温室气体来源范例(12篇)

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温室气体来源范文篇1

垃圾用于卫生填埋产生CH4释放量,可按IPCC1995推荐的经验公式,计算如下:ECH4=s×η×DOC×w×(16/12)×0.5(5)式中,ECH4为垃圾填埋场的CH4排放量,以填埋每吨垃圾产生的CH4千克数计;S为填埋垃圾场区域的垃圾产量,单位为t,η为城市垃圾填埋率(质量分数),单位为%;DOC为垃圾中可降解有机碳的含量,IPCC推荐发展中国家为15%,发达国家为22%;计算中取值22%,w为垃圾中可降解有机碳的分解率(质量百分比),IPCC推荐为77%。固态垃圾处理平均每吨耗能按电能计约231.3324kW•h。据调查,张家界旅游者平均每人每天产生固态垃圾1.12kg,张家界2010年旅游固体废弃物共释放6853.338kgCH4,即157626.8kgCO2-e,固态垃圾处理耗能释放15316920kgCO2-e,旅游固体废弃物共释放15474547kgCO2-e。张家界2010年旅游收入共计1253198万元,其中住宿231842万元、餐饮216803万元、游览268184万元、交通184220万元(市内交通72084万元,长途交通收入112136万元)、购物190486万元、娱乐135345万元。2010年旅游温室气体总排放量为244384030kgCO2-e,其中住宿温室气体排放占总排放量的49.72%,餐饮温室气体排放占总排放量的12.56%,游览温室气体排放占总排放量的4.27%,交通温室气体排放占总排放量的15.17%,购物温室气体排放占总排放量的5.49%,娱乐温室气体排放占总排放量的2.93%,用水温室气体排放占总排放量的3.52%,固体废弃物温室气体排放占总排放量的6.33%。2010年旅游总生态效率(为便于比较,旅游收入以美元为单位)为0.197125kgCO2-e/元、住宿0.357839kgCO2-e/元、餐饮0.096633kgCO2-e/元、游览0.026558kg-CO2-e/元、交通0.137427kgCO2-e/元、旅游购物0.048116kgCO2-e/元、旅游娱乐0.036159kgCO2-e/元。

结果分析

张家界的旅游温室气体排放主要由住宿、交通、餐饮构成,其中住宿产生的温室气体排放几乎占总温室气体排放量的一半。由于研究中主要考虑的是旅游目的地的温室气体排放,仅考虑了市内交通的温室气体排放,所以交通温室气体排放在总温室气体排放占据的比例低于住宿温室气体排放。因此要降低旅游活动在当地的温室气体排放应着重从旅游住宿着手,而要降低整个旅游过程的温室气体排放,则需要考虑更多的因素。与欧洲短途游客的生态效率相比,张家界旅游并不具有高效性,欧洲短途游客的生态效率通常低于0.1508kg-CO2-e/元(国外旅游生态效率一般在0.0131~1.6080kg-CO2-e/元,欧洲短途游客生态效率在0.0131~1.6080kg-CO2-e/元)。2010年张家界旅游收入中住宿占18.5%、餐饮占17.3%、游览占21.4%、交通占14.7%、购物占15.2%、娱乐占10.8%、其他占2.1%。张家界温室气体排放各部门所占比例分别为:住宿49.72%、餐饮12.56%、游览4.27%、交通15.17%、购物5.49%、娱乐2.93%、旅游用水3.42%、固体废弃物6.33%。结果表明:住宿、交通占总温室气体排放比例高于其在总收入中所占比例,游览、购物、娱乐占总温室气体排放比例低于其在总收入中所占比例,餐饮基本持平,旅游用水、固体废弃物处理产生温室气体,却对旅游收入毫无贡献。旅游各部门温室气体排放与对应的旅游收入之间是一种非线性关系。张家界旅游业不同部门间的生态效率存在一定的差异。生态效率较好的部门是游览、娱乐、购物。原因如下:张家界目前旅游发展还处于数量扩张阶段,旅游消费主要是门票消费,景区内游览能源消耗主要是电能,因此游览的生态效率较好。旅游线路以观光为主,主要的旅游吸引物是自然风光和民族风情,温室气体排放量较高的体验型和参与型项目有限,因此娱乐所消耗的能源和由此排放的温室气体有限;张家界旅游商品以中草药、土特产为主,旅游购物所产生的电能消耗较低。

提高张家界生态效率的发展策略

温室气体来源范文篇2

关键词:气候资源外界面内界面热舒适要素选择透过性温度阻尼区

一、黄河中下游的气候特点

地球上最原始、最初级的能源就是气候能源,其他各种形式的能源都是气候能源转化的结果。气候能源包括辐射能、热能、风能等,它无处不在,不产生污染,是洁净可再生的能源,所以开发和利用气候能源,是人类可持续发展能源战略的重要内容。而住宅和气候能源有着特殊的关系,住宅始终处在气候能源场中,对住宅而言开发利用气候能源具有得天独厚的优势。其实住宅是对外界气候的补偿手段,是人们通过人工手段建立起来的,适合人类生活居住的微小环境,也就是大气候下的小气候。

地球上的气候根据其受海洋和陆地影响可以分为大陆性气候和海洋性气候两种,大陆性气候的特征就是冬冷夏热。我国西倚全球最大的陆地板块欧亚大陆,东向、南向濒临最大的海洋太平洋,从全球范围来看,这是生成大陆性气候的最

典型环境,这一特定的地理位置决定了我国气候大陆性强的特点。而河南省位于华中平原,黄河中下游,我国第二阶梯向第三阶梯的过渡地带是大陆性过度气候,大陆性气候特点明显,华中平原气候在总体上有三个特点:

1.冬冷夏热。黄河中下游一月份平均气温普遍低-2~-10℃,而到了夏季,又十分炎热,平均气温25~35℃,最高气温达到了40℃,冬夏持续时间长也是华中平原气候的一个重要特点。年平均气温为12.6~16.5℃,日照时数为2010~2640小时。

2.季风气候。黄河中下游全年的主导风向呈季节性变化,大部分地区夏季盛行

3.东南风,和南风,而冬季盛行西北风,刮风频率大。

4.雨热同季。夏季同时也是雨季,全年的降水主要集中在夏季,年降水量在240~1080毫米之间。雨热同季对人体的舒适感觉有一定的负面影响,湿度是影响人体舒适度的四个主导因素之一,因而大大降低夏季气候的舒适度,这在我国黄河中下游表现的相对比较明显。

5.地质疏松。地质机构多为淤沙,多扬沙天气。

在这种气候下,绝大多数情况的人工小气候的维持必须依靠一定的能源支持来完成,这就是人们常说的建筑能耗,当外界的气候资源不能满足用户所要求的室内热舒适度环境、采光环境和通风环境时就会分别采取人工的方式进行补足,其能耗分别对应空调能耗、照明能耗和通风能耗,这些消耗的能源约占人类总能耗的40%~50%。住宅耗能的多少显然取决于三个方面:自然气候条件、建筑自身品质、室内舒适的标准。黄河中下游冬季干冷,夏季闷热,且气温日较差大。夏季气温高于35℃的酷热天数有15~25天,最热月室内平均自然室温比室外平均气温高1~2℃。根据以上对黄河中下游气候的分析,说明了黄河中下游地区气候的大陆性特征表现的最为明显,导致了黄河中下游相当大的地区的住宅能耗普遍偏高。再一个是建筑自身的品质,就是住宅本身对外界气候资源的利用程度,它是从对不利气候阻隔开始的,在进化过程中逐渐增强其对有益气候要素的透过利用。最后一个就是室内的舒适度的标准,人的体感最佳温度是18~20℃,为了达到这个温度使得居室能耗大大增加。

二、采取的措施手段

2.1外界面的资源属性

居室外部气候资源的利用程度与外界面本身的位置以及品质有着重要的关系,居室通过外界面所获得的有利气候要素越充分则可以视为对外界面资源的利用越充分。建筑通过外界面获得的资源不仅包括气候要素,还包括景观、噪声等等空间质地,其资源性可以归纳为以下几个方面:

1.漫射光源。住宅采光之源,无时间性,程周期性变化,无方向性,无明显热效应。

2.直射光源。住宅日照之源,有方向性,有明显的热效应,有时间限制,因

而住宅获得直射光源的机率比漫反射光源少。

3.自然风源。受大气的影响,大气候风源是小区域内实现有效自然通风的必要条件。

4.热交换。只要界面两侧的温差存在,通过传导和辐射就存在热交换。温差越大热交换越多,在极冷极热的大陆性气候下,这是个不利的因素。

5.声源。外界环境的自然噪音和人为噪音能使用户在潜意识中体会到与外界的联系,消除孤寂感,这对人心理舒适感受是非常重要的。

6.景源。通过外界面能满足居室内部对外部自然和人文景观的精神需求。

由于气候要素在时空上分布的不均匀性,使得上述的外界面资源性在不同外界面之间存在着很大的差异。对居室而言,日照辐射的时空差异是气候要素时空分布差异的根本原因,进而造成外界面资源性的差异:

1.外界面因为空间位置上的差异而资源品质不同,如南向和北向的外界面在获得光照辐射机会上的差异。

2.气候的动态变化导致同一外界面在不同时间获得外界气候资源的差异,包括季节差异和昼夜差异,比如外界面的采光和日照功能在夜间丧失,而通风和采声功能依旧存在。

外界气候资源分布的时间和空间的差别,要求居室外界面资源的利用特别强调因地制宜和因时制异。当外界面资源不能满足空间功能要求时,就会产生以人工方式补足的要求,而当外界面资源利用不当的时候,也会导致住宅能耗的浪费,所以对外界气候资源分布差别的研究有着重要的意义。

对外界面资源的充分利用从来都是考量居室生态性的重要内容。那些成功的生态居室无一不是根据外界气候资源分布的差异性,通过不同外界面的品质差异实现对气候能源的利用最大化和受恶劣气候的不利影响最小化。德国著名建筑师托马斯.赫而左格设计的“玻璃之翼”――雷森斯堡住宅就是典型的生态住宅。空间的功能差异实际上是对空间质地要求的差异,因而不同功能的空间对外界面的选择透过性存在不同的要求,空间与所需求的外界面资源在质和量上存在一定的对应关系:

1.方位:不同功能空间对外界面的空间位置要求的差异。住宅中的起居室与厨房虽然都有采光的要求,但由于两者存在使用频率和时段上的不同,使两者对外界面的位置要求产生不同。

2.数量:不同的功能要求或者使用方式,对外界面资源的量要求也不同。同样尺度的空间,机械通风与自然通风对外界面的需求量是不同的,外界面的过剩是对资源的浪费。

在住宅中,起居室、卧室、卫生间等等对外界面资源的要求存在着差异,起居室对多项气候资源要求都比较高,需要充足的良好的日照以及自然采光和通风来保持环境舒适健康,同时通过景向和采声与外界保持精神上需求上的联系,而相比之下,卫生间一般则仅仅对换气有一定的要求,甚至可以远离外界面而通过设置通风道来达到换气的目的。

2.2住宅内界面

居室的外界面通过对自然气候的选择透过性创造了人工舒适气候,而内界面处于舒适气候之中,通俗的说就是为了划分室内空间功能而形成的装饰隔断以及家具、设备等等,它们的目的主要是分隔热舒适要素以外的空间质地,包括光线、视线、声音、气味、氛围,等等。内界面的选择透过属性是居室内部功能的一部分,室内空间功能要求的不同从根本上讲是对空间质地的要求不同,进而也就对空间周遍的内外界面的选择透过性有着不同的要求。住宅中一提到主卧室,就会同“安静、私密、采光日照景向良好”等等联系起来,而这些在本质上都是对空间周遍界面的选择透过性的要求。为了获得气候能源利用的最大化,截面必须确保在阻隔某些目标质地的同时,促使其他空间质地特别是气候要素的最大程度透过。内界面忽视了气候要素,就必然会导致对外界气候资源的浪费。由于对内界面的目的分析认识不足,或者可共选择的界面材料本身性能的限制,使得内界面对气候资源的浪费现象十分普遍,具体表现在为对没有必要隔离的空间质地隔离过多,特别表现在室内实体化的盲界面过多。在开封的很多居室装饰中,内界面只考虑了人出入的过道――门,而除此之外的内界面一律以盲界面隔断,有些直接自然采光的厨房与远离外界面但可以通过厨房间接采光的餐厅之间,为了阻隔烟气就设置封闭的墙体,盲界面隔断了每天只在短时间内出现的烟气,却也隔断了可以全天利用外界光照和通风,结果就不得不输入能量以电力照明和机械通风的方式予以补足,这是严重的资源浪费。处理好内界面的选择透过作用,提高外界面资源的利用效率,在过度性大陆气候条件下的黄河中下游对降低居室的热工能耗是非常有利的。

合理的实现内界面的选择透过作用要通过以下三个方面:

1.深入分析内界面选择透过性要求,明确其阻隔目的,恰当的选用界面材料,对阻隔的目标质地以外的气候能源实现最大程度的透过。

2.赋予内界面动态的可调节性能,满足动态气候下的不同选择透过性要求。

3.尽可能减少不必要的内界面,特别减少盲界面。

2.3应变住宅形态

2.3.1型体的分析

在大陆性气候条件下,小的体型面积能将暴露于外界气候中的界面尽可能控制到最少,这无论对于减少冬季失热还是减少夏季得热都是有利的。在常见的平面形式中,圆形平面可以拥有最小的外表面积,其次是方形。(图1)从平面形状来看,凹多边形平面与相对应的凸多边形平面相比都会导致较大的体型面积,所以,开敞天井和和内天井对体型控制都是不利的。不论是开敞天井或内天井,起主要目的无非是为了加强自然采光和自然通风,然而同时又不可避免的导致外界面增加,体型表面积扩大,此时通过建立可应变的玻璃界面调节体型可以在极端气候下封闭天井,对建筑体型进行“完型”,这样在满足自然采光的同时隔绝热交换,可以降低热工能耗。

在黄河中下游大部分地区日照充足,居室的南向空间即可以在冬季获得良好的日照,又可以在夏季通过某些应变的措施来实现遮阳。由于人们对不同功能空间的热舒适要求不同,在居室设计中应按照对热舒适的不同需要而合理分区,将对热舒适质量要求较低的空间,如把厨房、卫生间、储藏室、走道置于自然温度

