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生物质能在建筑中的应用范文1
太阳能是日常生活中最常见的清洁能源，在生活中已经开始被广泛应用。作为一种清洁能源，它除了拥有对环境无污染的优点外，还具有很多其他优势。首先，它在自然界广泛存在，只要有阳光就可以直接使用，而免去了开采和运输的繁杂工作;其次，它储量极大，根据有关研究在我国它每年的理论储量达到了17000亿t标准煤，可媲美上万三峡工程的发电量;第三，它有长久的使用寿命，只要太阳的氢储量有剩余，它便用之不竭。在绿色建筑中，太阳能的利用是必要的，也是多样的，有供电、采暖、热水、制冷等多种用途。如果系统地分类，那么它主要包括主动式太阳能系统、被动式太阳能系统以及太阳能光伏系统。首先，被动式太阳能系统是指不使用额外装置，直接利用建筑物朝阳面的实体部分吸热储热，依靠辐射、对流来实现对能源的分配［2］。这种利用方式造价较低，无需过多投入就能在夏季把热量排出，在冬季吸热满足供暖需求。德国在这方面十分重视，设计师将重要的房间都朝向阳面，而房顶和窗户均采用透明的保温材料设计，房屋中也设计了红外线追踪装置，使房间的吸热部分可以随着阳光旋转以充分吸收太阳能［3］。主动式太阳能系统则正好相反，它不使用建筑本体集热，而是利用高效的太阳能集热器获取能量，根据需求不同，它可以通过与散热器、制冷机等装置结合，从而发挥供暖、制冷、热水等多种作用。主动式太阳能系统对太阳能的利用效率高于被动式系统，虽然造价较高，但使用方便。太阳能热水器就是这种系统的典型应用，小型的集热器足以满足一个普通家庭对热水的需求。在建筑中利用太阳能加热实现地板辐射采暖也是一种环保节能的新型采暖方式。采用这种方式采暖时，由于地面为散热源，故而人员聚集处温度一般不超过29℃［4］，而太阳能集热器在较低温度时集热效率最高，因此这种组合可能是绿色建筑中采暖的最佳方式。太阳能光伏系统与前两种系统不同，它指利用太阳能发电。它的主要部件是光伏板及其组件，这是一种在阳光下就能产生直流电的装置，以半导体制成，小型的光伏电池可用于手机等小型电子设备，而复杂的太阳能光伏系统可以为住宅供电，它在建筑中的应用可分为独立光伏系统和并网光伏系统。其中独立型光伏发电系统是使用蓄电池和逆变器，但逆变器不向电网反送电能的光伏发电系统。利用白天阳光使该系统向负荷供电，并向蓄电池充电，夜间由蓄电池向负荷供电，与电网无关联。并网型光伏发电系统通过逆变器向电网反送电力，并与电网并联向负荷用户供电，系统不存在蓄电池［5］。建筑－太阳能一体化是未来绿色建筑的发展趋势，美国、欧洲和日本分别推出了“屋顶光优计划”，美国计划到2010年安装1000～3000MW，日本的目标是7600MW，太阳电池与建筑结合是一个必然的趋势［6］。
地热能
地热能是一种从地球内部获得的能源，它来源于地球内部的熔岩和放射性物质的衰变。地球的内部有极高的温度，直到距离地表33km的莫霍面，温度依然能高达1000℃。随着地下水的循环和深层岩浆向地表侵入，这些热量逐渐被传送到近表层并将附近的地下水加热渗出地表。地热能除了存在于普通热水以外，地热能也蕴含在蒸汽、地压型热水、熔岩以及干热岩中，它是一种清洁能源，在使用中对环境不会产生任何污染。相对于太阳能等清洁能源的不稳定，地热能更加“稳定现实”，主要分布在板块的边缘与交界处，储量高于任何人类已利用的能源。它的再生速度同样高于石油等现有资源，只要开采速度适宜，它可作为可再生资源使用。基于以上优势，相信地热能将成为煤炭、核能的稳定替代能源［7］。现今人们对地热能的使用具体分为两个方式，一种为地热能的直接利用，一种为地热能发电。其中利用地热能发电在民用建筑设计中的实用性不大，而地热能的直接利用在建筑中具有很高的实用性。人类自古便开始对地热能进行直接利用，比如利用温泉沐浴或治病等，这些都属于对地热能的直接利用。随着时间的推移，人们对于地热能的直接利用有了更多的方式，比如利用它供暖、热水、养殖水产、温室控温。其中，地热采暖早已在北京、天津等城市普遍应用。采用这种供暖方式比采用传统的锅炉供暖要节省大约3成的成本，并且不产生污染，达到了节能减排的目的。当然，这种供暖方式仍存在初期投入较高以及地热回灌技术不够完善等问题，需要改进［7］。随着地源热泵技术的采用，不仅地热供暖技术得到完善，地热能也有了制冷、空调等更多可利用于建筑的用途。由于该项技术利用地下浅层地温作为热源，随处可取，使过去传统意义上所谓的“地热资源在分布上有局限性”的观念得到了改变。地源热泵供暖系统在我国东北地热资源丰富地区已有应用，如黑龙江林甸县林甸镇目前地热采暖面积达50万m2，合计年用热水量200万m3，采用热泵技术梯级利用，在室外温度－28℃时，室内温度可达到18～21℃，最高可达到26℃。每年可节约燃煤5000t，减少CO2排放1.31万t，减少SO2排放425t［8］。地源热泵供暖也早已在发达国家得到广泛应用，如瑞士是一个传统意义上没有地热资源的国家，但采用地源热泵技术后，到1995年已可提供228GWh/a的热功率用于建筑供暖［9］。地热能同样可以用于制冷以及空调，如在廊坊地区，深水井中地下水的温度一般常年保持在十几度左右，可以通过制冷工质在蒸发器中吸收热量，并向地热水中放出热量来降低房间温度。除此之外，上海世博会的世博轴，采用的就是中国目前最大规模应用地源热泵和江水源热泵技术的中央空调［10］。
风能
