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1綠色建筑的設計

在一個成功的綠色建筑的產生的過程中，建筑的設計很重要，處于至關重要的地位。建筑的設計包含建筑的場地的選擇、功能的設定、外形的構思以及內在的能源系統等很多方面的精心策劃。其中，在很多項都確定了以后，外形是個影響建筑耗能多少的一個重要因素。在建筑的系統里有一個重要的概念，表示外形系數，外形系數越小，建筑物需要的能量供給就越少，這樣一來，建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的設計中，在不影響建筑物的功能的同時，要著重考慮建筑物的外形系數。

2綠色材料的選擇

傳統的建筑材料在完善建筑功能的同時，也有很大的弊端。傳統的建筑材料給人們的生活質量帶來了提高，也給人們的健康帶來危害，建筑材料里的甲醛是人類健康的殺手，而大部分傳統的建筑材料中都含有此成分。傳統建材工業占據著我國國民經濟的重要地位，同時也是耗能最大、污染最大的一項工業。而隨著社會經濟的發展，人類物質享受領域的要求就越高，對自身的生命安全也越來越重視。人們在建材當面也開始研發高性能、低污染的材料，也就是綠色材料。綠色教材與傳統建材相比較，具有節約能源，少用或不用天然能源及資源，在建筑的過程中，盡量使用工業生產中產生的廢棄物，將可用的工業廢品制成建筑材料。并且在使用的過程中對人體的健康沒有危害，保證無毒環保。在綠色建筑的材料選擇中，也一定要選擇健康環保，負荷小的綠色材料。

3可再生能源應用技術

可再生的能源不同于其他資源的最大優點便是為使用的過程中降低污染、有效的保護生態環境。包括太陽能、光能、熱能、核能等很多新興能源。這些能源的共同點就是源源不斷的，取之不盡，用之不竭。以太陽能為例，我國現階段太陽能光伏發電系統已經被廣泛的應用了，很多建筑物的部分用電設備、路燈、體育場的大型照明燈都采用的太陽能發電。此外風力發電也很普遍。所以在綠色建筑的建造過程中，適當的應用可再生能源技術是必要的，能大幅度的節約資源。

4采用合理的施工方法

建筑的施工，是建筑過程中持續時間較長的一項工程。綠色建筑在設計的過程中，已經充分考慮施工過程中帶來的污染，但是還是不能眼圈解決施工污染的問題。那工民建工程節能技術不僅體現在現代化科學技術方面，也要注重從建筑自身的設計、外部條件布置等方面入手，可以通過完善園林技術來發揮節能環保的效果。對建筑周圍的園林進行優化、綠化設計，利用綠化園林來調節建筑物周圍的局部地區氣候，從而達到保溫隔熱的功效。例如：在工民建筑物的外墻種植藤類植物，藤類植物發揮了對建筑物平面的裝飾作用，又能發揮保溫、隔熱的功效。夏季，氣候炎熱、溫度較高，藤類植物發揮對建筑物的綠色屏障作用，降低了建筑物自身溫度，控制了室內空調設備的使用；冬季氣候相對嚴寒、溫度較低，綠色藤類植物枯萎附在建筑物表面能夠發揮保溫功效，從而控制建筑物自身的能源損耗。這一綠化技術使用不僅發揮了節能環保功能，同時，也營造一個優美的景觀環境，發揮了綠化環保的景觀功效。

三樓頂隔熱技術的運用

建筑物容易受到太陽輻射的不良影響，特別是一些氣溫較高、日照時間較長的地區，建筑物更容易受到太陽輻射的不良影響，從而影響建筑物的使用壽命，為了減輕這一不良影響，可以在建筑物頂端配置隔熱設備，現階段，一種最為流行的節能環保類隔熱技術體現為：空氣層隔熱技術，憑借控制傳熱來達到隔熱的效果，空氣層隔熱技術已經被應用到工民建筑工程的頂部、墻體以及門窗等多個部位，都發揮了積極的隔熱作用，通過通過空氣層隔熱也能夠發揮保溫的功效，已經成為一項獲得廣泛認可的節能技術，同時，其他類型的保溫節能技術，例如：架空技術、浮石砂等也得到了廣泛而深入的利用。

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2)結構優勢。

工業廠房結構堅固、空間高敞、設計使用年限一般在50年以上，并且具有較強的抗震性能以及結構承載力。

3)空間功能優勢。

舊工業建筑大多是大空間、大跨度結構，這使得改造時的空間劃分比較靈活，可以適應不同使用者對空間功能的轉換要求。

4)基礎設施優勢。

舊工業建筑的電力設施、給排水設施等基礎設施都有較強的負荷能力，保留其可以節省添置這些設施的費用。

2綠色節能技術的內涵

20世紀60年代，美籍意大利建筑師保羅•索勒瑞首次將生態與建筑合稱為“生態建筑”，即“綠色建筑”。綠色建筑就是在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。為了減少對環境的污染，綠色建筑已經成為建筑業發展的必然趨勢，舊工業改造也應采取綠色改造的方式。與推倒重建相比，舊工業建筑改造再利用可減少建筑垃圾的產生和不可降解的建筑材料對環境的污染。針對建筑運行能耗的來源和組成，把建筑綠色節能技術分為兩類:建筑本體綠色節能技術和建筑設備綠色節能技術。其中建筑本體綠色節能技術包括圍護結構的綠色節能技術和建筑空間設計的綠色節能技術;建筑設備綠色節能技術包括建筑能源設備系統綠色節能技術、建筑環境控制系統綠色節能技術和可再生能源利用技術。

1)節地與室外環境。

舊工業建筑區位優勢明顯，處于城市中心地帶，對舊工業建筑的土地進行合理的利用，是節約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式，既能節約土地，又可以起到綠化環境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2，可以有效的起到隔熱保溫的效果，也可延長屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面，從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環境不協調的風格又賦予建筑物一種古樸的氣息。

2)節能與能源利用。

節約能源是實現綠色節能的核心理念，根據舊工業廠房所處的地理位置，充分利用太陽能、地熱能、沼氣、風能等等可以再生的資源，在改造中采用溫濕度獨立控制空調系統、太陽能光熱與光電系統等節能技術等。由于經濟技術和建筑功能的因素，舊工業建筑圍護結構的熱工性能較差。許多舊工業建筑改造后這個問題依然存在，這樣不僅影響了建筑的使用性能，而且會造成巨大的能源浪費。但是，舊工業的大跨度、大空間結構也正是改造者所看重的，他們在改造之后往往愿意保留此類大空間，引入自然光，這樣白天可以不需采用其他照明措施，節約資源。

3)節水與水資源利用。

通過采用節能型設備，如無水小便斗，節約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應器進行分別收集后合并，通過凈化用作沖廁或綠化用水;在停車場鋪裝易滲水的材料，使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分。

4)節材與材料資源利用。

若對舊工業建筑不進行改造再利用，而是采取推倒重來的方式，無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費，推倒破壞產生的建筑垃圾更是增加了環境的負擔。而如果對舊工業建筑改造再利用，使它真正達到實際的使用壽命，也是節約建筑材料的一種表現方式。舊工業拆除下來的一些物件，可以作為裝飾物品擺放在工業園區，既不浪費材料造成環境污染，又美化環境，使得這些物品更具有歷史價值。

3綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用實例

3．1天津綠領慧谷創意產業園

綠領慧谷創意產業園原為天津紡織機械廠，始建于1946年，占地面積138畝，廠房面積6．1萬m2。改擴建后園區所占地面積近9．3萬m2，總建筑面積10萬m2。在改造過程中，大量的采用了綠色節能技術:新建材料保溫外墻、新技術窗體遮陽、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等，使得這些建筑既是節能房又是展示廳。應用太陽能集中供熱系統、熱交換新風系統、屋面雨水收集、風光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環保節能手段。經過測算，一期的改造成本僅為拆除的36．4%。

3．2上海市花園坊節能環保產業園

上海花園坊節能技術環保產業園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年)，于20世紀初搬遷，留下18棟工業廠房，總占地面積為3．23萬m2，總建筑面積為5萬m2。屬于節能研發設計、建筑節能設計、節能文化傳媒、節能咨詢策劃為一體的市級創意產業集聚區。原廠區18棟建筑主要是鋼筋混凝土結構，改造過程中保留了框架結構，原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊，既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復合墻體系統，能夠消除冷、熱橋，維持室內氣溫平穩，節省空調能耗。在改造過程中采用太陽能熱水系統、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統用于衛生間沖廁及清洗車輛等綠色節能技術。

3．3蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓

蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓前身為法資企業美西航空機械設備廠區，始建于1895年，改建于2001年，為框架結構。在改造的設計階段，將經濟、節能、生態性融入到其中。在改造過程中，大量的使用到一些節能高效的新材料，如太陽能燈，將原先部分老廠房的屋面拆除，在屋面開天窗，增加了室內光線和通風，在屋面開小口，安裝太陽能燈，白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃，來達到保溫節能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用，采用蓄水池的水清洗車輛，洗完車的水再次利用澆花，實現了水資源的重復利用。在樓層陽臺上種植植物，采用屋頂綠化的方式，使夏天有效的緩解太陽的直射，起到保溫隔熱的效果，降低對能源的使用，而且提高了辦公條件。

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2.產品的綠色化

之所以要強調化工產品的綠色化，是因為石油化工類的產品在我們的日常生活中實在是太普遍了，不得不承認的是石油化工類的產品的的確確改變了我們的生活，給生活帶來許多方便和優越，但相對于這些有利之處來說，其對于我們生活環境的污染也是不容小覷的。比如，我們生活中最普遍的洗滌用品，過去我們常用的洗衣粉中都是含磷的，而這些含磷的洗衣粉在溶于水之后隨著生活污水一同被排到江河湖海中，造成了赤潮，給自然環境與生態平衡帶來了相當大的影響，因此，近些年來人們逐漸對此問題開始重視起來，研發了不含磷的洗滌劑，從根本上杜絕這種環境污染問題。同時，還有許多常見的石油化工類污染就每天在我們身邊發生，比如汽車使用的汽油以及柴油。由于人們生活水平越來越高，對于汽油和柴油的需求量也越來越大。近些年來我國對于汽車能源的開發上也格外關注，低硫低碳、環境友好的配方和技術逐步成熟起來；另外，我國還在不斷開發太陽能汽車、以及新能源汽車等等，另外，對于交通工具的能源上，我們國家還大力推崇使用電能的汽車。

