綠色建筑節(jié)能論文

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1全球建筑能耗近況

作為全球用能的主要部分之一，建筑用能在發(fā)達(dá)國家所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通發(fā)展中國家，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是發(fā)達(dá)國家具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，對(duì)生活水平的要求也比較高，有足夠的能力為其使用的建筑能源買單。以美國為例，該國在近年來所消耗的能源占全球能源的1/5之多，而其在建筑的運(yùn)營階段所消耗的能源數(shù)量占全球的近1/10。

1.1中國建筑能耗近況

我國目前城鎮(zhèn)居民建筑運(yùn)行耗電量占全國總發(fā)電量的22%～24%，北方地區(qū)城鎮(zhèn)供暖的燃煤量占我國非發(fā)電用煤量的15%～18%。建筑消耗的能源占全國商品能源的21%～24%。而這些數(shù)值都僅為建筑運(yùn)行所消耗的能源，不包括建筑材料制造用能及建筑施工過程能耗。

1.2中國住宅建筑能耗分析

城鎮(zhèn)住宅用能(不包括采暖)是指除嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)采暖能耗外，城鎮(zhèn)住宅所消耗的能源。

2建筑節(jié)能的定義

建筑節(jié)能的定義有廣義和狹義兩個(gè)層次。所謂廣義上的含義是指在建筑全壽命周期過程中，通過采取相應(yīng)的技術(shù)手段和措施降低建筑的能耗。所謂的建筑全壽命周期，是指建筑從建造、使用到拆除的全過程，包括原材料的獲取，建筑材料與構(gòu)配件的加工制造，現(xiàn)場施工與安裝，建筑的運(yùn)行和維護(hù)，以及建筑最終的拆除與處置。而狹義的定義是指建筑在運(yùn)行過程中通過相關(guān)技術(shù)手段而降低建筑能耗，主要是指運(yùn)營過程。因?yàn)樵诮ㄖ娜珘勖芷谥?，八成以上的建筑能耗都產(chǎn)生于運(yùn)營階段，所以本課題所研究的建筑能耗或建筑用能，是以廣義的建筑能耗為基礎(chǔ)，但針對(duì)于建筑群或建筑的單體設(shè)計(jì)，則主要是指狹義上的定義。

3什么是綠色建筑

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

4《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，簡稱《綠標(biāo)》，是以綠色建筑作為體系的判定主體，用“星級(jí)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)”作為我國建筑評(píng)估認(rèn)定的評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)。該標(biāo)準(zhǔn)以“四節(jié)一環(huán)?！睘樵u(píng)價(jià)原則，從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室外環(huán)境質(zhì)量和運(yùn)營管理六大方面去評(píng)判建筑是否達(dá)到綠色建筑的相關(guān)要求。每個(gè)方面又由控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)三個(gè)層次的要求去評(píng)判建筑的“綠色化”程度，其中，參評(píng)的建筑首先要滿足所有控制項(xiàng)的要求，然后按照滿足一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的條目，判定其屬于三個(gè)等級(jí)(一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí))中哪個(gè)級(jí)別的綠色建筑。該標(biāo)準(zhǔn)將綠色建筑區(qū)分為公共建筑和住宅建筑，本文主要針對(duì)居住建筑，即標(biāo)準(zhǔn)中所指的住宅建筑進(jìn)行研究。

5綠色建筑的評(píng)價(jià)要求

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》從建筑的全壽命周期考慮，按照“四節(jié)一環(huán)保”(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)境保護(hù))的基本要求，將綠色建筑的評(píng)價(jià)要求分為六部分(部分地方標(biāo)準(zhǔn)將以上六部分的施工要求提取出來并加以完善，增加施工管理作為第七部分)。

1)節(jié)地與室外環(huán)境。該部分在居住建筑方面的控制項(xiàng)主要包括建筑對(duì)自然環(huán)境的影響、建筑場地選址要求、人均居住用地指標(biāo)、建筑日照要求、小區(qū)內(nèi)部綠化率和人均公共綠地面積指標(biāo)、場地是否存在污染源以及場地施工要求;一般項(xiàng)要求主要包括對(duì)舊建筑的利用、建筑物理聲環(huán)境、風(fēng)環(huán)境以及熱環(huán)境的要求、公共服務(wù)設(shè)施設(shè)置要求、景觀植物適宜性要求和種類數(shù)量要求、公共交通設(shè)置、地面透水能力等內(nèi)容;優(yōu)選項(xiàng)主要包括地下空間利用和廢棄場地利用方面的要求。

