分析建筑節(jié)能與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系

張曉博

（遼寧省高速公路管理局桃仙管理處，遼寧 沈陽 110169）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生活水平逐漸提高，人們越來越追求舒適的生活環(huán)境，在追求舒適生活的同時，也在消耗著越來越多的生態(tài)能源，節(jié)約能源已經(jīng)成為關(guān)系到國計(jì)民生乃至人類生存的重大課題，建筑節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)代建筑師肩負(fù)的歷史重任。

1 生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是建筑師的歷史使命

地球的生態(tài)環(huán)境與我們?nèi)祟惿鐣兄浅Ｃ芮械年P(guān)系，在還沒有人類活動，或者說在近代工業(yè)革命以前，大自然在按照運(yùn)行億萬年的自身規(guī)律，從而形成了相對穩(wěn)定的形態(tài)，并且由不同的地理氣候條件，形成了各種不同生態(tài)帶，這就是我們所說的生態(tài)平衡。而隨著人類社會文明的進(jìn)步，為了生存空間的開發(fā)建設(shè)，砍伐了大量的原始森林;城鄉(xiāng)居民區(qū)不斷增加及擴(kuò)張，使耕地面積逐漸縮減，綠地覆蓋率急劇下降，不僅造成許多物種滅絕，而且加重危及人類自身的生存環(huán)境的惡化。我們回顧歷史，半機(jī)械化時代，技術(shù)水平比較低，我們建筑材料多采用物質(zhì)資源為主，那時候環(huán)境保持平衡。到了現(xiàn)今工業(yè)化時代，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，建筑材料所使用以能量為主，生態(tài)環(huán)境不斷惡化。到了19世紀(jì)末，人們逐步認(rèn)識到了自然環(huán)境的重要性，開始為了清潔家園而努力，國家提出建筑要可持續(xù)發(fā)展，要建設(shè)生態(tài)建筑。21世紀(jì)人們開始尋求優(yōu)美的居室，理想的居所。因此，怎樣合理地規(guī)劃我們的生存空間，并且要保證居住的生態(tài)環(huán)境，是擺在當(dāng)代建筑師面前的考題。建筑節(jié)能就是現(xiàn)代建筑發(fā)展的一個基本方向，同時也是當(dāng)代建筑技術(shù)的一個新的增長點(diǎn)。伴隨著日新月異的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地球生態(tài)資源日趨緊張，能源嚴(yán)重短缺甚至在局部范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)枯竭，解決日益惡化的地球資源已經(jīng)成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要問題。因此在建筑行業(yè)采用節(jié)能技術(shù)與高科技材料已刻不容緩，也是目前解決能源短缺問題的一個有效途徑。

2 節(jié)約能源是建筑師首要考慮的問題

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在全部消耗能源中，有1/2用于建筑的建造、使用與維護(hù)，另有1/4用于交通，其余用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此建筑領(lǐng)域中的資源與能源節(jié)約，成為建筑師首要考慮的問題。例如目前提出的地下和架空的居住形式， 是未來建筑的發(fā)展趨勢，其根本出發(fā)點(diǎn)便是節(jié)約能源、解放土地?；仡欀袊慕ㄖ?，原始的建筑形態(tài)與生物的巢、穴形態(tài)一致，而其繁衍發(fā)展的最終結(jié)局，也將達(dá)到與大自然相和諧統(tǒng)一的原則上去。即建筑需要脫離地面，從而解放出土地，使建筑回歸到原始形態(tài)，即回歸地下和空中去。當(dāng)然未來建筑的發(fā)展趨勢并非簡單的回歸到原始的穴居與巢居的建筑形態(tài)，而是在利用新的高科技材料的基礎(chǔ)上構(gòu)建的地下和架空的居住方式，從而與自然環(huán)境融為一體，釋放出更多的生態(tài)的空間。例如在法國巴黎和日本大阪等地區(qū)已建成的地下街、地下城，城市的規(guī)劃者們已經(jīng)意識到了解放土地的重要性，利用高科技材料使建筑充分讓位于生態(tài)，從而釋放出更多的生態(tài)與農(nóng)耕作業(yè)空間，這一成功實(shí)踐表明建筑向原始的穴居形式發(fā)展的可能性。同樣與地下建筑形式相同原理的架空現(xiàn)代高樓也為生態(tài)建設(shè)貢獻(xiàn)了寶貴的建設(shè)地段，將大地歸還生態(tài)，使其與自然環(huán)境相融合。架空的現(xiàn)代高樓通過其內(nèi)部配置的電腦監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動灌溉的屋頂花園和垂直綠化露臺，將再生能源的利用信息和電腦智能管理相結(jié)合，而構(gòu)成現(xiàn)代生態(tài)建筑，乃至創(chuàng)建現(xiàn)代建筑的生態(tài)城。

