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2建筑節能要求
建筑節能的主題是減少建筑耗能,提高建筑中的能源利用。建筑節能必需以不影響人們感覺舒適度為前提,即室內溫度冬季不低于18℃,夏季不高于26℃。為此建筑節能勢在必行。
3居住建筑節能方法
從以下幾個方面考慮入戶門、外窗、陽臺門窗的選擇;外墻內保溫、外墻外保溫、混合保溫;太陽能供熱采暖;輔助熱源;風光互補發電。4入戶門、外窗、陽臺門窗的節能入戶門選用多功能用戶門,其同時具有防盜、防火、保溫、隔音等功能。窗的主要功能是采光和通風。在各類建筑窗中,塑料窗在保溫節能方面有著優良的性能。外窗及陽臺窗采用中空玻璃塑鋼窗。中空玻璃它的性能特點:具有良好的隔熱、隔音、保溫、防結露、降低冷輻射和安全性能。因此中空玻璃具有的保溫節能、隔音以及防霜的功能使室外氣溫在-30℃以下,室內溫度達18℃,相對濕度達到85%以上,夾層中也不會結霜而影響視線和采光。節能入戶門、外窗、陽臺門窗與單層玻璃普通的門窗相比節能72%以上。
5外墻外保溫、外墻內保溫、混合保溫
(1)外墻外保溫:將絕熱材料復合在承重墻外側,其建筑的熱穩定性能好這有利于提高墻體的防水和氣密性,使墻體潮濕情況得到改善,使室內溫度保持穩定。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不可分的,建筑節能是以足夠的保溫絕熱材料做基礎,以發展節能材料為前提,節能材料的發展又必須與外墻保溫技術相結合才能真正發揮作用。為此綜合考慮寧夏中北部地區采暖期室外平均溫度為攝氏零下6度以下,外墻外保溫做法較符合寧夏中北部地區氣候條件。實踐證明夏季墻體的外保溫,能夠減少太陽輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面熱量。在采暖期間采用適當厚度的外墻外保溫,可節約失散熱能75%。(2)外墻內保溫:一般采用在外墻的內側覆蓋保溫水泥砂漿墻面、白灰墻面、彩裝模等保溫材料,無論采用哪種方法或同時使用幾種方法,都能使建筑達到保溫節能作用。常使用的外墻內保溫方法如下:①砂漿抹面法:用水泥、砂、水和外加劑等按一定比例,充分混合均勻后抹涂于墻上的砂漿;②混合砂漿法:用水泥、石灰、砂子、水、混合攪拌,涂抹到內墻壁上用于內墻壁的找平處理;③石膏建材:運用于內墻涂料與涂裝的找平;④彩裝膜:是一種新裝飾材料,它以簡單便捷的貼膜形式,在墻壁、水泥墻上直接粘貼,無接頭。其保溫性、耐溫性良好,具有較好的隔熱、防水、隔音及防火作用。(3)混合保溫:是指外墻內保溫與外墻外保溫同時使用的保溫方式,它的優點避免了外墻內保溫的缺點,又加強了外墻外保溫的優點,同時使建筑更加保溫、防潮、防水、隔音、防火、在堅固的同時提高節能效率,可節約熱能80%以上。
6太陽能熱水、太陽能采暖、輔助熱源、風光互補發電
(1)太陽能熱水:是一種把太陽能集熱器中的熱水溫水排放出來用于生活用水,其優點是一年四季都能夠滿足居民一家一戶的生活用水,節約大量的能源。(2)太陽能采暖:太陽能采暖一種是把太陽集熱器中的溫水和水熱泵結合起來,由太陽集熱器給水熱泵提供溫水,再由水熱泵加熱增高溫度能夠滿足要求后給室內采暖提供熱源。根據當地氣候特點,一年內有一個月為嚴寒冷凍天氣,假如增加太陽能集熱器的采光板的面積還無法滿足采暖要求時。就要臨時啟動輔助熱源或水熱泵系統才能達到要求。在初冬和冬末初春時期是太陽能的高效期它既能夠保證生活用水也能保證正常的供暖。這時水熱泵停止工作。為此,太陽能采暖既節約了大量的能源又解決了當地農村建筑室內采暖的問題。是一條可持續發展之路。(3)輔助熱源:由于天氣的影響,太陽能采暖具有很多的不確定性,為確保采暖的可靠性,必須增設輔助熱源。輔助熱源根據當地的條件選擇,可選擇電加熱,水熱泵或生物熱能等。當地秸稈、柴薪豐富,在安裝使用輔助熱源時應首選生物熱能。對于秸稈、柴薪豐富的普通家庭應采用生物熱能輔助熱源。對于家庭條件好或秸稈、柴薪缺少的家庭應采用水熱泵、電或煤炭作為輔助能源。(4)風光互補發電:根據寧夏氣候特點,氣候干燥,風多風力大。年平均日照時數2800小時~3000小時,太陽光充足,采用風力和太陽能發電互補的形式發電。它將電能的一部分作為照明燈用電,而冬季將另一部分再轉換為熱能供暖。這既提供了照明燈的電能和輔助熱源又節約了外購的電能。
論文正文:
陜西建筑節能減排經濟效益
解決能源問題,要走可持續發展道路
為了實現節能減排目標,陜西省2006年12月頒布《陜西省節約能源條例》、對節能管理,有效開發能源,合理使用能源作出了規定。2007年1日開始施行《陜西省建筑節能條例》為加強建筑節能管理,降低建筑能耗,提高能源利用效率,促進節約型社會建設提供了法律依據。2008年制定了《關于加強農村建筑建材節能工作的通知》、《關于做好2008年建設領域節能減排工作的通知》等文件對建筑節能工作作了周密部署,提出了開展建筑節能工作的指導思想。
一系列的法律法規,健全節能減排的相關政策體系,使得我省節能減排工作呈現出良好局面。據陜西省發展改革委近日披露,2007年,陜西省實現生產總值5369.85億元。經初步核算,全省能源消費總量約6600萬噸標準煤,較上年增長10.5%。全省萬元GDP能耗比2006年下降4.5%,萬元GDP能耗降到1.36噸標準煤,保持了下降的良好勢頭。當前,我省節能減排工作取得了較大進展,但與建設資源節約型、環境友好型社會的目標相比,還有一定的距離。實現經濟社會的可持續發展,必須進一步推進我省建筑領域節能減排工作。
重點抓好新建建筑執行節能設計標準
開展建筑節能工作首先應下大力氣抓好新建建筑全面執行建筑節能設計標準。根據2005-2007年全國建筑節能專項檢查結果,2007年110月份全國城鎮新建建筑在設計階段執行節能標準的比例為97%,施工階段執行節能標準的比例為71%;2006年,符合建筑節能設計要求的項目達到總項目的95.7%,施工階段合格率降到了53.8%;而2005年的檢查,只有20%新建建筑達到圖審通過的設計標準。
三年的指標顯示:新建建筑節能設計執行率都有了較大幅度的提升,但施工階段執行建筑節能50%的合格率仍然較低,存在節能建筑不節能的局面。目前我國正處于住宅建設的高峰期,世界銀行報告認為:2000-2020年是中國民用建筑發展鼎盛期的中后期;預計2004-2020年全國每年新增建筑量約1820億m2,全國每年新增城鎮住宅量10億m2,預測到2020年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。
從我省的情況看,十五期間,我省商品房屋竣工面積3228萬平方米,年平均增長速度11%。按此增長幅度進行測算,十一五我省新增商品房屋約3600萬平方米。從三年的全國建筑節能專項檢查結果看我省整體情況較好,但省內欠發達地區與經濟發達地區的差距還是存在的。如果不抓好新建建筑的節能工作,再加上大量的既有建筑,這將使建筑能耗的增長速度大大高于建筑規模的增長速度,從而使我省目前的能源緊張狀況進一步惡化。
把國家機關辦公建筑及大型公共建筑作為我省建筑節能的突破口。
我省國家機關辦公建筑及大型公共建筑面積約630萬平方米,主要集中在西安。根據2007年我院陜西省政府辦公建筑和大型公共建筑能耗運行狀況及能效評估調研對西安、寶雞、榆林、延安、漢中五城市和省政府機關的21個政府辦公建筑和大型公共建筑進行的能耗狀況調查結果顯示,辦公建筑單位面積年耗電量為3070kWh,商業建筑單位面積年耗電量為100200kwh。
國家機關辦公建筑及大型公共建筑面積建筑占民用建筑的比例雖然不大,但單位能耗遠遠高于一般公共建筑和居住建筑,在我省民用建筑總能耗中占有很大比重。具有單位面積能耗高;同類型建筑物之間存在2倍以上較大差異的特點。為什么我國國家機關辦公建筑及大型公共建筑普遍具有高能耗的特點?首先,一些大型公共建筑在設計上片面追求形式新、奇、特,忽視建筑功能,造成能源和資源的浪費。其次是管理上太粗放。因為是公用建筑,使用者會有意或無意忽視能耗的責任問題。
