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绿色建筑策略

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摘要:五合国际在深入研究国际先进技术基础上,结合在中国多年的实际工程实践,努力探索一套适合中国国情具体措施,归纳总结了适合中国国情的一些生态、舒适、节能的高新技术体系,发表出来,与大家共同探讨。

关键词:绿色建筑技术体系策略

引言

目前,建筑高能耗的现状还没有引起全社会的充分重视,因此切实地推进建筑生态节能面临着大众观念、经济成本、技术保证等诸多方面的制约。影响我国建筑节能推进的深层根源主要体现在以下四方面:1)对于建筑领域各个方面,尚缺乏有效的政策激励制度;2)公众节能意识不足且能源价格目前偏低,节能项目由于技术的投入,初次投资成本增加,对业主和消费者缺少足够吸引力;3)施工监管不力及施工验收手段差.使节能项目的质量难以保证,对此,我们也缺乏有力的惩罚机制;4)节能技术的基础研究不够,由于绿色建筑在我国处于起步阶段,很难明确得知一项技术在建筑全生命周期的生态效果、节能效果。很多项目选技术时都遇到这个问题。

1发展策略

在制定政策方面国外的很多经验对中国有借鉴意义,例如,为了降低建筑物的能源消耗量,德国政府和社会采取的措施多种多样,如:国家银行系统为绿色建筑提供低息货款,资助节能技术的应用;建立针对明确目标群组(如业主,建筑师,开发商)的宣传信息和咨询系统;通过宣传咨询使大众接受采用新型的节能技术;此外,还有把旧房改造目标定为舒适、节能、环保,利用税收政策推动建筑节能等等。

参照欧美国家成功的生态节能政策体系和技术措施,对具体节能技术体系我们也应规范地进行引导、控制与要求,如:颁布节能法规,规定建筑最低标准的保温值。节约夏季制冷能耗,控制建筑外墙的热穿透系数的最高允许值等等。具体要加强的工作有:计算机模拟技术和建筑物使用能耗计算方法的深入研究,这是生态节能居住区规划和住宅设计的前提条件。另外,加强太阳能技术,太阳能取暖,太阳能发电等技术的研究。提高太阳能利用效率,在工程建设中,一方面引进国外先进技术为我所用,另一方面,全面系统地消化、吸收引进技术并努力创新、不断增强自主研究开发的能力,并开辟各种渠道,结合工程设计和技术改造项目,推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备,取得良好的经济效益和社会效益。发达国家有很多先进的产品,根据项目的需求,整合国际、国内技术产品资源形成适当的技术体系是开发中的关键。技术系统立足于国产产品,关键设备材料采用在国内市场上可以购买到的国外产品。新技术的采用,不求最新、最贵,重在系统化的配合与互动。新技术的采用能够促进产品更新换代,创造产品差异化,满足不同层次的社会需求。

2技术实施体系

生态节能建筑的设计主要从整体环境规划和单体建筑设计两个方面开展。在整体环境规划中,强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、植被、水土、风向、日照与气候的关系。这里就不具体展开谈了。在单体建筑设计中则分为九个方面:1)外围护结构系统;2)太阳辐射的控制与改善;3)自然通风与采光的利用;4)可再生能源的利用;

5)高舒适度,低能耗的室内环境控制系统;6)优秀的建筑能源系统;7)水资源循环利用系统;8)智能楼宇自控系统;9)提供高舒适度的其他技术系统。以下对这九个方面进行简要的介绍和说明。

2.1外围护结构系统的节能设计包括以下方面:

1)高效保温隔热的外墙体系;

2)热桥阻断构造技术;

3)高效保温隔热屋面技术与构造设计;

4)高效门窗、幕墙系统及高性能玻璃的选用与构造技术。

2.2高性能遮阳技术系统

太阳辐射对建筑有相当的影响,日照使室内获得充足的光线,对其进行有效的利用可减少照明系统的能耗,而且在冬季。太阳的辐射可使建筑得到一定的热量,从而降低建筑的热负荷,但夏季太阳的辐射得热构成了空调负荷相当的部分。因此对太阳辐射应当有计划、有目的地灵活控制与改善,以达到最大限度利用太阳辐射的目的。

2.3自然通风与采光的利用(图1)

