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當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中,為人們提供健康、舒適、安全低能耗的活動(dòng)場(chǎng)所及居住環(huán)境,即為綠色建筑,旨在實(shí)現(xiàn)建筑生命周期中對(duì)環(huán)境的最低層次影響,完成對(duì)相應(yīng)建筑資源的充分利用,從此層面的意思來(lái)看,又可將綠色建筑視為可持續(xù)建筑、低碳建筑等,這也是未來(lái)建筑經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)在發(fā)展綠色建筑經(jīng)濟(jì)方面,相比于日本、美國(guó)等,在國(guó)際分工中更具優(yōu)勢(shì),加之市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)創(chuàng)新及全球化等的助推,將有助于我國(guó)綠色建筑經(jīng)濟(jì)從理論走向?qū)嵺`,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的和諧高效發(fā)展。
2、我國(guó)綠色建筑經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
首先,作為一種新興的發(fā)展理念,我國(guó)的綠色建筑經(jīng)濟(jì)在起初發(fā)展階段并未受到政府相關(guān)部門(mén)的充分重視,基于對(duì)其理念認(rèn)識(shí)不到位等原因,管理方面并不完善,扶持力度不夠,缺乏一套良好的綠色建筑經(jīng)濟(jì)發(fā)展保護(hù)機(jī)制,且沒(méi)有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)作支撐,限制了其發(fā)展,影響了其在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對(duì)應(yīng)作用的發(fā)揮;其次,人們對(duì)綠色建筑經(jīng)濟(jì)的認(rèn)識(shí)不夠,在可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃之中并沒(méi)有全面的樹(shù)立綠色建筑經(jīng)濟(jì)的觀念,并且很多人也并未充分重視綠色建筑經(jīng)濟(jì)的發(fā)展前景;最后,僅有單純的技術(shù)理論,缺乏真正意義上的實(shí)踐,綜合來(lái)看,建筑企業(yè)才是發(fā)展綠色建筑經(jīng)濟(jì)的主體,在具體的實(shí)踐中,綠色建筑經(jīng)濟(jì)并不是先進(jìn)技術(shù)的堆砌,轉(zhuǎn)而應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)地發(fā)展的具體情況,借助科學(xué)合理的設(shè)計(jì),讓建筑的節(jié)能減排指標(biāo)達(dá)到相關(guān)的要求,這樣才能真真正意義上促進(jìn)其發(fā)展。
3、促進(jìn)建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策
3.1積極開(kāi)展有針對(duì)性的宣傳教育活動(dòng)。為了真正意義上促進(jìn)綠色建筑經(jīng)濟(jì)在我國(guó)的發(fā)展,有效地宣傳工作是前提,應(yīng)當(dāng)確保宣傳工作具有針對(duì)性,對(duì)綠色建筑經(jīng)濟(jì)進(jìn)行有力宣傳,進(jìn)而促進(jìn)大眾綠色意識(shí)的提高。
3.2完善政府的資金補(bǔ)貼政策。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,政府始終扮演著指導(dǎo)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用,基于此,為了更有效促進(jìn)新時(shí)期綠色建筑經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,應(yīng)當(dāng)有效地加強(qiáng)政府的支持力度,通過(guò)這種措施,讓綠色建筑經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更趨于穩(wěn)定,此外,為助推其發(fā)展,政府應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀,加強(qiáng)對(duì)綠色經(jīng)濟(jì)的資金補(bǔ)貼水平,只有在此基礎(chǔ)上,才能更高效促進(jìn)綠色建筑經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的繁榮。
