序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的垃圾分類回收存在的問題樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

第1篇

【關(guān)鍵詞】居住建筑設(shè)計(jì);可持續(xù)發(fā)展;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

【 abstract 】 the sustainable development of residential building design requires architect with the new visual Angle in a new design technique, depends on the development of science and technology, in the form of new building, structure, material, equipment and fully and interpretation, and can make the human to have more extensive, and more beautiful future of the world. This paper introduces the design of residential building is the importance of the problem of sustainable development, and put forward the residential building design key points of the design of the sustainable development.

【 keywords 】 residential building design; Sustainable development; Design key points of the

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

新的世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，同時(shí)也是人們更多關(guān)注保護(hù)生態(tài)環(huán)境的時(shí)代，在住宅設(shè)計(jì)中，它要求建筑師以全新的視角，以一種新的設(shè)計(jì)手法，依托不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，重新對(duì)建筑的形式、結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)備等進(jìn)行充分的詮釋，才能使人類能夠擁有更加廣闊、更為美好的未來世界。這正是可持續(xù)發(fā)展住宅建筑設(shè)計(jì)的意義所在。

一、居住建筑設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展問題的重要性

1、我國建筑能源節(jié)約面臨的問題

據(jù)了解，我國既有的城鄉(xiāng)建筑中，98％為高能耗建筑，新建住宅中，也只有5％符合現(xiàn)階段的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致我國單位建筑面積采暖能耗高達(dá)氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家建筑能耗的3 倍左右。在建筑能耗中，空調(diào)又是“能耗大戶”，夏季城市電能消耗的40％都用在空調(diào)上。但這種狀況不是不能改變，事實(shí)上，在建筑能耗中，空調(diào)制冷用電有巨大節(jié)能空間。有專業(yè)人士算了一筆賬：按現(xiàn)有建筑建設(shè)規(guī)模和增速，到2020 年，全國制冷電力高峰負(fù)荷將會(huì)翻兩番，即達(dá)到約相當(dāng)于10 個(gè)三峽電站的滿負(fù)荷電力，為了滿足空調(diào)制冷的高峰負(fù)荷，電力建設(shè)總投資共約需1.4萬億元，這是個(gè)十分驚人的數(shù)字。如此以建電站應(yīng)付高峰用電需求，是很不經(jīng)濟(jì)的。但如果應(yīng)用已經(jīng)成熟的節(jié)能住宅技術(shù)，給住宅穿上一層“棉襖”，冬夏兩季所用空調(diào)的耗電量就會(huì)大幅減少，住宅總能耗可減少一半以上。

再有就是水資源的節(jié)約問題。很久以來，水都被人們看作是一種取之不盡、用之不竭的廉價(jià)物質(zhì)；然而，一方面，隨著人口的增多和生活水平的提高，水量需求呈直線增長，水荒初現(xiàn)端倪；另一方面，水污染日益嚴(yán)重，水質(zhì)型缺水更加突出。因此，事實(shí)讓人們不得不重新認(rèn)識(shí)水，從而，水終于以一種資源的身份被提出來。

2、我國能源替代的嚴(yán)峻形勢(shì)

對(duì)于中國來說，盡管已探明的眾多礦物燃料儲(chǔ)量居世界前列，但考慮到中國的人口因素，能源的使用效率就相當(dāng)?shù)土?！例如中國人均煤的探明?chǔ)量僅為世界平均擁有量的11%，天然氣為世界人均的4%，我國的年能源需求量高出世界平均水平的一倍多。因此，我國的能源問題比國外其他國家更加嚴(yán)峻！拋開這些礦物燃料目前的短缺情況暫且不論，他們本身所帶給環(huán)境的污染也是相當(dāng)嚴(yán)重的。其中最主要的當(dāng)數(shù)大氣污染和水污染。

在建筑材料上，我國大多數(shù)的建筑都在使用磚石、瀝青、混泥土、硅酸鹽等高能耗的建筑材料。這些建材本身在生產(chǎn)制作的過程中就會(huì)消耗大量的能源，并且產(chǎn)生大量的廢渣，從而對(duì)環(huán)境造成極大的污染。

因此，在可持續(xù)性的能源替代問題中，我們應(yīng)該提倡：①盡可能少用天然材料，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢氣物。②采用低能耗的制造工藝和無污染的生產(chǎn)技術(shù)。③在材料的運(yùn)用過程中應(yīng)當(dāng)本著以人為本的原則，不得危害人體健康，并且要具有多功能性。④產(chǎn)品在消耗能源的同時(shí)具有可循環(huán)和回收利用價(jià)值。

