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文档简介
1、 生态建筑生态建筑与现代建筑是两个不同的概念。现代建筑的设计思想强调以人为本,强调科技为人服务,强调人是自然的主人,强调征服自然、战胜自然。现代材料工业、钢铁工业、化学工业、玻璃工业为现代建筑业的迅速发展提供了丰富的物质基础。特别是近代新的结构技术、智能技术、照明技术,使得现代建筑业超过任何历史时代,为人类提供更加舒适优越的工作环境和人文环境。为了把建筑业整个从传统的手工业作坊转到大机器工厂中,把住宅视为住人的机器,批量进行生产。一方面体现了为人类建造的民主思想,另一方面,在整个过程中,强调对自然界模式的了解。在现代建筑的领域中可以深切地感受到,一方面人的自信战胜了大自然的自信,再一个是对大自
2、然的漠视。从世界范围来看,生态建筑还处于前期发展阶段。从技术上来讲,新的材料、新的技术、新的思路正在不断地出现,但到目前为止,生态建筑还没有一个固定的技术套路。生态设计产生于对现代建筑的反思生态建筑的设计思想是在本世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中,不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻的反思。美国学者提出:住宅设计结合自然首先要用生态学的观点从宏观上研究自然环境和人的关系,特别是研究现代工业在高速发展中对自然进行开发所造成的破坏和灾难,要适应自然、创造必要的生态环境;其次,用生态学的理论证明人对自然的依存关系,批判以人为中心的思想,要研究自然界的生命和非生命的依
3、存关系,强调现代的城市建筑应该适应自然规律,设计结合自然。人类在发展过程当中应该体现集约的原则,并在日常生活中鼓励应用这些原则,美国学者提出九项设计原则:首先尊重当地的生态环境,第二要有正确的环境意识,第三增强对自然环境的理解,第四结合公众需要,采用简单适用技术,针对当地的气候运用被动式的设计策略,使用节能建筑材料,第五强调集约原则,尊重自然,要与自然协调,这应该说是生态建筑基本的设计思想,第六避免使用易破坏环境产生废物的建筑材料,第七完善建筑空间使用的灵活性,坚持越小越好,将建设运行的资源和不利因素降到最少,第八减少建筑过程当中对环境的损害,浪费资源和建材,争取重新利用建材和构件,第九为所有
4、人提供可使用的空间环境。设计目标:现代建筑以功能和空间设计为目标,满足功能的需要,创造适合公众需要的空间;生态建筑在满足功能和空间需要的同时,强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境,强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染,大致归纳起来,生态建筑在整个寿命期内基本目标有:第一尽可能减少资源能源的消耗,第二把环境直接和建筑的污染降到最低,第三保护自然生态环境,第四创造健康舒适的室内外环境第五使建筑功能质量目标统一,第六使建筑生态、经济取得平衡。在生态建筑基本目标当中,创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一,在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪
5、威,在冬季是比较舒适的室内环境是25度左右,从环保和能源角度考虑,挪威把冬季环境温度定为23度左右,节约的能源达到20到30。技术选择决定生态建筑设计水平生态建筑要实现它的基本目标,必须要有现代技术的支持。从国内外来讲,对什么是生态技术?有什么样的定义?哪些内容?认识上还很不一致。日本建筑中心在建筑要项一书中提出生态技术有55种,环境共生的建筑与技术77种。1978年在加拿大召开绿色挑战会议上提出的生态技术更是五花八门。到现在为止大家对生态环境包含的内容并不统一,从比较宽泛的角度说节约资源、保护环境,目前来讲都认为是生态技术。对生态建筑和使用技术的要求可以用三点来判断,首先技术本身的功能与生态
6、环保功能是一致。第二要求采用的技术和制造的产品有利于资源能源的节约。第三个采用的技术和产品有利于人的健康。从这个意义上来讲,在生态建筑目前技术上应该说还是非常广的,包括门窗节能技术、屋顶节能技术等等。所谓生态技术,包括两种情况,一种情况在传统的技术基础上,按照资源和环境两个要求,共同改造重组所做成的新技术。第二种把其它领域的新技术,包括信息技术、电子技术等,按照生态要求移植过来。从技术层次性来讲,可以把生态技术分为简单技术、常规技术、高新技术。一般来讲简单技术和常规技术属于普及推广型技术,高新技术属于研究开发型技术,从我国实践来看,应该以常规技术为主体。在应用生态建筑技术过程当中,技术选择是非
7、常重要的问题。一个是经济性,由于生态建筑采用哪个层次的技术,不是一个单纯的技术问题,要受到经济的制约。在我们国家普遍采用高新技术是非常困难的,我们经常碰到环保和生态利益和经济利益不完全一致。在这个取舍当中,经济性就是非常关键的。目前在欧洲,特别是在德国、英国、法国,在所建立的生态建筑上,它是以高新技术为主体。在2000年健康建筑住宅会议曾提出过高生态就是高技术的口号,所以这是在战略基础上建造生态的建筑。目前在我们国内把整个生态技术发展建立在高新技术的基础上比较困难,一个是经济发展水平,另外一个是技术和材料不太完善。第二要因地制宜的原则,各个地方的气候不一样,自然资源不一样,在选择生态建筑,选择
