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                                            可持續建筑 論文 - 下載本文

                                            生態與可持續建筑論文

                                            ——建筑節能技術

                                            學院: 班級: 姓名: 學號:

                                            摘要:可持續建筑是能保證從建造到生產及拆除建筑的整個生命周期內耗費能源,利用資源最少。建筑節能不僅是社會經濟發展和現代自然環境的需要,也是建筑可持續發展的必由之路。建筑物的建筑節能技術內容主要涉及到:建筑外圍護結構節能技術、建筑供熱制冷系統和建筑設備節能技術、可再生能源在建筑中應用技術?稍偕茉丛诮ㄖ袘眉夹g內容主要有:太陽能(包括光熱、光電)利用技術、淺層地源熱泵(包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源)和太陽能源熱泵技術在建筑上的應用。

                                            關鍵字:可持續建筑、建筑節能技術、可再生能源、“能耗”與“供需”

                                            正文:在世界范圍內能源問題日益急迫,建筑能耗不斷增長的今天,討論建筑

                                            節能問題十分重要。隨著社會、經濟及城市化的快速發展,關乎人類自身生存與發展的環境問題日益突出,資源、能源的枯竭、環境的惡化等問題已威脅到人類目前及子孫萬代的生存,在此背景下,節能建筑及可持續發展的思想和理論也應運而生,相關的研究與實踐已成為解決環境問題的重要一環。 能效對于國內的發展現狀:中國的建筑工業以驚人的發展速度,在過去的五年里,全國已建成的建筑面積達到了數億平方米。中國目前的建筑耗能約占總能耗的百分之二十以上,隨時間比例會越來越高。發達國家建筑耗能在總能耗中所占比例很大,約占百分之四十。由于消耗能量而產生的溫室氣體是引起全球氣候變遷的主要因素。因此,世界各國對建筑節能極為重視。中國的建筑節能工作自一九八零年以來取得了很大的成績,但與發達國家相比,建筑能效設計意識尚很缺乏,建筑的可持續發展不僅對建筑環境工程師、建筑設備工程師提出了挑戰,更重要的是對建筑師自身的挑戰。因此,建筑節能在建筑設計的最開始階段,就應該得到極高的重視。目前,中國的建筑設計更多的是側重于外觀和功能,而忽視了能效的設計,通過被動式設計的方法:即在建筑設計的初始階段進行建筑能效設計的優化方案的選擇。

                                            建筑節能技術是可持續建筑發展的一個重要環節。建筑外圍護結構節能技術及存在問題,如我們湘大的建筑是以混凝土結構、砌體結構及混合結構體系為主,由于這些結構形成的建筑自身特點,在實施建筑節能時通常采用外墻附貼保溫隔熱系統構造的方式。我國于八十年代中期開始研究建筑外墻保溫技術、進行工程試點,國內的企業、研究單位首先通過將改良的窯爐、管道工業保溫技術用于建筑物的節能,這方面的技術有珍珠巖、復合硅酸鹽、海泡石或與有機硅復合的各種外墻內保溫漿體材料;這些技術自九十年代初期應用于北方嚴寒和寒冷地區的節能建筑,后因為生產工藝簡陋、生產控制不嚴格、性能指標不易達到要求,施工質量難以保證,因而工程質量問題比較多而逐漸退出北方建筑節能市場,現在主要在南方進行應用。

                                            與此同時,部分國內的企業引進國外技術或對其進行改造后組織生產用于建筑物的節能,這方面的技術有:模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(簡稱EPS)薄抹灰外墻外保溫系統;機械固定發泡聚苯板鋼絲網架板外墻外保溫系統。還有國內獨立研發的技術,這方面的技術有:如膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統;發泡聚苯板現澆混凝土外墻外保溫系統;這些技術系統的應用工程已達上千萬平方米,有些應用已超過上億平方米,代表了我國當今技術主潮流,是發展的方向。

                                            最近部分技術系統正在進行提高系統防火性能研究和進行系統裝配化做法的研究,有些已經完成了系統研究,完成了工程試點示范,完善后的新系統將在公共建筑節能和既有建筑節能改造方面有很好的應用前景。

