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中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
隨著我國社會不斷發展,人們環境保護意識也越來越強,我國城市化進程不斷加快的形式下,建筑行業在在高速的發展。而隨著人們生活水平的不斷提高,人們對建筑物基礎設備方面要求也越來越高,尤其是建筑節能方面,目前隨著建筑物基礎設施的不斷完善,我國現代建筑都安裝太陽能等節能環保設備,充分利用建筑物的有限空間,將大自然中的資源利用起來。綠色建筑理念是實現建筑行業可持續發展的重要保障,因此,研究建筑節能管理措施和建筑節能技術具有重要的作用和意義。
一、建筑節能管理的重要性
建筑節能管理是現代綠色建筑理論推行提出的新要求,人類社會資源越來越稀缺,建筑物又是人類發展進程中必不可少的物體,建筑用地和人們居住都需要節能,只有節能才能實現建筑行業的可持續發展。而建筑節能管理是實施建筑節能的重要途徑,管理人員不僅要學習綠色、節能的建筑理念,同時,還要在實踐工作中認真履行節能管理責任。建筑節能管理是我國建立節約型和環境友好型社會的必然要求,我國政府在加快城市化進程的同時,對建筑管理也提出更高的要求,希望實現節能建筑和綠色建筑,更好更快發展社會主義社會。其次,推進建筑節能技術是發展節能型住房和公共建筑的具體實踐,相關要求明確指出,我國要實現“可持續發展的能力不斷增強,生態環境得到改善,資源利用效率顯著提高,促進人與自然和諧,推動整個社會走上生產發展、生活富裕,生態良好的文明發展道路”。因此,建設節能建筑必須要牢固樹立和認真落實科學發展觀,堅持走可持續發展戰略,實現建筑行業的長久發展。
二、建筑節能管理問題及解決措施
(一)建立相關的建筑節能政策法規體系
目前,建筑節能管理方面還存在一定的難度,我國處于社會主義初級階段,房屋需求以及城市化發展使得我國建筑行業不斷快速發展,在這種形式下,我國建筑節能管理力度不夠,管理水平還有待于提高。尤其是相關的法律法規還不夠健全,無法實現建筑節能的統一管理。針對這種現狀和問題,筆者結合自身的經驗提出一些解決問題的措施。
因此,建立相關的建筑節能法規構建有效的建筑節能質量監督管理體系和評價體系,建立建筑能耗統計、建筑能效認證以及建筑節能性能測評與識別體系。通過建立一系列的建筑節能體系,形成監督與管理人員的行為,從而形成有效的社會的監督體系。
(二)制定統一的建筑節能技術標準
制定統一的建筑節能技術標準是根據“四節一保”的要求,對現行的地方建筑設計標準、圖紙以及施工技術規范等進行修改和完善。同時還要加強技術研究,完善技術檢測標準,建立相應的工程市場定額標準和技術施工標準管理制度,因地制宜實施地方物業管理標準,從而能確保建筑節能工作在各個環節的監督。科技是第一生產力,不斷創新技術是實施建筑節能的關鍵,要組建一支專業的研究隊伍,促進科技成果的不斷更新和大范圍內的推廣,將科技應用的實踐中,轉化為生產力。通過有效的措施,全方位地實施建筑節能管理制度和相關法律體系,達到理想的管理效果。
(三)健全組織保障體系
加強對建筑節能管理工作的重視,強化組織領導,通過領導的監督與管理,增強管理人員的意識,雙管齊下。首先,單位要建立專門的組織結構,并且聘請專人重點抓建筑節能管理工作,逐漸建立和完善相關的建筑節能管理工作小組,實施工作細則,加強工作人員監督,同時,實施人員激勵機制,調動工作人員的工作激情,讓工作人員在嚴格的制度和保障體系中,積極主動投身到建筑節能管控工作中。其次,單位要加強人員的專業培訓,提高節能技術的應用水平,技術人員通過培訓掌握各種新技術、新工藝的使用技能,在施工過程中使用最新的節能工藝和技術。因此,單位要加強施工、監理以及設計人員的培訓,讓工作熟練掌握建筑節能的相關法律常識、標準規范和經核準的新技術、新材料等相關知識。加大節能建筑的宣傳力度,全面落實和推進節能建筑理念,召開建筑節能現場宣講會,實現全社會監督、管理建筑節能。
三、建筑節能技術
隨著我國科技水平的不斷提高,政府對建筑節能的重視,在我國科研人員共同努力下,目前我國建筑節能技術已經取得一定成就,并且這些建筑節能技術已經在實踐中得到很好地應用,且取得很好的實踐效果。
(一)能源利用技術
能源利用技術主要是指對自然界中能源的利用,目前很多建筑物都安裝太陽能,利用太陽能技術設備能充分利用自然界中的太陽能,吸收太陽的光和熱,減少人們生活中電能的直接消耗。同時,還有地熱能、電能等,能有效地解決建筑物內熱水、取暖以及空調和照明等各方面的問題,能源利用技術主要有太陽能光伏發電技術、太陽能聚熱技術、太陽能與建筑一體化技術以及地源熱泵空調技術等。這些技術水平都已經基本成熟,并且在建筑物中得到很好地利用,也取得很好的效果,具有進一步推廣的意義。
(二)環境與保護技術
環境與保護技術是為了改善人們居住環境,控制環境污染,為人們創建一個良好而舒適的居住條件。這種技術主要是在建筑物建設過程中,盡量保護環境,避免對建筑物周圍環境造成不可磨滅的破壞,而為人們提供盡可能好的居住場地。其主要技術有:①建筑物立體綠化技術,如現代比較常見的屋面或者墻面的綠化保護;②綠色建材技術,在建設過程中使用節能環保材料,目前我國有很多綠色環保材料,如微孔發泡等方面的技術,這些高生產效率和高質量的工藝,為建筑物施工提供多方面的支持。③節水綜合技術,包括采用節水器具、無污水再利用等;④模擬建筑周邊的風環境和日照過濾,進行高效的自然通風和科學的采光設計。
(三)建筑圍墻結構節能技術
該項技術主要是通過改善建筑物維護結構的熱工性能,建筑物在夏天室內溫度會降低,冬天室內溫度能保持恒溫,為用戶提供舒適的環境。這種技術能減少供暖和制冷等設備的使用,利用合適舒適的室溫能源符合,控制建筑物室內溫度,功效與變頻空調差不多。建筑圍墻結構節能技術主要有高效外墻外保溫技術,這種節能建筑技術不僅能擴大建筑空間,同時還能起到很好的保溫效果;外墻節能技術,采用中空低輻射玻璃的平開塑鋼窗來保溫。此外,還可以根據房屋朝向以及光照等方面的條件,采用高效的內、外遮陽技術;采用倒置式保溫種植屋面結合的屋面保溫體系,即在屋面種植大量的綠色植物,不僅能起到一種美觀的效果,同時,還能達到很好的屋面保溫效果。
結束語
綜上所述,企業要提高建筑節能管理水平和質量,首先要加強節能管理工作人員建設,不斷提高管理隊伍的整體水平和素質,為開展節能管理工作奠定堅實的基礎。同時,建立和完善建筑節能的相關法律法規,用法律和法規來約束人們的行為,提高節能管理制度和策略的執行力度。再者,還要不斷提高節能技術水平,加強建筑節能技術支撐體系建設,科技是第一生產力,只有不斷研究新技術和新科技,才能從根本上實現建筑節能的有效管理。目前,我國建筑節能技術已經取得一定的成就,如建筑圍墻結構節能技術、能源利用技術以及環境與保護技術等,但是,技術研究與開發人員還應該不斷鉆研,為建筑節能管理提供更多的技術支持,真正實現節能建筑和綠色建筑。
參考文獻:
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[2]廖朝暉.建筑節能技術的研究進展與展望[J].民營科技,2011(05)
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A文章編號:1009-914X(2015)21-0204-01
1建材節能與建筑節能概述
所謂的建筑節能則主要指的是利用科學技術與一定手段,對建筑中的照明系統、采暖系統等進行一定的改進,以達到降低能源消耗的目的;對建筑周圍的自然能源充分利用,以提升能源的高效利用率,從而在很大程度上促進綠色建筑的發展。供暖系統是建筑必不可少的系統之一,也是建筑耗能最多的系統,如果能夠將建筑損失的熱量降低,便可以在很大程度上減少采暖系統對能源的消耗,具體來講,想要實現建筑節能,可以從以下幾方面入手:第一,充分利用太陽輻射熱能與建筑的內部熱能;第二,提升建筑門窗的密封性,以減少因空氣滲透所造成的熱量消耗;第三,在一定程度內減少建筑外表面積,以及提升建筑維護結構的保溫性能也可以減少建筑因傳熱所造成的熱量消耗。
2建材節能與建筑節能問題的關聯性
2.1建材節能的相關問題
在建材節能領域中,主要存在的問題有以下兩個方面:其一,建筑的生產相關環節存在不達標現象,由于當前市場上的節能建材價格相對較高,導致一部分施工人員在施工過程中對建筑材料偷工減料、以次充好,忽略建筑材料之間搭配的合理性,而相關的管理者也并沒有及時系統的進行監督與審查,造成很多建筑中的建筑材料不能達到節能的標準[2]。而與其他相同用途的建筑材料相比,節能建材的性價比相對較低,礙于經濟因素,當前在建筑市場中大規模推行節能建材仍然存在一定難度。另外,對節能理念的認識不足也是當前建材節能領域存在的主要問題之一,很多人還沒有意識到使用節能建材的好處與重要性。其二,建筑的施工環節不到位,當前很多建筑施工工人不能對節能建材合理科學的進行設計與施工,也在一定程度上限制了節能建材優勢的充分發揮。
2.2建筑節能的相關問題
在建筑節能領域,建筑耗能是最核心的問題,當前很多建筑的能源消耗量過大,且存在能源利用率較低的現象。以北方地區為例,冬季建筑都要進行采暖,而當前絕大多數建筑的采暖系統都是以消耗煤資源為主,每年都會耗費很多不可再生資源,也對大氣等自然環境產生嚴重污染,在很大程度上制約著我國經濟的進一步發展。而且,在很多城市建筑中,供熱所用的空調有很多都會出現供熱效率不高、相關維護裝置沒有足夠氣密性以及保溫性等現象。另外,我國當前還有相當一部分建筑人員沒有足夠的建筑節能意識,早在上個世紀八十年代,西方許多發達國家在進行經濟發展的同時,便已經在建筑節能的技術方面非常有建樹了,而我國卻沒有在這方面考慮太多[3]。
2.3兩者的關聯性
從上述情況看,在當前建材節能領域與建筑節能領域中,都存在著能源上的浪費現象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪費嚴重,也會在很大程度上影響建筑的節能性。另外,在建材節能與建筑節能領域,還都存在著意識不足現象,這在一定程度上反映了我國當前在節能建筑觀念的普及方面仍然沒有做到位。
