建筑的前期規劃中，需要對環境、資源、交通等現實情況進行全面的分析和比較，以確保規劃具有針對性。此時，需要應用必要的計算機專業軟件，實施建筑工程建模，科學地確定建筑工程的應用功能，解析建筑工程結構，體現建筑工程項目的有效性和科學性［2］。
2．2考慮氣候因素設計綠色建筑必須要考慮氣候因素。想要體現環保設計理念，就必須緊密聯系建筑物所在地的氣候狀況，對建筑物結構或性能進行優化，以增強建筑結構的適應性。在綠色建筑設計中考慮自然因素，既能合理選擇建材，又能規避氣候因素對建筑結構可能造成的不良影響，便于促進綠色建筑整體性能的提升，強化綠色建筑的實用性。
2．3科學應用再生清潔資源體現建筑的綠色設計必須要對可再生清潔資源進行合理利用，如太陽能、風能或地表淺層地熱等資源，通過對其進行應用，既能有效降低能源消耗，又能減少環境污染。如果能夠應用有太陽能電池的空調或熱水器等，可以減少能源消耗。若建筑物附近具有淺表地層地熱資源，可用于調節空調系統，實現供暖利用。因此，進行綠色建筑物設計時必須要盡可能應用可再生的清潔資源。
2．4優化設計建筑物形體設計建筑物形體是進行綠色建筑設計的基礎內容。因為設計建筑物形體既需要考慮美觀性，又應該考慮建筑物所在地的文化或習俗等因素。應先確立幾種不同的設計方案，再根據綠色建筑物構建實際情況，利用計算機實施模擬，以此做好建筑資金投入預算，減少建筑綜合資源消耗，從中選擇最為適合的建筑設計方案，然后對其進行必要的優化設計。
2．5在建筑結構設計中應用綠色技術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［3］。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建筑設計中綠色建筑技術的優化措施
3．1科學合理地應用環保建材建材是構建建筑物最關鍵的一個要素，能否充分體現建材的環保性，直接關系到建筑物能否真正體現綠色建筑特色。在設計過程中，必須盡可能多地應用環保建材，提高環保建材的應用率［1］。比如，在建筑物構建過程中，可以應用更多的塑料金屬復合管等綠色環保型建材，并結合綠色環保建筑技術的充分應用，提高建筑物質量。
3．2設計應用被動型太陽能通風技術進行綠色建筑設計時需要利用被動節能工藝或技術。在設計過程中，可以通過自然采光、自然通風或建筑維護蓄熱等措施，提高能源利用率，優化室內環境質量。如果被動節能技術難以達到效果，再輔以主動節能技術進行配合，用以延長室內熱舒適時間。可以應用太陽能通風技術，在拔風井外安裝平面玻璃，內部設計應用虛熱型建材，以實現內外部熱量的有效交換，保持室內通風狀況的良好。
3．3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［4］。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［2］。
3．4運用先進技術，充分應用智能系統目前，建筑技術在不斷發展，尤其是一些智能系統也同樣應用到了現代建筑中。不論是供電、供氣，還是供暖或供水，都在逐漸引入智能系統。目前，互聯網中的通信智能系統技術為實現綠色建筑，體現現代建筑的節能環保提供了技術保障。因此，需要不斷創新綠色建筑，運用先進技術，充分應用智能化系統，打造一個良好的室內空間環境，體現節能環保的理念。
4工程實例
某工程處于城市的中心區域，施工場域總面積約12984m2，建筑施工高度是101m，建筑總面積約為115000m2，該建筑地表部分共有22層，地底部分為2層。鑒于建筑施工場域呈現為不規則形態，展示出南北長、東西短的形狀，同時，因施工場域處于城市中心商業區域，在施工時，將綠色節能工藝加入施工環節，在施工過程中貫穿安全節能、綠色環保的工程理念，以此減少建筑施工的損耗，降低對周圍城市環境的影響。
