時間:2023-03-22 17:49:29
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2.1信息熵方法對建筑節(jié)能評價指標的篩選
為了從已經構建的初始評價指標中提取主要評價指標,可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標。具體操作步驟及方法如下:第一步:將初始的指標矩陣進行標準化處理。假定所選的評估對象有N個,初始的指標有M個,則可以構建N×M階的矩陣,定義為矩陣A。按照式(1)進行標準化后的矩陣為A′。a′ij=(1)第二步:熵值的求取。令pj表示熵值,則,Πij=pj=-ΠijlnΠij(2)第三步:熵權的確定。Wj表示求出的熵權的大小,則,Wj=(3)第四步:確定某個評價指標的具體權重。權重值用Qj表示,則,Qj=(4)第五步:將第三步求出的熵權與第四步求出的具體權重進行結合,剔除冗余指標,確保評價的穩(wěn)定性。
2.2BP神經網絡方法對農村住宅建筑節(jié)能的綜合評價
BP神經網絡可以用于逼近任意的一個非線性的函數(shù),同時具有超強的自適應以及存儲能力。采用BP神經進行評價時,其運行的主要思想就是將搜集到數(shù)據輸入到該系統(tǒng)中,然后系統(tǒng)進行自我訓練,擬合各指標間的最優(yōu)關系,并自動記憶、存儲所選指標對綜合評價對象的影響權值,繼而對類似對象做出客觀的評價。在進行BP神經網絡訓練之前需要構建BP神經網絡結構,主要需要以下參數(shù)。
(1)BP神經網絡的節(jié)點數(shù)與層數(shù)的確定BP神經網絡結構的確定需先確定輸入、輸出層節(jié)點數(shù)、隱含層的層數(shù)以及隱含層節(jié)點。輸入層節(jié)點數(shù)為指標個數(shù),輸出層節(jié)點數(shù)為建筑節(jié)能綜合評價指標。在規(guī)模不大的情況下,常采用一個隱含層。隱含層節(jié)點數(shù)可根據式(5)確定。Ny=(5)其中,Ny表示隱含層節(jié)點數(shù);Ni表示輸入層節(jié)點數(shù);No表示輸出層節(jié)點數(shù);NP表示訓練樣本個數(shù)。
(2)BP神經網絡相關參數(shù)的確定確定BP神經網絡結構后,需要確定網絡函數(shù)的選取、初始權重的確定、期望誤差、學習速率、訓練次數(shù)等相關參數(shù)。
3江蘇農村住宅建筑節(jié)能的綜合評價
首先對初始建立的評價指標進行篩選,剔除其中可能對評價結果有干擾的影響因素。聘請10位專家對初始的評價指標進行打分,然后依據信息熵方法進行處理,最終得出的綜合評價指標包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標。采用三層BP神經網絡模型,即輸入層、隱含層、輸出層各一層,輸入節(jié)點數(shù)為選定的評價指標數(shù)15,根據式(5)確定隱含層的節(jié)點數(shù)為7,輸出節(jié)點數(shù)為1。函數(shù)采用Sigmoid函數(shù),初始權值為[0,1]區(qū)間的較小的數(shù),誤差期望為0.01,學習速率為0.001,訓練次數(shù)為10000次。筆者選取了江蘇省某地區(qū)的6個農村住宅建筑作為評價對象,以其中的5個作為訓練樣本。數(shù)據主要是通過調查得到并做歸一化處理,聘請相關專家對這幾個樣本進行綜合評分,用t表示。經過訓練,將第六個樣本作為評價對象,采用該模型進行綜合評價,各指標的初始值見表3。采用經訓練后的BP神經網絡模型進行綜合評價,得出的最終評價結果為0.932,這與通過專家打分法得出的評價值0.927相比,誤差為0.005,相對誤差為0.5%。這充分說明采用BP神經網絡模型進行綜合評價是可行的,且其評價的精度比較高。
人們對室內環(huán)境質量的要求在提高。為滿足這種要求,建筑中增設了多種建筑設備系統(tǒng)。因此而帶來了建筑耗能的增加。國際上在經歷數(shù)次能源危機以及對礦物能能源資源的不可回復性和溫室效應對自下而上環(huán)境的負面影響的認識越來越清楚之后,提出了控制礦物能源用量的增長,提高用能效率,開發(fā)新能源和可再生能源,保護環(huán)境的目標。作為耗能大戶的建筑節(jié)能受到極大的關注。在我國建筑節(jié)能,重點的城市住宅建筑節(jié)能,也提到了工作日程。人們在思考和實踐,尋求實現(xiàn)建筑節(jié)能的有效途徑。
建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程。在策劃、實施及取得持續(xù)實效的長期過程中涉及規(guī)劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環(huán)節(jié)。在實施中涉及諸多技術與產品。而這引起技術與產品又涉及諸多專業(yè)及產業(yè),縱橫交錯,相互推動和制約。在價值觀上又涉及一次投資、運行費、維修費、改造費等眼前與長遠利益、產品增值效益等諸多利益的權衡取舍。在提高建筑圍護結構保溫隔熱性能,減少冷熱負荷的同時應對建筑節(jié)能設備與產品的發(fā)展服給予足夠重視。
一、我國建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展?jié)摿?/p>
(一)我國建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀。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2-3倍。僅以建筑供暖為例,北京市在執(zhí)行建筑節(jié)能設計標準前,一個采暖期的平均能耗為30.1瓦/平方米,執(zhí)行節(jié)能標準后,一個采暖期的平均能耗為20.6瓦/平方米,而相同氣候條件的瑞典、丹麥、芬蘭等國家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(qū)每年就多耗標準煤1800萬噸,直接經濟損失達70億元。我國現(xiàn)階段大力推進建筑節(jié)能處在關鍵時機。2001年,世界銀行在《中國促進建筑節(jié)能的契機》的報告中提出,從2000-2015年是中國民用建筑發(fā)展鼎盛期的中后期,預測到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。據建設部科技司的分析,到2020年底,全國新增的300億平方米房屋建筑面積中,城市新增130億平方米。如果這些建筑全部在現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)50%的節(jié)能,則每年大約可節(jié)省1.6億噸標準煤。在400多億平方米的既有建筑中,城市建筑總面積約為138億平方米左右,普遍存在著圍護結構保溫隔熱性和氣密性差供熱空調系統(tǒng)效率低下等問題,節(jié)能潛力巨大。以占我國城市建筑總面積約60%的住宅建筑為例,采暖地區(qū)城鎮(zhèn)住宅面積約有40億平方米,2000年的采暖季平均能耗約為25公斤標煤/平方米,如果在現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)50%的節(jié)能,則每年大約可節(jié)省0.5億噸標煤。空調是住宅能耗的另一個重要方面,我國住宅空調總量年增加約1100萬臺,空調電耗在建筑能耗中所占的比例迅速上升。根據預測,今后10年我國城鎮(zhèn)建成并投入使用的民用建筑至少為每年8億平方米,如果全部安裝空調或采暖設備,則10年增加的用電設備負荷將超過1億千瓦,約為我國2000年發(fā)電能力的1/3。如果我國大部分新建建筑按節(jié)能標準建造并對既有建筑進行節(jié)能改造,則可使空調負荷降低40%-70%,有些地區(qū)甚至不裝空調也可保證夏季基本處于舒適范圍。