3.3實(shí)施政策稅收。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,所謂的政策稅收可分為優(yōu)惠政策稅收和強(qiáng)制性政策稅收兩種,其中優(yōu)惠政策稅收的實(shí)施對(duì)于將外部效益的內(nèi)部化具有積極意義,綜合看來(lái),補(bǔ)貼綠色建筑產(chǎn)品生產(chǎn)者與優(yōu)惠政策稅收在實(shí)施方面的目的是一樣的,僅僅需要減少一部分地方或中獎(jiǎng)的收入即可,所以,相比于補(bǔ)貼,這一政策形式更具執(zhí)行性;除此之外,強(qiáng)制性政策稅收在收費(fèi)方面表現(xiàn)出高強(qiáng)度和高標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn),從長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)發(fā)展角度看來(lái),非綠色建筑產(chǎn)品存在不經(jīng)濟(jì)性,結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀及減低產(chǎn)量方面來(lái)看,這種稅收方式的實(shí)施具有前瞻性和必要性,具體實(shí)施方面,借助于政府的調(diào)控干預(yù),有效強(qiáng)化對(duì)建筑工程的節(jié)能監(jiān)管,加之合理的資源配置,貫徹執(zhí)行強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),使得相應(yīng)的建筑節(jié)能監(jiān)管體系得到完善,降低綠色建筑的外部成本,全面促進(jìn)其向綠色建筑經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)方向發(fā)展。
3.4建設(shè)綠色建筑示范工程。任何新事物的崛起都是受到一定抵制或排擠的,綠色建筑經(jīng)濟(jì)的發(fā)展亦是如此,針對(duì)此,應(yīng)當(dāng)建設(shè)綠色建筑示范工程,依次為基礎(chǔ),有效發(fā)揮其標(biāo)桿作用,具體實(shí)施中,結(jié)合所在地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀,來(lái)建設(shè)綠色建筑示范工程,借助其代表的榜樣理論來(lái)引導(dǎo)市場(chǎng)建筑發(fā)展潮流,最大化發(fā)揮其標(biāo)桿作用,明確政策導(dǎo)向,有效消除市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),以此來(lái)對(duì)綠色建筑的相關(guān)投資及建設(shè)者進(jìn)行吸引,有助于全面推廣綠色建筑經(jīng)濟(jì),在更大的范圍內(nèi)為對(duì)其的有效推廣營(yíng)造了一個(gè)良好的外部條件,結(jié)合市場(chǎng)化發(fā)展的支持,全面促進(jìn)綠色建筑經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
眾所周知,自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展,但是也伴隨著高能耗、環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題。我國(guó)水泥、鋼材產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。而大量低強(qiáng)度建材的生產(chǎn)與使用,消耗了很多礦產(chǎn)資源,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭到了一定的破壞。在以上問(wèn)題越來(lái)越突出的形勢(shì)下,一定要針對(duì)土木工程的實(shí)際情況,提出一些改革措施,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)土木工程可持續(xù)發(fā)展的同時(shí),也促進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
2土木工程的可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用
2.1工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展
土木工程設(shè)計(jì)指的就是對(duì)工程建設(shè)所需的經(jīng)濟(jì)、資源、技術(shù)、環(huán)境等展開(kāi)綜合分析與論證,編制合理設(shè)計(jì)方案的活動(dòng)。在進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要對(duì)技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、工藝先進(jìn)行、結(jié)構(gòu)安全可靠性等方面進(jìn)行分析,并且對(duì)施工、使用、拆除等環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行考慮。所以,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,一定要重視可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的應(yīng)用。在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的時(shí)候,主要包括三個(gè)步驟:初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì),在此過(guò)程中,一定要加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員之間的交流與學(xué)習(xí),保證設(shè)計(jì)規(guī)范的統(tǒng)一,深入理解與運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,進(jìn)而促進(jìn)土木工程建設(shè)的順利完成。