二、節能技術在石油化工企業中的應用

最初，人們為了追求高效率的生產以及最大程度上提升經濟效益，不斷研發一些節能技術，而近些年來，由于能源枯竭的問題日益嚴重起來，有越來越多的專業人員和學者們都投身于節能技術的開發和研究，不僅僅是從經濟利益角度出發，更重要的是能夠節約能源，實現人類經濟和自然的可持續發展。目前，在石油化工行業中較為常見的一種節能技術為變頻調節技術。在石油化工企業中，耗費能源最大的就是電動機，包括泵類以及風機等等。因此，想實現石油化工企業的節能化應該從根本上減少電動機的耗能。而變頻調節技術正是針對于電動機的一種有效的技能技術改革。變頻調節技術的根本原理是通過控制方案與實際負荷相互之間的匹配，在控制的過程中實現閥門阻力的降低，從而提高系統的效率，以此來實現對于泵類以及風機的科學化、節能化控制。這種控制技術可以根據石油化工企業的生產過程中的實際需要，按照生產要求以及計算選型，并且全面參考產品方案的調整以及原料的調整，科學地控制各項指標和參數，降低企業的電能耗費以及設備磨損等等方面的耗費，實現成本上的節約以及能源上的節約，不論對于企業自身長遠地發展還是對于能源方面的可持續發展都是具有著重要的意義和價值的。

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我國是能源短缺國，并且我國也是世界第一的建筑垃圾制造國。隨著時代的發展，節能環保施工被眾多學者研究，新型綠色節能施工技術更符合現代建筑建設需求。通過對我國建筑施工工程的調查分析，我國建筑施工能源消耗問題比較突出，高消耗提高了建筑施工成本，新型綠色節能施工技術的應用不僅能夠保障建筑施工的經濟性，更起到到了節約能源和環保的作用，促進了我國經濟發展及城市建設，提高了我國建筑施工水平，推進了我國建筑施工行業發展。新型綠色節能施工技術的應用，對建筑行業及企業意義重大。隨著科技的發展進步，目前很多的新筑綠色節能施工技術中使用了太陽能和天然材料及其他可循環材料。這些技術的應用切實有效的降低了建筑施工能源材料消耗，降低了建筑成本，減少了建筑垃圾的產生。

3新型綠色節能施工技術的應用

3．1循環水采暖技術采暖工程是東北建筑施工中必不可少的，目前采暖施工新型綠色節能施工技術主要應用在熱水采暖工程中。因為通過對我國多種采暖施工的調查發現，我國采暖系統幾乎多為熱水采暖，實際上熱水采暖會造成大量的水資源浪費。新型綠色節能施工技術，處于節約水資源的考慮，設計了循環用水系統，通過套管進行循環管道連接，不僅使供暖更持久，更實現了采暖工程的新型綠色節能采暖施工。

3．2醇基液體燃料醇基液體燃料是近些年才被應用到建筑中的新型綠色節能建筑材料。這種新型建筑材料，以價格低廉、來源廣泛的生物質原料甲醇為主要原料。它也是一種生物質能，和核能、太陽能、風力能、水力能一樣，是各國政府目前大力推廣的環保潔凈能源。面對石化能源的枯竭，醇基燃料是最有潛力的新型替代能源。這種新型建筑材料可以被應用在酒店、食堂或普通居民的廚房施工中。

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1、知識經濟推動建筑技術的變革

知識經濟被定義成以知識為基礎的經濟, 亦即是指以現代科學技術為核心的,建立在知識和信息的生產、分配和使用之上的經濟，是和農業經濟、工業經濟相對應的一個概念[[1]]。知識經濟時代的到來，意味著知識的獲取、信息的交流和創造性思維的迸發對人類社會的發展比以往任何時候都更為重要。

知識經濟中的知識,第一方面包括了平常所說的關于知識和能力兩個方面；第二方面包括科學和技術兩個方面；第三方面指對社會關系的認識，也就是關于管理的知識和能力；總之包括科學、技術、能力、管理等各方面現代化，其中更強調知識中的能力。我們今天就以建筑行業中的生態建筑為例來分析知識經濟對社會發展的沖擊和震撼。

2、現代生態建筑的發展需要知識經濟的支撐

當人類進入工業化社會,隨著生產力迅速發展,城市化進程加快, 導致大規模、大批量的建筑活動，也帶來了建筑材料、結構、技術的突飛猛進。例如目前我國正處在城鎮化水平和城市建設高速發展時期,每年新建建筑面積約10億平方米,城鎮建設投資每年高達數萬億元,規模巨大。但是,這些建筑在建造和使用過程中,耗用了大量土地, 直接消耗的能源約占全社會總能耗的30% ,用水約占城市用水的47% ,使用鋼材約占全國用鋼量的30% ,水泥約占25%。傳統的建筑技術在大量消耗自然資源的基礎上,為人類文明的發展做出了貢獻,但由此卻帶來了資源枯竭、環境污染和物種消亡等一系列的生態問題。

生態建筑發展觀要求做到“ 既滿足當代人的需要, 又不對后代人滿足其需要的能力構成危害”, 這實際上是在一定技術經濟條件下的一種均衡。二十世紀九十年代國家開始提倡的“綠色建筑”、“生態建筑”延續到最近深層次的“低碳建筑”,其特點均在于, 面對建設事業飛速發展的形勢,怎樣在城市建設中切實做到節約土地、節約能源、節約用水、節約材料和環境保護,對于建設節約型社會影響深遠。同時人們已經充分認識到建筑節能概念并非不要消耗能源,而是需要大大提高能源的利用效率,同時大幅度減少對環境的污染,減少溫室氣體的排放,這種把建筑耗能與自然生態、科學技術和人類社會的可持續發展結合起來,是當前最具積極意義的節能概念，實際上也就是生態建筑觀的重要內涵論文怎么寫。

2.1、知識經濟助推生態建筑效應之一———建筑節能技術開發

生態建筑系統工程需要依靠知識經濟的支撐，生態建筑要想卓有成效地得以推進與普及,除了需要資金的傾注、政策導向的引導和必要的管理手段外,還呼喚將高科技技術不斷滲透以全面提升建筑節能技術，這些新技術主要包括新型保溫材料、遮陽技術、太陽能利用技術、自然及機械通風技術、新型采暖空調設備、燃料電池、微型燃氣輪機、計算機控制技術等等。許多生態建筑充分利用了這些新技術,并把他們合理地糅合在一起,做到了舒適和節能的高度統一。

以我國北方采暖地區城鎮居民住宅建筑為例,在建筑外圍護結構中,通過外墻和屋頂的傳熱的熱損失達70 %～80 %,而通過門窗能耗約占20%～30% ,顯然提高整個建筑外圍護結構的熱工性能,減少采暖與空調能耗勢在必行[[2]]。從我們20 世紀80 年代至今的外墻保溫隔熱技術的研究結果來看,提高外墻熱工性能的技術類型包括傳統技術、現代技術和高技術三類。而傳統的技術遠遠不能滿足現代城鎮建筑高效節能標準的客觀要求。以北方陜西地區而論,要達到我國《民用建筑節能設計標準》(居住建筑部分) 的要求,其城鎮居住建筑外墻的熱阻限值須達1.00m2·K/ W。要實現這一節能技術目標,若采用傳統的粘土實心磚墻,其厚度必需達到490mm 以上。其結果,不僅外墻的力學性能不能得以充分發揮,而且墻體耗材劇增,占用室內空間面積過多，造成資源浪費。

國內外建筑節能和墻材改革的大量技術理論研究和應用實踐一再證明,外墻的高技術復合化途徑是建筑外墻節能技術發展的必然趨勢。復合外墻是指外墻在材料與構造上,由承重結構部分和保溫隔熱部分經組合而成,能充分發揮兩種材料的各自特性,在達到節能建筑外墻熱工指標的前提下,有效地減薄外墻的厚度,藉以節能節資。同在我國華北部地區,若采用復合外墻,僅需采用240mm 厚粘土實心磚墻,180～200mm 厚的鋼筋混凝土墻,另加厚約20～40mm 厚的優質保溫材料層,其總熱阻值即可完全滿足節能技術指標要求[[3]]。試想如果沒有高效能、低成本、成熟配套的建筑節能技術,要全面推進生態建筑是極不現實的。毫無疑問,隨著知識經濟不斷發展狀大,將不斷帶動我國建筑節能技術的全面進步。

2.2、知識經濟助推生態建筑效應之二———生命周期成本實施

生命周期成本(LCC,Lifecycle Costing)原本來自于經濟學，主要是指在產品經濟有效使用期間所發生的與該產品有關的所有成本，包括開發、生產以及后勤支持。運用在建筑領域的定義是:“當存在若干個可以達到客戶目標,且具有不同的初始成本和運營成本的可供選擇的方案時,幫助客戶對建筑工程的成本性能進行評估的一種工具”現代化，作為在建筑方案經濟性能評價領域里的一種新的成本—價值評價體系,要求在評價建筑物的經濟性能時,要考慮建筑物的全過程,也即從項目的構思、策劃、設計、建造、使用、維護、修建直至拆除的整個生命周期內所發生的全部費用。關注建筑的生命周期,意味著不僅在規劃設計階段充分考慮并利用環境因素，而且確保施工過程中對環境的影響最低，運營管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗的無害空間，拆除后又對環境危害降到最低，并使拆除材料盡可能的再循環利用。

生態建筑一般都具有初始投資較大而運行與維護費用較低的特點,以往房地產開發商總是把短期經濟效益放在首位, 對他們而言, 生態建筑、節能和環保往往只是一種促銷手段。業主兼住戶則不僅關心項目的初投資, 而且十分注重建筑物的環保、節能效果和運行、維護費用。顯然, 后者應用生命周期成本法的積極性要比前者高得多。因此在項目初期即采用生命周期成本法進行經濟性能評價，從長遠的角度出發綜合考慮建筑物的經濟性能, 有助于改變投資者的成本觀,對生態建筑的評價和實施都十分有利[[4]]。比如,在現代生態建筑中,建筑設備在建筑物造價中占有相當高的比重,采用生命周期成本法,在各種機電設備的設計、選型、采購和安裝上進行分析,是比較客觀的。知識經濟時代的產業革命與技術革新,為建筑技術的全面創新適時地提供有力的扶助論文怎么寫。