(二)我國建筑節(jié)能發(fā)展?jié)摿Α9步ㄖ?jié)能潛力也很大。目前全國公共建筑面積大約為45億平方米左右,其中采用中央空調的大型商廈、辦公樓、賓館為5億到6億平方米。如果按節(jié)能50%的標準進行改造,總的節(jié)能潛力約為1.35億噸標準煤。如果國家從現(xiàn)在起就下決心抓緊建筑節(jié)能工作,對新建建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能設計標準,并對既有建筑有步驟地推行節(jié)能改造,則到2020年,我國建筑能耗可減少3.5億噸標準煤,空調高峰負荷可減少約8000萬千瓦(約相當于4.5個三峽電站的滿負荷出力,減少電力投資6000億元)。如果要求2020年建筑能耗達到發(fā)達國家20世紀末的水平,則節(jié)能效果將更為巨大。
二、建筑節(jié)能發(fā)展緩慢的原因
多年來,我國開展了相當規(guī)模的建筑節(jié)能工作,主要采取先易后難、先城市后農村、先新建后改建、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(jié)能仍然停留在試點、示范的層面上,尚未擴大到整體,究其原因主要有以下幾個方面:(1)建筑節(jié)能開發(fā)建設成本高(按新的建筑節(jié)能設計標準測算,大體上每平方米建筑面積成本要增加100元);(2)開發(fā)商追求的是以最小的投資換取最大的空間利益;(3)建筑設計從圍護的結構、設計的角度、施工的角度、計算達到的系數(shù)等要比一般普通建筑復雜;(4)政府考慮的是GDP在全國所占的位置,對建筑節(jié)能工作的重要性和緊迫性認識不足;(5)建筑節(jié)能的建筑材料、工藝技術還沒有形成體系;(6)國家對建筑節(jié)能的規(guī)范還沒有列入強制執(zhí)行的范疇;(7)國家及地方缺乏對建筑節(jié)能的實質性經濟鼓勵政策,建筑節(jié)能缺乏必要的資金支持。
三、解決我國建筑節(jié)能的對策
(一)充分注意地區(qū)差異的觀念。我國幅員遼闊,地區(qū)氣候、人文、經濟水平均有較大差異。不可能用一種類型設備通行全國。對于引進國外產品應分析其產生和應用的背景與我國的異同,擇其善者而用之。 x
(二)建立壽命周期成本觀念。一般應按建筑壽命五十年內發(fā)生的各項費用,取其總和較低者作為選取決策的依據,不應只考慮一次投資最低者。
(三)外墻應采用復合結構的觀念。在推進墻體材料革新時一定要考慮、分析原有傳統(tǒng)墻材構成的墻體的諸功能的新墻體中均能得到落實,而且能有效結合,形成整體工作。國內外實踐均表明應走復合結構之路。
(四)重視綜合設計過程這個新觀念。在方案之初即讓相關專業(yè)工種介入,統(tǒng)籌考慮相互影響,尋求合理的解決方案,不留下遺憾的“硬傷”。
(五)正確對待門窗功能的觀念。窗這種透明的圍護結構在當代建筑的外圍護結構中所占比例特點在陽面正在發(fā)生變化,給予關注。
(六)組建建筑節(jié)能、設計研究領導機構。加快對建筑節(jié)能研究、設計、建設的步伐是城市決策者、規(guī)劃者、設計者與建設者的共同職責和明智選擇。政府應將節(jié)能工作放在能源戰(zhàn)略的首要地位,把推動建筑節(jié)能的運作擺上議事日程,把建筑節(jié)能作為城市生態(tài)環(huán)保的一項措施來抓。建議各地應以建設局、房管局為主組建市建筑節(jié)能領導小組,負責當?shù)亟ㄖ?jié)能的研究、設計、建設、規(guī)劃制訂實施推廣建筑節(jié)能的目標措施、組織協(xié)調和監(jiān)督管理。設立當?shù)亟ㄖ?jié)能的辦事機構建筑節(jié)能管理辦公室,具體負責當?shù)亟ㄖ?jié)能的研究、設計、建設的組織實施和相關的管理工作。只有組織機構落實了,才能使建筑節(jié)能逐步走上健康、有序的發(fā)展軌道。
四、結束語
以上從建筑節(jié)能的重要性、發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展緩慢的原因進行了分析,提出了相應的對策并從建筑節(jié)能的檢測分析等方面進行了充分的論述和多角度的思考,認為建筑節(jié)能直接關系到國家資源戰(zhàn)略、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護,是建筑業(yè)一項重要、緊迫而又艱苦的任務,值得全社會重視。
參考文獻:
1 引言
近年來,隨著我國經濟建設步伐的飛速發(fā)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(jié)能就是一項重要指標。
促使土木工程建設發(fā)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(fā)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(yè)的發(fā)展有所裨益。
2 建筑材料的更新
土木工程材料的發(fā)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(yè)的迅速發(fā)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(xiàn)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?jié)B、防輻射等等。現(xiàn)在,節(jié)能減排、控制污染已經成為當前經濟發(fā)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(fā)利用具有節(jié)能環(huán)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(huán)節(jié)中都與生態(tài)環(huán)境相協(xié)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(jié)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(yōu)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(yōu)點,最大限度的利用新的建材的優(yōu)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(fā)揮。而建筑技術和工藝的運用,也要結合地區(qū)特點選用。