当前,随着城市空气质量下降.粉尘污染增加和人们在室内停留的时间大大增加;生态通风技术与“房屋呼吸”概念出现。但建筑通风面临一系列新的问题:建筑的体量面积增加。密闭性加强,传统的自然通风减少;新型建筑及装修材料释放有害气体;大量使用空调和热水,室内干湿度不符合人体舒适度要求;在无法实现自然通风采光的房间,构造处理欠佳的墙面,容易出现凝结水和发霉。设计应通过保证足够的开启扇面积,在房间内及中庭顶部(若有条件,可依建筑形式而设)开设一定的开窗面积,既达到了自然采光的目的,又可依靠室内外的风压及热压差,形成有组织的自然通风,在室外气候适宜时通过自然通风达到调节室内热环境的目的。双层皮幕墙技术科学合理地保证了室内通风量,且能过滤空气,低噪声动力通风系统有助于排出卫生间的潮湿污浊空气(图2)。

2.4可再生绿色能源的利用

2.4.1太阳能

对太阳能的利用总体上可分为两类:太阳能集热板集热及太阳能光伏发电。太阳能集热板集热技术较为成熟,设备材料价格也不昂贵,有一定的应用。太阳能光伏发电是太阳能最好的利用方式,虽然受技术及材料成本的限制,目前应用还不广泛,但不久的将来必将广泛应用。

2.4.2浅层土壤热能

在地下30~100m的范围内,土壤、岩石及地下水的温度全年基本恒定在15℃左右,形成一个较好的提取及释放热能的场所。地源热泵就是利用这一特点进行工作。地源热泵可分为利用地下水的开式系统和不抽取地下水的地源耦合热泵,后者有不影响地下地质结构,地下水水位,不污染地下水,使用寿命不受地下水位影响的特点,是目前最好的地源热泵形式(图3)。

能量活性建筑基础的技术原理就是在建筑基础施工过程中将工程塑料管埋八地下,形成闭式循环系统,以水为载体。夏季将建筑物中的热量转移到土壤中;冬季从土壤中提取能量。该项技术诞生于上世纪八十年代初的欧洲,初期多用于居住建筑,今天更多应用于大型公共建筑以及商业和工业建筑。其突出优点是不需要专门钻井而可以获取地热(地冷)资源,投资相对较少,经济效益明显。根据建筑基础土质情况和建筑基础工程的要求,可采用与基础形势相配合的技术,如能量活性基础桩、基础墙与基础板。经过20余年的发展,这项技术已基本成熟。

2.4.3地表水体热能

在中国南部及大部分中部地区,有一定规模及深度的地表水体全年温度稳定在一定的范围之内,也形成了一个较好的提取及释放热能的场所。因此,可采取水源热泵机组对其利用,其基本工作原理与地源热泵相同。

2.4.4风能

在风力资源较丰富的地区,在建筑屋顶采用成熟、噪声较低的风力发电设备。在一定高度的空中风速较大,利用这一特点,在高层及超高层建筑中结合建筑造型,在角部设置风力发电设备.对整个建筑的用电进行一定的补充。

2.4.5生物能

在广大农村没有燃汽供给的区域,设置沼气发生、供给及燃烧设备,可提供清洁充足的能源,同时减少了对木材的消耗及大气的污染。

2.5高舒适度,低能耗的室内环境控制系统

2.5.1辐射制冷供暖系统加置换式通风系统

辐射制冷采暖系统(图4)加置换式新风系统是一种全新的空调方式,它在提供舒适健康的室内热湿环境及低哚音声环境的同时也具有较好的节能效果。其特点如下:1)室内无吹冷风感,主要通过辐射换热这一舒适感最高的方式换热i2)系统运行节能3)无凝水潮湿部分,消除了霉菌问题;4)置换式新风系统提供最健康的新风供给方式:新风处理后直接送入室内,污浊空气进行余热、余冷回收后再直接排出室外,充分利用能源。因为无循环风,不存在交叉污染。5)室内无任何运转设备,不产生噪音;6)室内无任何空调设备,美观且节省空间。

2.5.2变风量(VAV)系统

变风量系统是由变频中央空调系统配以变风量(VAV)末端设备组成,是一种高舒适度、低能耗的空调系统。变风量系统比常规这种系统具有相当多的优点:系统中的能耗设备均可进行变频调节能量输出,即使在较低负荷的工况下,也能通过变频调节而工作在较高的效率下,节约大量能源;系统中各个房间可独立起停及调节温度,并且互不影响,给使用者创造了极高的舒适度;不会出现“一开全开”。即使无人使用的房间也进行空调的浪费能源的现象出现。

2.5.3变频技术

变频技术是在建筑物空调负荷需求发生变化时(如室内人员、室外温度、太阳辐射强度的变化)。通过对冷水机组、水泵、风机等设备进行变频调节来降低能量输出以适应负荷需求。其整体节能效果可达到30%~40%。