8、什么样的技术,应该根据自己的条件和特点来进行。我国北方地区主要冬季采暖,能源消耗非常大,对自然环境污染非常严重,首先要解决采暖问题。我国南方比较炎热、潮湿,通风、降温是夏季的主要问题,在南方生态建筑设计当中注重遮阳和自然通风,降低夏天的空调的能源消耗。设计是实现生态建筑的基本技术策略从一定意义上讲,生态建筑是一个宏观的概念,在考虑材料再利用,新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上,应该把它放到整个城市或者一个区域内通盘考虑,也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体,许多技术问题,比如能源优化问题、污水处理问题,太阳能的采用和处理问题,并不是建筑专业范围内的问题,需要建筑师和各个专
9、业的工程师共同合作。从技术层面上来讲,首先规划选址合理,减少环境污染,资源高效循环利用,降低能源消耗,采用太阳能、风能等等。从过程上来讲,提高建筑的保温隔热性能,实现建筑防晒,自然采光照明等,这是生态建筑采用基本的技术策略。建筑通风是生态建筑普遍采用的比较成熟的技术,自然通风应该取代机械通风和空调制冷,一方面可以不消耗能源而降温除湿,另一方面提供新鲜的自然空气,有利于人的健康。建筑通风可以分为风压通风和热压通风两种,要有比较理想的外部风环境,一般来讲风速不小于每秒两到三米,房间进深大于15米。我国土地资源非常紧张,如果建筑住宅房间进深太大,对土地使用很不利,建筑要面向夏季主导风向,一般房间不大
10、于15米,自然通风还是可以得到比较好的解决。同时要强调地理空间,建筑物前后包括围墙和植被都可以改变自然的风向,改变风力。利用这些东西进行自然通风。自然通风很不稳定,在外部不理想的时候用一定的热压通风。比如在设计中,在转角的地方设计出入口和玻璃塔,在夏天的时候可以升高,冬天可以降低,周边玻璃起温室的作用,对室内起保护的作用。一、生态建筑1、什么是生态建筑所谓“生态建筑”,其实就是将建筑看成一个生态系统,通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。真正意义的生态住宅,应该是从设计、建设、使用,到废
11、弃整个过程都做到无害化;要实现这个目标,至少要做到四点:一是在建筑工业中实现高效、节能。具体到建材产品,使用再生、不产生副作用的建材产品。二是建材的研发应更多地致力于可再生的建筑材料,并尽快扩大这种材料的使用范围。三是注重工程建设中的能源节约。尽量使用节能降耗、能够再生的天然材料。四是建材原料从使用到回收是否影响环境的污染,也是划定生态建筑的重要标准。最关键的是,把这种绿色理念贯穿到人居环境中去离不开科技的发展,只有使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性的系统,才能真正实现建筑的生态化。生态建筑不仅巧妙地利用了自然资源,而且给我们的居住环境带来了一场新的革命,给我们一个“居住新概念”。2、生
12、态建筑的范例德国柏林建造了第一座生态办公楼。大楼的正面安装了一个面积为64平方米的太阳能电池板来代替玻璃,其造价不比玻璃贵。屋顶的太阳能电池负责供应热水。大楼的屋顶设储水器,收集和储存雨水。而储存的雨水先用来浇灌屋顶的草地,从草地渗透下去的水又回到储存器,然后流到大楼各个厕所冲洗马桶。楼顶的草地和储水器,能局部改善大楼周围的气候,减少楼内温度的波动。英国诺茨大学设计并建造了一种生态房。这种四居室的住房隔热性特别优良,它的热能来自人体散热、阳光及家电设备所产生的热量。家庭用电依靠安装在花园凉亭上的风力发电机和太阳能电池来提供;用的水是屋檐下的雨水,蓄存在地下室,使用前用沙床过滤;粪便和污水则流入
13、一个堆肥坑,经发酵后可在花园作施肥用。绿色区域福特汽车经销站(Green Zone Ford Dealership),瑞典乌默尔。位于瑞典北部乌默尔市的“绿色区域”福特汽车经销站并不算大,主体建筑只包括一座汽车展厅、一家麦当劳和一家挪威国家石油公司(Statoil)加油站。然而,它却是应用了目前最先进生态建筑技术的最具创意的实例之一。太阳能集热器的“绿色区域”提供主要的能源,此外,连接建筑各部分的特殊地热调节系统可以综合调节建筑物间的温度,比如将麦当劳餐厅厨房中的多余热量给汽车展厅加热。废水循环和再生系统的使用将对市政供水的需求减少了90,使雨水和湖水都成了可重复利用的资源。绿色植被覆盖屋顶的
14、做法不仅有利于美观,还起到了净化室内空气和促进通风散热的作用。麻雀虽小五脏俱全的“绿色区域”有望在将来成为可大范围推广的生态建筑范本。国会大厦(The Reichstag),德国柏林。福斯特将自己的大师风范表现得淋漓尽致。自然采光通风联合发电及热回收系统的广泛使用,不仅使新的大厦能耗和运转费用降到了最低,而且还能作为地区的发电装置向邻近建筑物供电。被视为柏林新象征的玻璃穹顶不仅有助于采光,还是电能和热能的主要来源、自然通风系统的重要组成部分。此外,生态技术的使用,还使整个大厦设备的二氧化碳排放量减少了94。这些都是有关生态建筑的经典例子,它们是自然与建筑和谐相处的典范,使建筑的运营成本大大降低
