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关键词:住宅建筑;节能;室内设计
引言:
住宅建筑的节能环保已经成为人们选择居住地的重要参考标准。节能环保的发展理念依然成为当前经济产业发展的重要方向,对于建筑行业而言,住宅建筑的节能以及室内设计的生态化发展主要从建筑材料以及设计过程中的各个方面体现出来。当前住宅建筑的节能化以及室内设计的节能环保发展由于建筑理念的、科技水平的限制而存在一定的问题值得改进,为了提升住宅建筑的节能化发展,建筑施工以及室内设计在开展过程中必须理念的创新着手,积极引进科技手段在室内设计中的应用,提升室内资源的利用效率,真正意义上实现建筑行业的节能环保发展。
一、住宅建筑节能与室内设计发展的现状
首先就目前住宅建筑群落的设计现状而言,在设计的整体规划上,并没有充分考虑到住宅的节能环保效果。当前建筑为了在外观上更吸引市场的眼光,往往将建筑设计的重点放在了小区住宅的外观以及住宅内的景观搭配上,但是在设计前对住宅建筑所在地的水文、气候等自然条件的重视度并不高,导致整体的住宅建筑的规划不具备节能的条件,例如建筑物的朝向、住宅楼之间的间隔等不利于太阳能获取足够的热量从而达到节能节能供源的效果。其次从住宅建筑的整体来看,还存在者住宅的户型结构以及住宅的类型形式较为单一的问题。当前住宅居民对住宅环境的绿色环保的需求与当前建筑形式单一枯燥耗能的现状之间的矛盾成为建筑市场需要解决的主要矛盾。随着城市化规模的不断扩大,城市用地正在不断的减少,城市横向发展的空间在不断降低,建筑商为了减少建筑用地,降低建筑开发成本,往往在竖向上满足不断扩大的住房需求,楼房越修越高,但住户的户型规模却在不断的走向单一化,高度也在不断的压缩中,单一化的户型以及密集的空间对于节能环保生活而言并不具有优势,节能环保的生活方式在密集的城市住宅中仍然难以开展。此外,尽管许多的住宅建筑在修建过程中安装一定的节能设备,但是由于住户户型的单一化以及空间布局的不合理性,不仅没能让节能生活成为现实,更导致了大量的资源浪费。最后尽管节能化已经成为建筑行业发展重要方向,但是在现实生活中,节能环保设计很多时候仅仅作为建筑商吸引住户一种空有的噱头,而在住宅设计修建过程中,建筑商为了降低开发成本,获取的更多的利益,往往用非节能非环保的材料代替高额的环保材料,导致许多的住宅建筑的节能环保发展并没有真正的落到实处。此外当前建筑市场的发展过程中还存在节能环保技术和材料的开发水平并不成熟的现象,许多的商家上为了抬高建筑材料的造价,而将许多的假冒伪劣的建筑材料冠以环保之名,严重打击了建筑商采用环保材料的积极性。
二、住宅建筑与室内设计节能化发展的具体措施
针对上述当前住宅建筑与室内设计节能化的主要现状,提升节能化的水平主要从以下几个方面着手:
1、基于节能理念对住宅建筑的整体布局以及建筑的体型进行合理的优化。
建筑的节能不仅与建筑的材料以及设备有关,建筑的布局以及外部环境更是节能事业开展的重要前提。在实际设计过程中,对住宅建筑的规划布局必须在考虑到建筑的范围朝向、建筑的水文条件的基础上对建筑进行绿化设计。为了使得建筑节能效果更好,首先要保证建筑的合理的位置,其次要合理的规划建筑的套型以及建筑的面积再次在建筑的平面设计上,合理的规划建筑的走向以及建筑的整体结构,使得住宅室内的舒适度达到最优化,同时具备良好的光照以及通风条件,最后在建筑的节能设计中充分利用节能环保材料,使得住宅的节能环保程度达到最大化。
2、基于节能发展的理念对住宅建筑的结构以及建筑的墙体的进行优化。
建筑结构的护主要包括建筑的屋顶和墙面,而随着现代化建筑的发展,住宅建筑的屋面主要涉及的是屋顶。建筑屋顶是调节室内外温差和传热的最关键要素。因此,要提高屋顶的隔热、保温性能,提高夏季屋顶抵抗外热的能力。为了提升住宅建筑的绿色环保程度,住宅建筑在设计中可以对屋顶进行绿化处理,增强屋顶的蓄水能力。扩大屋顶的绿化面积一方面能有效降低建筑的能量流失,减少温室气体的整体排放量,同时扩大城市的绿化面积,对城市空气的调节也起着重要的促进作用,缓和城市的热岛效应,提升城市居住的品质。增强屋顶的蓄水能力,能充分利用水在蒸发过程中产生的吸收热量的特性,能够有效降低建筑的热量传递,调节室内的温度。此外,在当前高层建筑的设计中,建筑的护已经成为建筑装饰的重要设计手段,但是为了降低护带来的额能耗,在高层住宅建筑的设计过程中,应该尽量精简的面积,对于结构应该尽量采用填充材料,为了减轻建筑压力,提高建筑的保温隔热性能在结构的设计中尽量使用高质量的保温环保材料,储存建筑的热量,降低建筑的能耗。
3、在住宅的室内设计中,基于环保节能原理应该优化住宅的门窗节能设计。
门窗是建筑能耗的最大通道,室内设计的门窗设计在保证美观的同时,更应该,减少门窗的空间面积,提升门窗的保温效果,同时尽量采用现代化的环保节能材料,增强门窗的保温力度,降低室内能源的消耗。
三、结语
住宅建筑与室内设计的节能化发展已经成为建筑行业发展的重要趋势,为了提升住宅建筑的节能程度应该从建筑规划布局着手,积极使用现代化节能建筑材料,从整体上提升建筑的节能环保力度。
参考文献:
[1]季翔,陈志东,王炜等.苏北地区住宅建筑节能与室内设计研究[J].工业建筑,2003,33(9):26-28.
[2]夏大明,王峰.住宅建筑节能与室内设计研究[J].江苏建筑,2005,(3):17-18.
