分析建筑节能与生态环境的关系

张晓博

（辽宁省高速公路管理局桃仙管理处，辽宁 沈阳 110169）

0 引言

随着社会经济的发展，人民的生活水平逐渐提高，人们越来越追求舒适的生活环境，在追求舒适生活的同时，也在消耗着越来越多的生态能源，节约能源已经成为关系到国计民生乃至人类生存的重大课题，建筑节能已经成为当代建筑师肩负的历史重任。

1 生态环境的保护是建筑师的历史使命

地球的生态环境与我们人类社会有着非常密切的关系，在还没有人类活动，或者说在近代工业革命以前，大自然在按照运行亿万年的自身规律，从而形成了相对稳定的形态，并且由不同的地理气候条件，形成了各种不同生态带，这就是我们所说的生态平衡。而随着人类社会文明的进步，为了生存空间的开发建设，砍伐了大量的原始森林;城乡居民区不断增加及扩张，使耕地面积逐渐缩减，绿地覆盖率急剧下降，不仅造成许多物种灭绝，而且加重危及人类自身的生存环境的恶化。我们回顾历史，半机械化时代，技术水平比较低，我们建筑材料多采用物质资源为主，那时候环境保持平衡。到了现今工业化时代，随着科学技术水平的不断提升，建筑材料所使用以能量为主，生态环境不断恶化。到了19世纪末，人们逐步认识到了自然环境的重要性，开始为了清洁家园而努力，国家提出建筑要可持续发展，要建设生态建筑。21世纪人们开始寻求优美的居室，理想的居所。因此，怎样合理地规划我们的生存空间，并且要保证居住的生态环境，是摆在当代建筑师面前的考题。建筑节能就是现代建筑发展的一个基本方向，同时也是当代建筑技术的一个新的增长点。伴随着日新月异的科学技术的发展，地球生态资源日趋紧张，能源严重短缺甚至在局部范围内已经出现枯竭，解决日益恶化的地球资源已经成为国家经济发展的首要问题。因此在建筑行业采用节能技术与高科技材料已刻不容缓，也是目前解决能源短缺问题的一个有效途径。

2 节约能源是建筑师首要考虑的问题

据统计数据显示，在全部消耗能源中，有1/2用于建筑的建造、使用与维护，另有1/4用于交通，其余用于工业和农业生产。因此建筑领域中的资源与能源节约，成为建筑师首要考虑的问题。例如目前提出的地下和架空的居住形式， 是未来建筑的发展趋势，其根本出发点便是节约能源、解放土地。回顾中国的建筑史，原始的建筑形态与生物的巢、穴形态一致，而其繁衍发展的最终结局，也将达到与大自然相和谐统一的原则上去。即建筑需要脱离地面，从而解放出土地，使建筑回归到原始形态，即回归地下和空中去。当然未来建筑的发展趋势并非简单的回归到原始的穴居与巢居的建筑形态，而是在利用新的高科技材料的基础上构建的地下和架空的居住方式，从而与自然环境融为一体，释放出更多的生态的空间。例如在法国巴黎和日本大阪等地区已建成的地下街、地下城，城市的规划者们已经意识到了解放土地的重要性，利用高科技材料使建筑充分让位于生态，从而释放出更多的生态与农耕作业空间，这一成功实践表明建筑向原始的穴居形式发展的可能性。同样与地下建筑形式相同原理的架空现代高楼也为生态建设贡献了宝贵的建设地段，将大地归还生态，使其与自然环境相融合。架空的现代高楼通过其内部配置的电脑监测设备，实现自动灌溉的屋顶花园和垂直绿化露台，将再生能源的利用信息和电脑智能管理相结合，而构成现代生态建筑，乃至创建现代建筑的生态城。

3 建筑设计策略的改变是生态建筑发展的基础

鉴于我国建筑节能发展的现状，综合有关建筑节能问题的研究成果，目前我国在建筑节能方面采用的关键技术主要涉及太阳能技术、采暖节能技术以及空调节能技术。

3.1 太阳能技术

太阳能是大地赋予我们人类的一种可再生能源，它取之不尽、用之不竭。根据我国的地理条件，大部分区域的太阳辐射量大，太阳能资源比较丰富，具备可开发利用的优良条件。目前我国主要的利用方式有：

（1）被动式太阳能热水系统，该系统在我国的城市与农村得到了广泛的运用，其原理是利用太阳能集热器或真空管吸收太阳辐射热，为用户提供生活热水，该系统的特点是结构简单、经济适用。

（2）主动式太阳能系统，该系统主要应用于太阳能居室采暖方面，使其具有更大的选择性，但缺点是需要外在能源才能启动运行，并需借助于电扇或泵等装置来转换、传递太阳能，以此获得生活热水和提供居室供暖。