15、,节约资源,保护环境,真正实现了可持续发展。二、绿色建筑1、什么是绿色建筑提到“绿色”人们很容易联想到环保、节能、健康、效率等,也就是说,“绿色”一词已经有了它约定俗成的含义。那么,照这样理解所谓“绿色建筑”就是节能、环保、健康舒适、讲求效率的建筑。通俗一点说,所谓“绿色建筑”,就是资源有效利用的建筑,简单地说就是一要通风换气;二要搞绿化;三要尽量用绿色资源和可循环再生资源。其实,绿色住宅是环保、节能、可持续发展、高科技应用、崇尚健康自然的生活,是以住宅的物质、技术层面为依托的精神层面,绝不是几块绿地、几簇花丛、一池碧水所能全部代表的。一般而言,绿色建筑也可称作生态可持续性建筑,即在不损害基本
16、生态环境的前提下,使建筑空间环境得以长时期满足人类健康地从事社会和经济活动的需要。绿色建筑不仅与减少能源消耗有关,同时还涉及减少淡水消耗、降低材料及资源使用、减少废物、提高空气及灯光质素、处理及保留雨水用以补充地下水、恢复自然环境、减少依赖汽车等等的同类问题。绿色建筑包含社会及文化意识,同时可改善楼宇使用者的生活质素及工作环境。科罗拉多洛基山研究院所用的关于“绿色建筑”的定义较简洁,即:“把社会及环境目标与房地产设计以及符合财务原则的方式相结合的绿色开发区。”2、绿色建筑应该标准化为了使“绿色建筑”更加具体,不至于象空中楼阁般可望而不可及,我们应该科学地确立“绿色”的量化标准与评估体系,这样对
17、于建筑师而言,有了“绿色建筑”的标准,等于有了一本简明扼要的设计手册;对于管理部门来说;有了“绿色建筑”的标准和评估体系,也就有了衡量“绿色建筑”的科学尺度。如美国的绿色建筑评估体系(LEED Green Building Rating system),就制定了有关绿色建筑的评判标准,其主要内容有:(1)按照可持续发展的观点选址(Sustainable Sites)(2)节水(Water Efficiency)(3)能源和大气环境(Energy and Atmosphere)(4)材料和资源(Material and Resources)(5)室内环境质量(Indoor Environment
18、al Quality)(6)符合能源和环境设计领先标准的创新得分(7)专业人员的认证3、绿色建筑的范例目前,世界上多以美国的“奥杜本”大楼为绿色建筑的经典,这座大楼经过精心设计和改造,可以节约36的燃料和68的电力,同时拥有自设的废物循环系统,将办公过程中废弃物的80加以回收利用,为世界各国建筑的“绿色理论”提供了实际的样本。清华大学设计中心楼是北京首座绿色建筑,也是我国较早的绿色建筑之一。其主要特点是利用南、北两个中庭组织室内自然通风,西立面设置遮阳隔墙,南立面设置遮阳隔板,室内设置较大的休息厅,将植物引入改善景观环境等。美国国立资源保护委员会总部办公楼从外表看与普遍写字楼并无区别,但它的墙
19、壁是由麦秸秆压制并经过高科技加工而成,其坚固性并不次于普通木结构房屋,其它板系由废玻璃制成,办公桌用废旧报纸与黄豆渣制成。最具特色的是其外墙缠满爬山虎等多种蔓生植物,这不仅使办公室显得美丽清爽,并且能调节空气,使室内冬暖夏凉,有益身心健康。这些绿色建筑不仅减少基本使用费用及营运成本,而且让生活在其中的人身体更健康,工作效率更高。因而,绿色建筑越来越受到人们的青睐。三、生态建筑与绿色建筑的区别生态建筑完全否定了工业社会带给我们的一系列的化学墙体材料,用无污染的天然材料制成。不仅巧妙地利用了自然资源,而且给我们的居住环境带来了一场新的革命,给我们一个“居住新概念”。这一概念便是绿色理念,把这一理念
20、具体应用于建筑中去,就形成了绿色建筑,绿色建筑既是将生态建筑的可持续发展的思想的具体实施。生态建筑带来了一种新的理念,让人们产生了对建筑的美好憧憬,而绿色建筑则是将这一美好愿望具体化。因绿色建筑的适应性、可操作性和扩展性,在城市建设中得到人们的认同和青睐。因而,生态建筑更多的是从宏观层面上来考虑的,绿色建筑则更多的是从微观的角度来设计的。生态建筑已经引起了广泛的关注,而且在不久的将来可持续发展和能源保护必然将深入到建筑设计的核心。建筑与环境保护、可持续发展的关系已变得和传统的要素,如功能、空间、形式等同样重要,而且将会影响到建筑最后的形象。所谓的“绿色设计”是内在的、本质的考虑,而且这种考虑应
21、该贯穿到整个建筑过程,从最初的项目可行性论证、环境影响评估及环境策略的制定,到建筑设计、施工,直到建成后的运营管理,甚至还需考虑到建筑拆除时的材料可回收使用性、垃圾处理等问题。国内首幢智能生态建筑动工明年8月,在莘庄工业园区内的一块土地上,将崛起国内首幢真正意义上的生态建筑样板楼。作为本年度市科委重大科研攻关项目,昨天,该工程正式启动。令人称奇的是,这栋2000平方米的办公样板楼,耗能仅为传统房屋的1/4;70建材使用可再生、可循环的3R材料;借助自然通风系统,每小时换气多达20次;每年屋内利用空调控温的时间将比原来减少2到3个月;房间无论朝南朝北,一年四季都将充满阳光。 最让总设计师张鸿儒得