2.3、知識經濟助推生態建筑效應之三———一體化設計方式

知識經濟學體系中注重理論和應用兩個層次的結合，主要是研究知識活動的經濟問題及其經濟規律。它把知識的生產、分配和應用看成一種經濟現象，用經濟學的方法來探討科學、技術、信息、知識的活動過程及規律現代化，既研究知識活動的經濟問題，又研究經濟活動的知識作用問題，既分析知識活動的經濟因素與經濟后果，又考察經濟活動的知識動因與知識效應。在一定意義上，其實是一種新的交叉邊緣學科。

在建筑設計領域長期以來,建設項目的設計工作按照專業化分工的要求被分解為若干階段：由建筑師提出建筑方案, 然后結構工程師和其他專業工程師分別完成結構設計和水、暖、電的系統設計。隨著知識經濟的到來, 特別是計算機輔助設計軟件的廣泛應用, 建筑設計領域專業化分工的程度越來越高, 以至于造成各專業之間的隔閡，對生態建筑的設計實施尤為不利。一體化設計是在現有的成本約束條件下進行綠色設計的整合化途徑,它要求與項目有關的各類人員, 包括建筑師、土木工程師、暖通工程師、電氣工程師, 甚至包括承包商和物業管理人員從一開始就介入設計過程，將專業間的隔閡降至最低，充分交換意見、共享信息, 從而增加采用“ 綠色” 方案的可能性, 同時可以減少因采用“ 綠色” 方案而造成的初投資的增加值。日本在這方面已取得顯著成效。在川崎市一座大型寫字樓的建設中, 新的成本觀、價值觀和方法論發揮了很好的作用, 建筑師、業主和承包商共同組成生態委員會, 下設環境管理、資源循環利用和二氧化碳排放控制個分委員會, 完善的組織和激勵措施保證了綠色建筑方案的實施, 使該建筑的能量消耗減少32%, 生命周期CO2排放量降低約38%。

3、結語

工業發達國家的經驗證明,節能新產品的開發研究、生命周期成本的實施以及一體化設計等措施有利于轉變人們傳統的思想觀念和價值體系, 克服傳統的成本、價值體系的弊端, 促進生態建筑的發展。這些都離不開知識經濟的發展現代化，知識經濟以生產過程更多的創新知識投入和產出、生產,在生態建筑節能技術領域,開發出更多、更新、性能更優的技術產品,從而突破傳統理念傳統技術的禁錮，使我國建筑節能系統工程早日實現跨越式發展的目標。可以預測,21世紀在知識經濟的強大沖擊力對建筑節能及其技術體系的激發下,人們賴以生息的人居環境將更加舒適宜人,社會經濟和自然生態必將步入協調、共生、可持續發展的良性運行軌道。

1． 馬 寧 女 年齡：35歲（廣州，510520）

工作單位：廣東工程職業技術學院建筑工程系(GuangDong Engineering Technical College，Guangzhou 510520，China)

最高學歷：華南理工大學建筑學院博士研究生

職稱：講師、經濟師

2． 壽勁秋 男 年齡：35歲（廣州，510640）

工作單位：華南理工大學建筑設計研究院(The Architectural Design & Research Institute of South ChinaUniversity of Technology ，Guangzhou 510640，China )

最高學歷：華南理工大學建筑學院博士研究生

職稱：一級注冊建筑師、工程師

參考文獻：

[[1]]陳志生，知識經濟概念的哲學辨析，學術論壇[J]，2007(02)：21-25.

[[2]]壽勁秋、馬寧，淺論知識經濟時代下的現代生態建筑，建筑科學[J]，2009(12)：34

[[3]]許志中,曹雙梅,我國建筑節能技術的研究開發與發展前景探討，工業建筑[J]，2004 (4) ：73-75.

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經濟的發展，推動了對能源的需求，而相對于地球限定的資源，出現了能源危機。而全球50%的土地、礦石、木材資源被用于建筑;45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通風，5%的能源用于其設備的制造;40%的水資源被用于建筑的維護，16%的水資源用于建筑的建造;60%的良田被用于建筑開發；70%的木制品被用于建筑。而隨著社會的發展，人們對自身健康和生活舒適度的要求也越來越高，而滿足這些條件的建筑也必然要消耗更多的資源和能源。因此，減少建筑中資源和能源的消耗，同時提高建筑的使用功能，提高人們生活舒適度，是建筑的兩大主要日標，也是建筑業發展的方向，也是建筑業可持續發展的重要策略。

可持續建筑是目前建筑業發展的最重要的議題，從最初的低能耗、零能耗建筑到后來的能效建筑、環境友好建筑，再到今天的綠色建筑(green building)和生態建筑(ecological building)，一共經歷了三個階段。

綠色建筑就是應用環境回饋和資源效率的集成思維去設計和建造的建筑。綠色建筑有利于資源節約(包括提高能源效率、利用可再生能源、水資源保護);綠色建筑充分考慮其對環境的影響和廢棄物最低化;綠色建筑致力于創建一個健康舒適的人居環境、降低建筑使用和維護費用。綜上所述，綠色建筑的主要特點就是環保健康和節能。

2、全壽命周期綠色建筑的環保節能技術

(1)設計階段

設計是綠色建筑的重要階段。綠色建筑在設計中，就要體現環保健康和節能的特點。一般采用整體設計。建筑整體設計就是指在建筑設計的初始階段，根據當地的氣候條件，通過被動式建筑設計、建筑參數優化設計等建筑設計及技術手段，并結合周邊建筑及環境的影響，充分利用自然資源，如太陽能、風能等減少對有機能源的依賴，創造舒適的人居化境。在設計中，做好整體規劃，充分利用現有的資源，減少重建。例如南方地區綠色建筑成功設計最關鍵的因素一是通風，二是遮陽，三是建筑立面綠色和屋頂綠化。這三項非常簡單的技術應用可大大降低空調的使用，可使建筑能耗降低50%以上。在北方，需要在建筑墻體中加仁非常厚的聚乙烯泡沫保溫材料，因為北方冬天的室內外溫差可高達40℃以上;而南方室內外溫差一般不超過10 0C，這種氣候條件下就不需要特別加強墻體構造來保溫。

(2)施工階段

施工是建筑中能耗消耗最多的階段，也是環保和節能技術中關鍵階段。在施工中，使用健康和節能的材料和設備，強化綠色建筑的施土技術，是綠色建筑施工中的重要手段。

①建筑材料和建筑設備

建筑構件和建筑設備的環保健康和節能，是綠色建筑中的關鍵技術。例如合理使用經濟適用的節能技術可在滿足舒適要求的同時使建筑節約1/3左右的能源費用。低能耗高效能的建材、先進的絕熱技術、充分考慮遮陽和日光利用的高性能集成窗系統、建筑氣密性的處理、新能源和可再生能源系統的使用、高能效設備和用具的使用、區域熱電冷聯技術等在建筑的使用，將是綠色建筑中的關鍵技術和關鍵設備。

②建筑施工方法

綠色施工與傳統的施工方法相比，有較大區別。傳統的施工方法以滿足工程本身指標為目的，以工程質量、工期、成本等為根本目標，在節約資源和環境保護方面考慮很少，當節約資源和環境保護方面與工程質量、工期、成本等發生沖突時，總是采取保證后者，放棄前者，這樣做的后果常常是工程本身的質量、工期、成本達到了要求，但浪費了資源，破壞了環境，給社會留下了不可彌補的遺憾。建筑物綠色施工是對施工策劃、材料采購、現場施工、工程驗收等進行控制，強調施工全過程“四節一環保”。就是以資源的高效利用為核心，以環保優先為原則，追求高效、低耗、環保，統籌兼顧，實現工程質量、安全、文明、效益、環保綜合效益最大化，是具有可持續發展思想的施工方法。

(3)使用階段

綠色建筑的最終功能是滿足使用的功能。因此，要求環境品質能夠滿足環保健康和滿足人們的舒適性。室內環境品質問題包括兩個方面，一個是室內熱環境問題，一個是室內空氣質量問題。因此，室內環境要講究通風和采光技術，還要采用地熱，分戶計暖等措施來進行節能。室外環境要能夠美化人的心靈，陶冶人的情操。因此，要采用綠化措施還要采用節水、綠化等技術措施。

3、綠色建筑的質且控制

綠色建筑的發展和質量控制，需要政府的政策的支持和民眾的支持，需要有標準來衡量和指導建筑。

(1)制度保障

任何一個新事物的發展都離不開推動力，而政策法規正是綠色建筑發展的驅動力。政策支撐最基本的是要建立合理的、切實可行的政策法規，這是保證政策實施的先決條件，要防止不切實際的理想政策。而政策支撐最關鍵的是執法力度，目前中國的建筑節能法規的執行力度還不夠，應該設立相應的執法監督機構，切實保障建筑法規的實施。因此，要真正實現綠色建筑政策支撐，就必須要嚴守“法”的觀念。與此同時，激勵政策有利于綠色建筑在中國的發展，出臺相應的獎勵措施可以激勵和促進綠色建筑的開發和建設。這樣，綠色建筑才能得到人們的認可，才能得到更有效地質量控制。

(2)標準完善

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本文對光電幕墻、雙層動態節能幕墻和生態幕墻等綠色環保節能幕墻及其動態節能技術進行介紹和闡述。

1綠色環保節能幕墻的應用背景

據相關資料顯示，我國目前每年房屋建筑面積約有10億平方米，其中的住宅面積約有5到6億平方米，工業面積約有1億平方米。我國的建筑能耗占全國總能耗的40％以上。是相同氣候發達國家的2至3倍，因建筑門窗幕墻部分不節能的耗能占建筑能耗的40一50％。