4．1墻體保溫的綠色節能技術運用該建筑工程因受到地形地貌的影響，建筑整體結構展現出不規則狀態，將建筑外形設定為弧形，窗戶和墻體比例約為0．3～0．4。墻體為該建筑結構的關鍵部位之一，也是該建筑施工過程中減少能耗的關鍵所在。因此，在開展墻體施工作業時，應將以下綠色節能工藝引入施工環節。1)針對窗間墻，該工程使用最新研究的火山灰混凝土材質，此材質的導熱系數為0．45，可較好地發揮保溫作用。同時，為了更好地提升建筑物外層墻體的保溫作用，該工程在操作時，還使用了密度和導熱系數都較小的充氣混凝土板，以及瀝青混合高分子聚合物開展建筑表層保溫作業，以減少建筑施工過程中所需能耗，整體提升建筑內部的保溫功效。2)針對墻外層，引入了玻璃幕墻的施工方式，該方式在提高整體建筑的外形觀賞性的同時，還擁有高強度和高安全性的玻璃材質，在施工中更好地實現了綠色節能。
4．2照明系統的綠色節能技術運用在整體建筑施工時，將墻體和窗戶的比例增大，以及將墻體形狀設定為弧形，該設計可有效結合周邊的天然光線，極大地提升了施工后室內采光的效果，降低了照明所需時長和耗電量，相較于以往耗電量降低了約1/5。全部的照明設備均以最新研發的節能材料制作而成，特別是設置在過道、車庫等使用頻率高的照明區域，項目中大多數的照明設備均以可再生能源推動使用，如以太陽能驅動的照明設備。在所有的施工環節中加入了自動照明操作控制系統，以分時、紅外線和聲音控制照明設備，降低設備運行時所消耗的能量，有效提升照明設備的使用時長和效果［5］。
4．3水循環系統的綠色節能技術運用該工程在施工作業時，摒棄了傳統所用的一次性排水體系，采用高效循環節水體系開展排水作業，該體系可有效回收利用廢水，將生活廢水和污水有效區分后，高效循環使用水資源，如圖1所示。同時，針對該建筑排水體系所設立的配件、水泵、排水設備、管道材質、管線等，均使用國家規定的節能設備，提升水資源使用效能，以免造成水資源的額外浪費。此外，針對建筑場域內的降水，在體系中設置降水回收體系，將降水集中在降水匯集池內開展過濾和凈化作業，合理地對降水開展二次利用，將凈化后的雨水用以噴灌種植物、清潔車輛等，在高效利用降水資源的同時節約用水。
4．4室內環境的綠色節能技術運用1)建構恒溫系統:所謂恒溫系統，即在該工程施工的過程中，摒棄傳統的供暖技術，在樓層內鋪置毛細管網，在夏季高溫時刻，將冷水灌注到毛細管網中，冬季則灌注熱水，借此有效控制建筑內部的溫度。使用熱輻射的理念，在極大地提升住房環境舒適度的同時，有效減少對空調等大型能耗設備的運用，極大減少室內的所需能耗。2)全置換新風系統:該工程引入全置換新風系統，為室內生活供給24h的清新空氣。該系統的特征主要為濕度適宜、運行效果佳、能耗小等，可達到高效板式全熱回收的優勢，熱回收率高達60%，將空調的能耗降低了30%。鑒于CO2的質量較高，為提升地表的含氧量，該工程在地表建構新風體系，該措施不僅保持了室內空氣穩定，以免生成亂流和渦流，而且可以將室內溫度控制在適宜溫度，通過屋頂通風口排出混濁空氣。
4．5智能控制系統的運用在該工程施工環節中將自動化控制系統引入建筑項目，有效控制了建筑內部所設置的機電配件。自動化控制應參照建筑室內的實際施工狀況，有效優化調整通風器械、采暖器械、空調器械等，保障所有的室內配件均處于最優運行狀態，在減小所有機電配件能源消耗的同時，有效提升建筑的生活居住條件，提供舒適的居住環境。
4．6對施工垃圾進行優化處置在項目施工時會生成大量的施工垃圾，施工垃圾又分為可回收和不可回收兩類。因此，施工單位需開展垃圾分類作業，將可回收垃圾進行二次利用，不可回收垃圾則運送到指定地點進行處理。為確保綠色環保施工，需要分辨施工所用材質的屬性和分類，優先使用環保、節能、綠色的施工材質，通過材質選購、儲存、使用和管理等方式，有效減小施工垃圾的產生［6］。建筑垃圾處理再生產品如圖2所示。
