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1引言
對于一個城市來說,建筑是最突出的標志,建筑也是人們生活在這個城市中的載體,一個城市是否繁華,從其建筑物的多少可以看出,從另一方面來看,人們也越來越重視精神層面的東西,對于建筑來說,人們也在建筑的形式外觀以及應用等多方面有更高要求,同時能源的有限性也驅使建筑業必需要走節能路線,以綠色建筑作為基礎觀念也是建筑行業發展的必然趨勢。
2綠色建筑發展優勢
生活在新時代的今天,人們對建筑的要求越來越高,建筑對于人們來說已經不僅僅是一個承載生活環境的載體,人們對建筑抱以更多的要求以及在精神層面上的追求,建筑需要保留傳統的文化內涵,也要符合綠色環保的現念,當綠色建筑理念的提出,并且被設計師運用到實際中必定會引起廣泛的推崇,從我國以往的建筑來看,耗費大量的能源。與我國一直秉持的環保節能的理念背道而馳,對于節能減排環保工作來說,建筑上的環保將是關鍵的一環,當綠色建筑受到國家的支持與推廣,也將會受到人們的熱愛。
3綠色建筑發展過程中的問題
3.1對綠色建筑的認識不足
對于我國的建筑行業來說,目前還處在一個發展的階段,對綠色建筑也還沒有什么深入的了解。有部分人認為所謂的綠色建筑就是采用昂貴的高科技的東西來建設建筑物,不僅成本過高,而且也沒有什么實用性,從而不太愿意接受綠色建筑的理念,直接影響了綠色建筑的發展。政府對綠色建筑沒有進行實質的推廣,市民對綠色建筑沒有詳細的了解,設計師對綠色建筑的了解也只是片面的、一知半解的,所以在具體的建筑設計過程中,并沒有體現出綠色建筑的理念,更沒有體現出綠色建筑的節能環保的作用。
3.2針對綠色建筑的法律還不夠完善
綠色建筑的發展已經在國際上得到了全面的推廣和發展,我國雖已發展了符合我國實際情況的綠色建筑,但在綠色建筑的相關法律法規上卻還沒有得到應有的保障,很多制度也都還不健全,對于國家的建設部門來說,也還沒有明確推出合理推廣的手段和宣傳理念,就算有些地方政府已經出臺了相關對綠色建筑的政策支持,但在法律法規上也還沒有跟進的保障措施進行維護,所以說,對于綠色建筑的發展還存在著很大的風險。
3.3相關的技術支持相對薄弱
對于綠色建筑行業來說,整個基礎發展都還相對薄弱,沒有過硬的技術支持,科技發展的程度也比較低,而從事相關行業的人員一是覺悟不高,二是對相關理念的認識不夠透徹。
3.4綠色建筑評價體系不夠完善
我國現有的綠色建筑評價體系不夠科學,還存在片面性,指標設置也不具備合理性,對于綠色建筑來說,涵蓋涉及到的內容是多方面的,對于不同層面的學科都有不同的標準,再者,效果評價標準是我國主要的工程建設標準,但工程中的不同活動組成部分的評價標準卻與技術標準不相統一,直接導致在工程標準中少了綠色建筑的標準,從而對綠色建筑的相關工作有嚴重的阻礙作用。
4對于綠色建筑的節能實踐方案
4.1明確綠色建筑理念
要想大力推廣綠色建筑,首先必須要明確綠色建筑的理念,不管是政府還是建筑部門,還是市民都應該要正確了解綠色建筑的內涵,正確認識綠色建筑是通過什么樣的方式來實現節能減排綠色環保的目的,此外,綠色建筑的理念應當得到廣泛宣傳,讓市民都充分了解到綠色建筑的具體含義,群眾的理解和支持無疑是對綠色建筑行業發展最好的催化劑,對于建筑商來說,也應該充分采取符合要求的綠色建筑材料,綠色材料真正運用到實際建筑物中,使綠色理念真正變成事實。
4.2健全關于綠色建筑的法律法規
為了能讓綠色建筑得到充分發展,需要政府部門的全力支持,政府部門要加強對城市的規劃管理力度,將綠色建筑的理念充分融入到建筑物的設計當中。而這一切的前提基礎保障就是要有相關的法律法規,以此促進綠色建筑在整個工程項目中能夠有充分的政策支持和法律保障,使建筑物的建設都能夠達到綠色建筑的標準要求。
4.3對綠色建筑的相關技術進行推廣
要充分推廣綠色建筑的相關技術,那么成立綠色建筑的相關技術發展研究項目就顯得非常必要,同時還要有充分的資金作為研究經費,此外,無論是在綠色建筑的理念上還是在具體的實施過程中,也要充分把高校利用起來,進行專門的人才培養,以技術和人才的結合作為整個綠色建筑發展的有力保障。
4.4開展綠色建筑實驗點
開展綠色建筑實驗點,首先要通過制定科學合理的城市規劃,并且確定相應的管理機制,以此管理綠色建筑和節能環保體系,其次要制定一系列的污染物以及廢水的處理規定,以此確保在供水,道路,綠化等多方面的設施都能實現節能減排環保的效果,實驗點不僅要在城市鄉鎮,也要擴大到農村等地區,建立起以自然能源和可再生能源、循環使用能源等新型的能源供應,在試點范圍內,擴大居民的消費需求,當然首先要確保居民能夠消費的起,同時在綠色建筑方面,要提高公共建筑的覆蓋概率,公共建筑在很大程度上能夠起到一定的宣傳效果。從而也能推動經濟的發展。
5綜述
我國的建筑行業還處在一個發展階段,而綠色建筑行業更是需要不斷地扶持和發展,在這個發展過程中也會面臨著很多的考驗,但既是考驗也是機遇,綠色建筑的理念已經逐漸得到廣泛的認可和推崇,綠色建筑也逐漸取代傳統的建筑模式。然而這都是為了緩解環境的污染問題,若是綠色建筑占據整個建筑行業,將在很大程度上解決環境的污染問題,同時還使人們的居住環境更加舒適、健康。讓人、建筑、自然有效的融合在一起,但就目前來說,綠色建筑行業還存在很多問題,而這個改善并不是一朝一夕就能完成的,需要長期的不斷努力。
作者:裴夢娜 單位:中國城市建設研究院有限公司蘭州分院
參考文獻:
[1]仇保興.我國綠色建筑發展和建筑節能的形勢與任務[J].城市發展研究,2012,19(5):1-7,11.
