【关键词】绿色施工;推行;技术能力
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:
引言
当代建筑工程中的绿色施工技术,是在满足建筑工程质量要求的基础上针对社会环保理念的进一步深化。建筑技术能力的提高,推进了建筑业的迅猛发展,然而,源于不科学的施工技术与管理,导致了一些工程建设的材料、能源和土地等资源的浪费及环境污染等恶劣问题,给现代建筑工程的可持续发展和人们的日常生活留下了很多环保隐患。随着社会的不断发展,环保理念逐步深化,新时代下,优化施工技术能力,探究建筑绿色施工的实践和创新途径,是建筑业持续稳定发展的防护墙。
1.绿色施工概念
绿色施工,是在现代社会环保理念与资源效益相结合的基础上,针对建筑工程开展实施的一种环境保护型的施工技术理论。所谓施工技术能力的优化是指在建筑施工过程中利用科学的管理措施及先进的施工技术方法,以提高资源的利用率为目标,以环保优先为准则,尽量的降低建筑施工对环境的污染,力争环保、高效、低耗,全面统筹兼顾,最大限度地保证工程质量安全、节约建筑材料、节省水电能源。绿色施工技术是建筑技术发展理论的全方位提升,同时也是构建和谐生态居住条件的重大举措。
2.推行绿色施工的原则
建筑工程开发的绿色施工技术应遵循以下三个基本原则推行实施:
(1)清洁生产原则
清洁生产指的是既要满足生产要求,又必须恰当使用自然资源及各种能源,还需对环境进行切实保护的实用性生产方式,清洁生产可以做到减污、节能、缩减产品成本,从而实现社会、经济、环境效益的“三效统一”。
总体优化原则
要实现建筑工程的绿色施工,应进行施工整体方案的全方位优化,为迎合建筑工程功能施工的实际需要,在设计方案、规划工程阶段,必须要统筹考虑和优化绿色施工方案的整体性以及合理性,为绿色施工的推行实施提供前提条件。
减物质化生产原则
减物质化生产原则是一种尽可能的使得能耗和物料最少的生产活动的管理和规划,其主要包括降低能耗、重复使用、循环再生利用等方面,绿色施工技术一定要坚持施工材料的节省以及资源利用的高效率。
3.优化施工技术要点
施工技术的优化是使用现代建筑施工的创新型施工技术,施工技术优化的关键主要在于以下几点:
(1)施工管理的优化
施工管理的优化主要是针对施工的规划过程管理、工程程序管理、组织机构管理、质量检测管理及施工人员的人身安全管理到等几个方面进行优化。在工程项目中要推行绿色施工,应该具备严谨的岗位责任、科学合理的组织措施、先进的施工规划以及完备的评价体系。
(2)环保技术的优化
施工过程中导致的环境污染一般有大气、噪声以及垃圾废弃物污染。针对建筑施工产生的噪音,及因为建筑材料运输、堆放、清理等原因引起的扬尘,和垃圾废弃物,在施工过程中必须采取先进、可行、合理的环保技术措施来防护。
(3)施工用地的保护技术的优化
传统的工程施工,因为建筑垃圾以及沙石土灰等建筑材料的乱堆乱放,致使土地资源被严重占用。施工管理人员应该依据实际的施工规模条件来进行控制,并对绿色施工技术进行优化、合理使用建筑施工土地,使建筑施工空间实现高效利用。
(4)水资源利用技术的优化
传统建筑工程的施工过程中,用水量很大,特别是混凝土结构的建筑制作时用水量很大大,要想使地下水资源稳定,节省水资源显得尤为重要。因此,我们应该通过使用合理科学的节水技术,从而使水资源被高效利用,此举是现代建筑工程绿色施工技术中不可或缺的核心环节。
4.绿色施工技术推行措施
(1)增强研究力度
在绿色施工的研究方面,研究的主要对象是施工技术,并且应该在主要工艺环节、作业程序、技术设备以及工程项目方面等进行统筹系统的研究,相关人员应从施工过程出发,探究掌控施工的特征、施工生产要素、施工生产规律,并在实际施工过程中,将工程的关键施工工艺实行改革创新,进而更好更高效的推进绿色施工的开展。在绿色施工技术研究上,还应该把最新环保技术、信息技术、新能源开发技术、以及国内外建筑行业的最新研究成果与成功的实践经验相结合作为改革的借鉴与参考,进而更好的完成绿色施工的推行。
(2)提升绿色施工意识