3、我國能源回收存在的不足

能源回收主要指的是生產(chǎn)生活垃圾中有效能源的回收再利用。我國垃圾處理目前還處于發(fā)展階段，無害化水平還很低，處理率不足5%。城市垃圾一般采取衛(wèi)生填埋法、堆肥法、焚燒法等三大基本處理技術(shù)消除對(duì)環(huán)境的惡劣影響。而針對(duì)生活垃圾有機(jī)成分逐年增加的特點(diǎn)，國外研究采用蚯蚓分解技術(shù)及復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)，有效地利用了部分垃圾資源。利用垃圾制造燒結(jié)磚是城市垃圾資源化的另一種有效方式，利用垃圾制造的燒結(jié)磚質(zhì)輕、強(qiáng)度高，既可達(dá)到垃圾減量化處理的目的，減少污染，又可形成環(huán)保產(chǎn)業(yè)，提高效率，由此使得城市垃圾處理與建材生產(chǎn)相互補(bǔ)充成為可能。這個(gè)方法在我國很有推廣的必要。

二、居住建筑設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、設(shè)計(jì)理念

（1）建筑外部環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。建筑本身應(yīng)與環(huán)境協(xié)調(diào)，適應(yīng)地方生態(tài)而又不破壞地方生態(tài)。包括：建筑應(yīng)與地形地貌相結(jié)合，達(dá)到建筑與環(huán)境共生，減少對(duì)環(huán)境的破壞；注重新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，采用更有利于環(huán)境的加工技術(shù)和設(shè)備；注重建筑節(jié)能，推廣使用高效絕熱節(jié)能材料，提高建筑熱環(huán)境性能；充分利用氣候資源，如大部分的照明，采暖可以由太陽光提供，制冷由流動(dòng)空氣產(chǎn)生等，避免大量使用人工照明和機(jī)械空調(diào)導(dǎo)致能源緊張、大氣污染；節(jié)約用水，可在建筑內(nèi)設(shè)置廢水處理設(shè)施和凈化循環(huán)系統(tǒng)，使生活污水多次利用，用于景觀水體、綠化澆灌、清洗沖廁等；通過綠化建筑來凈化空氣、減少噪音、維護(hù)生態(tài)平衡，可利用屋面、墻面、窗臺(tái)、陽臺(tái)等處種植花草，使建筑群成為城市立體綠化園林的主體；樹立建筑材料循環(huán)使用的意識(shí)，在最大范圍內(nèi)使用可再生的地方性建筑材料，爭取重新利用舊的建筑材料和構(gòu)件。

第2篇

關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展；居住建筑設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

建筑設(shè)計(jì)是指建造師按照建設(shè)任務(wù)在建筑施工前將施工過程和使用過程中所存在的或可能發(fā)生的問題,事先作好全盤的設(shè)想,擬出解決的辦法及方案,并用設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)文件表達(dá)出來,作為備料、施工組織工作和各工種在制作、施工工作中互相配合協(xié)作的共同依據(jù)。并使建成的建筑充分滿足使用者和社會(huì)所期望的各種要求。

居住建筑設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展問題的重要性

據(jù)了解，我國既有的城鄉(xiāng)建筑中，98％為高能耗建筑，新建住宅中，也只有5％符合現(xiàn)階段的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致我國單位建筑面積采暖能耗高達(dá)氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家建筑能耗的3倍左右。在建筑能耗中，空調(diào)又是“能耗大戶”，夏季城市電能消耗的40％都用在空調(diào)上。如此以建電站應(yīng)付高峰用電需求，是很不經(jīng)濟(jì)的。但如果應(yīng)用已經(jīng)成熟的節(jié)能住宅技術(shù)，給住宅穿上一層“棉襖”，冬夏兩季所用空調(diào)的耗電量就會(huì)大幅減少，住宅總能耗可減少一半以上。再有就是水資源的節(jié)約問題。很久以來，水都被人們看作是一種取之不盡、用之不竭的廉價(jià)物質(zhì)；然而，一方面，隨著人口的增多和生活水平的提高，水量需求呈直線增長，水荒初現(xiàn)端倪；另一方面，水污染日益嚴(yán)重，水質(zhì)型缺水更加突出。因此，事實(shí)讓人們不得不重新認(rèn)識(shí)水，從而，水終于以一種資源的身份被提出來。

