建筑节能与建筑设计

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:王同成 王文龙
[导读] 本文介绍了我国国内目前建筑的节能现状与发展趋势,

        摘要:本文介绍了我国国内目前建筑的节能现状与发展趋势,指出了目前我国在建筑建设中利用太阳能所存在的一些问题,论述和介绍了节能的两种主要有效途径以及建筑物太阳能利用一体化设计的方案,并对未来开发利用新能源的前景作出展望。
        关键词:建筑节能;建筑设计;可持续发展;太阳能利用
        能源问题是人类目前所面临的重大而长远的问题,人类不仅面临着矿物燃料短缺所造成的能源危机,同时也必须解决常规能源的开采和燃烧给生存环境带来的污染危害等问题。建筑作为人类日常生活必需的物质载体,每年消耗着大量的能源,约占一个国家总能耗的40%左右。由此可见,建筑节能关系到一个国家和社会的可持续发展问题。随着科学技术在不断地进步,保温、密闭措施的改进使得建筑变得更价节能,政府出台的相关建筑法规、条例也变得越来越严格,但这一比例并未显著降低,其原因在于建筑的总量在不断增加,使用的各种设备品种及数量也在不断增加,人们的舒适度要求也比过去有所提高。因此,仅靠“节流”已经无法满足降低建筑能耗的要求,开发各种新能源也将成为未来发展必然的趋势,其中最重要的途径之一就是利用太阳能这一古老而生生不息的能源。
1我国的建筑节能状况
        我国的建筑能耗约占全国总耗能的1/4,居耗能首位。近年来我国的建筑行业得到了快速的发展,同时也必将产生耗费大量能源的问题,尤其是建筑的采暖和空调耗能在不断扩大。在世界的一些发达国家,由于人民的生活水平普遍较高,其建筑能耗占总能耗的比例也相对很高,约为30% ~40%。因此,建筑节能是目前世界各国共同面临的问题。
2建筑节能的主要途径
        建筑节能主要包括两个方面:一是节流,即从提高供暖(空调)系统效率和减少建筑本身所散失的能源;二是开源,即开发可利用的新能源。
        从节约的角度来讲,应采取以下措施:(1)提高供暖(空调)系统的效率,包括设备本身的效率、管网的传送效率以及用户端的计量、室温调控装置等。(2)减少建筑本身能量的散失,要有高效经济的保温材料和先进的构造技术来有效地提高建筑维护结构的整体保温密闭性能。(3)除了门窗以外,还要提高外围护墙体保温隔热的构筑技术和材料性能。
        建筑节能的另一个方面则是开发利用新能源,尤其是太阳能,其目的也是尽可能多地替代和节约常规能源,减少由于燃用矿物燃料对环境所造成的污染。
        太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有:被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。被动式采暖系统虽然技术要求和造价相对都比较低,但对于建筑师的技术要求较高,要求建筑师具备被动式采暖、通风等建筑设计的基本知识和进行建筑物理环境设计以及特殊建筑构造设计的能力。
        而从目前情况来看,在我国由于现行经济体制的关系,绝大多数建筑的建设者、使用者和管理者三方面都是分离的,经济上没有直接的利害关系。

有些政府地方领导认为当务之急是解决人民群众的住房问题,多花一些资金去搞建筑节能,就会导致少建一些房屋;而房地产开发商所关心的问题是用尽量少的投资建成尽可能多的房屋,节能与否不是开发商所关心的事情,而节能所造成的造价增加将会直接影响楼房的销售;有的建筑设计者认为业主要少花钱不想搞节能,我只能听业主的意见,置节能标准于不顾。如此等等,都影响了节能建筑和太阳能利用的发展。建筑节能是牵涉到从决策者到亿万群众切身利益的大事,只有人们认识到这件事情的重要性与紧迫性,才会自觉地去行动。鉴于多数人对建筑节能事业不甚了解,从维护国家整体利益和人民长远利益出发,在现阶段推行建筑节能非进行政府干预不可,必须加大宣传力度,使环保、节能观念深入人心,并且对于利用太阳能等可再生能源的节能建筑给予相应的鼓励政策。
3太阳能利用与建筑的一体化设计
        作为对世界性能源危机的回应,而不是仅仅出于对风格或形式的考虑,如何在建筑中节约和利用能源、实现技术的有效性和生态的可持续性已经成为建筑师在新世纪中的重要课题。由于建筑是一个复杂的系统,一个完整的统一体,如果要将新型太阳能技术融入到建筑设计中,同时继续保持建筑的文化特性,就应该从技术和美学两方面人手,使建筑设计与太阳能技术有机结合,由此就产生了“一体化设计”的概念。“一体化设计”是指在建筑规划设计之初,就将太阳能利用纳入设计内容,使之成为建筑的一个有机组成部分,统一设计、施工、调试、验收后交由用户使用。
        太阳能利用领域中新材料、新产品、新体系的开发,包括各种集热蓄热墙,透明绝热材料、改进的遮阳和日光反射系统、新型玻璃等,极大地影响到了传统的外围护构造,形成了新的周护结构的建造方式。
4展望与总结
        太阳能利用在我国建筑行业,特别是在城市建筑中的一体化设计,还正处于蹒跚学步的阶段。由于城市人口集中,并且随着城市化的快速发展,人口比例不断增长,人均耗能量也高,对一个国家乃至全球的能源消耗产生影响,我们就必须把太阳能利用关注的焦点从分散的小型建筑转向城市大规模和大范围的建筑群体。目前,研究高密度城市建筑中太阳能利用的资料还很少。发达国家可供借鉴的一体化设计方案在我国并不完全适合,尤其是国外利用太阳能的居住建筑大多数为独立或联排式小住宅,虽然这对于我国分散用能的广大农村、乡镇非常重要,然而我国目前城市住宅建设的主流是多高层集合住宅。因此,在我国研究和推广符合国情的一体化设计建筑,尤其是被动式太阳能多高层住宅势在必行,这就为我们建筑师提出了新的挑战和更高的要求。
        开发利用新能源作为建筑节能的一个重要方面,要实现有效地开发利用,需把新能源利用设备同建筑及其构件有机地结合在一起。即发展设备与建筑一体化设计技术,应该是建筑设计者和设备研究、生产企业必须重视的问题。只有做好一体化设计,使新能源利用设备成为建筑的有机组成部分,才能达到完美的统一,使之既能保证新能源利用设备高效率运转、节约更多常规能源的同时,又满足建筑的使用功能和建筑艺术美的要求,从而更好地为人类及其生存环境的可持续发展服务。
        参考文献
[1]李元哲.被动式太阳房热工设计手册[M] .北京:清华大学出版社,1993.
[2]张阳.零辅助热源被动式太阳房设计技术研究[D].西安:西安建筑科技大学建筑学院,1994.
[3]李选逵.中 国建筑节能战略目标与对策研究[A].中国一欧洲联盟建筑节能技术研讨会[C] .北京,1998. 12.
[4]夏云,夏葵.节能节地建筑基础、西安:陕西科学技术出版社,1994.10.
[5]中国建设信息,阳光能源专刊.北京:中国建设信息阳光能源专刊编辑部,2002 (3).
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