在建筑项目施工过程中,因为建筑行业主要是以体力开展施工作业,所以进行施工的人员的受教育水平相对较低,由于环保意识的缺失,这些施工人员对施工过程的节约能源、环境保护等很不重视,而且,常年的劳作致使他们对刺耳的噪声及资源的浪费都都已习以为常,这种情况对绿色施工的开展相当不利。因而,对施工人员思想教育的加强是工程开展绿色施工的先决条件,只有让施工人员更新理念、提高环保意识,才能营造出绿色施工的工作氛围,从而真正使绿色施工技术得以落实。
(3)完善绿色施工评价体系的构建
若想使绿色施工真正推行,构建一个完整的评价体系是保障。推行绿色施工技术,要结合相关法律法规,并让政府部门对绿色施工的实施进行监督,积极引领建筑商和工程承包者对绿色施工评价体系展开构建,进而更好的对绿色施工技术在施工中进行的是否科学合理进行评价。完善绿色施工评价体系的建立,必须涉及到可持续发展的各个方面。在建立绿色施工评价体系的过程中,首先要建立好评价指标以及评价标准,然后对绿色施工的实际发展状况进行评价指标的选择,这样做才可以真正的建立起绿色施工系统体系,通过绿色施工评价体系的建立,能够为工程承包商提供出一套完整的工程施工行为准则,从而在根源上清除绿色施工推行的阻碍。
5.结语
总之,随着社会的发展,人们生活理念正不断转变,绿色施工已成为现代建筑的需求。绿色施工技术,是当代社会环保、可持续发展理念在建筑施工中的具体实践及有效运用。现今,优化施工技术能力、坚持绿色施工技术的创新与开发,是推动我国建筑行业更好更快发展的必由之路。
【参考文献】
[1]李惠强.绿色建筑与绿色施工[J].科学技术与工程,2005.
摘要:社会经济在快速发展的同时是以环境污染为代价的,使自然生态环境遭受到严重的破坏,制约着人类的可持续发展。化工工作污染是自然生态污染的重要组成部分,严重影响着环境的污染。在工业生产中,由于没有意识到科学环保生产技术的重要性,加剧了化学工业污染现象的产生,无法实现对污染问题的合理有效控制。目前,人们已经意识到化学工业污染对人们的危害,为了解决这一问题,将绿色化学技术应用到防治化学工业污染中来,对推动绿色化工技术的发展既减少化学工业污染具有重要作用。
关键词:化学工程工艺;绿色化工;技术要点
前言:近年来,环境污染日益加剧,成为影响社会经济发展和人们生活水平的重要因素,阻碍了社会的可持续发展,得到了社会各界的广泛关注。环境污染对社会的发展产生深远的影响,并且渗透到人们生活的各个领域当中,其主要的污染以化学工程工艺污染为主。因此,为了解决化学工程污染问题,加大对绿色化工技术的研究具有必要性,有助于促进人类社会的长远发展。
一、绿色化工技术概述
绿色化工技术是科学技术的产物,在化学工业发展中被广泛应用,需要加大对化学工艺技术及化学方法原理的应用力度,对污染的环境进行改造,减少化学原料及化学废弃物对环境造成的影响,对维持良好的社会环境具有重要作用。同时,还需要充分利用化学过程中的废弃物,做好废弃物的二次利用,提升废弃物的使用效率,减少化学废弃物排放对环境造成的影响,为化工行业的发展提供保障,促进社会生态环境的健康持续发展[1]。
二、绿色化工技术在化学工程工艺中的开发要求
(一)合理选择化学原料
化学原料对促进绿色化工技术的发展具有重要作用,需要做好化学原料的选择工作,以便在根源上解决化工污染问题。需要将无害及绿色的化工原料作为首选内容,该类化学原料在实际的使用过程中,能够有效减少在排放及生产过程中出线的污染物排放现象,营造良好的环境。随着科学技术的发展,诞生了更多无毒无害的化学原料、溶剂及催化剂等,为化工行业的发展奠定了良好的基础。化工行业要想在根源上解决环境污染问题,需要合理选择化学原料,例如,农作物、生物等都可以成为无公害化学燃料,不仅能够起到良好的防止环境污染功效,并且也节省了化工燃料成本。
(二)合理选择化学催化剂
化学催化剂在化学工业发展中被广泛应用,对提高工作效率,确保各项化学工作的有效开展具有重要作用。化学催化剂具有较多的使用优势的同时,也会造成化学废弃物的大量排放。为了促进绿色化工技术的良好开展,需要加大对无害化学催化剂的开发力度,将毒害较小的化学物作为化学的催化剂的首选,代替传统意义上毒害性较大的化学催化剂,减少对环境污染造成的影响,促进绿色化学的良好发展。当前,有大多数研究学者将烷基化固相催化剂作为五毒化学催化剂的主要研究热荩希望该种化学催化剂能够取得良好的应用效果[2]。