关键字:能源环保建筑绿色
一建筑设计与环保节能的紧密关系
住宅建筑设计中的生态平衡、环境保护与节省能源不是孤立的,也不是矛盾的,而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境,但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施,且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件,这种发展模式带来了当前环境和能源危机,进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。
随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染,绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化,结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏,也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计,不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是一个直接处理人与自然的关系问题,实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。
二 对绿色建筑的思考
绿色建筑概念传入我国仅有不到十年时间, 同时基础研究起步较晚、区域差异很大、制度体系不完善、绿色环保观念欠缺以及建筑质量等诸多因素使我国在发展绿色建筑的过程中较发达国家有更多的困难。而在绿色建筑设计、自然通风、可再生能源利用、绿色环保建材、室内环境技术、资源回用技术、绿化配置技术等研究方面均需加快应用研究。
(1) 在区域层面上发展不平衡, 各个地方的气候不一样, 自然资源不一样, 经济发展不一样, 形成各地区之间的差距。如北方寒冷地区因冬季采暖造成能源高耗费、环境高污染问题严重, 故发展较早; 而有的经济发达地区节约意识较差故开展的较晚, 甚至处于起步状态。
(2) 在制度上没有激励性政策的配合, 缺乏有效的监管体系, 执行贯彻度底(喊的多做的少) , 法规、标准体系、管理体制均不完善, 不能很好的发挥引导性作用。国外实践表明: 绿色建筑的发展离不开技术和制度两大因素,技术提供支持, 而制度构筑环境, 是绿色建筑发展的保证。制度革新的获益要比技术革新更为重要。
(3) 在观念上, 随着政府对环保节能宣传力度的加大,以及能源紧张的切身感受, 越来越多的消费者将目光转向绿色建筑产品, 节能、健康、环保的呼声越来越高, 但大多数人对于绿色建筑的理解仅集中在节能、节水的层面,对于交通、材料、效率提高、污染减排等更丰富的内容没有充分认识。在面临具体行动时生态环保者非常少, 人们的生态觉醒与实践之间存在着脱节。又如在建筑运营阶段,要节能, 就需要自觉地做到人走关灯、关电脑, 节约用水做到水的循环利用, 节约用纸, 将空调的温度调到26 度等, 这些不是技术问题, 而是人的意识问题、生活习惯问题, 是“环境道德”和“生态伦理”。
(4) 在建筑的节能工作上, 政府大力倡导节能减排,在全面推进建筑节能的大好形势下, 我国建筑节能工作取得了令人瞩目的成就, 但其总体节能状况令人堪忧, 大批量的高能耗建筑, 成为构建和谐社会的" 瓶颈"。现仍然有众多建筑未达到节能要求, 其中最重要的原因是由于建筑能耗影响因素极其复杂, 导致从技术体系到配套法规上没有从根本上理顺相关工作。现行建筑节能标准中某些缺乏科学性的条款使标准在执行中存在漏洞; 软件的某些评价结论与标准不协调, 会产生建筑节能的技术屏障, 这些问题极大地制约了绿色建筑节能工作的推进。
三 节能环保前提下的建筑设计原则
现如今,随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”“绿色建筑”、成为当前最热的话题,绿色节能建筑的标准应该统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则:
首先是资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。
其次是对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,因为这样可以减少运输对环境的影响,而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时,要考虑材料的可循环使用,这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑,提高建筑物的寿命。
最后是对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,通常我们说“以人为本”是正确的,但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。 转贴于 中国论文下载中
四 加快推广建筑节能工程步伐的建议
4.1建立健全建筑节能服务体系。实施供热计量收费、建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。
4.2 节能服务的推广,不仅需要政府的支持,同时也需要在节能服务方面起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。
4.3能源服务公司的门槛准入。建筑一体化,安全、可靠和身外之物长久的运行需要专业公司的服务和保证,这些都需要能源服务公司不仅要有系统集成的的技术能力,还要有资本实力和对新项目不断的投融资的资本运营能力。缺乏相应的资质认定,从事建筑节能服务工作的企业必定良莠不齐。
论文摘要:文章阐述了建筑节能的范畴,提出了“太阳能建筑”这一概念,并简要概括了大阳能建筑的结构类型及其应用模式。同时,太阳能建筑作为一项生态环保的绿色技术,符合我国可持续发展的能源方向,值得大力推广
前言
随着能源结构的逐步调整,世界各国都把能源问题放到了关系国际民生的战略位置。我国从可持续发展、人与自然相和谐的战略高度,提出了新能源建筑的理念,提出要积极开发和推广利用可再生能源,如风能、太阳能、地热能等。据专家估计,到21世纪中叶,可再生能源将占世界电力市场的3/5,燃料市场的2/5。而太阳能,在21世纪即将进人一个快速发展的阶段,“太阳能经济”将成为未来全球能源结构的主流方向之一。
1建筑节能的范畴
建筑节能,是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中,通过采用新型的节能电力电气设备和新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道等电力电气设备系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活动。
建筑节能体系(图1)可以从两个大方面来考虑:建筑本体节能和建筑设备节能。建筑本体节能主要体现在建筑规划、设计、施工过程中,判断节能与否主要看建筑是否采用新型节能建材、是否因地制宜利用自然能源,尤其是可再生能源,以及节能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的设备节能则贯穿建筑的使用过程,涉及管理、优化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。
