升級利用技術理念在建築節能中的應用潛力研究論文

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前言

升級利用技術理念在建築節能中的應用潛力研究論文

我國現有的建築廢棄物數量巨大,隨著時間的推移,老舊建築拆除數量還會大量增長,再生利用潛力很大。建築節能發展到今天已經出現了多種技術模式,如綠色、低碳、環保、生態等,這些探索無疑是當今探索建築節能發展的體現。但對於許多從事節能工作的研究者總是面臨一個很大問題,對於建築產品如果提高其節能效果,勢必會帶來為提高其效能而付出的附加耗能的負影響,為此從長遠上考慮需要找到一種新的節能途徑來解決該問題。如 今 可 持 續 性 觀 念 經 常 採 用 循 環 加 工 利 用(recycling)或(downcycle),通常是將一樣事物的全部材料完全拆解,然後將其製作成其它材料,但這種技術在轉換過程中會消耗更多能源和排放大量的二氧化碳,upcycle(即“升級利用”)技術與其不同(如圖 1 所示),升級利用(upcycling)不會對原材料進行任何再處理,而是換個方式利用它們。除了節能以外,升級利用的另一個優點就是能夠讓那些傳統迴圈方式無法回收處理的物品再次被利用。廢棄物在被升級利用的過程中,很少或幾乎沒有材料會被廢棄,每個部件都有它潛在用途。這種技術理念是對上述很好的解決途徑,也適合於產能過剩的經濟情況,應值得大力提倡。

1 升級利用模式下的建築節能理念

1.1 我國升級利用技術發展現狀

我國在建築廢棄物再利用方面與已開發國家有較大差距,據相關報道“美國的建築垃圾處理利用率達 90%以上,韓國和日本的處理利用率更高達95%~97%,而中國建築垃圾的處理利用率只有5%。”現有的建築廢棄物未經分類混雜,由再生企業單獨處置難度較大,成本很高,也難以保證再生產品的'質量。尤其是老舊建築的拆除,廢棄木材和磚瓦的比重較大,這類廢棄物的回收與混凝土塊、瀝青塊不同。

我國建築施工場所排放的建築廢棄物每年達1 億噸以上,舊建築拆除每年產生超過 5 億噸建築廢棄物,建築廢棄物已佔城市廢棄物總量的30%-40%,對於這些建築廢棄物,絕大部分未經過任何處理而直接被施工單位運到市郊及鄉村,利用露天堆放或者填埋進行處理,這些原始的處理方式不但會佔用大面積的農用耕地,而且也會造成大量的可迴圈利用資源的浪費。另外,在建築廢棄物的運輸及堆放過程中產生的遺撒、粉塵和灰砂飛揚等一些問題又會造成嚴重的環境汙染,給環境造成愈來愈難以承受的壓力。

1.2 升級利用技術在建築中的應用

升級利用後的產品通常比改造前的物品或材料有更高的價值,比如,金屬拉環做成的胸針或耳環等飾品,低面值的硬幣做成的襯衫袖鏈釦等。在建築行業中,近些年逐漸得以重視,大體可分為兩種型別。(1)材料重生:由於材料效能年損會對結構效能有影響多用於裝飾或次要承重結構,此情況多為磚、木材、石材料,具體例項如圖 2 寧波博物館新館。(2)可週轉使用:有些材料可以拆卸後繼續用於主體結構,可以將其直接用於建造或轉型利用到建築建造。如鋼材、可週轉的裝配板材、玻璃等。

2 國內外案例分析

2.1 塞繆爾莫克比教授及其鄉村工作室

塞繆爾莫克比教授及其鄉村工作室帶領著奧本大學建築系學生為當地居民設計並建造住宅和社群建築。他們使用回收加工的材料創造了一種廉價而獨特的建築。初看這些建築,很難引起人們的注意,作品呈現出一種平庸的雜亂感,缺乏美學上的純粹性。然而,當我們瞭解這些房子的建造過程後,就會認識到這些建築所包含的深刻的人文意義——“嘗試為所有居民提供一個體面的社群”。 莫克比和鄉村工作室的作品在建築學逐漸轉化為關注單一問題和個人化表現的潮流時,使我們看到了“美學”之外更多的東西。如 Mason’s Bend 社群中心,建築屋面由一個架在兩側夯土牆上的三折屋架所支撐,屋面材料是回收的汽車擋風玻璃,結果這個有著奇異外表的、透光、通風而又遮雨的回收屋面成為了這個小教堂的標誌,對當地的氣候和建築內在精神做出了完美的呼應。

2.2 可持續改造

2013 年中國國際太陽能十項全能競賽第一名的臥龍崗大學隊參賽的建築名為 IllawarraFlam(e伊拉瓦拉火焰),專家打分評審成績:建築設計 96,市場推廣 97,工程技術 95,宣傳展示 94,太陽能應用 86,舒適度 97.9,熱水 100,家用電器 99.6,家庭娛樂 94,能效平衡 100,十項總成績 959.5。其理念來源於澳大利亞現存的1950到1960年間的典型住宅,並通過利用各種先進環境技術進行翻新,將其帶入“恢復性的”未來,從而避免建造一個全新的房屋而可能對環境產生的影響。基本設計理念是鼓舞和教育社會和行業,讓他們瞭解澳大利亞的可持續改造技術的全部潛力。房屋會展示出讓一個現有房屋恢復活力的技術性能和建築之美,並幫助消除技術、金融和社會障礙,實現可持續改造方案。

 3 結語

升級利用技術在建築上處於發展摸索階段,需要從材料的回收→處理→施工需要一整套成熟的技術和監管規程,需要國家層面、社會層面、團體層面、設計者的共同支援和努力。要真正有效地利用建築廢棄物並不簡單,除牽涉到技術問題外,還牽涉到社會、經濟、環境等諸多問題,更需要全社會的重視與參與。對於生產材料的設計與研發也應考慮其拆卸後的再利用價值,應多提倡生產出後期能夠升級利用的產品,而不是再回收生產的產品,真正使材料可持續利用。