(三)提升化学反应选择性
需要将化学反应选择性作为绿色化工技术的主要研究内容,降低对环境的污染,促进化学生成物的提取提供较大的便利,对实现对资源的充分利用,降低化学工业生产成本具有重要作用。例如,在石油化工行业通常将烃类选择性氧化物作为主要的化学试剂,促进了化学氧化反应的快速实现,防止对生成物造成的严重的破坏及影响。因此,需要提升化学反应选择性,避免对生成物反应造成较大的破坏,对推动绿色生产各项工作的高效开展,降低对环境的污染具有重要作用[3]。
三、化学工程工艺中的绿色化工技术要点
(一)清洁生产技术要点
清洁生产技术是绿色化工技术中的重要组成部分,在垃圾处理、海水淡化处理、印刷工业及冶金工业北广泛应用,通过对清洁生产技术的应用,能够防止污染物的排放,对确保环境的清洁具有重要作用。通过在多种行业中运用清洁生产技术,有效的控制了有毒物品的发生及废弃物的大量排放,在根源上解决了环境污染问题。例如,将清洁生产技术应用到海水淡化处理工作中,由于海水是一种原材料,是天然生成的,由淡水构成,在实际的生产过程中,其生产技术不会对环境造成较大的影响,有效的防止了环境污染现象的产生[4]。
(二)生物技术要点
生物技术属于绿色化工技术的重要组成部分,在实际的应用过程中,加大了对微生物、细胞及酶的应用,被广泛的应用于绿色化工中。生物技术在实际的应用过程中,使可再生资源在实际的生产过程中转化为有用的化学产品,将其作为自然界中一种普遍的催化剂,有效的防止了化学工业生产过程中出现大量的污染物排放现象,生物技术在使用过程中,化学反应条件较为温和,在化学行业中进行应用取得了良好的应用效果,对推动化工行业的发展具有重要作用。
(三)环境友好型产品生产过程技术要点
随着社会经济的发展,社会环境污染问题日益加重,对各行各业的发展造成了较大的影响,加大对环境友好型社会的建立,是当前社会需要迫切解决的问题,也是社会生产和发展的需要。绿色化工技术在人们的实际生活中被广泛应用,解决人们生活中存在的问题,展现出了自身的优势。环境友好型产品生产过程,避免了对环境造成的污染,有效的减少了环境污染问题的产生。例如,汽油燃烧不尽对空气造成了较大的污染,也会影响人们的身体健康,不利于良好大气环境的维持。生活中的一些产品中含有大量的氟利昂,导致大气中的臭氧层遭受到严重的破坏,影响着人们的生活安全,会产生较大的安全隐患。塑料产品在生活中广泛存在,在给人们带来较大便利的同时,也是环境污染源的重要组成部分,塑料制品由于自身特性的影响,不易被分解,加剧了环境的污染[5]。
产生的环境污染问题直接影响大气质量,需要及时解决大气污染现象,研发出能够代替带来污染的产品。随着科学技术的快速发展,促进了清洁型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的诞生,加大了对该类物质的研究力度。向人们大力宣传新型物质对减弱环境污染的重要作用,提高了人们的环境保护意识,对建立环境友好型社会奠定了基础。例如,需要选择天然的甘蔗进行酒精生产,用乙醇汽油取代原来的汽油,将乙醇汽油广泛的应用于汽车行业中。环境友好型社会是人们追求的一种理想型社会形态,得到了人们的关注及喜爱。需要充分利用科学技术优势,加大对无污染型能源的开发力度,将其广泛的应用于人们的生活中去,共同来维持良好的社会环境。
结论:化学工业对促进各行各业的发展具有重要作用,给各行业提供了宝贵的能源要素及物质资料,但是也是造成环境污染的根源。随着社会的发展,人们逐渐意识到了环境污染对社会发展的危害性,充分利用了科学技术优势,诞生了绿色化工技术,有效的解决了环境污染问题。应该将绿色化工技术广泛的应用于各行各业中去,加大对该项技术的推广和继承,给人们营造良好的生活环境。
参考文献:
[1]白菲.探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].化工管理,2016,20:235.
[2]井博勋,莒菲.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015,03:10-11.
