在當今動力危機日趨嚴峻的環境下,開展生態修建、節能修建成為修建范疇人們呼聲*高的熱門話題。氣候的地域性造就不同區域具有不同的氣候特征,與氣候環境相適應,運用天然資源的生態修建不應疏忽它的地域性,反而應該得到愈加重視。深化挖掘天然資源,走可繼續化開展的路途。
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1夏熱冬冷區域的氣候概述我國夏熱冬冷區域處于炎熱與嚴寒區域之間,長江中下游及其周圍區域,大致為隴海線以南,南嶺以北,四川盆地以東,涉及16個省、市、自治區。其中上海、杭州、南京、合肥、南昌、武漢、長沙、重慶、成都九個城市*具有代表性,面積約為180萬平方公里,人口5.5億左右,國內生產總值約占全國的4是我國一個人口密集、經濟興旺的區域。
上述區域的修建氣候特征表現為:夏日熾熱,冬季濕冷,氣溫的日差較小,年降水量大,日照偏少。春末夏初多陰雨氣候,常有大雨和暴雨呈現。該區域首要氣候要素的代表性數據為:1月均勻氣溫為0°C~10°C,7月均勻氣溫為25°C~30°C,日均勻氣溫穩定等于或大于25°C的日數為40~110d年均勻相對濕度為70%~84年降水量為1800mm年日照數為1000h~2400h上述九城市熱氣候象參數見表1冷氣候象參數見表2表1九城市熱氣候象參數項目上海杭州南京合肥南昌武漢長沙重慶成都*熱月月均勻氣溫極點*高氣溫*熱月14時均勻氣溫(C)全年日*高氣溫>35C的天數*熱月月均勻相對濕度表2九城市冷氣候象參數項目上海杭州南京合肥南昌武漢長沙重慶成都*冷月月均勻氣溫(C)極點*低氣溫日均勻氣溫<5C的天數日*低氣溫<0C的天數*冷月月均勻相對濕度由表1、表2計算數據能夠看出,這些區域夏天均勻氣溫偏高于南邊區域,冬季均勻氣溫又偏低于南邊區域,夏熱冬冷氣候特征甚為明顯。
2現在夏熱冬冷區域的修建現狀在如此不良的氣候條件下,長期以來因為歸于非采暖區域,修建規劃不考慮采暖要求,更少用夏日空調降溫,一起修建維護結構的熱工功能差,寓居修建對保溫隔熱問題不行重視,使得這些區域修建的保溫隔熱狀況基本沒有得到改善。
多層修建的外墻多年來首要選用240mm實心粘土磚墻,保溫隔熱功能較差;該區域窗戶普遍選用單層玻璃窗,尤以鋁合金為多;近年來因為商品住所的購買者大都期望自己的住所愈加通透明亮,使得寓居修建的窗墻比也不斷增大,單層窗的溫差傳熱量也隨之加大;修建外遮陽較少,很多熱輻射經由窗戶進入室內,加大空調制冷的負荷,加重動力消耗;房頂又多以平房頂為主,向室內傳熱量較外墻更為嚴峻;門窗的氣密性欠好,冷空氣滲透嚴峻。現在,我國修建耗能量占全國耗能的近3(%,而且還在不斷攀升。
在人民日子水平日益進步的今日,該區域居民紛紛采納辦法自行解決住所的冬夏日的室內熱環境問題,雙制空調也運用而生,在人們的日常日子中得到遍及,但是夏天制冷使得室內熱量被“搬到”室外,加重熱島負效應,凝結水被排到室外,然后被蒸發,添加室外濕度,加重濕熱感;冬季取暖又不斷向外排放冷空氣,加重室外環境的惡劣,一起夏天制冷冬季取暖也使得動力消耗急劇上升。以武漢區域為例,夏天要拉閘限電,不同行業要調整上班時刻來避免用電高峰,分區輪休,才能緩解整個城市的用電緊張。長江日報2004年5月12日報導現在湖北省缺電量1000萬千瓦,在武漢曰缺電量高達200萬千瓦時。由此可見,動力消耗的嚴峻性尤為杰出。
