什么是可持續建築技術?2024年終極指南

2024-04-24 18:00:47    編輯: robot
導讀 隨着全球繼續努力應對氣候變化的影響,建築行業被要求在減輕其對氣候變化的影響方面發揮關鍵作用。正因爲如此,建築公司越來越多地轉向可持續方法,遠離危害環境的技術。另外,客戶對更可持續的建築技術的需求和監...


隨着全球繼續努力應對氣候變化的影響,建築行業被要求在減輕其對氣候變化的影響方面發揮關鍵作用。正因爲如此,建築公司越來越多地轉向可持續方法,遠離危害環境的技術。另外,客戶對更可持續的建築技術的需求和監管限制正在推動這一變化。

對於許多公司來說,轉向可持續施工方法可能是一項艱巨的任務。在兼顧合同責任、環境法規和法律合規性的同時保持可持續的做法似乎是一項不可能完成的任務。然而,如果公司採取適當的方法,他們可以努力實現這一關鍵的平衡。

實現可持續發展目標的關鍵是制定一個包羅萬象的環境保護战略,該战略由各種組成部分組成,爲實現目標提供一個井然有序的框架。

可持續建築技術的目標是確保最終結構對環境的影響盡可能小。此外,可持續建築必須使用環保材料和組件。太陽能電池板、節能屋頂天窗和節能隔熱材料都是可持續建築實踐的例子。

什么是可持續建築技術?

建造和改造建築物以盡量減少對環境和碳足跡的影響的過程被稱爲可持續建築技術。它需要使用不會耗盡自然資源的環保產品、方法和技術。

可持續建築遵循許多核心原則:

  • 能源效率:增加可再生能源的利用率,同時減少能源消耗,應成爲建築設計和施工的目標。
  • 建築材料:建議使用可持續材料,例如當地獲得的材料或再利用的材料。
  • 節約用水:建築物規劃時應盡可能少用水,同時保護附近的水源。
  • 室內空氣質量:通過使用生態友好的產品和方法可以降低室內污染的可能性並提高室內空氣質量。
  • 對場地的影響:施工活動應盡可能減少對周圍生態系統的負面影響,保護自然棲息地並減少水土侵蝕。
  • 舒適度:確保建築內居住者在使用設施時感到舒適至關重要。通過在這些區域使用熱能、減排和光线舒適技術,我們可以讓建築內居住者感到更舒適。

通過遵循這些准則,可持續建築技術促進了向更可持續的社會的轉變,並減少了建築對環境的影響。

可持續建築技術:建築公司面臨的復雜問題

建築業極其復雜,可持續性、健康和安全法律越來越嚴格,而可持續性建築技術只是其中的一個方面。

工程和建築行業的領導者必須平衡各種相互衝突的需求,努力控制成本,與衆多供應商和分包商保持有效的工作關系,並在操作重型耗能機械時降低能源成本和碳排放。

此外,人們正在努力建造比過去技術更先進、更高、更環保、更健康、更具可擴展性的建築。

商界業界都明白,這些緊迫且經常相互衝突的挑战必須得到解決,特別是在供應鏈中。59% 的受訪者認爲,可持續供應鏈是競爭優勢;然而,47% 的受訪者聲稱,更高的流程復雜性阻礙了他們實現可持續建築技術的能力。

在整個項目生命周期中,從建築公司獲得項目的那一刻到僱用合適的人員、將必要的物資、設備和材料運送到現場,以及按時完成結構建設,管理復雜的建築項目非常困難。項目完成後,還需要繼續運營和維護。在所有這些領域實施可持續的建築技術變得越來越困難。


影響可持續變革的三個因素

以下是影響可持續建築技術的一些因素:

政策法規不斷增多:全球新出台的法律要求採取更多環保措施,例如《歐洲綠色協議》和《建築產品法規》(CPR),這些法律加強了對項目設計、施工和維護的審查。聯合國爲可持續建築技術設定了幾個具有挑战性的目標。例如,《巴黎協定》規定,到 2030 年,建築物每平方米能源強度的目標降低率將達到約 30%。工程和建築公司正受到更多法律的迫使,探索更可持續和循環的解決方案。

