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摘要:節(jié)能環(huán)保的綠色建筑是一種生活智慧,是創(chuàng)造與自然和諧共生、與環(huán)境協(xié)調(diào)平衡的發(fā)展模式,是為社會可持續(xù)發(fā)展而主動變化的積極行為。本文結(jié)合工作實踐,對公共建筑節(jié)能設計的策略進行了探討。
關鍵詞:公共建筑;節(jié)能設計;重要性;策略
1.加強公共建筑節(jié)能的重要性
1.1加強公共建筑節(jié)能是社會發(fā)展的需要
目前我國建筑總能耗約占社會能源消費總量中的27%,逐漸接近三成。據(jù)調(diào)查,目前我國有5億m2左右的大型公共建筑,耗電量為70-300kwh/m2·年,為住宅的8-15倍。我國大型公建每平方米年耗電量是普通居民住宅的10至20倍,許多大型公建包括政府辦公大樓、商業(yè)大廈在使用過程中,其采暖、空調(diào)、通風、照明等方面消耗的能量已占全國建筑總能耗的30%左右。由此可見,加強建筑節(jié)能,尤其是公共建筑節(jié)能勢在必行。
1.2加強公共建筑節(jié)能是改善工作生活環(huán)境的需要
隨著全面建設小康社會的逐步推進,舒適的建筑熱環(huán)境日益成為人們工作生活的需要。在發(fā)達國家,適宜的室溫已成為一種基本需求。在我國,人們對于生活品質(zhì)的要求也在逐年提高。同時我國幅員遼闊,大陸性氣候表現(xiàn)明顯:與同緯度其他地區(qū)相比,冬季我國是世界上同緯度最冷的國家,夏季則是世界上同緯度平均最暖的國家(沙漠除外)。因此,冬冷夏熱,長期困擾著國民。人民生活越是改善,越不堪忍受寒冬酷暑的折騰,冬季要采暖,夏季要降溫,這都要消耗能源。初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),夏季空調(diào)制冷電耗是近年來民用用電逐年遞增的主要因數(shù)。而公共建筑更是成為能耗的“黑洞”,公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑物總能耗的比重也在逐年增加。從宏觀上講,只有實現(xiàn)了能源資源的節(jié)約和合理利用,才能滿足人們對舒適的熱環(huán)境的需要。由此可見,加強建筑節(jié)能,尤其是公共建筑節(jié)能刻不容緩。
1.3加強公共建筑節(jié)能是實現(xiàn)國家節(jié)能減排目標的需要
中國“十一五”規(guī)劃綱要提出,“十一五“期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%?!笆濉币?guī)劃綱要又提出,“十二五”期間非化石能源占一次能源消費比重達到11.4%;單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低16%,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳降低17%。建筑用能造成的二氧化碳的排放量又占到全國總用能造成的二氧化碳的排放量的1/4。在一定時期內(nèi),這種狀況依然存在,節(jié)能減排任重道遠
1.4加強公共建筑節(jié)能是建筑技術進步的需要
一方面,隨著國家對建筑節(jié)能要求的日益提高,墻體、門窗、屋頂、地面以及采暖、照明等建筑的基本組成部分都發(fā)生了巨大的變化。房屋建筑不再是磚石等幾種傳統(tǒng)材料的天下,多年來習用的材料和工藝做法可能不得不退出歷史舞臺。許多新的高效保溫材料、密封材料、節(jié)能設備和保溫管道等如雨后春筍般出現(xiàn)。另一方面,新的節(jié)能材料的出現(xiàn)也促使了營造技術的不斷發(fā)展。建筑相關行業(yè),如設計、施工等部門不得不調(diào)整技術結(jié)構(gòu),創(chuàng)造出更好的、滿足人民群眾需要的節(jié)能建筑。
2.我國建筑節(jié)能中存在的問題
我國的建筑節(jié)能技術與發(fā)達國家相比,十分落后。主要其體現(xiàn)主要在以下方面:建筑節(jié)能的法規(guī)配套不夠完善。我國絕大部分建筑的能源系統(tǒng)還都依賴于不可再生的一次能源,而對于可再生能源的利用還相當落后。我國建筑的能源利用效率較低。目前我國的能源在進行形式轉(zhuǎn)化和運輸過程中有很多的浪費。我國建筑自身的節(jié)能效果還較差。我國生產(chǎn)建筑材料的設備的生產(chǎn)水平不高,粗放式的生產(chǎn)模式導致了設備及材料的生產(chǎn)成本高,能耗高,排放高,浪費高,從而導致了建筑間接能耗的增加。運行管理水平落后。施工現(xiàn)場浪費嚴重。建筑與設備安裝等功能設計不協(xié)調(diào),造成節(jié)能建筑不節(jié)能。管理機構(gòu)不健全,重視程度低。管理機構(gòu)人員配備不全。