22、意的是,房屋的这些独特“性格”并非一串机械不变的硬指标。在“智能大脑”的统一指挥和多个探头的感应和反馈下,房屋的通风、采光、空调等各个系统,将根据天气的具体情况和人们的真实感受自动调节,最大限度地利用自然,活脱一幢会动脑筋的“聪明屋”。 这一切究竟是建筑专家们的“纸上谈兵”,还是未来生活的真实图景?在昨天的工地现场,项目负责人、上海建筑科学研究院副院长兼总工程师汪维,借助一张仿真效果图,向记者解读了这幢生态建筑办公样板楼的五大特点: 天然采光。从外型上看,生态办公楼的结构有些一反常态:长方形如火柴盒,中间一条走廊,南北两排办公室,东北向西南倾斜的中庭从一楼直达三楼,庭内绿树葱茏。为了让南北两楼
23、共享阳光,整座大楼南低北高,中庭屋顶上盖着块巨大的透明玻璃天窗。冬天,灿烂的阳光从天窗射入,照耀着北面办公室,身在其中的办公族感受到的不仅是暖意,还有拥抱阳光的快乐。更神奇的是,通过玻璃天窗开启角度的随意调整,只要天气晴好,白天几乎用不着开灯。 自然通风。大老远,你就能看见北楼屋顶竖起的黑“烟囱”。这可不是工厂中浓烟滚滚的污染源,而是“为有源头清风来”的换气口。原来,生态办公楼在地下2米左右深处,间隔埋设着若干根数十米长的小管道,管道出口一头在中庭,另一头在数十米外的旷地。这头,热空气“飘飘然”直往上蹿,从屋顶通风口散逸而出,并形成烟囱效应,从地面管道中拔风;那头,从地面抽取的热风经过数十米长
24、的地下管道时,管道外湿冷的泥土和恒温的地下水会给风不断降温,再经过滤处理,进入办公楼的永远是清新空气。 超低能耗。听说生态楼能节能75,大家心里有些犯疑,汪院长的解读让大家心服口服: 首先是墙面。在加厚的内外墙之间是一道5至8厘米厚的空气层,里面装有保温防水的反光材料,光是这样一层复合墙体就可节能25。 其次是屋顶。炎炎夏季,生态楼将戴双层帽:第一层是太阳能储热板,它将利用太阳能为大楼供冷;第二层是敷在屋顶的高密度泡沫板,它犹如一顶保温帽,能有效阻挡紫外线的入侵,使室内自然温度降低2.3。而每降低1,空调将减少能耗10。 再次是窗户。生态楼将采用低辐射玻璃,可有效阻断红外光。经过特殊处理后,窗
25、玻璃还能顺从人意,把阳光折射到室内需要的角度。此外,窗外还将悬挂自动遮阳的电子百叶窗,不仅开合随意,其遮板上的细孔能让微风和光线畅通无阻。 健康空调。空调常被喻作大楼之肺,可传统空调,尤其是中央空调却往往是大楼藏污纳垢之处。比如,传统空调靠的是冷凝水除湿,这使得空调内部总是潮乎乎的,一到黄梅天,其中霉菌四溢。此番生态楼将彻底摈弃这种老式除湿法,还大楼一个健康的“肺”。除此之外,健康空调还能利用大楼散热循环制冷,降低能耗20。而新型制冷剂的加入,更不会破坏人类共有的臭氧层。 绿色建材。数据显示,建筑能耗已占全国能耗的27.6,建材生产能耗已占全国能源生产的13,而建筑垃圾中有大量再生骨料尚未加以
26、利用。生态楼将大批使用3R材料,最大限度地实现废物利用和资源循环。所谓3R,是指节约资源(Reduce)、可再生利用(Reuse)和可循环(Recycle)。此次作为大楼黏合剂的混凝土,将在3R上作足文章。废骨料、矿渣粉、粉煤灰,甚至栽培花草的小陶粒,都将成为水泥的完美“替身”,而大量旧木地板的回用,更将为房屋增添几分自然之感。 在此基础上,明年9月,本市还将在生态办公样板楼的对面,设计、建设600平方米的生态建筑住宅示范房;未来5年内,推广适用技术50万平方米,并为2010年世博园建设提供生态建筑技术支撑。 明年8月,这栋国内首幢生态建筑楼就将出现在莘庄工业园区。 小资料何谓生态建筑 清华大
27、学建筑学院教授、中国工程院院士江亿提出:评价建筑的生态技术水平可用Q/L·E来表示。其中,Q(Quality)指建筑环境质量和为使用者提供服务的水平;L(Load)指能源、资源和环境负荷的付出;E(Economy)指综合经济全寿命造价。生态建筑就是追求消耗最小的L、E,而获得最大的Q的建筑新技术。 生态建筑对于建筑理念、发展模式和消费方式,是一次深刻的革命。它从建筑生命周期全过程出发,全面考虑资源、能源、环境和健康舒适要求,是最能体现可持续发展能力的建筑模式。 作为21世纪世界建筑发展的方向,生态建筑不仅可实现人、建筑与自然的协调统一,还可带动新型节能墙体、节能门窗、新能源利用等30
28、多个产业的发展,仅上海市场发展潜力就可达167亿元,成为拉动城市经济持续高速发展的重要杠杆之一。 据初步估算,采用生态建筑技术,上海每年可节约废弃物处置费1亿元以上;减少水泥用量300万吨,降低材料成本6亿元;建筑节能潜力可达74.78万吨标准煤/年,相当于减少二氧化碳199万吨,二氧化硫0.46万吨,烟尘0.19万吨;采用绿色工程材料,可节煤42万吨,减少二氧化碳135万吨。 相关链接国外知名生态建筑 变废为宝型:比利时Recyhouse,建筑面积350平方米,除屋架外,所有建材均可循环使用,如混凝土承重结构、拆迁碎料、白水泥制成的砖墙、石棉板屋面、木屑地板、磨细矿渣砌块内墙、家用废塑料和沥