控制成本:對於大多數工程和建築公司來說,成本效益仍然是一個主要因素。鑑於原材料成本的上漲,企業高管必須利用最便宜的商品和原材料來組織和監督建築項目,同時確保勞動力和大型機器不會闲置。

如果成本過高,決策者可能不會選擇使用可持續建築技術。根據調查,一半的工程和建築參與者表示,幫助他們實現可持續發展目標的主要因素是可持續產品價格的下降。然而,降低高昂的能源消耗成本將改善這一能源密集型行業的可持續發展工作並降低價格。

環保意識日益增強:越來越多的客戶和業主向工程和建築公司施加壓力,要求他們提供更環保的建築。隨着環保意識的增強,越來越多的投資者和員工开始挑战傳統的建築方法,提倡更可持續的建築技術實踐。

可持續建築技術的優勢

可持續建築技術擁有衆多機遇。如今,可持續性比以往任何時候都更加實惠和有價值。可持續性不僅僅是一種宣傳噱頭;它是一項具有可量化回報的合理投資。可持續建築技術有三類優勢:社會、環境和財務。

環境效益

可持續建築技術的環境效益:

  • 減少廢棄物:過去幾十年來,全球對全球變暖的擔憂日益增加。由於大面積污染,自然資源正在迅速枯竭。建築行業可以利用可持續建築技術的發展來減輕氣候變化帶來的負面影響。此外,使用可再生資源和做法有助於通過大幅減少浪費來保證清潔的環境。
  • 降低碳足跡:美國環境保護署 (EPA) 估計,美國 30% 的溫室氣體排放是由建築物引起的。國內外大型企業都在採用和支持綠色舉措。大型企業和業主選擇實施可持續的建築技術,這對企業和社會都有利。
社會效益

實施可持續建築技術的社會效益:

  • 鼓勵健康的生活方式:我們的環境對我們的精神、情感和身體健康有影響。事實證明,可持續建築技術可以提高居住者的整體生活質量。由於現代化的供暖、照明、電源、空氣質量和人體工程學元素,居民的健康、生活質量和壓力水平得到了極大改善。
  • 全球影響:採用可持續建築技術實踐的公司有助於讓世界變得更加可持續,造福子孫後代。由於它爲整個行業樹立了榜樣,可持續建築的全球社會影響大於對當地社區和企業的好處。
  • 更好的聲譽:隨着公衆意識的增強,可持續建築技術的市場正在迅速擴大。因此,綠色建築行業的規模每三年就會翻一番。精明的建築公司業主認識到,培養可持續的聲譽對於吸引更多業務至關重要。
經濟效益

可持續建築技術如何造福經濟:

  • 促進經濟發展:根據美國綠色建築委員會 (USGBC) 的數據,綠色建築行業創造了超過 1343 億美元的勞動收入。這表明,通過創造就業機會來滿足日益增長的建築工人需求,可持續建築技術增強了美國經濟。
  • 成本節約:可持續建築技術可以顯著降低維護和運營費用。這些建築中安裝了專門設計的組件,以降低水和能源成本。盡管可持續建築技術實踐的前期成本可能很高,但這些功能最終會物有所值。
  • 降低材料成本:使用環保建築材料,同時保持結構完整性和質量,這就是可持續性。重復使用和回收材料也有助於降低材料成本。
  • 產量提高:通過消除延誤、減少返工、優化項目工作流程和降低維護需求,可持續的施工技術可以提高生產率。

12 項可持續建築技術

考慮到我們面臨的資源枯竭和氣候變化等問題,我們無法強調可持續建築技術在現代世界中的重要性。可持續建築技術的目標是減少建築對環境的負面影響,同時提高室內環境質量、用水效率和能源效率。通過實施可持續建築技術,我們可以創造更加適宜居住和可持續的環境,促進向低碳未來的轉變。

