胡秋平 蔡燕昌
摘要:建筑節(jié)能,指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過(guò)程中,滿(mǎn)足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下,盡可能降低能耗,對(duì)于建筑節(jié)能,采用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià);綠色建筑是指在建筑的使用周期內(nèi),通過(guò)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境和物業(yè)管理來(lái)為人們提供一個(gè)健康、高效的使用空間。本文介紹了我國(guó)目前建筑的節(jié)能現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展方向,提出了如何通過(guò)建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、設(shè)備等來(lái)提高能源利用效率,新能源、新技術(shù)利用實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的方法。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;節(jié)能;設(shè)計(jì)
1. 發(fā)展節(jié)能建筑與綠色建筑的重要性
我國(guó)每年有將近 20 億平方米的城鄉(xiāng)建筑建成投入使用,其中90% 以上仍然是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。目前建筑行業(yè)作為我國(guó)的重要產(chǎn)業(yè),在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用,同時(shí)我國(guó)建筑能耗總量大,增速快,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑行業(yè)將逐漸超過(guò)工業(yè)、交通成為用能的重點(diǎn)行業(yè),從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,預(yù)計(jì)我國(guó)建筑能耗占全社會(huì)終端能耗的比例將超過(guò) 40%,因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行,我們必須以建設(shè)節(jié)能型建筑為導(dǎo)向,利用可再生資源,減少能源消耗。著力推進(jìn)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展,節(jié)約集約利用資源。加快推進(jìn)建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展,有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾,對(duì)確保我國(guó)能源安全、提高城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量至關(guān)重要。
2. 綠色建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
2.1建筑選址及平面布局。
建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的第一個(gè)環(huán)節(jié),也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),它要求建筑師從建筑物選址布局、功能分區(qū)、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑體型、建筑間距、夏冬季風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽(yáng)輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進(jìn)行建筑節(jié)能研究,以提高節(jié)能效果。比如在方案設(shè)計(jì)平面布置中,連廊的形式、開(kāi)間進(jìn)深的尺度、建筑層高、體形系數(shù)等,對(duì)建筑的直接能耗有較大影響。設(shè)計(jì)中也同時(shí)應(yīng)針對(duì)建筑自身所處的具體環(huán)境和氣候特征,重視利用現(xiàn)有的自然環(huán)境條件(如光照,雨水,綠化,地形等),創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候,以盡量減少建筑對(duì)設(shè)備的依賴(lài),達(dá)到綠色節(jié)能的目的[1]。
2.2建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫。
(1)在建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)中,墻體傳熱約占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的 30%,屋面結(jié)構(gòu)傳熱約占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的 10%,門(mén)窗傳熱約占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的 25%。因此做好建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施不僅是改善室內(nèi)熱環(huán)境的需要,也是建筑的節(jié)能要求。墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,其選用材料的保溫性能直接影響建筑的能耗,但是單通過(guò)墻體一般難于滿(mǎn)足建筑節(jié)能需要,我們通常選用適當(dāng)?shù)耐鈮Ρ夭牧弦源蠓忍岣邿峁ば阅?。如加氣混凝土砌塊外保溫復(fù)合墻體。外墻保溫措施的應(yīng)用不僅可以在冬季有效的阻止室內(nèi)熱量流失,也可以在夏季有效的避免太陽(yáng)光輻射導(dǎo)致室內(nèi)溫度上升,因此可以有效的減輕人工設(shè)備的負(fù)荷,從而降低建筑的能耗,因此大力推廣建筑物外墻保溫技術(shù)措施是建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。太陽(yáng)對(duì)建筑物的輻射作用,屋面所受的影響最大,屋面常采取的技術(shù)措施是采用保溫材料進(jìn)行隔熱,這種方法簡(jiǎn)單便捷,造價(jià)低。
(2)根據(jù)防水材料與保溫材料的位置關(guān)系,屋面做法分為正置式和倒置式兩種,正置式屋面因防水層在上方,容易受到氣溫?zé)崦浝淇s的影響和日光紫外線(xiàn)的影響而產(chǎn)生老化、開(kāi)裂,對(duì)屋面的防水很不利。
(3)倒置式屋面是指保溫層位于防水層上方的保溫屋面,因防水層在保溫層下部,避免了熱脹冷縮以及紫外線(xiàn)照射而產(chǎn)生的開(kāi)裂和老化。屋面屋頂保溫材料的選擇不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過(guò)大,也不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果[2]。外門(mén)窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為 1 /3,冷風(fēng)滲透為 1 /3,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀(guān)景要求的條件下,我們通??梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整住宅窗墻比、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透、改善住宅門(mén)窗的保溫性能、設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”等方式來(lái)提高門(mén)窗的節(jié)能效率。
