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随着现代化建设的发展,我国农民的生活水平不断的提高,他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来,我国北方农村地区建筑特点是占地多,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,特别是缺乏统一的建筑规划,能源利用率低,导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低。因此,为了提高农民生活质量,应以改善居住条件为重点,科学制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑。
1农村建筑节能设计
1.1北方农村建筑现状分析
我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要,居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来,我国农村建筑大多为个人建造,农民随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑能耗大,不利于节能。
1.2建筑规划布局
我国北方农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。
1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,减少能耗。
1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,有利于降低建筑能耗。
1.2.3根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。
1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件,可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。
1.3建筑围护结构节能设计
1.3.1外墙
外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25~28%,因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料,合理选择建筑外墙材料,推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施,利用农村地区容易获得的材料(稻壳,麦秸等)作为外墙保温材料,使外墙获得良好的隔热效果。
1.3.2屋面与地面
北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右,地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶,设置架空层或平屋顶,设置吊顶层。选用导热系数小,吸水率低,易于就地取材的保温材料。重视地面保温,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面防潮设计,减少地面散热量。
1.3.3门与外窗
长期以来,北方农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,而且密封性较差。外窗的热损失量,约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,应采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘,也有利于减少门窗的热损失。
2能源的综合开发与应用
2.1太阳能开发与应用
北方农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用,适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节,利用太阳能热水还可以强化自然通风。
2.2沼气开发与应用
沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合,通过资源的优化配置,延伸了经济链,使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用
我国有着丰富的浅层地热能源,在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源,为集中规划建造的村镇建筑群提供热源,宜于集中热水供应和采暖设施建造,从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富,利用其建造风力发电,供应日常的生活和照明用电,既方便又廉价,节约用电。
3农村建筑节能管理
农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计,节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制,是落实建筑节能规划设计的前提。首先,在新建农村建筑时应注重改变观念,统一规划建设,进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造,加强节能设计,充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重农民节能意识培养,统一管理一些集中的公用能源设施,例如集中的沼气设施或采暖系统。
4结束语
目前,在我国北方农村地区由于经济条件的制约,多数农村建筑未能使用节能设计,这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持,开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备,树立可持续发展观念,建立农村建筑规划管理体系,在农村地区大力推广节能建筑,为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。
参考文献:
论文正文:
陕西建筑节能减排经济效益
解决能源问题,要走可持续发展道路
为了实现节能减排目标,陕西省2006年12月颁布《陕西省节约能源条例》、对节能管理,有效开发能源,合理使用能源作出了规定。2007年1日开始施行《陕西省建筑节能条例》为加强建筑节能管理,降低建筑能耗,提高能源利用效率,促进节约型社会建设提供了法律依据。2008年制定了《关于加强农村建筑建材节能工作的通知》、《关于做好2008年建设领域节能减排工作的通知》等文件对建筑节能工作作了周密部署,提出了开展建筑节能工作的指导思想。
一系列的法律法规,健全节能减排的相关政策体系,使得我省节能减排工作呈现出良好局面。据陕西省发展改革委近日披露,2007年,陕西省实现生产总值5369.85亿元。经初步核算,全省能源消费总量约6600万吨标准煤,较上年增长10.5%。全省万元GDP能耗比2006年下降4.5%,万元GDP能耗降到1.36吨标准煤,保持了下降的良好势头。当前,我省节能减排工作取得了较大进展,但与建设资源节约型、环境友好型社会的目标相比,还有一定的距离。实现经济社会的可持续发展,必须进一步推进我省建筑领域节能减排工作。
重点抓好新建建筑执行节能设计标准
开展建筑节能工作首先应下大力气抓好新建建筑全面执行建筑节能设计标准。根据2005-2007年全国建筑节能专项检查结果,2007年110月份全国城镇新建建筑在设计阶段执行节能标准的比例为97%,施工阶段执行节能标准的比例为71%;2006年,符合建筑节能设计要求的项目达到总项目的95.7%,施工阶段合格率降到了53.8%;而2005年的检查,只有20%新建建筑达到图审通过的设计标准。
三年的指标显示:新建建筑节能设计执行率都有了较大幅度的提升,但施工阶段执行建筑节能50%的合格率仍然较低,存在节能建筑不节能的局面。目前我国正处于住宅建设的高峰期,世界银行报告认为:2000-2020年是中国民用建筑发展鼎盛期的中后期;预计2004-2020年全国每年新增建筑量约1820亿m2,全国每年新增城镇住宅量10亿m2,预测到2020年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。
从我省的情况看,十五期间,我省商品房屋竣工面积3228万平方米,年平均增长速度11%。按此增长幅度进行测算,十一五我省新增商品房屋约3600万平方米。从三年的全国建筑节能专项检查结果看我省整体情况较好,但省内欠发达地区与经济发达地区的差距还是存在的。如果不抓好新建建筑的节能工作,再加上大量的既有建筑,这将使建筑能耗的增长速度大大高于建筑规模的增长速度,从而使我省目前的能源紧张状况进一步恶化。