29、青渗透报纸屋顶等,共使用250种可循环材料。 再生能源型:瑞典Bo01欧洲住宅示范小区,将当地可再生能源100利用,如用风能、光电电池板发电(兼遮阳),有机垃圾生物沼气用以家庭取热和交通用能;雨水回收。 综合节能型:德国RWE办公楼,采用高效围护结构,智能系统对太阳能和常规供热系统进行智能调控,保持热水温度恒定;采用水回用技术。这些综合措施使该楼节约煤气60,节水30,节电20。我国第一部生态住宅标准据这个评估体系的编写者、建设部科技委副主任聂梅生教授介绍,生态住宅的评估体系的第一项指标是关于“小区环境规划设计”方面的要求,对住宅小区从8个方面进行评估:小区区位选址、交通、施工、绿色、空气质量
30、、噪声、采光与日照、微环境。 整套评估体系的第二个指标是“能源与环境”,从4个方面进行评估:建筑主题节能、常规能源系统的优化利用、可再生能源、能源对环境的影响。 第三个指标“室内环境质量”从4个方面评估:室内空气质量、室内热环境、室内光环境和室内声环境,这四个评估内容必须满足居住者健康舒适的要求。 评估体系的第四个指标“小区水环境”,从用水规划、给排水系统、污水处理与回收利用、雨水、绿化和景观用水、节水器具与设施等6个方面进行评估。 &
31、#160; 评估体系的第五个指标是“材料与能源”,从使用绿色建材、就地取材、资源再利用、住宅室内装修、垃圾处理等5个方面进行评估。 上面五个指标体系都在60分以上,将可以被认定为绿色生态住宅。分体系得分在80分以上的住宅,可进行绿色生态住宅单项认定。三、节能绿色照明实施绿色照明的宗旨,是要在我国发展和推广高效照明器具,节约照明用电,建立优质高效、经济、舒适、安全可靠、有益环境和改善人们生活质量,提高工作效率,保护人民身心健康的照明环境,以满足国民经济各部门和人民群众的日益增长的对照明质量、照明环境的更高要求和减少环境污染的需要。按国家经贸
32、委的实施方案提出的预期目标,经“九五”期间的努力,可形成终端节电220x108kW.h的能力,可削减电网高峰负荷720×104kW.h,相当于少建978×l04KW装机容量的发电厂,节约电力建设资金490630亿元,同时将获得很大的环保效果,到2000年可减少S02排放量20万吨,C02排放量740万吨。如果付诸实施,确是一个十分重大的成果,将在国民经济中获得巨大的经济效益和环境效益。二.全面认识绿色照明的内涵和意义不论是开始在美国的提出的“绿色照明计划",或者我国制订的绿色照明工程实施方案,都有其明确的宗旨和目标,具有丰富的内涵。要实施我国的绿色照明工程方案,达
33、到预期的目标,必须要使照明工程的设计、科研、生产维护专业人员,各行业、各地区、各企业事业单位的管理者,对绿色照明工程有比较全面的认识和正确的理解,懂得它是一项综合性的系统工程,需要从多方面采取政策手段和技术措施,才能凑效,对这个问题认识的简单化,或片面的理解,都是有害的。我认为对以下儿个问题需要有正确的认识。1.绿色照明工程要求人们不要简单地认为只是节能,而要从更高层次去认识,提高到节约能源、保护环境的高度对待,这样意义更广泛,更深远电有的地区、有的单位可能认为现在电力供应不那么紧张了,照明节电不那么重要了,这种简单地理解,就是没有从环保的高度去认识节能,因为绿色照明工程提出的宗旨不只是个经济
34、效益问题,而更主要是着眼于资源的利用和环境保护的大课题。通过照明节电,从而减少发电量,即降低燃煤量(目前我国70%以上的发电量还是依赖燃煤获得),以减少S02,C02以及氮氧化合物等有害气体的排放,对于世界面临环境与发展的课题,都有深远的意义。2.绿色照明工程要求照明节能,已经不完全是传统意义的节能,这在我国“绿色照明工程实施方案”中提出的宗旨已经有清楚的描述,就是要满足对照明质量和视觉环境条件的更高要求,因此不能靠降低照明标准来实现节能,而是要充分运用现代科技手段提高照明工程设计水平和方法,提高照明器材效率来实现。3.实施绿色照明工程,不能简单地理解为提供高效节能照明器材,高效的器材是重耍的
35、物质基础,但是还应有正确合理的照明工程设计。设计是统管全局的,对能否实施绿色照明要求起着决定作用;此外,运行维护管理也有不少忽视的作用,没有这一因素,照明节能的实施也不完整。4.高效照明器材是照明节能的重要基础,但照明器材不只是光源,光源是首要因素,已经为人们认识,但不唯一的,灯具和电气附件(如镇流器)的效率,对于照明节能的影响是不可忽视的,这点往往不为人们所注意,比如一台带漫射罩的灯具,或一台带格栅的直管形荧光灯具,高效优质产品比低质产品的效率可以高出50%以至100%,足见其节能效果。5.高效光源是照明节能的首要因素,必须重视推广应用高效光源。但是有人把推广高效光源简单地理解为推广节能灯(
36、而这里的节能灯是专指紧凑型荧光灯),这是很不全面的,很有害的,因为光源种类很多,有不少高效者应予推广。就能量转换效率而言,有和紧凑型荧光灯光效相当的(如直管荧光灯),有比其光效更高的(如高压纳灯,金属卤化物灯),这些高效光源各有其特点和优点,各有其适用场所,决非简单地用一类节能光源能代替的。根据应用场所条件不同,至少有三类高效光源应予推广使用。第一类是以高压纳灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID),适用于高大工业厂房、体育场馆、道路、广场、户外作业场所等。这类场所范围广,使用光源多(按光源总功率计更为明显),节能效果最显著。第二类是以直管荧光灯(以T8型荧光灯为推广重点)为主,适用
