試論綠色建筑的能源利用

張迎輝

【摘 要】綠色建筑主要是借助“綠色”這一自然、生命與活力的象征，來體現(xiàn)建筑對大自然的回歸和與大自然的結合，代表了人類與自然和諧共處、協(xié)調發(fā)展的文化。本文論述了綠色建筑的能源利用問題。

【關鍵詞】建筑業(yè)；綠色建筑；能源利用

1.綠色建筑的概念

綠色建筑在國際上亦被稱為“生態(tài)建筑”、“可持續(xù)發(fā)展建筑”等。雖然國際上對“綠色建筑”還沒有一個公認的定義，標準也不盡相同，但業(yè)內人士及專家們普通認同的是：綠色建筑是根據(jù)當?shù)刈匀画h(huán)境，運用生態(tài)學原理以及建筑技術和現(xiàn)代科技手段等，遵循生態(tài)平衡及可持續(xù)發(fā)展的原則，即綜合系統(tǒng)效率最優(yōu)原則，設計、組織建筑內外空間中的各種物質因素，使建筑與環(huán)境之間成為一個有機的結合體，而使物質、能源在建筑系統(tǒng)內有秩序地循環(huán)轉換，獲得一種高效、低耗、無廢、無污染、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境，在人和建筑、自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個良性的循環(huán)系統(tǒng)。由此可見，我們經常聽到的節(jié)能建筑、健康建筑等，都只是滿足綠色建筑某一方面要求的建筑。同時我們也要看到，綠色建筑所重點強調的就是盡量減少能耗和對環(huán)境的污染，因此，“節(jié)能”，特別是節(jié)約常規(guī)能源，就成為其最主要的特征，這也使節(jié)能建筑成為了生態(tài)建筑的最基本形式。

2.綠色建筑的能源利用

一個建筑節(jié)能項目的實現(xiàn)包括橫向和縱向兩個層面的內容，縱向層面包括各種節(jié)能建材、構件和系統(tǒng)設備等節(jié)能產品的選用和組合，其目的是減少建筑物的冷熱負荷和提高設備能量轉化效率；橫向層面是指建筑節(jié)能的建設和改造工作的工作流的管理，其目的是保證節(jié)能決策支持、設計、實施、管理和優(yōu)化各個階段的節(jié)能目標管理和資金流的有效銜接和暢通。為有效解決建筑物節(jié)能優(yōu)化問題，需要建筑節(jié)能全面技術解決方案提供建筑物模型（包括圍護結構和設備）構建的平臺，建立建筑物模型。這樣一來，基于建筑物模型的節(jié)能評估和能耗預測就變得既經濟，又省時，避免復雜的現(xiàn)場試驗和測試。決策者能因地制宜的確定節(jié)能改造投入、步驟和目標，從而避免節(jié)能改造投入的盲目性。綠色建筑的能源系統(tǒng)建設重點應放在降低建筑能耗、提高用能效率與利用可再生能源三個方面：

2.1降低建筑能耗

建筑圍護結構的散熱是建筑耗能的主要部位，據(jù)統(tǒng)計，各部位的散熱量分別是：外墻占25～28%，門窗散熱25～28%，門窗滲透23～25%，屋頂8～10%，樓梯門隔墻10%，地面3%。所以加強圍護結構的保溫隔熱性能，提高門窗的氣密性，減少門窗的空氣滲透量是建筑節(jié)能設計的重點。除了采用垂直綠化和定時在西墻噴水降溫等外界輔助方法外，改善外墻的熱工性能才是治本方略。在上海，夏季強烈的日照使建筑的外墻受熱后，大量向室內散熱。因此我們首先要考慮外墻材料本身反射系數(shù)和吸收系數(shù)，以及材料在太陽輻射下一天內溫度變化等因素。

2.1.1通風隔熱屋面

這種通風隔熱層屋面主要是利用空氣間層的空氣加熱后產生的熱壓，與空氣層外的空氣產生對流作用，帶走空氣層內熱量，避免屋頂熱量透入室內。其隔熱效果良好也較為經濟，易被人所廣泛接受。

