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中图分类号:TE08文献标识码: A
随着我国社会不断发展,人们环境保护意识也越来越强,我国城市化进程不断加快的形式下,建筑行业在在高速的发展。而随着人们生活水平的不断提高,人们对建筑物基础设备方面要求也越来越高,尤其是建筑节能方面,目前随着建筑物基础设施的不断完善,我国现代建筑都安装太阳能等节能环保设备,充分利用建筑物的有限空间,将大自然中的资源利用起来。绿色建筑理念是实现建筑行业可持续发展的重要保障,因此,研究建筑节能管理措施和建筑节能技术具有重要的作用和意义。
一、建筑节能管理的重要性
建筑节能管理是现代绿色建筑理论推行提出的新要求,人类社会资源越来越稀缺,建筑物又是人类发展进程中必不可少的物体,建筑用地和人们居住都需要节能,只有节能才能实现建筑行业的可持续发展。而建筑节能管理是实施建筑节能的重要途径,管理人员不仅要学习绿色、节能的建筑理念,同时,还要在实践工作中认真履行节能管理责任。建筑节能管理是我国建立节约型和环境友好型社会的必然要求,我国政府在加快城市化进程的同时,对建筑管理也提出更高的要求,希望实现节能建筑和绿色建筑,更好更快发展社会主义社会。其次,推进建筑节能技术是发展节能型住房和公共建筑的具体实践,相关要求明确指出,我国要实现“可持续发展的能力不断增强,生态环境得到改善,资源利用效率显著提高,促进人与自然和谐,推动整个社会走上生产发展、生活富裕,生态良好的文明发展道路”。因此,建设节能建筑必须要牢固树立和认真落实科学发展观,坚持走可持续发展战略,实现建筑行业的长久发展。
二、建筑节能管理问题及解决措施
(一)建立相关的建筑节能政策法规体系
目前,建筑节能管理方面还存在一定的难度,我国处于社会主义初级阶段,房屋需求以及城市化发展使得我国建筑行业不断快速发展,在这种形式下,我国建筑节能管理力度不够,管理水平还有待于提高。尤其是相关的法律法规还不够健全,无法实现建筑节能的统一管理。针对这种现状和问题,笔者结合自身的经验提出一些解决问题的措施。
因此,建立相关的建筑节能法规构建有效的建筑节能质量监督管理体系和评价体系,建立建筑能耗统计、建筑能效认证以及建筑节能性能测评与识别体系。通过建立一系列的建筑节能体系,形成监督与管理人员的行为,从而形成有效的社会的监督体系。
(二)制定统一的建筑节能技术标准
制定统一的建筑节能技术标准是根据“四节一保”的要求,对现行的地方建筑设计标准、图纸以及施工技术规范等进行修改和完善。同时还要加强技术研究,完善技术检测标准,建立相应的工程市场定额标准和技术施工标准管理制度,因地制宜实施地方物业管理标准,从而能确保建筑节能工作在各个环节的监督。科技是第一生产力,不断创新技术是实施建筑节能的关键,要组建一支专业的研究队伍,促进科技成果的不断更新和大范围内的推广,将科技应用的实践中,转化为生产力。通过有效的措施,全方位地实施建筑节能管理制度和相关法律体系,达到理想的管理效果。
(三)健全组织保障体系
加强对建筑节能管理工作的重视,强化组织领导,通过领导的监督与管理,增强管理人员的意识,双管齐下。首先,单位要建立专门的组织结构,并且聘请专人重点抓建筑节能管理工作,逐渐建立和完善相关的建筑节能管理工作小组,实施工作细则,加强工作人员监督,同时,实施人员激励机制,调动工作人员的工作激情,让工作人员在严格的制度和保障体系中,积极主动投身到建筑节能管控工作中。其次,单位要加强人员的专业培训,提高节能技术的应用水平,技术人员通过培训掌握各种新技术、新工艺的使用技能,在施工过程中使用最新的节能工艺和技术。因此,单位要加强施工、监理以及设计人员的培训,让工作熟练掌握建筑节能的相关法律常识、标准规范和经核准的新技术、新材料等相关知识。加大节能建筑的宣传力度,全面落实和推进节能建筑理念,召开建筑节能现场宣讲会,实现全社会监督、管理建筑节能。
三、建筑节能技术
随着我国科技水平的不断提高,政府对建筑节能的重视,在我国科研人员共同努力下,目前我国建筑节能技术已经取得一定成就,并且这些建筑节能技术已经在实践中得到很好地应用,且取得很好的实践效果。
(一)能源利用技术
能源利用技术主要是指对自然界中能源的利用,目前很多建筑物都安装太阳能,利用太阳能技术设备能充分利用自然界中的太阳能,吸收太阳的光和热,减少人们生活中电能的直接消耗。同时,还有地热能、电能等,能有效地解决建筑物内热水、取暖以及空调和照明等各方面的问题,能源利用技术主要有太阳能光伏发电技术、太阳能聚热技术、太阳能与建筑一体化技术以及地源热泵空调技术等。这些技术水平都已经基本成熟,并且在建筑物中得到很好地利用,也取得很好的效果,具有进一步推广的意义。
(二)环境与保护技术
环境与保护技术是为了改善人们居住环境,控制环境污染,为人们创建一个良好而舒适的居住条件。这种技术主要是在建筑物建设过程中,尽量保护环境,避免对建筑物周围环境造成不可磨灭的破坏,而为人们提供尽可能好的居住场地。其主要技术有:①建筑物立体绿化技术,如现代比较常见的屋面或者墙面的绿化保护;②绿色建材技术,在建设过程中使用节能环保材料,目前我国有很多绿色环保材料,如微孔发泡等方面的技术,这些高生产效率和高质量的工艺,为建筑物施工提供多方面的支持。③节水综合技术,包括采用节水器具、无污水再利用等;④模拟建筑周边的风环境和日照过滤,进行高效的自然通风和科学的采光设计。
(三)建筑围墙结构节能技术
该项技术主要是通过改善建筑物维护结构的热工性能,建筑物在夏天室内温度会降低,冬天室内温度能保持恒温,为用户提供舒适的环境。这种技术能减少供暖和制冷等设备的使用,利用合适舒适的室温能源符合,控制建筑物室内温度,功效与变频空调差不多。建筑围墙结构节能技术主要有高效外墙外保温技术,这种节能建筑技术不仅能扩大建筑空间,同时还能起到很好的保温效果;外墙节能技术,采用中空低辐射玻璃的平开塑钢窗来保温。此外,还可以根据房屋朝向以及光照等方面的条件,采用高效的内、外遮阳技术;采用倒置式保温种植屋面结合的屋面保温体系,即在屋面种植大量的绿色植物,不仅能起到一种美观的效果,同时,还能达到很好的屋面保温效果。
结束语
综上所述,企业要提高建筑节能管理水平和质量,首先要加强节能管理工作人员建设,不断提高管理队伍的整体水平和素质,为开展节能管理工作奠定坚实的基础。同时,建立和完善建筑节能的相关法律法规,用法律和法规来约束人们的行为,提高节能管理制度和策略的执行力度。再者,还要不断提高节能技术水平,加强建筑节能技术支撑体系建设,科技是第一生产力,只有不断研究新技术和新科技,才能从根本上实现建筑节能的有效管理。目前,我国建筑节能技术已经取得一定的成就,如建筑围墙结构节能技术、能源利用技术以及环境与保护技术等,但是,技术研究与开发人员还应该不断钻研,为建筑节能管理提供更多的技术支持,真正实现节能建筑和绿色建筑。
参考文献:
[1]任晓芳,张云.节能建筑浅论[J].科技风,2010(24)
[2]廖朝晖.建筑节能技术的研究进展与展望[J].民营科技,2011(05)
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)21-0204-01
1建材节能与建筑节能概述
所谓的建筑节能则主要指的是利用科学技术与一定手段,对建筑中的照明系统、采暖系统等进行一定的改进,以达到降低能源消耗的目的;对建筑周围的自然能源充分利用,以提升能源的高效利用率,从而在很大程度上促进绿色建筑的发展。供暖系统是建筑必不可少的系统之一,也是建筑耗能最多的系统,如果能够将建筑损失的热量降低,便可以在很大程度上减少采暖系统对能源的消耗,具体来讲,想要实现建筑节能,可以从以下几方面入手:第一,充分利用太阳辐射热能与建筑的内部热能;第二,提升建筑门窗的密封性,以减少因空气渗透所造成的热量消耗;第三,在一定程度内减少建筑外表面积,以及提升建筑维护结构的保温性能也可以减少建筑因传热所造成的热量消耗。
2建材节能与建筑节能问题的关联性
2.1建材节能的相关问题
在建材节能领域中,主要存在的问题有以下两个方面:其一,建筑的生产相关环节存在不达标现象,由于当前市场上的节能建材价格相对较高,导致一部分施工人员在施工过程中对建筑材料偷工减料、以次充好,忽略建筑材料之间搭配的合理性,而相关的管理者也并没有及时系统的进行监督与审查,造成很多建筑中的建筑材料不能达到节能的标准[2]。而与其他相同用途的建筑材料相比,节能建材的性价比相对较低,碍于经济因素,当前在建筑市场中大规模推行节能建材仍然存在一定难度。另外,对节能理念的认识不足也是当前建材节能领域存在的主要问题之一,很多人还没有意识到使用节能建材的好处与重要性。其二,建筑的施工环节不到位,当前很多建筑施工工人不能对节能建材合理科学的进行设计与施工,也在一定程度上限制了节能建材优势的充分发挥。
2.2建筑节能的相关问题
