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(1)對于外墻圍護結(jié)構(gòu)來說,可對住宅應(yīng)用EPS外保溫系統(tǒng)墻體,不僅僅冬季墻體內(nèi)表面不會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,對于冬、夏兩季期間墻體內(nèi)部也不可能出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象,這為外墻節(jié)能和室內(nèi)熱舒適環(huán)境奠定基礎(chǔ)。
(2)屋面保溫系統(tǒng)。對建筑的平屋面采用種植屋面系統(tǒng),對坡屋面則可考慮采用例置式節(jié)能系統(tǒng)。從工程實踐效果來看,建筑采用節(jié)能屋面,在冬季采暖期間,內(nèi)表面溫度遠高于室內(nèi)空氣的露點溫度,根本不會產(chǎn)生表面結(jié)露現(xiàn)象。而對于夏冬兩季,節(jié)能坡屋面的保溫層上下表面的水蒸氣分壓力都低于其對應(yīng)的飽和水燕氣分壓力,因此不會產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象。而針對種植平屋面的綠色節(jié)能措施來說,鑒于其保溫材料上下兩表面都設(shè)置了防水層材料,保護層〔抗?jié)B細石混凝土或抗?jié)B砂漿〕又覆蓋了較厚的土層,造成整個屋面層的水蒸氣滲透動力較小,所以不可能發(fā)生內(nèi)部冷凝。
(3)對于外窗節(jié)能技術(shù)主要集中在傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)兩個方面考慮。傳熱系數(shù)是衡量由溫差引起的的通過外窗的熱流量的參數(shù),是導(dǎo)熱、對流和輻射三種傳熱方式的綜合體現(xiàn)。傳熱系數(shù)越大,則會導(dǎo)致窗戶的保溫隔熱能力就越差,通過窗戶的能量損失就越多。而遮陽系數(shù)則是體現(xiàn)玻璃阻隔太陽熱幅射的能力。顯然,對于綠色建筑來說,其為了能到綠色效果,其選取外窗方面,應(yīng)當(dāng)選擇高保溫隔熱性能的外窗構(gòu)造及合理的遮陽系數(shù)。當(dāng)前,控制外窗傳熱系數(shù)的技術(shù)主要是集中于增加空氣層的數(shù)量、提高空氣層的厚度、使用惰性氣體填充、添加保溫隔熱膜、采用真空玻璃以及良好的保溫隔熱性能窗框等。而控制外窗玻璃遮陽系數(shù)的重要措施則是通過采用光譜選擇性的陽光控制膜,如LOW-E膜和SUN—E膜等。
1.2遮陽系統(tǒng)
與建筑其他部分圍護結(jié)構(gòu)相比,外窗屬于薄壁輕質(zhì)構(gòu)件,其熱工性能最差,因此是建筑能耗損失的最薄弱的環(huán)節(jié)。因此選擇合適的建筑遮陽設(shè)備或者系統(tǒng)是實現(xiàn)綠色建筑的重要手段之一。為了能有效地實現(xiàn)“零”能耗的節(jié)能目標(biāo),根據(jù)建筑外窗朝向的不同以及采光控制要求,選擇不同的活動外遮陽系統(tǒng),具體為南向一層采用自動控制的活動百葉鋁合金外遮陽,二層則可采用活動外遮陽和太能能集熱器固定的遮陽,對于有天窗的則可選取活動的軟布藝外遮陽方式。
1.3可再生能源利用
(1)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。通過利用該類型空調(diào)可以使使住宅外的空調(diào)外掛箱消失,提高建筑外立面原有的平整。地源是一種通過利用地?zé)豳Y源的高效節(jié)能、零污染、低運行成木的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),包括土壤式〔垂直埋管和水平埋管)、地下水式等多種應(yīng)用方式。
(2)從長遠來看,可再生能源將是未來人類的主要能源來源,而太陽能發(fā)電的商業(yè)化開發(fā)和利用已經(jīng)成為重要的發(fā)展方向。對于太陽能光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)以其易于安裝、功率穩(wěn)定、壽命長久等優(yōu)勢而成為當(dāng)前重要的光伏應(yīng)用。而在經(jīng)濟、技術(shù)較為發(fā)達的長三角、珠三角等地區(qū)已經(jīng)基本具備了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大規(guī)模安裝條件。
二、工程實例
2.1物質(zhì)節(jié)能
為了能達到有效的綠色建筑,在建筑物質(zhì)材料方面應(yīng)首當(dāng)其沖。如考慮通過采用建筑土方來對建筑局部進行覆土,以達到保溫效果,同時也作為綠化的基質(zhì),也可以減少渣土外運。建筑結(jié)構(gòu)所采用的混凝土,有低水泥摻量和再生骨料兩種。對于墻體材料則可以采用回收混凝土制作的混凝土砌塊。為了能充分利用屋面雨水,可以對屋面雨水以及生活污水等進行收集,然后用于沖廁、噴曬植物等用途。對屋面采取綠化處理,這樣可以增加建筑的綠色覆蓋率,同時可以達到保溫鄧作用。
2.2能源節(jié)能
對于綠色建筑來說,必須對能源采取措施以達到有效的節(jié)能效果。如對建筑圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)采取有效的保溫隔熱措施,以達到自然通風(fēng),同時在夏季能遮陽,冬季則采暖保溫等,從而可以減小人工空調(diào)使用,則可以達到自然舒適性以及節(jié)省能源效果。對于某些建筑物帶中庭時,則可以對中庭采取綠化處理使其成為一個氣候緩沖區(qū),對其他居住空間與中庭之間通過采用墻體來隔開,從而可以有利于高濕、嚴寒等極端氣候條件下減少能耗、提高舒適性。此時中庭被包圍在舒適空間之中,屋頂有優(yōu)良的熱工性能候也有一定的舒適性。從實施情況來看,為了能得到有效的能源節(jié)能效果,可以考慮從圍護結(jié)構(gòu)、自然通風(fēng)以及天然采光方面入手。(1)針對圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)選取保溫性能好材料,而且應(yīng)強度密封性。如外墻考慮采用保溫系統(tǒng);窗采用塑鋼窗框時,應(yīng)當(dāng)選取雙層真空玻璃。(2)自然通風(fēng)。可考慮建筑中部設(shè)有封閉的中庭,在中庭頂部設(shè)置有可以開啟的天窗,通過天窗來改善自然通風(fēng)效果。同時對于起居室以及臥室等應(yīng)當(dāng)朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向,從而形成了穿堂風(fēng)。(3)天然采光。對于獨立住宅來說,其較易于天然采光,但對于進深較大情況,則采光效果并不好。為此對于傳統(tǒng)住宅則來說,往往以院落和天井解決這問題。或者通過營造一個中庭來獲得晝光。為了整個建筑能在極端氣候條件下能保持較小的體形系數(shù),此中庭應(yīng)采取保溫屋蓋,而且可采用較大面積的天窗,天窗上面可設(shè)遮陽篷來避免夏季陽光直射。
2.3建筑設(shè)備利用
為了能達到綠色建筑設(shè)計,通過利用建筑設(shè)備來來獲取自然界的能源來應(yīng)用到住宅住戶日常的生活中,是重要的途徑之一。(1)地源熱泵系統(tǒng)。針對我國地?zé)崮茉簇S富,通過利用地?zé)嵯到y(tǒng)來充分利用地?zé)崮茉聪喈?dāng)關(guān)鍵。如對于上海地區(qū),由于地下水位較高適合采取土壤埋管。(2)采用冷熱輻射頂棚加新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)方式,在墻壁和頂棚內(nèi)埋設(shè)毛細循環(huán)管道進行輻射制冷和采暖。該系統(tǒng)采暖熱媒溫度低,而冷媒溫度較高,結(jié)合智能監(jiān)測與控制,效率高于普通的空調(diào)系統(tǒng),提高了室內(nèi)氣候舒適度與空氣質(zhì)量。
二綠色建筑的節(jié)能技術(shù)與設(shè)計理念
1綠色建筑的設(shè)計
在一個成功的綠色建筑的產(chǎn)生的過程中,建筑的設(shè)計很重要,處于至關(guān)重要的地位。建筑的設(shè)計包含建筑的場地的選擇、功能的設(shè)定、外形的構(gòu)思以及內(nèi)在的能源系統(tǒng)等很多方面的精心策劃。其中,在很多項都確定了以后,外形是個影響建筑耗能多少的一個重要因素。在建筑的系統(tǒng)里有一個重要的概念,表示外形系數(shù),外形系數(shù)越小,建筑物需要的能量供給就越少,這樣一來,建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的設(shè)計中,在不影響建筑物的功能的同時,要著重考慮建筑物的外形系數(shù)。