2.1.2蓄水屋面

蓄水屋面是利用比熱較大的水作為隔熱材料，每蒸發(fā)1kg水能帶走2428kJ的熱量。上海地區(qū)對同樣構造的蓄水屋頂（水厚100mm）與不蓄水屋頂進行實測的結果表明：蓄水屋頂比不蓄水的屋頂?shù)耐獗砻鏈囟纫?5℃、內表面溫度要低8℃；蓄水后通過屋頂傳入室內的最大熱量只是未蓄水屋頂?shù)?/3，平均熱量只是未蓄水的1/35。如果在水中種植水生植物（如水浮蓮、水葫蘆），不但可以凈化水質，還能有效遮擋和吸收太陽輻射熱，增強隔熱降溫效果。

2.1.3種植屋頂

種植屋頂不僅是保溫隔熱的理想方案，而且在城市綠化、調節(jié)小氣候、降低噪聲等方面都能發(fā)揮積極作用，是一項值得推廣應用的建筑節(jié)能措施。該綠色屋頂是由防水薄膜層及以上的土壤層組成，所以成本很低、技術簡單，可以大力推廣。

2.2提高用能效率

對上海而言，冬季采暖和夏季降溫都是靠空調，所以提高用能效率的重任就落在了提高空調的使用效率上。而在綠色建筑小區(qū)中提倡使用節(jié)能空調和推廣“26度空調行動”，同樣可以達到提高用能效率的效果。去年國家發(fā)展和改革委員會、國家標準化管理委員會聯(lián)合發(fā)布了三項國家標準，專門針對占城鎮(zhèn)夏季用電高峰負荷40%的空調。根據(jù)發(fā)展改革委環(huán)境和資源綜合利用司測算，這次公布的房間空調器能效標準，能效平均提高了15%。采用這個標準，明年全國可降低高峰負荷幾十萬千瓦，平均每臺家用空調可節(jié)電80度左右，到2020年，全國可降低高峰負荷3600萬千瓦。中國標準化研究院副院長房慶表示：“用節(jié)能空調，每臺一年可省160元?！?/p>

2.3使用可再生能源

目前在我國，新能源和可再生能源是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質能、太陽能、風能、小水電、地熱能以及海洋能等。這些能源資源豐富、可以再生、清潔干凈，是最優(yōu)前景的替代能源，將成為為來世界能源的基石。但是由于我國幅員遼闊，還需要根據(jù)項目所在地的情況和條件差異選取不同的新能源。眾所周知，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，但是很少有人知道太陽能的利用形式除了太陽能熱水器和太陽能電池外，還有太陽能空調。也就是說，夏季太陽輻射能量越強，依靠太陽能來驅動的空調系統(tǒng)產生的冷量越多。為避免太陽能集熱器的高成本和空調在全年的運行時間短所帶來的不經濟，一些太陽能空調系統(tǒng)（如太陽能吸收式空調系統(tǒng)）除了可以夏季提供制冷空調以外，還可以冬季提供采暖以及全年提供生活熱水。換句話說，同一套太陽能系統(tǒng)可以兼有空調、采暖和熱水等多項功能。因此從這個意義上說，太陽能空調系統(tǒng)具有較好的經濟性。。

3.結論

隨著經濟實力的發(fā)展和生活水平的提高，人們對居住等生活質量方面的要求越來越高。居住區(qū)不僅是避雨、遮陽、御寒的人類棲息地，也體現(xiàn)了人類與地理環(huán)境、代謝環(huán)境、生物環(huán)境、社會環(huán)境、經濟環(huán)境和文化環(huán)境的生態(tài)關系。綠色生態(tài)建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則，以生態(tài)學為基礎，以人與自然的和諧為核心，在建筑建設和使用過程中，科學有效地利用自然資源和高新技術成果，使建筑物對資源的消耗及對環(huán)境的污染沖擊降到最低限度，為人類營造自然、舒適、健康、優(yōu)美的居住空間區(qū)域。綠色建筑的建設正是為了營造這樣的人居環(huán)境，它以節(jié)約能源、有效利用資源的方式，建造低環(huán)境負荷情況下安全、健康、高效及舒適的居住空間，達到人及建筑與環(huán)境共生共榮、永續(xù)發(fā)展。綠色建筑的最終的目標是以“綠色建筑”為基礎進而擴展至“綠色社區(qū)”、“綠色城市”層面，達到促進建筑、人、城市與環(huán)境和諧發(fā)展。 [科]

【參考文獻】

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