據估算，我國每年竣工的幕墻工程的能耗影響巨大，如果不能正確的加以引導與管理，很有可能會出現大規模消耗常規能源，對能源供應、資源利用和環境保護帶來巨大的壓力，從而可能帶來嚴重的能源、環境與資源問題。影響到我國經濟社會的和諧發展。因此，綠色環保節能幕墻的應用具有重要意義。

目前。我國方大公司在國內已經率先研制成功的太陽能光電幕墻，引起了與會專家的高度關注。而且，該產品已在方大集團科技中心大廈工程中得到首次應用．相信類似的綠色環保節能幕墻工程將會得到越來越廣的應用。

2綠色環保節能幕墻簡述

綠色環保節能幕墻。就是具有無污染(或者污染很低)、并具有環保和節約能源功能的幕墻。這是幕墻今后發展的必然趨勢。目前應用比較多、研究比較多的有三類：光電幕墻、雙層動態節能幕墻，以及生態幕墻。這三類綠色環保節能幕墻的應用與動態節能技術在后面的論述中詳細介紹。

3光電幕墻及其動態節能技術

光電幕墻的產生是在二十世紀初期。隨著世界經濟的發展，一些國家出現能源危機。常規發電成本的不斷上升和人們環保意識的不斷增強。致使他們紛紛推廣、實施太陽能利用技術，并提出了“建筑物產生能源”的概念．推動了光電技術應用于建筑物的科研和使用，由此光電幕墻開始研發。

光電幕墻設計時。要考慮光電池組、光電板、導線、集成電路、整流器等各因素。還需考慮幕墻傳統的安全、防護、密封、裝飾等功能。各項指標必須滿足國家標準規定，使其達到最佳使用效果。此外，還要考慮安裝方向，安裝陽光照射時間長的部位，等等。

3．1光電暮墻

光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻．它是用光電池、光電板技術，把太陽光轉化為電能，它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量。使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動，從而產生電壓．這稱為光電效應。光電幕墻代表著幕墻技術發展的新方向。

4雙層動態節能幕墻及其動態節能技術

4．1雙層動態節能暮墻

雙層動態節能幕墻．它是由雙層結構組合而成的幕墻，由外層幕墻、內層幕墻、遮陽幕墻、進風幕墻、出風裝置組成。內層一般都有能夠開啟的門窗。在外層幕墻的遮擋下，室外環境再惡劣也能保證內層門窗的正常開啟．外層幕墻的進出風口和內層門窗的開啟均能控制。內外層之間的熱通道。可利用太陽能產生煙囪效應或溫室效應，從而做到既保證必要的通風、換氣，又能夠節約能源。因此。雙層動態節能幕墻又被稱為熱通道幕墻，按通風原理分為自然通風和強制通風兩種系統。

4．2雙層動態節能幕墻的性能特點

雙層動態智能節能幕墻。在幕墻內配有電動閃開內倒窗、平行外開窗、電動遮陽百葉以及電動通風VI；頂部采光頂為鋼結構形式，采光頂分為兩層布置，上層為電動遮陽百葉系。下層為帶有電動滑窗的隱框玻璃幕墻；采光幕墻占到整個幕墻面積的比例較大．易于獲取良好的光線。 轉貼于

所以。雙層動態節能幕墻，在動態節能上具有極大的優勢。它具有的技術性能包括：

1)運用動氣熱壓原理和煙囪效應。讓新鮮的空氣進入室內，把室內污濁的空氣排到室外，并且能夠有效防止灰塵進入室內，具有綠色的環保功效。

2)它對冬天的“冷處理”和夏天的“熱處理”非常合理，具有卓越的冬季保溫和夏季隔熱功能。因此具有典型的動態節能性。

3)合理的采光功能，可根據使用者的需要，調整光線的變化，改善室內環境。

4)卓越的隔聲降噪功能，為使用者創造寧靜地工作生活環境。

5)技術含量高，構造特殊，具有良好的視覺美感。從上述的幾個特點可以看出，雙層動態節能幕墻具有良好的綠色環保節能性。

5生態幕墻及其動態節能技術

5．1生態幕墻

生態幕墻，它是隨著建筑生態化的發展而發展的。所謂生態建筑。是指根據建筑物的使用功能或使用要求。能夠改變建筑生態和建筑色彩的建筑稱之為生態建筑。根據使用功能或使用要求，能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻，生態幕墻是生態建筑的一種，是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略，以使用的高新技術為先導，以生物氣候緩沖層為重點，節約資源，減少污染，是健康舒適的生態建筑外圍護結構。

生態幕墻，可以在建筑與周圍生態環境之間，建立的一個緩沖區域，既可以在一定程度防止各種極端氣候對室內影響，又可以強化各種微觀氣候調節的效果，進而滿足人們種種舒適的要求，并且能夠達到適當節能的目標。生態幕墻建造，超出常規建筑學和建筑工程學的范疇。是一個系統工程，需要建筑師、結構工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理，了解機械加工、裝配以及物理、化學和自動控制等相關科學專業的知識，需要多學科的協調，各專業的通力合作。

生態建筑與生態幕墻在三維空間中，引入了時間，在功能及美學上具有獨特的意義，可以稱其為“四維建筑”，即靜與動，封閉與開放，收斂與張開，空間與時間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術，對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展，有著獨立的價值和意義。這種幕墻在德國研發和使用較早，技術成熟得到廣泛的發展，典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約42大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學圖書館等都屬這類幕墻。

5．2生態幕墻的節能與性能特點

生態幕墻是科學技術的綜合體現，生態幕墻具有以下性能特點：

1)傳統幕墻理念是幕墻與自然生態環境相分離，對自然通風考慮不夠：而生態設計理念是幕墻與自然生態環境組成統一的有機體。精心設計自然通風。

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2墻體保溫技術及其應用

根據調查，我國以前的建筑工程大多是使用實心黏土磚作為墻體材料，“秦磚漢瓦”的傳統概念給我國人民留下了深刻的印象。但是，實心黏土磚需要耗費大量的能源和土地資源，近幾年我國有關部門已經認識到這個問題，并且采取了措施限制實心黏土磚的使用，從而有效更新了工程墻體施工材料。一般來說，在黏土資源比較豐富的地區進行建筑施工的時候，多孔磚應用的頻率比較高。要想建筑節能，我們應該不斷改進和優化磚的尺寸和形狀。在進行建筑工程的過程中應該結合建筑施工地的具體地理環境和地質特點，利用易得的資源來生產一些混凝土的空心切塊[1]。混凝土磚在加氣后具有很好的保溫性能，因此，在建筑施工中應用的范圍比較廣，是我國的建筑工程中的外保溫、中間保溫和內保溫3種應用中比較廣泛的墻體，具有很好的絕熱性能，且應用的時間已經比較長。我國在不同的時期使用的門窗保溫材料也有著一定的區別。在20世紀70年代以前，主要使用的材料是木材，在20世紀70年代主要使用的是鋼材。在20世紀80年代后鋁合金材質門窗則應用得比較廣泛。而20世紀末至今，塑料門窗憑借其獨特的優勢深受人們的喜愛，尤其是在東部沿海城市和一些大中城市[2]。隨著我國節能技術的快速發展，加厚混凝土屋面深受廣大群眾的喜愛。在建筑工程設計過程中，通過設計一些尖頂的屋面，可以更加有效地提高建筑利用效率，保證建筑結構的實用性，實現節能的目標。

3新能源、新技術的應用

目前，在我國的住宅建筑中使用較為廣泛的新能源就是太陽能資源、風能、海洋能，但是垃圾、廢品的回收再利用形成的能源并沒有得到廣泛應用。經過調查，我國最早是在20世紀70年代末進行了太陽能建筑的應用研究，在研究工作的初期就同時研究了被動式和主動式太陽房兩種太陽能用房。太陽能制冷空調系統的研發工作已經開展起來，許多單位都進行了嘗試實驗。就我國國情來說，被動式的太陽房更加適合，所以在20世紀80年代的時候被動式太陽能的應用就受到了廣泛的關注。經過近20年的研究發展，被動式太陽房取得了較大的發展，有很多被動式太陽房已經在建筑工程當中得到了應用，并且取得了理想的社會、經濟效益。我國的很多建筑外窗以中空玻璃為材料，大大提高了建筑的節能效果。為了提高中空玻璃中的節能效果，有很多加工企業會在中空玻璃中充惰性氣體，可以填充到中空玻璃的惰性氣體有氬氣、氪氣和氙氣等多個種類，這些氣體都有性能穩定、不活潑，并且比空氣導熱小的特點[3]。在實際生活當中，氬氣的含量最豐富，制取較為容易，因此，有較為廣泛的應用，能夠提高中空玻璃的制造經濟性。通過上文研究可以看出，圍護結構節能設計是住宅和景觀設計中綠色建筑節能的重要部分，在人們生活水平提高的同時對綠色建筑節能技術的要求也越來越高。采用符合節能要求的幕墻、外墻和外窗等部件能夠提高建筑的節能性能，在一定程度上延長建筑物的使用壽命，提高建筑的室內舒適性。在保證建筑的綠色特性的同時，實現建筑施工的經濟效益和社會效益的統一。

4綠色建筑理念指導下的節能建筑結構設計方法

4.1科學合理地利用地下空間結構

在建筑結構設計過程中，通過科學合理利用地下空間結構，可以有效轉移地上建筑設計的消極要素，為地上空間的科學規劃和設計奠定堅實的基礎。在居住區內進行綠色建筑施工，主要存在的噪聲源就是中水處理站和泵房。因此，在設計景觀的時候可以把設備轉移到地下，實現很好的控制噪聲源的目標。在設計居住區的時候，可以設置地下室，充分利用通風、消防和防滲水等措施來保證地下室能夠更好的應用。這樣，可以為住戶的生活創造更加便利的條件，同時還可以地節約地上的空間。同樣，在設計地下車庫的時候可以充分結合車庫的設計風格與建筑整體風格。這樣既能夠保證車庫與建筑結構的和諧自然，同時還能夠展現出景觀的效果，節約了用地[4]。在設計中，還可以利用樓與樓之間的一些空間，建造半地下的車庫。通過進行適當的綠化，可以實現節約用地和提高建筑整體綠化率的目的，美化居住區環境。