外墻外保溫是重要的建筑節(jié)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(jié)能部長令的頒布、能源法中對建筑節(jié)能的強制性要求、規(guī)范外墻外保溫系統(tǒng)的強制標準、以及對于系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象,從而使聚苯板兩側潮濕、甚至發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(yōu)勢比較明顯的技術。
外墻節(jié)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(qū)。
總之,需要不同地域的建筑工作者在建筑節(jié)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(fā)展而不斷變化的。在當今節(jié)能減排的大趨勢下,怎樣合理地規(guī)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(qū)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(jié)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?yōu)楝F(xiàn)實。免費論文。
“被動節(jié)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(jié)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(guī)定應在每年每平方米75千瓦時以下,而“被動節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(tǒng)與保溫和密封并稱為“被動節(jié)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(jié)能建筑”來說,硬件固然重要,那么更新觀念就是發(fā)展“被動節(jié)能建筑”需要的更為重要的軟件。“被動節(jié)能”作為一種全新的節(jié)能理念是一個要求很高的系統(tǒng)性工程,絕非安裝太陽能熱水器或更換節(jié)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(jié)能環(huán)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(xiàn)全新的經典健康環(huán)保標準,才能在建筑審美中體現(xiàn)出歷史的耐久性與生態(tài)體系中的和諧一致性,體現(xiàn)出真正的人文關懷。
參考文獻
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[2] 單憬崗, 盈速粒建筑外墻節(jié)能效果合格, hnrb.hinews.cn/html/2010-02/01/content_191572.htm
建筑的發(fā)展是經濟發(fā)展的必然結果,同時也帶來了對于社會和環(huán)境的影響。隨著世界的發(fā)展,技術的進步,工業(yè)化不僅造福人類,也給人類帶來了環(huán)境污染,同時,隨著社會的發(fā)展,環(huán)保的需要,以及為了保證建筑熱環(huán)境的需要等,建筑節(jié)能就成了全世界共同矚目的焦點,建筑節(jié)能的意義也就顯得異常重要,大力推進建筑節(jié)能也就迫在眉睫。
我國20世紀80年代中期開始推行建筑節(jié)能,并對此工作極為重視。隨著《中華人民共和國節(jié)約能源法》的頒布,我國建筑節(jié)能有了指導和法律依據?!豆步ㄖ?jié)能設計標準》、《關于新建居住建筑嚴格執(zhí)行節(jié)能設計標準的通知》、《關于開展資源節(jié)約活動的通知》等條款的頒布預示著我國建筑業(yè)正走向節(jié)能時代,敏感的企業(yè)為之歡呼雀躍,建筑節(jié)能市場蘊含著無限商機。 我國建筑能耗的總體特點可概括為以下幾個方面:
1、南方和北方地區(qū)氣候差異大,僅北方地區(qū)有采暖;
2、城鄉(xiāng)住宅能耗使用差異大;(其中:城市以煤、電、燃氣為主,農村以煤、電、秸稈、薪柴為主)
3、大型公共建筑和一般公共建筑用能特點差別很大。
根據上述特點,不難看出,我國建筑能耗的現(xiàn)狀可概括為:
1、北方建筑采暖能耗高、比例大,應為建筑節(jié)能的重點;
2、住宅及一般公共建筑與發(fā)達國家相比能耗尚處在較低水平,但增長趨勢顯著;
3、大型公共建筑能耗浪費嚴重,節(jié)能潛力大,新建建筑中此類建筑的比例呈增長趨勢;
4、農村建筑能耗低,非商品能源仍占較大部分,目前有被商品能源替代的趨勢,需引起足夠的重視;
5、長江流域大面積居住建筑新增采暖需求,必須找到有效的解決方案,否則將帶來沉重的能源負擔。
建筑節(jié)能包含兩部分的內容,一部分是建筑材料的革新,加強圍護結構的隔熱保溫能力;另一部分是采暖節(jié)能。
以下列舉幾個重要的建筑節(jié)能措施:
一、墻體圍護結構保溫
墻體保溫有外墻外保溫、外墻內保溫和新型墻體自保溫。外墻內、外保溫一般是利用聚苯板或聚氨酯保溫板等材料用膠粘貼或錨固在非保溫墻體表面上后,再外加保護層實現(xiàn),它特別適用于老住宅的節(jié)能改造。而新型節(jié)能墻體材料主要有承重砼空心砌塊、加氣砼砌塊、粉煤灰砌塊、聚苯乙烯夾芯板、發(fā)泡玻璃磚、金屬面夾心板等。。
二、門窗保溫隔熱和密封
門窗節(jié)能是建筑節(jié)能的重要方面之一。據統(tǒng)計,在建筑使用能耗中,窗戶的傳熱損失與空氣滲透損失約占全部熱損失的40%~50%,因此提高門窗的節(jié)能質量是建筑節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)。
三、屋面保溫
主要采用加厚屋面保溫層或坡式屋頂結構。具體做法是在防水層上覆蓋爐渣、膨脹水泥珍珠巖版等,然后用水泥坐漿作為保護層。
四、采暖系統(tǒng)設計與控制
公共建筑采暖系統(tǒng)設計時,干管按照南北向分環(huán)設置,分別加裝調節(jié)閥,減少南北向房間溫度失調;民用住宅采暖系統(tǒng)設計應采用雙管系統(tǒng),按戶分環(huán),每戶安裝熱量表和溫控閥,用戶根據個人需要調節(jié)室內溫度,做好供熱系統(tǒng)的調節(jié),使設備在較高頻率下運行,也可達到節(jié)能要求。
此外再列舉幾個關鍵的設備節(jié)能技術:
1、房間空調器的節(jié)能技術(變頻技術、戶式中央空調器、熱泵除霜技術等);
2、螺桿機及多級高效吸收式制冷機的研發(fā)和應用;
3、熱電冷聯(lián)供技術(系統(tǒng)優(yōu)化配備設計及控制等);
4、水源熱泵技術的推廣和應用;
5、蓄能技術(從新型相變材料開發(fā)和相變傳熱技術角度推動蓄能技術在蓄冷空調、地板采暖、蓄熱電采暖器、太陽房等領域的應用);
6、綠色照明技術極其產業(yè)化;
7、吊頂冷輻射技術的研發(fā)和應用;
8、獨立除濕技術的研發(fā);
9、新風處理以及余熱回收技術的應用;
10、可再生能源在建筑用能領域的應用技術(太陽能、自然通風、夜間通風、地熱、地下和地面水體蓄能、燃料電池等)。
