清潔能源助于節能建筑
點擊次數:1878 更新時間:2013-04-09
建筑能源消耗過大早已經是不爭的事實,未來,隨著太陽能、風能、地熱能等可再生能源在建筑中的廣泛運用,建筑節能及可持續發展有望取得里程碑式的進步。
20世紀70年代世界范圍的能源危機發生之后,建筑節能開始成為世界建筑發展的基本趨勢。
建筑節能關注建筑在建造、使用、拆除與處理的全壽命周期中減少能源消耗。比如,通過提高圍護結構的保溫、隔熱性能,可以極大地減少室內溫度的波動,從而減少空調、采暖能耗,好比冬天給人穿上了皮大衣,夏天把人放在幽深的山洞里,幫助人們抵御嚴寒、酷暑的侵襲。
圍護結構是指建筑與外界接觸的建筑外表面,由外墻、外窗、天窗、玻璃幕墻、外門等組成。傳統圍護結構如黏土磚墻和普通的木窗的保溫隔熱性能很差,現在由聚苯板等保溫材料、塑鋼、斷橋鋁合金門窗組成的新型圍護結構,保溫性能已經較之前提高了十幾倍。
以清華大學超低能耗樓為例,可調式圍護結構通過感應器測量外界溫度,通過軟件自動下達指令指揮外遮陽板、內遮陽簾、通風窗、通風口等協同工作。在夏季白天,遮陽板轉到和入射光線垂直的角度,在遮蔽直射陽光的同時接收地面上的反射陽光到建筑中來,既利用陽光為房子照明,又擺脫了直射陽光帶來大量的輻射熱;在夏季夜晚,當室外溫度降到低于室內溫度時,通風窗自動打開,誘導室外冷空氣流經室內的每一處角落,帶走白天吸收的熱量,帶來新鮮空氣,置換略顯污濁的室內空氣;在晴朗的冬季白天,遮陽板的角度自動轉到和入射光線平行的角度,保證陽光毫無阻擋地射入建筑的zui深處,帶來寶貴的光和熱;在寒冷的冬季夜晚,遮陽板轉到和窗戶平行的角度,為窗戶附加一層隔熱屏障,避免室內熱量經窗戶玻璃散失到室外。
除上述之外,目前,人們正在探索把可再生的清潔能源應用到建筑中來,替代能源,創造出“節能建筑”。
太陽能是儲量zui豐富的可再生清潔能源,如何在建筑中利用太陽能是“節能建筑”關注的一個焦點問題。目前太陽能主要有四種利用方式:太陽能熱水系統、太陽能光伏發電系統、太陽能采暖系統、太陽能空調系統。其中,太陽能熱水系統是目前太陽能利用zui成熟和經濟性的方式。太陽能光伏發電系統、太陽能采暖系統、太陽能空調等系統,由于系統和工藝相對復雜、成本較高等原因,目前還處于研究開發階段,主要應用于國家和地方的各示范工程中,在不久的將來有望“建材化”,走入尋常百姓家。
如何在建筑中利用風能、地熱能也正在受到廣泛關注。目前已有安裝在建筑上的小型風力發電機,正在進行在高層建筑中創造風洞、把風力發電機和建筑結合一體的研究。在冬季從地下土壤、地表水、地下水、城市污水等熱源中提取熱量為建筑供暖,在夏季向其排放熱量為建筑供冷的技術已經很成熟。沈陽市采用這種技術供暖的建筑面積已達312.3萬平方米,預計到2013年,將達到總供暖面積的1/3。它的成功推廣將極大緩解我國北方地區冬季采暖能源供應緊張狀況,并提高冬季室外空氣質量。
英國倫敦貝德生態村項目讓我們看到了節能建筑的曙光。生態村首先通過優化建筑的外形,來減少建筑的散熱面積。接著采用新型圍護結構為建筑穿上了一層“皮大衣”;通過可隨風轉動的風帽,利用風壓提供新鮮的空氣,并排出室內污濁的空氣。太陽能在小區中得到了充分的利用。為了獲取更多的陽光,建筑南面設置有玻璃溫室。冬天雙層玻璃的溫室吸收了大量的熱量來提高室溫;夏天則可以打開作為開敞的陽臺,組織建筑散熱。
建筑內設置熱量回收裝置,回收建筑內的燈具、電器、人體、熱水等產生的熱量,為建筑供暖。該生態村采用各種節能技術提供了一種居民能負擔得起的、環保的生活方式,獲得可觀的生態效益,在經濟上也取得了巨大的成功。入住一年后,監測數據顯示居民節約了采暖能耗的88%、熱水能耗的57%、電力需求的25%、用水的50%。
可以預見,可再生清潔能源在建筑中的廣泛使用,將是建筑發展*又一次里程碑式的進步。不依賴化石能源的“清潔建筑”的誕生與發展,為我們指出了一條通向綠色未來的光明之路,必將推動人類社會的可持續發展。
相關檢測設備:高強螺栓檢測儀/平板導熱儀/水紫外輻照試驗箱/建筑圍護結構檢測儀/門窗三性檢測設備/幕墻四性檢測設備/抗滑移系數檢測
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:李