节能型技术在风景园林施工中的运用初探
摘要
关键词
节能型技术;风景园林;施工运用
正文
景观园林建设是一门综合性学科,它的建设不仅要包括植物配置、地基处理、灌溉系统等方面的问题,而且还要考虑材料的选择和施工工艺的优化。传统的施工方法能耗高,资源浪费大,不仅增加建设成本,而且给环境带来不利影响。而将节能型技术引入景观建筑,通过优化设计、提高工艺和选择合适的材料,能够有效地降低能耗,降低资源浪费,实现节能环保,故而探究在风景园林施工中节能型技术的应用为当前相关行业的热议课题
一、节能型技术在风景园林施工中的运用优势
(一)降低能源消耗
传统园林建设中,材料的运输、机械的运转和后期的维护都需要消耗大量的能源,而节能技术从设计、选材、施工工艺等方面实现了节能降耗。如智能建筑装备及系统,可根据实际情况对能源效率进行优化,避免不必要的能量浪费。降低能耗,不仅可以降低建设费用,而且可以延长设备寿命,使资源得到最大限度的利用[1]。同时,该技术还可以对整个施工过程进行实时监测与调整,以保证最大限度地利用能源。
(二)减少环境污染
传统的建设方式往往会产生大量的垃圾、噪声以及其他形式的污染,给周边环境带来很大的负面影响。而节能型技术可指采用一系列环境保护措施使建筑施工过程中污染物的排放得到有效控制。如使用低能耗设备及环保材料,不仅减少有害气体排放量,而且减少土壤及水源的污染。同时,智能化管理系统能对施工全过程实施严格的监控与监控,保证施工过程中各个环节均达到环保要求。减少环境污染,不仅可以保护自然景观与生物多样性,而且可以提高建设工程的社会形象与社会认可度。
(三)提升生态效益
传统的建设方式往往忽略了对生态环境的保护与修复,而在节能技术中,生态效益是一个重要考虑因素[2]。在建设过程中,既注重保护已有的自然资源,又积极地进行生态功能的恢复与提升。如合理配置植被、合理利用水资源,可有效地提高区域生态承载力与生物多样性。同时,在节能技术的应用中,要注意与周围的生态环境相协调,保证建设项目与自然环境的和谐共生。生态效益的提升,既有环保意义,又可增加工程的生态价值,为今后的发展打下良好的基础。
二、节能型技术在风景园林施工中的运用途径
(一)太阳能技术的应用
作为节能的重要手段之一,太阳能技术在园林中得到了广泛的应用,在花园小径、广场、雕塑周围安装太阳能灯是一种普遍而有效的节约能源的方法。太阳能照明设备一般由太阳能板、蓄电池、控制器以及高效率的LED照明设备组成。白天,太阳能电池板利用光生伏打效应,转换成电能,储存在蓄电池里。夜晚,存储的电能通过控制器提供给 LED灯,LED灯就会自动亮起。如某花园工程在主干道两侧设置100台太阳能庭院灯,太阳能板功率20W, LED光源5W,蓄电池12 V/24 Ah。这一结构不仅可保证灯具在阴雨天气下的稳定运行,而且可大大降低灯具耗电量,降低布线的复杂度,减少建设维护费用。此外,可将太阳能供暖系统应用于园林温室、办公楼等领域,效果明显[3]。其中太阳能热水器是利用太阳能集热装置来吸收太阳辐射,然后转换成热能,用来加热和提供热水。以某景观园林工程为例,采用平板式太阳能集热系统,其集热面积为50平方米,集热效率达70%,每天可提供35度电,并配有储热罐及辅助电加热系统,可全天候保持温室温度的稳定。同时,可在办公区内还设置太阳能热水器系统,采用真空管太阳能集热器,集热面积2平方米,集热效率75%,储热罐300 L,这一系统不但降低对常规能源的依赖,而且也降低温室和办公室的运营费用。另外,可将太阳能技术应用于景观设计领域,可拓展至其它领域。以太阳能喷泉为例,采用太阳能板供电,既可实现自动控制,又可降低能耗,某园林工程的喷泉系统,采用100瓦太阳能板、12 V/50 Ah蓄电池及直流水泵,可实现日间稳定运行,夜间可由蓄电池供电。
(二)雨水收集与利用
