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摘要:在新世紀里,人類社會面臨著自然資源日益短缺的問題,而這些問題成了牽絆社會發展的重要問題。而能源的生產和消費影響了全球的氣候變化,顯然,這并不符合當今社會綠色、可持續發展的理念。而建筑行業又與人們的生活息息相關,因此在目前的建筑行業里,如何有效的節能減排,運用綠色建筑技術實現可持續發展是至關重要的一環。為了改善這一現狀,選取一幢普通農村住宅對其進行節能改造,應用Dest模擬軟件對節能設計前后的住宅進行冬季采暖熱負荷計算,根據計算結果進行經濟性評價。結果顯示,節能改造后的普通農村住宅在第13年即可收回改造成本。
關鍵詞:建筑能耗;節能減排;綠色建筑技術;可持續發展
引言
綠色建筑的定義就是在資源得到最大節約的情況下,盡可能的地延長其使用時間,給人們創造出適用而健康的居住環境,從而達到人與自然和諧相處的生活理念。日益增長的人口與日益減少的土地資源讓建筑師們充分調動大腦去開發環保型的建筑,所以綠色建筑技術對于房地產開發來說非常重要。而對于建筑設計師這一職業來說,其存在的意義就是創造出能夠與周圍環境相融洽的建筑,。農村地區住宅相對分散,無集中供暖,而且鄉村地區居民節能意識較差,住宅圍護結構很少進行節能設計,造成鄉村住宅采暖能耗大,資源浪費嚴重。如今房地產在我國的發展十分迅速,綠色建筑設計的興起也應運而生,以達到生態平衡。
(1)適當選取建筑材料。為了建造合格的綠色建筑,首先最重要的點就是選取適當的建筑材料,而建筑材料是否適宜主要在于其本身的特點是否環保、健康。能夠滿足綠色建筑要求的材料就是所謂的綠色材料,判斷其是否環保的關鍵包括其自身是否帶有污染成分,會不會對人體健康造成威脅以及屬不屬于可再生資源,能否進行循環利用。這類材料主要由兩大類構成,一類是天然綠色材料,另一類則是人工材料。(2)規劃設計綠色建筑可再生能源系統。對于綠色建筑來說,有了綠色材料僅僅只是完成了第一步的準備,在材料充足的基礎上,相關工作人員需要對綠色建筑進行初步的規劃設計,建立完整的綠色建筑可再生能源系統。在這個系統中,太陽能之類的可再生能源應當被充分有效利用。最普遍應用的是太陽能集熱板,在綠色建筑中常常出現它的身影,不僅使得建筑和周圍環境相融合,而且更重要的是可以節約資源、利用可再生能源。除了太陽能之外,相關人員在設計綠色建筑可再生能源系統時,也需要加強對于風能進行利用。比如說利用自然風來對室內進行通風,并且可以借助裝設通風設備或設置天井等措施,對空氣流向進行一定的調整,這樣使得建筑的能源消耗減少,降低成本。通過對綠色建筑進行可再生能源的系統設計與規劃,能夠大大提高建筑的環保綠色水平。(3)運用新能源,使用節能技術。節能技術首先就是關于圍護結構的節能技術。對于圍護結構來說,遮陽主要由內遮陽和外遮陽構成。內遮陽的缺點在于其只能避免部分光線的射入,而抵擋不住熱量的進入,然而外遮陽既可以遮住光線,又可以防止熱量,在氣溫高的情況下能夠有效利用能源,因此外遮陽在實踐中被應用的最為廣泛。使用節能技術來設計圍護結構的遮陽體系,能夠使得建筑一年四季的溫度保持適宜的水平,并且可以節約資源。另外節能設計也包括對于門窗的設計,節能的關鍵在于加固門窗的性能,以避免日后因為其漏風、滲水等原因使得建筑內部的熱量等損耗,加劇對于能源的浪費。
2工程概況
2.1A地區氣候特征