2.2工程施工及管理的可持續(xù)發(fā)展
2.2.1工程材料的可持續(xù)發(fā)展
材料是土木工程建設(shè)的根本,新材料的產(chǎn)生會(huì)促進(jìn)土木工程的快速發(fā)展。現(xiàn)階段,土木工程的主要材料就是鋼筋混凝土,其生產(chǎn)材料主要包括:水泥、粗細(xì)骨料、摻合料、外加劑等。在生產(chǎn)水泥以及混凝土的時(shí)候,從原材料開(kāi)采、加工、配制、生產(chǎn)、使用、報(bào)廢等全過(guò)程均面臨著資源、能源、環(huán)保方面的嚴(yán)格挑戰(zhàn),在一定程度上,限制了材料的可持續(xù)發(fā)展。要想實(shí)現(xiàn)土木工程的可持續(xù)發(fā)展,就一定要保證混凝土的綠色化轉(zhuǎn)變。針對(duì)混凝土的綠色化轉(zhuǎn)變而言,一定要盡可能提高其使用年限,比如,將重要混凝土建筑物的安全使用年限由以往的50年增長(zhǎng)為100年,這樣就可以節(jié)約建筑維修、重建、拆除等方面的消耗,同時(shí)也可以降低其對(duì)環(huán)境的污染程度。
2.2.2工程管理的可持續(xù)發(fā)展
土木工程施工從施工準(zhǔn)備、施工到竣工,在整個(gè)過(guò)程中都要嚴(yán)格按照施工規(guī)范執(zhí)行,并且貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,如對(duì)人居、生態(tài)、資源、環(huán)境等進(jìn)行保護(hù)。所以,在實(shí)際施工中,必須加強(qiáng)以下內(nèi)容的落實(shí)。首先,強(qiáng)化建筑場(chǎng)地資源的高效利用,保護(hù)環(huán)境,減少污染。在土木工程建設(shè)中,一定要對(duì)古建筑、植被以及周邊重要建筑設(shè)施等進(jìn)行有效的保護(hù),制定可操作性強(qiáng)的方案,降低施工影響。在確保工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上,盡可能減少對(duì)人工與設(shè)備的投入,降低施工對(duì)周邊環(huán)境的影響程度,防止其破壞環(huán)境、浪費(fèi)材料與資源。同時(shí),一定要擬定關(guān)于室內(nèi)外空氣、噪音污染的施工措施,并且予以嚴(yán)格落實(shí),實(shí)現(xiàn)土木工程建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)。其次,實(shí)現(xiàn)材料與資源的節(jié)約。可持續(xù)發(fā)展最有效的方法就是減少能源消耗與建筑廢料、垃圾的產(chǎn)生。40%的能源消耗用在了建筑物上,30%的能源消耗用在了交通上。所以,在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)與使用的時(shí)候,一定要盡可能尋求節(jié)省能源的方式,加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能及可再生能源的利用;在實(shí)際施工中,秉持“變廢為寶”的原則,盡可能降低材料損耗,可以回收廢磚石、混凝土等材料,充當(dāng)要求不高的填充材料與地面材料,這樣不僅可以節(jié)省工程材料,也保證了工程整體質(zhì)量,是一種非常有效的可持續(xù)發(fā)展手段。最后,制定科學(xué)的管理及監(jiān)督機(jī)制。在土木工程建設(shè)中,除了制定施工項(xiàng)目管理目標(biāo),規(guī)劃實(shí)施項(xiàng)目目標(biāo)組織、程序、落實(shí)責(zé)任之外,在開(kāi)展項(xiàng)目管理工作的時(shí)候,一定要予以貫徹落實(shí):實(shí)際施工中一定要盡量減少場(chǎng)地因素的影響;全面提高材料與資源的利用率,增加材料的回收率與再利用效率;強(qiáng)化人員與機(jī)械設(shè)備的統(tǒng)籌安排等。在落實(shí)這些措施的同時(shí),一定要保證土木工程質(zhì)量達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。高質(zhì)量的工程項(xiàng)目,能夠有效增加項(xiàng)目使用年限,降低項(xiàng)目運(yùn)行成本,有助于使用人員的健康與安全,對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的充分體現(xiàn)。
2.3工程拆除的可持續(xù)發(fā)展
