節能與環保論文大全11篇

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篇（2）

 

隨著我國經濟和社會的發展,人們對室內環境和環保的要求也日益提高。如何尋求一種低排放的清潔能源也擺在我們建筑從業者的面前,但地源熱泵技術的出現讓我們看到了希望。地源熱泵空調系統通過吸收大地的冷熱量, 利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術,將地下土壤中熱量或者冷量轉移到所需要的地方。

一、地源熱泵在我國的發展

地源熱泵在我國,雖然是一項新興的技術，但是從90年代起，就已經在很多的項目例如建筑中興起了地熱直接利用的,尤其在高緯度寒冷的東北、華北、西北地區,逐步加大了以地熱供暖為主的開發力度。地源熱泵應用于建筑空調系統設計工作的開展不僅減少了大量有害物質的排放,利于環保，而且還能取得明顯的經濟效益。畢業論文，設計。除此之外,在北京、天津、西安等地正在利用熱泵技術等多種形式進行示范工程并逐漸推廣。東南沿海地區在發展旅游業的同時利用地熱進行制冷和烘干。需要特別加以指出的是隨著熱泵技術的發展和采用,中低溫熱水在全國正以強勁勢頭向規模化、產業化方向健康發展。

地源熱泵系統采取了與傳統的供暖系統不同的的換熱方式,使其具有樂傳統空調系統無法比擬的高效節能優點。地源熱泵系統徹底解決了大眾常用的室外空調機的排放對大氣壞境的污染,可以完全取代鍋爐和其他傳統供暖方式和空調系統,而且土壤中的熱量來源于太陽能,它是一種可再生能源，像太陽能一樣永無枯竭。因此，從建筑節能和綠色環保的角度來講，地源熱泵在我國有著非常廣闊的發展前景。

二、地源熱泵特點

在建筑空調系統設計中，地源熱泵有著非常環保經濟的特點，也更易于為大眾所接受。在建筑空調系統的設計中有著非常突出的優勢。地源熱泵的這些優勢突出體現在資源的可循環利用、經濟節能、環保、使用費用低等方面。

（一）地源熱泵技術具有可再生能源利用優勢

一般的自然資源具有不可再生性，而地源熱泵技術和太陽能一樣，是一種可再生資源。地源熱泵以地表淺層資源作為冷熱源進行能量轉換與供給。一般來說，利用地表資源比如土壤、水吸收太陽能、地熱能量進而蘊藏的熱能。可以想象，這種地表資源不受空間、環境的限制，在量上可以說達到了不受限的程度，利用這種資源進行能量轉換進而應用到人們的生活中，是一種非常環保的可再生資源的合理應用。這樣，利用地源熱泵技術就使地能成為一種可再生、可持續發展的新型能源的一種形式。

（二）地源熱泵具有經濟節能優勢

從節能方面來講，地源熱泵具有突出的優勢。土壤、湖泊、河流等地表資源的溫度相對來說要比較穩定，一般要高于或低于冬季或夏季的環境空氣溫度，對于地源熱泵系統和空調系統進行能量轉換有著良好的客觀條件。據調查，應用地源熱泵技術進行建筑空調系統的設計要比傳統的空調運行費用節省40%左右。而且，土壤、水等地表資源相對穩定的溫度為地源熱泵的穩定運行提供了高效、經濟的條件。經過調查，技術成熟的地源熱泵系統在用戶供熱制冷空調的運行費用上可以節約30-40%，大大降低了人們平常使用傳統空調的運行費用，具有不可比擬的經濟節能優勢。

（三）地源熱泵污染物排放更少

與其他的供熱制冷方式相比，地源熱泵的污染物排放更低，從環保、低碳的角度來講是一種更加綠色的節能方式。在污染物的排放上，據調查結果顯示，地源熱泵的污染物排放比電供暖減少70%以上，比空氣熱源泵減少40%以上。而且地源熱泵空調系統可自主調節溫度，為人們帶來更為自主、環保的生活狀態。

（四）地源熱泵維護費用更低

在相同的使用條件下,采用地源熱泵系統的建筑物早維護費用上能做到更低。與鍋爐供熱系統相比, 地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量; 其運行費用為普通中央空調的50～60%。因為地表資源的溫度相對穩定，使得地源熱泵系統的運行也較為穩定，這樣維護起來更為簡便。而且地源熱泵的運行部件一般都在地下或室內，幾乎不受受惡劣氣候影響，大大節省了維護費用。

三、地源熱泵在建筑空調系統設計中的應用推廣

地源熱泵在國內也被稱為地熱泵。畢業論文，設計。根據地熱源的種類和方式不同可分為土壤源熱泵、地下水熱泵系統、地表水熱泵系統。目前建筑空調設計最常用的是地埋管地源熱泵系統。

而今，世界范圍內的能源環保壓力越來越大，中國在能源環保方面也同樣面臨著嚴重的挑戰。畢業論文，設計。在經濟保持高速增長的同時，國家也在嚴肅考慮環保、資源的可持續發展問題。這就要求從各個行業、各個方面提高能源利用率，要求能源結構的調整和有效利用。例如在北京，已經提出使用清潔能源改造取暖方式。而隨著人們生活水平的提高，空調的使用率也在逐年提高，空調擁有率上海居民已超過60%，北京占34%，城鎮居民擁有率20%，空調成為冰箱、彩電后普及的又一種主要家電。畢業論文，設計。畢業論文，設計。能源的消耗加大，污染加重。在滿足人們生活環境改善的同時，國家要考慮采用優勢更多的技術滿足經濟環境和諧發展的各種需求，因此，地源熱泵技術在建筑空調系統中的設計與應用就將成為最具競爭的建筑空調方式，而且在未來的發展中有著廣闊的前景。

四、地源熱泵系統發展的前景

雖然存在各種困難,地源熱泵技術作為一項有效的暖通空調節能技術,因其自身的清潔、節能等特點,存在一定的推廣價值。在國外,由于起步較早,此技術已經基本成熟,并開始逐步應用于各種建筑中,并且針對不斷出現的問題進行調整。我國的地源熱泵系統的應用研究工作相對較晚，但隨著技術的引進與需求的提高，在一些建筑工程中已逐步采用了地源熱泵技術進行空調系統的設計與應用。隨著技術障礙的不斷被克服，在地源熱泵的應用上，一些制約因素將會逐步被克服，為地源熱泵的應用于發展提供便利條件。我國幅員遼闊，地域的氣候和土壤條件各不相同，但大部分地區都是冬冷夏熱，都符合地源熱泵的使用條件。因此，地源熱泵系統在建筑空調系統的設計與應用中有著廣闊的天地。利用其經濟、節能、維護費用低的優勢，相信地源熱泵技術越來越多、越快的為廣大群眾所認可和接受。在實際使用的過程中，只要發揮其突出的優勢，規范其弊端，正確定位，地源熱泵系統有著相當大的發展空間。

總之，地源熱泵系統的能量來源與地下能源。它不向外界排放廢氣、廢水、廢渣,是一種理想的“綠色空調”,被認為是目前可使用的對環境最友好和最有效的供熱、供冷系統。該系統無論嚴寒地區或熱帶地區均可應用,可廣泛應用于辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫院、飯店、商場、別墅、住宅等領域。再結合高性能的外墻措施,對于我國當前的建筑節能要求來講,是一種很值得推廣的系統方案。畢業論文，設計。相信在不久的將來，地源熱泵技術在建筑空調系統的設計中將被廣泛應用，成為一種主流的方式。

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篇（3）

近年來，隨著國家經濟的不斷發展，大量工業規劃區和大型廠礦企業相繼增多，因規劃和項目建設涉及環保搬遷的村鎮需要集中安置，在具體的搬遷工作中不僅需要解決經濟適用、功能完備等問題，如何做到環保節能與低碳減排也是集中安置區設計目前面臨的一個突出的問題。

