孫月剛 郝建宇 黃翠瑩
【摘 ?要】隨著我國國民經濟的快速健康發展,我國的建筑行業得到了迅猛發展,已經逐步成為了推動我國國民經濟發展方面的重要組成部分。建筑行業的環境能源污染問題也日益突出,綠色節能建筑與現代節能環保技術的融合應用已經逐漸成為建筑產業加速轉型的大趨勢.目前綠色節能建筑行業引入了一種可持續發展的經營理念,成為了未來我國建筑節能領域的主要發展趨勢,得到廣大專業建筑設計師們的重視。
【關鍵詞】綠色建筑;建筑節能;節約資源
引言
綠色環保建筑設計理念最早是在上個世紀70年代由歐美發達國家首先提出的,并且在當今全世界很大范圍內已經得到了非常快速的發展。雖然目前我國也已經進行了大量的建筑綠色環保節能建筑技術推廣應用,但是我國建筑行業還是建筑耗能非常大的一個產業,其中的總體建筑能耗大約占到了目前全國建筑總能耗的近30%。[1]所謂建筑節能技術是泛指在從事建筑材料開發生產、構筑物設計施工和設備使用的全過程中,滿足同等使用需要或者能達到相同使用目的的特定條件下,盡可能的限度降低建筑能耗。全面的建筑節能是泛指住宅建筑在用地選址、規劃、設計、建造和生產使用各個過程中,通過推廣采用建筑節能型的利用建筑材料、產品和熱工設備,執行國家建筑節能熱工標準,加強利用建筑物所需要使用的建筑節能熱工設備的系統運行節能管理,合理安排設計改善建筑墻體圍護結構的節能熱工技術性能,提高建筑采暖、制冷、照明、通風、給排水和燃氣管道管理系統的節能運行管理效率,以及充分利用可再生建筑能源,在充分保證利用建筑物實際使用環境功能和室內熱能源環境利用質量的基本前提下,降低利用建筑物的能源消耗,合理、有效地節約利用建筑能源。[2]
1.綠色節能建筑設計發展的背景
世界范圍內煤炭、石油和天然氣三種主要傳統天然能源日趨枯竭,人類對資源的巨大需求必須逐漸轉向使用成本相對較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能,而我國能源不足問題更加嚴重。人均自然能源直接擁有量低、儲備量低;能源綜合利用效率低;能源終端儲備利用效率平均為33%,相比發達國家低10%。能源分布不均,主要表現在部分經濟發達地區能源供應短缺和部分農村商業地區能源供應不足。只有把可再生利用能源發展放在我國能源結構發展首要戰略位置,使我國原有的傳統能源計量結構管理體系向完全可持續發展的現代能源結構時代發生轉變,才能有效緩解當前全球能源與生態環境的巨大發展壓力。建筑節能能夠大大的減少資源的浪費,同時可以利用地熱和空氣能等清潔能源減少對環境的污染。
2.綠色節能建筑設計發展的現狀
我國目前作為最大的發展中國家,同時也是世界建筑大國,被媒體稱為世界基建節能狂魔的我們在推進建筑節能環保方面卻依然存在巨大技術短板。隨著我國改革創新開放的不斷深入推進,我國大型建筑工程事業不斷迅猛發展,建筑使用能耗也逐年快速攀升,高耗能大型建筑比比皆是,龐大的大型建筑使用能耗,已經逐漸成為我們國民經濟的巨大負擔。為了有效緩解當前我國建筑能源供應與經濟社會能源需求之間的矛盾,建筑節能勢在必行。
我國建筑節能狀況落后,急需改善,對于建筑節能方面我國目前缺少相關經驗,遠遠落后于發達國家。
3.綠色節能建筑設計發展的改善
3.1空氣能節能技術的應用
空氣能熱交換泵把空氣熱量直接作為低溫下熱源,經過傳統空調器機組中的空氣冷凝器或者空氣蒸發器與其進行熱交換,然后通過循環系統將熱能快速提取或釋放,利用散熱機組循環系統將能量轉移到建筑物內,即可有效滿足現代人們對日常生活中的熱水、地暖或空調的使用需求。空氣新能源熱泵設備被譽為"大自然能量的搬運工",具有設備使用方便成本低、易上手操作、效率高、安全、干凈等多種性能優勢。
3.2地源熱泵節能技術的應用
熱泵系統具有即完全可以同時供暖又完全可以同時制冷,還有供應日常生活所需熱水的多種功能,一套熱泵系統就已經可以完全替換原來的恒溫基礎供熱鍋爐和壓縮空氣調的兩套設備,尤其是對于同時需要有恒溫供熱和同時供冷兩種要求的高層建筑物,不僅有效節省了大量清潔能源,而且大大減少了熱泵設備的初期投資。由于熱源水泵系統通過直接利用來自地球地殼表面淺層地的大量熱能資源來進行工作,所以熱泵不受所在地域、氣候環境條件的太大限制,而且地球能源熱泵系統可以直接建造在一般居民住宅區內,沒有任何燃燒,沒有任何排煙,也可以沒有任何廢棄物,不會產生環境污染,且不用遠距離熱泵輸送任何熱量,環境效益顯著。
3.3圍護結構的綠色節能設計
建筑物的圍護結構主要是廣泛指用于建筑物及其房間各個方面的建筑圍護物,分為透明和不透明兩種不同類型:透明建筑圍護結構主要有玻璃窗戶、天窗、陽臺門、玻璃幕墻隔斷等;不透明建筑圍護結構主要有內外墻、屋面、地板、頂棚等,。一般認為有以下三個主要技術手段來幫助改善建筑圍護結構的保溫熱工性能:增加圍護結構層的厚度;提高圍護建材的密度;提高圍護建材的保溫抗壓隔熱強度,這樣做就會直接使圍護建筑結構達到冬季保溫以及夏季保溫隔熱的主要功能,大大降低空調的工作負荷。[3]由于建筑室內圍護結構的廣泛使用有效的起到遏制了建筑能量的快速流失,對于有效維持建筑室內環境的穩定性也起了莫大的保護作用。
4.結論
隨著人口數量的不斷增加,地球資源、環境承載能力不斷下降,人與自然的矛盾日益緊張,因此,保護環境,節約資源,提高非可再生能源開發綜合利用管理效率迫在眉睫。而建筑是資源能源運用率較大的行業,怎樣節約使用建筑施工和運行過程中能源、資源是實現人與自然可持續發展的重點。建筑節能處理技術是當前推進我國現代城市化建設進程的其中的重要環節,能夠有效節約能源和建筑資源,充分利用建筑空間,改善現代城市中的生態環境。[4]
參考文獻:
[1]陸沁.綠色建筑的發展和建筑節能技術運用[J].綠色環保建材,2018(12):45+47.
[2]董春利,尚雨紅.淺談建筑節能的重要性及建筑的節能設計[J].商品與質量:學術觀察,2012(12):210-210.
[3]鄧曙光.針對夏熱冬冷地區研究綠色公共建筑圍護結構的節能設計[J].中國房地產業,2017,(9):176.
[4]劉國棟.建筑節能技術在建筑外墻保溫中的應用討論[J].建材與裝飾,2016(12):12-13.
(作者單位:1.華北理工大學建筑工程學院;2.華北理工大學建筑工程學院;3.華北理工大學冶金與能源學院)