4.2設計透水地面

在設計建筑區域的時候，對于主干道和人行道以及園林用道等可以應用不同的材料，采用不同的設計方法。例如，對于主干道可以使用瀝青混凝土材料，對于人行道等可以使用一些透水性比較好的材料，而對于地面的停車場則可以使用植草磚鋪設。這樣，可以保證建筑設計的整體生態化，打造生態停車場，還能夠很好地保證建筑的透水性能。

4.3設計科學合理的道路系統

在住宅和景觀設計過程中，布局道路系統的時候要對各種要素進行充分考慮，尤其是消防、生活等方面的需要。在居住區，可以有效區分車行道和園路，按照功能區進行合理的搭配。這樣，可以形成有規律的環形結構，保證交通的快捷通暢，同時可以使消防隱患大大減少。在設計車行道的時候，在保證消防使用的基礎上，使各條道路的寬度滿足正常的需要。對于園路而言，寬度以1.5m到2.5m為宜。為了能夠滿足殘疾人的需要，還應該設置殘疾人專用道。在不一樣的道路區段配置不同的裝飾鋪設，路面的鋪設以一些常見的材質為主，例如卵石和水泥磚等。這樣，既能夠保證物美價廉，還實現了環保。

4.4節水節能設計

首先，可以充分利用雨水回收裝置，利用一體化水處理中心來回收利用雨水。其次，可以充分利用景觀水池進行雨水的調蓄，這樣可以更好地控制多雨天氣時地面的峰值徑流，大大減小了排水的壓力。對于超出調蓄和滲透能力的雨水，可以使其直接匯入市政水管網中[5]。最后，應該有效整合中水回收和雨水系統，使用一些非傳統水源進行廁所的沖洗和路面澆灑。在整合兩種系統的時候應該注意，中水和雨水應該區別分開，避免使用同一個清水池。在使用非傳統水源的過程中，應該制定有效的安全保護措施，避免影響生態環境和危害人們的身體健康。在進行綠化澆灌的時候，應該根據植物對于水量的不同需求，選擇不同的噴頭。例如，喬木和灌木等樹木的需水量比較大，使用涌泉式噴頭的效果比較好。而在澆灌草坪和花卉的時候，則可以使用旋轉式的微噴頭，從而保證澆灌的時候不會影響道路的使用。

5結語

隨著社會的發展，人們生活水平提高的同時對住宅及景觀設計的要求也越來越高，綠色建筑節能技術的應用能夠提高人們的居住環境和工作環境。希望通過本文的研究能夠促進住宅及景觀設計中綠色建筑節能技術的發展和應用。

【參考文獻】

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【2】陶敬武，張瀛洲，肖魯江.綠色建筑設計中被動式優先節能技術的應用———無錫山語銀城住宅小區綠色建筑設計[J].建筑設計管理，2011（5）:75-80.

【3】本刊編輯部.推廣綠色建筑，營造低碳宜居環境——第八屆國際綠色建筑與建筑節能大會[J].城市發展研究，2012（4）:1-16.

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我們所謂的建筑就是人們為了改善自身的生活環境所產產生的遮蔽的地方，建筑的主要目的就是為人們提供適宜的室內環境。建筑就是利用自然環境和資源，運用人們的技術和手段，建造滿足人們生活的住宅。隨著社會不斷地發展，人們對住宅的建造的要求越來越高，導致了建筑越來越多，因此住宅建筑綠色節能設計的研究就顯得越來越發的重要。

1 綠色節能住宅設計的必要性

建筑活動使用的自然資源占據人們使用資源的40%，建筑使用的能量占使用總量的40%，而大量使用資源和能量卻造成了大量的垃圾，建筑垃圾也占人類產生垃圾的總量的40%，因此，我們在建筑領域實施綠色節能尤為重要，我國人口眾多人均使用資源很低，大大低于世界的平均水平。我國正在快速的發展，各項技術飛快的進步，而這些快速的發展是建立在增加能耗的基礎上的，這種的發展模式加劇了當前環境和能源的危機，這更使資源和能量危機加重。在建筑領域中，遵循可持續發展原則，進行住宅建筑綠色節能設計，將對人類實現永續發展發揮極其重要的作用，而且我們也非常的需要堅持可持續發展。

2 綠色節能住宅設計原則

2.1 和諧發展的原則

要做到綠色節能住宅，就要做到人與自然和諧的發展的原則。住宅建筑物是自然界重要的組成的一部分和自然界的其他事物形成了一個整體。住宅建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此，這就要求我們在建造住宅的時候，把自然因素考慮進去，從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起，并達到平衡的狀態。此外，我們要做到綠色節能建筑，還要考慮人文因素。因地制宜以本地文化為主線，使用住宅建筑的材料和資源，做到綠色的建造住宅。

2.2 健康舒適的原則

要做到建設綠色節能住宅就要做到健康舒適，住宅在做到綠色節能還要要求人們住著舒適，這就是住宅設計最大的原則，我們充分到考慮到這一點的時候，我們要采用節能和環保的材料，以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計住宅時，要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題，從而達到人們對住宅綠色節能的要求。

2.3 合理利用的原則

要做到綠色節能就要做到合理利用，高能耗，低效率的現象在我國建筑業普遍存在著，我們在建筑上存在著許多的浪費，如果資源浪費這一問題得不到解決，那自然環境會的得到破壞，為了解決這個問題，我們在設計住宅時，必須采取最佳的方案，使資源得到充分的利用，提高資源的利用率，使高的能耗得到控制，在設計時，要水、電、取暖、制冷等高能耗環節，我們要特別注意。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源，建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用，這是鼓勵建筑材料的回收利用，從而使能耗得到更合理控制，減少對自然環境的破壞，做到任何自然地和諧相處。我們合理利用就是對子孫后代負責，因此，綠色節能的和利用非常的重要。

3 綠色節能住宅的設計策略

我們建筑節能環保的建筑標準節能環保建筑的標準應該統一的，節能建筑應充分利用陽光、雨水等可再生的綠色能源，最大限度的節電節水，大力發展綠色節能建筑是中國建筑業未來發展的方向，所以我們要注意以下幾點：

3.1 復合節能墻體綠色節能

我們應該注意住宅墻體的節能。如果墻體采用內保溫復合墻體，復合節能墻體通常由傳統的墻體的材料與絕熱材料或是一些新型墻體的材料復合而做成。然而就保溫的材料而講，設置空氣層是一種非常好的辦法。在住宅的綠色節能設計策略當中，我們就經常用空氣隔離層，它不僅可以保溫隔熱，還可以液體水分的毛細滲透，從而防止保溫材料受潮的功能。從而導致外側墻有一定的吸水的能力，墻的內表面經常因溫度低而出現的冷凝水，這樣就可被結構材料吸入，使冷凝水不斷向室外轉移和散發。保溫隔熱層是節能墻體的主要功能組成部分，我們墻體常用的絕熱材料包括有機、無機金屬等三大類。出于導熱系數、抗壓強度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮，我們都應該采用擠塑型聚苯板（XPS）作為保溫材料。

3.2 屋面空間綠化節能

說到住宅的綠色節能就不得不提一下屋面空間綠化節能，屋面空間綠化就是利用綠色植物的光合作用能力，針對不同的太陽輻射，在屋面種上不同品種的植物，從而使屋頂的室外綜合溫度大大降低了。我們還可以利用植物培植基質材料的熱惰性和熱阻，這樣我們就可以降低內表面溫度，從而減弱了對頂樓的熱傳導。據專家表明，我們在住宅種植植物比那些沒有種植植物的普通屋面的表面溫度低2.8～7.7℃。同時，綠化的屋面在城市的住宅廣泛的應用，在高空看來，每個城市都是一個美麗的大花園。高低錯落的大花園降低噪聲，提高節能率，改善生態環境。因此我們應該知道屋面空間綠化節能對住宅建筑綠色節能設計的研究是尤為重要的。

3.3 太陽能的利用

21世紀，太陽能快速的發展。太陽能是一種天然的潔凈新能源，太陽能在住宅建筑被廣泛地使用和推廣。這幾年來，太陽能更是被快速應用，現在太陽能不再只是以前的“補充能源”了，慢慢的向“替代能源”一步一步的發展。隨著太陽能熱水器經過多年的發展，慢慢的走進了千家萬戶，受到許多人們的喜愛和歡迎。加上政府的支持，太陽能熱水器有了廣闊的市場，還有太陽能的使用效果，淋雨的費用和投資回收周期也是非常好的。此外最大的優勢就是成本的優勢。但是太陽能熱水器有破壞建筑結構、熱水溫度不穩定等因素。這些問題是需要我們亟待解決的。要解決這些問題就得把太陽能利用裝置納入到建筑設計規范當中，要求設計師在設計時候，將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中預留太陽能設置位置，特別是在廚房衛生間內。我們還要更好的推廣太陽能熱水器，讓更多的人使用，這樣就可以節約資源和能量。這是建筑綠色節能的發展方向。

4 結束語

住宅建筑綠色節能設計的研究對于降低建筑能耗有著重大的意義，可以實現城市建設可持續發展。我們還得跟隨世界綠色建筑生態節能發展的大趨勢和大潮流，把握好機會，迎接新的挑戰，不斷進取，把綠色建筑的生態節能設計做好。要想改善人居環境，要想改善中國住宅建筑業，就應該為合理利用資源，多采取綠色節能技術，保護生態環境。雖然我國的綠色建筑還處在發展的初級階段，與發達國家還有一定的距離，但是只要我們不斷的研究能源、使用新技術，并隨著時代的變化不斷進行完善，在不久的將來一定能夠取得較好的發展。我們應建立在“以人為本”的建筑設計前提下，在有限的資源環境下，采用一些綠色節能資源，建立一個更加美好、舒適、經濟的人居環境。

參考文獻

[1]謝仰坤.綠色生態節能建筑設計芻議[J].沿海企業與科技，2009.（12）.

[2]高鵬.綠色建筑設計方法探析[A].土木建筑學術文庫（第14卷）[C].2010.