相对较低的北向区域内,而把起居室、卧室尽量布置在朝向好、自然舒适度较高的南向区域,从而使非均质分布的外界气候资源得到充分的利用。

通过增加层级,也可以减弱冲突,这具有普遍的适用意义。为了保证主要空间的室内热舒适环境,可以在舒适度要求较高的空间与恶劣的外界气候之间,结合具体情况使用设置过度空间区域,又可说成“温度阻尼区”。对于位居平面核心部位的空间而言,温度阻尼区可以视作外界面向室内的纵深扩展,由于温度阻尼区与外界面的温差要小于热舒适度高的中心部位空间与外界的温差,即外界面的内外温差减小,所以,可使室内的传导和辐射热损失显著减少,这对于冬季采暖和夏季使用空调都是有利的。南向的温度阻尼区在白天还可作为附加阳光间使用,是改善冬季室内热舒适环境的一个有效措施,当然,夏季也可以打开门窗进行自然通风,使之成为一个可调节、可应变的缓冲空间。

2.3.2通风环境

与其他技术相对复杂、设备相对昂贵的生态技术措施相比,自然通风完全依赖引导自然力来实现。住宅中的自然通风,包括以下三种不同的目的:

1.通过空气交换带走房间的热量,降低室温,满足热舒适需要。

2.供给新鲜空气,更新室内空气的组成成分,改善卫生环境。

3.当外界的气温比室内的气温还高时,外界气流并不能降低室内温度,但气流能加速人体表面的汗液蒸发,使人在感觉上产生降温的舒适效果。

当然自然通风也有一些缺点:

1.外界气温不适宜时,自然通风会导致热工能耗有所增长,所以,居室在采暖和空调期间要对自然通风量加以限制。

2.实现自然的穿越通风,要求外界的风速、风向以及居室周围的条件满足一定的要求。在静风率高的地区仅仅依赖自然通风降温很难满足舒适的要求。

3.难以控制空气的洁净,屏蔽空气中的气味、尘埃等有时会涉及复杂的设备,在大多数住宅中是难以实现的。因而自然通风要根据住宅的环境条件以及内部的要求,视具体情况适时做出必要的调整。

自然通风的动力是风压差与热压差。风压差是因自然风力的作用而产生的,气流从压力高处流向压力低处;而热压差则是因不同温度的空气导致密度差异而产生的。这两种因素有时单独存在,有时同时存在,当风压差很小时,热压差对自然通风起着主导作用。风压差引起的自然通风是以气流的的水平方向运动的穿越式通风为主。为了加强静风期的通风效果就需要提高居室内部或内外之间的热压差,可以采取以下的措施:

1.制造高温区。在夏季利用玻璃的温室效应来制造局部高温,加剧室内温度场的不平衡,提高热压差,促进通风。

2.扩大气流出入口的高差来提高热压差。可以设置落地窗能够减弱室内空气的盆地层积效应,促进气流运动。还可以设置垂直贯穿的竖向空间,在顶部设置可以开启的多层共享中庭,强化“烟囱效应”

此外,当夏季室内外温差不大时,通风降温的效果归因于气流能促使人体汗液的蒸发,直接带走人体产生的热量,而不是简单的降低室内气温。因此,尽可能的使气流经过人体就显得尤为重要。在以往的许多住宅设计中,窗台的高度通常是以摆放家具(如桌子的高度)的要求以及安全的要求来确定的,而不是从气候及通风角度来考虑的。这是在室内热舒适要求不高、忽视对气候要素利用的低级状态下产生的,往往会导致住宅的气候性能缺陷。从对气流的分析可以知道,窗台过高造成的“盆地效应”会在室内形成过多的风影区,比窗比台低的床,在夜间就常常处于窗台的风影区内,大大影响自然通风的空间范围和效率。近几年,住宅的窗子的尺寸日渐加大,特别是窗台的高度不断降低,甚至是大面积的落地窗,原先封闭的实体化的阳台栏板也变成了镂空栏杆,这能有效的提高住宅的气流可穿越能力。所以提高整个住宅外界面的通透性或可变性,能最大限度的减弱空气层积效应的不利影响,对促进风压通风和热压通风都有十分有利的。

在居室剖面中,应变的要素除了墙体等垂直方向的分隔界面之外,还包括水平的横向分隔界面,如楼板、屋面、天窗,等等。通过对住宅剖面的改变包括调节内、外界面,能够有效的对住宅内部的热压差气流进行控制引导,促进自然通风。

2.3.3结合对地下建筑和合院结构的认识,分析住宅的应变形态

地下住宅的特点是有相当部分的围护结构为自然实体(泥土、岩石等等),接触外界空气面积少,既体型系数小,因而隔热性好而热容量大,使之能在严酷多变的气候条件下保持相对稳定的室内气候,这种特性非常适合黄河中下游多变的大陆性气候的需要,可以大大降低住宅的采暖和制冷能耗。有关测试表明,由于延迟效应的影响,在地表以下6m深处的温度年波动恰好与室外空气的年波动呈现大约180°的相位差,即室外气温最冷月份(1~2月)时该地层温度却处于最高峰处,而室外最热月份(7~8月)时该地层温度却处于最低峰处。而地层越深,低温波动的幅度就越小,在地表以下2m时,还有10℃左右的年平均温差,但当深入地面以下8m深处时,在一年的周期里地层温度能基本保持不变。(图2)针对黄河中下游的特定气候,地下建筑是用料最少、能耗最低、建造最简的方案。土壤覆盖是地下建筑最直观的特点,这一点可以借鉴为地上住宅的屋顶覆土绿化,以此能改善住宅顶界面的隔热性能。一般情况屋顶界面大约平均占地上住宅外界面的20%左右,而且绝大部分是只具有热工消极意义的盲界面。此外植物随气候的季节变化对住宅顶界面的热工性能起到应变调节作用,就如同动物的毛发。

分析了地下建筑,再来分析一下合院结构。合院民居是在我国特定的自然社会结构关系下各种外力综合作用下的产物。在开封也存在这相当数量的合院,它是我国传统民居的一大特色。合院是盛载气候要素的容器,通过建筑对自然的包容和调节,能够对恶劣气候以及气候的变化有较好的适应和应变能力,它地朝天,敞口于上,通风纳气,承接阳光雨露日月精华,是住宅对气候资源的引入。尽管合院中的空气通过合院上口与大气连通,但其运动状态又有别于自然大气。由于合院周边的垂直界面对空气水平运动的限制,合院内空气的层积效应导致气温出现竖向梯度,即冬季合院内的气温自上而下逐渐升高,而夏季刚好相反。这样,合院也就成为整个建筑的气候缓冲器和阻尼区,丰富了住宅的总体气候梯度,

从而创造了在恶劣气候条件下各季节都比较舒适的室内空间。合院内的空气的层积,可以减弱外部气流对室内舒适环境的不利影响,保持合院内的温度环境和风环境相对稳定,有利于冬季保温防寒;同时利用合院内的空气热压差形成的“烟囱效应”,可以在夏季通过启闭周遍的门窗来控制和调节室内的通风降温。

尽管合院通过调整周边界面的启闭,能够通风纳凉,保暖防寒,但其效果显然十分有限,可以在传统的合院结构的基础上在住宅中央设计一个“应变核心”――一个周边被房间包围的应变的内院。内院与房间之间的界面以及内院直接向外开敞的界面都有灵活变动的可能,设置面积较大的可以开启的门或窗,从此来控制内部气候。在寒冷的冬季,内院周边的所有界面都关闭,内院实际上成为室内空间的一个部分,或者视作为原有空间的“热缓冲层”,此时住宅的体型减少了凸、凹,外界面变的光滑完整,减少了失热的面积。内院的加入也丰富了住宅的气候梯度,弥补了冬季室外活动场所不足的缺憾。到了夏天,院内周边的外界面尽可能全都打开,此时的院内是半开放空间,无论是热压差作用还是风压差作用,通过内院都可以促进周边房间的自然通风。这样,通过“应变核心”的界面应变,分别利用温室效应、烟囱效应、热缓冲层等被动技术策略在不同季节均可促进室内环境的舒适。

三、结束语

上述通过对在大陆性过度气候下内、外界面的资源属性的分析以及对住宅界面的应变措施的阐述,我认为在某种意义上住宅和生命一样,已经演化成一个不断与环境进行物质、能量和信息交换的新陈代谢系统。住宅已经呈现出一种类生命特征,拥有生物一样的自然本性。住宅的应变是高效的,也是生态的。它是对人工气候与自然气候之间动态物流和能量流的调节控制过程,最终的目的是以最高的气候利用效率和最低的环境负荷来实现健康舒适的住宅空间。适应气候,合理利用气候的有意要素本就是生态住宅的核心理念之一。

参考文献

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[7]李振基.《生态学》.北京科学出版社,1999

温室气体来源范文篇3

[论文关键词]生态住宅;居住环境;健康水平

随着建设生态住宅、绿色住宅呼声的日益高涨,房地产开发商开始在住宅小区建设的同时进行室内环保设计和园林绿化、试图为住户营造优美的居住环境和健康生活水平,从而发挥最佳的生态效益、社会效益和经济效益。

住宅是人们生活环境的重要组成部分,是人们为了充分利用自然环境和人为环境因素中的有利作用和防止其不良影响而创造的生活居住环境。住宅环境是指在特定时刻由组成住宅的物理、化学、生物及社会各种因素构成的整体状态,这些因素可能对居住人群直接或间接地产生现时的或远期的作用。住宅环境分为住宅外环境和住宅内环境。住宅外环境(居住区的环境)包括日照、自然风、水环境、绿地与景观、公共卫生设施、体育健身等;住宅内环境包括居室的配置、微小气候、日照、采光、空气清洁等。住宅环境可以通过人工处理,创造出人们需要的局部小环境,包括通过用地和建筑材料的选择、设计、建造工艺以及有关设备的使用和管理等措施来改变室内环境。良好的室内环境(小气候适宜、光线充足、空气清洁、安静整洁等)对机体可起到良好调节作用,使中枢神经系统处于正常状态,提高机体各系统的生理功能,增强抵抗疾病的能力,防止疾病的传播,发挥增强体质、延长寿命的作用。反之,不良的住宅环境(寒冷、炎热、潮湿、阴暗、空气污浊并含有有毒物质和病原微生物、噪声以及过分拥挤等)则是一种恶性刺激,使中枢神经系统功能紊乱,降低机体各系统的功能和抵抗疾病的能力,使居民情绪恶化,生活质量和工作效率下降,患病率和死亡率增高。居住环境对人类健康影响表现在生理方面(对机体的机能损伤和出现病理性变化)和心理方面(人的精神压力和压抑性)。

一、住宅环境因素

人类赖以生存的自然环境和生活环境中的各种因素,按其属性可以分为物理性、化学性、生物性和社会因素。住宅环境是一种优化的次生环境。

(一)物理因素。住宅环境中的物理因素主要包括微小气候、噪声、非电离辐射、电离辐射等。

(二)化学因素。住宅环境中的化学因素主要包括建筑和装饰材料中所散发的各种化学性污染物。如建筑施工中使用混凝土外加剂、防冻剂和为提高混凝土的凝固速度使用高碱混凝土膨胀剂和早强剂。室内建筑装修装饰材料中产生的常见的污染物如VOCs,已经鉴定出的有300种之多等。

(三)生物因素。住宅环境中的生物因素主要包括室内环境中细菌、真菌、病毒和生物性应原(如真菌孢子、尘螨、植物的花粉和动物皮屑)。

(四)社会因素。住宅环境的社会因素主要包括居住区的管理、邻里之间的关系、医疗保健体系、家政服务系统、公共健身设施、社区老人活动场所等。

二、住宅环境与健康

人一生中有79%的时间是在室内度过的,住宅环境的优劣对人类健康产生直接、问接和潜在的危害。为了保证住宅内具有良好的居住和生活条件,为少儿的生长发育和老年人的保健以及某些人群的工作提供良好条件,在研究住宅环境时要以人的健康为核心。

(一)住宅设计的基本卫生要求:要求居室内有适宜的小气候,冬暖夏凉,住宅应干燥,防止潮湿,必要时应有通风、采暖、防寒、隔热等设备。采光照明适当。室内空气清新。室外有足够的绿化场地,游廊或水池、花园等,尽可能多地与自然接近。

(二)地段的选择:居住区位于城市常年主导风向的上风侧;居住区的位置应考虑其周边污染源排放性、开放性、辐射性以及周边环境噪声的情况;位于日照、通风良好、地势平坦,最好有3%的坡度的地区;土壤干燥,未受污染,地下水的水位距地面至少应有1.5%。

1、居室的卫生规模。居室的卫生规模是根据卫生要求确定的居室容积、净高、面积和进深等应有的规模。居室容积的大小与居住者是否生活方便、舒适,室内小气候和空气的清洁程度有关。净高较高的居室,室内的空气储存量较多,并可升高窗户的上缘,有利于采光、通风和改善室内小气候。居室进深是指开设窗户的外墙内表面至对面墙壁内表面的距离,它与室内日照、采光和换气有关。进深大的居室中,离外墙远的地点空气滞留,换气困难。室内日照是指通过门窗进入室内的直射阳光照射。室内需要日照,阳光使机体各系统的功能增强,可增强机体的免疫力、组织再生能力和新陈代谢,促进机体发育,使人感觉舒适,振奋精神,提高劳动效率。阳光中的紫外线有抗佝偻病和杀菌作用。阳光和人工光源光谱中的可视部分(400—760nm)通过视觉器官刺激大脑皮层,影响其兴奋和抑制过程,从而作用于机体各系统,改变机体的生理和神经反应,保持正常的生理活动和觉醒状态的周期变化。如果采光和照明不良,不仅对全身一般生理状态有不良影响,同时可使视觉功能过度紧张而全身疲劳。长期在光线不良的条件下工作,可促成近视的发生,但过度的采光会使室内温度增高,不利于节能。

2、住宅微小气候对健康的影响及卫生学要求室内由于围护结构(墙、屋顶、地板、门窗等)的作用,形成了与室外不同的室内气候,称为室内小气候。室内小气候由气温、气湿、气流和热辐射四种因素组成。