太阳能是典型的可再生能源,太阳能与建筑的结合体现在建筑的本体节能方面,但同时太阳能设备作为建筑设备的一种,在管理节能方面也具一定潜力。
2太阳能建筑的概念
太阳能建筑(SolarBuilding),即用太阳能(SolarEner-gy)代替部分常规能源,为建筑物和居民提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能,以满足或部分满足人们的生活和生产的需要。所谓的太阳能建筑,其利用太阳能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供应均来自太阳能,常规能源消耗为零;从而真正做到环保清洁、绿色生态。
基于以上对太阳能建筑的定性分析,太阳能建筑的特点可以概括为3条:1)既舒适义健康;2)节约一次能源;3)减少对环境的破坏和污染。
3太阳能建筑的典型建筑结构类型
在倡导绿色能源、可持续发展的今天,太阳能作为最经济、环保的能源之一,愈来愈受人们重视。目前太阳能建筑的典卫建筑结构类型有阳台壁挂型(图2),屋面贴合型(图3)、集中供热型(图4)、集中分户型(图5>,等等。
太阳能建筑的宗旨是在不破坏建筑立面的前提条件下,注重太阳能系统的安全性、实用性和智能性。然而,在太阳能与建筑的结合问题上,综合各方面考虑,目前仍存在诸多问题。
I)太阳能产品制造商,往往只强调产品的功能,而忽视了建筑的特点与要求,使太阳能产品与建筑物成为两个独立的部分;太阳能产品由于没有与建筑设计相结合,因此会破坏原有建筑的整体外观形象,进而破坏环境;而且目前的太阳能产品结构单一,建筑设计师即使在设计中考虑使用太阳能产品,也很难将太阳能产品有机地融人到设计中,使太阳能产品成为建筑设计中的“鸡肋”。
2)建筑设计院,仍有不少建筑设计师缺乏绿色生态的理念,根本不考虑太阳能及其他绿色能源的使用,造成太阳能产品大都在建筑施工过程中临时安装,即“事后状态”下安装,结果影响到建筑群体,甚至整个城市的建筑风貌。
3)政府规划机构,往往不能够将绿色环保的理念和相关政策很好结合。虽然江苏地区已出台12层以下民用建筑必须安装太阳能热水器的强制性政策,但由于其它相关配套设施、标准的不完善,尤其是太阳能施工验收标准一块,仍存在争议点。在一定程度上影响了太阳能产品的生产,导致推广效果不好、范围不广。
针对以上问题,解决方案如下:(I)太阳能产品的生产商应更多地了解建筑设计的需求,开发推出多款适合建筑结构利用的系列和型号;(2)建筑师在设计初期,即将太阳能系统包含的所有内容都当作建筑不可或缺的元素加以考虑,使之成为建筑组成的一部分;(3)加强太阳能产品生产商、建筑师、政府机构的交流与沟通,从设计阶段即将太阳能产品与建筑真正的融为一体,并配以后期的政府激励政策、规范的市场引导机制,太阳能产品一定可以在建筑节能中发挥更大作用。在各领域的合作之下,太阳能建筑必将达到完美与和谐的统一。太阳能系统与建筑设计一体化的设计思路,也将得以持续和发展。
4太阳能建筑的典型应用模式
太阳能的应用,从技术途径看,主要分为光一热转换技术和光一电转换技术;从具体应用范围看,主要有太阳能热水供应、太阳能地板采暖、太阳能温水游泳池(图6)、太阳能空调、太阳能路灯(图7)等5大系列。到目前为止,太阳能光一热转换技术发展已较为成熟,不仅可以提供人们生活所需热水,还可解决取暖等问题;太阳能光一电转换(图8)具有较高的技术成分,发展与应用量较小,但是随着光电转化技术的进一步成熟,以及太阳能光一电板成本的进一步降低,太阳能应用必将具有更广泛的空间和发展市场。
江苏等地的一些示范小区率先采用太阳能热水集中供热系统(图9),其承压运行、分户供水、智能化系统已成了住宅小区的新卖点。还有一些示范小区,利用太阳能的初期光电转换,使小区的门楼牌、指示牌、警示牌等白天吸光,夜晚发亮,既方便住户晚间出人,又节约物管费用。另外,据有关方面统计:用电热水器洗澡的费用约为0.62元/次,而利用太阳能热水器的费用则仅为0.31元/次
5太阳能建筑的应用前景
1)应用空间大
我国具有丰富的太阳能资源,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,预测2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别占4.7%和10%。目前我国太阳能热水器的保有量已超过6001)万mz,而此数据的太阳能建筑仅占所有建筑1%
2)环保节能
根据美国环境总署EPA的统计数据、目前世界各国建筑能耗中排放的:约占全球排放总量的30%-40%。而人们对未来:在大气中含量的预计是,如果不采取任何措施,50年后大气中:的含量将会达到现在的3.5倍。众所周知,国家推广太阳能的目的是为了环保节能,而环保节能在另外一层意义上说就是尽量减少:的排放。换个概念,使用太阳能减少:排量与绿地吸收的效果相一致。据科学计算,可以总结出如下等式:1m=的太阳能集热器“95.39kg标煤产生的热量之70.11kg=19.475m2的草坪吸收力=0.779m2的落叶乔木吸收力==1.5m2的绿地吸收力。从以上数据,我们可以明显地看出建筑应用太阳能的环保节能效应。
6结论
论文关键词:建筑节能;建筑设计;太阳能
由于人们对生活居住环境、T作环境的要求越来越高,采暖和空调制冷域不断扩大,建筑能耗已成为我国最雉根治的城市病之一,影响着国家的可持续发展。
1建筑节能工作概述
为了把建筑节能工作扎实有效地落实下去,依据JGJ26—95民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)DBJ04—2l6—1999民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)山两地实施细则(第二阶段),对建筑专业和暖专业分别有具体的要求。建筑部分节能约30%,主要项目有屋顶、外墙、不采暖楼梯间隔墙、户门、外窗、外门、不采暖地下室顶板等。采暖部分节能约20%,主要项目有:分户控制、分户计量、分室温控、有单独锅炉房的设备效率、外管网损失等。除按节能标准选的各项指标外,还要求建筑专业和采暖专业要根据不同的建筑结构情况进行不同的热丁计算。
2存在的问题
实现建筑节能设计单位是首当其冲,没有节能的设计,就不可能有节能的建筑,但是建筑节能在我国从20世纪90年代就被提出了,但到现在还不能落实,存在的主要问题是:与开发商的利益有关;行政主管部门未落以实处,缺乏行政手段;业大厂矿是建筑节能的漏洞,因他们是福利性供热,以厂代劳,还没有真正走向市场经济以上这些问题的存在,严重阻碍着建筑节能目标的实现。
3应采取的措施
3.1设计上的节能环保
(1)建筑规划上要提高环保节能意识,在规划设计和建筑设计过程中由于受到诸多用地环境、设计要求及商业价值等方面的影响,往往使得我们设计人员对环保节能兼顾不够,最为突出的就是建筑的朝向,部分建筑呈东两向,造成了室内热工环境差。
(2)建筑构造要求控制节能设计要求进行设计。我国自2000年10月1日起实施JGJ75—2003夏热冬暖地区建筑节能设计标准,并将其中4.0.4,4.0.5,4.0.6,4.0.7,4.0.10,4.0.11,6.0.2,6.0.6条规定为强制性标准。这就要求我们设计人员要认真执行该条文,进行建筑节能设计。
(3)设计人员要加强建筑的通风性能,改善室内热工环境,防止两晒,利朋可利用能源等方面的研究。
3.2环保节能材料
随着社会生产力的进步,健康与安全是现代人最为重视的两大主题。环保材料越来越多地应川于各个领域,建筑行业也不例外。
