摘要:針對目前中國建筑能耗高和貫徹執行建筑節能標準比例低等情況,從充分開發利用太陽能、利用地源熱泵系統、對工程建設嚴把質量關以及推進供熱改革,促進建筑節能的進程,為建設資源節約型和環境友好型社會提供相關的前提和條件。
關鍵詞:建筑節能;建筑設計;節能材料
中圖分類號:F124.6文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2010)21-0147-02
一、建筑節能的含義
建筑節能是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、空調等措施進行房屋建造,提高采暖、通風、空調、照明、炊事、家用電器和熱水供應等的能源利用效率。節能不能簡單地認為只是少用能,而是在確保室內熱舒適環境(合適的熱工環境、空氣質量、聲環境與光環境)的前提下的節能。節能的核心是提高能源利用效率,減少建筑物的能耗。建筑能耗指建筑使用能耗,其中包括采暖、空調、通風、熱水、炊事、照明、家用電器、電梯和建筑有關設備等方面能耗。
二、中國建筑節能的背景
中國當前正處在建筑鼎盛期的中期,節能潛力巨大。世界銀行關于《中國促進建筑節能的契機》的報告認為,從2000年到2015年是中國民用建筑發展鼎盛期的中后期,預測到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的,并認為中國沒有注重建筑節能,從而每年新增7~8億平方米的不節能的建筑在未來幾十年里將無節制地消耗大量能源。
中國建筑規模巨大,發展迅速。2003年中國人口12.9億,每人年平均竣工面積1.57m2,中國2003年房屋建筑竣工面積20.26億m2。其中:城鎮新建住宅5.50億m2,農村新建住宅7.52億m2,工業及公共建筑7.24億m2。中國現有房屋建筑面積巨大,城鄉現有建筑達到420億m2,人均32.5m2;城市140億m2,其中城市住宅89.11億m2,公共及工業建筑51.80億m2。
目前中國正處于房屋建設的戰略機遇期。到2020年全國還要建設300億m2的建筑,包括公共建筑100億m2[1]。由此可見,中國建筑節能潛力巨大,節能優先是維持城市可持續發展的一項戰略性決策。
大量能源消耗將使得國家無力支撐、資源無法得到滿足。全國的建筑能耗總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%上升到近年的近28%,這種增速越來越快。經濟增長也使得環境污染問題變得突出,中國主要污染物的排放量均居世界第一位,全國經濟增長的2/3建立在對自然和生態環境過度透支的基礎之上,已成為制約全國經濟進一步發展的主要因素。國家現已成為世界第二大能源消費國,經濟的發展必然使得能耗進一步增加,特別是建筑和交通。因此,建筑節能刻不容緩!
三、中國建筑節能的現狀及主要問題
全國現有建筑能耗高。從總量上看,到目前為止不僅既有的400多億平方米城鄉建筑中的99%為高耗能建筑,新建的數量巨大的房屋建筑中90%以上還是高能耗建筑,單位建筑面積采暖能耗高達氣候條件相近的發達國家新建建筑的3倍左右。中國建筑節能工作行動遲緩,至今城鎮建成的節能建筑僅占城鎮建筑總面積的2%。因此,中國建筑能耗持續增長是不可避免的趨勢。
全國建筑用能污染嚴重。據測算,建筑耗能產生的溫室氣體排放量已占全國溫室氣體排放總量的四分之一左右。中國北方城市冬季由于燃煤導致空氣污染指數是“世界衛生組織”推薦的最高標準的2~5倍。
新建建筑貫徹節能標準比例低。建設部2000年對北方采暖地區貫徹建筑節能設計標準的情況進行檢查,發現達到建筑節能設計標準的節能建筑只占同期建筑總量的5.7%。據統計,在全國既有房屋建筑面積370億平方米中,城市房屋建筑面積為110億平方米,而能夠達到建筑節能設計標準的只有2.3億平方米,僅占城市既有房屋建筑總面積的2.1%[2]。建設部工程質量安全監督與行業發展司司長徐波曾說:2005年,我們對16個省市3 000多個在建工程進行調查,發現在施工過程中按節能設計標準施工的建筑,北方地區的比例為50%,夏熱冬冷地區的比例不足20%,夏熱冬暖地區的比例不足10%。究其原因,一是我國建筑節能標準體系滯后;二是監督管理不到位;三是對建筑節能工作宣傳推廣力度不夠。據建設部所做的問卷調查結果顯示,有81.4%的群眾對建筑節能不甚了解。其中,在夏熱冬暖地區這一比例超過了90%。可見,大力宣傳、提高節能意識至關重要。
四、中國建筑節能的新舉措
