建筑采暖和空调的节能措施

  　  1 绿色建筑的发展 

　　1.1 绿色建筑的概念。随着可持续发展思想在建筑业的深入，绿色建筑日益受到人们的关注。在当前市场经济的背景下，经济因素是影响绿色建筑推广的关键所在，一般建筑开发商只看到绿色建筑所带来成本增加的一面，而绿色建筑巨大的生态环境效益被忽略了。因此，对绿色建筑进行技术经济和费用效益的研究是必不可少的。目前，国内外对此已经开展了大量相关工作研究，但是还是不够，特别是我国，应用全寿命周期概念和费用效益分析法去研究建筑节能方法等方面都比较薄弱，尤其是对生态环境效益方面的量化分析方法还有待进一步的研究。针对这样的问题，本课题研究首先从绿色建筑的概念入手，详细分析绿色建筑的特征，通过文献研究查考国内外对绿色建筑的研究现状，从理论上界定绿色建筑与一般建筑的区别，更加科学地认识“绿色建筑”这个概念。 

　　1.2 绿色建筑是走可持续发展道路。一幢有特色的建筑就是一座丰碑，它凝聚了设计者和建造者的心血和智慧。造型不同，风格各异。寓意深沉的建筑，凸现了丰富的美学内涵，让人回味，让人流连。砖瓦灰沙石造就的色彩班驳的建筑，由于赋予不同的功能，使它成为安居乐业的场所，经济文化的载体，历史变迁的见证；它与自然环境融为一体，使城市尽显卓越风姿和现代都市气派。良好的建筑有三个条件：方便，坚固和愉悦。 

　　保护生态环境、走可持续发展之路，是21世纪人类共同面对的现状，发展绿色建筑已迫在眉睫。本论文首先分析了绿色建筑的概念及特点，然后以建设项目全寿命周期成本理论和建设项目经济评价理论为基础，系统的研究了绿色建筑的成本和效益，构建了绿色建筑经济效益评价框架及评价指标体系，为绿色建筑经济效益评价提供理论（略）绿色建筑项目经济效益的基础上，推导了绿色建筑节能技术和节水技术的经济效益测算公式，最后以万科四期项目经济效益分析为实例，通过对示范项目进行增量成本、经济效益的测算和经济性评价，评价结果显示出绿色建筑存在良好的经济效益.同时，它还具有投资额大、回收期长、收益率低的特点。上述研（略）需要对绿色建筑进行经济激励。本文的研究成果为全面（略）经济效益提供了更科学的理论基础，为政府制定绿色建筑相关政策提供了理论依据。 

　　提供采暖及制冷需求，当然，地下水还有回灌功能同。对于新规定的出台，建设部副部长黄卫在接受采访时表示，在严格执行建筑节能标准、推进建筑节能工作进程中，节能设计是关键。而推广先进成熟适用技术与产品则是重中之重。设计单位及个人要切实发挥工程设计咨询在建筑技术创新中的龙头与先导作用，加强建筑节能新技术、新工艺、新材料及新设备的研发与应用。事实上，在新规定出台之前，就已经有京城开发商在建筑节能新技术、新工艺、新材料及新设备的研发和应用上大下“血本”，如华远地产开发的昆仑公寓、裘马都等项目都运用了国际领先的节能新技术，而润丰地产此前开发的润枫德尚以及目前热销的润枫水尚项目也因为使用了外挂天然石材外立面这一新兴环保节能保温技术，大大节省了购房者的居住成本，受到了市场广泛好评。正是有了这些开发商的努力，北京在节能环保建筑方面的表现可谓是全国做得最好的。 

　　1.3 环保要为居住者谋“实利”。究竟什么样的新技术、新工艺、新材料能够实现建筑的绿色节能环保呢？对于这个问题，业内人士普遍认为，由于项目建筑类型的不同，开发商应该根据项目本身的特质选择适合的节能环保新技术、新工艺或新材料，而不是要一味地追求所谓的国际潮流或国际领先。天然石材做外立面本身一个最大特点就是导热性差，再加上天然石材表层、天然石材的抗裂保护层、采取外挂技术而在天然石材与外墙面之间形成的空气循环层、界面层以及泥浆基墙这5层保护，使得建筑内部能够很好地实现保温的功效，从而达到节能环保的目的。而对于提出的天然石材是否存在辐射问题的疑虑时，润枫水尚营销策划总监郑德强表示，由于成本较高，此前天然石材大多数是用于写字楼的外立面装饰，但这种材质在今天越来越多地被高档住宅所采用，大大提升了项目产品的品质。天然石材因其辐射程度的不同分为A、B、C三个等级，其中A级中所含辐射最小。润枫水尚外挂石材选用的材质全部是用于大堂和室内精装修的A类环保石材，因此对人体并不存在影响。 

