摘要:绿色建筑是指建筑物在其建筑生命周期内,包括从建材制备和获取阶段到建筑物的规划设计、施工、使用、管理、维护以及后期的拆除过程中,采用节能系统,最大限度地减少对地球资源的消耗,力求减少建筑垃圾的产生和排放,并尽可能地开发和使用新型的可再生能源,有效利用现有的资源进一步改善建筑及周边环境,极大地减少对环境的破坏。同时,低碳是绿色建筑必不可缺的一项指标,在绿色建筑中,通过采用低碳低能耗技术来达到建筑物的节能减排效果是当今绿色建筑领域中最常见且最适用的科技手段。
关键词:超低能耗;绿色建筑;技术;分析
1 绿色建筑中的低碳建筑
低碳建筑是指在建筑设计阶段有着明确而详细的减少温室气体排放的方案,在建筑生命期内建筑材料与设备制造、建造、使用和拆除处置各阶段减少碳排放甚至是零碳排放,并且在围护结构、能源和设备系统、照明、智能控制、可再生能源利用等方面综合选用各项节能技术,能耗水平低于常规建筑的建筑物。低碳建筑的本质旨在降低空气环境中的温室气体的排放量,而其应用实质是为了使生活环境更加舒适、更加健康。这种舒适与健康不仅体现在建筑物本身的主体上,也体现在建筑内部环境的科学性、舒适性和安全性上。为保证建筑物的内外主体环境的舒适度,要综合考虑建筑物的选型、选址、以及自然能源的充分利用,并结合相应的采光、通风、给排水技术,使其成为一个绿色配置的集成整体,形成一套完备的低碳低能耗技术体系。
2绿色建筑技术应用措施
2.1 加强技术规范绿色建筑工程在完成设计技术方案之后,在设计技术在绿色工程建筑中具体投放和应用之前,绿色建筑的施工主体,还要依据绿色建筑设计的技术把相关的技术产品编制一个清晰的目录明细还要将需要应用的技术支持编辑列表。这样在推广和应用绿色建筑的技术时就会更明了更顺利。通过应用绿色建筑的技术,要能够更加充分的利用太阳能、风能、地热能、以及相关的其它绿色能源。然后,绿色建筑的技术人员要对绿色建筑施工中对技术的应用和通过技术对绿色能源的使用情况进行相关的规范管理。
2.2健全施工技术标准
由于我国绿色建筑技术的起步比较晚,在绿色建筑施工主体单位中,并没有一套完善的健全的针对施工技术的管理规范和管理标准。因为在绿色建筑施工中缺少明确的细致的规范对技术工作的实施进行监管,就导致在绿色建筑的实际操作过程中,技术的很多功能无法得到全面的发挥,甚至在绿色建筑的实施过程中很多技术都受到各种原因的限制和阻碍,很多技术根本无法发挥作用。因此,绿色建筑要想顺利推行和应用相关技术,就需要健全和细化技术管理的规范。
2.3节能技术的有效应用
绿色建筑在设计和实施时,要懂得合理利用和充分发挥节能技术。绿色建筑的相关施工人员在建筑的设计以及施工中应用节能技术,能够减少能源消耗和资源浪费,甚至是环境污染等,进而可以达成绿色建筑的技术设计初衷,然后促成绿色建筑在使用过程中尽量节能减排。
2.4完善设计方案
第一,绿色建筑工程在创设实施的前提是需要一套科学的完善的设计方案。绿色建筑的工程方案设计要考虑建筑施工的整个周期;还要依据一套系统的科学的缜密的建筑工程的设计理论;绿色建筑的设计要考虑如何减少工程建筑在施工时会产生的废气、废料等造成的污染;还要考虑如何在工程建设和使用中尽量做到节省资源和能源、最大程度的保护生态环境。第二,绿色建筑的工程设计是从保护生态的角度和使用超低能耗的能源和技术为出发点的,但是目前,我国建筑产业已经形成的设计技术方案还比较粗放,对资源能源的使用技术的设计还存在很多短板,需要改善。绿色建筑的设计人员可以在现有的成套的设计技术中进行优化和改动,加入超低能耗的技术设计、加入对绿色能源的运用、创建集中的减少能耗的集热系统等节能减排的应用系统。
3超低能耗建筑的发展
3.1被动式建筑
3.1.1被动式建筑的发展历程
1991 年,法伊斯特博士在德国的达姆施塔特市克兰尼斯坦区(D arm stadt-Kranichstein)建造了世界上第一座被动式建筑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该建筑为白色、近似正方体的 3 层住宅楼,在投入使用之后的 20 多年里,一直在10kW h/(m2 •a)的超低采暖能耗状况下运行,节能效果显著;1996 年,法伊斯特博士组建了德国被动房研究所(Passive H ouseInstitute,PH I)。