1建設低碳安置區的必要性

低碳經濟的實質是經濟發展方式、能源消費方式、人類生活方式的一次新變革。據統計，國外低碳城市能源消費38％來源于居住用能，33％是各種商用建筑和公共建筑用能，交通用能占到22％，而即便是在倫敦這樣的大都市，工業用能也僅僅占到城市能源消耗的7％…。因此可以看出，居住社區用能在城市的能源消耗占到了比較大的比重，而搬遷安置區的建設往往在當地特色、環境良好、功能完備、經濟適用方面考慮較多，將低碳理念注入到安置區的社區規劃、建筑設計、社區管理中。

2安置區設計的環保節能

安置區的設計要提倡節能、節地、節材，并建立起資源和能源可持續再利用的住宅體系。安置區的生活污水要采取經濟適宜的生化處理方式，處理后的出水可考慮盡量循環使用，盡量少排放，綠化、道路清洗及其他沖洗用水采用二次處理后的污水，以節約水資源和減少對環境的污染。大型的安置區可形成區域內的小社區，該社區應具備生活、交通、環保等綜合功能。

3國內外低碳社區案例

3．1弗班——德國可持續社區的標桿

德國弗萊堡市郊的弗班區被譽為德國可持續社區的標桿，弗萊堡享有“歐洲太陽能之都”及“歐洲環境之都”的美譽，也是全球率先實現可持續發展理念的城市之一。

弗班社區在節能減排、減少交通、社會整治及創造可持續鄰里方面都取得了相當的成功經驗，例如：1)使用80％木屑及20％天然氣的高效熱電聯產再生能源裝置提供弗班區的供暖系統，通過好的隔熱及有效的暖氣供應大約可減少60％的CO，排放；2)提倡“生活不須有車”的交通概念，減少了35％的車輛。與此同時，社區提供各種替代的運輸方式(例如共乘、便利的大眾運輸)；3)通過弗班論壇負責的社會工作，居民可參與更多的社區活動，例如創造合作社商店、農民市場及鄰里中心等。

3．2上海崇明東灘生態社區

上海崇明東灘生態社區項目涵蓋社區總體規劃、生態發展、可持續能源、廢棄物管理、綠色建筑、交通規劃設計和建筑等方面的內容，主要的規劃理念包括：

1)碳中和(CO零排放)：熱能和電力通過風能、生物能、垃圾和城市建筑物上的太陽能光伏板直接獲得，建立全國第一個氫能電網；2)綠色建筑：最高建筑僅有8層，采用環保技術，屋頂草坪和植物為天然隔熱層，可儲存雨水用于灌溉；3)綠色交通：人們的主要出行方式為步行、自行車、清潔能源公交車(燃料電池)、水上出租車，市內建有不受機動車干擾的獨立的人行步道和自行車道網絡，任何地方到附近公交車站步行不超過7min；4)綠色基礎設施：社區建立了集水、水處理與再利用系統，社區內80％的固體廢棄物實現了循環使用。

4低碳社區的發展探索

2010年上海世博會，北京的城市最佳案例選擇了國奧村，這充分體現了首都對建設低碳社區的勇氣和決心，游客參觀完之后，都能強烈地感受到“低碳生活離我們并不遙遠”。

國奧村這個中國首個成熟的綠色環保社區匯集了30多項環保技術，北京的城市最佳案例選擇了國奧村，原因是：1)再生水熱泵冷熱源系統，可以從污水處理廠排人河道的再生水中提取溫度能量，為建筑提供冬季供暖和夏季制冷的能源；2)景觀花房生態污水處理系統，可以將生活污水集中至景觀綠化花房，利用動植物的食物鏈建立起一個水體生態平衡系統，使生活污水得到再次利用，成為小區景觀用水；3)這里的窗戶中問都是中空的夾層，里面充著惰性氣體，惰性氣體能降低傳熱效果，同時窗戶外層還有能夠隔熱防紫外線的膜，從而提高窗戶的隔熱效果；4)國奧村衛浴設備采用了“復用水”技術的洗手盆和坐廁一體化的產品。洗手盆內有特殊陶瓷閥芯，采用雙檔節水，防燙傷設計，有效節能減碳，并將洗手盆的污水經過過濾處理儲存在坐廁水箱當中，內置自動清潔系統去除細菌和異味，坐廁比傳統3／6坐廁節水25％。上海世博會國奧村的入口采用北京古建筑特色的門樓設計，而事實上，誰也想象不到，如此漂亮的展區競多是建筑廢料制成。國奧村用實際的案例，向世博游客展示了一個可以實現、并且很快就能跨人尋常百姓生活中的低碳社區案例。

“不久的將來，可能在上海也會有國奧村的項目。”國奧村負責人表示，奧運會留下來的并非只有精彩的賽事，更多的是奧運精神倡導的人、社會、城市及自然和諧相處，以及新的生活方式的推廣與共享。

5結語

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節能與環保是當今世界科技發展的兩大主題，污水源熱泵低位熱能回收技術以其高效節能、綠色環保的特點，引人尤為注意。與常規空氣源熱泵相比，污水源熱泵節能34%，CO2減排68%，氮氧化物(NOx)減排75%[1]。相較于其它低品位能源，城市污水水量巨大且水溫相對穩定，但目前尚未被有效利用。據2006年統計，我國污水年總排放量達537億噸，預計到2010年可達730億噸，發展城市污水源熱泵技術潛力巨大。科技論文。

1城市污水低位熱能回收可行性分析

1.1城市污水熱特性

城市污水水溫穩定，變化幅度較小。從濟南某污水處理廠側采集的數據顯示（如圖1），污水溫度在冬季一般保持在10℃以上，在

圖1 污水溫度與環境溫度變化曲線

夏季保持在23℃左右，與環境溫度相比，具有典型的冬暖夏涼特性，且賦存熱能較高。有研究表明，城市污水中的熱能在城市可利用廢熱中最多，據估計達40%。此外，城市原生污水水溫受氣候影響較小，利用區域較廣。

1.2 城市污水低位熱能回收潛力分析

由城市污水熱特性可見，如果能夠通過熱泵技術把其中的低位能量提取出來，其價值與意義將極為重大。以濟南市冬季采暖期為例，據統計，全市目前日產生活污水約38萬噸，日處理量為27萬噸左右，取采暖期最低污水溫度為10℃，則可利用的溫差Dt=10℃-4℃=6℃（根據機組要求，利用后的水溫不能低于4℃）。

如果能充分利用，則每天可回收的熱量Q可由下式(1)計算：

Q=Cp´G´Dt (1)

式中：Q¾污水每天可利用熱量，J；Cp ¾水的比熱容，4.2´103J/(kg×℃)；G¾日處理污水量，27´107 kg；Dt ¾污水可利用溫度，6 ℃。

計算得：Q=6.804´1012 J

根據規范規定，民用建筑供熱指標取45~70W/m2，取建筑熱負荷指標為50 W/m2，則所回收的熱量Q可供采暖面積S可由式(2)計算：

S=Q/(T´q)(2)

