浅析实现可持续性建筑的技术途径

摘要：可持续性建筑的实现是建筑技术、建筑材料、建筑流程等专业技术的革新、进步共同作用的结果，要求我们系统化地看待可持续性建筑工程，着眼于效益和发展的统一原则。本文分别从设备技术、新型能源技术、结构功能性、新型材料技术等多方面浅谈一部分实现可持续性建筑的技术途径。

关键词：可持续性建筑；技术途径；浅析

Abstract: the realization of sustainable architecture is construction technology, construction materials, construction process and other professional technology innovation, the progress the result of joint action, we need to look at systematic sustainable architecture engineering, focus on the benefits and development and unified principle. This paper respectively from the equipment technology, new energy technology, the structure, function, new materials technology and so on various realize sustainable building on part of the technical way.

Keywords: sustainable architecture; Technology way; analyses

中图分类号： TU761 文献标识码：A文章编号：

可持续性建筑要求建筑技术要具备以下的属性：合理开发利用能源资源；能源消耗量小，环境污染少；高利用率与高新技术相结合；资源能源的回收再利用性强。针对于此，建筑领域的技术革新做出了相应变更，下面本文就实现持续性建筑的技术途径进行浅显的阐述和分析。

一、技术途径之护结构的保温隔热技术

举一例说明，民用建筑，在冬天的时候建筑的热负荷包括两个方面：一是围护结构自身的耗热量；二是加热从门窗等涌入屋内的冷空气的耗热量。由事实说明围护结构热功能性是减小取暖能源消耗的重要途径。在我国目前建筑节能规划的目标之中，建筑围护结构的改善担负着高达47%的节能任务。

1.护结构之外墙

外墙如果想要达到节能的效用则需要通过控制护结构的表面积、传热系数以及改变外表面的物理性能等途径来实现。下面有一些相应的降低热负荷的改善措施：

1）优化外形，实现建筑外表面积的最小化与建筑空间最大化的相协调以达到减轻外表面积对热负荷的影响。建筑形体是有一个最佳的形体系数的，一般认为外表面积与体积的比最佳为0.4，当建筑系数增加一个点的时候，建筑能耗将会相应增加5个百分点。同时对于建筑平面的布置也要合理考虑，电梯、管道、楼梯等最好布置在建筑的南、西侧，会起到阻挡日射，降低室内热量的作用。

2）墙材料的选用要遵循就有保温隔热作用并且传热系数相对小的材料。

3）墙体外装饰以浅色为最优选择，并且要采用光滑的装饰面材料，以减少外表面对辐射的吸收。

4）绿地区域相较于硬质铺地面能够更少的蓄积太阳能量，改善建筑物周围热量大幅上升的现象，达到净化空气，降低空气温度，增加空气湿度，减小室内外温差，降低冷负荷的作用。

5）研发类似“可呼吸性墙壁”等具有生态效用的新型外墙。

2.结构之窗

相较于墙，窗的传热系数要大得多，并且由于窗的可活动性，耗热严重。针对于窗体负荷的两个部分：一为瞬变得热；一为日射得热，以及与其相关的窗体面积、窗体玻璃遮阳指数、窗内遮阳物的遮阳指数，窗体节能的技术措施主要有：

1）利用建筑物的纬度、朝向等控制窗与墙的合理比例。比如说高伟面南的窗户可以扩大其窗体面积以便更好地利用太阳辐射，降低取暖的能源消耗。同时建筑物的顶檐、遮阳板的尺寸等需要合理确定，并适当安装百叶窗来调节室内的光照。遮阳系统也是有效节能的措施之一，将遮阳系统安装在采光的屋顶之上，自主调控，在所需时间内灵活的达到遮挡、引光、反射的效用。

2）根据空气夹层热阻相对较小的原理，安装中空型窗体玻璃或者多层型窗，以此来降低窗体玻璃的传热系数。相较于普通玻璃，中空型玻璃的传热系数仅在3左右，远远低于普通玻璃，保温的性能增强许多。导热系数较小的塑料窗框可以改善金属窗框冷风入侵的情况，增强气密性。

3）增强玻璃的遮阳系数，应用隔热玻璃等，阻止通过玻璃到达室内的太阳辐射量。不过这种玻璃的成本相对较高，因此在今后的研发中需注意性价比的合理协调，实现利用普及化。

3.结构之屋顶

1）使用高保温材料。在我国房屋屋顶应用最多的是膨胀珍珠棉等保温材料，这种材料的保温隔热性能较为一般。近几年来，在我国的广东广州大量使用隔热砖，这种材料可以在房屋屋顶上直接铺设使用。有的地方应用的是舒乐板，这种保温效果相对良好。技术革新以来新研发的防水珍珠保温板具有排气孔通畅、强度高、保温性能强等特点，成为材料界的新宠。