土木工程結(jié)構(gòu)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求使用期限后,需要進(jìn)行淘汰與拆除,在進(jìn)行拆除的時(shí)候,必然會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染,出現(xiàn)一些建筑垃圾與廢棄物。通常情況下,建筑垃圾都會(huì)占用一定的土地,降低了土壤質(zhì)量,影響了空氣質(zhì)量,導(dǎo)致水域受到污染。針對(duì)這些情況而言,一定要采取有效的措施,降低其對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,達(dá)到可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在建筑物拆除過(guò)程中,可以從以下方面著手:其一,針對(duì)達(dá)到使用期限的建筑物而言,可以先進(jìn)行全面的檢查與測(cè)試,如果發(fā)現(xiàn)其主要結(jié)構(gòu)完整、承載力滿(mǎn)足要求,沒(méi)有其它嚴(yán)重危險(xiǎn)問(wèn)題,可以延續(xù)其使用期限,之后對(duì)建筑物進(jìn)行全面的支護(hù)與維修。其二,在建筑物拆除之后,一般都會(huì)產(chǎn)生大量的垃圾,一定要根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)產(chǎn)生的這些垃圾進(jìn)行分類(lèi)、回收以及再利用。比如,可以將混凝土塊磨碎,除去雜質(zhì)后,將其當(dāng)作是骨料予以使用,這樣不僅可以節(jié)省工程材料,降低工程造價(jià),還可以保證工程施工的整體質(zhì)量,在一定程度上,實(shí)現(xiàn)了土木工程的可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑建筑節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化
1前言
我們向界索要資源滿(mǎn)足城市化的需要,再將廢物排放給自然,終于面臨著資源枯竭,同時(shí)環(huán)境污染威脅生存的難堪局面。在這種情況下,可持續(xù)的觀念逐步為越來(lái)越多的人認(rèn)同。可持續(xù)發(fā)展呼吁人們放棄現(xiàn)在高能耗、高增長(zhǎng)、高污染的粗放型生產(chǎn)方式和高消費(fèi)高浪費(fèi)的生活方式,以保持資源的可持續(xù)利用性。建筑產(chǎn)業(yè)就是典型的立足于資源和能源大量消耗的產(chǎn)業(yè),人們也早已開(kāi)始實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性建筑的途徑。1994年11月,第一屆可持續(xù)建筑國(guó)際會(huì)議在美國(guó)舉行,會(huì)議對(duì)可持續(xù)建筑做了全面探討,指出可持續(xù)性建筑的主要是資源、環(huán)境、設(shè)計(jì)和環(huán)境及它們之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系。[2]各國(guó)都有做可持續(xù)性的建筑的嘗試,如美國(guó)有“資源保護(hù)屋”,英國(guó)MiltonKeynes有能源公園,丹麥有可再生住房等。縱觀這些建筑,可持續(xù)建筑的技術(shù)應(yīng)具有以下4R屬性:
RESOURCE—資源的保護(hù)和合理利用,有節(jié)制的開(kāi)發(fā)自然資源;
REDUCE—降低能耗、減小能源消費(fèi)對(duì)環(huán)境的有害影響,減小污染物排放量;
REUNITE—充分利用地方材料與高加工新型生態(tài)節(jié)能建材;
RECYCLE——資源與建材的再生利用,變廢為寶。
我們尋找可持續(xù)性建筑最關(guān)鍵的部位,并提出相應(yīng)的解決。首先,可持續(xù)性要求對(duì)能源的消耗小。這意味著除了要做好護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱,降低冷熱負(fù)荷外,各種新技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的也是建筑節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)的重要途徑。其次,可持續(xù)性要求能源的可持續(xù)性,新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也是很重要的思路。最后,要做到對(duì)環(huán)境影響小,就必須做到可再生利用自然資源及建筑材料等人造材料的可再生利用。
2實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性建筑的技術(shù)途徑
2.1護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱技術(shù)
以民用建筑為例,冬季熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和加熱由門(mén)窗縫隙涌入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。因而圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途徑。我國(guó)建筑節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)中,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)其中47.2%的節(jié)能任務(wù)。[1]
2.1.1外墻