建筑節(jié)能不同于單項重大工程,而是一項涉及方方面面的全社會行動。首先,建筑節(jié)能關系到國家和億萬群眾的切身利益,只有認識到建筑節(jié)能的重要性和迫切性,才會收到實效。有些決策者認為,多花5%的資金去搞節(jié)能建筑,還不如把這些錢拿去解決百姓住房難的問題。有的房屋開發(fā)商,關心的是如何用較少的資金來建造更多的房屋,獲取更大的利潤,節(jié)能與否根本不考慮。設計單位在市場大潮中也是如此,置節(jié)能標準于不顧,不敢堅持原則,只是一昧服從業(yè)主要求,致使設計出的作品已經嚴重偏離了建筑節(jié)能的方向。其次,世界上各發(fā)達國家都制定了符合本國的建筑節(jié)能標準,如英國已將節(jié)能列入建筑強制性標準行列中。我國在建筑節(jié)能方面雖然也出臺了一些節(jié)能標準,但力度不夠,沒有達到有法可依,違法必究的地步,要加速建筑節(jié)能工作,只有健全法制,加大力度,嚴格執(zhí)法,才是上策。再者,建筑用能派生出大量污染物,危及人類生存,這個問題已為世界上發(fā)達國家政府所認識,列為一項基本國策。我國要加速建筑節(jié)能,也只有政府重視,加強管理,設置強有力的專門管理機構,進行目標管理,這樣才能取得長足的發(fā)展。最后,建筑節(jié)能造價高,對于房屋開發(fā)商來說,建筑節(jié)能不能多賣錢,卻要多花錢,少謀利,這個經濟問題不解決,責權利分不清,建筑節(jié)能就不會形成氣候。我國建筑節(jié)能工作經過這些年的實踐,在相關技術與標準、有關政策、相應組織管理以及思想認識上都進行了充分的準備,奠定了深厚的基礎。特別隨著全社會節(jié)能意識和環(huán)保意識的增強,我國的建筑節(jié)能工作將會出現(xiàn)一個大力發(fā)展時期,在這樣的大好形勢下,搞好建筑節(jié)能工作,設計已經成為一個至關重要的環(huán)節(jié)。。
建筑節(jié)能并不意味著限制發(fā)展,正確的建筑節(jié)能觀,應該以提高建筑物的能量利用效率,同時盡量降低建筑物的固有能耗,用最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效益,滿足日益增長的需求為目標,走可持續(xù)發(fā)展的道路。。
建筑節(jié)能,任重道遠,需要全社會的參與和努力。我們要樹立科學的節(jié)能觀,建設資源節(jié)約型社會。我國建筑節(jié)能在與世界差距較大的情況下必須走自己的路,“知己知彼”、“運籌帷幄”。
參考文獻:石文星《建筑節(jié)能技術評價》
朱玉勝《建筑節(jié)能的發(fā)展》
摘 要:零能耗太陽能房是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,作為夏熱冬冷地區(qū)的河南省中南部有其獨特的優(yōu)勢與發(fā)展需求,在這一地區(qū)應用零能耗太陽能房的節(jié)能及經濟效益將不可估量。
關鍵詞:零能耗太陽能房;節(jié)能減排
1.前言
目前,我國建筑能耗約占全社會總能耗的1/3,其中使用最大的能耗是采暖和制冷,在建筑的生命周期內有一半民用建筑的運行能耗約占70%~80%,而零能耗太陽能房(Zero Energy Solar House,簡稱ZESH)可以實現(xiàn)運行無外加能耗,具有明顯節(jié)能優(yōu)勢。河南作為中部崛起的中堅力量,其未來的建筑能源消耗將會非常巨大,在該地區(qū)應用零能耗太陽能生態(tài)房將會有非常樂觀的成效。
2.ZESH
ZESH是利用太陽能光熱、光電技術達成全年零運行能耗的建筑。它按照全年均衡弱季最大輻射量優(yōu)化原則,將太陽能光伏發(fā)電技術、光熱利用技術與建筑巧妙地結合在一起,為建筑提供能量,并配合其它太陽能產品創(chuàng)造出舒適的居住環(huán)境(下圖為一種構造)。
它能夠不消耗任何外來能源為住宅提供電能、熱能及冷氣等現(xiàn)代生活必需的能量。在長期陰雨時期,由風能、地熱能、生物質能(沼氣)等補充,其能耗標志為零。
ZESH在國外已經有了一定規(guī)模的應用,尤其是在德國、美國等地深受歡迎。該技術已經引進,便受到國內廣大房地產商的追捧。
3.應用分析
3.1應用優(yōu)勢
(1)太陽能資源豐富。該地區(qū)屬于太陽能資源中等類型地區(qū),全年日照時數(shù)為2200~3000h,年太陽能輻射總量為5000~5850MJ/m2,相當于日輻射量3.8~4.5KWh/ m2 ,和170~200Kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量,具有利用太陽能的良好條件。該地房屋結構大部分為中低層,采光較好。
(2)節(jié)能優(yōu)勢明顯。在黃河以南地區(qū)按原規(guī)定不集中供暖,然而該地區(qū)屬于夏熱冬冷地區(qū),冬季十分寒冷。目前該地區(qū)多采用烤火取暖、空調采暖,不經濟也不安全。應用ZESH將直接解決幾千萬人口的取暖問題并降低養(yǎng)房成本。
隨著技術的的進步和成本降低、秸稈屋頂?shù)壬鷳B(tài)建材的使用,ZESH的成本返還時間有望控制在20~30年。
(3)在一定水平的太陽能市場基礎上,ZESH成為必然趨勢。河南省太陽能市場以50%以上的速度增長,太陽能熱水器的使用普遍,被動式太陽能房在農村應用也很廣泛。
另一方面,根據2013年河南省太陽能市場調查結果顯示,在黃河南部的信陽、周口、南陽、平頂山等地太陽能熱水器市場均有較大規(guī)模的占有量,然而,在近兩年來卻都遇到了發(fā)展瓶頸。產品性價比較低、售后服務不完善是其主要原因。從深層次分析,建筑是一個復雜的系統(tǒng),一個完整的統(tǒng)一體,而后置于建筑之上的太陽能必然會對這個整體的外觀形象、內部結構、設備材料等造成損害。另外,太陽能熱水器的使用壽命一般偽15年,而建筑壽命至少為50年,這就意味著一個建筑要經歷幾代熱水器的安裝拆卸。大量的水線、電線、智能系統(tǒng)嵌入到房屋承重墻體中勢必會降低建筑的安全性。要解決這個問題,就必須要將建筑與太陽能設備組為一體進行設計,發(fā)展ZESH。
(4)方便與生態(tài)建材相結合。河南作為農業(yè)大省,擁有大量生物質資源。沼氣等可再生能源不僅能與太陽能配合,提升ZESH的可靠性,還受到國家補貼。秸稈等季節(jié)性農村生物質廢棄物在當?shù)鼐涂芍苯邮占?,不需長途運輸,節(jié)約成本。
尤其是秸稈增強水泥發(fā)泡屋頂總重量遠低于傳統(tǒng)屋頂,減輕建筑承重荷載,隔熱性能也由于傳統(tǒng)材料,結構簡單,維修方便且便于與各種集熱器、太陽能電池系統(tǒng)相結合。
表3-1 農作物秸稈增強水泥發(fā)泡屋頂與傳統(tǒng)屋頂板有關性能對比
材料的有關性能100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+100mm加氣混凝土+20mm水泥砂漿+油氈5層150mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規(guī)屋頂面結構200mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規(guī)屋頂面結構100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+50mm再生聚苯板+20mm水泥砂漿+油氈5層農作物秸稈增強水泥發(fā)泡屋頂板+20mm水泥砂漿(或防水卷材)
屋頂板厚度/mm250250300240120