2)節(jié)能與能源利用。該部分在居住建筑方面的控制項(xiàng)指標(biāo)主要有建筑的熱工性能設(shè)計(jì)、集中空調(diào)的冷熱機(jī)組性能要求、集中采暖的分戶計(jì)量和室溫自主性調(diào)節(jié)三個(gè)方面;一般項(xiàng)指標(biāo)包括居住建筑的通風(fēng)采光要求、高能效設(shè)備的使用、建筑室內(nèi)照明設(shè)計(jì)、能源的回收利用和可再生能源的利用部分;優(yōu)選項(xiàng)則將建筑綜合節(jié)能率和可再生能源利用率提高到更高的要求。

3)節(jié)水與水資源利用。建筑節(jié)水與水資源利用提倡“開源”“節(jié)流”，要求科學(xué)合理地使用水資源，減少水資源浪費(fèi)，將廢水經(jīng)相應(yīng)處理后再利用，通過減少用水量、階梯供水、循環(huán)用水以及增加雨水利用等方式來提高建筑對(duì)水資源的利用率。由于該部分與建筑設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)甚少，本文在此不作討論。

4)節(jié)材與材料資源利用。節(jié)材與材料資源利用的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要關(guān)注申報(bào)項(xiàng)目是否減少建筑材料的用量，提高本地材料的使用率、降低高能耗的建筑材料比例，可再循環(huán)材料、可再利用材料使用量以及減少純裝飾性構(gòu)件的要求等方面，盡量減少建筑材料對(duì)環(huán)境、資源的影響。由于該部分只有減少純裝飾性構(gòu)件的指標(biāo)與建筑設(shè)計(jì)有關(guān)，其他指標(biāo)與建筑設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)甚少，本文對(duì)除裝飾性構(gòu)件以外的指標(biāo)不作關(guān)注。

5)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。該部分在居住建筑方面的控制項(xiàng)指標(biāo)主要涉及每套戶型對(duì)日照和采光的要求、室內(nèi)背景噪聲要求以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲性能要求、居住空間的自然通風(fēng)能力、室內(nèi)空氣污染物濃度的要求;一般項(xiàng)主要包括建筑視野清空、圍護(hù)機(jī)構(gòu)防結(jié)露性能、建筑的耐高溫?zé)峁ば阅?、采暖系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控能力、建筑外遮陽使用情況、建筑室內(nèi)通風(fēng)換氣裝置設(shè)置情況等相關(guān)內(nèi)容;優(yōu)選項(xiàng)主要指標(biāo)有建筑室內(nèi)新型功能材料的相關(guān)要求。

6)運(yùn)營管理。運(yùn)營管理階段要求合理的處理建筑、住戶以及自然三者之間的關(guān)系，達(dá)到滿足住戶對(duì)空間環(huán)境的建筑安全性、舒適性要求，同時(shí)又能達(dá)到保護(hù)周邊自然環(huán)境的要求。運(yùn)營管理部分的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有物業(yè)對(duì)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、綠化、垃圾、智能化系統(tǒng)等方面的管理。由于該部分主要評(píng)價(jià)的是建筑使用情況部分的內(nèi)容，與建筑設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)不大，本文對(duì)其討論和研究較少。

6建筑節(jié)能的主要方式

狹義上的建筑節(jié)能的方式主要包括兩個(gè)方面:

1)主動(dòng)式節(jié)能方式。指的是在建筑的運(yùn)營階段由于使用高效低能的建筑設(shè)備和建筑電氣而減少的建筑用能。

2)被動(dòng)式節(jié)能方式。是指減少甚至取消建筑設(shè)備和建筑電氣，采用非設(shè)備化的方式減少建筑用能。這種節(jié)能方式是通過直接利用現(xiàn)有的氣候和環(huán)境，即風(fēng)力、太陽能、環(huán)境溫濕度、植被、場地地形等條件與建筑設(shè)計(jì)融合來減少與外界的熱交換，從而達(dá)到降低建筑能耗的目的。“被動(dòng)式”和“主動(dòng)式”是針對(duì)建筑對(duì)能源的使用方式以及降低方式提出來的，不同的方式對(duì)建筑降低能耗的措施也不同。