在建筑节能领域,建筑耗能是最核心的问题,当前很多建筑的能源消耗量过大,且存在能源利用率较低的现象。以北方地区为例,冬季建筑都要进行采暖,而当前绝大多数建筑的采暖系统都是以消耗煤资源为主,每年都会耗费很多不可再生资源,也对大气等自然环境产生严重污染,在很大程度上制约着我国经济的进一步发展。而且,在很多城市建筑中,供热所用的空调有很多都会出现供热效率不高、相关维护装置没有足够气密性以及保温性等现象。另外,我国当前还有相当一部分建筑人员没有足够的建筑节能意识,早在上个世纪八十年代,西方许多发达国家在进行经济发展的同时,便已经在建筑节能的技术方面非常有建树了,而我国却没有在这方面考虑太多[3]。
2.3两者的关联性
从上述情况看,在当前建材节能领域与建筑节能领域中,都存在着能源上的浪费现象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪费严重,也会在很大程度上影响建筑的节能性。另外,在建材节能与建筑节能领域,还都存在着意识不足现象,这在一定程度上反映了我国当前在节能建筑观念的普及方面仍然没有做到位。
3建材节能与建筑节能施工措施的关联性
3.1建材节能的施工措施
在建筑建造过程中合理应用可再生能源,如在建筑的设计过程中,将太阳能合理利用便能够实现太阳能的光伏发电。另外,还可以对建筑材料产生的废弃物充分利用,不仅能够节省一部分建筑成本,还能够减少建筑垃圾对环境的污染,如将已经废弃的橡胶打碎成颗粒,融入到建筑部混凝土中,不仅能够提升混凝土的抗裂性,还能够节省建筑成本、减少环境污染。
3.2建筑节能的施工措施
建筑节能主要表现在使建筑供热系统的供热效率得到有效提升,以及减少建筑围栏保护结构的散热两方面[4]。在建筑过程中,可以对建筑的墙体与门窗的保温性能加以改善,还需要对建筑的题型系数加以控制,与此同时,还可以对建筑的布局进行科学合理的调整,以提升建筑的节能效果。
3.3两者的关联性
随着经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,造成能源紧缺现象。就现阶段看来,能源的浪费现象也很严重。尤其是建筑领域,怎样实施能源节约,这就要求设计者在建筑设计中,把节省能源放在首要考虑的位置。因此建设生态建筑是中国建筑的发展目标,建筑节能设计已经成为21世纪设计界的主流。
1、建筑节能的重要性及其意义
随着全球经济的快速发展,世界自然资源同样发生了巨大的变化,即消耗量巨大,其中煤炭、石油和天然气非再生能源主键出现了频临局面,就我国的能源而言也处在了紧张的状态。随着国内城市建筑的飞速发展和推进,并且有很大一些部分作为高耗能的建筑,所以,建筑耗能将不断出现增长的局面,倘若建筑设计和建筑制造在节能上持续执行现阶段具有的设计水平,那么在以后的建筑业发展过程中,将会给能源利用遗留很大的负担,将会费去更大的精力去完善和治理这一负担,所以,节能建筑的构建工作已经变成了一种必然。全方位的节能建筑在一定程度上将有利于从本质上改变社会经济发展和能源的高消耗之间的一些矛盾,同样有利于社会经济的不断发展,进而促进了社会的良性循环,这对于确保环境保护和能源安全,改善广大人民的生活水平,人们对环境保护意识的逐渐加强将会产生极大的影响,进而全面的贯彻和落实科学发展观。国内绝大部分建筑的一个特点就是高能耗建筑,相关数据表明,在我国,年均增加将近20亿平方米的建筑,在该部分建筑中,高能耗的建筑已经占到了95%左右。大量的建筑能源消耗逐渐成为妨碍国内经济快速发展的主要性因素,因此,在国内运行建筑节能有着十分重要意义,同样这种节能措施将会发挥其巨大的作用。进行建筑节能除了可以最大限度的节约能源,促使能源能够朝着更有利的方向进行利用,最大程度的减轻国内能源供应不足和社会经济快速发展之间的矛盾,建筑节能还能够强化社会经济的良性循环,促使社会经济能够更好向前发展,同时,建筑节能在我国范围内的运行,在很大程度上将有利于国内能源安全、环境保护等,可以说,这种建筑节能对我国的经济发展将产生较为深远的影响。
2、建筑节能设计方法
2.1整体及外部环境的节能设计
以建筑的地理条件、周边环境和气候分析为基础,对建筑选址以及建筑规划工作进行建筑设计,这样做的目的,即为给建筑构建一个良好的外部环境,进而实现建筑的节能工作。①选择一个合理的建筑地址:对建筑地址的地形、气候以及水质等诸多因素进行综合考虑,在有利于生态环境平衡的基础上,建筑设计应当充分的对微环境进行完善,最大限度的实现建筑节能;②设计建筑外部合理环境:从建筑节能的角度出发,建筑的选址应当充分考虑运用合理的外部环境对微环境进行改善,进而为建筑节能提供一个环境。建筑周围的一些植被和树木,除了可以净化空气,遮挡风沙外,也能实现降低噪音的目的;③建筑规划设计合理:建筑的设计应先满足对当地建筑的气候与环境,并与其相适应。建筑的形态的组合和整体体形以及建筑的朝向等均为建筑设计、建筑规划的范围。
2.2节能构造设计及建筑节能材料的选用
节能构造设计主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。选择合适的新型节能建筑材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选用应遵循健康、高效、经济、节能的原则。随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能的效果。如新型保温材料、防水材料在墙体、屋顶中的应用,达到更好的保温防潮效果。新型透光玻璃(如Low-E玻璃等)在门窗中的应用,起到了更好的透光隔热效果。采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。
2.3基地通风
外部风环境的状况直接影响到建筑室内得热环境。由于不同环境地区以及不同季节中建筑对风的要求都有所不同,所以建筑规划设计中应以当地主导气候为基础调节微气候,组织自然通风:在湿热地区,规划应满足最佳通风条件;在严寒、寒冷地区的冬季,强风会降低围护结构的保温性能、加速热损失,规划应致力于防风;夏热冬冷地区,建筑既要考虑夏季的隔热和降湿,又要能适应冬季保温、保湿,这就要求建筑的通风设施应具有很强的可调性;在干热风沙地区,对风的控制应着眼于防风,而不是要求最好的通风。
2.4增加门窗的保温
建筑门窗和建筑 全周边采用高性能密封技术,采用单框双玻璃塑钢窗或中空双玻璃塑钢窗、铝合金窗及喷塑彩钢板窗,采用保温窗框,窗墙比例应适当控制,安排好门窗相对位置及开启方式。
2.5屋面设计
2.5.1屋面铺隔热板设计。常见的屋面隔热做法是在屋面结构层商铺设绝热材料。具体设计时采用倒置式屋面构造,能取得很好的屋面隔热、防水效果。
2.5.2通风隔热屋顶。通风屋顶,通过空气流经屋面的表面,带走屋面蓄积的余热,能够有效地降低屋面板自身的温度。通风量越大,通风层的空气带走的热量也越大,隔热效果就越好。
一、引言
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到, 目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。
1.建筑节能的基本概念
建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料屋面隔热材料、门窗、空调等措施,这样所建造的房屋,与没有采取节能措施的房屋相比,在保证相同的室内热舒适环境条件下,它可以提高电能利用效率,减少建筑能耗。
世界上“建筑节能”的概念曾有过不同的含义,自从1973年发生世界性石油危机以后的30年,在发达国家,它的说法已经经历了三个发展阶段:最初就叫“建筑节能”;但不久即改为“在建筑中保持能源”,意思是减少建筑中能量的散失;近来则普遍称作 “提高建筑中的能源利用效率”,也就是说,并不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我们中国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。
2.建筑节能包含的内容
建筑节能涉及内容广泛,工作面广,是一项系统工程。
从建设程序看,建筑节能与规划、设计、施工、监理等过程都密切相关,不可分割。建筑物的朝向、布局、地面绿化率、自然通风效果等与规划有关的性能都能带来良好的节能效果。
从建筑技术看,建筑节能包含了众多技术,如围护结构保温隔热技术、建筑遮阳技术、太阳能与建筑一体化技术、新型供冷供热技术、照明节能技术等等。
从建筑材料看,建筑节能包含了墙体材料、节能型门窗、节能玻璃、保温材料等等。
二、中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的。
SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
三、世界建筑能耗现况