37、于较低矮的室内场所,如办公楼、教室、图书馆、商场,以及高度在4.5m以下的生产场所(如仪表、电子、纺织、卷烟等)。第三类是以紧凑型荧光灯(包括“H”型,“U”型,“D”型,环形等)为主,替代白炽灯,适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。显然,第二类灯不能应用于第一类场所,也不适宜在第二类场所推广应用,必须清楚地认识以上三类光源都要积极推广,但第一、二类场所范围更大,节能潜力更大,更有不可忽视的地位。有人只强调紧凑型荧光灯.把他夸大到不恰当的程度,甚至作出十分错误的估量;提出按我国生产白炽灯的年产量,以百分之几十替换为紧凑型荧光灯,再同白炽灯的耗电量作比较,竟然计算出年节电达300亿、5
38、00亿、甚至700亿千瓦小时的结论。这类似乎科学的计算,是在错误的假设基础上作出的,这类谬误的结论将造成严重的误导,似乎只要多生产和应用紧凑型荧光灯,就可以实现我国绿色照明工程制订的目标,这就把一项复杂的综合性系统工程简单化,庸俗化了。三.研制和推广应用高效优质照明器材1.光源如前述光源是节能的首要因素,而光源和节能又取决于他的发光效率,但是光源并不是唯一因素,如果一种高光效的光源,它的其他性能不佳,必将影响甚至无法发挥其节能效果。这些性能主要有显色指数、使用寿命、起点性能、调光性能等,例如:低压纳灯的光效远远高于其他高效光源,但由于他的显色指数太低,以至在很多场所不能使用,至今仅仅能应用在高
39、速公路。在第一类场所,即高大工业厂房、户外场地,主要是推广金属卤化物灯和高压纳灯,前者以其较优的色温和显色指数,获得更多应用,而后者则以更高光效和更长寿命而受欢迎,尤其是在户外(道路、广场等)占有绝对优势,而在户内,则由于显色指数太低,而受到很大限制,显色改进型高压纳灯,由于显色指数大大提高,而获得广泛应用。在这类场所,过去曾使用的荧光高压纳灯,由于其光效不高,其他性能也不好,不应再使用,现在还在使用的应逐步改造;至于自镇流荧光高压纳灯,更不应再使用。在第二类场所,应积极推广使用直管荧光灯,目前主要任务是使用T8灯管(直径26mm)取代T12灯管(直径38mm),无论是光效和寿命,T8灯管都大
40、大优于T12灯管,应该无条件应用,在欧美、日本等国,T12灯管已很少使用,甚至趋于淘汰。可惜到现在,我国还有大量T12灯管在运行使用,甚至新建的建筑物,还设计和使用T12灯管,可见绿色照明工程的实施还需要做大量艰巨的工作。此外,T8灯管由于其直径减少,体积减少近-半,荧光粉等有害物质耗量也减少,大大有利于环保。还应该提出,我国正在积极推广用T8灯管取代T12灯管的时候,欧美国家已经研制出管径16mm的T5荧光灯,我国浙江紧跟世界照明科技发展的步伐,于1997年也研制成功T5灯管,无疑,T5灯管以更细的管径,比T12管减少80%以上的体积,降低80%以上的荧光粉材料,而大大降低环境污染,获得更好
41、的环保效益,称得上是真正绿色照明的新产品。推广应用新型高效光源,有一定阻力和困难,一是认识上和观念上跟不上;二是某些新光源的质量和可靠性还存在一些问题,特别是紧凑型荧光灯更为明显;二是多数新型高效光源价格较高,增加了建设投资或使用者的费用。这些问题需要切实解决。认识上的问题需要进行大量的宣传、教育、培训,有不少工作要做。新光源需要提高可靠性,提高使用寿命,降低光通衰减,近年来主管部门做了很多工作,调整光源生产结构,扩大高效光源产量,引进先进技术,提高光源水平。关于新光源价格,固然有降低成本的问题,但我认为更主要还是新光源的可靠性问题,和人们对它的价格的认识问题,前面说到的几种高效光源,其价格比
42、传统的白炽灯泡贵得多,而且还要加价格很高的电器附件,所以给人们一种难以承受的价格之感觉,但是经过仔细分析,计及这些光源的光效高,寿命长之特点,其价格不一定高多少,甚至更低。我认为比较各种光源的价格,不应该以单只灯泡比价,也不应该以输入电功率的单位瓦数比价,而应该以光源输出的单位光能量(即流明数)进行比价,同时还要计及相同的使用寿命,为此,将儿种光源的价格折算到每1000lm光通量、每1000h使用寿命后作对比,是比较切实际的。其数据列于表2。当然这种最化对比还不够公平,因为还没有考虑显色指数等萤要指标。2.灯具在照明器材中,灯具是除光源外的第二要素,而且是容易为人们所不重视的因素,我们着重要解
43、决两个课题,一是研制高效优质系列完辖的灯具,二是要正确合理选用灯具。(1)研制高效优质系列完备的灯具这是灯具研究生产企业的任务,十多年来我国从基础到应用的研究,技术引进,开发了一大批与新光源发展相配套的灯具,有很大进步,但总体说,灯具的科研队伍很小,灯具生产企业规模小,和国外先进水平比,尚有不少差距。主要任务是:提高灯具效率,现在市场上有些灯具效率仅有0.30.4,光源发出的光能,大部分被吸收,能量利用率太低,要提高效率,一方面是要有科学的设计构思和先进的设计手段,运用计算机辅助设计(CAD)来计算灯具的反射面和其他部分,另一方面要从反射罩材料、漫射罩和保护罩的材料等加以优化。1、北京购节能灯