式中：S¾采暖面積，m2；Q¾污水每天可利用熱量，6.804´1012 J；T¾一天時間，8.64´104 s；q¾建筑熱負荷指標，50 W/m2。

計算得：S=157.5´104 m2

可見，僅僅通過回收目前日處理的生活污水的熱能，就可以為157.5萬多m2的建筑供暖，足見其應用潛力及應用價值。

2 城市污水源熱泵系統工藝流程

根據城市污水與熱泵的熱交換部分是否直接進行，城市污水源熱泵系統可分為直接利用系統和間接利用系統[2]，其系統簡圖如圖2、3所示。

圖2 污水直接利用空調系統

圖3 污水間接利用空調系統

污水直接利用空調系統相較于間接利用空調系統不需要中間換熱器，因而具有更高的能源利用效率，節能效果更為明顯。一般污水直接利用方式的節能率比間接利用方式高7%左右。此外，污水間接利用方式系統較為復雜，設備投資較高，因而實際工程應優先選擇污水直接利用空調系統。

3 城市污水源熱泵系統性能分析

3.1 城市污水源熱泵系統的優越性

(1)高效節能。通常，水源熱泵每消耗1kJ的能量，可以為用戶提供4kJ以上的熱量或冷量，相較于鍋爐（電、燃料）供熱系統只能將90%左右的電能或70%~90%的燃料化學能轉化為熱量供用戶使用，水源熱泵要比用電鍋爐節省2/3以上的電能，比燃料鍋爐節省1/2以上的能量。由于城市污水具有較為穩定的流量和適宜的溫度，這種特性使得城市污水源熱泵系統比傳統空調系統運行效率高20%以上，而運行費用僅為普通中央空調的50%~60%。

(2)環保效益顯著。系統供熱時，與傳統的鍋爐供熱系統相比省去了燃燒過程，減少了CO2、SO2、NOx、粉塵顆粒等大氣污染物的排放；供冷時，省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗，減少了城市熱島效應。整個系統不產生任何廢水、廢氣、廢渣，環保效益顯著。科技論文。

(3)一機多用，投資省。城市污水源熱泵系統一機三用，即一套機組可滿足用戶采暖、制冷及生活熱水供應，設備利用率高。省去了普通中央空調中冷卻塔、鍋爐房或換熱機房熱網等初始投資，總投資額僅為傳統空調系統的70%~80%[3]。

(4)運行穩定，維護方便。城市污水的熱特性保證了系統的高效性和穩定性，不存在空氣源熱泵冬季除霜等難題。此外，由于系統簡單、機組部件少及運行簡單穩定，相對維護也較為方便，使用壽命可長達20年以上。

3.2城市污水源熱泵系統存在的問題及解決措施

(1)換熱器的腐蝕問題。城市污水水質具有一定的腐蝕性，因而在進行換熱器選材時必須考慮材料的耐腐蝕性。國外在相關研究及應用時，通常選用鍍鋁管材或銅質管材，有的甚至采用價格較貴的鈦制材料，國內也有學者嘗試使用塑料管材進行相關研究[4]。

(2)換熱器的堵塞問題。城市污水中含有較多的懸浮物，在污水進入換熱器進行換熱時，易堵塞換熱器。實際應用時，必須在換熱器前加置自動過濾器對懸浮物進行截留。

(3)換熱器的積垢問題。城市污水源熱泵系統運行時，換熱管壁易積垢，進而降低傳熱效率。在進行換熱器設計時，需要設置換熱管自動清洗裝置，以便于定期刷洗。

4 結束語

城市污水中蘊藏著巨大的熱能，是一種尚未有效開發利用的清潔可再生能源。城市污水源熱泵低位熱能回收技術利用城市污水進行供暖、制冷，具有高效節能、綠色環保、經濟適用、運行可靠的綜合特點，是一種值得深度推廣的新技術，開辟了污水資源化的新天地。科技論文。順應政府能源發展的戰略要求，在做好相關研究與規劃的基礎上，相信城市污水源熱泵低位熱能回收技術一定有著廣闊的發展前景。

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篇（5）

前言

隨著能源結構的逐步調整，世界各國都把能源問題放到了關系國際民生的戰略位置。我國從可持續發展、人與自然相和諧的戰略高度，提出了新能源建筑的理念，提出要積極開發和推廣利用可再生能源，如風能、太陽能、地熱能等。據專家估計，到21世紀中葉，可再生能源將占世界電力市場的3/5，燃料市場的2/5。而太陽能，在21世紀即將進人一個快速發展的階段，“太陽能經濟”將成為未來全球能源結構的主流方向之一。

1建筑節能的范疇

建筑節能，是指民用建筑在規劃、設計、建造和使用過程中，通過采用新型的節能電力電氣設備和新型墻體材料，執行建筑節能標準，加強建筑物用能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通道等電力電氣設備系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活動。

建筑節能體系(圖1)可以從兩個大方面來考慮:建筑本體節能和建筑設備節能。建筑本體節能主要體現在建筑規劃、設計、施工過程中，判斷節能與否主要看建筑是否采用新型節能建材、是否因地制宜利用自然能源，尤其是可再生能源，以及節能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的設備節能則貫穿建筑的使用過程，涉及管理、優化和改造等細節方面，從空調、給排水、衛生、照明、電氣等末端設備入手，挖掘節能潛力，創造節能效果。

太陽能是典型的可再生能源，太陽能與建筑的結合體現在建筑的本體節能方面，但同時太陽能設備作為建筑設備的一種，在管理節能方面也具一定潛力。

2太陽能建筑的概念

太陽能建筑(Solar Building)，即用太陽能(Solar Ener-gy)代替部分常規能源，為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調、照明、通風、動力等一系列功能，以滿足或部分滿足人們

的生活和生產的需要。所謂的太陽能建筑，其利用太陽能的最高境界是“零能耗”，即建筑物所需的全部能源供應均來自太陽能，常規能源消耗為零;從而真正做到環保清潔、綠色生態。

基于以上對太陽能建筑的定性分析，太陽能建筑的特點可以概括為3條:1)既舒適義健康;2)節約一次能源;3)減少對環境的破壞和污染。

3太陽能建筑的典型建筑結構類型

在倡導綠色能源、可持續發展的今天，太陽能作為最經濟、環保的能源之一，愈來愈受人們重視。目前太陽能建筑的典衛建筑結構類型有陽臺壁掛型(圖2)，屋面貼合型(圖3)、集中供熱型(圖4)、集中分戶型(圖5>，等等。

太陽能建筑的宗旨是在不破壞建筑立面的前提條件下，注重太陽能系統的安全性、實用性和智能性。然而，在太陽能與建筑的結合問題上，綜合各方面考慮，目前仍存在諸多問題。

I)太陽能產品制造商，往往只強調產品的功能，而忽視了建筑的特點與要求，使太陽能產品與建筑物成為兩個獨立的部分;太陽能產品由于沒有與建筑設計相結合，因此會破壞原有建筑的整體外觀形象，進而破壞環境;而且目前的太陽能產品結構單一，建筑設計師即使在設計中考慮使用太陽能產品，也很難將太陽能產品有機地融人到設計中，使太陽能產品成為建筑設計中的“雞肋”。

2)建筑設計院，仍有不少建筑設計師缺乏綠色生態的理念，根本不考慮太陽能及其他綠色能源的使用，造成太陽能產品大都在建筑施工過程中臨時安裝，即“事后狀態”下安裝，結果影響到建筑群體，甚至整個城市的建筑風貌。

3)政府規劃機構，往往不能夠將綠色環保的理念和相關政策很好結合。雖然江蘇地區已出臺12層以下民用建筑必須安裝太陽能熱水器的強制性政策，但由于其它相關配套設施、標準的不完善，尤其是太陽能施工驗收標準一塊，仍存在爭議點。在一定程度上影響了太陽能產品的生產，導致推廣效果不好、范圍不廣。