外墻基本耗熱量公式Qj=AK(tR-to,w)a(a為溫差修正)及冷負(fù)荷計(jì)算公式為Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα為外表面放熱系數(shù)修正,kρ為吸收系數(shù)修正),可見(jiàn)節(jié)能主要要控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面積A、傳熱系數(shù)K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有對(duì)應(yīng)的以下幾條降低負(fù)荷的措施:
1)優(yōu)化建筑外形,以最小的建筑外表面積包容最大的建筑空間即減輕墻外表面積的影響。外表面積和體積之比推薦值為0.4。建筑形體系數(shù)每增加一個(gè)點(diǎn),建筑能耗將增加5%左右。還應(yīng)考慮作合理平面布置,如將電梯、樓梯、管道井、機(jī)房等布置在建筑物的南側(cè)或西側(cè),可以有效阻擋日射,減少室內(nèi)得熱量。
2)采用保溫隔熱,傳熱系數(shù)小的墻體材料。此類(lèi)外墻材料有各類(lèi)砌塊、復(fù)合輕墻板以及外墻復(fù)合墻體保溫技術(shù)等,,在[3]中有較詳盡的介紹。
3)外裝飾盡量做淺色處理,采用光滑飾面材料,降低kρ,減少表面對(duì)輻射的吸收;
4)硬質(zhì)鋪地表面蓄積太陽(yáng)能熱量,會(huì)導(dǎo)致建筑周?chē)鷾囟鹊纳仙H绻镁G地區(qū)域替代,將降低地面附近室外空氣的溫度。減少室內(nèi)外溫差,從而降低冷負(fù)荷。參見(jiàn)文獻(xiàn)[4]
5)研究如“可呼吸外墻”類(lèi)同時(shí)具有良好生態(tài)性能的外墻。參見(jiàn)文獻(xiàn)[4]
2.1.2窗
窗的傳熱系數(shù)比墻的大很多,又經(jīng)常開(kāi)啟,是冬季耗熱的關(guān)鍵部位。窗的冷負(fù)荷分瞬變得熱和日射得熱,日射得熱是室內(nèi)通過(guò)窗玻璃得到的太陽(yáng)輻射熱,其計(jì)算公式為Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面積,Cs窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù),Ci-窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù))。由公式可看出,針對(duì)窗戶(hù)的節(jié)能技術(shù)主要有:
1)結(jié)合建筑物朝向,緯度,合理的控制窗墻比,如高緯度南向窗戶(hù)面積取大一點(diǎn),以更好的利用太陽(yáng)輻射,降低采暖能耗。適當(dāng)確定建筑物的挑檐、遮陽(yáng)板的尺寸,安裝可調(diào)式百葉、窗簾,調(diào)節(jié)室內(nèi)日照。或采用遮陽(yáng)系統(tǒng),一般安裝在向陽(yáng)的外立面或采光屋頂上,可控可調(diào),以到不同時(shí)間,據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
2)采用多層窗或采用中空玻璃,利用空氣夾層熱阻較小的原理,降低玻璃的傳熱系數(shù)。普通單層玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保溫隔熱性能大大提高。選擇氣密性好,導(dǎo)熱系數(shù)小的塑料窗框代替常用的金屬窗框,可有效減少冷風(fēng)浸入。
3)采用吸熱玻璃、鍍膜反射玻璃、夾層變玻璃等技術(shù),降低玻璃的Cs,有效阻止通過(guò)玻璃的太陽(yáng)輻射和室內(nèi)熱輻射。但這些高技術(shù)產(chǎn)品價(jià)格昂貴,希望在發(fā)展玻璃深加工的同時(shí)能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。
2.1.3屋頂
1)采用高保溫材料。我國(guó)平屋頂保溫材料應(yīng)用較多的主要是加氣砼和膨脹珍珠棉,保溫隔熱性能一般。近幾年廣東等地推廣使用一種預(yù)制好的隔熱磚,可在結(jié)構(gòu)層上直接鋪設(shè)。有的地方用舒樂(lè)板作屋面保溫,也取得了較好的效果。新近研制的防水珍珠保溫板,具有帶排氣孔、重量輕、憎水率高、強(qiáng)度高、保溫性能好等特點(diǎn)。
2)屋頂設(shè)置高效隔熱層。可防止大量輻射熱侵入室內(nèi),減少空調(diào)等耗能。隔熱層在設(shè)計(jì)時(shí),不僅要保證有一定的隔熱空間,而且還應(yīng)該保證隔熱層能夠通風(fēng),及時(shí)將熱量帶走,才能有效的保證隔熱效果。我國(guó)傳統(tǒng)的坡屋面設(shè)計(jì)就能較好地滿(mǎn)足這個(gè)要求;
3)蓄水隔熱屋面。利用水生植物遮陽(yáng),反射和吸收太陽(yáng)輻射,以及利用蓄水的蒸發(fā)來(lái)提高隔熱效果;條件允許時(shí)在屋頂上覆土,做植被屋面。上面種密葉植物,利用植物遮陽(yáng),覆土作為隔熱層提高隔熱性能。
2.2暖通空調(diào)新技術(shù)
建筑能耗降低主要體現(xiàn)在暖通空調(diào)設(shè)備的裝機(jī)容量減少和運(yùn)行的性上,因此,暖通空調(diào)技術(shù)措施的改進(jìn)和落實(shí)應(yīng)用是建筑節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)的根本途徑。
2.2.1采暖新技術(shù)
