论文部分内容阅读
摘要:建筑节能需要通过节能的技术和方法来实现,是建筑功能各个子系统和各种节能技术应用的综合,涉及到建筑行业方方面面的因素,同时又受国情、地域及气候环境等客观因素的影响。本文将主要针对绿色建筑的概念、绿色建筑的环保节能设计策略、基于建筑冷、热损失的设计考虑以及绿色建筑对新能源的使用进行简要分析。
关键词:绿色建筑;环保节能;设计;策略
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
绿色建筑作为一个新兴产物,对环保、节能的要求,值得探索、研究和尝试,这一道路是漫长而又艰辛的。随着工业时代向信息时代的迈进,随着工业文明向绿色文明的转变,可持续发展将成为当今社会的主旋律。绿色建筑理论的发展将导致建筑学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展,绿色建筑必将以自身的独特风格、千姿百态的建筑形态与生态环境融为一体。
一、绿色建筑的概念
绿色建筑的基本概念主要有两点:提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境.就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而。光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失.为此,人类索取与回报之间的矛盾.已成为绿色建筑的核心问题。
二、绿色建筑的环保节能设计策略
1、建筑物的朝向
建筑物朝向的确定,不仅与当地日照量最多的方向有关,同时也需要考虑当地风向相关特性的影响,这主要是指夏季与冬季主导风的方向,速度以及温湿度。在建筑物朝向选择上,应尽量使建筑物正面正对夏季主导风的方向,且尽量避免冬季主导风的方向。由于我国大部分地区的夏季主导风向为南向或南偏东,且南向为最佳日照方向,故无论从改善夏季自然通风、调节房间热环境,还是从减少冬季房间采暖空调负荷的角度来讲,南向都是建筑物朝向最好的选择。而且选择南向也有利于避免东、西晒,两者都可以兼顾。对于那些朝向不够理想的建筑,就应采取有效措施妥善解决上述两方面问题。
2、房屋外墙体节能技术
外墙体保温节能施工技术是对外墙体保温节能中十分需要我们重视的阶段之一,现有建筑物的墙体主要保温层通常分为内侧保温节能与外侧保温节能两种。内侧保温节能设计施工比较简单,但比较浪费建筑物的使用面积,并且内侧保温效果没有外侧保温效果好。外侧保温主要是在房屋墙体外面设计节能保温,外侧比内侧更节省使用面积的空间,但是工序比较复杂。如果保温层粘结性差的材料会降低建筑物节能保温的功能,当选用材料不合理时,在日后房屋的使用过程中易产生渗水、开裂、脱落等问题,加大了日后养护工作的工程量,并且外侧保温节能的建筑设计工程造价也相对较高。
3、自然通风设计
在建筑空间的设计方面,利用自然的通风作用是首选,要做到:掌握温差的通风,即“烟囱效应”的建筑应用,在建筑空间设计的时候,制造“烟囱效应”的空间体系,利用该空间达到拔风作用,加强室内的通风效果;在标高处理上面,最大限度制造正高差,避免逆高差的形成;应该考虑将进风口朝向夏季主导风向,满足以最直接、最通畅的室外风速值所引成的风压作用于进风口,提供最大风速的目的;充分利用建筑构件的有效导风,通过挡风板的合理布局,可以人为引起负压力,以加强进风口的正压作用;通过遮阳板的留槽设计,其改变风走向的作用也是一种导风的方法。
4、围护结构的隔热保温性能
建筑物围护结构应有较好的保温隔热功能,一般通过建筑外墙的耗能约占建筑物全部耗能的40%,因此提高围护结构的保温、隔热性能对改善室内热工环境及建筑节能具有重要意义。不同国家和地区的气候条件的差异,对建筑外围护结构的传热性能要求都不同,一般情况气候越严寒,其建筑外围护结构的传热系数要求就越小,需要用导热系数小的高效隔热材料附着在墙体结构来改善整个墙体的热工性能。根据复合材料与主体结构相对位置不同,分为外保温技术、内保温技术及夹心保温技术,其中外墙外保温是目前较为高效、简单的保温节能技术。