之后,世界上最大的被动式办公建筑Energon 在德国的乌尔姆落成,其建安费用略高于普通办公楼,实际能耗仅为 70kW h/(m2 •a);2006 年,美国明尼苏达州建成了北美第一个获得认证的被动式建筑“W aldsee Biohaus”。目前,在德国、奥地利、瑞士和意大利等欧洲国家投入使用的被动式建筑已有 3 万余座。根据德国被动房研究所的要求,被动式建筑必须要满足全年的能耗、气密性和基本能源需求等方面规定的技术指标。由于被动式建筑节能技术的研究与实践始于德国,目前在欧洲采用的技术措施多基于德国的气候条件,均是针对提高建筑围护结构的保温性能和建筑物的气密性能,以尽可能降低冬季采暖的能耗。最初,获得德国被动房认证的条件是:建筑采暖能耗≤15kW h/(m2 •a),冬季采暖热负荷≤10W /m2,建筑总能耗≤120kW h/(m �•a);外窗传热系数≤0.8W /(m2 •K),外墙传热系数≤0.15W /(m 2 •K)并进行消除热桥设计,建筑物气密性能 N50 ≤ 0.6 次,排风系统采用高效率的热回收装置。目前,被动式建筑标准仅是科技研究人员达成的共识,尚未上升到某一国家的标准或国际标准层面。
3.1.2 被动式建筑定义
被动式建筑的概念是在 1980 年代德国低能耗建筑的基础上形成的。1988 年,瑞典隆德大学的阿达姆森教授(Bo Adam son)和德国的沃尔夫冈 • 法伊斯特博士(W olfgang Feist)首先提出了被动式建筑的概念,并将其定义为:不需要设置传统的采暖和空调系统,就能够实现冬季和夏季室内物理环境均舒适的建筑物。该类建筑最大的特点是通过被动式设计和精细化施工以及科学的运行管理,实现建筑物冬、夏季对采暖和空调用能需求的最小化。被动式建筑通常被称为被动房。
3.2 主动式建筑
3.2.1 主动式建筑理念
主动式建筑(Active H ouse)理念于 2010 年由丹麦威卢克斯集团(VELUX)主导提出,它倡导未来建筑应该实现室内环境质量良好,居住舒适,感官优美,具备充足的天然采光和清新的空气,实现能耗效率与最佳室内环境之间的均衡,对环境和资源产生最小的影响,避免生态破坏,同时充分利用可再生能源,实现零碳排放。在这一理念的指导下,建筑将自主产能,以可持续发展的形式利用资源,有效改善人们的健康水平和居住舒适度。它将有效地沟通人类与生存环境的关系,促进未来技术与普通生活常识之间的良性互动。
3.2.2主动式建筑的发展历程
2005 ~ 2008 年期间,为主动式建筑理念的探索阶段。作为该理念的提出者,威卢克斯集团一直身体力行地不断探索,努力打造能耗、室内环境质量和环境资源均衡的建筑。2009 ~ 2013 年期间,主动式建筑理念进入向建筑实践发展的阶段。2010 年 6 月 25 日,丹麦、英国、法国、德国、瑞士、荷兰、俄罗斯和波兰等国家的 40 余位建筑行业和建筑研究机构的代表汇聚于哥本哈根,组建了“Active H ouse 联盟”,提出了一种应对能源和气候挑战的前瞻性理念——“主动式建筑”,即建筑开发应重视低能源消耗,室内环境健康舒适,适应具体建筑特性并实现与地区气候条件之间的良性互动。截至 2016 年 6 月,威卢克斯集团在 14 个国家推动完成了既保证建筑品质的持续提高、维持高水平生活质量,又能降低能耗和 CO2 排放水平的 26 个主动式建筑。
结束语
我国地域广阔,各气候区气候差异大,平原和山区的气候差异也很大,即使是同一气候区的冷热负荷都有较大的差别,并且各地区的建筑特点以及人们的生活习惯存在很大不同,切忌盲目照搬德国、丹麦等欧洲发达国家的成功经验。根据 PH I(Passive H ouse Institute,德国被动房研究所)的理论体系,我国北方地区(严寒和寒冷地区)的建筑中可以取消供暖,但我国现有的被动式建筑示范工程尚无完全取消供暖的项目,其主要原因是建设和使用过程的不可控性,导致仍然有必要保留供暖设备。
参考文献:
[1]仇保兴. 从绿色建筑到低碳生态城[J]. 城市发展研究,2009,16(7):1 -11.
[2]王华阳,邱耀. 我国低碳建筑的发展现状及对策研究[J]. 科教前沿,2011,(19):86 -87.
论文作者:蔡晶
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/29
标签:建筑论文; 被动式论文; 技术论文; 德国论文; 建筑物论文; 能源论文; 主动论文; 《基层建设》2018年第7期论文;