雨水收集和利用是园林建筑节能、保护环境的一种重要手段,通过合理设计与科学管理,可有效利用天然降水,降低城市供水成本,缓解城市内涝、热岛效应等问题。景观设计中,可进行雨水收集系统设计,可以将雨水收集设备(例如屋顶收集系统)安装在屋顶上,这类系统一般包括雨水导流管,初期雨水排出设备,粗过滤和细过滤系统和蓄水池。在某些情况下,屋顶集雨器能够收集雨水总量的50-70%。此外,可在地面上设置排水沟,排水沟渠的设计要依据地形条件、降雨强度等因素合理规划,一般情况下,沟渠坡度应控制在1%~3%之间,以确保排水顺畅。集雨装置收集雨水后,可将其储存于地下水库内,其设计容积应视当地年降雨及园林用水需求而定,平均每平方米集雨面积可达0.8立方米左右[4]。同时,透水路面对雨水的管理也起着重要作用,透水混凝土等透水材料的应用,可有效降低地表径流,促进雨水入渗,增加地下水补给量。透水砖的孔隙率为15%~25%,透水系数大于1×10^2 cm/s,对缓解热岛效应、改善土壤结构、改善植物生长环境具有重要作用,另外,透水路面具有较好的承载能力,适合在人行道和广场等公共场所使用。在具体的工程实践中,雨水集水系统常与透水铺装结合使用,如某大型公园工程,设计团队利用屋面集雨系统及地面集雨沟等方式收集雨水至地下储水池,再经泵送系统回用来灌溉及景观水体。另外,如公园采用透水性铺装材料,覆盖面积约5000平方米,透水系数约为20%,可有效地减少地面径流,减轻公园周边的排水压力。且雨水收集和利用不仅具有明显的功能效应,而且可以提高景观的生态价值。如设计雨水花园、人工湿地等,将雨水导入植物区,利用植物根系及土壤微生物对其进行自然净化,达到提高水质、提高生物多样性的目的。某生态园林工程采用雨水花园设计,年处理雨水达3000立方米,经植物与土壤自然净化后,水质可达国家级风景水标准。
(三)节能灌溉系统
节水灌溉系统是现代园林建设的重要组成部分,不仅能有效地节约水资源,而且能显著提高园林管理的效率。其中滴灌技术是一种利用特殊设计的灌水器和管路将水直接输送到作物根部的高效灌溉技术,这样既可减少水分蒸发损耗,又可避免水资源浪费。据统计,传统的喷灌节水效率在60%-70%左右,而滴灌节水灌溉可以达到90%。以某园林工程为例,应用该系统后,年用水量由1000立方米减至600立方米,节水效果达到40%。在此基础上,可通过调整灌水器流量(2-8 L/h),实现对不同作物的精确灌溉,保证作物正常生长。同时,系统可采用先进的传感技术及控制算法,实现灌溉过程的自动化、智能化,智能灌溉控制系统一般由土壤水分传感器、气象站、控制器及云平台组成,土壤水分传感器能对土壤水分进行实时监测,并在土壤水分低于设定值时自动启动灌溉程序[5]。此外,气象站亦会搜集雨量、温湿度等气象资料,并根据气象资料,对灌溉方案进行优化。如基于土壤水分、气象预报等信息的智能灌溉系统,可将原来的每日灌溉次数改为一周两次,每一次灌溉时间由30分钟缩短至15分钟,从而达到节水的目的。
在具体应用方面,智能灌溉控制系统也可将各种传感器、控制器等数据通过无线通讯传输到云平台上,实现大数据分析与远程管理。如可在园区内布设50台土壤湿度传感器,10台气象观测站,利用云平台,实现对园区内土壤湿度的统一管理与调度。这样,每年节约用水30%左右,节约水资源约200立方米。同时,系统可实现远程管理、自动控制等功能,大大降低人力成本,提高管理效率。
(四)新型节能建筑材料
当前,景观建筑中采用新型节能建材已逐渐成为人们关注的焦点,节能技术的广泛应用,不仅可以有效地减少能源消耗,而且可以显著地改善环境质量,是实现可持续发展目标的重要途径。而将高性能保温材料应用于风景园林建筑中,是实现建筑节能的重要途径,以聚氨酯泡沫塑料、真空隔热板为代表。聚氨酯发泡材料具有优良的保温性能,其热导率一般为0.022-0.026 W/(m• K),远低于传统建材。将其应用于园林亭廊等建筑物的墙体或屋面,可有效降低夏季高温及冬季低温对室内环境的影响,降低空调采暖能耗。而真空绝热材料的热导率更低,只有0.004 W/(m• K),即使在极端环境中也能保持优异的隔热性能,将真空隔热板应用在园林建筑外墙或屋面,不仅可大幅提升建筑隔热性能,而且可大幅减薄建筑材料厚度,提高室内可用性,提高建筑的美观与实用价值。此外,可采用绿化墙,绿化墙可以有效地降低建筑外墙的温度,减少空调的使用次数。