把国家机关办公建筑及大型公共建筑作为我省建筑节能的突破口。
我省国家机关办公建筑及大型公共建筑面积约630万平方米,主要集中在西安。根据2007年我院陕西省政府办公建筑和大型公共建筑能耗运行状况及能效评估调研对西安、宝鸡、榆林、延安、汉中五城市和省政府机关的21个政府办公建筑和大型公共建筑进行的能耗状况调查结果显示,办公建筑单位面积年耗电量为3070kWh,商业建筑单位面积年耗电量为100200kwh。
国家机关办公建筑及大型公共建筑面积建筑占民用建筑的比例虽然不大,但单位能耗远远高于一般公共建筑和居住建筑,在我省民用建筑总能耗中占有很大比重。具有单位面积能耗高;同类型建筑物之间存在2倍以上较大差异的特点。为什么我国国家机关办公建筑及大型公共建筑普遍具有高能耗的特点?首先,一些大型公共建筑在设计上片面追求形式新、奇、特,忽视建筑功能,造成能源和资源的浪费。其次是管理上太粗放。因为是公用建筑,使用者会有意或无意忽视能耗的责任问题。
第三是运行中不适当。大型公共建筑的风机跟水泵的电耗占采暖空调电耗的50%-70%,根本原因在于选型不当,存在大马拉小车的现象。解决这些问题,可以通过建立大型公共建筑节能监管体系,使大型公共建筑按节能运行方式运行,即通常所言的无成本节能改造。据专家测算,大型公共建筑存在大约30%以上的节能空间,节能潜力大。同时,我国大型公共建筑与住宅建筑相比,产权和系统相对单一,节能工作开展相对容易实现。此外,由于大型公共建筑在国民生活中往往承担着主要的社会服务功能,建筑节能行为社会影响大,能对全社会产生示范和带动,具有极强的标向作用。因此,以大型公共建筑的节能运行管理和节能改造作为我省建筑节能的突破口,通过摸索、总结出既有建筑节能改造的经验、模式,带动全省既有建筑的节能工作是可行而必要的。
农村住宅建筑节能,不容忽视
在近几年社会主义新农村的建设过程中,村庄建设量逐步加大。通过我院对陕甘宁青四省村镇建筑节能及改善市内热环境关键技术研究课题调研,我们发现农村现有住宅建设在规划、设计方面存在盲点,节能问题更无从谈起,多数农村住宅不能满足《民用建筑热工设计规范》要求的最低水平,存在耗能高、室内热环境舒适度差的特点。据统计,我省农村既有建筑住宅面积54009万平方米,其中:混合结构18410万平方米,占34%;砖木结构22373万平方米,占41%;其他结构(土草房、窑洞)13226万平方米,占25%。围护结构墙体普遍以粘土实心砖为主,门窗主要采用木制门窗,屋面普遍较单薄,围护结构保温隔热整体性能差,热量散失快。在冬季平均室温普遍只有10℃左右,与城市16℃-20℃的平均室温有明显差距。
而农村建筑单位能耗高达30-40公斤标准煤,为城市建筑单位能耗的1.5-2倍,每年我省农村建筑能耗约1620-2160万吨标煤。如果现在不开始注重农村住宅的建筑节能普及,将会直接加剧能源危机,给我省经济社会可持续发展造成严重障碍。刚刚闭幕的党的十七届三中全会就三农问题做出了重要决策,其中也将加强农村基础设施和环境建设作为农村发展的一项重要目标任务提了出来。
因此,在近几年社会主义新农村的建设过程中,新建农村住宅的规划、设计、节能技术的应用及其推广就显得愈来愈重要了。长期以来,我国农村建设处于粗放式发展状态。由于观念、认识、技术力量等多方面原因,在建设中还存在村庄布局与建筑形态缺少品质与特色,千村一面现象;基础设施建设盲目套搬城市模式,村内道路过宽,路灯过高过密,建广场、追求大草坪;重形式、轻功能,重体量、轻质量等问题。
因此,科学规划是村庄建设的前提和基础。设计是规划意图的实现,是完善功能、提高效果,增加安全、改善舒适性,提高投资效益,提升建筑品质的唯一途径。农村住宅的规划、设计、建设和能耗问题不容忽视。制定规划应立足现实、着眼未来、统筹兼顾,充分考虑农村经济与城镇化的未来发展。要把节能省地的理念贯穿于规划、设计、房屋与基础设施建设、环境与绿化建设的全过程,这直接关系到农村建设的可持续发展。要因地制宜,彰显特色。
例如在我省陕北和关中地区的生土建筑已有悠久的历史,主要表现形式为窑洞建筑和土坯屋,具有就地取材、造价低廉、建设和维修简便、节约能源、能较好保护环境等特点。要积极推动可再生能源技术在建筑中的应用。鼓励农民使用太阳能热水器。要因地制宜开发并推广农村所需节能型建筑材料。在陕北和关中地区应发挥粘土资源丰富的优势,生产高性能的空心砖和多孔砖,在陕南地区利用当地的砂石资源发展自保温混凝土砌块。
积极推广太阳能、沼气、秸秆气、中水与雨水等再生资源在建筑中的应用。若农村既有建筑逐步通过节能改造,全部达到节能30%-50%的要求,我省每年可节约486-1080万吨标煤;农村新建建筑每年竣工面积约1500万平方米,按节能30%-50%的要求建设,每年又可节约18-30万吨标煤。我省的农村住宅节能大有可为。
节能减排相辅相成,缺一不可
节能减排是一个系统工程,主要包含节能和减排两个重要方面,这两个方面相辅相成,缺一不可。节能是我们当前工作应抓住的重点,减排也不可掉以轻心,要做到两手并抓。尤其是对一天生活污水量达到1000吨左右的小城镇,在经济条件许可(具备)情况下均应建设污水处理厂,不能将未经处理达标的污水直接排入河流。一天生活污水量不足1000吨的小城镇不具备建设污水处理厂条件的,可进行生态处理的方法(如利用污水池种植植物等)将水沉淀过滤、生态净化后达标排放。具备条件的城镇,对生活垃圾均应设置集中填埋厂,我省大中型城市还应对垃圾分类收集,回收利用(再生重复利用、垃圾发电等)。随着城市建设、城中村改造,建筑垃圾的量也愈来愈大,对土地资源的占用等都应针对此开展相应的研究工作,使建筑垃圾得到充分的再次利用(如生产新型建筑材料,以及在建筑地基处理、交通道路建设中利用)。
建立建筑节能的技术支撑体系
要充分发挥我省科技的优势,探索院校、科研单位、企业之间优势互补、成果转换的科研攻关和科技创新的模式,完善创新体系链。尽快建立陕西省建筑节能重点实验室、陕西省建筑节能技术中心、,依此为依托大力开发节能减排新技术、新产品,积极推进产学研相结合的节能减排技术创新体系建设。重点发展建筑围护结构节能成套技术,加大对外墙外保温等相关问题的研究解决力度,发展隔热保温、轻质高强、环保利废、节能节地的新型墙体材料。加大开发利用可再生能源的力度,重点做好太阳能、地源热泵、热电冷三联供技术以及沼气和风能的推广应用。建立陕西省建筑能效测评机构,加快建筑节能检测技术、节能产品的检测技术的研发工作。
加大投入力度,推广示范项目
一、引言
建筑节能是整个建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过合理的规划设计,采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
二、建筑节能的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。
我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
三、建筑节能设计的重要性
建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费。
(一)整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
1合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
2合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
3合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面,圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候,起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上,可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。超级秘书网
(二)单体的节能设计
单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
1建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶;②加强屋面保温措施;③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
建筑护墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计、巴格达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等;而在马来西亚,杨经文设计的槟榔屿州MennaruUmno大厦外墙中,则外加了一种“捕风墙”的特殊构造设计,在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋,将风捕捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成“空气锁”,可以有效地控制室内通风。