第三是運行中不適當。大型公共建筑的風機跟水泵的電耗占采暖空調電耗的50%-70%,根本原因在于選型不當,存在大馬拉小車的現象。解決這些問題,可以通過建立大型公共建筑節能監管體系,使大型公共建筑按節能運行方式運行,即通常所言的無成本節能改造。據專家測算,大型公共建筑存在大約30%以上的節能空間,節能潛力大。同時,我國大型公共建筑與住宅建筑相比,產權和系統相對單一,節能工作開展相對容易實現。此外,由于大型公共建筑在國民生活中往往承擔著主要的社會服務功能,建筑節能行為社會影響大,能對全社會產生示范和帶動,具有極強的標向作用。因此,以大型公共建筑的節能運行管理和節能改造作為我省建筑節能的突破口,通過摸索、總結出既有建筑節能改造的經驗、模式,帶動全省既有建筑的節能工作是可行而必要的。
農村住宅建筑節能,不容忽視
在近幾年社會主義新農村的建設過程中,村莊建設量逐步加大。通過我院對陜甘寧青四省村鎮建筑節能及改善市內熱環境關鍵技術研究課題調研,我們發現農村現有住宅建設在規劃、設計方面存在盲點,節能問題更無從談起,多數農村住宅不能滿足《民用建筑熱工設計規范》要求的最低水平,存在耗能高、室內熱環境舒適度差的特點。據統計,我省農村既有建筑住宅面積54009萬平方米,其中:混合結構18410萬平方米,占34%;磚木結構22373萬平方米,占41%;其他結構(土草房、窯洞)13226萬平方米,占25%。圍護結構墻體普遍以粘土實心磚為主,門窗主要采用木制門窗,屋面普遍較單薄,圍護結構保溫隔熱整體性能差,熱量散失快。在冬季平均室溫普遍只有10℃左右,與城市16℃-20℃的平均室溫有明顯差距。
而農村建筑單位能耗高達30-40公斤標準煤,為城市建筑單位能耗的1.5-2倍,每年我省農村建筑能耗約1620-2160萬噸標煤。如果現在不開始注重農村住宅的建筑節能普及,將會直接加劇能源危機,給我省經濟社會可持續發展造成嚴重障礙。剛剛閉幕的黨的十七屆三中全會就三農問題做出了重要決策,其中也將加強農村基礎設施和環境建設作為農村發展的一項重要目標任務提了出來。
因此,在近幾年社會主義新農村的建設過程中,新建農村住宅的規劃、設計、節能技術的應用及其推廣就顯得愈來愈重要了。長期以來,我國農村建設處于粗放式發展狀態。由于觀念、認識、技術力量等多方面原因,在建設中還存在村莊布局與建筑形態缺少品質與特色,千村一面現象;基礎設施建設盲目套搬城市模式,村內道路過寬,路燈過高過密,建廣場、追求大草坪;重形式、輕功能,重體量、輕質量等問題。
因此,科學規劃是村莊建設的前提和基礎。設計是規劃意圖的實現,是完善功能、提高效果,增加安全、改善舒適性,提高投資效益,提升建筑品質的唯一途徑。農村住宅的規劃、設計、建設和能耗問題不容忽視。制定規劃應立足現實、著眼未來、統籌兼顧,充分考慮農村經濟與城鎮化的未來發展。要把節能省地的理念貫穿于規劃、設計、房屋與基礎設施建設、環境與綠化建設的全過程,這直接關系到農村建設的可持續發展。要因地制宜,彰顯特色。
例如在我省陜北和關中地區的生土建筑已有悠久的歷史,主要表現形式為窯洞建筑和土坯屋,具有就地取材、造價低廉、建設和維修簡便、節約能源、能較好保護環境等特點。要積極推動可再生能源技術在建筑中的應用。鼓勵農民使用太陽能熱水器。要因地制宜開發并推廣農村所需節能型建筑材料。在陜北和關中地區應發揮粘土資源豐富的優勢,生產高性能的空心磚和多孔磚,在陜南地區利用當地的砂石資源發展自保溫混凝土砌塊。
積極推廣太陽能、沼氣、秸稈氣、中水與雨水等再生資源在建筑中的應用。若農村既有建筑逐步通過節能改造,全部達到節能30%-50%的要求,我省每年可節約486-1080萬噸標煤;農村新建建筑每年竣工面積約1500萬平方米,按節能30%-50%的要求建設,每年又可節約18-30萬噸標煤。我省的農村住宅節能大有可為。
節能減排相輔相成,缺一不可
節能減排是一個系統工程,主要包含節能和減排兩個重要方面,這兩個方面相輔相成,缺一不可。節能是我們當前工作應抓住的重點,減排也不可掉以輕心,要做到兩手并抓。尤其是對一天生活污水量達到1000噸左右的小城鎮,在經濟條件許可(具備)情況下均應建設污水處理廠,不能將未經處理達標的污水直接排入河流。一天生活污水量不足1000噸的小城鎮不具備建設污水處理廠條件的,可進行生態處理的方法(如利用污水池種植植物等)將水沉淀過濾、生態凈化后達標排放。具備條件的城鎮,對生活垃圾均應設置集中填埋廠,我省大中型城市還應對垃圾分類收集,回收利用(再生重復利用、垃圾發電等)。隨著城市建設、城中村改造,建筑垃圾的量也愈來愈大,對土地資源的占用等都應針對此開展相應的研究工作,使建筑垃圾得到充分的再次利用(如生產新型建筑材料,以及在建筑地基處理、交通道路建設中利用)。
建立建筑節能的技術支撐體系
要充分發揮我省科技的優勢,探索院校、科研單位、企業之間優勢互補、成果轉換的科研攻關和科技創新的模式,完善創新體系鏈。盡快建立陜西省建筑節能重點實驗室、陜西省建筑節能技術中心、,依此為依托大力開發節能減排新技術、新產品,積極推進產學研相結合的節能減排技術創新體系建設。重點發展建筑圍護結構節能成套技術,加大對外墻外保溫等相關問題的研究解決力度,發展隔熱保溫、輕質高強、環保利廢、節能節地的新型墻體材料。加大開發利用可再生能源的力度,重點做好太陽能、地源熱泵、熱電冷三聯供技術以及沼氣和風能的推廣應用。建立陜西省建筑能效測評機構,加快建筑節能檢測技術、節能產品的檢測技術的研發工作。
加大投入力度,推廣示范項目
1 引言
近年來,隨著我國經濟建設步伐的飛速發展,我國土木工程建設項目不斷增多。 土木工程建設已是我國經濟建設的一個重要組成部分。但是,隨著建設項目的進行,建設單位、使用單位、科研單位以及評估單位不斷對土木工程建設本身進行對比反思,對土木工程建設項目不斷提出新的要求,其中,建筑節能就是一項重要指標。
促使土木工程建設發展的是主要以下幾個因素:建筑材料的更新,建筑技術與工藝的發展,新的建筑理念的產生與運用。本文將從這三個方面展開討論,希望對于我國建筑行業的發展有所裨益。
2 建筑材料的更新
土木工程材料的發展從最初的天然材料到人造材料已經產生了一個巨大的飛躍,這個飛躍促進了建筑業的迅速發展。免費論文。具體來說,鋼材、水泥、混凝土等材料的問世奠定了現代土木工程材料的基礎。時至今日,人們對建筑材料提出了新的要求,這些要求包括:隔熱保溫、隔聲、防水抗滲、防輻射等等。現在,節能減排、控制污染已經成為當前經濟發展的重大課題,因此,工程建設者們要與材料科學工作者相配合,開發利用具有節能環保的新型建筑材料,使用具有先進的使用性能且在材料的制造、使用、廢棄、再生環節中都與生態環境相協調的建材。近年來,農村住房改建工程也在日益增長,如果能夠使用合適的建筑材料,使農村住宅在隔熱保溫方面的性能大幅提高,將會大大節省能源,有利于國家與社會,也有利于使用者。
對于建筑墻體,應當優先選用保溫性能好,蓄熱能力強、密度相對小的建材,比如加氣混凝土砌塊,內保溫復合墻體,夾芯復合墻體,外保溫復合墻體等。
對于門窗材料,要選用保溫隔熱性能好、滿足防火防盜功能要求的材料。
對于屋面材料,可以采用高效保溫材料作為它的保溫層,也可以采用鋪設架空型保溫屋面的方法。
3 建筑技術與工藝
除了建筑材料的革新之外,建筑技術與工藝也是提高土木工程建筑質量的重要因素。
怎樣充分利用所使用的建筑材料的優點,最大限度的利用新的建材的優點,還要依靠建筑技術與工藝。建筑技術與工藝配合不好,必將制約新型建材效能的發揮。而建筑技術和工藝的運用,也要結合地區特點選用。
外墻外保溫是重要的建筑節能技術, 世界各國均非常重視,并都在積極開展研究工作。 我國是能耗大國,自上世紀80年代后期開始也對這個課題進行研究, 并開始在有條件的城市里實施有益的嘗試。迄今為止,我國外墻外保溫技術已取得很大進展,對外墻外保溫已有嚴格的立法工作,包括建筑節能部長令的頒布、能源法中對建筑節能的強制性要求、規范外墻外保溫系統的強制標準、以及對于系統中相關組成材料的標準等。但是, 一些認識上和技術上的問題, 使得外墻體保溫技術的運用不是很理想, 主要表現在以下幾個方面:
(1) 在保溫層采用吸水率高的材料作為粘結材料(滿粘)或抹面找平材料時, 工程結束后兩至三年常常出現受潮、凍融損壞等質量問題。這是因為建筑物基墻由于水飽和水蒸汽向外擴散,容易導致吸水率高的滿粘材料層吸水受潮;而水蒸汽從室內高溫側向室外低溫側遷移時,又容易在抹面找平層產生冷凝水積聚現象,從而使聚苯板兩側潮濕、甚至發霉,導致保溫性能破壞.