一、全壽命周期綠色建筑的環保節能技術
(一)設計階段
設計是綠色建筑的重要階段。綠色建筑在設計中,就要體現環保健康和節能的特點。一般采用整體設計。建筑整體設計就是指在建筑設計的初始階段,根據當地的氣候條件,通過被動式建筑設計、建筑參數優化設計等建筑設計及技術手段,并結合周邊建筑及環境的影響,充分利用自然資源,如太陽能、風能等減少對有機能源的依賴,創造舒適的人居環境。
(二)施工階段
施工是建筑中能耗消耗最多的階段,也是環保和節能技術中關鍵階段。在施工中,使用健康和節能的材料和設備,強化綠色建筑的施工技術,是綠色建筑施工中的重要手段。
綠色施工與傳統的施工方法相比,有較大區別。傳統的施工方法以滿足工程本身指標為目的,以工程質量、工期、成本等為根本目標,在節約資源和環境保護方面考慮很少,當節約資源和環境保護方面與工程質量、工期、成本等發生沖突時,總是采取保證后者,放棄前者,這樣做的后果常常是工程本身的質量、工期、成本達到了要求,但浪費了資源,破壞了環境,給社會留下了不可彌補的遺憾。建筑物綠色施工是對施工策劃、材料采購、現場施工、工程驗收等進行控制,強調施工全過程“四節一環保”。就是以資源的高效利用為核心,以環保優先為原則,追求高效、低耗、環保,統籌兼顧,實現工程質量、安全、文明、效益、環保綜合效益最大化,是具有可持續發展思想的施工方法。
(三)使用階段
綠色建筑的最終功能是滿足使用的功能。因此,要求環境品質能夠滿足環保健康和滿足人們的舒適性。室內環境品質問題包括兩個方面,一個是室內熱環境問題,一個是室內空氣質量問題。因此,室內環境要講究通風和采光技術,還要采用地熱,分戶計暖等措施來進行節能。室外環境要能夠美化人的心靈,陶冶人的情操。因此,要采用綠化措施還要采用節水、綠化等技術措施。
二、綠色建筑的質量控制
(一)制度保障
任何一個新事物的發展都離不開推動力,而政策法規正是綠色建筑發展的驅動力。政策支撐最基本的是要建立合理的、切實可行的政策法規,這是保證政策實施的先決條件,要防止不切實際的理想政策。而政策支撐最關鍵的是執法力度,目前中國的建筑節能法規的執行力度還不夠,應該設立相應的執法監督機構,切實保障建筑法規的實施。因此,要真正實現綠色建筑政策支撐,就必須要嚴守“法”的觀念。與此同時,激勵政策有利于綠色建筑在中國的發展,出臺相應的獎勵措施可以激勵和促進綠色建筑的開發和建設。這樣,綠色建筑才能得到人們的認可,才能得到更有效地質量控制。
(二)標準完善
國外的綠色建筑評估體系發展較快,已經過了評估參數確定階段,正步入完善標識階段。相比而言,我國由于綠色建筑的起步較晚,因此相應的評估系統開發工作也進行較晚。應特別注意的是,由氣候、地域、環境參數、資源狀況、人文素質、技術水平、法規標準以及發展現狀等的不同,國外體系的評估參數在很大程度_卜是不適應中國綠色建筑的發展的。因此中國的綠色建筑評估體系應建立在充分調研、科學立項、切實實踐的基礎之上,這將是綠色建筑發展的一大重點。在研發新建建筑綠色評估體系的同時,應同時開發既有建筑綠色化的評估方法。
結 語
保護環境、節約能源和資源是全社會所關心的問題,可持續建筑發展是可持續發展戰略的重要組成部分,關系到子孫后代的生存環境。我們應了解國際發達國家的可持續建筑的研究動態及評價體系,針對我國地域廣闊、人口眾多,建設規模巨大,對能源需求和資源供給有很大矛盾等具體情況,有借鑒有選擇地從執行建筑標準規范、強化建筑工程質量入手,加大建筑節能力度、因地制宜的利用可再生資源,走適合我國特色的可持續建筑的發展道路。
作者簡介:
關鍵詞:綠色建筑;節能減排;監督
Abstract: In recent years, "the protection of the ecological environment, building green homes" are growing louder and louder, research on the "green building" of sustainable development gradually spread in the world. This paper briefly expounds the green building values, and the energy-saving emission reduction in green building measures, strengthen
Key words: green building; energy-saving emission reduction; supervision
中圖分類號:TU201.5
前言
首先我們必須走出對綠色建筑的認識誤區,在一部分人的意識里綠色建筑與高科技、超低能耗建筑沒有本質區別,但是綠色建筑并不是昂貴建筑的代表,它是節約能源、土地、水、材料,并且對大自然以及室內環境都具保護性的建筑。它能夠提供既健康舒適又安全的生活工作環境給人們,并且由于使用的都是可循環的材料致使其成本與一般的建筑并沒有太大差距。綠色建筑的樣式頗多,而且大力鼓勵創新模式,這樣既能夠吸收傳統的節能理念,又能對材料、技術進行創新。所以,綠色建筑是本著節約能源、提高資源利用率的原則,為人類提供安全、高效的環境,并且使人與環境以及建筑相互適應、相互融合的新型建筑。作為節能減排的“領頭人”,我們應該將節能減排貫穿在綠色建筑的始終,我們要不斷更新技術、采用合理的管理手段來監督建筑的全周期內的節能減排效率。比如監管建筑過程中使用的石化能源尤其是碳基類能源量,盡量提高它們的使用效率。同時要降低二氧化碳的排放量,推行住宅產業化,大力改造大型公共建筑使其達到節能減排的標準,并且循環利用舊建材,加強監管對節能減排標準的實施。 一、綠色建筑的價值觀 綠色建筑這一概念。事實上正是基于建筑領域中綠色人本主義價值的覺醒。然而從覺醒到占據主流的地位.這種價值觀的確立還需要經歷漫長的時間.因此綠色人本主義只能成為未來綠色建筑存在的動力。而在現階段.在工業、后工業文明的人類中心論占主導地位的時期。綠色建筑的發展是不能僅僅建立在道德基礎之上的.經濟杠桿此時此刻將扮演著重要的角色。 綠色建筑賴以生存的經濟理由就是對運營費用的節省。一次性投資的回報將是長期的。積累的結果必將遠遠大于對初次投資成本的節約。這是一個比較有吸引力的理由。這顯然是一種樂觀、積極的思想。事實上也正是目前支持綠色建筑研究與實踐的主要經濟動力。然而。無論是“長期回報”還是“綠色成本’當前來看都是虛無縹緲的。對大多數投資者而言,任何形式和遠期平衡表或是成本核算評價與初期投資與直接利潤相比.恐怕都是不足以使人為之心動的.更不用說考慮到遠期的各種變故或是災難。考慮到長期回報是否還能落入投資者的腰包。這也正是為何“綠色建筑”在實踐的道路上如此舉步艱難的原因之一。 為此。國家對于建材選擇每平方米所耗標準等方面做一些必要的規定乃至立法.對可持續技術的研究.對新的潔凈高效能源和可再生能源的開發、利用的研究方面增加投入的力度。都將成為推進綠色建筑運動發展的主要動力。
二、提高碳基能源使用率、降低使用量 建筑生產過程中會產生許多溫室氣體,因為每一道工序都會有能源的消耗,而要想減少排放二氧化碳,就必須減少使用碳基類能源。為此,我們可以采取如下措施:①對產業結構進行優化調整,引進使用低碳建材,并且堅決不再使用落后產能,充分利用建材業窯爐來處理工業固體廢棄物以及城市垃圾,全面推動產業優化升級。②開發可循環利用的新能源,如太陽能、風能、地熱能、潮汐能以及這些能源的衍生物等等。因為這些能源大部分是由太陽、地球內部的熱能轉化而來,他們不但具有污染少的特點,而且其儲量相對而言較大,這無疑是緩解了石化能源的缺乏。“十二五”大力提倡在建筑中使用天然氣、地源以及空氣能熱泵等新能源。其中上海世博中心就在建筑中安裝了LED照明,并且使用了大量具有減量化、可循環利用的材料及環保技術,比如江水源、水蓄冷、透水混凝土以及雨水收集等。同時對南北兩側的立面玻璃幕墻進行了不同的設計。對北立面墻,為了達到自然采光的目標,安裝了大面積雙銀中空透明的玻璃;而南立面則使用石材與可以開啟的折線形玻璃,并且在兩層玻璃墻之間鑲入金屬絲網、沖入惰性氣體,這樣既達到了通風遮陽的目的,又實現了通透性,可謂一舉兩得。通過實施這些節能環保的措施,世博中心每年節約的能量可以供當地一萬多戶居民用電一年。 但是,目前我國的綠色建筑才剛起步,經驗還不足,沒有一套全面的評估體系,所以我們當務之急就是要建立一套全面的評估體系,提高評估標準,來規范綠色建筑的實施。只有這樣,我們才能徹底實現高效率并且低產量的碳基能源使用,為我國節能減排奠定雄厚的基礎。
