環(huán)境對于節能住宅節能方式選擇的影響

[鍵入文字]環(huán)境對于節能住宅節能方式選擇的影響王悅(沈陽(yáng)建筑大學(xué)建筑與規劃學(xué)院遼寧沈陽(yáng)110168)摘要:伴隨經(jīng)濟文化的發(fā)展,人類(lèi)開(kāi)始對自己當下的生存的環(huán)境有了更深的理解和要求,并開(kāi)始從關(guān)注自己怎么生存向如何留給子孫后代更好的生存環(huán)境轉變。在這樣的情況下,建筑也開(kāi)始了它的轉變,節能建筑也漸漸岀現,但是人們對這類(lèi)建筑節能方式的運用并不是十分明確。因此對現有采用節能技術(shù)的建筑的調硏硏究,是解決新建建筑節能采用形式的最好方法之關(guān)鍵詞:農村節能住宅;太陽(yáng)能;風(fēng)能;沼氣;能源的選擇原則中圖分類(lèi)號:TE08文獻標識碼:A文章編號:普遍意義上的節能概念是:首先是節約能源,即充分利用太陽(yáng)能,采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調。根據夏季的主導風(fēng)向,以自然通風(fēng)為原則來(lái)設置有效的風(fēng)冷系統。建筑的平面形式及總體布局應適應當地氣候條件。同時(shí)要節約資源,即在建筑設計和建筑材料的選擇上,要考慮資源的合理使用和處置,在建造的過(guò)程中,降低對資源的浪費和消耗。力求使資源可再生循環(huán)利用。大都市的建筑開(kāi)始注重節能,自然農村的住宅也會(huì )漸漸受到些影響。中國有一個(gè)很大的特點(diǎn)就是喜歡“跟風(fēng)”,自然在建筑方面也一樣,于是越來(lái)越多的農村開(kāi)始出現“綠色農村住宅”或“節能農村住宅”。這些建筑相比較普通的住宅,是否具有節能的效果,以及帶來(lái)其他的效益呢,在《東北農村住宅節能設計與研究》可持續建筑設計實(shí)踐項目中,針對兩處實(shí)際情況大不相同的地區進(jìn)行了調研,調研的結果引起了我們的一些思考。首先是自然和人文條件比較原生態(tài)的錦州溫滴樓鄉滿(mǎn)家溝一個(gè)村落,人口較少,住戶(hù)比較分散。普通住戶(hù)的環(huán)境條件都較好,一般北向是山,南向為平坦的地勢并有道路,東南向不遠處有水塘,東西兩向是較大的農作物及水果的種植地區。但村中住宅為普通的磚砌小房,冬季自已燒煤炭取暖,夏季也沒(méi)有什么特殊的遮陽(yáng)措施。但相對節能條件比較好的北京市懷柔區橋梓鎮北宅村,根據特殊的節能住宅形式的優(yōu)勢,搞起了生態(tài)旅游,使整個(gè)村子富裕起來(lái)。同樣的農村,北宅村無(wú)論是道路還是戶(hù)與戶(hù)之間的綠化都建設的較好。整個(gè)村子分為南北兩部分,南面有幾棟新建的多層住宅,從外觀(guān)上可以看到太陽(yáng)能熱水器,對面為別墅區,中心地帶為公共活動(dòng)區域,北向則是傳統的農村住宅。南北形成鮮明對比,針對別墅進(jìn)行調硏發(fā)現:每個(gè)住戶(hù)的屋頂都安裝了太陽(yáng)能熱水器。窗戶(hù)的上方設計有遮陽(yáng)板,西側的墻上幾乎不開(kāi)窗,開(kāi)窗的話(huà)面積也都較小。房間中心位置都會(huì )較高的通風(fēng)管道高于住宅的屋頂,室內通風(fēng)條件提高。小區中的一些住戶(hù)還將陽(yáng)臺屋頂改為了植被屋頂。宅間小路兩旁的路燈的燈罩后方,也都按照一定的角度傾斜地放置了一塊太陽(yáng)能電池板。跟當地居民了解,住宅的墻體采用空心磚砌筑,這種磚的蓄熱能力強,在冬天保持室內的溫度。整體房屋以太陽(yáng)能為主要生活能源。村子的規劃情況在這里就不做具體闡述了北宅之所以采用太陽(yáng)能為主要生活使用能源,是有一定根據的:在北宅村,太陽(yáng)能是節能應用中使用率最高使用最廣泛的可再生能源。對于這個(gè)利用是否合理,數據才是最好驗證,先來(lái)看下北京年平均日照時(shí)間—2780.2小時(shí),即115.84天,平均每天約7小時(shí)40分鐘。