风能是一种空气流动能，它的产生是由于太阳的热能辐射到地表，而地表受热不均匀，产生了温差，从而引起了空气的对流运动。从本质上讲，风能也属于太阳能的一种，而且它总量巨大，尽管太阳辐射到地表的热能只有不到3%转化为风的动能，但这些能量已经接近地球所有绿色植物固定能量的百倍，是全球水资源动能的10倍。我国自古就有使用风能的传统，两千年前中国人民就已驾驶帆船在江海驰骋，宋代制造的垂直轴风车也沿用至今。现在的中国在风能的利用量上走在世界的前列，仅次于美国。截至2008年底，全球风力发电装机容量达到121188MW，比2007年增加了27261MW［11］，全球安装的所有风力涡轮机发电量可达260TWh/a，超过全球电力消耗的1.5%［12］。中国继续在世界风能发展中发挥着领军作用，仅2009年装机容量新增13800MW，连续4年超过一倍的增长，对涡轮机厂商来说是一个巨大的市场［13］。同太阳能相仿，风能的利用也可以分为主动与被动两种形式，在绿色建筑中这两种方式都能发挥很大的作用。首先，被动式风能利用指直接利用自然通风来调控建筑的室内温度和空气质量。这种技术在夏季可以直接降温，取代空调，达到节能减排的目的，在冬季仍可少量通风减少室内的空气污染。主动式风能利用指利用风力发电，这是一种把风的动能转化为电能的技术，在目前欧美发达国家的新型建筑中都采用了这种清洁的发电方法。它采用的风力发电组包括了风轮、发电机、铁塔等部件。首先，风轮吸收风能并将其转化为机械能，接着通过齿轮变速的作用使风轮的转速稳定后直接接入发电机，便可以开始放电。以目前的技术，只需要3m/s的风速就可以满足小型风力发电机的最低风力需求。巴林的世贸中心是利用风力发电的著名建筑，它的两座塔楼主体如同两片巨型机翼将来自波斯湾海面上的毫无阻碍、经年不息的海风集中并加速使其在经过两座塔楼时形成漏斗效应，将风速提高了30%，三座风力发电涡轮机每年可为大楼提供10%～15%的电力，即1100～1300MW•h，这些电力足以满足巴林300个家庭一年的用电量［14］。欧洲的风电也已经能够满足4000万人生活的需要，欧洲风能协会预计2020年欧洲会有近两亿人完全使用风电，占欧洲人口的一半［15］。
生物质能
生物质能在建筑中的应用范文2
[关键词]建筑节能；新能源；建筑设计；应用
1.建筑节能设计的重要意义
1.1建筑节能是经济发展的需要
能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右，我国也占到25%以上。由此可见，推广建筑节能设计具有重要的意义。
1.2建筑节能是环境保护的需要
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质，是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。通过提倡建筑节能，减少污染物的排放也是改善生存环境，是提高生活质量的一种有效的方法。
1.3建筑节能是提高人民生活水平的需要
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更加舒适的建筑生活环境，冬季采暖，夏季空调都需要能源的供应。而建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下，通过技术减少建筑能耗，提高能源的使用效率，满足建筑节能的要求。
2.建筑的节能设计分析
2.1建筑节能的主要途径
2.1.1提高供暖（空调）系统的效率
提高供暖系统的效率，包括设备本身的效率、管网的传送效率以及用户端的计量、室温调控装置等，仅用户端的计量和室温调控技术的应用这一项，就可使区域供暖系统节约20%～30%的热能。
2.1.2减少建筑本身能量的散失
通过使用高效、经济的保温材料和先进的构造技术来有效地提高建筑维护结构的整体保温、密闭性能。为了保证良好的室内卫生条件，既要适当的通风又要设计配备能量回收系统。以建筑维护结构中耗能最大的外窗为例，透光材料从普通的单层3mm玻璃发展到使用镀膜、中空玻璃，大大提新能源及工艺高了外窗的保温、隔热性能。
2.1.3提高护墙体的保温隔热性能
众所周知，外墙内保温构造具有施工方便、保温层不受室外气候侵蚀的优点，但内保温易于形成热桥，容易产生内部结露，室内墙面装修易于损坏保温层，由于保温层设在室内一侧，而建筑外墙外保温较之于内保温就具有一定的优越性，它可以避免热桥的产生，保温效率高。
2.2围护结构的节能设计
2.2.1屋面节能设计
（1）在设计建筑屋面时，可以通过将通屋顶设计上隔热层，以便提高屋面的隔热性能，从而可以有效的降低建筑物的屋顶表面温度。此外，还可以在屋顶上设计通风屋脊，或在通风平屋顶上设计具备一定高度的通风帽，可以在屋顶进出风口处产生一定的高度差，在通风帽顶外面涂上黑色，可以有效的加强热压。
（2）一方面，可以加强室内环境的采光设计，以便降低能源的消耗。另一方面，若建筑物所在的区域较为炎热，则可以通过在高层建筑中设置固定的遮阳格片，在布置遮阳格片时，主要以太阳在各个季节中的运行轨迹，由东到西进行设计，结合实际情况，将遮阳格片设计为各个角度，可以有效的调节各个季节中可进入室内的阳光的量，从而可以降低夏季使用空调的能源，起到节能、环保的作用。
2.2.2建筑外墙的节能设计
（1）在设计建造外墙时，可以主要以复合墙体、通风墙体为主，现以蓄热墙为例进行分析，由于蓄热墙可以有效的吸收太阳能及其热量，从而起到冬暖夏凉的作用。在冬季，通过蓄热墙吸收太阳热量，可以有效的提高室内温度；而在夏季，通过蓄热墙上的特定孔道可以有效的形成热对流，从而加强室内的通风情况。
（2）此外，设计师还应当结合各类降温措施来降低室外的综合温度，可以通过对围护结构进行处理来实现降温的目标。例如，在维护结构的表面生长攀援植物或以遮阳蓬的方式来减少建筑物外墙所吸收的太阳能热量，或在围护结构的外表面进行浅色处理，以降低外墙的吸热能力，还可以通过使用光滑饰面的材料来降低室外的综合温度。
2.2.3门窗的节能设计
通过使用高性能的门窗，可以有效的提高门窗的保温隔热性能，进而起到节能、环保的作用，即尽量使用空腹塑钢窗框、多层窗、单扇双玻空腹保温窗，避免使用传统的实腹单层玻璃窗。
3.新能源在建筑设计中的应用分析
3.1新能源的含义和分类
