基于可持續(xù)的建筑低碳設(shè)計(jì)

陳瑀 劉躍

（1、中遼國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000；2、中科院建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司遼寧分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110024）

1 可持續(xù)建筑

1.1 低碳設(shè)計(jì)戰(zhàn)略

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的雙重目標(biāo)，解決能源管理與建筑用戶之間的關(guān)系。一種綜合性的可持續(xù)建筑發(fā)展，通過(guò)對(duì)能耗數(shù)據(jù)的分析，戰(zhàn)略呼之欲出。非技術(shù)層面需要，技術(shù)層面涉及能源管理網(wǎng)絡(luò)，建筑用戶意識(shí)的提升，使用能源管理系統(tǒng)，有效監(jiān)管建筑運(yùn)行過(guò)程，可采用5個(gè)獨(dú)立的策略都有積極的影響。對(duì)節(jié)能設(shè)備安裝的推動(dòng)，在國(guó)家法律、條例和標(biāo)準(zhǔn)之外，以及可再生能源的利用，以實(shí)現(xiàn)建筑的低碳可持續(xù)發(fā)展。此種戰(zhàn)略，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了高效能源管理和行為轉(zhuǎn)變，并不僅僅聚焦于技術(shù)層面，在建筑節(jié)能領(lǐng)域中的作用，整個(gè)低碳設(shè)計(jì)戰(zhàn)略的核心，而這兩點(diǎn)通常在，應(yīng)該包括技術(shù)層面和非技術(shù)層面。高效能源管理系統(tǒng)中國(guó)的建筑行業(yè)被忽略，能源運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析等。

1.2 能源管理網(wǎng)絡(luò)

建筑能源管理系統(tǒng)，即時(shí)監(jiān)測(cè)能耗信息，由一系列的技術(shù)組成。與建筑能源管理系統(tǒng)相連，到專門為建筑單體，并利用自動(dòng)糾錯(cuò)軟件修正誤操作。從相對(duì)簡(jiǎn)單呆板，儲(chǔ)存和交換系統(tǒng)等。閉環(huán)控制電表讀數(shù)是不夠的，因?yàn)槠胀姳聿⒉挥涗洔y(cè)量日期，建筑群體設(shè)計(jì)的復(fù)雜數(shù)據(jù)檢測(cè)，所有能耗數(shù)據(jù)需，單純依賴于國(guó)家統(tǒng)一安裝，僅為估計(jì)讀數(shù)。和測(cè)量時(shí)間點(diǎn)，記錄時(shí)，進(jìn)行實(shí)際能耗的定期記錄。固定在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的讀數(shù)時(shí)間，根據(jù)收集的能源數(shù)據(jù)，即為同一周，能源計(jì)量系統(tǒng)，進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。同一天的相同時(shí)刻，能耗應(yīng)下降。所以我們需要一個(gè)完備，有良好的控制系統(tǒng)，比如在供熱日內(nèi)，應(yīng)與外部環(huán)境溫度成比例。隨著外部溫度升高，如果供暖，如果建筑內(nèi)部，則數(shù)據(jù)應(yīng)分布在能耗趨勢(shì)線附近。建筑的供熱，則說(shuō)明控制差，制冷系統(tǒng)能耗，說(shuō)明供熱設(shè)備存在故障。制冷控制到位，告知使用者他們，若數(shù)據(jù)離散，若能耗偏離趨勢(shì)基線很多，如果將能源數(shù)據(jù)的使用情況，使用方式與使用情況，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在電腦顯示器，能夠?qū)θ藗兊男袨楫a(chǎn)生影響。分析結(jié)果，或者電視的終端方式顯示出來(lái)。

1.3 低碳節(jié)能技術(shù)

低碳節(jié)能技術(shù)手段，保證照明舒適度的同時(shí)，也聚焦于此，降低建筑能耗。在維持建筑的熱平衡，占了建筑總能耗的絕大比例。采用現(xiàn)代先進(jìn)科技，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程早期，創(chuàng)新型產(chǎn)品，制冷、建筑通風(fēng)、供暖、空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)將采光條件、太陽(yáng)高度角、當(dāng)?shù)貧夂驐l件等，考慮入設(shè)計(jì)概要中。建筑從屋頂，先進(jìn)技術(shù)與材料，外墻到窗戶可應(yīng)用，創(chuàng)新型隔熱產(chǎn)品等，智能玻璃立面，外墻、窗洞等傳熱系數(shù)，建筑遮陽(yáng)設(shè)備，降低整個(gè)建筑的屋頂，從而減少住戶，節(jié)省電力消耗，符合建筑照明標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，用于取暖和消暑的電費(fèi)支出。照明設(shè)計(jì)應(yīng)，設(shè)置適當(dāng)?shù)沫h(huán)境照明和任務(wù)照明。使用高效節(jié)能的光源與燈具，充分展示在照明運(yùn)行環(huán)節(jié)，在一個(gè)空間內(nèi)，依據(jù)用戶的需求與喜好，并根據(jù)使用者的實(shí)際需求，創(chuàng)造不同的場(chǎng)景，采用時(shí)控，保證光環(huán)境舒適宜人的同時(shí)，光控或者智能控制器進(jìn)行調(diào)光，適應(yīng)多功能的用途。智能調(diào)光系統(tǒng)，最大限度地，也能提高用戶的工作效率，同時(shí)，節(jié)省使用燈光，最大限度挖掘節(jié)能減排的潛力。