由于公共建筑的影響范圍大,能耗高。所以公共建筑的節(jié)能問題成為解決我國建筑節(jié)能的首要問題。
3.公共建筑體型方面的節(jié)能設計策略
(1)控制體型系數(shù)。體型系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計地面)與其所包轉(zhuǎn)的建筑體積之比。體型系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。建筑體型系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整及建筑物體量大小有關。
(2)控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長軸朝向東西方長方形體型最好,正方形次之,而長軸朝向南北方的長方形體型的建筑節(jié)能效果最弱。
(3)選擇適當?shù)拈L寬比。對正南朝向來說,一般長寬比越大,得熱越多。但需注意,隨著朝向的變化,其得熱量會逐漸減少。
(4)低耗能體型的選擇。所謂最低耗能體型,是指建筑的各方面尺寸預期有效傳熱系數(shù)相對應的最佳體型。一般來講,當各面的平均有效傳熱系數(shù)不同時,傳熱系數(shù)相對較少的面具有相應較大面積的體型是最佳體型;當各面的平均系數(shù)相同時,最小的體型系數(shù)是最佳體型。
4.公共建筑構(gòu)造節(jié)能設計策略
(1)墻體節(jié)能:墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。目前常用的空心磚墻及其復合墻體保溫性能不能滿足設計標準,均采用外貼聚苯板以達到節(jié)能要求。
(2)門窗節(jié)能:外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。
(3)屋面節(jié)能:在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果。現(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開始應用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規(guī)作法的諸多缺點,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。而且吸水率和蒸汽滲透系數(shù)也都很低,這是保溫性能好的材料所必須具備的。
5.公共建筑使用階段的節(jié)約型策略
(1)節(jié)約用水。我國相當多的城市供水不足,目前日缺水量為1600萬立方米,城市節(jié)水迫在眉睫。
(2)節(jié)省環(huán)境負荷。要減少環(huán)境負荷,一是減少污染——少排,二是降低污染強度——低污??偟脑瓌t是最大限度的減少污染排放,如果有排放,力爭排放無害性。
(3)加強資源循環(huán)率。建筑產(chǎn)業(yè)要遵循經(jīng)濟循環(huán)的原則,大力開發(fā)研究資源的再生和重復利用,實現(xiàn)資源的再循環(huán),從而形成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)和人居環(huán)境。這個問題在不同材料上是有不同的標準的。從結(jié)構(gòu)用材看,要求便于收回和再利用,同時鋼結(jié)構(gòu)在某些方面還具有與其他結(jié)構(gòu)難以比擬的優(yōu)勢,我國鋼材品種和品質(zhì)完全可以滿足各種住宅工程的需要。
(4)依靠科技進步。我們要討論節(jié)約型的發(fā)展模式,不是要抑制消費或降低生活質(zhì)量,相反,是要尋求一個消費與資源、發(fā)展與環(huán)境之間的平衡點,朝著一個積極的、有利于人類發(fā)展的目標前進,這就要依靠科技進步和新產(chǎn)品的開發(fā)與利用。
6.結(jié)語
建筑節(jié)能是一項復雜、系統(tǒng)的工程,需要方方面面的相互協(xié)調(diào)配合,積極推進,緊緊扣住節(jié)能這一主題,促進節(jié)能技術、測試方式、運行結(jié)果的不斷改進、提升和創(chuàng)新。
參考文獻:
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