(1)气温。室内的气温主要取决于太阳辐射和大气温度,同时也受生活环境中各种热源影响。大气温度可直接影响室内温度,在室内自然通风良好情况下,室内温度可略高于室外气温。微小气候各要素中,气温对体温调节起主导作用。

卫生学将12℃作为建筑热环境的下限。非常寒冷的室温会使人的心血管系统负担过重,冬季里死于心脏病的人会比其它季节要多。另一心脏病人死亡高峰是在夏天,暑热使心脏跳动加剧,使人排汗增加,并使血压升高。极冷和极热的气候会使人的免疫系统负担过重,人体的抵抗力下降。高室温会使早媒传染病发病增多。低室温会使呼吸道疾病增多。某些地区由于冬季日照率太低,无采暖设施,可以通过改善建筑热工性能,使室内局部温度高于下限。舒适的室内温度因季节不同而异,同时考虑到人体的生理需要和能源。

(2)气湿。即空气中含水量,一般以相对湿度(水蒸气分压)表示。相对湿度)80%为高气湿,(30%为低气湿。相对湿度随气温升高而降低。室内湿度过高,不仅影响人的舒适感,还有利于室内环境中细菌和其他微生物的生长繁殖,加剧室内微生物的污染,这些微生物可导致呼吸系统或消化系统等多种疾病的发生。气湿影响人体蒸发散热。一般在低湿环境下气湿对人体热平衡影响较小,随气温升高,蒸发散热占人体总散热量的比例增加。气湿的影响也随之增加。在高气湿时,气湿过高将阻碍蒸发散热;而低气温时,气湿增高可增加机体散热和衣服导热性,使机体寒冷感增加。集中空调设施中有加湿和去湿装置,可以调节室内的相对湿度。一般家用空调器(分体或窗式)只能依靠降温来去湿。

(3)气流。室内空气的流动对人体有着不同的影响。夏季空气流动可以促进人体散热,冬季空气流动会使人体感到寒冷。当室内空气流动性较低时,室内环境中的空气得不到有效的通风换气,各种有害化学物质和各种微生物不能及时排到室外,造成室内空气质量恶化,损害人体健康。值得一提的是,夏季提高风速比降低温度所需的能耗少得多。一定条件下风速大有利于人体散热、散湿,提高热舒适度。

新风量。一般而言,新风量越多,对健康越有利。国内外大量实验表明,产生“病态建筑物综合征(SBS)”的一个重要原因就是新风量不足。目前,室内新风量不足、换气次数不够是普遍现象。新鲜空气可以提供呼吸和燃烧所需要的氧气,调节室温,除去过量的湿气,并可降低室内污染物。新风虽然不存在过量问题,但超过一定限度,必然伴随着冷、热负荷的过大,能源过多消耗。出于节约能源的考虑,建筑物的气密性大为提高,由此带来新风量不足而使空气污染事件频频发生。据统计美国120万商业建筑中有2500万工作人员患“病态建筑物综合症”。世界卫生组织日前公布的报告中,已将其与高血压、胆固醇过高症、肥胖症等一起列入了人类健康的10大杀手黑名单之中。增加新风量是改善室内空气品质的必要措施,但不能只满足新风的量,却忽略了它的质和人们实际所获得的新风量。在房屋设计时,应确定恰当的送风量,选用性能好的送风口,设计理想的送排风布局。

(4)热辐射。微小气候的热辐射由太阳辐射及人体与周围环境物体之间通过辐射形式的热交换组成。物体温度高于人体体表温度时,则物体向人体辐射热流,使人受热,为正辐射,反之为负辐射。人体皮肤对正辐射敏感,而对负辐射的反射性调节不敏感,故寒冷季节容易因负辐射丧失热能使机体受凉。

如温度应激超过机体的代偿功能,即可引起机体一系列生理变化,称温度紧张或温度反应,包括热紧张和冷紧张。根据环境温度对人体体温调节影响、工作能力影响、主观感觉变化等特点,可将温度紧张度按冷、热环境各分为六个温度区。

要能保证大多数居民机体的温热平衡,不使体温调节机能长期处于紧张状态,能有良好的温热感觉、正常的工作效率和休息睡眠。住宅小气候的各个因素都必须保持在一定的范围内,在时间上(昼夜)和空间上(垂直、水平及主辅室之间)保持相对的稳定。住宅的气温、气湿、气流与热辐射等均应保持在正常范围内。

(五)室内空气污染对健康的影响

1、室内空气污染的来源

(1)室内燃烧或加热。指人们在烹饪及采暖过程中各种燃料的燃烧,以及烹调油的加热。主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、烃类(包括苯并(a)芘等致癌性多环芳烃)、可吸入颗粒物以及烹调油烟等。

(2)室内人的活动。人们在室内活动时,通过呼出气和汗液排出大量的代谢产物。呼吸道传染病患者的带菌者通过咳嗽、喷嚏、谈话等活动,可将病原体随飞沫喷出,污染室内空气,如流感病毒、结核杆菌、链球菌等。吸烟更是室内空气污染的一项重要来源,吸烟的烟草烟气中至少含有3800种成分,其中确定致癌物不少于44种。

(3)家用电器和办公用具。随着科技的发展,新的家用电器和办公用具不断出现,不断普及,这些家用电器和办公用具可导致电磁辐射等物理性污染和臭氧等化学性污染。

(4)建筑材料和装饰材料。由于现代化工艺制成的各种建筑、维修、装饰材料和物品的大量使用,使室内空气中污染物的性质和成分发生了根本性变化,其中特别值得注意的是甲醛和氡及其子体。甲醛主要用于生产脲醛树脂和酚醛树脂作为粘合剂,并用于生产泡沫塑料和壁纸。它们广泛用于房屋的防热、御寒、隔声和装饰,这些材料中往往存在少量未完全化合的甲醛,可逐渐释放出来污染室内空气。氡主要来自砖、混凝土、石块、土壤和粉煤灰的预制构件中。以含有镭、钍等氡母元素的石材作为建筑材料时,室内氡浓度会相当高。

(5)来自室外的污染物。主要来源有二:一是室外空气中的各种污染物包括工业、交通运输所排出的污染物,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、铅、可吸及颗粒物等和植物花粉、孢子、动物毛屑、昆虫鳞片等变应原物质都可通过门窗、孔隙等进入室内。二是人为带入室内的污染物,如干洗后带回家的衣服可释放出残留的干洗剂四氯乙烯和三氯乙烯;将工作服带回家,可使工作环境中的苯进入室内等。

2、室内常见空气污染物及其对健康的危害

室内空气污染物的种类很多,包括化学的、物理的和生物的三大类。这三大类污染物往往同时存在,联合作用于机体。例如烹调时,既可产生化学性污染物,又可使室温升高或产生电磁波(使用微波炉或电炉时)引起物理性污染。烹调时的食物和水以及烹调时使用空调等过程中还可造成室内生物性污染。室内常见化学性污染物的危害:

(1)燃烧产物。包括三部分:一是来自燃烧物自身所含有的杂质成分。例如硫、氟、砷、镉、灰分等。我国某些地区燃烧含氟、砷高的煤,污染室内空气和食物,引起居民氟中毒和砷中毒的流行;二是来自燃烧在加工过程中或在种植过程中所使用的化学反应剂、化肥、农药等;三是燃烧物经过250℃以上的高温后,发生了复杂的热解和合成反应,产生了很多种有害物质。燃烧后能够充分氧化的产物称为燃烧完全产物如SOS、NO2、CO2、三氧化二砷、氟化钠、氯化氢以及无机灰分等。

(2)烹调油烟(cookingfume)。指食用油加热时产生的油烟,通常炒菜的油温在250℃以上。由于饮食习惯不同.西方人一般罕用煎、炒、炸的烹调方式,故烹调油烟的室内污染不突出。我国习惯采用高温烹调,烹调油烟在我国室内污染中十分普遍,已成为我国室内污染的一个特色。流行病学调查结果显示,烹调油烟是发生肺鳞癌和肺腺癌共同的危险因素,其相对危险度分别为3.81和3.45,人群归因危险度分别为51.56%和60.99%。

(3)烟草燃烧产物。烟草的燃烧产物统称为烟草烟气。烟草烟气引起室内空气污染在我国既十分普遍又十分严重。烟气中至少有3800种成分,主要成分有氮氧化物、CO2、C0、氧化氢、挥发性亚硝铵、烃类、氨、挥发性硫化物、氰类、酚类等;另外,还有烟焦油和烟碱(尼古丁)、镉、放射性222Rn、210Pb和210Po等。烟气不仅对吸烟者有害,而且对室内其它非吸烟者有害。烟气引起的危害主要是致癌作用、对心血管的影响、对神经系统的影响和对生殖系统的影响。

(4)甲醛及其他挥发性有机化合物。甲醛是一种挥发性有机化合物,由于甲醛污染来源很多,污染浓度也较高,是室内的主要污染物之一。甲醛大量存在于多种装饰材料中。甲醛在0.15mg/ms时可引起眼红、眼痒、流泪、咽喉干燥发痒、喷嚏、咳嗽、气喘、声音嘶哑、胸部发闷、皮肤干燥发痒、皮炎等。甲醛还可引起变态反应,主要是过敏性皮炎和支气管哮喘,大量时可引起过敏性紫癜。长期接触1.34mg/m3甲醛可出现神经衰弱症状,如记忆力减退、嗜睡、肝功能异常、中毒性肝炎等;肺功能方面也可出现呼气性功能障碍。遗传毒性研究发现甲醛能引起基因突变和染色性损伤。VOCs是一类重要的室内空气污染物,目前已鉴定出300多种,他们各自的浓度往往不高,但若干种共同存在于室内时,其联合作用不容忽视。由于他单独的浓度低但种类多,故总称为VOCs,一般不予以逐个分别表示,以TVOCs表示其总量。VOCs中除上述醛类外,常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘等,主要来源于各种溶剂、粘合剂等化工产品。

3、室内常见生物性污染的危害

室内空气中,特别是在通风不良、人员拥挤的情况下,可以通过空气传播致病微生物。常见的病原微生物有结核杆菌、白喉杆菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、流感病毒、麻疹病毒等。

4、常见物理性污染物对健康的危害

(1)住宅噪声。噪声是指人们主观上不需要的声音。噪声干扰人们的休息、睡眠、学习和工作。达到一定强度时引起听力损害或机体出现有害的生理、心理变化。噪声现已成为“水、气、声、渣”四大环境污染因素之一,是当今城市居民主要的环境污染问题。

控制住宅噪声的根本措施在于居住区要与工业区、商业区、交通干线、机场、火车站有足够的隔离带。采用吸声、隔声、隔振等技术措施以及安装消声器等以控制声源的辐射。为了有效的隔声,住宅在建筑上要在选用的材料、隔墙及门窗厚度和构造等方面采取有效措施。要求住宅内隔墙的隔音量为40~60dB(A),隔音量为25~35dB(A)的墙只能在同一户内作隔墙用;门最好厚4~5cm门框与门板间的碰头缝不应超过lmm,门与地板的缝不应超过3-5arm;楼板的隔音量不应小于40~50dB(A)。

(2)住宅电磁辐射。室内的生活用品电磁辐射主要来自家用微波炉、电视机、电冰箱、空调器、移动电话等。随着家用电器不断进入我国城乡各类家庭,这类电磁辐射对健康的影响已日益引起人们的关注。

三、住宅设计的发展方向

住宅的观念经历了节能环保、生态绿化和舒适健康等发展阶段,目前住宅设计的发展方向是健康住宅和绿色生态住宅。

(一)健康住宅。随着医学模式的转变,人类健康的概念不再是单一的机体上的无疾病,而是指身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态,是一种身体健康和精神健康以至生活状态的完美整体。这也就要求住宅不仅是避风挡雨的休息场所,而是能保证居住者健康和促进居住者健康的场所。健康住宅是指在符合住宅基本要求的基础上,突出健康要素,以人类居住健康的可持续发展的理念,满足居住者生理、心理和社会多层次的需求,为居住者创造一个健康、安全、舒适和环保的高品质住宅和社区。根据世界卫生组织(WHO)建议,健康住宅标准应该包括:①建筑和装饰材料所释放的化学物质浓度很低;②对高气密性、高隔热性的住宅,必须采用具有风管的中央换气系统,进行定时换气;③居室全年气温保持在17℃~27℃之间;湿度保持40%~70%之间;④co2低于0.1%;粉尘浓度低于0.15mg/m;⑤噪声要小于50分贝;⑥一天的日照确保在3小时以上;⑦设足够亮度的照明设备;⑧住宅具有足够的抗自然灾害的能力;⑨具有足够的人均建筑面积,并确保私密性;⑩住宅要便于护理老龄者和残疾人。

温室气体来源范文篇4

1概述

随着经济建设的发展,商用建筑(写字楼、宾馆饭店、大中型商场等)大量兴建,1997年全国房屋建筑竣工面积达62244万平方米,其中住宅占53.8%、商业建筑占25.4%[2]。目前国内兴建的采用中央空调的商用建筑普遍存在着高能耗的问题,例如清华大学在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40%。空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,占总能耗的50~60%。初步估计目前全国商用中央空调用电量为400万~450万kW。按重庆和上海的统计,中央空调用电量已分别占全市总用电量的23%和31.1%[3],给各城市的供配电带来了沉重的压力。随着现代化建设的发展,能源供应会更加紧张,将会导致影响经济的持续发展。一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达60%以上,因此节约商业建筑空调能耗是刻不容缓的。

2减少冷热负荷

冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:

2.1改善建筑的保温隔热性能

房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:

确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。

合理设计窗户遮阳。

充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。

2.2选择合理的室内设计参数

商业建筑空调的主要目的是创造一个舒适的室内空气环境,满足人们办公、学习、娱乐等的舒适及卫生要求。美国供热制冷空调工程师学会设计手册[1](ASHRAEHandbook)的基础篇里,给出了人体感觉舒适的室内空气参数区域,大约是空气温度13℃~23℃,空气相对湿度20%~80%。