對(duì)于中國來說，盡管已探明的眾多礦物燃料儲(chǔ)量居世界前列，但考慮到中國的人口因素，能源的使用效率就相當(dāng)?shù)土?。我國的能源問題比國外其他國家更加嚴(yán)峻！拋開這些礦物燃料目前的短缺情況暫且不論，他們本身所帶給環(huán)境的污染也是相當(dāng)嚴(yán)重的。其中最主要的當(dāng)數(shù)大氣污染和水污染。在建筑材料上，我國大多數(shù)的建筑都在使用磚石、瀝青、混泥土、硅酸鹽等高能耗的建筑材料。這些建材本身在生產(chǎn)制作的過程中就會(huì)消耗大量的能源，并且產(chǎn)生大量的廢渣，從而對(duì)環(huán)境造成極大的污染。再者，我國能源回收存在的不足，我國垃圾處理目前還處于發(fā)展階段，無害化水平還很低，處理率不足5%。城市垃圾一般采取衛(wèi)生填埋法、堆肥法、焚燒法等三大基本處理技術(shù)消除對(duì)環(huán)境的惡劣影響。

居住建筑設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)措施

在可持續(xù)性的能源替代問題中，我們應(yīng)該提倡：①盡可能少用天然材料，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢氣物。②采用低能耗的制造工藝和無污染的生產(chǎn)技術(shù)。③在材料的運(yùn)用過程中應(yīng)當(dāng)本著以人為本的原則，不得危害人體健康，并且要具有多功能性。④產(chǎn)品在消耗能源的同時(shí)具有可循環(huán)和回收利用價(jià)值。在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，建筑本身應(yīng)與環(huán)境協(xié)調(diào)，適應(yīng)地方生態(tài)而又不破壞地方生態(tài)。包括：建筑應(yīng)與地形地貌相結(jié)合，達(dá)到建筑與環(huán)境共生，減少對(duì)環(huán)境的破壞；注重新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，采用更有利于環(huán)境的加工技術(shù)和設(shè)備；注重建筑節(jié)能，推廣使用高效絕熱節(jié)能材料，提高建筑熱環(huán)境性能；充分利用氣候資源，如大部分的照明，采暖可以由太陽光提供，制冷由流動(dòng)空氣產(chǎn)生等，避免大量使用人工照明和機(jī)械空調(diào)導(dǎo)致能源緊張、大氣污染；節(jié)約用水，可在建筑內(nèi)設(shè)置廢水處理設(shè)施和凈化循環(huán)系統(tǒng)，使生活污水多次利用，用于景觀水體、綠化澆灌、清洗沖廁等；通過綠化建筑來凈化空氣、減少噪音、維護(hù)生態(tài)平衡，可利用屋面、墻面、窗臺(tái)、陽臺(tái)等處種植花草，使建筑群成為城市立體綠化園林的主體。

以筆者參與過的一個(gè)項(xiàng)目為例，著重介紹一下目前居住建筑可持續(xù)發(fā)展研究中用到的一些方法或措施：

土建部分可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)研究

屋面保溫隔熱措施

－細(xì)石混凝土

－60厚泡沫玻璃保溫層

－2mm厚高分子防水卷材

－1.5mm厚高分子防水涂膜

－20mm厚水泥砂漿找平

－輕集料混凝土找坡

－120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板

－混合砂漿

注：屋面天溝及屋頂女兒墻也應(yīng)做泡沫玻璃保溫層。

外墻（不透明部分）保溫隔熱措施

-花崗巖用自攻螺釘固定于龍骨上拼接

-60*60*4鋁方型材龍骨,與螺栓與角鋼連接

-角鋼用膨脹螺栓固定于墻上

-網(wǎng)格布

-底層聚合物砂漿

-40mm厚巖棉或玻璃棉板保溫層

-20mm厚水泥砂漿找平

-240mmKP1型燒結(jié)多孔磚

-20mm厚混合砂漿

外窗（透明部分）保溫隔熱措施

透明部分選用:6透明玻璃+12空氣+6透明玻璃。

窗框選用:斷熱鋁合金型材。

外窗的氣密性： 不低于《建筑外窗氣密性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》GB7107規(guī)定的6級(jí)。