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一．前言

隨著社會經濟的發展，人民的生活水平日益提高，國民的綜合素質得到顯著提升，伴隨著一系列資源和環保問題的出現，居民的環保節能意識顯著增強，環保型，清潔型，節能型的建筑設計和施工受到了廣大消費群體的偏好。近些年來，我國的城市化水平飛速提升，城市的規模不斷擴大，建筑能耗日益增長，給我國的能源增添了沉重的負擔，因此，加強住宅建筑節能設計和施工，建設節能型住宅，已經是我國可持續發展的必然要求。

二．建筑節能施工和其中存在的問題分析

1.建筑節能的重要意義

隨著我國建筑行業的快速發展，在日益嚴峻的生態環境的背景下，加強建筑的節能施工，發展建筑節能的施工技術有著十分重要的意義，筆者將簡單的做出一些介紹。

（一）加強建筑節能施工是緩解能源壓力，建設節約型社會的客觀要求。我國整體上而言，能源資源蘊藏量很大，能源資源的種類比較齊全，但是伴隨著我國經濟的高速發展和城市化進程的不斷加快，對各種能源資源的開采力度不斷加大，各種能源的消耗量日漸上升，但目前我國已經面臨著嚴重的能源危機，在各種能源消耗中，建筑能源消耗占據著龐大的比例，加強新型建筑的節能設計施工，大幅度降低住宅建筑的能耗，將會大幅度緩解我國的能源壓力，為建設節約型社會注入新的活力。

（二）建筑節能施工是提高居民生活品位的必然選擇。經濟的繁榮促進了人們生活水平不斷提高，隨著國民的素質提高，對生活有了新的品質要求，對住宅要求條件越來越高，綠色環保，生態節能型住宅建筑已經日漸成為了一種新的住宅需求，通過加強對住宅的節能設計施工，可以大幅減少各種有害有毒建筑材料的使用，更加注重住宅的溫度，濕度，光線，外部景觀和內部設施的設計完善，不僅僅很大程度上降低了住宅能耗，節約了住宅運營成本，更很大程度提高了住宅建筑的舒適度，提高了居民的生活品位。

2.建筑節能的現狀和問題探討

進入21世紀以后我國的建筑行業飛速發展，我國將在2l世紀的頭2O年建筑行業達到鼎盛時期，每年建成的住房面積將超過所有發達國家之和。隨著人們生活水平的提高，人們對住房面積以及住房層數的要求越來越高。同時隨著能源緊缺以及能源價格的攀升，人們越來越關注建筑的節能問題。

從總體上看，我國目前的建筑節能方面呈現著總量大、比例高、能效低、污染重的特點，建筑節能形勢不容樂觀，建筑節能的任務比較重，但是同時建筑節能的潛力也很大。這就要求我們各級政府加大對新建建筑的節能審批，同時我們用戶也應加大對建筑后期能耗高帶來的使用費用高的認識，齊心協力搞好建筑節能工作。

（一）建筑的節能設計施工在我國起步較晚，發展還不完善，很多節能技術還沒有通過專業的系統驗證，沒有在實踐中完善便運用到建筑的設計施工中來，不僅僅沒有能達到節能環保的效果，更隱藏著一些有安全故障，不僅降低房屋的耐久性，破壞了建筑結構的穩定性，縮短房屋的壽命，例如，外墻內保溫、外墻外保溫、夾芯保溫等做法所產生的一些問題正在加劇一些垃圾建筑和建筑垃圾產生的速度。

（二）新型的節能材料種類單一，發展緩慢。節能材料是建筑節能設計的物質基礎，節能材料的種類和質量直接關系到建筑節能設計的實施效果，更對居民的生命財產安全有著很重要的影響，但是我國目前市場上，節能材料種類單一，多為一次性材料，例如，外墻保溫大多采用聚苯板、聚氨酯，采暖、制冷、通風所需要的能源也大多為煤炭或石油，節能材料市場管理不規范，質量得不到監控，假冒偽劣材料泛濫，嚴重阻礙了建筑節能設計的進程。

三．加強建筑節能環境保護的措施探討

1．墻體的施工

（一）墻體保溫設計和施工

對墻體進行節能保溫設計，是整個建筑節能設計中的重要環節，一般有三種設計方式通過使用。首先，進行外墻保溫設計，在按照熱工規范計算的基礎上，采取隔熱保溫材料，使用一定的設備進行粉刷，噴霧，粘貼等多種方式施工，在外墻上形成保溫層，減少保持室內溫度的適宜。其次，進行內保溫設計施工，將優質保溫材料對內層墻壁施工形成保溫層，傳熱隔熱能夠符合國家節能標準。

最后是加強隔熱保溫材料的開發，利用保溫材料自身的特性進行墻體的設計，促使其他自發的具有保溫功能，且墻體新型材料的節能符合國家標準。

（二）墻體材料的節能施工

空心磚和實心磚的制作方式頗為相似，但是空心磚與實心磚相比較來說，具有很大的優勢，它能夠減輕結構自重。因此，為節能減排，建筑上普遍采用空心磚替代實心磚。因此不少專家建議以生產塊大、質輕的灰砂空心磚來減輕建筑物重量，提高灰砂磚建筑物抗震性能，節約資源，降低生產成本

2．門窗保溫施工

加強門窗的保溫性能設計，可以再門戶的內部填充聚苯乙烯板或巖棉板，使得門戶的隔熱絕熱的作用增強，窗戶可以用鋼塑或者是全塑料窗戶，大幅度降低發生冷橋的幾率，為了增強保溫性能，可以設置多層玻璃，甚至可以采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

3．室內節能施工

建筑的節能施工，室內的電氣設備設計與選擇是其中重要的節能組成部分，建筑的高能耗很大程度上是各種高能耗的電氣設備消耗而來，某些商業樓宇中的中央空調系統的能耗接近整個建筑能耗的50%，因此，在建筑設計的前期就應該充分考慮到后期這些電氣設備的管理使用，以建筑樓宇的中央空調系統、燈光照明系統等自動化管理系統代替人為地，個體地操作，其中水、電、煤氣等能源管理系統和分戶計量可給用戶提供清晰的能源消耗比例，使下一步節能措施可有的放矢，除此之外可以選用節能燈具，節能灶，減少電力煤炭的消耗，安裝凈水系統，小范圍的促進水資源的循環利用，比如可以小范圍進行雨水收集，并凈化利用。

4.加強太陽能等新能源的推廣應用

太陽能具有清潔無污染，可以再生等優勢，是人類可以利用的最為環保，最為豐富的資源能源種類之一。隨著我國建筑行業的發展，在建筑施工過程中，太陽能技術已經得到了廣泛的運用。在建筑施工過程中，太陽能具有很多節能功能，主要表現在以下幾個方面。其一，在建筑的樓頂可以設計安裝太陽能電池發電系統，這種發電系統，可以將太陽能轉化為熱能和電力，并將這些轉化而來的電能或者是熱量通過專業的技術手段進行能量的存儲，在需要使用這種電能和熱能的供電設備上開始接線，如此，可以充分滿足整個建筑物內部的動力和照明系統的各種能量需求。同時，充分利用太陽能作為采暖和供熱功能，既可以減少日常的能源消耗，也使得建筑物的日常熱能得到滿足。同時，在建筑施工過程中，可以利用太陽能來控制建筑物的采光，使得整個建筑內部的環境更為舒適。

四．結束語

未來很長一段時間，綠色環保，生態節能將會是我國建筑行業設計施工發展的主流趨勢，加強房屋建筑的節能設計施工，不僅有助于我國人們生活水平提高有助于經濟的發展，更有助于推動我國可持續發展戰略的落實，為我國生態文明建設注入新的活力。因此，要大力加強節能技術的研究，將節能理念貫穿到整個建筑節能設計施工過程之中，為建設社會主義和諧社會奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]-張曉麗，楊永 論建筑節能中環境保護[期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2007年22期

[2]王有為 論中國政府實施綠色建筑中的環保考慮 [會議論文] 2007 - 第三屆國際智能、綠色建筑與建筑節能大會

[3]張禎， 淺析實施節能減排、加強環境保護創建綠色低碳環保建筑業 [會議論文] 2011 - 2011河南有色金屬工業科技創新會議

篇11

0.引言

所謂建筑節能，最初是指減少建筑物中能量的流失，現在則普遍稱為“提高建筑物中的能源利用率”，即在保證提高建筑物舒適度的前提下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。它所界定的范圍是指建筑使用能耗，包括空調、采暖、照明、家用電器、炊事等方面的能耗。目前，我國正處于工業化和城鎮化快速發展階段，工業的增長、城鎮化進程的加快、居民消費結構的升級，使得我們對能源、經濟資源的需求更加迫切。而在建筑領域，我國建筑能耗占全社會商品能耗的比例已經由1978年的10％上升到目前的30％，單位建筑面積能耗是發達國家的2～3倍以上，超過所有發達國家的總和，已成為世界第二大能源消耗國。由此可見，建筑節能是我國構建資源節約型社會，實現可持續發展戰略的重要環節。墻體節能技術是建筑節能的關鍵，本文探討了建筑墻體節能新技術發展與展望。

1.建筑墻體節能技術發展現狀

1.1單一材料保溫技術

單一材料，即采用保溫，隔熱性能較好的產品作為墻體材料。如框架結構或者內澆外砌(內墻為現澆鋼筋混凝土剪力墻)結構中用加氣混凝土砌塊做外墻，同時滿足結構和保溫隔熱的功能要求。一般說來，單一材料保溫是較為經濟與合理的形式。因為可以把保溫與建筑的圍護結構的功能合二為一，減少了單獨設立保溫層的施工工序和相關費用。但是這種方法要注意保證墻面抹灰的質量，要避免空鼓，開裂和脫落現象。尤其是砌體結構和框架之間極易產生裂縫的地方要注意，在砌體沉降穩定后常用抗剪玻璃纖維網布增加易產生裂縫處抹灰層的強度。就夏熱冬冷地區而言，能夠代替單獨保溫材料的熱工要求的墻體材料并不多。因為要求材料保溫性能好，往往是輕質，密度小的材料；而輕質密度小的材料不僅僅要滿足一定的結構強度，還同時要滿足隔熱的需要。對隔熱指標的判定，其中最重要的熱惰性指標一項跟材料的密度密切相關，密度大的材料，其熱惰性指標較好。因此在兩個互相矛盾的要求之下，能滿足兩方面的需要的材料，達到平衡的材料目前只有加氣混凝土砌塊。盡管如此加氣混凝土的保溫性能也只能達到要求目前節能50%的要求，對下一步節能再節能30%就無能為力了。