3 建筑設(shè)計(jì)策略的改變是生態(tài)建筑發(fā)展的基礎(chǔ)

鑒于我國建筑節(jié)能發(fā)展的現(xiàn)狀，綜合有關(guān)建筑節(jié)能問題的研究成果，目前我國在建筑節(jié)能方面采用的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及太陽能技術(shù)、采暖節(jié)能技術(shù)以及空調(diào)節(jié)能技術(shù)。

3.1 太陽能技術(shù)

太陽能是大地賦予我們?nèi)祟惖囊环N可再生能源，它取之不盡、用之不竭。根據(jù)我國的地理?xiàng)l件，大部分區(qū)域的太陽輻射量大，太陽能資源比較豐富，具備可開發(fā)利用的優(yōu)良條件。目前我國主要的利用方式有：

（1）被動式太陽能熱水系統(tǒng)，該系統(tǒng)在我國的城市與農(nóng)村得到了廣泛的運(yùn)用，其原理是利用太陽能集熱器或真空管吸收太陽輻射熱，為用戶提供生活熱水，該系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)適用。

（2）主動式太陽能系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要應(yīng)用于太陽能居室采暖方面，使其具有更大的選擇性，但缺點(diǎn)是需要外在能源才能啟動運(yùn)行，并需借助于電扇或泵等裝置來轉(zhuǎn)換、傳遞太陽能，以此獲得生活熱水和提供居室供暖。

（3）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能光伏電池板吸收太陽能，再將其轉(zhuǎn)化為電能，提供給室內(nèi)設(shè)備用電或接入市政電網(wǎng)送電。與被動式太陽能熱水系統(tǒng)相比，主動式太陽能系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在生態(tài)節(jié)能建筑中使用較多，但建設(shè)成本較高。

3.2 采暖節(jié)能技術(shù)

采暖節(jié)能技術(shù)主要應(yīng)用于需要采暖的居民樓、賓館、飯店等建筑，主要措施有以下幾點(diǎn)：

（1）改進(jìn)傳統(tǒng)的采暖供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，加強(qiáng)供暖設(shè)備的運(yùn)行管理，以提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

（2）提高采暖系統(tǒng)的供熱效率，利用集中供暖的形式，最大限度地降低采暖燃料的消耗。

（3）加強(qiáng)供暖系統(tǒng)的水力平衡調(diào)試工作，確保能夠合理分配管網(wǎng)的流量。

（4）采用分戶供暖、一戶一閥的形式，有效的確立熱能消耗意識，從源頭上確立節(jié)能環(huán)保意識，從而提高節(jié)能積極性，有效的形成節(jié)能機(jī)制。

3.3 空調(diào)節(jié)能技術(shù)

空調(diào)節(jié)能技術(shù)是指在滿足用戶對室內(nèi)溫濕度要求的前提下，達(dá)到人體舒適程度，且采用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、合理的運(yùn)行方式及有效的控制室內(nèi)溫、濕度的空調(diào)系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)約能耗目的。主要在以下幾方面進(jìn)行：

（1）在空調(diào)設(shè)計(jì)階段選擇合理的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫濕度，減少因夏季盲目追求低溫和冬季一味采用過高溫度而導(dǎo)致的空調(diào)冷負(fù)荷增加，節(jié)約能源。

（2）對空調(diào)臺數(shù)進(jìn)行控制，采用合理的變頻技術(shù)，確保設(shè)備能夠高效率運(yùn)行，避免出現(xiàn)低負(fù)荷運(yùn)行和過度運(yùn)行的狀況。