透明幕墻的氣密性：不低于《建筑幕墻物理性能分級(jí)》（GB/T15225）規(guī)定的3級(jí)。

地面(建筑基礎(chǔ)持力層以上)防止返潮措施

－150mm厚C20細(xì)石混凝土面層

－防水鋼筋混凝土底板

－40mm厚C20細(xì)石混凝土保護(hù)層

－加強(qiáng)防水層

- 100mm厚C15素混凝土墊層

- 200mm厚碎石夯實(shí)

- 素土夯實(shí)

地下室外墻防止返潮措施

－防潮防霉內(nèi)墻涂料

－20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層

－防水鋼筋混凝土外墻

－2厚防水卷材

－20mm厚水泥砂漿局部找平層

－50厚聚苯板保護(hù)層

給排水可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)研究

1、低區(qū)給水采用市政自來水直接供給、高區(qū)給水采用變頻設(shè)備供給，節(jié)約能源。

2、公共衛(wèi)生間采用節(jié)水型衛(wèi)生器具（座便器沖洗水箱容積不大于6L且采用兩格，洗臉盆采用感應(yīng)式水龍頭以及采用陶瓷芯龍頭、延時(shí)開關(guān)和紅外線節(jié)水開關(guān)等），節(jié)約用水。

3、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)采用組合分配系統(tǒng)，節(jié)約投資。

4、污雨水分流排放，有利于城市綜合治理。

5、廚房含油污水經(jīng)隔油池處理，減少污染物排放濃度，減輕城市污水處理廠處理負(fù)荷。

電氣可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)研究

1、總用電負(fù)荷根據(jù)資料計(jì)算，控制變壓器負(fù)載率在70%--80%之間，確保變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),變壓器采用高效低耗的SCB10型干式變壓器。變電所均設(shè)置在各負(fù)荷區(qū)的近中心位置，最大供電半徑不超過180m。

2、照明光源以三基色熒光燈、稀土節(jié)能燈、高光效的金鹵燈為主。

3、采用超低損耗鎮(zhèn)流器、高頻電字裝置等設(shè)備降低鎮(zhèn)流器能耗和盡可能多的抑止高次諧波分量。

4、采用高光輸出比的燈具，格柵熒光燈具的效率不低于70%，金鹵筒燈的效率不低于65%，節(jié)能筒燈的效率不低于60%。

5、公共部分照明采用集中管理方式，由配電間配電箱現(xiàn)場控制。小區(qū)的景觀照明采用分時(shí)段控制方式。走廊內(nèi)的普通照明采用人體感應(yīng)自熄觀光控制。

6、對(duì)公共設(shè)施采用分項(xiàng)計(jì)量，人工集中抄表。

暖通可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)研究

1、住宅采用家用分體空調(diào)，住戶自理，設(shè)計(jì)預(yù)留室外機(jī)安裝位置。物管用房獨(dú)立商鋪采用商用分體空調(diào)，商戶自理，設(shè)計(jì)預(yù)留空調(diào)室外機(jī)的安裝位置。室外機(jī)安裝位置配合建筑立面布置，冷凝水排至空調(diào)板的地漏。

2、業(yè)主自行采購的分體式房間空調(diào)器能效比不應(yīng)低于國家標(biāo)準(zhǔn)《房間空氣調(diào)節(jié)器能效比限 定值及能源效率等級(jí)》GB12021.3-2010中的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（即對(duì)分體空調(diào)容量 CC≤4500W，COP能效比3.4；4500W3.2。

3、地下機(jī)動(dòng)車庫消防排煙與平時(shí)排風(fēng)合用，機(jī)械排風(fēng)量按6次/時(shí)換氣次數(shù)計(jì)算。排風(fēng)機(jī)選用雙速風(fēng)機(jī)，平時(shí)低速排風(fēng)，火災(zāi)時(shí)高速排煙。車庫車道自然進(jìn)風(fēng)及進(jìn)風(fēng)機(jī)房機(jī)械送風(fēng)。

4、設(shè)備房通風(fēng)自稱獨(dú)立系統(tǒng)，通風(fēng)量按5次/時(shí)換氣次數(shù)計(jì)算。

5、各公共衛(wèi)生間配排氣扇，換氣次數(shù)不小于10次/時(shí)。

6、配電間按換氣次數(shù)10次/時(shí)計(jì)。

7、所有空調(diào)、通風(fēng)及排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管上均設(shè)消聲裝置以減少噪聲；風(fēng)機(jī)與風(fēng)管之間均采用阻燃柔性聯(lián)接，長度L=200mm，且風(fēng)機(jī)采用單獨(dú)的強(qiáng)彈簧支吊架。