7目前綠色建筑設(shè)計(jì)中的問題

在現(xiàn)有的所謂綠色建筑設(shè)計(jì)中，常常會(huì)遇到以下幾個(gè)方面的問題:

1)硬性將綠色建筑技術(shù)拼接。從《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》頒布至今，所申報(bào)綠色建筑的項(xiàng)目，有很大一部分是將綠色建筑技術(shù)硬性拼接在一起，對(duì)綠色建筑技術(shù)缺乏合理性和科學(xué)性的判斷，如將建筑外立面設(shè)置遮陽裝置，卻未曾認(rèn)真的分析該技術(shù)的可行性和實(shí)用性，或是將幾種綠色建筑技術(shù)添加到建筑中，而沒有對(duì)幾種技術(shù)組合而成的方案進(jìn)行系統(tǒng)的研究和論證，這種情況下的建筑設(shè)計(jì)，很難保證某些綠色建筑技術(shù)不是畫蛇添足。

2)對(duì)高能效設(shè)備的盲目疊加。建筑設(shè)備投入的數(shù)量與建筑實(shí)際所需服務(wù)量應(yīng)該是相匹配的，但在實(shí)際的項(xiàng)目中，常常會(huì)出現(xiàn)建筑設(shè)備和電氣的數(shù)量超過建筑的實(shí)際需求量，或不足以滿足建筑對(duì)其實(shí)際需求，從而導(dǎo)致設(shè)備緊缺、無法滿足使用者的需求，或部分設(shè)備閑置，使得建筑在運(yùn)行過程的能耗與理論能耗出現(xiàn)暗中偏差。

3)缺乏良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣。目前，有很大一部分設(shè)計(jì)師仍然選擇用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路對(duì)建筑進(jìn)行“綠色化”設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)的節(jié)能深化一味的推入暖通工程師、電氣工程師的手中，缺少對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的主動(dòng)性，也缺少對(duì)綠色建筑的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行創(chuàng)新性的思考和探索。

4)缺少對(duì)地域特色和氣候環(huán)境因素的思考。“因地制宜”是綠色建筑設(shè)計(jì)的一大特色，講求將綠色建筑與地域特色、氣候環(huán)境相融合，而目前我國常見的所謂綠色建筑或綠色示范工程大都千篇一律，缺乏對(duì)建筑的地方特色以及本地區(qū)氣候環(huán)境的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。

8建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本特征

進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，有兩個(gè)基本特征需要特別注意:一個(gè)是考慮地區(qū)性差異，另一個(gè)是注重過程控制。前者是指由于不同地理、氣候環(huán)境下，建筑使用者的生活習(xí)慣各有不同，對(duì)建筑形式的要求也有相應(yīng)的差別，因此，對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)的需求也會(huì)存在一定的差距;后者指的是即使是同一環(huán)境、同一地域下，建筑也會(huì)因?yàn)椴煌竟?jié)、不同月份、不同時(shí)刻而存在不同的溫度、濕度、太陽輻射、光照度以及風(fēng)環(huán)境，即使在相類似的時(shí)刻環(huán)境下，不同類型的使用者對(duì)建筑的需求也不盡相同，因此，在不同時(shí)刻，建筑的能耗也會(huì)產(chǎn)生不同的變化，在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整建筑設(shè)計(jì)，使其按照人們的需求而進(jìn)行控制。

9結(jié)語

在本文的討論中，所有的綠色建筑技術(shù)都將基于以上兩個(gè)特征進(jìn)行論述，具體的技術(shù)措施將從自然采光設(shè)計(jì)、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)、其他綠色降溫設(shè)計(jì)和可再生能源系統(tǒng)等方面進(jìn)行詳細(xì)的討論。

作者：祁會(huì)祥 單位：太原理工大學(xué) 山西四建集團(tuán)有限公司