建筑节能与室内环境

建筑节能与室内环境
摘要：建筑全寿命周期能耗由三大部分组成：建筑能耗、使用能耗和拆除能耗。

建造能耗包括建筑材料的生产、运输、施工搜需要能耗，即修建所需的能源；使用能耗包括采暖、空调、通风、照明、动力，给排水等；拆除能耗，当建筑物达到使用寿命之后，将其拆除所需能耗，也是建筑能耗之一。

在这三部分中，使用能耗占大部分比例，在使用过程中无时无刻不在消耗能量，因而降低能耗是实现节能的有效措施。

关键字：建筑节能室内环境技术室内设计
随着我国城市化进程的加速发展,加之我国建筑能耗高、节能技术水平低的现状,因此,我国建筑节能任务十分艰巨。

通过分析建筑节能与室内环境之间的关系,提出了影响室内环境节能的主要因素,研究了将现代技术手段和室内设计结合起来节约能源的方法,将顺应和保护自然生态的平衡与和谐,创造适宜的室内环境。

随着人们生活水平的不断提高,建筑从“掩蔽所”向“舒适建筑”的过渡成为一种趋势,建筑室内耗能将急剧增长。

据文献介绍:舒适建筑中大约50 %的能耗用于通过采暖、供冷通风和采光来创造舒适的人工室内环境。

在我国建筑耗能高、节能技术水平却相当低的今天,我们必须结合建筑节能技术来创造舒适的室内环境，顺应可持续发展战略。

在发达国家，建筑节能的概念经历了多个阶段的发展和变化。

第一阶段是纯粹的“建筑节能”，即Energy Saving。

在这一阶段，建筑节能就是简单的减少和限制能源使用量，基本不考虑建筑物内部的舒适性问题。

第二阶段是Energy Conservation，即能源的维持，减少内能量的损失。

第三阶段是Energy efficiency，是指在满足人们不断增长的对建筑空间舒适性的要求下，做到优化能源配置，减少能源浪费和损耗，即能源的合理利用。

节约能源与营造舒适的室内环境是现代室内装饰中普遍存在的一对矛盾。

当前室内环境存在很多不利于节能的因素,我们要做到舒适的室内环境与节能可以相互促进,解除这对矛盾。

在建筑环境中，室内环境品质直接影响用户的舒适、健康和工作效率。

对大楼管理者来说，这是“开源”。

而建筑节能则是降低运营成本，是“节流”。

开源和节流应该是相辅相成。

因此，建筑节能工作要以室内环境为底线。

一方面，建筑节能决不能以牺牲室内环境品质为代价；另一方面，对不合理的环境消费（例如夏季过低和冬季过高的环境温度、过大的新风量、边使用空调边开窗等）行为，即不合理的用能，则应该改变。

技术可能在微观层面上不节能、但在宏观层面上却是节能的。

因此，建筑节能工作需要在能源、环境、经济、技术等各个方面进行权衡，这应该成为建筑节能工作者的一项基本素质。

在采暖供热水过程中，新型太阳能集热装置用于营造室内人工环境设备的能量转化效率的高低,是影响节能效率的关键。

目前,很多家用太阳能装置存在较多缺点,如所需照射时间长、水温比较低、容易受到外界自然气候的影响(如阴天、冰雹砸击、冬季爆管)。

而最新研发出的新型太阳能集热装置HSE2TJ太阳能集热蒸汽节能系统,利用光学原理将凸透镜和凹面镜完美结合,完全克服传统太阳能装置的以上缺点,实现稳定提供高温热水或蒸汽的功能,是一种新型的能源设备。