三、循環利用舊建材 由于目前城市化進程的加劇,建筑拆遷日漸增多,因此造成大量舊建材的廢棄。針對這一問題,我們應該轉變傳統觀念,不能簡單地對舊建材進行填埋,而應該對其回收利用。我們可以對舊建材進行篩選分類,對沒辦法回收再利用的進行粉碎,用于建設道路的材料,而對于其他可以再回收的,可以用來加工磚以及混凝土。這樣不但可以減少上游投入的資源,還可以解決下游的建筑垃圾,充分實現資源的減量化與廢物資源化,實現節能減排的目標。當然,對于一些已經發生化學、物理損耗的舊建材,我們不能無限制的對其回收利用。因為這些建材的性能已經不能夠滿足當前的使用標準,繼續對它們使用只會給建筑帶來安全隱患。目前國內針對循環利用拆遷舊建材的問題,并沒有一套完整的法律體系,致使市場上出現舊建材的隨意使用、無秩序流通等問題。所以,我們政府應該加強對這方面的監管,制定相應的政策措施進行引導、規范市場,實現舊建材的有序回收,建立高效安全的流通渠道。加強行業監督管理。具體可以做到:明確制定行業標準來規范對廢舊建材進行循環利用;鼓勵興辦回購舊建材公司,對有條件興辦的企業給與一定的稅收優惠以及及時進行價格引導等;在加工處理舊建材,實現可再生利用的同時,應當完善相關部門的監管職能,堅決避免違法使用廢舊建材事件的發生。 四、改造住宅與公共建筑模式 目前,為了提高資源生產效率、降低其消耗量,我們應該大力推行產業化住宅與節能化公共建筑的模式。產業化住宅的建造以工廠化生產代替了傳統人工現場作業,在場外完成混凝,在工廠制造組合,然后到工地現場組裝,這不但提高了對設備以及機械的利用率,還能夠節省原料,并保證產品性能及質量的穩定性,為住宅的節能減排奠定基礎。此外,這種施工方式避免了在施工現場產生污水、垃圾、噪音、以及有害氣體、粉塵等,充分地體現出綠色建筑的理念。 對于像辦公、旅游、通信、運輸等公共建筑,一般耗能量是住宅的十幾倍,因此降低公共建筑能耗量是我們迫切的任務。為此,我們要建立一套完整的節能監管體系來規范公共建筑的能耗量,我們要引導公共建筑的全過程進行低碳管理,并制定相應的能耗檢測平臺。同時建立公開獎懲機制,公示能效測評結果,讓整個社會來監督。
關鍵詞:太陽能; 綠色建筑;建筑設計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
1.從“綠色”的角度分析太陽能應用技術在建筑中的應用
1.1太陽能是可再生的新能源
目前世界上所采用的主要能源有:煤、天然氣、石油等,這些能源是大自然在幾十億年中逐漸積累形成的財富,但是,它們的儲藏量有限,并且不可再生。隨著人類對能源的需求日益增長,大量利用這些不可再生的能源會導致資源枯竭和環境污染。許多國家從70年代開始尋找可再生的替代能源,例如,太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、生物能等。對這些新能源的開發和利用,既保護了環境,又使支持經濟發展的能源可循環使用,對人類社會的持續發展具有重要意義。
1.2應用太陽能技術的建筑是走向“綠色建筑”的必經之路太陽能在建筑中的利用前景十分廣闊。
人類有意識地在建筑中利用太陽能已有很久遠的歷史,但是對太陽能系統地加以研究則是源于人們對自身生存危機的認識。應用太陽能在這種形勢下是發展和創造更好的個人和社會生活質量、機遇的來源。因此要讓我們的建筑走向健康、生態與可持續發展的綠色道路,太陽能的應用是一個必然的選擇。雖然并不是所有應用太陽能技術的建筑都可以被稱為“綠色建筑”,但是設計合理的太陽能建筑很容易滿足“綠色建筑”應具備的某些基本原則:節約建筑能耗―太陽能建筑無疑是節約能源消耗的,它的能量來源是源源不斷傳輸到地球上的太陽能。它通過建筑設計手段和憑借一定的設備來滿足用戶的居住需要。據國外的研究資料表明,太陽能建筑的充足日照對人體可以產生直接作用,在滿足人類對陽光與生俱來的親和性的同時,還可以滿足人的健康需求并給人以能量。
我國陸地表面每年接受的太陽能相當于1700億噸煤的標準,同時不會對環境造成污染和危害。因此如果對太陽能進行較全面的開發和利用,可以從多個角度為人類造福,在建筑中應用太陽能技術是邁向綠色建筑的必經之路。
2.從建筑師的角度分析綠色太陽能建筑
2.1建筑師在綠色太陽能建筑中的用武之地
太陽能技術在綠色建筑中的應用的范圍很廣,但建筑師并不是從設計到建造的每一個環節中都可以參與其中,但是建筑師可以發揮自己的特長,將建筑設計與太陽能應用技術巧妙而有機地結合起來。通過建筑師的參與,應用太陽能技術的不同類型的建筑設計或城市規劃都可以在美學、技術、功能上達到最完美的平衡,形成較完善的綠色建筑體系。
2.1.1如何在主動式太陽房中發揮建筑師的專長
學術界常常將應用太陽能技術的建筑分為主動式太陽房和被動式太陽房。主動式太陽房需要通過一些設備投人并占用一定的室外空間,通過集熱設備獲取、儲存和利用太陽能。它對太陽能的利用率高、便于控制。與太陽能利用相關的許多技術都可以應用在主動式太陽能建筑中,例如太陽能集熱器、太陽能發電系統、自然采光、光化學制氫等。這些復雜的設備設計超出了建筑師的工作范圍,但是建筑師可以結合建筑結構、形體、色彩、材料,考慮并調整它們與太陽能設備的關系,使建筑的外觀更加豐富多彩,達到最好的綜合效果。在設計中靈活運用這些設計手法的太陽能建筑,在滿足節能、節地、節約資源耗費的綠色建筑要求的同時,還可以通過為住戶營造在美學上賞心悅目的建筑外環境來體現綠色建筑“與建筑環境相協調、“滿足用戶要求”的原則。
2.1.2如何在被動式太陽房中發揮建筑師的特長
被動式太陽房通常不依靠任何機械手段,只通過建筑師調整建筑的朝向,選擇適當的建筑材料,巧妙處理建筑的空間和形體,進行合理的建筑構造設計等手段使建筑物自然去利用太陽能自然供暖、采光并維持建筑的能耗。因此建筑師有充分的空間可以發揮自己的專長,合理而有效地安排建筑空間、形體,并利用高效率的技術滿足同樣的功能需要。在這里,可以應用的手段有:
1)通過調整建筑的形體安排建筑的朝向、采光不同建筑的形體對陽光利用效果不同,建筑師可以設計相應的建筑形式與外表。
2)設計美觀大方的毗連溫室附加陽光間,可以讓人在寒冷的季節有置身于大自然的感覺,同時它也是為毗連的房間供熱的一種有效設施。
3)通過建筑設計手段形成自然通風太陽能在建筑中的應用,不但要在冬季保溫隔熱,還要在夏季達到防暑降溫的效果。以體現綠色建筑“設計結合氣候”的原則。
2.2我國的綠色太陽能建筑現狀與建筑師的思考
人們已經逐漸意識到開發、利用可再生、無污染能源的重要性與迫切性。我國也在這方面做了大量的有益探索。首先,我們的國家還并不發達,在太陽能建筑技術的應用上,應當考慮到這一點。主動式太陽房雖然對太陽能的利用率高,但設備復雜、技術要求高,因此投資較大,而額外耗費大量的資源來刻意地追求太陽能技術的應用,顯然是違背綠色原則的,因此出現在不恰當的地點不恰當地應用太陽能技術的建筑就不能被稱為綠色建筑。因此應當在我國―尤其是偏遠地區,積極主動地推廣被動式太陽能技術。這樣通過建筑師的力量來營造的建筑與環境才能真正順應我國現有的國情,以切實可行的小投入得到高的回報,體現綠色建筑精神。
其次,由于我們在自身發展的同時不可避免地會引發現代文明所帶來的破壞。關注傳統文化與傳統建筑不但體現著綠色精神,而且在我國不發達的現狀下,是切實可行且能長遠發展的。在建筑設計中,吸收傳統建筑技術,尊重地域氣候,應用太陽能改善建筑周圍的小氣候,實現自然通風與采光,減少機械通風與照明,在我國才是最經濟、最有效的設計思路。