從數據看出,一年的三分之一時(shí)間中,北京是處于日照的狀態(tài)下,創(chuàng )除太陽(yáng)在地平中國煤化x間比較充裕,因此使用利用太陽(yáng)能的相關(guān)設備還是很合適的。由于北宅村HCNMHG的距離不近,因此每家住戶(hù)并不像改造地那樣有充足的空間放各種秸稈、寺哥尖水四,囚此使用在[鍵入文字]農村最為合適的沼氣并不適合,而且北宅村也沒(méi)有使用。北京作為大陸性氣候的地區,風(fēng)力一般不大,且時(shí)間也不集中,因此在此地對風(fēng)力進(jìn)行應用也不合理。對于節能的一些措施上,個(gè)人認為水資源如果能夠循環(huán)地使用是比較理想的。北京是北方城市,但是四季劃分并不十分明顯,降水時(shí)間也不平均,夏季降水量豐富甚至巨大,冬季則干燥降水少的可憐。若將夏季充沛的降水加以?xún)Υ婧屠?對于緩解北京的缺水現狀很有利,不僅是二次用利用這些水來(lái)沖廁所、澆灌植物,也能節省一部分經(jīng)濟付出。在北宅村住宅的規劃和節能技術(shù)上的處理上,設計者考慮到當地的氣候條件和資源條件。為其他地區的節能住宅設計和建造提供了一些值得借鑒的寶貴的經(jīng)驗對于錦州地區節能住宅的設計,也應該首先充分考慮自身的實(shí)際條件進(jìn)行。首先進(jìn)行相關(guān)情況的分析,以便能夠使用合理的可再生資源和節能技術(shù)。據有關(guān)部門(mén)的報告,錦州2010年的年平均降水量凌海最多為975.8mm,年平均日照時(shí)數2408小時(shí),即100.3天,平均每天日照時(shí)間6.58小時(shí)。錦州地區的太陽(yáng)輻射量相對北京低緯度地區較少,日照時(shí)間較短,僅占到北京地區一天時(shí)間的四分之一,但考慮國家的實(shí)際情況,太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能光伏發(fā)電板等商品比較普遍,但在錦州地區不宜大量使用太陽(yáng)能的裝置,應以太陽(yáng)能為輔助能源,主要通過(guò)對住宅構造技術(shù)方面加以應用農村地區的山區面積較大,晝夜溫差較大,年平均氣溫較低,因此墻體的保溫性能是設計中的重要方面。在提髙它的保溫能力和能源的使用效率,材料選擇和墻體構造的設計是重點(diǎn)。北宅村住宅的墻體材料給我提供了很好的借鑒,砌筑材料選擇為多排小孔非燒結磚的空心磚,它的生產(chǎn)原材料主要是工業(yè)廢渣,適用范圍廣,可根據當地原材料的供應情況,生產(chǎn)多種材料磚。這樣可以就地取材,減少傳統磚在生產(chǎn)時(shí)造成的各種污染。而且這種磚的導熱系數越小,保溫性能越好,而且磚上有孔洞會(huì )使磚的質(zhì)量較輕,含水量較小,不易開(kāi)裂。但是光靠墻體發(fā)揮作用,會(huì )予了墻體過(guò)大的壓力,為了讓墻體更好地發(fā)揮其作用,可以在墻體外部披上一層外衣——保溫層?，F在建筑材料的市場(chǎng)涌現了很多新型保溫材料,但是一種既經(jīng)濟又實(shí)惠材料值得大家思考和利用—秸稈,與現使用的苯板相比,取材方便,跟加環(huán)保,減輕對環(huán)境的負擔。同時(shí),利用循環(huán)水系統降低資源的浪費量,減少了住宅的能源消耗。在農村,每戶(hù)人家都有自己的耕地,并且在自家的院子里飼養一些常見(jiàn)的家禽和家畜。動(dòng)物每天都要產(chǎn)生大量的糞便,平時(shí)植物會(huì )有落葉、壞枝,到秋季收獲時(shí)節,這個(gè)數量達到峰值,試問(wèn)這些平日里被視為廢物或只會(huì )用作燒火時(shí)引火用外,會(huì )有人把它當做寶貝嗎?然而事實(shí)是,這些真的可以變?yōu)閷氊?甚至還會(huì )在人們的生活中派上用場(chǎng),它可以用來(lái)燒火(如果很多人依舊喜歡炕的話(huà)也可用于燒炕)和發(fā)電。根據中國沼氣網(wǎng)上截取的一段資料顯示:德國有關(guān)機構提供的經(jīng)驗,1頭牛每年可產(chǎn)約8噸糞便,1頭豬每年可產(chǎn)約1.5噸糞便,1噸糞便可產(chǎn)約20立方米沼氣,1立方米沼氣有約5.5千瓦時(shí)總能量,可發(fā)約2.0度電。