5、建立三维绿化体系,注重污染防治
在当今社会上,人们开始意识到生态绿化的重要性,越来越多的工程案例,已经大力引进三维绿化这个概念。三维绿化系统作为城市绿化的一种方式,不仅可以美化环境,而且还可以吸尘降噪。泰兴市第二人民医院在多层建筑单体的上,设计屋顶花园及花架,建筑屋顶就像增添一层吸热材料,使室内夏凉冬暖,还大大降低建筑能耗;在阳台、连廊等空间实施装饰性绿化,即丰富建筑立面,又可改善室内空间的小气候,使患者心情愉悦放松,缩短治疗的时间。
三、基于建筑冷、热损失的设计考虑
1、建筑的冷、热损失
在绿色建筑设计时,首先应注意对一个建筑物来说,哪部分散失的冷、热量大,冷、热损失是怎样产生的,形成的机理,通过基于这些能耗出现的机理,从而设计出低耗绿色的建筑。对于建筑的冷、热损失的理解,人们往往感觉很抽象。如果我们举下面的例子,就会比较容易理解。对于建筑物的冷、热损失时,为了达到建筑内部舒适环境,这需要不断地向室内补充冷、热量,但真正的绿色建筑,应针对如何对建筑结构产生冷、热损失的薄弱环节进行改进,来减少能量损失。
2、建筑物的得热
由于太阳辐射是通过玻璃窗而使建筑获得了更多的热量,特别是普通的透明玻璃,大约有90%的太阳辐射成为建筑的得热量,所以,在冬季如何利用太阳辐射、夏季如何减少太阳辐射是建筑设计的重点。而不透明的围护结构的表面对于太阳照射获取的热量有蓄热的能力,不会像玻璃那样透射。但是,如果围护结构表面采用深颜色,则物体能吸收大量太阳辐射热,使其表面具有较高温度,增大了建筑得热量。所以,为减少通过建筑物围护结构不透明部分获取的热量,最有效、最经济的方法就是用浅颜色装饰建筑表面。例如,白色屋顶获取的热量大约是黑色屋顶获取热量的50%。从研究结果表明,在阳光充足的夏季,传统的黑颜色屋顶表面温度高于70℃。一般的白色屋顶表面温度大约为57℃以下。对同一种材料而言,粗糙、凹凸不平的物体表面可吸收比光滑物体表面更多的辐射,所以光滑的白色屋顶表面温度很少超过50℃。對于抛光的金属表面,有很高的反射率,但发射率很低,相比之下浅颜色表面有很高的发射率,因此,抛光的金属表面与其他浅颜色表面相比易获得热量。
四、绿色建筑对新能源的使用
在现代绿色建筑中,加强对新能源的使用对节约传统的能源有着极其重要的意义。随着科技和经济的高速发展,全世界将面临日益紧迫的能源和环境危机,使得人们必须要通过对太阳能、风能、生物能以及地热能等绿色无污染的可再生新能源来替代传统的能源使用来应对。就以新能源的太阳能的利用为例,目前,我国在绿色建筑中使用太阳能的主要方式有:
1、被动式的太阳能热水系统
主要是通过太阳能集热器或高科技真空管来对太阳辐射热进行吸收,进而为住户体统生活热水。该系统具有经济适用和结构简单的特点,在我国有着广泛的使用。
2、主动式的太阳能系统
这种系统使得太阳能居室在采暖方面具有了更多的选择,但该系统需要外在的能源才能启动运行,并且在转换和传递太阳能时需要借助泵或电扇等装置,以此才能为居室供暖或提供居民生活热水。
3、利用太阳能的光伏发电系统
该系统通过太阳能光伏电池板实现对太阳能的吸收和电能的转化,进而可以提供建筑的室内设备用电或可直接接入市政电网送电。另外绿色建筑在太阳能的利用方面还有太阳能吸收式制冷系统和太阳能干燥系统等。
结束语
我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺,且实际利用效率较低,要走可持续发展道路,使建筑尽可能少的消耗不可再生资源,发展节能与环保的绿色建筑刻不容缓。在建筑节能设计使用的过程中,其核心优势在于低耗能、少排放以及可再生能源利用,力求在条件允许的状况下,最大限度的发挥建筑工程的节能功能。
参考文献
[1]童保全.一种绿色建筑的分析与设计方法[J].河海大学学报.2012,(03).
