正文 第3章 什麼是低碳建築?(3)(1 / 3)

設備和材料是打造各類建築的基礎。低碳節約型建築所使用的設備和材料應該是環保的、節能的。因此,開發、使用環保、節能的建築設備和建築材料,也是低碳節約型建築所關注的問題。建築設備種類很多,由於采暖、空調是耗能大戶,故備受業界關注。空調係統使用熱泵技術,能把低位能轉換為高位能,在節能上具有很大的優勢。除常規熱泵外,還有太陽能熱泵、地熱源熱泵、水環熱泵等,所有這些都是低碳節約型建築工程技術所關心的問題。

5.智能技術

智能化技術是貫穿於整個低碳節約型建築的核心技術,它不僅能在節約資源上發揮重要作用,而且能夠減人增效,創造舒適的居住環境。智能化技術能把信息技術、自動化技術、微電子技術、計算機技術有效地應用於建築係統。低碳節約型建築的智能化係統具有八個方麵的主要功能,即信息處理功能、狀態監控功能、安全管理功能、超值報警功能、數據檢索存儲功能、新能源開發節能調控功能、室內環境調節功能和綜合管理功能。智能技術是在建築係統中,建立一個以信息係統為核心的平台,把需求與應用、目標與功能同係統相關的各個要素緊密地融合在一起,其中包括將各種已經建立的功能係統在軟件界麵上進行綜合和集成,達到信息共享、實時監控、綜合管理等智能化的總目標。低碳節約型建築就是在這個基礎上,實現功能係統的優化組合,改善技術係統運行的特性和性能,達到節約資源、治汙減排、增進效益的目的。

節能與可再生能源利用

節約能源是低碳節約型建築技術的重要研究內容和奮鬥目標,其任務一方麵是要盡量減少常規能源的耗費;另一方麵是要大力開發和利用低碳型自然能,其中包括新能源和可再生能源。

所謂“能源”,是指能量的來源,即能夠為人們提供某種形式能量的自然資源。能源的種類很多,有一次能源,二次能源;常規能源,新能源;非再生能源,可再生能源。按照能源的來源不同又可分為來自地球內部的能源、來自地球外部的能源和來自地球與其他天體相互作用產生的能源。

節水與汙水的二次利用

世界上許多地方的用水量正在接近自然係統的極限,水資源的利用問題將嚴重影響21世紀全球經濟與社會發展。節約用水成了世界各國所關注的焦點。我國在節水問題上所實行的方針是“開源與節流並重”。利用先進的技術手段提高水的重複利用率,是落實節水措施的重要途徑。我們在研究低碳節約型建築時,不僅關心建築的節能問題,而且也關心節水問題。開發和研製關鍵的節水技術和工藝設備,采用不用水或少用水的工藝,分質用水、優質優用、差質差用,實現汙廢水資源化,從宏觀戰略上加強水資源的綜合利用。所有這些方麵的研究和發展,都有力地推動了節約用水的科學化、現代化進程。當前,在節水技術研究和推廣應用中,受到人們萱遍重視的有中水回用、汙水資源化、雨水收集、海水淡化等多種技術。

低位能利用與熱濕環境

建築環境包括建築熱濕環境、光環境、聲環境和空氣環境。熱濕環境是建築環境中最主要的內容,它集中反映在空氣環境的熱濕特性上。熱濕環境的構成要素有溫度、濕度、輻射和氣流四個要素。除了太陽的直接輻射受熱外,人體與周圍環境間還存在長波輻射換熱,當溫度高、濕度大,尤其是風速小時,人感到“悶熱”;當溫度高、濕度小時,人感到“幹熱”。創造一個舒適宜人的溫濕環境,是現代智能建築的重要任務,然而,它需要以花費一定的能源和水資源為條件。在低碳節約型建築中,利用低位能轉換的熱泵技術,實現對熱濕環境的調控,可以有效地節約資源。熱泵是使熱量從低位熱源流向高位熱源的節能裝置,它不像鍋爐那樣能產生熱量,而是將熱源中不可直接應用的熱量通過提高品位轉變為可利用的再生高位能量,以作空調係統的熱源之用。正因為熱泵的節能效益,才使熱泵在20世紀70年代後獲得迅速發展。當1972年能源危機出現時,熱泵以其回收低位熱源的熱量和節約高位能的特點,迅速在世界範圍內形成一股“熱泵熱”;到90年代,熱泵技術獲得飛速發展,應用領域不斷擴展,按低位熱源利用的種類來分,有空氣源熱泵、水源熱泵、太陽能熱泵、地熱源熱泵、廢熱源熱泵、多熱源熱泵等。

熱泵最突出的特點是利用低位能,利用可再生能源。因此,許多國家把熱泵作為環保減排的有效方法,熱泵技術便成了低碳節約型建築所關注的重點之一。目前,世界上使用的熱泵總數約為1.2億台,每年可以產生8×1011kW·h的熱能,同時使CO2排放量每年減少130Mt。一些國家的熱泵供熱量占總供熱份額比例不斷提高,其中日本為28%,美國為8.6%,瑞典為8.3%。我國熱泵空調也發展很快,據1999年統計,年產小型熱泵614.65萬台,大型熱泵54萬台。隨著現代科技的發展,熱泵技術也有很大的進步,如采用多回路設計、高效換熱技術、低噪聲風機、變頻控製、模糊控製、微電腦控製等;有的高校和研究單位還將人工智能技術引入熱泵的仿真研究,對係統進行模擬分析,有力地推動了熱泵產品更新和創新發展。