針對以上問題，解決方案如下:(I)太陽能產品的生產商應更多地了解建筑設計的需求，開發推出多款適合建筑結構利用的系列和型號;(2)建筑師在設計初期，即將太陽能系統包含的所有內容都當作建筑不可或缺的元素加以考慮，使之成為建筑組成的一部分;(3)加強太陽能產品生產商、建筑師、政府機構的交流與溝通，從設計階段即將太陽能產品與建筑真正的融為一體，并配以后期的政府激勵政策、規范的市場引導機制，太陽能產品一定可以在建筑節能中發揮更大作用。在各領域的合作之下，太陽能建筑必將達到完美與和諧的統一。太陽能系統與建筑設計一體化的設計思路，也將得以持續和發展。

4太陽能建筑的典型應用模式

太陽能的應用，從技術途徑看，主要分為光一熱轉換技術和光一電轉換技術;從具體應用范圍看，主要有太陽能熱水供應、太陽能地板采暖、太陽能溫水游泳池(圖6)、太陽能空調、太陽能路燈(圖7)等5大系列。到目前為止，太陽能光一熱轉換技術發展已較為成熟，不僅可以提供人們生活所需熱水，還可解決取暖等問題;太陽能光一電轉換(圖8)具有較高的技術成分，發展與應用量較小，但是隨著光電轉化技術的進一步成熟，以及太陽能光一電板成本的進一步降低，太陽能應用必將具有更廣泛的空間和發展市場。

江蘇等地的一些示范小區率先采用太陽能熱水集中供熱系統(圖9)，其承壓運行、分戶供水、智能化系統已成了住宅小區的新賣點。還有一些示范小區，利用太陽能的初期光電轉換，使小區的門樓牌、指示牌、警示牌等白天吸光，夜晚發亮，既方便住戶晚間出人，又節約物管費用。另外，據有關方面統計:用電熱水器洗澡的費用約為0.62元/次，而利用太陽能熱水器的費用則僅為0.31元/次

5太陽能建筑的應用前景

1)應用空間大

我國具有豐富的太陽能資源，在正常發展和生態驅動發展兩種模式下，預測2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別占4.7%和10%。目前我國太陽能熱水器的保有量已超過6 001)萬mz，而此數據的太陽能建筑僅占所有建筑1%

2)環保節能

根據美國環境總署EPA的統計數據、目前世界各國建筑能耗中排放的:約占全球排放總量的30%-40%。而人們對未來:在大氣中含量的預計是，如果不采取任何措施，50年后大氣中:的含量將會達到現在的3.5倍。眾所周知，國家推廣太陽能的目的是為了環保節能，而環保節能在另外一層意義上說就是盡量減少:的排放。換個概念，使用太陽能減少:排量與綠地吸收的效果相一致。據科學計算，可以總結出如下等式:1 m=的太陽能集熱器“95.39 kg標煤產生的熱量之70.11 kg =19.475 m2的草坪吸收力=0.779 m2的落葉喬木吸收力==1.5 m2的綠地吸收力。從以上數據，我們可以明顯地看出建筑應用太陽能的環保節能效應。

篇（6）

前言 

  隨著能源結構的逐步調整，世界各國都把能源問題放到了關系國際民生的戰略位置。我國從可持續發展、人與自然相和諧的戰略高度，提出了新能源建筑的理念，提出要積極開發和推廣利用可再生能源，如風能、太陽能、地熱能等。據專家估計，到21世紀中葉，可再生能源將占世界電力市場的3/5,燃料市場的2/5。而太陽能，在21世紀即將進人一個快速發展的階段，“太陽能經濟”將成為未來全球能源結構的主流方向之一。 

1建筑節能的范疇 

  建筑節能，是指民用建筑在規劃、設計、建造和使用過程中，通過采用新型的節能電力電氣設備和新型墻體材料，執行建筑節能標準，加強建筑物用能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通道等電力電氣設備系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活動。 

  建筑節能體系(圖1)可以從兩個大方面來考慮:建筑本體節能和建筑設備節能。建筑本體節能主要體現在建筑規劃、設計、施工過程中，判斷節能與否主要看建筑是否采用新型節能建材、是否因地制宜利用自然能源，尤其是可再生能源，以及節能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的設備節能則貫穿建筑的使用過程，涉及管理、優化和改造等細節方面，從空調、給排水、衛生、照明、電氣等末端設備入手，挖掘節能潛力，創造節能效果。 

  太陽能是典型的可再生能源，太陽能與建筑的結合體現在建筑的本體節能方面，但同時太陽能設備作為建筑設備的一種，在管理節能方面也具一定潛力。 

2太陽能建筑的概念 

  太陽能建筑(solar building)，即用太陽能(solar ener-gy)代替部分常規能源，為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調、照明、通風、動力等一系列功能，以滿足或部分滿足人們 

的生活和生產的需要。所謂的太陽能建筑，其利用太陽能的最高境界是“零能耗”，即建筑物所需的全部能源供應均來自太陽能，常規能源消耗為零;從而真正做到環保清潔、綠色生態。 

  基于以上對太陽能建筑的定性分析，太陽能建筑的特點可以概括為3條:1)既舒適義健康;2)節約一次能源;3)減少對環境的破壞和污染。 

3太陽能建筑的典型建筑結構類型 

  在倡導綠色能源、可持續發展的今天，太陽能作為最經濟、環保的能源之一，愈來愈受人們重視。目前太陽能建筑的典衛建筑結構類型有陽臺壁掛型(圖2),屋面貼合型(圖3)、集中供熱型(圖4)、集中分戶型(圖5，等等。 

太陽能建筑的宗旨是在不破壞建筑立面的前提條件下，注重太陽能系統的安全性、實用性和智能性。然而，在太陽能與建筑的結合問題上，綜合各方面考慮，目前仍存在諸多問題。 

  i)太陽能產品制造商，往往只強調產品的功能，而忽視了建筑的特點與要求，使太陽能產品與建筑物成為兩個獨立的部分;太陽能產品由于沒有與建筑設計相結合，因此會破壞原有建筑的整體外觀形象，進而破壞環境;而且目前的太陽能產品結構單一，建筑設計師即使在設計中考慮使用太陽能產品，也很難將太陽能產品有機地融人到設計中，使太陽能產品成為建筑設計中的“雞肋”。 

  2)建筑設計院，仍有不少建筑設計師缺乏綠色生態的理念，根本不考慮太陽能及其他綠色能源的使用，造成太陽能產品大都在建筑施工過程中臨時安裝，即“事后狀態”下安裝，結果影響到建筑群體，甚至整個城市的建筑風貌。 

  3)政府規劃機構，往往不能夠將綠色環保的理念和相關政策很好結合。雖然江蘇地區已出臺12層以下民用建筑必須安裝太陽能熱水器的強制性政策，但由于其它相關配套設施、標準的不完善，尤其是太陽能施工驗收標準一塊，仍存在爭議點。在一定程度上影響了太陽能產品的生產，導致推廣效果不好、范圍不廣。 

  針對以上問題，解決方案如下:(i)太陽能產品的生產商應更多地了解建筑設計的需求，開發推出多款適合建筑結構利用的系列和型號;(2)建筑師在設計初期，即將太陽能系統包含的所有內容都當作建筑不可或缺的元素加以考慮，使之成為建筑組成的一部分;(3)加強太陽能產品生產商、建筑師、政府機構的交流與溝通，從設計階段即將太陽能產品與建筑真正的融為一體，并配以后期的政府激勵政策、規范的市場引導機制，太陽能產品一定可以在建筑節能中發揮更大作用。在各領域的合作之下，太陽能建筑必將達到完美與和諧的統一。太陽能系統與建筑設計一體化的設計思路，也將得以持續和發展。 