　　绿色节能环保建筑毫无疑问将成为今后开发商必须遵行的开发准则，对于像朝青板块这样的高档居住区而言，步入节能环保建筑的绿色大道无疑是为区域的持续发展注入了全新的生命力。 

　　2 空调节能措施主要有以下几个方面 

　　2.1 改善暖通空调系统的设计使其在高效经济的状况下运行。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能，空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。因此，设计时一定要在基本的空调系统设计原则的基础上改善，例如新风系统的设计，有研究表明，一些地区在春秋两个季节，差不多有三个月的时间，可以利用新风的冷量，采用新回风混合或是全新风来供冷，而不用开冷冻机。分析结果表明，新风量如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可以节约近60%的能耗。全年累计变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量斯需的供冷量少将近20%，所以充分利用低温室外新风的节能效果是很明显的，保证空调系统的高效运行。 

　　2.2 改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失。对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。比如同样形状的建筑物，南北朝向比东西朝向冷负荷小，因此合理的建筑物朝向的选择对节能是非常重要的。《规范》中规定：冬季供暖热负荷应包括四周围护结构散热量，屋顶和地面散热量，有温差的相邻房间的传热量，还应包括加热由门窗侵入和由其缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，但有时设计人员在计算供暖热负荷时漏算这部分耗热量，致使供暖热负荷值出入较大，因而要尽量减小外窗面积，并采取有效的遮阳措施，如选用特种玻璃，双层玻璃和窗帘等，或者使用可再生能源或低品位能源的空调系统。 　　2.3 采用新型节能的空调方式，减少输送系统的能耗。系统形式的选择，直接影响冷、热源耗能和动力耗能。在室内，我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热，采用低温地板辐射采暖，该系统可以考虑采用间歇供暖方式，即通过降低日间温度来减小房间负荷，从而减小建筑物的能耗。低温地板辐射采暖是在地板上均匀布置散热盘管，热量以辐射对流的方式向上传递，室内温度下暖上凉，给人以“脚暖头凉”的感觉，热舒适性比较好。地板供热具有舒适性好、减少扬尘、节省空间、私密性好，易于计量改造，可利用低位热源和节省维修费用等特点。在办公、商业等大型公共建筑里，比较多的是采用变风量空调系统，变风量系统在一般情况下，节能可达到50%。采用变水量的运行是负荷减少时，调小水量，冷水温度不变。可避免冷、热抵消的能量损失，还可以减少水路输送的能耗。 

　　3 采暖方式的科学分析 

　　3.1 什么样的采暖方式最科学。随着国际石油、煤的价格一路飙升，石油能源储存量逐年减少，不断出现油荒，电荒等，又随着历年环境的不断恶化，促使了节约能源、保护环境和可持续发展为理念的新能源革命在全球兴起。社会的发展，人们生活水平的提高，外国移民的不断增加及我国能源与环境问题的挑战，促使了人们对新能源采暖方式的关注和发展。目前，供暖方式大至分类有两种：集中供暖和分户供暖。新能源的节能、环保的特点，在新能源系统供暖中，主要是针对这两类供暖方式进行分析，而在新能源工程的应用中节能性的好坏就依靠新能源在供暖系统中的利用率。 

　　有的人认为，凡是现代化的采暖设备，就是科学的、环保的、节能的、适用的，这其实是一个误区。例如燃油、燃气暖炉来说，虽然是一种现代化的采暖设备，对于燃油、燃气的泄漏，虽然有自动报警和关闭装置，但由于电子设备无法做到100%的可靠，如果泄漏点不是在检测区域，或因风力等原因泄漏浓度在检测点达不到报警停机的标准以及供电系统故障等，自动报警和关闭装置都将无法正常工作。 

　　由于燃油、燃气锅炉供暖系统是封闭的回路系统，燃烧使得炉内压力急剧增加，随时都有爆炸的可能。虽然燃油、燃气炉带有温度、压力检测保护功能，但是，这些检测和保护功能同样存在可靠性问题，如果维护和保养的不及时，后果将不堪设想。 