可再生能源的使用、節能設計、節約用水、綠色牆壁和屋頂的使用、可持續材料的使用、淨零能耗建築、零廢物建築、智能建築以及現有結構的改造和翻新是未來幾年將會突出的一些關鍵可持續建築技術。


1. 更加注重可持續性和復原力

建築的建造將更加注重可持續的建築技術和彈性,使其更加環保,更好地抵御和應對氣候變化和自然災害等環境挑战。

這可能需要採取多項行動,包括:

  • 採用節能設計:節能建築在運行過程中消耗的能源較少,從而降低了碳足跡並降低了能源費用。隔熱、有效的加熱和冷卻系統以及其他節能技術都是可持續建築技術的例子。
  • 利用可再生能源:通過利用太陽能或風能,建築物可以減少對化石燃料的依賴和碳排放。爲此可以使用小型風力渦輪機或太陽能電池板。
  • 節水建築設計:在缺水地區,最大化用水量、減少浪費的建築有助於減輕水資源負擔。灰水系統和低流量管道設備可用於此目的。
  • 使用可持續材料:利用快速可再生或回收材料的結構有可能減少其對環境的影響並鼓勵採用可持續的建築技術。
  • 抗災設計:設計更能抵御自然災害和其他環境挑战(如洪水、颶風和地震)的建築有助於減少這些事件造成的破壞和破壞。這可能需要使用更堅固、更具抗災能力的建築材料以及綠牆和屋頂等建築元素,這些元素可以吸收徑流並提供防風防雨保護。

在建築設計中使用可持續的建築技術和彈性旨在提供更具彈性、更持久、更靈活的結構,以減輕氣候變化的影響。

2. 使用可再生能源

在建築設計中採用可持續建築技術,利用太陽、風或水等可再生自然資源產生熱量或電力,這被稱爲使用可再生能源。利用可再生能源旨在最大限度地減少建築物的碳足跡及其對化石燃料的依賴,因爲化石燃料會加劇空氣污染和氣候變化。

可用於建築設計的可再生能源的常見例子包括:

  • 太陽能:爲了利用太陽能發電,可以在建築物的牆壁或屋頂上安裝光伏 (PV) 板。太陽能熱系統還可用於空間供暖和水加熱。
  • 風能:爲了利用風能發電,可以將小型風力渦輪機安裝在屋頂或其他建築物上。
  • 水力發電:適度的水力發電系統可以爲靠近河流或溪流等水源的建築物發電。
  • 地熱能:建築物可以利用地熱系統進行供暖和制冷,地熱系統從地球吸收熱量。與傳統的暖通空調系統相比,地熱系統可能更節能,碳排放更低。

通過降低建築物的能源消耗和對化石燃料的依賴,使用可再生能源可以促進更加生態友好和可持續的建築環境。

3.節能設計

節能建築採用可持續建築技術進行設計和建造,以最大程度地減少能源使用和碳排放。這可能需要採取多項措施,包括:

  • 隔熱:適當隔熱的建築物可使建築物在夏季保持涼爽,在冬季保持溫暖,從而最大限度地減少對供暖和制冷系統的需求。
  • 高效的加熱和冷卻系統:通過使用高效的加熱和冷卻系統,如地熱或空氣源熱泵,可以降低建築物維持舒適溫度所需的能耗。
  • 節能照明:使用 LED 燈或其他節能照明設備可以大幅降低建築物的能源消耗。
  • 節能設備和器具:經能源之星認證的設備和器具比普通型號更節能,也有助於降低建築物的能源消耗。
  • 被動設計技術:通過利用建築物的自然加熱和冷卻過程,可持續建築技術(如適當的朝向、窗戶位置和熱質量利用)可以幫助降低建築物的能源需求。