2綠色材料的選擇
傳統(tǒng)的建筑材料在完善建筑功能的同時,也有很大的弊端。傳統(tǒng)的建筑材料給人們的生活質(zhì)量帶來了提高,也給人們的健康帶來危害,建筑材料里的甲醛是人類健康的殺手,而大部分傳統(tǒng)的建筑材料中都含有此成分。傳統(tǒng)建材工業(yè)占據(jù)著我國國民經(jīng)濟的重要地位,同時也是耗能最大、污染最大的一項工業(yè)。而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人類物質(zhì)享受領(lǐng)域的要求就越高,對自身的生命安全也越來越重視。人們在建材當(dāng)面也開始研發(fā)高性能、低污染的材料,也就是綠色材料。綠色教材與傳統(tǒng)建材相比較,具有節(jié)約能源,少用或不用天然能源及資源,在建筑的過程中,盡量使用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物,將可用的工業(yè)廢品制成建筑材料。并且在使用的過程中對人體的健康沒有危害,保證無毒環(huán)保。在綠色建筑的材料選擇中,也一定要選擇健康環(huán)保,負荷小的綠色材料。
3可再生能源應(yīng)用技術(shù)
可再生的能源不同于其他資源的最大優(yōu)點便是為使用的過程中降低污染、有效的保護生態(tài)環(huán)境。包括太陽能、光能、熱能、核能等很多新興能源。這些能源的共同點就是源源不斷的,取之不盡,用之不竭。以太陽能為例,我國現(xiàn)階段太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用了,很多建筑物的部分用電設(shè)備、路燈、體育場的大型照明燈都采用的太陽能發(fā)電。此外風(fēng)力發(fā)電也很普遍。所以在綠色建筑的建造過程中,適當(dāng)?shù)膽?yīng)用可再生能源技術(shù)是必要的,能大幅度的節(jié)約資源。
4采用合理的施工方法
建筑的施工,是建筑過程中持續(xù)時間較長的一項工程。綠色建筑在設(shè)計的過程中,已經(jīng)充分考慮施工過程中帶來的污染,但是還是不能眼圈解決施工污染的問題。那工民建工程節(jié)能技術(shù)不僅體現(xiàn)在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)方面,也要注重從建筑自身的設(shè)計、外部條件布置等方面入手,可以通過完善園林技術(shù)來發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的效果。對建筑周圍的園林進行優(yōu)化、綠化設(shè)計,利用綠化園林來調(diào)節(jié)建筑物周圍的局部地區(qū)氣候,從而達到保溫隔熱的功效。例如:在工民建筑物的外墻種植藤類植物,藤類植物發(fā)揮了對建筑物平面的裝飾作用,又能發(fā)揮保溫、隔熱的功效。夏季,氣候炎熱、溫度較高,藤類植物發(fā)揮對建筑物的綠色屏障作用,降低了建筑物自身溫度,控制了室內(nèi)空調(diào)設(shè)備的使用;冬季氣候相對嚴寒、溫度較低,綠色藤類植物枯萎附在建筑物表面能夠發(fā)揮保溫功效,從而控制建筑物自身的能源損耗。這一綠化技術(shù)使用不僅發(fā)揮了節(jié)能環(huán)保功能,同時,也營造一個優(yōu)美的景觀環(huán)境,發(fā)揮了綠化環(huán)保的景觀功效。
三樓頂隔熱技術(shù)的運用
建筑物容易受到太陽輻射的不良影響,特別是一些氣溫較高、日照時間較長的地區(qū),建筑物更容易受到太陽輻射的不良影響,從而影響建筑物的使用壽命,為了減輕這一不良影響,可以在建筑物頂端配置隔熱設(shè)備,現(xiàn)階段,一種最為流行的節(jié)能環(huán)保類隔熱技術(shù)體現(xiàn)為:空氣層隔熱技術(shù),憑借控制傳熱來達到隔熱的效果,空氣層隔熱技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到工民建筑工程的頂部、墻體以及門窗等多個部位,都發(fā)揮了積極的隔熱作用,通過通過空氣層隔熱也能夠發(fā)揮保溫的功效,已經(jīng)成為一項獲得廣泛認可的節(jié)能技術(shù),同時,其他類型的保溫節(jié)能技術(shù),例如:架空技術(shù)、浮石砂等也得到了廣泛而深入的利用。
2綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計原則
1)和諧原則。綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計不單單要符合人們的生存需要,同時也應(yīng)該與自然、社會相協(xié)調(diào)。綠色建筑拋棄了過去那種高污染高能耗的發(fā)展模式,它根據(jù)現(xiàn)代城市發(fā)展建設(shè)的實際,逐漸朝著環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展。綠色建筑節(jié)能設(shè)計基于舒適與健康出發(fā),充分體現(xiàn)出人文關(guān)懷,帶給人們高品質(zhì)的生活,所以綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計必須遵循人類、社會以及自然三者的和諧原則。
2)適地原則。綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計必須堅持因地制宜的原則,其設(shè)計建設(shè)必須與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、社會經(jīng)濟條件等相符合。其設(shè)計不單單要考慮到場地的特殊性,同時還必須和附近的環(huán)境相協(xié)調(diào),所以一般綠色建筑設(shè)計都有其側(cè)重點。比如說北方偏向于采暖節(jié)能,南方則是墻體隔熱與遮陽設(shè)計。只有堅持適地原則才能夠?qū)⒕G色建筑的生態(tài)節(jié)能功能最大限度的發(fā)揮出來。
3)經(jīng)濟原則。綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計指的是最大程度的降低資源、能源消耗,增強能源的利用率,降低環(huán)境污染。我國已經(jīng)提出了“四節(jié)一環(huán)保”(節(jié)約土地、節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料以及環(huán)境保護)的口號,對于傳統(tǒng)建筑能耗高的實際情況,綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計必須要解決好這些問題,盡可能的實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,從而降低建筑費用支出,用最少的投入來獲得最大的效益。
4)高效原則。綠色建筑和傳統(tǒng)建筑不同,它不會以犧牲使用者的安全健康為代價,而是讓使用者的安全、健康與綠色建筑中的各項生態(tài)節(jié)能功能相協(xié)調(diào),滿足節(jié)能環(huán)保的要求和使用者的需求。綠色建筑應(yīng)適合消費者,抵制過度的浪費,所以建筑設(shè)計人員應(yīng)該把更多的科學(xué)技術(shù)手段融入到現(xiàn)代綠色建筑系統(tǒng)之中,不斷提升資源的利用效率,實現(xiàn)高效的原則。
3綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計策略
1)建筑體形與空間組織設(shè)計。科學(xué)合理的對建筑外觀體型設(shè)計可以最大限度的減少建筑與外部環(huán)境進行的熱量交換。如果外部環(huán)境相同,建筑物體型系數(shù)(建筑外表面積與外表面積所包體積比)會直接影響其能耗,且這一數(shù)值越大,單位面積散熱量就越大,其能耗越高。從節(jié)能降耗的角度來看,我們要把建筑的體型系數(shù)保持在一個相對較低的水平線上,而建筑物的體型系數(shù)和建筑造型、平面布局設(shè)計以及采光通風(fēng)等因素直接相關(guān)。當(dāng)我們保證建筑物各項功能都可以正常使用之后,才能夠?qū)ζ淇臻g組織進行設(shè)計,對建筑物平面作橫豎兩向分離,進而有效改善建筑物室內(nèi)環(huán)境,最終達到綠色節(jié)能的目標(biāo)。