1噸玉米可發(fā)電約300度,1噸青草可發(fā)電約200度。再來(lái)看一下網(wǎng)上對沼氣的一些介紹:“沼氣的主要成分甲烷,是一種理想的氣體燃料它無(wú)色無(wú)味,與適量空氣混合后即對燃燒。每立方米純甲烷的發(fā)熱最為34000千焦,每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800-23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒后,能產(chǎn)生相當于0.千克無(wú)煙煤提供的熱量?！毕啾绕渌細饽茉?沼氣是種淸潔能源,也具有較好的抗爆性能經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣,含有較豐富的營(yíng)養物質(zhì),可用作肥料和飼料。一個(gè)沼氣池,即可以解決糞便處理的問(wèn)題,又讓廢棄的植物莖稈有了自己的作用,最后經(jīng)過(guò)在沼氣池中發(fā)酵后所剩下的“廢料”也有自己的作用,繼續為飼養的動(dòng)植物當做食物和肥料,毫無(wú)浪費充分利用。我國部分地區已經(jīng)開(kāi)始利用這種能源,根據現實(shí)情況,也是可以加以利用的種能源值得討論的是風(fēng)能是否適合錦州地區的利用。錦州市內的風(fēng)中國煤化工也區,風(fēng)力沒(méi)有城市里大,對于風(fēng)能利用的合理性還有待進(jìn)一步的探索和ayHCNMH開(kāi)始使[鍵入文字]用了風(fēng)力發(fā)電機,但是這些地方大部分都集中在了西部以及一些山區、沙漠周邊,在住宅中應用的很少。大部分的風(fēng)力發(fā)電機高度都在30米以上,風(fēng)力在三、四、五、六級時(shí),在高度十米處時(shí)的風(fēng)速分別為3.4-5.4米/秒、5.5-7.9米/秒、8.0-10.7米/秒、10.8-13.8米/秒。根據一般的經(jīng)驗,3級大小的風(fēng)就有利用的價(jià)值了。但從經(jīng)濟的合理性的角度出發(fā),風(fēng)速大于4m/s才適合用于發(fā)電。據測定有關(guān)的實(shí)驗數據“一臺55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機組,當風(fēng)速每秒為9.5米時(shí),機組的輸出功率為55千瓦;當風(fēng)速每秒8米時(shí),功率為38千瓦;風(fēng)速每秒為6米時(shí),只有16千瓦;而風(fēng)速為每秒5米時(shí),僅為9.5千瓦”。因此可以說(shuō)風(fēng)力愈大,經(jīng)濟效益也將會(huì )愈大。對于住宅來(lái)說(shuō)可以適當減小高度,這樣節約了材料,以最節省的方式達到最好的收益,也很好的符合當地經(jīng)濟情況。加之當地本來(lái)住戶(hù)就少,增加一定的數量不僅可以減少對發(fā)電廠(chǎng)的絕對依賴(lài),還減少了對輸電線(xiàn)修建到此的相關(guān)費用。我們可以借鑒荷蘭的風(fēng)車(chē),每家有自己獨立而小巧的發(fā)電設備,在我國,國家能夠支持這種智能的形式,而不是國家統一規劃建造大型發(fā)電廠(chǎng),根據實(shí)際情況對于一些風(fēng)力較大的地區的農村建獨立發(fā)電設備加以扶持,相信能大大豐富我國能源類(lèi)型,有利各地區發(fā)展因地制宜的節能方式節能的方法很多,方式多樣,要根據住宅的實(shí)際情況考慮適合的一套節能方式和措施,不能僅僅依靠對節能能源的使用來(lái)保護環(huán)境,更應該從降低能源的消耗的角度去考慮,因地制宜的選擇適合的節能方式,重視建筑的可持續性,并結合我國國情,探索出適合當地的節能設計方案參考文獻門(mén)]彼得.F.史密斯,尖端可持續性—低能耗建筑的新興技術(shù)[M]中國建筑工業(yè)出版社,2010[2]艾利森G.夸克、沃爾特.T.格龍扎克,綠色工作室設計手冊——環(huán)境方案的設計策略[M中國建筑工業(yè)出版社,[3]百度百科[EB/OL]中國煤化工CNMHG