冬季采暖是北方地區(qū)住宅必不可少的,主要采用集中供暖。熱源供給主體是熱力公司或小區(qū)鍋爐房。我國(guó)目前市政集中供暖方式比例為46%,分戶(hù)式取暖比例僅次于市政集中供暖,為44%。分戶(hù)采暖方式的特點(diǎn)在于用戶(hù)可以根據(jù)自己的喜好隨意選擇,同時(shí)用熱也可以單獨(dú)計(jì)量。隨著清潔能源的使用及新技術(shù)、新產(chǎn)品的出現(xiàn),使采暖方式的多元化選擇成為可能,集中供暖方式的壟斷地位受到挑戰(zhàn),采暖、熱水一體化的獨(dú)立分戶(hù)采暖等方式紛紛出現(xiàn)。各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⒛茉礂l件和建筑情況,發(fā)展采用適宜的節(jié)能采暖方式,如輻射采暖,主要依靠供熱部件與結(jié)構(gòu)內(nèi)表面間的輻射換熱為各房間供熱(冷),熱舒適增加,減少房間上部溫度升高增加的無(wú)效熱損失,因此可節(jié)省采暖能耗。
2.2.2通風(fēng)空調(diào)新技術(shù)
目前較多采用的是風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)及定風(fēng)量全空氣系統(tǒng),但以下幾種系統(tǒng)形式有著較好的節(jié)能效果,建議因地制宜的選擇使用。
1)盡量采用自然通風(fēng)。采用自然通風(fēng)可以減少制冷負(fù)荷,并帶走室內(nèi)有毒及有異味物質(zhì),其動(dòng)力是室內(nèi)外溫度差引起的熱壓和風(fēng)壓壓力差。這種被動(dòng)式的通風(fēng)空調(diào)技術(shù)不開(kāi)風(fēng)機(jī),無(wú)需制冷,應(yīng)加以充分考慮,設(shè)計(jì)在溫和天氣如春冬過(guò)渡季節(jié)直接對(duì)流通風(fēng),實(shí)現(xiàn)基本零能耗;而在熱而無(wú)風(fēng)的日子盡量設(shè)計(jì)利用煙囪效應(yīng)、風(fēng)塔效應(yīng)引風(fēng)入內(nèi)。
2)變制冷劑流量VRV系統(tǒng)。以制冷劑直接作為熱傳送介質(zhì),其每公斤傳送的熱量是205KJ/kg,幾乎是水的10倍和空氣的20倍,同時(shí)可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的變化,瞬間進(jìn)行容量調(diào)整,使VRV系統(tǒng)能在高效率工況下運(yùn)行,具有顯著節(jié)能效益,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
3)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。用水環(huán)路將小型的水/空氣熱泵機(jī)組并聯(lián)在一起,構(gòu)成一個(gè)以回收建筑物內(nèi)余熱為主要特點(diǎn)的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。節(jié)能環(huán)保效益顯著。
4)蓄能空調(diào)。利用晚上電價(jià)較低時(shí)段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰調(diào)谷的作用。[11]
5)變風(fēng)量空調(diào)VAV系統(tǒng)。送風(fēng)狀態(tài)保持不變,改變送風(fēng)量來(lái)適應(yīng)室外氣象變化,從而降低了冷水機(jī)組的制冷量,也降低的風(fēng)機(jī)的能耗。
6)熱泵空調(diào)技術(shù)。將自然環(huán)境(太陽(yáng)能、空氣、水、土壤)中的低位能轉(zhuǎn)化為高位能。以土壤源熱泵為例,在一定深度的地層中,土壤溫度達(dá)到了一個(gè)比較穩(wěn)定的數(shù)值,冷熱媒流經(jīng)這些區(qū)域進(jìn)行熱交換后可直接用于空調(diào)系統(tǒng)。未來(lái)地下土壤的冷或熱能的利用會(huì)成為非常重要的可再生能源之一,因?yàn)檫@種能源普遍存在,既沒(méi)有污染物排放,也不生成污染物,另一方面運(yùn)作費(fèi)用極低,只需要進(jìn)行初始投資回收的評(píng)估。
7)區(qū)域供冷技術(shù)。這樣可以采用效率高的大容量機(jī)組,考慮負(fù)荷參差系數(shù)而使裝機(jī)容量減少,與分散式供冷相比,機(jī)房面積和管理人員都大幅減少,能源利用更為合理有效。
比較以上幾種空調(diào)技術(shù),還是有一些不盡如人意的地方:采用通風(fēng)時(shí),如果建筑周?chē)猸h(huán)境質(zhì)量較差,則容易引入外界的空氣污染等不良因素,同時(shí)可能導(dǎo)致熱/冷流失,降低隔熱效果;考慮制冷劑的價(jià)格的環(huán)境污染,VRV系統(tǒng)的容量不能很大;水環(huán)熱泵的建筑必須有內(nèi)外分區(qū);蓄能空調(diào)只有在晝夜電價(jià)有較大差異時(shí)才有意義;VAV系統(tǒng)的自控很不好實(shí)現(xiàn),國(guó)內(nèi)罕有成功的實(shí)例;地源熱泵地場(chǎng)溫度分布的測(cè)定還不完善,以及布管技術(shù)與管材的選擇問(wèn)題,還有一年中從地下獲取的和排放的熱量應(yīng)如何保持平衡等問(wèn)題而水源熱泵回灌成本太高,而且要求必須有環(huán)境水源才能實(shí)現(xiàn)。因此,總的來(lái)說(shuō),因地制宜,合理設(shè)計(jì)是利用這些空調(diào)技術(shù)達(dá)到節(jié)能降耗目的的前提。