所有空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備采用節(jié)能、低噪聲設(shè)備，通風(fēng)空調(diào)設(shè)備均采用減振器或減振吊架安裝。

8、汽車庫尾氣排放口一般出高層屋面排放，若地面排放則高于人員活動(dòng)區(qū)。排風(fēng)出口百葉采用消音百葉風(fēng)口，減少噪音。排風(fēng)機(jī)采用低噪音風(fēng)機(jī)，進(jìn)、出口設(shè)消聲器。

9、采用通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能：通風(fēng)機(jī)優(yōu)先選用高效率、低噪聲風(fēng)機(jī)，各機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)單位風(fēng)量耗功率=0.26～0.31（消防專用風(fēng)機(jī)除外）。

結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)包括諸多方面的內(nèi)容，真正全面實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)長遠(yuǎn)的、非常困難的理想目標(biāo)。隨著人類生產(chǎn)、生活水平的發(fā)展，更多問題的不斷涌現(xiàn)以及人類能力、手段的不斷提高，可持續(xù)發(fā)展建筑的概念也必將隨之發(fā)展、變化。從這一角度而言，可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)不斷發(fā)展、永無止境的設(shè)計(jì)科學(xué)。

參考文獻(xiàn)

第3篇

關(guān)鍵詞:低碳;建筑節(jié)能;太陽能

中圖分類號(hào):S723

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-9944(2010)08-0200-03

1 引言

從歷史上看,每一屆世博會(huì)上展示的建筑理念、材料和技術(shù),往往標(biāo)志著那個(gè)時(shí)代的最高水平,也預(yù)示著下一個(gè)時(shí)代建筑的發(fā)展目標(biāo)。上海世博會(huì)在建筑節(jié)能工藝、建筑節(jié)能材料等方面的展示,代表了當(dāng)今世界范圍內(nèi)在建筑節(jié)能領(lǐng)域內(nèi)的最新成就。

目前,我國節(jié)能建筑只占建筑總量的5%,城鎮(zhèn)節(jié)能建筑只占建筑總面積的21.7%。我國建筑建材業(yè)的能耗量已占到工業(yè)總能耗的27%。如果建筑節(jié)能維持現(xiàn)狀,2020年僅空調(diào)高峰負(fù)荷就會(huì)相當(dāng)于10個(gè)三峽電站滿負(fù)荷發(fā)電。有數(shù)據(jù)顯示,我國民用建筑在達(dá)到相同室內(nèi)熱舒適度的情況下,使用能耗高出同等氣侯條件下發(fā)達(dá)國家平均水平的2~3倍。從數(shù)據(jù)上看,我國的建筑業(yè)保持較快增長,但我國的建筑業(yè)存在著碳排放量大、能耗高等情況。上海世博會(huì)上所展現(xiàn)的節(jié)能環(huán)保型建筑或許能夠解決我國目前存在的建筑節(jié)能等諸多問題[1]。

2 新建筑材料的應(yīng)用

2.1 墻體材料

墻體材料是建筑最重要的圍護(hù)結(jié)構(gòu),是當(dāng)今建筑節(jié)能的研究重點(diǎn)。世博中心采用全鋼結(jié)構(gòu),其建筑外墻采用玻璃結(jié)合鋁板、陶板、石材的組合幕墻。呼吸式幕墻實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。外墻采用外保溫技術(shù),玻璃幕墻采用低輻射中空玻璃,配合屋頂綠化,隔熱性能更好。中國館的外墻材料為無放射、無污染的綠色節(jié)能產(chǎn)品。

德國館采用全透明的外墻設(shè)計(jì),外表被一層銀灰色的發(fā)光膜所覆蓋。這是一種革新性建筑材料,其發(fā)光性和節(jié)能性是傳統(tǒng)建筑材料所無法企及的。外墻同時(shí)還使用了網(wǎng)狀的、透氣性良好的建筑布料,可以反射太陽輻射,為展館遮陽。

