摘要:绿色建筑系统在生物圈里是一个非常重要的物质与能量的流动环节,它对我们人类实现可持续性发展战略起着至关重要的作用,同时也是百姓民生的大事,而节能技术的不断创新与发展又是发展绿色建筑理念的一个重要环节。本文介绍了绿色建筑设计的节能理念以及一些节能的基本措施,重点阐述了绿色建筑的特点和节能措施,同时探讨了在绿色建筑中采用智能化技术实现节能的方式。
关键词: 绿色建筑节能措施智能建筑可持续发展
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-115-02
1绿色建筑的概念及产生背景
我们所说的绿色建筑并不是一般意义上的三维绿化、空中花园等,而是代表着一种全新的理念,它是指建筑对周围的环境等并无公害,而且能够在不破坏环境基本生态平衡条件下充分利用自然的资源的建筑,并且给人类于健康、安全、舒适的生活环境。我们把这种全新理念的建筑称之为可持续发展建筑或生态建筑或大自然进化生成的建筑等。
近年来, 随着人们生活水平的日益提高,环保节能意识也逐渐加强,因此未来把建设具有节约资源、降低能耗、减少污染等性能的绿色生态住宅作为未来发展的趋势,从而提出了“绿色建筑”的口号。
2绿色建筑的特点及节能技术措施
(1)绿色建筑的几个主要特点包括:1)安全、健康、舒适:通过采用各种生态技术手段合理地提高居住建筑的舒适性,例如良好的自然通风,充足的阳光;防噪音等。2)高效卫生:高效代表着提高能源的使用率,从而延长各种设备的寿命。卫生意味着减少排放各种污染物,从而减轻对大自然生态环境的破坏。3)和谐共处:绿色建筑给人类提供了健康舒适的生活环境,使人、建筑、自然三者实现了和谐共处,从而做到了可持续发展。
(2)绿色建筑的节能技术措施:围护结构围护结构的保温隔热性能直接影响建筑能节能的主要因素之一。建筑外窗是节能中保温、隔热最薄弱的部分。虽然门窗具有采光、通风等作用,而且建筑造型艺术处理上也起着举足轻重的作用,但是我们不容忽视的是门窗也是造成能量大量损失的重要部位。现代很多建筑为了加大采光通风面积或者由于需要通过造型表现来突出建筑的性格特征,因此现代建筑的门窗面积也越开越大,有的甚至做成了全玻璃幕。这些种种改变就对外维护结构的节能性能提出了考验,外围护结构就必须寻求新的技术手段来满足节能要求。目前,主要是通过改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能来对门窗进行节能处理的。从材料来看,近些年市场上出现了一些技术含量较高的节能产品,例如铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等等。其中的UPVC塑料型材运用比较广泛,因为它所采用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯,在生产过程中不仅能耗少、不产生污染,而且材料的导热系数比较小,因此它的保温隔热性能比较好。UPVC塑料门窗在欧洲的运用已经有多年了,特别是在德国,UPVC塑料门窗运用已经超过50%。而我们国家在90年代以后塑料门窗用量也再不断增多,正在逐渐取代钢、铝合金等一些耗能比较大的材料。人们通过研究采用了高科技技术,把普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃、高强度LOW2E防火玻璃、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及一些比较特殊的智能玻璃,从而解决了大面积玻璃造成的能量损失过大的问题。通常的智能玻璃有两类,一种是光致变色玻璃,在光照射时,玻璃会感光变暗,光线不易透过;停止光照射时,玻璃复明,光线可以透过。另一种是电致变色玻璃,在两片玻璃上镀有导电膜及变色物质,通过调节电压,促使变色物质变色,调整射入的太阳光。
