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能源是經濟社會發(fā)展和提高人民生活水平的重要物質基礎。隨著經濟的日益快速發(fā)展,世界各國對資源的依賴性越來越強。我國目前正處在經濟結構、城市化進程、居民消費結構發(fā)生顯著變化階段,能源消費快速增長,使得能源供需不平衡狀況日漸突出。我國人口眾多,人均資源較少,能源利用率低等原因,使我國的能源問題已迫在眉睫。由此可見,建筑節(jié)能與提高能源利用率,是我國城市建設發(fā)展中所面臨的重要課題。
我國能源資源匱乏,建筑產業(yè)能源利用率低且浪費嚴重,導致建筑能耗比重加大。建筑節(jié)能理念在我國興起時間較短,居民節(jié)能意識淡薄,一些規(guī)劃設計缺乏節(jié)能意識,進一步加劇了能源消耗。
建筑節(jié)能產業(yè)涉及各專業(yè)學科,交叉學科之間存在盲區(qū),其相關標準技術內容未進行系統化整合,不能充分利用各專業(yè)技術,有待進一步銜接與完善。
生態(tài)建筑學作為一門學科,發(fā)展至今約40年的歷史。生態(tài)建筑,即用生態(tài)學的觀點與思維方式解析建筑與環(huán)境之間的關系,通過對建筑及其所處環(huán)境的相關因素的組織、設計,使能源在建筑和環(huán)境中循環(huán)轉換,從而獲得節(jié)能無污染的建筑環(huán)境。與之相關的概念有“綠色建筑”、“可持續(xù)發(fā)展建筑”等。
目前,我國建筑產業(yè)的粗放型發(fā)展模式制約了經濟發(fā)展,與此同時也影響了生態(tài)的平衡。隨著可持續(xù)理念逐漸的普及的日益普及,高效節(jié)能無污染的生態(tài)建筑不斷涌現。由于世界各國的經濟發(fā)展與科技水平,地理環(huán)境狀況等多重因素,導致生態(tài)建筑在各個國家應用技術不同。由于生態(tài)建筑的前景可觀,大量學者專家進行了研究并投入實踐,取得了一定成果,生態(tài)建筑理念的提出為建筑業(yè)的發(fā)展提供了新的思路。
我國的建筑中需要的能量主要是電能和熱能,電能是市政線路供電,熱能是采暖所需的暖氣和做飯所需的煤氣、天然氣、或石油液化氣。電力來自水利或者火力核能發(fā)電,而火力發(fā)電需要耗費大量的煤和天然氣,這些能源都是不可再生資源,而且這些能量在加工過程中產生大量的污染物,如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和粉塵懸浮物等。
這些排放物嚴重破壞了我們的生存環(huán)境,由此可見,我們在建筑設計中,在節(jié)約使用不可再生資源的同時應重視開發(fā)、利用新能源利用。目前,應用于生態(tài)建筑中的可再生能源有風能、太陽能、地熱能等,其中太陽能的應用最為廣泛,技術也較成熟。
合理的建筑形體有利于生態(tài)建筑的節(jié)能,為了減小建筑體型系數,建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復雜的輪廓線。為減少建筑冬季室內大量熱損失,設計中通常采用體形系數較小的形式,例如立方體。為最大限度的吸收太陽輻射熱能,建筑形體應該在東南、西南方向暴露較大的面積。建筑外墻、屋面結構等直接接觸室外的樓板,不需要采暖地下室上面的樓板、樓梯的隔墻等圍護結構應通過保溫驗算,保證其不低于所在地區(qū)要求的最小傳熱阻。在嚴寒地區(qū)居住建筑底層地面周邊一定范圍內應采取有效的保溫措施。
在進行建筑節(jié)能設計時,要充分考慮建筑的自然采光與通風。生活中,一方面可利用先進的技術手段將太陽能、風能等自然能源進行轉化,為建筑提供取暖、制冷和生活熱水等;另一方面必須強調自然通風,自然通風不消耗不可再生能源,而且有利于人體健康。由此可見,建筑師在進行建筑節(jié)能設計時,應將建筑盡可能地與周圍氣候條件、地形、地質狀況等自然條件有機相互結合,實現自然采光與通風,減少人工照明與機械通風,進而減少能量的損耗。在熱帶地區(qū),還應注意主導風向,同時配以可調節(jié)的百葉或氣窗控制室內氣流,此外,建筑物進深的控制也有利于自然采光、通風。
