張莎莎

【摘要】本文在對(duì)綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)概念、研究范圍、意義及現(xiàn)狀的綜合概述下，以長(zhǎng)安大學(xué)建筑學(xué)院建筑系館改造為例，進(jìn)而分析綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)在建筑改造中的具體應(yīng)用方式，從而將綠色節(jié)能技術(shù)與舊建筑改造相結(jié)合，創(chuàng)造健康舒適、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的建筑。

【關(guān)鍵詞】綠色節(jié)能技術(shù)；建筑改造；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)備

一、綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)概念和研究范圍概述

1、綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)概念

綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)是通過(guò)科學(xué)的整體沒(méi)計(jì)，集成綠色配置、自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新能源利用、綠色建材和智能控制等傳統(tǒng)和高新技術(shù)，具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無(wú)害、建筑功能靈活適宜等六大特點(diǎn)。

2、綠色節(jié)能改造的研究范圍

將綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于舊建筑改造，主要包括對(duì)建筑構(gòu)造、建筑立面、建筑空間、建筑設(shè)備以及建筑能源系統(tǒng)的改造。針對(duì)不同氣候和地域環(huán)境，采用與之相適應(yīng)的改造方法，以達(dá)到節(jié)約資源、健康舒適、保護(hù)環(huán)境的目的。

二、研究綠色節(jié)能改造的意義和現(xiàn)狀概述

1、綠色節(jié)能改造的意義

在日益關(guān)注地球能源危機(jī)、環(huán)境問(wèn)題的今天，建筑改造不僅要做到節(jié)能，還要兼顧居住條件的改善，利于人們的健康，利于保護(hù)環(huán)境。對(duì)我國(guó)大批能耗巨大的既有建筑進(jìn)行綠色節(jié)能改造，無(wú)論對(duì)節(jié)約能源還是提高人們的生活質(zhì)量、保護(hù)我們的生存環(huán)境都有著非常積極的意義。

2、綠色節(jié)能改造的現(xiàn)狀

我國(guó)的綠色節(jié)能建筑改造尚處于起步階段，目前正在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的綠色建

筑技術(shù)。經(jīng)過(guò)近十年的實(shí)踐，已經(jīng)有了不少高質(zhì)量的綠色節(jié)能建筑改造案例，如黃土高原的新型綠色窯洞改造。

三、以長(zhǎng)安大學(xué)建筑系館為例進(jìn)行建筑改造

1、該建筑概況

位于長(zhǎng)安大學(xué)小寨校區(qū)，建筑面積4174平方米，地上五層，占地面積1137.35平方米。該建筑為5層磚混結(jié)構(gòu)，外墻為實(shí)心粘土磚，無(wú)保溫措施。外窗為單玻璃單層窗，部分教室采光不足。該建筑為典型的內(nèi)廊式布局，因此走廊內(nèi)部采光亦較差，且室內(nèi)通風(fēng)不佳。

2、該建筑改造方案概述

2.1外墻保溫改造

由于該建筑無(wú)任何保溫措施，從而造成南側(cè)室溫及壁面溫度較高，因此改造采用外墻外保溫技術(shù)——安裝有玻璃的墻面。

在墻的外側(cè)加一層玻璃，形成收集太陽(yáng)輻射的設(shè)旋，減少了之前建筑對(duì)流和輻射造成的熱損失，從而使墻面溫度升高，也使得玻璃和墻壁之間的間層溫度高于室外溫度。

2.2門窗洞口改造

由于該建筑采用統(tǒng)一的單玻璃單層窗，面積較小，造成部分教室空間采光不足，因此采用改造技術(shù)為——改變門窗洞口面積。

窗墻面積比不僅影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失，還影響建筑立面、室內(nèi)采光通風(fēng)以及人的視覺(jué)感受。如增大窗戶面積，有利于充分利用自然光照明，減少照明的能耗，冬季南向窗戶有利于接收太陽(yáng)輻射熱以減少采暖負(fù)荷，但過(guò)多增大窗戶面積，也會(huì)造成夏季不利的太陽(yáng)輻射熱，進(jìn)而增加空調(diào)負(fù)荷。

該建筑運(yùn)用傳統(tǒng)單層玻璃窗的保溫、隔熱性能較差，改造中采用中空玻璃窗、單框雙玻窗或雙層窗，通過(guò)中空玻璃及雙玻間的空氣層，減小外窗的傳熱系數(shù)，降低建筑能耗。

2.3遮陽(yáng)改造

該建筑在夏季使用中，其一至四層房間溫度過(guò)高，因此遮陽(yáng)改造中采用遮陽(yáng)技術(shù)為——垂直綠化遮陽(yáng)。

結(jié)合之前的墻體改造技術(shù)，在玻璃幕墻中特殊構(gòu)造部位增加垂直綠化，從而阻擋夏季太陽(yáng)光的直射，達(dá)到遮陽(yáng)的目的，且可以形成豐富的建筑立面形象。

