所屬欄目:建筑設(shè)計論文 發(fā)布日期:2011-05-22 08:31 熱度:
摘要:中國要走可持續(xù)發(fā)展道路,發(fā)展節(jié)能與綠色建筑刻不容緩。建筑業(yè)正是節(jié)能低碳最關(guān)鍵的領(lǐng)域之一。
關(guān)鍵詞:低碳,節(jié)能,綠色建筑,設(shè)計
在發(fā)展低碳經(jīng)濟的道路上,建筑的“節(jié)能”和“低碳”注定成為繞不開的話題。低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢,而我國房地產(chǎn)業(yè)仍處在粗放的增長階段,所以還應(yīng)該立足現(xiàn)實,確立符合中國國情的節(jié)能理念和設(shè)計體系。
我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段,工業(yè)的增長、居民消費結(jié)構(gòu)的升級,特別是中國城鎮(zhèn)化進程的快速發(fā)展,對能源、經(jīng)濟資源的需求將更加迫切。
隨著中國城市化的進程向前發(fā)展,城市房屋將以天量增加,如果中國還以美國在上世紀(jì)50年代那樣的方式建造房子,那么必將面臨能源危機。我們不得不正視我國能源、土地、水、原材料等資源嚴(yán)重短缺而實際利用效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重且仍在不斷加劇的事實。
就能源消費而言,在我國化石能源資源探明儲量中,90%以上是煤炭,人均儲量也僅為世界平均水平的二分之一;人均石油儲量僅為世界平均水平的11%;天然氣僅為4.5%;而目前我國單位建筑面積能耗是發(fā)達國家的2~3倍以上。
就土地的消耗而言,我國人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水資源僅是世界人均占有量的1/4;實心黏土磚每年毀田12萬畝;物耗水平與發(fā)達國家相比,鋼材消耗高出10%~25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;衛(wèi)生潔具的耗水量高出30%以上,而污水回用率僅為發(fā)達國家的25%。
嚴(yán)峻的事實表明,中國要走可持續(xù)發(fā)展道路,發(fā)展節(jié)能與綠色建筑刻不容緩。建筑業(yè)正是節(jié)能低碳最關(guān)鍵的領(lǐng)域之一。
因為建筑物是資源和能源的固化物,產(chǎn)生廢氣的50%來自于建筑物,建筑物總能耗占25%~28%的比例,而且相當(dāng)大份額的工業(yè)和交通能耗,包括鋼鐵、水泥、玻璃等生產(chǎn)和運輸?shù)哪芎模窃诠I(yè)能耗里面。二氧化碳排放中也有40%來自于建筑,建筑業(yè)還是占地大戶,僅以住宅面積為例,我國城鎮(zhèn)和村鎮(zhèn)住房面積2008年底達到530多億平方米,我國要實現(xiàn)節(jié)能低碳的目標(biāo),如果建筑業(yè)不作為,至少是半句空話。下面,我們來簡單看一下,關(guān)于建筑的低碳節(jié)能。
定量化的系統(tǒng)設(shè)計
建筑節(jié)能設(shè)計是一個系統(tǒng)設(shè)計問題,它絕不是多項節(jié)能技術(shù)或者節(jié)能設(shè)備的簡單累加,而是需要定量化的。
例如,人們在市場上可以買到節(jié)能空調(diào)、節(jié)能玻璃、太陽能熱水器、墻體保溫材料等,但是這些材料與設(shè)備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么,這就需要通過量化指標(biāo)整合來完成。
定量化的重要意義就在于,可以減少重疊投入、資源浪費,有效地利用項目現(xiàn)有的資源條件。
系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計要求整體協(xié)調(diào)平衡,從分析多方面的影響因素出發(fā),以最低的投資、最簡化的手段完成并達到節(jié)能設(shè)計目標(biāo),這就是建筑節(jié)能設(shè)計定量化的思路。
建筑節(jié)能設(shè)計可以分為被動建筑設(shè)計與主動建筑設(shè)計。
被動建筑設(shè)計要點
簡單地說,在滿足生活舒適度需求的情況下,被動建筑設(shè)計的目標(biāo)就是要盡量減小能源設(shè)備裝機功率。
