導(dǎo)語：建筑能耗健康持續(xù)發(fā)展論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

提要提出了低能耗健康建筑的概念，論述了它與人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，指出了實現(xiàn)低能耗健康建筑的四個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域是城市能源規(guī)劃、節(jié)能建筑設(shè)計、城市微氣候改善和建筑自動化。

關(guān)鍵詞健康建筑人居環(huán)境能源可持續(xù)發(fā)展

AbstractExplainstheideaofthelowenergyandhealthybuildinganditsrelationshipwithsustainabledevelopmentofhuman''''sinhabitantenvironment.Pointsoutthefourcriticalissuesinitsrealizationi.e.urbanenergyprogramming,energy-efficientbuildingdesign,urbanmicroclimateimprovementandbuildingautomation.

Keywordshealthybuildinginhabitantenvironmentenergysustainabledevelopment

1前言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)發(fā)展很快，目前城市化水平為28%。按照世界上城市發(fā)展規(guī)律，這正是從起始階段向城市化加速發(fā)展的轉(zhuǎn)變階段。在我國東部沿海地區(qū)，城市化水平已接近或超過35%，已經(jīng)進(jìn)入加速發(fā)展階段。這都預(yù)示今后5年及下個世界我國城市化將有飛速發(fā)展。

城市化發(fā)展推動建筑行業(yè)的興旺，隨著人們對建筑環(huán)境要求的不斷提高，北方地區(qū)建筑供暖，南方地區(qū)建筑空調(diào)，以及黃河下游、長江中下游流域建筑供暖與空調(diào)都成為極迫切的問題。近5年來我國房間空調(diào)器產(chǎn)量持續(xù)以40%的年增長率上升，就充分說明需要的迫切性，但隨之而來的能耗的增加和對環(huán)境的污染。北方地區(qū)供暖耗煤已占全國總煤耗的11%以上，長江中下游地區(qū)空調(diào)器及熱泵的發(fā)展已使該地區(qū)供電出現(xiàn)嚴(yán)重緊張和短缺。若充分滿足這一地區(qū)建筑空調(diào)的要求，空調(diào)電耗將占該地區(qū)總電耗的30%以上，這將對這一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會產(chǎn)生巨大影響。供暖燃煤直接污染大氣，并釋放產(chǎn)生溫室效應(yīng)的CO2，這已是老問題。大量空調(diào)設(shè)備的使用會放出CFC物質(zhì)破壞大氣的臭氧層已成為全球性的環(huán)境保護(hù)問題。此外，空調(diào)器在夏季將熱量排入大氣，在冬季又從大氣中大量吸熱，當(dāng)空調(diào)器高密集度安裝時，還會嚴(yán)重影響城市區(qū)域小氣候。

城市化的發(fā)展使建筑能耗越來越大，工業(yè)發(fā)達(dá)國家建筑能耗占總能耗的30%～50%，我國的建筑能耗也達(dá)總能耗的10%以

上。目前人類所消費的能源絕大部分屬于枯竭性能源（如石油、煤炭、天然氣等），有關(guān)專家估計，按目前的能源消費增長率持續(xù)下去，枯竭性能耗只能維持200～300a左右，因此人類面臨的能源問題是嚴(yán)峻的。本世紀(jì)70年代初世界性的能源危機(jī)曾推動了節(jié)能建筑的發(fā)展。

當(dāng)今的建筑除了能耗大的問題外，還存在病態(tài)建筑的問題。根據(jù)歐洲的有關(guān)調(diào)查報告，在非工業(yè)建筑中，健康建筑（HealthyBuildings）只占50%～70%。所謂與建筑有關(guān)的疾?。˙RI,BuildingRelatedIllness）指的是由于建筑物室內(nèi)環(huán)境有害輻射（電磁輻射和放射性物質(zhì)）、溫濕度太高或太低、生物化學(xué)有害物濃度太高等引起的各種疾病或身體虛弱。建筑綜合癥（SBS，SickBuildingSyndrome）指的是建筑環(huán)境使人們產(chǎn)生的各種不舒適癥狀，如頭痛、疲勞、感冒、惡心等。建筑建筑指的是具有滿足人們居住或生產(chǎn)等活動要求的適宜的熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境和空氣環(huán)境的建筑物。其中熱環(huán)境包括室內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣的流動速度等，光環(huán)境包括建筑物室內(nèi)外的照明和色彩等，聲環(huán)境包括建筑物室內(nèi)外的噪聲、音響效果和震動等，空氣環(huán)境包括室內(nèi)外的空氣組成成分、氣味等。造成SBS的主要原因可能是缺乏對建筑物的合理維護(hù)，建筑物熱負(fù)荷、污染物負(fù)荷的變化，建筑設(shè)備控制方案的改變，或者建筑設(shè)計不合理等。

