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升级利用技术理念在建筑节能中的应用潜力研究论文

时间:2018-09-03 建筑学毕业论文 我要投稿

  前言

  我国现有的建筑废弃物数量巨大,随着时间的推移,老旧建筑拆除数量还会大量增长,再生利用潜力很大。建筑节能发展到今天已经出现了多种技术模式,如绿色、低碳、环保、生态等,这些探索无疑是当今探索建筑节能发展的体现。但对于许多从事节能工作的研究者总是面临一个很大问题,对于建筑产品如果提高其节能效果,势必会带来为提高其性能而付出的附加耗能的负影响,为此从长远上考虑需要找到一种新的节能途径来解决该问题。如 今 可 持 续 性 观 念 经 常 采 用 循 环 加 工 利 用(recycling)或(downcycle),通常是将一样事物的全部材料完全拆解,然后将其制作成其它材料,但这种技术在转换过程中会消耗更多能源和排放大量的二氧化碳,upcycle(即“升级利用”)技术与其不同(如图 1 所示),升级利用(upcycling)不会对原材料进行任何再处理,而是换个方式利用它们。除了节能以外,升级利用的另一个优点就是能够让那些传统循环方式无法回收处理的物品再次被利用。废弃物在被升级利用的过程中,很少或几乎没有材料会被废弃,每个部件都有它潜在用途。这种技术理念是对上述很好的解决途径,也适合于产能过剩的经济情况,应值得大力提倡。

  1 升级利用模式下的建筑节能理念

  1.1 我国升级利用技术发展现状

  我国在建筑废弃物再利用方面与发达国家有较大差距,据相关报道“美国的建筑垃圾处理利用率达 90%以上,韩国和日本的处理利用率更高达95%~97%,而中国建筑垃圾的处理利用率只有5%!毕钟械慕ㄖ掀镂淳掷嗷煸,由再生企业单独处置难度较大,成本很高,也难以保证再生产品的质量。尤其是老旧建筑的拆除,废弃木材和砖瓦的比重较大,这类废弃物的回收与混凝土块、沥青块不同。

  我国建筑施工场所排放的建筑废弃物每年达1 亿吨以上,旧建筑拆除每年产生超过 5 亿吨建筑废弃物,建筑废弃物已占城市废弃物总量的30%-40%,对于这些建筑废弃物,绝大部分未经过任何处理而直接被施工单位运到市郊及乡村,利用露天堆放或者填埋进行处理,这些原始的处理方式不但会占用大面积的农用耕地,而且也会造成大量的可循环利用资源的浪费。另外,在建筑废弃物的运输及堆放过程中产生的遗撒、粉尘和灰砂飞扬等一些问题又会造成严重的环境污染,给环境造成愈来愈难以承受的压力。

  1.2 升级利用技术在建筑中的应用

  升级利用后的产品通常比改造前的物品或材料有更高的价值,比如,金属拉环做成的胸针或耳环等饰品,低面值的硬币做成的衬衫袖链扣等。在建筑行业中,近些年逐渐得以重视,大体可分为两种类型。(1)材料重生:由于材料性能年损会对结构性能有影响多用于装饰或次要承重结构,此情况多为砖、木材、石材料,具体实例如图 2 宁波博物馆新馆。(2)可周转使用:有些材料可以拆卸后继续用于主体结构,可以将其直接用于建造或转型利用到建筑建造。如钢材、可周转的装配板材、玻璃等。

  2 国内外案例分析

  2.1 塞缪尔莫克比教授及其乡村工作室

  塞缪尔莫克比教授及其乡村工作室带领着奥本大学建筑系学生为当地居民设计并建造住宅和社区建筑。他们使用回收加工的材料创造了一种廉价而独特的建筑。初看这些建筑,很难引起人们的注意,作品呈现出一种平庸的杂乱感,缺乏美学上的纯粹性。然而,当我们了解这些房子的建造过程后,就会认识到这些建筑所包含的深刻的人文意义——“尝试为所有居民提供一个体面的社区”。 莫克比和乡村工作室的作品在建筑学逐渐转化为关注单一问题和个人化表现的潮流时,使我们看到了“美学”之外更多的东西。如 Mason’s Bend 社区中心,建筑屋面由一个架在两侧夯土墙上的三折屋架所支撑,屋面材料是回收的汽车挡风玻璃,结果这个有着奇异外表的、透光、通风而又遮雨的回收屋面成为了这个小教堂的标志,对当地的气候和建筑内在精神做出了完美的呼应。

  2.2 可持续改造

  2013 年中国国际太阳能十项全能竞赛第一名的卧龙岗大学队参赛的建筑名为 IllawarraFlam(e伊拉瓦拉火焰),专家打分评审成绩:建筑设计 96,市场推广 97,工程技术 95,宣传展示 94,太阳能应用 86,舒适度 97.9,热水 100,家用电器 99.6,家庭娱乐 94,能效平衡 100,十项总成绩 959.5。其理念来源于澳大利亚现存的1950到1960年间的典型住宅,并通过利用各种先进环境技术进行翻新,将其带入“恢复性的”未来,从而避免建造一个全新的房屋而可能对环境产生的影响;旧杓评砟钍枪奈韬徒逃缁岷托幸,让他们了解澳大利亚的可持续改造技术的全部潜力。房屋会展示出让一个现有房屋恢复活力的技术性能和建筑之美,并帮助消除技术、金融和社会障碍,实现可持续改造方案。

  3 结语

  升级利用技术在建筑上处于发展摸索阶段,需要从材料的回收→处理→施工需要一整套成熟的技术和监管规程,需要国家层面、社会层面、团体层面、设计者的共同支持和努力。要真正有效地利用建筑废弃物并不简单,除牵涉到技术问题外,还牵涉到社会、经济、环境等诸多问题,更需要全社会的重视与参与。对于生产材料的设计与研发也应考虑其拆卸后的再利用价值,应多提倡生产出后期能够升级利用的产品,而不是再回收生产的产品,真正使材料可持续利用。

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