節能設計的總體目標是建造運行所需能源更少的建築,從而降低碳排放並降低能源消耗。

4.節約用水

使用技術和可持續建築技術來減少建築物的用水量和浪費,在建築設計中被稱爲“節水”。隨着人們對水資源短缺的擔憂在全球蔓延,這一點變得越來越重要。

以下是一些可應用於建築設計的節水技術實例:

  • 低流量管道裝置:這些設備包括淋浴噴頭、水龍頭和馬桶,可以大幅減少設施的用水量。
  • 灰水系統:這些系統將淋浴、水槽和洗衣機產生的廢水再用於非飲用用途,包括衝廁所和灌溉。這可能會減少建築物對淡水的需求。
  • 雨水收集:收集和儲存雨水的系統可用於灌溉花園和衝洗廁所。雨水徑流和對處理過的水的需求可能會因此減少。
  • 節水景觀:您可以通過使用耐旱植物和安裝有效的灌溉系統來減少景觀所需的水量。

建築設計中的節水旨在盡可能高效地利用水,同時最大限度地減少浪費,以減少對水資源的需求並促進以更可持續的方式利用水資源。


5. 綠色屋頂和牆壁

植物和其他植被覆蓋牆壁和屋頂等設施。它們可以提供多種社會、經濟和環境優勢,包括:

  • 控制建築物的溫度:用綠色牆壁和屋頂隔熱可以使建築物在冬天更溫暖,在夏天更舒適。通過這樣做,您可以提高室內舒適度並降低供暖和制冷所需的能源。
  • 減少雨水徑流:綠牆和屋頂可以吸收雨水,從而減少進入市政系統的雨水量。這樣可以避免洪水,並減輕雨水基礎設施的負擔。
  • 改善空氣質量:通過產生氧氣和吸收污染物,綠色屋頂和牆面植物可以改善當地的空氣質量。
  • 爲野生動物提供棲息地:城市地區可以通過建造綠色牆壁和屋頂來增加生物多樣性,爲鳥類、昆蟲和其他物種提供棲息地。
  • 增強建築環境的美學吸引力:綠色牆壁和屋頂可以賦予建築視覺特徵和美感,同時爲遊客創造一個溫馨的戶外區域。

總而言之,綠色牆壁和屋頂除了使建築環境更加適宜居住和可持續之外,還可以提供多種社會、文化和經濟優勢。

6. 使用可持續材料

使用生態友好且可持續來源的材料被稱爲“在建築設計中使用可持續材料”。減少建築施工對環境的影響和促進使用更多可持續的建築技術是使用可持續材料的兩個主要目標。可以納入建築設計的幾種可持續材料如下:

  • 再生材料:再生鋼、鋁和混凝土是可以用來減少對新資源的需求以及开採和加工對環境的負面影響的材料的例子。
  • 生長迅速的材料:您可以利用生長迅速的材料(如稻草或竹子)來代替更傳統的建築材料。與木材等傳統材料相比,這些材料生長和收獲速度更快,對環境的影響更小。
  • 低影響材料:與傳統材料相比,某些材料,例如低 VOC(揮發性有機化合物)油漆和塗料,對環境的不利影響可能較小。
  • 可重復使用和可修復的材料:您可以使用易於重復使用或修復的材料來延長使用壽命並減少浪費。

總的來說,在建築設計中加入可持續材料有助於創造更加可持續、更加環保的建築環境。

7. 淨零能耗建築

淨零能耗建築旨在產生與給定年份消耗的能源相同的能源。可以購买可再生能源信用額度,也可以使用現場可再生能源(例如太陽能或風力渦輪機)來實現此目標。

淨零能耗建築的目標是最大限度地減少碳排放,減少或完全消除建築對化石燃料的需求。

爲了使建築達到淨零能耗狀態,需要採用高度可持續的建築技術,包括隔熱材料、節能照明和電器以及高效的供暖和制冷系統。

建築物還需要能夠產生足夠的可再生能源來滿足其能源需求。爲了抵消建築物的能源使用量,這可能需要購买可再生能源信用額度或安裝現場可再生能源設備,如光伏板或微型風力渦輪機。