                                            此外,針對現在保溫材料以有機材料為主,其應用性能在建筑類型、建筑尺度上受限制的情況,還研發了以礦(巖)棉、玻璃棉、膨脹;⒅、泡沫玻璃保溫系統為代表的無機保溫材料外保溫系統,現正在開展工程試用和推廣。 還有一些企業正在研究外墻外保溫系統上貼瓷磚的技術,這些技術還有相當多的研究工作需要完成才能可靠的應用于工程。

                                            與外墻內、外保溫系統同時存在的還有,以加氣混凝土墻體、保溫夾心墻系統、現澆砌模墻體為代表的結構墻體保溫隔熱系統。

                                            我國外墻保溫隔熱技術作為建筑節能事業的一個主要技術組成部分,正在朝著:性能高中低檔搭配,材料多種、性能多樣,能分別適合我國北方寒冷干燥氣候和南方溫暖潮濕的房屋工程特點方向發展。

                                            不僅在材料要進行改造,施工質量也是一個重要環節。外墻外保溫工程或者叫外墻外保溫技術系統從工廠生產出來到達工程現場還是半成品,必須在現場經過施工環節才能最終形成外墻外保溫技術系統,因此系統的質量與施工質量有很大關系,而現在很多都是非專業隊伍施工,施工組織不規范、沒有專門的資質要求,“專業施工人員”并不掌握外保溫技術,加上監理環節也存在不規范的問題,無法保證外墻外保溫技術系統的現場施工質量始終處于受控狀態,也就無法保證外墻外保溫系統的工程質量。

                                            我們湘大代表性建筑逸夫樓,從外觀上看去造型美觀、大方,安全適用,但在

                                            節能的方面有很大的缺失,外墻才有的是貼瓷磚,而且窗戶面積過大,雖然滿足了采光的要求,但是在熱量保存上很明顯表現不足,夏天熱量容易通過窗戶進入室內,使室內溫度變化大;冬天的時候過冷,即使用空調熱量也流失過快,是的能量損耗大,利用率不高?v觀逸夫樓,全部采用電能為其所需的能量,對于生態能利用明顯不足。對于逸夫樓二樓頂種植植被是值得非?隙ǖ,它既做到了環保節能,有美化環境,屬于生態利用。所以,逸夫樓還需進一步進行生態建設。對于生態建筑的建設,最大的環境壓力來源于交通和建筑使用帶來的能源消耗。提高生態效益的關鍵是降低能耗,在選擇加熱系統時發現,該區與原有的建立在電能和熱能基礎上的加熱裝置已經是很合理高效的,不過能源的產生仍然主要靠化石燃料,所以要大力發展可再生能源,提高技術,并將之投入使用。比如外表面的絕熱,在多功能可變的空間運用溫熱的緩沖區及自然光的使用,其中最重要的可持續能源的計劃是利用太陽能加熱家庭用水。降低能源消耗的標準限制了不可再生化石燃料和溫室氣體的使用。

                                            太陽能屬于可持續能源,與化石能源不同的是,地球的任何一個角落幾乎都可以免費獲得太陽能。太陽能既無廢氣排放,而且不受能源上漲的影響。建筑可

                                            以被動或主動的利用太陽能來供暖,照明,提供電力或熱水。

                                            被動式太陽能設計的基本原理就是最大限度的太陽能來滿足建筑供暖和采光的需求,同時避免室內夏季過熱的現象產生。它能在不增加總的建造費用時通過利用較為簡單便宜的材料來實現。被動太陽能技術既可運用于新建建筑,對現有已建成的建筑也可以較為容易的通過改造來被動地利用太陽能熱輻射。被動太陽能系統與建筑項目的整合程度是可以變化的,從利用太陽輻射來供給建筑幾乎全部的供暖熱需求,到僅僅通過正確的窗戶朝向使太陽能的利用只占建筑總采暖負荷的小部分。一般來說,在建筑中采用被動式太陽能設計可以減少高達一半以上的普通采暖所需的能量。