新能源不仅具有丰富的来源及数量，而且它的污染程度极小，属于清洁能源。当前，新能源主要包括三种类型：其一为大中型水电；其二为新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；其三为传统生物质能。
3.2新能源在建筑设计上的实际应用
在建筑设计上加强新能源，尤其是太阳能的应用，可以有效的起到建筑节能、环保的作用。现今，由于太阳能本身的可再生性质及其环保性质，太阳能在建筑上的利用方式主要有：被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。其中，我国主要在研制太阳能电池的发电技术，从而将其应用于建筑设计上，实现建筑节能目标。另外，通过将太阳能电池发电系统安装于实验楼的屋顶上，实现太阳辐射能转换成电能的目标，并利用蓄电池组将太阳能电池的电能储存起来，可以实现向用电设备随时供电，以便提供足够的电量供楼内的动力和照明系统使用。
4.结语
综上所述，倡导可持续发展是当前我国经济发展的主流，通过加强对建筑的节能设计与新能源的应用，可以有效的改善当前社会的环境污染及能源消耗情况，从而改善居民居住的生活环境与工作环境。在进行建筑设计时，设计师应当注重节能环保与新能源的多加运用，以便设计出更多符合环境要求与时代要求的低能耗、高效用的建筑，避免过多的追求建筑物的外观而造成能源浪费。
参考文献
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[4]Kuang YH，Sumathy K，Wang R Z.Study on a direct expansion solar- assisted heat pump water heating system[J].Int. J.Energy Res， 2003（27）： 531-548.
生物质能在建筑中的应用范文3
【关键词】：生态 可持续发展 低碳
中图分类号：Q14文献标识码： A
Abstract:By vancouver, Canada, sustainable development interactive research center and the China vanke center two examples shows that we went on some beneficial exploration in ecological architecture, and put forward higher request on China's sustainable development strategy.we have some beneficial attempt with two examples of the "sustainable development" and "low carbon",in order to draw experience for later better engage in ecological architecture design.
【key words】 : low carbon ecologically sustainable development
当前，全国掀起了一场有关生态建筑的社会运动，提出的口号有“低碳”、“零消耗”、“可持续发展”等激励人心的口号，我国政府也意识到可持续发展战略对于国家长治久安的重要性，并在近几年频繁和先进国家进行合作，如与英国合作规划的上海东滩生态城、与新加坡合作的天津生态城、与瑞典合作的唐山曹妃甸滨海新城、与芬兰合作的北京门头沟等。从中我们吸取了很多有益的经验，在我国也进行了许多尝试。本文通过列举一些国内外生态建筑的实践,从建筑设计及建筑技术的不同层面,探讨了生态建筑设计的策略,并在此基础上探讨了中国生态建筑发展的对策。 站在21世纪的新起点上，当我们重新审视建筑业在建造和使用过程中的消费方式和其生态意义时，我们不得不抛弃那种高能耗、高污染的传统生产模式。而把具有节约资源，降低能耗，减少污染，提高室内环境质量等性能的生态建筑作为新世纪建筑设计的方向。生态建筑的设计体现在建筑的每一个环节,更渗透于建筑寿命过程的每一个角落。它是一个整体的设计方法与动态的过程,本文所涉及的仅仅是该研究领域的冰山一角,希望在今后的研究和实践过程中进一步深入和完善。
生态建筑的实例介绍
实例一：加拿大温哥华可持续发展交互研究中心（center for interactive research on sustainability ,CIRS)
本项目位于不列颠哥伦比亚大学，是一个受到国际认可的机构，其宗旨为鼓励并支持具有可持续发展性的建筑技术和城市发展实践。顺应目前全球可持续发展社会的潮流，可持续发展交互研究中心将会成为北美地区最具创新性和高性能的建筑。
能源：CIRS将使用现场生产的能源并使用可再生能源。整个机构将会成为一个能源生产网络，并实现零温室气体排放。能源策略包括：现场的燃料电池、太阳能光电板阵、太阳能热水器、地源热泵、生物质能电热联产系统，同时通过玻璃表面的处理保证太阳能热的增益和损失都达到最小化。
水资源：CIRS将会通过室内外的雨水收集和储存建筑物和场地的暴雨水、雨水，并进行重新利用，以此减少建筑对于市政供水的依赖性。节水策略包括：雨水收集系统、超节水装置、中水和污水处理系统、暴雨水收集处理系统。
资源保护：CIRS的建筑结构具有高度的适应性和灵活性，使用便于拆除和回收的预制混凝土以及木材形成可拆卸的建筑结构。使用可再生、可循环使用和耐久性强的资源节约型建材。设施建设的整个过程都将使用可持续的、当地的和可循环再利用的建材。