日本館采用膜技術(shù),在外墻表面采用了一種高透明的發(fā)電膜,在發(fā)電同時(shí)也能最大程度透光。意大利館的外墻運(yùn)用了透明混凝土,通過不同比例的調(diào)配使光線得以穿透,減少了燈具的使用。英國零碳館墻體采用納米保溫隔熱材料,減少了室外熱透,吸收室內(nèi)多余熱量,穩(wěn)定室內(nèi)氣溫波動(dòng);墻壁所使用的混合型水泥中含有50%的粉煤灰、煤矸石、礦渣等建筑廢料。同時(shí),在外墻涂料中加入一種水性納米保溫隔熱添加劑,一方面可以阻止熱量穿透墻壁,將進(jìn)入墻體的熱輻射反射出去,同時(shí)降低了墻體濕度,防止保溫層潮濕。墻壁上還有一層特殊的熒光涂料,使建筑在白天吸收存儲(chǔ)太陽能,晚上則釋放熒光,降低了照明能耗;萬科館建筑外墻面使用了秸稈壓制而成的秸稈板,其硬度比實(shí)木還要高,阻燃性和抗潮性指標(biāo)以及節(jié)能效果極佳。

2.2 門窗玻璃

中國國家館所有的門窗都采用南玻Low-E低輻射節(jié)能玻璃。這種玻璃能夠反射熱量,降低能耗。由于其表層含有能反射熱量的蓄光涂料,可以將陽光轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存起來,為建筑外墻照明提供能量。遠(yuǎn)大館采用斷橋鋁合金門窗進(jìn)行有效隔熱,上殼局部采用玻璃天窗,充分利用自然光,節(jié)約照明能耗。

2.3 屋面

世博中心屋面采用鋁板及保溫層。國家館頂上的觀景臺(tái)也采用了含有特殊涂層的太陽能薄膜,起到儲(chǔ)藏陽光并轉(zhuǎn)化為電能的作用。世博文化中心屋頂綠化,提高了其保溫性能。世博園里最大的建筑世博軸,有著6個(gè)被稱為自然光收集器的巨大鋼結(jié)構(gòu)“陽光谷”,其中最大的上面直徑99m、下面直徑20m,其鋼結(jié)構(gòu)由1700個(gè)單元構(gòu)建而成。巨型索膜結(jié)構(gòu)屋頂膜面長約843m、最寬處約97m,膜面展開面積達(dá)7.7萬m2,成為世界第一的索膜結(jié)構(gòu)建筑[2]。世博軸兩側(cè)的景觀綠坡、膜結(jié)構(gòu)屋面以及“陽光谷”都可進(jìn)行雨水收集,經(jīng)簡單凈化后用于衛(wèi)生間沖洗和景觀灌溉,既節(jié)約了水資源,又大大減少了建筑自身和園區(qū)排水泵站的建設(shè)投資與運(yùn)營能耗。

3 新工藝的實(shí)施

3.1 低能耗的建筑設(shè)計(jì)

陽光谷采用巨大的倒蘑菇狀的通透建筑,實(shí)現(xiàn)地下空間主動(dòng)采光、自然通風(fēng)和雨水收集等功能,達(dá)到遮陽、節(jié)能、造型的效果。世博中心片狀折線玻璃的外墻設(shè)計(jì),阻擋一部分直射的陽光,減少過多熱量進(jìn)入室內(nèi)。每片玻璃的縫隙還可以通過手動(dòng)或電控令兩組窗扇上下開啟,形成有序的空氣對(duì)流。這些有機(jī)排列的玻璃折片,既可阻止強(qiáng)風(fēng),又能保持立面的完整。萬科館上大下小或上小下大的7個(gè)麥垛,組合在一起就會(huì)在展區(qū)內(nèi)部形成“穿堂風(fēng)”,加上圍繞在建筑周邊1000m2的水面,就可以在室外氣溫超過30℃和相對(duì)濕度超過70%的時(shí)候,依然保持建筑內(nèi)部的涼爽舒適。

世博文化中心建筑的碟形外觀,立面簡潔,建筑體型系數(shù)為0.09。從設(shè)計(jì)體型上減少了空調(diào)的負(fù)荷與能耗,從而降低了整個(gè)建筑的能耗。其主體部分采用懸挑結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)外遮陽效果,下層圓弧表面形成自遮陽體系,在高溫季節(jié)可避免陽光直射,同時(shí)為玻璃屋頂?shù)牡叵驴臻g進(jìn)行自然采光。文化中心采用了光電幕墻系統(tǒng)、江水源冷卻系統(tǒng)、氣動(dòng)垃圾回收系統(tǒng)、空調(diào)凝結(jié)水與屋面雨水收集系統(tǒng)、程控綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)等多項(xiàng)環(huán)保節(jié)能技術(shù)。