4太陽能建筑的典型應用模式 

  太陽能的應用，從技術途徑看，主要分為光一熱轉換技術和光一電轉換技術;從具體應用范圍看，主要有太陽能熱水供應、太陽能地板采暖、太陽能溫水游泳池(圖6)、太陽能空調、太陽能路燈(圖7)等5大系列。到目前為止，太陽能光一熱轉換技術發展已較為成熟，不僅可以提供人們生活所需熱水，還可解決取暖等問題;太陽能光一電轉換(圖8)具有較高的技術成分，發展與應用量較小，但是隨著光電轉化技術的進一步成熟，以及太陽能光一電板成本的進一步降低，太陽能應用必將具有更廣泛的空間和發展市場。 

  江蘇等地的一些示范小區率先采用太陽能熱水集中供熱系統(圖9)，其承壓運行、分戶供水、智能化系統已成了住宅小區的新賣點。還有一些示范小區，利用太陽能的初期光電轉換，使小區的門樓牌、指示牌、警示牌等白天吸光，夜晚發亮，既方便住戶晚間出人，又節約物管費用。另外，據有關方面統計:用電熱水器洗澡的費用約為0.62元/次，而利用太陽能熱水器的費用則僅為0.31元/次 

5太陽能建筑的應用前景 

  1)應用空間大 

  我國具有豐富的太陽能資源，在正常發展和生態驅動發展兩種模式下，預測2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別占4.7%和10%。目前我國太陽能熱水器的保有量已超過6 001)萬mz，而此數據的太陽能建筑僅占所有建筑1% 

  2)環保節能 

  根據美國環境總署epa的統計數據、目前世界各國建筑能耗中排放的:約占全球排放總量的30%-40%。而人們對未來:在大氣中含量的預計是，如果不采取任何措施，50年后大氣中:的含量將會達到現在的3.5倍。眾所周知，國家推廣太陽能的目的是為了環保節能，而環保節能在另外一層意義上說就是盡量減少:的排放。換個概念，使用太陽能減少:排量與綠地吸收的效果相一致。據科學計算，可以總結出如下等式:1 m=的太陽能集熱器“95.39 kg標煤產生的熱量之70.11 kg  =19.475 m2的草坪吸收力=0.779 m2的落葉喬木吸收力==1.5 m2的綠地吸收力。從以上數據，我們可以明顯地看出建筑應用太陽能的環保節能效應。 

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中圖分類號：TK511 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

（一）概況

建筑高耗能問題已成為世界通病，全球能源調查報告顯示,每年的建筑能耗約占總能耗的30% ~40%。我國情況更為嚴重，建筑能耗約占社會總能耗的31％，單位建筑能耗是發達國家的3倍。針對建筑能耗過高的問題，歐美國家不斷深化與自然和諧共存的可持續發展的概念理念和技術，推廣環保節能概念，利用清潔能源--太陽能與建筑結合的設計水平日益成熟。

我國自上世紀80年代起，各種節能政策和管理條例鼓勵和督促建筑師轉變思路，嘗試環保節能建筑的設計，自本世紀以來不同類型競賽與示范性建筑紛紛亮相，顯示我國對太陽能與建筑一體化的重視程度，同時也表明太陽能建筑已逐漸成為當今建筑界的一個重要潮流之一（圖1 ）。

（二）問題

目前在我國，建筑與太陽能系統的結合仍然普遍存在以下問題：

1、利用形式單一。國內利用太陽能的主要方式是太陽能熱水器， 1999年，全世界的太陽能熱水器面積達5400萬平方米，我國則高達到400萬平方米，居全球之首。2008年全球太陽能光伏系統裝機總量已累計達15GW，而國內光伏系統的累計裝機容量僅為10萬千瓦（100MW）。

2、安裝使用粗放。太陽能熱水器安裝缺乏統一規劃：規格各異、位置參差不齊、管道布置零亂；施工困難，太陽能裝置易破壞屋頂防水層，無預設管道，管線長期暴露；建筑的防水、防雷、防風、承重方面造成安全隱患。

3、設計缺乏考慮。建筑師對于太陽能利用技術與建筑本身相互結合欠缺考慮。建筑外觀處于雜亂無章的無序狀態，形成視覺污染。

二、建筑表皮與新能源結合

太陽能與建筑一體化是建筑節能的重要途徑，也是科技水平的綜合運用。它是將太陽能利用技術與先進的建筑節能技術和節能產品等優化組合，調整建筑耗能比例結構、提高太陽能保證率，為建筑提供采暖、制冷和熱水，營建低能耗、高舒適性的使用環境。

（一）光電系統與表皮結合

主動式太陽能建筑往往由于建筑師設計與施工方安裝不同步不協調而顯得相互間格格不入。“一體化設計，統一施工”就是建筑方案設計之初，將光伏電池系統作為美學一部分納入設計思路中，并做到從技術層面使之可行、可用，從藝術方面可觀、可賞（圖2 ）。

光伏電池的物理特性為隔熱保溫，防水防潮，可作為玻璃幕墻成為建筑表皮的一部分；當光伏電池位于屋頂與墻壁等護結構時，彩色光模塊與造型光模塊可以成為屋面或墻體的構成材料，不僅節約外裝，同時使建筑外觀更具魅力。

（二）光熱系統與表皮結合

國家《可再生能源中長期發展規劃》要求，將太陽能熱利用作為可再生能源發展的重點領域。大幅度提高太陽能供熱系統能力，不僅提供熱水，還可為家用采暖系統提供熱力輔助，將太陽能與建筑的結合推向更深的層次。預計到2020年，太陽能熱水器總集熱面積將達到3億平方米，可替代約5000萬噸標準煤，總產值會超過3000億元。

輻射板技術建筑一體化 圖3輻射板技術與建筑表皮融為一體

在建筑的墻面和屋頂上安裝具有選擇性吸收涂層的輻射板，提高建筑護結構的保溫隔熱性能，利用太陽能、空氣源和低溫太空源，通過顯熱儲存系統短期調節自然條件對系統性能的影響，建立超低能耗的可再生能源綜合利用建筑，既可降低建筑所需能耗，又可減少對大氣和環境的污染。輻射板系統可以滿足建筑的外觀材質與顏色的需要，管道藏于墻內，可替代暖氣與空調，做到與建筑表皮融為一體（圖3）。

2、結構與構件蓄熱

為了貯存熱量，把建筑物的圍護結構里皮，裝以蓄熱材料，作成“特隆布墻”，將蓄熱體直接設置在南面窗戶的后面，當蓄熱體吸收太陽輻射，加熱后能再通過輻射和對流方式加熱房間內部空氣。

新型建筑外墻雙層中空玻璃可以同時起到太陽熱水器的作用，玻璃40%的面積是透明的，余下部分被盤旋狀的可以通水的銅管以及銀反射管所覆蓋，覆蓋物位于玻璃內層雙層中空玻璃可以吸收太陽能，并把水加熱，對于一個大樓來說，僅僅利用外墻玻璃就能把熱水問題解決，每年可節省大量的電力和煤氣。

（三）采光遮陽與表皮結合

據統計，建筑的空調系統與公共建筑的照明耗費的能源數據相當驚人。國內建筑由于文化傳統考慮自然通風與采光，但國外一直以來崇尚機械通風采光。在節能為首的基礎上，越來越多建筑師通過不同的采光與遮陽手段展現建筑的魅力。

1、導光系統與表皮結合

通過外部構件的設置，使得外部光線合理的引入內部空間，避免強光，同時也為背光側引入太陽光。（圖4）這樣就使整個建筑呈現一種類似于“暖水保溫瓶”的現象，在一定程度上實現了建筑物的單向熱傳導性，降低建筑內熱能或冷能的流失，減少建筑的整體能耗。