44、获30%政府补贴2004年北京市绿色照明工程”正式启动。从本月8日到16日,本市在饭店、商厦等照明用电大户中征集高效节能灯、照明节电器用户,被选定的用户将享受优惠价格并获30政府补贴。据市发改委有关人员介绍,此次征集活动共推广25万只高效节能灯和部分照明节电器。在推广过程中,供货商以低于市场20的价格供货,市政府给予30的补贴。此次高效节能灯及照明节电器的推广范围是指政府机关、饭店(包括奥运签约饭店)、商厦、学校、医院等公共建筑。据了解,照明节电器是和高效节能灯配合使用的节电产品,可以更好地提高节电效果。已经安装节能灯的用户可以只报名购买照明节电器。市节能环保服务中心的有关人员称,目前专家组正
45、根据节能效果对众多品牌的节能灯进行评选,最终将选出5个品牌供用户选择,预计这些节能灯的单价大约在10元左右。山东:“太阳”照明成为现实日前,300多盏皇明太阳能庭院灯落户山东滨州一旅游度假村,这是目前国内安装太阳能光电灯数量最多、规模最大的一项电灯照明节能工程之一,与此同时,山东德州、河南郑州等地也纷纷用皇明太阳能光电灯替代传统的电灯,此外,全国很多城市都计划用太阳能光电灯替代现有的电灯,太阳能光电灯的广泛应用预示着中国城市照明即将进入太阳能时代。太阳能光电灯是近几年出现的一种高科技产品,它白天把太阳能转化为电能储存起来,一到晚上就可以照明,因具有经济、环保、安全、安装简便等优势得到广泛青睐。
46、但是,长期以来,太阳能光电应用技术不够成熟,一直没有产业化,近几年随着皇明等大型太阳能科技企业的推动,我国的太阳能光电应用才真正发展起来。其实,眼下全国范围内的“电荒”、“煤荒”等能源危机也加速了太阳能光电产品的普及。据皇明集团董事长黄鸣介绍,太阳能光电灯与太阳能热水器一样,都属于一次性投资产品,可以节省大量的电费成本。以一组40盏的太阳能光电灯工程为例,使用十年,相对于普通电灯,可以节省一半以上的费用,而且,太阳能光电灯使用寿命至少十五年。据了解,目前皇明的光电灯已经覆盖了太阳能庭院灯、草坪灯、次干道路灯、交通灯100多个品类。与此同时皇明还可以根据客户的要求,提供个性化的光电解决方案。丰富
47、的产品线和超强的技术实力,令皇明的产品不仅得到德州、滨州、郑州等国内房地产开发商、市政工程运营商的青睐。一直致力于太阳能科技商用化的皇明集团已经成为世界最大的太阳能光热应用企业,其光热转换热水器的应用面积已经超过欧洲与美洲的总和,其光电技术也是世界领先。目前,皇明正与中科院、澳大利亚悉尼大学、德国Fraunhofer研究院展开深层次的光电转换技术合作,其中仅光伏高级工程师就达80多名,荣获国家专利50余项,国内外屈指可数。有专家指出,随着将皇明技术与产业触角延伸到太阳能光电领域,皇明已不仅仅是世界上最大的太阳能热水器制造商,而且也将成为世界上著名的太阳能综合利用专家。夏热冬冷地区建筑热环境的改
48、善与建筑节能问题 一、夏热冬冷地区改善建筑热环境与建筑节能工作的重要性与迫切性 所谓“过渡地区”,是指我国采暖地区与炎热地区之间的一个过渡地带,是一种习惯提法,在建筑热工设计分区中则定名为夏热冬冷地区。这个地区的范围,大致为陇海线以南、南岭以北、四川盆地以东,也可以大体上说是长江中下游地区。这个地区的城乡人口约占全国总人口的三分之一,国内生产总值约占40,可见这是我国经济文化较发达的地区,是国家的精华所在,其地位极为重要。 但是,这个地区气候欠佳,是世界上相同纬度下气候条件较差的地区。其显著特点是夏热冬冷。先说夏热,这个地区七月份气温比同纬度其他地区一般高出2左右,是在这个纬度范围内除沙漠干旱
49、地区以外最炎热的地区。由于纬度较低,夏天太阳辐射相当强烈;而且从太平洋上吹来的凉风,又受到东南丘陵的阻挡,使夏天这个地区主要处于背风面,因而往往是静风天气。高于35的酷热天数,就有1530天之多。最热月14时的平均气温,达3233,而室内温度一般又高于室外l一2。再加上这个地区水网地带多,十分潮湿,湿度常保持在80左右。由于人体排汁难以挥发,普遍感到闷热难受。 再说冬冷,这个地区一月份气温比同纬度其他地区一般要低810,是世界上同纬度下冬季最寒冷的地区。在冬季,北极和西伯利亚寒潮频繁南侵,经华北平原长驱直入,到此地区后,又受到南岭和东南丘陵的阻挡,使冷空气滞留。至于四川、重庆冬天较为暖和,则是
50、由于北部有秦岭的阻挡所致。日平均气温低于5的天数,武汉58天,南京75天,合肥70天,亦即长达225个月,而且湿度又高,达到73一83。这期间日照相对又较少,特别是重庆市和四川省更是如此。由于潮湿水汽从人体中吸收热量,因而阴冷寒凉。 我国人民世世代代繁衍生息在如此严酷的气候环境之下,由于经济生活条件的限制,祖祖辈辈一直受到寒冬暑夏的煎熬。由此可见,我们今天来改善这个地区的建筑热环境,是为我们自己,也为子孙后代造福,是国家和民族赋予我们的历史责任。 改善建筑热环境,必须使用能源。只有合理使用和节约使用能源,尽可能提高能源利用效率,使改善建筑热环境与建筑节能相结合,才能既使改善建筑热环境有能源的支
51、持而成为可能,又不致造成更加严重的浪费,做到人类和生态的可持续发展。 早些年,国家把建筑节能的重点放在采暖地区,那是因为,与夏热冬冷地区的建筑相比,当时采暖地区的建筑能耗要高得很多。但是,到厂今天,情况已经而且还将继续发生重大变化。随着国民经济的快速发展,人民生活水平大幅度提高,夏热冬冷地区的广大居民,再也不堪忍受酷暑严冬的煎熬、纷纷自行安设制冷、加热设备,因此,尽管采暖地区的建筑能耗也在持续增加,但夏热冬冷地区的建筑能耗增长更为迅猛。1997年每百户居民空调器的拥有量,重庆到593台,上海则达622台,而且还在有增无减。与此同时,这个地区的建筑围护结构的保温隔热性能却要比采暖地区差得多;由于
