1的前景分析
經濟的快速發展,特別是近年來住房制度的改革,極大地促進了住宅產業和國民經濟的發展。目前每年新建住宅654.38+0.7億~ 654.38+0.8億平方米(城鎮住宅4億~ 5億平方米,公共住宅4億~ 5億平方米,農村住宅7億~ 8億平方米),拉動了國民經濟約兩個百分點,大大提高了城鄉人民的生活水平。隨著人民生活水平的提高,建築能耗迅速增加。建築能耗是指建築能耗,包括采暖、空調、熱水供應、照明、烹飪、家用電器等方面的能耗,其中采暖和空調能耗約占60% ~ 70%。根據1998的估算數據,我國商業建築能耗已占我國商業建築總能耗的27.6%,接近發達國家的30% ~ 40%。由於保溫性能差,供熱系統效率低,在同等氣候條件下,我國單位面積能耗是世界平均水平的3倍,壹些寒冷地區的城市建築能耗已達到當地社會總能耗的壹半左右。
2自然通風的實現方法
用自然通風代替空調制冷技術至少有兩層含義:壹是實現了被動制冷。自然通風可以在不消耗不可再生能源的情況下,降低室內溫度,帶走潮濕汙濁的空氣,改善室內熱環境。第二,它能提供清新潔凈的自然空氣,有益於人的身心健康。實現建築自然通風的常用方法如下:
2.1利用風壓實現自然通風
自然通風最基本的驅動力是風壓和熱壓。在外部風環境較好的地區,可以將風壓作為實現自然通風的主要手段。在我國大量的非空調建築中,利用風壓促進室內空氣流通,改善室內空氣環境質量是壹種常見的建築處理方法。風洞試驗表明,當風吹向建築物時,由於建築物的阻擋,會在建築物的迎風面產生正壓。同時,氣流繞過建築物的各個側面和背面,會在相應的位置產生負壓。風壓通風是利用建築物迎風面和背風面的壓力差實現空氣流通。壓差與建築的形式、建築與風的夾角以及周圍環境有關。當風垂直吹向建築立面時,迎風面中心處正壓最大,拐角和屋頂處負壓最大。
另外,伯努利流體原理表明,流動空氣的壓力隨著其速度的增大而減小,從而形成低壓區。根據這個原理,可以在建築內局部留壹個橫向通風通道。當風吹過通道時,通道內會形成負壓區,帶動周圍空氣的流動。這就是管狀建築的通風原理。通風管通道應在某壹方向封閉,在其他方向開放,從而形成明確的通風方向。這種通風方式可以在大而深的建築空間內達到良好的通風效果。
2.2利用熱壓實現自然通風
自然通風的另壹個原理是利用建築內部空氣的熱壓差——俗稱“煙囪效應”——來實現建築的自然通風。基於熱空氣上升的原理,在建築的上部設置壹個出風口,將室內汙濁的熱空氣排出,而室外新鮮的冷空氣則從建築底部吸入。
熱壓與進風口和出風口的高度差以及室內外溫差有關。室內外溫差越大,進風口與出風口的高度差越大,熱壓越明顯。建築設計中的豎向空腔,如樓梯間、中庭、通風井等。,可用於滿足進、排氣口的高度差要求,並在頂部設置可控開口,將建築各樓層的熱空氣排出,達到自然通風的目的。
九個研究機構沿著壹個面向湖的長約300米的“拱廊”依次排列。“拱廊”是壹個公共場所,有商店和咖啡館。它有三層樓高,外面有壹面傾斜的玻璃墻。在走廊裏,人們可以俯瞰整個湖。“拱廊”正面裝有隔熱玻璃,可隨季節自由調節。冬季可關閉下擋板,使騎樓成為溫室,有利於節約采暖能耗;夏天,擋板可以向上滑動,就像壹個大的推拉窗。這樣,被水面冷卻的冷空氣可以從玻璃墻的下部吹進“拱廊”,而室內的熱空氣則從玻璃墻與屋頂的接縫縫隙排出。此外,地板下還有水冷系統調節室溫,調節時被熱風加熱的水可以在夜間室內補充熱能。
2.3風壓和熱壓相結合,實現自然通風
在建築的自然通風設計中,風壓通風和熱壓通風往往是相輔相成、不可分割的。壹般來說,在建築深度較小的部位采用風壓直接通風,而在深度較大的部位采用熱壓達到通風效果。
2.4機械輔助自然通風
在壹些大型建築中,由於通風路徑長,流動阻力大,單純依靠自然風壓和熱壓來實現自然通風往往是不夠的。對於空氣汙染和噪音汙染嚴重的城市,直接自然通風也會帶來室外空氣汙濁和室內噪音,不利於人體健康。在這種情況下,通常使用機械輔助自然通風系統。
2.5雙層維護結構
雙層維護結構是當今生態建築中廣泛應用的先進技術,被譽為“透氣皮膚”。雙層維護結構壹般由雙層玻璃或三層玻璃組成,兩層玻璃之間留有壹定寬度的間隙,形成空氣夾層,配有可調暗百葉。在冬季,空氣夾層和百葉可以形成壹個利用太陽能加熱空氣的裝置,可以提高建築外墻的表面溫度,有利於建築的保溫和供暖;在夏季,利用熱壓原理,可以從夾層上部不斷排出熱氣,達到降溫的目的。對於高層建築來說,直接對外開窗容易造成亂流,難以控制,而雙層維護結構可以很好的解決這個問題。
3摘要
與同緯度的許多發達國家相比,中國的氣候冬天更冷,夏天更熱,南方的空氣濕度還很高。在這種濕熱環境下,我國房屋的保溫隔熱性能比發達國家差很多,相當於同等條件下發達國家采暖能耗的2到3倍。自然開窗通風是對建築熱能的極大浪費。沒有高效的建築節能解決方案,不可再生的化石能源是不可能支撐中國這樣的大國全面實現現代化的!總的來說,GDP增長8%,能源消耗增長5%左右,而中國2002年和2003年的能源分別增長14.5%和13.5%,相當於用兩年的時間耗盡了五年的能源供給。
中國的能源供應面臨著深刻的危機,傳統的經濟增長模式已經走到了盡頭。目前我國能源利用效率僅為33%,比發達國家落後20年,相差10個百分點。能源消耗強度遠高於發達國家和世界平均水平,約為美國的3倍,日本的7.2倍。
近年來愈演愈烈的電荒告訴我們,未來中國整體能源短缺是不爭的事實。除了南方沿海地區用電量大增,缺電的罪魁禍首還是空調,也就是建築能耗。事實上,北方的燃氣供暖要耗能得多。2003年,全國年用電量為1.89萬億千瓦,空調能耗占全國總用電量的15%,且呈逐年劇增趨勢。其實冬天供暖的能耗遠大於夏天!南方夏季室內外溫差超過10℃的時間只有兩到三個月,而北方冬季室內外溫差超過20到30℃的時間為四到六個月。北京的供暖標準是室內溫度不低於16或18℃,而北京的最低溫度從2月份的18+0開始壹直徘徊在-10℃左右,溫差超過25℃,東北地區的溫差更大,比夏季空調的能耗高壹個數量級。
供熱能耗的節能是壹個根本性的問題。雖然目前國內對此的研究還不多,但隨著可持續發展設計理念的不斷發展,建築的自然通風必將受到越來越多的關註。
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