充分開發利用太陽能。太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無須運輸,對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。目前國內外采用太陽能熱水器的形式有:隱蔽型,一種初級的平屋頂建筑的一體化形式。一般方法是“遮蓋”和“矮化”,技術處理上建筑采取加高女兒墻,在特別部位增設裝飾性遮擋構筑物和修建屋頂水箱間的辦法。太陽熱水器則采取降低集熱器高度,將熱水箱置于屋頂水箱間內或通過系統設計,將水箱高度降低來避免和減少太陽熱水器對建筑形象的改變和破壞;和諧型,一種經濟實用的,在平頂和坡頂建筑上應用的改良工程方案。和諧型太陽熱水器一體化建筑的要點在于展現自我,把太陽熱水器視為建筑的一部分,但在工程設計、設備安裝、設備色彩、工程尺度等方面盡量與建筑的功能、造型、色彩、風格、質感和諧,從而尋求各方的認同;貼附型,運用在坡屋頂建筑上的一種一體化形式,屬階段性和過渡性的產品。與建筑結合的不管是平板型太陽熱水器還是玻璃真空管型太陽熱水器,在技術上都沒有實質創新,僅依靠各式各樣的工程方案盡量迎合建筑要求,與建筑“貼”在一起;融合型,一種太陽熱水器與建筑有機結合的一體化形式。以建筑和建筑需求作為主體,太陽熱水器同建筑的門窗一樣作為建筑的一部分、一個功能部件來設計制作安裝。集熱板安裝在坡屋頂上,作為屋面構件,除熱性能達標的為建筑提供熱水外,還具有建材的圍護、保溫、隔熱、防水等功能,并有較長的使用壽命和工作可靠性。融合型太陽熱水一體化建筑是太陽熱水器與建筑結合的一種高級形態。
充分地源熱泵系統工程。利用大地(土壤、地層、地下水)作為熱源,可以稱之為“地源熱泵”。由于較深的地層中在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度,遠高于冬季的室外溫度,又低于夏季的室外溫度,因此,利用地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術障礙,且效率大大提高。此外,冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱,同時使大地中的溫度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通過熱泵把建筑物中的熱量傳輸給大地,對建筑物降溫,在大地中蓄存熱量以供冬季使用。在這樣的地源熱泵系統中,大地起到了蓄能器的作用,進一步提高了空調系統全年的能源利用效率。
對工程建設嚴格把關。建立和健全監督檢查制度和建立有效的執法制度,在工程建設的設計、招投標、施工許可、質量監督、竣工驗收等各個環節嚴格把關,對公共建筑和居住建筑達不到建筑節能設計規范要求的,應嚴格執行“三不準”,即不準施工、不準驗收備案、不準銷售和使用。對財政撥款或補貼的行政機關辦公用房、公共建筑、經濟適用房、示范建筑小區和國家投資的生產性項目等都要執行節能設計標準,選用和采購新型墻體材料。
推進供熱改革,促進建筑節能。城市供熱系統節能是建筑節能的重要組成部分,目前城市集中供熱基本上都是按熱用戶的采暖面積收費,缺乏計量設備和調節手段。為了推動城市供熱系統節能,從2006年起,國家要求新建供熱系統必須滿足熱計量技術要求,既有供熱系統原則上在2~4年內通過技術改造達到熱計量要求。供熱計量首先從政府機關和公共建筑做起,全面實施供熱計量工作,建立供熱計量收費機制。2008年采暖季前,政府機構辦公樓等建筑原則上應全部完成供熱計量改造,達到熱計量的要求。新建建筑的熱計量設施必須達到工程建設強制標準規定要求,不符合相關供熱計量標準規定要求的不得驗收和交付使用。2005年11月10日建設部重新發布了《民用建筑節能管理規定》(建設部143號令),明確規定:“新建居住的集中采暖系統須使用雙管系統,推行溫度調節和戶用熱量計量裝置,實行供熱計量收費”。[3]2005年12月6日國家建設部、國家發展和改革委員會、財政部等八部委再一次下發《關于進一步推進城鎮供熱體制改革的意見》,指出“城鎮新建公共建筑和居民住宅,凡使用集中供熱設施的,都必須設計、安裝具有分戶計量及室溫調控功能的采暖系統。”總之,供熱計量表行業在國家供熱體制改革的背景下,對推進建筑節能工作開展發揮重大作用,為建設資源節約型和環境友好型社會提供了前提和條件。
參考文獻:
[1]劉培琴,劉淑敏.我國建筑節能現狀及發展[J].煤氣與熱力.2002,(3).
[2]涂逢祥.建筑節能形式與政策建議[J].中國建設教育,2006,(1).
[3]康艷兵,李亞平.我國建筑節能的障礙及對策研究[J].暖通空調,2006,(3).