让“绿色”走进学生公寓.doc

_让“绿色”走进学生公寓摘 要: 通过对厦门大学学生公寓现状的探讨,从建筑防热、照明工具的选用、太阳能的利用等方面, 为以后的学生公寓的改造和设计提出几点建筑节能方面的建议。关键词:学生公寓; 建筑节能 ;防热; 照明;太阳能厦门大学本部学生公寓有一部分是建校之初建的,但更多的是之后不断扩建的，这些建筑在很多方面体现了节能的特点：为了适应闽南地区气候湿热的特点，建筑不仅窗大门阔，明亮通风，而且各楼的南面甚至南北两面均辟有雨盖走廊，可以遮风挡雨，避免日晒；坡屋顶的设计，厦门气候炎热，太阳辐射强，坡屋顶的应用避免了屋顶晒透问题；单外廊布局，单外廊的应用使得室内可以形成过堂风，带走湿气，降低室内温度，减少空调的使用；T8节能灯的使用,最近学生公寓的寝室照明灯具由T5换成T8节能灯，节约了电能等。但是，学生公寓的舒适性很大程度是借助各种设备来达到的，建筑自身存在较多问题，比如窗户采用普通的铝合金推拉窗，密封性差，窗户没有遮阳措施，阳光直射窗户，使得大量热能进入室内，增大了空调的负担等。因此，我们需要对建筑进行改进，利用建筑物自身的结构直接达到或减少各种能源的使用来达到舒适性要求，即我们要引进建筑节能的概念。建筑节能是指在建筑中合理使用和有效利用能源，包括建筑物自身的隔热保温功能、建筑材料生产中的能耗及房屋采暖降温的能耗等，还包括太阳能、地热能源的综合应用,是一门综合性的技术。 厦门大学属于我国建筑气候区划标准GB50178-93规定的第建筑气候区。该区长夏无冬，温高温重，气温年较差和日较差均小。该区最冷月（1月）平均气温高于10，最热月（7月）平均气温2529，极端最高气温一般低于40，年日平均气温25的日数为100200d，年平均相对湿度为80%。该地区雨量充沛，是我国降水最多的地区，多热带风暴和台风袭击，易有大风暴雨天气；太阳高度角大，日照较少，太阳辐射强烈。 对夏热冬暖地区建筑的基本要求是：建筑物必须充分满足夏季防热、通风、防雨要求，冬季可不考虑防寒、保温。因此，厦门大学的建筑节能应先从建筑防热入手。1. 建筑防热1.1 夏季室内过热的原因 夏季室内过热的原因包括：维护结构传入热量；太阳辐射；自然通风过程中热空气的传入；邻近建筑物、地面、路面对房间维护结构的反射辐射及长波辐射；舍内生产、生活及设备产生的余热等。1.2建筑防热的途径 建筑物的夏季防热：应采取围护结构隔热、窗户遮阳、自然通风和环境绿化等综合措施。1.2.1 围护结构隔热 改善建筑物围护结构的热工性能,可以达到夏季隔绝室外热量进入室内,使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度,以减少通过辅助设备(如空调)来达到合理舒适室温的负荷,最终达到节能的目的。1.2.1.1 外墙和屋顶的隔热措施 外墙和屋顶占围护结构的绝大多数面积，合理解决这两部分的隔热问题(如西晒、顶层晒透等)，将对降低室内温度起到很好的作用。（1）选择合适的材料和颜色，减少日辐射的吸收率。白色的吸收率低于其他色，浅色低于深色，因此选择浅色作为建筑的外表皮。（2）使用实体隔热材料或带有封闭空气间层的围护结构。提高材料的热阻和热惰性指标值，加大对温度波的阻尼，提高衰减倍数和延迟时间。降低内表面平均温度和最高温度。带有空气间层的围护结构，利用封闭空气隔热，提高隔热能力。并且，可以加上铝箔。（3）围护结构内设通风层。空气间层与室外相通，利用热压或者风压使间层空气流动，带走进入间层的辐射热，有效降低围护结构内表面的温度。白天隔热好，夜间散热快。（4）利用水的蒸发和植被对太阳能的转化作用降温。蓄水池屋面适用于平屋顶，它利用水蒸发吸热，消耗太阳辐射热，蓄水深度以150mm为宜，水面宜有水浮莲等浮游植物或白色漂浮物。植被屋面利用植物叶面的蒸腾作用和光合作用吸收太阳辐射热，而且美化了化境。东、西山墙进行垂直绿化。