可持续发展策略：屋顶绿化、自然及人工景观、渗水地砖、现场燃料电池、太阳能光电板阵、太阳能热水系统、地源热泵、生物质能电热联产系统、立面的特质玻璃镀膜系统、雨水收集处理系统、便于拆除和更新的可拆式建筑结构、使用高能效建材、强化的室内环境质量系统、墙面植被、1000分制环境检测系统、提供运营和维护性能、使用本地化的产品和服务、多样化的交通工具、提供持续性的教育和影响。
实例二：万科中心：水平线上的“低碳宣言”
项目位于深圳大梅沙的万科总部大楼。由著名设计师斯蒂芬霍尔设计，同时该项目参加了国际成熟的绿色建筑认证体系――美国绿色建筑协会，并以获得LEED最高级别的“铂金”认证为项目目标。
为了实现这一目标，大楼处处体现出节能减排的可能性：首先，在冷源方面，目前已经成熟的冰蓄冷系统成为万科中心的空调节能主要措施。其原理是在电力负荷较低的夜间，采用电制冷机制冰，将冷量以冰的方式储存起来，再在电价较高的白天把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调负荷的需要。充分利用峰谷电价差节省运行费用。
在太阳能利用方面，机电工程师在屋顶设置了足够数量的单晶硅太阳能光伏发电板。深圳市太阳能辐射量丰富，全年有80%的天数具有采集太阳热能的条件。根据建筑运转的能耗分析，万科总部电能消耗总量的12.5%由太阳能光伏板产生，酒店所需热水的50%可由太阳能热水器提供。
建筑立面的遮阳系统，按照太阳的不同照射角度，整个建筑的外立面遮阳体系分为全玻璃幕墙、水平固定遮阳、垂直固定遮阳和电动遮阳4种。遮阳百叶按照竹叶的形象设计为曲面穿孔铝板，在保证室内光线和温度的前提条件下，结合不同幕墙系统丰富了建筑的立面肌理，同时也给室内带来不同的阴影效果。其中电动遮阳百叶作为“表皮装置”，它可根据太阳高度自动调节百叶角度，以保证室内光线和温度保持在最佳状态。
在电气系统上，万科中心尽可能采用自然采光，通过照度探测器检查室内光照度，由此进行灯光的开启度控制；独立可寻址的数字式可调光技术，可对单个灯具独立寻址并进行精确的从0―100%变化的调光控制，给智能照明系统带来了最大的灵活性和节能空间，甚至可以实行“人来灯亮，人走灯灭”的节能效果。配合节能型光源及灯具的使用，万科总部照明能耗比同等规模同类建筑减少30%左右。
在水系统的构成上看，景观水池处于常水位时，中水经两级湿地处理后用于补充景观水池的渗漏及蒸发损失，也作为道路浇洒和绿化用水。降雨时，停止中水补充，600O景观水池收集屋面雨水，600O地下雨水池收集地面雨水，再通过渗蓄等措施控制雨水径流的污染。整体工程可节约50%自来水，并实现100%污水处理。
小结
建筑领域内，从德国托马斯《太阳能在建筑与城市规划中的应用》一书出版到近年来美国建筑界的绿色建筑运动，从深圳万科中心的“低碳宣言”建设到国内外在生态高技术下建造的各种形式的生态建筑，可以说，生态建筑的发展在理论上和技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就。随着世界性的生态观念和共识的逐步形成，我国政府将“可持续发展”确定为国策。人们对建筑的生态属性和人文内涵的认识逐渐有了较大的观念转变，将建筑设计中的生态环境品质提到了空前重要的高度，在生态建筑研究方面有所建树，并在实施中取得显著成效。生态建筑设计反映了生态优先原则和跨世纪可持续发展的时代精神。我国大规模的建设需要大量的能源，因而节约能源早已成为可持续发展战略的重要组成部分。为此，我们应认真借鉴国内外有益经验，积极推广立足于对资源的节约、再利用、循环生产的生态建筑，为我们的子孙后代多留一片纯净的蓝天绿水！
生物质能在建筑中的应用范文4
关键词：建筑;节能;设计;能源
1.中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/ 4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速地发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。日前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1. 3 x 108 t标准煤，占全国能源消费总量的11. 5%左右，占采暖区全社会能源消耗的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消耗的50%左右。与此同时，由于建筑供暖燃用大量的煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。
2.节能建筑规划设计
2.1日照环境设计
建筑规划设计中应考虑争取冬季建筑日照时间，温暖和十燥环境，夏季避免强烈的太阳辐射。囚此，应合理设计建筑间距及朝向。在规划设计时，应在建筑物之间留出定的距离，确保阳光能直接照射到建筑室内，也即是保持合理的日照间距。日照间距是由当地的地理纬度、日照标准、建筑朝向、高度及建筑用地的地形等因索决定的。在目前城市用地十分紧张的形势下，应权衡好提高建筑密度与保持建筑日照间距之间的关系，以取得最佳的开发效益。此外，建筑物朝向的选择应满足冬季能获得足够的日照，避开冬季主导风向，防止冷风进入室内，还应考虑夏季防止太阳辐射，但通常都难以取得既夏季防热又冬季保温的理想朝向，对于夏季炎热并且冬季不是很冷的南方来说，建筑物的朝向应以考虑夏季防晒为主。
2.2组织好建筑物室内的通风设计.
通风节能设计,不仅有利于改善住宅室内的空气品质，满足人体健康舒适的要求，还叫减少开空调的时间，降低建筑的能耗。因而在建筑群体总平面布置和单体设计时，考虑自然通风是十分必要的。
自然通风最基本的动力是风压和热压，建筑物正面迎风时，建筑物表面的阻挡会使其迎风而产生正压区，气流绕过建筑物各侧面及背面，便会随之形成负压区，使得建筑迎风面和背风面产生压力差，改善了自然通风的条件。
2.3绿化环境设计绿色植物调节局部小气候.