(2) 建筑施工過程中, 缺乏對建筑物外墻外保溫系統作為復合整體結構的研究, 而將其分離為結構層、保溫層、抗裂層以及飾面層來單獨處理, 實際上, 選擇外墻外保溫系統的關鍵在于,復合建筑結構是否具備良好的防水透汽性。一般地說,外保溫表面防水問題的技術處理有可行的解決方案,比如采用聚合物專用砂漿及柔性膩子等. 但在透汽問題上不然,比如,XPS板、聚氨酯等材料不透汽,就不適合作為外保溫主材。
而在混凝土框-剪體系中采用聚苯板, 將其內置于建筑模板內、即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體就是優勢比較明顯的技術。
外墻節能措施及材料的使用,要根據不同地域不同的氣候條件采用合理有效的方式進行。比如“盈速粒技術”可應用于海南但不適合于北方地區。
總之,需要不同地域的建筑工作者在建筑節能設計、實踐中不斷交流,總結經驗教訓,逐漸推廣。
4 建筑理念的更新
實際上,比建筑材料以及技術更重要的,是建筑理念問題。對于一個建筑工程,這是影響深遠的大問題。
建筑理念是隨著時代的發展而不斷變化的。在當今節能減排的大趨勢下,怎樣合理地規劃設計,直接影響著整個建筑的能耗量。 怎樣安排建筑物朝向,怎樣設計建筑物形體使之與外界的熱交換量較小?這就要求設計者在造型美觀、簡潔完整方面多加考慮。對于室內設計,要根據不同的地區的氣候條件,合理安排室內布局,使自然條件得到充分利用。門窗的設計不能一味選擇大玻璃窗方案,要根據日照、采光、通風條件采用合適的窗墻面積比設計門窗。
近年來,在奧地利、德國等國家,“被動節能建筑”作為一個新的建筑理念正在逐漸被人們所熟悉、所接受。并在建筑實踐中變為現實。免費論文。
“被動節能建筑”的思想,是指不主動利用人工能源,而是因地制宜地利用所能夠利用的條件,比如合理利用室內能源供應,達到人類正常生活需要的建筑。
拿奧地利和德國的“被動節能建筑”技術來說,它已經能夠做到即使室外是零下20攝氏度,室內采暖依然可以在不開空調或暖氣的前提下,達到人們正常生活所需的溫度。奧、德兩國的建筑標準采暖能耗一般規定應在每年每平方米75千瓦時以下,而“被動節能建筑”的標準則是每年每平方米不超過15千瓦時。這只需通過材料、設計和施工等手段就可以達到這種效果。
首先, 由于“被動節能建筑”的熱量主要來自太陽,所以建筑物的向陽部分都有大面積的玻璃窗,并裝有百葉窗,可根據需要自動開合,采集熱量。但“被動節能建筑”更主要的是通過保溫和密封技術,營造出一個與外部相對隔絕的空間,從而最大限度地阻止冷空氣進入;并將陽光,以及家用電器、甚至人體自身產生的熱量留在室內。
這就是說,保溫是“被動節能建筑”的關鍵之一。這就又回到了我們在前面一部分關于建筑材料與技術的討論中。免費論文。奧、德兩國的做法是:采用保溫材料加厚墻體和屋頂。通常外墻采用20公分厚度的保溫層,屋頂采用30公分厚的保溫層;樓層之間的隔板也均加鋪保溫板;窗戶采用三層玻璃,玻璃之間充填惰性氣體,以提高保溫性能。門、窗等都采取密封措施,關閉后能達到很好的密閉效果。
帶有熱回收功能的通風系統與保溫和密封并稱為“被動節能建筑”的三大關鍵。它能夠從廢氣中抽取熱量,再用這個熱量為吸入的新鮮空氣加熱,從而做到室內溫度不會隨著空氣交換而流失。
對于“被動節能建筑”來說,硬件固然重要,那么更新觀念就是發展“被動節能建筑”需要的更為重要的軟件。“被動節能”作為一種全新的節能理念是一個要求很高的系統性工程,絕非安裝太陽能熱水器或更換節能燈泡那么簡單。
眾所周知,“人是建筑的最高尺度”,如果我們的建筑都能夠以全新的理念加以要求,節能環保就只是所有應用材質選擇的最低標準。 在綠色科技支持之下實現全新的經典健康環保標準,才能在建筑審美中體現出歷史的耐久性與生態體系中的和諧一致性,體現出真正的人文關懷。
參考文獻
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建筑作為人類的基本居住空間,是構成城市的主要物質組成部分,它對人類的生活環境有著直接、重要的影響。居住空間環境的優劣直接影響著人們的生活質量,而要維持良好的生活環境,則需耗費大量的能源。因此,節約能源是今后發展的必然趨勢。
一、建筑節能設計的含義
1、建筑節能是提高人民生活水平的需要:
隨著現代化建設的發展和人民生活水平的不斷提高,人們追求更加舒適的建筑生活環境。冬季采暖,夏季空調都需要能源的供應。而在當前能源十分緊張的狀況下,節約建筑能耗就顯得尤為重要了。建筑節能設計是建立在滿足合理的舒適要求前提下,通過技術減少建筑能耗,提高能源的使用效率,滿足建筑節能的要求。
2、建筑節能是環境保護的需要:
我們現在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大氣污染和生態環境破壞的重要原因。因此提倡建筑節能,減少污染物的排放也是改善生存環境,提高生活質量的一種有效的方法。
3、建筑節能是經濟發展的需要:
能源是人類生存與發展的重要基礎,經濟的發展依賴于能源的發展。當今能源問題已經成為全世界共同關注的問題,能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。建筑從建材生產,建筑施工直到建筑物的使用無時不在消耗著能源,資料統計表明建筑能耗占到全國總能耗的1/3左右。因此在建筑中推廣節能技術勢在必行。
二、新能源建筑的應用前景
1、推進新能源建筑應用是順應低碳經濟發展趨勢的必然選擇。為應對日趨嚴峻的環境污染和能源危機,世界各國紛紛加快調整產業結構,尋求節能、高效、低污染、可持續發展的方式。以提高能源利用效率和轉變能源結構為核心的低碳經濟,逐步替代傳統的高能耗發展模式,以“低排放、高能效、高效率”為特征的低碳城市建設,已引起高度關注。推進建筑節能、發展綠色建筑、促進建筑向高效綠色型轉變,發展新能源建筑應用是必然選擇。
2、實施建筑節能、推進新能源建筑應用是構建兩型社會的重要舉措。加強建筑節能、推進新能源建筑應用工作,降低建筑物采暖、制冷、通風、照明等能耗,有利于降低能源使用總量、提高能源利用效率,緩解資源供需緊張的矛盾狀況;有利于減少污染排放,降低社會總能耗;有利于降低建筑物使用成本,改善環境質量,實行資源節約、環境保護和生態優化,促進人與自然相和諧、經濟社會與資源環境相協調。
3、實施建筑節能、推進新能源建筑應用可推動經濟發展形成新的增長點。2009年聯合國環境署的報告中指出,建筑節能改造和新能源等“綠色行業”能夠促進形成新的增長點,有望解決主要環境危機的同時引領全球經濟復蘇。2008年我國4萬億振興經濟投資計劃中,重點扶持包括建筑節能在內的節能減排項目。隨著建筑節能工作的開展,包括建筑節能改造、新能源建筑應用的大規模展開,建筑節能產業將在提升經濟、擴大內需、增加就業、促進可持續發展等方面發揮越來越重要的作用,加快建筑節能產業的發展,將有力的促進產業結構的優化升級和經濟增長方式的轉變,進一步提高經濟增長的質量和效益。
4、城鎮化主導戰略實施為推進新能源建筑應用提供了重要的發展機遇。近年來國大力實施城鎮化主導戰略,城鎮化水平不斷提高,城中村和農村危房改造工作不斷深入開展,為新能源建筑應用帶來發展的機遇,因此在以后的工作中大力推進新能源建筑應用,將資源節約、環境友好、生態宜居的核心理念貫穿到城鄉建設的各個環節,促進新能源建筑應用規模及產業規模大發展。
三、建筑設計中太陽能的利用
1、太陽能發電
太陽能熱發電是太陽能利用中的重要項目。太陽熱發電是利用集熱器把太陽輻射能轉變成熱能,然后通過汽輪機、發電機來發電。根據集熱的溫度不同,太陽熱發電可分為高溫熱發電和低溫熱發電兩大類。按太陽能采集方式劃分,太陽能熱發電站主要有塔式、槽式和盤式三類。
2、太陽能致冷
利用太陽能制冷空調有兩種方法,一是先實現光——電轉換,再以電力推動常規的壓縮式制冷機制冷;二是進行光——熱轉換,以熱能制冷。前者系統比較簡單,但其造價約為后者的3—4倍,因此國內外的太陽能空調系統至今以第二種為主。太陽能致冷的方法有多種,如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。
3、太陽房
太陽房是利用太陽能采暖和降溫的房子。人們的生活能耗中,用于采暖和降溫的能源占有相當大的比重。特別對于氣候寒冷或炎熱的地區,采暖和降溫的能耗就更大。太陽房既可采暖,也能降溫,最簡便的一種太陽房叫被動式太陽房,建造容易,不需要安裝特殊的動力設備。