遮陽系統與窗結合（圖5） 圖5 遮陽系統 不僅可以調節室內光

線的強度，更可以創造出令人震撼的建筑

表皮效果。

在室外或室內甚至雙層體系中增加可調遮光百葉或安裝傾斜角度可控的鋼制遮陽板。此類建筑的前期投入并不比普通建筑高很多,但在長期運營過程中,卻能取得很好的節能效益。

三、結語

國內利用太陽能方興未艾，在已頒發的《可再生能源法》中明確規定：國家鼓勵單位、個人安裝和使用太陽能熱水系統、供熱采暖和制冷系統、光伏發電系統等設施，太陽能成為了最佳的替代性能源。如果太陽能系統中各種色彩和肌理的組件，也可以取代和節約昂貴的外飾材料(如玻璃幕墻等)，使建筑物的外觀統一協調，增加建筑美感。建筑與太陽能結合一舉多得，建筑的表皮同樣可以用蘊含的能量巨大的太陽能設施。不同學科對此問題思考的越多，對社會的貢獻越大。

【參考文獻】

[1]宣曉東.太陽能光伏技術與建筑一體化應用初探[D]..合肥工業大學碩士學位論文,2007.4

[2]艾明星.變相儲能材料的研究[D].河北工業大學碩士學位論文,2003.3

篇（8）

隨著幕墻在建筑中的不斷應用，人們環保意識的不斷進步，社會對環保和節能的呼聲越來越高，人們對于幕墻的綠色環保和節能也提出了新的要求。目前在各種建筑中，綠色環保幕墻的應用也越來越多，技術也從實踐開始走向成熟。

本文對光電幕墻、雙層動態節能幕墻和生態幕墻等綠色環保節能幕墻及其動態節能技術進行介紹和闡述。

1綠色環保節能幕墻的應用背景

據相關資料顯示，我國目前每年房屋建筑面積約有10億平方米，其中的住宅面積約有5到6億平方米，工業面積約有1億平方米。我國的建筑能耗占全國總能耗的40％以上。是相同氣候發達國家的2至3倍，因建筑門窗幕墻部分不節能的耗能占建筑能耗的40一50％。

據估算，我國每年竣工的幕墻工程的能耗影響巨大，如果不能正確的加以引導與管理，很有可能會出現大規模消耗常規能源，對能源供應、資源利用和環境保護帶來巨大的壓力，從而可能帶來嚴重的能源、環境與資源問題。影響到我國經濟社會的和諧發展。因此，綠色環保節能幕墻的應用具有重要意義。

目前。我國方大公司在國內已經率先研制成功的太陽能光電幕墻，引起了與會專家的高度關注。而且，該產品已在方大集團科技中心大廈工程中得到首次應用．相信類似的綠色環保節能幕墻工程將會得到越來越廣的應用。

2綠色環保節能幕墻簡述

綠色環保節能幕墻。就是具有無污染(或者污染很低)、并具有環保和節約能源功能的幕墻。這是幕墻今后發展的必然趨勢。目前應用比較多、研究比較多的有三類：光電幕墻、雙層動態節能幕墻，以及生態幕墻。這三類綠色環保節能幕墻的應用與動態節能技術在后面的論述中詳細介紹。

3光電幕墻及其動態節能技術

光電幕墻的產生是在二十世紀初期。隨著世界經濟的發展，一些國家出現能源危機。常規發電成本的不斷上升和人們環保意識的不斷增強。致使他們紛紛推廣、實施太陽能利用技術，并提出了“建筑物產生能源”的概念．推動了光電技術應用于建筑物的科研和使用，由此光電幕墻開始研發。

光電幕墻設計時。要考慮光電池組、光電板、導線、集成電路、整流器等各因素。還需考慮幕墻傳統的安全、防護、密封、裝飾等功能。各項指標必須滿足國家標準規定，使其達到最佳使用效果。此外，還要考慮安裝方向，安裝陽光照射時間長的部位，等等。

3．1光電暮墻

光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻．它是用光電池、光電板技術，把太陽光轉化為電能，它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量。使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動，從而產生電壓．這稱為光電效應。光電幕墻代表著幕墻技術發展的新方向。

4雙層動態節能幕墻及其動態節能技術

4．1雙層動態節能暮墻

雙層動態節能幕墻．它是由雙層結構組合而成的幕墻，由外層幕墻、內層幕墻、遮陽幕墻、進風幕墻、出風裝置組成。內層一般都有能夠開啟的門窗。在外層幕墻的遮擋下，室外環境再惡劣也能保證內層門窗的正常開啟．外層幕墻的進出風口和內層門窗的開啟均能控制。內外層之間的熱通道。可利用太陽能產生煙囪效應或溫室效應，從而做到既保證必要的通風、換氣，又能夠節約能源。因此。雙層動態節能幕墻又被稱為熱通道幕墻，按通風原理分為自然通風和強制通風兩種系統。

4．2雙層動態節能幕墻的性能特點

雙層動態智能節能幕墻。在幕墻內配有電動閃開內倒窗、平行外開窗、電動遮陽百葉以及電動通風vi；頂部采光頂為鋼結構形式，采光頂分為兩層布置，上層為電動遮陽百葉系。下層為帶有電動滑窗的隱框玻璃幕墻；采光幕墻占到整個幕墻面積的比例較大．易于獲取良好的光線。

所以。雙層動態節能幕墻，在動態節能上具有極大的優勢。它具有的技術性能包括：

1)運用動氣熱壓原理和煙囪效應。讓新鮮的空氣進入室內，把室內污濁的空氣排到室外，并且能夠有效防止灰塵進入室內，具有綠色的環保功效。

2)它對冬天的“冷處理”和夏天的“熱處理”非常合理，具有卓越的冬季保溫和夏季隔熱功能。因此具有典型的動態節能性。

3)合理的采光功能，可根據使用者的需要，調整光線的變化，改善室內環境。

4)卓越的隔聲降噪功能，為使用者創造寧靜地工作生活環境。

5)技術含量高，構造特殊，具有良好的視覺美感。從上述的幾個特點可以看出，雙層動態節能幕墻具有良好的綠色環保節能性。

5生態幕墻及其動態節能技術

5．1生態幕墻

生態幕墻，它是隨著建筑生態化的發展而發展的。所謂生態建筑。是指根據建筑物的使用功能或使用要求。能夠改變建筑生態和建筑色彩的建筑稱之為生態建筑。根據使用功能或使用要求，能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻，生態幕墻是生態建筑的一種，是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略，以使用的高新技術為先導，以生物氣候緩沖層為重點，節約資源，減少污染，是健康舒適的生態建筑外圍護結構。

生態幕墻，可以在建筑與周圍生態環境之間，建立的一個緩沖區域，既可以在一定程度防止各種極端氣候對室內影響，又可以強化各種微觀氣候調節的效果，進而滿足人們種種舒適的要求，并且能夠達到適當節能的目標。生態幕墻建造，超出常規建筑學和建筑工程學的范疇。是一個系統工程，需要建筑師、結構工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理，了解機械加工、裝配以及物理、化學和自動控制等相關科學專業的知識，需要多學科的協調，各專業的通力合作。

生態建筑與生態幕墻在三維空間中，引入了時間，在功能及美學上具有獨特的意義，可以稱其為“四維建筑”，即靜與動，封閉與開放，收斂與張開，空間與時間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術，對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展，有著獨立的價值和意義。這種幕墻在德國研發和使用較早，技術成熟得到廣泛的發展，典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約42大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學圖書館等都屬這類幕墻。

5．2生態幕墻的節能與性能特點

生態幕墻是科學技術的綜合體現，生態幕墻具有以下性能特點：

1)傳統幕墻理念是幕墻與自然生態環境相分離，對自然通風考慮不夠：而生態設計理念是幕墻與自然生態環境組成統一的有機體。精心設計自然通風。

篇（9）

 

