低碳建筑技術(shù)對住宅建造的影響范文

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1國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

2009年12月，哥本哈根氣候大會上提出了“低碳”概念。應(yīng)對氣候變化，倡導(dǎo)低碳生活，成了全人類的共識。當今世界，設(shè)計節(jié)能建筑和研發(fā)節(jié)能技術(shù)，是最關(guān)注的課題之一。目前，國內(nèi)外對于低碳建筑技術(shù)的研究，一般是從最容易影響住宅能耗的建筑外圍護結(jié)構(gòu)如房屋外墻、屋蓋、門窗和資源回收利用等方面進行探討，取得了一定的研究成果。應(yīng)用方面，不乏傳世之作。由世界著名低碳建筑設(shè)計師比爾•鄧斯特設(shè)計的“貝丁頓零化石能源發(fā)展”社區(qū)，2002年完工并吸引了約百戶居民入住，是英國最大的低碳可持續(xù)發(fā)展社區(qū)，如今已成為世界低碳建筑領(lǐng)域的標桿式先驅(qū)。日本的落葉小區(qū)全面采用節(jié)能技術(shù)，包括太陽能和風(fēng)能等自然能的利用，建筑保溫隔熱和屋頂綠化技術(shù)等，解決熱水供應(yīng)，燈光照明以及生活用水的問題。我國低碳技術(shù)在城市公共建筑運用相對較多。2010年上海世博會工程中，在世界上首次采用了超大規(guī)模“陽光谷”結(jié)構(gòu)，自然光透過“陽光谷”玻璃傾瀉入地，可滿足部分地下空間的采光需求并能獲得自然通風(fēng)，提升地下空間的舒適感，節(jié)約大量能源。同時采用地源熱泵、江水源熱泵、雨水收集利用等新技術(shù)，引領(lǐng)當代建筑向綠色環(huán)保節(jié)能方向發(fā)展。2010年，深圳市綠色建筑與低碳城市建設(shè)研討會上，深圳市提出全面研究開發(fā)低碳建筑和綠色建筑方案。此外，北京長辛店低碳社區(qū)概念規(guī)劃中，制定了多用途社區(qū)概念規(guī)劃（住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、未來的科技園區(qū)及輕軌站等），建立低碳、經(jīng)濟可行、社會包容、環(huán)境友好、資源有效的社區(qū)。倡導(dǎo)一組創(chuàng)新的“低碳分區(qū)規(guī)范”，結(jié)合可持續(xù)發(fā)展指標及法定分區(qū)規(guī)范來應(yīng)對氣候變化的影響。顯然，低碳建筑技術(shù)在國內(nèi)外都有一定的研究和應(yīng)用，但在中國農(nóng)村住宅建造中明顯滯后，亟待加強。

2湘北地區(qū)民居冬、夏兩季熱環(huán)境測試及室內(nèi)物理環(huán)境模擬分析

2.1湖南岳陽郭鎮(zhèn)鄉(xiāng)民居冬、夏兩季熱環(huán)境測試及分析

本文以湖南岳陽郭鎮(zhèn)鄉(xiāng)民居為案例，開展湘北地區(qū)農(nóng)村住宅低碳建筑技術(shù)的應(yīng)用研究。該地區(qū)處于湖南北部，北緯29.37o、東經(jīng)113.12o，丘陵地貌，西臨洞庭湖，四季分明，年平均氣溫17℃左右，最低氣溫0℃左右，最高氣溫36℃左右，屬夏熱冬冷型地區(qū)；年降雨量1500毫米左右。

2.1.1熱環(huán)境測試本文分別在冬、夏兩季利用清華同方RHLOG系列自動溫、濕度記錄儀，對該地區(qū)的住宅A和住宅B進行24h的熱環(huán)境測試。其中，住宅A建筑的主要朝向為南北向，墻體保溫材料主要采用微晶無機保溫砂漿，窗戶采用中空雙層玻璃窗，房間開窗采用穿堂風(fēng)的形式，屋頂采用坡屋頂、老虎窗形式，屋頂局部種植綠化。住宅B建筑的主要朝向為南北向，墻體保溫材料為普通保溫砂漿，窗戶采用單層玻璃，房間開窗采用單面開窗形式，屋頂采用坡屋頂形式。A、B住宅室內(nèi)均無空調(diào)設(shè)備。現(xiàn)摘錄2012年8月1日至8月2日、2013年1月5日至1月6日的測試結(jié)果如下表1、表2。

