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摘要:國內綠色建筑的發展得到越來越多的社會關注,綠色建筑以其環保、舒適和低能耗等優點變現出廣闊的發展前景。新能源技術的應用是綠色建筑進行節能環保建設的重要手段,也是綠色建筑評價標準的重要組成部分。本文就綠色建筑的國內發展狀況和特征進行分析,提出了幾種新能源技術在綠色建筑中的應用前景,具有一定的參考意義。
關鍵詞:綠色建筑;新能源;環保節能
1國內綠色建筑發展狀況
綠色建筑作為一種新型建筑理念,1990年首次被英國建筑學院提出,1996年美國綠色建筑協會公布了能源與環境設計先導,對綠色建筑的發展與普及具有重要意義,其他歐美國家也先后發行了綠色建筑標準或規范,綠色建筑表現出了很好的發展前景。我國綠色建筑的發展相對滯后于發達國家,但在該領域已經開展了深入的研究工作。90年代,通過政府資助引進了國外綠色建筑成果,確定了國內綠色建筑的發展思路。21世紀之后,國內陸續出現了多項綠色建筑示范工程,例如清華大學的超低耗實驗室,上海建筑科學院的生態辦公樓等等,我國綠色建筑技術正在從起步向成熟的方向發展。
2綠色建筑特征
綠色建筑又稱為生態建筑,是一種新型建筑理念,強調保持生態平衡,充分利用自然資源進行建筑建造。綠色建筑貫徹了國家節能減排和可持續發展政策,為居民提供健康舒適的居住環境,和諧人與自然的關系,實現環境、社會和經濟的協調發展。
(1)低能耗。
低能耗是綠色建筑的主要特點之一,與傳統建筑相比可節約70%的能耗,目前在德國已出現零能耗示范建筑。
(2)建筑風格獨特。
傳統商品住宅由于批量化和標準化要求,導致建筑風格形式單調,特別是城市高層住宅。綠色建筑更加注重自然氣候和地理人文等因素,因地制宜,具有顯著的地域特色。
(3)結構布局合理。
傳統建筑一般為密閉型建筑,空間封閉而不利于通風采光,容易引起健康問題。綠色建筑注重結合周邊自然條件,選取最佳外形和朝向,內部進行有效連通,使建筑融入到自然環境中,提供更舒適的生活環境。
(4)重視環境保護。
傳統建筑多是鋼筋混凝土結構,建造、使用和拆毀過程中會產生大量廢棄污染物,造成環境污染。綠色建筑在建筑的整個生命周期中均要考慮對環境的影響,從建筑設計到建筑最終拆除的每個環節均要考慮對環境的保護。
3新能源技術的應用
3.1太陽能利用技術
太陽能利用的基本形式是光熱轉化,被廣泛應用于建筑供熱和采暖,具體方式有太陽能熱水器、太陽能地板采暖、太陽房等。其中太陽能地板采暖將太陽熱能作為能源,利用集熱器吸收太陽輻射的熱量,通過地板進行采暖,另外,由于太陽能具有間斷性,需要電加熱系統進行輔助。太陽能地板輻射采熱適應于四合院和住宅別墅等中小型建筑。非采暖季節中,太陽能熱水器可供應熱水,與傳統的電或燃油方式制熱相比,具有明顯的環保和經濟優勢。太陽房是利用太陽能輻射采暖的建筑結構,分為主動式和被動式。主動式太陽房需要配置集熱器、輸送管道、儲能設備和輔助設備等,可實現對太陽能的采集、轉化和儲存,以滿足建筑需要。被動式太陽房不需要以上設備,僅通過合理布置建筑外部造型和內部結構,使建筑走向和周圍環境相適應,合理選擇建筑材料和建造方法,使建筑具有很好的采暖效果。
3.2地熱利用技術
地熱的利用方式之一是地熱供暖,通過換熱方式將地熱用于供暖和熱水,由于方法簡便和經濟,備受重視。雷克雅未克建成了世界上第一個地熱系統,每小時能夠從地下抽取7700噸熱水,供熱系統已經非常完善,可用于市民的日常使用。我國在北京、天津等地區已開始著手地熱和地暖工程。地熱的另一個主要利用方式之一是地熱發電,地熱發電的主要流程是通過將地下熱能轉換為機械能,然后再將機械能轉換為電能。目前地熱電站主要利用的地下熱能是地下熱水和天然蒸汽。
3.3風能利用技術
風能資源的大小取決于風能強度和每年可利用的風能時長,風能主要以風力發電利用為主,我國具有豐富的風能資源,對于處于交通不便的沿海島嶼、山區和人跡稀少的草原等地區,風能發電可很好的解決當地的生產生活用電。風能資源容易受地形和環境影響,我國沿海和西北部地區風能資源豐富,適合風力發電的建設,但風力發電容易受風速不穩等因素影響,風力利用率受到一定的限制。
3.4沼氣利用技術
沼氣是在厭氧條件下有機物通過生物發酵產生的可燃氣體,其主要成分是甲烷。在厭氧條件下,有機物可通過發酵分解為三種主要物質,一種是沼氣,可作為能源使用,第二種是消化液,主要包含氮、磷、鉀等元素,屬于優質農作物肥料,剩下的是消化污泥,主要包含了難以再分解的無機物,具有改善土壤功效的作用。總體說,沼氣的產生具有很高的經濟和實用價值。沼氣是一種可再生能源,很適合在我國農村推廣。我國北方已有數百戶在使用沼氣系統,主要配套設備包括畜禽舍、廁所、沼氣池和日光溫室等,沼氣系統將沼氣與種養殖、居民生活進行有機組合,做到能源的多級和循環利用。在南方地區,很多居民以戶為單位進行沼氣系統建設,利用房屋附近的山地或庭院場地建設沼氣池,將沼氣池與廁所、畜禽舍相結合,形成能源的往復多層次再利用。另外,大中型廢物處理廠利用厭氧消化技術,處理和利用工業有機廢水和禽畜糞便,實現能源再利用和環保目的。我國沼氣利用技術已逐漸成熟,在沼氣發酵和工程技術方面以達到國際先進水平。
4結論
新能源在建筑的應用可有效減低環境污染,緩解能源危機,提供居民生活條件,促進經濟社會的可持續發展。綠色建筑作為一種建筑發展方向,立足于人與自然的和諧,充分融合自然環境、科學技術與經濟社會的發展關系,必定成為未來建筑的發展走向,被越來越多的人所接受和青睞。
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作者:楊昊偉 劉啟波 單位:長安大學