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1.6 建筑节能技术的地域性

从建筑地域性和建筑能耗关系来看,建筑能耗的形成及其变化规律主要涉及 4 个方面的地域性因素,即:

①该地域的建筑居住文化及居住水平;

②该地域的建筑气候条件;

③适应该地域的建筑能源资源;

④适应该地域的建筑管理技术水平。

这 4 个方面中,气候是建筑自然地域性的主要因素和基本条件;建筑居住文化和居住水平是地域性建筑的显著特色;营造建筑环境的建筑材料、围护结构形式、设备系统要求采用适应地区气候、资源能源条件的技术路线和能源方式,使建筑能耗构成具有显著的地域特点。后面两个因素,与各地经济社会发展水平、人们居住文化和生活模式息息相关,是影响建筑能耗变化、导致建筑单体能耗差异的主要原因。

1.6.1 地域性社会差异对建筑能耗的影响

1)居住文化的地域性

居住文化是指人类在建筑建造和居住过程中所采用的方式以及创造的物质和精神成果的总和,包括居住环境建构的方式(动态的)和居住建筑建构的成果(静态的)两个方面,这两个方面都具有显著的地域性特征。地域建筑环境是居住文化的体现,它不仅满足了社会的物质功能要求,更体现了人们的精神需求,反映了隐含其中的深层次的地域文化内涵,造就了建筑的地域特色。

居住文化的地域性强调的是对历史传统的尊重,强调建筑节能应因地制宜、建筑节俭、崇尚自然等节能理念,不同的建筑节能技术措施与环境文化和居住传统相关。中国建筑历史上无数的传统民居,以及宫殿庙堂、亭台楼阁都体现出了我国居住文化中的生态文明理念,是地域建筑随着气候、资源和当地历史文化差异而采取不同的建造技术策略而实现居住舒适、贴近自然、人与自然和谐共处的价值追求。我国黄土高原的窑洞背靠黄土高坡,依山凿出宽敞空间,向南开窗,最大限度利用太阳光,做到保温蓄热、冬暖夏凉。这种典型的居住文化体现了人与自然和谐共生的生态文明思想,是人们在漫长历史发展过程中形成的居住文化传统和智慧,对建筑节能技术策略具有重要的导向作用。

2)居住水平的地域性

从建筑发展过程来看,人类居住水平的发展经历了 3 个阶段:第一个阶段是工业化阶段,主要解决住房的有无问题;第二个阶段是关注住宅性能和质量的阶段,关注住宅的品质优劣问题;第三个阶段是追求节能、生态、环保的阶段,关注建筑与环境之间的关系问题。随着居住环境的改善,住房建设过程的一些问题也暴露了出来,比如,住宅供需之间矛盾突出;住宅建设过程中,土地、能源、材料浪费和环境污染严重;居住状况显著分化,高收入阶层购买一套或多套豪宅,中等收入家庭购买环境较好的普通商品住宅,而低收入家庭居住环境状况较差,加上进入城市就业的农村劳动力的居住贫困化,已经影响到城市的社会稳定和经济的持续发展;城镇居住建筑能耗总量逐年增长;不同地区及城市居住水平的差异加大,建筑能耗规模及其增长速度差异显著等。

由于居住水平不同,人们对居住条件和环境品质的要求不一样,导致建筑能耗需求不同。目前,发达国家已经进入第三个阶段,而中国刚跨过第一个阶段,正进入第二个阶段。中国要大力发展建筑节能,希望把 3 个阶段并成一步,就需要充分考虑由于居住水平地域性决定的建筑节能地域性特征,探索适合中国国情的建筑节能发展之路。

1.6.2 地域性气候差异对建筑能耗的影响

气候的地域性决定了建筑能源需求的地域性。以中国气候特点为例,与世界上同纬度地区的平均温度相比,大体上,1 月东北地区气温偏低 14 ~ 18℃,黄河中下游偏低 10 ~ 14℃,长江南岸偏低 8 ~ 10℃,东南沿海偏低 5 ℃左右;而 7 月各地平均温度却大体要高出 1.3 ~ 2.5℃,呈现出很强的大陆性气候特征。与此同时,我国东南地区常年保持高湿度,整个东部地区夏季湿度很高,相对湿度维持在 70%以上,即夏季闷热、冬天湿冷,气温日差较小。这样的气候条件使中国的建筑节能工作不能照搬国外的做法,中国南方的建筑节能也不能照搬北方建筑节能的做法,因此迫切需要发展适合中国气候特征的建筑节能技术体系。