（3）太阳能光伏发电系统，该系统是利用太阳能光伏电池板吸收太阳能，再将其转化为电能，提供给室内设备用电或接入市政电网送电。与被动式太阳能热水系统相比，主动式太阳能系统和太阳能光伏发电系统在生态节能建筑中使用较多，但建设成本较高。

3.2 采暖节能技术

采暖节能技术主要应用于需要采暖的居民楼、宾馆、饭店等建筑，主要措施有以下几点：

（1）改进传统的采暖供热系统的设计理念，采用先进的工艺和设备，加强供暖设备的运行管理，以提高设备的运行效率。

（2）提高采暖系统的供热效率，利用集中供暖的形式，最大限度地降低采暖燃料的消耗。

（3）加强供暖系统的水力平衡调试工作，确保能够合理分配管网的流量。

（4）采用分户供暖、一户一阀的形式，有效的确立热能消耗意识，从源头上确立节能环保意识，从而提高节能积极性，有效的形成节能机制。

3.3 空调节能技术

空调节能技术是指在满足用户对室内温湿度要求的前提下，达到人体舒适程度，且采用先进的设备技术、合理的运行方式及有效的控制室内温、湿度的空调系统，从而达到节约能耗目的。主要在以下几方面进行：

（1）在空调设计阶段选择合理的室内设计温湿度，减少因夏季盲目追求低温和冬季一味采用过高温度而导致的空调冷负荷增加，节约能源。

（2）对空调台数进行控制，采用合理的变频技术，确保设备能够高效率运行，避免出现低负荷运行和过度运行的状况。

（3）在合理及满足运行的条件下，适当增大冷冻水的供回水温差，以减少冷冻水的水流量，降低冷水输送中的能源消耗。

（4）在室内环境条件允许的情况下，采用大新风比或全新风运行模式，从而延迟制冷机系统的开机时间，减小空调系统运行能耗。

4 建筑师良好的素质、国家强有力的推动力量是生态建筑发展的保证

建筑师的良好素质是保证生态建筑健康发展的首要保证。对于中国建筑师来说无论是在生态城市和生态建筑方面还是在建筑节能方面都还是一个似懂非懂的领域。适时地、普遍地在中国的建筑师中开展相关知识的普及教育就显得尤为重要。但教育的首要问题是强化建筑师自身的环保、生态意识和建筑师的社会责任感，没有起码的自觉，继续教育是无法推动的。其次，国家还需建立一个强有力的自上而下的推动力量。

4.1 政策的引导。

一般情况下，无论是新建还是改建的生态建筑，其初始投资都要比一般建筑要高，但是随着时间的推移，生态建筑的经济效益优势会逐渐凸显出来。对生态建筑的效益进行分析发现，在稳含段的生态建筑的效益还不占优势，在跨越生态建筑效益的稳含段之后 ，生态建筑的效益会大大超过一般普通建筑。因此，生态建筑的投资与后期费用的总和与普通建筑的费用总和随着时间的推移会越来越有优势，而且优势原来越明显。同时通过国建的政策引导，在一定程度上可以缩短生态建筑效益的稳含段的时限。

4.2 法规的推动。

各个城市可以根据自身的具体情况制订符合自身实际资源条件情况的法规，强制性的要求新建项目的设计建设必须采取一定比例的生态环保设计措施方可通过，这样可有效的利用法规推动生态建筑的发展。对于现有的一般普通建筑可以要求在现有基础上采取节能和资源循环利用的措施以促进生态建筑的发展。

4.3 全员的参与

城市的空间建设具有很强的政治性，在我国有些城市出现的政府工程就是这一特性的突出表现。而这也并非是“中国特色”，在西方一些国家中，这一现象也屡见不鲜，尤其是在二战以后迅速崛起的精英主义思想潮流的引导下，出现了一大批所谓的“亮化工程”，在一定程度上极大的破坏了生态环境。因此，我们提倡全员参与，由政府官员首先在工作中树立生态环保意识，自觉自律的投身到生态城市的建设行动中来，从而利用自身的影响力带动广大人民群众积极的参与其中，从而形成一个自上而下、全员参与的健康格局。

总之，为促进生态建筑朝一个健康的方向发展，不仅需要培育建筑师良好的建设素质，还需要国家的政策引导、法规推动、全员参与。以前由于不了解和漠不关心而随意建造的人文建筑，给自己所生活的地球环境造成无法挽回的损失。现在，我们要积极行动起来，多学习、多研究、多探索，掌握充分的建筑科学知识，以节能为中心目标，采取积极的行动，就可以使我们自己以及我们的子孙后代生活在一个清新的、舒畅的充满希望的环境中。

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