低碳建筑技术对住宅建造的影响范文

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1国内外研究与应用现状

2009年12月，哥本哈根气候大会上提出了“低碳”概念。应对气候变化，倡导低碳生活，成了全人类的共识。当今世界，设计节能建筑和研发节能技术，是最关注的课题之一。目前，国内外对于低碳建筑技术的研究，一般是从最容易影响住宅能耗的建筑外围护结构如房屋外墙、屋盖、门窗和资源回收利用等方面进行探讨，取得了一定的研究成果。应用方面，不乏传世之作。由世界著名低碳建筑设计师比尔•邓斯特设计的“贝丁顿零化石能源发展”社区，2002年完工并吸引了约百户居民入住，是英国最大的低碳可持续发展社区，如今已成为世界低碳建筑领域的标杆式先驱。日本的落叶小区全面采用节能技术，包括太阳能和风能等自然能的利用，建筑保温隔热和屋顶绿化技术等，解决热水供应，灯光照明以及生活用水的问题。我国低碳技术在城市公共建筑运用相对较多。2010年上海世博会工程中，在世界上首次采用了超大规模“阳光谷”结构，自然光透过“阳光谷”玻璃倾泻入地，可满足部分地下空间的采光需求并能获得自然通风，提升地下空间的舒适感，节约大量能源。同时采用地源热泵、江水源热泵、雨水收集利用等新技术，引领当代建筑向绿色环保节能方向发展。2010年，深圳市绿色建筑与低碳城市建设研讨会上，深圳市提出全面研究开发低碳建筑和绿色建筑方案。此外，北京长辛店低碳社区概念规划中，制定了多用途社区概念规划（住宅区、商业区、未来的科技园区及轻轨站等），建立低碳、经济可行、社会包容、环境友好、资源有效的社区。倡导一组创新的“低碳分区规范”，结合可持续发展指标及法定分区规范来应对气候变化的影响。显然，低碳建筑技术在国内外都有一定的研究和应用，但在中国农村住宅建造中明显滞后，亟待加强。

2湘北地区民居冬、夏两季热环境测试及室内物理环境模拟分析

2.1湖南岳阳郭镇乡民居冬、夏两季热环境测试及分析

本文以湖南岳阳郭镇乡民居为案例，开展湘北地区农村住宅低碳建筑技术的应用研究。该地区处于湖南北部，北纬29.37o、东经113.12o，丘陵地貌，西临洞庭湖，四季分明，年平均气温17℃左右，最低气温0℃左右，最高气温36℃左右，属夏热冬冷型地区；年降雨量1500毫米左右。

2.1.1热环境测试本文分别在冬、夏两季利用清华同方RHLOG系列自动温、湿度记录仪，对该地区的住宅A和住宅B进行24h的热环境测试。其中，住宅A建筑的主要朝向为南北向，墙体保温材料主要采用微晶无机保温砂浆，窗户采用中空双层玻璃窗，房间开窗采用穿堂风的形式，屋顶采用坡屋顶、老虎窗形式，屋顶局部种植绿化。住宅B建筑的主要朝向为南北向，墙体保温材料为普通保温砂浆，窗户采用单层玻璃，房间开窗采用单面开窗形式，屋顶采用坡屋顶形式。A、B住宅室内均无空调设备。现摘录2012年8月1日至8月2日、2013年1月5日至1月6日的测试结果如下表1、表2。