文中所探究的一般鄉村建筑處于城市外郊地區,此地是溫帶大陸性氣候,冬天時間長,嚴寒程度重,夏天時間短,氣溫高,全年降雨量少,空氣干燥。依據有關資料可知:年度氣溫均值為7~8℃,-21℃為年度氣溫最低值。該地區取暖期自10月15號開始,到第2年的4月15號結束,取暖天數共計183天。
2.2研究對象簡況
文中所探究的對象是處于城市郊區的高校試驗場,朝向為南,高度為3.6m,總面積為89.19m2,平面布置圖詳情見如圖1所示。這是一棟普通農村住宅的平面設計圖,一棟農村住宅大致包含衛生間、客廳、廚房、臥室等空間。文中所探究的普通鄉村住宅可讓人們日常生活需要得到滿足,是有代表性的普通鄉村住宅。A地區普通鄉村住宅經常運用的圍護架構見如表1所示。由表1可以知道,因為該地區人們對能耗的認知不充分抑或基層組織為對圍護架構保溫舉措出臺強行性標準,該區域普通農村住宅圍護架構大多未采用保溫舉措。該地區大多依靠燃煤鍋爐取暖,屋內溫度伴隨燃煤填充數量的多少而變動,不但人們舒適程度不理想,還會致使能耗處于高位。對所選擇的普通農宅圍護架構進行節能75%設計,且依托Dest模擬系統對改造之前與改造之后的普通農村住宅取暖耗熱量加以核算,且經過經濟性指標,證明該地普通農宅具有節能改建的實操性。
2.3節能改造設計
對于比較寒冷的地區,應實行節能75%的標準,對圍護架構傳熱數值加以限定。依據傳熱數值對普通鄉村住宅加以節能改造,圍護結構節能設計詳情如表2所示。表1中是普通農宅減能舉措,經過上面的設計,可以把普通農宅改造為實行75%節能標準的新型環保型農宅。通過文中的設計,該地農宅的取暖熱負載將大大降低,然而會導致住宅初建時資金投入增多。怎樣為衡量增高的投資和節省的能耗間的關系,文中運用核算節能型房屋投資回報的方式,證明節能改造能夠節約資金。
2.4經濟性分析
2.4.1Dest能耗計算
Dest系統是HVAC系統模擬的網絡程序,該系統基于我國著名高校清華大學建筑技術科學系環境與設備研究所10多年的探究成果。通過把先進的模擬科技和科學的模擬理念應用到建筑環境再現中,經過創建模型,且設定模擬參數,也就是能夠可以模擬核算得到建筑冬天取暖熱負載和夏天空調冷負載,文中將冬天取暖熱負載作為重點實施經濟性剖析。
2.4.2經濟性分析
經濟性分析是依據核算節能設計投入資金的回報時間加以闡述,在圍護架構運用時間內節省的取暖費用比改造增多的投資多便能夠證明該地區適宜進行節能改造。取暖節省開支依據取暖熱負載的節省數量加以核算,節能設計之后,普通農宅冬天取暖熱負荷降低數量是9906.18kWh。2018年1kWh能量大概和3600kJ熱量相等,為此節省9906.18kWh的能耗核算為節省的燃煤數量是9906.18×3600/7000=5094.60kg。標準煤當前售價為850元/t,節能改造后普通農宅每個年度能夠節省取暖開支1034.49元。而改造需要投入資金13040.37元,投資回報時間為12.6年。有關條例指出外保溫使用期限為25年,改進之后的節能型住宅第13年便能夠將資金收回。
3結語
綜上所述,大力發展綠色建筑是全球面臨的重要課題。普通農村住宅進行節能改造的節能前景廣闊。對本地區新建、改建及改造普通農村駐扎具有一定的指導意義。即使目前在綠色建筑的節能技術上還有很多難題沒有尚未攻克,但功夫不負有心人,只要堅持可持續發展理念,堅定攻克難題的信念,善于利用自然條件,就能將這門技術合理運用于房地產的開發中。
參考文獻
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作者:趙立菊 趙洪濤 單位:信陽職業技術學院建筑工程學院 河南省固始縣鲇魚山灌區草廟水管所