4、太陽能熱水器
太陽熱水器是太陽能熱利用中具有代表性的一種裝置,它的用途廣泛,形式多樣。人們最常見的一種太陽熱水器是架在屋頂的平板熱水器。太陽熱水器按結構分類有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。
一、我國建筑節能現狀
目前,建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列,成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升,呈急劇上揚趨勢。我國建筑不僅耗能高,而且能源利用效率很低,單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2倍~3倍。僅以建筑供暖為例,北京市在執行建筑節能設計前一個采暖期的平均能耗為32瓦/平方米,執行節能標準后,一個采暖期平均為21瓦/平方米,而相同氣候條件的芬蘭一個采暖期的平均能耗僅為11瓦/平方米,因建筑能耗高,僅北方采暖地區每年就多耗煤1800萬噸,直接經濟損失達70億元,我國現階段城市房屋建筑中普遍存在圍護結構保溫隔熱性和氣密性差,供熱空調系統效率低下等問題,以占我國城市建筑總面積約60%的住宅建筑為例,采暖地區城鎮住宅面積約有40億平方米,2000年采暖季平均能耗約為25kg煤/平方米,如果在現有基礎上實現50%的節能,則每年大約可節省0.5億噸煤。2006年底,全國政協調研組就建筑節能問題提交的調研數據顯示:按目前的趨勢發展,到2020年我國建筑能耗將達到10.9億噸標準煤。建筑節能要求十分緊迫。
二、建筑節能存在問題
1.我國建筑能耗高,制約經濟發展。建筑能耗約占社會總能耗的三分之一,我國建筑能耗的總量逐年上升,在全社會總能耗中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的30%,而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例,如果再加上建材生產過程中耗掉的能源(占全社會總能耗的16.7%),和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46.7%。而國際上發達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的35%左右,以此推斷,隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善,我國建筑耗能比重最終還將上升到35%左右,建筑耗能已成為我國經濟發展的軟肋。
2.高耗能建筑比例大,加劇能源危機。現在我國每年新建房屋20億平方米中,99%以上是高能耗建筑;而既有的約430億平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。根據測算,如果不采取有力措施,到2020年中國建筑能耗將是現在3倍以上,潛伏巨大能源危機。
3.我國建筑節能狀況落后,亟待改善,上世紀70年達國家開始致力于研究和推行建筑節能技術,而我國卻忽視了這一環節,例如,我國建筑外墻的傳熱系數是發達國家建筑外墻傳熱系數的3倍~5倍,外窗傳熱系數是2倍~3倍,屋面傳熱系數是3倍~6倍,因此在這一環節上,我國與發達國家存在較大差別。
三、我國建筑節能發展緩慢的原因分析
多年來,我國開展了相當規模的建筑節能工作,主要采取先易后難,先城市后農村,先新建后改進,先住宅后公建,從北向南逐步推進的策略,但是到目前為止,建筑節能仍然在試點,示范層面上,原因如下:
1.建筑節能開發建設成本高,初期投資比較大,國家沒有鼓勵政策。開發商在建筑節能投入上積極性不高。
2.設計人員對節能建筑設計和施工技術尚未系統化、標準化、相關規范不健全,建筑從業人員的節能意識淡薄。
3.政府部門對建筑節能工作的重要性和緊迫性認識不足,組織管理不力,法規配套不全。
4.建筑節能材料,工藝技術發展緩慢。
5.國家對建筑節能的規范還沒有列入強制執行的范疇。
6.建筑節能的政策支持不夠。
四、建筑節能的方法
1.墻體保溫。墻體保溫分為外保溫和內保溫,保溫材料可以用聚苯板或膠粉聚苯顆粒。目前較成熟的外墻外保溫技術主要有外掛式外保溫、聚苯板與墻體一次澆注成型、聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫等。節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層,把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可現場發泡)等填入夾層中,形成保溫層。
2.外墻門窗保溫。一般情況下,建筑物的熱交換,70%通過門窗,30%通過墻體和屋面。現在居室使用的門窗有單層和雙層,雙層保溫隔音效果好于單層門窗材料。有木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗,塑鋼門窗,木門窗很少用在外墻上,塑鋼木門窗熱傳導效果明顯好于鋁合金和鋼門窗。玻璃安裝有單層和雙層玻璃,有一般3mm或5mm普通玻璃、藍寶石玻璃、雷射玻璃、中空鍍膜玻璃等,在隔聲、隔熱、節能、減少室內溫差,提高采光性方面,中空鍍膜玻璃效果最佳。中空玻璃在國外建筑物中已得到普遍應用。
3.地板、屋頂保溫。選擇地板、屋頂保溫材料的同時,增加地板、屋頂保溫層厚度可以提高保溫隔音效果。
4.改變建筑設計布局,提高建筑節能效果。設計應從建筑選址、分區、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究。如設計住宅小區時,在總建筑面積不變的情況下,低密度、高容積率對節能有利,要選擇在采光、通風條件比較好的地段進行建設,建筑物還應有良好的朝向。設計時還應注意窗墻面積比、遮陽效果、及房間的朝向。設計達到布局合理,有利于提高建筑節能效果。
5.太陽能源與建筑有機結合。現在的建筑設計中建筑師大都考慮的是建筑的造型、美觀、適用及與周圍的環境協調,面對建筑的耗能與節能卻考慮較少。而在現代住宅建筑中要求設計人員的設計要體現“四性”:即可負擔性(盡量降低造價,讓老百姓買得起);可居住性(居住安全、舒適、健康);可適應性(可滿足日常生活及將來的變化);可持續性(實現資源消耗最低,再生資源最多)。而太陽能源是最好的可持續利用的再生能源,從長遠來看,比燃氣、電器具有更安全、清潔、價格便宜的優勢。太陽能源取之不盡,在設計中增設太陽能設施,建筑成本增加少,但節能效果很好。
但是,目前太陽能源在建筑中的利用率還很少,即使常年日照多的地區大多也只是在屋頂上安裝一些太陽能熱水器來滿足家庭熱水的需要,而利用太陽能源來照明、取暖,制冷就更少。所以太陽能應用技術應該作為一項專業技術進入到工程設計的范疇,這樣就可以從一開始的設計規劃中占有一席之地,從而進入并跟蹤整個設計全過程,在與相關專業的配合過程中,完成自己的專業設計,使太陽能就像其他建筑部件、構件一樣,最終也會成為建筑的一個部件,真正體現出建筑與太陽能工程的一體化,使建筑與太陽能的有機結合及能源的節約從建筑的最初設計開始做起。
太陽能建筑一體化技術已成為一項新興而熱門的技術,它是實現建筑與能源可持續發展的必然產物,是太陽能應用領域擴展的需要。把太陽能同建筑結合起來,把幾千年來房屋只是人類居住、遮風擋雨、避寒暑的簡單場所發展成具有獨立能源、自我循環式的新型建筑,這也是人類進步和社會、科學技術發展的必然。
6.建筑采暖實行分戶計量收費。實施建筑采暖計量收費是由過去的按面積收費轉向按用熱量收費的制度改革,是節約能源,提高住戶用熱的舒適度,改善大氣質量和生態環境的重要途徑。20世紀70年代,西歐和北歐等國家為了應對世界范圍的能源危機,在建筑采暖用能方面采取了提高建筑的保溫性能以降低能耗,推行按熱計量收費的制度以節約能源的措施。90年代原蘇聯解體后,東歐國家隨著政治經濟體制的變化,在引進西歐、北歐先進供熱技術的同時,也開始進行收費制度的改革,由原來的包費制改為按計量收費。這些國家的經驗都說明,采用按熱量計量收費后,可節約能源20%~30%。我國自20世紀80年代末90年代初,特別是最近幾年,一些供熱企業就已開始旨在改進供熱二次系統,實現按熱計量收費的研究和試驗,以節約能源,減輕大氣污染,促進供熱行業面向市場經濟。遵循市場經濟規律,把熱作為商品,由用戶自行調節控制和使用,并按實際使用熱量合理收費,才能充分調動供熱和用熱雙方的積極性,并對節約能源起到促進作用,因此,實行分戶供暖,按實際熱計量進行收費已經勢在必行。