[3]其其格.化学工程工艺中的绿色化工技术[J].高考(综合版),2015,12:208.
关键词模拟优化;规划设计;室外风环境;自然通风;自然采光
引言
绿色建筑工业是指在保证人员热舒适的前提下,尽量降低工业建筑能耗,并达到《绿色工业建筑评价标准》的要求。本文主要利用CFD室内外风环境软件和Ecotect采光模拟软件,从被动式建筑节能技术角度出发,主要从以下3个角度出发改善室内外环境和降低建筑能耗。1)通过优化建筑物位置进而改善室外风环境,形成较好室内外压差;2)通过优化外窗可开启面积进而改善室内自然通风,形成较好的气流组织;3)通过优化屋顶设计进而改善室内采光,提供较好的室内光环境。本文以福建省漳州市某厂房项目作为案例分析,结合厂房所在地区气候特点,对厂房内外的风环境、光环境模拟在绿色建筑设计中起到的作用进行探讨,主要用于建筑设计前期的方案推敲与优化。
1、室外风环境优化模拟分析
本厂房主要车间为铸造车间、装配车间、电镀车间、珍彩车间等,主要车间集中在厂区中部。本节的模拟背景为:珍彩车间北部的综合车间和南部的装配车间位置已确定,珍彩车间与装配车间由连廊连接。在规划设计阶段,为了使珍彩车间和装配车间之间有较好的室外风环境,又有合适的建筑前后风压差,以利于室内的自然通风。采用CFD模拟对珍彩车间的位置进行优化分析。设计的初步方案为珍彩车间距离装配车间15m,便于两栋建筑生产工艺上的产品运输。但考虑到装配车间的长度较长,若两栋楼距离过近会在两栋楼之间形成风漩涡,因此考虑建筑间距为18m时,与15m的间距进行对比分析,进而选择较优的建筑布局。根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》统计得到漳州市夏季的主导风风向(SSE)为东南偏南22.5°,平均风速为4.1m/s。两种建筑间距工况下的模拟结果如下:
1.1风速模拟结果图
1.1、图1.2为距离地面1.5m高度的风速矢量图。图1.3、图1.4为风速云图。模拟结果显示,15m间距时建筑背风面的平均风速更大,主要原因是受迎风建筑长度影响,当间距为18m时迎风建筑形成的风影区面积更大,使得目标建筑完全淹没在迎风面建筑的风影区内,所以自然通风效果不如15m时好。
1.2风压模拟结果图
1.5、图1.6为珍彩车间和装配车间间距15m情况下的风压图。建筑物迎风面风压基本在-5.8Pa左右,背风面基本在-3.7Pa左右,前后压差大约在2.1Pa左右。图1.7、图1.8为间距18m情况下的风压图。建筑物迎风面风压基本在-5.8Pa左右,背风面基本在-3.7Pa左右,前后压差大约在2.1Pa左右。可见,两种间距下风压分布差别并不明显,前后压差均在2.1Pa左右,均满足夏季建筑物前后压差大于1.5Pa的要求。
1.3小结
根据模拟结果可以看出,两种间距下的建筑物前后压差均能满足室内自然通风的需求。但珍彩车间和装配车间楼距为15m时,两栋楼之间的室外风速更大,更有利于避免污染物的聚集。通过优化后的建筑物位置,使建筑物室内外能够形成有利的压差,以此为边界,对室内自然通风进而优化分析。
2、室内自然通风优化模拟分析
室内自然通风模拟优化以铸造车间为例进行分析,主要是考虑到铸造车间有局部热源,对自然通风的需求更大。模拟的目的是为了确定外窗可开启的比例,以达到较好的自然通风效果。
2.1外窗可开启方案
该车间主体建筑设计、外窗位置、开启方式均已确定,故仅针对该厂房的外窗可开启面积做定量和定性的模拟分析。图2.1为两种不同的推拉式外窗的方案设计,图(a)中为双扇推拉可开启式外窗,可开启面积为50%,图(b)中为单扇推拉可开启外窗,可开启面积为25%。建筑厂房内人员、设备相对集中,散热量大,使得室内形成稳定的热源,有利于建筑热压通风,通过室内自然通风模拟做进一步研究。
2.2室内自然通风模拟结果及分析图
