淺談綠色建筑的節(jié)能技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

陳瑋

【摘要】：隨著當(dāng)前全球氣候變暖的趨勢(shì)，在智能建筑蓬勃發(fā)展的今天，全世界各個(gè)國(guó)家對(duì)于推動(dòng)綠色環(huán)保、低碳節(jié)能的道路勢(shì)在必行。為此給建筑披上綠色的外衣，已經(jīng)成為全世界實(shí)現(xiàn)建筑零能耗目標(biāo)的眾矢之的，同時(shí)也創(chuàng)造了很多里程碑式的綠色建筑。

【關(guān)鍵詞】：綠色建筑、節(jié)能技術(shù)、可持續(xù)發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)： S210.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

首先簡(jiǎn)單介紹兩個(gè)位于英國(guó)倫敦地標(biāo)性建筑，也從中領(lǐng)略一下現(xiàn)代綠色建筑的時(shí)尚與魅力。那是位于倫敦泰晤士河南岸，與古老的倫敦塔橋隔河相望的倫敦市政廳，它與歐洲常見(jiàn)的古老建筑截然不同，無(wú)論從哪個(gè)角度來(lái)看都是一座標(biāo)新立異的建筑。它的建筑特點(diǎn)是：1、傾斜的半球形：大樓整體向南傾斜3度，這是為了使日照面積減到最低，從而節(jié)省了樓內(nèi)空調(diào)的費(fèi)用。這一設(shè)計(jì)的另外一個(gè)好處是市政廳幾乎沒(méi)有在地面造成投影，從而使得建筑北側(cè)泰晤士河邊的人行道總是陽(yáng)光普照。2、全透明：建筑外墻全部是透明的玻璃，在廣場(chǎng)游覽的公眾可以直接看到市政廳大樓里的每一處細(xì)節(jié)。在建筑內(nèi)部，多數(shù)區(qū)域也是透明的，傳達(dá)了政府“透明執(zhí)政”的理念。3、節(jié)能環(huán)保：倫敦市政廳以采取多種環(huán)保節(jié)能措施和資源再利用著稱(chēng)，據(jù)說(shuō)這座大樓的能耗只相當(dāng)于同等規(guī)模建筑的1/4。另一個(gè)就是英國(guó)的瑞士再保險(xiǎn)總部大樓，它是一座精心設(shè)計(jì)的環(huán)保智能型建筑。它獨(dú)特的螺旋式外觀，從頭到腳都是渾圓形狀，外立面上沒(méi)有標(biāo)志性的大門(mén)、窗戶(hù)，從各個(gè)角度看上去都沒(méi)有什么區(qū)別，給人一種毫無(wú)方向感的迷茫印象，疏離于周?chē)M窄的街道與古老的建筑。但這一形狀符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，站在大廈下會(huì)發(fā)現(xiàn)，這里完全不會(huì)產(chǎn)生其它高樓下的強(qiáng)烈陣風(fēng)。它通過(guò)自然通風(fēng)，使用節(jié)能照明設(shè)備，采用被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖設(shè)備等方式來(lái)節(jié)能。這樣的節(jié)能方式使摩天大樓比普通的辦公大樓要節(jié)省50%的能源損耗。同時(shí)，它也是由可再利用的建筑材料建造而成。它為了盡量縮小外墻表面積，以減少冬天熱量損失和夏天熱量增加。最大限度的使用玻璃幕墻能讓陽(yáng)光盡可能進(jìn)入室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自然照明。建筑物內(nèi)良好的通風(fēng)設(shè)計(jì)減少了空調(diào)的使用負(fù)荷，具有超前的環(huán)保理念。它不但外型優(yōu)雅，而且講求高科技與環(huán)保，可說(shuō)是未來(lái)綠色建筑的典范。