3建材節能與建筑節能施工措施的關聯性
3.1建材節能的施工措施
在建筑建造過程中合理應用可再生能源,如在建筑的設計過程中,將太陽能合理利用便能夠實現太陽能的光伏發電。另外,還可以對建筑材料產生的廢棄物充分利用,不僅能夠節省一部分建筑成本,還能夠減少建筑垃圾對環境的污染,如將已經廢棄的橡膠打碎成顆粒,融入到建筑部混凝土中,不僅能夠提升混凝土的抗裂性,還能夠節省建筑成本、減少環境污染。
3.2建筑節能的施工措施
建筑節能主要表現在使建筑供熱系統的供熱效率得到有效提升,以及減少建筑圍欄保護結構的散熱兩方面[4]。在建筑過程中,可以對建筑的墻體與門窗的保溫性能加以改善,還需要對建筑的題型系數加以控制,與此同時,還可以對建筑的布局進行科學合理的調整,以提升建筑的節能效果。
3.3兩者的關聯性
隨著經濟的快速發展,科學技術的突飛猛進,造成能源緊缺現象。就現階段看來,能源的浪費現象也很嚴重。尤其是建筑領域,怎樣實施能源節約,這就要求設計者在建筑設計中,把節省能源放在首要考慮的位置。因此建設生態建筑是中國建筑的發展目標,建筑節能設計已經成為21世紀設計界的主流。
1、建筑節能的重要性及其意義
隨著全球經濟的快速發展,世界自然資源同樣發生了巨大的變化,即消耗量巨大,其中煤炭、石油和天然氣非再生能源主鍵出現了頻臨局面,就我國的能源而言也處在了緊張的狀態。隨著國內城市建筑的飛速發展和推進,并且有很大一些部分作為高耗能的建筑,所以,建筑耗能將不斷出現增長的局面,倘若建筑設計和建筑制造在節能上持續執行現階段具有的設計水平,那么在以后的建筑業發展過程中,將會給能源利用遺留很大的負擔,將會費去更大的精力去完善和治理這一負擔,所以,節能建筑的構建工作已經變成了一種必然。全方位的節能建筑在一定程度上將有利于從本質上改變社會經濟發展和能源的高消耗之間的一些矛盾,同樣有利于社會經濟的不斷發展,進而促進了社會的良性循環,這對于確保環境保護和能源安全,改善廣大人民的生活水平,人們對環境保護意識的逐漸加強將會產生極大的影響,進而全面的貫徹和落實科學發展觀。國內絕大部分建筑的一個特點就是高能耗建筑,相關數據表明,在我國,年均增加將近20億平方米的建筑,在該部分建筑中,高能耗的建筑已經占到了95%左右。大量的建筑能源消耗逐漸成為妨礙國內經濟快速發展的主要性因素,因此,在國內運行建筑節能有著十分重要意義,同樣這種節能措施將會發揮其巨大的作用。進行建筑節能除了可以最大限度的節約能源,促使能源能夠朝著更有利的方向進行利用,最大程度的減輕國內能源供應不足和社會經濟快速發展之間的矛盾,建筑節能還能夠強化社會經濟的良性循環,促使社會經濟能夠更好向前發展,同時,建筑節能在我國范圍內的運行,在很大程度上將有利于國內能源安全、環境保護等,可以說,這種建筑節能對我國的經濟發展將產生較為深遠的影響。
2、建筑節能設計方法
2.1整體及外部環境的節能設計
以建筑的地理條件、周邊環境和氣候分析為基礎,對建筑選址以及建筑規劃工作進行建筑設計,這樣做的目的,即為給建筑構建一個良好的外部環境,進而實現建筑的節能工作。①選擇一個合理的建筑地址:對建筑地址的地形、氣候以及水質等諸多因素進行綜合考慮,在有利于生態環境平衡的基礎上,建筑設計應當充分的對微環境進行完善,最大限度的實現建筑節能;②設計建筑外部合理環境:從建筑節能的角度出發,建筑的選址應當充分考慮運用合理的外部環境對微環境進行改善,進而為建筑節能提供一個環境。建筑周圍的一些植被和樹木,除了可以凈化空氣,遮擋風沙外,也能實現降低噪音的目的;③建筑規劃設計合理:建筑的設計應先滿足對當地建筑的氣候與環境,并與其相適應。建筑的形態的組合和整體體形以及建筑的朝向等均為建筑設計、建筑規劃的范圍。
2.2節能構造設計及建筑節能材料的選用
節能構造設計主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型結構、材料等方面加以進一步設計,充分利用建筑外部氣候條件,達到節能和改善室內微氣候環境的效果。選擇合適的新型節能建筑材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選用應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。隨著科技的發展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節能的效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體、屋頂中的應用,達到更好的保溫防潮效果。新型透光玻璃(如Low-E玻璃等)在門窗中的應用,起到了更好的透光隔熱效果。采用可調節的鋁材遮陽板,達到遮陽的目的。
2.3基地通風
外部風環境的狀況直接影響到建筑室內得熱環境。由于不同環境地區以及不同季節中建筑對風的要求都有所不同,所以建筑規劃設計中應以當地主導氣候為基礎調節微氣候,組織自然通風:在濕熱地區,規劃應滿足最佳通風條件;在嚴寒、寒冷地區的冬季,強風會降低圍護結構的保溫性能、加速熱損失,規劃應致力于防風;夏熱冬冷地區,建筑既要考慮夏季的隔熱和降濕,又要能適應冬季保溫、保濕,這就要求建筑的通風設施應具有很強的可調性;在干熱風沙地區,對風的控制應著眼于防風,而不是要求最好的通風。
2.4增加門窗的保溫
建筑門窗和建筑 全周邊采用高性能密封技術,采用單框雙玻璃塑鋼窗或中空雙玻璃塑鋼窗、鋁合金窗及噴塑彩鋼板窗,采用保溫窗框,窗墻比例應適當控制,安排好門窗相對位置及開啟方式。
2.5屋面設計
2.5.1屋面鋪隔熱板設計。常見的屋面隔熱做法是在屋面結構層商鋪設絕熱材料。具體設計時采用倒置式屋面構造,能取得很好的屋面隔熱、防水效果。
2.5.2通風隔熱屋頂。通風屋頂,通過空氣流經屋面的表面,帶走屋面蓄積的余熱,能夠有效地降低屋面板自身的溫度。通風量越大,通風層的空氣帶走的熱量也越大,隔熱效果就越好。
一、引言
近年來,隨著全球能源問題的日益嚴峻和“可持續發展”理念在國內的推廣,建筑節能設計越來越引起我國廣大建筑工作者的重視。許多發達國家先進的建筑節能理念、技術、材料,以及應用成果被介紹到國內,向人們展示了通過優秀設計和高新科技相結合所創造的優雅、舒適且節能環保的新型建筑發展前景。但是,這些大量應用高科技的節能措施往往成本很高,一次性投入比較大,連發達國家目前也難以大規模推廣。我們還應當注意到, 目前發達國家的建筑節能技術主要是針對當地的氣候特點開發的,而這些技術本身也不是十分完善,在其他地區是否能達到預期的效果還沒有十足的把握。
1.建筑節能的基本概念
建筑節能是指通過采取合理的建筑設計和選用符合節能要求的墻體材料屋面隔熱材料、門窗、空調等措施,這樣所建造的房屋,與沒有采取節能措施的房屋相比,在保證相同的室內熱舒適環境條件下,它可以提高電能利用效率,減少建筑能耗。
世界上“建筑節能”的概念曾有過不同的含義,自從1973年發生世界性石油危機以后的30年,在發達國家,它的說法已經經歷了三個發展階段:最初就叫“建筑節能”;但不久即改為“在建筑中保持能源”,意思是減少建筑中能量的散失;近來則普遍稱作 “提高建筑中的能源利用效率”,也就是說,并不是消極意義上的節省,而是從積極意義上提高利用效率。在我們中國,現在仍然通稱為建筑節能,但其含義應該進到第三層意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。
2.建筑節能包含的內容
建筑節能涉及內容廣泛,工作面廣,是一項系統工程。
從建設程序看,建筑節能與規劃、設計、施工、監理等過程都密切相關,不可分割。建筑物的朝向、布局、地面綠化率、自然通風效果等與規劃有關的性能都能帶來良好的節能效果。
從建筑技術看,建筑節能包含了眾多技術,如圍護結構保溫隔熱技術、建筑遮陽技術、太陽能與建筑一體化技術、新型供冷供熱技術、照明節能技術等等。
從建筑材料看,建筑節能包含了墻體材料、節能型門窗、節能玻璃、保溫材料等等。
二、中國建筑能耗基本情況
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統計,1994年全國僅住宅建筑能耗在基本上不供熱水的情況下為1.54×108t標準煤,占當年全社會能源消耗總量12.27×109t標準煤的12.6%。目前每年城鎮建筑僅采暖一項需要耗能1.3×108t標準煤,占全國能源消費總量的11.5%左右,占采暖區全社會能源消費的20%以上,在一些嚴寒地區,城鎮建筑能耗高達當地社會能源消費的50%左右。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源,使周圍的自然與生態環境不斷惡化。在能源的利用過程中,化石類燃料燃燒時排放到大氣的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的。
SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時產生的,其中煤燃燒產生的占大多數。燃煤產生的大氣污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,煙塵占60%。由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優質能源作為主要能源消耗的國家,每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二,預計到2020年,中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此,中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任,而作為耗能大戶的建筑,其節能也就成為關系國計民生的重大問題。
