建筑節(jié)能與環(huán)境的保護

　　【學(xué)員問題】建筑節(jié)能與環(huán)境的保護？

　　【解答】1、概述

　　我國人均能源可采儲量遠遠低于世界平均水平，能源消耗巨大。以建筑能耗為例，建筑能耗大體占到全國總能耗的30%—40%，是發(fā)達國家的2—3倍以上。我國人均耕地只占世界的1/3，而實心粘土磚每年毀田達12萬畝；我國水資源僅為世界人均占有量的1/4，而衛(wèi)生潔具耗水量高出發(fā)達國家30%以上，污水回水率僅為發(fā)達國家的25%；鋼材、水泥等物耗水平也要比發(fā)達國家高出10%—30%.

　　現(xiàn)階段隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和城鄉(xiāng)建設(shè)的加快，到2015年城鎮(zhèn)50%以上的建筑將是21世紀內(nèi)建造的。因此，有效的降低建筑業(yè)的能源資源消耗，減少建筑行業(yè)造成的環(huán)境污染，將對整個社會可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

　　2、當(dāng)前環(huán)境污染狀況

　　2.1溫室效應(yīng)

　　溫室效應(yīng)引發(fā)全球變暖所帶來的影響和危害主要有幾個方面：海平面上升；全球降雨不均衡，洪澇，干旱時有發(fā)生；影響大氣環(huán)流，出現(xiàn)異常天氣情況，造成農(nóng)作物欠收；快速的氣候變化造成大量物種的滅絕，對生物產(chǎn)生多樣化影響；全球變暖造成生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的變化，引起傳染病的流行，危害人類健康。

　　2.2臭氧層破環(huán)

　　臭氧層能有效地阻止大部分有害紫外光通過，而讓可見光通過并達到地球表面，為各種生物的生存提供必要的太陽能。而當(dāng)前人類的活動正在使臭氧層遭到幾乎毀滅性的破壞，人工合成的含有氯、氟的一些物質(zhì)，尤其以氟利昂和哈龍，對臭氧層的破壞最大。臭氧層遭到破壞會帶來嚴重的后果，使人體免疫機能下降，增加皮膚癌、白內(nèi)障的概率；過量的陽光造成農(nóng)作物減產(chǎn)，森林的退化；海洋生態(tài)系統(tǒng)遭到破環(huán)，加劇溫室效應(yīng)和全球變暖。

　　酸雨是指pH<5.6的降水，是大氣環(huán)境質(zhì)量綜合因素的客觀反映。對酸雨形成起主要作用的Sox和Nox均來自于天然源和人工源，尤其以煤炭和石油燃燒過程中釋放的二氧化碳，礦物燃料中含氮物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生氮氧化物，以及汽車、飛機的尾氣，都產(chǎn)生Nox.酸雨對農(nóng)業(yè)的影響主要造成土壤酸化，肥力降低；酸雨會造成水體酸化，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)；酸雨還會造成植物黃葉并脫落，森林成片衰亡；同時，酸雨會危害人體健康，誘發(fā)癌癥、老年癡呆等疾病，使人患動脈硬化、心梗、肺水腫的概率大大提高。

　　3、建筑產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的影響和破壞

　　建筑環(huán)境是人類活動對資源影響的一個非常明顯的例子。世界1/6凈水供應(yīng)給建筑，建筑消耗掉1/4的木材，消耗掉2/5的材料與能量。全球的建筑相關(guān)產(chǎn)業(yè)消耗了地球能源的50%，水資源的50%，原材料的40%，同時產(chǎn)生了42%的溫室氣體，50%的水污染，48%固體廢棄物，50%的氟氯化合物，同時建筑結(jié)構(gòu)也影響水域、空氣質(zhì)量以及社會群體的結(jié)構(gòu)等較大的范圍。