這些區域雨水和太陽能資源極為豐厚,可是在現在的修建規劃中,修建的傳統構件如房頂,墻,散水等只考慮其排水功用而未考慮很多雨水的回收,也未考慮太陽能的運用。粗略預算一下:以寓居修建為例,設全國25億戶,每戶屋面,墻面,散水等日照面積共50m2按中等太陽輻射強度,每年每平方米得太陽能544萬k取50%的反射率,那么反射糟蹋的太陽能達3.4X1016k合9.4XltfkWh電力,按中高水平,若每戶每年用電3000度計,則該一年糟蹋的太陽能轉化的電力可供2.5億戶12年的用電。依據這種可繼續動力的糟蹋,很有必要提出生態修建和節能修建并著手研討和推廣。許多權威性國際會議也在不斷探討該問題。如:1992年,斯德哥爾摩與赫爾辛基UA“ECO-LOGEARCHITEC-TURECONFERENCE國際建協生態修建國際會”,要點討論生態平衡在修建中的絕對必要性。1994年6月5曰,“WORLDENVIRONMENTDAY國際環境曰”提出:“SOLAR21STCENTURYARCHirEC-TURE21世紀修建學國際大會,‘及一起展覽的國際大學生規劃競賽作品展,無不貫穿追求生態與可繼續開展這根主線。
3生態修建、節能修建的發生運用依據夏熱冬冷區域特有的氣候特征和特有的天然資源,提出適于本區域的生態修建、節能修建的可行性開展的需求。
3.1太陽能太陽能作為一種無污染的綠色動力,在當時全球可繼續開展戰略的倡議下,大范圍的開發,運用已是大勢所趨。從表3能夠看出該區域有著充足的太陽能資源值得深化研討和開發。
表3夏熱冬冷區域首要城市采暖期和空調期太陽輻射總量地址上海重慶南京杭州合肥南昌長沙武漢采暖期空調期3.1.1太陽能熱水器太陽能熱水器現在正以其經濟性、無污染、可靠、經用、節能而倍受人們的重視,并且越來越廣泛運用于生產、日子、科研范疇。
3.1.2多功用構件現在,傳統修建構件本身沒有吸收,運用太陽能的功用,僅僅起到支承和圍護效果。多功用構件則是將傳統構件如屋面,墻面,陽臺,窗戶,遮陽構件,雨篷等變成能夠將太陽能轉換成熱能,電能的構件。不僅僅是滿意*初的功用,還能夠完成夏天將太陽能轉化為電能滿意日常日子中電能所需,冬季則轉化為熱能滿意人們熱量所需。
3.1.3太陽能電池太陽能電池幾乎不需求維護,而且壽命長,資源消耗*低。德國研發的家用太陽能電池板,面積9m2,在陽光下可獲得1功率的電力,可滿意家庭照明。現在,我國已可生產太陽能電池板,但仍需進步功率,下降本錢,方可到達推廣運用的民用商品化水平。
3.2雨水眾所周知,我國是個水資源匱乏的國家。據水利部計算,我國人均淡水資源占有量僅為2300m2相當于國際人均占有量的1/H立居國際排名第121位,是國際上*缺水的13個國家之一。節約用水關于我國絕大部分城市而言都有很強的現實意義。而關于夏熱冬冷區域卻具有得天獨厚的資源優勢,其年降水量在1000mm~1800mm雨水資源較為豐厚。以武漢區域為例,每年梅雨季節、長江汛期都會下降很多雨水,其它季節也有豐厚的雨水。假如能將這一優勢充分運用到修建規劃中,將回收的雨水用于沖刷廁所或灌溉花草樹木,將經過過濾或處理的雨水循環到太陽能熱水器中用作洗浴水或非飲用水,不僅能夠節約用水而且也完成動力再運用。用水作為修建形體要素可一起起到滿意人們心思和生理需求的功用。水墻就是個很好的例子,假如規劃妥當水墻不需求特別的能耗。
3.3修建美化夏熱冬冷區域室外環境條件較為惡劣,經過修建美化能夠使寓居環境得到恰當改善。恰當的美化是改善城市和修建微氣候環境的有用方法。修建美化還能夠帶來一系列衛生效益:(1)有利于夏降溫冬保暖。修建美化是夏日降溫,消除城市熱島負效應的*好辦法之一;(2)防風,防塵,防噪音,調節溫度,濕度;(3)滅菌,滅蟲,凈化空氣;(4)減輕大氣溫室效應。放眼全球,修建美化搞好了,對減輕大氣溫室效應,補救臭氧層將大為有利。
修建美化能夠為周邊環境美化、墻面美化、室內美化、房頂美化等,但它們的區分不是絕對的,例如楊經文的生態摩天大廈,美化就是從地上一向延伸到屋面,成為*重要的生態規劃要素。咱們期待著這類型生態摩天大廈在冬冷夏熱區域的運用推廣。
3.4窗戶3.41窗墻比近年來人們日子水平的不斷進步,對寓居條件也不斷進步,要求室內寬敞明亮這無疑加大了窗墻比。但是窗墻比的大小會影響到全年采暖和空調耗電量。在夏熱冬冷區域因為采暖與空調耗電量都隨窗墻比的添加而呈階梯狀躍升,但一定窗墻比范圍內耗電量不變。所以恰當加大開窗面積,既有利采光,又不會添加采暖和空調的總耗電量。所以提出合適地域氣候條件的窗墻比無疑是節能的有用方法之一,一起依據朝向不同,在滿意室內采光要求的前提下,將窗墻比控制在合理的范圍內,也有利于下降修建物耗熱(冷)量方針和下降工程造價。