7.推廣使用節能燈,推行“綠色照明”工程也是建筑節能的重要內容。家用小功率的高效節能燈具,其發光效率比普通白熾燈高4倍以上,使用壽命長5倍至10倍,節電效率達70%~80%。
五、我國建筑節能發展對策
1.各級政府要提高認識,轉變職能,把建筑節能列入國家和各省市,決策層的重要議程。建筑節能必須首先由政府主導,由國家通過法律強制實施,這一點已經被發達國家的實踐所證明。據建設部科技司副司長武涌透露,建設部目前正在完善建筑節能體制、機制、法制的建設,并將出臺經濟激勵政策。
2.各省市組建建筑節能、設計研究領導機構。各地建設局,有關單位組建市建筑節能領導小組,負責推廣建筑節能的方法,組織協調和監督管理。
3.各省市制定經濟扶持政策,加大對建筑節能資金投入,建立完善建筑節能的經濟激勵政策,鼓勵建設節能工程。以實現在2020年新建建筑節能65%的目標,不執行節能標準的建筑設計、施工單位將受到不同程度的處罰。
首先,政府應提供必要的啟動經費支持建筑節能項目的推廣;對高能耗的建筑制定相應的處罰措施,包括新建筑不準開工,已有建筑分段能耗收費(高出行業標準一定范圍后的能耗采用高收費)等;對節能建筑采取獎勵措施,包括可再生能源使用中的優惠政策,轉移高峰用電的優惠政策,節能建筑星級標準(對能耗少的節能建筑發放星級標識)等。設立建筑節能監察辦公室,對新建建筑和已有建筑進行能耗評估,對于高能耗建筑不予審批或限期整改。由于大量建筑在規劃和設計階段就注定是高能耗建筑,因此在建筑的規劃審批時應加強建筑節能內容。同時應在建筑設計、實施和運行的各個階段定期監測建筑的能耗情況,逐步縮小高能耗建筑的存在空間。超級秘書網
其次是建立住宅建筑能耗標準星級制度,積極推動供熱收費體制改革試點,用市場方式催生更多的節能住宅建筑。根據對住宅建筑能耗的評估結果,用能耗星級標準將建筑節能的效果直觀地告訴住宅消費者,引導大眾消費節能的住宅建筑,從而推動節能住宅建筑的市場化運作。建立不同類型商業建筑能耗標準星級制度,積極推廣各種節能技術,降低商業建筑的能耗。
4.各地區積極推廣和使用新型建筑節能材料,大力宣傳建筑節能的主要意義,廣泛宣傳“設計標準”。
5.新建和改建建筑節能工程,各級政府應通過公開招標方式選擇有實力、有經驗的企業作為重點節能工程承包商,搞好節能建筑合同管理,保證節能建筑按合同完成,同時保證節能改造承包商應得利益。
參考文獻:
所謂建筑節能,就是在保證居室熱舒適環境條件下,通過技術進步、合理利用、科學管理和經濟結構合理化等途徑,采用新型保溫材料,把居住建筑在長期使用中的能耗降下來的新的設計方式。
一、對于綠色節能的主要概述
(一)綠色建筑的節能設計本身就是較為復雜的一項工作,它所涉及的范圍比較廣,包括生態技術、生物技術、人文精神、能源策略以及對生態環境的保護等方面。這些方面都與社會經濟有著直接的必然關系,從而也促進了生態產業以及經濟循環等方面的持續發展。所以,在當今的建筑設計中,它是具有綜合性的一項設計工作。現代建筑的綠色節能設計要解決的主要問題就是建筑物與居住環境二者之間的關系。因此,在進行設計時,必須要以建筑設計作為主導思想,同時也應合理地協調好城市生態問題、景觀生態問題、自然資源問題等,也應對結構、環境、材料、熱能、生物等方面進行綜合的分析研究,在研究的同時也開辟綠色節能設計的新領域。
(二)對于降低污染以及對環境的保護,作為施工企業應重視節能、節約用地、節水以及節約材料等方面的重要工作,同時在建筑行業當中這也是應特別注意的問題。因此,在建筑行業當中,降低污染、保護環境,從而更好地合理利用資源是綠色節能的關鍵因素;而減少浪費、降低污染才是對環境保護的有利措施。
(三)建筑設備設計應綜合考慮
建筑設備之間的熱量有時起到節能作用,但是有時候則是冷熱抵消。如夏季照明設備所散發的能量將直接轉化為房間熱擾,消耗更多冷量。而冬天的照明設備所散發的熱量將增加室內溫度,減少供熱量。所以,在滿足合理的照度下,宜采用光通量高的節能燈,并能達到冬夏季節能要求的照明燈具。
二、有關節能設計的關鍵因素
(一)提高隔熱與保溫的主要性能
a.對于建筑物的圍護結構首先要具備的就是保溫效能。由于在建筑的外墻耗能當中它可以達到40%左右,因此必須要提高它的隔熱與保溫效能,這對提高節能減排效率具有重要的意義。由于在不同國家和與不同地區當中存在著一定的氣候差異,所以對建筑的圍護結構在傳熱效能方面也會存在不同的要求。如果在較為寒冷的區域,建筑的護結構應具有較小的傳熱系數,所以就要利用導熱系數較小的隔熱材料,進而改善建筑的熱環境。同時,也應根據建筑結構的位置以及材料的不同,可以利用不同的保溫技術,而在這其中最為有效且最簡單的就是外墻的保溫技術。外墻圍護的保溫不等于隔熱,隔熱的主要作用還是為減緩在外墻圍護結構當中所吸收的熱量向室內傳遞的速度。一般建筑如果可以達到自然通風,那么外墻隔熱系統主要就是為了保溫。因此,作為護結構必須要具有相當的時延,從而可以維持表面溫度在較低的情況下,也能有效地降低室內的熱量。例如,可以在建筑的防熱表面利用平滑的淺色裝飾材料,或者應用可以吸收太陽輻射率較小的材料。一般來說,屋面的能耗會占到墻體能耗相當的比例,所以,必須要重視墻體保溫隔熱的性能。
b.由于太陽能是一種潔凈天然并且可再生的能源,所以在現代建筑設計當中有著廣泛的應用。在高速的經濟發展當中,電力、煤礦、石油等方面的供應已經隨著需求量的增大變得日益緊張,這也推動了太陽能技術的發展,在一定程度上解決了目前能源緊張的問題。太陽能產品的制造技術已經越來越成熟,得到廣大消費者的認可,所以太陽能技術應該具有很大的經濟效益。然而,由于目前我國的太陽能產品是以零散的應用與安裝為主,所以存在著很多的問題。為了可以更好地解決這些問題,就必須把太陽能技術歸納到建筑的綠色節能設計當中,更加積極地提高太陽能產品的應用率,從而在一定程度上解決我國能源緊張的問題,也將促進建筑節能設計的發展。
(二)利用自然通風
在一般的建筑當中,自然通風主要是通過氣流傳熱,而空氣流動主要通過建筑物的窗、門等開口位置所具有的空氣壓力差傳熱。出現空氣壓力差的因素主要體現在兩方面,一方面就是風壓的作用,另一方面就是熱壓的作用。熱壓一般是取決室內外的空氣溫差,也就是空氣的容重差以及高度差。解決熱壓現象主要可以根據合理的空間布局、合理設計門窗等方法,同時,在建筑的設計當中必須要設置相當數量高窗與低窗結合,從而可以提高進出口的高差,當熱空氣有所上升時,則由高窗進行排出,而涼風則會進入室內,從而發揮出煙囪效應。但是,當設計中應用煙囪效應時,則必須要把天井設計在其中,或是在樓梯間以及走廊的屋頂設置一個排風的天窗等,從而也可以增加自然通風量。
(三)對室內的布局設計
a.由于對室內房間的合理布局總體上利于室內的自然通風與采光,但因在建筑面積、體形系數以及建筑節地等方面有所限制,所以,不是每個房間都具有良好的通風與采光條件。我國的建筑節能計算主要是通過建筑進行研究的,所以在不同的房間里所應用的性質以及應用的時間也有所不同,此外,對室內的舒適要求也會存在一定的差異。因此,在設計布局時,必須要確立先后的順序,也就是先從起居室再到主臥室、次臥室以及工作室,最后才是廚房、衛生間。
b.由于門窗設計是建筑圍護隔熱、保溫以及節能中最為薄弱的一個環節,所以增加建筑材料玻璃在熱工方面的性能,其主要目的就是為了控制窗表面的溫度,防止夏季過高而冬季又會較低的現象。對于門窗洞口的設置一方面要增加室內面積的合理布置從而提高利用率,另一方面也應考慮到穿堂風,防止出現口袋屋式的布局設計。
c.設置廚房與衛生間的排風口時,必須要全面考慮到主導風向以及對鄰室的影響作用,從而防止出現油煙的污染以及發生強風的倒灌現象。
d.在進行設計時,必須要正對進風口和出風口的位置,防止出現通風的流線轉折,從而提高房間的通風率。如果進風口與出風口具有較大的面積時,則會利于增加通風量。
三、結論
總之,建立建筑綠色節能體系必須以節能的方法以及技術而實現,這也可以作為建筑各個功能的系統以及節能的各種應用技術的綜合指導。因此,在進行建筑的綠色設計時,必須要結合我國的建筑國情以及地區的具體實際情況,從而綜合地應用節能技術的各種措施,選用合理的設計方案,全面規劃,達到節能的效果。
參考文獻