合理布置的植被会在盛夏形成自然荫凉，在一定程度上避免建筑外墙被曝晒，减少外部的热反射和眩光进入室内，同时还避免产生蒸腾作用，带走带来热量，增加空气湿度，降低环境温度。有绿色植被的墙体或者屋面，其降温效果是非常明显的。在建筑的绿化景观规划设计中，种植成排的植物能产生狭管效应，引导并放大夏日微风，加快散热速度;还可在建筑的西墙种植爬墙植物，对于高层建筑，叫分层种植，以便植物布满墙面;有条件的也叫设置屋顶花园。在建筑的南向应种植落叶植物，以便夏日提供浓荫遮挡烈日，秋冬落叶之后方便阳光照射室内。
3.建筑节能的途径
3.1建筑围护结构体系
3.1.1建筑外墙
多年以来.我国建筑都采用烧结粘上砖作为外墙主要材料.由烧结粘土砖的生产造成了上地资源的人量损耗.国家已逐步禁止使用烧结粘上实心砖。借鉴发达国家的经验.使得复合墙体将是大势所趋，这种墙体很好地发挥了两种材料的长处，既不会使墙体过厚，保温效果又好，且能承重。因此，综合运用围护结构的热传递机理、节能指标体系优化方法以及建筑低能耗围护结构组合优化设计方法进行墙体材料的研究和开发是现阶段建筑围护结构体系节能的关键。
3.1.2建筑外门窗
建筑物的外门和外窗是冬季冷风侵入、夏季阳光入射的主要通道。为了保证建筑的节能，要求外窗及阳台门具有良好的气密性。节能门窗可以是中层窗，也可以是双层窗。在高纬度严寒地可采用二层窗。一般而言，窗户的传热系数要远大于墙体的传热系数。所以尽管窗户在护表面，所占的比例不如墙面大。但通过窗户的传热损失却有可能接近甚至超过墙体。提高窗户的保温隔热性能主要从两个方面着手。首先是玻璃，玻璃的导热系数很大。薄薄的层玻璃热量很容易流出或流入。因此设计时可考虑采用双层玻璃 中空玻璃低辐射玻璃等保温性能较好的玻璃或采用镀膜玻璃反射掉部分洒到玻璃上的太阳光；其次窗户的框材也要加以考虑，如果是铝型材或钢型材窗框，则必须对型材做断热处理。
3.1.3窗墙比
在确定墙体、门窗做法后.合适的窗墙比对于节能设计是必要的。窗墙面积比对建筑能耗的影响.主要取决十窗与外墙之间热工性能的差异，相差越大，影响越显著。窗墙面积比不仅影响能耗，也影响建筑立面效果、室内采光、通风等。将开窗率控制在适当的水平，并尽量避免在东、西向开窗，是节能设计中应遵循的原则。
3.1.4屋顶的设计
顶层住房冬冷夏热现象十分明显。因此，屋顶的设计在建筑节能设计中占有相当比重，除必须考虑屋面隔热保温措施以外，尚应从建筑节能的角度采取以下措施：（1）屋顶外表面采用浅色饰面材料，可在夏季能反射较多的太阳辐射热，从而能降低室内的太阳辐射的热量和维护结构内表而温度;( 2)屋顶内设置贴铝箔的封闭空间层，能提高热阻3.6倍，节能效果显著，是最有效的节能措施之一，但需注意的是，采用中面铝箔空气间层时，铝箔应设置在室外侧的面;(3)在冬暖夏热区具有多雨气候特点的地区采用蓄水屋面节能措施，依靠水分的蒸发消耗屋顶接收到的太阳辐射热量;( 4)利用屋面作为活动空间并设置遮阳装置如:白叶遮阳棚和爬藤植物遮阳棚等。这此措施经过建筑手法的处理，不仅对建筑节能起到重要作用，也丰富了屋顶的平面、立面设计。
3.2建筑细部
3.2.1遮阳板
遮阳板的巧妙设置在建筑节能设计中往往会起到意想不到的效果。开窗率适当 遮阳良好的建筑才能是节能佳作。建筑师应重视遮阳板的设置，在立面遮阳设计时不仅仅只考虑遮阳构造设计，还可综合利用阳台、外廊等建筑构件以及垂直绿化、遮阳树木取得综合遮阳效果。使立而遮阳设计与立面形态处理有机结合起来。
3.2.2绿化
近年来，人们越来越重视绿化所带来的景观效果，但实际上绿化所起的节能作用也是十分明显的。由于城市绿地不断减少加之空调的大量使用 ，导致“热岛效应”。空气环境日益恶化，给建筑节能带来负效应。1块草地和1块沥青地面的表面温度差可达14℃以上，而绿地每天蒸发大量水份，带走大量热量。为建筑物创造了十分有利的周围环境条件。因此，在城市规划、建设的发展进程中绿化所起到的节能作用将日益显现。
3.3太阳能在建筑节能中的应用
随着煤炭，石油和天然气等天然能源的日益缺乏，新能源和可再生能源的研发和应用已成为趋势，在建筑应用太阳能、风能让也热能和生物质能等新能源和可再生能源是建筑节能技术的重点。由于太阳能是种典型的可持续能源，具有洁净、安全 长期性的特征，因此太阳能在建筑节能设计中得到了广泛应用。
生物质能在建筑中的应用范文5
关键词:企事业单位 既有建筑 节能
0 引言
所谓建筑节能,就是在满足办公、居住、使用等舒适性要求的前提下,从建筑的围护结构、能源系统等方面入手,采取多种方式,达到节约能源、减少消耗、提高能源利用效率的目的。据统计,在我国能耗结构中,建筑能耗占社会总能耗近三之一。降低建筑能耗,实施建筑节能,对于缓解我国的能源供应与经济社会发展的矛盾,有着举足轻重的作用,也是保障国家资源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措。本文主要分析了企事业单位建筑节能现状和影响房屋建筑能耗的主要因素,概述了建筑节能领域的主要做法,分析了既有建筑节能改造的技术策略,为企事业单位既有建筑节能改造工程设计和实践提供一定参考。
1 企事业单位建筑节能现状分析
我国建筑节能发展已有二十多年,但房屋建筑节能工作起点低、历史遗留问题多,既有的建筑90%以上未考虑节能设计,房屋建筑能耗大,住用舒适度标准低,与新时期新时代国家发展战略极不协调,严重制约了节约型社会的建设。主要原因有三点。
第一,节能意识淡薄。节能、环保意识落后,是制约房屋建筑节能推进的重要原因。有些领导和决策者认为节能技术还不成熟,怕搞不好既贴钱又影响政绩。