2.3室內(nèi)環(huán)境。
綠色建筑的一大特點(diǎn)是盡可能進(jìn)行自然采光、優(yōu)化自然通風(fēng)設(shè)計(jì),多方位的進(jìn)行優(yōu)化與系統(tǒng)整合。將多方面的使用功能有機(jī)地進(jìn)行整合與完善,科學(xué)系統(tǒng)的降低建筑物的能耗,一般性建筑中大約 50% 的能耗用于通過(guò)采暖、供冷通風(fēng)和采光來(lái)創(chuàng)造舒適的人工室內(nèi)環(huán)境??照{(diào)系統(tǒng)的能耗主要有為供給空氣處理設(shè)備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機(jī)耗電,以及為給房間送風(fēng)和輸送空調(diào)循環(huán)水,風(fēng)機(jī)和水泵所消耗的電能兩個(gè)方面。因此減少冷熱源的能耗是綜合性系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵,通常可采用合理降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷以及控制新風(fēng)量與降低室內(nèi)溫濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)達(dá)到目的。
2.4太陽(yáng)能的利用。
太陽(yáng)能是一種清潔無(wú)污染的可再生能源,是一種理想的能源,一旦太陽(yáng)能成為被廣泛利用的能源,它將解決人類(lèi)的能源危機(jī)問(wèn)題,同時(shí)能大力改善人居環(huán)境,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義,推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。因此應(yīng)用太陽(yáng)能資源,發(fā)展太陽(yáng)能建筑技術(shù)將是未來(lái)能源發(fā)展的一個(gè)重要方向。在建筑設(shè)計(jì)中,建筑設(shè)計(jì)師起著統(tǒng)領(lǐng)、協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)的作用,將其它專(zhuān)業(yè)、工種、技術(shù)協(xié)調(diào)配合起來(lái),各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),將建筑設(shè)計(jì)與太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)巧妙而有機(jī)地結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)相對(duì)完美的生態(tài)建筑體系。應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)建筑分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式太陽(yáng)能建筑利用集熱器、管道、風(fēng)機(jī)等設(shè)備來(lái)收集太陽(yáng)能,并通過(guò)熱媒將熱量輸送至建筑物內(nèi),它對(duì)太陽(yáng)能的利用率比較高,也便于統(tǒng)一管理和使用,可用于集中采暖、熱水供應(yīng)。被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖建筑是不需要專(zhuān)門(mén)的集熱器、熱交換器、水泵等設(shè)備,只是單純的通過(guò)建筑自身朝向和周?chē)h(huán)境的合理布置、適當(dāng)?shù)倪x用建筑材料,巧妙處理建筑的空間和形體,合理的建筑構(gòu)造措施等設(shè)計(jì)手段使建筑物自然地應(yīng)用太陽(yáng)能,比如通過(guò)通過(guò)減小體形系數(shù)來(lái)減少建筑的散熱量,通過(guò)增加南向面積來(lái)獲得更多的太陽(yáng)輻射熱,調(diào)整陽(yáng)光房、露臺(tái)與主體建筑的布置關(guān)系來(lái)達(dá)到冬季保溫,夏季防暑降溫的效果等[3]。
2.5雨水收集和中水系統(tǒng)的利用。
綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)綠色建筑滿(mǎn)足非傳統(tǒng)水源利用率有一定的要求,非傳統(tǒng)水源主要是指雨水,生活用水回收處理后的再生水,主要用于景觀(guān)、綠化、沖廁等。綠色建筑雨水主要來(lái)源于屋面、道路、綠地三種匯流介質(zhì),雨水利用技術(shù)可分為雨水收集技術(shù)和雨水滲透技術(shù)兩類(lèi)。在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合所在區(qū)域總體水資源和水環(huán)境規(guī)劃,采取高質(zhì)高用,低質(zhì)低用的原則,將不同用途的供水分為直飲水、生活用水、生活雜用水三類(lèi)。除利用市政供水外,應(yīng)充分利用再生水資源,按照一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回收后使用。
2.6新材料新技術(shù)的應(yīng)用。
隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)的新材料、新技術(shù)也不斷發(fā)展,在建筑領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。為了提升了工程效率和質(zhì)量,我們應(yīng)大力推廣新材料、新技術(shù),結(jié)合實(shí)際的項(xiàng)目,合理的應(yīng)用。建筑工程中對(duì)新材料的應(yīng)用主要有空心磚、地暖專(zhuān)用管、復(fù)合防水材料、保溫材料等。新技術(shù)的應(yīng)用主要有節(jié)能技術(shù)、節(jié)水技術(shù)、節(jié)地技術(shù)等。
3. 結(jié)束語(yǔ)
隨著環(huán)保節(jié)能意識(shí)的提高,人們認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能和綠色建筑設(shè)計(jì)是緩解能源危機(jī)、改善居住生活條件、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)根本措施。建筑師應(yīng)該在追求建筑效果滿(mǎn)足建筑功能的前提下,加強(qiáng)綠色建筑理念,關(guān)注節(jié)能設(shè)計(jì),積極學(xué)習(xí)新技術(shù)、新材料的知識(shí),研究建筑節(jié)能設(shè)計(jì),促進(jìn)綠色新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]現(xiàn)代建筑節(jié)能的必要性和可行性淺談[J]. 黃正東,黃麗程. 河南建材. 2015(04).
[2]建筑節(jié)能對(duì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的影響分析[J]. 黎貞華. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2014(04).