低能耗健康建筑指充分利用自然能源的被動式供熱空調(diào)建筑，它能提供人們生活和生產(chǎn)需要的建筑環(huán)境，保證人體的衛(wèi)生和健康，同時具有節(jié)能建筑能耗低的特點。低能耗健康建筑的研究在歐洲和日本等國家已受到相當(dāng)?shù)闹匾?，美國由于能源比較豐富，著重研究的是健康建筑。MiltonKeynes是英國發(fā)展最快的城市，它位于倫敦和伯明翰的中間。MiltonKeynes有一個能源公園（MiltonKeynesEnergyPark），其中的建筑統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計，應(yīng)用了多種建筑節(jié)能措施。該能源公園的建筑能耗指標(biāo)是一般建筑的一半，因此深受用戶歡迎。我國是發(fā)展中國家，能源的建筑速度遠(yuǎn)跟不上國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。目前我國人均年能耗不到1t標(biāo)準(zhǔn)煤（只達(dá)到世界平均值的三分之一），而想在本世紀(jì)末實現(xiàn)"小康"水平，人均能耗至少要達(dá)1.5～1.6t標(biāo)準(zhǔn)

煤?？梢?，降低建筑能耗，大力宣傳和發(fā)展低能耗健康建筑將成為我國在21世紀(jì)的一個迫切和重要的工程。

地球是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，為人類社會的文明和進(jìn)步提供了適宜的空間和豐富的自然資源。近30年來，由于人口增

長，工農(nóng)業(yè)發(fā)展，已經(jīng)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化和氣候變化。1972年在斯德哥爾摩召開的聯(lián)合國人類環(huán)境會議上，世界各國政府的代表共同發(fā)表《人類環(huán)境宣言》，第一次正式表達(dá)了世界各國人民對保護(hù)環(huán)境問題的強(qiáng)烈關(guān)注，明確提出可持續(xù)發(fā)展的概念。20年后的1992年6月3～14日，在里約熱內(nèi)盧召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上，來自一百多個國家和地區(qū)的一百多位政府首腦通過了《里約宣言》和《21世紀(jì)議程》兩個綱領(lǐng)性文件。人類理智地選擇可持續(xù)發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的最廣泛的定義是"人類應(yīng)享有以與自然相和諧的方式過健康而富有生產(chǎn)成果的生活權(quán)利"，并"公平地滿足今年后代在發(fā)展與環(huán)境方面的需要"。可持續(xù)發(fā)展的思想實質(zhì)，一方面要求人類在生產(chǎn)時說可能地少投入、多產(chǎn)出；另一方面又要求人類在消費時盡可能地多利用、少排放。因

此，人類在轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)發(fā)展模式、實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的時候，必須糾正過去那種單純靠增加投入、加大消耗實現(xiàn)發(fā)展的模式和以犧牲環(huán)境來增加產(chǎn)出的錯誤做法，從而使經(jīng)濟(jì)發(fā)展更少地依賴地球上有限的資源，而更多地與地球的承載能力達(dá)到有機(jī)的協(xié)

調(diào)?？沙掷m(xù)發(fā)展強(qiáng)度以長遠(yuǎn)和全局的辯證眼光看待環(huán)境和發(fā)展，社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須與地球生態(tài)自然環(huán)境的變化相適應(yīng)，人類對自然資源和能源的消耗不能超出全球生態(tài)環(huán)境的極限，這樣才能"成功地為后代留下一個可自下而上的星球"。

人類的絕大部分生活和生產(chǎn)活動在人居環(huán)境里進(jìn)行，隨著人們對建筑環(huán)境要求的提高，建筑一方面消耗更多的自然能源和資源，另一方面產(chǎn)生和排放更多的溫室氣體和廢物。追溯歷史，早在1980年，國際建筑師協(xié)會第14屆大會發(fā)出的建筑師華沙宣言指出：要"認(rèn)識到人類--建筑--環(huán)境三者之間有密切的相關(guān)性"。人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展要綜合考慮城市化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)問題，在保護(hù)中發(fā)展，在發(fā)展中重視保護(hù)。大力推廣低能耗健康建筑是人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要保證之一，人類不應(yīng)該為短期的目的而犧牲長期的資源和環(huán)境，應(yīng)時刻記住"地球不是我們從父輩那兒繼承來的，而是從從自己的后代那兒借來的"。