不論是采用何種通風(fēng)空調(diào)形式,都要注意自動(dòng)化技術(shù)與暖通空調(diào)技術(shù)的配合,才能更好的實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)、有效使用以及運(yùn)行控制過(guò)程中的能量節(jié)約。建筑自動(dòng)化即實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備系統(tǒng)(如供熱空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等)的監(jiān)測(cè)、管理、運(yùn)行和控制的自動(dòng)化,根據(jù)室外氣候條件和室內(nèi)參數(shù)設(shè)定值,自動(dòng)調(diào)整空調(diào)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),真正做到設(shè)備響應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颍WC建筑設(shè)備在提供要求的建筑環(huán)境的同時(shí),達(dá)到初投資、運(yùn)行費(fèi)和維修服務(wù)費(fèi)最小的優(yōu)化目標(biāo)。
再者,暖通空調(diào)設(shè)備的選型應(yīng)分考慮各種節(jié)能及優(yōu)化措施對(duì)設(shè)計(jì)負(fù)荷的,負(fù)荷不能再參照舊有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型充和材料熱工性能,否則會(huì)造成計(jì)算得到的冷熱負(fù)荷與實(shí)際冷熱負(fù)荷存在不小的差異。還應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合理的安全系數(shù),從而合理為暖通空調(diào)設(shè)備選型定裝機(jī)容量,以節(jié)省初次投資和做到精確控制運(yùn)行工況,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。另外,照明負(fù)荷的大小、辦公設(shè)備耗能指標(biāo)及建筑內(nèi)人員密度等都應(yīng)采用反映實(shí)際情況的合理的參數(shù)值,而非僅僅依賴(lài)設(shè)計(jì)手冊(cè)上的概算指標(biāo)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。
另外,還應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃對(duì)整個(gè)能源系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),為暖通空調(diào)系統(tǒng)配置合理的能源轉(zhuǎn)化與能源輸送系統(tǒng),重點(diǎn)為我國(guó)北方地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn),長(zhǎng)江中下游地區(qū)的供熱、供冷方式,與集中供熱、供冷相適應(yīng)的大型制冷供熱裝置以及全面規(guī)劃電力、煤氣、冷熱源及蓄能的能源系統(tǒng)。能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很小變更,也會(huì)意味著大數(shù)量級(jí)的能耗降低。
2.3新能源技術(shù)
2l世紀(jì)住宅應(yīng)大力開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能和生物能等綠色能源,實(shí)現(xiàn)一定程度上的能源自給自足,保護(hù)未來(lái)的生態(tài)和環(huán)境,為將來(lái)的提供優(yōu)良的基礎(chǔ)。太陽(yáng)能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的綠色能源,應(yīng)優(yōu)先選用被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù),而主動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)的采用則作為補(bǔ)充。被動(dòng)式太陽(yáng)能利用在設(shè)計(jì)時(shí)可在地面、屋頂安裝一些裝置直接利用太陽(yáng)能,如太陽(yáng)能恒溫房;也可在護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣層中填以高效熱反射材料,達(dá)到保溫隔熱的目的,而在陽(yáng)光充足的寒冷地區(qū),則可將護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成蓄熱材料;還可利用太陽(yáng)能收集器或其他裝置將太陽(yáng)能進(jìn)行收集、貯存和轉(zhuǎn)換。在設(shè)計(jì)時(shí)、要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn),充分利用本地氣候資源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者與自然的人為隔離,同時(shí)也可節(jié)能能源。主動(dòng)式太陽(yáng)能利用可通過(guò)窗戶(hù)集熱板系統(tǒng)、空氣集熱板系統(tǒng)、透明熱阻材料組合墻等來(lái)實(shí)現(xiàn)。參見(jiàn)[4]