(1)装饰材料。不同的装饰材料对能源的消耗不同。一间贴着深色墙纸的房间,需要的照明用电是同样大小贴着浅色墙纸房间的两倍。房间里灯具的选择同样可达到效果节能效果。首先,客厅等较大的房间使用多角度的装饰灯具,保证房间的各个部分都达到照明度;其次,大量使用节能灯具,可以根据自然光线的强弱调节灯的亮度;再次,鼓励住房用户使用多种规格的灯泡。不同材料对能源的利用也是不同的,应尽量选用绿色环境节能材料来建造人类家园。
(2)给水材料。从水质保证的角度分析,为什么自来水公司生产出的生活饮用水是合乎标准的,但终端饮用水的质量却难以保障呢?这主要是传统的管道系统多采用金属管材,而金属管材特性有四大致命弱点:易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,这就使得二次污染的问题长期未得到解决。这些受污染的自来水中携带的细菌像无彤的杀手,时时威胁着人类的健康。所以我们应该全面推广使用以塑料管为主体的优质绿色管材料,从根本上解决自来水管理系统中的二次污染问题。而且绿色管材的运用还能相应节省金属的耗费,做到既环保又节能。
(3)维护材料。我国民用建筑的外墙围护热能损失量是发达国家的几倍甚至十几倍,我国每年建成的城镇住宅达5亿㎡以上,如外墙围护面积按1/1.2计算,即需要建筑外墙嗣护6亿㎡,所以解决外墙周护热能损耗的问题是当务之急。现在新型的建筑环保节能材料如中空玻璃、倒置式隔热保温屋面、保温砂浆、外墙挤塑板等新产品可以大大提高建筑的保温性能,改善建筑热工环境,我们应该大力推广使用。
(4)开发新的节能能源代替电力。节能灯的运用缓解了部分电力紧张的现象,但每逢夏季,我国南部地区的电力仍是不足。从2004年1月2日开始,广东开始错峰限电,6月份以后,全省供电负荷连创l5次新高,广东全社会用电负荷最高达到3970万kW,比2003年最高负荷增长16.76%。同时,全省出现煤炭运输紧张的局面,部分电厂存煤经常处于警戒之下。据广东省经贸委介绍,广东2040年供电形势是2001年以来最严峻的一年。
用燃气代替电力作为动力已经不是新鲜事了,天津燃气集团依托每年20亿11天然气供应指标的优势,向社会推出燃气区域空调“绿色套餐”,这一节能、环保的高科技设备已应用在海河综合开发巾。按规则,建设中的海河沿岸42km:开发范同内66%的公用建筑使用天然气制冷及供热测算,天然气夏季使用量可达到1.1亿m,可削减电力3.3亿kW,相当于一座30万kW电厂的供电能力。
如果建筑住宅在设计初级阶段就将燃气作为电力能源的补充也考虑进去,则将会节省很大电力。由于液化天然气安全、清洁、价格相对便宜而成为燃气空调的首选能源。随着液化天然气工程的引入,我国许多地方都将具备运用这种环保能源的条件。
另外,要加大对新能源的攻关,如地热、水热、风能、太阳能等自然能源的研发和应用迫在眉睫,特别是太阳能在建筑巾的应用作为重点,解决好太阳能与建筑一体化、光电一体化的问题。
4太阳能的利用
我国大部分地区都具有较好的太阳能资源,这为在建筑巾充分利用太阳能这种绿色的清沽资源、减少建筑能耗,提供了资源保证。太阳能的利用方式主要分为两种:主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能建筑指的是需要辅助资源配合的太阳能使用系统的建筑。在这种系统里面,光电系统是研究较多的对象,但它的能量转换效率较低且太阳能的利系统费用过高。所以如果大批量地使用还需要进一步研究。被动式太阳能建筑是指在阳面使用储蓄热质、阳光房来吸收储备热量进而利用的一种形式,目前应川便捷广泛。
5建筑节能的个体设计
5.1建筑的体形与建筑节能
(1)控制体形系数。体形系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积(不计地面)与其所包同的建筑体积之比。体形系数越大,说明单位建筑所分担的热散失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明,体形系系数每增加0.0l,耗热能指标约增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑体形系数还与建筑物的体形是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说,控制或降低体形系数的方法有:减少建筑面宽,加大建筑进深;增加建筑物的层数;加大建筑物的长度或增加组合;建筑体形不宜变化过多。
(2)控制表面面积系数。从获取更多的日照辐射,降低耗能的观点来看,表面面积系数越小越好。从节能意义来说,长轴朝向东西的长方形体形最好,正方形次之,而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。
5.2良好的构造设计
建筑的构造设计除了满足其作为建筑组成部分的基本功能要求之外,还进一步对墙体、楼板、屋顶、门窗等进行了设计,以此满足建筑在营造舒适环境的同时兼顾建筑的节能要求。例如利用物理的光学原理将吊顶设计成折线形,可利用其反光更充分地利用太阳光;设计建筑外墙时可采用新型节能墙设计,利用环境减少耗能;屋顶巾庭的采光顶,采用双屋玻璃形成“呼吸外壁”,从而降低环境素的影响;还可以在楼层板的设计巾,将循环水管布置在楼板处的装修空间,冬天可热水取暖,夏天可冷水降低室温。
6结语
【关键词】建筑设计;节能措施;重要性;分析
节能作为一项系统工程,涉及到诸多方面,如自然环境、规划设计、建筑施工、政策法规、物业管理、居民节能意识等。建筑节能设计在现阶段还存在一定的问题,比如片面追求建筑面积,设计时执行节能标准比例较低、公众的节能意识薄弱、缺乏可操作性的法律法规等等,但是作为我国国民经济支柱产业之一的建筑业,必须和各方共同努力,加大科技研究力度,采取严格的奖惩措施,从前期着手,大力推广节能型建筑,这也是我国走实现可持续发展的必由之路。
一、节能措施在建筑设计中的重要性
随着我国建筑行业的快速发展,建筑能耗已经有很大幅度的上升,占社会能源消耗量的 30% 以上,如果还采取不合理的设计标准,一定会给将来的治理产生困难,还会带来过重的能耗负担。目前,我国的每年新建的高能耗建筑还比较多,并且还在不断地增加,虽然国家出台了一些涉及节能的技术标准,但是已经不能满足人们对节能的要求,非常大的能源消耗给人们带来了很大的思想负担和经济压力,对人们的生活、学习、工作都有着非常大的影响,因此,要充分认识建筑设计中的建筑节能,对现有的节能标准进行修订,国家的相关部门要引起足够的重视,要认真对节能标准进行提高和改善。
二、建筑设计中的建筑节能措施分析
1、建筑墙体设计中节能措施的应用
在建筑围护结构中,墙体同样是重要的组成部分之一。在建筑节能设计中应用节能措施主要表现在以下几点:一是利用具有较高隔热保温性能的材料设计并制作的单一性的材料外墙。二是将保温材料设计在墙体的中间以形成具有保温夹层的复合墙体;三是在外墙的内侧贴石膏板或者粉刷石膏等,需要说明的是,由于热桥给保温产生的影响较大,因而我们对其使用的范围已经逐步被淘汰,四是外墙的外侧设计保温层,从而在保护墙体自身的同时还能外隔热。就这四种节能措施来看,第四种的保温效果最佳,不仅受室外温度变化的影响较小,还能很好的保护主体结构以及预防热桥和冷桥出现。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯。以上材料各有特点:保温砂浆和聚苯板占有较大的市场使用率,但保温性能不能尽如人意;聚氨脂保温性能较好,但传统的聚氨酯硬泡板材不能方便且有效的适用于复杂立面墙体。而聚氨酯现场发泡喷涂保温材料 (如安健能全水基软发泡聚氨酯),因具有良好的保温性和憎水性,同时方便施工,且适用于各种复杂外墙体保温和无接缝施工,得到广泛青睐。外墙体遮阳也是墙体保温的主要部分,主要用于热工性能要求更高的墙面。通常是在保温层外侧设计钢结构支撑体系然后干挂板材(如陶土板),避免夏季阳光直接辐射到墙体,同时后侧流动的空气层能迅速带走热量,起到很好的遮阳隔热效果。