3.太陽能對于城市規劃與城市設計中的深遠意義
太陽能設計應用在城市規劃中,只有考慮節能和建筑密度的問題,才能在城市建設中充分發揮場地和當地日照條件的優勢;因為建筑密度關系到生活環境的優劣,并影響到建筑日照間距的要求。在居住區規劃中,每種住宅平面因素對住宅建筑密度和太陽能都會產成不同的影響,地面反射對建筑立面的有效影響通過朝向、場地坡度和單元長寬比表現出來。因此當建筑密度增加時,由于建筑物的遮擋,要使每個居住單元都獲得充足的陽光就比較困難。
在綠色生態設計原則中,“系統設計觀”是一條重要的原則。全面系統地分析解決問題變得越來越重要,爭取在城市建筑、住宅開發、開敞公共空間、基礎設施等方面形成應用太陽能技術的生態綜合體,將太陽能整體納入到城市設計中應該成為未來的一個重要的設計主題。建筑在人類生活中占有極重要的地位,各國的建筑節能工作在不斷的探索,這是全世界能源事業可持續發展的需要,也是建筑發展的必然趨勢。
雖然并不是所有應用太陽能技術的建筑都可以被稱為“綠色低碳建筑”。但是設計合理的太陽能建筑很容易滿足“綠色低碳建筑”應具備的基本原則。
降低建筑能耗―太陽能建筑無疑能節約常規能源消耗,它的能量來源是源源不斷傳輸到地球上的太陽能。通過建筑設計手段使建筑自身應用太陽能采光、供暖同時維持建筑的能耗;或者憑借一定的設備來儲熱、發電并用以滿足用戶的居住需要。
節約資源消耗―太陽能建筑的結構、材料可以成為環境循環系統的一部分,促進能源材料的循環利用,避免某些人工調節的手段必然帶來的對天然建材、生態環境的破壞。
設計離不開氣候,太陽能建筑的設計建造勢必要與建筑所在場地的氣候相結合,因為不同地點的氣候條件不同,太陽的輻射強度也不同,想要充分地利用太陽能必須結合當地日照條件。比如在夏季或炎熱地區,以通風、遮陽的方式建造“自然冷房”做到隔熱與室內溫度的自然冷卻,在寒冷地區或冬季,利用自然的方式或設備把太陽能導人室內,并使之得以保持,形成“自然暖房”。
4.結語
傳統的工業化和城市化道路在中國是難以長期為繼的,必須通過有效措施對現有狀況加以改進,實現節約設計,應用太陽能技術是綠色低碳建筑的必然選擇;在可再生的能源中,太陽能有明顯優越性,它取之不盡、用之不竭,無任何污染。如果對太陽能進行全面的開發利用,可以從多角度為人類造福,為人們創造更好的生活質量。因此,在建筑設計中加大對于太陽能的研究是綠色低碳建筑邁向可持續發展的必然選擇。
參考文獻:
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關鍵詞:綠色節能技術,建筑改造,環保,可持續發展,應用
引言:下文簡要的對綠色節能技術在建筑改造中的應用進行了研究,從綠色節能技術的概念、價值、應用現狀、存在的問題以及在建筑改造中如何應用綠色節能技術這些方面加以論述。希望能夠讓更多的人通過這篇文章認識到綠色節能技術的重要性,將綠色節能技術更多的運用到建筑改造當中,從而節省能源、保護環境,實現可持續發展。
一、 綠色節能技術的概念和價值
(一)、綠色節能技術的概念
運用綠色節能技術的建筑簡稱綠色建筑,關于綠色建筑的概念,國家建設部下了明確的定義:“為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時在建筑全生命周期中實現高效率地利用資源(節能、節地、節水、節材),最低限度地影響環境的建筑物。”這一概念我們可以理解為三個方面,一是要節能,節省能源,減少資源的浪費;二是要保護環境,減少環境污染和對環境的破壞;三是要滿足人們的需要,為人們提供適用、健康、高效的使用空間。
(二)、綠色節能技術的價值
綠色節能技術的價值首先體現在節約能源上。從我國的現狀來分析,我國是人口大國,近些年經濟快速發展,城市化進程也在加快,這些都導致了建筑行業的過熱發展。為滿足人們的購房需求,大量開發商在城鎮進行開發和建筑。建筑過程中需要消耗大量的能源,但同時我們的能源利用率又太低,造成嚴重的能源浪費現象。在能源越來越緊缺,形式相當嚴重的今天,節約能源是我們必須重視起來的,節能技術的運用是必然趨勢。綠色節能技術的價值還體現在保護環境上。運用了綠色節能技術后,在建筑改造過程中使用無污染和可回收再利用的建筑材料,大大減少了資源浪費和環境污染。在施工過程中,減少對周邊環境的污染,處理好施工中產生的建筑材料垃圾,最大限度的保護環境。綠色節能技術在保護人體健康上也發揮了重要的作用。在建筑改造中運用綠色節能結束,采用無毒、無輻射的建筑材料,將建筑物改造成空氣流通、光線自然的綠色建筑。同時在建筑物中增加綠化面積,多設置一些綠色植物,凈化空氣,提高空氣質量,從而保護人體健康,提高舒適度。
二、 綠色節能技術應用的現狀及問題
在綠色節能建筑改造這一領域,我國目前還處于起步階段,綠色節能技術的應用還不完善,利用率也不理想。如何將原有的建筑物改造成綠色建筑,我國的改進空間還很大。由于在建筑過程中沒有充分考慮到綠色節能這一關鍵問題,許多建筑存在著能源消耗大、能源利用率低、保溫隔熱效果差等問題。這就導致了建筑物在使用過程中持續消耗能源高的現象,由于建筑物冬季保溫差,夏季隔熱差,因此空調需要消耗更多的電能來彌補這一不足。綠色節能技術在建筑上沒有得到很好的應用,主要是由三個問題引起的。一是建筑投資者們對綠色節能技術的錯誤認識,有些投資者認為綠色節能建筑需要比普通建筑的成本高出許多,因此不愿意采用綠色節能技術。還有的人認為僅憑提高綠化面積,增加綠色植物覆蓋率就能達到綠色節能的效果,這些認識都是錯誤的。二是我國綠色節能技術還不完善,沒有得到很好普及和推廣,缺乏綠色節能的建筑材料等,這就大大影響了我國綠色節能技術在建筑上的大量應用。三是我國沒有完善的法規和政策來支持綠色節能建筑。只有國家政府出臺相應的法律法規和政策來給綠色節能建筑做強有力的后盾,綠色節能技術在建筑上才會得到更好的應用。
三、 綠色節能技術在建筑改造中的應用
(一)、從建筑圍護結構上進行改造
綠色節能技術在建筑圍護結構改造中的應用,主要是指對建筑物的門窗、外墻和遮陽等進行綠色節能改造。由于門窗的隔涼隔熱性能很差,因此從很大程度上增加了建筑物室內溫度調節的能源消耗。從綠色節能角度出發,因該重新規劃合理的門窗安置位置和面積,從而提高建筑物冬季的保溫能力和夏季的通風能力,減少空調的能源消耗。在外墻的改造上,由于傳統的建筑物大多采用紅磚外墻,它的保溫和隔熱性能相對現在的保溫外墻來說要差很多。這也導致了室內供暖和空調的能耗量大,因此應該對外墻的保溫性能加以改造。同時因該增加建筑的遮陽設施,防止由于建筑熱過度或室內光刺眼對人體造成的不適,也能起到節能的作用。
(二)、從建筑空間上進行改造
綠色節能技術在建筑空間改造中的應用,主要是指對建筑物樓梯、走廊、陽臺等的改造。很多建筑者并不重視這一部分的規劃,其實這是不對的,它們在整個建筑物中也起到了不可忽視的作用。對它們的節能改造,主要也是針對其保溫隔熱方面的性能。
(三)、從建筑設備上進行改造
建筑設備主要包括能源設備系統和環境控制系統,在運用綠色節能技術對他們的改造中,要從空調制冷熱的用電節能改造以及其他電力設備的節能改造、供暖、照明及通風系統的改造等多方面進行。我們可以運用的綠色節能技術有很多,例如,戶式中央空調器和變頻技術等空調節能技術,太陽能熱水器技術等。
結語:結合當前我國的社會發展情況,運用綠色節能技術對原本高耗能的建筑進行改造是勢在必行、刻不容緩的。它能使我們在建造出符合人們需求的舒適建筑的同時,還能減少資源的浪費,提高資源的利用率,減少環境污染,保護環境,真正實現可持續發展。
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關鍵詞:建筑企業;節能綠色環保技術;施工效率;建筑工程
1應用節能綠色環保技術的必然性