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中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑實現節能的重要意義
在經濟快速發展的今天,住宅建筑的節能已經成當前房屋建筑的主旋律,住宅的節能建設不僅加快了住宅建設的現代化和多元化,同時,也推進了住宅建設的可持續發展。我國和其他同緯度的發達國家相比冬季較冷,夏季較熱。在這種情況下,我國的隔熱性和保溫性能卻和發達國家相比落后很多。在整個建筑過程中,建筑用能浪費相當嚴重,如果照此長期發展下去,我國的能源生產也很難維持這種浪費的需求,所以說,開展建筑節能工作勢在必行。
二、我國建筑能耗的基本情況
隨著經濟的快速發展,我國建筑行業也呈現日新月異的發展趨勢,當前我國建筑行業正處于發展的高峰期,建筑的規模和發展速度,是之前無法比擬的,隨著近年來城鄉建設的發展,建筑面積也隨之不斷擴大,我國城鄉建筑面積就超過20億平方米,遠遠超過國外所有發達國家的年綜合的建筑面積,但是,和發達國家相比,我國的建筑面積中節能面積卻不足一億平方米,面對這樣的數字不得不讓人對建筑行業的未來擔憂。
我國是個人口大國,但資源相對較為匱乏,但我國單位建筑面積能耗目前卻是發達國家的2至3倍。與發達國家相比,我國建筑鋼材消耗高出10%至25%,我國建筑所用的污水回用率僅為發達國家的25%。,我國是一個人口大國,平均人口占有的耕地面積卻很少,而我國建筑行業所用的磚大多是采用毀壞耕地生產出來的,這樣發展下去,我國很難長時間的維持高消耗、高浪費的發展需求。
我國的建筑能耗量十分嚴重,位于我國綜合耗能的第一位。近年來,隨著經濟的快速發展,我國加快了城鄉建設的步伐,建筑業的快速發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。
我國建筑節能工作發展的時間較短,由于各項因素的限制,建筑節能工作長期得不到較大的發展,而我國建筑能源浪費又十分嚴重,迫使建筑行業不得不向建筑節能的方向發展。
三、建筑節能發展緩慢的主要因素
建筑節能一直是近年來我國建筑行業的重點工作,近年來,我國一直大力開展大規模的建筑節能工作,從農村到城市,從新見到改建、從易到難大力推廣建筑節能工作。但是,經過僅十幾年的發展,建筑節能工作并沒有真正的大力發展起來。依然停留在試點和示范的層面上。究其原因,主要有以下幾方面影響因素:
(一)開發商的接受程度。對建筑開發商而言,追求最大的經濟效益才是最終的目的,而建筑節能開發的成本較高,在當今社會還沒有真正的發展起來,開發商不愿鋌而走險發展節能建筑。
(二)節能建筑結構設計較為復雜。從節能建筑的設計港機構、設計角度以及施工的角度乃至計算達到的系數等和普通的建筑相比較為復雜,投入的人員和精力較多。
(三)節能建筑還沒有發展形成體系。目前在我國節能建筑的數量很少,我國建筑行業和人們對建筑節能工作的認識不到位,建筑節能的建筑材料和建筑工藝都沒有形成完整的體系。國家對建筑節能的規范還沒有列入強制執行的范疇。
(四)國家和地方政府缺乏對建筑節能的經濟鼓勵政策和必要的資金的支持。
四、關于對建筑節能的看法
建筑設計節能已經成為建筑行業未來的發展趨勢,節能的建筑不僅節省了建筑資源,還迎合了人們生產和生活的發展需求,下面就圍繞規劃與節能設計、建筑的單體通風與節能設計以及建筑的外遮陽的節能設計等方面對建筑節能作如下的闡述。
(一)建筑的規劃與節能設計
傳統的建筑設計中,開發商一直把建筑容積、采光空間的布局以及與周邊環境協調等問題,作為建筑規劃的核心問題。對于建筑的規劃設計很少把建筑節能考慮進去,建筑的規劃節能是指,在建筑規劃節能設計中,充分考慮建筑與外界環境的關系。把建筑節能作為建筑規劃的主旋律,充分利用自然資源,實現建筑整體上的節能。
(二)建筑單體的通風與節能的設計
對開發商而言,追求建筑利潤最大化是建筑開發商一直追求的目標,為了取得最大化的經濟效益,開發商往往要求建筑師按照房屋建筑的最高容積值進行設計,有的甚至是超值設計,導致一層樓出現八戶甚至八戶以上的現象時有發生,這樣實現了開發商利潤最大化的目的,卻對樓層的通風造成了一定的影響。特別是在炎熱的夏季,由于樓層的單體通風效果不佳。導致人們大多采用空調降溫。這樣在一定程度上增加了建筑使用的能耗。對于現代建筑窗戶的設計開發商大多采用立面窗戶的設計,這樣增加了窗戶的采光面積,但實際,這種立面的窗戶設計,實際能打開的窗戶的面積卻很小。這樣的窗戶設計,不但不能降低隔熱,同時還對室內的通風帶來一定的影響。
(三)強化建筑中的可再生能源技術
可再生能源有很多,最主要的可再生資源有太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等多種形式。在當今經濟快速發展的今天,可再生能源日益受到重視。開發利用可再生能源世界能源是持續發展戰略的重要組成部分。太陽能是一種非常潔凈的能源,同時,也是一種可再生資源,目前,國外許多發達國家都已經將太陽能資源運用到各行各業,近年來,太陽能資源也逐漸應用到建筑行業中來,和發達國家相比,我國在建筑節能方面還沒有真正運用太陽能,今后,我國應提倡太陽能在建筑節能中廣泛應用。
五、總結
近幾年,隨著經濟的快速發展和人們生活水平的提高,人們對住宅的舒適度要求越來越高,建筑能耗也呈現逐年上升的趨勢。目前,我國建筑能耗約占國民 經濟 總能耗的25%左右,并且每年還在逐年增長,其次,隨著建筑能耗的增加和大量空調設備的安裝,使得“城市熱島效應”越來越明顯。所以,實現建筑設計的節能勢在必行。
參考文獻
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1.公共建筑空調系統能耗現狀目前,我國建筑總能耗約占社會終端能耗的20.7%。其中,北方城鎮建筑采暖和農村生活用煤約為1.6 億噸標煤/年,占我國2004 年煤產量的11.4%;建筑用電和其它類型的建筑用能(炊事、照明、家電、生活熱水等)折合為電力,總計約為5500 億度/年,占全國社會終端電耗的27%~29%,大型公共建筑的節能迫在眉睫。論文參考網。
調查結果表明,我國大型公共建筑的單位面積耗電量為住宅的10~20 倍,能源浪費現象嚴重,有很大的節能潛力。對于南方地區的公共建筑能耗中,空調系統的能耗約占建筑總能耗的50%~60%,故空調系統的節能是公共建筑節能的關鍵。目前,我國中央空調系統的冷水機組主要以電力為主,其單位面積能耗因建筑所處的氣候區以及建筑類型有所差異。例如,北京中央空調系統單位面積平均耗電量約為20~120kWh/(m2年)。論文參考網。其中,政府辦公建筑能耗約為30kWh/(m2年),甲級寫字樓約為20~70 kWh/(m2年),酒店約為30~70kWh/(m2年),大型商場約為70~150 kWh/(m2年)。其中冷源一般為10~50kWh/(m2年),而輸配系統(水系統和風系統)電耗卻高達10~70kWh/(m2年),可見輸配系統的運行能耗是目前中央空調系統的能耗大戶;重慶市公共建筑中央空調系統單位面積能耗也不等,有的高達160W/m2,有的只有76W/m2,平均值為129 W/m2,其中商場和酒店的平均能耗占建筑總能耗的比例分別為34.59%和34.13%;上海公共建筑中央空調系統單位面積能耗平均值為127 W/ m2;武漢市公共建筑中央空調系統單位面積能耗平均值為115.6W/m2;均高于日本東京的公共建筑中央空調系統單位面積能耗平均值112.8W/m2。
2.我國空調能效的評價指標在20 世紀80 年代后期,賓館酒店建筑興起,由于這類建筑普遍采用了中央空調系統,故能耗大幅度增加。為了降低此類建筑的能耗,中國建設部于1993 年9 月27 日頒布了節能標準,并于1994 年1 月強制性實施。此項政策是通過在設計階段采用適當的方法,從而達到降低或控制賓館能耗的目的。此政策根據賓館建筑的不同等級和外部環境,提出了建筑圍護結構、空調系統和自動控制系統的要求。