日本館在展館弧形表面上有三個(gè)凹進(jìn)去的可接受雨水循環(huán)利用的“鼻孔”,三個(gè)向外凸伸的能夠吸收陽光、吸取自然空氣的“觸角”,稱為循環(huán)呼吸柱。這項(xiàng)設(shè)計(jì)能夠強(qiáng)化冷暖空氣的流通,減少空調(diào)能耗,使得光、水、空氣等自然資源被最大限度地利用。日本館含有特殊涂層的膜結(jié)構(gòu)上的小噴頭能噴灑一層流動(dòng)的水膜,可以帶走展館大部分熱量。同時(shí)膜結(jié)構(gòu)的外表形成的水膜,能使陽光照射進(jìn)來,減少照明用電。

法國阿爾薩斯案例館水幕太陽能墻,從外到內(nèi)包括3層:外層為太陽能電板,中層密閉艙,后層是水幕。冬天,陽光穿透太陽能電板,照進(jìn)房間,陽光輻射加上光電板產(chǎn)生的熱量,預(yù)熱密閉艙內(nèi)空氣,整個(gè)場館有如穿上了一層棉襖;夏天,密閉艙打開,散盡空氣,外層太陽能板在阻擋烈日的同時(shí),還能發(fā)電驅(qū)動(dòng)后層水幕加速流動(dòng),帶走熱量。這個(gè)水幕太陽能系統(tǒng)還能跟著太陽走,不斷調(diào)節(jié)角度,充分吸收日光。

3.2 節(jié)能環(huán)保技術(shù)的運(yùn)用

地源熱泵技術(shù)、江水源熱能采集等等新技術(shù)的應(yīng)用,將這一近年來剛剛起步的節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)得以充分展現(xiàn)。德國館運(yùn)用地源熱泵技術(shù),從地下35m處抽取地下水,經(jīng)過循環(huán)處理,夏送涼,冬遞暖。江水源熱泵機(jī)組總裝機(jī)容量為7.5萬kW,與空氣源熱泵相比可節(jié)省30%到40%的運(yùn)行費(fèi)用;整個(gè)建筑的制冷、供暖和電力,全部由太陽能、風(fēng)能和地?zé)岬惹鍧嵞茉赐瓿伞＿@些建筑鄰近黃浦江,充分利用江水源循環(huán)降溫提高空調(diào)系統(tǒng)效率。在世博會(huì)空間最大的建筑世博軸中,巨大的空調(diào)系統(tǒng)全部不用電,而是利用黃浦江天然水源和地源提供全部空調(diào)能源,江水源熱泵和地源熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源可省去冷卻塔補(bǔ)充水,大幅度提高空調(diào)制冷效果。同時(shí),江水和埋設(shè)在工程樁內(nèi)的地埋管散熱器作為熱泵系統(tǒng)的高溫?zé)嵩椿虻蜏責(zé)嵩?可極大提高能源效率。利用江水源提供能源的空調(diào)系統(tǒng)不但節(jié)約了電能,而且建設(shè)成本低,具有廣闊的發(fā)展空間。

中國館的雨水收集系統(tǒng)可以將收集到的雨水進(jìn)行綠化澆灌、道路沖洗等,冰蓄冷技術(shù)利用晚間電能制冰,白天釋放冷源,起到調(diào)節(jié)用電峰值的作用,大大降低了電能的使用,整個(gè)場館將比國家規(guī)范還節(jié)能近10%。

4 新技術(shù)的運(yùn)用

4.1 采光及照明技術(shù)

LED全稱發(fā)光二極管,最早紅色,后有黃、綠,多用于信號(hào)指示,直到20世紀(jì)90年代藍(lán)光LED劃時(shí)代問世。利用熒光體與藍(lán)光LED的組合獲得白光,這是LED走上照明之路。這個(gè)新一代光源的優(yōu)勢(shì)非常明顯,生產(chǎn)綠色,使用節(jié)能,被稱為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈之后的又一次飛躍。上海世博會(huì)上,LED廣泛出現(xiàn)在室內(nèi)外照明、景觀裝飾、指示牌、信息顯示屏、演出布景等,整座世博園成為LED集中示范區(qū)。由世博軸、中國館、主題館、世博中心展示的LED創(chuàng)新成果,對(duì)LED照明工程的起到示范推廣作用。節(jié)能LED燈具總量在6萬~8萬盞之間,所有景觀照明燈具的60%以上應(yīng)用了節(jié)能技術(shù)新型半導(dǎo)體LED。

