试论绿色建筑的能源利用

张迎辉

【摘 要】绿色建筑主要是借助“绿色”这一自然、生命与活力的象征，来体现建筑对大自然的回归和与大自然的结合，代表了人类与自然和谐共处、协调发展的文化。本文论述了绿色建筑的能源利用问题。

【关键词】建筑业；绿色建筑；能源利用

1.绿色建筑的概念

绿色建筑在国际上亦被称为“生态建筑”、“可持续发展建筑”等。虽然国际上对“绿色建筑”还没有一个公认的定义，标准也不尽相同，但业内人士及专家们普通认同的是：绿色建筑是根据当地自然环境，运用生态学原理以及建筑技术和现代科技手段等，遵循生态平衡及可持续发展的原则，即综合系统效率最优原则，设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素，使建筑与环境之间成为一个有机的结合体，而使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污染、生态平衡的建筑环境，在人和建筑、自然生态环境之间形成一个良性的循环系统。由此可见，我们经常听到的节能建筑、健康建筑等，都只是满足绿色建筑某一方面要求的建筑。同时我们也要看到，绿色建筑所重点强调的就是尽量减少能耗和对环境的污染，因此，“节能”，特别是节约常规能源，就成为其最主要的特征，这也使节能建筑成为了生态建筑的最基本形式。

2.绿色建筑的能源利用

一个建筑节能项目的实现包括横向和纵向两个层面的内容，纵向层面包括各种节能建材、构件和系统设备等节能产品的选用和组合，其目的是减少建筑物的冷热负荷和提高设备能量转化效率；横向层面是指建筑节能的建设和改造工作的工作流的管理，其目的是保证节能决策支持、设计、实施、管理和优化各个阶段的节能目标管理和资金流的有效衔接和畅通。为有效解决建筑物节能优化问题，需要建筑节能全面技术解决方案提供建筑物模型（包括围护结构和设备）构建的平台，建立建筑物模型。这样一来，基于建筑物模型的节能评估和能耗预测就变得既经济，又省时，避免复杂的现场试验和测试。决策者能因地制宜的确定节能改造投入、步骤和目标，从而避免节能改造投入的盲目性。绿色建筑的能源系统建设重点应放在降低建筑能耗、提高用能效率与利用可再生能源三个方面：

2.1降低建筑能耗

建筑围护结构的散热是建筑耗能的主要部位，据统计，各部位的散热量分别是：外墙占25～28%，门窗散热25～28%，门窗渗透23～25%，屋顶8～10%，楼梯门隔墙10%，地面3%。所以加强围护结构的保温隔热性能，提高门窗的气密性，减少门窗的空气渗透量是建筑节能设计的重点。除了采用垂直绿化和定时在西墙喷水降温等外界辅助方法外，改善外墙的热工性能才是治本方略。在上海，夏季强烈的日照使建筑的外墙受热后，大量向室内散热。因此我们首先要考虑外墙材料本身反射系数和吸收系数，以及材料在太阳辐射下一天内温度变化等因素。

2.1.1通风隔热屋面

这种通风隔热层屋面主要是利用空气间层的空气加热后产生的热压，与空气层外的空气产生对流作用，带走空气层内热量，避免屋顶热量透入室内。其隔热效果良好也较为经济，易被人所广泛接受。

2.1.2蓄水屋面

蓄水屋面是利用比热较大的水作为隔热材料，每蒸发1kg水能带走2428kJ的热量。上海地区对同样构造的蓄水屋顶（水厚100mm）与不蓄水屋顶进行实测的结果表明：蓄水屋顶比不蓄水的屋顶的外表面温度要低15℃、内表面温度要低8℃；蓄水后通过屋顶传入室内的最大热量只是未蓄水屋顶的1/3，平均热量只是未蓄水的1/35。如果在水中种植水生植物（如水浮莲、水葫芦），不但可以净化水质，还能有效遮挡和吸收太阳辐射热，增强隔热降温效果。

2.1.3种植屋顶

种植屋顶不仅是保温隔热的理想方案，而且在城市绿化、调节小气候、降低噪声等方面都能发挥积极作用，是一项值得推广应用的建筑节能措施。该绿色屋顶是由防水薄膜层及以上的土壤层组成，所以成本很低、技术简单，可以大力推广。

2.2提高用能效率

对上海而言，冬季采暖和夏季降温都是靠空调，所以提高用能效率的重任就落在了提高空调的使用效率上。而在绿色建筑小区中提倡使用节能空调和推广“26度空调行动”，同样可以达到提高用能效率的效果。去年国家发展和改革委员会、国家标准化管理委员会联合发布了三项国家标准，专门针对占城镇夏季用电高峰负荷40%的空调。根据发展改革委环境和资源综合利用司测算，这次公布的房间空调器能效标准，能效平均提高了15%。采用这个标准，明年全国可降低高峰负荷几十万千瓦，平均每台家用空调可节电80度左右，到2020年，全国可降低高峰负荷3600万千瓦。中国标准化研究院副院长房庆表示：“用节能空调，每台一年可省160元。”

2.3使用可再生能源

目前在我国，新能源和可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等。这些能源资源丰富、可以再生、清洁干净，是最优前景的替代能源，将成为为来世界能源的基石。但是由于我国幅员辽阔，还需要根据项目所在地的情况和条件差异选取不同的新能源。众所周知，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，但是很少有人知道太阳能的利用形式除了太阳能热水器和太阳能电池外，还有太阳能空调。也就是说，夏季太阳辐射能量越强，依靠太阳能来驱动的空调系统产生的冷量越多。为避免太阳能集热器的高成本和空调在全年的运行时间短所带来的不经济，一些太阳能空调系统（如太阳能吸收式空调系统）除了可以夏季提供制冷空调以外，还可以冬季提供采暖以及全年提供生活热水。换句话说，同一套太阳能系统可以兼有空调、采暖和热水等多项功能。因此从这个意义上说，太阳能空调系统具有较好的经济性。。

3.结论

随着经济实力的发展和生活水平的提高，人们对居住等生活质量方面的要求越来越高。居住区不仅是避雨、遮阳、御寒的人类栖息地，也体现了人类与地理环境、代谢环境、生物环境、社会环境、经济环境和文化环境的生态关系。绿色生态建筑遵循可持续发展原则，以生态学为基础，以人与自然的和谐为核心，在建筑建设和使用过程中，科学有效地利用自然资源和高新技术成果，使建筑物对资源的消耗及对环境的污染冲击降到最低限度，为人类营造自然、舒适、健康、优美的居住空间区域。绿色建筑的建设正是为了营造这样的人居环境，它以节约能源、有效利用资源的方式，建造低环境负荷情况下安全、健康、高效及舒适的居住空间，达到人及建筑与环境共生共荣、永续发展。绿色建筑的最终的目标是以“绿色建筑”为基础进而扩展至“绿色社区”、“绿色城市”层面，达到促进建筑、人、城市与环境和谐发展。 [科]

【参考文献】

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[2]王如松.系统化、自然化、经济化、人性化—城市人居环境规划方法的生态转型[J].城市环境与城市生态，2001.（03）.

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