1.2內保溫墻技術

外墻內保溫即在外墻內側(室內一側)增加保溫措施。免費論文參考網。這是一種常見的外墻保溫方式。它對材料性能，配套技術要求不太高，而且易于施工維修，造價也比較低。但是在夏熱冬冷地區這樣濕度比較大的地區，內保溫的保溫層容易受潮而降低保溫性能，而且內墻表面過濕也不利于人體健康。相對來說施工要比外保溫施工要復雜，主要是因為在門、窗過梁、圈梁、鋼筋混凝土柱、構造柱、支承在墻上的樓板等部位的墻上的熱橋難以進行良好的保溫處理。若采用內保溫處理，尤其濕度較大的時候，這些部位在寒冷的冬季往往會出現結露，不僅使該部位附近的保溫材料受潮，而且受潮的部位會逐漸擴大，結露的面積也越來越大，甚至在受潮區部位出現長霉，發黑，不僅影響室內美觀，而且影響居室衛生。

另外外墻做內保溫還有其他的缺點：如采用內部位的建筑在進行二次裝修時候往往會破壞原有的保溫層，這將會降低保溫節能效果；在進行外墻內保溫時候，往往會影響工程進度。如內裝修及廁所衛生潔具，以及部分電氣管道的安裝都要在保溫工程完畢之后才能進行；外墻內保溫同時造成建筑主體結構直接暴露在溫差變化大，干濕變化大的大氣環境中，墻體變形大，變形應力對結構的影響大，所以更容易引起墻體或保溫層開裂；外墻內保溫由于受到熱橋較多影響，需要加強保溫層的厚度才能達到相應的節能效果，故要多用較多的保溫材料，也就會提高保溫工程的造價；采用內保溫的外墻，在外墻內側懸掛或者固定物件(暖氣片、空調器、窗簾盒、管道等)較為困難，而且對保溫層的破壞也較大。

圖1 內保溫墻示意圖圖2 外保溫墻示意圖

1.3外保溫墻技術

外保溫即墻體外側(室外一側)增加保溫措施。其具有以下優點：它能有效地切斷外墻上的混凝土圈梁、構造柱形成的熱橋。提高外墻保溫的整體性和有效性，防止外墻內表面在冬季出現結露：外保溫做法把容重比較大的結構材料層設置在室內一側，重質材料熱容量大，在非穩定傳熱的時候對室內空氣有一定的調節作用，從而能提高房間的熱穩定性；同時能提高外墻內表面的溫度，較好地改善室內的熱舒適環境；采用外保溫，能對外墻的主體結構層起到良好的保護作用，而不受室外周期性變化的空氣溫度和太陽輻射的影響；把保溫材料放在密實結構材料層的外側，符合圍護結構防潮設計原則，外墻內部不會存在冷凝水而影響保溫材料的性能；外保溫更加適合已有建筑的保溫節能改造，保溫施工不用進入室內就可以完成，對住戶的干擾少。

同質的保溫材料，用于外墻外保溫和內保溫，其保溫效果也是不一樣的。達到同樣的保溫效果，當采用外保溫時候，外保溫的保溫材料也比內保溫少，其原因有：

①保溫層用于外側，在冬季，保溫層處于較低溫度(與內保溫相比)下使用(所以雖是同一保溫材料和同一厚度)，在這種條件下它的導熱系數較小，這就在一定意義上提高了該保溫材料的熱阻值。②保溫層用于外墻的外側，在冬季其含水率較低(與內保溫相比)，導熱系數也更小，實際熱阻值也更大。這是因為在冬季室外空氣的絕對濕度比室內空氣的絕對濕度要小得多，處在室外一側的保溫材料的平衡含濕率也小得多所致。③保溫層用于外墻的外側，在冬季保溫層兩側的溫差較大，在單位保溫層厚度上形成的溫度降低也大，即保溫梯度大，這是外保溫比內保溫優越的又一重要原因。尤其是熱橋部位更加突出。免費論文參考網。

總之，外保溫基本消除了“熱橋”的影響，保溫效果好；不容易產生冷凝現象，使墻體潮濕的情況得到改善；外保溫同時能保護主體結構，延長建筑物的壽命；而且既適應于新建建筑，又便于對既有建筑物進行改造和施工，適用范圍廣；與內保溫比較，外保溫的熱工效率較高，室內溫度穩定，熱環境好，不占用室內空間，對保護主體結構有利，同時相對減少保溫材料的用量。

當然，由于采用保溫層，其要固定在外墻整個高度上，較內保溫那樣一層一層地分別固定在外墻主體上會比較困難。而且保溫層處于室外環境溫度變化劇烈的地方，因而對保溫體系的材料要求比較嚴格；保溫材料的耐久與耐候性要求較高；材料要求配套，對保溫體系的抗裂，防火，防水，透氣，抗震，抗風要求高；在設計的時候對材料的選用要考慮到不能影響外墻的裝飾質量和效果；造價也較高，還要有嚴格的施工隊伍和技術支持。

1.4夾芯保溫墻技術

夾芯保溫是把保溫材料(如聚苯，巖棉，玻璃棉等)放在墻體中間，形成夾芯墻。一般由內葉墻、保溫層、外葉墻三層構成。在北方的多層居住建筑中，通

常用240mnl厚的磚砌體做承重的內葉墻，以120nnIl厚的磚砌體做圍護結構的外葉墻，并用適當數量的經過局部防腐處理的鋼筋穿過夾在內、外葉墻中間的保溫層，鋼筋兩端(彎鉤)砌筑在內外墻葉里，以實現內外墻連接。這種做法墻體結構與保溫層同時完成，對保溫材料的保護較為有利。

但是為了保證墻體的結構強度，這種方式很容易產生熱橋，如鋼筋混凝土樓板、過梁、圈梁等部位；施工相對困難一些；同時由于保溫兩側墻體溫差較大，使外墻的建筑結構壽命縮短，墻面裂縫不容易控制；結構性能差，抗震性能不好。此種結構由于保溫材料把墻體分為內外“兩層皮”，因此內外層墻皮之間必須采取可靠的拉接措施，有抗震要求的地區更加要做好。

圖3 夾芯保溫墻示意圖

圖3所示的夾芯保溫墻體類型多用于施工要求快，機械化，裝配化程度較高的工業廠房與間歇性空氣調節的建筑物。因為這樣的夾芯保溫墻體和保溫材料一次成型，施工周期可大大縮短，而且此類墻體一般是輕質墻體，熱容量較小，空調可以調節較快，能夠降低能源負荷。

2.建筑墻體節能新技術展望

2.1集成化

隨著科學技術的發展，建筑物承擔了越來越多的功能，墻體節能同時也涉及到越來越多的學科，如材料科學、光學、熱工學、流體力學等多個學科領域。墻體除了遮風擋雨，為建筑物提供屏蔽功能外，還要為作為劃分空間，通過精心設計的建筑細部，能夠提高墻體保溫隔熱性能或者降低建筑物的能源消耗，減少不可再生能源的消耗。免費論文參考網。這里所講的細部是指為了滿足建筑物的特定使用功能而存在的細部，并非僅為裝飾或對文化片斷的拼貼。現在的外墻對于建筑物的節能有著重要的作用。按照作者看來，建筑物的外墻應該按照一種環境過濾器來設計，它應該像一種“過濾”裝置，而不是一個“密閉”的表皮。它應該有可以調節的“開口”，能作為“有可變部件的過濾器”加以操作。墻面的設計應該是多功能集成化的：窗戶、百頁、墻身等組合在一起，發揮透光、遮擋直射陽光、蓄熱、通風等多種作用。能獲得自然通風；控制穿堂風；滿足對外視線要求；具有夏季遮陽和寒冷季節御寒作用等。同時還要增加建筑的美觀。

2.2綠色化

在可持續發展的浪潮之下，越來越多的人們，開始關注“綠色建筑”與“生態建筑”。建筑物在其建造過程中所消耗的材料與產品，對環境有著直接或者間接的巨大影響。如何在墻體材料中減少對環境的影響和破壞，是建筑師必須要考慮的問題。一般來說，節能墻體所使用的材料能包括墻材、保溫層、粉刷層、保護層、裝飾層等。墻體材料的綠色化一般會以以下的一些方式體現：盡量使用當地的建筑材料；盡量使用環境成本較低的材料，如石頭與木頭等；使用時候考慮全壽命周期的能量消耗；不使用含氟利昂和鹵代烷等破壞臭氧層的材料；使用可以拆除和重新裝配的施工方法；盡量使用鋼結構而不是混凝土結構；在砌體結構中使用石灰砂漿，以便于磚頭、石板、和石塊的再回收利用。盡量使用天然而不是合成的材料。建筑材料的綠色化是全球建筑行業的大趨勢，同樣也是夏熱冬冷地區的發展方向。

2.3智能化

隨著科學技術的進一步發展，夏熱冬冷地區節能墻體的功能也會更加復雜。先進的節能墻體將會走上仿生學的道路。建筑物的表皮將會像生物的表皮一樣，隨著外界環境的變化而變化。天氣過熱就關閉建筑墻體得熱的通道，溫度過低則盡量獲得外界的熱量。例如現在先進的雙層墻體內部的遮陽系統，就能夠隨著太陽角度的變化而自動調整開合，內部的空調系統也能隨著外部環境與內部環境的條件變化而啟動運行，自動調節室內的氣溫與濕度。不需要人們投入很多的精力進行管理。

參考文獻

[1]徐占發. 建筑節能技術實用手冊[M].北京：機械工業出版社，2005.