2、建筑屋面设计中节能措施的应用
在建筑屋面设计中,需要全方位分析建筑屋面的节能内容,重点是做好屋面的保温层设计工作,同时做好屋面保温材料的筛选工作。主要的设计方法如下:
2.1保温层的设计是屋面节能设计中的重要内容,在设计时必须要控制好材料的密度与吸水率,以控制好建筑屋面的自重。
2.2当进行保温材料筛选时,应尽量选择高效节能环保材料与选择保温隔热性能好、无污染、无公害及性价较高的施工材料。
2.3可采用绿色种植与蓄水屋面。通过在屋面上种植花草或构建蓄水池,花草的种植能提高屋面的保温隔热性能,且能增强屋面的绿化率与美观性;而蓄水池屋面的水深应保持在20cm以上,通过蒸发制冷的机理,能有效降低屋面的温度,具有节能减排的作用。
3、建筑门窗设计中节能措施的应用
外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
4、做好建筑节能设计的几点措施
4.1合理选址
节能型建筑的选址很重要,要看实际的土质、天气、水文、地形等自然环境的情况,合理选择地址。建筑设计的首要工作就是对位置的选择,好的地理位置会给节能工作创造得天独厚的便利条件。因此,建筑设计必须在良好的环境下才能提高全周期内的质量、性能,为以后的节能工作打下了一定的基础,使各种建筑资源得到优化配置,维护了城市生态平衡。
4.2制定合理的节能设计方案
在进行建筑设计过程中,必须要制定完善、合理的照明节能设计方案,尽可能选择节能设备,且要合理选择照明线路与节能光源,设计与安装可行、合理的开关,同时要加强自然光的照明应用。
4.3做好采暖节能措施
建筑在寒冷的冬季会损失大量的热量,因而必须加强室内采暖保温措施,例如合理规划采暖管网(针对北方寒冷地区而言),缩短室外的供暖管长度,加强管道保温,预防热量损失,采取集中供热等等方式,达到节约材料和降低能耗的终极目标。
4.4加强可再生能源的利用
太阳能作为清洁能源,具有取之不尽用之不竭的特点,利用太阳能设备,将太阳能转化为电能,能较大程度的节约电能资源,降低能耗具有十分明显的经济性。
三、结束语
可持续发展的观念逐渐深入人类,环保节能逐渐成为人类发展的主题,为了让人类生活在环保、舒适的环境下,建筑设计的过程中一定要配合环保节能理念。因此,建筑设计不能仅考虑建筑的外型、美观、布局等因素,还要将设计的各项内容全面考虑环保节能的功能,包括建筑的朝向、间距以及建筑材料等,同时在建筑实施过程中要注意对自然环境的保护和对资料的回收利用。将可持续发展的理念贯穿建筑的整个工程中,最大限度的对资源进行利用,减少对自然环境的伤害,同时降低建筑成本,达到环保节能与建筑行业获得更大经济效益的双赢。
【参考文献】
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[关键字]新型节能建筑材料;应用及质量控制
中图分类号:TU712.3文献标识码:A文章编号:2306-1499-(2014)11-0042-01
随着我国建筑技术的不断优化,建筑行业的不断发展,行业内部对建筑材料的要求也在不断提高。如何合理应用建筑节能材料,并进行建筑工程质量控制,要想达到建筑物的质量控制的目的就需要节能材料达到相应标准质量。在达到建筑物材料的质量要求前提下进行能源的节约利用,使用节能材料,并变废为宝,做到资源的合理利用。在建筑业领域推广新型建筑节能材料,遵循我国资源利用的原则,提高资源利用率、节能减排、走上资源可持续利用的道路。
1.新型节能材料在工程中的应用
1.1墙体节能材料
墙体受其功能的制约,在建筑过程中往往对其质量要求是最为苛刻的,既要保证建筑物的稳固性,又要具有防水防火的质量要求。目前,在墙面的节能材料中,多选用混凝土多钻孔砖,这种材料使得建筑物的内墙为混凝土空心砖砌块而成。这种材料的选择一方面能严格的控制热量的传导,有效的缓解房间漏音现象,并能有效减少温度的流失,其材料带来的建筑物效果远远优于传统砖块。
1.2玻璃门窗、幕墙节能材料
玻璃门窗、幕墙的使用时符合目前流行元素的建筑物材料,其不仅能起到环境美化的作用,更能给生活带来舒适感。目前,我国建筑行业内使用的节能玻璃材料主要有:真空玻璃、中空玻璃、节能镀膜玻璃等。由于玻璃属于易碎物品,用于建筑领域也自然会要求其极高的稳固性。2008年北京奥运会的建筑幕墙一度成为世界关注的亮点,这种玻璃幕墙在制作上体现了其制作公司的技术水平,从此,把这些新型的节能玻璃推上了建筑行业的使用领域。
1.3功能性节能材料
在建筑行业内,某些材料的使用是由于其具有独特的功能,比如保温管材、板材等都属于功能性的建筑材料。目前,对功能性建筑材料的需求随着人们对美的追求和对环保意识的深化,要求也在不断提高,要求其具备装饰性、功能性和节能型的特点。现在用于建筑行业的节能型功能材料主要有:建筑节能涂料、节能木地板等。这些材料的使用不仅大幅度的提高了我国建筑物的节能指标更增加了建筑物的内涵使其满足人们的全方位需要。
2.工程项目上新型节能材料的质量控制要求
在建筑行业中,对节能材料的质量控制是非常重要的,它关乎人们生活中的安全问题。所以,它应当具备稳固性的条件,在建筑物中,一个小小的材料出现问题,都可能带来致命的严重后果,因此稳固性是新型建筑物材料最基本的质量要求。目前,伴随着我国节能减排工作的不断开展,新型建筑物材料的实施要求确保建筑节能的效率和质量,已然成为我国建筑业实现节能目标的重要环节。目前,我国对建筑材料是否达标的检测方法主要有以下两种:
(1)在热源或冷源部位直接检测其采暖耗煤量或耗电量,然后再由这些指标转换算出建筑物的耗热量或耗冷量指标,通常成这种方法为热(冷)源法。
(2)在建筑物的典型部位随意抽取作为检测对象,直接进行耗热量指标或耗冷量指标的检测,然后通过这些指标再折算出相应的采暖耗煤量指标和耗电量指标,通常称这种方法为建筑热工法。
对建筑物的质量控制不仅要考虑其材料的质量问题,更要合理的控制建筑物本身的质量,新型节能材料的节能性不是肆意进行的,它要求满足其所应具备的质量,达到其使用价值,只有质量合格的节能产品才能算是具有真正的节能性。比如说在某建筑工程项目中,墙体的建筑就使用了新型节能材料,从而在满足人们居住需求的基础上,达到节能、环保、安全、耐用的目的。该工程的墙体结构组成如下图所示:
图一:建筑工程墙体结构
在图一中,工程的墙体分为了基层墙体、保温层、抗裂防护层以及饰面层四层结构,新型节能材料主要使用区域为保温层、抗裂防护层以及饰面层,可以最大程度地保证墙体的施工质量。
3.结束语
建筑行业领域内,建筑师的理念是影响着整个建筑行业发展方向的重要因素,无论是建筑的设计方案、建筑内容和建筑材料的使用,都与建筑师的主观意志息息相关,因此在行业发展内部,为加强新型建筑节能材料在工程上的应用和质量控制,对建筑师的观念进行合理的转变也是非常有必要的。在满足相关质量标准的前提下,优先选择新型建筑节能材料,加强新型僵住节能材料在建筑领域的使用,从而到资源合理利用的目的。
参考文献
[1] 闫振滨,穆东,张艳辉等.严寒地区复合夹心保温墙体施工中薄弱环节的质量控制[J].建筑技术,2008,39(1):66-67..
[2] 郑浩瑜.浅谈财富中心在建筑节能与绿色建材方面的应用[C].//2011第9届两岸四地工程师(广州)论坛论文集.2011:278-281.