世界能源主要来自一次不可再生能源,石油的比例大,但逐步下降;煤、天然气的比例逐渐上升;能源消耗水平差异甚大,发达国家(1/4)消耗能源总量3/4;世界能耗在继续增长发达国家能耗强度降低,但世界平均仍然增长。
但是国外有相对于我们比较好的处理方法,建筑师采用多种形式和方法来节能:资源回收利用和新能源开发利用。
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
德国建筑师塞多•特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
四、建筑节能的方法
1.墙体保温。墙体保温分为外保温和内保温,保温材料可以用聚苯板或胶粉聚苯颗粒。目前较成熟的外墙外保温技术主要有外挂式外保温、聚苯板与墙体一次浇注成型、聚苯颗粒保温料浆外墙外保温等。节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
2.外墙门窗保温。一般情况下,建筑物的热交换,70%通过门窗,30%通过墙体和屋面。现在居室使用的门窗有单层和双层,双层保温隔音效果好于单层门窗材料。有木门窗、钢门窗、铝合金门窗,塑钢门窗,木门窗很少用在外墙上,塑钢木门窗热传导效果明显好于铝合金和钢门窗。玻璃安装有单层和双层玻璃,有一般3mm或5mm普通玻璃、蓝宝石玻璃、雷射玻璃、中空镀膜玻璃等,在隔声、隔热、节能、减少室内温差,提高采光性方面,中空镀膜玻璃效果最佳。中空玻璃在国外建筑物中已得到普遍应用。
3.地板、屋顶保温。选择地板、屋顶保温材料的同时,增加地板、屋顶保温层厚度可以提高保温隔音效果。
4.改变建筑设计布局,提高建筑节能效果。设计应从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究。如设计住宅小区时,在总建筑面积不变的情况下,低密度、高容积率对节能有利,要选择在采光、通风条件比较好的地段进行建设,建筑物还应有良好的朝向。设计时还应注意窗墙面积比、遮阳效果、及房间的朝向。设计达到布局合理,有利于提高建筑节能效果。
5.太阳能源与建筑有机结合。现在的建筑设计中建筑师大都考虑的是建筑的造型、美观、适用及与周围的环境协调,面对建筑的耗能与节能却考虑较少。而在现代住宅建筑中要求设计人员的设计要体现“四性”:即可负担性(尽量降低造价,让老百姓买得起);可居住性(居住安全、舒适、健康);可适应性(可满足日常生活及将来的变化);可持续性(实现资源消耗最低,再生资源最多)。而太阳能源是最好的可持续利用的再生能源,从长远来看,比燃气、电器具有更安全、清洁、价格便宜的优势。太阳能源取之不尽,在设计中增设太阳能设施,建筑成本增加少,但节能效果很好。
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引言
众所周知,能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。能源的紧张,将严重阻碍人们未来的正常生活、社会进步和经济的可持续发展,人类的现代文明将付诸东流。为了避免这种情况的发生,人们都在想尽办法发展节能技术,作为人类基本日常生活“吃穿住用行”的一部分,客观形势要求建筑领域的节能技术也要迅速发展。所以无论是国际还是国内,建筑节能科技都得到了巨大发展。
一、建筑节能的概念
建筑节能是指在保证建筑使用功能和室内热环境质量的前提下,降低其使用过程中能源消耗的活动,现在普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。其内涵包括在建筑物的规划、设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和施工验收规程,合理设计建筑结构,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率,加以不降低居住质量和舒适度为基础,合理利用可再生资源,降低能源消耗。
二、建筑节能的重要意义
1建筑节能是社会发展的需要
能源,是工业社会发展的命脉,人类社会总是随着能源利用技术的发展而发展,如果没有能源,人类目前的社会和经济发展将会停滞,显然,这种不平衡的态势将严重阻碍国民经济的发展。我国近几年平均每年新建建筑面积400亿,符合标准的节能建筑不到1%,绝大多数为高能耗建筑,所以我国更需要大力的发展节能建筑。节能建筑的造价要高于普通建筑,但投入少、产出多,从长远来看是利大于弊。我们可以相信,大量的节能新建筑拔地而起,加上对既有建筑的大规模节能改造,必将产生巨大的市场需求,必将撬动一大批新型建材和节能技术的发展,推动整个建筑科技进步和国民经济更好的发展。
2建筑节能是减轻大气污染和改善建筑室内热环境的需要
我国北方冬季建筑采暖的能源以煤炭为主,电力为辅。据统计,我国冬季采暖煤每年排放二氧化碳、二氧化硫、烟尘,造成严重的大气环境污染,而二氧化碳、二氧化硫给大气、生态环境和人类的身体健康所造成的危害是触目惊心的。
3建筑节能是实现“四节二环保”的需要
所谓“四节”,即节能、节地、节材、节水,“二环保”其一对建筑外部的生态环境保护、对大自然最低的污染,甚至是零污染;其二对居室环境保护,确保人的健康。统计资料表明,高投入、高耗能、高污染是我国国民经济发展的最大特点,又正处在房地产的繁荣期,新建筑和已有建筑在建造和使用过程中要不断消耗大量能源。所以,在建筑业尽快全面地实现“四节二环保”既是时代赋予建筑业自身发展的需要,也是我国经济实现现代化的内容之一。
4建筑节能是建设环境友好型社会的需要
在我国,煤炭占能源消费总量的75%左右,主要是煤烟型污染。随着城镇化的发展,建筑行业的迅猛发展,建筑结构的不合理不科学、生产和生活用能日益增加,向大气排放的污染物急剧增加,环境形势十分严峻。煤烟型大气污染,以灰尘和酸雨的危害最大。其中大气污染指标,如悬浮颗粒、浮尘、二氧化碳和氮氧化物等,南方城市远远低于于北方城市。上述污染物是许多疾病的致病根源之一,对居民健康造成严重危害。所以,实施建筑节能是保护环境,建设环境友好型社会的必然要求。
三、建筑节能的现状
我国建筑节能工作起步较晚,从20世纪80年代后期才开始,经过20年的艰苦探索与努力,我国的建筑节能事业已取得多方面的进展。一是建筑节能组织管理的不断规范化,积极出台了一系列政策、法规;二是建筑节能专项规划的建立;三是建筑节能标准化工作不断升级,制定了一批建筑节能及其相关的技术标准、规范;四是初步建立起一支懂建筑节能管理和技术的专业人才队伍;五是建筑节能科学技术研究与开发,取得了一批具有实用价值的科技成果,居世界前列的技术;六是建筑节能相关产品得到开发和推广应用,建筑节能产业有了长足的进步,初步形成了门类丰富、整体配套、先进适用的建筑节能产品体系。
我国社会建筑节能虽然取得了一定的成绩,但尚有许多潜在的不适应之处。一是人们普遍对建筑节能紧迫感和重要性认识不够,观念上没有深入人心;二是建筑节能的新技术、新产品开发力度不大,得不到及时的推广和应用;三是现有的管理体制,尤其是行政监管体系不健全,执法不严,监督不力;四是建筑节能的投入过少,参与度不高,研发缓慢,许多节能关键技术没能取得实质性的突破。为此,搞好建筑节能工作要从源头抓起,建筑节能标谁化工作必须与国际接轨,不断推进建筑节能。
四、建筑节能的前瞻
目前,我国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度,如果听任这种高耗能建筑持续发展下去,国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求,从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造,这将要耗费更多的人力物力。在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进我国国民经济建设的发展。
由于各方面的种种原因,我国的建筑节能工作在20世纪80年代才开始发展,自1986年我国第一部建筑节能设计行业标谁《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》颁布施以来,我国制定了一系列的政策和法规,2005年7月1日,《公共建筑节能设计标准》正式实施,《民用建筑节能条例》也于2008年10月1日起施行。至此,我国已颁布并实施了适应不同气候区的居住建筑节能设计标准和适用于全国的《公共建筑节能设计标准》,另有新的节能标准尚在编制中,逐渐完善。
建筑节能是关系社会和谐和可持续发展的重大课题,是2l世纪全球建筑领域技术发展的趋势所在。建筑节能重要性共识的达成,必将进一步加强建筑节能领域全新技术、全新方法、全新材料、全新理念的深入研究,并使其渗透到建筑节能方方面面。
参考文献:
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关键词:建筑节能;能源;可持续发展