2)建筑門窗節(jié)能設(shè)計。在建筑物所有的結(jié)構(gòu)中,隔熱保溫性能最差的便是門窗結(jié)構(gòu),而門窗結(jié)構(gòu)的縫隙常常是冷熱空氣進出的通道,因此我們必須要科學(xué)的設(shè)計建筑物的門窗,這也是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計過程中的關(guān)鍵內(nèi)容。通常來說應(yīng)該綜合以下幾方面條件來進行門窗設(shè)計:采暖耗熱值會隨著建筑物窗墻面積比的提升而不斷增加,因此可以在室內(nèi)采光通風(fēng)條件允許時,設(shè)計合理的窗墻面積比;另外還必須認真考慮門窗位置,設(shè)計科學(xué)的開啟方式,從而阻止穿堂風(fēng)通過;設(shè)計能夠自動調(diào)節(jié)的活動遮陽棚、窗簾等,避免夏季陽光直射;進一步提升門窗制作質(zhì)量,如果是金屬窗框則應(yīng)做好斷熱處理,加裝密封條來保證門窗氣密性,使用高質(zhì)量的門窗材料以及幕墻技術(shù),合理選擇窗戶玻璃品種,吸收和降低熱輻射。
3)建筑墻體節(jié)能設(shè)計。如果墻體的保暖效果較好,則可以有效降低建筑的損耗來節(jié)能。墻體保溫主要分為內(nèi)保溫和外保溫兩類,而一般來說外保溫是在建筑工程項目成本條件允許的前提下的最佳選擇。墻體外保溫的節(jié)能設(shè)計通常來說首選節(jié)能材料,把保溫隔熱能力較好的材料填充到墻體之中,提高墻體的熱阻,從而降低室外氣候環(huán)境變化對室內(nèi)溫度的影響,還能夠有效延長墻體的使用壽命,有助于減少冷熱橋?qū)ㄖw結(jié)構(gòu)造成的影響。另外,墻體節(jié)能設(shè)計還應(yīng)該充分考慮到實際的氣候環(huán)境,做好保溫、防潮措施,改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造也是綠色建筑墻體節(jié)能設(shè)計的重點。
4)建筑屋頂節(jié)能設(shè)計。屋頂是建筑直接和室外環(huán)境相接觸的部分,因為陽光的照射以及大氣長波輻射的影響,普通的建筑在冬季時,其屋頂?shù)谋啬芰Χ疾皇呛軓姡谙募緯r又會因為熱輻射吸收過多而造成室內(nèi)溫度的升高。對于屋頂?shù)纳鷳B(tài)節(jié)能設(shè)計來說,首先應(yīng)該讓其具備冬保溫、夏隔熱的良好性能,其設(shè)計要點主要是:a.可以設(shè)計架空屋頂、淺色屋頂、種植屋頂以及蓄水屋頂?shù)龋行Ц綦x太陽輻射熱,避免陽光直射;b.可以選擇保溫隔熱材料覆蓋于屋頂上,同時通過其他輔隔熱保溫措施來降低能量傳遞;c.可以選擇在建筑物屋頂涂抹一層反射率較高的特殊涂料,從而減少夏季屋頂對陽光熱量的吸收,以滿足減少空調(diào)冷負荷的節(jié)能目的。
(1)氣象條件
福建省地跨夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū),夏季炎熱,年平均氣溫19.5℃,太陽高度角大、日照時間長、太陽輻射強烈,建筑遮陽需求較大,建筑隔熱需求較為迫切,以遮陽、采光、自保溫技術(shù)為主的被動式技術(shù)是圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的首選措施。此外,福建省大部分地區(qū)全年平均風(fēng)速在1.5m/s以上,為建筑自然通風(fēng)提供了有利的條件。
(2)可再生能源條件
福建地區(qū)年日照時數(shù)1300~2500h,年輻射總量為4200~5000MJ/m2。隨著近年來氣候及環(huán)境的變化,福建地區(qū)太陽能資源強度呈逐漸上升的趨勢。從地表水和地下水資源資源分布來看,福建省屬于資源較豐富地區(qū)。依據(jù)現(xiàn)有條件,福建省可再生能源推廣和發(fā)展的重點是太陽能光熱、光伏利用和地源、水源熱泵利用技術(shù)。
(3)水資源條件
一方面,福建省年際降雨分布不均、各地水資源擁有量極不平衡、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、沿海突出部及島嶼資源型缺水嚴重;另一方面,該地區(qū)年平均雨量在1159~2413mm之間,為雨水回收利用提供了前提條件。
(4)生態(tài)條件
福建省氣候適宜,野生園林植物種類多、生態(tài)適應(yīng)性強,是我國生物多樣性最為豐富的省份之一。這就為使用當(dāng)?shù)刂参镞M行復(fù)層綠化、屋頂綠化和垂直綠化等創(chuàng)造了必要條件。
(5)其他條件
除了上述條件,項目所在地地質(zhì)條件、交通條件及其他外部配套條件等都是綠色建筑實施過程中需要考慮的因素。
二綠色建筑特征
1建筑設(shè)計構(gòu)思
本項目在建筑設(shè)計構(gòu)思時,充分借鑒了福建省院落式傳統(tǒng)建筑的特點,采用合院式庭院形式,有利于自然通風(fēng)、采光和遮陽;中間的院落還可以成為人們公共活動的場所,能夠為建筑內(nèi)部人居環(huán)境創(chuàng)造良好的條件。
2節(jié)地與室外環(huán)境
計算機室外環(huán)境優(yōu)化方面,本項目在規(guī)劃設(shè)計時,將多項計算機模擬分析技術(shù)應(yīng)用于自然通風(fēng)、聲環(huán)境、日照、采光等方面的優(yōu)化設(shè)計中,通過這些低成本綠色建筑技術(shù)的采用,使得本項目能與當(dāng)?shù)貧夂蚣碍h(huán)境實現(xiàn)較好的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。綠化與透水地面設(shè)計方面,本項目通過室外綠化、采用生態(tài)(透水)混凝土、透水磚等技術(shù)措施,室外綠化面積為8097m2,綠化率高達74.3%;透水混凝土和透水磚面積分別為190m2和1636m2,加上室外綠化透水面積,室外透水面積超過80%,可較好地降低熱島效應(yīng),為建筑提供一個良好的外部環(huán)境。
3節(jié)能與能源利用
圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,本項目采用了多種本地適宜的節(jié)能技術(shù)措施。屋面采用種植屋面作為保溫隔熱措施,并配合無機保溫砂漿的采用,實現(xiàn)屋面節(jié)能。同時,為了加強示范意義,本項目在外墻節(jié)能材料的選擇上,與普通工程相比,頗具特色:選擇福建省當(dāng)?shù)氐湫偷慕ㄖ牧希畛鋲Σ捎眠m宜當(dāng)?shù)貤l件的外墻自保溫技術(shù),在建筑的每層樓采用不同的自保溫砌塊或磚,如加氣混凝土砌塊、粉煤灰陶粒小型空心砌塊、PCB聚苯乙烯節(jié)能砌塊、煤矸石燒結(jié)磚、淤泥燒結(jié)磚等,砌筑成保溫隔熱的自保溫墻體,使外墻平均傳熱系數(shù)滿足節(jié)能要求。此外,本項目采用了多種類型的節(jié)能窗。建筑外遮陽設(shè)計方面,本項目采用了多種形式的活動外遮陽形式,如垂直卷簾遮陽、斜伸臂遮陽簾、中置空調(diào)百葉遮陽等,均可以依據(jù)需要進行全開、全關(guān)、部分開啟等動作調(diào)整,滿足隔熱、采光和視覺舒適要求。高效空調(diào)系統(tǒng)與可再生能源應(yīng)用方面,本項目的可再生能源利用主要為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)及太陽能光伏系統(tǒng)三部分。空調(diào)系統(tǒng)采用水源多聯(lián)式中央空調(diào),主機是數(shù)碼渦旋機組,共設(shè)14臺主機,COP在5.5以上,系統(tǒng)能效比約為4.4;根據(jù)使用功能,整個空調(diào)系統(tǒng)分為14個子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)均由一臺主機帶若干個室內(nèi)機,同時設(shè)有全熱交換新風(fēng)機,回收排風(fēng)中的能量,減少新風(fēng)負荷;整個空調(diào)系統(tǒng)使用靈活、高效節(jié)能。太陽能熱水系統(tǒng)安裝集熱器面積128m2,晴天日平均產(chǎn)55℃的熱水4.6t,太陽能熱水系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng),分別采用典型的平板,真空管,陶瓷三種類型;屋頂安裝有6.9kWp的光伏矩陣,使光伏板與屋頂天窗結(jié)合,真正做到了一體化設(shè)計,設(shè)計年發(fā)電6900kWh,約占大樓耗電量的的2.1%。
4節(jié)水與水資源利用
本項目水系統(tǒng)規(guī)劃方案考慮福州地區(qū)水資源情況,對用水定額、用水量估算及水量平衡、給排水系統(tǒng)設(shè)計、節(jié)水器具、非傳統(tǒng)水源利用等進行了分析和規(guī)劃。本項目在建筑中全面采用各類節(jié)水器具,并在保證用水安全的前提下,利用雨水進行沖廁、綠化灌溉等。
5節(jié)材與材料資源利用