建筑门窗的节能设计。据统计资料,在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。
建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
2合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。
3选用建筑节能材料
1 引言
随着我国经济的飞速发展,我国能源紧缺,及世界环境的恶化,都对我国经济的进一步发展提出了严峻的挑战。在我国众多耗能大户中,建筑能耗一直占据较大的比例。根据不完全统计,建筑能耗每年在我国能源消耗中的比重呈逐年上升的趋势。为此,我国提出了建筑节能设计的方针政策,而在建筑节能设计中,农村建筑节能大有可为,这不仅仅是因为我国农村地区覆盖面广,更重要的是目前农村建筑中普遍没有意识到节能设计的应用,因此在农村地区推行建筑节能设计将在很大程度上直接提高我国建筑节能减排的效益。
2 目前农村住宅护体系节能现状分析
据统计,在上个世纪80年代,我国农村所消耗的各种能源中,生物质能占到80%,尽管农村经济发展缓慢,但是农村的自然生态环境保持的很好,并没有遭到大面积肆意的破坏。但是随着农村经济的发展,在农村所消耗的各类能源中,生物质能已经下降到了40%,其他如煤炭、石油、电力等能源的消耗大幅上升,这对于农村环境和经济的可持续发展提出了严峻的挑战。
我国农村地区住宅目前多为砖混结构,少部分为土坯房和传统木构架穿斗式建筑,部分地区甚至还有土房、草房结构,农宅建筑质量参差不齐,建造年代久远,质量较差,在护体系节能方面远远达不到现如今提出的节能减排的指标。我国农村地区住宅护体系节能效果差,主要原因是在材料选取及施工设计方面。
2.1 材料选取上
农宅护材料在很大程度上直接决定了建筑室内的热环境的热舒适度。目前我国农村地区的农宅护体系在材料选取上较为单一,其中的墙体材料主要是选择土坯砖、块条石、混凝土空心砖等,与城市建筑的材料选取较为相似,但是选择面比较窄;另一方面,目前农村地区住宅的屋顶材料有石棉瓦、空心板或者一体浇筑混凝土等,屋顶大多采用页岩砖,部分农宅甚至依然沿用过去原始的草房屋顶结构。这些农宅护体系的材料选择较为单一,且隔热保温的效果都不是很好,因此导致了我国农宅在节能技术上还不达标。
2.2 施工设计上
我国农村地区建筑施工,多是找具有一定经验的熟练工自行修建,这些熟练工在建造农宅时,互相模仿的痕迹比较严重,导致了农宅在施工设计上结构单一,施工质量不高,比如很少有在外墙砖内加上气候缓冲层的,或者在屋顶采用绿色植被实现隔热保温设计的,都是采用单一的施工设计,这在一定程度上也决定了我国当前农宅护节能技术应用十分有限,进而农村地区住宅能源浪费比较严重。
3 农村地区住宅护节能设计应用
目前我国农村大多数住宅都是非节能建筑,其护体系节能效果差,究其原因是因为施工技术低、节能材料不够环保,导致热循环利用率低,很多能源白白损耗。根据笔者调研,目前农村地区很多住宅依然是土房、草房等原始建筑结构,采用混凝土浇筑的楼房只占很小的一部分比例。土房、草房这样的农宅,其护体系毫无保温隔热之功效,更别说实现节能技术应用了,因此当前当务之急,是根据我国农村地区的现有资源和能耗现状,构建合适的农宅护体系,实现农村住宅的节能应用。
目前农村住宅夏季完全靠自然采风,室内温度最高可达32℃,而冬季又不开空调,完全采用原始的取暖方式御寒,室内温度普遍在零下,因此导致农宅热舒适度很差,夏季和冬季的热能被浪费,完全没有利用起来。随着我国农村地区的经济发展,很多农村地区住宅开始用上了空调、发电机等电力设备,热舒适度有所提升,但是依然没有改善农宅能耗的利用情况。为了提高农宅热舒适度,可以从以下几个方面入手实施护体系的节能措施。
3.1 屋顶节能技术应用
屋顶是实现农宅建筑节能措施应用的主要,过去传统的屋顶可以采用草垛、土结构或者混凝土结构,但是保温隔热效果都不是很理想,鉴于此,可以从采用以下两种便捷的措施加强屋顶的保温隔热效果,进而提升屋顶节能效益。
3.1.1 设计屋顶隔热层
在屋顶与室内之间设计一个隔热层,用于实现保温隔热,冬季利用隔热层实现保温,夏季利用隔热层实现气流互通,降低室温。隔热层的实现方式有很多,可以采用传统的木结构梁的方式实现,也可以采用如今比较流行的蓄水屋顶或者种植屋顶作为隔热层,利用水或者绿色植物充当隔热介质,能够起到很好的保温隔热及节能效果。
3.1.2 选用新型保温材料设计屋顶
可以通过选用新型隔热砖,或者采用利用具有保温隔热效应的材料制成的瓦楞构建具有一定空隙的屋顶,利用瓦楞之间的空气层充当隔热层,能够很好的实现保温隔热效果,对于我国农村地区,这种方法尤为值得借鉴,因为这种屋顶施工成本低廉、施工技术简易、节能效果较好。
3.2 墙体节能技术应用
对于农宅建筑而言,墙体一般都较大,与外界接触面积较大,采用新型的墙体保温材料或者保温墙体涂料,能够实现较好的墙体节能效果,但是成本太高,并不完全适应我国农村地区的国情,因此目前对于墙体的节能技术,主要集中在采用新型墙体结构构建具有保温节能效应的墙体。
具体而言,可以通过设计双层通风墙体或者混杂墙体来实现对农宅建筑的保温。双层通风墙体主要是利用传统的墙砖修建两层墙体,两层墙体之间留有一定的空气层,利用空气层充当气候缓冲层,实现对农宅建筑的保温隔热效应;而混杂墙体目前应用最为广泛的是竹编墙或者竹编夹泥墙,这种混杂墙以混凝土为基本墙体构建原料,在混凝土墙体内通过夹杂竹子或者其他绿色植物实现墙体构建,既大大提高了墙体的韧性和承载力,更重要的是这种混杂墙体具有十分显著的保温隔热效应,并且成本低,施工技术难度不高,在我国农村地区非常适合大力推广应用。
3.3 外窗节能技术应用
外窗是农宅建筑护体系中实现保温隔热节能的薄弱环节之一,因此对于外窗的节能技术措施,主要可以通过采用低辐射玻璃的方法,在夏季降低室外强阳光的直射,从而降低室内温度,实现隔热功能;在冬季提高室外阳光的透射率,从而实现保温功能;另一方面,随着施工技术的发展,现在逐渐出现了双层复合铝合金窗,采用两层铝合金构建外窗,在两层外窗之间留有一定缝隙的空气层,利用空气层充当气候缓冲层,同样具有良好的保温隔热效应。
4 结语
我国农村地区面积覆盖大,农村建筑数量十分庞大,如果能够对这些农宅建筑都实现一定程度的节能技术应用,对于我国节能减排的实现和经济可持续发展的意义是非常明显的。
参考文献:
一、我国建筑节能现状
目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。我国建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2倍~3倍。仅以建筑供暖为例,北京市在执行建筑节能设计前一个采暖期的平均能耗为32瓦/平方米,执行节能标准后,一个采暖期平均为21瓦/平方米,而相同气候条件的芬兰一个采暖期的平均能耗仅为11瓦/平方米,因建筑能耗高,仅北方采暖地区每年就多耗煤1800万吨,直接经济损失达70亿元,我国现阶段城市房屋建筑中普遍存在围护结构保温隔热性和气密性差,供热空调系统效率低下等问题,以占我国城市建筑总面积约60%的住宅建筑为例,采暖地区城镇住宅面积约有40亿平方米,2000年采暖季平均能耗约为25kg煤/平方米,如果在现有基础上实现50%的节能,则每年大约可节省0.5亿吨煤。2006年底,全国政协调研组就建筑节能问题提交的调研数据显示:按目前的趋势发展,到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤。建筑节能要求十分紧迫。
二、建筑节能存在问题
1.我国建筑能耗高,制约经济发展。建筑能耗约占社会总能耗的三分之一,我国建筑能耗的总量逐年上升,在全社会总能耗中所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的30%,而这“30%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7%),和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的35%左右,以此推断,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比重最终还将上升到35%左右,建筑耗能已成为我国经济发展的软肋。
2.高耗能建筑比例大,加剧能源危机。现在我国每年新建房屋20亿平方米中,99%以上是高能耗建筑;而既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上,潜伏巨大能源危机。
3.我国建筑节能状况落后,亟待改善,上世纪70年达国家开始致力于研究和推行建筑节能技术,而我国却忽视了这一环节,例如,我国建筑外墙的传热系数是发达国家建筑外墙传热系数的3倍~5倍,外窗传热系数是2倍~3倍,屋面传热系数是3倍~6倍,因此在这一环节上,我国与发达国家存在较大差别。