屋頂板質量/(kg/m2)330190225310100
傳熱系數(shù)[W/(m2 ?k)]1.010.90.870.840.625
價格(估計)傳統(tǒng)屋頂價格適中新材料屋頂價格較高新材料屋頂價格較高新材料屋頂價格很高生態(tài)建材屋頂價格適中或稍低
(5)時代機遇。十二五期間的新農村建設為河南帶來了了新的機遇,各種鼓勵政策的出臺為農村建設提供資金、政策、技術支持。河南農村建筑多為坐北朝南型,方便進行ZESH的改造。
中部崛起戰(zhàn)略在政策上為ZESH提供可能。2008年1月1日起全省所有市縣開始全面執(zhí)行《河南省居住建筑節(jié)能實際標準》DBJ41/062-2005,提出的建筑節(jié)能的新標準,要求提高太陽能、水能、風能等可再生能源在整個能源利用結構中的比重,加大太陽能光熱、光電技術、地源和水源熱泵技術研究,推進可再生能源與建筑一體化的應用。
3.2待解決的問題
設備的使用壽命與建筑難以統(tǒng)一,一旦設備損壞,由誰來維修,采用怎樣的技術,費用等都待商榷。
其投資成本較大,只有在長期運行的情況下才能顯示出經濟節(jié)能優(yōu)勢。面對房價貴、住房難的殘酷現(xiàn)實,多數(shù)人不會選擇成本太高的住房。該技術在我國還很年輕,仍有很大提高完善空間。
3.3發(fā)展策略
首先建筑人員需要深入到該地區(qū),考察原有建筑情況、能源利用方式、水文地理條件等,結合實際將ZESH應用于實踐。其次,太陽能概念產品仍需政府的支持對太陽能清潔能源的倡導將會引領群眾和商家的選擇;另外,補助的力度應該隨著經濟發(fā)展水平逐步提升,一旦減少了產品的成本,選擇ZESH的人便會增多。最后,太陽能需要擁有一個穩(wěn)中求進的商品市場。
實際應用時,推薦先選擇信陽、南陽東部等地,這里交通便利、能源豐富、發(fā)展底子好。先從市郊小別墅區(qū)起步,這里的居民一般都負擔得起ZESH的成本,由于地處城市農村交界,各種原材料、勞動力都易低價獲得。然后再逐步向城市以及農村擴展。
4.結論
ZESH在中國剛起步不久,充滿著活力,適宜的條件決定了它在河南中南部的發(fā)展優(yōu)勢。在此發(fā)展ZESH前景廣闊,這也將為節(jié)能減排事業(yè)做出重大貢獻。(作者單位:鄭州大學土木工程學院)
參考文獻
[1] 徐偉,鄭瑞澄,路賓,太陽能建筑應用發(fā)展見就報告,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.7
所謂建筑節(jié)能,就是在保證居室熱舒適環(huán)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(jié)能的主要概述
(一)綠色建筑的節(jié)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(tài)技術、生物技術、人文精神、能源策略以及對生態(tài)環(huán)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(tài)產業(yè)以及經濟循環(huán)等方面的持續(xù)發(fā)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(xiàn)代建筑的綠色節(jié)能設計要解決的主要問題就是建筑物與居住環(huán)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(xié)調好城市生態(tài)問題、景觀生態(tài)問題、自然資源問題等,也應對結構、環(huán)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(jié)能設計的新領域。
(二)對于降低污染以及對環(huán)境的保護,作為施工企業(yè)應重視節(jié)能、節(jié)約用地、節(jié)水以及節(jié)約材料等方面的重要工作,同時在建筑行業(yè)當中這也是應特別注意的問題。因此,在建筑行業(yè)當中,降低污染、保護環(huán)境,從而更好地合理利用資源是綠色節(jié)能的關鍵因素;而減少浪費、降低污染才是對環(huán)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(jié)能作用,但是有時候則是冷熱抵消。如夏季照明設備所散發(fā)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(fā)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(jié)能燈,并能達到冬夏季節(jié)能要求的照明燈具。
二、有關節(jié)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(jié)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(qū)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(qū)域,建筑的護結構應具有較小的傳熱系數(shù),所以就要利用導熱系數(shù)較小的隔熱材料,進而改善建筑的熱環(huán)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(tǒng)主要就是為了保溫。因此,作為護結構必須要具有相當?shù)臅r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?shù)谋壤?,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(xiàn)代建筑設計當中有著廣泛的應用。在高速的經濟發(fā)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(fā)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(jié)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(jié)能設計的發(fā)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(xiàn)空氣壓力差的因素主要體現(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(fā)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(shù)以及建筑節(jié)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(jié)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(wèi)生間。
b.由于門窗設計是建筑圍護隔熱、保溫以及節(jié)能中最為薄弱的一個環(huán)節(jié),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(xiàn)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(xiàn)口袋屋式的布局設計。