本項目在建筑設(shè)計選材時,考慮了使用材料的可再循環(huán)使用,可再循環(huán)材料使用重量占所用建筑材料總重量的11.2%。本項目采用大開間靈活隔斷預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系,并實現(xiàn)土建與裝修工程一體化設(shè)計施工。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用,可顯著節(jié)約混凝土、模板,鋼筋等材料,降低了單位建筑面積建材消耗水平。同時本項目在裝修工程中采用了多種廢棄材料、可循環(huán)材料和有利于生態(tài)環(huán)保的建筑材料,如汽車包裝板、定向剖花板、廢棄飲料瓶隔斷、木塑板、竹木地板、軟木板、金剛板地板、復(fù)合實木、水泥纖維板等。
6室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量
風(fēng)環(huán)境方面,本項目建筑設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計充分考慮了增強自然通風(fēng)的措施。本項目的建筑的三、五層在東西向,以及一層的南北向都處理成為對外開放空間,建筑各層?xùn)|、南、西、北朝向均設(shè)有較大面積的外窗,配合適宜的開窗面積,可以根據(jù)需要進行自然通風(fēng)的調(diào)節(jié)。同時本項目設(shè)計有中庭,當(dāng)夏季炎熱時可以利用建筑上下形成的熱壓通風(fēng),形成良好的自然通風(fēng)條件。光環(huán)境方面,本項目在建筑東、南、西、北四個朝向立面均布置帶形窗,同時天井設(shè)置遮陽天窗,天井各層內(nèi)墻均布置內(nèi)窗,使主要房間形成雙側(cè)采光,同時配合地下室四周采光井和光導(dǎo)管的使用,以達到理想的自然采光效果。經(jīng)采光模擬計算分析,94%以上的主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù)滿足自然采光的要求。日照優(yōu)化方面,本項目建筑采用逐層退臺設(shè)計。在夏季可形成建筑結(jié)構(gòu)自遮陽,減少空調(diào)能耗,冬季太陽光可以直射入室內(nèi),有利于冬季供暖,達到冬暖夏涼的效果。室內(nèi)空氣品質(zhì)方面,本項目設(shè)置室內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度監(jiān)測的室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集和分析、監(jiān)測空調(diào)設(shè)備的風(fēng)機狀態(tài)、空氣的溫濕度、CO2濃度超標(biāo)報警等功能。對于人員密度變化較大的房間,除設(shè)置CO2濃度傳感器監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量外,還與空調(diào)控制系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)節(jié)新風(fēng)量,控制新風(fēng)機的啟停,保證室內(nèi)空氣品質(zhì)。
7電氣節(jié)能與智能化控制
項目采用高光效光源。在滿足眩光限制的條件下,優(yōu)先選用燈具效率高的燈具及開啟式直接照明燈具,室內(nèi)燈具效率不低于60%,要求燈具的反射罩具有較高的反射比。本項目建筑智能化系統(tǒng)定位合理,功能完善,包括信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、機房工程等。為保證建筑通風(fēng)、空調(diào)、照明等設(shè)備高效運營,本項目設(shè)有建筑設(shè)備管理系統(tǒng),對照明系統(tǒng)進行可靠的自動控制,對大樓內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)冷熱源、風(fēng)機、水泵、電梯等設(shè)備進行有效監(jiān)測,對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行實時采集并記錄。
三建筑能耗與用水量分析
1能耗分析
采用Dest建筑能耗分析軟件對本項目進行全年能耗(空調(diào)、供暖和照明)動態(tài)模擬預(yù)測計算,得出建筑節(jié)能率為64.5%,建筑能耗比例關(guān)系。根據(jù)以上建筑能耗預(yù)測結(jié)果,空調(diào)、供暖、照明耗電量單項節(jié)能率的分析。以80年代基準建筑為比較基準,則供暖耗電量的節(jié)能率最高,照明耗電量次之;以符合公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準的參照建筑為基準,仍然是供暖耗電量的節(jié)能率最高,但夏季空調(diào)節(jié)能率高于照明節(jié)能率。但需要指出的是,不論建筑單項節(jié)能率如何變化,由于夏季空調(diào)能耗占建筑能耗的比例最大,所以空調(diào)節(jié)能對本項目建筑節(jié)能的貢獻是最大的。如果將本項目所采用的太陽能光伏、光熱技術(shù)等因素考慮進來,將進一步降低建筑的綜合能耗。依據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù),福建地區(qū)每1m2太陽能集熱面積每年能節(jié)省350kWh電耗,每1kW的光伏矩陣每年能發(fā)電1000kWh。通過分析計算,本項目綜合節(jié)能率達70.99%,各類能源的消耗比列。
2用水量分析
本項目建筑內(nèi)部用水主要集中在沖廁和盥洗,室外用水主要集中在綠化、景觀等,各部分用水量分析。本項目水源形式為市政水和雨水,其中雨水主要用于沖廁、綠化、水景補水等用途,本項目雨水利用系統(tǒng)基本能夠滿足使用要求,雨水回收利用系統(tǒng)關(guān)于雨水的供求關(guān)系分析見圖16。經(jīng)分析,本項目預(yù)計非傳統(tǒng)水源(雨水)利用率為53%。
一、綠色節(jié)能建筑在我國的普及應(yīng)用實際情況
1.在普及應(yīng)用方面的差異
(1)南北差異。建筑節(jié)能工作在20年前從北方采暖居住建筑啟動,是由于當(dāng)時采暖能耗占建筑能耗的主要部分,而居住建筑相對又不很復(fù)雜。但是,時至今日,隨著東南沿海和長江中下游地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們改善建筑熱環(huán)境的要求日益迫切,熱天空調(diào)、冷天取暖用能正在高速增長,在建筑能耗中所占的比例也越來越大。特別是這些地區(qū)的建筑制冷和采暖用能支出一開始就由居民負擔(dān),不存在北方早已形成的采暖“當(dāng)然是公共福利”的習(xí)慣勢力,因此,南方地區(qū)建筑節(jié)能的效益可以從個人經(jīng)濟利益上反映出來,因此南強北弱的經(jīng)濟形勢造成建筑節(jié)能推進的速度在南方要比北方快得多。
同時南北在節(jié)能建筑設(shè)計方面在采光、保暖、氣候考慮、生活習(xí)慣等各方面也存在較大的差異,因此在建筑施工難度和投資方面也有了很大的不同。
(2)農(nóng)村與城市的差異。由于農(nóng)村環(huán)境同城市的不同,加之經(jīng)濟實力和國家投入的差距,城市的節(jié)能手法比較多,但偏重于節(jié)能材料和智能化系統(tǒng)的使用,同時加入了很多高科技產(chǎn)品的大力支持。而農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)簡單,人們的節(jié)能意識不高,只是采用多年來的經(jīng)驗減少浪費,而對于修建節(jié)能式建筑興趣不大。由于用能密度低,輸送成本高,常規(guī)商品能源的成本比城市高,因此農(nóng)村能源應(yīng)采取與城市完全不同的建筑節(jié)能解決方案。鑒于農(nóng)村優(yōu)良的自然環(huán)境和較低的人口壓力,綠色節(jié)能建筑更適宜在農(nóng)村得以廣泛推廣。
2.我國節(jié)能建筑使用普及的總體形勢
1999年,北方地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準納入強制性標(biāo)準進行貫徹;2001年底出臺《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》。但由于標(biāo)準偏低,特別是缺少技術(shù)細節(jié)以及可操作的標(biāo)準,各地執(zhí)行不力,建筑節(jié)能大多在做“表面文章”。