                                            盡管被動式太陽能技術是利用太陽能最普遍的一種方式,但主動式太陽能系統在太陽能居室采暖方面賦予了更多的選擇性,在設計和安裝上更靈活,但由于這一系統通常需要組裝部件,一般來說需要更多的維護,同時也需要外在的能源來幫助維護,最常見的主動式太陽能設計方法是太陽虹吸法,即用太陽能板加熱儲存與水罐中的液體,這些儲存的熱水通過泵傳送到供暖系統中,如散熱器或地板供暖系統中。

                                            自然采光是指利用自然光為建筑的室內空間提供照明。利用自然采光可以最大限度地減少甚至取消人工照明,同時提供高質量的照明,增進居住或使用者的健康并提高工作效率。荷蘭的森林與自然研究所的所有辦公室就采用了自然采光,從而都可以從中庭和室外獲得自然光線

                                            其次從效益上看,在建筑工程中引入可持續設計原理可以帶來多種效益,包括環境效益(可持續建筑可以通過選擇更環保的建材,更有效的利用自然資源等手段減少建筑對環境造成的負面的影響,從而帶來環境效益),社會效益(可持續建筑通過更具吸引力的生活和工作空間,提高人們的滿意程度和工作效率;有利于居住或使用者的身心健康;通過使用本地資源,支持地方經濟發展;減少對進口能源的依賴;通過提高資源利用效率和廢物回收利用,保護鄰里環境)和經濟效益(大多數實例表明可持續建筑的初始建設造價可能較高,但是在建筑的整個試用期內,通過降低運行成本來產生較大的經濟效益,運行成本降低主要來自于能耗及維護費用的減少)。

                                            最后從響應于環境的場地規劃看,對任何可持續建筑而言,在進入建筑設計階段之前,設計小組直接參與對場地的選擇是非常重要的。識別場地的環境特性,確定該場地是否能夠通過所設想的使用與研究方法是建筑更好的融入其中,從而優化建筑的使用性能。對于任何一個新建項目,優先應該考慮對市區或郊區已開發場地的改造或重建,而不是占用未被破壞的自然土地。響應于環境的場地規劃能夠最大限度減少項目對環境和社區的負面影響,保護好場地內現有的植被。 可持續性建筑涵括了很廣的范圍,除了以上所涉及的,還包括自然通風(德國-北德清算銀行),采暖制冷(荷蘭-森林與自然研究所),室外百葉控制太陽光(英國-建筑研究所環境樓),對回收的建材進行加工(美國-GENZYME中心),遮陽系統(德國-北德清算銀行)和節能設計等等。

                                            法國科學家克洛德·阿萊格爾在《城市生態,鄉村生態》一書中寫到“人類自從在非洲森林旁邊出現以來就為了生存而與自然搏斗。人類在自然中‘盜取’了伙,挖走了金屬;人類改造了它的土壤,整治了它的空地,開采了它的地下礦藏,污染了它的大氣,F在的人類必須明白,開采時代結束了,展現出來的是一個管理與保護的時代。對抗的年代過去了,展現出來的是和睦的年代!边@也正是如今可持續建筑大熱的原因!

                                            在能源逐步匱乏的今天,如何使建筑的生態能耗達到一種最優化,如何使外部的景觀環境做到真正意義上的持續性的統一,是我們今后要長期面對而且要即將解決的棘手的問題!所以說,節能、環保、智能化和高效率將是未來建筑以及可持續環境的最終的載體因素。

                                            參考文獻:

                                            (1)紀 雁/(英)斯泰里奧斯·普萊尼奧斯 《可持續建筑設計實踐》

                                            出版社:中國工業出版社 2006-08 第46至70頁;

                                            (2)(美)PETE MELBY /TOM CATHCART 《可持續性景觀設計技術》 出版社:機械工業出版社 2005-05 第80至120頁

                                            (3) 克洛德·阿萊格爾 《城市生態,鄉村生態》出版社:商務印書館 2003-01 第142至153頁





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