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清潔能源助力建筑節(jié)能
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發(fā)布日期：[2013-03-22] 共閱[1516]次 |
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(jié)能及可持續(xù)發(fā)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(fā)生之后，建筑節(jié)能開始成為世界建筑發(fā)展的基本趨勢。
建筑節(jié)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(tǒng)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(xié)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(chuàng)造出“節(jié)能建筑”。
太陽能是儲量豐富的可再生清潔能源，如何在建筑中利用太陽能是“節(jié)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(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能采暖系統(tǒng)、太陽能空調系統(tǒng)。其中，太陽能熱水系統(tǒng)是目前太陽能利用成熟和經濟性的方式。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能采暖系統(tǒng)、太陽能空調等系統(tǒng)，由于系統(tǒng)和工藝相對復雜、成本較高等原因，目前還處于研究開發(fā)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(fā)電機，正在進行在高層建筑中創(chuàng)造風洞、把風力發(fā)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(qū)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(tài)村項目讓我們看到了節(jié)能建筑的曙光。生態(tài)村首先通過優(yōu)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(qū)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(tài)村采用各種節(jié)能技術提供了一種居民能負擔得起的、環(huán)保的生活方式，獲得可觀的生態(tài)效益，在經濟上也取得了巨大的成功。入住一年后，監(jiān)測數據顯示居民節(jié)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(fā)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(fā)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(xù)發(fā)展。 |
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