[2]高保兴.绿色建筑将成未来发展方向[J].建设科技.2011,(08)
[3]陈云探讨绿色建筑中的环保节能设计《城市建设理论研究(电子版)》2013年1期
关键词:绿色建筑;环保节能;设计;策略
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
绿色建筑作为一个新兴产物,对环保、节能的要求,值得探索、研究和尝试,这一道路是漫长而又艰辛的。随着工业时代向信息时代的迈进,随着工业文明向绿色文明的转变,可持续发展将成为当今社会的主旋律。绿色建筑理论的发展将导致建筑学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展,绿色建筑必将以自身的独特风格、千姿百态的建筑形态与生态环境融为一体。
一、绿色建筑的概念
绿色建筑的基本概念主要有两点:提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境.就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而。光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失.为此,人类索取与回报之间的矛盾.已成为绿色建筑的核心问题。
二、绿色建筑的环保节能设计策略
1、建筑物的朝向
建筑物朝向的确定,不仅与当地日照量最多的方向有关,同时也需要考虑当地风向相关特性的影响,这主要是指夏季与冬季主导风的方向,速度以及温湿度。在建筑物朝向选择上,应尽量使建筑物正面正对夏季主导风的方向,且尽量避免冬季主导风的方向。由于我国大部分地区的夏季主导风向为南向或南偏东,且南向为最佳日照方向,故无论从改善夏季自然通风、调节房间热环境,还是从减少冬季房间采暖空调负荷的角度来讲,南向都是建筑物朝向最好的选择。而且选择南向也有利于避免东、西晒,两者都可以兼顾。对于那些朝向不够理想的建筑,就应采取有效措施妥善解决上述两方面问题。
2、房屋外墙体节能技术
外墙体保温节能施工技术是对外墙体保温节能中十分需要我们重视的阶段之一,现有建筑物的墙体主要保温层通常分为内侧保温节能与外侧保温节能两种。内侧保温节能设计施工比较简单,但比较浪费建筑物的使用面积,并且内侧保温效果没有外侧保温效果好。外侧保温主要是在房屋墙体外面设计节能保温,外侧比内侧更节省使用面积的空间,但是工序比较复杂。如果保温层粘结性差的材料会降低建筑物节能保温的功能,当选用材料不合理时,在日后房屋的使用过程中易产生渗水、开裂、脱落等问题,加大了日后养护工作的工程量,并且外侧保温节能的建筑设计工程造价也相对较高。
3、自然通风设计
在建筑空间的设计方面,利用自然的通风作用是首选,要做到:掌握温差的通风,即“烟囱效应”的建筑应用,在建筑空间设计的时候,制造“烟囱效应”的空间体系,利用该空间达到拔风作用,加强室内的通风效果;在标高处理上面,最大限度制造正高差,避免逆高差的形成;应该考虑将进风口朝向夏季主导风向,满足以最直接、最通畅的室外风速值所引成的风压作用于进风口,提供最大风速的目的;充分利用建筑构件的有效导风,通过挡风板的合理布局,可以人为引起负压力,以加强进风口的正压作用;通过遮阳板的留槽设计,其改变风走向的作用也是一种导风的方法。
4、围护结构的隔热保温性能
建筑物围护结构应有较好的保温隔热功能,一般通过建筑外墙的耗能约占建筑物全部耗能的40%,因此提高围护结构的保温、隔热性能对改善室内热工环境及建筑节能具有重要意义。不同国家和地区的气候条件的差异,对建筑外围护结构的传热性能要求都不同,一般情况气候越严寒,其建筑外围护结构的传热系数要求就越小,需要用导热系数小的高效隔热材料附着在墙体结构来改善整个墙体的热工性能。根据复合材料与主体结构相对位置不同,分为外保温技术、内保温技术及夹心保温技术,其中外墙外保温是目前较为高效、简单的保温节能技术。
5、建立三维绿化体系,注重污染防治