三、世界建筑能耗現況
世界能源主要來自一次不可再生能源,石油的比例大,但逐步下降;煤、天然氣的比例逐漸上升;能源消耗水平差異甚大,發達國家(1/4)消耗能源總量3/4;世界能耗在繼續增長發達國家能耗強度降低,但世界平均仍然增長。
但是國外有相對于我們比較好的處理方法,建筑師采用多種形式和方法來節能:資源回收利用和新能源開發利用。
美國一家大學曾設計建造了一種四居室的生態房。它的熱能來源于人工散熱、陽光及使用家電設備所產生的熱量;用電依靠風力發電機和太陽能電池;用水是從屋檐流下來經過處理的雨水;糞便和污水則流入一個堆肥坑里,經發酵后供花園施肥用。美國一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建造的;屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來的。
日本1997年建成了一棟實驗型“健康住宅”。除了整個住宅盡可能選對人體無害的建筑材料外,墻體還被設計成雙重結構,每個房間建有通風口,整個房屋系統的空氣采用全熱交換器和除濕機進行循環。全熱交換器能夠有效地回收熱量并加以再次利用,其過濾器可有效地收集空氣中細小的塵埃,從而能夠抑制霉菌等過敏生物繁殖。這種資源的回收利用,不僅變廢為寶,而且減少了環境污源,節約了能源。
德國建筑師塞多•特霍爾斯建造了一座能跟蹤陽光的太陽房屋。房屋被安裝在一個圓盤底座上,由一個小型太陽能電動機帶動一組齒輪。房屋底座在環形軌道上以每分鐘轉動3cm的速度隨太陽旋轉。當太陽落山以后,該房屋便反向轉動,回到起點位置。它跟蹤太陽所消耗的電力僅為房屋太陽能發電功率的1%,而所吸收的太陽能則相當于一般不能轉動的太陽能房屋的2倍。
四、建筑節能的方法
1.墻體保溫。墻體保溫分為外保溫和內保溫,保溫材料可以用聚苯板或膠粉聚苯顆粒。目前較成熟的外墻外保溫技術主要有外掛式外保溫、聚苯板與墻體一次澆注成型、聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫等。節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層,把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可現場發泡)等填入夾層中,形成保溫層。
2.外墻門窗保溫。一般情況下,建筑物的熱交換,70%通過門窗,30%通過墻體和屋面。現在居室使用的門窗有單層和雙層,雙層保溫隔音效果好于單層門窗材料。有木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗,塑鋼門窗,木門窗很少用在外墻上,塑鋼木門窗熱傳導效果明顯好于鋁合金和鋼門窗。玻璃安裝有單層和雙層玻璃,有一般3mm或5mm普通玻璃、藍寶石玻璃、雷射玻璃、中空鍍膜玻璃等,在隔聲、隔熱、節能、減少室內溫差,提高采光性方面,中空鍍膜玻璃效果最佳。中空玻璃在國外建筑物中已得到普遍應用。
3.地板、屋頂保溫。選擇地板、屋頂保溫材料的同時,增加地板、屋頂保溫層厚度可以提高保溫隔音效果。
4.改變建筑設計布局,提高建筑節能效果。設計應從建筑選址、分區、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究。如設計住宅小區時,在總建筑面積不變的情況下,低密度、高容積率對節能有利,要選擇在采光、通風條件比較好的地段進行建設,建筑物還應有良好的朝向。設計時還應注意窗墻面積比、遮陽效果、及房間的朝向。設計達到布局合理,有利于提高建筑節能效果。
5.太陽能源與建筑有機結合。現在的建筑設計中建筑師大都考慮的是建筑的造型、美觀、適用及與周圍的環境協調,面對建筑的耗能與節能卻考慮較少。而在現代住宅建筑中要求設計人員的設計要體現“四性”:即可負擔性(盡量降低造價,讓老百姓買得起);可居住性(居住安全、舒適、健康);可適應性(可滿足日常生活及將來的變化);可持續性(實現資源消耗最低,再生資源最多)。而太陽能源是最好的可持續利用的再生能源,從長遠來看,比燃氣、電器具有更安全、清潔、價格便宜的優勢。太陽能源取之不盡,在設計中增設太陽能設施,建筑成本增加少,但節能效果很好。
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引言
眾所周知,能源是發展國民經濟、改善人民生活的重要物質基礎。能源的緊張,將嚴重阻礙人們未來的正常生活、社會進步和經濟的可持續發展,人類的現代文明將付諸東流。為了避免這種情況的發生,人們都在想盡辦法發展節能技術,作為人類基本日常生活“吃穿住用行”的一部分,客觀形勢要求建筑領域的節能技術也要迅速發展。所以無論是國際還是國內,建筑節能科技都得到了巨大發展。
一、建筑節能的概念
建筑節能是指在保證建筑使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低其使用過程中能源消耗的活動,現在普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”,在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。其內涵包括在建筑物的規劃、設計、建造和使用過程中,執行建筑節能標準和施工驗收規程,合理設計建筑結構,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通風系統的運行效率,加以不降低居住質量和舒適度為基礎,合理利用可再生資源,降低能源消耗。
二、建筑節能的重要意義
1建筑節能是社會發展的需要
能源,是工業社會發展的命脈,人類社會總是隨著能源利用技術的發展而發展,如果沒有能源,人類目前的社會和經濟發展將會停滯,顯然,這種不平衡的態勢將嚴重阻礙國民經濟的發展。我國近幾年平均每年新建建筑面積400億,符合標準的節能建筑不到1%,絕大多數為高能耗建筑,所以我國更需要大力的發展節能建筑。節能建筑的造價要高于普通建筑,但投入少、產出多,從長遠來看是利大于弊。我們可以相信,大量的節能新建筑拔地而起,加上對既有建筑的大規模節能改造,必將產生巨大的市場需求,必將撬動一大批新型建材和節能技術的發展,推動整個建筑科技進步和國民經濟更好的發展。
2建筑節能是減輕大氣污染和改善建筑室內熱環境的需要
我國北方冬季建筑采暖的能源以煤炭為主,電力為輔。據統計,我國冬季采暖煤每年排放二氧化碳、二氧化硫、煙塵,造成嚴重的大氣環境污染,而二氧化碳、二氧化硫給大氣、生態環境和人類的身體健康所造成的危害是觸目驚心的。
3建筑節能是實現“四節二環保”的需要
所謂“四節”,即節能、節地、節材、節水,“二環保”其一對建筑外部的生態環境保護、對大自然最低的污染,甚至是零污染;其二對居室環境保護,確保人的健康。統計資料表明,高投入、高耗能、高污染是我國國民經濟發展的最大特點,又正處在房地產的繁榮期,新建筑和已有建筑在建造和使用過程中要不斷消耗大量能源。所以,在建筑業盡快全面地實現“四節二環保”既是時代賦予建筑業自身發展的需要,也是我國經濟實現現代化的內容之一。
4建筑節能是建設環境友好型社會的需要
在我國,煤炭占能源消費總量的75%左右,主要是煤煙型污染。隨著城鎮化的發展,建筑行業的迅猛發展,建筑結構的不合理不科學、生產和生活用能日益增加,向大氣排放的污染物急劇增加,環境形勢十分嚴峻。煤煙型大氣污染,以灰塵和酸雨的危害最大。其中大氣污染指標,如懸浮顆粒、浮塵、二氧化碳和氮氧化物等,南方城市遠遠低于于北方城市。上述污染物是許多疾病的致病根源之一,對居民健康造成嚴重危害。所以,實施建筑節能是保護環境,建設環境友好型社會的必然要求。
三、建筑節能的現狀
我國建筑節能工作起步較晚,從20世紀80年代后期才開始,經過20年的艱苦探索與努力,我國的建筑節能事業已取得多方面的進展。一是建筑節能組織管理的不斷規范化,積極出臺了一系列政策、法規;二是建筑節能專項規劃的建立;三是建筑節能標準化工作不斷升級,制定了一批建筑節能及其相關的技術標準、規范;四是初步建立起一支懂建筑節能管理和技術的專業人才隊伍;五是建筑節能科學技術研究與開發,取得了一批具有實用價值的科技成果,居世界前列的技術;六是建筑節能相關產品得到開發和推廣應用,建筑節能產業有了長足的進步,初步形成了門類豐富、整體配套、先進適用的建筑節能產品體系。
我國社會建筑節能雖然取得了一定的成績,但尚有許多潛在的不適應之處。一是人們普遍對建筑節能緊迫感和重要性認識不夠,觀念上沒有深入人心;二是建筑節能的新技術、新產品開發力度不大,得不到及時的推廣和應用;三是現有的管理體制,尤其是行政監管體系不健全,執法不嚴,監督不力;四是建筑節能的投入過少,參與度不高,研發緩慢,許多節能關鍵技術沒能取得實質性的突破。為此,搞好建筑節能工作要從源頭抓起,建筑節能標誰化工作必須與國際接軌,不斷推進建筑節能。
四、建筑節能的前瞻
目前,我國建筑用能浪費極其嚴重,而且建筑能耗增長的速度遠遠超過我國能源生產可能增長的速度,如果聽任這種高耗能建筑持續發展下去,國家的能源生產勢必難以長期支撐此種浪費型需求,從而不得不被迫組織大規模的舊房節能改造,這將要耗費更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率,就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況,促進我國國民經濟建設的發展。
由于各方面的種種原因,我國的建筑節能工作在20世紀80年代才開始發展,自1986年我國第一部建筑節能設計行業標誰《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》頒布施以來,我國制定了一系列的政策和法規,2005年7月1日,《公共建筑節能設計標準》正式實施,《民用建筑節能條例》也于2008年10月1日起施行。至此,我國已頒布并實施了適應不同氣候區的居住建筑節能設計標準和適用于全國的《公共建筑節能設計標準》,另有新的節能標準尚在編制中,逐漸完善。