2低能耗健康建筑的關(guān)鍵技術(shù)

低能耗健康建筑的實現(xiàn)涉及城市能源規(guī)劃、節(jié)能建筑設(shè)計、城市微氣候改善和建筑自動化等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)的研究和應(yīng)

用。

2．1城市能源規(guī)劃

全面解決建筑物供暖和空調(diào)問題，對適應(yīng)城市化的飛速發(fā)展，緩解能源緊張?zhí)貏e是電力供應(yīng)不足問題，以及保護(hù)城市局部環(huán)境及大氣臭氧層，都有極重要的意義。解決這一問題的關(guān)鍵在于合理的城市能源規(guī)劃。通過研究城市能耗結(jié)構(gòu)、能源轉(zhuǎn)換、能源利用等環(huán)節(jié)，結(jié)合城市規(guī)劃對整個能源系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，研究為解決建筑物供熱、供冷、供燃?xì)獾鹊男枰獞?yīng)配置的最合理的能源轉(zhuǎn)化與能源輸送系統(tǒng)，重點為我國北方地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)、供冷相適應(yīng)的大型的供熱、供冷方式，與集中供熱、供冷相適應(yīng)的大型蓄冷蓄熱裝置以及全面規(guī)劃電力、煤氣、冷熱源及蓄能的能源系統(tǒng)。

城市的能源規(guī)劃首先要估算城市的能源需求，包括生活用能（熱水、照明、電器、炊事、供暖、空調(diào)）和生產(chǎn)用能（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、其它產(chǎn)業(yè)）的性質(zhì)用量。然后要考察城市的能源結(jié)構(gòu)，對各種可用能源，如電能、煤、燃?xì)?、沼氣、太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?，進(jìn)行定性和定量的調(diào)查和研究。最后制定出城市冷、熱、水、電、氣等能源的統(tǒng)一、聯(lián)合供應(yīng)，以實現(xiàn)城市能源系統(tǒng)的最優(yōu)的社會和經(jīng)濟(jì)效果。

2．2節(jié)能建筑設(shè)計

節(jié)能建筑的設(shè)計思想是充分利用建筑所在環(huán)境的自然能源和條件，在盡量不能常規(guī)能源的條件下，創(chuàng)造出人們生活和生產(chǎn)需要的室內(nèi)外環(huán)境。節(jié)能建筑的設(shè)計關(guān)系到三方面的研究內(nèi)容：當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?，室?nèi)環(huán)境的設(shè)計要求，以及建筑物的結(jié)構(gòu)特

征。

當(dāng)?shù)貧夂蛱卣髦府?dāng)?shù)匾荒晁募臼彝鈿庀髼l件，如空氣的溫濕度、風(fēng)速和風(fēng)向、日照率、降雨量、積雪等。在冬季日照率大的地方，可以考慮太陽能的利用，如被動式太陽房、太陽能集熱器。夏季日照率大的地方則要考慮建筑物的有效遮陽措施。夏季晝夜溫差大的地方，可以利用建筑物的蓄冷特性進(jìn)行自然冷卻。

室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計要求包括對室內(nèi)空氣溫濕度的要求。傳統(tǒng)的設(shè)計方法要求空調(diào)建筑的室內(nèi)環(huán)境必須維持在一個比較狹窄的溫濕度范圍，如溫度在25～28℃之間，相對濕度在50%～70%之間?？照{(diào)設(shè)備的容量是根據(jù)維持整個空調(diào)要求的溫濕度值來決定的。近年來大量空調(diào)建筑的使用已帶來所謂空調(diào)建筑綜合癥的問題，那長期生活在空調(diào)建筑中的人出現(xiàn)的某些癥狀，如疲勞、易感冒、惡等，總之是體抵抗環(huán)境變化的能力降低了。這是由于空調(diào)建筑的室內(nèi)環(huán)境比較穩(wěn)定，空氣溫濕度變化小；另一方面由于空調(diào)建筑的密封性好，室內(nèi)空氣品質(zhì)差，人們得不到足夠的新鮮空氣。目前民辦各國都在極力提倡FreeCoolingBuilding等利用自然冷卻的非空調(diào)建筑，通過合理設(shè)計和使用管理，某些氣候地區(qū)完全可以不使用常規(guī)能源而維持建筑環(huán)境達(dá)到設(shè)計要求，這種建筑就是所謂的"零能源"建筑（ZeroEnergyBuildings）。室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計應(yīng)建立在對人體熱舒適性研究的基礎(chǔ)上。有關(guān)研究指出在室溫不超過30℃房間，完全可以通過風(fēng)扇提供的動態(tài)風(fēng)來維持人體的熱舒適。即使需要空調(diào)的房