2005年8月,建立部組織了一次大規(guī)模的全國建筑節(jié)能實施情況調(diào)查。結(jié)果顯示,2000年至2004年,全國各氣候區(qū)按節(jié)能標(biāo)準設(shè)計的項目為58.53%,{HotTag}按節(jié)能標(biāo)準建造的項目為23.25%,不按設(shè)計施工的情況比較嚴重。我國現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展迅速,需要修建的建筑很多,但是據(jù)初步統(tǒng)計來看90%以上都是高耗能建筑。據(jù)統(tǒng)計我國的總耗能量在減少但是建筑耗能在增多。這也就放映了節(jié)能建筑并沒有得到很好的發(fā)展。而那些節(jié)能建筑以官方的居多,也就是官方單靠國家資金來節(jié)能減排,起到了帶頭作用,但是并沒有得到響應(yīng)。這對于綠色節(jié)能建筑的普及不是一個很好的現(xiàn)象。
二、綠色節(jié)能建筑在我國的發(fā)展瓶頸
1.建設(shè)及推廣節(jié)能建筑的手段匱乏
僅靠官方建筑來表率,宣傳也僅限于那些公用建筑,而對于農(nóng)村和民用建筑的關(guān)注較少。也有相當(dāng)一部分官員,特別是某些地方官雖和房地產(chǎn)開發(fā)商,面臨的一些困難和問題,從局部利益和短期行為出發(fā),抱消極拖延態(tài)度。由于前者是主導(dǎo)的、占優(yōu)勢的,因此,我國建筑節(jié)能事業(yè)將在克服諸多困難中逐步前進。在當(dāng)前和今后若干年內(nèi),建筑節(jié)能的進展主要依靠政府的強制推動,依靠立法和執(zhí)法。如果放棄行政強制,放任自流,建筑節(jié)能工作必將前功盡棄。
2.經(jīng)濟方面的限制
節(jié)能建筑應(yīng)用了節(jié)能材料和高新科技,其的花費都很高,而對于普通民眾來說是很奢侈的。在孩子教育、家庭花費、以及醫(yī)療費用等方面已經(jīng)消費了收入的大部分,拿什么去進行節(jié)能建筑的投入?因此建筑節(jié)能歸根到底還是要通過經(jīng)濟利益驅(qū)動,這樣才會有持久的動力。
3.組織管理不力,法規(guī)配套不全
一方面,由于缺乏強有力的政策措施、相應(yīng)的節(jié)能工作組織機構(gòu)及相關(guān)責(zé)任單位,導(dǎo)致建筑節(jié)能進行緩慢。另一方面,節(jié)能的相關(guān)法規(guī)和規(guī)范配套不全,具體表現(xiàn)在缺乏夏熱冬冷區(qū)、夏熱冬暖區(qū)和農(nóng)村建筑的節(jié)能設(shè)計規(guī)范(設(shè)計標(biāo)準),缺乏《民用建筑合理用能標(biāo)準》,對建筑的采暖和空調(diào)系統(tǒng)的運行缺乏相應(yīng)的運行節(jié)能標(biāo)準,因此需要盡快制定和完善相關(guān)法律。超級秘書網(wǎng)
三、關(guān)于綠色節(jié)能減排建筑的建議
1.必須加強組織領(lǐng)導(dǎo),健全建筑節(jié)能工作機制。依托建筑科學(xué)研究機構(gòu)、科技發(fā)展中心、勘察設(shè)計協(xié)會、土木協(xié)會、大專院校等行業(yè)學(xué)(協(xié))會、科研院校的作用,開展了一系列有成效的工作。這樣結(jié)合各方面的努力是節(jié)能建筑更加實用和實惠,才能激起更多人的興趣。
2.必須加強建筑工程建設(shè)全過程中的建筑節(jié)能監(jiān)管。重視將建筑節(jié)能從立項、規(guī)劃、設(shè)計、圖審、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)、竣工驗收等全過程的監(jiān)管,可以對建筑節(jié)能全過程實行閉合跟蹤管理,注重對建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準執(zhí)行的全過程控制。各相關(guān)部門必須明確自己的職責(zé),為節(jié)能建筑的普及負責(zé)。
3.要加快建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。要大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)中材料的新方法新技能的推廣,以專業(yè)化分工和提高社會效率為重點,同時要大力發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè),堅持走新型工業(yè)化道路,促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級,提高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在工業(yè)中的比重。
4.要強化技術(shù)創(chuàng)新做到因地制宜。節(jié)能建筑是指遵循氣候設(shè)計和節(jié)能的基本方法,對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風(fēng)向以及外部空間環(huán)境進行研究后,設(shè)計出的低能耗建筑。節(jié)能建筑性能的發(fā)揮與環(huán)境息息相關(guān),因此要結(jié)合不同地點的環(huán)境特點進行技術(shù)創(chuàng)新。
四、總結(jié)
大力發(fā)展和推廣綠色節(jié)能建筑,對于解決中國能源問題有著非常重要的意義,推廣節(jié)能住宅是一個循序漸進的過程,不可能一蹴而就。但我們?nèi)匀恍牢康乜吹?我國政府以及社會各界已經(jīng)開始了探索、嘗試,并取得了可喜的成績。順利推進建筑節(jié)能要加大建筑節(jié)能宣傳力度,完善建筑節(jié)能市場。提高公眾節(jié)能意識、認同度和社會化程度。從而使我國真正走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
參考文獻:
[1]中國能源發(fā)展報告委員會.中國能源發(fā)展報告.中國計量出版社,2001.
我們所要求的綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計,除了要滿足人們的生存需求,更要保障其在自然、社會中和諧發(fā)展。綠色建筑是適應(yīng)當(dāng)今城市現(xiàn)代化建設(shè)要求的環(huán)保節(jié)能建筑,不再沿襲傳統(tǒng)建筑中耗能量、污染度過高的模式,是環(huán)保發(fā)展的新方式。這類設(shè)計不僅滿足了舒適、健康的要求,更進一步表現(xiàn)出人文關(guān)懷,使人們生活走向高品質(zhì)。基于此,這便要求綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計遵循以下原則,即人類、自然、社會和諧共生。
2適地原則
因地制宜是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計中必須保持的理念。綠色建筑設(shè)計建設(shè)必須與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、社會經(jīng)濟條件等相符合。其設(shè)計不單單要考慮到場地的特殊性,同時還必須和附近的環(huán)境相協(xié)調(diào),所以一般綠色建筑設(shè)計都有其側(cè)重點。比如說北方偏向于采暖節(jié)能,南方則是墻體隔熱與遮陽設(shè)計。為了使綠色生態(tài)節(jié)能功能能夠發(fā)揮出最大功效,因地制宜原則必須堅持。
3經(jīng)濟原則
現(xiàn)如今所說的綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計,是盡可能地使資源能源消耗降到最低的同時,提升能源利用率,從而使環(huán)境污染降到最低。同時,綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計更要解決好現(xiàn)今傳統(tǒng)建筑高耗能的問題,最大程度上使各資源能夠進行循環(huán)利用,確保建筑費用得到降低的同時,其建筑質(zhì)量與效益成比增加。就此,我國也提出了節(jié)約土地、節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料,環(huán)境保護這“四節(jié)一環(huán)保”的口號與之配合。
4高效原則
綠色建筑的主旨是保障用戶的安全與健康,同時使使用者在綠色建筑中與其各項生態(tài)節(jié)能相互適應(yīng),和諧共處,不僅滿足環(huán)保的要求,更滿足了用戶的生活要求。這與傳統(tǒng)建筑中犧牲用戶的安全、健康的方式是極為不同的。在現(xiàn)如今的綠色建筑系統(tǒng)中,綠色建筑應(yīng)更加努力地滿足消費者需求,反對浪費行為,運用更加先進的科學(xué)技術(shù)手段,使得資源利用率顯著提高,從而使得高效原則發(fā)揮得淋漓盡致。
二綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計策略
1空間組織設(shè)計及建筑體形設(shè)計
在建筑設(shè)計過程中,科學(xué)的外觀體型設(shè)計能夠使建筑本體與外部環(huán)境的熱量交換大大減少。在外部環(huán)境相同的條件下,建筑外表面積與外表面積所包體積比形成的建筑物體型系數(shù)是影響建筑物能源消耗的直接因素,系數(shù)的增長直接會使單位面積散熱量的增長,所耗能源也就越高。因此,為了降低能耗,建筑體形系數(shù)就必須確定在一個較低的水平上,這就對建筑造型、建筑平面布局設(shè)計、采光通風(fēng)等方面提出了新的要求。而空間組織設(shè)計即是在確保建筑物各項功能能夠正常運行下才能進行。空間組織設(shè)計是通過分離建筑物橫豎平面,來改善優(yōu)化建筑物室內(nèi)環(huán)境的工作,從而確保該建筑更加綠色節(jié)能。
2建筑門窗節(jié)能設(shè)計
內(nèi)窗結(jié)構(gòu)是建筑物結(jié)構(gòu)之中隔熱保溫效果最不理想的,但冷熱空氣的進出往往要通過門窗結(jié)構(gòu)的縫隙,同時,門窗設(shè)計也是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計過程中舉足輕重的一環(huán)。鑒于此,建筑物門窗設(shè)計的科學(xué)性至關(guān)重要。一般情況下,門窗設(shè)計由以下這些條件制約:第一,采暖耗熱值會隨著建筑物窗墻面積比的提升而不斷增加,因此可以在室內(nèi)采光通風(fēng)條件允許時,設(shè)計合理的窗墻面積比;第二,必須認真考慮門窗位置,設(shè)計科學(xué)的開啟方式,從而阻止穿堂風(fēng)通過;第三,設(shè)計能夠自動調(diào)節(jié)的活動遮陽棚、窗簾等,避免夏季陽光直射;第四,確保門窗制作質(zhì)量優(yōu)良。若是金屬窗框,就必須保證斷熱處理到位,同時為了確保門窗的氣密性,一定要加裝密封條。除此,所選用的窗戶玻璃品種也要科學(xué)合理,保障有效地吸收及降低熱輻射。并且所用的門窗材料和幕墻技術(shù)都要保證有較高的質(zhì)量。
3建筑墻體節(jié)能設(shè)計
建筑墻體的保暖效果不錯時,能夠采取降低建筑損耗的方式進行節(jié)能工作。內(nèi)保溫及外保溫是墻體保溫的主要兩方面內(nèi)容。通常情況下,受到建筑工程項目成本的制約,選擇外保溫更為普遍。同時,節(jié)能材料是墻體外保溫節(jié)能設(shè)計中的最優(yōu)選擇,通過往墻體內(nèi)填充保溫隔熱能力優(yōu)質(zhì)的材料,來提升墻體的熱阻,以便使室內(nèi)溫度不受外界氣候環(huán)境變化的制約,不僅如此,這樣還能使墻體的使用時間大大增加,使得建筑物墻體結(jié)構(gòu)可以最大程度地避免冷熱交替帶來的損傷。除此以外,在進行墻體節(jié)能設(shè)計過程中,要切實結(jié)合氣候環(huán)境的實際狀況,根據(jù)外界狀況,進行好保溫、防潮等工作。在綠色建筑墻體節(jié)能設(shè)計中,改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造也是至關(guān)重要的一環(huán)。
4建筑屋頂節(jié)能設(shè)計
在建筑設(shè)計中,直接同外界環(huán)境相接觸的地方便是屋頂。一般情況下,大部分建筑在冬季,由于大氣長波輻射以及陽光照射較少,其屋頂?shù)谋匦阅芏疾簧趵硐搿5谙募荆謺驘彷椛湮者^多而造成室內(nèi)溫度的升高。因此,有效改善屋頂?shù)纳鷳B(tài)節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要。應(yīng)該讓屋頂具備冬保溫、夏隔熱的良好性能,其設(shè)計要點主要是:(1)可以設(shè)計架空屋頂、淺色屋頂、種植屋頂以及蓄水屋頂?shù)龋行Ц綦x太陽輻射熱,避免陽光直射;(2)可以選擇保溫隔熱材料覆蓋于屋頂上,同時通過其他輔隔熱保溫措施來降低能量傳遞;(3)可以選擇在建筑物屋頂涂抹一層反射率較高的特殊涂料,從而減少夏季屋頂對陽光熱量的吸收,以滿足減少空調(diào)冷負荷的節(jié)能目的。
2綠色建筑的節(jié)能技術(shù)與設(shè)計理念
2.1綠色建筑的設(shè)計
在一個成功的綠色建筑的產(chǎn)生的過程中,建筑的設(shè)計很重要,處于至關(guān)重要的地位。建筑的設(shè)計包含建筑的場地的選擇、功能的設(shè)定、外形的構(gòu)思以及內(nèi)在的能源系統(tǒng)等很多方面的精心策劃。其中,在很多項都確定了以后,外形是個影響建筑耗能多少的一個重要因素。在建筑的系統(tǒng)里有一個重要的概念,表示外形系數(shù),外形系數(shù)越小,建筑物需要的能量供給就越少,這樣一來,建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的設(shè)計中,在不影響建筑物的功能的同時,要著重考慮建筑物的外形系數(shù)。
2.2綠色材料的選擇
傳統(tǒng)的建筑材料在完善建筑功能的同時,也有很大的弊端。傳統(tǒng)的建筑材料給人們的生活質(zhì)量帶來了提高,也給人們的健康帶來危害,建筑材料里的甲醛是人類健康的殺手,而大部分傳統(tǒng)的建筑材料中都含有此成分。傳統(tǒng)建材工業(yè)占據(jù)著我國國民經(jīng)濟的重要地位,同時也是耗能最大、污染最大的一項工業(yè)。而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人類物質(zhì)享受領(lǐng)域的要求就越高,對自身的生命安全也越來越重視。人們在建材當(dāng)面也開始研發(fā)高性能、低污染的材料,也就是綠色材料。綠色教材與傳統(tǒng)建材相比較,具有節(jié)約能源,少用或不用天然能源及資源,在建筑的過程中,盡量使用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物,將可用的工業(yè)廢品制成建筑材料。并且在使用的過程中對人體的健康沒有危害,保證無毒環(huán)保。在綠色建筑的材料選擇中,也一定要選擇健康環(huán)保,負荷小的綠色材料。
2.3可再生能源應(yīng)用技術(shù)
可再生的能源不同于其他資源的最大優(yōu)點便是為使用的過程中降低污染、有效的保護生態(tài)環(huán)境。包括太陽能、光能、熱能、核能等很多新興能源。這些能源的共同點就是源源不斷的,取之不盡,用之不竭。以太陽能為例,我國現(xiàn)階段太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用了,很多建筑物的部分用電設(shè)備、路燈、體育場的大型照明燈都采用的太陽能發(fā)電。此外風(fēng)力發(fā)電也很普遍。所以在綠色建筑的建造過程中,適當(dāng)?shù)膽?yīng)用可再生能源技術(shù)是必要的,能大幅度的節(jié)約資源。
2.4采用合理的施工方法
建筑的施工,是建筑過程中持續(xù)時間較長的一項工程。綠色建筑在設(shè)計的過程中,已經(jīng)充分考慮施工過程中帶來的污染,但是還是不能眼圈解決施工污染的問題。那么我們怎樣才能在施工的過程中減少施工的能耗和降低其帶來的環(huán)境負荷呢?這就需要施工部門結(jié)合實際情況,對施工進行評估,最大限度的降低施工污染。加大對施工部門的管理,不能讓工人在施工過程中存在投機取巧的心理,降低了建筑物的環(huán)保功能。
2.5建筑物使用過程中也要降低能耗
在建筑剛剛建成后,人們出于對新建筑物的好奇,比較注重享受建筑物的新功能,即便是不需要的事情,也會反復(fù)的嘗試,這樣在使用過程中會消耗很多不必要的能量。在設(shè)計、建筑、材料之外的人群中,建筑物是新奇的,需要我們?nèi)ンw驗的,多數(shù)人都不會考慮建筑物的能量問題,肆意的浪費資源,為的只是精神的享受。因此,在建筑物投入使用的過程中,要對使用著的行為進行規(guī)范,教育大家節(jié)約資源,保護綠色建筑物的資源。
3綠色建筑的發(fā)展前景
綠色建筑的大力推廣與開發(fā)在我國很適合,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,國民素質(zhì)的提高,人的審美價值觀和習(xí)慣會隨著時間的變化而變化。受過高等教育的人都很注重節(jié)能和環(huán)保,綠色建筑也逐漸的被大眾所認可。因此,不斷的研發(fā)新的綠色建筑物勢在必行。綠色建筑事業(yè)在發(fā)達國家開展的比較好,目前我國還處于起步階段,我們可以借鑒其他的優(yōu)秀的經(jīng)驗,在國家政策的領(lǐng)導(dǎo)下,政府和建筑單位相合作。不久,我國的綠色建筑會達到發(fā)達國家的水平。