建筑節能是關系社會和諧和可持續發展的重大課題,是2l世紀全球建筑領域技術發展的趨勢所在。建筑節能重要性共識的達成,必將進一步加強建筑節能領域全新技術、全新方法、全新材料、全新理念的深入研究,并使其滲透到建筑節能方方面面。
參考文獻:
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[5]楊運才,林陽。建筑節能的意義及影響[J].黑龍江紡織,2008,(1)。
關鍵詞:建筑節能;能源;可持續發展
Key words: energy-saving building;energy;sustainable development
中圖分類號:TK01+8 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)05-0039-02
0引言
眾所周知,能源是發展國民經濟、改善人民生活的重要物質基礎。能源的緊張,將嚴重阻礙人們未來的正常生活、社會進步和經濟的可持續發展,人類的現代文明將付諸東流。為了避免這種情況的發生,人們都在想盡辦法發展節能技術,作為人們基本日常生活“吃穿住用行”的一部分,客觀形勢要求建筑領域的節能技術也要迅速發展。所以無論是國際還是國內,建筑節能科技都得到了巨大發展。
1建筑節能概念
建筑節能是指在保證建筑使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低其使用過程中能源消耗的活動,現在普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”,在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。其內涵包括在建筑物的規劃、設計、建造和使用過程中,執行建筑節能標準和施工驗收規程,合理設計建筑結構,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通風系統的運行效率,加以不降低居住質量和舒適度為基礎,合理利用可再生資源,降低能源消耗。
當下,綠色環保的理念已經深入人心,在建筑節能領域也是如此,“低能耗建筑”、“綠色建筑”等層出不窮。我們亟需建立起世界范圍內的建筑節能標準,對一些節能建筑、綠色建筑和環保建筑等進行規范,此項工作,有些國家已經在做了,并取得了初步的效果,但是僅僅如此而以,世界范圍內還缺乏統一的節能建筑標準。本文將對綠色建筑、生態建筑和可持續建筑的廣泛定義概括如下:綠色建筑師這樣的一種概念。建筑物的規劃、設計、建造和使用過程中,執行建筑節能標準和施工驗收規程,合理設計建筑結構,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通風系統的運行效率,加以不降低居住質量和舒適度為基礎,合理利用可再生資源,降低能源消耗。以最少的能源消耗,來達到盡可能的居住、辦公的舒適,并產生最少的垃圾和廢棄物,以保護地球的環境。
生態建筑與上文中提到的綠色建筑不同,這種建筑側重的是利用當地可取的各種可再生資源,并且以環境和地形為基礎來進行建筑施工,考慮到比如地勢、氣候、陽光、空氣、水流,使之符合人類居住,不但要對人類的健康和未來發展有利,同時也不能對當地的生態體系產生任何破壞性的影響。
可持續建筑是指以可持續發展觀規劃的建筑,包括建筑材料、建筑物、城市區域規模大小等內容,以及與它們相關的功能性、經濟性、社會文化和生態因素。這樣的理念就是不斷地大幅度地追求降低環境負荷,與環境相和諧,且有利于人類的健康。其目的在于凈減少能耗、力節約用水、有意減少污染、行動保護環境、和諧保護生態、全面保護健康、全力提高生產力,有益于子孫后代,利在千秋。
無論是綠色建筑、生態建筑還是可持續建筑都是以人為本,營造一個滿足人類居住的環境,強調健康舒適。極終目標也是節約能源,科學有效地利用資源。發展建筑節能是一項戰略性工作,是一個系統工程,內涵豐富,目前還很難給予科學界定,需要我們不斷補充與完善。
2建筑節能的重要意義
2.1 建筑節能是社會發展的需要能源,是工業社會發展的命脈,人類社會總是隨著能源利用技術的發展而發展,如果沒有能源,人類目前的社會社會和經濟發展將會停滯,顯然,這種不平衡的態勢將嚴重阻礙了國民經濟的發展。因此,節約能源,尤其人類甚至有可能會走向滅亡,所以需要我們大幅度的降低能源的損耗,建筑節能也是如此。我國近幾年平均每年新建建筑面積400億,符合標準的節能建筑不到1%,絕大多數為高能耗建筑,所以我國更需要大力的發展節能建筑。節能建筑的造價要高于普通建筑,但投入少、產出多,從長遠看是利大于弊。我們可以相信,大量的節能新建筑拔地而起,加上對既有建筑的大規模節能改造,必將產生巨大的市場需求,必將撬動一大批新型建材和節能技術的發展,推動整個建筑科技進步和國民經濟更好的發展。
2.2 建筑節能是減輕大氣污染和改善建筑室內熱環境的需要。我國北方冬季建筑采暖的能源以煤炭為主,電力為輔。據統計,我國冬季采暖煤每年排放二氧化碳、二氧化硫、煙塵,造成嚴重的大氣環境污染,而二氧化碳、二氧化硫給大氣、生態環境和人類的身體健康所造成的危害是觸目驚心的。因此,建筑能耗的降低,建筑節能的實施是改善大氣環境的重要途徑。
2.3 建筑節能是實現“四節二環保”的需要所謂“四節”,即節能、節地、節材、節水,“二環保”其一對建筑外部的生態環境保護、對大自然最低的污染,甚至是零污染,其二對居室環境保護,確保人的健康。統計資料表明,高投入、高耗能、高污染是我國國民經濟發展的最大特點,又正處在房地產的繁榮期,新建筑和已有建筑在建造和使用過程中要不斷消耗大量能源;所以,在建筑業盡快全面地實現“四節二環保”即是時代賦予建筑業自身發展的需要,也是我國經濟實現現代化的內容之一。
2.4 建筑節能是建設環境友好型社會的需要在我國,煤炭占能源消費總量的75%左右,主要是煤煙型污染。隨著城鎮化的發展,建筑行業的迅猛發展,建筑結構的不合理不科學、生產和生活用能日益增加,向大氣排放的污染物急劇增加,環境形勢十分嚴峻。煤煙型大氣污染,以灰塵和酸雨的危害最大。其中大氣污染指標,如懸浮顆粒、浮塵、二氧化碳和氮氧化物等,南方城市遠遠低于于北方城市。上述污染物是許多疾病的致病根源之一,對居民健康造成嚴重危害。所以,實施建筑節能是保護環境,建設環境友好型社會的必然要求。
3建筑節能的現狀
我國建筑節能工作起步較晚,從20世紀80年代后期才開始,經過20年的艱苦探索與努力,我國的建筑節能事業已取得多方面的進展。一是建筑節能組織管理的不斷規范化,積極出臺了一系列政策、法規;二是建筑節能專項規劃的建立;三是建筑節能標準化工作不斷升級,制定了一批建筑節能及其相關的技術標準、規范;四是初步建立起一支懂建筑節能管理和技術的專業人才隊伍;五是建筑節能科學技術研究與開發,取得了一批具有實用價值的科技成果,居世界前列的技術;六是建筑節能相關產品得到開發和推廣應用,建筑節能產業有了長足的進步,初步形成了門類豐富、整體配套、先進適用的建筑節能產品體系;七是我國與美國、日本、英國、印度、歐盟、歐佩克等建立了能源雙邊對話機制。今后,我們將繼續充分利用各方資源、經濟、技術等方面的互補性,積極開展能源領域的國際合作。
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我國社會建筑節能雖然取得了一定的成績,但尚有許多潛在的不適應之處。一是人們普遍對建筑節能緊迫感和重要性認識不夠,觀念上沒有深入人心,一些地方政府和有關部門重視不夠,未能將建筑節能工作提到落實科學發展觀、保障國家能源安全以及轉變城鄉建設差距的高度來認識,致使全國各地區建筑節能工作發展極不平衡,甚至出現倒退;二是建筑節能的新技術、新產品開發力度不大,得不到及時的推廣和應用;三是現有的管理體制,尤其是行政監管體系不健全,執法不嚴,監督不力;四是建筑節能的投入過少,參與度不高,研發緩慢,許多節能關鍵技術沒能取得實質性的突破;五是建筑節能的政策、法律法規不完善、不銜接,與建筑節能工作發展不能同步進行。建筑節能2010計劃目的要求,要認真貫徹落實科學發展觀和可持續發展戰略,堅持“資源開發與節約并重”,把節約放在首位,提高資源利用率的方針,建筑節能工作要實施跨越式發展,不斷提高用能率,節約能源,保障國家能源安全,減輕大氣環境污染,保護環境,改善建筑熱舒適條件,促進城鄉建設、人民生活和生態環境的協調發展。為此,搞好建筑節能工作要從源頭抓起,建筑節能標誰化工作必須與國際接軌,不斷推進建筑節能。由于各方面的種種原因,我國的建筑節能工作在20世紀80年代才開始發展,自1986年我國第一部建筑節能設計行業標誰《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》頒布施以來,我國制定了一系列的政策和法規,2005年7月l日,《公共建筑節能設計標準》正式實施,至此,我國已頒布并實施了適應不同氣候區的居住建筑節能設計標準和適用于全國的《公共建筑節能設計標準》,另有新的節能標準尚在編制中,逐漸完善。
4建筑節能的前瞻
建筑節能是關系社會和諧和可持續發展的重大課題,是2l世紀全球建筑領域技術發展的趨勢所在。建筑節能重要性共識的達成,必將進一步加強建筑節能領域全新技術、全新方法、全新材料、全新理念的深入研究,并使其滲透到建筑節能方方面面。
在政策與指導層面,各省、自治區、直轄市等人民政府行政主管部門在編制城鄉規劃時,應當首要考慮能源、資源的循環利用和節約,對城鎮布局、基礎設施配置的影響等進行認真嚴肅細致研究、論證,定性,同時,應積極鼓勵引導民用建筑節能的科學研究和技術開發,推廣應用節能型建筑、結構、材料、用能、設備及相應的施工工藝、應用技術和管理技術,促進可再生能源的開發利用。