如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高,都会增加建筑的冷热负荷。在满足舒适要求的条件下,要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度,尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度,不要盲目追求夏季室内空气温度过低、过干,冬季室内设计温度过高。

2.3局部热源就地排除

商业建筑中的有些房间,由于使用功能的需要,会在房间的局部产生较大的散热量,例如厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话机房的交换机等。在空调系统设计过程中,应考虑在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排出室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。但是在运行中,这些排风机可能没有开启或者发生故障并得不到及时的更换和修理,那么这些局部热源就会造成很大的冷负荷,浪费冷量和破坏室内热环境。

3提高冷源效率

评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数,是指单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高[4]。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:

3.1降低冷却水温度

由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。下图显示了某离心压缩制冷机的制冷效率与冷却水温度的变化关系:

从右图可以看出,冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。

3.2提高冷冻水温度

由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,右图显示了某冷机制冷系数与冷冻水供水温度的关系。从图中可看出,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。

4利用自然冷源

比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种,一种是地下水,另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度,所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气,此时室外空气较低,可用于空调系统供冷。例如,北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃,冬季室外空气湿球温度一般低于0℃,这种温度下的空气是较好的冷源,可用于空调系统供冷。

室外冷空气的利用有两种方法:一是春秋季利用低温室外空气供冷,当室外空气温度较低时,可以直接将室外低温空气送至室内,为室内降温。为了能实现在春秋季利用低温室外空气供冷,空调系统设计时注意要有足够的新风道引入室外新风。第二种方法是利用冷却塔供冷,适合没有足够的新风道为室内送室外新风。具体方法是春秋季利用冷却塔将冷却水温度降低,再通过板式换热器冷却冷冻循环水,被降低了温度的冷冻水送到末端的散冷设备,如风机盘管、空调箱,将冷量送到各个需要供冷的房间。

温室气体来源范文1篇5

(1)框架建筑节能体系:由框架承重、外墙采用轻质非承重材。主要有加气混凝土砌块、陶粒砌块、混凝土空心砌块、超轻陶粒耐水石膏隔墙板、水泥隔墙板等,另加复合保温材料,适合高层或小高层和多层结构体系。(2)轻钢结构建筑节能体系:护结构采用彩色钢板压型板,中间复合保温板或玻璃棉、岩棉、硬质聚氨酯泡沫等,墙厚100mm。(3)外墙外保温做法:将绝热材料复合在承重墙外侧其建筑热稳定性好,可避免冷桥,有利于提高墙体的防水和气密性,使墙体潮湿情况得到改善室温保持稳定。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑环保节能必须以发展新型节能材料为前提,有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又与外墙保温技术相结合,真正发挥其作用。外墙保温技术的优越性受到人们的重视。在使用外墙保温技术的同时,加强环保节能材料的利用,综合上述考虑石嘴山市大武口区,采暖期间室外平均温度为零下4℃以下,对护结构保温性能提高了要求。外墙外保温做法较符合石嘴山地区气候条件。节能目标,通过采用增强建筑外墙围护结构保温隔热性能和提高采暖的节能措施,在满足以下要求的室内环境指标的前提下,与未采取节能措施前相比,采暖、能耗应节约50%:①冬季暖室内热环境设计指标,应符合下列要求:卧室、起居室室内设计温度取16-18度;换气次数取1.0次/h;②夏季空调室内热环境设计指标,应符合下列要求:卧室、起居室室内设计温度取26-28度;换气次数取1.0次/h。实践证明在夏季墙体的外保温做法还能减少太阳辐射热和室外热空气与外墙的表面换热,隔热效果也优于内保温做法。而在采暖期间采用适当厚度保温材料的外保温节省75%的热损失。仅此可增加集中供暖的住宅1500平方米。

2电厂循环水余热城市集中供暖

能源是国民经济发展的基础,深入开展节能工作是缓解能源矛盾和保障国家经济安全的重要措施。目前我国城市普遍存在着集中供热热源不能满足问题,随着迅速增加的供热需求的情况,而新建大型热源投资高、建设周期长并受到城市环境容量的强烈制约。为了缓解供热紧张的局面,一些地方使用小型燃煤锅炉房,严重恶化了城市的大气环境;一些城市利用燃气采暖、甚至电热采暖,带来高采暖成本的同时,也引发了城市的燃气和电力资源的紧张。石嘴山市大武口区改造前:(1)是城市周边的火力发电厂在发电过程中,通过冷却塔将大量的低品位热量排放到大气中,造成了巨大的能源浪费和明显的环境湿热影响及污染。(2)小型燃烧煤炭的锅炉房,家庭燃烧煤炭的土暖气炉,燃烧天燃气来采暖严重恶化了城市的大气环境污染。这样的系统则造成大气环境严重污染和煤炭能源的严重浪费,一个冬季燃烧煤炭而浪费17多万吨煤炭,向空气中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物。因此石嘴山市大武口区电厂与石嘴山市热力公司,将热电厂的循环冷却水余热用于到供热采暖,不仅能够减少电厂冷却水散热而造成的水蒸发损失和环境的热污染,而且能够缓解采暖带来燃烧煤炭资源浪费局面。同时实现能源的利用节约,提高能源综合利用率。

3结束语

温室气体来源范文

关键词:建筑节能;温室效应;大气质量变差;环保建材;能源的综合利用

1概述

我国能源环境与世界能源问题相比更为严峻,一方面我国人均能源可采储量远远低于世界平均水平,而且能源消耗巨大。以建筑能耗为例,建筑能耗大体占到全国总能耗的30%—40%,是发达国家的2—3倍以上。我国人均耕地只占世界的1/3,而实心粘土砖每年毁田达12万亩;我国水资源仅为世界人均占有量的1/4,而卫生洁具耗水量高出发达国家30%以上,污水回水率仅为发达国家的25%;钢材、水泥等物耗水平也要比发达国家高出10%—30%。

国务院发展研究中心所作的一份研究报告认为,现阶段随着国民经济的持续发展和城乡建设的加快,我国住宅建设日益扩大。据推测,到2015年,城镇50%以上的建筑将是21世纪内建造的。因此,有效的降低建筑业的能源资源消耗,减少建筑行业造成的环境污染,将对整个社会可持续发展起着至关重要的作用。

2环境污染状况

2.1温室效应

目前已发现有30多种气体能够引起温室效应,其中较为主要的有CO2,CH4,O3,CO,N2O、水蒸气、二氯乙烷、四氯化碳及氟氯烷等。温室效应引发全球变暖所带来的影响和危害主要有几个方面:海平面上升;全球降雨不均衡,有的地区发生洪涝、有些地区发生干旱;影响大气环流,出现异常天气情况,造成农作物歉收;快速的气候变化造成大量物种的灭绝,对生物产生多样化影响;全球变暖造成生态系统和环境的变化,引起传染病的流行,危害人类健康。

2.2臭氧层破环

臭氧层能有效地阻止大部分有害紫外光通过,而让可见光通过并达到地球表面,为各种生物的生存提供必要的太阳能。而当前人类的活动正在使臭氧层遭到几乎毁灭性的破坏,人工合成的含有氯、氟的一些物质,尤其以氟利昂和哈龙,对臭氧层的破坏最大。臭氧层遭到破坏会带来严重的后果,主要在以下几个方面:使人体免疫机能下降,增加患皮肤癌、白内障的概率;过量的阳光造成农作物减产,森林的退化;海洋生态系统遭到破环;加剧温室效应和全球变暖。

2.3酸雨

酸雨是指pH

酸雨对农业的影响主要造成土壤酸化,肥力降低;酸雨会造成水体酸化,破坏水生生态系统;酸雨还会造成植物黄叶并脱落,森林成片衰亡;同时,酸雨会危害人体健康,诱发癌症、老年痴呆等疾病,使人患动脉硬化、心梗、肺水肿的概率大大提高。

3建筑产业对环境的影响和破坏

建筑环境是人类活动对资源影响的一个非常明显的例子。世界1/6净水供应给建筑,建筑消耗掉1/4的木材,消耗掉2/5的材料与能量。全球的建筑相关产业消耗了地球能源的50%,水资源的50%,原材料的40%,同时产生了42%的温室气体,50%的水污染,48%固体废弃物,50%的氟氯化合物,同时建筑结构也影响水域、空气质量以及社会群体的结构等较大的范围。

4建筑维护结构的节能

4.1墙体的设计

外墙传热在建筑物总体传热中所占的比例最大,当前我国大多采用保温节能墙体,分为三类:外墙外保温、外墙内保温、中空加芯复合墙体。

其中外保温具有适用范围广、保护主体结构延长建筑寿命、减少热桥、扩大使用面积等特点,外保温技术的运用推广得到了很大发展,较为成熟的外保温技术有:EPS薄抹灰外墙外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统、EPS板现浇混凝土外墙外保温系统、EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统、机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统。

4.2门窗的设计

节能门窗要有良好的隔热保温性能,夏季能阻止热量进入室内,冬季能阻断室内热量传出室外。目前具有较好效果的节能门窗主要有:塑料门窗、铝木复合门窗、玻璃钢门窗,以及采用发展注胶段热冷桥技术。

5建筑供热系统的节能(以居住建筑为例)

建筑节能包括了两个系统工程,即建筑本身工程节能,和建筑供能系统的节能。而现在许多的“节能建筑”只是围护结构热工性能满足规范节能设计要求,而并不能称其为节能建筑。

建筑不仅应具有良好的围护结构热工性能,还要有优化的供能系统,两者结合组成一个有机系统工程,这个系统能有效运行的关键在于供能可调性。例如在集中供热住宅中,实行供热热量计量,用户根据自己需要调控室温;在有,可在建筑中设置太阳能利用装置,冬季当室内太阳得热能补充室温时,室内可调供热系统就能减少对常规热源的使用。

6能源的综合利用和新能源的开发

6.1太阳能的利用

太阳能作为一种可持续利用的清洁能源,被认为是21世纪以后人类可期待的、最有希望的能源,并得到了国际社会的普遍重视。太阳能热利用的两个主要方面在于太阳能热水器与太阳能建筑。

6.2地热的综合利用

(1)空气源热泵是在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵系统简单,初投资较低。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低,其不适用于寒冷地区,在冬季气候较温和的地区,已得到相当广泛的应用。

(2)地源热泵系统是利用较深地层中未受干扰常年保持的恒温,其远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,可以克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。在地源热泵系统中,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,储存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。

(3)地表水热泵系统是在靠近江河湖海等大量自然水体的地方,利用这些自然水体作为热泵的低温热源而设计的一种空调热泵的形型式。但是,这种地表水热泵系统也受到自然条件的限制,同时这种热泵的换热对水体中生态环境也会造成一定程度的影响。

(4)地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。在冬季供热过程中,流体从地下收集热量,再通过系统把热量带到室内;夏季制冷时逆向运行,即从室内带走热量,再通过系统将热量送到地下岩土中。地下耦合热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质,是一种可持续发展的建筑节能新技术。

温室气体来源范文篇7

关键词:美国气候政策演进钻石模型

中图分类号:D83文献标识码:A文章编号:1005-4812(2010)05-0073-79

一、引言

人们已经意识到了气候变暖威胁着人类的生存,而人类活动产生的大量二氧化碳排放被认为是全球气候变暖的重要原因。目前,尽管中国在温室气体排放总量上已经超过了美国,但是美国的人均温室气体排放,以及历史上累积的温室气体排放量,仍居世界第一。从图1中,可以看出,在1981年到2000年这二十年间,美国能源消耗排放的温室气体占全世界的比例从25.56%下降到23.23%,接着又攀升到24.58%,从2000年以后,美国的这个比例一直在降低,但是仍然在20%以上。

美国能源消耗排放的温室气体占全世界的比例下降的原因并不是美国排放总量的下降,而是因为中国和印度等发展中国家工业的快速发展以及美国高耗能产业向发展中国家的转移。事实上,美国温室气体排放总量一直呈现上升的趋势(见图2)。美国政府开始意识到气候政策是开始于老布什政府时期,在其执政期间,美国的温室气体排放量并没有显著增加,但是到了克林顿和小布什时期,美国的温室气体排放量出现了明显的增加。

温室气体的排放具有外部性,要做到切实减少温室气体排放,就必须建立起一套全球协调机制。不过,由于世界各国在发展水平、环境条件、文化背景、需求偏好上存在差异,面临的发展与环境问题各不相同,使得各利益集团有着不同的发展要求、环境立场和政策选择,往往缺乏共同行动的逻辑起点。美国作为世界上唯一的超级大国,在经济、科技和政治领域具有强大的领导力,因此美国的气候政策会影响、甚至是左右气候谈判的进程和协议的实施效果。然而,迄今为止,美国一直拒绝加入全球气候谈判框架,坚持自己的气候政策理念,这也是全球气候谈判步履蹒跚的重要原因之一。美国为什么会这样,已经成为一个重要的研究热点,一些学者从政治、经济等方面给予了解释。这里在归纳美国气候政策演进的基础上,运用波特的“钻石模型”从国家竞争优势角度进行解释。

二、美国历届政府气候政策的变化

在老布什政府时代,美国已经认识到气候变化问题亟待关注,但是并没有将其提升到战略高度给予对待。当时整个社会对气候变化带来的危害性后果缺乏思考,关于气候变化的研究结论及相关判断并不能让人信服。老布什政府认为在全球变暖的问题上存在多种观点,因此,也就没有重视这个问题,这带来的直接结果便是缩小了美国应对气候变化方面的投入。不过,在对外关系上,老布什政府表现出了积极的合作态度,老布什政府迅速批准了联合国气候变化框架公约(UNFCCC)。

克林顿政府在气候变化议题上采取了积极主动的政策,努力促使美国在国际上应对气候变化威胁所作出共同努力中发挥领导作用。在1993年10月公布了的《气候变化行动方案》中,克林顿政府承认,人类活动导致了大气中温室气体浓度增加,从而导致了海平面上升、沿海地区被淹没、生态体系遭到不可避免的损坏,以及农业生产的不稳定等严重后果。因此,美国采取了一系列应对气候变化的措施,但是成果非常有限。克林顿政府这一态度基本没有落实到对外关系上,尽管克林顿政府签署了《京都议定书》,但是并没有采取行动降低排放,也没有将《京都议定书》递交给参议院讨论表决。

