摘要:據(jù)統(tǒng)計,人類從自然界獲得50%以上的物質(zhì)原料用來建造各類建筑及其附屬設(shè)施,這些建筑在建造與使用過程中又消耗了全球能源的50%。中國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段,直接建筑能耗占
占總能耗的30%,單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2至3倍,對社會造成了沉重的能源負(fù)擔(dān)和嚴(yán)重的環(huán)境污染,這已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的突出問題。
關(guān)鍵詞:節(jié)能住宅 能源消耗 太陽能
據(jù)統(tǒng)計,人類從自然界獲得50%以上的物質(zhì)原料用來建造各類建筑及其附屬設(shè)施,這些建筑在建造與使用過程中又消耗了全球能源的50%。中國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段,直接建筑能耗占總能耗的30%,單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2至3倍,對社會造成了沉重的能源負(fù)擔(dān)和嚴(yán)重的環(huán)境污染,這已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的突出問題。
根據(jù)中央經(jīng)濟(jì)工作會議精神,要大力發(fā)展“節(jié)能省地型”住宅,實(shí)現(xiàn)住宅建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。1999年的國際建協(xié)《北京憲章》明確提出,將可持續(xù)發(fā)展作為建筑師在新世紀(jì)中的工作準(zhǔn)則。建筑規(guī)劃與設(shè)計是住宅建筑全生命周期最前沿階段,設(shè)計的合理性直接影響了建筑節(jié)能戰(zhàn)略的推進(jìn),因此,研究和設(shè)計舒適健康的節(jié)能住宅是時代賦予中國建筑師的使命。
節(jié)能型住宅是指在保證住宅功能和舒適度的前提下,按既定目標(biāo)(國家標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能50%),減少能源消耗,并且盡可能對資源進(jìn)行循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約的住宅。節(jié)能住宅設(shè)計應(yīng)把握以下幾個方面:
一、科學(xué)的規(guī)劃布局與合理的建筑設(shè)計。住宅區(qū)的規(guī)劃布局應(yīng)根據(jù)地方氣候特點(diǎn),因地制宜,使建筑群的規(guī)劃布置和建筑物的平面布置有利于自然通風(fēng),保留自然水域面積,增加植被綠化,減少硬化地面,形成小區(qū)微氣候。規(guī)劃中還應(yīng)注意盡可能爭取最有利的建筑朝向,采用南北向或接近南北向,使建筑冬季可以增加太陽輻射得熱,夏季可以減少太陽輻射得熱,且與當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向一致。建筑物的單體設(shè)計應(yīng)控制其體型系數(shù),將體型系數(shù)控制在一個較低的水平上,以減少其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失,降低建筑能耗。夏熱冬暖地區(qū)居住建筑的平面布置還應(yīng)有利于組織夏季涼爽時間的穿堂風(fēng)。
二、提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。影響建筑能耗最直接的因素是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的優(yōu)劣,我國現(xiàn)有居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能普遍較低,直接影響了室內(nèi)熱舒適度。處于夏熱冬暖地區(qū)的福州,夏天普遍需要空調(diào),冬天甚至需要采暖,建筑整體的耗能量大。因此,我國制定的三個地區(qū)的居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),都把提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能作為核心內(nèi)容,這也是建筑節(jié)能的最有效手段。
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括屋頂、外墻和外窗三個部分:屋頂采用高效的保溫隔熱屋面,其傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,有條件的可采取屋頂綠化等措施,降低夏季太陽輻射得熱;外墻,研究并推廣具有低熱轉(zhuǎn)移值的外墻材料,采用新型節(jié)能墻體材料,如加氣混凝土砌塊等,建筑外墻的熱工能性應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。南方地區(qū)建筑外墻保溫隔熱措施還包括外墻表面采用淺色設(shè)計,以反射太陽輻射熱,一般東、西面外墻采用構(gòu)架或爬藤植物遮陽,還可采用中空墻體結(jié)構(gòu),形成隔熱的空氣間層等;外窗,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是窗戶,在建筑能耗方面,鋁、鋼、塑窗散熱量平均約占建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總散熱量的50%%。因此,控制窗墻比,提高窗戶的保溫隔熱性能,是提高建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能指標(biāo)的有效途徑。一方面,在保證居室采光通風(fēng)條件的前提下,控制窗墻比,減少外墻傳遞的熱量;另一方面,推廣應(yīng)用新型節(jié)能門窗,滿足節(jié)能和使用要求。南方地區(qū)還應(yīng)采用合適的外遮陽措施,結(jié)合外立面造型,形成整體有效的外遮陽系統(tǒng),也是建筑個性的表現(xiàn)手段,如馬來西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計的吉隆波IBM大夏所采用的“雙層皮”構(gòu)造外墻就是一座獨(dú)特的節(jié)能建筑。
三、提高設(shè)備的能效比。南方地區(qū)夏季酷熱,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,居民對空調(diào)的需求逐年上升,有的地方冬季還需要采暖。能效比是空調(diào)(采暖)設(shè)備最主要的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo),能效比高,說明該空調(diào)器具有節(jié)能、省電的先決條件,所以應(yīng)優(yōu)先采用符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的節(jié)能型空調(diào)和采暖產(chǎn)品,貫徹執(zhí)行國家相關(guān)節(jié)能政策,提高人民的居住舒適水平。
四、推廣太陽能等節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能,一方面通過降低建筑能耗的各種手段,另一方面要利用太陽能等自然資源,減少常規(guī)能源的消耗和對環(huán)境的污染,保持生態(tài)平衡。太陽能取之不盡用之不竭,是潔凈的綠色能源,我國已把開發(fā)太陽能利用作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效措施之一。建設(shè)部科技示范工程心家·泊住宅區(qū)就使用了太陽能集中供熱水系統(tǒng),既節(jié)能環(huán)保,又方便安全。
在我國,特別是夏熱冬暖地區(qū),建筑節(jié)能工作剛剛起步,方興未艾。一方面,我們需要政府的重視、政策的引導(dǎo)、法規(guī)的制定和全社會的支持;另一方面,我們要提高節(jié)能的自覺性。建筑師作為節(jié)能工作的具體實(shí)施者,首先應(yīng)該解放思想,并且要在設(shè)計實(shí)踐中努力貫徹節(jié)能措施,積極探索研究節(jié)能技術(shù),由無所作為轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥锌蔀椤?yīng)該看到,節(jié)能工作正面臨著許多問題,如福建地區(qū),社會傳統(tǒng)習(xí)慣與部分開發(fā)單位的抵觸、地方節(jié)能產(chǎn)品的匱乏與設(shè)計及施工技術(shù)的滯后,都成為推進(jìn)節(jié)能工作的制約因素。因此,要實(shí)現(xiàn)我國的節(jié)能戰(zhàn)略,必須是全社會都來關(guān)注。
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