設計和施工單位應當依據建筑節能設計標準的要求和當地具體環境進行嚴格周密的設計,確保建筑節能設計質量。施工圖審查機構應當對節能設計的內容進行重點審查,凡不符合建筑節能強制性標準的,應給予否定,定為不合格施工圖,命其修改。新建民用建筑應嚴格執行建筑節能標準要求;改、擴建工程應對原建筑進行應有及時的節能改造;既有建筑節能改造應考慮建筑物的用途,改造的必要性、可行性及投入收益評估進行科學論證。
建筑節能工作的宣傳力度要切實加強。因為物質決定意識,尤其現在,更重要的是強調意識對物質的反作用和意識的能動性,意識一經群眾掌握,就會變成物質力量。因此,大力開展多種形式宣傳教育,樹立節能意識,普及建筑節能知識,提高全社會對建筑節能緊迫性重要性的認識。廣泛宣傳節能建筑的優越性,尤其是在經濟消費方面的節約,讓民眾了解建筑節能給全社會和群眾個人帶來的直接現實利益。有目標有步驟地啟動和培育節能建筑的市場,促進建筑節能產品和節能建筑降低成本,形成建筑節能市場需求和供給的良性循環互動,使全社會每一個成員都能參與到建筑節能工作當中去。要全面開展全社會資源節約和環境保護的宣傳教育,突出宣傳資源節約、保護環境,倡導自然和諧的生活、合理消費的社會價值觀念。堅持政府牽頭、領導帶頭,從我做起、從現在做起、從點滴做起,增強全民族全社會的環境保護意識,樹立節約資源的觀念,共同建設資源節約型社會。
2008年8月,住房城鄉建設部建筑節能與科技司向首批綠色建筑設計評價標識項目頒發了證書,上海世博會世博中心工程等6個項目獲得了行業主管部門認可的第一批綠色建筑設計評價標識,標志著由政府部門主導的綠色建筑評價正式啟動,結束了我國依賴國外標準進行綠色建筑評價的歷史。
我們可以看到,這項利國利民的事業,緊跟時代步伐,取得了舉世矚目的成就。從而有利于提高建筑節能評價水平、增強項目市場競爭力、提高建筑消費者的生態意識、節能意識和環保意識,促進我國可持續發展。也正因此,人們完全有理由對建筑節能的前景充滿信心。
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【中圖分類號】TU158【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3954(2011)02-0163-01
引言:
本人從事建筑設計已有12年,從無數的建筑設計中有些小小的體會,對當今的建筑節能有些見解,現拋磚引玉和大家一起去探討。
早在20世紀70年代,建筑節能概念就被正式提出。建筑節能的核心是減少建筑能耗,提高建筑中的能源利用效率。在“能源危機”席卷全球的今天,能源消耗正以驚人的速度增長。據我國國情,節約能源已成為當前的一項迫切的任務。
一、中國建筑能耗基本情況
據統計,1990年我國的建筑能耗1.13億噸標準煤。占全國能源消費總量的11.5%,到2000年末,我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤,占全社會終端能耗總量的27.6%,而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻率”已經達到了25%。建筑節能:包括(結構構造、材料選型、設備系統、自動控制等)一直是我國節能工作重要組成部分,它涉及從規劃設計到使用管理的許多方面,節能建筑投入少,產出多,因此,重視和研究建筑物的節能設計問題已經成為建筑節能的當務之急。
二、我國建筑節能發展的對策
1、各級政府要提高認識,轉變職能,把建筑節能列入國家決策層的重要議程
首先各級政府要把建筑節能高到實施資源戰略和可持續發展戰略的高度來認識:其次要把建筑節能作為實施公共服務、強化資源戰略管理和加強環境建設的重要職能來對待;第三由政府實施建筑節能示范工程試點小區,通過示范工程以點帶面,這是市場經濟條件下政府推動建筑節能的一種有效工作方法。
2、編制建筑節能專項規劃和加強監督管理
為了加快節能建設和使建筑節能有序發展,應編制建筑節能的規劃和實施計劃等。在新建住宅中,要嚴格執行國家關于《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《民用建筑節能管理實施辦法》《民用建筑熱環境與節能設計標準》,使建筑能耗滿足規定的標準要求,通過行政立法,把推廣建筑節能從一種號召轉變為一種強制,以全面啟動全國建筑節能工作,并加強落實和監督管理。
3、制定經濟扶持政策,加大對建筑節能資金的投入
在建筑節能的研究、設計、開發和建設,對新技術、新建材的研究和推廣應用中,沒有資金只有紙上談兵。要創新投融資體制,想方設法籌措開發建筑節能的資金,要制定經濟扶持政策,建立和完善了節能的經濟激勵政策,例如可減壓少土地讓金收益,或減少營業稅等,不斷研究探索建筑節能的發展基金,采取多元化籌措建筑節能資金的辦法,加大對建筑節能資金的投入,為加快促進建筑節能提供資金保障。
4、積極推廣和使用新型建筑節能材料
對氣密性、水密性、保溫性、抗風性、抗變形性、環保、隔音、防污、保溫、隔熱的特殊建筑節能材料要大力推廣使用。積極推廣使用低輻射鍍膜玻璃LOW-E。這種玻璃既可以達到在冬季有效利用太陽輻射熱能加熱室內物體,并阻止室內紅外熱輻射通過玻璃向室外泄漏的保溫效果;在夏季又可以達到阻擋室外的紅外熱輻射影響室內溫度過高的隔熱效果,從而實現降低住宅建筑總能耗的目的。積極推廣應用“四新”技術和產品,經常開展建筑節能材料展示推廣會。使建筑節能材料通用化、配套化、系統化。要開展建筑節能設計大賽,重獎建筑節能設計人才。
三、幾種節能途徑
1、墻體節能
墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標誰。以外墻為例,JGJ26-1995標準規定,在建筑物形體系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時,北京地區傳熱系數不超過1.16W/(m2•K),而常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
2、門窗節能
外門窗是住宅能耗消失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:
(1)控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。
(2)提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。
(3)改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃。
3、屋面節能
不在斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必段進一步加強屋面保溫隔熱的。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫屋不宜選用密度較大、異熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量,厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。其主要技術指標,表面密度為110~150kg/m3;導熱系數為0.04~0.06W/m•K;蓄熱系數為0.90~0.11m2•K。抗壓強度大于0.2Mpa;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數為2.18x10-7g/m•n•Pa[5]。這些指標充分體現了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經在西寧污水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術效果。
4、利用太陽能
地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。而在現有技術、經濟條件下可供開發利用的太陽能,只占資源量的很小一部分。據美國能源部評估,1990年美國太陽能經濟可開發資源約為22Mtce/年,僅為技術可開發量的0.6%。所以,太陽能的開發利用有巨大的潛力。太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。太陽能在建筑上的利用方式主要有,被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調、以及太陽能發電等等。我國太陽能資源豐富,陸地每年接受的太陽輻射能,相當于2.4x1012tec,2/3國土面積的太陽能總輻身量超地0.6MJ/m2[6]。如果將太陽能源充分加以利用,不僅有可能節省大量常規能源,而且有可能在某些區域完全利用太陽能采暖。
四、結論
建筑業作為我國經濟發展的支柱產業,正在飛速發展,隨著人民生活質量的提高,對建筑的質量的要求正不斷擴展,同時實施對建筑的可持續建造和利用,也已成為政府和廣大人民群眾關注的焦點。
我國人口眾多,經濟發展迅速,既有建筑面積已達到420 億平方米(其中城市建筑面積約40 億平方米)。隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高,城鄉建筑還將繼續增加,建筑耗能的問題日益突出,資料顯示:建筑行業能耗占到了全社會總能耗的40%~50%。因而建筑節能問題已越來越被政府和社會各界所重視。“建設節約型社會”已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題,我國政府適時制定了中長期節能規劃,在規劃中建筑業被列為節能與環保的重點行業。而建材行業作為消耗自然資源、能源高,破壞土地多,廢氣、粉塵排放量大,對大氣污染嚴重的行業,節能問題更是重中之重。
1.新型墻體材料
墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分。
綠色建材是建材發展的方向,因而發展墻體材料,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護土地和環境緊密結合起來,通過限制粘土磚,優化墻體材料產業與資源、環境、社會發展的關系,實現墻體材料的可持續發展,促進人與自然的和諧發展。新型墻體材料的發展應有利于生態平衡、環境保護和節約能源,既要符合國家產業政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同時堅持“綜合利廢、因地制宜、市場引導”的原則,要充分利用本地資源,綜合利用粉煤灰及其他工業廢渣生產墻體材料,加快輕質、高強、利廢的新型墻體材料的發展步伐。如利用資源豐富的粉煤灰、煤矸石、礦渣等,取代粘土生產粉煤灰燒結磚,煤矸石燒結磚,礦渣磚。就其品種而言,新型墻體材料主要包括磚、塊、板等,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等。其中加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的多功能材料,根據目前國家的節能標準,唯有加氣混凝土才能做到單一材料達標(節能50%)的要求,而用板材做墻體材料是今后墻材發展的趨勢,因此加氣混凝土制品作為今后墻體材料的首選,有著巨大的發展前景。又如蒸壓輕質加氣混凝土板具有質輕、保溫、隔熱、防火等優良性能,應用于新結構體系如鋼結構中,被認為是理想的維護結構材料。
2. 保溫隔熱材料
墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,我國多采用保溫節能墻體。墻體保溫式根據保溫層位置的不同可分為:外墻外保溫、外內保溫和中空夾心復合墻體保溫等三種。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不分的,建筑節能以發展新型節能建材為前提,必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節能材料的發展必須與外墻保溫技術相結合,才能真正發揮其作用。因此,在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用。
從材料的組成上看, 一般有機高分子的導熱系數都小于無機材料; 非金屬的導熱系數小于金屬材料; 氣態物質的導熱系數小于液態物質, 液態物質小于固體。所以在條件允許的情況下, 應盡量使用有機高分子材料或無定形的無機材料, 這對于保溫絕熱是有利的。
從材料的結構上看, 當材料的表觀密度降低、孔隙率增大, 材料內部的孔隙為大量封閉的微小孔時, 材料的導熱系數是比較小的。
由于孔隙的存在, 材料在潮濕的環境下, 不可避免地要吸水, 而水的導熱系數(0.5815W/m·K)比靜止空氣的導熱系數(0.0233W/m·K)要大很多,因此, 當環境濕度增大時, 材料的平衡含水率增大, 材料的導熱系數將會降低。。所以作為保溫絕熱材料, 材料自身的吸濕率要盡量低, 如不可避免對, 要對材料進行憎水處理或用防水材料包覆。另外, 保溫絕熱材料還必須能抵抗一定的沖擊荷載, 具有與使用環境相一致的機械強度。其粘結性能要好, 還得有小的收縮率及與環境相適應的耐久性。常用的保溫絕熱材料。能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫的節能材料主要有: 聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS 及XPS)、巖(礦)棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。以上各種材料所具有一個共同的特點就是在材料內部都有大量的封閉孔, 它們的表觀密度都較小, 這也是作為保溫隔熱材料所必備的。
1)巖(礦)棉和玻璃棉有時統稱為礦物棉, 它們都屬于無機材料。巖棉不燃燒, 價格較低,但巖棉的質量優劣相差很大, 其抗拉強度也低, 耐久性比較差。玻璃棉與巖棉在性能上有很多相似之處, 但其手感好于巖棉, 可改善工人的勞動條件,但它的價格較巖棉為高。
2)聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為主要原料, 經發泡劑發泡而制成的內部具有無數封閉微孔的材料。。其表觀密度小, 導熱系數小, 吸水率低。因此在外墻保溫中其占有率很高。
3)硬質聚氨酯泡沫塑料具有非常優越的絕熱性能, 它的導熱系數之低是其他材料所無法與之相比的。同時其特有的閉孔結構使其具有更優越的耐水汽性能, 由于不需要額外的絕緣防潮, 簡化了施工程序, 降低工程造價。。但因其價格較高、而且易燃, 這就限制了它的使用。
4)聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。
3.節能門窗和節能玻璃
從目前節能門窗的發展來看,門窗的制造材料從單一的木、鋼、鋁合金等發展到了復合材料,如鋁合金一木材復合、鋁合金一塑料復合、玻璃鋼等。目前我國市場主要的節能門窗有:PVC 門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等。就玻璃鋼門窗而言,其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數,具有廣闊的發展前景。除結構外,對門窗節能性能影響最大的是玻璃的性能。目前,國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。
4.結語
隨著經濟發展社會進步,節能問題必將成為社會問題的重中之重。我們國家在建筑節能行業的起步較晚,尤其是南方地區,所以我們應該引進全國乃至全世界的先進節能、環保建筑材料,學習各地區的先進經驗,組建地方特色的建筑材料生產企業,提高節能效率,在現有技術的基礎上最大限度地做好建筑節能工作,迎合“兩型社會”的發展需求。
參考文獻
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1 住宅建筑節能現狀
我國是一個能耗大國,能耗消費總量排在世界第二。而我國人口眾多,能源資源相對缺乏,人均能源占有量僅為世界平均水平的40%。我國的建筑能耗已占到全社會總能耗的30%左右。在目前我國能源形勢相當嚴峻,在今后的長時期內也將難以緩解的狀況下,節約能源已是刻不容緩。如果再不節約能源,將嚴重制約我國的經濟和社會發展。
能源問題已受到世界性的普遍關注,在我國亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統計,我國資源、環境的約束,要求我們必須改變傳統的住宅建設方式。目前我國住宅建設過程中,耗能達到總能耗的20%多,耗水占城市用水32%,城市用地中有30%用于住宅,耗用的鋼材占全國用鋼量的20%,水泥用量占全國總用量的17.6%。
建筑是用能大戶,建筑節能是發展建筑業的需要。據調查顯示建筑能耗占社會能耗的比重很大,我國住宅能耗是同類氣候地區發達國家的3倍左右,而且現有建筑中95%達不到節能標準,新建建筑達到節能標準的僅不足20%。隨著我國新的節能標準為確保實現節能50%的目標的實施,節能成為我國住宅建設的當務之急。
2 當前住宅節能存在的主要問題
2.1 保護結構保溫方法不合理
當前,一些住宅建筑為了減低成本,在建筑護保溫工作中使用了內保溫、夾芯墻等方法,這種保溫方法導致的結果是內外墻兩層皮,分別被置于不同的溫度環境中,時間一長就會導致二者發生不同的形變力,導致墻體發生多處的裂縫,既影響裝修的美觀,又無法達到良好的節能效果,并間接危機建筑物的安全性。
2.2 建筑設計過程中對于節能的設計標準過低
目前,由于一些開發商認為能源消耗費用是業主直接支付的,國家對于建筑能耗問題也沒有明確操作的強行標準,導致一些大部分建筑開發商不愿意在節能上投入成本。在建的住宅絕大部分無法滿足節能建筑的基本要求,多數為高能耗的建筑。同時,加上建筑施工過程能耗也比較嚴重,最終我們的住宅是發達國家能耗的2-3倍,至于建筑垃圾、環境污染等成本更高。
2.3 建筑材料不環保,消耗資源多
當前我國的建筑節能材料主要是聚苯板和聚氨酯,它們都屬于消耗石油資源的大戶。據統計,生產一噸聚苯板需要消耗石油兩噸,聚氨酯的石油消耗與其相當。當前我國房地產行業的發展急速擴展,石油資源捉襟見肘,建筑材料生產行業經消耗了將近一半的石油資源,讓人觸目驚心。
2.4 供熱系統不合理造成能耗浪費嚴重
當前,我國北方地區大部分都是采取集中供暖措施,按照住宅面積收費,對于用戶的實際使用情況缺少監控,住宅里面沒人而仍然在消耗熱能的情況普遍存在,同時,也存在部分住宅的熱能由于關閉不嚴而泄露,導致能量浪費嚴重。
2.5 在設計施工中對于再生能源的利用不夠
只有極少的建筑能夠大規模地使用太陽能資源進行能源采集。對于水、電以及各種能源的消耗缺乏循環利用的設計,建筑材料缺乏廢舊資源的回收利用。對于利用建筑設計來進行空間布局節能更是缺乏研究。對于屋面以及地面等的節能問題幾乎沒有企業在施工設計時進行考慮。
3 住宅節能的基本措施
3.1 節能住宅要注重建筑整體性
當前,我國很多的住宅的主體建設與裝修是分開進行的,業主在裝修階段對住宅的原有布局與基本設施(如基礎水電、墻體窗洞等)會進行改建,這會造成資源的浪費。如果在建筑設計與施工中,把建筑施工與室內的設計進行融合,將減少資源的浪費。
3.2 住宅建筑規劃中的節能設計
根據建筑功能要求和當地的氣候參數,在總體規劃和單體設計中,科學合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高、選用節能型建筑材料、保證建筑外維護結構的保溫隔熱等熱工特性及對建筑周圍環境進行綠化設計,設計要有利于施工和維護,全面應用節能技術措施,最大限度減少建筑物能耗量,獲得理想的節能效果。