小布什政府在应对气候变化问题方面经历了从漠视到做出一定调整的过程。在其第一届任期中,基本上是采取自由放任的气候政策,小布什在上任初期就宣布美国将不批准《京都议定书》。小布什不落实《京都议定书》的原因主要有四点:一是落实《京都议定书》规定的条款会导致失业、通货膨胀等经济问题;二是气候变化在多大程度上是由人类活动造成的,答案并不明确,同时也缺乏在商业上消除与储藏二氧化碳可行的技术;三是认为中、印等温室气体排放大国也必须受到约束;四是反对采取强制性限排措施来减少温室气体排放,主张采取自愿性的限排措施。在小布什的第二期任期内,由于国际和国内要求重视气候变化的强烈呼吁,小布什承认人类温室气体排放量的增加正在导致全球变暖,并认为全球气候变化对国家安全构成了严重挑战,通过技术进步可以解决这一问题,美国到2025年前将停止温室气体排放量的增长,但是这只是小布什停留在对气候变化严重性的认识上,他没有采取具体的实质性减排措施。

奥巴马一改小布什在气候问题上的态度,他认为气候变化及美国对石油的依赖将继续削弱美国经济、威胁美国国家安全,为此奥巴马政府树立了振兴经济、保证安全与应对气候变化彼此补充、相互促进而不彼此排斥、相互削弱的理念,并以此指导具体政策的制定。奥巴马政府主张以市场机制为基础的“总量管制与排放交易”来减少温室气体排放。截止到目前,奥巴马已经签署了两份关于限制温室气体排放的备忘录,一份是指示交通部要求汽车制造商在2011年以后所产汽车确定更高的油效标准,另外一份是指示环保署重新考虑加州关于制定高于联邦标准并在汽车排放温室气体方面设定更为严格限制的申请。另外,奥巴马政府确立了构建绿色经济、研发新能源的行动方针,探索新的经济增长模式,实现美国经济复苏。然而,在对外关系上,奥巴马政府并没有实质性的改变。在哥本哈根气候谈判中,美国仍然不愿意承诺减排目标,反对《京都议定书》式的条约,反对强加的国际法定义务,坚持认为中国、印度、南非和巴西等发展中国家必须承诺放缓温室气体排放量的增长速度。

从美国历届政府气候政策变化的过程中可以看到,美国历届政府基本上认为气候变化是一个需要关注的问题,但是美国坚持认为减少温室气体排放是需要通过市场手段来实现的,且担心承诺减少温室气体排放会阻碍经济发展,这种担心带来的直接结果是美国不愿意在国际上承诺减排目标。

三、从伯瑞德一海格尔决议到《气候安全法案》

美国是三权分立的国家,但是在涉及到国家利益问题上,政府和参众两院的利益基本上是一致的。在气候政策的问题上,美国参众两院和政府的立场基本一致。但是与政府的立场相比,美国参众两院在气候政策方面更加保守,始终坚持气候政策不能有损美国的竞争力。

在《京都议定书》谈判的关键时刻,也就是1997年7月25日,美国参议院通过了伯瑞德一海格尔决议(Byrd-HagelResolution),表达了美国关于气候变化问题的基本立场。在该决议中,认为在以下任何一种情况下,美国不得签署任何与1992年《联合国气候变化框架公

约》(以下简称《公约》)有关的议定书或者协定:一是《公约》的发展中国家缔约方不同时承诺承担限制或者减少温室气体排放义务,却要求美国等发达国家缔约方承诺承担限制或者减少温室气体排放义务;二是签署该议定书或协定将会严重危害美国经济。伯瑞德一海格尔决议在参议院表决中,以95票赞成、0票反对通过,可以说该决议反映了美国国内不同利益集团在气候变化问题上的共同观点。

2005年美国通过了《能源政策法》,以法律的形式集中体现了美国的能源政策和气候变化政策。在该法中,提倡使用清洁能源和可再生能源,鼓励企业和个人提高能源使用效率。在节约能源方面,新的能源法规定从2007年起,美国将原有“夏令时”时间再增加4周,长达7个月,以节约能源。《能源政策法》其真实的目的并不在于减少温室气体排放,而是要减少美国对进口石油的依赖,解决美国的能源安全问题。

《气候安全法案》是美国迄今为止最为完备的一部应对气候变化的联邦法案。《气候安全法案》首先确定了建立以市场机制为基础的“限量排放与交易”体系;其次,首次将气候变化问题提升至国家安全层面,拟建立整合经济、贸易、技术、能源等政策的综合性气候战略;最后,尽管《气候安全法案》是国内法,但是其有关条文清晰地反映出美国气候政策的国际意图,该法案着意将京都机制下的发展中国家集团区别对待,同时,该法案还设计了其国内交易体系及补偿机制与其它国家及国际碳交易市场相互联系的通道。

四、美国气候政策演进的原因:钻石体系

(一)波特的“钻石体系”

迈克尔・波特认为企业战略离不开环境,当国家环境有助于某些产业发展时,国家便随企业而兴盛,反之亦然。企业的竞争优势与国家环境息息相关,像企业能否自由运作、特定技术人力的供应、本地市场需求等因素,都和国家脱不了关系。国家不但影响企业所实施的战略,也是创造并延续生产与技术发展的核心。因此,国家是企业最基本的竞争优势,它能创造并保持企业的竞争条件。

为什么一个国家的某种产业能在国际竞争中崭露头角,甚至获得竞争优势?波特认为必须从每个国家都有的四项环境因素来分析,这些因素可能会加强本国企业创造国内竞争优势的速度,也可能造成企业发展停滞不前。这四项环境因素为生产要素、需求条件、相关产业和支持产业的表现以及企业的战略、结构和竞争对手,这四项关键要素形成“钻石体系”(见图3),关系到一个国家产业或者产业环节能否取得成功。在“钻石体系”中,这四项环境因素是一个双向强化的系统,其中任何一项因素的效果必然影响到另一项的状态。不过,对于高度依赖自然资源或技术层次较低的产业而言,可能只需要具备钻石体系中的两项因素就能得到竞争优势,但是这种优势会因为产业的快速变化或其它国际竞争者的先发制人而无法持久。

尽管在“钻石体系”中没有政府这一环境要素,但是波特认为政府是构成整个竞争力拼图的最后一片。譬如说,能源税的征收会迫使企业采用节能的技术。来降低能源的使用,或者淘汰高耗能的产品。因此“漠视经济政策对国家优势的影响,正如过度夸大或过度贬抑国家与企业的关系,是不切实际的”。

(二)“钻石体系”对美国气候政策的解释

如果一国要使经济不断发展,达成经济发展的目标,就必须促进现有产业无止境的改善和创新,并培养能在新的产业领域里成功的能力,因此,政府的政策应该致力于创造产业发展的环境。现在几乎所有的国家都在朝采用各种政策来改善竞争力的方向发展,这些政策大致包括:货币贬值、自由化、私有化、放宽产品和环境标准、税制改革、区域发展、鼓励创新、改善教育体系和多种形式的政府采购等。那么如何对这些政策工具进行判断,波特认为钻石体系理论是一个很好的工具。这里就采用“钻石体系”来分析美国气候政策演进的原因。

1对生产要素的效应

在新古典增长理论中,生产要素包括技术、资本、劳动力、人力资本以及能源等,企业的生产决策过程就是在成本最小化的条件下最优化组合这些要素,这些要素的最优化组合在一定时期内是稳定的,如果要改变这种稳定的组合,企业需要更新设备、培训技术人员、改变产品设计和进行新的市场推广等,这些都会给企业带来成本的增加。气候政策的核心是通过市场手段或者行政手段来减少温室气体排放,这就直接要求企业改变生产要素的组合,重新达到最优,这个改变的过程增加了企业的成本。杜克能源(DukeEnergy)公司是全美第三大温室气体排放企业,是全球第12大排放企业,其总裁吉姆・罗格(JimRogers)虽然赞同使用“限额一交易制度”来控制温室气体排放,但是他反对旨在减少温室气体排放的利伯曼一华纳法案,认为该法案没有包括政府应该给与企业的资金支持,也没有为企业设定一个适应期以帮助企业平稳过渡。

当然,如果落实了温室气体减排的政策,势必影响生产要素在整个社会生产中的配置。资本、劳动和技术等要素会加速往环保产业转移,推动新能源产业的发展,也会加速传统耗能产业的绿化,甚至会带来金融领域的创新。在气候变化问题上,华尔街已经意识到了二氧化碳排放交易市场具有广阔的增长前景,像摩根士丹利、高盛这样的大型投资银行纷纷进入这个市场。不仅如此,华尔街的金融机构还开始有组织地推动这一事业朝前发展。

传统产业以种种理由反对政府实施控制温室气体排放的各种政策,而新兴产业则希望借助于政策的利好完成发展的跨越。这二者对控制温室气体排放的不同态度反映到美国的气候政策上,就使得美国的气候政策难以真正地落实,只能通过市场手段来自然地解决,达到协调各方利益的作用。

2对需求条件的效应

气候政策将会影响到需求。美国已经形成了一个消费型社会,美国人消费着世界各地生产的产品,这种消费习惯导致了大量的温室气体排放,要在短时间内改变美国这种长期形成的消费文化是很难的;在美国的环境保护制度下,美国的一些污染和高耗能的产业已经转移到了发展中国家,如果继续实施严格的温室气体排放政策,将会导致更多的美国企业移到国外去,产业空洞化将导致失业增加;这些政策还会导致美国企业的生产成本提高,特别是对传统产业的企业而言,在全球竞争中处于不利的状态,影响美国产品的m口。这些需求方面的因素使得美国控制温室气体排放的政策措施乏力。

气候政策还会影响到需求条件。政府制定涉及环境问题的产品和流程规范,或者制定严格的产品标准,这些规范和标准一方面给企业经营带来了压力,另一方面却有助于企业改善质量、提高技术能力、提供新造型以满足社会和重要客户的需要。如果严格的产品标准能够扩展到国际,并且成为国际性的标准,它就会使本国企业领先开发新的产品和服务性商品,进而趁势扩散到全球。美国人长期关注污染防治工作,使得美国在污染防治设备和服务方面具有强大的竞争力,但是随着德国、瑞典、丹麦等国在环境质量方面超越了美国,它们的企业在相关领域的国际市场竞争优势便逐步显现出来,威胁着美国的领跑地位。在这种条件下,美国就需要通过制定更多严格的环境政策,来提高美国的企业在环境保护及其相关领域的创

新能力和国际竞争力。

3对相关与支持性产业的效应

国家的竞争优势除了表现在产业内部,也表现在产业集群上。一个产业集群包括生产商、供应商、客户以及其它相关产业,它们共同构成一个产业生态系统。政府政策在滋养和强化产业集群上扮演着重要的角色。

气候政策的变化将会给产业集群带来正负两个方面的效应。严格的气候政策将会导致有关提供环境服务的企业进入传统的产业集群,或者形成围绕新能源、新材料的企业组成的新的产业集群,从而达到提升产业集群竞争力和促进经济增长的目的。不过,严格的气候政策将迫使原有产业集群中的部分企业由于环境治理成本太高而搬走,降低了整个产业集群的竞争力,甚至导致一些失业问题。

另外,气候政策的变化还会影响到区域经济的均衡发展。旨在控制温室气体排放的政策将会制约传统产业比较集中的地区经济发展,美国的五大湖地区是美国的钢铁、化工等传统产业的集聚地。目前,这些产业面临着来自日本、韩国、欧盟以及新兴发展中国家的挑战,其国际竞争力出现了下降。如果采取严格控制温室气体排放的政策将会进一步降低这些产业的竞争力,导致传统产业地区的经济衰退。但同时,控制温室气体排放的政策又会促进新兴产业比较集中的地区的发展,美国的加利福利亚州是美国环保产业的主要集聚区,任何严格的环境政策都将为加州的环保产业催生需求,从而促进其发展,拉动加州经济的增长。

4对企业战略、企业同构、同业竞争的效应

政府政策会影响到企业如何成立、组织、管理、发展目标和竞争方式。如果美国实施控制温室气体减排的方案,将会给企业行为带来一系列影响。企业获取市场竞争力的手段将发生改变,低能耗和低排放的产品将成为争取市场的重要竞争砝码之一。企业一方面要提高自己的生产技术,尽可能地降低生产过程中的温室气体排放量,另外一方面要改进产品,生产出节能环保的产品。企业生产上的这些变化,在短期内会提升企业的生产成本,如果国外的同类企业不受温室气体排放的限制,其产品的成本必然要低于国内的产品,那么这些国外的产品将极有可能挤走国内的产品,从而将国内企业置于死地。

美国企业,特别是传统行业的企业,将会加速国际化的进程,将温室气体排放较多的环节转移到其它国家。但是,这可能会和美国的国家长期利益相冲突,主要体现在企业国际化或者外移时,移出的可能是高生产力而非低生产力的企业。所以美国要求发展中国家也必须承担同等的义务,试图防止由于自己实施了限制温室气体排放的政策,而使国内的高生产力企业转移到发展中国家。

企业在追求利润最大化的同时,除了受资本、劳动力等成本的约束外,温室气体排放指标将成为一个重要的制约因素。企业的产能一旦超过了自己温室气体排放配额,就必须兼并具有多余温室气体排放配额的企业或者通过温室气体交易市场来获得多余的排放配额。这样不仅将会使得兼并活动变得频繁,而且还会使得温室气体交易市场逐渐取代资本市场的地位,美国有机会借鉴其管理和运作资本市场的经验,成为世界温室气体交易中心。

五、结论

温室气体来源范文篇8

关键词:建筑节能建筑设计自然能源

随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑能耗在不断增大,建筑节能已成为当今人类社会面临的重大问题。目前,建筑能耗占全社会总能耗的27%左右,根据发达国家的经验,这个比例将逐渐提高到35%左右;而且我国的建筑能耗比同等气候条件下发达国家的能耗高2倍~3倍。因此,我们必须从可持续发展的战略出发,采取各种技术措施降低建筑能耗。