間，也可以采用區(qū)域空調(diào)的辦法來維持人體所在工作區(qū)的熱舒適性，而沒有必要維持非工作區(qū)的溫濕度?？梢姴捎脜^(qū)域性動態(tài)空調(diào)的方法會大大降低建筑物空調(diào)的能耗。

建筑物的結(jié)構(gòu)特征指建筑物的造型、朝向、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫情況，外墻外窗的遮陽情況，以及建筑空間的通風(fēng)換氣情況。合理的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該在夏季有效地組織通風(fēng)和防止太陽照射，減少室內(nèi)過熱和潮濕；在冬季有效地利用太陽能對外墻外窗進(jìn)行保溫，提高室內(nèi)溫度；在過渡季有效地利用室外空氣進(jìn)行通風(fēng)，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。有關(guān)調(diào)查指出，位于同一地方的相同類型的建筑物，由于建筑結(jié)構(gòu)的不同會導(dǎo)致能耗指標(biāo)相差超過一倍。

2．3城市微氣候改善

城市化的發(fā)展使為人類開始意識到建筑對城市微氣候的影響。合理規(guī)劃建筑形式與位置以改善城市小氣候，妥善處理空調(diào)系統(tǒng)對外的熱污染，以及全面考慮綠化、遮陽等對城市環(huán)境的影響將是城市建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計中的一個重要組成部分。

建筑群的布置應(yīng)注意建筑物的空間和平面的布局，以減少和控制城市風(fēng)沙和建筑物之間的強(qiáng)烈輻射對環(huán)境污染的作用。

城市水資源的規(guī)劃對微氣候也起明顯的作用。河道的合理布置和走向往往可以改善城市局部區(qū)域的熱島效應(yīng)。

城市的三維綠化對防止夏季太陽強(qiáng)烈照射，改善空氣品質(zhì)和美化環(huán)境都能起到不可估量的積極作用。

從氣象觀測數(shù)據(jù)可以知道，城市市中心的環(huán)境溫度一般比效區(qū)的環(huán)境溫度高出3℃左右。城市市中心由于工業(yè)、商業(yè)、娛樂業(yè)等建筑密集，加上人口也相對多，交通擁擠，造成市中心的熱量相對大得多，形成局部熱島效應(yīng)，如何改善市中心的微氣候已成為城市人居環(huán)境研究的一個課題。

2．4建筑自動化

建筑自動化指建筑設(shè)備系統(tǒng)（如供熱空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等）的監(jiān)測、管理、運行和控制的自動化。智能大廈的基礎(chǔ)是通訊自動化系統(tǒng)CA、辦公自動化系統(tǒng)OA、大樓自動化管理系統(tǒng)BA、消防自動化系統(tǒng)FA和信息自動化系統(tǒng)MA的有機(jī)統(tǒng)一。建筑自動化要求建筑設(shè)備系統(tǒng)的合理設(shè)計、有效使用以及運行控制過程中的能量節(jié)約，以保證建筑設(shè)備在提供要求的建筑環(huán)境的同時，達(dá)到初投資、運行費和維修服務(wù)費最小的優(yōu)化目標(biāo)。

建筑自動化不僅是實現(xiàn)能耗建筑的必要條件，而且也是建筑安全、舒適和適應(yīng)性的保證。隨著建筑物規(guī)模的增大（如日本計劃在下個世紀(jì)建造一能夠容納一個城市的建筑，也稱"建筑城市"），對整個建筑物的規(guī)劃、設(shè)計和管理越來越像是對一個城市的規(guī)劃、設(shè)計和管理。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為建筑自動化提供物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)手段。

3結(jié)束語

隨著人們對"人類-建筑-環(huán)境"認(rèn)識的深入，人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展逐漸成為全球普遍關(guān)注的問題。低能耗健康建筑追求在盡量少用不可再生自然資源和能源的條件下，為人們生活和生產(chǎn)創(chuàng)造衛(wèi)生、健康和合理的建筑環(huán)境，因此它是保證人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。低能耗健康建筑的實現(xiàn)取決于城市能源規(guī)劃、節(jié)能建筑設(shè)計、城市微氣候改善和建筑自動化等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)的研究和應(yīng)用。

4參考文獻(xiàn)

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