　　在你外出或因别的原因不得不在一段时间内停炉时，你千万不能忘记将系统的水放掉，否则将可能冻坏管道和储水箱。家用燃油、燃气炉在工作时需要大量的氧气，我们为了节能关闭门窗时，它除了与我们争夺室内有限的氧气外，还造成了局部的空气污染，如果整个小区都是使用家用燃油、燃气炉采暖，人们就会处于一个相对大的空气污染区内，人们的健康将受到危害。燃油、燃气炉的燃烧器和管道清洗是一个非常困难的问题。作为家庭所用的自来水是富含矿物质的“硬”水。我们不可能像热力公司那样，在系统中对水进行软化处理，以保证锅炉长期运行而不结垢；我们也不可能像中小锅炉那样定期的在水中添加除垢剂，自我清洁、自行排除所结的污垢。那么我们只能采用定期清洗的办法，这件事对于家庭来说的确是件很麻烦和很困难的事。在供暖的系统中，由于管道大多是不耐腐蚀的钢管，散热器也是以铸铁或钢制品为多。水在高温情况下对其腐蚀加剧，其使用寿命将会大大缩短，安全性会降低，维护费用将大幅度提高。适合于户用的电热水采暖炉和集中供暖电锅炉，虽可替代热效率、安全和环保均不甚理想的燃气采暖炉，但目前这一产品的型式和品种单一，耗能大是其致命的弱点，其设备容量、单户供电容量和整幢建筑供电容量尚需有科学的数据依据。特别是将采暖用水和生活用热水合二为一，在北京地区的水质硬度条件下，难以避免结垢，将会影响热转换效率和系统的使用寿命。凡是用水作为热转换介质，都存在着对采暖用水进行软化处理和锅炉、管道的除垢问题，系统的跑、冒、滴、漏问题，离不开大量的维修护理工作。特别是水暖地板采暖技术，对系统的安装质量和用材要求极高，稍有疏忽，所产生的后果是难以设想的。北京某小区采用了水暖地板采暖技术后，在物业维修人员达30人的情况下，在不到一年的时间里仅维修和赔偿的费用就达100多万元。由此可见，现代的采暖方式未必能适合于老百姓对采暖的需要，老百姓需要的是集科学、安全、环保、经济、方便、舒适、节能各方面优点于一身的采暖方式，而许多的开发商和有关领导却没有真正地考虑到这一点。 

　　4 绿色建筑的节能措施 

　　4.1 关于我国绿色建筑评价体系。我国现行的绿色建筑评价标准与建筑环境影响评价有关的判据中，对于建筑材料仅有一般性的要求，例如采用高性能混凝土，材料的可循环使用率达到10%等，没有包括原材料的开采、生产和运输、建造和维护以及最终处理过程中的环境影响。这种只管材料性能，不问材料出生的方法可能带来“阳光下的黑暗”，“美丽后面的丑恶”。而且这种“市场拉动”带来的结果可想而知。 

　　再比如相同的建筑如果使用寿命较长，一定比使用期较短的建筑对环境的影响小，因为如果以时间为参照系，它减少了建筑对原材料的提取、生产和运输、建造及最终处理对环境的影响。但现行的绿色建筑标准对设计寿命没有要求和评价，不能对这种情况做出区分。全生命周期方法涉及建材产品生产过程的综合能耗和环境影响指标，对于最终的评价结果有重要影响。因此，采用建筑全生命周期评价方法可以推动相关建材行业的技术进步，促进建材行业节能减排，也能引导人们选择使用环境影响小的材料。因此，我国应该尽快加强有关研究工作，建立建筑的全生命周期评价方法，科学合理地评价建筑材料和建筑物的环境影响。 

　　4.2 关于绿色节能建筑示范。绿色节能建材和绿色生态建筑的示范是非常重要的。新型和先进节能建材必须通过试验性建造使用才能正确评价。我国有不少使用中的“示范建筑”，但是难以满足作为近观和“透视”研究的需要。鉴于此，建筑文化中心曾较长时间地展示过别墅类房屋，包括设计建造细节。但是，对于我国各种楼房的绿色节能设计建造，缺乏专门的机构和场地进行展示。 

　　4.3 关于低碳住宅技术。对于低碳建筑技术的发展，从这次有限的考察来看，主要有以下几个方面值得关注：采用三玻节能窗，显著地提高了建筑的气密性，减少了室内热量的散失，降低了建筑主动采暖需求，依靠室内人体和设备散热就可以满足冬季室内80%的采暖负荷；采用高效率是热回收新风系统降低了热量损失，保证了健康环境要求；利用可再生能源，如太阳能光热光电技术、地源热泵技术，降低空调采暖对化石能源的消耗；采用有效的遮阳系统，降低夏天制冷负荷；采用雨水收集及回收利用系统，屋顶绿化蓄水、中水回收技术等实现建筑环境的可持续发展；采用可再生、可回收利用的建筑材料，实现建筑可持续发展；将办公区和居住区配套规划建设有利于改善交通环境，减少交通能耗及排放。 

　　5 结论 

　　21世纪人类共同的主题是可持续发展，建筑业正由传统高消耗、高污染型发展模式转向高效生态发展模式，而绿色建筑正是实施这一转变的必由之路，也是当今世纪建筑发展的必然趋势。我国正处于经济快速发展阶段，作为大量消耗能源和资源的建筑业，必须发展绿色建筑，改变当前高投入、高消耗、高污染、低效率的模式，承担起可持续发展的社会责任和义务。而在能耗方面空调节能是重中之重，因此，绿色建筑中的采暖和空调节能措施的研究具有十分重要的经济效益、社会效益和环境效益。