5結語
綠色建筑是新時代社會環境下建筑行業的主要發展趨向。伴隨人們生活水平的不斷提高，人們對居住條件的要求也越來越高，尤其追求居住環境的舒適性與環保性。從國家提倡環保的大趨勢上看，需要減少現代建筑對自然環境形成的破壞。因此，在現代建筑設計中，必須要體現環保設計，進行必要的綠色建筑設計。充分考慮建筑物所在地的自然環境，更多地利用可再生資源，構建節能系統，應用環保建材，體現環保綠色建筑理念，促進室內居住條件和環境的改善，增強人們的居住舒適度。
作者:林潤斌 單位:揭陽市建筑設計院有限公司
建筑節能技術研究3
近年來，隨著我國經濟發展和汽車行業技術水平的不斷提高，廣大人民群眾的購買力顯著增強，汽車已經成為普通百姓家的生活必需品。據有關部門統計截止到2021年中國傳統燃油汽車的保有量已接近3億輛，隨著中國汽車保有量的持續上升，導致碳排放量也相應上升，導致環境污染問題日益嚴重，并且成為溫室效應、霧霾的主要源頭，最終影響到人們的生存環境，大大降低廣大居民的生活質量。于此同時，我國能源安全問題也日漸突出，中國石油消費量全球排名第二和石油進口量排名第一，2020年數據顯示國內原油表觀消費量為7.36億噸，石油對外依存度高達73%以上，據國際能源署發布的報告顯示，到2024年中國石油進口量預計有可能超過5億噸，能源供需矛盾日益突出。[1]綠色、低碳也是世界各國關注的焦點。2021年10月我國提出了“3060”雙碳戰略目標，我國汽車產業將在2028年左右早于國家碳減排承諾提前達峰，到2035年碳排放總量將比峰值降低20%以上。[2]因此，在這樣的大背景下只有不斷開發汽車新能源以及節能技術，才能解決汽車能源短缺與環境污染問題，才能促進汽車產業獲得可持續發展，從而更好的促進社會和經濟更加健康穩定的發展。
1汽車新能源與節能技術在汽車行業應用的必要性
1.1減少對自然環境的污染、對人體健康的危害燃油汽車在行駛過程中排放的尾氣包含有大量的CO、CO2、CHx、NOx、SO2、顆粒物及合成光化學煙霧等有害成分，首先會危害到人體健康，破壞人體呼吸系統、人體造血功能，導致各種慢性疾病的發生甚至是危及生命。其次，SO2產生的酸雨會造成地面腐蝕、房屋腐蝕、動植物死亡等嚴重問題，使人們的生命和財產安全受到嚴重威脅。最后這些排放物不僅會對大氣層產生破壞，也會造成溫室效應和霧霾等天氣的出現。石油開采過程非常繁雜，其中的每一個流程都會對周邊環境產生不可逆的影響，最終導致石油開采區域周邊的自然生態環境產生難以修復的破壞，人們的生存環境和發展空間受到嚴重影響。[3]汽車新能源與節能技術在汽車上的推廣應用，不僅可以大大減少汽車排氣污染，也可以減少石油能源的開采，從而減少汽車尾氣排放與開采過程對環境所造成的污染和對人體的傷害，促進人與自然生態環境的可持續發展。
1.2保護化石能源、節約資源把新能源和節能技術應用于汽車可以大量減少燃油的使用，可以減少石油能源的開采保護不可再生的化石能源，保證未來社會經濟的可持續良性發展；同時還可以節約在石油的開采過程中的大量人力、物力資源，土地、地下水等自然資源。
1.3維護國家能源安全大到工業生產、國民經濟發展和國防安全，小到每個人的日常生活，處處都和石油有關聯。石油是一個國家生存和發展最重要的戰略資源，對國民經濟、社會發展和國防安全保障發揮著不可估量的作用。我國是一個煤炭豐富、石油短缺、天然氣較少的國家，汽車新能源和節能技術的應用可以大量減少燃油的使用，一定程度上可以緩解國家能源供需緊張問題，保障國家能源安全。[4]
2汽車新能源與節能技術的應用