由此可見(jiàn)，發(fā)展零能耗建筑或可持續(xù)建筑是歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展趨勢(shì)，而英國(guó)為了發(fā)展綠色節(jié)能建筑、最大限度實(shí)現(xiàn)建筑零能耗目標(biāo)的決心與努力確實(shí)讓人欽佩。零能耗建筑不是不耗能建筑，而是在采用各種先進(jìn)節(jié)能技術(shù)盡可能降低建筑能耗的基礎(chǔ)上，僅利用可再生能源滿(mǎn)足建筑使用過(guò)程中的能耗需求，實(shí)現(xiàn)消耗化石燃料為零的建筑。英國(guó)強(qiáng)調(diào)采用“整體系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)方法，即從建筑選址、建筑形態(tài)、保溫隔熱、窗戶(hù)節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能與控制等方面去整體考慮建筑的設(shè)計(jì)方案。

雖然歐洲國(guó)家的綠色建筑已成為人與自然共生共融、建筑與藝術(shù)相得益彰的核心理念，但中國(guó)近幾年的綠建發(fā)展也毫不遜色。作為經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的天津，提到綠色建筑就不得不聯(lián)想到“中新天津生態(tài)城”，它已經(jīng)成為了綠色生態(tài)建筑開(kāi)發(fā)的競(jìng)技場(chǎng)，也開(kāi)創(chuàng)了全國(guó)大規(guī)模綠色建筑建設(shè)的先河。

在生態(tài)城建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，綠色建筑不僅僅是一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而是通過(guò)從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理到金融工具、政策工具、居民行為準(zhǔn)則的一系列手段，使生態(tài)城里的建筑從設(shè)計(jì)、建設(shè)和使用都能達(dá)到綠色。天津生態(tài)城在綠色建設(shè)與發(fā)展方面的核心是：從城市基礎(chǔ)設(shè)施層面入手，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約和高效利用；優(yōu)先發(fā)展被動(dòng)式節(jié)能，合理選用其他綠色建筑技術(shù)；建立完善的綠色建筑管理體系，保障綠色建筑實(shí)施；基于生態(tài)城目標(biāo)和要求，建立綠色建筑評(píng)價(jià)體系；制定綠色建筑相關(guān)政策，充分利用各種激勵(lì)措施和資金支持；利用數(shù)字城市系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建筑的“綠色”監(jiān)管；圍繞生態(tài)城發(fā)展定位，大力發(fā)展綠色建筑產(chǎn)業(yè)。

以中新天津生態(tài)城建設(shè)為契機(jī)，作為引領(lǐng)綠色建筑的“先鋒派”——天津市建筑設(shè)計(jì)院開(kāi)始了綠色建筑在設(shè)計(jì)實(shí)踐中的推廣應(yīng)用，率先開(kāi)展區(qū)域能源規(guī)劃和集中能源站設(shè)計(jì)，從而在工程實(shí)踐中不斷推廣運(yùn)用綠色、節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，并且越來(lái)越多地應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)房地產(chǎn)市場(chǎng)中。作為一名與時(shí)俱進(jìn)的工程師，如何將低碳建筑節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，下面介紹幾種常用的設(shè)計(jì)方式。

（一）關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)

低碳建筑充分利用天然因素：自然光、太陽(yáng)能、自然通風(fēng)、雨水回收利用等。此次考察發(fā)現(xiàn)對(duì)歐洲低碳建筑有幾點(diǎn)關(guān)注：首先圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻厚度達(dá)70厘米，由兩層厚磚砌成，中間還有一層保溫層，保溫層厚度10～15厘米；采用三玻節(jié)能窗，顯著地提高了建筑的氣密性，減少了室內(nèi)熱量的散失，降低了建筑主動(dòng)采暖需求，依靠室內(nèi)人體和設(shè)備散熱就可以滿(mǎn)足冬季室內(nèi)80%的采暖負(fù)荷；采用有效的遮陽(yáng)系統(tǒng)，降低夏天制冷負(fù)荷；屋頂還設(shè)有花園，保證室內(nèi)四季如春。這些零能耗的標(biāo)準(zhǔn)住宅的人性化設(shè)計(jì)方法與可持續(xù)發(fā)展社區(qū)的建造方式，增加了住宅的舒適性。此外，零能耗建筑以就地取材、建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化以及對(duì)環(huán)境低影響的綠色生活方式等特點(diǎn)大力宣傳推廣零能耗建筑開(kāi)發(fā)。由于低碳建筑采用的都是先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，因此造價(jià)較高。在我國(guó)，需要考慮選用經(jīng)濟(jì)性合理的先進(jìn)適用技術(shù)和產(chǎn)品，盡可能降低建筑成本，才能有效地推進(jìn)低能耗、低碳建筑的發(fā)展。