第二,缺乏节能常识。比如在房屋改造过程中为了美观随意移动暖气片,显然缺乏节能常识,造成能源浪费。
第三,建筑成本过高。完全依照节能标准建造的建筑,每平方米成本大约要比普通建筑高出80至100元。一栋建筑面积1万平方米左右的建筑,其成本将增加100万元左右。
2 影响建筑能耗的主要因素
影响建筑能耗的主要因素可划分为以下6个方面。
①气候;②)建筑物设计与围护结构;③建筑环境与设备系统;④建筑物运行管理者的操作;⑤建筑物使用者的调节和参与;⑥建筑物室内环境控制要求。其中,前三个因素已经被充分认识,而后面三个因素对建筑能耗的巨大影响正在被逐渐认识。特别是后三个因素更多地反映出某种文化或生活模式等社会因素对建筑能耗的影响。所以,不同的生活模式从一定程度上决定能耗大小,相应的也影响了节能技术的选择。企事业单位生活模式是以办公为中心,以丰富企事业文化生活为辅助特点的规律性的集体生活。在这种模式下,参照国家节能改造经验,结合企事业单位既有房屋建筑住用的实际,房屋建筑耗能高峰期主要集中在寒冷、严寒地区的采暖和夏季炎热地区降温时段。围护结构热工性能差、设备设施用能效率不高和用能管理措施不完善等问题,是既有建筑在满足当前住用需求下能耗过大的主要原因。尤其是有主动室内环境控制的大型办公建筑和北方地区供暖的房屋建筑是当前节能改造的重点,具有很大节能潜力。通过改造提高围护结构热工性能,也是最直接有效提高员工住用舒适度的措施。因此,既有房屋建筑的节能改造,应当从提高围护结构热工性能、提高能源利用效率和利用可再生能源入手,选择相应的综合节能改造技术措施。
3建筑节能领域的主要做法
3.1 建筑围护结构的节能。冬夏两季要靠采暖空调系统来维持室内温度与室外温度之间的差别。提高建筑围护结构的保温隔热能力从而达到降低采暖空调能耗。
3.2 采暖空调系统的节能。采暖系统中的节能首先应该做到热源节能,改革传统供暖系统,提高调节效果是降低集中供热系统能耗的重要途径。
3.3 照明动力系统的节能。目前,我国照明用量已占总用电量的7%～8%,照明节电已成为节能的重要方面。节电是在保证照明的前提下,推广高效节能照明器具,提高电能利用率。
3.4 可再生能源在建筑中的应用。包括太阳能、地源热泵、水源热泵、沼气和风能、生物质能发电技术、热电冷三联供技术与垃圾燃烧在发电、供热中的应用。
3.5 建筑能源系统的运行管理节能。合理降低室内给定值标准。利用冬夏气候的不同,采取不同的控制温度和相对湿度设定值,从而减少处理空气所耗费的能量。同时减少新风量,防止空调过冷和过热,合理改变空调设备启动、停止时间等方法都能有效的节能。
4 既有房屋建筑改造技术策略
4.1 采用遮阳技术改造。遮阳主要目的是为了抑制房屋夏季南立面和西侧的太阳辐射,减少太阳辐射直接或间接进入室内,降低空调能耗,改善室内的舒适环境。窗、外墙和屋顶等部位均可设计遮阳。固定式遮阳结合房屋立面处理和窗过梁设置铝板、混凝土、玻璃等永久性遮阳板,成为建筑物的组成部分。这种遮阳美观耐久,遮阳板还可兼起挡雨板(雨篷)的作用。但一经设定就难以变更,无法随气象和用户需求进行调节。活动式遮有最好的遮阳效果,遮阳的程度也可以根据居住者的意愿进行调节。但由于易受风雨损坏,加之安装与维修较为困难,目前在国内运用并不普遍,但它是今后遮阳技术发展的主要方向之一。
4.2 选择合适的外墙体保温技术。根据地域气候适应性和使用对象的不同需求,决定采用哪种保温方式。墙体外保温技术可以有效避免热桥和墙体内部的结露问题,最适合在气候寒冷的地区使用。但是施工复杂,造价比较高,必须作为一个成套的系统技术来对待。用外墙保温系统施工工期短,也基本不会影响员工的正常的使用。因此,外保温墙体应用在北方地区,性价比高,而应用在长江流域等夏热冬冷地区,在全时空调使用条件下性价比高;若从夏季自然通风降温、墙体散热角度来看,不利于自然降温,则性价比不高。在沿海多台风、多雨地区要慎用。内保温墙体施工简便,费用相对低廉,但施工时会影响正常住用。由于热桥和结露问题难以解决,在我国北方冬季寒冷地区实际工程中的应用会越来越少。对于夏热冬冷地区还可以考虑使用。
4.3 降低窗的遮阳系数。首先,玻璃窗的密闭程度应该提高,玻璃窗的密封程度,可以影响全年节能效率的4%-6%。在现有玻璃窗内(外)再加一层玻璃窗,相当于普通中空玻璃的节能效果,即可增加玻璃窗的密闭性,也可改善节能效果。其次,玻璃窗的改造。一是把原有的玻璃换上节能玻璃,二是给原有玻璃贴上建筑用的隔热安全膜。
4.4 视情况采用高新技术。用新技术节能效率高,然而前期投入大,短时期内节能经济效益不明显,不可能在各企事业单位都普遍推广使用,也不可能在单位内所有既有营房节能改造中都采用,应理性地采用试点的方式进行研究和探索,例如在节能改造示范工程中使用,发展以太阳能、生物质能、风能、地热等“高技术”为核心的“低能耗”或“零能耗”建筑。
另外,控制室内空调温度、安装照明系统节电器等方法也简单易行。
既有房屋建筑节能改造不应过分强调高新技术的应用,根据企事业单位建筑建设与管理的实际情况,选择满足保障生产力生成的需求,适合企事业单位文化特点,适应既有房屋建筑实际,结合经济基础条件的“适宜技术”。把有限的经费用于提高生产力生成上,使办公、住用建设在可持续发展道路上,担负起“节能减排”应有的责任。
参考文献:
[1]张芳,刘秀凤.浅谈节约型城市的构建[j].黑龙江环境通报,2009(3):6-7.
[2]马波,陈宝琪.资源节约型社会的理论基础及研究综述[j].石家庄经济学院学报,2009(8):88-92.