在东、西山墙处种植爬山虎等攀藤植物,攀藤植物利用其气根的吸盘功能,可以在砖墙、光滑花岗岩板材贴面柱、瓷砖表面、挑檐底表面等处吸附攀藤。有资料表示,有攀藤植物的墙体和普通红砖墙体比较有着十分显著的降温效果。1.2.1.2 门窗的隔热措施 在整个建筑物的热损失中,围护结构传热的热损失达70%80% ,而门窗缝隙空气渗透的热损失则占20%30%。所以,门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射3个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料(玻璃)和窗框、扇型材组成。为此,要加强节能型窗框(如塑性窗框、隔热铝型框等)和节能玻璃(如中空玻璃、热反射玻璃等)等技术的推广和应用,增大窗户的整体传热系数以减少传热量。塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著,防雨水渗漏能力强,空气渗透量小,更主要的是塑钢门窗的导热系数极低,隔热效果优于铝材1250倍,在采暖和制冷上,能耗要低30% 50% ,室内空调的启动次数明显减少,耗电量也显著减少。1.2.2 建筑遮阳 建筑遮阳的目的是阻断阳光直射，这样做的好处是：防止透过玻璃的直射阳光使室内过热；防止建筑围护结构过热并造成对室内环境的热辐射；防止直射阳光造成的强烈眩光。由于遮阳对日辐射的遮挡，可使夏季室内气温，尤其是室内最高气温明显地降低；特别是对不开窗的有空调的房间，增加遮阳后一般可降低室温达2；而且使房间里的温度波动小，室内出现高温的时间也较晚。显然，遮阳对有空调的房间减少冷负荷十分有利。对一般房间，在开窗情况下，遮阳也可使室温降低1多，加上挡住了从窗口进入的直接热辐射影响，都有助于为人们在夏季创造良好的室内热环境。 1.2.2.1 人工遮阳（1）水平式遮阳。在低纬地区，由于太阳高度角很高，建筑的阴影很短，因而水平遮阳比垂直遮阳更加有效。（2）垂直遮阳。与水平遮阳相比，垂直遮阳主要是根据太阳方位角来实现对光线的遮挡，因此垂直遮阳能够有效地挡住高度角很低的光线，适合用于遮挡东西向阳光。（3）综合式遮阳。综合式遮阳能够有效的遮挡高度角中等的，从窗前斜射下来的阳光，这样效果比较均匀，主要适用于东南或西南向附近的窗口。（4）栏板式遮阳。栏板式遮阳能够有效地遮挡高度角角较小的、正射窗口的阳光，适用于东西向附近的窗口。 专门用作遮阳的构件，一般宜采用浅色且蓄热系数小的轻材料做成，因为颜色深及蓄热系数大的材料会吸收并储存较多的热量，影响隔热效果。 1.2.2.2 绿化遮阳 大自然给我们提供了一些天然的遮阳手段，树木或攀缘植物可以用来遮挡阳光，形成阴影，其效果总体来说相当不错。绿化遮阳不同于建筑构件遮阳之处还在于它的能量流向。植被通过光合作用将太阳能转化为生物能，植被叶片本身的温度并未显著升高。而遮阳构件在吸收太阳能后温度会显著升高，其中一部分热量还会通过各种方式向室内传递。 最为理想的遮阳植被是落叶乔木，茂盛的枝叶可以阻挡夏季灼热的阳光，而冬季温暖的阳光又会透过稀疏枝条射入室内。 1.2.3 自然通风 利用室内外气流的交换，可以降低室温和排除空气，保证房间的正常气候条件与新鲜洁净的空气。同时，房间内有一定的空气流动，可以加强人体的对流和蒸发散热，提高人体的热舒适感觉，改善人们的工作和生活条件。与其它相对复杂、昂贵的生态技术相比，自然通风（或机械辅助式自然通风）是当今生态建筑所普遍采取的一项比较成熟而廉价的技术措施。采用自然通风方式的根本目的就是取代（或部分取代）机械通风和空调制冷系统。1.2.3.1 烟囱效应 室内外空气温度差越大，进出风口高度差越大，则热压作用越强。对于室外环境风速不大的地区，烟囱效应所产生的通风效果是改善热舒适的良好手段。 在居住建筑中，气流通道的有效高度很小，在一般的单层房屋中小于2米，故不是很实用。但在厨房、浴室及厕所等可应用垂直管道通风之处，通风道向上延伸可通过几层楼高，这样形成的热力，就可以有效地应用于自然通风。