(二)關(guān)于節(jié)能通風(fēng)技術(shù)

在我國(guó)北方采暖地區(qū)，除了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱損失以外，人為的換氣通風(fēng)造成的損失難以估計(jì)。對(duì)于中央空調(diào)系統(tǒng)，通風(fēng)換氣系統(tǒng)對(duì)于節(jié)能和人體健康非常重要。此次考察，英國(guó)的住宅和公共建筑的節(jié)能換氣技術(shù)令人印象深刻。Bedzed建筑采用的換氣系統(tǒng)是將進(jìn)氣和排氣從一個(gè)管道走，進(jìn)入的空氣和室內(nèi)熱/冷空氣進(jìn)行隔離式的換熱，熱能利用可達(dá)70%%。當(dāng)然這個(gè)換氣“煙囪”的設(shè)計(jì)也非常別致，進(jìn)氣口一定是對(duì)著風(fēng)向，出氣口一定是背著風(fēng)向，全靠可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向板（風(fēng)向板），換氣量的控制與室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)等都得到很好的控制。由此，采用熱回收通風(fēng)系統(tǒng)可以通過(guò)熱交換器將廚房和臥室的廢氣中的熱量用于加熱新風(fēng)，從而減少了換氣熱損失和對(duì)采暖負(fù)荷的需求，從而保證了健康環(huán)境的要求。

（三）關(guān)于可持續(xù)發(fā)展技術(shù)

我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)被動(dòng)式低碳建筑的研究和示范，利用可再生能源，如太陽(yáng)能光熱光電技術(shù)、地源熱泵技術(shù)，降低空調(diào)采暖對(duì)化石能源的消耗；采用智能化信息和控制技術(shù)，讓住戶(hù)能了解家里每日、每周各種能源的消耗情況，室內(nèi)的溫度、濕度等，遙控家里的照明和電器，享受便捷的生活方式。將辦公區(qū)和居住區(qū)配套規(guī)劃建設(shè)有利于改善交通環(huán)境，減少交通能耗及排放。采用雨水收集及回收利用系統(tǒng)，屋頂綠化蓄水、中水回收技術(shù)等實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。特別是社區(qū)的規(guī)劃、節(jié)能技術(shù)和系統(tǒng)的集成優(yōu)化，擴(kuò)大可再生能源與建筑一體化的設(shè)計(jì)與利用，充分利用雨水收集、中水回用、景觀綠化等綠色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。

進(jìn)入21世紀(jì),人們對(duì)建筑的要求不再局限在使用功能上,崇尚藝術(shù)、追求綠色和建筑智能化將成為建筑師們?cè)O(shè)計(jì)的主流思想。世界各地都要求建筑向智能化發(fā)展，并引領(lǐng)著建筑走藝術(shù)化、綠色化和智能化的道路,可以想象未來(lái)建筑將為人們提供一個(gè)人性化的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn):

[1]李華東.高技術(shù)生態(tài)建筑[M].天津:天津大學(xué)出版社,2002.

[2]張九根,丁玉林.智能建筑工程設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007.

[3]劉維彬.建筑與城市規(guī)劃導(dǎo)論[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2006.

[4]《綠色建筑》教材編寫(xiě)組.綠色建筑[M].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,?2008.