Key words: energy-saving building;energy;sustainable development
中图分类号:TK01+8 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)05-0039-02
0引言
众所周知,能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。能源的紧张,将严重阻碍人们未来的正常生活、社会进步和经济的可持续发展,人类的现代文明将付诸东流。为了避免这种情况的发生,人们都在想尽办法发展节能技术,作为人们基本日常生活“吃穿住用行”的一部分,客观形势要求建筑领域的节能技术也要迅速发展。所以无论是国际还是国内,建筑节能科技都得到了巨大发展。
1建筑节能概念
建筑节能是指在保证建筑使用功能和室内热环境质量的前提下,降低其使用过程中能源消耗的活动,现在普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。其内涵包括在建筑物的规划、设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和施工验收规程,合理设计建筑结构,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率,加以不降低居住质量和舒适度为基础,合理利用可再生资源,降低能源消耗。
当下,绿色环保的理念已经深入人心,在建筑节能领域也是如此,“低能耗建筑”、“绿色建筑”等层出不穷。我们亟需建立起世界范围内的建筑节能标准,对一些节能建筑、绿色建筑和环保建筑等进行规范,此项工作,有些国家已经在做了,并取得了初步的效果,但是仅仅如此而以,世界范围内还缺乏统一的节能建筑标准。本文将对绿色建筑、生态建筑和可持续建筑的广泛定义概括如下:绿色建筑师这样的一种概念。建筑物的规划、设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和施工验收规程,合理设计建筑结构,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率,加以不降低居住质量和舒适度为基础,合理利用可再生资源,降低能源消耗。以最少的能源消耗,来达到尽可能的居住、办公的舒适,并产生最少的垃圾和废弃物,以保护地球的环境。
生态建筑与上文中提到的绿色建筑不同,这种建筑侧重的是利用当地可取的各种可再生资源,并且以环境和地形为基础来进行建筑施工,考虑到比如地势、气候、阳光、空气、水流,使之符合人类居住,不但要对人类的健康和未来发展有利,同时也不能对当地的生态体系产生任何破坏性的影响。
可持续建筑是指以可持续发展观规划的建筑,包括建筑材料、建筑物、城市区域规模大小等内容,以及与它们相关的功能性、经济性、社会文化和生态因素。这样的理念就是不断地大幅度地追求降低环境负荷,与环境相和谐,且有利于人类的健康。其目的在于净减少能耗、力节约用水、有意减少污染、行动保护环境、和谐保护生态、全面保护健康、全力提高生产力,有益于子孙后代,利在千秋。
无论是绿色建筑、生态建筑还是可持续建筑都是以人为本,营造一个满足人类居住的环境,强调健康舒适。极终目标也是节约能源,科学有效地利用资源。发展建筑节能是一项战略性工作,是一个系统工程,内涵丰富,目前还很难给予科学界定,需要我们不断补充与完善。
2建筑节能的重要意义
2.1 建筑节能是社会发展的需要能源,是工业社会发展的命脉,人类社会总是随着能源利用技术的发展而发展,如果没有能源,人类目前的社会社会和经济发展将会停滞,显然,这种不平衡的态势将严重阻碍了国民经济的发展。因此,节约能源,尤其人类甚至有可能会走向灭亡,所以需要我们大幅度的降低能源的损耗,建筑节能也是如此。我国近几年平均每年新建建筑面积400亿,符合标准的节能建筑不到1%,绝大多数为高能耗建筑,所以我国更需要大力的发展节能建筑。节能建筑的造价要高于普通建筑,但投入少、产出多,从长远看是利大于弊。我们可以相信,大量的节能新建筑拔地而起,加上对既有建筑的大规模节能改造,必将产生巨大的市场需求,必将撬动一大批新型建材和节能技术的发展,推动整个建筑科技进步和国民经济更好的发展。
2.2 建筑节能是减轻大气污染和改善建筑室内热环境的需要。我国北方冬季建筑采暖的能源以煤炭为主,电力为辅。据统计,我国冬季采暖煤每年排放二氧化碳、二氧化硫、烟尘,造成严重的大气环境污染,而二氧化碳、二氧化硫给大气、生态环境和人类的身体健康所造成的危害是触目惊心的。因此,建筑能耗的降低,建筑节能的实施是改善大气环境的重要途径。
2.3 建筑节能是实现“四节二环保”的需要所谓“四节”,即节能、节地、节材、节水,“二环保”其一对建筑外部的生态环境保护、对大自然最低的污染,甚至是零污染,其二对居室环境保护,确保人的健康。统计资料表明,高投入、高耗能、高污染是我国国民经济发展的最大特点,又正处在房地产的繁荣期,新建筑和已有建筑在建造和使用过程中要不断消耗大量能源;所以,在建筑业尽快全面地实现“四节二环保”即是时代赋予建筑业自身发展的需要,也是我国经济实现现代化的内容之一。
2.4 建筑节能是建设环境友好型社会的需要在我国,煤炭占能源消费总量的75%左右,主要是煤烟型污染。随着城镇化的发展,建筑行业的迅猛发展,建筑结构的不合理不科学、生产和生活用能日益增加,向大气排放的污染物急剧增加,环境形势十分严峻。煤烟型大气污染,以灰尘和酸雨的危害最大。其中大气污染指标,如悬浮颗粒、浮尘、二氧化碳和氮氧化物等,南方城市远远低于于北方城市。上述污染物是许多疾病的致病根源之一,对居民健康造成严重危害。所以,实施建筑节能是保护环境,建设环境友好型社会的必然要求。
3建筑节能的现状
我国建筑节能工作起步较晚,从20世纪80年代后期才开始,经过20年的艰苦探索与努力,我国的建筑节能事业已取得多方面的进展。一是建筑节能组织管理的不断规范化,积极出台了一系列政策、法规;二是建筑节能专项规划的建立;三是建筑节能标准化工作不断升级,制定了一批建筑节能及其相关的技术标准、规范;四是初步建立起一支懂建筑节能管理和技术的专业人才队伍;五是建筑节能科学技术研究与开发,取得了一批具有实用价值的科技成果,居世界前列的技术;六是建筑节能相关产品得到开发和推广应用,建筑节能产业有了长足的进步,初步形成了门类丰富、整体配套、先进适用的建筑节能产品体系;七是我国与美国、日本、英国、印度、欧盟、欧佩克等建立了能源双边对话机制。今后,我们将继续充分利用各方资源、经济、技术等方面的互补性,积极开展能源领域的国际合作。
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我国社会建筑节能虽然取得了一定的成绩,但尚有许多潜在的不适应之处。一是人们普遍对建筑节能紧迫感和重要性认识不够,观念上没有深入人心,一些地方政府和有关部门重视不够,未能将建筑节能工作提到落实科学发展观、保障国家能源安全以及转变城乡建设差距的高度来认识,致使全国各地区建筑节能工作发展极不平衡,甚至出现倒退;二是建筑节能的新技术、新产品开发力度不大,得不到及时的推广和应用;三是现有的管理体制,尤其是行政监管体系不健全,执法不严,监督不力;四是建筑节能的投入过少,参与度不高,研发缓慢,许多节能关键技术没能取得实质性的突破;五是建筑节能的政策、法律法规不完善、不衔接,与建筑节能工作发展不能同步进行。建筑节能2010计划目的要求,要认真贯彻落实科学发展观和可持续发展战略,坚持“资源开发与节约并重”,把节约放在首位,提高资源利用率的方针,建筑节能工作要实施跨越式发展,不断提高用能率,节约能源,保障国家能源安全,减轻大气环境污染,保护环境,改善建筑热舒适条件,促进城乡建设、人民生活和生态环境的协调发展。为此,搞好建筑节能工作要从源头抓起,建筑节能标谁化工作必须与国际接轨,不断推进建筑节能。由于各方面的种种原因,我国的建筑节能工作在20世纪80年代才开始发展,自1986年我国第一部建筑节能设计行业标谁《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》颁布施以来,我国制定了一系列的政策和法规,2005年7月l日,《公共建筑节能设计标准》正式实施,至此,我国已颁布并实施了适应不同气候区的居住建筑节能设计标准和适用于全国的《公共建筑节能设计标准》,另有新的节能标准尚在编制中,逐渐完善。
4建筑节能的前瞻
建筑节能是关系社会和谐和可持续发展的重大课题,是2l世纪全球建筑领域技术发展的趋势所在。建筑节能重要性共识的达成,必将进一步加强建筑节能领域全新技术、全新方法、全新材料、全新理念的深入研究,并使其渗透到建筑节能方方面面。
