■戴 欣 ■南昌師范學院,江西 南昌 330013
伴隨著我國國民經濟的快速發展,城市化進程的不斷加速,對建筑的需求量日益增加,但是就我國建筑的實際現狀來看,有大約90%以上的建筑物屬于高耗能建筑。而在可持續發展的背景下,建筑資源與能源的消耗已經引起了社會各界的廣泛關注,對大能耗的建筑實施節能改造,利用各種先進的技術,降低能源消耗,提升資源與能源的利用度,且達到建筑節能的需要,對保護我國的生態環境、促進經濟實現可持續發展,具有極為重大且現實的意義。
二十世紀六十年代,著名建筑師保羅·索勒瑞第一次將“建筑”和“生態”兩個概念聯系在一起,提出“生態建筑”(“綠色建筑”)這一理念,而在1992年所召開的聯合國環境和發展大會中,首次將“綠色建筑”這一概念予以確定。即在建筑的整個生命周期中,最大限度的保護生態環境,節約各種資源,降低污染,同時為人們提供一個舒適、高效的生活空間,且可以和生態自然和諧共處的一種建筑[1]。其關鍵就在于盡可能的降低資源與能源的損耗,降低對生態環境的破壞,而要想達到這一目標,就必須利用先進的綠色節能技術。
所謂的綠色節能技術,指的就是在合理的整體設計基礎之上,集多項傳統與高新技術為一體的節能手段,例如綠色配置、自然采光與通風、利用新能源與新技術、采取低能耗圍護結構與智能控制等等[2]。將綠色節能技術運用于建筑改造中,不但符合人們在心理、生理上的各種要求,同時還能夠實現最大限度節約資源與能源的目標。
在建筑改造中,可以利用到綠色節能技術的地方有許多,以下筆者將從圍護結構改造、建筑空間改造以及建筑設備改造等三個方面加以簡要分析。
在整個建筑運行能耗當中,圍護結構能耗在其中占有極大的比例,因此,進一步強化建筑圍護結構的綠色節能改造,在降低建筑能耗中起到了極為重要的作用。而建筑圍護結構的綠色節能改造主要體現在兩個方面,其一,建筑施工方式與節能措施的科學化、合理化;其二,新型墻體材料、復合建筑材料的運用。
玻璃幕墻就是一種極為有效的建筑圍護結構節能技術。在對建筑進行改造的過程中,能運用太陽能墻體的基本原理,在建筑已有的外墻上增加玻璃幕墻,以便和原本的建筑之間留下一定的空氣間層。這就能夠構成一個雙層體系的空氣緩沖層,且利用在內部墻體與玻璃幕墻上下不一樣的開口分隔形式,促進空氣間層中氣體的有效流動,從而在一定程度上改善室內的通風環境,最終營造出良好的室內生活環境。在對建筑物進行改革的過程中,還應當將“夏季熾烈陽光輻射下而造成空氣間層過熱”這一因素考慮其中。針對這種情況,可以在空氣間層中增設一些遮陽隔熱的設備,比如光控式百葉、固定式百葉等等。比如在對SUVA辦公樓的改造過程中,建筑師們就利用了增加玻璃幕墻這種綠色節能技術,獲得了極為不錯的節能效果。
由于考慮到建筑使用功能、形式以及社會需求等多方面的因素,因此,在對建筑進行改造的過程中,建筑空間是其中一個極為關鍵的部分。在改造舊建筑時,建筑師倘若可以對建筑空間進行科學、合理的組織與設計,進而使建筑能夠最大限度的運用到自然光照明與自然通風,就能夠極大的降低因照明與空調使用所帶來的能源消耗,并且使室內環境更加的舒適、健康。
在舊建筑空間改造上,可以從多個方面下手,比如被動式太陽房原理的建筑空間改造。一般將運用太陽能調節室內溫度的建筑物或構筑物,就叫做太陽房。被動式太陽房中的太陽能系統通常有兩個部分構成,即蓄熱體、太陽能集熱器。其中蓄熱體是一種存儲熱量的建筑構件,日間存儲多余的熱量,然后在夜間將熱量釋放出來,以降低室內溫度的波動;而集熱器是一種吸收太陽能的設備。在建筑空間的布置上,被動式太陽房的運用必須遵守一個原則,即將建筑內采暖需求相對較低的房間安排在非向陽的一面,而對采暖有比較高要求的房間,應當將其安排在向陽面亦或者是中間。如此這般,非向陽面的房間則會形成一個熱緩沖帶,能夠在一定程度上降低冬季熱量的流失。在建筑改造過程中,可將一些較為關鍵的使用空間布置在有利朝向,亦或者是在中心位置,而在不利朝向布置次要空間;另外,在改造時,還能對其使用空間予以重新劃分,轉變空間的使用功能,在非向陽面增設一些類似于樓梯間、儲藏室等附屬空間。
在建筑中,建筑設備是其中一項必不可少的重要組成部分,因此,建筑物綠色節能改造中也必須對其建筑設備加以改造。
首先,通風系統的改造。這種技術又有兩種形式,即風壓通風、熱壓通風以及風壓與熱壓相結合通風。第一,風壓通風是運用建筑迎風面和背風面兩者之間所存在的壓力差,使建筑室內空氣流通,來達到優化建筑室內空氣環境、改善空氣質量的目標。第二,熱壓通風,即運用建筑內部的空氣熱壓差,來達到改進室內空氣流通的目的。在建筑上方設置一個排風口,運用熱空氣上升的基本原理,從上方的排風口把建筑內部渾濁的熱空氣排到室外。
其次,自然光照明系統的改造。在建筑中,倘若能夠有效的運用自然光,那么就可以在一定程度上減少室內空間的污染,且能有效節約資源。那么怎樣在建筑中充分運用自然光?可以通過以下兩種方式:其一,直接采光,在舊建筑改造中,可對窗戶的尺寸與比例加以修改,以便使其采光系數最佳;針對進深比較大的建筑,可以通過增加高窗、天窗等方式,提高建筑的采光性。其二,安裝反射裝置,直射日光、天空光進入建筑物內的量,與大氣狀況、太陽位置有一定的關聯,因此,要想充分運用天然光,除對窗口的尺寸、位置進行調整外,還可以采取增設反射板的方式來提高建筑物內的室內采光。
綜上所述,在一些大能耗的建筑中應用綠色節能技術,以對建筑進行有效的節能改造,具有重大的意義,尤其是在現今全球生態環境問題與能源危機問題突出情況下,對建筑進行綠色節能改造,有助于生態環境的保護,有助于資源能源的節約,同時還對人類的身體健康極為有利。因此,我國應當依據自身的實際情況,加強綠色節能技術在建筑改造中的應用,以實現社會經濟的可持續發展。
[1]羅國興.綠色節能技術在大型公共建筑玻璃幕墻設計中的應用[J].中國建筑金屬結構,2013,(14):50-50,71.
[2]劉強,邱立平,張軍杰等.綠色生態節能技術在建筑改造中的應用研究[J].工業建筑,2012,42(2):10-13.