(1)水循環(huán)利用技術(shù):在房屋建筑工程施工過程中,對水有著較高的要求,那么就需要將綠色節(jié)能施工理念引入到水排放和處理中,要科學(xué)的保護和循環(huán)利用水資源。在具體的施工過程中,可以利用專門的設(shè)備來抽出基坑降水,在一定的容器內(nèi)存儲,以此來用于混凝土的攪拌,甚至是用作生活用水,促使水的循環(huán)利用得到實現(xiàn)。還可以將雨水回收技術(shù)應(yīng)用過來,對雨水進行收集,在房屋建筑工程施工中,施工機具的洗刷、噴灑降塵等,都可以用這些雨水。對于生活用水,可以用其來沖洗廁所等。
(2)門窗綠色節(jié)能施工技術(shù):在房屋建筑中,節(jié)能的一個重要方面就是門窗,門窗有著較好的光投射性和較差的保溫性能,要想促使門窗的節(jié)能效果得到提升,就需要深入的研究,這樣建筑整體的節(jié)能效果方可以得到較大程度的提升。首先,將那些比較經(jīng)濟實惠和較強實用性的建筑材料給應(yīng)用過來,采用的玻璃應(yīng)該是節(jié)能環(huán)保有著較低輻射的,這樣門窗的反射率就可以得到有效減少。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),如今在建筑行業(yè)中已經(jīng)開始普遍應(yīng)用這種環(huán)保節(jié)能的玻璃,但是還有諸多的問題需要注意,因為沒有健全的行業(yè)監(jiān)督機制,這樣市場中的產(chǎn)品質(zhì)量都不符合要求,在實際應(yīng)用中,節(jié)能環(huán)保的要求無法得到滿足。其次,要對門窗的比例嚴格控制,如果有著較大的比例,就會對建筑整體保溫性能造成較大的影響。
(3)墻體節(jié)能技術(shù):在建筑施工中,要想促使墻體節(jié)能環(huán)保得到實現(xiàn),就需要對施工技術(shù)進行科學(xué)合理的應(yīng)用,對工藝參數(shù)進行嚴格控制。通常來講,墻體有保溫和防滲漏功能,但是鋼筋混凝土的導(dǎo)熱率卻無法與寒冷地區(qū)保溫要求所適應(yīng),因此,房屋建筑都將墻體加保溫層的施工方法應(yīng)用了過來。墻體保溫通常可以將其劃分為外保溫和內(nèi)保溫兩種,這種劃分依據(jù)是施工方式的不同,在對保溫方式進行選擇時,需要將室內(nèi)供熱情況充分納入考慮范圍。通常情況下,如果室內(nèi)有著較長的供熱時間,室內(nèi)溫度變化速度較慢,那么就可以將外保溫技術(shù)應(yīng)用過來。需要注意的是,如果采用內(nèi)保溫技術(shù),會有隔墻的作用出現(xiàn),有可能會有冷橋形成,促使結(jié)露現(xiàn)象出現(xiàn)于墻體上,那么在施工過程中就需要對其充分重視。
(4)建筑物光照節(jié)能施工技術(shù):在節(jié)能方面,發(fā)揮著非常大作用的就是建筑物的頂面,因為頂面會受到諸多因素的影響,如雨淋、光照、冰雪堆積等,有著更大的輻射面積。因此,在施工中就需要采取一系列的措施,否則冬天頂層的住戶就會更冷,夏天就會更熱。因此,就需要將綠色節(jié)能施工技術(shù)應(yīng)用過來,首先,在建筑物頂面施工中可以采用新材料,如果采用的建筑材料有著較低的導(dǎo)熱率,或者將新型高效的保溫材料加在頂面,就可以有效隔離頂面和外界。其中,頂面種植技術(shù)較為流行,在建筑物能夠承受的范圍和防水要求下,在建筑物頂面上種植一些綠色的果蔬,可以對夏天的暴曬有效的抵御,綠化效果也可以得到強化。另外,還可以將太陽能板鋪設(shè)于建筑物頂面上,這樣在制冷或者采暖系統(tǒng)中應(yīng)用收集到的太陽能,可以對冬冷夏熱的情況進行改變,還可以將新能源提供給建筑物。
2推廣綠色節(jié)能施工技術(shù)的措施
(1)對節(jié)能建筑技術(shù)的推廣機制進行構(gòu)建,政府要積極參與進來,大力倡導(dǎo),同時結(jié)合市場引導(dǎo),緊密結(jié)合市場和政府,以便推動綠色節(jié)能施工技術(shù)獲得更好的發(fā)展。
(2)對綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)的研發(fā)和推廣機制不斷推進,需要將市場和政府部門的功能給充分發(fā)揮出來,大力創(chuàng)新制度,充分研究節(jié)能建筑施工技術(shù),大力推廣。
(3)要對綠色節(jié)能施工技術(shù)的信息服務(wù)平臺和信息反饋網(wǎng)絡(luò)進行健全和完善,將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一體化平臺充分利用起來,更好的推廣建筑技術(shù)的新成果、新技術(shù)和新設(shè)備,對綠色節(jié)能施工技術(shù)的信息反饋機制進行構(gòu)建,以便保證技術(shù)人員和專家以及工作人員能夠互相的交流。
舊工業(yè)建筑由于歷史的特殊性,以前的老工業(yè)建筑在幾百年的城市擴張之后,區(qū)位性價值普遍得到提升,大多存在于城市的中心地帶,交通便利,這個區(qū)位優(yōu)勢使得改造的投資小、回報高。
2)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。
工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)堅固、空間高敞、設(shè)計使用年限一般在50年以上,并且具有較強的抗震性能以及結(jié)構(gòu)承載力。
3)空間功能優(yōu)勢。
舊工業(yè)建筑大多是大空間、大跨度結(jié)構(gòu),這使得改造時的空間劃分比較靈活,可以適應(yīng)不同使用者對空間功能的轉(zhuǎn)換要求。
4)基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢。
舊工業(yè)建筑的電力設(shè)施、給排水設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施都有較強的負荷能力,保留其可以節(jié)省添置這些設(shè)施的費用。
2綠色節(jié)能技術(shù)的內(nèi)涵
20世紀60年代,美籍意大利建筑師保羅•索勒瑞首次將生態(tài)與建筑合稱為“生態(tài)建筑”,即“綠色建筑”。綠色建筑就是在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)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。為了減少對環(huán)境的污染,綠色建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢,舊工業(yè)改造也應(yīng)采取綠色改造的方式。與推倒重建相比,舊工業(yè)建筑改造再利用可減少建筑垃圾的產(chǎn)生和不可降解的建筑材料對環(huán)境的污染。針對建筑運行能耗的來源和組成,把建筑綠色節(jié)能技術(shù)分為兩類:建筑本體綠色節(jié)能技術(shù)和建筑設(shè)備綠色節(jié)能技術(shù)。其中建筑本體綠色節(jié)能技術(shù)包括圍護結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能技術(shù)和建筑空間設(shè)計的綠色節(jié)能技術(shù);建筑設(shè)備綠色節(jié)能技術(shù)包括建筑能源設(shè)備系統(tǒng)綠色節(jié)能技術(shù)、建筑環(huán)境控制系統(tǒng)綠色節(jié)能技術(shù)和可再生能源利用技術(shù)。
1)節(jié)地與室外環(huán)境。
舊工業(yè)建筑區(qū)位優(yōu)勢明顯,處于城市中心地帶,對舊工業(yè)建筑的土地進行合理的利用,是節(jié)約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式,既能節(jié)約土地,又可以起到綠化環(huán)境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2,可以有效的起到隔熱保溫的效果,也可延長屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面,從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)的風(fēng)格又賦予建筑物一種古樸的氣息。
2)節(jié)能與能源利用。