c.設置廚房與衛(wèi)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(xiàn)油煙的污染以及發(fā)生強風的倒灌現(xiàn)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(xiàn)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(jié)能體系必須以節(jié)能的方法以及技術而實現(xiàn),這也可以作為建筑各個功能的系統(tǒng)以及節(jié)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(qū)的具體實際情況,從而綜合地應用節(jié)能技術的各種措施,選用合理的設計方案,全面規(guī)劃,達到節(jié)能的效果。
參考文獻
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[2] 樸在林;李泉海;孫國凱;張文基;倪云梟;;農村住宅綠色建筑關鍵技術的集成與應用研究[A];紀念中國農業(yè)工程學會成立30周年暨中國農業(yè)工程學會2009年學術年會(CSAE 2009)論文集[C];2009年
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-06-0306-1
0 前言
建筑能耗一般指建筑在正常使用條件下的采暖、通風、空氣調節(jié)和照明所消耗的總能量,不包括生產和經營性的能量消耗。隨著經濟的快速發(fā)展,常規(guī)能源日益匱乏,節(jié)能環(huán)保已成為世界公認的主題,各國都在推行全方位降低能耗,因此零能耗建筑在全球范圍內應用而生。在建筑零能耗風靡全球的時刻,也想談談自己的一些想法。
1 建筑能耗現(xiàn)狀分析
我國約占全社會總耗能的46.7%,歐洲和美國約占全部能源消耗的40% ,如何全面提高能源效率,減少對日漸枯竭的傳統(tǒng)一次性“礦物化石”能源依賴性已成為當務之急。其核心特點除了強調被動式節(jié)能設計外,將建筑能源需求轉向太陽能、風能、地熱能等可再生能源,為人們的建筑行為,為建筑與環(huán)境和諧共生尋找到最佳的解決方案。
建筑發(fā)展至今,建筑能源消耗從零走到了。隨著常規(guī)能源的匱乏,我們需要在不改變現(xiàn)在建筑室內舒適環(huán)境的情況下,使常規(guī)能源的消耗從回歸到零。
我們知道,創(chuàng)建綠色建筑,在建筑設計中要重點抓好自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫、節(jié)能空調、太陽能利用、水循環(huán)使用、“3R”材料利用等“綠色技術”的推廣應用,以實現(xiàn)建筑本身不消耗或少消耗常規(guī)能源、不產生或少產生廢水廢物、不無故浪費自然資源、不惡化自然環(huán)境的目標。
其中自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫這些建筑節(jié)能技術已經很成熟了。在這些節(jié)能技術之上,如果想要保持一個舒適的室內環(huán)境,在室內外環(huán)境相差較大的情況下,我們必須要付出一些能量,這些能量除了正常的損耗外,其余供給室內,來達到我們要求的室內環(huán)境。因此,要想保持最終的目的不變,我們依然要付出能量,只是現(xiàn)在的能量消耗,要用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源來代替煤、石油等常規(guī)能源。下面分別就太陽能的利用和節(jié)能空調進行闡述,分析其對建筑零能耗的巨大作用及現(xiàn)實中利用的弊端以及我們該努力的方向。
2 太陽能的利用
太陽存在我們最普遍利用的兩個方面:集熱和光伏發(fā)電。國內的集熱器已成為太陽能應用最為廣泛、產業(yè)化最迅速的產業(yè)之一。在中國,太陽能發(fā)電的成本是常規(guī)發(fā)電成本的6~8倍。無論對于企業(yè)還是百姓,如此高昂的電價誰都承受不起。
中國雖然是全球最大的太陽能電池制造基地,但目前用來生產太陽能電池的重要原料――高純度硅材料,95%以上靠從國外進口,而且加工過程中的高精度、高耗能、高污染,使晶體太陽能電池的成本居高不下。另外,中國的太陽能蓄電池的使用壽命及使用條件的限制,使太陽能路燈的造價要比消耗普通電能多10倍以上,這還不包括更換蓄電池的費用。因此,在太陽能光伏發(fā)電的使用,配套設備的研究要跟上來,否則,“太陽能電廠”仍是都市里的“能源孤島”,沒有人敢效仿,因為一個自主發(fā)電、不消耗社會資源的企業(yè),反而要為之承受消耗社會資源的成本。
3 節(jié)能空調
節(jié)能空調顧名思義,消耗掉少量的能源,獲得最大能量的空調,那么在現(xiàn)實中,節(jié)能空調從哪些方面來改進呢,我個人認為從以下幾個方面:
3.1 中國自主研制制冷新產品
這類產品要具有一定的技術創(chuàng)新和先進性,符合低碳、綠色、環(huán)保的原則,能實現(xiàn)無級調速的多樣化控制,根據室內負荷變化自動調整電機轉速,達到最佳節(jié)能效果,比一般的風盤系統(tǒng)節(jié)能65%以上,這樣的制冷末端新產品可以直接來應用。
3.2 太陽能空調系統(tǒng)
太陽能吸收式空調系統(tǒng)主要由太陽集熱器和吸收式制冷機這兩部分組成的。制得的冷量就是利用了太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(fā)生器所需要的熱媒水來提供的。但就使用過程中也存在一些問題:
(1)太陽能空調已初步進入實用階段 使用太陽能空調的用戶依然在不斷的增加,目前產品多是大型的溴化鋰制冷機,只適合中央型空調。因此,研制小型的溴化鋰或氨―水吸收式制冷機與太陽集熱器配套實用并逐步進入家庭中使用。
(2)太陽能空調使用集熱器的采光面積與空調建筑面積的配比受到限制,僅能適用于多層建筑。對此,目前正在研制可以產生水蒸氣的真空管集熱器,以便與蒸氣型吸收式制冷機結合,來解決集熱器與空調建筑面積的配比問題。
(3)太陽能空調系統(tǒng)的初投資依然偏高,僅適用于部分的富裕用戶。為此,我們正在降低現(xiàn)有集熱器的成本,使得更多的家庭具有使用太陽能空調的經濟承受能力。只要克服以上的缺陷,就更大限度地發(fā)揮太陽能空調的作用。
4 結論
總之,建筑零能耗要從建筑節(jié)能開始,我們要細分最終用戶的需要, 針對不同區(qū)域的氣候條件需求,研究先進的節(jié)能技術和配套設備,這需要一個曲折而漫長的過程,我們需要踏實的尋求和研究,而不是盲目的追求所謂的“新技術”卻比使用常規(guī)能源承擔更多的資源和資金浪費。從而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最終達到“零能耗”。
參考文獻
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[2] 趙敏榮,胡希杰.太陽能建筑實現(xiàn)“零能耗”的可行性探討――太陽能光伏發(fā)電技術在建筑上的應用[A].長三角清潔能源論壇論文專輯[C],2005.
[3] 趙玉文.我國太陽能利用技術的發(fā)展概況和趨勢[J].農村電氣化,2004(6):52-53.