三、我国建筑节能发展缓慢的原因分析
多年来,我国开展了相当规模的建筑节能工作,主要采取先易后难,先城市后农村,先新建后改进,先住宅后公建,从北向南逐步推进的策略,但是到目前为止,建筑节能仍然在试点,示范层面上,原因如下:
1.建筑节能开发建设成本高,初期投资比较大,国家没有鼓励政策。开发商在建筑节能投入上积极性不高。
2.设计人员对节能建筑设计和施工技术尚未系统化、标准化、相关规范不健全,建筑从业人员的节能意识淡薄。
3.政府部门对建筑节能工作的重要性和紧迫性认识不足,组织管理不力,法规配套不全。
4.建筑节能材料,工艺技术发展缓慢。
5.国家对建筑节能的规范还没有列入强制执行的范畴。
6.建筑节能的政策支持不够。
四、建筑节能的方法
1.墙体保温。墙体保温分为外保温和内保温,保温材料可以用聚苯板或胶粉聚苯颗粒。目前较成熟的外墙外保温技术主要有外挂式外保温、聚苯板与墙体一次浇注成型、聚苯颗粒保温料浆外墙外保温等。节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
2.外墙门窗保温。一般情况下,建筑物的热交换,70%通过门窗,30%通过墙体和屋面。现在居室使用的门窗有单层和双层,双层保温隔音效果好于单层门窗材料。有木门窗、钢门窗、铝合金门窗,塑钢门窗,木门窗很少用在外墙上,塑钢木门窗热传导效果明显好于铝合金和钢门窗。玻璃安装有单层和双层玻璃,有一般3mm或5mm普通玻璃、蓝宝石玻璃、雷射玻璃、中空镀膜玻璃等,在隔声、隔热、节能、减少室内温差,提高采光性方面,中空镀膜玻璃效果最佳。中空玻璃在国外建筑物中已得到普遍应用。
3.地板、屋顶保温。选择地板、屋顶保温材料的同时,增加地板、屋顶保温层厚度可以提高保温隔音效果。
4.改变建筑设计布局,提高建筑节能效果。设计应从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究。如设计住宅小区时,在总建筑面积不变的情况下,低密度、高容积率对节能有利,要选择在采光、通风条件比较好的地段进行建设,建筑物还应有良好的朝向。设计时还应注意窗墙面积比、遮阳效果、及房间的朝向。设计达到布局合理,有利于提高建筑节能效果。
5.太阳能源与建筑有机结合。现在的建筑设计中建筑师大都考虑的是建筑的造型、美观、适用及与周围的环境协调,面对建筑的耗能与节能却考虑较少。而在现代住宅建筑中要求设计人员的设计要体现“四性”:即可负担性(尽量降低造价,让老百姓买得起);可居住性(居住安全、舒适、健康);可适应性(可满足日常生活及将来的变化);可持续性(实现资源消耗最低,再生资源最多)。而太阳能源是最好的可持续利用的再生能源,从长远来看,比燃气、电器具有更安全、清洁、价格便宜的优势。太阳能源取之不尽,在设计中增设太阳能设施,建筑成本增加少,但节能效果很好。
但是,目前太阳能源在建筑中的利用率还很少,即使常年日照多的地区大多也只是在屋顶上安装一些太阳能热水器来满足家庭热水的需要,而利用太阳能源来照明、取暖,制冷就更少。所以太阳能应用技术应该作为一项专业技术进入到工程设计的范畴,这样就可以从一开始的设计规划中占有一席之地,从而进入并跟踪整个设计全过程,在与相关专业的配合过程中,完成自己的专业设计,使太阳能就像其他建筑部件、构件一样,最终也会成为建筑的一个部件,真正体现出建筑与太阳能工程的一体化,使建筑与太阳能的有机结合及能源的节约从建筑的最初设计开始做起。
太阳能建筑一体化技术已成为一项新兴而热门的技术,它是实现建筑与能源可持续发展的必然产物,是太阳能应用领域扩展的需要。把太阳能同建筑结合起来,把几千年来房屋只是人类居住、遮风挡雨、避寒暑的简单场所发展成具有独立能源、自我循环式的新型建筑,这也是人类进步和社会、科学技术发展的必然。
6.建筑采暖实行分户计量收费。实施建筑采暖计量收费是由过去的按面积收费转向按用热量收费的制度改革,是节约能源,提高住户用热的舒适度,改善大气质量和生态环境的重要途径。20世纪70年代,西欧和北欧等国家为了应对世界范围的能源危机,在建筑采暖用能方面采取了提高建筑的保温性能以降低能耗,推行按热计量收费的制度以节约能源的措施。90年代原苏联解体后,东欧国家随着政治经济体制的变化,在引进西欧、北欧先进供热技术的同时,也开始进行收费制度的改革,由原来的包费制改为按计量收费。这些国家的经验都说明,采用按热量计量收费后,可节约能源20%~30%。我国自20世纪80年代末90年代初,特别是最近几年,一些供热企业就已开始旨在改进供热二次系统,实现按热计量收费的研究和试验,以节约能源,减轻大气污染,促进供热行业面向市场经济。遵循市场经济规律,把热作为商品,由用户自行调节控制和使用,并按实际使用热量合理收费,才能充分调动供热和用热双方的积极性,并对节约能源起到促进作用,因此,实行分户供暖,按实际热计量进行收费已经势在必行。
7.推广使用节能灯,推行“绿色照明”工程也是建筑节能的重要内容。家用小功率的高效节能灯具,其发光效率比普通白炽灯高4倍以上,使用寿命长5倍至10倍,节电效率达70%~80%。
五、我国建筑节能发展对策
1.各级政府要提高认识,转变职能,把建筑节能列入国家和各省市,决策层的重要议程。建筑节能必须首先由政府主导,由国家通过法律强制实施,这一点已经被发达国家的实践所证明。据建设部科技司副司长武涌透露,建设部目前正在完善建筑节能体制、机制、法制的建设,并将出台经济激励政策。
2.各省市组建建筑节能、设计研究领导机构。各地建设局,有关单位组建市建筑节能领导小组,负责推广建筑节能的方法,组织协调和监督管理。
3.各省市制定经济扶持政策,加大对建筑节能资金投入,建立完善建筑节能的经济激励政策,鼓励建设节能工程。以实现在2020年新建建筑节能65%的目标,不执行节能标准的建筑设计、施工单位将受到不同程度的处罚。
首先,政府应提供必要的启动经费支持建筑节能项目的推广;对高能耗的建筑制定相应的处罚措施,包括新建筑不准开工,已有建筑分段能耗收费(高出行业标准一定范围后的能耗采用高收费)等;对节能建筑采取奖励措施,包括可再生能源使用中的优惠政策,转移高峰用电的优惠政策,节能建筑星级标准(对能耗少的节能建筑发放星级标识)等。设立建筑节能监察办公室,对新建建筑和已有建筑进行能耗评估,对于高能耗建筑不予审批或限期整改。由于大量建筑在规划和设计阶段就注定是高能耗建筑,因此在建筑的规划审批时应加强建筑节能内容。同时应在建筑设计、实施和运行的各个阶段定期监测建筑的能耗情况,逐步缩小高能耗建筑的存在空间。超级秘书网
其次是建立住宅建筑能耗标准星级制度,积极推动供热收费体制改革试点,用市场方式催生更多的节能住宅建筑。根据对住宅建筑能耗的评估结果,用能耗星级标准将建筑节能的效果直观地告诉住宅消费者,引导大众消费节能的住宅建筑,从而推动节能住宅建筑的市场化运作。建立不同类型商业建筑能耗标准星级制度,积极推广各种节能技术,降低商业建筑的能耗。
4.各地区积极推广和使用新型建筑节能材料,大力宣传建筑节能的主要意义,广泛宣传“设计标准”。
5.新建和改建建筑节能工程,各级政府应通过公开招标方式选择有实力、有经验的企业作为重点节能工程承包商,搞好节能建筑合同管理,保证节能建筑按合同完成,同时保证节能改造承包商应得利益。
参考文献:
改革开放以来,我国进入城镇化快速发展时期。随着工业化及城市化,村镇的人居环境也得到了明显的提高和改善。截至2007年末,全国村镇人均住宅建筑面积达29.2m2。面对新农村建设中飞速发展的村镇建房与无限膨胀的建筑能耗及相关问题,如节地、环保、节能、节水、废物利用以及新能源的应用等,必须引起人们的高度重视。乡村住宅的可持续发展与城市住宅的可持续发展应摆在同等重要的位置,而绿色住宅必然成为乡村住宅建设和发展的主要趋势。
1.乡村绿色住宅的相关概念
1.1乡村住宅
乡村住宅,又称农村住宅或农舍。通常是指从事农业的农民以自然村为单位的住宅区和经过科学规划的乡镇住宅区,它体现了自身久远的历史演进过程、地缘地貌特征、地域风土以及住宅主人的生活和生产方式等。
1.2绿色住宅
2006年建设部颁发的《绿色建筑评价标准》对绿色建筑作出如下定义:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
2.研究进展
2.1国外研究进展
国外对绿色建筑的探索和研究始于20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗・索勒瑞(Paolo Soleri)把生态学(ecology)和建筑学(architecture)两词合并,提出“生态建筑学”(arology)的新理念。1969年美国风景园林师麦克哈格(Ian L.McHarg)在其著作《设计结合自然》中,提出人、建筑、自然和社会应协调发展并探索了建造生态建筑的有效途径与设计方法,它标志着生态建筑理论的正式确立。
20世纪70年代德国开始进行生态建筑的研究,在建筑节能、节水、太阳能利用、生活污水处理、屋顶绿化等方面的研究和实践已使德国成为生态建筑和建筑新技术的展示地,开发的各种节能设备、技术已在建筑设计中广泛应用.