【关键词】 太阳能表皮光热光电采光遮阳
中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
(一)概况
建筑高耗能问题已成为世界通病,全球能源调查报告显示,每年的建筑能耗约占总能耗的30% ~40%。我国情况更为严重,建筑能耗约占社会总能耗的31%,单位建筑能耗是发达国家的3倍。针对建筑能耗过高的问题,欧美国家不断深化与自然和谐共存的可持续发展的概念理念和技术,推广环保节能概念,利用清洁能源--太阳能与建筑结合的设计水平日益成熟。
我国自上世纪80年代起,各种节能政策和管理条例鼓励和督促建筑师转变思路,尝试环保节能建筑的设计,自本世纪以来不同类型竞赛与示范性建筑纷纷亮相,显示我国对太阳能与建筑一体化的重视程度,同时也表明太阳能建筑已逐渐成为当今建筑界的一个重要潮流之一(图1 )。
(二)问题
目前在我国,建筑与太阳能系统的结合仍然普遍存在以下问题:
1、利用形式单一。国内利用太阳能的主要方式是太阳能热水器, 1999年,全世界的太阳能热水器面积达5400万平方米,我国则高达到400万平方米,居全球之首。2008年全球太阳能光伏系统装机总量已累计达15GW,而国内光伏系统的累计装机容量仅为10万千瓦(100MW)。
2、安装使用粗放。太阳能热水器安装缺乏统一规划:规格各异、位置参差不齐、管道布置零乱;施工困难,太阳能装置易破坏屋顶防水层,无预设管道,管线长期暴露;建筑的防水、防雷、防风、承重方面造成安全隐患。
3、设计缺乏考虑。建筑师对于太阳能利用技术与建筑本身相互结合欠缺考虑。建筑外观处于杂乱无章的无序状态,形成视觉污染。
二、建筑表皮与新能源结合
太阳能与建筑一体化是建筑节能的重要途径,也是科技水平的综合运用。它是将太阳能利用技术与先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合,调整建筑耗能比例结构、提高太阳能保证率,为建筑提供采暖、制冷和热水,营建低能耗、高舒适性的使用环境。
(一)光电系统与表皮结合
主动式太阳能建筑往往由于建筑师设计与施工方安装不同步不协调而显得相互间格格不入。“一体化设计,统一施工”就是建筑方案设计之初,将光伏电池系统作为美学一部分纳入设计思路中,并做到从技术层面使之可行、可用,从艺术方面可观、可赏(图2 )。
光伏电池的物理特性为隔热保温,防水防潮,可作为玻璃幕墙成为建筑表皮的一部分;当光伏电池位于屋顶与墙壁等护结构时,彩色光模块与造型光模块可以成为屋面或墙体的构成材料,不仅节约外装,同时使建筑外观更具魅力。
(二)光热系统与表皮结合
国家《可再生能源中长期发展规划》要求,将太阳能热利用作为可再生能源发展的重点领域。大幅度提高太阳能供热系统能力,不仅提供热水,还可为家用采暖系统提供热力辅助,将太阳能与建筑的结合推向更深的层次。预计到2020年,太阳能热水器总集热面积将达到3亿平方米,可替代约5000万吨标准煤,总产值会超过3000亿元。
辐射板技术建筑一体化 图3辐射板技术与建筑表皮融为一体
在建筑的墙面和屋顶上安装具有选择性吸收涂层的辐射板,提高建筑护结构的保温隔热性能,利用太阳能、空气源和低温太空源,通过显热储存系统短期调节自然条件对系统性能的影响,建立超低能耗的可再生能源综合利用建筑,既可降低建筑所需能耗,又可减少对大气和环境的污染。辐射板系统可以满足建筑的外观材质与颜色的需要,管道藏于墙内,可替代暖气与空调,做到与建筑表皮融为一体(图3)。
2、结构与构件蓄热
为了贮存热量,把建筑物的围护结构里皮,装以蓄热材料,作成“特隆布墙”,将蓄热体直接设置在南面窗户的后面,当蓄热体吸收太阳辐射,加热后能再通过辐射和对流方式加热房间内部空气。
新型建筑外墙双层中空玻璃可以同时起到太阳热水器的作用,玻璃40%的面积是透明的,余下部分被盘旋状的可以通水的铜管以及银反射管所覆盖,覆盖物位于玻璃内层双层中空玻璃可以吸收太阳能,并把水加热,对于一个大楼来说,仅仅利用外墙玻璃就能把热水问题解决,每年可节省大量的电力和煤气。
(三)采光遮阳与表皮结合
据统计,建筑的空调系统与公共建筑的照明耗费的能源数据相当惊人。国内建筑由于文化传统考虑自然通风与采光,但国外一直以来崇尚机械通风采光。在节能为首的基础上,越来越多建筑师通过不同的采光与遮阳手段展现建筑的魅力。
1、导光系统与表皮结合
通过外部构件的设置,使得外部光线合理的引入内部空间,避免强光,同时也为背光侧引入太阳光。(图4)这样就使整个建筑呈现一种类似于“暖水保温瓶”的现象,在一定程度上实现了建筑物的单向热传导性,降低建筑内热能或冷能的流失,减少建筑的整体能耗。
遮阳系统与窗结合(图5) 图5 遮阳系统 不仅可以调节室内光
线的强度,更可以创造出令人震撼的建筑
表皮效果。
在室外或室内甚至双层体系中增加可调遮光百叶或安装倾斜角度可控的钢制遮阳板。此类建筑的前期投入并不比普通建筑高很多,但在长期运营过程中,却能取得很好的节能效益。
三、结语
国内利用太阳能方兴未艾,在已颁发的《可再生能源法》中明确规定:国家鼓励单位、个人安装和使用太阳能热水系统、供热采暖和制冷系统、光伏发电系统等设施,太阳能成为了最佳的替代性能源。如果太阳能系统中各种色彩和肌理的组件,也可以取代和节约昂贵的外饰材料(如玻璃幕墙等),使建筑物的外观统一协调,增加建筑美感。建筑与太阳能结合一举多得,建筑的表皮同样可以用蕴含的能量巨大的太阳能设施。不同学科对此问题思考的越多,对社会的贡献越大。
【参考文献】
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[2]艾明星.变相储能材料的研究[D].河北工业大学硕士学位论文,2003.3
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论文摘要:自能源危机以来,发达国家纷纷开始了建筑节能工作,其中以英美日三国在建筑节能方面的成就尤为突出,本文借鉴它们成功经验,结合我国现阶段建筑节能的迫切需求,提出符合当前我国国情的相关建筑节能政策和对策。
上世纪70年代初石油危机出现以后,能源问题引起世界各国重视,“节能”已经被称为煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能源。目前建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。现在我国每年新建房屋20亿平方米中,99%以上是高能耗建筑;而既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。据专家推测,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。调研数据显示:按目前的趋势发展,到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤,折合约29430亿度电,是三峡电站年发电总量34倍多。而今无论是在工业发达国家还是发展中国家,建筑能耗占国家总能耗比重均较大。此许多国家都把建筑节能尤其是降低建筑日常运转耗能作为节能工作的重点。
一、发达国家建筑节能成功经验
1.英国
英国在节能建筑中主要采取三个方面措施:一是采用构造措施,提高墙体、屋面及门窗的保温性能;二是利用太阳能;三是改进供热系统。目前英国推广的被动式太阳房,不需外界机械作用,以建筑吸热保温材料为媒介,利用冷热空气的自然交换,达到对太阳能的利用。在被动式太阳能住宅中,太阳能供给的能源占总耗能量的30% 。为推动可持续发展战略的实施,英国建筑研究部门于2004年9月1日宣布英国政府实施百万“绿色住宅” 建筑计划,主要通过税收优惠政策鼓励居民在今后10年内建设100万栋“绿色住宅”。该计划鼓励居民采用环保技术建造或装修房屋,建设有益于环保的新型住宅。这种新型住宅将采用太阳能电池板、洗澡水循环处理装置和无污染涂料等。凡采用这些方法建造的绿色住宅将享受减免印花税等优惠政策,新建传统住宅则不享受这些优惠政策。