目前,我國對于空調系統能效的評價只是停留在對空調系統的部分設備的能效限制。比如,我國于2004 年頒布實施的“單元式空氣調節機能效限定值及能源效率等級GB19576-2004”標準中對風冷式、水冷式空調機能效比以及能源效率等級指標均作了規定;又如:于2001 年頒布實施的“蒸汽壓縮循環冷水(熱泵)機組工商業用和類似用途的冷水(熱泵)機組GB/T18430.1-2001”中也已對風冷和蒸發冷卻式以及水冷式的往復活塞式機組、渦旋式機組、螺桿式機組、離心式機組的制冷性能系數作了限定;于2001 年頒布實施的“蒸汽壓縮循環冷水(熱泵)機組戶用和類似用途的冷水(熱泵)機組GB/T18430.2-2001”中提出了機組名義制冷量較小的水冷式、風冷式、蒸發冷卻式的制冷機組的制冷系數限值;還在2004年頒布實施的“冷水機組能效限定值及能源效率等級》GB19577-2004”中也對不同冷量范圍的冷水機組的能源效率或能源效率等級指標作了規定。另外,在2005 年頒布實施的“公共建筑節能設計標準GB50189”中也只對單個空調設備的能耗限值作了規定,例如對一些冷水(熱泵)機組制冷性能系數(COP);冷水(熱泵)機組綜合部分負荷性能系數;單元式機組能效比;溴化鋰吸收式冷水機組性能系數等分別作了限定。周邊全年負荷系數PAL、空調能量消耗系數CEC 等節能指標可以用于設計院在進行空調系統的設計時驗算之用。針對房間空調器,我國發展與改革委員會、國家質量監督檢驗檢疫總局、國家認證認可監督管理委員會于2004 年11 月29 日聯合了《房間空調器能源效率標識實施規則》。
3.空調工程設計能效比空調工程設計能效比指空調工程的設計總冷負荷與整個空調工程所有耗電設備的耗電總功率之比,可用來衡量整個空調系統的能效狀況。該指標的建立是以空調系統整體為著眼點,這正是DEER 區別于其它評價空調設備能效指標的特點。空調工程設計能效比DEER 可用來評價整個空調工程在設計階段的設計水平,判斷其是否達到節能設計標準
對提高空調工程的整體設計水平有一定的促進作用。
4. 空調工程設計能效比的計算方法4.1 空調工程的組成除VRV 直接蒸發冷卻空調系統外,間接供冷的空調系統(空調工程)均可劃分為冷源系統(包括冷源機組和冷卻水系統)、水系統(指冷凍水系統)、風系統(包括所有的末端送風設備)三個子系統。論文參考網。
4.2空調工程設計能效比(DEER)的計算空調工程設計能效比(DEER)的計算式:
DEER=ΣQ / ΣN (2.1)
式中:ΣQ――空調工程的設計總冷負荷, kW
ΣN――空調工程耗功率,kW
其中:ΣN=N1+N2+N3+N4+N5
N1 ――電機驅動壓縮機的冷水(熱泵)機組、單元式空氣調節機、多聯式空調(熱泵)機組在額定制冷工況下輸入電功率之和,kW;
N2 ――直燃型溴化鋰吸收式冷(溫)水機組額定制冷工況下單位時間燃料耗量的折算電功率(按照表2.1)、燃燒系統風機及溶液泵配用電機銘牌功率之和,kW;
N3 ――冷卻水泵、冷卻塔風機配用電機的銘牌功率之和,kW;
N4 ――冷凍水泵配用電機的銘牌功率之和,kW;
N5 ――空調系統組合式空調機組、新風機組所含風機及空調系統配置的其他風機的配用電機銘牌功率,以及風機盤管的銘牌輸入功率之和,kW。
4.3空調工程子系統設計能效比的計算子系統的設計能效比DEERi = 空調系統的設計總冷負荷/子系統i 的額定耗電功率總和 (i=1,2,3) (2.2)
表1 不同燃料耗量與電功率的換算表
建設社會主義新農村,是貫徹落實科學發展觀的重大舉措。科學發展觀的一個重要內容,就是經濟社會的全面協調可持續發展,城鄉協調發展是其重要的組成部分。全面落實科學發展觀,必須保證占人口大多數的農民參與發展進程、共享發展成果。如果我們忽視農民群眾的愿望和切身利益,農村經濟社會發展長期滯后,我們的發展就不可能是全面協調可持續的,科學發展觀就無法落實。重點在農村,難點也在農村。改革開放以來,我國城市面貌發生了巨大變化,但大部分地區農村面貌變化相對較小,一些地方的農村還不通公路、群眾看不起病、喝不上干凈水、農民子女上不起學。這種狀況如果不能有效扭轉,全面建設小康社會就會成為空話。因此,我們要通過建設社會主義新農村,加快農村全面建設小康的進程。建設社會主義新農村,是保持國民經濟平穩較快發展的持久動力。
目前我國農村現狀分析,農村的生態環境比城市要好,如何保護和利用這些資源,創造效益,用創造的效益再反饋到當地建設,形成良性循環,生態區域的科學性規劃,合理引導地方農民保護好生態環境,地方非物質文化的保護與修繕都值得我們研究。農村資源豐富,卻面臨環境極具破壞與污染境地,部分源于農村環衛基礎設施落后,在農村,隨處可見的生活垃圾,果皮紙屑等。由于農村地區人口的教育程度普遍較低,他們處理生活垃圾的方式往往都不太恰當,“亂吐,亂倒,亂丟”的現象仿佛已經司空見慣,特別是山區農村的“垃圾堆門口、垃圾倒河道、垃圾上馬路”等典型現象至今仍普遍存在。昔日美麗的小溪變成了爛泥灣,防洪能力大大降低,因此,通過生態環境的綜合治理來改善農村的能源環境的工作就顯得更加有必要了。農村的能源環境的好壞直接決定著農村地區的發展的好壞。農村地區的人亟需加強環境保護和綜合利用的意識。在農村,我們應當在原有的垃圾坑的基礎上,新建更高標準和更高質量的垃圾回收站、生態處理池,每個村莊都需要配備村級保潔員、垃圾清運車,將人們的生活垃圾統一收集、轉運、處理。這將有利于改善農村面貌。所以建設好社會主義新農村,首先要建設好與農民生活有關的基礎設施,改善居住環境,合理規劃好土地資源,優化建筑結構,減少能耗,讓農民享受自己居住環境,享受改革帶來的成果。
1 項目研究主要內容
1.1 宅基地的測量與規劃
選擇一個示范村落進行試點,住戶規模為30戶至40戶、人口為150左右進行測量與規劃。測量分兩類:標注測量和非標注測量,測量數據供給住戶方和建設方作為參照依據。選擇測量儀器和工具,有專業工程測量儀器和皮尺等工具。現在農村居住較為分散,重新組合規劃尤為重要,政府起到主導作用,制定符合實情的政策制度,最大化節約土地和有效保護地方生態系統。(如上圖衢江區葉村原址)
1.2 農民臨時安置與新住宅的建設
解放土地,特別是把原有宅基地從新規劃與建設,最大化利用土地資源,農民臨時安置是政府職能部門要解決重要課題,也是本項目組研究一個方向,農民不但有必要的生活場所,而且還要考慮他們農具的安全存放,如現代化收割機器、大件家用電器等,完全寄托親戚家也會發生矛盾,課題組認為,建設一些臨時居住空間很有必要,新規劃好的場地上的老房子可以先拆,其余住宅可以分期拆遷;過渡安置與臨時安置相結合方法。仔細調查農戶他 們可以自己解決住所的、沒有能力解決的,做好記錄,根據實際情況逐一合理解決。
1.3 測繪衢江區葉村代表祠堂圖紙(如下圖)
2 解決建筑設計技術
2.1建筑維護體技術和外保溫材料應用,節約建筑能耗重要的措施是合理改善護結構的熱工作能,高效保溫的墻體節約能耗顯著,本項目研究外保溫材料主要采用250厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為護體,又增加一層30厚的有機硅保溫砂漿。
2.2 太陽能技術應用,太陽能是我們可利用的最清潔、最豐富的能源,在實驗樓屋頂安裝了太陽能電池發電系統,可以將太陽輻射能直接轉換成電能,利用蓄電池組貯存太陽能電池受光照所發出的電能,并可以隨時向用電設備供電,從而滿足樓內的動力和照明系統的用電需求。太陽能電池發電技術具有許多優點,如安全可靠, 無污染,不消耗常規燃料,不受地域限制,維修簡便,適合在建筑物上安裝等特點,因此它是當今世界上最具有發展前途的新能源利用技術。實驗樓內的空調系統全面采用了地源熱泵技術,它利用地表淺層中蓄存的能量,室外空氣溫度波動很大,但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(地球表面溫度通常保持在1 5℃左右),在夏季將室內多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收,使建筑物室內保持適當的溫濕度。這項技術具有低能耗、對環境影響小、維護費用較低以及設計靈活等突出特點,是一種高效、環保的能源利用系統。
2.3 建筑水系統與綠色植物的技術應用,水系統主要指如何收集雨水,利用雨水澆花卉植物,沖洗院落和馬桶之類,雨水蓄滿水池,可以養魚,夏天可以噴灑地面降溫,雨水的再利用,節約水資源,綠化植物可以滯留空氣中的塵埃,凈化空氣。據科學測定,667m'綠色植物一年能產生氧氣14.4t,吸收二氧化碳21.6t,一個城市如果把屋頂都利用起來進行綠化,那 這個城市中的二氧化碳較之沒有綠化前要少85% (平均值減少7O% )。而綠色植物合理應用到建筑上,可以讓建筑西面墻短暫的降溫與隔熱,又美化建筑立面效果,常用藤類植物來應用,如紫藤、葡萄、金銀花、秋海棠、常春藤、牽牛花、爬山虎等植物。