在政策与指导层面,各省、自治区、直辖市等人民政府行政主管部门在编制城乡规划时,应当首要考虑能源、资源的循环利用和节约,对城镇布局、基础设施配置的影响等进行认真严肃细致研究、论证,定性,同时,应积极鼓励引导民用建筑节能的科学研究和技术开发,推广应用节能型建筑、结构、材料、用能、设备及相应的施工工艺、应用技术和管理技术,促进可再生能源的开发利用。
设计和施工单位应当依据建筑节能设计标准的要求和当地具体环境进行严格周密的设计,确保建筑节能设计质量。施工图审查机构应当对节能设计的内容进行重点审查,凡不符合建筑节能强制性标准的,应给予否定,定为不合格施工图,命其修改。新建民用建筑应严格执行建筑节能标准要求;改、扩建工程应对原建筑进行应有及时的节能改造;既有建筑节能改造应考虑建筑物的用途,改造的必要性、可行性及投入收益评估进行科学论证。
建筑节能工作的宣传力度要切实加强。因为物质决定意识,尤其现在,更重要的是强调意识对物质的反作用和意识的能动性,意识一经群众掌握,就会变成物质力量。因此,大力开展多种形式宣传教育,树立节能意识,普及建筑节能知识,提高全社会对建筑节能紧迫性重要性的认识。广泛宣传节能建筑的优越性,尤其是在经济消费方面的节约,让民众了解建筑节能给全社会和群众个人带来的直接现实利益。有目标有步骤地启动和培育节能建筑的市场,促进建筑节能产品和节能建筑降低成本,形成建筑节能市场需求和供给的良性循环互动,使全社会每一个成员都能参与到建筑节能工作当中去。要全面开展全社会资源节约和环境保护的宣传教育,突出宣传资源节约、保护环境,倡导自然和谐的生活、合理消费的社会价值观念。坚持政府牵头、领导带头,从我做起、从现在做起、从点滴做起,增强全民族全社会的环境保护意识,树立节约资源的观念,共同建设资源节约型社会。
2008年8月,住房城乡建设部建筑节能与科技司向首批绿色建筑设计评价标识项目颁发了证书,上海世博会世博中心工程等6个项目获得了行业主管部门认可的第一批绿色建筑设计评价标识,标志着由政府部门主导的绿色建筑评价正式启动,结束了我国依赖国外标准进行绿色建筑评价的历史。
我们可以看到,这项利国利民的事业,紧跟时代步伐,取得了举世瞩目的成就。从而有利于提高建筑节能评价水平、增强项目市场竞争力、提高建筑消费者的生态意识、节能意识和环保意识,促进我国可持续发展。也正因此,人们完全有理由对建筑节能的前景充满信心。
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【中图分类号】TU158【文献标识码】A【文章编号】1674-3954(2011)02-0163-01
引言:
本人从事建筑设计已有12年,从无数的建筑设计中有些小小的体会,对当今的建筑节能有些见解,现抛砖引玉和大家一起去探讨。
早在20世纪70年代,建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的核心是减少建筑能耗,提高建筑中的能源利用效率。在“能源危机”席卷全球的今天,能源消耗正以惊人的速度增长。据我国国情,节约能源已成为当前的一项迫切的任务。
一、中国建筑能耗基本情况
据统计,1990年我国的建筑能耗1.13亿吨标准煤。占全国能源消费总量的11.5%,到2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。建筑节能:包括(结构构造、材料选型、设备系统、自动控制等)一直是我国节能工作重要组成部分,它涉及从规划设计到使用管理的许多方面,节能建筑投入少,产出多,因此,重视和研究建筑物的节能设计问题已经成为建筑节能的当务之急。
二、我国建筑节能发展的对策
1、各级政府要提高认识,转变职能,把建筑节能列入国家决策层的重要议程
首先各级政府要把建筑节能高到实施资源战略和可持续发展战略的高度来认识:其次要把建筑节能作为实施公共服务、强化资源战略管理和加强环境建设的重要职能来对待;第三由政府实施建筑节能示范工程试点小区,通过示范工程以点带面,这是市场经济条件下政府推动建筑节能的一种有效工作方法。
2、编制建筑节能专项规划和加强监督管理
为了加快节能建设和使建筑节能有序发展,应编制建筑节能的规划和实施计划等。在新建住宅中,要严格执行国家关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能管理实施办法》《民用建筑热环境与节能设计标准》,使建筑能耗满足规定的标准要求,通过行政立法,把推广建筑节能从一种号召转变为一种强制,以全面启动全国建筑节能工作,并加强落实和监督管理。
3、制定经济扶持政策,加大对建筑节能资金的投入
在建筑节能的研究、设计、开发和建设,对新技术、新建材的研究和推广应用中,没有资金只有纸上谈兵。要创新投融资体制,想方设法筹措开发建筑节能的资金,要制定经济扶持政策,建立和完善了节能的经济激励政策,例如可减压少土地让金收益,或减少营业税等,不断研究探索建筑节能的发展基金,采取多元化筹措建筑节能资金的办法,加大对建筑节能资金的投入,为加快促进建筑节能提供资金保障。
4、积极推广和使用新型建筑节能材料
对气密性、水密性、保温性、抗风性、抗变形性、环保、隔音、防污、保温、隔热的特殊建筑节能材料要大力推广使用。积极推广使用低辐射镀膜玻璃LOW-E。这种玻璃既可以达到在冬季有效利用太阳辐射热能加热室内物体,并阻止室内红外热辐射通过玻璃向室外泄漏的保温效果;在夏季又可以达到阻挡室外的红外热辐射影响室内温度过高的隔热效果,从而实现降低住宅建筑总能耗的目的。积极推广应用“四新”技术和产品,经常开展建筑节能材料展示推广会。使建筑节能材料通用化、配套化、系统化。要开展建筑节能设计大赛,重奖建筑节能设计人才。
三、几种节能途径
1、墙体节能
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土为墙体材料,保温性能不能满足设计标谁。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2•K),而常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
2、门窗节能
外门窗是住宅能耗消失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
(2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。
(3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃。
3、屋面节能
不在断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必段进一步加强屋面保温隔热的。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温屋不宜选用密度较大、异热系数较高的保温材料,以免屋面重量,厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表面密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m•K;蓄热系数为0.90~0.11m2•K。抗压强度大于0.2Mpa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18x10-7g/m•n•Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术效果。
4、利用太阳能
地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占资源量的很小一部分。据美国能源部评估,1990年美国太阳能经济可开发资源约为22Mtce/年,仅为技术可开发量的0.6%。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.4x1012tec,2/3国土面积的太阳能总辐身量超地0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
四、结论
建筑业作为我国经济发展的支柱产业,正在飞速发展,随着人民生活质量的提高,对建筑的质量的要求正不断扩展,同时实施对建筑的可持续建造和利用,也已成为政府和广大人民群众关注的焦点。
我国人口众多,经济发展迅速,既有建筑面积已达到420 亿平方米(其中城市建筑面积约40 亿平方米)。随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑还将继续增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视。“建设节约型社会”已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。
1.新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。
绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持“综合利废、因地制宜、市场引导”的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。
2. 保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等三种。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。
从材料的组成上看, 一般有机高分子的导热系数都小于无机材料; 非金属的导热系数小于金属材料; 气态物质的导热系数小于液态物质, 液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下, 应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料, 这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看, 当材料的表观密度降低、孔隙率增大, 材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时, 材料的导热系数是比较小的。
由于孔隙的存在, 材料在潮湿的环境下, 不可避免地要吸水, 而水的导热系数(0.5815W/m·K)比静止空气的导热系数(0.0233W/m·K)要大很多,因此, 当环境湿度增大时, 材料的平衡含水率增大, 材料的导热系数将会降低。。所以作为保温绝热材料, 材料自身的吸湿率要尽量低, 如不可避免对, 要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外, 保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载, 具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好, 还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。常用的保温绝热材料。能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有: 聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS 及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔, 它们的表观密度都较小, 这也是作为保温隔热材料所必备的。
1)岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉, 它们都属于无机材料。岩棉不燃烧, 价格较低,但岩棉的质量优劣相差很大, 其抗拉强度也低, 耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处, 但其手感好于岩棉, 可改善工人的劳动条件,但它的价格较岩棉为高。
2)聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料, 经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。。其表观密度小, 导热系数小, 吸水率低。因此在外墙保温中其占有率很高。
3)硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能, 它的导热系数之低是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能, 由于不需要额外的绝缘防潮, 简化了施工程序, 降低工程造价。。但因其价格较高、而且易燃, 这就限制了它的使用。
4)聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。
3.节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
4.结语
随着经济发展社会进步,节能问题必将成为社会问题的重中之重。我们国家在建筑节能行业的起步较晚,尤其是南方地区,所以我们应该引进全国乃至全世界的先进节能、环保建筑材料,学习各地区的先进经验,组建地方特色的建筑材料生产企业,提高节能效率,在现有技术的基础上最大限度地做好建筑节能工作,迎合“两型社会”的发展需求。
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1 住宅建筑节能现状
我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。
能源问题已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,我国资源、环境的约束,要求我们必须改变传统的住宅建设方式。目前我国住宅建设过程中,耗能达到总能耗的20%多,耗水占城市用水32%,城市用地中有30%用于住宅,耗用的钢材占全国用钢量的20%,水泥用量占全国总用量的17.6%。
建筑是用能大户,建筑节能是发展建筑业的需要。据调查显示建筑能耗占社会能耗的比重很大,我国住宅能耗是同类气候地区发达国家的3倍左右,而且现有建筑中95%达不到节能标准,新建建筑达到节能标准的仅不足20%。随着我国新的节能标准为确保实现节能50%的目标的实施,节能成为我国住宅建设的当务之急。
2 当前住宅节能存在的主要问题
2.1 保护结构保温方法不合理
当前,一些住宅建筑为了减低成本,在建筑护保温工作中使用了内保温、夹芯墙等方法,这种保温方法导致的结果是内外墙两层皮,分别被置于不同的温度环境中,时间一长就会导致二者发生不同的形变力,导致墙体发生多处的裂缝,既影响装修的美观,又无法达到良好的节能效果,并间接危机建筑物的安全性。
2.2 建筑设计过程中对于节能的设计标准过低
目前,由于一些开发商认为能源消耗费用是业主直接支付的,国家对于建筑能耗问题也没有明确操作的强行标准,导致一些大部分建筑开发商不愿意在节能上投入成本。在建的住宅绝大部分无法满足节能建筑的基本要求,多数为高能耗的建筑。同时,加上建筑施工过程能耗也比较严重,最终我们的住宅是发达国家能耗的2-3倍,至于建筑垃圾、环境污染等成本更高。
2.3 建筑材料不环保,消耗资源多
当前我国的建筑节能材料主要是聚苯板和聚氨酯,它们都属于消耗石油资源的大户。据统计,生产一吨聚苯板需要消耗石油两吨,聚氨酯的石油消耗与其相当。当前我国房地产行业的发展急速扩展,石油资源捉襟见肘,建筑材料生产行业经消耗了将近一半的石油资源,让人触目惊心。
2.4 供热系统不合理造成能耗浪费严重
当前,我国北方地区大部分都是采取集中供暖措施,按照住宅面积收费,对于用户的实际使用情况缺少监控,住宅里面没人而仍然在消耗热能的情况普遍存在,同时,也存在部分住宅的热能由于关闭不严而泄露,导致能量浪费严重。
2.5 在设计施工中对于再生能源的利用不够
只有极少的建筑能够大规模地使用太阳能资源进行能源采集。对于水、电以及各种能源的消耗缺乏循环利用的设计,建筑材料缺乏废旧资源的回收利用。对于利用建筑设计来进行空间布局节能更是缺乏研究。对于屋面以及地面等的节能问题几乎没有企业在施工设计时进行考虑。
3 住宅节能的基本措施
3.1 节能住宅要注重建筑整体性
当前,我国很多的住宅的主体建设与装修是分开进行的,业主在装修阶段对住宅的原有布局与基本设施(如基础水电、墙体窗洞等)会进行改建,这会造成资源的浪费。如果在建筑设计与施工中,把建筑施工与室内的设计进行融合,将减少资源的浪费。
3.2 住宅建筑规划中的节能设计
根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
3.3 增强建筑维护结构的保温隔热性能
建筑围护结构指建筑物及房间各面的围挡物,如墙体、门窗、屋顶、地面等。其中直接与外界空气环境接触的围护结构称为护结构,如外墙、外窗、屋顶等;反之即为内围护结构,如内墙、楼地面等。提高建筑围护结构保温隔热性能是建筑节能工作的重要措施。提高建筑围护结构保温隔热性能就是要尽量降低围护结构各个部分的传热系数。
3.4 注重住宅建筑冷暖设备的节能
住宅建筑在设计时应考虑到建筑供热系统和制冷系统的平衡。充分采用变频空调和蓄冷空调技术,尽力实行集中冷暖供应系统,并对使用过程进行严格管理与维护。增加一次性投入,做好建筑的太阳能集热与地热采集使用设备的建设。装备好自力式调节阀,加大智能化控制设备的建设,装备好按户调节热量及温控装置,按户热量表计量装置,空调系统热量回收系统等的建设。这些新技术的使用必须与智能化控制结合,形成整体的技术控制平台,使得住宅不仅在建设阶段减少能耗,更靠使用过程中的管理保证能耗的减低。