2.美国
美国推动建筑节能从两方面入手:一是建筑物本身的热工性能;二是提高建筑物内的能耗系统及设备的能源效率。美国政府还颁布了绿色建筑标准,成立了绿色建筑协会,来推动和鼓励绿色建筑的大规模应用。目前,美国将光能转化成电能,给家庭、学校、公共建筑等部门提供有效的能源,应用较好,非常普及。此外,美国还采取了一系列手段来推动建筑节能法规和标准的实施。首先,采用经济政策对法规和标准实施进行激励。1978年颁布的“能源政策法”详尽地规定了建筑节能的经济支持问题。其次,制订市场准入制度对新的建筑节能进行全程监督,建筑节能监督管理工作贯穿从设计到施工直至验收的建筑修建全过程。第三,制订“能效标识”制度来推进节能产品的使用。环保署和美国能源部联合推动了“能源之星”项目,获得“能源之星”标识的产品必须超过该类产品相应的最低能源效率标准。为了促进能耗标识产品的推广应用,美国政府在公共设施购置中优先选用带有“能源之星”标识的高效节能产品。第四,推行建筑节能统计和审计制度。目前,美国已经建立了相关建筑能耗统计数据库;纽约州等州还实施了包括建筑节能审计在内的能源审计项目。
3.日本
面对巨大的建筑能耗,能源完全依赖进口的日本早在1997年11月就提出了2010年的节能目标,其中要求民用部门节能31%,它们被细分为:建筑节能11%、家电效率的提高节能8%、生活习惯的改善节能6%、住宅节能5%、照明效率的提高和高效率化液晶显示的采用等节能2%。显然,其中以建筑节能的幅度最大。在日本,最近提出了“建筑的节能与环境共存设计”的概念,所谓建筑的环境共存设计,是指建筑设计时必须把长寿命、与自然共存、节能、节省资源与能源的再循环等因素考虑进去,以保护人类赖以生存的地球环境,构筑大家参与的“环境行动”的氛围;同时,对住宅也提出了类似的概念即“环境共生住宅”,并把这些因素和要求作为法规列入到地球环境——建筑的法规中。为了使所制定的法规得以执行,日本政府为此制定了许多具体可行的监督措施和必须执行的节能标准,并有明确的节能目标;而且其节能标准是将公共建筑和住宅建筑分开制定的,公共建筑还按其使用功能不同而划分为宾馆、医院、百货商场、办公建筑、学校等5个类型,并分别给出了相应的节能标准。 二、上述经验对我国建筑节能的启示
与国外发达国家和地区相比,当前我国在建筑节能工作方面还存在较大的差距,面临着严峻的挑战的同时也存在着巨大的潜力。
1.加快制订和出台建筑节能政策、法律法规
我国建筑节能还处于起步阶段,建筑节能改造和供热系统的改造工作量巨大,需要大量资金投入。我国应该加强这方面的政策的制订,出台相关法律法规,加大这方面的资金投入。只有这样,才能从建筑的设计、选址、朝向、材料的选择等方面加强引导,促进建筑的节能工作的开展。
2.加快新能源开发利用
目前我国建筑消耗能源主要以石油、煤和电为主,分别占50、10%和40%,而截止2010年底我国电能又主要以煤电为主(约占75%),由此可见我国大型公共建筑消耗能源中非再生能源约占近90%,而对太阳能、风能、光能等可再生能源的开发利用几乎是空白。我国要加快地热能、太阳能、风能、生物质能等新能源在建筑节能方面的应用。如利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应;或者借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能,亦或在较适用于多风海岸线山区风能和易引起强风的高层建筑发电等等。
3.加大科学研究投入力度
世界各国的建筑节能工作从开始到发展,从投资到获得效益,始终贯穿着科学研究工作的引导、指导和参与。太阳房和其他新能源在建筑中的利用是建筑师、工程师和科学家密切协作的结果。建筑外围护结构热工性能的改善在很大程度上有赖于新材料、新构造的研究。建筑节能政策法规则是建筑实践与科学研究的体现。目前,我国建筑节能技术的研究机构、研究队伍比较分散,不能很好地发挥团队能力,且转化为实际生产力的比较少。我国应加大组建建筑节能技术综合性研究机构的力度,尽快开展和强化建筑节能方面的研究工作,加大这方面研究的投入力度,在可能情况下,要积极引进新技术、新材料。对采取新节能材料的项目,可以适当给予政策支持,对购买低能耗的住宅给予适应补贴。只有这样,才能真正促进建筑节能工作。
4.宣传教育,提高节能意识
当前,大多数人对建筑节能事业比较陌生,其主要原因是宣传还不够到位,绝大多数民众缺乏节能方面的相关知识且并不清楚节能是每个公民应尽的义务。
建筑节能改造是国家的政策,是利于民生的大好事,我们应进一步加大宣传力度,营造建筑节能改造工作推进良好的社会氛围,激发广大业主的主观能动性,排除人为障碍。为克服建筑业主缺乏节能专业知识的障碍,应该对包括建筑业主负责人、物业和后勤部门以及相关节能服务公司和设备供应商等在内的人员加强节能政策信息、节能案例、节能设备、节能技术及节能管理经验的传播,有针对性的根据不同人群、不同类型建筑、不同管理体系开展多种形式的培训和现场交流活动,推动建筑不断提高能源利用效率和科学管理水平。
参考文献:
[1]徐晨辉. 对既有建筑节能改造原则的认识[J]. 建筑节能, 2006.
论文关键词:知识经济,现代化,生态建筑
1、知识经济推动建筑技术的变革
知识经济被定义成以知识为基础的经济, 亦即是指以现代科学技术为核心的,建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济,是和农业经济、工业经济相对应的一个概念[[1]]。知识经济时代的到来,意味着知识的获取、信息的交流和创造性思维的迸发对人类社会的发展比以往任何时候都更为重要。
知识经济中的知识,第一方面包括了平常所说的关于知识和能力两个方面;第二方面包括科学和技术两个方面;第三方面指对社会关系的认识,也就是关于管理的知识和能力;总之包括科学、技术、能力、管理等各方面现代化,其中更强调知识中的能力。我们今天就以建筑行业中的生态建筑为例来分析知识经济对社会发展的冲击和震撼。
2、现代生态建筑的发展需要知识经济的支撑
当人类进入工业化社会,随着生产力迅速发展,城市化进程加快, 导致大规模、大批量的建筑活动,也带来了建筑材料、结构、技术的突飞猛进。例如目前我国正处在城镇化水平和城市建设高速发展时期,每年新建建筑面积约10亿平方米,城镇建设投资每年高达数万亿元,规模巨大。但是,这些建筑在建造和使用过程中,耗用了大量土地, 直接消耗的能源约占全社会总能耗的30% ,用水约占城市用水的47% ,使用钢材约占全国用钢量的30% ,水泥约占25%。传统的建筑技术在大量消耗自然资源的基础上,为人类文明的发展做出了贡献,但由此却带来了资源枯竭、环境污染和物种消亡等一系列的生态问题。
生态建筑发展观要求做到“ 既满足当代人的需要, 又不对后代人满足其需要的能力构成危害”, 这实际上是在一定技术经济条件下的一种均衡。二十世纪九十年代国家开始提倡的“绿色建筑”、“生态建筑”延续到最近深层次的“低碳建筑”,其特点均在于, 面对建设事业飞速发展的形势,怎样在城市建设中切实做到节约土地、节约能源、节约用水、节约材料和环境保护,对于建设节约型社会影响深远。同时人们已经充分认识到建筑节能概念并非不要消耗能源,而是需要大大提高能源的利用效率,同时大幅度减少对环境的污染,减少温室气体的排放,这种把建筑耗能与自然生态、科学技术和人类社会的可持续发展结合起来,是当前最具积极意义的节能概念,实际上也就是生态建筑观的重要内涵论文怎么写。
2.1、知识经济助推生态建筑效应之一———建筑节能技术开发