建筑行業的節能主要體現在對建筑原材料的合理配置和優化配置以及新建筑能源的開發利用,從而提高建筑材料的利用率,減少建材的浪費。建筑項目工地周邊常堆放有垃圾,進而影響了周邊的環境。目前,建筑工地的雜亂現狀嚴重影響了自然環境和人們的出行。將節能綠色環保技術應用于建筑施工項目中,能提高工程項目的施工效率,縮短建筑工程的工期,從而降低建筑工程的成本。
2建筑項目施工過程中存在的問題
節能綠色環保技術在我國建筑行業中的應用還不成熟,未形成完善的管理機制,對節能環保工作的考核未形成體系,不利于考核和監督工作的開展。部分建筑企業的節能環保意識淡薄,使節能綠色環保技術在建筑企業中的推廣工作受到了限制。此外,政府部門缺乏對節能綠色環保技術的相關支持,使已有的節能綠色環保技術未得到充分利用。
3建筑節能綠色環保技術的應用
3.1新型建筑環保材料的使用
建筑企業應積極使用節能環保建筑材料。建筑材料是建筑項目施工過程中必不可少的組成部分之一,其質量、性能、協調性決定了建筑工程的質量,影響著節能綠色環保技術的推廣。現代綠色環保建材的種類很多,具有環境協調性好、性能良好、安全系數高等特點。建筑行業普遍采用的綠色環保建材主要有綠色混凝土、木材、保溫隔熱材料、防水材料四大類。綠色混凝土是建筑節能綠色環保技術發展漸趨成熟的產物,具有適用性、耐久性、穩定性、經濟性、合理性等。綠色混凝土建材又可細分為合成纖維混凝土、廢棄混凝土回收利用制成的綠色混凝土等。建筑施工過程中使用的木材多為彩色木材、塑化木材等新型節能綠色環保建材。保溫隔熱材料是目前建筑工程施工過程中普遍使用的建筑材料,可起到很好的保溫隔熱的作用,從而降低礦產資源的消耗量。建筑工程中使用的防水材料除了具備防水的效果外,還具有去污和保溫的作用,且對環境的污染較小。傳統的建筑材料主要有石材、木材、鋼筋、混凝土和黏土磚,而目前的建筑工程多使用鋼材和混凝土。木材的再生速度比較慢,石材的耗能性較大,這些均不符合節能綠色環保技術的發展要求,因此,其繼續使用的意義較小。鋼材在建筑工程中有著不可替代的地位,因此,相關單位需要研發耗能低、污染小的綠色鋼材。
3.2完善節能綠色環保技術的相關措施
為了促進節能綠色環保技術的推廣,建筑施工企業需要建立完善的管理機制,且管理機制要與獎罰機制配套形成管理體系,從而加大企業對節能綠色環保工作的監督和管理力度,促進節能綠色環保技術的發展。建筑企業應淘汰陳舊、破損嚴重的機器設備,購進新型的環保節能設備,并回收利用施工過程中產生的廢棄物,從而減少建筑垃圾的堆放,提高建筑材料的利用率。在建筑行業中應用節能綠色環保技術需要遵循2項原則:①在推廣節能環保技術的同時,要保證建筑物自身的功能和質量;②節能環保技術的推廣要以人為本,并符合建筑施工的實際要求。節能環保技術的發展需要建筑施工人員具備一定的專業技能。因此,建筑企業需要對施工人員進行培訓,提高其技術水平。節能環保技術在建筑行業的應用需要科學技術的支持,因此,相關單位應不斷研究和開發高性能建材,并及時推廣。此外,建筑企業應多選用清潔材料,從而減少有害物質的排放;建筑企業的管理人員和施工人員應增強自身的節能環保意識,不斷加深對節能環保知識的認知水平,認識到建筑行業應用節能綠色環保技術的重要性和必要性,積極學習節能環保技術,積極參與節能綠色環保技術在建筑行業中的普及工作。
3.3建筑智能化系統的應用
建筑企業出于對自身經濟成本的考慮,未及時更新基礎設施、設備。陳舊的施工設備在使用過程中可能會因老化嚴重而造成水、電、建筑材料的浪費,還會因低下的工作效率而影響工程項目的施工進度。因此,建筑企業應采用新型的環保材料,從而減少污染物的排放和建筑材料的浪費,為人們提供舒適、健康、干凈的生活環境。隨著科學技術的發展,在建筑行業的節能綠色環保工作中,可采用智能化系統,比如建筑能耗監控系統,該系統可通過計算機系統分析建筑中設備消耗的能源,并建立科學的用電模型,從而實現智能化的能源監控管理。這樣不僅能避免建筑資源浪費現象的出現,還能提升電力能源、熱力能源的利用率。
4結束語
建筑行業可持續發展的重要手段之一為節能綠色環保技術的推廣和普及,其不僅能起到保護環境、節約資源的重要作用,還能使建筑企業的發展融入全球化的潮流中。節能綠色環保技術在建筑行業中的應用是必然趨勢,因為它可滿足人們對居住環境的高要求,減小建筑行業對自然環境的污染力度,實現經濟發展與保護環境的有機統一,為建筑企業的穩定發展奠定穩固的技術基礎。
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【關鍵詞】綠色建筑設計 綠色節能建筑 關系
當前,在充分響應低碳生活以及可持續發展戰略的號召,為了能夠充分應對如今工業大發展下生態環境不斷惡化的深刻現實,綠色建筑,作為如今建筑行業中的一個新秀,已經逐漸憑借著其節能環保的優勢性能在如今的建筑行業中廣泛運用開來。事事實上,就建筑行業自身而言,其自身就是一個污染性較大的行業,其無論是在原料的使用,還是在具體的施工建設階段,都會對周圍的生態環境以及人們的正常生活帶來十分嚴重的影響,而綠色建筑以及綠色建筑設計便水為了充分將這種影響降至最低而提出來的。當然,就這兩者而言,其實際上又存在著一定的關系,對這種非關系進行分析和討論又是具有明顯意義的。
一、綠色建筑設計
1.綠色建筑設計的原則
簡單來說,綠色建筑設計的原則是綠色節能建筑,而這個原則又是建筑所用資源利用率最高原則、建筑對環境影響最小原則和建筑生態環境最好三個原則的結合。所謂建筑資源利用率最高原則,是指做到對能源、土地、水以及各種建材料的高效利用,并盡可能減少能源的浪費;所謂建筑對環境影響最小原則,是指在建筑施工過程中,應避免對周圍的水、土、空氣等自然環境的污染;所謂建筑對生態環境最好原則,是指建筑在以人為本的基礎上,不破壞其他物種的生存環境,實現人與其他物種的和諧相處。在進行綠色建筑設計時,這三種原則相互融合,相互促進,共同推動建筑設計向著綠色、節能、環保的方向發展。
2.綠色建筑設計的步驟
綠色建筑設計應由大到小、由整體到局部的進行,其步驟如下:
①對建筑物整體的布局與規劃
在對建筑物的整體進行布局時,既要充分結合施工工地的地理環境特點,對一些對工地有利的因素加以利用,又要根據建筑物的功能,進行合理布局。此外,在布局時還應充分考慮周邊的自然環境和社會環境的影響,對建筑物進行合理規劃,因為只有這樣才讓建筑物的功能的到充分體現,從而滿足人們的要求。
②對建筑物各單元的設計與優化
建筑物可以分為多個單元,對建筑物各單元的設計,是綠色建筑設計的必要環節,其主要是通過對建筑物各單元基礎布局的優化來實現的。在對建筑物各單元進行設計時,要兼顧整體與局部兩方面,做到整體性與局部性的相互結合,從而達到合理規劃的目的。
③對建筑物各單元內部結構的優化
對建筑物各單元內部結構的優化,是在滿足各種設施的基本功能的基礎上進行的,其主要從內部結構的布局入手,使內部設施的功能得到充分發揮。
二、綠色節能建筑
1.綠色節能建筑的概念
綠色節能建筑是根據綠色環保理念、通過綠色建筑設計的指導而建造出來的一種能實現節能減耗并且有利于可持續發展的建筑,這種建筑不但有利于通風,而且采光良好,日照時間每天至少能達到兩個小時。
2.綠色節能建筑的節能體現
節能是綠色節能建筑最大的特點,其節能的特點主要體現在以下幾個方面:
①調整室內熱環境方面,對室內熱環境的調整,是一種對要求較高的技術手段,其是根據室內原有的表面溫度和空氣流動速度等因素進行的,主要是利用高性能的玻璃來吸收光能,從而實現對室內溫度的調節。
②改善空氣質量方面,近年來,由于我國的環境污染越來越嚴重,
人們對空氣質量的要求也隨之越來越高。因此,綠色節能建筑秉承著
凈化空氣的理念和設計標準,能切實保證讓居民呼吸到新鮮的空氣。
③隔絕噪聲方面,隨著社會的發展,城市建設腳步的加快,城市的噪聲污染問題開始日益嚴重。降低環境污染是綠色節能建筑的基本內涵之一,因此噪聲污染作為環境污染中的一部分,也能得到很好地解決。
3.照明方面
因為照明是人們生活的基本需求,所以任何一個建筑物都需要照