引言

隨著我國汽車行業的飛速發展，對汽車的節能與環保問題的關注程度不斷提高。基于有機朗肯循環（Organic-fluid Rankine Cycle,ORC）的車用發動機余熱回收系統可以在不改動原車發動機的前提下，通過在車上加裝ORC系統，達到回收發動機排氣余熱的目的，間接提高發動機燃油利用率，降低排氣溫度，因此受到越來越多的關注[1-4]。

ORC系統的工質特性、運行壓力、工質質量流量、換熱器結構、膨脹器特性等參數對系統效率有重要影響，很多研究者對此做了深入的研究[5-10]。本文旨在探討在ORC運行參數與結構參數不變的條件下，柴油機工況(排氣溫度和排氣流量)對ORC系統效率的影響。

1．中溫有機朗肯循環系統介紹

圖1為中溫有機朗肯循環余熱回收系統示意圖。其中實線部分為發動機進排氣系統，虛線為中溫有機朗肯循環系統。

篇（10）

節能作為一項系統工程，涉及到諸多方面，如自然環境、規劃設計、建筑施工、政策法規、物業管理、居民節能意識等。建筑節能設計在現階段還存在一定的問題，比如片面追求建筑面積，設計時執行節能標準比例較低、公眾的節能意識薄弱、缺乏可操作性的法律法規等等，但是作為我國國民經濟支柱產業之一的建筑業，必須和各方共同努力，加大科技研究力度，采取嚴格的獎懲措施，從前期著手，大力推廣節能型建筑，這也是我國走實現可持續發展的必由之路。

一、節能措施在建筑設計中的重要性

隨著我國建筑行業的快速發展，建筑能耗已經有很大幅度的上升，占社會能源消耗量的 30% 以上，如果還采取不合理的設計標準，一定會給將來的治理產生困難，還會帶來過重的能耗負擔。目前，我國的每年新建的高能耗建筑還比較多，并且還在不斷地增加，雖然國家出臺了一些涉及節能的技術標準，但是已經不能滿足人們對節能的要求，非常大的能源消耗給人們帶來了很大的思想負擔和經濟壓力，對人們的生活、學習、工作都有著非常大的影響，因此，要充分認識建筑設計中的建筑節能，對現有的節能標準進行修訂，國家的相關部門要引起足夠的重視，要認真對節能標準進行提高和改善。

二、建筑設計中的建筑節能措施分析

1、建筑墻體設計中節能措施的應用

在建筑圍護結構中，墻體同樣是重要的組成部分之一。在建筑節能設計中應用節能措施主要表現在以下幾點：一是利用具有較高隔熱保溫性能的材料設計并制作的單一性的材料外墻。二是將保溫材料設計在墻體的中間以形成具有保溫夾層的復合墻體；三是在外墻的內側貼石膏板或者粉刷石膏等，需要說明的是，由于熱橋給保溫產生的影響較大，因而我們對其使用的范圍已經逐步被淘汰，四是外墻的外側設計保溫層，從而在保護墻體自身的同時還能外隔熱。就這四種節能措施來看，第四種的保溫效果最佳，不僅受室外溫度變化的影響較小，還能很好的保護主體結構以及預防熱橋和冷橋出現。常用的建筑外墻保溫材料有保溫砂漿、聚苯板、聚氨酯。以上材料各有特點：保溫砂漿和聚苯板占有較大的市場使用率，但保溫性能不能盡如人意；聚氨脂保溫性能較好，但傳統的聚氨酯硬泡板材不能方便且有效的適用于復雜立面墻體。而聚氨酯現場發泡噴涂保溫材料 （如安健能全水基軟發泡聚氨酯），因具有良好的保溫性和憎水性，同時方便施工，且適用于各種復雜外墻體保溫和無接縫施工，得到廣泛青睞。外墻體遮陽也是墻體保溫的主要部分，主要用于熱工性能要求更高的墻面。通常是在保溫層外側設計鋼結構支撐體系然后干掛板材（如陶土板），避免夏季陽光直接輻射到墻體，同時后側流動的空氣層能迅速帶走熱量，起到很好的遮陽隔熱效果。

2、建筑屋面設計中節能措施的應用

在建筑屋面設計中，需要全方位分析建筑屋面的節能內容，重點是做好屋面的保溫層設計工作，同時做好屋面保溫材料的篩選工作。主要的設計方法如下：

2.1保溫層的設計是屋面節能設計中的重要內容，在設計時必須要控制好材料的密度與吸水率，以控制好建筑屋面的自重。

2.2當進行保溫材料篩選時，應盡量選擇高效節能環保材料與選擇保溫隔熱性能好、無污染、無公害及性價較高的施工材料。

2.3可采用綠色種植與蓄水屋面。通過在屋面上種植花草或構建蓄水池，花草的種植能提高屋面的保溫隔熱性能，且能增強屋面的綠化率與美觀性；而蓄水池屋面的水深應保持在20cm以上，通過蒸發制冷的機理，能有效降低屋面的溫度，具有節能減排的作用。

3、建筑門窗設計中節能措施的應用

外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數約為墻體的3～4倍，是節能的重點部位，所以合理確定窗墻面積比是節能的重要措施之一。對于住宅設計應避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外，設計中應該強調東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面，應盡量減少開窗面積。設置外窗部位，應提高外窗的密封性能（如選用膠條密封而不是毛條），選用好的窗型（如平開窗氣密性相對較好），門窗配件，提高窗框的隔熱性能（如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復合材料等），減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃（如中空玻璃、鍍膜玻璃等）。根據國內外大量應用經驗證實，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風的渠道。所以，外門窗的開啟也是夏季通風節能的必要條件。夏季迎風面可作為主要的開窗部位，引進自然風，增加夏季的滲透通風。但同時，外門窗的設計應減少冬季寒風的滲透，有利于室內保溫，改善生活環境的舒適度。對于向陽的地方，可采用凹式開窗設計，外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾，這種設計既美觀又兼有較好的遮陽效果。

4、做好建筑節能設計的幾點措施

4.1合理選址

節能型建筑的選址很重要，要看實際的土質、天氣、水文、地形等自然環境的情況，合理選擇地址。建筑設計的首要工作就是對位置的選擇，好的地理位置會給節能工作創造得天獨厚的便利條件。因此，建筑設計必須在良好的環境下才能提高全周期內的質量、性能，為以后的節能工作打下了一定的基礎，使各種建筑資源得到優化配置，維護了城市生態平衡。

4.2制定合理的節能設計方案

在進行建筑設計過程中，必須要制定完善、合理的照明節能設計方案，盡可能選擇節能設備，且要合理選擇照明線路與節能光源，設計與安裝可行、合理的開關，同時要加強自然光的照明應用。

4.3做好采暖節能措施

建筑在寒冷的冬季會損失大量的熱量，因而必須加強室內采暖保溫措施，例如合理規劃采暖管網（針對北方寒冷地區而言），縮短室外的供暖管長度，加強管道保溫，預防熱量損失，采取集中供熱等等方式，達到節約材料和降低能耗的終極目標。

4.4加強可再生能源的利用

太陽能作為清潔能源，具有取之不盡用之不竭的特點，利用太陽能設備，將太陽能轉化為電能，能較大程度的節約電能資源，降低能耗具有十分明顯的經濟性。

三、結束語

可持續發展的觀念逐漸深入人類，環保節能逐漸成為人類發展的主題，為了讓人類生活在環保、舒適的環境下，建筑設計的過程中一定要配合環保節能理念。因此，建筑設計不能僅考慮建筑的外型、美觀、布局等因素，還要將設計的各項內容全面考慮環保節能的功能，包括建筑的朝向、間距以及建筑材料等，同時在建筑實施過程中要注意對自然環境的保護和對資料的回收利用。將可持續發展的理念貫穿建筑的整個工程中，最大限度的對資源進行利用，減少對自然環境的傷害，同時降低建筑成本，達到環保節能與建筑行業獲得更大經濟效益的雙贏。

【參考文獻】

[1]艾菁菁.建筑設計及住宅規劃中的節能設計[A].2014年10月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].2014.