建筑工程中的材料費用占工程總造價的比重較大,因此材料的選擇、使用及管理,對工程成本控制很大。合理的選擇建筑材料,對于節(jié)約建設成本,保證國民經濟的健康發(fā)展,具有重要的社會效益。目前,生態(tài)環(huán)境材料的定義仍在研究確定之中。其主要特征首先是節(jié)約資源和能源;其次是減少環(huán)境污染,避免溫室效應;第三是容易回收和循環(huán)利用。生態(tài)建筑材料指在材料的生產、使用、廢棄和再生循環(huán)過程中以與生態(tài)環(huán)境相協調,滿足最少資源和能源消耗,最小或無環(huán)境污染,最佳使用性能,最高循環(huán)再利用的建筑材料。
建筑材料按分類方法包括結構材料與功能材料,傳統材料與新型材料。結構材料是以力學性能為基礎,制造受力構件所用材料,結構材料對物理或化學性能有一定的要求,如光澤、抗輻照、抗腐蝕、熱導率等。功能材料則主要是利用物質的獨特物理、化學性質或生物功能等而形成的一類材料。一種材料往往既是結構材料又是功能材料,如鐵、銅、鋁等。傳統材料是指那些已經成熟且在工業(yè)中已批量生產并大量應用的材料,如鋼鐵、水泥、塑料等。這類材料由于其量大、產值高、涉及面廣泛,又是很多支柱產業(yè)的基礎,所以又稱為基礎材料。新型材料是指那些正在發(fā)展,且具有優(yōu)異性能和應用前景的一類材料。新型材料與傳統材料之間并沒有明顯的界限,傳統材料通過采用新技術,提高技術含量,提高性能,大幅度增加附加值而成為新型材料;新材料在經過長期生產與應用之后也就成為傳統材料。傳統材料是發(fā)展新材料和高技術的基礎,而新型材料又往往能推動傳統材料的進一步發(fā)展。
我們要通過制定建筑節(jié)能規(guī)劃,①建立以經濟激勵政策為主體的建筑節(jié)能政策體系,積極推動供熱體制改革工作;②建立以《國務院建筑節(jié)能管理條例》為主體的建筑節(jié)能法規(guī)體系,加快建筑節(jié)能設計、竣工驗收標準的編制工作;③建立有效的建筑節(jié)能行政監(jiān)管體系和運轉高效的工作體系,加強對民用建筑工程項目設計、施工過程中建筑節(jié)能標準執(zhí)行的市場監(jiān)管。
建筑能耗統計屬于能源統計范疇,目前,我國的能源統計主要是對工業(yè)能源的統計,建筑產業(yè)能耗的統計作為能源統計中的消費環(huán)節(jié),長期被分割混雜于能源消耗的各個領域。與此同時,我國的相關法律、法規(guī)對建筑產業(yè)能耗統計其責任主體的相關責任沒有明確的法律規(guī)定,從而導致建筑能耗統計工作地可操作性不強。綜上可見,目前我國的能耗統計中,缺乏與建筑產業(yè)能耗統計相關的制度,不能保證相關決策部門及時準確掌握建筑能耗信息。
科學技術是第一生產力,我們應對科技力量進行有效地整合,充分發(fā)揮各專業(yè)、相關學科及部門等高科技研究團體,以增強建筑節(jié)能的科技含量,達到節(jié)能效果,提高建筑以及施工單位的節(jié)能意識,也有助于減少能源的消耗,從而實現能源利用的健康發(fā)展。
充分利用國際資源,加強我國建筑產業(yè)節(jié)能和建設領域資源節(jié)約的技術與管理水平,在做好現有項目的基礎上繼續(xù)拓展合作領域,全面開展新的合作項目,以建筑節(jié)能為突破口,全面帶動建設節(jié)能工作,逐步形成以綠色建筑為特征的建筑模式,并推動城鄉(xiāng)建設的可持續(xù)發(fā)展,包括可持續(xù)的城市基礎設施服務供應體系等。
中國建筑業(yè)目前正處在由數量型向質量型轉變的關鍵時刻,建設生態(tài)建筑是建筑品質提升的重要標志,也是中國建筑業(yè)轉向可繼續(xù)發(fā)展的綠色道路的一個重要切入點。建設生態(tài)建筑意味著從建筑材料的生產建筑規(guī)劃、建筑設計、建筑施工以及建成后使用管理的每個環(huán)節(jié)都將發(fā)生一系列以保護環(huán)境,節(jié)約資源,促進生態(tài)平衡為內容的深刻變革。在某種程度上,這場變革將圍繞著生態(tài)建筑的興起而展開,在新世紀,中國建筑傳統的高能耗、高污染的老模式應該有所改變,大力發(fā)展建設生態(tài)建筑是中國建筑發(fā)展的必由之路。
與此同時,建筑的發(fā)展不能以生態(tài)環(huán)境的破壞為代價,應將優(yōu)先考慮生態(tài)環(huán)境。建筑設計師不僅要考慮建筑的形體美,還必須注重先進科學技術的應用,從生態(tài)學的角度探索建筑的美,在努力創(chuàng)造人造環(huán)境與自然環(huán)境和諧的同時,創(chuàng)造一個可持續(xù)發(fā)展的宜居建筑環(huán)境。