2.1油電混合汽車技術油電混合汽車技術顧名思義就是燃油驅動技術和電力驅動技術相結合，燃油發動機和電機相互配合做功為汽車行駛提供能量，屬于兩者優勢互補的技術，一般而言主動力源還是燃油發動機，增加電池作為輔助動力源，汽車起步或加速行駛時，電動馬達鋪助發動機來供給動力，使汽車在起步時速度更快，加速時更平穩，降低油耗。汽車正常行駛時產生強大而平穩的動力，與同樣重量的汽車相比，燃油消耗更低，排放污染更少，行駛性能優越。同時有了電池，還可以通過能量回收技術回收制動、下坡、怠速時的多余能量。[5]但是目前混合動力汽車技術的可靠性和制造使用成本高兩大難題，一直制約或影響混合動力汽車的發展前景。
2.2純電動汽車技術純電動汽車技術是將汽車搭載的動力電池作為唯一動力源給電動機提供電能，用電動機代替傳統內燃機驅動車輛行駛，動力電池和電動機就相當于傳統燃油車的油箱和內燃機。其優點是可以實現零排放、降低噪聲污染、能量轉化率高和降低石油資源的消耗，更加的清潔、環保。這就完全符合了當前社會的節能和減排原則要求。純電動汽車的核心技術主要包括動力電池、電機、電控、能量管理和安全防護系統，在這些核心技術中，最為關鍵的就是電池的設計、制造技術。但是目前的動力電池還存在能量密度低，使用壽命短，占用安裝空間大、總體重量大，充電耗時，電池更換成本比較高，以及配套充電設施不足等問題，這些都極大的阻礙了純電動汽車的全面推廣應用。雖然純電動汽車技術的使用可以使汽車在使用過程中排放實現零排放，但是就汽車的全生命周期考慮，材料周期碳排放、燃料周期碳排放并不是完全的有害物質零排放，目前火力發電作為我國發電主力占比高達72%，火力發電在消耗大量煤炭資源的同時，產生的有害氣體、污水、固態廢料、噪聲和熱污染同樣會對周邊環境造成污染。同時動力電池的退役后的回收還沒有形成成熟的回收體系，還存在環境污染和資源浪費的潛在風險。因此純電動汽車技術想得到長遠的應用，必須不斷加強電池技術方面的研究，創新能源結構建成“清潔低碳、安全高效能源體系”。
2.3天然氣汽車技術所謂的天然氣汽車技術是在汽油汽車的基礎上，經過改裝設計，加裝一套供氣系統，以天然氣代替燃油作為燃料給汽車提供行駛動力的汽車技術。具有成本低、安全性好、污染排放少等優點，但行駛里程短、改氣后動力下降、怠速居高不下、加氣站配套不足等問題影響了他的大面積推廣，現階段主要應用于出租汽車和商用汽車比較多。另外天然氣也屬于不可再生資源，我國天然氣資源不足，國家汽車產業政策導向的調整，都是影響天然氣汽車推廣應用的主要因素。
2.4汽車輕量化設計汽車整備質量大小是決定耗油量的一個非常關鍵因素，在保證汽車安全和性能要求基礎上，應用新材料、新技術降低汽車整備質量對傳統燃油車和新能源汽車都是節能、減排的有效措施，在整車設計中，采用合金材料、復合材料、工程塑料等新材料、結構優化設計、制造工藝優化實現整車輕量化。除此之外，在設計車身結構和形狀時，要充分利用空氣動力學，對車身參數優化，流線設計，減少空氣阻力，最終達到良好的節能、降耗效果。
3汽車新能源與節能技術的發展方向
3.1氫燃料電池技術氫燃料電池是將氫作為燃料，送到燃料電池的負極，把空氣中的氧供給正極，在電池中催化劑的作用下氫與氧發生電化學反應，直接將燃料的化學能變為電能的能量轉換裝置，它相當于是一臺發電機，輸出電能驅動電動機工作，為汽車行駛提供驅動力，同時還有給電池充電的功能。氫燃料電池是實現氫能轉換為電能利用的關鍵載體，汽車使用過程中，只要有氫不斷的輸入到燃料電池，氫燃料電池就會通過電化學反應源源不斷的輸出電能。氫能作為可存儲廢棄能源并推動由傳統化石能源向綠色能源轉變的清潔能源，其燃燒熱值高達142MJ/kg是汽油的3倍、焦炭的4.5倍，被認為是實現未來能源革命的顛覆性技術發展方向。[6]氫燃料電池具有污染少、噪聲少、發電效率高、可再生、加氫快、續航長等優點，讓其在理論上成為未來實現節能減排的有效途徑。但是成本、技術、氫運輸、氫儲存、安全等多方面問題還沒有完全解決，國家能源局在“十四五”發展規劃中將氫能及燃料電池技術列為能源技術裝備主攻方向和重點任務。研究表明，氫能及氫燃料電池技術有望在汽車等領域得到大規模應用。[7]