3.3 增強建筑維護結構的保溫隔熱性能
建筑圍護結構指建筑物及房間各面的圍擋物,如墻體、門窗、屋頂、地面等。其中直接與外界空氣環境接觸的圍護結構稱為護結構,如外墻、外窗、屋頂等;反之即為內圍護結構,如內墻、樓地面等。提高建筑圍護結構保溫隔熱性能是建筑節能工作的重要措施。提高建筑圍護結構保溫隔熱性能就是要盡量降低圍護結構各個部分的傳熱系數。
3.4 注重住宅建筑冷暖設備的節能
住宅建筑在設計時應考慮到建筑供熱系統和制冷系統的平衡。充分采用變頻空調和蓄冷空調技術,盡力實行集中冷暖供應系統,并對使用過程進行嚴格管理與維護。增加一次性投入,做好建筑的太陽能集熱與地熱采集使用設備的建設。裝備好自力式調節閥,加大智能化控制設備的建設,裝備好按戶調節熱量及溫控裝置,按戶熱量表計量裝置,空調系統熱量回收系統等的建設。這些新技術的使用必須與智能化控制結合,形成整體的技術控制平臺,使得住宅不僅在建設階段減少能耗,更靠使用過程中的管理保證能耗的減低。
4 結束語
住宅建筑節能是未來發展的趨勢,作為系統工程,它還涉及其他許多方面,如新材料、新技術、新工藝的應用,再生能源的開發和利用,設備設計、管理等,只有對它們進行綜合考慮,才能做到節約能耗,提高熱效率,達到節能的目的。建筑節能離不開科技的創新,這需要我們進一步加強技術創新與使用,逐步在技術成熟的情況下促進節能建筑的普及。
參考文獻
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2月26日,中國建設部副部長仇保興在國務院新聞辦舉行的新聞會上表示,中國每年新增建筑面積,幾乎占到了全世界的一半。
“再過20年,中國建筑業能耗所占比重將超過四成,從而超越工業成為中國最大的終端能耗大戶。”建設部科技司副司長武涌在接受《財經》記者采訪時透露。而在并不遙遠的30年前,這個比重僅為10%。
在武涌看來,中國正處于一個在建筑節能方面不能犯錯誤、同樣也不能浪費時間的“窗口期”。
在中國,建筑節能也正在變成一個越來越重大、越來越迫切的課題。
非節能“遺產”
現代建筑,無論是民用建筑還是商用建筑,都是大工業時代的產物,諸如鋼筋混凝土、玻璃架構等,在20世紀30年代后才開始大行其道。
早在19世紀末和20世紀初,歐美一些國家的建筑師們已經開始關注建筑節能問題。但真正重視這一話題,則源于上世紀70年代爆發的中東石油危機。激增的石油和其他礦物燃料的價格使人們意識到,包括建筑、交通在內的能源成本,如果不加控制,將成為整個社會無法承受之重。
1977年,美國成立了能源部,其很重要的一個功能,就是推進建筑等重點行業的節能行為。幾乎在同時,包括德國、法國等在內的眾多歐洲國家,也開始對建筑的能耗進行管制。
到20世紀80年代初期,建筑節能的理念開始逐步進入中國。據《財經》記者了解,當時國家建設委員會下屬的設計局曾派員前往美國考察,并從中受到很大啟發。
那個年代,對于中國普通家庭而言,空調這樣的高能耗電器還是“天方夜譚”。武涌在接受《財經》記者采訪時表示,當時建筑節能的重點,仍集中在北方地區的建筑采暖方面。
考慮到技術、執行和管理上的現狀,當時中國制定了一個“三步走”的節能戰略,即以20世紀80年代初期的建筑能耗為基準,逐步實現節能30%、50%直至65%的目標。
1986年,隨著北方地區居住建筑節能設計標準的頒布,中國的建筑節能正式上路。
1996年,這一標準按照第二步節能50%的要求重新修訂。對于中國南方地區以及淮河流域這樣的過渡地區,也逐步制定了節能標準。但據《財經》記者了解,這一強制性要求,實際執行情況并不盡如人意。
到2001年,建設部在中國北方地區進行的檢查顯示,僅有5%的建筑在設計中符合節能要求,而在施工中符合要求的更只有2%。
2004年,建設部針對全國3000多個項目的檢查顯示,節能設計合格率達到了50%,但施工合格率仍然徘徊在20%的水平。在去年年底進行的檢查中,設計合格率達到97%以上,但施工中只有71%達標。
建設部科技司趙靖博士對《財經》記者坦言,在建筑施工中,“陰陽圖紙”的現象仍普遍存在(即設計圖紙雖然達標,但實際施工圖紙是另外一套)。隨意變更和修改施工圖紙的現象也相當普遍。
節能建筑直接帶來成本的增加。北京市華遠地產股份有限公司規劃設計部總經理李瑩在接受《財經》記者采訪時承認,這些增加的成本,遠不止每平方米兩三百元。
據悉,建設部在今年將重點抓建筑節能的執行率,希望施工達標率達到80%以上。
然而,即使將來的建筑都符合節能標準,中國仍不得不面對長年累月形成的一筆龐大的非節能建筑“遺產”。武涌對《財經》記者表示,從既有建筑存量看,無論是北方、南方還是過渡地帶,中國七成以上的建筑都不符合節能標準。其中,僅以采暖能耗巨大的北方為例,非節能存量建筑就高達65億平方米。
更何況,中國的建筑節能標準與德國、美國等相比,門檻仍然要低得多。目前中國北方執行的能耗標準,為每平方米每個采暖季12.5公斤標準煤,比德國高出一半左右。
存量改造難題
剛剛過去的這個冬天,對于北京市朝陽區惠新西街12號樓的很多居民而言,顯得格外溫暖。
“以前特別冷,在家里還必須穿上厚毛衣甚至棉衣。現在穿件單衣就夠了。”在這棟樓住了十幾年的王大爺告訴《財經》記者。
這一切,要歸因于這棟20年前建造的老樓,在2007年被列入北京市建筑節能改造試點項目。
從外觀看,這座老式建筑煥然一新;只有進入樓內,老樓的痕跡才逐漸明顯。《財經》記者注意到,這棟住有144戶家庭的住宅樓,樓層的電梯已明顯老化,狹窄的空間只能容納兩三人。
“以前這棟樓墻面會滲透,外窗破損,墻面發霉。”負責實施12號樓綜合改造的北京住總集團有限責任公司技術開發中心常務副主任鮑宇清告訴《財經》記者。改造前,這棟內澆外掛大板結構樓保溫效果差,外墻傳熱系數幾乎相當于北京市節能要求的3.5倍,室內溫度可想而知。
《財經》記者實地采訪得知,這棟樓的居民對于改造效果均表示滿意。但整個過程遠非一帆風順。
惠新西街節能改造項目的合作單位德國技術合作公司,是德國聯邦政府下屬的一個負責發展與合作的非盈利機構。該公司負責既有建筑節能改造項目的主任徐智勇在接受《財經》記者采訪時回憶說,雖然政府和該公司已給予相應補貼,但仍需向每戶居民收取約2500元的改造費用。最初只有三成左右的居民對此持積極態度。
去年夏天,該公司組織33名居民代表,前往其在河北唐山的試點項目考察后,才扭轉了這一局面。作為德國技術合作公司在中國國內的第一個節能改造示范項目,唐山作為試點的三棟樓房,在改造前,室內最低溫度還不到10攝氏度。通過增加外保溫以及更換節能窗等措施,以及重裝采暖系統,不僅在溫度上獲得了根本性改善,同時在隔絕噪音、防塵方面也獲益良多。
根據建設部的規劃,在“十一五”期間,中國將在建筑行業實現節約1.2億噸標準煤的目標。其中,除了新建建筑,北京和唐山這樣的存量建筑改造被認為是潛在的第二大“貢獻者”。若根據北京市建委的規劃,到2010年,超過4000萬平方米的既有非節能建筑,都將被納入到節能改造的宏大藍圖之中。屆時,中國可能有高達1800萬噸的削減量都來自這一項目。
從理論上而言,這個目標是非常現實的。根據專家測算,以中國北方現有非節能存量建筑65億平方米計,扣除掉部分年代古老、結構不合理、存在安全隱患而無法改造的面積,可改造的至少應在25億平方米以上。即使按照現有標準加以改造,每年也可減少2000多萬噸煤炭消耗。
當然,在武涌看來,要真正實現這一目標絕非易事。目前,北方城市的節能改造成本,大約在每平方米250元到300元之間。這就意味著,即使按照保守估計,所需總投資也將超過7000億元。
《財經》記者了解到,或許正是因為投資過于巨大,在2008年和2009年,最終被確定的試點改造面積也僅為1.5億平方米。至于資金來源,則由財政部補貼、地方政府配套投入,以及住戶自身共同分擔。其中,國家補貼大約在每平方米50元左右,個人主要承擔窗戶改造和維護等相關費用。
資金遠非惟一的挑戰。徐智勇在接受《財經》記者采訪時表示,中國普遍缺乏可靠、翔實的樓房現有能耗資料,使得精確估算改造成本和節能潛力變得非常困難。
大型公建突破
除了既有建筑改造,另一個在節能方面被寄予厚望的,是政府公共建筑和大型公共建筑。
與普通民用建筑相比,這些建筑可謂“能耗黑洞”。2007年公布的《中國建筑能耗年度報告》顯示,單體建筑面積超過2萬平方米并采用中央空調的大型公共建筑,雖然僅占全國建筑總面積的4%,但耗能量占到總量的22%;大型公共建筑單位建筑面積的年耗電量為每平方米70度到300度,相當于普通住宅的10倍以上。
北京作為首都,匯集了各個政府機關和企事業單位,這種情況更為突出。據中國工程院院士,清華大學建筑學院教授、副院長江億的調查,截至2004年,雖然北京市大型公共建筑面積僅占北京市民用建筑總面積的5%,但全年總用電量卻高達33億度,幾乎相當于全市近一半居民的生活用電。
在國際上,政府公共建筑往往被認為應該承擔更多的節能責任,以便帶動全社會的參與。以美國為例,1993年初,克林頓就職總統后不久,就啟動了“綠色白宮”計劃;改造后,每年僅能耗支出就減少了30萬美元。除了白宮,美國國防部、能源部等眾多部門,也都對辦公建筑進行了相應的節能改造。
在建設部科技司博士趙靖看來,大型公共建筑的改造,在操作上也相對簡單一些。由于歷史原因,中國很多傳統的居民樓產權狀況復雜,協調起來往往有難度;而大型公共建筑往往都是單業主的,協調起來相對容易。
她對《財經》記者表示,2007年,建設部已經開始在全國24個省市進行示范,逐步建立大型公共建筑的能耗監測、統計體系;而今年將推廣到全國,直至一些地級市。在完成審計后,包括政府公共建筑在內的這些大型公建,其能耗狀況都將在主流媒體和網站上進行公示。
之后,建設部將根據中國不同氣候區的特點,確定這些建筑相應的能耗定額;如果超額的話,將采取電費加價等懲罰性措施。
多管齊下求解
在北京眾多待改造的既有住宅樓中,為什么位于惠新西街的這棟樓會成為首批幸運者?