20世纪80年代中期,英国建筑师戴维・皮尔森(David Pearson)在其著作《自然住宅手册》(The Nature House Book)中明确了盖娅住区的3个设计原则:一是为星球和谐而设计;二是为精神和平而设计;三是为身体健康而设计。
1990年美国建筑师协会(AIA)以及美国环保署开展了一项“ERG计划”,考察建筑产品在其用于建筑之前和之后对环境的影响,它涉及从材料的制造、安装、使用,到它们在建筑被更新或废弃后的再利用,以及循环再生或抛弃这一全过程的评价。1991年,布兰达・威尔和罗伯特・威尔(Brenda a nd Robert Vale)合著的《绿色建筑学:为可持续发展而设计》中提出绿色建筑应具有6项原则,即:节约能源、设计结合气候、能源材料的循环利用、尊重用户、尊重基地环境、整体设计观。1993年,由美国国家公园出版社出版的《可持续设计指导原则》(Guiding Principles of Sustainable Design)一书提出了可持续建筑设计的目标和原则。1995年,美籍荷兰建筑师西姆・冯・德・莱恩(Sim Van der Ryn)和S・考袄(Stuart Cowan)合写了《生态设计》(Ecological Design)一书被誉为建筑学、景观学、城市学、技术学方面的一次革命性尝试,提出了5种设计原则和方法:设计成果来自然环境;生态开支应为评价标准;设计结合自然;公众参与设计;为自然增辉。
2.2国内研究进展
20世纪80年代顾孟潮就提出了“未来的世界是生态建筑学的时代”的观点,1994年5月,中国政府颁布了《中国21世纪议程――中国21世纪人口、环境与发展白皮书》,从我国的具体国情出发提出人口、经济、社会、资源与环境协调,可持续发展的总体战略。
2001年,建设部通过《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》首次明确提出了绿色生态小区的概念、内涵及技术导则;2001年开始实行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2001年我国第1部生态住宅评估标准《中国生态住宅技术评估手册》出台,以可持续发展战略为指导,以节约资源、防污染、保护生态为主题,创造健康、舒适的居住环境,推进住宅产业的可持续发展。近年来我国专家就黄土高原生态居住区模式进行了深入的研究,完成了我国生态建筑又一突破性成果。另外,北方严寒地带节能研究,以及生态城市的规划、西北地区传统窑洞的改造、生态厕所、太阳房、掩土建筑、夏热冬冷地区的建筑节能等都显示了我国在生态建筑理论及实践上的不懈努力。
除此之外,2005年天津大学曲静的硕士学位论文《小城镇绿色住宅研究及示范工程设计》中列举了调研所得大量数据并对其进行了分析,总结了全国不同热工分区典型小城镇住宅建设存在的共性问题,还详细介绍了依据这些成果进行的该课题的示范工程设计(选址在贵阳市花溪区石板镇镇山村),并对我国绿色住宅的发展前景进行了展望。
3.存在的问题
虽然经济发展一定程度上带动了乡村住宅建设,但是城乡差距还是在不断加大。乡村绿色住宅发展受到种种问题的限制。
3.1缺乏正确的认识和理解
一是炒作概念。绿色住宅被作为一种房地产开发商的营销策略,借此概念炒作提升房子的层次和品味;二是绿色住宅不是当务之急,现阶段无法实现,需要很大的资金投入和技术支持;三是将绿色住宅等同于住宅加上绿化,片面地认为住宅周围绿化率高的就是绿色环保的;四是将绿色住宅等同于健康、无污染住宅;五是绿色住宅增加了造价和管理费用,代表着时尚和前卫,是一种高档的奢侈品,根本不适合在经济实力相对较差的农村建造。
3.2缺乏系统研究和设计
由于我国绿色住宅的系统研究不平衡,大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究。而且大部分研究都是从本专业角度出发,缺乏各专业间的合作和交流。而在具体设计过程中没有进行整体考虑,设计师更多的是在建筑设计过程基本完成后才去考虑绿化、围护结构节能和新材料的应用。单一地追求建筑节能或是绿化率的提高,并不意味着整体可持续性的提升。
3.3缺乏广泛实践
目前我国有关绿色住宅的研究大多都停留在绿色住宅设计的理论阶段,设计原则、理念以及策略方面,还有涉及了一些国外先进绿色建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式,计算机模拟,环境效果的测试分析,针对乡村地区的工程实践研究则很少。
参考文献
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
0、引言:
建筑业的迅速发展,在给经济社会发展带来正效益的同时,也给生态环境带来了巨大的负效益,生态破坏、环境污染日益严重,生态危机日益加深,严重地影响着人类的身心健康。生态危机说到底就是人类的生存发展危机,20世纪80年代,可持续发展思想的提出并迅速为世界各国所接受,并达成共识:人类必须走可持续发展道路。可持续发展涉及诸多方面,包括如何建造可持续发展的建筑,在国际建筑界引起了强烈的反响。人们开始对现代建筑的发展进行反思,深刻认识到其耗费能源、浪费土地、破坏自然(生态破坏和环境污染)等是不可持续的,必须改弦易辙。“建筑对环境的干涉及其程度的不确定性使建筑的生态环境和建筑本身的生态化愈来愈受到建筑师和社会的关注”于是,国际上,20世纪60年代应运而生的生态建筑获得了更加丰富深刻的内涵并迅速发展。
1、生态建筑研究的现状
1.1国外研究现状
国外经济发达国家如美国、德国、日本等是较早开展生态环境保护和绿色运动的国家,很早就开始了生态建筑的研究和设计。现代主义大师赖特将建筑视为 “有生命的有机体”,富勒一直从事研究以最低能耗获得最大空间和高度可靠的结构体系,德国于 20 世纪 70 年代就进行生态建筑的研究,在建筑节能、节水太阳能利用、生活污水处理、屋顶绿化等方面的研究和实践已使德国成为生态建筑和建筑新技术的展示地,开发的各种节能设备、技术已在建筑设计中广泛应用。
20世纪60年代,人们对全球环境问题表现出极大的关注。1962 年美国卡逊的《寂静的春天》唤醒了人类对地球生态环境的关注。1969年L麦克哈格的《设计结合自然》最早提出了在城市规划和环境评价研究中运用生态学和生态设计的方法。
1987年Brutland 在《我们共同的未来》书中提出了可持续发展的概念,受到国际社会的重视和广泛的认同,此后人们对建筑的可持续发展进行了多方位的探索与研究。1992 年在巴西的里约热内卢召开联合国环境与发展大会,通过《21世纪议程》和《里约热内卢宣言》两个纲领性文件以及关于森林问题的原则声明,签署了气候变化和生物多样性两个公约。1995年美国绿色建筑委员会提出了一套能源及环境设计先导计划。1999年美国建筑师协会选择了10座本土建筑作为现阶段生态建筑创作的范例。
为了探求人类更加理想的居住模式,关于生态城市的研究占有重要的地位,各国相继走向行动。1990年在美国的加利福尼亚洲的伯克利城召开第一届国际生态城市会议,与会12 个国家的代表分别介绍了生态城市建设的理论与实践。1992年在澳大利亚的生态城市阿德雷德召开第二届国际生态城市会议,大会就生态城市的设计原理、方法、技术、政策进行了深入的探讨。1996年在西非的塞内加尔召开了第三届国际生态城市会议,会议进一步讨论生态城市的重建计划。2000年在巴西的库里蒂巴召开第四届国际生态城市会议,会议进一步交流了生态城市建设的实例。2002 年在中国的深圳召开第五届国际生态城市会议,会议就生态城市的设计及实践进行了深入的交流。
1.2 我国研究现状
在20世纪80年代顾孟潮就提出了“未来的世界是生态建筑学的时代” 的观点 ,1994年5月,中国政府颁布了《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮书》,从我国的具体国情出发提出人口、经济、社会、资源与环境协调、可持续发展的总体战略。1972 年斯德哥尔摩联合国人类环境会议以后,我国环境保护运动日益扩大和深入,以追求人与自然和谐共处为目标的绿色革命蓬勃展开。1996年3月,中国国家环保局推出两大举措:一是实行污染物排放总量控制;二是实施“中国跨世纪绿色工程计划”—在九五期间重点治理淮河、海河、辽河等的污染。1996年国家自然科学基金委员会正式将“绿色建筑体系研究列为“九五”重点资助课题”,1998年又将“可持续发展的中国人居环境研究”列为重点资助项目。2000年我国颁布了《建筑节能技术政策》;2001年,建设部通过《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》首次明确提出了绿色生态小区的概念、内涵及技术导则;2001年开始实行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2001年我国第一部生态住宅评估标准 《中国生态住宅技术评估手册》 出台,以可持续发展战略为指导,以节约资源、防污染、保护生态为主题,创造健康、舒适的居住环境,推进住宅产业的可持续发展。
我国生态建筑存在的问题
2.1 缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但这些观点只停留在生态建筑的表面,对生态建筑的理解是不全面的。
2.2 缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源等)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深入的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是亟待解决的课题。
2.3缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、 国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。关于农村生态建筑的深入理论研究较少,工程实践则更少。
生态建筑的思路与对策
3.1普及生态教育加强生态宣传
目前,我国教育发展总体水平有限,国家公共教育经费占GNP的比重比世界发达国家低得很多,特别是生态文明意识与发达国家相比差距更大。加大教育发展是提高全民族素质、 生态文明的必然选择,国家有关部门应该通过多层次的公共教育和自我教育广泛开展宣传活动,唤起人们的生态觉醒并转变为行动。
3.2 加大生态建筑的科研投资建立相关的鼓励机制
尽管我国生态建筑在理论方面已经取得一些成就,但总的来说还处于自发、朴素状态,国外对于生态建筑技术已经进行了大量、深入的研究。我国对于一些技术虽有介绍,但不全面 ,科研立项较少,国家应该加大生态建筑的科研投资、建立相关的鼓励机制 ,为我国建筑工作者的研究提供有力的支持。
3.3 提高人居环境质量 ,加强人居环境的生态内涵
城乡建设在尊重自然特性的基础上,还要保持城乡文脉的延续。加大新材料、新技术的研究与应用,在生态建筑方面,努力探索适合我国国情的规划、设计经验,加大对节能、节地、新材料、新技术的研究与投入,不断改善和提高人居环境的质量和文化内涵。
3.4加强各学科间的联系与合作