生物质能在建筑中的应用范文6
关键词：住宅建筑耗能现状与趋势窗墙比热岛效应中空玻璃科技节能
Abstract: Jinhua real estate in recent years, substantial growth, residential energy consumption with the development of economy, the proportion is more and more high, the key technology of energy-saving residential building maintenance structure including heat transfer mechanism of residential indoor temperature, humidity control is an important field in the future energy development. Taking the residential energy conservation in Zhejiang area of Jinhua as the research object, analysis of the development trend of new residential energy-saving materials and energy-saving residential building system, build Jinhua environmental protection, comfort, health, convenient and high quality residential. The government to include the construction of energy-efficient "eleven five" plan ", put forward the construction of energy-efficient type of housing" and "2020 Vision objectives". Energy-saving and environmental protection consciousness has gradually entered the people, residential energy conservation has become a trend.
Keywords: residential building energy consumption status and trend of area ratio of window to wall heat insulating glass technology energy saving
中图分类号：[F287.8]文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
0引言
在我国，建筑能耗占全社会总能耗的30%左右，再加上住宅日常使用维护能耗，两项相加可以达到45%左右。而大约有50%的建筑能耗用于创造住宅室内的小环境，如采暖、空调、热水供应、照明、家用电器、电梯等。中国单位建筑面积采暖能耗相当于相同气候地区发达国家的两三倍。浙江省住宅节能工作起步较晚，目前全社会对实施建筑节能的重要性、紧迫性和战略意义认识不足，节能还没有成为政府、企业和全体公民的自觉行动。结合理论体系，对浙中住宅节能存在的不足和问题加以分析，探讨推广住宅建筑节能工作。
节能住宅的主要特点是保温和隔热，一般夏季室内温度比普通建筑低1～2．4摄氏度，冬季室内气温比普通建筑高4摄氏度以上，保持在10～12摄氏度。现阶段，“节能住宅”是指满足行业标准《夏热冬冷地区居住建筑建筑节能设计标准》要求的住宅，通过提高建筑围护结构（通常指外墙、屋面、外门窗和楼板）的热工性能，同时提高采暖、空调能源利用效率，使“节能住宅”的耗能比普通住宅降低50%。其中围护结构和采暖、空调的节能贡献率各约占25%。
“节能住宅”的一个基本要求是比一般住宅节能50%以上。 除了节省能耗，节能住宅还有许多其他好处，例如外墙保温材料可以解决屋面渗水、墙体开裂等住宅顽症，延长建筑物寿命，降低了维修的费用；中空玻璃窗可降低外界的噪声分贝，能给住户提供宁静的家居环境。建造“节能住宅”，成本肯定要增加，对于浙中金华地区，如建造的节能住宅，其围护结构符合《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的要求，与达到现行《住宅设计标准》一般住宅要求相比，土建造价的增幅约为10%。
1浙中金华地区住宅建筑节能发展现状和面临形势
发展现状
“十一五”期间，金华市住宅节能全面开展，认真贯彻落实国家和浙江省有关建筑节能和建设科技工作的法律法规及标准规范，充分发挥建设科技在建设领域的先导和引领作用。市政府从2009年开始专门设立了建筑节能专项资金，用于推动建筑节能工作。近年来，金华市积极组织申报国家和浙江省建筑节能示范工程达300余万平方米。为了大力推广太阳能在建筑中应用工作，积极培育了东方前城、当代华府、家和园等项目作为太阳能与建筑一体化应用典型，积极加以宣传和推广，目前，金华市已全面执行12层以下住宅建筑实施太阳能与建筑一体化应用。
面临形势
金华市住宅建筑节能和建设科技工作取得了一定的成绩，但仍然存在一些问题和困难，主要表现在当前住宅建筑节能工作主要靠行政主管部门通过强制性行政手段推动，而国家规定的对住宅建筑节能予以财政和金融支持、税收优惠等相关的具体政策措施没有跟上。 而在施工阶段还不同程度存在擅自降低节能设计标准、节能施工质量不高、节能监理不到位等问题。市场上的建筑材料和产品不能满足建筑节能的要求。 当前大部分住宅建筑节能主要局限于护结构的保温技术，可再生能源应用、遮阳和通风等技术应用不够。住宅建筑节能产品和技术还比较落后，建筑节能新产品新技术由于成本等因素推广较难；
金华市力争“十二五”期间，城镇新建住宅建筑设计阶段100%达到建筑节能强制性标准的要求，施工阶段95%达到建筑节能强制性标准的要求。完成低能耗建筑和绿色住宅建筑示范面积50万平方米，新增太阳能与建筑一体化应用面积500万平方米，浅层地能应用面积20万平方米。大力推广建筑节能新材料新技术，重点推广新型墙体材料。积极推动既有建筑节能改造，完成改造建筑面积10万平方米。 因地制宜，以太阳能、浅层地能建筑应用为重点，制定相应的建设标准和配套政策。积极利用国家和省财政资金的引导作用，组织有关单位积极申报和实施太阳能发电、太阳能路灯、地（水）源热泵空调系统等示范项目，推动全市可再生能源与建筑一体化应用工作。 建立以市场为导向、企业为主体、政策法规为保障的建设科技管理模式和行之有效的科技成果推广机制，积极推动我市建设科技事业持续健康发展。