引言
在我國和諧社會的構建中,不但注重社會政治、經濟、文化體系的全面建設和發(fā)展,而且強調環(huán)保節(jié)能理念在社會發(fā)展中的進一步應用。我國建筑行業(yè)普遍存在的能源浪費問題逐漸得到各界的關注,而且成為現(xiàn)代社會的焦點問題之一。在我國現(xiàn)代房屋建筑的發(fā)展中,節(jié)能施工技術的應用不但有效解決了行業(yè)內嚴重能源浪費問題,而且促進了我國建筑行業(yè)的科學、可持續(xù)發(fā)展。雖然國內建筑行業(yè)加強了對于節(jié)能施工技術的理論研究和實踐應用,但是在國內現(xiàn)階段的節(jié)能施工技術應用中,仍然普遍存在難以把握技術要點的問題,這也是阻礙我國建筑行業(yè)技術發(fā)展的關鍵因素,必須及時得到改善與處理。
一、對于綠色節(jié)能的主要概述
1.綠色建筑的節(jié)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(tài)技術、生物技術、人文精神、能源策略以及對生態(tài)環(huán)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(tài)產業(yè)以及經濟循環(huán)等方面的持續(xù)發(fā)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?,F(xiàn)代建筑的綠色節(jié)能設計要解決的主要問題就是建筑物與居住環(huán)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(xié)調好城市生態(tài)問題、景觀生態(tài)問題、自然資源問題等,也應對結構、環(huán)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(jié)能設計的新領域。
2.對于降低污染以及對環(huán)境的保護,作為建筑行業(yè)應重視節(jié)能、節(jié)約用地、節(jié)水以及節(jié)約材料等方面的重要工作。因此,在建筑行業(yè)當中,降低污染、保護環(huán)境,從而更好地合理利用資源是綠色節(jié)能的關鍵因素;而減少浪費、降低污染才是對環(huán)境保護的有利措施。
3.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(jié)能作用,但是有時候則是冷熱抵消。如夏季照明設備所散發(fā)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(fā)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(jié)能燈,并能達到冬夏季節(jié)能要求的照明燈具。
二、有關節(jié)能設計的關鍵因素
1.提高隔熱與保溫的主要性能
(1)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(jié)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(qū)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(qū)域,建筑的護結構應具有較小的傳熱系數(shù),所以就要利用導熱系數(shù)較小的隔熱材料,進而改善建筑的熱環(huán)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(tǒng)主要就是為了保溫。因此,作為護結構必須要具有相當?shù)臅r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?shù)谋壤?,所以,必須要重視墻體保溫隔熱的性能。
(2)由于太陽能是一種潔凈天然并且可再生的能源,所以在現(xiàn)代建筑設計當中有著廣泛的應用。在高速的經濟發(fā)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(fā)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(jié)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(jié)能設計的發(fā)展。
2.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(xiàn)空氣壓力差的因素主要體現(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(fā)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。
3.對室內的布局設計
(1)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(shù)以及建筑節(jié)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(jié)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(wèi)生間。
(2)由于門窗設計是建筑圍護隔熱、保溫以及節(jié)能中最為薄弱的一個環(huán)節(jié),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(xiàn)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(xiàn)口袋屋式的布局設計。
(3)設置廚房與衛(wèi)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(xiàn)油煙的污染以及發(fā)生強風的倒灌現(xiàn)象。
(4)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(xiàn)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。
結束語
綜上所述,我國建筑正處于起步階段,有待于每一個建筑師結合現(xiàn)代技術及綠色環(huán)保觀念,繼承發(fā)揚獨特的地域文化傳統(tǒng),設計出既能與環(huán)境共存,又能改善人類生活的綠色建筑。對人居環(huán)境的探討,一直以來都是建筑界所關注的熱點問題,人們在建筑節(jié)能方面已經取得了很大成效。
參考文獻:
[1] 張承;面向建筑設計過程的能耗模擬分析――采暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計程序的開發(fā)[D];西安建筑科技大學;2003年
建設社會主義新農村,是貫徹落實科學發(fā)展觀的重大舉措??茖W發(fā)展觀的一個重要內容,就是經濟社會的全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展,城鄉(xiāng)協(xié)調發(fā)展是其重要的組成部分。全面落實科學發(fā)展觀,必須保證占人口大多數(shù)的農民參與發(fā)展進程、共享發(fā)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(fā)展長期滯后,我們的發(fā)展就不可能是全面協(xié)調可持續(xù)的,科學發(fā)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(fā)生了巨大變化,但大部分地區(qū)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(wěn)較快發(fā)展的持久動力。
目前我國農村現(xiàn)狀分析,農村的生態(tài)環(huán)境比城市要好,如何保護和利用這些資源,創(chuàng)造效益,用創(chuàng)造的效益再反饋到當?shù)亟ㄔO,形成良性循環(huán),生態(tài)區(qū)域的科學性規(guī)劃,合理引導地方農民保護好生態(tài)環(huán)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(huán)境極具破壞與污染境地,部分源于農村環(huán)衛(wèi)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(qū)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(xiàn)象仿佛已經司空見慣,特別是山區(qū)農村的“垃圾堆門口、垃圾倒河道、垃圾上馬路”等典型現(xiàn)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(tài)環(huán)境的綜合治理來改善農村的能源環(huán)境的工作就顯得更加有必要了。農村的能源環(huán)境的好壞直接決定著農村地區(qū)的發(fā)展的好壞。農村地區(qū)的人亟需加強環(huán)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(tài)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(tǒng)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(huán)境,合理規(guī)劃好土地資源,優(yōu)化建筑結構,減少能耗,讓農民享受自己居住環(huán)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(guī)劃
選擇一個示范村落進行試點,住戶規(guī)模為30戶至40戶、人口為150左右進行測量與規(guī)劃。測量分兩類:標注測量和非標注測量,測量數(shù)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(yè)工程測量儀器和皮尺等工具?,F(xiàn)在農村居住較為分散,重新組合規(guī)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(jié)約土地和有效保護地方生態(tài)系統(tǒng)。(如上圖衢江區(qū)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(guī)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(xiàn)代化收割機器、大件家用電器等,完全寄托親戚家也會發(fā)生矛盾,課題組認為,建設一些臨時居住空間很有必要,新規(guī)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(qū)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(jié)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(jié)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(fā)電系統(tǒng),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(fā)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(tǒng)的用電需求。太陽能電池發(fā)電技術具有許多優(yōu)點,如安全可靠, 無污染,不消耗常規(guī)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(fā)展前途的新能源利用技術。實驗樓內的空調系統(tǒng)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?shù)臏貪穸?。這項技術具有低能耗、對環(huán)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(huán)保的能源利用系統(tǒng)。