[2]薛志峰. 超低能耗建筑技術及應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

篇12

政府在節能技術的開發與應用上投入了大量的資金，進行工程實驗，對行之有效的節能技術，政府采取各種措施積極推廣。國外進行單項技術和應用的研究，興建了許多低能耗建筑。這類建筑每年每平方米的采暖供熱能耗只需5kg標準煤，這集中反映了當前國外建筑節能技術的進展。目前國內外在建筑工程領域中實施的節能技術主要有以下幾個方面:

(1)新型保溫材料。建筑節能需要優良的保溫材料。西方發達國家之所以建筑節能工作做得好，是與他們重視保溫材料分不開的。這些國家廣泛采用高效保溫材料作復合墻體和屋面。

(2)紅外熱反射技術。紅外熱反射技術，即在建筑物內外表面或護結構內的空氣間層中，采用高純度鋁箔或其它高效熱反射材料，可以將大部分紅外線反射回去，對建筑物起到保溫隔熱作用，提高居住環境的舒適度。

(3)高效節能玻璃。研發吸熱玻璃或熱放射玻璃，以吸收或反射的方式遮蔽太陽輻射熱。大力發展中空玻璃和低輻射玻璃，尤其是低輻射玻璃，是效果最好的高效節能玻璃。

(4)熱回收裝置。為建筑安裝熱交換器，其原理是:利用排出的熱空氣加熱進入的冷空氣或利用排出的冷空氣使進入的熱空氣降溫。這種熱回收裝置，可以從排出的空氣中回收60%－80%的能源。

三、新型節能保溫材料在建筑工程中的應用

1．新型幕墻保溫系統的設計應用。有關資料表明，在建筑玻璃幕墻的平均能源消耗中，有50%以上是與空氣調節有關的，另外25%是與照明有關的消耗，剩余部分才是其它各項活動所消耗的。玻璃幕墻作為建筑的“感知窗口”，不但要為使用者提供舒適安全的室內環境，還要提供充足的日照、良好的通風。建筑玻璃幕墻節能技術就是通過科學的材質選配、結構設計、空間組合、設備布置，自然而有效地阻止或實現熱能的傳遞方式和轉換過程，從而使建筑幕墻達到四項目標:盡可能減少能源的消耗、把由建筑導致的環境污染降到最低、創造健康舒適的室內外環境、使建筑生態和經濟取得平衡。

眾所周知，傳熱有導熱、對流、輻射三種方式。玻璃幕墻的傳熱亦是三種方式綜合作用的結果。玻璃幕墻的傳熱過程大致有三種途徑:一是通過玻璃和金屬框格的傳熱，包括通過單層玻璃的熱流傳熱，通過金屬框格傳熱;二是幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱;三是玻璃幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的換熱。根據玻璃幕墻傳熱的不同區域、不同方式采用不同的節能措施。現階段提高玻璃幕墻節能保溫性能的主要措施是采用節能玻璃及隔熱斷橋鋁型材隔熱來降低結構傳熱系數，消除結構體系“熱橋”，降低空氣滲透熱損失，減少開啟窗扇面積，提高密封性等。

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[keyword]: green building; architectural design of ground source heat pump;

中圖分類號：P314 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

1.綠色建筑

當人們在鋼筋混凝土的“叢林”中享受現代文明的同時,已經越來越清晰地認識到建筑帶來的人與自然的隔離以及建筑對環保的影響和破壞,于是提出這樣的問題:建筑能否重新回歸自然、親和自然,實現建筑與自然的共生,綠色建筑也就出現了。[1]

所謂“綠色建筑”就是指人類建筑與生態環境協調發展的建筑樣式,即要求在建筑設計、建造及使用中充分考慮環境保護的要求,將建筑物與環保、高新技術、能源等緊密結合起來,在有效滿足各種使用功能的同時,能夠有益于使用者的身心健康,并創造符合環境保護要求的工作和生活空間。綠色建筑的指導思想是在設計時務必要體現并符合人類的可持續發展的要求,具體應體現在如下幾個方面:

1)建筑與自然的共生:即要求保持環境、利用環境、防御自然災害。保護生態系統并減少CO2及其他大氣污染物的排放,保持建筑周邊環境生態系統的平衡;充分利用太陽能、地熱能進行供暖、供熱、采光以及通風,充分考慮綠化配置,軟化人工建筑環境;考慮建筑物的朝向等。

2)應用減輕環境負荷的建筑節能技術:即降低能耗、延長使用壽命、使用環保的材料,注重能源的再利用、使用耐久性強的建筑材料及可循環再生材料的利用。

3)循環再生型的建筑生涯。循環利用始終貫穿到整個建筑生涯。

4)創造健康、舒適的室內環境。包括健康持久的生活環境,優良的空氣質量等。

5)使建筑融入歷史與地域的人文環境。即繼承地方傳統的施工工藝,繼承和保護城市與地域的景觀特色,保持城市的恒久魅力和活力。[2]

2地源熱泵

圖片來源：互聯網

圖1所示是由地源熱泵系統所構成的建筑示意圖，系統通過地源熱泵將環境中的熱能提取出來對建筑物供暖或者將建筑物中的熱能釋放到環境中去而實現對建筑物的制冷，夏季可以將富余的熱能存于地層之中以備冬用;同樣，冬季可以將富余的冷能貯存于地層以備夏用。這樣，通過利用地層自身的特點實現對建筑物、環境的能量交換。系統實際上是指通過將傳統的空調器的冷凝器或蒸發器延伸至地下，使其與淺層巖土或地下水進行熱交換，或是通過中間介質(如不凍液)作為熱載體，并使中間介質在封閉環路中通過在淺層巖土中循環流動，從而實現利用低溫位淺層地能對建筑物內供暖或制冷的一種節能、環保型的新能源利用技術。

圖3所示為地源熱泵的工作原理圖，該技術可以充分發揮淺層地表的儲能儲熱作用，達到環保、節能雙重功效，而被譽為“21世紀最有效的空調技術”。

地源熱泵系統具有以下優點:

1)可再生能源利用地源熱泵是利

用了地球表面淺層地熱資源(通常小于400m深)作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽所散發的到地球上的能量,比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制,真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層并類似于一種無限的可再生能源,使得地能也成為清潔的可再生能源的一種形式。

2)經濟

有效地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定,冬季比環境空氣溫度高,夏季比環境空氣溫度低,是很好的熱泵冷、熱源,這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高4O%,因此,可節能和節省運行費用40%左右。另外,地能溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩定,也保證了系統的高效性和經濟性。據美國環保署(EPA)估計,設計安裝良好的地源熱泵,平均節約用戶30%~40%的供熱制冷空調的運行費用。

3)運行穩定可靠

正是由于地層溫度一年四季相對穩定,其波動的范圍遠遠小于空氣的波動,是很好的冷熱源,同時由于溫度的恒定性,使得系統運行更加可靠、穩定,也保證了系統的高效性和經濟性。

4)環境效益顯著

與空氣源熱泵相比,地源熱泵的污染物排放,可減少40%以上,與電供暖相比,可減少70%以上,如果結合其他節能措施,節能減排會更明顯。地源熱泵雖然也采用制冷劑,但比常規空調裝置減少25%的充灌量,屬自含式系統,即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好,因此,制冷劑泄漏幾率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染,可以建造在居民區內,沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地[3],且不用遠距離輸送熱量。與其他空調方式相比,可極大地減少CO2的排放。

5)舒適程度高

由于地源熱泵系統的供冷、供熱更為平穩,降低了停、開機的頻率和空氣過熱和過冷的峰值。這種系統更容易適應供冷、供熱負荷的分區。

6)一機多用,應用范圍廣地

源熱泵系統可供暖、制冷,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統;可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑,更適合于別墅住宅的采暖、空調。

7)自動運行

地源熱泵機組由于工況穩定,可以設計為簡單系統,部件較少,機組運行簡單可靠,維護費用低、自動控制程度高;此外,機組使用壽命長,均在20年以上;機組緊湊、節省空間;維護費用低;自動控制程度高,可無人值守。[4]

3地源熱泵系統與綠色建筑

就一棟典型的50年生命周期的辦公建筑而言,其能源消費大約占總消費的34%。因此,在保證舒適、健康的室內環境前提下,如何提高能源的使用效率,成為建筑運行管理者、使用者重點考慮的問題。[5]在發達國家中,供熱和空調的能耗可占到社會總能耗的25%~30%。所以,綠色空調是未來建筑領域發展的一個主要方向。而地源熱泵系統是天然的綠色空調系統,因此,發展地源熱泵系統技術在很大程度上推動了綠色建筑的發展。

綠色建筑行動已上升國家戰略高度，住建部綠色建筑行動方案通知，提出“十二五”期間完成新建綠色建筑10億平米；到2015年末，20%的城鎮新建建筑達到綠色建筑標準。

地源熱泵系統實現了建筑與自然的共生;它本身就是一種節能技術,屬于建筑節能技術發展的對象,這已經被列入建設部建筑節能“十五”計劃綱要;它可以利用生活用水中的余熱,從而實現熱量的再循環利用,而且淺層地能是一種不會枯竭的可再生能源,是一種可再生的能源利用技術[6];并且可以帶來舒適的環境,是一種綠色建筑技術,全面符合綠色建筑的設計理念。

地源熱泵這一綠色技術已經顯示其強大的技術潛力,而這一技術也可以說是人類利用和改造自然過程中長期形成的穴居方式的現代版。它充分利用淺部地層的能源,實現對建筑物的節能,為綠色建筑提供了一種可供選擇的設計方法,在未來的建筑設計中勢必將改變人們的設計理念。[7]

總之,在建筑供熱空調中采用熱泵技術可以有效地提高一次能源利用率,減少溫室效應氣體CO2和其他燃燒產生的污染物的排放,是一種可持續發展的建筑節能新技術。通過政府部門、科研機構和工程技術人員的共同努力,借鑒國外的成功經驗,我國的地源熱泵應用將得到較快的推廣和發展。

參考文獻:

[1]劉天齊.環境保護[M].北京:化學工業出版社,2000.

[2]唐孝炎.面向21世紀的環境科學與可持續發展[M].北京科學出版社,2000.

[3]GB 50155-2003,采暖通風與空氣調節術語標準[S].

[4]孔清峰.熱泵技術及其應用概述[J].山西建筑,2008,34(25):210-211.

[5]易軍.2001中國綠色建筑/可持續發展建筑國際研討會論文集序.建筑學報,2002(9)