在徐智勇看來,一個重要原因就是這個小區是一個天然氣獨立供暖的小區。如果在大的小區進行試點,僅改造樓體,而不對整個供熱系統進行改造,難以真正起到節能效果。
供熱系統的改革,也被很多人認為是制約中國建筑節能發展的重要因素之一。
目前,在中國北方地區,整個供熱的費用,是按照建筑面積而不是供熱量來計算的。這就使住戶無法自行調節室溫,同時也普遍缺乏節能的經濟激勵。世界銀行在波蘭首都華沙等城市進行的試點顯示,從1991年到1999年,通過供熱體制的市場化改革,節能效率達到了22%。
傳統上,不少人仍把供熱作為一項福利,而非商品;加上擔心這種改革會引發不必要的社會動蕩,因此,在包括北京在內的眾多城市,推進這項改革仍十分艱難。
武涌承認,整個供熱體系的改革需要大量投入。除了安裝計量設備,滿足用戶可以調節室溫的要求,還必須對整個供熱管網進行改造。
但與可以帶來的長期收益相比,這條道路仍是必由之路。因為只有將供熱行為市場化,才能有效地拓寬節能改造的融資渠道。
當務之急是中國必須嚴格執行強制性的節能標準,避免產生新的“欠債”。據建設部副部長仇保興透露,由建設部起草的《建筑節能管理條例》,在去年夏天經過廣泛討論后,有望于近期正式頒布實施。屆時,建筑節能的執行可能將更加嚴格。
此外,眾多專家學者在接受《財經》記者采訪時也呼吁,除了嚴格執行現有的建筑節能標準,也應考慮制定更加嚴格的節能標準。
住宅是人們生活學習的重要場所。隨著生產力的發展,社會的進步,人們對住宅建筑的要求越來越高。住宅已經不是單存地作為人們遮風避雨的場所,如何用最小的能源代價,使外擾和內擾對室內環境的影響降至最低,這是未來建筑的一個發展目標,也是中國可持續發展的戰略選擇。
一、建筑節能現狀
20多年來,中國建筑迅速發展,全國城鄉到處大量新建房屋,人民生活大有改善。目前正處于建設高峰期,全國每年竣工的房屋面積約20億平方米,新建建筑規模已超過歐美各發達國家之和。在經濟持續發展,人民生活不斷提高的條件下,在今后相當長的一段時間內,還將保持如此巨大的建設規模。由于我國人口眾多,經濟發展迅速,既有建筑面積已經達420億平方米,并將繼續快速增加,預計到2020年,總建筑面積將達到700億平方米。。這些建筑在幾十年至近百年的使用期間,在采暖、空調、通風、炊事、照明、熱水供應等方面要不斷消耗能源,建筑用能占全國能源總消費的比例已經超過27.5%。盡管在建筑節能方面過去已經做出了很大的努力,但至2004年,我們城鄉建筑中只有3.2億平方米的居住建筑才可算做節能建筑,其余99%以上即有建筑仍屬于高能耗建筑, 節能技術相對落后。龐大的建筑能耗,已經成為我國國民經濟的巨大負擔。
從上面分析可以看出,建筑行業對能源資源的消耗及對環境的影響是相當驚人的,雖然國家及地方政府在近十年間出臺了許多政策及規范,并做了一定的推廣工作,但我國建筑節能的現況依然較差,在設計水平,建筑技術,設備材料制造及應用上、都與西方發達國家存在較大的差距.究其原因,是沒有形成一套具體的實施體系。因此,對我國建筑來說,節能是一項迫在眉睫的大事,到了應該大力重視和發展節能建筑的時候了。
二、建筑節能定義
建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢,也是當代建筑科學技術的一個新生長點。所謂建筑節能,就是在保證居室熱舒適環境條件下,通過技術進步、合理利用、科學管理和經濟結構合理化等途徑,采用新型保溫材料,把居住建筑在長期使用中的采暖能耗降下來。綠色建筑有三個要素。第一就是提供以人為本的建筑空間,這包括房子的保溫隔熱性能、樓上樓下的隔聲、住宅裝飾材料對人體的危害程度等;第二就是節約資源、能源;第三是要做到減少污染。真正的綠色建筑是減少能源和資源消耗,減少對環境的破壞即節能、節地、節水、節材。
1、 節能
一是通過科學的規劃布局、合理的功能分區以及住區布置;二是通過住宅朝向、體形系數等規劃設計手段;三是通過提高建筑圍護結構保溫隔熱性能以及設備和管線的節能,來減少能源消耗。
2、 節地
一是合理規劃住宅建設用地,少占耕地,盡可能利用荒地、劣地、坡地等;二是合理規劃居住區,在保證住宅功能和舒適度的條件下,確定居住區的人口規模和住宅層數,提高單位住宅用地的住宅面積密度;三是通過設計的優化,改進建筑結構形式,增加可使用空間;充分利用地下空間,提高土地利用率;延長住宅壽命,減少重復建設;合理控制住宅體形,實現土地資源的集約有效利用;四是合理配置居住區的環境綠化用地,增加單位綠化量;減少停車占地并向立體空間發展,以留出更多居住空間。
3、 節水
一是在城鄉規劃、居住區選址中,充分考慮水資源開采利用與補給的平衡關系,以及城市供水與排水系統對節水的有效性;二是在住宅小區中,通過雨水收集利用、生活廢水收集與處理回用等住宅節水措施和任務,解決非優質用水的來源;三是在住宅小區中,通過分質供水、推廣應用節水器具等住宅節水措施與設備,節約用水。
4、 節材
一是推廣可循環利用的新型建筑體系(如鋼結構、木結構);二是推廣應用高性能地材耗的 建筑材料(如高強混泥土、高強鋼筋等);三是鼓勵各地因地制宜地選用當地的、可再生的材料及產品;四是推行一次裝修到位,減少耗材、耗能和環境污染;五是鼓勵廢棄的建筑垃圾回收與再利用。
發展節能節地型住宅不是片面的節約,而是全面地提升住宅的基本品質,節能建筑同時又應是舒適建筑、健康建筑。未來住宅設計及小區規劃,會做到以人為核心,塑造更優美的室外環境,符合人的生活軌跡。功能合理,讓居住者能在其中方便、安全、衛生、舒適地生活。住宅內部房間齊全,動靜分開,潔污分離,主要居住的房間陽光充足,各種設施齊全,能滿足節能的要求。住宅群有深刻的文化內涵,保護和發揚已有的文化傳統。具有獨特的地區性、民族性。住宅建筑隨時引入高科技新技術,不再是以前簡單的房舍。住宅建設充分考慮到可持續發展,考慮到目前的適用性,也考慮將來的可改造性可發展性。
三、建筑節能目標和措施
我國建筑節能目標:通過全面推進建筑節能工作,到2010年,城鎮建筑達到節能50%的設計標準,其中各特大城市和部分大城市率先實施節能65%的標準;開展城市既有居住和公共建筑的節能改造;大城市完成改造面積25%,中等城市完成15%,小城市完成10%。在此基礎上,到2020年實現大部分既有建筑的節能改造,新建建筑東部地區要實現節能75%,中部和西部也要爭取實現節能65%。
這有賴于五個方面的措施。首先,在農村大力提倡和推廣可再生能源利用,解決炊事、取暖和生活熱水等問題,而不實行由初級的非商品能源向常規商品能源的轉換;第二,北方新建建筑通過提高保溫水平使需熱量降低50%,通過解決集中供熱系統的調節問題,使新建的和既有的集中供熱系統效率都提高30%,這樣就可以使得采暖建筑面積增加一倍,而采暖總的能源消耗不增加;第三,在長江流域發展熱泵采暖空調方式,停止各種熱電聯產和熱電冷三聯供方式,一般建筑采暖空調能耗控制在18KWh/m2·年之內;第四,在住宅和一般公共建筑中推廣節能燈具和高效電器,以及新的節能型生活熱水制備方式,同時提倡各種行為節能措施,使建筑能耗降低25%至35%;最后,通過技術創新使新建大型公共建筑能耗降到目前水平的50%以下,通過改進運行管理和對關鍵設備的改造,使既有大型公共建筑能耗降低30%。
四、住宅建筑節能途徑
建筑節能是一項系統工程。在策劃、實施及取得實效的長時間過程中涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節。作為設計行業的人員,在對建筑進行節能設計的同時我們應根據當地資源條件。因地制宜,就地取材,合理利用。并且應建立壽命周期成本觀念,按建筑壽命50年內發生的各項費用,取其總和較低者作為選取決策的依據,不應考慮一次消費最低者。同時,更應重視綜合設計過程這個新觀念,在方案之初即組織相關專業工種介入,統籌考慮相互影響,尋求合理的解決方案。住宅建筑節能的途徑主要有以下幾個方面:
1.門窗的保溫隔熱
在建筑圍護結構中,與墻體、屋面相比,門窗的保溫隔熱能力較差。我們可以通過提高門窗的氣密性,采用適當的窗墻面積比,增加窗玻璃層數,采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。
2.墻體的保溫隔熱
墻體是護結構的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力及強度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復合墻體的形式,如內保溫復合墻體、外保溫復合墻體、夾芯復合墻體等。但內保溫復合墻體由于熱橋對保溫的影響較大,國家已經開始限制使用內保溫復合墻體使用。而且從長遠來看,外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。由于復合墻體能滿足圍護結構各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復合墻體,有著更多的優越性。
3.屋面的保溫隔熱
屋面作為護結構的一部分,它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達到提高屋面保溫隔熱性能的目的。
4.采暖系統的節能
城市供暖實行城市集中供暖和區域供暖,可以大大提高熱效率。在管網系統中,安設平衡閥,可以使管網系統達到水力平衡,與未安平衡閥的不平衡系統相比,在保證所有房間滿足規定室溫的條件下,可以相對的降低所供暖區域的平均室內溫度,從而節約能源。
除以上幾種途徑外,還應大力提倡發展高科技來改造傳統系統能效的產品,例如:利用可再生能源和清潔燃料能源, 如太陽能、天然氣、沼氣等的利用;.運用高技術成果開發高效節能的建筑設備,如高效供冷供熱裝置,高效電光源,高效介質輸送設備,確保高效運行的節能調控設備等等。
可以預見,隨著建筑節能工作的開展,以及人們對改善建筑熱環境的迫切要求,住宅建筑節能技術必將得到迅速發展。