2.2中给出了两种外窗开启面积条件下分别模拟得到的厂房自然通风效果分布图,图中由于厂房人员密度大,室内发热设备较多,形成了稳定的热压通风。当外窗为双扇推拉可开启时,厂房的室内自然通风平均风速为0.15m/s,当外窗为单扇推拉可开启时,厂房的室内自然通风平均风速为0.17m/s,后者略大于前者。从两种方案下,垂直方向上室内气流分布图(c)和(d)可知,单扇推拉可开启外窗条件下,室内形成稳定的热压通风,室内整体通风效果优于外窗采用双扇可开启时。分析主要原因为,当采用双扇可开启时,进风口距离较短,容易发生气流短路,同时,在过渡季时,室外风速较大若房间可开启的面积较大时,将影响室内形成稳定的热压,不利于厂房类进深较大的建筑实现热压通风。由于风压通风受室外季节影响较大,而热压通风在室内热源稳定的情况下,室内自然通风受室外季节影响相对较小,鉴于以上原因,建议厂房的天窗均采用双扇可开启外窗,各立面上的外窗采用单扇可开启外窗即可。
3、室内自然采光优化模拟分析
良好的自然采光同样可以较少人工照明所产生的能耗。本次模拟目的为在铸造车间的建筑设计阶段,采用Ecotect软件进行模拟计算,通过模拟对比分析不同建筑设计方案下该厂房的室内采光效果,以此确定本厂房屋顶的最优设计方案。
3.1屋顶倾斜方案介绍
图3.1中给出了不同屋顶设计方案下建筑立面图,两种不同倾角的屋顶设计方案的主要区别在于屋顶天窗的位置发生了改变。屋顶方案A中天窗位于建筑的正中,相对于地面的高度与方案B保持一致,从热压通风原理分析,热源进出口侧的相对高度保持一致条件下对室内热压通风的影响效果相同,因此本节重点对不同屋面做法对室内自然采光的影响进行分析。
3.2建筑自然采光模拟结果
由自然采光模拟结果可知,无论该厂房屋顶方案设计为等坡度斜屋顶或者是不等坡度斜屋顶,厂房的整体采光系数均达到6.77%,《建筑采光设计标准》GB50033-2013的采光要求。但由图3.2所示,如果从自然采光的均匀度分析,图(a)中厂房中部存在明显的采光较差的区域,同时该方案中车间区域部分存在较多局部较强光线分布,从而降低了室内的光舒适性,使得长期工作在室内的工作人员容易产生视觉疲劳,可能会导致生产效率降低等一系列问题。相较而言,图(b)中整体自然采光效果更为均匀,无较大面积的局部光线较弱和较强区,室内光舒适度相对方案A更高。
3.3光舒适度比较分析
图3.3给出了两种屋顶设计方案下厂房的整体采光效果对比分析图,结果显示,该厂房屋顶采用等坡度的斜屋顶时,厂房自然采光局部差异化较为明显,光线最弱区采光系数为1~2%范围内的建筑面积比例达1.43%,而采光系数为9~10%范围内的建筑面积也达4.3%。从强光分布和弱光分布面积范围来看,屋顶采用等坡度的斜屋顶时均大于采用不等坡度的方案B,而B方案中有近40%的面积采光系数分布在4%~7%之间,由此可知,屋顶采用不等坡度斜屋顶时得到的自然采光分布均匀度更好,局部强光或弱光的分布面积较小,整体光舒适度更高。
4、结论
本文从室外风环境模拟、室内自然通风模拟、室内自然采光模拟三个方面对工业厂房项目的建筑设计中的技术进行了优化分析,得出的结论如下:1、采用CFD模拟软件对室外风环境进行模拟,重点结合工业建筑生产及运输工艺需求,考虑室外风环境避免室外污染物的聚集,同时利于建筑前后形成风压差,利于室内自然通风等方面,优化各车间布局;通过室内自然通风模拟,无论从开窗形式、开窗比例、天窗开启比例上都可进行优化改进;2、通过采用Ecotect软件进行室内自然采光模拟,可以分析含有天窗的屋顶不同倾斜角度下厂房内的自然采光效果,从自然采光的整体采光舒适度、采光分布均匀度的角度选择较优的设计方案,以达到降低能耗,同时为工作提供舒适光环境的目的。总之,采用模拟软件进行优化分析,对设计师在工业整体布局及车间被动式技术设计方面均具有借鉴和指导作用。
参考文献
[1]王乐鹏,卢紫丁,陆青.我国公共建筑能耗调查研究综述[J].《能源与环境》,2013(1):15-17
[2]曹为学.高大空间厂房自然通风效果优化研究[J].洁净与空调技术,2016:5-8
[3]刘晓钧.工业厂房的自然通风设计探析[J].住宅与房地产(规划设计),2016(32)