已有研究表明,植物墙体可使墙体表面温度降低5-10℃,室内温度降低2-3℃,显著提高建筑热舒适度。同时,植物墙还具有吸附二氧化碳、释氧等作用,进一步改善当地微气候,改善空气品质[6]。在具体实施过程中,可选择常春藤、爬山虎、绿萝等耐旱、耐污染、适应性强的植物,这些植物不仅生长快,管理简单,而且能够长期保持景观效果。但应注意,在景观建筑中采用节能型技术,应根据具体环境条件及设计要求进行设计。以某大型城市公园为例,设计团队在其新游客中心建设中,选用高性能保温聚氨酯泡沫作为墙体及屋面的主体隔热材料。经准确测算,整栋大楼可节省30%左右的能源消耗,每年节约电费20万元左右。此外,游客中心外墙采用大面积绿化,选用耐寒耐高温的常春藤、绿萝等植物,不仅美化建筑外观,同时改善周边微气候环境,提高游客舒适度与满意度。
(五)节能型设备和工具
在景观建筑中采用节能型设备与工具,不仅可以大幅度降低建筑能耗,而且可以提高工作效率,降低环境污染,达到可持续发展的目的。景观建筑中使用高效节能的灯具是非常重要的,传统白炽灯、日光灯虽便宜,但能耗大,使用寿命短,室外环境易受气候变化影响,容易发生故障。与之相比, LED灯具能耗低,使用寿命长,能量利用率高。如某品牌 LED路灯为例,与传统高压钠灯的150 W相比,它的功率达到了50 W。在同等光照条件下, LED路灯能耗只有高压钠灯的1/3左右。与高压钠灯相比, LED灯的使用寿命一般超过5万小时,这不但减少了更换灯具的次数,而且也减少了维修费用。在实际应用中,经常需要夜间施工,如夜间浇水、修剪树木、布置景观灯等。选择 LED投光灯或者 LED泛光灯这类灯具不仅亮度高、能耗低,而且能够提供稳定的光源,减轻工人夜间工作时的视觉疲劳。如100 W的 LED光源,其光通量可以达到10000流明,而传统的金卤灯只能达到8000流明。另外,LED灯具显色指数普遍高于80,传统灯具显色指数低,无法真实反映被测物体的颜色。高显色指数LED灯能够还原植物及景观的本色,提高建筑品质。此外,景观建筑中的电动工具也不能忽略,传统的以燃油为动力的割草机、电锯机、叶轮机等工具,不仅噪声大,排放污染大,而且操作复杂,维修费用高。新一代的电动工具以其环保、噪音小、操作方便等优点,以逐步取代传统的电动工具。如一台18 V电动割草机的工作噪声只有75分贝(A),与传统燃油割草机相比,它的噪声高达90分贝,电动工具噪音大大降低,可降低对周边环境及工作人员的健康影响。在实际工作中,特别是电动链锯和电动割草机得到了广泛的应用,如36 V电链锯,切割速度每秒15米,足够应付园林绿化中各类树木的修剪工作。与之相比,传统的燃油链锯虽然功率大,但其排放的二氧化碳等有害气体危害环境,危害工人身体健康。另外,电动工具无需燃料,降低了储存及运输费用,维修也简单,只需定期检查蓄电池及马达。
结束语
综上所述,将节能技术应用于风景园林建设中,既能有效地保护自然资源,又能为生态环境的可持续发展提供强有力的支撑。这些技术的引进与应用,不仅可以大大减少能源消耗,还可以提高园林景观的品质与功能,为人们提供更加健康舒适的居住环境。未来,随着科技的进步与环保意识的加强,节能环保技术将会越来越广泛、越来越深地应用于景观建筑领域。有充分的理由相信,在不断的探索与创新中,我国风景园林行业必将走上“绿色”、“可持续发展”的道路,为建设“美丽中国”贡献自己的一份智慧与力量。
参考文献
[1]陈硕.节能技术在风景园林建设中的应用[J].城市建筑空间,2023,30(S2):7-8.
[2]单锐.节能技术在风景园林施工中的应用探究[J].房地产世界,2023,(22):145-147.
[3]陈钦.节能技术在风景园林施工中的应用[J].安徽农学通报,2023,29(12):69-71+102.
[4]王兰香.节能技术在风景园林施工中的应用探究[J].江西建材,2021,(07):155+157.
[5]陈宏业.如何创建节能型风景园林施工技术[J].现代园艺,2021,44(02):179-180.
[6]章仕树.节能型技术在风景园林施工中的应用研究[J].皮革制作与环保科技,2020,1(24):94-96.
...