1.公共建筑空调系统能耗现状目前,我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中,北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6 亿吨标煤/年,占我国2004 年煤产量的11.4%;建筑用电和其它类型的建筑用能(炊事、照明、家电、生活热水等)折合为电力,总计约为5500 亿度/年,占全国社会终端电耗的27%~29%,大型公共建筑的节能迫在眉睫。论文参考网。
调查结果表明,我国大型公共建筑的单位面积耗电量为住宅的10~20 倍,能源浪费现象严重,有很大的节能潜力。对于南方地区的公共建筑能耗中,空调系统的能耗约占建筑总能耗的50%~60%,故空调系统的节能是公共建筑节能的关键。目前,我国中央空调系统的冷水机组主要以电力为主,其单位面积能耗因建筑所处的气候区以及建筑类型有所差异。例如,北京中央空调系统单位面积平均耗电量约为20~120kWh/(m2年)。论文参考网。其中,政府办公建筑能耗约为30kWh/(m2年),甲级写字楼约为20~70 kWh/(m2年),酒店约为30~70kWh/(m2年),大型商场约为70~150 kWh/(m2年)。其中冷源一般为10~50kWh/(m2年),而输配系统(水系统和风系统)电耗却高达10~70kWh/(m2年),可见输配系统的运行能耗是目前中央空调系统的能耗大户;重庆市公共建筑中央空调系统单位面积能耗也不等,有的高达160W/m2,有的只有76W/m2,平均值为129 W/m2,其中商场和酒店的平均能耗占建筑总能耗的比例分别为34.59%和34.13%;上海公共建筑中央空调系统单位面积能耗平均值为127 W/ m2;武汉市公共建筑中央空调系统单位面积能耗平均值为115.6W/m2;均高于日本东京的公共建筑中央空调系统单位面积能耗平均值112.8W/m2。
2.我国空调能效的评价指标在20 世纪80 年代后期,宾馆酒店建筑兴起,由于这类建筑普遍采用了中央空调系统,故能耗大幅度增加。为了降低此类建筑的能耗,中国建设部于1993 年9 月27 日颁布了节能标准,并于1994 年1 月强制性实施。此项政策是通过在设计阶段采用适当的方法,从而达到降低或控制宾馆能耗的目的。此政策根据宾馆建筑的不同等级和外部环境,提出了建筑围护结构、空调系统和自动控制系统的要求。
目前,我国对于空调系统能效的评价只是停留在对空调系统的部分设备的能效限制。比如,我国于2004 年颁布实施的“单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级GB19576-2004”标准中对风冷式、水冷式空调机能效比以及能源效率等级指标均作了规定;又如:于2001 年颁布实施的“蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组GB/T18430.1-2001”中也已对风冷和蒸发冷却式以及水冷式的往复活塞式机组、涡旋式机组、螺杆式机组、离心式机组的制冷性能系数作了限定;于2001 年颁布实施的“蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组户用和类似用途的冷水(热泵)机组GB/T18430.2-2001”中提出了机组名义制冷量较小的水冷式、风冷式、蒸发冷却式的制冷机组的制冷系数限值;还在2004年颁布实施的“冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB19577-2004”中也对不同冷量范围的冷水机组的能源效率或能源效率等级指标作了规定。另外,在2005 年颁布实施的“公共建筑节能设计标准GB50189”中也只对单个空调设备的能耗限值作了规定,例如对一些冷水(热泵)机组制冷性能系数(COP);冷水(热泵)机组综合部分负荷性能系数;单元式机组能效比;溴化锂吸收式冷水机组性能系数等分别作了限定。周边全年负荷系数PAL、空调能量消耗系数CEC 等节能指标可以用于设计院在进行空调系统的设计时验算之用。针对房间空调器,我国发展与改革委员会、国家质量监督检验检疫总局、国家认证认可监督管理委员会于2004 年11 月29 日联合了《房间空调器能源效率标识实施规则》。
3.空调工程设计能效比空调工程设计能效比指空调工程的设计总冷负荷与整个空调工程所有耗电设备的耗电总功率之比,可用来衡量整个空调系统的能效状况。该指标的建立是以空调系统整体为着眼点,这正是DEER 区别于其它评价空调设备能效指标的特点。空调工程设计能效比DEER 可用来评价整个空调工程在设计阶段的设计水平,判断其是否达到节能设计标准
对提高空调工程的整体设计水平有一定的促进作用。
4. 空调工程设计能效比的计算方法4.1 空调工程的组成除VRV 直接蒸发冷却空调系统外,间接供冷的空调系统(空调工程)均可划分为冷源系统(包括冷源机组和冷却水系统)、水系统(指冷冻水系统)、风系统(包括所有的末端送风设备)三个子系统。论文参考网。
4.2空调工程设计能效比(DEER)的计算空调工程设计能效比(DEER)的计算式:
DEER=ΣQ / ΣN (2.1)
式中:ΣQ――空调工程的设计总冷负荷, kW
ΣN――空调工程耗功率,kW
其中:ΣN=N1+N2+N3+N4+N5
N1 ――电机驱动压缩机的冷水(热泵)机组、单元式空气调节机、多联式空调(热泵)机组在额定制冷工况下输入电功率之和,kW;
N2 ――直燃型溴化锂吸收式冷(温)水机组额定制冷工况下单位时间燃料耗量的折算电功率(按照表2.1)、燃烧系统风机及溶液泵配用电机铭牌功率之和,kW;
N3 ――冷却水泵、冷却塔风机配用电机的铭牌功率之和,kW;
N4 ――冷冻水泵配用电机的铭牌功率之和,kW;
N5 ――空调系统组合式空调机组、新风机组所含风机及空调系统配置的其他风机的配用电机铭牌功率,以及风机盘管的铭牌输入功率之和,kW。
4.3空调工程子系统设计能效比的计算子系统的设计能效比DEERi = 空调系统的设计总冷负荷/子系统i 的额定耗电功率总和 (i=1,2,3) (2.2)
表1 不同燃料耗量与电功率的换算表
【Abstract】Developing low carbon building is one of important ways to realize the target of carbon dioxide emission reduction in China in 2020. By discussing structural characteristics , application value and the condition of the development in foreign countries of the new material of energy conservation――structural insulated panels,this paper analyzes the current situation and the energy consumption of the rural house in our country,then it points out the structural insulated panels’ prospect for the development and the promotion strategy in rural house of our country .At last, the paper puts forward the related problem which we must solve in future.
【Key words】rural house;low carbon building; building of structureal insulated panels
引 言
社会主义新农村建设作为我国在新时期的发展目标,涵盖了农民生产、生活的各个方面。农村住房建设无疑成为社会主义新农村建设中的重要内容[1]。近10年来,每年新建的农村住宅为6亿~7亿m2,占全国新建住宅总量的一半以上。农村居民采暖能源消耗量占到其建筑总能源消耗的52%左右,成为能源消费的主要负担,因此应将探求农村住宅的节能技术放在节能战略的重要位置[2]。
1、我国实施农村建筑低碳化的必要性
1.1 是实现建筑节能目标的需要
2009年12月的哥本哈根联合国气候大会使“低碳经济”成为世界发展的主流,在会上,我国向世界承诺,到2020年中国在2005年碳排放总量的基础上再下降40%~50%。而2010年我国农村居住面积约为250亿m2,占全国居住总面积的78.1%,农村建筑能耗占了全国建筑总能耗的37%(本文未注明出处的数据均来自历年中国统计年鉴)。随着我国新农村建设的不断深入,农村的住宅建设将会不断扩大,因此重视农村的住房建设,利用政策、经济、科技等途径,推动农村建筑向低碳建筑转型,对减少温室气体排放量,实现我国减排目标,推动低碳经济发展起到重要作用。
1.2 是解决农村建筑存在问题的需要
近年来,农村居民房屋翻新和新建以每年5%~12%的速度快速进行着,主要出现了以下问题:
1.2.1 资源浪费严重
住房建设需要消耗大量的建筑材料,如:水泥、钢筋、木材、砖瓦、沙石及其他装饰材料等。在技术不够发达的农村,为了满足住房的安全功能,许多人一味地增加结构的承载力,以提高其安全度。农村住宅85%以上是砖混结构,房屋保温性能差,且分散供暖,利用率低、热能损失大、能源浪费及环境污染严重,详见表1。
表1 单位墙体材料在生产阶段的环境影响情况[3-5]
1.2.2 不安全因素多,耐久性差
据部分凋查,农村住房未经正规、有资质人员进行结构设计的占97%以上,未经有资质的施工队施工的占99%以上。所建房屋很难满足使用功能、安全可靠性等质量要求,施工人员人员凭社会责任感自我约束来进行住房建筑,其质量及耐久性等各方面的要求很难得到保证。
1.2.3 人们“低碳”意识薄弱,经济条件限制
在思想认识上有很多人还不能够正确和充分的理解低碳建筑的概念及其宗旨,其次是经济条件所限,还不能够去真正地考虑低碳。对于绝大多数普通农民来说,“低碳”离他们的距离似乎还很远,并不富裕的农村老百姓只能把钱放在解决眼前迫切需要解决的问题上。
1.3 是发挥农村住宅低碳节能建筑作用的需要
Abstract: the construction industry is one of the pillars of our country's economy, so in order to reduce the energy consumption and construction industry in our country should also walk on a sustainable development path. This article simply introduces the green building materials in the definition, classification and basic characteristics were reviewed, and the green building materials in our country the problems existing in the building materials industry.