生态建筑系统工程需要依靠知识经济的支撑,生态建筑要想卓有成效地得以推进与普及,除了需要资金的倾注、政策导向的引导和必要的管理手段外,还呼唤将高科技技术不断渗透以全面提升建筑节能技术,这些新技术主要包括新型保温材料、遮阳技术、太阳能利用技术、自然及机械通风技术、新型采暖空调设备、燃料电池、微型燃气轮机、计算机控制技术等等。许多生态建筑充分利用了这些新技术,并把他们合理地糅合在一起,做到了舒适和节能的高度统一。
以我国北方采暖地区城镇居民住宅建筑为例,在建筑外围护结构中,通过外墙和屋顶的传热的热损失达70 %~80 %,而通过门窗能耗约占20%~30% ,显然提高整个建筑外围护结构的热工性能,减少采暖与空调能耗势在必行[[2]]。从我们20 世纪80 年代至今的外墙保温隔热技术的研究结果来看,提高外墙热工性能的技术类型包括传统技术、现代技术和高技术三类。而传统的技术远远不能满足现代城镇建筑高效节能标准的客观要求。以北方陕西地区而论,要达到我国《民用建筑节能设计标准》(居住建筑部分) 的要求,其城镇居住建筑外墙的热阻限值须达1.00m2·K/ W。要实现这一节能技术目标,若采用传统的粘土实心砖墙,其厚度必需达到490mm 以上。其结果,不仅外墙的力学性能不能得以充分发挥,而且墙体耗材剧增,占用室内空间面积过多,造成资源浪费。
国内外建筑节能和墙材改革的大量技术理论研究和应用实践一再证明,外墙的高技术复合化途径是建筑外墙节能技术发展的必然趋势。复合外墙是指外墙在材料与构造上,由承重结构部分和保温隔热部分经组合而成,能充分发挥两种材料的各自特性,在达到节能建筑外墙热工指标的前提下,有效地减薄外墙的厚度,藉以节能节资。同在我国华北部地区,若采用复合外墙,仅需采用240mm 厚粘土实心砖墙,180~200mm 厚的钢筋混凝土墙,另加厚约20~40mm 厚的优质保温材料层,其总热阻值即可完全满足节能技术指标要求[[3]]。试想如果没有高效能、低成本、成熟配套的建筑节能技术,要全面推进生态建筑是极不现实的。毫无疑问,随着知识经济不断发展状大,将不断带动我国建筑节能技术的全面进步。
2.2、知识经济助推生态建筑效应之二———生命周期成本实施
生命周期成本(LCC,Lifecycle Costing)原本来自于经济学,主要是指在产品经济有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本,包括开发、生产以及后勤支持。运用在建筑领域的定义是:“当存在若干个可以达到客户目标,且具有不同的初始成本和运营成本的可供选择的方案时,帮助客户对建筑工程的成本性能进行评估的一种工具”现代化,作为在建筑方案经济性能评价领域里的一种新的成本—价值评价体系,要求在评价建筑物的经济性能时,要考虑建筑物的全过程,也即从项目的构思、策划、设计、建造、使用、维护、修建直至拆除的整个生命周期内所发生的全部费用。关注建筑的生命周期,意味着不仅在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,而且确保施工过程中对环境的影响最低,运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、低耗的无害空间,拆除后又对环境危害降到最低,并使拆除材料尽可能的再循环利用。
生态建筑一般都具有初始投资较大而运行与维护费用较低的特点,以往房地产开发商总是把短期经济效益放在首位, 对他们而言, 生态建筑、节能和环保往往只是一种促销手段。业主兼住户则不仅关心项目的初投资, 而且十分注重建筑物的环保、节能效果和运行、维护费用。显然, 后者应用生命周期成本法的积极性要比前者高得多。因此在项目初期即采用生命周期成本法进行经济性能评价,从长远的角度出发综合考虑建筑物的经济性能, 有助于改变投资者的成本观,对生态建筑的评价和实施都十分有利[[4]]。比如,在现代生态建筑中,建筑设备在建筑物造价中占有相当高的比重,采用生命周期成本法,在各种机电设备的设计、选型、采购和安装上进行分析,是比较客观的。知识经济时代的产业革命与技术革新,为建筑技术的全面创新适时地提供有力的扶助论文怎么写。
2.3、知识经济助推生态建筑效应之三———一体化设计方式
知识经济学体系中注重理论和应用两个层次的结合,主要是研究知识活动的经济问题及其经济规律。它把知识的生产、分配和应用看成一种经济现象,用经济学的方法来探讨科学、技术、信息、知识的活动过程及规律现代化,既研究知识活动的经济问题,又研究经济活动的知识作用问题,既分析知识活动的经济因素与经济后果,又考察经济活动的知识动因与知识效应。在一定意义上,其实是一种新的交叉边缘学科。
在建筑设计领域长期以来,建设项目的设计工作按照专业化分工的要求被分解为若干阶段:由建筑师提出建筑方案, 然后结构工程师和其他专业工程师分别完成结构设计和水、暖、电的系统设计。随着知识经济的到来, 特别是计算机辅助设计软件的广泛应用, 建筑设计领域专业化分工的程度越来越高, 以至于造成各专业之间的隔阂,对生态建筑的设计实施尤为不利。一体化设计是在现有的成本约束条件下进行绿色设计的整合化途径,它要求与项目有关的各类人员, 包括建筑师、土木工程师、暖通工程师、电气工程师, 甚至包括承包商和物业管理人员从一开始就介入设计过程,将专业间的隔阂降至最低,充分交换意见、共享信息, 从而增加采用“ 绿色” 方案的可能性, 同时可以减少因采用“ 绿色” 方案而造成的初投资的增加值。日本在这方面已取得显著成效。在川崎市一座大型写字楼的建设中, 新的成本观、价值观和方法论发挥了很好的作用, 建筑师、业主和承包商共同组成生态委员会, 下设环境管理、资源循环利用和二氧化碳排放控制个分委员会, 完善的组织和激励措施保证了绿色建筑方案的实施, 使该建筑的能量消耗减少32%, 生命周期CO2排放量降低约38%。
3、结语
工业发达国家的经验证明,节能新产品的开发研究、生命周期成本的实施以及一体化设计等措施有利于转变人们传统的思想观念和价值体系, 克服传统的成本、价值体系的弊端, 促进生态建筑的发展。这些都离不开知识经济的发展现代化,知识经济以生产过程更多的创新知识投入和产出、生产,在生态建筑节能技术领域,开发出更多、更新、性能更优的技术产品,从而突破传统理念传统技术的禁锢,使我国建筑节能系统工程早日实现跨越式发展的目标。可以预测,21世纪在知识经济的强大冲击力对建筑节能及其技术体系的激发下,人们赖以生息的人居环境将更加舒适宜人,社会经济和自然生态必将步入协调、共生、可持续发展的良性运行轨道。
1. 马 宁 女 年龄:35岁(广州,510520)
工作单位:广东工程职业技术学院建筑工程系(GuangDong Engineering Technical College,Guangzhou 510520,China)
最高学历:华南理工大学建筑学院博士研究生
职称:讲师、经济师
2. 寿劲秋 男 年龄:35岁(广州,510640)
工作单位:华南理工大学建筑设计研究院(The Architectural Design & Research Institute of South ChinaUniversity of Technology ,Guangzhou 510640,China )
最高学历:华南理工大学建筑学院博士研究生
职称:一级注册建筑师、工程师
参考文献:
[[1]]陈志生,知识经济概念的哲学辨析,学术论坛[J],2007(02):21-25.
[[2]]寿劲秋、马宁,浅论知识经济时代下的现代生态建筑,建筑科学[J],2009(12):34
[[3]]许志中,曹双梅,我国建筑节能技术的研究开发与发展前景探讨,工业建筑[J],2004 (4) :73-75.
[[4]]沙凯逊,成本与价值:绿色建筑的经济学思考,中国环境管理[J],2003(03):20-23