4.2 太陽能開發(fā)利用

主要場館的太陽能利用規(guī)模達(dá)4.6MW,其中主題館為整個(gè)亞洲單體太陽能使用之最,成為國內(nèi)面積最大的太陽能光伏電池示范區(qū)。在上海世博園區(qū),太陽能是使用量最大的綠色能源,中國館、世博中心、主題館等建筑都在屋頂、玻璃幕墻上安裝了太陽能電池組系統(tǒng),并與建筑完美融為一體,年均發(fā)電可達(dá)408萬kWh。在標(biāo)準(zhǔn)輸出條件下,一天的發(fā)電量相當(dāng)于150戶人家一個(gè)月的用電量[2]。

安裝在中國館屋頂?shù)奶柲茈姵亟M系統(tǒng),裝機(jī)容量約0.3MW,部分區(qū)域使用透光式電池組件,與整個(gè)屋頂藝術(shù)效果融為一體,設(shè)計(jì)新穎。除發(fā)電外,這些太陽能電池組還兼具隔熱和保溫功能。太陽能裝機(jī)總?cè)萘考s2.8MW的主題館,采用屋頂一體化太陽能電池組件替代部分屋頂材料,構(gòu)成有規(guī)律的圖案,使主題館屋頂生動(dòng)呈現(xiàn)出上海里弄的藝術(shù)效果;南市電廠作為世博會(huì)主題館之一的未來探索館,主廠房頂面和部分朝南的立面墻上都應(yīng)用了太陽能發(fā)電系統(tǒng),裝機(jī)總?cè)萘考s0.5MW,以并網(wǎng)方式發(fā)電。

太陽能與建筑一體化是世博中心館的一大亮點(diǎn)。光伏電站發(fā)電效率的優(yōu)化和建筑美學(xué)的統(tǒng)一,屋頂平面單晶硅光伏組件與綠化間隔布置,充分體現(xiàn)出太陽能綠色能源的含義。風(fēng)力發(fā)電機(jī)也以動(dòng)態(tài)雕塑的形態(tài),在廣場上提供附加的能源。

意大利館生態(tài)氣候的策略,即在冬天利用太陽能輻射,而在夏天則利用自然的空氣氣流和水流降溫,熱風(fēng)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)排除,可以降低內(nèi)部建筑的溫度?？刂戚椛涞耐瑫r(shí),熱能又能集中在帶有光電集成模塊的透明玻璃上,可以充分節(jié)約電能。瑞士館在展館周圍鑲嵌了一萬個(gè)利用LED的閃爍發(fā)光器,這些發(fā)光器為直徑約20cm的紅色圓盤狀,內(nèi)部配置了約4cm見方的硅系太陽能電池、充電電池,照射一定時(shí)間的太陽光后,LED就會(huì)閃爍發(fā)光。由于配置有電池,夜間也可利用電池存儲(chǔ)的電力繼續(xù)閃爍發(fā)光。江蘇館向日葵造型的太陽能裝置,由一塊塊太陽能電池板拼接而成,可隨著陽光旋轉(zhuǎn),收集七色光譜聚集新能源。吸收的太陽能通過采光導(dǎo)入系統(tǒng),就能夠轉(zhuǎn)化為電力發(fā)電。

5 結(jié)語

世博園中的建筑已成為當(dāng)今世界上首批集中應(yīng)用國際先進(jìn)的太陽能、風(fēng)能、LED照明、冰蓄冷、江水源、地源熱泵、可再生材料使用等節(jié)能新工藝的典范。由于國家鼓勵(lì)和扶持在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中采用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?其采用的光電幕墻系統(tǒng)、江水源冷卻系統(tǒng)、氣動(dòng)垃圾回收系統(tǒng)、空調(diào)凝結(jié)水與屋面雨水收集系統(tǒng)、程控型綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)等多項(xiàng)節(jié)能系統(tǒng)必將成為我國未來建筑節(jié)能的發(fā)展方向[3]。Low-E低輻射節(jié)能玻璃、太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、主動(dòng)式導(dǎo)光、自然通風(fēng)、半導(dǎo)體照明、智能化集成平臺(tái)等多種技術(shù),將成為一個(gè)展示未來建筑領(lǐng)域新能源、新技術(shù)、新理念的絕好平臺(tái)。

參考文獻(xiàn):