在当今社会上,人们开始意识到生态绿化的重要性,越来越多的工程案例,已经大力引进三维绿化这个概念。三维绿化系统作为城市绿化的一种方式,不仅可以美化环境,而且还可以吸尘降噪。泰兴市第二人民医院在多层建筑单体的上,设计屋顶花园及花架,建筑屋顶就像增添一层吸热材料,使室内夏凉冬暖,还大大降低建筑能耗;在阳台、连廊等空间实施装饰性绿化,即丰富建筑立面,又可改善室内空间的小气候,使患者心情愉悦放松,缩短治疗的时间。
三、基于建筑冷、热损失的设计考虑
1、建筑的冷、热损失
在绿色建筑设计时,首先应注意对一个建筑物来说,哪部分散失的冷、热量大,冷、热损失是怎样产生的,形成的机理,通过基于这些能耗出现的机理,从而设计出低耗绿色的建筑。对于建筑的冷、热损失的理解,人们往往感觉很抽象。如果我们举下面的例子,就会比较容易理解。对于建筑物的冷、热损失时,为了达到建筑内部舒适环境,这需要不断地向室内补充冷、热量,但真正的绿色建筑,应针对如何对建筑结构产生冷、热损失的薄弱环节进行改进,来减少能量损失。
2、建筑物的得热
由于太阳辐射是通过玻璃窗而使建筑获得了更多的热量,特别是普通的透明玻璃,大约有90%的太阳辐射成为建筑的得热量,所以,在冬季如何利用太阳辐射、夏季如何减少太阳辐射是建筑设计的重点。而不透明的围护结构的表面对于太阳照射获取的热量有蓄热的能力,不会像玻璃那样透射。但是,如果围护结构表面采用深颜色,则物体能吸收大量太阳辐射热,使其表面具有较高温度,增大了建筑得热量。所以,为减少通过建筑物围护结构不透明部分获取的热量,最有效、最经济的方法就是用浅颜色装饰建筑表面。例如,白色屋顶获取的热量大约是黑色屋顶获取热量的50%。从研究结果表明,在阳光充足的夏季,传统的黑颜色屋顶表面温度高于70℃。一般的白色屋顶表面温度大约为57℃以下。对同一种材料而言,粗糙、凹凸不平的物体表面可吸收比光滑物体表面更多的辐射,所以光滑的白色屋顶表面温度很少超过50℃。對于抛光的金属表面,有很高的反射率,但发射率很低,相比之下浅颜色表面有很高的发射率,因此,抛光的金属表面与其他浅颜色表面相比易获得热量。
四、绿色建筑对新能源的使用
在现代绿色建筑中,加强对新能源的使用对节约传统的能源有着极其重要的意义。随着科技和经济的高速发展,全世界将面临日益紧迫的能源和环境危机,使得人们必须要通过对太阳能、风能、生物能以及地热能等绿色无污染的可再生新能源来替代传统的能源使用来应对。就以新能源的太阳能的利用为例,目前,我国在绿色建筑中使用太阳能的主要方式有:
1、被动式的太阳能热水系统
主要是通过太阳能集热器或高科技真空管来对太阳辐射热进行吸收,进而为住户体统生活热水。该系统具有经济适用和结构简单的特点,在我国有着广泛的使用。
2、主动式的太阳能系统
这种系统使得太阳能居室在采暖方面具有了更多的选择,但该系统需要外在的能源才能启动运行,并且在转换和传递太阳能时需要借助泵或电扇等装置,以此才能为居室供暖或提供居民生活热水。
3、利用太阳能的光伏发电系统
该系统通过太阳能光伏电池板实现对太阳能的吸收和电能的转化,进而可以提供建筑的室内设备用电或可直接接入市政电网送电。另外绿色建筑在太阳能的利用方面还有太阳能吸收式制冷系统和太阳能干燥系统等。
结束语
我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺,且实际利用效率较低,要走可持续发展道路,使建筑尽可能少的消耗不可再生资源,发展节能与环保的绿色建筑刻不容缓。在建筑节能设计使用的过程中,其核心优势在于低耗能、少排放以及可再生能源利用,力求在条件允许的状况下,最大限度的发挥建筑工程的节能功能。
参考文献
[1]童保全.一种绿色建筑的分析与设计方法[J].河海大学学报.2012,(03).
[2]高保兴.绿色建筑将成未来发展方向[J].建设科技.2011,(08)
[3]陈云探讨绿色建筑中的环保节能设计《城市建设理论研究(电子版)》2013年1期