2）设置高效隔热层。隔热层的有效设置能够防止太阳辐射的大量入侵，减少空调等制冷设备的能源消耗。隔热层既要具有隔热空间，又要保持其自身的空气畅通，只有这样才能将热量较为及时的带走，保证隔热的效果。

3）设置蓄水隔热屋面。种植水生的植物。利用植物遮挡阳光，吸收太阳辐射，反射太阳辐射，通过蓄水的有效蒸发增强隔热效果。如果在条件许可的情况之下，在房屋屋顶覆盖上土层，这就被称为植物层面。在植物层面之上种植植物，遮挡阳光，提高隔热层的隔热性能。

二、技术途径之暖通空调新技术

暖通空调的装机容量以及其运行的性能是决定建筑能否节能减排的关键所在，装机容量的减少，机器性能的增强是暖通空调改进的首要目标，也是实现建筑可持续性的基本途径。

1.采暖新技术

北方冬季的取暖是北方住宅的一大工程，北方的冬季取暖主要是采取集中供暖的方式。这种供暖的热量来源主要是小区的锅炉房或者是统一的热力公司。科技的进步，新型能源的研发使得目前供暖方式愈加多元化，集中供暖方式的垄断地位面临着挑战，新型的取暖、热水独立一体化的供暖方式日益呈现。

2.通风空调技术

就我国现状来看，应用最多的是风机盘管加新风系统以及定风量全空气系统，以上几种系统具有较为显著的节能效果，但是要根据当地的自身情况有选择性的使用。

1）提倡使用自然通风。自然通风不仅能够减少冷负荷，还能够避免房间出现异味及释放有毒物质危害人体健康。自然通风的主要动力原则由于室内外温差所引起的热压力和风压力之间的差异，这是一种较为被动的通风方式，无需风机，无需制冷，是利于人体的最佳选择。

2）水环热泵给空调系统。这是一种通过水环路并联小型水/空气热泵机以构成一个回收建筑内剩余热量为主要方式的热泵供暖、冷的空调系统，具有显著的技能效果。

3）蓄能空调。在晚上电价成本低的时候制冷、蓄冷以达到白天供冷的效用，有助于调节高峰、削减峰谷。

4）区域供冷。这种供冷技术能够减少装机容量，减少机房面积和管理人员数量，提高大容量机组的使用效率，提升能源的利用率。

以上之中制冷方式都需要因地制宜的使用、合理的设计安排才能更好的达到节约能耗的目的。同时，暖通空调使用要注重自动化与技术的有效结合，形成建筑自动化的空调系统，增强设备的灵活性，让设备真正地适应气候，实现投资、运行、维修三结合费用最小的优化目的。

3.新型能源技术

新型能源技术的开发一直是21世纪以来所提倡的一大战略任务。21世纪应该加强对风能、太阳能、地热能、潮汐能等新兴能源的开发利用，实现能源的自给自足，保护环境和生态。在新型能源中，太阳能是人类应用中最为普遍的一种绿色能源，被动式的太阳能技术的应用较为广泛。被动式太阳能技术在房屋屋顶的使用可以通过直接利用太阳能的形式实现被动式太阳能技术的有效引用，建设太阳能房屋；在护机构的空气层中也可以填充高效的热能反射材料，起到保温和隔热的效果，而在气温较低的寒冷地区则可以储蓄热能；此外，太阳能的储蓄、转换、收集等都可以作为太阳能有效应用的方式。

4.可再生能源技术

传统的建筑技术是生产—利用—废弃的“三步走”过程，这是一种大耗能，大排放的恶性污染循环过程。因此为了改善传统的高耗能生产技术，可再生能源作为能够变废为宝、有效的节约能源、解决环境污染的高效方式，被广为提倡是颇具原因的。同时，在可再生资源技术利用的时候要确保实现资源的再生、材料的再次利用这两大基本任务的有效完成。

总体来说，实现建筑可持续性的技术途径需要不断完善，需要辩证看待。在技术革新的过程中要注重可持续性技术的彻底性，不能只着眼于单个环节，以偏概全，要注重提高建筑整体的综合效益和水平，实现建筑和环境的协调、可持续发展。

参考文献：

【1】杨经文.设计的生态方法（摘要）.《建筑学报》