明。綠色節能建筑不但要求做到滿足居民室內舒適照明的要求,而且要求降低照明耗能,實現能源的節約。因此,照明節能問題,一直都是綠色節能建筑需要不斷考慮的重點問題。
三、綠色建筑設計與綠色節能建筑的關系
經過以上對綠色建筑設計和綠色節能建筑的分析可知,綠色建筑
設計與綠色節能建筑不是孤立存在的,也不是相互矛盾的,而是相互影響、有著很大聯系的。從一般意義上來說,綠色建筑設計是實現綠色節能建筑的關鍵步驟;而綠色節能建筑很好地體現了綠色建筑設計的理念,是綠色建筑設計的最終產物。
隨著社會的發展和城市化進程的加快,人們的生活水平在不斷提
高,建筑物簡單的基本功能已經不能滿足人們的居住需求,人們開始追求更加舒適、完善的生活場所。因此,既功能多樣又節能環保的建筑物才能適應新時期的發展,滿足人們的需求。居民居住環境舒適度的提高,主要是通過改善建筑物的照明、通風、溫度等來實現。與此同時,室內照明、溫度和通風狀況的改善,在很大程度上都需要消耗大量的能源,尤其是近年來空調作為一種有能效調節室內溫度的工具被人們廣泛應用,更是加大了電能的消耗,這與人們節能環保的理念是相違背的。總體來說,綠色建筑設計和綠色節能建筑的共同點主要體現在功能的多樣化、對生態環境的保護和對能源的節約,這三點很好地將二者結合起來。因此,我國的建筑事業應將功能服務、生態環境和能源的節約有機的結合起來,切實提高綠色建筑設計的水平和推動綠色節能建筑的發展。
四、結束語
綠色建筑,作為如今時代的一種較高新型建筑類型,已經在我國的城市建設發展中占據著十分重要的地位。當然,就這種地位的發揮和維持來說,其在很大程度上都依賴于其處于基礎性地位的綠色建筑設計作為有效支撐。然而,我們應該認識到的是,就綠色建筑設計與綠色建筑節能建筑這兩者而言,其之間實際上存在著一種十分密切的聯系。綠色建筑設計為綠色節能建筑的根本實現提供根本性指導,而綠色節能建筑又在設計理念、設計原則以及設計要求上對這種設計進行約束。隨著人們環保意識的增強,綠色建筑設計由于主張綠色環保的理念以及提倡對建筑資源的節約而得到人們的大力支持。在可持續發展的社會背景下,傳統的建筑設計的弊端日益暴露,已經不能滿足人們的環保要求正在逐漸被社會淘汰,而綠色節能建筑的產生,順應了時代的發展,對實現建筑與人和自然的和諧共處起著關鍵性的作用,因此,我國應不斷提高綠色建筑設計水平,大力推動綠色節能建筑的發展。
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1.1綠色建筑的環境效益分析
目前,對綠色建筑環境效益相關的研究并不是很多,主要近幾年才開始發展。李靜和田哲[6]通過構建綠色建筑全生命周期增量成本與效益模型,對綠色建筑節地、節能、節水、節材、室內、運營6個方面的增量成本與增量效益進行了研究;吳俊杰、馬秀琴等[7]通過計算住宅樓全年負荷和CO2減排量及協同效應,計算了天津中新生態城的經濟效益;劉秀杰[3]基于全壽命周期理論、結合外部理論對綠色建筑進行了全面的環境影響評價;楊婉等[8]結合工程實例,分析了節能改造技術的經濟和環境效益;曹申和董聰[9]分析了綠色建筑全生命周期各項成本和效益的內容和特點,定量計算了環境效益和社會效益。《綠色建筑評價標準》GB50378-2006[10]為在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。根據定義,綠色建筑的環境效益可以分為節能環境效益、節水環境效益、節地環境效益、節材環境效益和環境質量改善效益。根據綠色建筑效益形式的不同,環境效益又可分為CO2減排效益、健康效益、建材壽命延長效益。隨著我國經濟的快速發展,CO2的排放量必然還將增長[11]。聯合國環境規劃署調查報告顯示,如果不是實現CO2減排,每十年全球的氣溫平均將升高0.3℃,人類的生存和發展將受到嚴重的威脅。綠色建筑以“四節一環保”為目標,結合當今世界的主要環境問題,節能是重中之重,因此本文主要研究綠色建筑的節能環境效益。
1.2綠色建筑的節能環境效益分析
為應對全球氣候變化、資源能源短缺、生態環境惡化的挑戰,人類正在遵循碳循環的概念,以低碳為導向,發展循環經濟、建設低碳生態城市、推廣普及低碳綠色建筑。綠色建筑通過充分利用太陽能,采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調,減少采暖和空調的使用等措施來達到節能目的。綠色建筑的主要節能手段[12]如下:(1)護結構節能護結構是建筑節能設計最主要的內容,護結構節能措施是指從屋面、外墻、門窗等方面采取保溫隔熱有效措施。比如通過增大門窗面積來增加采光和通風面積,改善材料自身的保溫性和隔熱性以及提高門窗密閉性最終達到節能的效果。(2)智能化技術節能智能化技術節能是對空調機組、新風機組、冷凍機組以及照明設施等實行最優化的控制,以最大化地減少建筑的電能消耗。建筑能耗中,照明耗能所占比例較大,室內外照明系統應綜合考慮節能光源、燈具和附件,為了節省電能消耗,綠色建筑通常采用高效的新型節能燈具,公共區域的照明采用高效光源、高效燈具和延時或聲控開關,同時注意自然采光部位的節能措施。除節能燈具外,節能措施還包括設置節能電梯、暖通空調、室溫調節器、能量回收系統等高效節能設備和系統,也需要增量成本投資。暖通空調系統應控制設備的能效化比、管網系統的輸送效率。設置集中采暖或空調系統的建筑可以安裝新風系統對能量加以回收利用,能夠取得相對客觀的經濟效益和環境效益。(3)可再生能源節能可再生能源是指能夠重復產生的自然能源,包括太陽能、風能、水能、地熱能、海洋能、潮汐能、生物質能等,是一種符合可持續發展戰略的新型非燃料型能源系統。綠色建筑利用的可再生能源通常是太陽能和地熱能,是最易獲取的再生能源。
2蘇州市節能環境效益分析
2.1主要研究方法:市場價值法
市場價值法是按市場現行價格作為價格標準,據以確定自然資源價格的一種資源評估方法。它是比照與被評估對象相同或相似的資源市場價格來確定被評估資源價值的一種方法。本文主要通過比較綠色建筑和基準建筑的能耗,計算得到截至2012年底蘇州市綠色建筑節約的能耗量;然后將能耗轉換標準煤以及CO2排放當量;根據CO2市場價格來計算獲得的效益。通過這種方法既可以直觀看到綠色建筑節能導致的CO2減少量,這將減少溫室效應的程度;同時還能得到綠色建筑節能帶來的經濟效益。
2.2CO2交易價格
清潔發展機制(CDM)是京東議定書規定的3種靈活履約機制之一,發達國家與發展中國家實施的一種碳交易機制,也是目前中國唯一的碳交易機制,因此參考目前“清潔發展機制”CDM項目可用于交易的“核證的減排量”(CERs)參考合同價格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的環境效益,所以參考2012年劉秀杰[5]的論文,當年CO2的減排價值約為160元/t。
2.3基準建筑
《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005[1]中將20世紀80年代改革開放初期建造的公共建筑作為比較能耗的基礎,稱為“基準建筑”。
2.4數據處理
本文直接獲取的有用數據包括綠色建筑的申報建筑面積、建筑總能耗、節能率。申報建筑面積有85個有用數據,建筑總能耗有50個數據,節能率有56個數據(由于文章篇幅有限,在此不一一列出)。截止2012年底蘇州市85項綠色建筑總面積為285.075萬m2,具體如表2所示。數據整理后,總共有36組有用數據。經計算,綠色建筑單位面積能耗范圍為13.14kWh/m2a~154kWh/m2a,相應的基準建筑單位面積能耗范圍為37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它們在每段范圍的分布如圖5和圖6。其中單位面積能耗和基準建筑總能耗的數據可以通過公式(1)、(2)計算:單位面積能耗=建筑總能耗/申報建筑面積從圖中可以看到,不論是綠色建筑還是基準建筑,單位面積的建筑能耗分布不均勻,因此在本文中采取加權平均的方法獲得綠色建筑和基準建筑的平均單位面積能耗,具體的比例以及能耗見表3。根據表3,則綠色建筑和基準建筑的平均單位能耗分別為:綠色建筑平均單位面積能耗=ΣX·E=48.49kWh/m2a基準建筑平均單位面積能耗=ΣX·E=131.78kWh/m2a則蘇州市2012年底之前綠色建筑比基準建筑節約的總能耗為:(131.78-48.49)×285.075=2.37×108kWh/a相當于減少使用標煤2.9×104t,減少排放CO27.54×104t。根據2012年CO2的減排價值知道截止2012年底,蘇州市綠色建筑的環境效益為1.21億元。