篇（11）

由于人們對生活居住環境、T作環境的要求越來越高，采暖和空調制冷域不斷擴大，建筑能耗已成為我國最雉根治的城市病之一，影響著國家的可持續發展。

1建筑節能工作概述

為了把建筑節能工作扎實有效地落實下去，依據JGJ26—95民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)DBJ04—2l6—1999民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)山兩地實施細則(第二階段)，對建筑專業和暖專業分別有具體的要求。建筑部分節能約30％，主要項目有屋頂、外墻、不采暖樓梯間隔墻、戶門、外窗、外門、不采暖地下室頂板等。采暖部分節能約20％，主要項目有：分戶控制、分戶計量、分室溫控、有單獨鍋爐房的設備效率、外管網損失等。除按節能標準選的各項指標外，還要求建筑專業和采暖專業要根據不同的建筑結構情況進行不同的熱丁計算。

2存在的問題

實現建筑節能設計單位是首當其沖，沒有節能的設計，就不可能有節能的建筑，但是建筑節能在我國從20世紀90年代就被提出了，但到現在還不能落實，存在的主要問題是：與開發商的利益有關；行政主管部門未落以實處，缺乏行政手段；業大廠礦是建筑節能的漏洞，因他們是福利性供熱，以廠代勞，還沒有真正走向市場經濟以上這些問題的存在，嚴重阻礙著建筑節能目標的實現。

3應采取的措施

3．1設計上的節能環保

(1)建筑規劃上要提高環保節能意識，在規劃設計和建筑設計過程中由于受到諸多用地環境、設計要求及商業價值等方面的影響，往往使得我們設計人員對環保節能兼顧不夠，最為突出的就是建筑的朝向，部分建筑呈東兩向，造成了室內熱工環境差。

(2)建筑構造要求控制節能設計要求進行設計。我國自2000年10月1日起實施JGJ75—2003夏熱冬暖地區建筑節能設計標準，并將其中4．0．4，4．0．5，4．0．6，4．0．7，4．0．10，4．0．11，6．0．2，6．0．6條規定為強制性標準。這就要求我們設計人員要認真執行該條文，進行建筑節能設計。

(3)設計人員要加強建筑的通風性能，改善室內熱工環境，防止兩曬，利朋可利用能源等方面的研究。

3．2環保節能材料

隨著社會生產力的進步，健康與安全是現代人最為重視的兩大主題。環保材料越來越多地應川于各個領域，建筑行業也不例外。

(1)裝飾材料。不同的裝飾材料對能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間，需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房間的兩倍。房間里燈具的選擇同樣可達到效果節能效果。首先，客廳等較大的房間使用多角度的裝飾燈具，保證房間的各個部分都達到照明度；其次，大量使用節能燈具，可以根據自然光線的強弱調節燈的亮度；再次，鼓勵住房用戶使用多種規格的燈泡。不同材料對能源的利用也是不同的，應盡量選用綠色環境節能材料來建造人類家園。

(2)給水材料。從水質保證的角度分析，為什么自來水公司生產出的生活飲用水是合乎標準的，但終端飲用水的質量卻難以保障呢?這主要是傳統的管道系統多采用金屬管材，而金屬管材特性有四大致命弱點：易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結垢，這就使得二次污染的問題長期未得到解決。這些受污染的自來水中攜帶的細菌像無彤的殺手，時時威脅著人類的健康。所以我們應該全面推廣使用以塑料管為主體的優質綠色管材料，從根本上解決自來水管理系統中的二次污染問題。而且綠色管材的運用還能相應節省金屬的耗費，做到既環保又節能。

(3)維護材料。我國民用建筑的外墻圍護熱能損失量是發達國家的幾倍甚至十幾倍，我國每年建成的城鎮住宅達5億㎡以上，如外墻圍護面積按1/1.2計算，即需要建筑外墻嗣護6億㎡，所以解決外墻周護熱能損耗的問題是當務之急。現在新型的建筑環保節能材料如中空玻璃、倒置式隔熱保溫屋面、保溫砂漿、外墻擠塑板等新產品可以大大提高建筑的保溫性能，改善建筑熱工環境，我們應該大力推廣使用。

(4)開發新的節能能源代替電力。節能燈的運用緩解了部分電力緊張的現象，但每逢夏季，我國南部地區的電力仍是不足。從2004年1月2日開始，廣東開始錯峰限電，6月份以后，全省供電負荷連創l5次新高，廣東全社會用電負荷最高達到3970萬kW，比2003年最高負荷增長16．76％。同時，全省出現煤炭運輸緊張的局面，部分電廠存煤經常處于警戒之下。據廣東省經貿委介紹，廣東2040年供電形勢是2001年以來最嚴峻的一年。

用燃氣代替電力作為動力已經不是新鮮事了，天津燃氣集團依托每年20億11天然氣供應指標的優勢，向社會推出燃氣區域空調“綠色套餐”，這一節能、環保的高科技設備已應用在海河綜合開發巾。按規則，建設中的海河沿岸42km：開發范同內66％的公用建筑使用天然氣制冷及供熱測算，天然氣夏季使用量可達到1．1億m，可削減電力3．3億kW，相當于一座30萬kW電廠的供電能力。

如果建筑住宅在設計初級階段就將燃氣作為電力能源的補充也考慮進去，則將會節省很大電力。由于液化天然氣安全、清潔、價格相對便宜而成為燃氣空調的首選能源。隨著液化天然氣工程的引入，我國許多地方都將具備運用這種環保能源的條件。

另外，要加大對新能源的攻關，如地熱、水熱、風能、太陽能等自然能源的研發和應用迫在眉睫，特別是太陽能在建筑巾的應用作為重點，解決好太陽能與建筑一體化、光電一體化的問題。

4太陽能的利用

我國大部分地區都具有較好的太陽能資源，這為在建筑巾充分利用太陽能這種綠色的清沽資源、減少建筑能耗，提供了資源保證。太陽能的利用方式主要分為兩種：主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。主動式太陽能建筑指的是需要輔助資源配合的太陽能使用系統的建筑。在這種系統里面，光電系統是研究較多的對象，但它的能量轉換效率較低且太陽能的利系統費用過高。所以如果大批量地使用還需要進一步研究。被動式太陽能建筑是指在陽面使用儲蓄熱質、陽光房來吸收儲備熱量進而利用的一種形式，目前應川便捷廣泛。

5建筑節能的個體設計

5．1建筑的體形與建筑節能

(1)控制體形系數。體形系數系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計地面)與其所包同的建筑體積之比。體形系數越大，說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大，能耗就越多。有研究資料表明，體形系系數每增加0．0l，耗熱能指標約增加2．5％，一般宜控制在0．30以下。建筑體形系數還與建筑物的體形是否規整及建筑物的體量大小有關。一般來說，控制或降低體形系數的方法有：減少建筑面寬，加大建筑進深；增加建筑物的層數；加大建筑物的長度或增加組合；建筑體形不宜變化過多。

(2)控制表面面積系數。從獲取更多的日照輻射，降低耗能的觀點來看，表面面積系數越小越好。從節能意義來說，長軸朝向東西的長方形體形最好，正方形次之，而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節能效果最差。

5．2良好的構造設計