目前世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)日趨嚴(yán)重,人類在尋求到新的能源解決方案之前必須依賴現(xiàn)有的能源生存。因此,節(jié)能成為全世界所面臨的問題。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,建筑能耗逐年大幅度上升,已成為中國能源消費(fèi)的主體之一。目前我國建筑用能已達(dá)全社會能源消費(fèi)量的32%,龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān),因此建筑生態(tài)節(jié)能勢在必行,刻不容緩。
生態(tài)節(jié)能建筑,它強(qiáng)調(diào)人居和自然的高度和諧,實(shí)現(xiàn)持續(xù)高效的利用一切資源,追求較小的生態(tài)沖突和較佳的資源利用,滿足節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減少環(huán)境污染、延長建筑壽命等,形成社會、經(jīng)濟(jì)、自然三者的可持續(xù)發(fā)展的人類理想的居住地。它的新理念就是將建筑看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),通過設(shè)計(jì)建筑內(nèi)外空間的各種要素,使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換,獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的生態(tài)環(huán)境。
建筑節(jié)能是指通過采取合理的建筑設(shè)計(jì)和選用符合節(jié)能要求的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調(diào)等措施,這樣所建造的房屋,與沒有采取節(jié)能措施的房屋相比,在保證相同的室內(nèi)熱舒適環(huán)境條件下,它可以提高電能利用效率,減少建筑能耗。
建筑能耗指建筑使用能耗,其中包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)、熱水、炊事、照明、家用電器、電梯和建筑有關(guān)設(shè)備等方面能耗,目前我國這部份能耗約占全國社會終端總能耗的 27.6% ,隨著人們生活質(zhì)量的改善,居住舒適度要求的提高,建筑能耗所占比例還將不斷上升。預(yù)測 10 年后,我國建筑能耗占全國社會終端總能耗的比例將會上升到 32% 以上,它與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸能耗并列,是主要的民生能耗。
世界上“建筑節(jié)能”的概念曾有過不同的含義,自從1973年發(fā)生世界性石油危機(jī)以后的30年,在發(fā)達(dá)國家,它的說法已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:較初就叫“建筑節(jié)能”;但不久即改為“在建筑中保持能源”,意思是減少建筑中能量的散失;近來則普遍稱作 “提高建筑中的能源利用效率”,也就是說,并不是消極意義上的節(jié)省,而是從積極意義上提高利用效率。在我們中國,現(xiàn)在仍然通稱為建筑節(jié)能,但其含義應(yīng)該進(jìn)到第三層意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。
建筑節(jié)能作為世界建筑發(fā)展的大潮流中的熱點(diǎn),是建筑技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重大標(biāo)志。同時(shí),也作為實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
建筑節(jié)能是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,依賴于能源的發(fā)展,需要能源提供動力; 建筑節(jié)能是環(huán)境保護(hù)的需要,隨著城鎮(zhèn)建筑的迅速發(fā)展,采暖和空調(diào)建筑、生活和生產(chǎn)用能日益增加,向大氣排放的污染物急劇增長,環(huán)境形勢十分嚴(yán)峻;建筑節(jié)能是發(fā)展建筑業(yè)的需要,我國建筑用能巨大,大氣污染嚴(yán)重,居民對改善冬寒夏熱的環(huán)境要求迫切,也能給建筑業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
其中生態(tài)建筑技術(shù),包括兩種情況 :
一種情況在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上, 按照資源和環(huán)境兩個(gè)要求 ,共同改造重組所做成的新技術(shù)
第二種把其它領(lǐng)域的新技術(shù), 包括信息技術(shù) 電子技術(shù)等, 按照生態(tài)要求移植過來 ,從技術(shù)層次性來講, 可以把生態(tài)技術(shù)分為簡單技術(shù) 、常規(guī)技術(shù) 、高新技術(shù)。 一般來講簡單技術(shù)和常規(guī)技術(shù)屬于普及推廣型技術(shù); 高新技術(shù)屬于研究開發(fā)型技術(shù) ;從我國實(shí)踐來看 應(yīng)該以常規(guī)技術(shù)為主體。
生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的建筑技術(shù)還包括:
1 建筑的體型控制。建筑的體型系數(shù)對建筑能耗的影響十分明顯 體型系數(shù)越小就意味著在體積一定的情況下 能夠降低外維護(hù)結(jié)構(gòu)表面積,從而降低室內(nèi)外熱交換。
2 自然通風(fēng)與采光
3 遮陽 在設(shè)計(jì)中可利用墻面綠化和樹木遮陽,充分發(fā)揮綠化的遮陽作用,既經(jīng)濟(jì)又有效,同時(shí)還可以改善微氣候 美化環(huán)境 同時(shí)可使用百葉窗調(diào)控板 控制太陽光的進(jìn)入量 有利于夏季遮陽冬天采暖
4 外維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱
5水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括對給水、熱水、雨水、灰水、黑水的合理設(shè)計(jì)
6 建筑采暖. 建筑能耗約占我國能源消耗的23%,在建筑中推廣適合國情的建筑節(jié)能和太陽能技術(shù)對整個(gè)社會持續(xù)發(fā)展有著不可忽視的作用
7建筑材料的合理使用
就目前狀況,生態(tài)節(jié)能建筑有兩大發(fā)展趨勢:一是,調(diào)動一切技術(shù)構(gòu)造手段達(dá)到低能耗,減少污染,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。二是,在深入研究室內(nèi)熱工環(huán)境和人體工程學(xué)的基礎(chǔ)上,研究人體對環(huán)境生理、心理的反映,創(chuàng)造健康舒適高效的室內(nèi)環(huán)境。
國內(nèi)較新建筑節(jié)能技術(shù)規(guī)范的核心思想,就是從控制單項(xiàng)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗、屋頂?shù)龋┑妮^低保溫隔熱指標(biāo),轉(zhuǎn)化為對建筑物真正的能耗消耗量的控制,達(dá)到嚴(yán)格有效的能耗控制。而在國際上利用生態(tài)節(jié)能技術(shù)的手段,國際建筑界主要采取以下手段:1、智能遮陽技術(shù)。2、高效保溫外墻體系。3、避免冷橋外露的構(gòu)造技術(shù)。4、高效屋面技術(shù)與構(gòu)造設(shè)計(jì)――金屬屋面技術(shù)。5、高效門窗系統(tǒng)的選用與構(gòu)造技術(shù)。6、能量活性建筑基礎(chǔ)。7、混凝土樓板輻射制冷/采暖系統(tǒng)。8、PCM――物態(tài)相位變化蓄熱材料技術(shù)。9、從建筑物能耗各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)格控制、有效節(jié)能。
而建筑材料作為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,經(jīng)過建國后五十余年的發(fā)展,現(xiàn)已成為國民經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分。開發(fā)研制及應(yīng)用節(jié)能材料是建筑節(jié)能的根本途徑,也是促進(jìn)我國建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的根本保證。
建筑節(jié)能材料就是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材,通過改變材料自身的特性來大道建筑節(jié)能的目的。
節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料;絕熱材料是指用于建筑維護(hù)或者熱工設(shè)備,阻抗熱流傳遞的材料或者材料復(fù)合體,既包括保溫材料,也包括保冷材料。
絕熱材料的意義:一方面滿足建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境,另一方面是為了節(jié)約能源。
現(xiàn)階段我國節(jié)能材料得到了一定程度的發(fā)展,包括節(jié)能門窗、節(jié)能墻體等。當(dāng)前國內(nèi)外正在研究并推廣使用的節(jié)能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、鍍膜玻璃等,生產(chǎn)過程中的低耗能建材有生態(tài)水泥、粉煤灰水泥等;外墻保溫根據(jù)保溫層位置的不同分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和中空夾心復(fù)合墻體保溫三種。
此外,憎水珍珠巖及硅酸鹽復(fù)合絕熱涂料作墻體及屋面保溫,取得較好的使用效果及節(jié)能效益。
現(xiàn)在隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,建筑物不僅僅是遮風(fēng)避雨的場所,還要滿足安全、環(huán)保、舒適、方便和私密,舊有的建材已遠(yuǎn)不能滿足人們的需要,要開發(fā)生態(tài)節(jié)能建筑和應(yīng)用新型多功能材料成為人們追求的新目標(biāo)。同時(shí)還要重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用,如將納米技術(shù)與建筑材料結(jié)合,可開發(fā)出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生態(tài)建筑材料,從而改善人們的生活環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量。