2.4 建筑門窗節能技術應用,窗口遮陽采光,固定窗口遮陽采光,垂直遮陽(適用于北窗)、水平遮陽(適用于南窗)、擋板遮陽(適用于東西方面的窗);活動窗口外遮陽,可以自由控制遮陽采光的工作狀態;窗口內的遮陽,最好選擇窗簾,如:百葉窗簾、垂直窗簾、卷簾等形式。綠化遮陽采光,在建筑物窗外種植爬類植物或景觀盆景花卉等,即美觀又遮陽,在2010年上海世博會主題館多采用這種形式,得到很多賓客認可。通過建筑節能實驗室,測試建筑門窗保溫性能以及經濟技術指標,收集數據。
3 項目研究成果與要達到的主要技術指標
項目主要完成樣板建筑單體設計圖紙一套,建筑結構施工圖,場地規劃總平圖一套;完成建筑節能試驗研究分析,總結技術指標資料;完成城市生態系統體系研究報告一份;完成綠色建筑模型系統技術文字資料;開展本地建筑設計工程有限公司企業技術合作,為項目的實施提供技術支撐;完成建筑外保溫材料實驗環節技術指標程序;最后總結撰寫與本項目論文。
4 結束語
牛態工程是既古老又年輕,既通俗又深奧的一門學科。研究內容涉及到農業生態工程、生態,及生態城鎮建設、節水與廢水處理及利用、山區小流域治理與開發等眾多領域。生態建筑作為其中的一個領域引起建筑界的高度重視,其作為一門學科誕生至今不過40多年的歷史,20世紀60年代美籍意大利建筑師保羅·索勒爾把生態學Ecology和建筑學Architecture兩詞合并成為Arcology,即生態建筑學。此后麥克哈格、吳良墉等建筑師開始了生態建筑的研究,經過幾十年的探索,生態建筑在理論與實踐方面取得了一定的進展。
一、我國生態建筑設計的研究現狀
在20世紀80年代顧孟潮就提出了“未來的世界是生態建筑學的時代”的觀點,1994年5月,中國政府頒布了《中國21世紀議程—中國21世紀人口、環境與發展白皮鋤,從我國的具體國情出發提出人口、經濟、社會、資源與環境協調、可持續發展的總體戰略。1972年斯德哥爾摩聯合國人類環境會議以后,我國環境保護運動日益擴大和深人,以追求人與自然和諧共處為目標的綠色革命蓬勃展開。1996年3月,中國國家環保局推出兩大舉措:一是實行污染物排放總量控制;二是實施“中國跨世紀綠色工程計劃”—在九五期間重點治理淮河、海河、遼河等的污染。1996年國家自然科學基金委員會正式將“綠色建筑體系研究列為九五重點資助課題”,1998年又將“可持續發展的中國人居環境研究”列為重點資助項目。2000年我國頒布了《建筑節能技術政策》;2001年,建設部通過雄錄色生態住宅小區建設要點與技術導貝邸首次明確提出了綠色生態小區的概念、內涵;2001年開始實行仁夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》;2001年我國第一部生態住宅評估標準《中國生態住宅技術評估手刪出臺,以可持續發展戰略為指導,以節約資源、防污染、保護生態為主題,創造健康、舒適的居住環境,推進住宅產業的可持續發展。
二、我國生態建筑發展存在的問題
1、缺乏對生態建筑的正確理解
生態建筑的概念國內外學術界有許多不同的解釋,但核心的內容是根據當地的自然環境,運用建筑學、生態學的基本原理,合理安排組織建筑與其他相關因素的關系,使建筑物與其周圍環境成為一個有機的結合體,同時具有良好的室內氣候條件和建筑物的自我調節能力,并具有節地、節水、節能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態環境等優點。但是有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化就是生態建筑,在建筑物內部點綴一些植物就是生態建筑,建筑物單純的節能就是生態建筑,還有人認為建筑的平面將來有重新劃分的可能就是生態建筑等等。但這些觀點只停留在生態建筑的表面,對生態建筑的理解是不全面的。
2、缺乏對農村生態建筑的系統研究
我國作為發展中國家生態建筑的系統研究不平衡,其中城鄉的差別較大。目前各個學科研究的重點大多局限在比較發達的城市,缺乏對農村居住環境的系統研究,特別是東北地區。大部分的研究都從本學科(生態學、環境學、城市規劃學、建筑學、農業建筑學、能源學)的專業角度出發,雖然研究的內容較為豐富,但是各個學科之間沒有很好的結合起來進行深人的研究,特別是如何在特定地區將人居環境與植物環境工程結合起來是函待解決的課題。
3、缺乏生態建筑的廣泛實踐
目前,我國建筑界發表了許多關于生態建筑的論文,這些論文對于宣傳可持續發展的思想、推動生態建筑的發展起到了一定的積極作用,但絕大多數的論文都停留在關于生態建筑設計的理論框架、設計原則及生態學理論對建筑學的指導、國外先進生態建筑的經驗介紹,缺乏實際工程實踐模式、計算機模擬、環境效果的測試分析。
三、我國生態建筑設計的發展思路與對策
從本質上講,生態建筑設計是一種由生態倫理觀、生態美學觀共同駕馭的城市建筑發展觀。在實踐中的生態建筑設計思路可著重從以下幾個方面:
1、貫徹以人為本的人文原則。
國際建筑師聯合會第十四次會議宣言指出:“經濟規劃、城市規劃、城市設計和建筑設計應當是探索并滿足人的各種需求”。滿足人類生存和發展的需求,不僅是建筑發展的最終目標,而且是人類社會進步的根本動力。在未來建筑設計中,要充分認識和確定人的主體地位和人與自然的雙向互動關系,強調把關心人、尊重人的宗旨具體體現在城市空間的創造中,以適應不同階層、不同年齡、不同職業的市民的多樣化需求。
2、善于因地制宜,尊重環境屬性。
根據生態學的進化論,生態建筑設計包含著資源的經濟利用問題,其中首要的是土地的利用問題。今后城市的發展,勢必在有限的土地資源內展開,為了節省有限的土地,必須建立高效的空間體系,如在地面上建立親和大自然、充滿人情味的低層高密度建筑;利用生態技術建立起巨構城市,向地上空間要效益;充分開展城市地下空間的綜合利用研究等,使城市地面、地下、空中連接為有機協調的立體網絡。生態建筑設計強調與環境具有最佳關系,對環境破壞最小,一并充分發揮環境效益。與環境互選共生、共同增長是生態建筑設計的重要原因之一。建筑的選擇做到充分利用原有的地形、地貌,與周圍的環境特點以及當地的地理與氣候特征相適應,做到“因地制宜”。
3、增強使用者與自然環境的結合和協調。
建筑物作為聯系使用者與自然環境的橋梁,應盡可能多地將自然的元素引人使用者身邊,這也是生態原則的一個重要體現。人是自然環境的一分子,人的活動必須建立在生態化的基礎上,必須與環境建立起一種新的結合和協調關系。從建筑設計到建筑建造、使用、報廢的全過程中,生態建筑對環境的破壞影響最小。與以往建筑設計相同,生態建筑應致力于為人類提供品質最佳的空間和環境,即使建筑本身對環境污染很小,極為節能,但如果人們的各項活動無法在建筑空間中順利展開,其空間的存在與人的功能需求格格不人,這樣的建筑無疑是失敗的。生態建筑的功能應更趨合理,空間更加宜人,更有助于使用者與自然環境間的交流。它應該具備更良好的物理環境,盡可能地采用自然采光、自然通風,并具有抵御自然災害的能力。
4、增加“綠色”面積,保護生態平衡
生態建筑外部與自然相呼應,內部空間的設計也應綠色化,即通過精心的室內設計,將室外的綠色引人室內環境。綠色植物可以制造氧氣,吸收各種有害氣體、慮塵、調節濕度、溫度、減少噪音等。生態建筑的興起為綠化環境開辟了廣闊天地。通過建筑設計,可以使室內空間室外化,運用綠化、水面等劃分空間,這些設計手法在建筑創作上最為常見。如建筑物內的共享大廳、內庭院,在其上部加一個可調節的開啟式屋頂,根據時間季節的變化,由計算機或人工控制,達到室內溫濕度的調節,又可使室內外空間連成一體。另一種設計手法也被建筑師經常應用:屋面綠化。不僅美化了環境,獲得了良好的景觀,而且對屋面剛性防水有維護作用。生態建筑在保護生態平衡、提高人居的自然度方面大有作為。
根據以上發展思路,生態建筑設計對策可以在以下幾個具體環節上進行操作。
首先,在宏觀環境方面,城市規劃設計要根據生態原則了解城市發展的自然過程,用它來指導土地的利用和開發建設,同時協調好城市內部結構與外部環境的關系,在空間利用方式、強度、結構和功能配置等方面與自然生態系統相適應;區域規劃,則要與城市整體環境所設立的系統相銜接,研究探討城市改造、更新過程中的復合生態問題等。其次,在微觀環境方面,如單體建筑設計、園林景觀設計等,要處理好整體與局部、建筑與自然因素的關系。由于微觀環境方面極具廣泛性和靈活性,所以,其具體途徑和式、法非常豐富,蘊含著廣闊的創造性生機。