節(jié)約能源是實現(xiàn)綠色節(jié)能的核心理念,根據(jù)舊工業(yè)廠房所處的地理位置,充分利用太陽能、地?zé)崮堋⒄託狻L(fēng)能等等可以再生的資源,在改造中采用溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)、太陽能光熱與光電系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)等。由于經(jīng)濟技術(shù)和建筑功能的因素,舊工業(yè)建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能較差。許多舊工業(yè)建筑改造后這個問題依然存在,這樣不僅影響了建筑的使用性能,而且會造成巨大的能源浪費。但是,舊工業(yè)的大跨度、大空間結(jié)構(gòu)也正是改造者所看重的,他們在改造之后往往愿意保留此類大空間,引入自然光,這樣白天可以不需采用其他照明措施,節(jié)約資源。
3)節(jié)水與水資源利用。
通過采用節(jié)能型設(shè)備,如無水小便斗,節(jié)約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應(yīng)器進行分別收集后合并,通過凈化用作沖廁或綠化用水;在停車場鋪裝易滲水的材料,使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分。
4)節(jié)材與材料資源利用。
若對舊工業(yè)建筑不進行改造再利用,而是采取推倒重來的方式,無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費,推倒破壞產(chǎn)生的建筑垃圾更是增加了環(huán)境的負擔(dān)。而如果對舊工業(yè)建筑改造再利用,使它真正達到實際的使用壽命,也是節(jié)約建筑材料的一種表現(xiàn)方式。舊工業(yè)拆除下來的一些物件,可以作為裝飾物品擺放在工業(yè)園區(qū),既不浪費材料造成環(huán)境污染,又美化環(huán)境,使得這些物品更具有歷史價值。
3綠色節(jié)能技術(shù)在舊工業(yè)建筑改造中的應(yīng)用實例
3.1天津綠領(lǐng)慧谷創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園
綠領(lǐng)慧谷創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園原為天津紡織機械廠,始建于1946年,占地面積138畝,廠房面積6.1萬m2。改擴建后園區(qū)所占地面積近9.3萬m2,總建筑面積10萬m2。在改造過程中,大量的采用了綠色節(jié)能技術(shù):新建材料保溫外墻、新技術(shù)窗體遮陽、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等,使得這些建筑既是節(jié)能房又是展示廳。應(yīng)用太陽能集中供熱系統(tǒng)、熱交換新風(fēng)系統(tǒng)、屋面雨水收集、風(fēng)光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環(huán)保節(jié)能手段。經(jīng)過測算,一期的改造成本僅為拆除的36.4%。
3.2上海市花園坊節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)園
上海花園坊節(jié)能技術(shù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年),于20世紀初搬遷,留下18棟工業(yè)廠房,總占地面積為3.23萬m2,總建筑面積為5萬m2。屬于節(jié)能研發(fā)設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)計、節(jié)能文化傳媒、節(jié)能咨詢策劃為一體的市級創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。原廠區(qū)18棟建筑主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),改造過程中保留了框架結(jié)構(gòu),原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊,既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復(fù)合墻體系統(tǒng),能夠消除冷、熱橋,維持室內(nèi)氣溫平穩(wěn),節(jié)省空調(diào)能耗。在改造過程中采用太陽能熱水系統(tǒng)、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統(tǒng)用于衛(wèi)生間沖廁及清洗車輛等綠色節(jié)能技術(shù)。
3.3蘇州市建筑設(shè)計研究院生態(tài)辦公樓
蘇州市建筑設(shè)計研究院生態(tài)辦公樓前身為法資企業(yè)美西航空機械設(shè)備廠區(qū),始建于1895年,改建于2001年,為框架結(jié)構(gòu)。在改造的設(shè)計階段,將經(jīng)濟、節(jié)能、生態(tài)性融入到其中。在改造過程中,大量的使用到一些節(jié)能高效的新材料,如太陽能燈,將原先部分老廠房的屋面拆除,在屋面開天窗,增加了室內(nèi)光線和通風(fēng),在屋面開小口,安裝太陽能燈,白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃,來達到保溫節(jié)能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用,采用蓄水池的水清洗車輛,洗完車的水再次利用澆花,實現(xiàn)了水資源的重復(fù)利用。在樓層陽臺上種植植物,采用屋頂綠化的方式,使夏天有效的緩解太陽的直射,起到保溫隔熱的效果,降低對能源的使用,而且提高了辦公條件。
2建筑物頂面光照節(jié)能施工技術(shù)
建筑物頂面是建筑物結(jié)構(gòu)中受自然條件影響最大的部位,整個頂面幾乎整天都處于光照條件下,并且在冬季容易冰雪堆積,因此頂面的保溫、保濕、隔熱性能必須要符合要求,否則就會出現(xiàn)頂層住房冬冷夏熱的情況,在實際施工中,可考慮在頂面采用導(dǎo)熱性差的建筑材料,或者在頂面的保溫層和防潮層之間多施加一層保溫防潮復(fù)合材料,提高頂面的保溫防潮性能。或者可將建筑物設(shè)計成頂面為太陽能板的節(jié)能建筑,使大面積、長時間的光照轉(zhuǎn)化為能量為建筑物所用,可用作建筑物內(nèi)部的空調(diào)制冷或者采暖、熱水器等,是發(fā)展現(xiàn)代化建筑的關(guān)鍵舉措。另外也可采用屋面種植技術(shù),將建筑物頂面上種植上蔬菜等綠色植物,一方面可以充分利用頂面的優(yōu)良的自然條件有利于蔬菜生長,另一方面使得建筑物頂面無形中多了一層保溫層或隔熱層,是綠色節(jié)能施工理念的重要體現(xiàn),但是在施工過程中要充分保證頂面的防潮性能以免由于灌溉導(dǎo)致屋面漏水。
3門窗節(jié)能施工技術(shù)
在建筑物的建筑項目中門窗是使用節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵,因為門窗部分其保溫性能不佳、但是光投射性很好等特征,因此如果能夠把節(jié)能效果高效的運用到門窗的建筑中,這樣,也能夠在很大程度上提高了建筑物自身的使用節(jié)能的效果。首先,可以選擇經(jīng)濟性較好、實用性較強的建筑材料。如一些節(jié)能環(huán)保玻璃,常用的有低輻射鍍膜玻璃,這種玻璃是在普通玻璃的表面涂布一層半導(dǎo)體氧化物薄膜形成的,可以有效降低門窗的反射率。目前這種節(jié)能環(huán)保玻璃已經(jīng)普遍應(yīng)用在建筑行業(yè),但是由于相關(guān)監(jiān)督機制的不健全,使得很多建材本身質(zhì)量不過關(guān),導(dǎo)致了在實際應(yīng)用中達不到節(jié)能環(huán)保的效果,使綠色節(jié)能施工技術(shù)大打折扣,所以,一定要增強有關(guān)的檢測強度。第二,還要把握好門窗之間的比例,假如門窗占據(jù)整體的比例太大,肯定就會對建筑物的保溫狀況產(chǎn)生不良影響,所以根據(jù)相關(guān)規(guī)定北向與東向的建筑都不能夠超過百分之二十,西向的建筑不能超過百分之三十,南向的建筑不能超過百分之三十五。
4地面節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)
對地面的建筑關(guān)鍵是保證地面保溫以及防潮建材不會受到破壞,這就要加強覆蓋在保溫以及防潮建材商的地面物料要擁有較好的抵抗沖擊以及壓力的機能,省得保溫結(jié)構(gòu)以及防潮物料的破壞而再進行更替,這樣消耗了更多的建筑勞動力以及物力,不符合綠色節(jié)能施工的思想,所以在對地面建筑時對保溫結(jié)構(gòu)以及防潮物料的選取時在符合節(jié)能需求的根本下盡可能使用力學(xué)機能好的物料,同時能夠加強地面的持久耐用性。