建筑节能知多少

在20世纪70年代发生了世界范围的能源危机之后，建筑节能成为世界建筑发展的基本趋势，它的发展在保证建筑安全、舒适、健康的前提下，大大减少化石能源的消耗。

　　建筑节能关注在建筑建造、使用、拆除与处理的全寿命周期中减少能源消耗。建筑建造能耗约占建筑总能耗的20％左右，这部分能耗从建筑原材料的开采、提炼、生产、运输直到建造完成，最终蕴含在建筑中。例如，铝、钢等精细加工材料生产的能耗是砖石等初级材料的几倍，甚至十几倍。但与初级材料相比，它们更易于维护，拆除时的回收率与重复利用率更高，通过合理、环保的使用，可以大大降低材料的使用量，从而降低总能耗。此外，通过提高围护结构的保温、隔热性能，可以极大地减少室内温度的波动，从而减少空调、采暖能耗，好比冬天给人穿上了皮大衣，夏天把人放在幽深的山洞里，帮助人们抵御严寒、酷暑的侵袭。围护结构指建筑与外界接触的建筑外表面，由外墙、外窗、天窗、玻璃幕墙、外门等组成。传统围护结构如黏土砖墙和普通的木窗的保温隔热性能很差，现在由聚苯板等高效保温材料，塑钢、断桥铝合金门窗组成的新型围护结构的保温性能提高了十几倍。

　　以清华大学超低能耗楼为例，可调式围护结构通过感应器测量外界温度，通过软件自动下达指令指挥外遮阳板、内遮阳帘、通风窗、通风口等协同工作。在炎炎夏日，遮阳板转到和入射光线垂直的角度，在遮蔽直射阳光的同时接收地面上的反射阳光到建筑中来，既利用阳光为房子照明，又摆脱了直射阳光带来大量的辐射热。在夏夜，当室外温度降到低于室内温度时、通风窗自动打开，诱导室外冷空气流经室内的每一处角落，带走白天吸收的热量，带来新鲜空气，置换略显污浊的室内空气。在晴朗的冬日白天，遮阳板的角度自动转到和入射光线平行的角度，保证阳光毫无阻挡地射入建筑的最深处，带来宝贵的光和热。在寒冷的冬夜，遮阳板转到和窗户平行的角度，为窗户附加一层隔热屏障，避免室内热量经窗户玻璃散失到室外。

　　目前，人们正在探索把可再生的清洁能源应用到建筑中来，替代不可再生能源，创造出“节能建筑”。

　　太阳能是储量最丰富的可再生清洁能源，如何在建筑中利用太阳能是“节能建筑”关注的一个焦点问题。目前太阳能主要有四种利用方式：太阳能热水系统、太阳能光伏发电系统、太阳能采暖系统、太阳能空调系统。太阳能热水系统是目前太阳能利用最成熟和经济性最好的方式。太阳能光伏发电系统、太阳能采暖系统、太阳能空调等系统，由于系统和工艺相对复杂、成本较高等原因，目前还处于研究开发阶段，主要应用于国家和地方的各示范工程中，在不久的将来有望“建材化”，走入寻常百姓家。

　　如何在建筑中利用风能、地热能也受到广泛关注。目前已有安装在建筑上的小型风力发电机，正在进行在高层建筑中创造风洞，把风力发电机和建筑结合一体的研究。在冬季从地下土壤、地表水、地下水、城市污水等热源中提取热量为建筑供暖，在夏季向其排放热量为建筑供冷的技术已经很成熟。沈阳市采用这种技术供暖的建筑面积已达312.3万平方米，预计到2010年，将达到总供暖面积的三分之一。它的成功推广将极大缓解我国北方地区冬季采暖能源供应紧张状况，并提高冬季室外空气质量。

　　英国伦敦贝德生态村项目让我们看到了节能建筑的曙光。生态村首先通过优化建筑的外形，来减少建筑的散热面积。接着采用新型围护结构为建筑穿上了一层“皮大衣”；通过可随风转动的风帽，利用风压提供新鲜的空气，并排出室内污浊的空气。太阳能在小区中得到了充分的利用。为了获取更多的阳光，建筑南面设置有玻璃温室。冬天双层玻璃的温室吸收了大量的热量来提高室温；夏天则可以打开作为开敞的阳台，组织建筑散热。建筑内设置热量回收装置，回收建筑内的灯具、电器、人体、热水等产生的热量，为建筑供暖。该生态村采用各种节能技术提供了一种居民能负担得起的、环保的生活方式，获得可观的生态效益，在经济上也取得了巨大的成功。入住一年后，监测数据显示居民节约了采暖能耗的88％、热水能耗的57％、电力需求的25％、用水的50％。在世界能源问题日益紧张的今天，它的建成和杰出表现让我们看到希望。

　　可以预见，可再生清洁能源在建筑中的广泛使用，将是建筑发展史上又一次里程碑式的进步。不依赖化石能源的“清洁建筑”的诞生与发展，为我们指出了一条通向绿色未来的光明之路，必将推动人类社会的可持续发展。

　　

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