Keywords: green architecture; Construction materials; Green building materials; Sustainable development
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
随着社会和城市的飞速发展,人们的生活水平不断提高,同时也给人们带来许多负面的影响,如环境的污染,生态环境的破坏,各种各样的疾病危害着人们的身体健康、生存以及发展,因此人们提倡保护生活环境,降低能耗。在改革开放以来,作为我国国民经济的支柱产业—建筑材料,得到了迅速的发展,使一些主要的建筑材料得到了世界的认可,位居第一位,如年产量位居世界第一位的是水泥、玻璃。但传统建材产业所追求的目标是利润最大化,传统建材产业消耗大量的资源,忽略了对生态环境效益和资源的综合利用,对环境造成了严重的污染,浪费了大量资源。为了实现我国提倡的可持续发展,建筑材料也要走一条可持续发展道路,提高对资源的利用率,降低对环境的污染,因此便产生了绿色建筑材料。
一、关于我国的建设方针
在当代,建筑的概念得到延展,内涵得以丰富。建筑已从单纯狭义的房子扩展到包括建筑群体、城市的街路、地段、乃至整个城市,所有这些都离不开"适用、经济、美观"这一标准。绿色建筑的基本内涵与此是相符的。
在我国建设事业的高速发展中,我们必须面对一些地方和一些项目,严重的非理性和科学发展观的倾向,一些业主在政府特别项目业主片面追求“新,奇,特”,不以建筑的使用功能,内在质量,节能环境保护和经济实用性结构为目标,以“新,奇,特殊的“视觉冲击”作为片面追求的目标。难怪国外有媒体讥讽我们某些项目是世界建筑师的“实验场”,以牺牲功能,施工难度大,大的材料和能源消耗,建设成本大幅上升,维修成本增加,与绿色建筑的精神背道而驰。
要将绿色建筑付诸行动,其首要问题是建设行业的引领者们要深刻了解建筑与资源、环保的关系,要了解建筑的现状及弊端,要了解国际上的发展动向,要为建设事业在可持续发展中的重要地位担忧。有了深刻的理念,才能宣传于群众,制定有效的政策法规,推动全国范围的绿色行动。
二绿色建筑的核心竞争力
绿色建筑的核心竞争力在于两点:节能减排的环保贡献以及为企业节约成本,从而实现环境与经济的双赢。
1.1在环保贡献方面,其外层从保温瓶的构造原理得到启发,采用优化保温隔热技术,依靠不同分隔与构造方式形成由内而外的温度缓冲部位,将起到显著的节能作用。其结构桩采用地热系统与结构基础环环相扣,运用地源热泵技术自动调节大楼的温度,冬季从地表吸热,夏季将其热量转移到地面。
1.2成本也是重要因素。随着全球能源成本飙升,简单地建造传统建筑的风险在增加,甚至会演化为被淘汰的风险,目前,绿色建筑概念和设计已进入中国主流市场。例如东方海港国际大厦[最新消息价格户型点评]和虹桥的尚嘉中心这样新的写字楼和商业混合建筑,已经取得了LEED金牌认证并开始纳入绿色技术,像节能照明,低辐射玻璃,甚至是充电站这些的电力驱动设施在上海不少商务楼宇中被广泛运用。实际上,收益和节能的组合才是可持续发展建筑的真正价值,较低的公用事业费用与清新的室内空气使企业与员工双重受益。
三 建筑结构体系
我国的结构体系是非常丰富的。从较原始的土结构、石结构、木结构到以后的砖结构、钢筋混凝土结构、钢结构、膜结构、组合结构,无所不有。它的取用决定于资源、价格成本、结构型式、气候条件、文化基础等多种因素。
由于我国对钢筋混凝土结构的施工方法还在沿用现浇施工法,伴随而生的是建材浪费,现场的噪声及空气污染,大量的废弃物,模板周转率低下,工程质量问题时有发生,一系列与绿色建筑背道而驰的现象。
彻底改变钢筋混凝土结构体系为我国主导结构的局面尚需有个过程。这是因为:1、这类结构取材方便,施工习惯,成本尚可接受,耐久性好;2、施工方法能吸纳大量劳动力,可以设想,一旦我们的建筑改成工厂化生产,会涉及到数千万建筑工人下岗,这是有关社会安宁的大问题。因此,既要大力提倡绿色建筑,又要根据国情循序前进。
木结构应是绿色建筑。一方面我国林业科学的迅速发展,他们希望我们结束“材”的方法,可以提供“速成林”建设;另一方面,我国西部地区落后,从他们的生态平衡来说,急需砍伐林木出售,价格合理,可以被视为一种结构体系能接受。
四 环保建筑材料的发展
绿色建筑就是有效利用资源的建筑,即节能、环保、舒适、健康的建筑。绿色建筑选择建筑材料应遵循以下两个原则:一个是尽量使用可重复使用、可循环使用、可再生使用材料;另一个是选用无毒、无害、不污染环境、对人体健康有益的材料和产品,最好是有国家环境保护标志的材料和产品。
从可持续发展的角度,在建筑木材的使用,应谨慎。大量砍伐树木将引发一系列的问题,如增加运输能耗,破坏当地的经济环境和生态环境。环境友好的建设要有优异的耐久性,易于维护和管理,不释放或很少有害物质释放。为了实现可持续发展的目标,建筑材料对环境的负面影响降到最低,研发无污染施工技术与环保建材。例如,使用工业废弃物(粉煤灰,渣,煤矸石水泥生产),砖和其他建筑材料,利用废弃泡沫塑料保温墙体板生产,利用废玻璃生产贴面材料。这种方法可以利用工业废渣,减少了环境污染,而且节省资源。
现代社会经济的发展,基础设施和住房建设规模越来越大。建筑材料的大量生产和使用,以改善人类的生存环境提供了物质保障,但也付出了过多的能源消耗和严重的环境污染成本。因此,保护环境,实现可持续建筑设计,必须把原材料对环境的影响纳入衡量价值的建筑标准体系。建筑是源于自然和自然,其使用的材料不应对人体和周围环境有污染。与粘土砖为例,其生产工艺会破坏土壤环境。
结束语:
绿色建筑项目的建设不仅关系到了整个国家和社会的利益,同样和人们生命和财产安全息息相关,做好绿色建筑项目的建设与管理已经成为了杜绝豆腐渣工程出现最根本的措施,而绿色建筑项目这一个项目已经成为了我国国民经济得到又好又快发展的坚实的基础,百年大计,最根本的就是质量,因此,我们必须要对绿色建筑项目进行深思,从根本上保证当前绿色建筑项目的质量。
参考文献:
[1]郭华,刘加平,赵西平,何梅,岳鹏.关中地区乡村民居夏季热工性能分
[A].建筑环境与建筑节能研究进展——2007全国建筑环境与建筑节能学术会议论文集[C],2007.
[2]发展智能绿色建筑大力推进建筑节能曾培炎副总理在“第二届国际智能
绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”上的讲话[J].吉林勘察设计,2007,(01)
[3]仇保兴在第四届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会新闻媒体见面会答记者问(节选)[连载二][J].建筑节能,2008,(07).
[4]曾文佳,夏晓荷.绿色城市,绿色建筑可持续发展的城市设计——对话澳洲著名城市规划大师邓勤[J].建筑装饰材料世界,2006,(12).