一、建筑节能理念的提出及其含义

我国于20世纪8O年代初提出民居设计的采暖能耗标准,到《民用建筑节能管理规定》的,我国全面启动了居住建筑节能的工作。节能型民居的含义有两层,一是保证住宅的功能和舒适度,二是按照国家标准节能50%的既定目标,降低能耗并尽量实现资源的循环利用,打造资源节约型住宅。要实现建筑节能,就要在工程设计中运用科学的规划布局和合理的建筑结构造型。具体来讲,就是要根据各地的气候特点,进行合理的住宅分区,在保证健康卫生和充足采光的前提下,确保建筑物的平面布置和整体规划有利于日照、避风以及通风,并根据小区的住宅层数和人口规模,进行合理的配置绿化,降低硬化地面比例,构建良好的小区环境,充分满足小区居民的居住和生活需要。

二、建筑维护结构的节能

(一)墙体的设计

墙体是建筑物护结构的主体,墙体所用材料的保温效果直接影响着建筑的耗热量。一般而言,墙面应该使用蓄热性能比较好的蓄热材料、装饰材料和隔热材料。例如,在冬季。如果墙体有隔热材料和蓄热材料,室内的热量就不容易散失,而在夏季。这些材料还能减少室外温度和太阳辐射对墙体表面温度的影响,以确保室内温度的稳定,这样就达到了节约能源的目的。现代建筑中,一种保温复合墙体设计正在被广泛应用。它主要是把高效的保温隔热材料附着或者填人墙体内,以提高墙体的热阻能力,从长远来看,外保温的保温效果远远高于内保温效果。

(二)门窗的设计

节能门窗要有良好的隔热保温性能,夏季能阻止热量进入室内,冬季能阻断室内热量传出室外。采用中空玻璃、低辐射玻璃等保温性较好的玻璃;窗户框材选用断桥铝合金;对于夏热冬冷地区窗户需加遮阳装置或采用镀膜玻璃,以便反射掉一大部分投射到玻璃上的太阳光。目前具有较好效果的节能门窗主要有:塑料门窗、铝木复合门窗、玻璃钢门窗,以及采用发展注胶段热冷桥技术。

三、建筑供热系统的节能(居住建筑)

建筑节能包括了两个系统工程,即建筑本身工程节能,和建筑供能系统节能。而现在许多的“节能建筑”只是围护结构热工性能满足规范节能设计要求,而并不能称其为节能建筑。建筑不仅应具有良好的围护结构热工性能,还要有优化的供能系统,两者结合组成一个有机系统工程,这个系统能有效运行的关键在于供能可调性。例如在集中供热住宅中,实行供热热量计量,用户根据自己需要调控室温:在有,可在建筑中设置太阳能利用装置,冬季当室内太阳得热能补充室温时,室内可调供热系统就能减少对常规热源的使用。

四、利用自然能源

(一)太阳能的利用

太阳能是可再生能源中非常重要约能源。太阳能是取之不尽用之不竭的天然资源,它具有洁净、安全、丰富等优点,目前已经广泛应用于太阳能采暖、太阳能电池及空调、太阳能热水器等领域。而太阳能和建筑物一体化将是现代建筑业的发展趋势,即将太阳能空调、热水器和太阳能电池、太阳能发电应用于建筑,并与建筑物形成一体化,开创崭新的绿色生态民居模式。

(二)地热的综合利用

空气源热泵是在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵系统简单,初投资较低。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低,其不适用于寒冷地区,在冬季气候较温和的地区,已得到相当广泛的应用。

地源热泵系统是利用较深地层中未受干扰常年保持的恒温,其远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,可以克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。在地源热泵系统中,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,储存了冷量,可供夏季使用:夏季通过热泵把建筑中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。

地表水热泵系统是在靠近江河湖海等大量自然水体的地方,利用这些自然水体作为热泵的低温热源而设计的一种空调热泵的形型式。但是,这种地表水热泵系统也受到自然条件的限制,同时这种热泵的换热对水体中生态环境也会造成一定程度的影响。

地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源熟泵系统。它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。

(三)风能利用

风能的利用主要充分利用自然通风,增加室内空气换气率,改善室内空气状况,降低室内气温,减少对换气设备和空调设备的使用,以达到节能的目的。

五、加强建筑节能材料和节能技术的推广应用

目前,外墙外保温系统主要采用的方式有以下五种:1)EPS板薄抹灰外保温系统;2)胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统;3)现浇混凝土复合无网EPS板外保温系统,用于现浇混凝土剪力墙体系;4)现浇混凝土复合EPS钢丝网架板外保温系统,用于现浇混凝土剪力墙体系;5)机械固定EPS钢丝网架板外保温系统。

温室气体来源范文

全球变暖(GlobalWarming)已成为受到各界广泛关注的话题,成为关系到人类命运的重大问题。厄尔尼偌(EIN1O)现象、全球性的极端干旱或洪水等天气事件,使人们不得不关注“全球变暖”是否是一个真实命题?全球变暖的科学基础是否可靠?如果全球气候真的存在变暖的趋势,人类活动到底对此有多大贡献?我们需要花费多少代价才能应对或适应上述变化?……同时,也有不同的声音认为“全球变暖”是个自然的气候波动过程,其影响被部分科学家过分夸大,我们完全没有必要“杞人人尤天”。在2009年哥本哈根会议期间爆出的“气候门事件”,使得上述疑问变得格外突出。

从目前国际主流观点看,国际社会普遍认为:近期全球气候的确存在变暖的趋势,而工业革命以来人类排放的二氧化碳等温室气体是加速变暖过程的重要因素。这一观点在由各国科学家和气候官员组成的IPCC(IntergovernmentalPanelOnCl1mateChange)的四次科学评价报告中得到充分体现。

关于全球变暖的科学基础,还必须要追溯到2D0年以前。1827年,法国科学家Jean-BaDtlsteFourler就指出地球大气层存在与温室相似的热量保存机制,即所谓的“温室效应”(Greenhouseeffects)。1860年,英国科学家通过测量二氧化碳和水蒸气对红外辐射的吸收,认为地球出现冰期的一个原因是由于大气二氧化碳浓度降低导致的热辐射减少。1896年,瑞典科学家SvanteArrhenius做了开创性工作,他建立模型计算了二氧化碳浓度与地球热量平衡的关系,他提出如果大气二氧化碳浓度翻倍,地球平均气温将增加5―6度。SvanteArrhenlus100年前的工作,与我们现在的认识基本一致,他也被视为气候变暖理论的最重要的奠基者之一。到1940年前后,英国科学家G.S。Ca]]endar首次计算了气候变暖与大气化石燃料排放二氧化碳量的关系。1957年,美国加利福利亚Scrlpps海洋研究所的RogerRevelle和HansSuess指出人类获得正在“重建”大气二氧化碳平衡关系,该文章促进了同年在夏威夷HaunaKea开展大气二氧化碳浓度监测,这项工作A延续至今,成为日后大气二氧化碳浓度与气候变化研究的重要基础。

温室效应与地球表面气温变化

科学研究数据表明,地球气候的长期变化与大气中的温室气体浓度波动有显著关系。如图1所示从对南极VOstok冰芯中40万年来气温记录的研究结果可以看出,地表温度的变化与大气中二氧化碳浓度、甲烷浓度的变化呈显著的正相关关系。

大气中二氧化碳等温室气体调节着地表系统的热量平衡。太阳辐射为地球提供了巨大的辐射能。根据太阳能与地表和大气的热红外辐射的热平衡计算,地球表面和大气的平均温度大致为-19℃,但是地表附近的实际温度大致为15℃。这是因为,太阳的短波辐射可以穿过大气层抵达地表,地表被加热后放出的短波热辐射被大气中的水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和臭氧(O2)等吸收,因此阻挡了地表辐射热量向外空间的耗散,而使地球表面大气温度上升,该过程被称为温室气体效应,而具有吸收热量长波辐射能力的气体被称为温室气体,主要的温室气体有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)以及氟氯烃类(CFCs)等。

在地球近代演化过程,自然界的温室气体的汇、源转化,使大气中温室气体浓度维持在一个相对稳定的波动范围,大气二氧化碳气体温室效应使地表温度保持在相对适宜的水平,有利于地球生物及人类的繁衍生息。工业化以来,特别是上世纪中叶大规模工业化推动全球经济快速发展,人类活动(主要是化石燃料使用)使大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体浓度迅速增加,氟氯烃类(CFCs)等新的人工合成温室气体也被排入大气,由此使大气温室效应极大地增强,导致近ZL4-年来气温增加远远超过历史气温的平均变化范围。

(1)二氧化碳(C02

(2)甲烷(CH4)甲烷是另一种重要的温室气体,主要是由沼泽湿地、水田和土壤中草木腐烂、食草动物肠胃微生物活动产生。大气中的甲烷一直很低,200多年前大气中甲烷浓度大约700ppb(千分之一DDm),明显的增长主要发生在最近二三十年间。如图2所示,工业革命以来,人类活动对全球环境变化的影响越来越明显,近期大气甲烷浓度的增长趋势与气温升高基本是一致的。1998年的观测数据表明,大气中的甲烷浓度已达到1730DDm(Dlugkencky等,1998)。

(3)氧化亚氮(N2O)氧化亚氮作为温室效应强烈的温室气体,在大气中非常稳定,在大气中的寄宿时间可达130~150年。农业化学肥料和人类生产生活产生的含氮化合物的转化是大气氧化亚氮的主要来源。工业革命以前,大气中氧化亚氮的浓度估计在260―285Dpm(Fluckiger等,1999),最近200年中,大气中的N2O浓度增加了大约15%,浓度上升到275ppb,目前以0.25%的速率增加(IPCC,1996)。氧化亚氮除本身为重要的温室气体外,还会引起平流层中O2减少,因此,具有双重温室效应作用。

科学家已建立了多种全球气候变化的预测模型,假定在2030年二氧化碳浓度加倍的情况下进行气候变化的预测分析。研究结果显示,随着大气中二氧化碳浓度加倍,全球气温将增高

1.5~4.5摄氏度。不同的温室气体具有的各自的全球变暖增温潜力(GWP)。所谓全球变暖增温潜力,是指不同温室气体相对于二氧化碳温室效应的贡献率。根据IPCC的评估报告(1996),二氧化碳(CO2)对全球变暖的贡献率为63.7%,甲烷(CHd)为19.2%,CFCs为10.2%,氧化亚氮(N2O)为5.7%,其他因素为1.2%。

人为活动对全球变暖的影响

大气中二氧化碳等温室气体的浓度水平依赖于地球系统中碳循环的生物地球化学过程。通过生物代谢、火山喷发等过程,海洋、陆地生态系统、岩石圈中二氧化碳、甲烷进入大气圈。而另一些相反的过程,如植物吸收同化、地球化学沉积,又使大气中的温室气体回到海洋和陆地生态系统。在自然条件下,地球系统的不同环境蓄体(大气、海洋、陆地生态系统)中二氧化碳、甲烷处于相对平衡的动态物质交换状态,因此,至少在近百万年的地质尺度上大气中二氧化碳、甲烷等的浓度水平在相对稳定的范围内变动。地球环境中碳的自然循环过程中,大气、海洋和陆地等主要“碳库”的大小及其相互之间的碳交换通量关系(见图4)。

工业革命以来的人类活动,如化石燃料使用、水泥工业、土壤利用类型改变等,极大地干扰了碳循环的自然平衡。人类活动成为导致大气中二氧化碳增加的一个重要的源,初步估算工业革命以来人类活动排放的二氧化碳在大气的净增量为405+30(×109gC),大气二氧化碳浓度呈显著增加趋势。

温室气体来源范文篇10

[论文关键词]生态住宅;居住环境;健康水平

随着建设生态住宅、绿色住宅呼声的日益高涨,房地产开发商开始在住宅小区建设的同时进行室内环保设计和园林绿化、试图为住户营造优美的居住环境和健康生活水平,从而发挥最佳的生态效益、社会效益和经济效益。

住宅是人们生活环境的重要组成部分,是人们为了充分利用自然环境和人为环境因素中的有利作用和防止其不良影响而创造的生活居住环境。住宅环境是指在特定时刻由组成住宅的物理、化学、生物及社会各种因素构成的整体状态,这些因素可能对居住人群直接或间接地产生现时的或远期的作用。住宅环境分为住宅外环境和住宅内环境。住宅外环境(居住区的环境)包括日照、自然风、水环境、绿地与景观、公共卫生设施、体育健身等;住宅内环境包括居室的配置、微小气候、日照、采光、空气清洁等。住宅环境可以通过人工处理,创造出人们需要的局部小环境,包括通过用地和建筑材料的选择、设计、建造工艺以及有关设备的使用和管理等措施来改变室内环境。良好的室内环境(小气候适宜、光线充足、空气清洁、安静整洁等)对机体可起到良好调节作用,使中枢神经系统处于正常状态,提高机体各系统的生理功能,增强抵抗疾病的能力,防止疾病的传播,发挥增强体质、延长寿命的作用。反之,不良的住宅环境(寒冷、炎热、潮湿、阴暗、空气污浊并含有有毒物质和病原微生物、噪声以及过分拥挤等)则是一种恶性刺激,使中枢神经系统功能紊乱,降低机体各系统的功能和抵抗疾病的能力,使居民情绪恶化,生活质量和工作效率下降,患病率和死亡率增高。居住环境对人类健康影响表现在生理方面(对机体的机能损伤和出现病理性变化)和心理方面(人的精神压力和压抑性)。

一、住宅环境因素

人类赖以生存的自然环境和生活环境中的各种因素,按其属性可以分为物理性、化学性、生物性和社会因素。住宅环境是一种优化的次生环境。

(一)物理因素。住宅环境中的物理因素主要包括微小气候、噪声、非电离辐射、电离辐射等。

(二)化学因素。住宅环境中的化学因素主要包括建筑和装饰材料中所散发的各种化学性污染物。如建筑施工中使用混凝土外加剂、防冻剂和为提高混凝土的凝固速度使用高碱混凝土膨胀剂和早强剂。室内建筑装修装饰材料中产生的常见的污染物如vocs,已经鉴定出的有300种之多等。