2.4可再生技術(shù)
可再生技術(shù)的意義重大:變廢為寶,同時(shí)解決污染問(wèn)題。利用可再生資源逐步替代不可再生資源的領(lǐng)域,以應(yīng)對(duì)未來(lái)建筑必須面臨的諸如環(huán)境和生態(tài)保護(hù),最少能源耗費(fèi)等方方面面的挑戰(zhàn)。一方面要實(shí)現(xiàn)自然資源的可再生,另一方面要努力實(shí)現(xiàn)垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。
自然資源如雨水可以收集起來(lái),引入蓄水池中,適度凈化后用于澆灌花園、清洗和衛(wèi)生間沖水等。還可以利用蒸發(fā)效應(yīng)冷卻建筑外結(jié)構(gòu)或建筑構(gòu)成元素,與自然通風(fēng)協(xié)同作用,清潔環(huán)保地達(dá)到保證室內(nèi)空間熱舒適的程度。
垃圾處理,減量化是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,對(duì)建筑及生活垃圾可采用分類(lèi)回收及無(wú)害化解體處理。如由廢紙、廢紙板可制成保溫材料和底襯;由廢塑料可制成管子和地毯;廢電池回收處理可回收大量金屬等。在建造時(shí)會(huì)產(chǎn)生垃圾,應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)中注重尺度的推敲,符合模數(shù),選擇使用高效、精良的產(chǎn)品及考慮材料維護(hù)更換周期,采用對(duì)環(huán)境更為有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意對(duì)建材及生產(chǎn)過(guò)程中的三廢和廢熱綜合利用、開(kāi)發(fā)。
傳統(tǒng)建材生產(chǎn)-使用-廢棄的過(guò)程,可以說(shuō)是一種將大量資源提取出來(lái),再將大量廢棄物排回到環(huán)境中去的惡性循環(huán)過(guò)程,忽視了環(huán)境協(xié)調(diào)性和舒適性。其中最關(guān)鍵的是利用混凝土和水泥固體廢棄物生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境建材[8]。
在我國(guó),每年澆注混凝土約15—20億m3,開(kāi)山采砂石約為11—14億m3。廢棄混凝土量約為60億萬(wàn)m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充當(dāng)?shù)缆泛徒ㄖ锏幕A(chǔ)墊層外,絕大多數(shù)作為垃圾填埋,不僅占用大批土地(甚至耕地),而且還對(duì)環(huán)境造成污染。由于廢棄混凝土塊中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,經(jīng)過(guò)破碎、清洗、分級(jí)后作為骨料再利用,則不但可以降低成本,節(jié)省天然資源,還能減少城市環(huán)境污染。參見(jiàn)文獻(xiàn)[6][7].我國(guó)每年約生產(chǎn)水泥5億多噸,生產(chǎn)過(guò)程需消耗大量石灰石、粘土和標(biāo)準(zhǔn)煤,同時(shí)產(chǎn)生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡。水泥要大力提高其資源利用率和廢物回收率,并能充分利用其它工業(yè)廢渣廢料。參見(jiàn)文獻(xiàn)[7]
3結(jié)論
可持續(xù)性建筑強(qiáng)調(diào)建筑環(huán)境與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)共存,有機(jī)結(jié)合,要從土地開(kāi)發(fā)、建筑布局、建材選擇、建筑使用及維護(hù)以及建筑拆除的整個(gè)生命周期中,體現(xiàn)出對(duì)自然資源的索取少,能源消耗小,對(duì)環(huán)境影響小,再生利用率高的新特征。
總體來(lái)說(shuō),我們應(yīng)首選優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)合具體建筑盡可能采用簡(jiǎn)單合適的技術(shù),盡量適應(yīng)環(huán)境的特點(diǎn),依靠自然力來(lái)滿(mǎn)足舒適性要求。盡管這種被認(rèn)為是被動(dòng)的技術(shù),但其在節(jié)能及環(huán)境保護(hù)方面的作用卻是不容忽視的。另一方面,我們要以辯證的觀點(diǎn)、審慎的態(tài)度對(duì)待新技術(shù)。從整體性,協(xié)調(diào)性的觀點(diǎn)來(lái)看,有一些所謂的可持續(xù)性技術(shù)只是某些環(huán)節(jié)的某些屬性的改善,并不一定代表了整體水平的提高,相反有時(shí)大量高能耗的建筑設(shè)施及其施工反而會(huì)極大地抵消其積極的一面。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性建筑,我們應(yīng)以建筑和暖通行業(yè)為基點(diǎn),材料、自動(dòng)化等行業(yè)為支持,提高建筑的綜合效益,讓建筑環(huán)境與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
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