　　4、加強建筑節(jié)能措施

　　節(jié)能絕對不等同于能耗絕對數(shù)量的降低，絕對不應(yīng)該以犧牲室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量為代價。隨著經(jīng)濟和科技、文化的發(fā)展，在未來一段時間內(nèi)，建筑能耗絕對值將有所上升，建筑室內(nèi)環(huán)境標準也將提高。節(jié)能的關(guān)鍵在于能源使用效率的提高，最終的目標是實現(xiàn)室內(nèi)人工環(huán)境與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。從目前專業(yè)技術(shù)工種的劃分說，建筑節(jié)能的技術(shù)體系大致可以分為五個方面：建筑規(guī)劃與設(shè)計節(jié)能、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能、能耗設(shè)備與系統(tǒng)的節(jié)能、控制系統(tǒng)帶來的節(jié)能以及綜合節(jié)能等。

　　4.1.建筑節(jié)能規(guī)劃與設(shè)計

　　建筑節(jié)能規(guī)劃與設(shè)計是建筑師從整體綜合設(shè)計概念出發(fā)，堅持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師緊密配合，在建筑規(guī)劃和設(shè)計時，充分利用自然環(huán)境，同時創(chuàng)造良好的人工環(huán)境，按照使用要求對人工環(huán)境與自然環(huán)境進行調(diào)節(jié)控制。合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設(shè)計；合理設(shè)計建筑形體，以改善既有的微氣候。

　　4.2減少能源消耗，提高能源使用效率

　　為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度，從節(jié)能的角度講，應(yīng)提高供暖（制冷）系統(tǒng)的效率，它包括設(shè)備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率等。這些都要求相應(yīng)的行業(yè)在設(shè)計、安裝、運行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)、設(shè)備材料以及經(jīng)營管理模式等方面采用高新技術(shù)。

　　4.3減少建筑圍護結(jié)構(gòu)的能量損失

　　建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)集中體現(xiàn)在對通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的能量控制上。在建筑實體墻部分，通過建筑的內(nèi)、外保溫技術(shù)，在冬季的采暖季節(jié)，降低通過圍護結(jié)構(gòu)向外的熱損失，在夏季，充分利用自然通風(fēng)作用，調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。在建筑物透明結(jié)構(gòu)部分，主要是控制窗戶的太陽能熱流，采光性能，通風(fēng)性能等。

　　4.4降低建筑設(shè)施運行的能耗

　　建筑內(nèi)的能耗設(shè)備與系統(tǒng)主要包括建筑的空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)、電梯設(shè)備等。其中空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)在大多數(shù)的民用建筑能耗中占主導(dǎo)地位，空調(diào)系統(tǒng)的能耗更接近建筑能耗的40%—60%，成為主要的控制對象。而降低能耗又成為建筑設(shè)施節(jié)能的關(guān)鍵，當(dāng)前主要技術(shù)措施有：建筑能源的梯級應(yīng)用；能源回收技術(shù)；通過控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)來降低能耗；采用高能效的設(shè)備。

　　5、新能源的綜合利用和開發(fā)

　　5.1太陽能的利用

　　太陽能作為一種可持續(xù)利用的清潔能源，被認為是21世紀以后人類可期待的、最有希望的能源，并得到了國際社會的普遍重視。太陽能熱利用的兩個主要方面太陽能熱水器與太陽能建筑。

　　5.2地?zé)岬木C合利用

　　空氣源熱泵是在供熱工況下將室外空氣作為低溫?zé)嵩?，從室外空氣中吸收熱量，?jīng)熱泵提高溫度送入室內(nèi)供暖?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)簡單，初投資較低。地源熱泵系統(tǒng)是利用較深地層中未受干擾常年保持的恒溫，其遠高于冬季的室外溫度，又低于夏季的室外溫度，可以克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙，效率大大提高。地表水熱泵系統(tǒng)是在靠近江河湖海等大量自然水體的地方，利用這些自然水體作為熱泵的低溫?zé)嵩炊O(shè)計的一種空調(diào)熱泵的形型式。地下耦合熱泵系統(tǒng)是利用地下巖土中熱量的閉路循環(huán)的地源熱泵系統(tǒng)。它通過循環(huán)液（水或以水為主要成分的防凍液）在封閉的地下埋管中的流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的傳熱。

　　5.3風(fēng)能及其他能源利用

　　從廣義角度來講，風(fēng)能、生物質(zhì)能、波浪能、水能等都來自太陽能。隨著技術(shù)的進步和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，今后，風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能等可再生能源的利用技術(shù)有望成為替代能源。

　　以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。