建筑行业占全球温室气体排放的近40%。随着世界越来越意识到气候变化的负面影响迫切的讨论实现建筑节能的方法。
能源效率,顾名思义,就是在建筑设计和运营的各个阶段有效利用能源,节约和优化能源使用,减少浪费,最大限度地减少对自然的负面影响环境
这在很大程度上可以通过降低建筑物的总体能源需求、利用可再生能源、减少负能耗来实现环境的由于建筑物的能源消耗以及最终避免任何能源浪费而产生的影响。
为确保结构的能效,可遵循以下几点:
1.进行详细的气候和现场分析——初步设计解决方案
这很可能是在任何正在设计的建筑中实现能源效率目标的最简单方法。正如人体能够适应和调整不断变化的气候,以确保身体的有效运作一样,一个建筑群体也应该能够对其所处的气候和周围环境做出良好的反应。
通过对当地气候和场地及其特征进行深入研究,可以清楚地了解建筑群可能面临和应对的一系列挑战。它将有助于确定建筑物的方向、可用材料以及如何使用(本地和区域)、现场可用资源、可能影响建筑物热性能的气候因素、采光潜力、光伏板的使用等。
2.选择合适的墙体材料,达到热舒适
一旦对场地及其气候进行了研究,下一步将决定建筑的主要围护结构的材料。建筑中能源需求高的最常见的罪魁祸首是,当管理不当时,建筑通过围护结构失去和获得热量。
建筑物隔热—或者使用高热质量的材料,或者使用空腔墙,或者使用金属羊毛状的保温材料—将根据气候要求保留或拒绝热量,以确保建筑内部最舒适的温度。
在炎热的气候中获得的热量越多—在寒冷的气候中损失的热量越多—建筑内部对空调的需求越大,导致建筑的能量负荷激增。
3.内含能与材料的生命周期
能源效率不仅限于操作能源。它还需要在建筑物的设计、施工前和施工阶段加以解决。今天常用的许多材料都是在工厂中大量使用能源密集型工艺生产的,这些工厂在制造过程中使用大量的不可再生能源。
这些材料需要长距离运输,因此需要在现场使用重型能源密集型设备进行组装,最终增加总体能源需求和消耗。
通过对当地或区域可用的低能量(最少加工)材料进行浇灌,并使用能耗较低的施工方法,可以显著降低能源需求。
还必须记住的是,这些材料将如何结束它们的生命周期。这些材料的可回收性需要加以解决,以确保将其处置造成的浪费和污染降到最低。
4.使用被动通风技术
通风在建筑物中是很重要的,它能启动建筑物内的空气交换,使新鲜空气流通并保持湿度。从众多乡土建筑技术中汲取灵感,被动通风技术可以显著减少对机械能源密集型空调系统的需求和使用。
通过研究现场出现的风型,可以确定窗户和其他开口的方向、尺寸和位置,以确保室内和室外的最大交叉通风和空气循环,并减少机械通风的使用。
根据周围环境的密度,可采用烟囱通风或被动下吸式冷却和蒸发冷却等技术,以满足任何结构的通风要求。
5.使用可再生能源和现场发电
建筑的运行能源需求可以通过使用几种可再生资源和现场能源发电技术来满足,如使用光伏(光伏)板,太阳能设备来提供电力。
对于那些有大屋顶的建筑来说,太阳能电池板可能是一种很好的可再生能源。通过现场微型风力涡轮机产生的风能、生物质能发电和地热能也可以用作现场可再生能源发电机。
6.优化采光
建筑能源需求的一个重要因素是建筑内部的照明设备,当缺乏自然照明时,需要这些设备。将建筑物朝向尽可能多的自然光的最佳方向,采用具有最小热增益组件的漫射照明形式,将大大减少对人工照明的要求。
7.景观与植被相结合
树木可以作为遮阳设备,可以适应季节,同时作为热屏障,遮光和窗户。当在任何地点建造一个建筑时,它们都是建筑的足迹,将原本可能生长在其地方的植被排除在外。
挖掘出来的表层土壤可以用来建造屋顶花园,从而形成一个凉爽的屋顶,遮阳、吸收热量和光线,确保室内舒适。
8.使用正确的着色设备
通过在立面上提供大开口,以获得最大限度的日光,墙体的很大一部分被多余的热量利用,使其进入室内。由于这不是理想的使用阴影决定外部的开口将控制热量的增加。
通过简单地用正确的遮阳设备遮阳窗户和其他开口,大量的自然光线可以被引入室内,同时保持热量。根据窗户的方向,可以使用垂直、水平、轻型、可移动或固定的阴影。
9.适应从摇篮到摇篮的建筑系统
在建筑生命周期接近尾声时,重点是考虑建筑的可重复利用性和可回收性。当试图实现能源效率时,必须考虑为建筑提供第二个用途——第二个功能。
这一派思想的基本思想,就是要回复自然从自然中所取来的形式。通过赋予建筑自我拆卸的能力,并将其分解成可重复使用的组件,可以减少大量的能源浪费。
10.零能源系统
可以认为实现能源效率的一个好目标是净零能源系统,在该系统中,建筑产生的能源与其消耗的能源一样多。这可以通过采用各种节能技术和使用现场可再生能源发电源来减少能源消耗,实现能源消耗、损耗和产生之间的平衡。