(三)生物因素。住宅环境中的生物因素主要包括室内环境中细菌、真菌、病毒和生物性应原(如真菌孢子、尘螨、植物的花粉和动物皮屑)。

(四)社会因素。住宅环境的社会因素主要包括居住区的管理、邻里之间的关系、医疗保健体系、家政服务系统、公共健身设施、社区老人活动场所等。

二、住宅环境与健康

人一生中有79%的时间是在室内度过的,住宅环境的优劣对人类健康产生直接、问接和潜在的危害。为了保证住宅内具有良好的居住和生活条件,为少儿的生长发育和老年人的保健以及某些人群的工作提供良好条件,在研究住宅环境时要以人的健康为核心。

(一)住宅设计的基本卫生要求:要求居室内有适宜的小气候,冬暖夏凉,住宅应干燥,防止潮湿,必要时应有通风、采暖、防寒、隔热等设备。采光照明适当。室内空气清新。室外有足够的绿化场地,游廊或水池、花园等,尽可能多地与自然接近。

(二)地段的选择:居住区位于城市常年主导风向的上风侧;居住区的位置应考虑其周边污染源排放性、开放性、辐射性以及周边环境噪声的情况;位于日照、通风良好、地势平坦,最好有3%的坡度的地区;土壤干燥,未受污染,地下水的水位距地面至少应有1.5%。

1、居室的卫生规模。居室的卫生规模是根据卫生要求确定的居室容积、净高、面积和进深等应有的规模。居室容积的大小与居住者是否生活方便、舒适,室内小气候和空气的清洁程度有关。净高较高的居室,室内的空气储存量较多,并可升高窗户的上缘,有利于采光、通风和改善室内小气候。居室进深是指开设窗户的外墙内表面至对面墙壁内表面的距离,它与室内日照、采光和换气有关。进深大的居室中,离外墙远的地点空气滞留,换气困难。室内日照是指通过门窗进入室内的直射阳光照射。室内需要日照,阳光使机体各系统的功能增强,可增强机体的免疫力、组织再生能力和新陈代谢,促进机体发育,使人感觉舒适,振奋精神,提高劳动效率。阳光中的紫外线有抗佝偻病和杀菌作用。阳光和人工光源光谱中的可视部分(400—760nm)通过视觉器官刺激大脑皮层,影响其兴奋和抑制过程,从而作用于机体各系统,改变机体的生理和神经反应,保持正常的生理活动和觉醒状态的周期变化。如果采光和照明不良,不仅对全身一般生理状态有不良影响,同时可使视觉功能过度紧张而全身疲劳。长期在光线不良的条件下工作,可促成近视的发生,但过度的采光会使室内温度增高,不利于节能。

2、住宅微小气候对健康的影响及卫生学要求室内由于围护结构(墙、屋顶、地板、门窗等)的作用,形成了与室外不同的室内气候,称为室内小气候。室内小气候由气温、气湿、气流和热辐射四种因素组成。

(1)气温。室内的气温主要取决于太阳辐射和大气温度,同时也受生活环境中各种热源影响。大气温度可直接影响室内温度,在室内自然通风良好情况下,室内温度可略高于室外气温。微小气候各要素中,气温对体温调节起主导作用。

卫生学将12℃作为建筑热环境的下限。非常寒冷的室温会使人的心血管系统负担过重,冬季里死于心脏病的人会比其它季节要多。另一心脏病人死亡高峰是在夏天,暑热使心脏跳动加剧,使人排汗增加,并使血压升高。极冷和极热的气候会使人的免疫系统负担过重,人体的抵抗力下降。高室温会使早媒传染病发病增多。低室温会使呼吸道疾病增多。某些地区由于冬季日照率太低,无采暖设施,可以通过改善建筑热工性能,使室内局部温度高于下限。舒适的室内温度因季节不同而异,同时考虑到人体的生理需要和能源。

(2)气湿。即空气中含水量,一般以相对湿度(水蒸气分压)表示。相对湿度)80%为高气湿,(30%为低气湿。相对湿度随气温升高而降低。室内湿度过高,不仅影响人的舒适感,还有利于室内环境中细菌和其他微生物的生长繁殖,加剧室内微生物的污染,这些微生物可导致呼吸系统或消化系统等多种疾病的发生。气湿影响人体蒸发散热。一般在低湿环境下气湿对人体热平衡影响较小,随气温升高,蒸发散热占人体总散热量的比例增加。气湿的影响也随之增加。在高气湿时,气湿过高将阻碍蒸发散热;而低气温时,气湿增高可增加机体散热和衣服导热性,使机体寒冷感增加。集中空调设施中有加湿和去湿装置,可以调节室内的相对湿度。一般家用空调器(分体或窗式)只能依靠降温来去湿。

(3)气流。室内空气的流动对人体有着不同的影响。夏季空气流动可以促进人体散热,冬季空气流动会使人体感到寒冷。当室内空气流动性较低时,室内环境中的空气得不到有效的通风换气,各种有害化学物质和各种微生物不能及时排到室外,造成室内空气质量恶化,损害人体健康。值得一提的是,夏季提高风速比降低温度所需的能耗少得多。一定条件下风速大有利于人体散热、散湿,提高热舒适度。

新风量。一般而言,新风量越多,对健康越有利。国内外大量实验表明,产生“病态建筑物综合征(sbs)”的一个重要原因就是新风量不足。目前,室内新风量不足、换气次数不够是普遍现象。新鲜空气可以提供呼吸和燃烧所需要的氧气,调节室温,除去过量的湿气,并可降低室内污染物。新风虽然不存在过量问题,但超过一定限度,必然伴随着冷、热负荷的过大,能源过多消耗。出于节约能源的考虑,建筑物的气密性大为提高,由此带来新风量不足而使空气污染事件频频发生。据统计美国120万商业建筑中有2500万工作人员患“病态建筑物综合症”。世界卫生组织日前公布的报告中,已将其与高血压、胆固醇过高症、肥胖症等一起列入了人类健康的10大杀手黑名单之中。增加新风量是改善室内空气品质的必要措施,但不能只满足新风的量,却忽略了它的质和人们实际所获得的新风量。在房屋设计时,应确定恰当的送风量,选用性能好的送风口,设计理想的送排风布局。

(4)热辐射。微小气候的热辐射由太阳辐射及人体与周围环境物体之间通过辐射形式的热交换组成。物体温度高于人体体表温度时,则物体向人体辐射热流,使人受热,为正辐射,反之为负辐射。人体皮肤对正辐射敏感,而对负辐射的反射性调节不敏感,故寒冷季节容易因负辐射丧失热能使机体受凉。

如温度应激超过机体的代偿功能,即可引起机体一系列生理变化,称温度紧张或温度反应,包括热紧张和冷紧张。根据环境温度对人体体温调节影响、工作能力影响、主观感觉变化等特点,可将温度紧张度按冷、热环境各分为六个温度区。

要能保证大多数居民机体的温热平衡,不使体温调节机能长期处于紧张状态,能有良好的温热感觉、正常的工作效率和休息睡眠。住宅小气候的各个因素都必须保持在一定的范围内,在时间上(昼夜)和空间上(垂直、水平及主辅室之间)保持相对的稳定。住宅的气温、气湿、气流与热辐射等均应保持在正常范围内。

(五)室内空气污染对健康的影响

1、室内空气污染的来源

(1)室内燃烧或加热。指人们在烹饪及采暖过程中各种燃料的燃烧,以及烹调油的加热。主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、烃类(包括苯并(a)芘等致癌性多环芳烃)、可吸入颗粒物以及烹调油烟等。

(2)室内人的活动。人们在室内活动时,通过呼出气和汗液排出大量的代谢产物。呼吸道传染病患者的带菌者通过咳嗽、喷嚏、谈话等活动,可将病原体随飞沫喷出,污染室内空气,如流感病毒、结核杆菌、链球菌等。吸烟更是室内空气污染的一项重要来源,吸烟的烟草烟气中至少含有3800种成分,其中确定致癌物不少于44种。

(3)家用电器和办公用具。随着科技的发展,新的家用电器和办公用具不断出现,不断普及,这些家用电器和办公用具可导致电磁辐射等物理性污染和臭氧等化学性污染。

(4)建筑材料和装饰材料。由于现代化工艺制成的各种建筑、维修、装饰材料和物品的大量使用,使室内空气中污染物的性质和成分发生了根本性变化,其中特别值得注意的是甲醛和氡及其子体。甲醛主要用于生产脲醛树脂和酚醛树脂作为粘合剂,并用于生产泡沫塑料和壁纸。它们广泛用于房屋的防热、御寒、隔声和装饰,这些材料中往往存在少量未完全化合的甲醛,可逐渐释放出来污染室内空气。氡主要来自砖、混凝土、石块、土壤和粉煤灰的预制构件中。以含有镭、钍等氡母元素的石材作为建筑材料时,室内氡浓度会相当高。

(5)来自室外的污染物。主要来源有二:一是室外空气中的各种污染物包括工业、交通运输所排出的污染物,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、铅、可吸及颗粒物等和植物花粉、孢子、动物毛屑、昆虫鳞片等变应原物质都可通过门窗、孔隙等进入室内。二是人为带入室内的污染物,如干洗后带回家的衣服可释放出残留的干洗剂四氯乙烯和三氯乙烯;将工作服带回家,可使工作环境中的苯进入室内等。

2、室内常见空气污染物及其对健康的危害

室内空气污染物的种类很多,包括化学的、物理的和生物的三大类。这三大类污染物往往同时存在,联合作用于机体。例如烹调时,既可产生化学性污染物,又可使室温升高或产生电磁波(使用微波炉或电炉时)引起物理性污染。烹调时的食物和水以及烹调时使用空调等过程中还可造成室内生物性污染。室内常见化学性污染物的危害:

(1)燃烧产物。包括三部分:一是来自燃烧物自身所含有的杂质成分。例如硫、氟、砷、镉、灰分等。我国某些地区燃烧含氟、砷高的煤,污染室内空气和食物,引起居民氟中毒和砷中毒的流行;二是来自燃烧在加工过程中或在种植过程中所使用的化学反应剂、化肥、农药等;三是燃烧物经过250℃以上的高温后,发生了复杂的热解和合成反应,产生了很多种有害物质。燃烧后能够充分氧化的产物称为燃烧完全产物如sos、no2、co2、三氧化二砷、氟化钠、氯化氢以及无机灰分等。

(2)烹调油烟(cookingfume)。指食用油加热时产生的油烟,通常炒菜的油温在250℃以上。由于饮食习惯不同.西方人一般罕用煎、炒、炸的烹调方式,故烹调油烟的室内污染不突出。我国习惯采用高温烹调,烹调油烟在我国室内污染中十分普遍,已成为我国室内污染的一个特色。流行病学调查结果显示,烹调油烟是发生肺鳞癌和肺腺癌共同的危险因素,其相对危险度分别为3.81和3.45,人群归因危险度分别为51.56%和60.99%。

(3)烟草燃烧产物。烟草的燃烧产物统称为烟草烟气。烟草烟气引起室内空气污染在我国既十分普遍又十分严重。烟气中至少有3800种成分,主要成分有氮氧化物、co2、c0、氧化氢、挥发性亚硝铵、烃类、氨、挥发性硫化物、氰类、酚类等;另外,还有烟焦油和烟碱(尼古丁)、镉、放射性222rn、210pb和210po等。烟气不仅对吸烟者有害,而且对室内其它非吸烟者有害。烟气引起的危害主要是致癌作用、对心血管的影响、对神经系统的影响和对生殖系统的影响。

(4)甲醛及其他挥发性有机化合物。甲醛是一种挥发性有机化合物,由于甲醛污染来源很多,污染浓度也较高,是室内的主要污染物之一。甲醛大量存在于多种装饰材料中。甲醛在0.15mg/ms时可引起眼红、眼痒、流泪、咽喉干燥发痒、喷嚏、咳嗽、气喘、声音嘶哑、胸部发闷、皮肤干燥发痒、皮炎等。甲醛还可引起变态反应,主要是过敏性皮炎和支气管哮喘,大量时可引起过敏性紫癜。长期接触1.34mg/m3甲醛可出现神经衰弱症状,如记忆力减退、嗜睡、肝功能异常、中毒性肝炎等;肺功能方面也可出现呼气性功能障碍。遗传毒性研究发现甲醛能引起基因突变和染色性损伤。vocs是一类重要的室内空气污染物,目前已鉴定出300多种,他们各自的浓度往往不高,但若干种共同存在于室内时,其联合作用不容忽视。由于他单独的浓度低但种类多,故总称为vocs,一般不予以逐个分别表示,以tvocs表示其总量。vocs中除上述醛类外,常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘等,主要来源于各种溶剂、粘合剂等化工产品。

3、室内常见生物性污染的危害

室内空气中,特别是在通风不良、人员拥挤的情况下,可以通过空气传播致病微生物。常见的病原微生物有结核杆菌、白喉杆菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、流感病毒、麻疹病毒等。

4、常见物理性污染物对健康的危害

(1)住宅噪声。噪声是指人们主观上不需要的声音。噪声干扰人们的休息、睡眠、学习和工作。达到一定强度时引起听力损害或机体出现有害的生理、心理变化。噪声现已成为“水、气、声、渣”四大环境污染因素之一,是当今城市居民主要的环境污染问题。

控制住宅噪声的根本措施在于居住区要与工业区、商业区、交通干线、机场、火车站有足够的隔离带。采用吸声、隔声、隔振等技术措施以及安装消声器等以控制声源的辐射。为了有效的隔声,住宅在建筑上要在选用的材料、隔墙及门窗厚度和构造等方面采取有效措施。要求住宅内隔墙的隔音量为40~60db(a),隔音量为25~35db(a)的墙只能在同一户内作隔墙用;门最好厚4~5cm门框与门板间的碰头缝不应超过lmm,门与地板的缝不应超过3-5arm;楼板的隔音量不应小于40~50db(a)。

(2)住宅电磁辐射。室内的生活用品电磁辐射主要来自家用微波炉、电视机、电冰箱、空调器、移动电话等。随着家用电器不断进入我国城乡各类家庭,这类电磁辐射对健康的影响已日益引起人们的关注。