2.1.2测试结果分析（1）夏季测试温、湿度对比分析07:00～19:00时段，住宅A和住宅B的室内温度的最大值都低于室外，且住宅A的温度最大值低于住宅B，可见，住宅A、B对室外的高温都有一定的防御效果，且住宅A隔热效果好于住宅B。19:00～07:00时段，住宅A和住宅B室内温度的最大值、最小值及平均值都要高于室外，可见，住宅A、B都具有一定的保温效果。全天内住宅A、B的室内温度变化幅度小于室外，且住宅A的室内温度变化幅度要小于住宅B，可见，住宅A的隔热保温效果要好于住宅B。由于住宅的保湿效果主要体现在19:00～07:00时段，通过此时间段湿度的最大值、最小值及平均值的比较，可知19:00～07:00时段内住宅A和住宅B的湿度的最大值和最小值都要高于室外湿度，且住宅A室内湿度高于住宅B，可见住宅A夏季保湿性能要强于住宅B。（2）冬季测试温、湿度对比全天内，住宅A和住宅B室内温度的最大值、最小值及平均值都高于室外，且住宅A所对应的三个温度值都分别高于住宅B，可见，住宅A、B对室外的低温都有一定的防御效果，且住宅A保温效果要好于住宅B。全天内，住宅A和住宅B室内的湿度最大值、最小值及平均值都高于室外，且住宅A的对应的三个湿度值都分别高于住宅B，可见，住宅A、B都具有保湿效果，且住宅A的保湿效果要好于住宅B。

2.2岳阳市郭镇乡民居室内物理环境软件模拟分析

根据实测结果，采用相关软件，分别对住宅A和住宅B的室内热环境、自然通风和自然采光状况进行定量模拟分析。

2.2.1室内热环境模拟及其分析利用Dest-h软件对住宅A、B进行室内热环境模拟分析，得到图1、图2：由图可知，住宅A夏季室内最高温为32.3℃，住宅B夏季室内最高温为35.5℃；从高于30℃的积温及高于30℃的小时数来看，住宅A为3149.8℃.h，住宅B为4009.0℃.h。即夏季住宅A隔热效果要好于住宅B。住宅A冬季室内最低温度为3.43℃，高于住宅B冬季室内最低温度1.35℃；从高于0℃的积温及高于0℃的小时数来看，住宅A为29151.54℃.h，住宅B为18900.9℃.h。即冬季住宅A保温性能要好于住宅B。

2.2.2室内风环境模拟及分析利用Fluent软件分别对住宅A和住宅B距地面900mm、1500mm和2000mm的三个不同高度,进行室内风环境模拟。以1500毫米高度为例,室内的最高风速住宅A为3.5m/s、住宅B为3.2m/s。室内风速相对较高区域（即风速大于1m/s，小于5m/s）所占比例，住宅A所占比例为40%，住宅B所占比例为37%。可见，住宅A室内的自然通风状况比住宅B的要好。

2.2.3室内光环境模拟及分析利用Ecotect软件对住宅A和住宅B室内距地面600mm、1200mm、1500mm三个不同高度进行照度模拟。以1200毫米高度工作面为例，住宅A的平均采光系数为2.44%，远大于住宅B的0.02%。室内采光系数大于1%的面积占首层总面积的比例比较，住宅A室内采光系数达到1%的面积占到其首层总面积比例为32%，住宅B为2%。显然住宅A的室内自然采光环境要明显优于住宅B。

3结语

本文以湘北地区郭镇乡民居为例，通过实地测试、计算机模拟等方法，进行对比分析。证明了采用低碳建筑技术建造的房屋，在隔热保温、保湿和自然通风采光方面都优于按传统建筑方法建造的普通房屋，节能减排效果好。事实上，各地均可因地制宜地应用和推广低碳建筑技术。建议在新农村住宅建造中，从建筑物形体设计到建筑材料和构配件的采用，切实执行国家有关建筑节能技术标准。一是改革传统外墙，发展节能型外墙体系。大幅度减少实心粘土砖的使用，积极采用空心粘土砖、空心砌块和加气混凝土等外墙材料,大力开发利用发泡聚苯乙烯、玻璃棉和膨胀珍珠岩等高效保温材料。二是窗户应选用空心型材，形成密闭的空气层，以减少热量散失；玻璃可以采用双层甚至三层，以减少热传递。对于门而言，应尽量选择保温性能好的门，减少热桥处的热量散失。三是尽可能利用现有的废旧建筑材料，通过资源回收处理和重新利用来达到节能的目地。积极采用低碳建筑技术，建设美丽中国的“低碳”新农村。

作者：陈积光晏高亮阎瑞肖永强单位：湖南理工学院土木建筑工程学院