2住宅建筑节能的影响因素及节能措施
金华地区目前根据住宅建筑节能的实际情况和保温材料市场状况以建筑节能50％的标准上实现节能65％的目标，为了达到住宅节能要求，必须综合考虑各种节能影响因素，从规划设计立项上合理安排住宅小区的选址、空间布局、建筑组合、交通组织、朝向、日照间距、绿化；从维护结构设计上对建筑外立面、屋顶形状、门窗大小等合理设计；从空调设备使用上在提高室内环境温度的同时尽可能减少空调机容量及运行能耗。
在节能、环保、低碳成为住宅节能可持续发展战略下，住宅的节能应根据金华地区的山水条件，建造宜居性住宅，影响住宅建筑节能、宜居设计的用地条件包括建设条件和自然条件。自然条件也包括诸多因素，如气候、水文、地质、地形等。结合金华地区冬夏两季较长，夏天闷热，冬季湿冷的气候特点，住宅建筑节能设计夏季应以隔热、降温为主；冬季以保温、适当取暖为主；春秋两季则以自然通风为主。总体指导原则是最大化的利用自然条件；二是结合经济条件适当使用现代科学技术提高住宅节能效果。
从规划设计上着手，合理安排住宅建筑群体布局，创造良好的建筑外环境，从而为建筑节能创造更加优越的条件，从住宅建筑单体设计入手，通过新型建筑材料和现代科学技术的运用，让住宅拥有更加节能、宜居的效果。在建筑单体上对建筑墙体、门窗、屋面等建筑局部的节能设计，具体包括门窗外保温技术，屋面绿化，蓄水屋面等。在朝向上住宅建筑宜以板式高层、底层架空、南偏东30度或南偏西30度的朝向为好，以利于加强住宅的自然通风效果。
3 决定建筑节能效果的改进措施分析
3.1建筑墙体外保温体系
住宅的能耗是由外墙体结构的热传导、冷风渗透两方面造成的。若外墙体具有良好的保温隔热性能，可减少冬季由室内向室外和夏季由室外向室内的传热量，从而减少因保持室内舒适热环境所需要提供的采暖或制冷能量。随着住宅节能技术的发展，新型墙体材料（例如烧结新型墙体、新型粉煤灰砖、新型混凝土）、墙体聚苯乙烯板外墙保温隔热技术被广泛应用到住宅节能领域中，减少室内热岛效应。节省了能源。但目前外保温抗裂技术水平不高，容易与保护层开裂，需要构建能承受风吹、雨淋、日晒、冬冻、夏热、表观质量稳定、热工性能稳定的节能墙体体系。
3.2屋面保温隔热节能技术措施
屋顶作为住宅的护结构，它所造成的室内外温度差传热耗热量大于任何一面外墙或地面的耗热量，住宅屋面冬季室内上升热压气流散热量较大，冬季保温性能较差；夏季受太阳辐射热强烈，顶层房间过热，应合理选择屋面保温隔热构造。
屋面形式主义有平屋面和坡屋面。平屋面一般构造做法是做保温隔热层，架空隔离层以及设置倒置式屋面。材料不宜选用密度大、导热系数高的保温材料，以免屋面重量、厚度大也不宜采用吸水率较大的保温材料，应设置导气排气孔排出水分。保证保温效果。另外还可以在平屋顶上进行种植绿化、以蛭石、锯末等轻质、松软传热系数小的材料铺设在屋面上，能很好的缓解暴晒及雨水造成建筑物表面温差过大，使绝大部分辐射热能不会进入住宅，缓解住宅生态和室内环境。坡屋面主要应用于底层多层住宅，应用最多的是钢筋混凝土和瓦片结合方式，金华地区采用浅色坡屋面节能设计技术，具有快速排除雨水、减少屋面渗漏、有效隔热保温、节省能源。深色屋顶反射阳光仅有30%，非金属浅色屋顶至少反射65%日照，反射率高的屋面节省25%左右的能源消耗。
3.3门窗工程节能技术措施
在建筑围护结构中的墙体、屋面、门窗三大围护结构部件中，门窗的绝热性最差，占住宅热能耗损失的30%左右，所以在保证日照、采光、通风、观景等条件下，增强门窗保温隔热性能，提高气密性，减少冷风渗透，金华地区住宅节能建筑采用Low-E中空玻璃，具有隔热、保温、降低热辐射、防结露、防潮等性能。门窗周边采用高性能密封技术，降低门窗的传热系数，从住宅节能考虑窗墙比不宜过大，，对南向窗户可适当增加窗口面积，其他朝向的窗户可在满足采光要求下减少窗口面积。窗户采用塑钢窗或塑料窗避免产生冷桥。
3.4与节能技术有关的绿色能源的应用
(1)太阳能技术的开发与应用。利用附加在建筑物上的专有太阳能部件将进行光—电和光—热转换，以此来满足建筑物的热水、采暖、空调及照明等方面耗能需求，从而达到减少建筑能耗，改善生态环境的目的。目前金华地区主要利用太阳能热水器、
(2)地热能的利用，地热是一种可再生能源。主要应用的是地源热泵技术。地热水温度一般在34～57.9℃,矿化度适中,微量元素丰富,是优质的洗浴、医疗用水水源。地热能源的开发技术未来的发展空间与潜力巨大，但由于利用地热能源成本较高，因此亟需进行更多的技术研究以解决这一问题。我们相信随着对地热资源的不断开发与研究，地热能源必将成为继水力、风力和太阳能之后又一种重要的新能源。
(3)风能的应用。被称为“蓝天白煤”的风力资源，是一种取之不尽、又不会产生污染的可再生能源。目前东南沿海是最大风能资源区。风能密度为200W/M2-300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。风能与其他能源相比有其明显的优点蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。而且从经济的角度讲风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大、分布面广甚至比水能还要丰富。合理利用风能既可减少环境污染又可减轻越来越大的能源短缺的压力。
(4)生物能的合理利用。生物能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。生物质能(又名生物能源)是利用有机物质(例如植物等)作为燃料，通过气体收集、气化(化固体为气体)、燃烧和消化作用(只限湿润废物)等技术产生能源。
4推动金华住宅建筑节能的建议
住宅节能是一项很复杂的综合性技术。笔者认为加大对图纸设计的审查力度，设计时精心布局，对施工环节强化监督。对墙体、屋面、门窗保温隔热采取系统化措施，相互配合，针对金华市自然气候特点制定住宅室内环境调控技术，对开发节能住宅的企业，政府采取“扶持性”措施，在规划、审批、验收条件下放宽条件，在资金技术上给予专项补贴。在招投标时对节能企业采取加分措施，推动节能住宅全面发展。
参考文献
[1]叶宇凡、吴建英 房屋建筑节能设计初探 科技创新导报