減少能源消耗和減少碳足跡只是淨零能耗建築在經濟和環境方面可能帶來的兩個優勢。它們還可以作爲更環保的建築設計的典範,幫助創造低碳未來。

8.零廢物建築

零廢棄建築旨在盡可能多地使用可回收材料,同時產生盡可能少的垃圾。減少廢棄物對環境的負面影響並促進更可持續的資源利用是零廢棄設施的目標。可以採用多種策略來實現建築物的零廢棄,例如:

  • 使用可重復使用的產品而非一次性產品,以及創建以減少廢物爲重點的系統和流程是減少廢物產生的兩種方法。例如,設施可以實施堆肥系統或使用可再灌裝水瓶代替一次性塑料瓶,以減少產生的食物廢物量。
  • 充分利用回收材料:例如,回收的鋼鐵和混凝土可用於制造建築材料,以最大限度地減少开採和加工對環境的影響,同時減少對新材料的需求。
  • 建立回收系統:可以通過安裝回收系統(例如用於存放紙張、塑料和其他可回收物品的容器)來提高建築物的回收率。
  • 捐贈或重復使用材料:建築物可以回收或捐贈不再需要的物品,包括辦公家具或建築材料,而不是將它們丟棄在垃圾填埋場。

爲了實現更可持續的資源利用並減少廢物對環境的影響,零廢物建築旨在優化再生材料的使用並減少垃圾。


9.智能建築

通過利用可持續建築技術(例如樓宇管理系統 (BMS)),智能建築旨在最大限度地提高建築性能並最大限度地降低能耗。樓宇管理系統 (BMS) 是一種基於計算機的系統,用於監控和管理建築的電氣和機械系統,包括照明、安全、暖通空調和通風。使用 BMS 可以通過以下方式最大限度地提高建築性能:

  • 能源使用監測與控制: BMS 可以實時監控能源使用情況,並進行必要的系統調整以減少能源浪費。例如,它可以通過關閉空房間的燈或改變建築物的溫度來降低供暖或制冷需求。
  • 實時數據:建築管理人員可以借助建築管理系統 (BMS) 找出需要改進的地方並提高效率,該系統可以提供有關設施能源使用情況的實時數據。
  • 任務自動化:通過自動執行調節恆溫器或關閉燈等例行操作,樓宇管理系統 (BMS) 可以節省能源並提高建築效率。
  • 通知和警報: BMS 可以發出有關設備故障或異常能源使用等情況的通知和警報,這有助於及時識別和解決問題。

智能建築利用智能技術,旨在最大限度地減少能源消耗並最大限度地提高建築性能。這可以減少建築對環境的影響,降低能源成本,提高建築效率。

10. 改造和翻新

翻新和改造是對現有結構進行添加或更改,以提高其可持續性和性能。翻新和改造可能涉及一系列行動,包括:

  • 節能升級:可持續建築技術、照明、供暖和制冷系統均可在改造和翻新期間安裝。這些系統有助於減少能源使用和开支。
  • 回收或快速再生材料是可持續材料的例子,可用於改造和修復以減輕建築开發對環境的影響。
  • 節水措施:在改造和翻新期間安裝灰水系統和低流量管道裝置有助於減少浪費和用水量。
  • 綠色特徵:爲了提高建築的可持續性,改造和翻新可能需要增加綠色特徵,如太陽能電池板、雨水收集系統以及綠色牆壁和屋頂。

翻新和改造的總體目標是減少現有建築對環境的影響,同時提高其可持續性和性能。隨着越來越多的人意識到綠色建築的優勢,經過修復或改造以更具可持續性的建築數量可能會增加。

11. 場地選擇

爲了保護區域生態系統,可持續建築實踐應努力維護自然棲息地並減少土壤侵蝕。爲了減少對網站的影響,可以採用以下幾種策略:

  • 選址:謹慎選擇地點有助於減少對環境的影響。爲了減少對附近生態的影響,例如,可以選擇已經受到幹擾的地點或遠離棲息地脆弱的地區。
  • 侵蝕控制:可以通過採取侵蝕控制措施,例如建立由沉積物制成的屏障或穩定斜坡,來防止土壤侵蝕並保護附近的水源。
  • 棲息地保護:通過保護和維護該地點的自然棲息地,我們可以促進生物多樣性並減少對附近生態系統的影響。
  • 可持續景觀美化:可以通過使用可持續景觀美化策略(例如使用本地植物或雨水收集系統)來減少場地的影響。

通過實施這些措施,建築項目可以減少對環境的影響並促進向更可持續的社會轉變。

12. 更加舒適

精心打造、舒適的建築可以對居住者的生產力和幸福感產生良好影響。通過應用多種技術可以提高建築的舒適度:

  • 溫度管理:通過適當的溫度控制,可以保持建築內部的舒適。窗戶、空調和供暖系統以及隔熱材料都可以幫助實現這一點。
  • 照明:適當的照明可以提高房間的實用性和舒適度。雖然自然光是理想的選擇,但人工照明也可以以舒適和節能的方式使用。
  • 聲學:經過深思熟慮的聲學設計可以降低噪音水平並提高房間的舒適度。
  • 室內空氣質量:舒適度取決於健康的室內空氣。通過使用生態友好的產品和方法,可以減少室內污染的可能性並提高室內空氣質量。

通過將這些策略付諸實踐,建築物可以爲居民提供舒適的環境,從而提高他們的幸福感和生產力。


全球可持續建築範例

世界各地有許多可持續建築項目的例子。以下是幾個例子:

  • 華盛頓州西雅圖的布利特中心是一座六層商業大樓,旨在成爲世界上最環保的辦公樓。它具有多項可持續功能,包括雨水收集系統、太陽能電池板和節能供暖和制冷系統。
  • 位於英國康沃爾郡的伊甸園項目是一個旅遊景點,擁有一系列巨型溫室,展示來自世界各地的各種植物物種。這些溫室採用可持續材料建造,並由可再生能源爲該項目提供動力。
  • 德國達姆施塔特的被動式住宅是一棟住宅建築,旨在使用最少的能源進行供暖和制冷。它具有高水平的隔熱性能,並旨在利用被動式太陽能供暖。
  • 賓夕法尼亞州匹茲堡的菲普斯溫室植物園是一座可持續建築,擁有多個綠色屋頂和節能供暖和制冷系統。它旨在成爲可持續建築的典範,並被用作社區的學習資源。

這些只是實施可持續技術的建築的幾個例子。世界各地還有許多其他可持續建築的例子,從小型住宅建築到大型商業項目。

總結

隨着人們對建築物對環境影響的認識不斷增強,人們可能會更加注重設計和建造更具可持續性和彈性的建築。

建造或改造建築物時使用更少的能源、水和材料,產生更少的廢物,這種技術被稱爲可持續建築技術。可持續建築技術可以減少建築項目對環境的不利影響,並提高建築環境的長期可持續性,因此是該行業的主要趨勢之一。

除了降低溫室氣體排放和節約資源之外,可持續建築技術還增強了我們建築環境的長期彈性。未來幾年的一些關鍵綠色建築趨勢包括更加注重可持續性和彈性、使用可再生能源、節能設計、節水、使用綠色屋頂和牆壁、使用可持續材料、淨零能耗建築、零廢物建築、智能建築以及對現有建築的改造和翻新。

可持續建築技術有助於減少建築物對環境的影響、提高能源效率並支持更可持續的資源利用。可持續性不再是一項勾選框或核對表的工作。這是一個至關重要的投資領域,企業可以從中獲得競爭優勢以及可觀的回報。



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