3結論
綠色建筑節能設計,對于節約不可再生能源,提高建筑物中的可再生能源利用率,創造良好的生態環境和解決能源危機,實現人與自然、建筑與自然以及人與建筑之間的和諧與可持續發展具有重要意義。本文著重探討了綠色建筑節能技術的實現途徑。
關鍵詞:
綠色節能;建筑;設計
目前,發達國家建筑能耗占到本國總能耗的30~40%,而我國達到了46%。我國十特別指出,節約資源是保護生態環境的根本之策,要節約集約利用資源,控制能源的總量。以我國目前的發展情況,建筑領域將成為未來20年我國用能的主要增長點,建筑的“用能鎖定”特性,決定我國建筑的能耗問題是走中國特色低碳發展道路必須解決的重要問題。我國地少、人多、底子薄,確保綠色建筑設計質量,降低能耗,實現建筑節能設計在城市建設中保持可持續發展的模式,節約不可再生能源,提高建筑物中的可再生能源利用率,對于創造一個良好的生態環境和解決能源危機都會大有裨益。建筑能耗是指建筑在使用過程中的能量消耗。我國建筑95%以上是高能耗建筑,其中建筑采暖、建筑制冷這些耗能占建筑總體消耗能量的50~70%,其次是照明消耗及其它,提高設備運行節能措施對于建筑節能設計是至關重要的。樹立綠色建筑設計理念,最大限度地減少建筑消耗的能源,盡可能減少在建造過程中對環境產生的污染和危害,節約有限的資源,利用綠色建材和智能控制等高新技術,推動綠色節能建筑向更廣泛、可持續性的方向發展。
1綠色建筑與建筑節能的關系
綠色建筑是指為人們提供舒適、健康、安全的空間,同時指在建筑使用壽命期中低能耗、高利用資源,節能減排,最低限度的影響環境的建筑。建筑節能是綠色建筑的核心組成部分,綠色建筑是從建筑節能起步的,但在設計、建造、運營等階段的節能工作中,更要突出的是建筑全壽命期節能管理作用。現實環境中的很多例子可以說明綠色建筑中運用節能技術的理念,例如使用太陽能進行加熱,通過風的流動促使室內溫度降低等等。綠色建筑節能技術在具體實施過程中有以下幾點要求。①遵循節能標準,合理選擇新型建筑材料,用以解決節能減排、應對氣候變化問題。讓綠色建筑不再僅僅停留在象征意義的層面,而是要求建筑材料對建筑環境無公害,以可持續發展的態勢進行。②采用新技術手段利用能源與資源。新技術的應用首先應考慮節能、無污染等因素,充分利用可循環再生的資源,堅決杜絕以不正當的方式消耗不可再生能源。③以綠色建筑的理念倡導建筑在使用期間,對資源進行最大程度的節約。對大自然的態度由索取改為回報,與自然和諧共生。總而言之,綠色建筑節能設計要使建筑成為一個活的機體,能夠與環境、氣候自然地對話和呼吸。實現節能減排的目標,保證建筑從施工到使用的過程中對生態環境不造成損害,創造優質的生態環境,從而符合全球化的發展趨勢。
2綠色節能建筑的發展理念
理想的綠色節能建筑在最少的能量消耗的情況下達到三個部分要求:①在不同季節,不同溫度下保持室內的舒適度,包括溫度、空氣質量等等方面;②在不同區域空間或者不同季節中,能夠靈活的控制或者收集太陽的熱能或是阻止太陽的輻射平衡室內外環境;③能夠在不同的室內環境中使用通風新技術和地熱技術,采用不同的方式進行通風系統的設計和安置,改善城市環境。綠色節能建筑實現環保節能最重要的方面是對高新技術的運用,同時也要配合建筑方面的一些傳統技術,這些傳統技術是通過科學論證及實踐過程中具有可行性的技術。通過減少部分不能夠持續產生能源的消耗,從終端提高能源的使用效率等方面,將這些技術運用到現代化的建筑設計中,從而實現綠色節能環保建筑設計。
2.1還原地方特色的綠色節能建筑
現代建筑大多是“千城一面”,建筑風格都大同小異。但是,綠色節能建筑由于強調利用自然環境的優勢,就地取材,使用可再生能源,所以在建筑設計過程中會較多的考慮建筑所在地的地方特色,與當地的自然和氣候保持相適應,從而深入發掘當地的資源優勢。因此,在挖掘和研究過程中,綠色節能建筑能夠體現建筑所在地的地方特色,從而改變建筑風格統一無特色的缺點。
2.2綠色節能建筑與智能建筑的結合
建筑仿生學就是將建筑設計與生物學相結合。隨著科學技術的不斷發展,各學科之間相互借鑒與融合,可以產生很多新的技術。現階段在建筑設計中所遇到的問題,我們可以試圖在大自然中尋找解決方案,為創造一個健康的環境而努力。在智能建筑與綠色建筑的相互配合下,根據不同氣候的特征調整不同的設計方案,將智能建筑與綠色建筑結合運用到室內節能設計中,改善室內環境,給人們創造一個舒適健康的環境。
2.3嚴格控制各環節的能量消耗
西方國家的建筑理念中提到零耗能、零排放、零污染的理念,如何減少能源的消耗是現代建筑中的重要環節。綠色節能建筑強調在建筑設計的每一個環節都要減少和控制能源的消耗,并且要極大限度的提高能源的利用率。綠色節能建筑比一般的建筑設計減少將近80%的能源消耗,利用新技術不斷開發可循環再生的資源能源,從而在建筑材料耗能方面降低其需求,防止材料的過度消耗。將建筑資源和生態能源相結合,達到自然和能源的相統一。
2.4綠色節能建筑強調采用資源節約型模式
在當今中國的現實環境下,土地資源和水資源等相對缺乏。資源節約型模式是綠色節能建筑中所強調的模式之一。資源節約型模式可以盡可能的實現低排放、高利用的環保形態,使用可再生資源,達到對環境的最大限度的保護。
3實現綠色建筑節能技術的途徑
3.1加強完善建筑節能法規政策及標準
發達國家首先建立并不斷修訂能源法規及建筑節能的相關政策法規,包括一些激勵政策,有的國家已作為國會立法出現,依據本國實際情況,確定節能標準,限制建筑物的能耗量。同時制定了建筑節能的遠近期規劃與目標。我國與國外相比,建筑節能從1980年始,起步較晚,2004年全面推廣。1997年頒布的節約能源法中第三章對建筑節能作了明確規定。之后連續出臺了一些規定和細則,并制定了相應的激勵政策,確立了具有自己特色的綠色建筑節能標準體系。有些地區的新建已全部要求執行綠色建筑節能標準,建筑節能技術的推進力度和效果顯著。隨著建筑節能技術的推廣和研究,我們發現建筑節能標準和規定還需要不斷細化和修訂,避免出現技術堆砌、實施運行后的效果難準確判斷的問題。
3.2減少建筑中所消耗能源的總量
建筑中的能源消耗是綠色節能建筑設計需要解決的一大難題,目前,發達國家統計數據中,空調采暖能耗占建筑能耗的65%,而我國在采暖、空調和照明電量的使用在一定程度上高于能量的產出,能源的消耗量呈現出不斷上升的趨勢。因此,減少建筑的冷、熱及照明能耗是目前降低建筑能耗總量,也是實現綠色節能建筑目標的重要方向。(1)建筑設計師要堅持整體規劃設計,重視利用自然。從整體角度出發,與能源學專家、環境學專家、結構設計師等方面的專家相互配合,根據氣候條件的不同和建筑所處環境的差異,在注重自然環境優化的基礎上,創造良好的室內外環境,從而減少對建筑設備的依賴性。我國隨著改革開放不斷深入發展,可耕種面積逐年萎縮,城市與農村用地存在矛盾和沖突。建筑師應該對建筑土地資源進行合理的規劃和有效利用,在保護基本耕地需求的前提下進行整體規劃和度量,采用土地資源集約的形式處理好節地和室外環境的關系。甚至可以考慮對地下空間的使用,最大限度的拓展可利用的空間,以確保對綠色節能環保建筑設計的實現。①對建筑的選址要綜合考慮。選擇合適的建筑地址是創造綠色節能建筑的首要條件,可以在建筑周圍適當布置樹木、假山、植被、圍墻等,對建筑外部環境進行合理設計。②對建筑體型進行科學的設計。充分利用建筑室外微環境來改善建筑室內微環境。