我国《民用建筑热工设计规范》(GB / T 50176—2016)按下列条件,将全国划分成 5 个建筑热工设计分区。严寒区:最冷月平均温度≤-10℃,日平均气温≤5℃的天数在 145 天以上的地区;寒冷区:最冷月平均温度 0~ -10℃,日平均气温≤5℃的天数在 90~145 天的地区;夏热冬冷区:最冷月平均温度 0~10℃,最热月平均温度 25~30℃的地区;夏热冬暖区:最冷月平均温度>10℃,最热月平均温度 25~29℃,日平均气温≥25℃的天数在 100 ~ 200 天,夏季防热、冬季可不保温的地区;温和地区:最冷月平均温度 0~13℃,最热月平均温度 18~25℃,日平均气温≤5℃的天数在 0~90 天的地区。

建筑气候决定了建筑能源需求的地域性,表现在建筑节能设计方案选择、建筑节能材料获取、暖通空调节能技术路线筛选等方面。中国不同地区、不同类型建筑的能耗特征是:北方城镇供暖能耗强度较大,近年来持续下降,表明节能减碳工作初见成效;公共建筑单位面积能耗强度持续增长,主要是终端用能需求增长;城镇住宅户均能耗强度增长,主要是生活热水、空调和家电等用能需求增加;在农村人口和户数缓慢减少的情况下,农村住宅的户均商品能耗缓慢增加。所以,中国建筑能耗由于地区气候差异,表现出很强的地域特征,不同气候地区的建筑节能技术政策和技术策略都要与地域环境相适应。

1.6.3 基于建筑地域性的适宜技术特征

20 世纪 60 年代,西方学者舒马赫在其著作《小的是美好的》一书中最早提出了“适宜技术”的理论和观点。我国吴良镛提出发展“适宜技术”的科技政策,指出“所谓适宜技术”就是能够适应本国、本地条件,发挥最大效益的多种技术,既包括先进技术,也包括中间技术,以及稍加改进的传统技术。

建筑节能适宜技术是建筑节能技术适应环境发展的结果,其适应性内容包含了节能技术对地域自然环境的适应、对人需求的适应和对社会经济发展的适应 3 个方面。建筑节能适宜技术具有以下几个特征:

①与地区气候等自然条件相适应;

②充分利用当地的材料、能源和建造技术;

③符合地区社会经济发展水平和人们居住行为习惯要求;

④具有其他地域没有的特异性及明显的经济性。

上述基本特征表明,建筑节能适宜技术的中心意义就是通过采用适宜的节能技术、使用适宜节能材料、采用基于气候的建筑节能设计思路并考虑环境保护来降低建筑人工舒适气候的环境支持成本,营造最佳舒适气候的同时,使自然环境付出最小的代价。中国发展建筑节能适宜技术,必须符合国情,通过引进发达国家的成熟技术而不一定是最先进的技术,以更加低廉的成本来实现本国技术升级,并在本地化利用过程中实现技术创新。

本章小结

本章主要讲述了建筑节能的相关概念,国内外建筑节能的发展过程及当前我国建筑能耗特征,建筑节能与建筑室内环境控制,建筑节能系统分析与建筑全过程管理等。

本章的重点是认识中国建筑能耗特征,熟悉建筑节能系统构成,建立建筑全过程节能管理理念和建筑技术的地域性理念。

思考与练习

1.什么是建筑节能?什么是节能建筑?

2.与国外建筑能耗相比,中国的建筑能耗特征是什么?

3.简述建筑节能与建筑室内环境控制的关系。

4.绿色建筑的内涵是什么?绿色建筑与节能建筑的关系是什么?有人说,绿色建筑一定是节能建筑,这种说法对吗?为什么?

5.什么是建筑节能系统?建筑节能技术系统组成及其划分方法是什么?

6.建筑全过程管理的内涵是什么?

7.建筑全生命周期包含哪几个阶段?不同阶段对建筑节能有何影响?

8.请查阅文献,简要说明校园建筑节能的现状和发展趋势。 QgqIRWh1EvDCSueuBLPMrL83aO3uswOXmQ3RukZ+gXDOvf6BbhfTyyUZvaQ/Tx/m

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