三、住宅设计的发展方向

住宅的观念经历了节能环保、生态绿化和舒适健康等发展阶段,目前住宅设计的发展方向是健康住宅和绿色生态住宅。

(一)健康住宅。随着医学模式的转变,人类健康的概念不再是单一的机体上的无疾病,而是指身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态,是一种身体健康和精神健康以至生活状态的完美整体。这也就要求住宅不仅是避风挡雨的休息场所,而是能保证居住者健康和促进居住者健康的场所。健康住宅是指在符合住宅基本要求的基础上,突出健康要素,以人类居住健康的可持续发展的理念,满足居住者生理、心理和社会多层次的需求,为居住者创造一个健康、安全、舒适和环保的高品质住宅和社区。根据世界卫生组织(who)建议,健康住宅标准应该包括:①建筑和装饰材料所释放的化学物质浓度很低;②对高气密性、高隔热性的住宅,必须采用具有风管的中央换气系统,进行定时换气;③居室全年气温保持在17℃~27℃之间;湿度保持40%~70%之间;④co2低于0.1%;粉尘浓度低于0.15mg/m;⑤噪声要小于50分贝;⑥一天的日照确保在3小时以上;⑦设足够亮度的照明设备;⑧住宅具有足够的抗自然灾害的能力;⑨具有足够的人均建筑面积,并确保私密性;⑩住宅要便于护理老龄者和残疾人。

温室气体来源范文篇11

关键词温湿度独立控制系统显热潜热

中图分类号:P426文献标识码:A文章编号:

0引言

空调系统中,温度和湿度分别独立的控制系统,具有较好的控制和节能效果,表现在温、湿度的分控,它可以消除参数的耦合,各控制参数容易得到保证。

1传统的热湿联合处理空调方式的弊端

空调方式的排热、排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿,再将冷却干燥的空气送入室内,实现排热、排湿的目的。传统的热湿联合处理的空调方式存在如下弊端:

能源浪费。由于采用冷凝除湿的方法排除室内余湿,冷源的温度需要低于室内空气的露点温度。考虑到传热温差与介质输送温差,实现16.6℃的露点温度需要7℃的冷源温度,这是现有空调系统采用5~7℃的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5℃的原因。在空调系统中,占总负荷一半以上的是显热负荷部分,本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7℃的低温冷源进行处理,造成了能源利用品味上的浪费。而且,进过冷凝除湿后的空气虽然湿度满足要求,但温度过低,有时还需要再热,造成能源的进一步浪费与损失。

难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿,其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化,而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制,通过仅满足室内温度的要求来妥协,造成室内相对湿度过高或过低的现象。相对湿度过高的结果是不舒适,进而去降低室温设定值,通过降低室温来改善热舒适,造成能耗不必要的增加;相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加而使处理室外新风的能耗增加。

室内空气品质存在问题。大多数空调依靠空气通过冷表面进行降温除湿,这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水,空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外,目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物,因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处,如果再漂溅过一些冷凝水,则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实,也不是根本的解决方案。

室内风速偏高。为了排除足够的余热余湿,同时又不使送风温度过低,就要求有较大的循环通风量。例如每平方米建筑面积如果有80W显热需要排除,房间设定温度为25℃,当送风温度为15℃时,所要求循环风量为24m³/(h.m²),这就造成室内很大的空气流动,使居住者产生不适的吹风感。为减少这种吹风感,就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织。这往往要在室内布置风道,从而降低室内净高或加大层高。很大的通风量还极易引起空气噪声,并且很难有效消除。在冬季,为了避免吹风感,即使安装了空调系统,也往往不使用热风,而有另外的采暖系统通过散热器散热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统,分别供冬、夏使用。

输配能耗偏大。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统,带走余热、余湿、CO2、气味等。在中央空调系统中,风机、水泵消耗了40%~70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中,多采用全空气系统的形式。所有冷量全部用空气来传送,导致输配效率很低。

2温湿度独立控制系统

温湿度独立控制系统本身是作为一种对空气处理方式的新思路提出来的。系统中采用的具体技术与传统的制冷与除湿技术并没有过多的差别,其实质是采用了温度与湿度两套独立的空调控制系统分别控制、调节室内的温度与湿度。

温湿度独立控制系统的基本组成为:处理显热的系统与处理潜热的系统。两个系统独立调节、分别控制室内的温度与湿度,即利用湿度控制系统承担建筑全部的潜热负荷,实现对室内湿度的控制;利用温度控制系统,处理剩余的建筑冷(热)负荷,实现温度控制。显然各种除湿方法都难免对室内显热负荷产生影响,但是温度控制系统可以承担这种影响产生的显热负荷,从而实现对室内温度的控制。

1)显热的系统包括:高温冷源、余热消除末端装置,通常采用水作为输送媒介。由于除湿的任务由处理潜热的系统承担,因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调中的7~12℃低温冷冻水进行冷却去湿,而是提高到被处理空气的露点温度以上,仅需采用16~18℃的冷水即可满足降温要求,从而为天然冷源的使用提供了条件,即使采用机械制冷方式,制冷机的性能系数也有大幅度的提高。余热消除末端装置可以采用辐射板、干式风机盘管等多种形式。干式风机盘管设计风量较大,应选取较大的盘管换热面积,以较少的盘管排数降低空气侧流动阻力,相应带来末端设备的初投资增加。由于供水的温度高于室内空气的露点温度,因而不存在结露的危险。

2)潜热的系统同时承担去除室内CO2、异味,以保证室内空气质量的任务。该系统由新风处理机组、送风末端装置组成,采用新风作为能量输送的媒介。在处理潜热的系统中,由于不需要处理温度,因而湿度的处理可能有新的节能高效方法。一般来讲,这些排湿、排有害气体的负荷仅随室内人员数量而变化,因此可采用变风量方式,根据室内空气的湿度或CO2的浓度来调节风量。

3)新风处理方式。温湿度独立控制空调系统中,采用新风处理系统来控制提供干燥的室外新风,以满足排湿、排CO2、排味和提供新鲜空气的要求。①采用转轮除湿方式是一种可能的解决途径,通过在转轮转芯中添加具有吸湿性能的固体材料(如硅胶等),被处理空气与固体吸湿材料直接接触,从而完成对空气的除湿过程。吸湿材料需要进行再生,再生温度一般在120℃左右,近年来也有研究采用60~90℃中低温的再生方法。转轮除湿方式中空气的除湿过程接近于等焓过程,减湿升温后的空气需进一步通过高温冷源冷却降温。②溶液除湿是另一种可行途径。空气直接与能吸湿的盐溶液(如溴化锂溶液、氯化锂溶液等)接触,空气中的水蒸气被盐溶液吸收,从而实现空气的除湿,吸湿后的盐溶液需要浓缩再生才能重新使用。溶液式除湿与转轮除湿机理相同,仅由吸湿溶液代替了固体转轮。由于可以改变溶液的浓度、温度和气液比,因此与转轮除湿相比,溶液除湿还可实现对空气的加热、加湿、降温、除湿等各种处理过程。与转轮相同,吸湿后的溶液需要浓缩再生后才能重新使用,但溶液的浓缩再生可采用70~80℃的热水、冷凝器的排热等低品位热能。③传统的冷凝除湿是第三种途径。如采用双冷源温湿分控空调系统,高温冷源承担空调系统总负荷的85%~90%,低温冷源承担空调系统总负荷的15%~10%。

基于湿度控制系统的主要目的是除湿,从“按需送风就近除湿”的原则出发,风口应该接近人员主要活动区。末端风量的调节方法可与传统的变风量系统类似,即采用相对湿度传感器或二氧化碳传感器检测,调节变风量末端装置的开度实现。

3温湿度独立控制系统特点

温湿度独立控制将降温处理从常规的热湿联合处理中独立出来,大幅度提高了冷冻水的温度,为很多天然冷源的直接使用提供了条件;使水源热泵、太阳能制冷等可再生能源利用方式更加有效;即使采用常规机械制冷方式,由于冷冻水温度提高,也明显提高了冷水机组COP。

温室气体来源范文1篇12

【关键字】建筑暖通空调、节能设计、原则、设计参数

一.建筑暖通节能空调的设计原则

1、满足日常生活环境要求。保持人体舒适的主要因素是舒适环境,但是,日常生活中的光线、声音和色彩也是影响舒适不可忽略的因素,比如:在人们居住的室内环境中,要以暖色调为主,这样不仅使室内温度得到了相对降低,而且起到节能目的。

2、基本原则――节能。节能暖通空调最最基本的原则就是节能,在节能设计过程中,热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是:温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合,对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护,对室外的气候变化进行应对,保证室内的舒适性。

3、正确处理整体与局部关系。在现实生活中,我们生活在集体中,通过采取集体供暖的措施,不仅能源消耗得到了降低,而且能源的利用率得到了提高。为了满足个人的不同需求,需要采取以下两个措施:(1)在对暖通设计时,要保证独立的控制每一个房间内的温度;

(2)对热量进行分户、分室的分摊。

4、控制室内空气品质。通风量大是暖通节能空调的设计趋势,解决空气质量是最重要的问题。因此,对室内气流进行合理的排风、进气,对室内空气质量进行提高,不仅保障了室内空气质量,而且达到了节能目的。

二、合理的选择建筑暖通空调系统的设计参数

在对建筑室内设计计算温度取值时,应当考虑到实际的具体情况,依据不同的地域、环境、室内要求等合理地对室内温度进行取值。室内温度取值的高低与建造暖通空调系统的能耗密切相关,经调查研究表明夏季制冷条件下,室内温度每升高1℃,能耗将会降低10%左右;冬季制热的情况下,温度每降低1℃,能耗可减少8%左右。因此,科学合理地进行室内温度计算取值能够有效地降低建筑暖通空调系统的能耗。我国《公共建筑节能设计标准》对一般民用建筑室内供暖和制冷设计计算温度的取值标准进行了科学合理严格的规定,公共建筑夏季空调制冷不应低于25℃,居民建筑和办公室室内冬季采暖温度不得高于20℃。

三、建筑空调风系统的节能设计

在暖通空调系统的设计过程中,不同的区域可能对温度、湿度以及工作时间的需求都有差异,那么就应该根据系统的实际运行条件将各个区域进行划分。即使是在同一个暖通空调系统中,不同区域、不同要求的冷热负荷也会有较大的差别,不同区域、不同的工作间对于满负荷的运行时间各有不同,对于建筑的满负荷运行、部分负荷运行必须综合考虑。分别对不同的区域进行温度、湿度的控制。因此建议选择变风量的空气调节机组,选用多速送风机、变频送风机。变风量的暖通空调系统能够准确的调节室内的风量的变化情况,也能够准确的确定系统的总风量,从而起到了降低风机的容量和能耗的作用。

新风量的大小对空调系统来说不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关,而且关系到人体的健康,暖通空调设计者要充分考虑新风量的设计,不仅要满足工作区对温度、湿度、洁净度、噪声的需要,更要满足空气新鲜度的要求。因此《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005对其取值进行了规定,设计人员进行设计时,不应随意增加或减少。另外,在人员密度相对较大并且变动较大的房间,更应该采用新风需求控制,设计变风量的新风空气处理机组,根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量,使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。

民用建筑中相对高大空间,人员通常都在底层活动,因此舒适性范围大约为地面以上2―3m。这时送风形式选择特别重要。采用上送风时送风风速控制在一定的范围,特别取暖季节尤为重要;或者采用分层空调,其目的是将这部分范围的空气参数控制在使用要求之内,3m以上的空间则处于“不保证”的范畴。这里提到的分层空调只是一个概念和原则,实际工程中有多种做法,比较典型的是送风气流只负担人员活动区,同时在高空设置机械换气。另外考虑新风换气机,冬季、夏季对能源的节约非常可观。但需要对房间的气流组织进行适当的计算。

四、空调冷热水系统的节能设计

蒸气压缩循环冷水(热泵)机组单位制冷量的能耗量是与制冷机的蒸发温度以及冷冻水的供水温度成反比的。选用满液式蒸发器;提高冷冻水的供水温度,这样提高了蒸发温度,提高了机组COP。或者选用温湿度独立控制空调系统,即空调主机产生高温冷水用于承担室内显热负荷,潜热负荷用物理吸附的办法处理;大大提高机组的COP,减少建筑的耗能。但同时带来的设备复杂化及技术成熟度还有欠缺,同时温湿度独立控制前期投资较大,需综合考虑。

五、空调冷却水系统的节能设计

很多暖通空调系统安装的区域自然水源十分匮乏,所以设计时建议采用冷却塔循环使用的模式,其主要目的就是有效节约水源。设置冷却塔的过程中必须具备良好的通风条件,工作环境要求干净整洁,控制采用三通调节阀从而提高其冷却的效率。另外,利用变频调速的方式控制风机的启停,也可以利用出水温度控制,但都要注意节约电能。

六、空调冷热源的节能选择

空调主机热源侧按冷却形式分为空冷、水冷、蒸发冷。水冷与其他两种冷却方式对比,制冷性能系数COP较高,同时几乎不受大气环境温度的影响,但受水源的限制。使用循环水时,必须配有冷却塔或冷水池,保证水不断得到冷却;水源热泵机组受水源的限制;地源热泵打井面积的限制;因此水地源热泵机组亦有一定的局限性。而蒸发式冷凝器是很受欢迎的一种冷却方式,它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷剂蒸气凝结。近年来有些地区的蒸发式冷风机也很受欢迎,耗电量是传统中央空调耗电1/8。

空调主机冷媒的选择也很重要。R32是一种不错的制冷剂。R32虽然具有一定的可燃性(可燃性温和,燃烧下限(LFL)仅为0.306kg/m3),但由于具有与R410A非常相近的热力参数,且其充注量仅为R22的0.6倍,泄漏时的相对CO2排放量为405,与R22相比,CO2减排可达77.6%,经研究测试R32的冷凝温度比R410A低,R32的蒸发温度比R410A高,传热性能好,使用R32性能比R410A可以提高10%以上。此外,R32国内有大量生产,价格便宜,易于购买,因此被广泛关注可以作为替代R410A和R22的环保、节能制冷剂。

结束语

暖通空调系统的节能设计工作是一项复杂的系统工作,当前暖通空调系统的节能问题已经成为了一个受到广泛关注的社会性问题,因此在设计的过程中必须高度重视,积极的制定和采用相应的节能措施,从而满足业主的实际需求,也为我国的环境保护和降低能耗工作做出应有的贡献。

参考文献:

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