通過建筑的結構設計以及空間的分隔實現,另外相關的軟件也可以對這一方面的優化設計,例如如運用天正建筑(Ⅱ)中建筑陰影模擬,分析室內外空氣流動是否通暢等等。(2)改善建筑維護結構的性能,控制圍護結構的熱工指標。圍護結構的設計對建筑的能力消耗、室內熱濕環境、空氣品質與室內光環境有直接的影響。圍護結構組成部件包括墻體、屋面、門窗、遮陽設施等等。一般情況下,總投資中3~6%是增大圍護所花費的金額,但是功效可達到20~40%的節能效果。在建筑領域中,建筑物的圍護結構中的能源損失主要是由三個部分造成,即外墻、門窗以及屋頂。可通過開發完成輕型綠化屋頂節能技術、相變材料屋面技術、無機集料保溫灰漿保溫技術、推廣新型節能復合墻體和結構材料、環保裝修板材的使用,改善建筑物圍護結構的熱工性能,達到室內外建筑的冷熱消耗總平衡。也可對圍護結構的各組成部分的可行性進行評估,最終確定圍護結構的合理性。門窗的能耗占建筑圍護結構的25%,選擇合適的門窗材質和類型,提高其密閉性,開發節能窗、復合節能板材等來改善室內熱環境質量和提高建筑節能水平。(3)提高總的能源利用效率。終端設備用能消耗是橫向能源利用效率的主要標準,從一次能源傳遞到建筑中所使用的終端能源的途中,會造成能源的極大損失。因而,要提高總的能源利用效率就要對能源運輸的整個過程進行考量,例如開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用等等。建筑中的耗能設備有很多,例如空調、熱水器、電冰箱等等設備。在使用能源時盡可能使用高效率的能源,例如天然氣、太陽能等等。為了全面體現資源利用率和能源對環境的作用,提高能源的總利用率是綠色節能建筑的必要措施之一。
3.3合理利用資源,積極采用新能源
除了提高能源的利用效率以外,采用新能源也是實現綠色節能目標的途徑之一。新能源一般是指可再生能源,可以包括太陽能、地熱能、風能、生物質能等等方面。對不可再生能源進行節約的同時,新能源的開發與使用能夠解決資源短缺甚至是面臨枯竭的現狀。新能源的開發利用必須依靠科學技術的進步,在技術不斷完備提高的過程中,這些能源的使用才能夠更加有效便捷。例如僅僅獲取太陽能是不夠的,還需要依靠一定的設備將其轉化為人們所需要的電能等,這就需要光電技術的支持和運用。(1)加強對太陽能資源的利用。太陽能作為可再生能源中的主力軍,需要設計師盡可能加強對太陽能資源的利用,讓太陽能發揮建筑加熱器的功能。眾所周知,太陽能是取之不盡用之不竭的能源,而且太陽能的使用不會對環境造成污染,因此,它是可再生能源中的首選。因此,太陽能的利用使得綠色節能建筑設計拓寬了思路,增加了綠色環保建筑實現的可能性。設計師多年來通過對太陽能的研究和探索,逐漸發現了太陽能的多種利用方式,研發了太陽能建筑的多種形式。比如,在美國、澳大利亞等國都投資建設了很多實驗性的太陽能熱發電站,隨著技術的成熟,太陽能熱發電技術逐漸普及。除了太陽能熱發電站之外,許多國家還建設了很多太陽能光伏發電站,這也是太陽能與電能相結合的一種新的嘗試。出現較早的太陽能吸收式制冷技術,已經普遍地應用在了大型空調中。英國太陽能煙囪示范工程,有效的利用太陽能的熱量來引起內外溫度的變化產生浮力使空氣流動起來,達到通風降溫的效果。德國法蘭克福商業銀行總部大樓利用中庭天窗形成被動式太陽能裝置,冬季關閉天窗保溫,夏季開窗通風降溫,利用天窗格板調節陽光。(2)加強綠色節能建筑中地熱能利用技術和生物質能利用技術。地熱能是通過當前的技術科學合理的從地殼中抽取出的天然熱能,屬于新型可再生能源,其分布廣,資源豐富,發展空間巨大。可以用來發電、地熱供暖、務農、醫用等方面。其中的地源熱泵技術在我國建筑中運用的越來越廣泛,在一些大型建筑中起到了較好的節能減排的作用。積極開發這種能源對緩解能源短缺、促進生態文明發展具有長遠的現實意義和戰略意義。生物質能指由生物質產生的能量,也是一種取之不盡用之不竭的可再生的能源。目前,國內外建筑應用上主要采用桔桿轉、稻草磚、桔桿墻、板等,目前其發展技術還不夠成熟,但是發展空間廣大。(3)改造通風系統,發展風能建筑利用技術。風能作為一種無污染清潔無害、取之不盡、最具潛力的綠色能源之一,其利用技術已成為各國為解決世界能源危機,實現綠色建筑設計的有力措施。建筑環境中的風能利用形式包括以適應地域風環境為主的自然通風與排氣,以及以轉地域風能為其他能源形式的風力發電。因此,適當合理的自然通風方式可以極大程度上減少空調的負荷,甚至有些時候可以達到與空調制冷同樣的效果,這不僅可以滿足建筑對制冷的需求,同時也是一種節能環保的重要舉措。通風系統的改造可以包括兩種方式,被動式自然通風和機械輔助式通風。綠色節能建筑中常常采用被動式自然通風的方式。被動式自然通風主要包括風壓通風、熱壓通風、風壓與熱壓相結合的通風。風壓通風可以在外部條件良好的地域使用,作為實現自然通風的主要方式,風壓式通風是綠色節能建筑中主要采用的手段之一。除了風壓通風外,熱壓通風利用的是“煙囪效應”,即利用建筑室內外的熱壓差,實現自然通風。熱壓通風中,依據熱空氣會上升的原理,在建筑的上方安置排風口,排風口將室外的空氣吸入建筑內部,同時將室內的渾濁空氣排出室內。在綠色節能建筑的設計過程中,在滿足排風口高差標準的樓梯間等地方,可以設置控制的排風口,從而達到自然通風的效果。在綠色節能建筑中,風壓與熱壓相結合的通風方式是在自然通風的設計時,風壓通風和熱壓通風相互補充,一般情況下,對于建筑進深較小的位置可以多利用風壓通風的方式,而在建筑進深較大的部分可以多利用熱壓通風的方式。機械輔助式通風一般在大型建筑中使用,大型建筑中的流動阻力比較強,僅僅依靠自然風壓和熱壓或者風壓和熱壓相結合的方式并不能夠達到很好地效果。除了大型建筑,在空氣污染較和噪聲污染相對嚴重的地方,風壓或者熱壓通風可能會將受到污染的空氣帶進建筑內,對人體健康產生影響。采用機械輔助式通風系統通過一個整體的空氣循環路徑,加上土壤預冷、預熱等處理方式,借助某些機械設備對室內空氣進行加速通風,改善空氣質量。
3.4建立科學有效的建筑節能評估體系
在不斷完善綠色建筑節能技術的工作上,發達國家推行的國家房屋能源等機制、建筑用能審計等措施都是建立在科學的建筑能耗評估體系中的。對于建筑節能狀況的評價,國外也有了一些相當成熟的規范。例如美國,有關建筑節能評估的軟件有70多種,這些與節能標準相關的軟件可以定性定量的對建筑能耗進行評估,從而使建筑節能規范的實施易于操作。他們通過“節能之星”標準的實施,激勵出一些具有創新意義的節能技術,節省30%~50%的建筑能源消耗。目前,我國建筑節能領域也已經有較為成熟的設計與施工、驗收與檢查等方面的評價標準,但是還需要一個涵蓋設計和運營管理兩個階段的標準,銜接脫節的部分,形成一套完整、科學的建筑節能評估體系。上海市建筑科學研究院建筑環境所經過科學的評估確定了該建筑建筑節能技術的可行性,該建筑設計中采用了諸如太陽能利用、雨水中水利用、自然通風、天然采光、遮陽系統、圍護結構節能等新技術,通過各房間的門窗形成穿堂風,有些房間中庭過渡形成空氣對流,整個建筑在中庭的頂部形成制高點,設有高800mm的電動氣窗,西、南向設挑檐、窗外百葉等加強遮陽。為同類建筑能耗的25%,可再生能源利用率占建筑使用能耗的20%。
4結語
中國是一個能源消耗量大的國家,發展綠色環保節能技術是降低建筑消耗能量的主要途徑。要求建筑師不斷對建筑的設計理念和策略進行研究和探索。隨著全球資源能源耗能的不斷增加,綠色節能建筑也已經成為世界建筑體系中必不可少的話題。在“綠色文化”理念的廣泛傳播和影響下,將綠色環保的理念賦予建筑實施中,讓建筑不再是一種建造技術,而是充滿生機和活力的、可持續發展的具有生命力的建筑,讓綠色建筑與生態環境實現真正的相互融合。通過綠色節能建筑的發展,不斷減少人口、資源與生態環境之間的矛盾,進而實現三者的和諧發展,適應現代化城市建設對綠色生態的要求,最終實現人與自然、環境與建筑以及人與建筑的和諧統一。
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