52、环境潮湿,通风要求更高;加之,这个地区建筑需要空调制冷以及采暖的时间很长,总共约在半年左右。由于存在这些增大耗能的因素,其单位建筑面积制冷和采暖的能耗,要比寒冷地区建筑高得多。再则,这个地区空调制冷和采暖所用的能源,越来越集个于电能这种高品位能源c由于电能要经过能源加工转换和输配电损失,使用电能的终端能源效率低至30, 只是直接烧煤的锅炉采暖效率的一半左右。由此可见, 由于夏热冬冷地区改善热环境的需要,带来建筑耗能的迅速增长。因此,如何在尽快改善该地区建筑热环境的条件下节约使用能源,已经是当务之急。如果今天还抱着得过旦过的态度,不及时采取坚决有效的措施,让高耗能的夏热冬冷建筑越来越多,致使能源
53、不堪负荷,有朝一日,极为繁重的建筑节能及热环境改造的工作、将会劳民伤财,累及子孙,后果严重。 二、夏热冬冷地区改善建筑热环境与建筑节能工作的基础 目前、这个地区改善建筑热环境及节约建筑用能的工作,已是大势所趋,人心所向,十分迫切。这是推进此项工作的基本条件。与此同时,还存在下列有利因素: 1、多年来,各地已经为此做了许多建筑节能科研和技术开发工作,进行了大量试验研究和调查检测,生产了多种节能产品,涌现了不 少建筑节能先进适用技术,建造了一批批示范试验小区(建筑),积累了许多技术经验。 2、几个先行省市(如重庆市、湖北省、上海市和江苏省等),已编制出地方性标准(细则),有的已试行一段时间,对许多
54、问题进行了探索;过去采暖区编制居住建筑节能设计的经验也有借鉴作用。 3、通过多年的实践,在该地区众多的建筑专家教授和政府官员中,已经涌现出一批认识明确、热心从事建筑热环境改善和建筑节能的积极分子。有这批人为骨干,致力于扩大和提高,就更有条件把这件事情迅速推进。 4、美国有一部分地区与这个地区的夏热或冬冷气候比较接近,而美国已颁布有多种全国性的或州的建筑节能标准,这些标准特别是其中的一些热工设计计算程序对我们会有参考价值。通过正在开展的国际合作,共同研究,可以掌握更多的信息,开辟更宽的思路,使我国的建筑节能标准,与国际上的 一些通行做法接轨。 5、我国北方采暖地区存在福利型供暖问题,采暖用能及节
55、能与用户经济利益无关,致使用户并不大关心建筑节能问题。这个几十年造成的顽症,已成为阻碍采暖地区建筑节能工作继续前进的难题。而在夏热冬冷地区,建筑空调和采暖用能费用一开始就由用户自己支付。用户也认为自己支付能耗费用 是天经地义的事情。既然少耗能就可少花钱,节约归己,冬夏热舒适条件又有明显改善,住户又何乐而个为?有了干百万住户的积极性,建筑节能工作的进展就可能势如破竹,顺利前行。 三、夏热冬冷地区改善建筑热环境与建筑节能工作的启动 要全面启动夏热冬冷地区改善建筑热环境与建筑节能工作,应做好以下几件事情: 1、基础资料的调研·收集 基础资料很不充分,是推进这个地区改善建筑热环境和建筑节能工
56、作的一个主要障碍。脚踏实地地认真做好调查研究工作,收集到必要的确切的资料,无论是制定法规、编写标准,还是优选技术,才会有可靠的把握。 当前,比较急需的基础资料包括: (1)建筑湿热环境状况 不同地区、不同建筑条件下冬季及夏天室内的湿热环境状况,包括目前正在迅速增加的空调建筑内的环境状况、换气次数等,以及其对居民健康与工作效率的影响。 (2)建筑能耗数据 包括住宅建筑与商用建筑(国际上通行说法,指商业建筑、教科文办公建筑、工业交通建筑等)的各类能耗、能耗增长速度;空调制冷及热泵发展状况,冷热水机组、房间空调器和单元空调器制冷能力的增长状况,空调使用率,空调耗能量;采暖和家用热水能耗;照明和家用电
57、器能耗;建筑用能结构(电、气、煤、油及其他)。 (3)建筑气候小区的划分 在夏热冬冷区内以什么标准如何进一步划分为有差别的建筑气候小区;各地的采暖度日数、制冷度时数。 (4)建筑热环境质量要求 根据夏热冬冷区居民长期形成的生活习惯以及温湿度条件,为正常生活和工作所需要的热环境基本要求,如夏天和冬天室内的温湿度要求,空气质量要求,换气次数要求等。 (5)建筑节能(保温、隔热、密封、采暖、通风、空调等)产品的产量与质量。 (6)已经开发应用的经济有效的建筑节能技术及其适用范围。 2、建筑节能法规 夏热冬冷地区改善建筑热环境及建筑节能工作如此重要,也应有法可依。当然,在中华人民共和国节约能源法和中华
58、人民共和国建筑法中已有总体规定,但要具体落实到建筑节能方方面面的重要事宜,还需要进一步制订建筑节能条例。在该条例中应明确规定在不同的建筑气候区,其中包括夏热冬冷区应制定建筑节能标准等内容。有了这个条例,以后的各项建筑节能工作就有立法依据。近期,在建筑节能条例的酝酿准备期间,及早出台民用建筑节能管理规定,对加强采暖居住建筑节能设计标准的执行力度大有益处,对推进夏热冬冷地区的建筑节能工作也能起到重要作用。 3、建筑节能标准 及早编制出夏热冬冷地区居住建筑热环境和建筑节能标准,并切实实施,符合该地区人民的切身利益。尽管1993年颁布有民用建筑热工设计规范作为国家标准,但这只是在当时条件下对民用建筑规定的最低限度
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