4 结束语
住宅建筑节能是未来发展的趋势,作为系统工程,它还涉及其他许多方面,如新材料、新技术、新工艺的应用,再生能源的开发和利用,设备设计、管理等,只有对它们进行综合考虑,才能做到节约能耗,提高热效率,达到节能的目的。建筑节能离不开科技的创新,这需要我们进一步加强技术创新与使用,逐步在技术成熟的情况下促进节能建筑的普及。
参考文献
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[3] 普燕.浅析住宅建筑节能设计[J].江西建材.2008年04期
2月26日,中国建设部副部长仇保兴在国务院新闻办举行的新闻会上表示,中国每年新增建筑面积,几乎占到了全世界的一半。
“再过20年,中国建筑业能耗所占比重将超过四成,从而超越工业成为中国最大的终端能耗大户。”建设部科技司副司长武涌在接受《财经》记者采访时透露。而在并不遥远的30年前,这个比重仅为10%。
在武涌看来,中国正处于一个在建筑节能方面不能犯错误、同样也不能浪费时间的“窗口期”。
在中国,建筑节能也正在变成一个越来越重大、越来越迫切的课题。
非节能“遗产”
现代建筑,无论是民用建筑还是商用建筑,都是大工业时代的产物,诸如钢筋混凝土、玻璃架构等,在20世纪30年代后才开始大行其道。
早在19世纪末和20世纪初,欧美一些国家的建筑师们已经开始关注建筑节能问题。但真正重视这一话题,则源于上世纪70年代爆发的中东石油危机。激增的石油和其他矿物燃料的价格使人们意识到,包括建筑、交通在内的能源成本,如果不加控制,将成为整个社会无法承受之重。
1977年,美国成立了能源部,其很重要的一个功能,就是推进建筑等重点行业的节能行为。几乎在同时,包括德国、法国等在内的众多欧洲国家,也开始对建筑的能耗进行管制。
到20世纪80年代初期,建筑节能的理念开始逐步进入中国。据《财经》记者了解,当时国家建设委员会下属的设计局曾派员前往美国考察,并从中受到很大启发。
那个年代,对于中国普通家庭而言,空调这样的高能耗电器还是“天方夜谭”。武涌在接受《财经》记者采访时表示,当时建筑节能的重点,仍集中在北方地区的建筑采暖方面。
考虑到技术、执行和管理上的现状,当时中国制定了一个“三步走”的节能战略,即以20世纪80年代初期的建筑能耗为基准,逐步实现节能30%、50%直至65%的目标。
1986年,随着北方地区居住建筑节能设计标准的颁布,中国的建筑节能正式上路。
1996年,这一标准按照第二步节能50%的要求重新修订。对于中国南方地区以及淮河流域这样的过渡地区,也逐步制定了节能标准。但据《财经》记者了解,这一强制性要求,实际执行情况并不尽如人意。
到2001年,建设部在中国北方地区进行的检查显示,仅有5%的建筑在设计中符合节能要求,而在施工中符合要求的更只有2%。
2004年,建设部针对全国3000多个项目的检查显示,节能设计合格率达到了50%,但施工合格率仍然徘徊在20%的水平。在去年年底进行的检查中,设计合格率达到97%以上,但施工中只有71%达标。
建设部科技司赵靖博士对《财经》记者坦言,在建筑施工中,“阴阳图纸”的现象仍普遍存在(即设计图纸虽然达标,但实际施工图纸是另外一套)。随意变更和修改施工图纸的现象也相当普遍。
节能建筑直接带来成本的增加。北京市华远地产股份有限公司规划设计部总经理李莹在接受《财经》记者采访时承认,这些增加的成本,远不止每平方米两三百元。
据悉,建设部在今年将重点抓建筑节能的执行率,希望施工达标率达到80%以上。
然而,即使将来的建筑都符合节能标准,中国仍不得不面对长年累月形成的一笔庞大的非节能建筑“遗产”。武涌对《财经》记者表示,从既有建筑存量看,无论是北方、南方还是过渡地带,中国七成以上的建筑都不符合节能标准。其中,仅以采暖能耗巨大的北方为例,非节能存量建筑就高达65亿平方米。
更何况,中国的建筑节能标准与德国、美国等相比,门槛仍然要低得多。目前中国北方执行的能耗标准,为每平方米每个采暖季12.5公斤标准煤,比德国高出一半左右。
存量改造难题
刚刚过去的这个冬天,对于北京市朝阳区惠新西街12号楼的很多居民而言,显得格外温暖。
“以前特别冷,在家里还必须穿上厚毛衣甚至棉衣。现在穿件单衣就够了。”在这栋楼住了十几年的王大爷告诉《财经》记者。
这一切,要归因于这栋20年前建造的老楼,在2007年被列入北京市建筑节能改造试点项目。
从外观看,这座老式建筑焕然一新;只有进入楼内,老楼的痕迹才逐渐明显。《财经》记者注意到,这栋住有144户家庭的住宅楼,楼层的电梯已明显老化,狭窄的空间只能容纳两三人。
“以前这栋楼墙面会渗透,外窗破损,墙面发霉。”负责实施12号楼综合改造的北京住总集团有限责任公司技术开发中心常务副主任鲍宇清告诉《财经》记者。改造前,这栋内浇外挂大板结构楼保温效果差,外墙传热系数几乎相当于北京市节能要求的3.5倍,室内温度可想而知。
《财经》记者实地采访得知,这栋楼的居民对于改造效果均表示满意。但整个过程远非一帆风顺。
惠新西街节能改造项目的合作单位德国技术合作公司,是德国联邦政府下属的一个负责发展与合作的非盈利机构。该公司负责既有建筑节能改造项目的主任徐智勇在接受《财经》记者采访时回忆说,虽然政府和该公司已给予相应补贴,但仍需向每户居民收取约2500元的改造费用。最初只有三成左右的居民对此持积极态度。
去年夏天,该公司组织33名居民代表,前往其在河北唐山的试点项目考察后,才扭转了这一局面。作为德国技术合作公司在中国国内的第一个节能改造示范项目,唐山作为试点的三栋楼房,在改造前,室内最低温度还不到10摄氏度。通过增加外保温以及更换节能窗等措施,以及重装采暖系统,不仅在温度上获得了根本性改善,同时在隔绝噪音、防尘方面也获益良多。
根据建设部的规划,在“十一五”期间,中国将在建筑行业实现节约1.2亿吨标准煤的目标。其中,除了新建建筑,北京和唐山这样的存量建筑改造被认为是潜在的第二大“贡献者”。若根据北京市建委的规划,到2010年,超过4000万平方米的既有非节能建筑,都将被纳入到节能改造的宏大蓝图之中。届时,中国可能有高达1800万吨的削减量都来自这一项目。
从理论上而言,这个目标是非常现实的。根据专家测算,以中国北方现有非节能存量建筑65亿平方米计,扣除掉部分年代古老、结构不合理、存在安全隐患而无法改造的面积,可改造的至少应在25亿平方米以上。即使按照现有标准加以改造,每年也可减少2000多万吨煤炭消耗。
当然,在武涌看来,要真正实现这一目标绝非易事。目前,北方城市的节能改造成本,大约在每平方米250元到300元之间。这就意味着,即使按照保守估计,所需总投资也将超过7000亿元。
《财经》记者了解到,或许正是因为投资过于巨大,在2008年和2009年,最终被确定的试点改造面积也仅为1.5亿平方米。至于资金来源,则由财政部补贴、地方政府配套投入,以及住户自身共同分担。其中,国家补贴大约在每平方米50元左右,个人主要承担窗户改造和维护等相关费用。
资金远非惟一的挑战。徐智勇在接受《财经》记者采访时表示,中国普遍缺乏可靠、翔实的楼房现有能耗资料,使得精确估算改造成本和节能潜力变得非常困难。
大型公建突破
除了既有建筑改造,另一个在节能方面被寄予厚望的,是政府公共建筑和大型公共建筑。
与普通民用建筑相比,这些建筑可谓“能耗黑洞”。2007年公布的《中国建筑能耗年度报告》显示,单体建筑面积超过2万平方米并采用中央空调的大型公共建筑,虽然仅占全国建筑总面积的4%,但耗能量占到总量的22%;大型公共建筑单位建筑面积的年耗电量为每平方米70度到300度,相当于普通住宅的10倍以上。
北京作为首都,汇集了各个政府机关和企事业单位,这种情况更为突出。据中国工程院院士,清华大学建筑学院教授、副院长江亿的调查,截至2004年,虽然北京市大型公共建筑面积仅占北京市民用建筑总面积的5%,但全年总用电量却高达33亿度,几乎相当于全市近一半居民的生活用电。
在国际上,政府公共建筑往往被认为应该承担更多的节能责任,以便带动全社会的参与。以美国为例,1993年初,克林顿就职总统后不久,就启动了“绿色白宫”计划;改造后,每年仅能耗支出就减少了30万美元。除了白宫,美国国防部、能源部等众多部门,也都对办公建筑进行了相应的节能改造。
在建设部科技司博士赵靖看来,大型公共建筑的改造,在操作上也相对简单一些。由于历史原因,中国很多传统的居民楼产权状况复杂,协调起来往往有难度;而大型公共建筑往往都是单业主的,协调起来相对容易。
她对《财经》记者表示,2007年,建设部已经开始在全国24个省市进行示范,逐步建立大型公共建筑的能耗监测、统计体系;而今年将推广到全国,直至一些地级市。在完成审计后,包括政府公共建筑在内的这些大型公建,其能耗状况都将在主流媒体和网站上进行公示。
之后,建设部将根据中国不同气候区的特点,确定这些建筑相应的能耗定额;如果超额的话,将采取电费加价等惩罚性措施。
多管齐下求解
在北京众多待改造的既有住宅楼中,为什么位于惠新西街的这栋楼会成为首批幸运者?