（3）在合理及滿足運(yùn)行的條件下，適當(dāng)增大冷凍水的供回水溫差，以減少冷凍水的水流量，降低冷水輸送中的能源消耗。

（4）在室內(nèi)環(huán)境條件允許的情況下，采用大新風(fēng)比或全新風(fēng)運(yùn)行模式，從而延遲制冷機(jī)系統(tǒng)的開機(jī)時間，減小空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗。

4 建筑師良好的素質(zhì)、國家強(qiáng)有力的推動力量是生態(tài)建筑發(fā)展的保證

建筑師的良好素質(zhì)是保證生態(tài)建筑健康發(fā)展的首要保證。對于中國建筑師來說無論是在生態(tài)城市和生態(tài)建筑方面還是在建筑節(jié)能方面都還是一個似懂非懂的領(lǐng)域。適時地、普遍地在中國的建筑師中開展相關(guān)知識的普及教育就顯得尤為重要。但教育的首要問題是強(qiáng)化建筑師自身的環(huán)保、生態(tài)意識和建筑師的社會責(zé)任感，沒有起碼的自覺，繼續(xù)教育是無法推動的。其次，國家還需建立一個強(qiáng)有力的自上而下的推動力量。

4.1 政策的引導(dǎo)。

一般情況下，無論是新建還是改建的生態(tài)建筑，其初始投資都要比一般建筑要高，但是隨著時間的推移，生態(tài)建筑的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢會逐漸凸顯出來。對生態(tài)建筑的效益進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)含段的生態(tài)建筑的效益還不占優(yōu)勢，在跨越生態(tài)建筑效益的穩(wěn)含段之后 ，生態(tài)建筑的效益會大大超過一般普通建筑。因此，生態(tài)建筑的投資與后期費(fèi)用的總和與普通建筑的費(fèi)用總和隨著時間的推移會越來越有優(yōu)勢，而且優(yōu)勢原來越明顯。同時通過國建的政策引導(dǎo)，在一定程度上可以縮短生態(tài)建筑效益的穩(wěn)含段的時限。

4.2 法規(guī)的推動。

各個城市可以根據(jù)自身的具體情況制訂符合自身實(shí)際資源條件情況的法規(guī)，強(qiáng)制性的要求新建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)建設(shè)必須采取一定比例的生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)措施方可通過，這樣可有效的利用法規(guī)推動生態(tài)建筑的發(fā)展。對于現(xiàn)有的一般普通建筑可以要求在現(xiàn)有基礎(chǔ)上采取節(jié)能和資源循環(huán)利用的措施以促進(jìn)生態(tài)建筑的發(fā)展。

4.3 全員的參與

城市的空間建設(shè)具有很強(qiáng)的政治性，在我國有些城市出現(xiàn)的政府工程就是這一特性的突出表現(xiàn)。而這也并非是“中國特色”，在西方一些國家中，這一現(xiàn)象也屢見不鮮，尤其是在二戰(zhàn)以后迅速崛起的精英主義思想潮流的引導(dǎo)下，出現(xiàn)了一大批所謂的“亮化工程”，在一定程度上極大的破壞了生態(tài)環(huán)境。因此，我們提倡全員參與，由政府官員首先在工作中樹立生態(tài)環(huán)保意識，自覺自律的投身到生態(tài)城市的建設(shè)行動中來，從而利用自身的影響力帶動廣大人民群眾積極的參與其中，從而形成一個自上而下、全員參與的健康格局。

總之，為促進(jìn)生態(tài)建筑朝一個健康的方向發(fā)展，不僅需要培育建筑師良好的建設(shè)素質(zhì)，還需要國家的政策引導(dǎo)、法規(guī)推動、全員參與。以前由于不了解和漠不關(guān)心而隨意建造的人文建筑，給自己所生活的地球環(huán)境造成無法挽回的損失?，F(xiàn)在，我們要積極行動起來，多學(xué)習(xí)、多研究、多探索，掌握充分的建筑科學(xué)知識，以節(jié)能為中心目標(biāo)，采取積極的行動，就可以使我們自己以及我們的子孫后代生活在一個清新的、舒暢的充滿希望的環(huán)境中。

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