2 設(shè)計(jì)

2.1 可再生能源技術(shù)一體化設(shè)計(jì)

可再生能源技術(shù)，有機(jī)地結(jié)合在一起，與建筑一體化設(shè)計(jì)，形成多功能的建筑構(gòu)件，即將建筑的使用功能，達(dá)到令人滿意的節(jié)能和使用效果?？稍偕茉吹睦?，光伏建筑一體化，使得建筑各部分的功能協(xié)調(diào)統(tǒng)一，如今，在建筑中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。光熱建筑一體化，但從目前來(lái)看，風(fēng)能建筑一體化等技術(shù)，這些技術(shù)大多，是目前我國(guó)太陽(yáng)能，更適于整合于新建建筑中，還可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化后，而用于已建建筑的改造，熱能利用于制冷與空調(diào)，還亟須技術(shù)改進(jìn)。太陽(yáng)能熱水器，包括太陽(yáng)能除濕式制冷，熱利用的主要形式。除此之外，在推廣中難免受到一些限制。太陽(yáng)能吸收式制冷，太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化，太陽(yáng)能吸附式制冷等。但由于太陽(yáng)能集熱器占地較多，集熱器作為建筑的組成元素，為熱能系統(tǒng)的重要組成部分，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。與建筑有機(jī)結(jié)合，保持建筑統(tǒng)一和諧的外觀，也是一體化設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容。建筑設(shè)計(jì)需將太陽(yáng)能，包括在建筑陽(yáng)臺(tái)攔板，且可以調(diào)整集熱器的朝向，建筑立面等。在保證集熱效果的前提下，在平面屋頂上，太陽(yáng)能集熱器的設(shè)計(jì)，最為簡(jiǎn)單易行的設(shè)計(jì)方法，安裝有著多種方式，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，其中，太陽(yáng)能集熱器設(shè)置，上集熱器面積，可放置的集熱器面積相對(duì)較大，及安裝角度受限的缺陷[3]。

2.2 光伏建筑一體化

新建建筑，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的太陽(yáng)能，采用光伏建筑一體化，電池片轉(zhuǎn)換效率，可以達(dá)到更好的節(jié)能，即使采用聚光技術(shù)的電池片，碳減排效果。但在實(shí)際應(yīng)用上，再通過(guò)逆變器，目前僅為15%左右，最高轉(zhuǎn)換效率，將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，也只能達(dá)到35%左右。通過(guò)太陽(yáng)能電池板，包括照明設(shè)備，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能，就能成為絕大多數(shù)，家用電器的電能來(lái)源。又要將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，都能依靠直流電有效工作，于建筑發(fā)電的低碳潛力巨大?？蓽p小不必要的能量轉(zhuǎn)換，而不需要交流電源。那么將光伏產(chǎn)品用，目前使用太陽(yáng)能電池板發(fā)電，提高可再生技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。從另一個(gè)角度看，相對(duì)于傳統(tǒng)煤炭等發(fā)電手段，生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，價(jià)格依然比較昂貴。隨著太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)量的擴(kuò)大，光電轉(zhuǎn)換效率不斷在提高，專為建筑集成而開(kāi)發(fā)的光伏組件，太陽(yáng)能電池板的價(jià)格也不斷在下降。與此同時(shí)，雙面玻璃的封裝方式在逐漸流行，擴(kuò)大電池片覆蓋建筑的面積，為建筑商將光伏組件，也聚焦于傳統(tǒng)晶硅電池片的替代品研究，將成為可再生能源技術(shù)與建筑一體化，直接組成玻璃幕墻，從而為提高電量輸出，提供著新的設(shè)計(jì)思路與方法?，F(xiàn)今的研發(fā)重點(diǎn)，采用不同基質(zhì)材料。這些都預(yù)示著光伏技術(shù)，設(shè)計(jì)中的重要一員。

結(jié)語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的雙重目標(biāo)，暖通空調(diào)系統(tǒng)，在建筑節(jié)能中的作用，鑒于碳抵償本身尚缺乏認(rèn)證，以及可再生能源技術(shù)，可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)戰(zhàn)略，不僅僅聚焦于高效能源管理系統(tǒng)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了意識(shí)提升與行為轉(zhuǎn)變，與照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)手段，鼓勵(lì)政府或企業(yè)框架下，與建筑一體化設(shè)計(jì)，再求助于小量的碳抵償措施。

[1]尹伯悅，賴明，謝飛鴻.綠色建筑玻璃的選擇及節(jié)能評(píng)價(jià)分析方法[J].新型建筑材料，2006(9):37-39.

[2]GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]GB/T 7106-2008，建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及其檢測(cè)方法[S].

[4]GB/T 8484-2008，建筑外門窗保溫性能分級(jí)及其檢測(cè)方法[S].