3.4.2窗戶節能辦法窗戶作為圍護結構的重要組成部分,是熱量交流的重要通道,也是下降能耗進步運用功率的重要部位。節能辦法諸如:在夏天空調制冷時,外窗玻璃的輻射得熱是空調冷負荷的首要部分,所以應采納遮陽辦法。冬季因為室表里溫差大,窗框氣密性差,導致熱量外流,鑒于此,國際上流行密封中空雙層玻璃構件,具有很好的氣密性和保溫性。另外還能夠選用隔熱節能玻璃,或盡量進步窗框隔熱功能等。
3.5墻體墻體作為首要的圍護結構,也是熱量得失的首要通道。
眾所周知,夏熱冬冷區域夏天或冬季室表里溫度相差無幾。
針對這種特有的氣候,恰當進步圍護結構的隔熱才能,既能改善修建物的寓居舒適度,又可起到下降該區域修建物內實際空調啟用時刻,進步節能效果。墻體傳熱系數K通常情況下反映外圍護結構隔熱功能,但是依據夏熱冬冷區域獨有的氣候結合熱惰性方針D更能有用的反映外圍護結構隔熱功能。
表4夏熱冬冷區域熱惰性方針D的*小取值部位墻體傳熱系數K熱惰性方針D墻體屋面另外墻體外墻面盡量選用淡色飾面材料,在夏日有太陽直射時,能反射很多的太陽輻射熱,無太陽直射時,又能把圍護結構內部在白日積儲的太陽輻射熱較快地向天空輻射出去。因而,無論是對下降空調耗電量還是對改善無空調時室內熱環境都有重要意義。
3.6與生態修建、智能修建聯手20世紀80年代“智能修建”在修建界誕生,90年代在我國掀起“智能修建”熱潮。但是長期以來,在國內,生態修建、節能修建、智能修建都是各行其道,各謀其“主'修建物本身是個歸納的雜亂體,能否將生態修建、節能修建、智能修建也巧妙的揉合在一起,擁有生態的環境,節能的結構,智能的管理,使得嚴寒無知的修建物具有”人性化“呢,當國外修建師已初嘗成果的時候,咱們是否更應該加速研討的步伐呢,4生態修建、節能修建的經濟效益咱們寓居的地球只有一個,在環境資源日益匱乏的今日開展生態修建、節能修建,走可繼續開展路途已是迫在眉睫。
可仍有許多人憂慮生態修建、節能修制作價過高,不切合實際。假如咱們的眼光放遠一點,幾年今后再拿生態修建、節能修建與傳統修建比較就能看出它的優勢地點。就是一個很好的比較。
從圖中能夠看出,生態與可繼續修建與傳統修建比較在初始出資時生態與可繼續修建要高些,但隨著時刻的推移生態與可繼續修建的效益優勢逐步凸現出來。
5現狀與未來的展望現在,生態修建、節能修建并沒有得到很好的運用和推廣。
以武漢區域為例:位于南湖花園的頤和苑是國家小康住所小區有13棟564戶,但太陽能熱水器卻只有35部;吉祥苑是優秀住所小區,太陽能熱水器遍及率也不容樂觀;南湖華錦花園、南湖沁康園、寶安花園等等不僅如此美化也僅限于地上房頂、墻面未得到充分的運用。節能方面也未做過多改善究其原S首先是長期以來人們思想上一向認為建設生態修建、節能修建必定導致規劃本錢和制作本錢添加,將生態修建、節能修建與高科技聯系起來,認為是海市蜃樓,離現實太遠。其次是關系到修建師的規劃理念――有無環保認識、生態認識、社會責任感。另外,國家政策,修建法規推廣力度不行。我國科技部、原經貿委、建設部、環保總局等相關部門頒發了一系列極為重的要文件并擬定“十五”方案要到達的宏偉方針;修建節能率達5(%到2005年太陽能修建面積達5000萬平方米,太陽集熱器面積達6000萬平方米,太陽能發電采暖和空調修建面積達2000萬平方米。但就現在情況來看前景堪憂,這就需求有關部門嚴把審批關,不達要求不予批準,加強宣傳力度,才有或許完成這一宏偉方針。
依現在技能現狀和經濟水平雖然還不能徹底充分運用現有資源,不能徹底到達期望的方針,但咱們徹底能夠從規劃、規劃入手,運用常規技能,部分完成生態修建、節能修建的方針。夏熱冬冷區域特有的氣候,蘊含了豐厚的天然資源,在現在和今后的修建規劃中,若能將這一優勢與修建恰如其分的結合起來構成具有地域特色的生態修制作福的不僅僅是咱們還有子孫后代。