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建筑行業生態環境與節能效果

10-04 19:47:55  瀏覽次數:142次  欄目:建筑電氣
標簽:建筑電氣工程技術,建筑電氣與智能化, 建筑行業生態環境與節能效果,http://www.nvlbio.live

  1 前言

  在可持續發展成為全世界所追求的目標時,建筑行業也在關注能源以及環保的可持續發展問題。在中國,建筑能耗目前占國民經濟總能耗的25%左右,且呈遞增趨勢,因此開展建筑節能工作有巨大潛力。建筑能耗不僅僅影響國家能源供應,而且能源使用效率的高低還影響環境,例如據有關測試[1]表明:在城市內建筑四周掛滿分體式空調時,將造成局部“熱島”現象,空調機的運行能效比COP顯著下降,建筑周圍熱環境也被嚴重惡化。也就說,建筑節能和居住環境是兩個相互關聯、相互影響的問題。

  隨著人民對生活質量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供熱地區正迅速南擴,而北方地區空調器擁有量也迅速增加。建筑物壽命一般較長,建筑節能改造難度很大,因此在設計之初便考慮建筑能耗與環境影響便顯得至關重要。而我國廣大地區、不同氣候、不同類型的建筑節能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決的[2],更需要從建筑設計到建筑細布構造處理以及環境控制設備及系統等各種技術的集成來解決。

  另一方面,建筑環境特別是居住環境質量受到越來越多的重視,居住區內的空氣質量、辦公或居室內的空氣品質、噪聲水平以及交通狀況都是人們關注的問題。一些房地產開發商也注意到這一現象,相繼推出了以“綠色”、“生態”為宣傳點的建設項目,但真正的“綠色生態”建筑或住區不僅僅是依靠多綠化就能解決的,更重要的是要考慮建筑物理環境中綜合因素的影響,包括聲、光、氣流、熱、能耗等諸多方面。

  利用信息技術,以計算機模擬為主要手段,從建筑聲學、光學、氣流、微氣候、空氣品質、能耗等角度,對建筑設計方案進行全面的評價,不僅有助于房地產開發商提高建設水平、增強項目市場競爭力,也有助于提高普通消費者的生態意識、節能意識和環保意識,對于促進我國可持續發展具有重要意義。本文簡要介紹由清華大學提出的建筑生態環境與節能效果綜合評價的方法、策略等,并通過實例介紹了具體的評價內容,以期為我國實施建筑“星級”評價標準進行有益的探索。

  2 評價系統簡介

  2.1 國外經驗

  關于建筑節能的評價,國外已經有了一些已經成熟并在實施的規范,并且有相應的標準模擬軟件來評價建筑的節能狀況以保證規范的實施。在美國有“節能之星”標準(Energy Star),這個標準實施已經有10年了。它比美國“標準能源法案”(Model energy Code)要求更加節能30%。通過這套標準的實施,在不增加初投資的前提下可以節省30~50%能源消耗,可以節省50%的建造時間。也是因為有了這套標準,可以創造出激勵一些具有創新意義的節能技術和建材發明的氛圍。由于這套標準針對美國某地區而專門制訂的,因此在美國并沒有一個全國性的統一標準,例如Title-24標準主要在加州實施。

  芬蘭建立了一套叫做“能耗認證系統”的標準(Energy Certification System)。在香港也通過授予“建筑認證證書”(Building Pass)的方式來對建筑的能耗情況進行規范。俄羅斯在莫斯科也實行了一種叫做“能耗護照”(Energy Passport)的建筑節能規范。它包括一套新的節能標準MGSN,希望能夠控制建筑設計、建造以及運行的質量,而且它可以為節能建筑提供潛在的購買者等信息,從而來促進節能建筑的良性發展。這些規范中都沒有包括環境質量的評價內容,然而實際上節能的最終目的是為了提高環境水平,減少污染排放,從而真正做到可持續發展,所以完整的建筑生態環境與節能評價標準中應將環境質量的評價納入其中。

  2.2 主要內容

  建筑生態環境和節能效果評價系統是對建筑生態環境進行綜合分析,從技術、經濟、環境、能源及社會等角度給予研究,從而對建筑環境給出客觀的評價和可行的建議。建筑生態環境的評價系統涉及內容廣泛,包括小區規劃評價、建筑單體評價、環境控制系統方案評價等等;牽涉到的關鍵技術較多,如建筑熱環境模擬、計算流體力學(CFD),建筑日照分析與采光技術,噪聲控制以及建筑材料技術等。這些內容的有機結合和相互交叉形成了建筑生態環境評價系統的技術核心。

  開發成熟的軟件系統實施建筑生態環境評價方法的基礎。在我國形成可實施的評價系統,最終可能的有效途徑之一,就是開發一套可以廣泛運用的評價建筑生態與節能效果的軟件平臺,并形成相應的激勵、保障實施措施,從而形成體系。

  2.3 評價方法

  一個重要的工作是研究住區生態與節能效果評價指標,以及如何從模塊化軟件的模擬仿真結果中提煉出能充分反映建筑生態環境、能耗特征的評價參數,從而建立一套可操作的建筑環境評價軟件平臺的評價方法。

  評價方法可采用的是模擬其運行狀況的方法。這個方法有兩個層次的標準,首先對于規劃設計層次來說,可以通過模擬其日照、噪聲、空氣流場以及微氣候等,對其規劃和建筑設計直接進行評價。第二個層次,對于節能效果,需要對其進行全年模擬分析,而不是僅僅依靠穩態計算或者是設計計算,從而給出節能效果星級評價等級。這兩個層次應該是必須同時滿足的。

  2.4 評價策略

  對于評價策略,可以分兩步:一、在房屋建造之前,運用評價軟件對規劃和設計圖紙進行模擬,給出相應審核評價(Plans review);二、在建造完成之后,對建筑進行實地抽查考核,以確定建造是否與審核后的圖紙相一致,如果是一致的,可相應授予一定的環境和節能效果星級等級。

  2.5 系統特點

  歸納起來,這一評價系統具有以下主要特點:

  a、清晰明了,易于理解與實施

  b、相對靈活,可允許通過不同的手段達到相同的環境和節能效果;

  c、數據豐富且準確,能給予用戶和房地產開發商明確的結論和指導依據;

  d、激勵機制完善,可操作。

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