光能采集过程中,阳光先经过凸透镜折射,聚焦在集热环上,另外一部分散射光经过凹面镜的反射,也聚焦在集热环上。

经过这样两次聚焦,可以充分利用太阳能,集热环上的温度可以达到500 ℃以上。

自来水经铜管流过高温集热环加热后迅速升温,在太阳辐射强烈时段产生高温蒸汽,在其他时段可以产生高温热水。

高温蒸汽可以直接输往用蒸汽场所,热水可以储存在热水箱中或者直接输往用热水场所。

在室内装饰和施工过程中我们还要优先考虑采用太阳能、风能、水能等这类清洁的、
可再生的能源。

可再生能源不但可以在室内造成更加洁净和舒适的环境氛围,而且不会
对室外环境产生危害,从而间接地实现室内节能和营造室内环境两者之间的良性互动关系。

在夏季室外温度高的地区,白天太阳辐射强度高,且超出舒适范围的时间长,需
要回避强烈的太阳辐射,可设遮阳板或遮阳卷帘。

这样既能防止夏季阳光直射而使室内
温度过高,同时又能满足室内自然光度要求。

这就是遮阳技术的应用。

窗户玻璃的选择也是建筑节能的关键因素。

现在的科技进步为设计师提供了更多可
选择的玻璃种类,如全息玻璃、多棱玻璃,热敏/ 光敏玻璃等。

全息玻璃技术仍在开发之中,它可将各种角度的入射光线漫射为柔和的自然光线。

电子玻璃能够根据照射到它表
面的光强度自动改变透明度,当这种玻璃能在商业规模上取得普及时,遮阳百叶可能就
不再需要了。

在既有建筑门窗及玻璃幕墙节能改造中,玻璃贴膜被广泛应用。

以威尔斯顿系列功
能膜为例 ,它具有隔热率高,节能环保的特点。

与窗帘和百叶窗不同,一层威尔斯顿功能
膜相当于30 cm 砖墙的隔热效果,阻隔高达50 %～90 %可能通过玻璃进入屋内的热量。

试验证明,在室外温度38～39 ℃时,应用威尔斯顿系列功能膜的房间比普通玻璃房间
的室内温度低4～6 ℃。

威尔斯顿系列功能膜夏天可阻隔50 %以上的太阳光辐射热,冬
天阻止室内热能散发外流,从而节省开空调或暖气耗电所带来的高额电费,是全球最新
一代优质材料。

在建筑节能的环节中，照明系统节能是一个重要的环节。

据有关研究表明，明亮
的光线可以改变大脑的内部时钟，控制睡眠；过长时间在灯光下工作，会降低人体对钙
的吸收。

因此，采光也是创造舒适室内环境的一个重要方面。

建筑光环境可分为自然光环境和人工光环境，自然采光是自然光环境的主要采光形式，通过建筑空间、形体上开口，将自然光引入建筑物内部所形成，人工光环境主要由
建筑物内部经照明设计所形成的室内照明系统。

自然采光是在建筑建成初期就已经固定
的一种采光形式，可以通过减少对建筑本身开口的遮挡及优化改变建筑内部自然光的照
射面积达到室内白天的采光需要，或在室内安装太阳能灯具以此减少电能的消耗，达到
节能目的。

在自然采光中，当建筑物进深较大时,仅靠侧窗采光是不能满足内部采光要求的,这就要通过一定的技术手段把太阳光引入房间内部。

另外考虑到人体健康等原因,地下建筑也需要天然光的引入,可采取以下技术措施来实现:1）采光搁板；采光搁板是水平放置的导光管,它主要是为解决大进深房间内部的采光而设计的。

它的入射口起聚光作用,一般由反射板或棱镜组成,设在窗的顶部,与其相连的传输管道截面为矩形或梯形,内表面具有高反射性的反射膜,这一部分通常设在房间吊顶的内部,尺寸大小可与管线、结构等相配合。

试验证明,配合侧窗,采光搁板能在一年中大多数时间提供充足(照度大于100 lx)均匀的光照。

若房间开间较大,可并排地布置多套采光搁板系统。

2) 反射高窗；即在窗的顶部安装一组镜面反射装置。

阳光射到反射面上经过一次反射,到达房间内部的天花板,利用天花板的漫反射作用,反射到房间内部。

反射高窗可减少直射阳光的进入,充分利用天花板的漫反射作用,使整个房间的照度和均匀度有所提高。

太阳高度角随着季节和时间不断变化,而反射面在某个角度只适用于一种光线入射角,当入射角度不恰当时,光线很难被反射到房间内部的天花板,甚至有可能引起眩光,因此,反射面的角度一般是可变的。

人工照明系统作为主要的人工光环境采光手法，其集中体现在室内自然光照不能满
足光环境需求，或者为避免眩光需要对室内光照需要进行补光时。

人工光照的设计主要
应注意灯具选择和灯具的空间布置上灯具的设计应与侧窗平行。

结合室内工作光环境的
具体需求，针对不同空间的使用功能，以及不同人群对灯具的选择和客户的经济条件对各空间做出不同的灯具选择和灯具布置。

照明的能耗主要集中在光源上，照明系统的光源选择目标在于选择高效节能的光源，即每瓦输出的光通量高的光源，除此之外还要综合考虑光源显色指数，平均寿命等因素。

市场上常用灯：如白炽灯、节能灯、金属卤素灯、LED灯(发光二极管)吊灯、吸顶灯、台灯、落地灯、壁灯、射灯等。

建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适度的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。

是创造可持续发展人居环境的必要前提。

将高能耗的生活方式,通过节能技术和室内设计的综合措施,改变为低能耗的社会消费模式,室内节能的目标就一定能最终得以实现。

参考文献：
（1）绿色建筑技术手册[M].王长庆,等,译.
（2）李胜才,刘建荣. 建筑节能与室内装饰
（3）王爱英,沈天行. 天然光照明新技术探讨
（4）建筑环境与设备工程概论。