2.4屋面改造

屋面能耗占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗的22%，也是能量損失的重要部位，此次改造中采用的技術(shù)為——綠化屋頂。

這里是利用植物光合作用、葉面的蒸發(fā)作用以及對(duì)太陽(yáng)輻射熱的遮擋作用來(lái)減少太陽(yáng)輻射熱對(duì)屋面的影響，從而降低屋面室外綜合溫度，采用集觀賞、休憩、活動(dòng)于一體的屋頂綠化，使得人們可以進(jìn)入到該建筑的屋面，為建筑系師生提供創(chuàng)作與交流的生態(tài)空間。根據(jù)該建筑荷載允許度和屋頂生態(tài)環(huán)境及功能的實(shí)際出發(fā)，采用簡(jiǎn)式輕型綠化，以草坪為主，配置多種植被和花灌木等植物，講究景觀色彩，用不同品種的植物結(jié)合步道磚鋪裝出圖案。

2.5過(guò)渡空間——樓梯間的改造

該建筑由于采用內(nèi)走廊式布局，其辦公室通風(fēng)不暢，為改善建筑通風(fēng)效果，此次對(duì)樓梯間處進(jìn)行改造。利用端部樓梯間做玻璃拔風(fēng)煙囪，外加熱回收風(fēng)帽。

在樓梯井位置加設(shè)拔風(fēng)煙囪+一般風(fēng)帽，拔風(fēng)煙囪自建筑首層到屋頂以上位置，高高的拔風(fēng)煙囪結(jié)合中央排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，冬季新鮮的空氣進(jìn)入拔風(fēng)煙囪中的中央送排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)冷和預(yù)熱，再送入教室，在解決通風(fēng)問(wèn)題的同時(shí)，也改善了室內(nèi)的熱舒適度，從而為建筑創(chuàng)造適宜的室內(nèi)熱工環(huán)境。

2.6內(nèi)廊改造

內(nèi)廊式的建筑布局形式，不可避免地會(huì)造成建筑廊道內(nèi)的采光不足，因此改造中采用的技術(shù)為——設(shè)置太陽(yáng)能光電板提供照明。

在屋頂加設(shè)光電PV板發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)光線照射太陽(yáng)電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程，從而解決該建筑室內(nèi)廊道采光不足的問(wèn)題。

2.7建筑設(shè)備系統(tǒng)的改造

由于該建筑建設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，許多設(shè)備系統(tǒng)都出現(xiàn)較多問(wèn)題，為達(dá)到節(jié)約能源的目的，此次對(duì)于建筑設(shè)備系統(tǒng)亦進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑臁?/p>

針對(duì)采暖管網(wǎng)老化，效率低，照明系統(tǒng)效率低等問(wèn)題，改造中更換為采用高效管網(wǎng)設(shè)備，增加節(jié)能照明設(shè)備、智能控制系統(tǒng)等。從而節(jié)約該建筑在冬季采暖及日常照明方面的能源使用。

以上便是此次針對(duì)長(zhǎng)安大學(xué)建筑系館所存在的各類問(wèn)題，提出的綠色生態(tài)節(jié)能改造技術(shù)具體實(shí)施方案，以期達(dá)到為建筑學(xué)院的師生創(chuàng)造良好室內(nèi)外環(huán)境的目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今的建筑改造中，綠色節(jié)能技術(shù)的使用正在受到愈加重視?；仡櫛疚膶?duì)綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑改造的實(shí)例，我們看到綠色節(jié)能技術(shù)其實(shí)并不僅僅是一種技術(shù)，它更是一種思路，一種既需要豐富想象力并且要勇于實(shí)踐才能進(jìn)行下去的思路。同時(shí)它也是一種方法，這種方法的出發(fā)點(diǎn)就是以最少的代價(jià)獲得最多的效益，包括經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益。那些斥資巨大的“示范工程”不是人們期待的；人們想要的是利用較為廉價(jià)的材料，以方便易行的技術(shù)，兼顧美觀，而能完成的達(dá)到預(yù)期效果的改造。這需要更多智慧，同時(shí)也需要建筑師具備更多的知識(shí)。二十一世紀(jì)的建筑師已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的建筑師了，他們需要涉足更多的領(lǐng)域，才能與相關(guān)專業(yè)的人合作，這樣才可能產(chǎn)生更有創(chuàng)造力、對(duì)社會(huì)更有意義的設(shè)計(jì)。在未來(lái)，隨著新材料的不斷發(fā)展，我相信更多的綠色生態(tài)技術(shù)會(huì)隨之而來(lái)，作為從事建筑設(shè)計(jì)的一員，我們不需與時(shí)俱進(jìn)，掌握最新綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)，為建筑設(shè)計(jì)與改造貢獻(xiàn)自己的一份力量，實(shí)現(xiàn)能源與資源的可持續(xù)性發(fā)展。

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