具體來說,被動建筑設(shè)計主要依靠自然資源來保證和維持建筑內(nèi)的溫度和通風(fēng)等使用要求。在理想的狀態(tài)下,一個成功的被動建筑設(shè)計的標(biāo)志是,在一年當(dāng)中的大部分時間里,建筑內(nèi)冬暖夏涼、通風(fēng)良好,只需要一個小功率的空調(diào)和采暖系統(tǒng),就可以滿足人們的生活或工作需要。這樣,建筑的開發(fā)者可以降低投資,建筑的品質(zhì)也可以大幅提高;而建筑的使用者能夠降低維護和使用費用,消除了人們節(jié)能建筑會大幅增加成本的擔(dān)心。
許多被動建筑設(shè)計的成功案例已經(jīng)說明,低碳其實只是傳統(tǒng)的思維方式簡單的表達而已。
被動建筑設(shè)計的步驟是方案設(shè)計與初步設(shè)計。在方案設(shè)計中,建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優(yōu)化,為充分利用自然風(fēng)、陽光等自然資源創(chuàng)造條件。在初步設(shè)計中,建筑材料也必須優(yōu)化,外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設(shè)計,尤其是窗墻比都需要進行量化與優(yōu)化。
從方案設(shè)計開始到初步設(shè)計,工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計方案模擬量化建筑的能耗情況,計算空調(diào)和采暖設(shè)備的裝機功率,比對各種影響因素,最后提供最佳的設(shè)計方案。
主動建筑設(shè)計要點
主動建筑設(shè)計包含節(jié)能建筑系統(tǒng)設(shè)計與室內(nèi)設(shè)計兩部分內(nèi)容,這里主要探討的是前者。
節(jié)能建筑系統(tǒng)設(shè)計,如空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)等,是在裝機功率不變的情況下,通過提高能源使用效率實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。例如空調(diào)熱泵比一般的空調(diào)機要節(jié)能,冷凝鍋爐比一般鍋爐要節(jié)能等。另外,還可使用可再生能源設(shè)備,如太陽能熱水器、風(fēng)力發(fā)電、太陽能伏電、地源熱泵等,它們是取之不竭的能源,更是我們今天大力提倡的節(jié)能建筑系統(tǒng)的設(shè)計手段。
在被動建筑設(shè)計量化指標(biāo)的基礎(chǔ)上,建筑節(jié)能系統(tǒng)必須得到充分的性價比的研究與分析。在空調(diào)與采暖設(shè)備市場上,各種品牌、型號使消費者眼花繚亂。例如空調(diào)設(shè)備有空氣源熱泵、地源熱泵、風(fēng)機盤管、地板采暖、輻射制冷/采暖系統(tǒng)、戶室中央空調(diào)、變頻機組、水系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng),等等,它們的初投資和運行費用大不相同。如能通過模擬量化,計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用,消費者和項目開發(fā)者便能作出正確的決定。
然而,無論是被動建筑設(shè)計還是節(jié)能建筑系統(tǒng)設(shè)計,為了實現(xiàn)經(jīng)濟性與高效益的平衡,定量化系統(tǒng)設(shè)計都是必由之路。
正確地理解和協(xié)調(diào)使用被動建筑節(jié)能設(shè)計與建筑節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計的原則方法,就能改變目前大量存在的不務(wù)實效、光求政績的節(jié)能表象,減少資源和資金的浪費,克服節(jié)能技術(shù)的簡單累加,減少“節(jié)能建筑不節(jié)能”事情的頻繁發(fā)生。
參考文獻
⑴低碳之路與建筑節(jié)能
⑵主被動建筑節(jié)能設(shè)計——走中國的低碳之路
文章標(biāo)題:低碳之路與建筑節(jié)能
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