(3)充分利用新能源,例如太阳能、地热能、风能、核能等。人类已经对各种太阳能利用方式进行研究,并且逐步明确了发展方向,从而使太阳能得到逐步的开发和利用,如:1)作为太阳能利用中,一些国家的太阳能热发电技术较为成熟,他们投资兴建了一批试验性太阳能热发电站,在不久的将来有希望实现太阳能热发电商业化;2)随着太阳能光伏发电的发展,在国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程,这将大大促进并推动电系统快速发展;3)目前的太阳热水器技术已经比较成熟,运用也比较普遍了,但是有些技术仍需进一步地完善,并加强太阳能建筑一体化建设;4)太阳能吸收式制冷技术发展较早,目前已有运用在大型空调领域;5)太阳灶也已经得到一定的推广应用。虽然以上种种技术已经对太阳能有了初步的了解和运用,但是总的来说,目前太阳能利用的规模还不大,总体技术水平不高,不够完善,商业化程度也较低,仍有待于人类开发研究探索。在利用地热能时,可以利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应;也可以借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。
(4)采用智能化技术智能技术可以通过对冷冻机组、空调机组、新风机组和照明设施等设备进行最优化的节能控制模式运行,从而大大减少建筑电能消耗;而且可以对室内的温度、湿度进行调节,从而大大提高了室内环境的舒适度;同时还可以对设备的运行状态进行监测,及时发现设备故障,停用故障设备,备用设备自动投入运行使用,并且根据设备的累计运行时间来启动运行策略,从而均衡各设备的运行时间,从而延长设备的使用寿命;从以上可以看出智能化技术是绿色节能建筑不可缺少的一部分。
3智能化技术通常通过下面几个方面来实现节约能源的:
(1)控制空调节能系统:在现代建筑中空调系统的耗能量可以说是巨大的,如果能够实现对空调系统的节能,那么这项技术将会对绿色建筑的节能起着很重要的意义。
(2)照明系统节能控制:现代建筑中照明系统的能耗量巨大,实际生活中经常能够见到的:诸如楼梯间、走道等人不在时灯仍亮着,甚至有些地方灯就从来不关,这样就导致了能源的大量浪费。因此我们可以通过智能技术手段在满足不同用途的前提下对照明系统进行控制从而达到节能、节约能源的目的,通过智能化来控制照明设施节能方法一般有以下几种:
1)采用混合照明:通过感光装置检测并控制照明区域的采光:不仅在采光不足时就利用人工照明补偿,而且又可以根据距离窗户或幕墙的远近程度来调配照度,充分做到合理利用了自然光,从而达到真正节能的目的。同时创造了一个不受季节与外界环境影响的舒适照明视觉环境,使我们的眼睛不易疲劳。
2)定时控制:通过分析,把建筑物内部的照明场所的不同使用需求进行归类分组,从而通过照明控制器对各个组进行控制开启、关闭时间。例如电梯、走道等一些公共场所的照明灯具就可以采用控制器来预先设定时间段,从而根据各自的具体使用需求情况进行按时的开启和关闭照明系统。
3)通过检测人员使用情况来控制:一些公共场所可以利用智能型探测器根据人员活动情况来控制灯具开启和关闭:例如楼梯间,当有人的时候,感应器发出信号从而打开该区域的照明系统,等人员离开该区域时,系统按设置好延时时间自动切断该区域的照明或降低照度,从而达到最大限度的节约能耗量。
4发展绿色建筑的重要性及前景
绿色建筑是很多学科的集成化合作,是建筑全生命周期的配合, 而并非单存简单的在建筑上个绿色而已,而且它是一个绿色小区,是一个示范建筑体,它蕴含的内涵非常强大大。绿色建筑的发展是实现建筑可持续发展的关键,它是我们未来发展一个发展方向,尽量在建筑全生命周期中平衡建筑环境的性能及人们对资源的消耗,对环境的影响。虽然可持续发展战略已深深映入人类的脑海,但是其原则还有待于在建筑设计中的体现,因为在实际实施操作上,人类都还存在缺少一致的认识,从而阻碍了可持续发展的前进。因此绿色建筑是一种全新的生态理念,也是通过规范公共、个人的行为,逐步成为人们社会行为的重要思想准则,因此绿色建筑将是未来建筑设计领域的一大主流,人类追求的共同目标。
5结束语
绿色建筑、智能建筑的发展能够降低能耗,减少污染,能够节约大自然日趋浩劫的自然能源,同时保护好我们人类的生存环境,实现人、建筑、自然三者和谐共处,实现可持续发展、三者的和谐可持续发展。未来永恒的主题是绿色环保、节能,所以发展绿色建筑、智能建筑是大势所趋。
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