2.1.2測試結(jié)果分析（1）夏季測試溫、濕度對比分析07:00～19:00時段，住宅A和住宅B的室內(nèi)溫度的最大值都低于室外，且住宅A的溫度最大值低于住宅B，可見，住宅A、B對室外的高溫都有一定的防御效果，且住宅A隔熱效果好于住宅B。19:00～07:00時段，住宅A和住宅B室內(nèi)溫度的最大值、最小值及平均值都要高于室外，可見，住宅A、B都具有一定的保溫效果。全天內(nèi)住宅A、B的室內(nèi)溫度變化幅度小于室外，且住宅A的室內(nèi)溫度變化幅度要小于住宅B，可見，住宅A的隔熱保溫效果要好于住宅B。由于住宅的保濕效果主要體現(xiàn)在19:00～07:00時段，通過此時間段濕度的最大值、最小值及平均值的比較，可知19:00～07:00時段內(nèi)住宅A和住宅B的濕度的最大值和最小值都要高于室外濕度，且住宅A室內(nèi)濕度高于住宅B，可見住宅A夏季保濕性能要強于住宅B。（2）冬季測試溫、濕度對比全天內(nèi)，住宅A和住宅B室內(nèi)溫度的最大值、最小值及平均值都高于室外，且住宅A所對應(yīng)的三個溫度值都分別高于住宅B，可見，住宅A、B對室外的低溫都有一定的防御效果，且住宅A保溫效果要好于住宅B。全天內(nèi)，住宅A和住宅B室內(nèi)的濕度最大值、最小值及平均值都高于室外，且住宅A的對應(yīng)的三個濕度值都分別高于住宅B，可見，住宅A、B都具有保濕效果，且住宅A的保濕效果要好于住宅B。

2.2岳陽市郭鎮(zhèn)鄉(xiāng)民居室內(nèi)物理環(huán)境軟件模擬分析

根據(jù)實測結(jié)果，采用相關(guān)軟件，分別對住宅A和住宅B的室內(nèi)熱環(huán)境、自然通風(fēng)和自然采光狀況進行定量模擬分析。

2.2.1室內(nèi)熱環(huán)境模擬及其分析利用Dest-h軟件對住宅A、B進行室內(nèi)熱環(huán)境模擬分析，得到圖1、圖2：由圖可知，住宅A夏季室內(nèi)最高溫為32.3℃，住宅B夏季室內(nèi)最高溫為35.5℃；從高于30℃的積溫及高于30℃的小時數(shù)來看，住宅A為3149.8℃.h，住宅B為4009.0℃.h。即夏季住宅A隔熱效果要好于住宅B。住宅A冬季室內(nèi)最低溫度為3.43℃，高于住宅B冬季室內(nèi)最低溫度1.35℃；從高于0℃的積溫及高于0℃的小時數(shù)來看，住宅A為29151.54℃.h，住宅B為18900.9℃.h。即冬季住宅A保溫性能要好于住宅B。

2.2.2室內(nèi)風(fēng)環(huán)境模擬及分析利用Fluent軟件分別對住宅A和住宅B距地面900mm、1500mm和2000mm的三個不同高度,進行室內(nèi)風(fēng)環(huán)境模擬。以1500毫米高度為例,室內(nèi)的最高風(fēng)速住宅A為3.5m/s、住宅B為3.2m/s。室內(nèi)風(fēng)速相對較高區(qū)域（即風(fēng)速大于1m/s，小于5m/s）所占比例，住宅A所占比例為40%，住宅B所占比例為37%。可見，住宅A室內(nèi)的自然通風(fēng)狀況比住宅B的要好。

2.2.3室內(nèi)光環(huán)境模擬及分析利用Ecotect軟件對住宅A和住宅B室內(nèi)距地面600mm、1200mm、1500mm三個不同高度進行照度模擬。以1200毫米高度工作面為例，住宅A的平均采光系數(shù)為2.44%，遠大于住宅B的0.02%。室內(nèi)采光系數(shù)大于1%的面積占首層總面積的比例比較，住宅A室內(nèi)采光系數(shù)達到1%的面積占到其首層總面積比例為32%，住宅B為2%。顯然住宅A的室內(nèi)自然采光環(huán)境要明顯優(yōu)于住宅B。

3結(jié)語

本文以湘北地區(qū)郭鎮(zhèn)鄉(xiāng)民居為例，通過實地測試、計算機模擬等方法，進行對比分析。證明了采用低碳建筑技術(shù)建造的房屋，在隔熱保溫、保濕和自然通風(fēng)采光方面都優(yōu)于按傳統(tǒng)建筑方法建造的普通房屋，節(jié)能減排效果好。事實上，各地均可因地制宜地應(yīng)用和推廣低碳建筑技術(shù)。建議在新農(nóng)村住宅建造中，從建筑物形體設(shè)計到建筑材料和構(gòu)配件的采用，切實執(zhí)行國家有關(guān)建筑節(jié)能技術(shù)標準。一是改革傳統(tǒng)外墻，發(fā)展節(jié)能型外墻體系。大幅度減少實心粘土磚的使用，積極采用空心粘土磚、空心砌塊和加氣混凝土等外墻材料,大力開發(fā)利用發(fā)泡聚苯乙烯、玻璃棉和膨脹珍珠巖等高效保溫材料。二是窗戶應(yīng)選用空心型材，形成密閉的空氣層，以減少熱量散失；玻璃可以采用雙層甚至三層，以減少熱傳遞。對于門而言，應(yīng)盡量選擇保溫性能好的門，減少熱橋處的熱量散失。三是盡可能利用現(xiàn)有的廢舊建筑材料，通過資源回收處理和重新利用來達到節(jié)能的目地。積極采用低碳建筑技術(shù)，建設(shè)美麗中國的“低碳”新農(nóng)村。

作者：陳積光晏高亮閻瑞肖永強單位：湖南理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院