在徐智勇看来,一个重要原因就是这个小区是一个天然气独立供暖的小区。如果在大的小区进行试点,仅改造楼体,而不对整个供热系统进行改造,难以真正起到节能效果。
供热系统的改革,也被很多人认为是制约中国建筑节能发展的重要因素之一。
目前,在中国北方地区,整个供热的费用,是按照建筑面积而不是供热量来计算的。这就使住户无法自行调节室温,同时也普遍缺乏节能的经济激励。世界银行在波兰首都华沙等城市进行的试点显示,从1991年到1999年,通过供热体制的市场化改革,节能效率达到了22%。
传统上,不少人仍把供热作为一项福利,而非商品;加上担心这种改革会引发不必要的社会动荡,因此,在包括北京在内的众多城市,推进这项改革仍十分艰难。
武涌承认,整个供热体系的改革需要大量投入。除了安装计量设备,满足用户可以调节室温的要求,还必须对整个供热管网进行改造。
但与可以带来的长期收益相比,这条道路仍是必由之路。因为只有将供热行为市场化,才能有效地拓宽节能改造的融资渠道。
当务之急是中国必须严格执行强制性的节能标准,避免产生新的“欠债”。据建设部副部长仇保兴透露,由建设部起草的《建筑节能管理条例》,在去年夏天经过广泛讨论后,有望于近期正式颁布实施。届时,建筑节能的执行可能将更加严格。
此外,众多专家学者在接受《财经》记者采访时也呼吁,除了严格执行现有的建筑节能标准,也应考虑制定更加严格的节能标准。
住宅是人们生活学习的重要场所。随着生产力的发展,社会的进步,人们对住宅建筑的要求越来越高。住宅已经不是单存地作为人们遮风避雨的场所,如何用最小的能源代价,使外扰和内扰对室内环境的影响降至最低,这是未来建筑的一个发展目标,也是中国可持续发展的战略选择。
一、建筑节能现状
20多年来,中国建筑迅速发展,全国城乡到处大量新建房屋,人民生活大有改善。目前正处于建设高峰期,全国每年竣工的房屋面积约20亿平方米,新建建筑规模已超过欧美各发达国家之和。在经济持续发展,人民生活不断提高的条件下,在今后相当长的一段时间内,还将保持如此巨大的建设规模。由于我国人口众多,经济发展迅速,既有建筑面积已经达420亿平方米,并将继续快速增加,预计到2020年,总建筑面积将达到700亿平方米。。这些建筑在几十年至近百年的使用期间,在采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面要不断消耗能源,建筑用能占全国能源总消费的比例已经超过27.5%。尽管在建筑节能方面过去已经做出了很大的努力,但至2004年,我们城乡建筑中只有3.2亿平方米的居住建筑才可算做节能建筑,其余99%以上即有建筑仍属于高能耗建筑, 节能技术相对落后。庞大的建筑能耗,已经成为我国国民经济的巨大负担。
从上面分析可以看出,建筑行业对能源资源的消耗及对环境的影响是相当惊人的,虽然国家及地方政府在近十年间出台了许多政策及规范,并做了一定的推广工作,但我国建筑节能的现况依然较差,在设计水平,建筑技术,设备材料制造及应用上、都与西方发达国家存在较大的差距.究其原因,是没有形成一套具体的实施体系。因此,对我国建筑来说,节能是一项迫在眉睫的大事,到了应该大力重视和发展节能建筑的时候了。
二、建筑节能定义
建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点。所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的采暖能耗降下来。绿色建筑有三个要素。第一就是提供以人为本的建筑空间,这包括房子的保温隔热性能、楼上楼下的隔声、住宅装饰材料对人体的危害程度等;第二就是节约资源、能源;第三是要做到减少污染。真正的绿色建筑是减少能源和资源消耗,减少对环境的破坏即节能、节地、节水、节材。
1、 节能
一是通过科学的规划布局、合理的功能分区以及住区布置;二是通过住宅朝向、体形系数等规划设计手段;三是通过提高建筑围护结构保温隔热性能以及设备和管线的节能,来减少能源消耗。
2、 节地
一是合理规划住宅建设用地,少占耕地,尽可能利用荒地、劣地、坡地等;二是合理规划居住区,在保证住宅功能和舒适度的条件下,确定居住区的人口规模和住宅层数,提高单位住宅用地的住宅面积密度;三是通过设计的优化,改进建筑结构形式,增加可使用空间;充分利用地下空间,提高土地利用率;延长住宅寿命,减少重复建设;合理控制住宅体形,实现土地资源的集约有效利用;四是合理配置居住区的环境绿化用地,增加单位绿化量;减少停车占地并向立体空间发展,以留出更多居住空间。
3、 节水
一是在城乡规划、居住区选址中,充分考虑水资源开采利用与补给的平衡关系,以及城市供水与排水系统对节水的有效性;二是在住宅小区中,通过雨水收集利用、生活废水收集与处理回用等住宅节水措施和任务,解决非优质用水的来源;三是在住宅小区中,通过分质供水、推广应用节水器具等住宅节水措施与设备,节约用水。
4、 节材
一是推广可循环利用的新型建筑体系(如钢结构、木结构);二是推广应用高性能地材耗的 建筑材料(如高强混泥土、高强钢筋等);三是鼓励各地因地制宜地选用当地的、可再生的材料及产品;四是推行一次装修到位,减少耗材、耗能和环境污染;五是鼓励废弃的建筑垃圾回收与再利用。
发展节能节地型住宅不是片面的节约,而是全面地提升住宅的基本品质,节能建筑同时又应是舒适建筑、健康建筑。未来住宅设计及小区规划,会做到以人为核心,塑造更优美的室外环境,符合人的生活轨迹。功能合理,让居住者能在其中方便、安全、卫生、舒适地生活。住宅内部房间齐全,动静分开,洁污分离,主要居住的房间阳光充足,各种设施齐全,能满足节能的要求。住宅群有深刻的文化内涵,保护和发扬已有的文化传统。具有独特的地区性、民族性。住宅建筑随时引入高科技新技术,不再是以前简单的房舍。住宅建设充分考虑到可持续发展,考虑到目前的适用性,也考虑将来的可改造性可发展性。
三、建筑节能目标和措施
我国建筑节能目标:通过全面推进建筑节能工作,到2010年,城镇建筑达到节能50%的设计标准,其中各特大城市和部分大城市率先实施节能65%的标准;开展城市既有居住和公共建筑的节能改造;大城市完成改造面积25%,中等城市完成15%,小城市完成10%。在此基础上,到2020年实现大部分既有建筑的节能改造,新建建筑东部地区要实现节能75%,中部和西部也要争取实现节能65%。
这有赖于五个方面的措施。首先,在农村大力提倡和推广可再生能源利用,解决炊事、取暖和生活热水等问题,而不实行由初级的非商品能源向常规商品能源的转换;第二,北方新建建筑通过提高保温水平使需热量降低50%,通过解决集中供热系统的调节问题,使新建的和既有的集中供热系统效率都提高30%,这样就可以使得采暖建筑面积增加一倍,而采暖总的能源消耗不增加;第三,在长江流域发展热泵采暖空调方式,停止各种热电联产和热电冷三联供方式,一般建筑采暖空调能耗控制在18KWh/m2·年之内;第四,在住宅和一般公共建筑中推广节能灯具和高效电器,以及新的节能型生活热水制备方式,同时提倡各种行为节能措施,使建筑能耗降低25%至35%;最后,通过技术创新使新建大型公共建筑能耗降到目前水平的50%以下,通过改进运行管理和对关键设备的改造,使既有大型公共建筑能耗降低30%。
四、住宅建筑节能途径
建筑节能是一项系统工程。在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为设计行业的人员,在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件。因地制宜,就地取材,合理利用。并且应建立寿命周期成本观念,按建筑寿命50年内发生的各项费用,取其总和较低者作为选取决策的依据,不应考虑一次消费最低者。同时,更应重视综合设计过程这个新观念,在方案之初即组织相关专业工种介入,统筹考虑相互影响,寻求合理的解决方案。住宅建筑节能的途径主要有以下几个方面:
1.门窗的保温隔热
在建筑围护结构中,与墙体、屋面相比,门窗的保温隔热能力较差。我们可以通过提高门窗的气密性,采用适当的窗墙面积比,增加窗玻璃层数,采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。
2.墙体的保温隔热
墙体是护结构的主体,我们可以采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体,如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看,外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体,有着更多的优越性。
3.屋面的保温隔热
屋面作为护结构的一部分,它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层,也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。
4.采暖系统的节能
城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖,可以大大提高热效率。在管网系统中,安设平衡阀,可以使管网系统达到水力平衡,与未安平衡阀的不平衡系统相比,在保证所有房间满足规定室温的条件下,可以相对的降低所供暖区域的平均室内温度,从而节约能源。
除以上几种途径外,还应大力提倡发展高科技来改造传统系统能效的产品,例如:利用可再生能源和清洁燃料能源, 如太阳能、天然气、沼气等的利用;.运用高技术成果开发高效节能的建筑设备,如高效供冷供热装置,高效电光源,高效介质输送设备,确保高效运行的节能调控设备等等。
可以预见,随着建筑节能工作的开展,以及人们对改善建筑热环境的迫切要求,住宅建筑节能技术必将得到迅速发展。