2.6.1冷热电联产

热电冷联产是采用燃煤或燃气产生一次蒸汽利用汽轮机发电。来提供电力,同时充分回收其排放的低品位废热即中高温二次蒸汽及高温烟气来提供生活用热、冬季供暖以及为单效或双效溴化锂制冷机提供动力夏季供冷。从而实现冷、热、电联产。热电冷联产的效率较高,大型火力发电厂实际运行效率只有36%左右。而冷热电联产项目的实际运行效率可达60%~80%左右。

2.6.2蓄能系统

2.6.2.1冰蓄冷系统

冰蓄冷从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置,其它各部分在结构上与常规空调并无不同,它在使用范围方面也与常规空调基本一致。随着社会的发展.中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计,空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%~30%,大大增加了电网的峰谷用电差。冰蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视,正因为它对电网有卓越的削峰填谷功能,是电力需求侧最有效的电能蓄存方法,全国如果有300家3万平方米商场采用冰蓄冷空调,则相当于建设了一座30万千瓦的调峰电厂。虽然单纯从单个系统角度分析,冰蓄冷系统的能耗较常规系统要大一些,但从国家的角度讲,对电力使用削峰填谷,提高了利用率,节约了基础建设投资,创造了巨大的社会效益,因此是节能的,同时因峰谷电价的差异,冰蓄冷系统亦可为业主节约30%~50%的运行费用。

2.6.2.2PCM_相位变化蓄热材料技术

利用例如石蜡等特种物质物态相位变化吸收或放出较大热量的特点,增加室内热惰性,使室温受室外气温变化产生的波动较小,控制室内温度,提高居住舒适度。这种蓄热材料还可用作制造半透明产品(图5),比起采光,照明,避免眩光的效果,在一定程度上调节室内温度;也可用于地板采暖,达到温和、均匀、持久的供暖效果,提高住宅舒适度(图6)。该项技术目前仍处于研究和试用阶段,尚未得到大规模应用。在某些特殊的工程中有很成功独特的功效。

2.7水资源循环利用系统

典型的如:中水处理及回用系统。系统将生活废水、冷却水、已达标排放的生产污水等水源.经物化或生化处理,达到国家《生活杂用水水质标准》,然后再回用于厕所;中洗、灌溉草坪、洗车、工业循环水及扫除用水等。充分利用有限的水资源,替换出等量的自来水,又减轻了城市污水处理厂的运行负荷,是利国利民造福后代的善举。

2.8智能楼宇白控系统

智能楼宇自控系统是将建筑物(或建筑群)内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、广播、通讯等设备以集中监视与管理为目的,构成的一个综合系统。一般的是集散型系统,即分散控制与集中监视、管理的计算机局域网。目的是使建筑物成为具有最佳工作与生活环境、设备高效运行、整体节能效果最佳、安全的场所

2.9提供高舒适度的其他技术系统

2.9.1消除楼板噪声,浮筑楼板技术

为解决楼板撞击传声产生的噪音,德国住宅地面普遍采用“浮筑楼板”构造(SchwimmendeEstrich)。即在结构楼板上铺设一层绝缘隔声材料,上面再浇筑6~8cm的混凝土砂浆层,这层楼板在某些特殊的工程中有好像浮在绝缘层上,与楼板及四周墙体分离,从而达到极好的隔音效果。同时,在此之上还可铺设木地板、石材等各种面材,其楼板隔音效果也非常理想。另外也可采用一种废弃橡胶轮胎为原料制成的隔声减振材料,达到简易的楼板隔声效果(图7)。

国内不少住宅已经开始采用地板采暖技术,在热水管的下方铺设聚苯保温材料,之上浇铸水泥砂浆层。实际上已形成很好的隔音层.但大都没有考虑隔声要求.侧面与墙体之间不设绝缘层,其刚性连接致使隔声效果大打折扣。这些构造细部实际上不会增加太多投资,只需建筑师在设计中认真考虑,施工中按图执行就能达到。而这些构造细部所带来的价值对于住宅使用者而言是至关重要的。

2.9.2绿色屋面技术

目前,由于城市用地日趋紧张,建筑覆盖率持续增高,屋顶绿化成为改善城市环境的有效措施。在这方面,国外已有成熟的绿色屋面技术,适宜不同条件、不同植物的生长构造。例如在通常条件下,可种植一些易成活、成本低、无需管理但观赏效果较差的植物.如草类、苔藓类植物;或种植观赏效果好、需定期维护且对土壤厚度要求较高的植物,使其随季节变化形成不同的景观效果。这一构造,一方面要满足植物生长的不同要求,解决蓄水和通风问题;同时该技术构造必须保证建筑顶部防水层不受植物根系的破坏,从而提高居住的舒适性(图8)。(文中图略)

绿色建筑策略责任编辑:小胥老师    阅读:人次