2.3 建筑水系統(tǒng)與綠色植物的技術應用,水系統(tǒng)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(yǎng)魚,夏天可以噴灑地面降溫,雨水的再利用,節(jié)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?;ā⑴郎交⒌戎参?。
2.4 建筑門窗節(jié)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(tài);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(jié)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(shù)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(guī)劃總平圖一套;完成建筑節(jié)能試驗研究分析,總結技術指標資料;完成城市生態(tài)系統(tǒng)體系研究報告一份;完成綠色建筑模型系統(tǒng)技術文字資料;開展本地建筑設計工程有限公司企業(yè)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(huán)節(jié)技術指標程序;最后總結撰寫與本項目論文。
4 結束語
牛態(tài)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(yè)生態(tài)工程、生態(tài),及生態(tài)城鎮(zhèn)建設、節(jié)水與廢水處理及利用、山區(qū)小流域治理與開發(fā)等眾多領域。生態(tài)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(tài)學Ecology和建筑學Architecture兩詞合并成為Arcology,即生態(tài)建筑學。此后麥克哈格、吳良墉等建筑師開始了生態(tài)建筑的研究,經過幾十年的探索,生態(tài)建筑在理論與實踐方面取得了一定的進展。
一、我國生態(tài)建筑設計的研究現(xiàn)狀
在20世紀80年代顧孟潮就提出了“未來的世界是生態(tài)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(huán)境與發(fā)展白皮鋤,從我國的具體國情出發(fā)提出人口、經濟、社會、資源與環(huán)境協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略。1972年斯德哥爾摩聯(lián)合國人類環(huán)境會議以后,我國環(huán)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(huán)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(xù)發(fā)展的中國人居環(huán)境研究”列為重點資助項目。2000年我國頒布了《建筑節(jié)能技術政策》;2001年,建設部通過雄錄色生態(tài)住宅小區(qū)建設要點與技術導貝邸首次明確提出了綠色生態(tài)小區(qū)的概念、內涵;2001年開始實行仁夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》;2001年我國第一部生態(tài)住宅評估標準《中國生態(tài)住宅技術評估手刪出臺,以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為指導,以節(jié)約資源、防污染、保護生態(tài)為主題,創(chuàng)造健康、舒適的居住環(huán)境,推進住宅產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
二、我國生態(tài)建筑發(fā)展存在的問題
1、缺乏對生態(tài)建筑的正確理解
生態(tài)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?shù)氐淖匀画h(huán)境,運用建筑學、生態(tài)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(huán)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(jié)能力,并具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。但是有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化就是生態(tài)建筑,在建筑物內部點綴一些植物就是生態(tài)建筑,建筑物單純的節(jié)能就是生態(tài)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(tài)建筑等等。但這些觀點只停留在生態(tài)建筑的表面,對生態(tài)建筑的理解是不全面的。
2、缺乏對農村生態(tài)建筑的系統(tǒng)研究
我國作為發(fā)展中國家生態(tài)建筑的系統(tǒng)研究不平衡,其中城鄉(xiāng)的差別較大。目前各個學科研究的重點大多局限在比較發(fā)達的城市,缺乏對農村居住環(huán)境的系統(tǒng)研究,特別是東北地區(qū)。大部分的研究都從本學科(生態(tài)學、環(huán)境學、城市規(guī)劃學、建筑學、農業(yè)建筑學、能源學)的專業(yè)角度出發(fā),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(qū)將人居環(huán)境與植物環(huán)境工程結合起來是函待解決的課題。
3、缺乏生態(tài)建筑的廣泛實踐
目前,我國建筑界發(fā)表了許多關于生態(tài)建筑的論文,這些論文對于宣傳可持續(xù)發(fā)展的思想、推動生態(tài)建筑的發(fā)展起到了一定的積極作用,但絕大多數(shù)的論文都停留在關于生態(tài)建筑設計的理論框架、設計原則及生態(tài)學理論對建筑學的指導、國外先進生態(tài)建筑的經驗介紹,缺乏實際工程實踐模式、計算機模擬、環(huán)境效果的測試分析。
三、我國生態(tài)建筑設計的發(fā)展思路與對策
從本質上講,生態(tài)建筑設計是一種由生態(tài)倫理觀、生態(tài)美學觀共同駕馭的城市建筑發(fā)展觀。在實踐中的生態(tài)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(lián)合會第十四次會議宣言指出:“經濟規(guī)劃、城市規(guī)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(fā)展的需求,不僅是建筑發(fā)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(xiàn)在城市空間的創(chuàng)造中,以適應不同階層、不同年齡、不同職業(yè)的市民的多樣化需求。
2、善于因地制宜,尊重環(huán)境屬性。
根據生態(tài)學的進化論,生態(tài)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(fā)展,勢必在有限的土地資源內展開,為了節(jié)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(tài)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(xié)調的立體網絡。生態(tài)建筑設計強調與環(huán)境具有最佳關系,對環(huán)境破壞最小,一并充分發(fā)揮環(huán)境效益。與環(huán)境互選共生、共同增長是生態(tài)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(huán)境特點以及當?shù)氐牡乩砼c氣候特征相適應,做到“因地制宜”。
3、增強使用者與自然環(huán)境的結合和協(xié)調。
建筑物作為聯(lián)系使用者與自然環(huán)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(tài)原則的一個重要體現(xiàn)。人是自然環(huán)境的一分子,人的活動必須建立在生態(tài)化的基礎上,必須與環(huán)境建立起一種新的結合和協(xié)調關系。從建筑設計到建筑建造、使用、報廢的全過程中,生態(tài)建筑對環(huán)境的破壞影響最小。與以往建筑設計相同,生態(tài)建筑應致力于為人類提供品質最佳的空間和環(huán)境,即使建筑本身對環(huán)境污染很小,極為節(jié)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(tài)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(huán)境間的交流。它應該具備更良好的物理環(huán)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(tài)平衡
生態(tài)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(huán)境。綠色植物可以制造氧氣,吸收各種有害氣體、慮塵、調節(jié)濕度、溫度、減少噪音等。生態(tài)建筑的興起為綠化環(huán)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(chuàng)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(jié)的開啟式屋頂,根據時間季節(jié)的變化,由計算機或人工控制,達到室內溫濕度的調節(jié),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(huán)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(tài)建筑在保護生態(tài)平衡、提高人居的自然度方面大有作為。新晨
根據以上發(fā)展思路,生態(tài)建筑設計對策可以在以下幾個具體環(huán)節(jié)上進行操作。
首先,在宏觀環(huán)境方面,城市規(guī)劃設計要根據生態(tài)原則了解城市發(fā)展的自然過程,用它來指導土地的利用和開發(fā)建設,同時協(xié)調好城市內部結構與外部環(huán)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(tài)系統(tǒng)相適應;區(qū)域規(guī)劃,則要與城市整體環(huán)境所設立的系統(tǒng)相銜接,研究探討城市改造、更新過程中的復合生態(tài)問題等。其次,在微觀環(huán)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(huán)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(chuàng)造性生機。