3.2太陽能電池技術太陽能電池是以半導體為材料把太陽能轉化為電能，把太陽能電池應用于汽車上，用其轉換的電能來驅動電動機為汽車行駛提供動力，多余的電能還可以自動儲存于電池，陽光不足的時候供汽車運行，太陽能屬于可再生能源，其本身沒有對環境造成污染的物質，在太陽能向電能轉換的過程中也不產生污染，汽車使用過程中也不存在尾氣排放，進而實現污染物的零排放，同時也降低了汽車對化石能源等的使用比例。但目前技術和成本仍然是阻礙太陽能電池技術應用于汽車產業的兩大難題。不過隨著現代科學技術的迅速發展，太陽能電池技術在汽車領域的推廣應用還是非常有前景的。
3.3可燃冰技術可燃冰（甲烷氣水包合物），是天然氣和水分子在0℃和3.03MPa環境條件下生成的一種像冰一樣的結晶化合物，它含有80%-99.9%的甲烷，遇火即燃具有極強的燃燒力，相同條件下完全燃燒時釋放的能量是傳統能源的幾十倍，而且它燃燒后幾乎不會產生任何污染物。但是可燃冰的開采難度極大，開采成本很高，要實現產業化和商業化開采還不可能，要在汽車行業內廣泛運用還不現實。但是經過仿真試驗表明可燃冰是一種高效清潔的未來汽車新能源，在節能減排方面能發揮出很高的價值作用。因此只有不斷加強對可燃冰開采方法、存放、加注、運輸、安全等方面的創新研究，才能更好的保證可燃冰技術在汽車行業上的應用與發展。
3.4汽油發動機壓燃技術自汽車誕生以來，汽油發動機的點火方式主要是利用火花塞跳火引燃混合氣的點燃式點火方式，壓燃式點火主要應用于柴油發動機，采用火花塞點火的量產汽油發動機最大熱效率剛到40%左右，而采用壓燃式點火的柴油發動機最大熱效率已超過了50%。汽車發動機熱效率的高低則會直接決定油耗高低和排放數據。通過實驗研究發現汽油發動機如果采用壓燃技術可以得到接近甚至超過40%的熱效率，將燃油經濟性提高20%-30%。
3.5可變排量發動機技術可變排量汽車技術是指在現有內燃機的基礎上，根據汽車實際動力需求，通過電腦發動機排量。其優點是不改變汽車發動機工作容積的前提下，實現不同工況下多余燃料的使用，以達到節能減排的目的。實驗表明，同時配備可變排量技術和渦輪增壓的汽車，能夠實現在低、中、高任何負荷下的最佳運行狀態。可變排量汽車技術是現有發動機節能減排的一項很有發展潛力的技術。綜上所述為了實現保護自然環境，節約能源，確保國家能源安全，汽車新能源和節能技術在汽車中的應用是迫在眉睫的。雖然我國已經出臺了相關政策，鼓勵汽車新能源與節能技術的研究發展，而且已經實現的技術也很多，但仍有很多關鍵技術有待進一步研究，要不斷完善技術創新體系，研究和開發更多新節能與能源技術，培養和造就大批創新型高技術人才，汽車新能源和節能技術的研究、開發與應用將會促進汽車產業獲得可持續發展，從而更好的促進社會和經濟更加健康穩定的發展。基金項目：2021年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目（2021KY1038）。
參考文獻：
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[2]工業和信息化部.節能與新能源汽車技術路線圖2.0[EB/OL].2020.10.
[3]張佳斌.石油開發對環境的影響與對策研究[J].中小企業管理與科技.2020，（4）：78-79.
[4]張倩文.試論石油企業安全管理存在的問題與措施[J].科技與企業.2014，（24）：19.
[5]廖文杰.淺談新能源汽車[J].山東工業技術.2018，（23）：22，27.
[6]劉應都，郭紅霞，歐陽曉平.氫燃料電池技術發展現狀及未來展望[J].中國工程科學.2021，23（4）：10.
[7]國家能源局，能源技術創新“十四五”規劃初稿[EB/OL].2021.3.
作者:范利紅 劉文龍 陸蓮仕 單位:柳州職業技術學院