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
2011年11月28日,国家发改委公布了《“十二五”墙体材料革新指导意见》,指导意见提出,到2015年,新型墙体材料产量所占比重达65%以上,新型墙体材料产品生产能耗下降20%。建筑应用比例达75%以上。同时,由于央视新址火灾、上海胶州路火灾和沈阳皇朝万鑫火灾三把大火后,建筑外墙保温材料的防火性能问题被上升到政策高度。公安部下发“公消[2011]65号文件”规定,自2011年3月15日起,民用建筑外保温材料消防监管一切从严,其中最严格的一款是强调从严执行“民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料,同时严格执行(公通字[2009]46号)第二条规定”。因此,建筑节能己成为国家“十二五”期间的重点课题。而在目前各种新型墙体材料中,CL复合保温墙材由于它集节能、消防、结构于一体而成为首选的节能墙材。
1. CL复合墙板的组成
CL复合墙板是由CL网架板两侧浇筑混凝土后形成的一种复合墙体。而CL网架板是一种内夹保温板的立体空间钢筋焊接网架,其中保温板两侧的钢筋焊网由一定数量均匀分布的三维斜插钢筋连成一体(见图1)。CL复合剪力墙室外一侧的混凝土较薄,采取现场浇筑为50㎜,采取现场喷抹为40㎜。室内一侧混凝土的较厚,其厚度根据承载要求分别为100~120㎜、140~160㎜、>160㎜(见表1)。保温板的材质可根据实际情况选用EPS、XPS等,其厚度根据节能要求确定。
表1CL墙板构造详表
2. CL复合墙板的特点
作为新型的复合保温墙材,CL复合墙板是集节能措施与结构一体化的技术,同时又能起到防火的作用。特别是随着公安部65号文出台后,作为现浇混凝土复合保温的代表,CL建筑体系更加被建筑专家及消防专家一致认可。
2.1 节能特点
CL结构可达到65%节能标准,由于CL墙板是钢筋混凝土与保温板相结合的复合墙体。室内一侧至少100㎜厚的混凝土层完全可以满足建筑物蓄热要求,而室外一侧50㎜的混凝土层既能对保温板起到终生的保护作用,这样就形成了保温层与建筑物同寿命(见图2),由于采用复合保温的形式,保温层的选材及厚度几乎不受限制,其传热系数可以达到0.4w/㎡.k以下,因此CL复合保温墙可以满足不同热工地区的节能需要。免去了建筑物外保温的后期维修的费用。同时,由于CL复合墙体是将保温材料和混凝土现浇在了一起,形成了节能与结构的一体化。
2.2防火特点
由于CL复合墙体两侧的混凝土通过保温板上的斜拉筋连结成一体,并且在保温板和混凝土之间没有空隙,同时在该复合墙体中存在多层焊接的钢筋网片可防止失火时由于高温而引起的钢筋集中失稳。因此,当该墙体遇到高温时,其密闭的混凝土保护层可以将保温板与空气隔绝,避免或延迟保温层燃烧。即使保温板热熔后,该密闭的整体结构也要优于其他结构的防火性,从而提高了复合墙体的耐火极限。2010年9月,经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心测试,CL建筑体系复合墙体的耐火极限达4h以上,保温措施的耐火极限已经远高于该部位结构构件的耐火极限要求。即使局部发生火灾,也不会引起火灾蔓延,并且过火墙体如经检测依然能满足结构使用,可以向其中注入发泡聚氨酯等措施对保温层进行修复。
2.3 其他特点
CL结构有着良好的抗震性能,是砖混结构的1.6-2.5倍,也优于框架结构;并且可扩大住房的使用面积7%左右,并能有效的节约成本。由于CL复合保温墙体中的网架板可由工厂加工,提高了施工速度。
3. CL复合墙板的施工
3.1 CL网架板的吊装、就位
应根据施工段划分、安装顺序、CL网架板编号对应施工图轴线位置安装。安装采用塔吊吊装方式进行(见图3)。
3.2CL网架板与边缘构件连接
在整个CL结构体系施工中其关键核心技术就是CL墙板与边缘构件的连接工艺,其工艺连接(见图4、图5)。
3.3. 混凝土浇筑和养护
在CL复合墙板中,采用自密实细石商品混凝土,坍落度控制在260~280㎜之间。自密混凝土浇筑时应两边同时进行,不能侧重于一边,以防止CL网架板中保温板因两侧混凝土高差产生的侧压力而导致偏移或变形。
4. 结束语
CL结构体系作为一种保温、结构和消防于一体的新型结构体系正越来越广泛地被全国各地的业内人士认可和接受。随着“十二五”的规划,社会主义新农村的建设、城镇化的发展,CL结构会有着非常广泛的应用前景。
注:该论文来自于河北省教育厅课题。
参考文献:
1. 林立,郭子茹,那林. CL结构体系实际应用方法探究[J]. 施工技术. 2009,51
2. 刘淼,韩颂新,王士军. CL网架板在高层建筑中的应用与研究[J].
中图分类号: TU2 文献标识码: A
一、我国生态建筑设计的研究现状
在20世纪80年代顾孟潮就提出了“未来的世界是生态建筑学时代”的观点,1994年5月,国家颁布了《中国21世纪议程--中国21世纪人口、环境与发展》,从我国的具体国情出发提出人口、经济、社会、资源与环境协调、可持续发展的总体战略。1972年斯德哥尔摩联合国人类环境会议以后,我国环境保护运动日益扩大和深入,以追求人与自然和谐共处为目标的绿色革命蓬勃展开。1996年3月,中国国家环保局推出两大举措:一是实行污染物排放总量控制;二是实施“中国跨世纪绿色工程计划”,在九五期间重点治理淮河、海河、辽河等的污染。1996年国家自然科学基金委员会正式将“绿色建筑体系研究列为九五重点资助课题”,2000年我国又颁布了《建筑节能技术政策》。2001年建设部通过雄录色生态住宅小区建设要点与技术,明确提出了绿色生态小区的概念、内涵;开始实行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;我国第一部生态住宅评估标准《中国生态住宅技术评估手删》出台,目前又出台《中华人民共和国节约能源法》,以节约资源、防污染、保护生态为主题,创造健康、舒适的居住环境,推进住宅产业的可持续发展。特别在我国的第十二.五宏伟规划中,已不是什么“绿色工程计划 ”,大部分地区已经结合实际实现了生态建筑设计,从而形成了生态绿色建筑。从本质上讲,生态建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的城市建筑发展观。现已是在实践中生态建筑设计的新思路。
二、目前生态建筑发展存在的问题
1、缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但这些观点只停留在生态建筑的表面,对生态建筑的理解是不全面的。
2、缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深入的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是急待解决的课题。
3、缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析等等。
三、生态建筑设计的发展思路与对策
1、贯彻以人为本的人文原则
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求,不仅是建筑发展的最终目标,而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中,要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中,以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
2、善于因地制宜,尊重环境属性
根据生态学的进化论,生态建筑设计包含着资源的经济利用问题,其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展,势必在有限的土地资源内展开,为了节省有限的土地,必须建立高效的空间体系,如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系,对环境破坏最小并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。例如“天下第一庄”--台儿庄古城,就是生态建筑的选择做到了充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,从而达到了“因地制宜”目的。
3、增强使用者与自然环境的结合和协调。
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁,应尽可能将自然的元素引入使用者身边,这也是生态原则的一个重要体现。人是在自然界活动中的基础上,必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中,生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同,生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境,即使建筑本身对环境污染很小,极为节能,但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开,其空间的存在与人的功能需求格格不入,这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理,空间更加宜人,更有助于使用者与自然环境间的交流。
4、增加“绿色”面积,保护生态平衡
生态建筑外部与自然相呼应,内部空间的设计也应绿色化,即通过精心的室内设计,将室外的绿色引入室内环境。绿色植物可以制造氧气,吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计,可以使室内空间室外化,运用绿化、水面等划分空间,这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院,在其上部加一个可调节的开启式屋顶,根据时间季节的变化,由计算机或人工控制,达到室内温湿度的调节,又可使室内外空间连成一体,从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。
结束语
生态化的思想是人类的取向和必然选择,城市和建筑设计的生态化是历史发展的必然趋势。一方面它契合了“可持续发展”的全球共识;另一面它为城市设计和建筑设计发展开辟了一条新途径。生态建筑理论的发展将导致建筑科学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展,推动整个建筑学不断向前发展。