1.2.3.2 利用窗户通风 为了更好的组织自然通风，在建筑设计时应着重考虑下列问题：正确选择建筑朝向及间距，合理的布置建筑群，选择合理的建筑平、剖面形式；合理的确定开口的面积与位置、门窗装置的方法及通风的构造措施。1.2.4 环境绿化 绿化主要是通过四个途径来改善夏季热舒适： 一是降低环境温度(建筑室外气温)，二是遮挡太阳辐射，三是导风，即通过绿化配置将风进人室内。降低环境温度从根本土解决了夏季室内过热的问题，因为在夏季建筑热工计算的室外气候条件中最主要的是室外气温和太阳辐射, 乔木、灌木、草皮使场地免受夏季太阳直射辐射烘烤。 一方面, 树叶通过散射和反射作用将太阳辐射热传回大气中,有效地降低树底下的空气温度和地面温度；另一方面,高大乔木和低矮灌木的蒸腾作用就像一台天然的蒸发冷却机器, 从周围环境中吸收大量的热。植物每蒸发1kg水就要从周围环境中吸收2200kg 的热最. 当建筑进气口不能正对夏季主导风向, 或者由于城市道路体系改变了城市风向,形成沿街道的通道风, 使垂直于道路的建筑立面与夏季风向垂直,很大程度的影响了房间的自然通风,不利于晚上房间散热,这时可以通过配置绿化的方法,改变气流方向引风人室，从而降低室内温度，提高热舒适。2.选用节能产品，提高用电的效率 采用现代新技术、新材料、新设备制造的节能产品，具有环保、耐用、光色好、无闪烁、无噪音、工作温度低、节电等特点。既可以提高用电的效率，也可以为学生寝室提供更加安静、明亮的生活空间，还可以降低公寓的维修费用，减轻电工人员的劳动强度。 2.1 公共走廊照明 厦门大学的学生公寓为了学生的方便和安全,走廊灯整晚不熄,因此走廊灯的正确选择可以起到较大的节能作用。公共走廊灯具宜选用吸顶节能灯，功率在3W8W 即可，选用最新的二极管发光灯具，节能效果更佳，节电可达到60%左右，同时灯具的使用寿命更长。2.2 寝室照明 由于现在的学生节能意识不够,觉得自己交了电费就可以随意用电以及生活不规律,寝室灯使用过度,因此使用合适的灯非常有必要。厦门大学学生公寓以前使用的是T8灯,显然满足不足不了节能要求,最近开始换成T5 节能灯，这类灯具具有以下优点：一是环保，光源材料为稀土元素，不含汞，无污染，真正做到绿色环保。二是寿命长，T5 节能灯寿命12 000 小时，T5 比T8 寿命长三倍。三是光色好，光色纯真柔和接近自然光。四是无闪烁，电子启动，在160V250V 电压条件下正常工作，不闪烁，保护眼睛，防止眼疲劳。五是无噪音，启动或工作时无噪音，提供安静的工作环境。六是温度低，延长灯具使用寿命，提高安全性。七是节约电，节电高达50%左右，降低照明用电总量。采用T5 节能灯具可以保证用电设施运行稳定，降低成本，提高效益，达到真正节能，减少维护费用，减轻后勤维修人员劳动强度的目的。2.3 浴室和卫生间的照明 浴室和卫生间的照明灯具选用上，宜选用防雾型内装螺口灯头的灯具，因为一般的吸顶灯具,当电子镇流器损坏时，更换比较繁琐，而防雾型内装螺口灯头的灯具，因电子镇流器与灯管是一体的，更换非常方便。3.太阳能的利用 运用太阳能来代替常规能源也是建筑节能的措施之一。太阳能可以为建筑供暖、供热、供电,甚至能够提供建筑物的全部能量，它取之不尽、用之不竭、是广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。厦门日照充足，太阳辐射量大，具有丰富的太阳能资源，在学生公寓合理充分的利用太阳能，能有效地降低对其他常规能源的消耗。 现在太阳能的利用有三种方式。一是利用太阳能集热器来加热水, 如太阳能热水器、这是目前应用最广泛的，如果宿舍楼安装了太阳能热水器，可以节约5-11月份用于烧水的电，第二种方式,使太阳能转换成热能再从热能转变成电能，还有一种方式是利用光电池直接把太阳能转化为电能的太阳能电池, 这也是最有前途的一种方式，如果在屋顶上铺设光电池板，那么我们用于采光和空调等的点都可以节省下