柏立花
【摘 要】本文介紹了我國的建筑節能現狀及其缺憾,從建筑節能計算方面提出更加合理及科學的計算,并結合國外在節能方面的經驗,旨在提高節能意識和引起對節能的重視。
【關鍵詞】節能;住宅;建筑能耗;意識
On the building energy efficiency
Bai Li-hua
(West Anbai Yi Industrial Co., Ltd. Xi'an Shanxi 710000)
【Abstract】This article describes China's building energy saving and its shortcomings, more reasonable and scientific computing in terms of building energy-efficient computing, combined with foreign experience in energy saving, aimed at raising awareness of energy conservation and the cause of the emphasis on energy conservation.
【Key words】Energy conservation;Residential;Building energy consumption;Awareness
自從20世紀80年代我國開展建筑節能工作以來,已經取得了許多顯著的成績,自北向南逐漸展開了節能研究和實踐,并且出臺了一定數量的節能規范和標準,人們的節能意識也得到一定的提高。但是,我們的節能工作還存在很多不足的地方,阻礙了節能效益的進一步提高。
1. 中國的節能起步較晚,但已取得了多方面的進展。
而由于中國國土面積大,覆蓋的氣候區域多,從南方炎熱地區到北方嚴寒地區氣候變化較大,同時,中國的經濟發展很不平衡,給節能工作帶來了困難,中國的建筑節能技術和節能管理還不完整,有些照搬國外的現成技術與經驗,很不適合中國的國情。為確保節能工作的繼續深入,實現節能的預定目標,節能構造、保溫和隔熱材料、玻璃材料、門窗技術有待于進一步的研究和發展。礦物能源仍是目前使用的主要能源,新型的、無污染的可再生性能源的應用研究需要進一步的實施和推廣。適合本國國情的計算機節能軟件不能完全提高,居住和工作環境的改善對熱舒適要求也不斷提高,冬季供熱采暖和夏季空調降溫,建筑耗能將急劇增加。因此,中國建筑節能形式嚴峻,任務繁重。
2. 近年來,隨著我國城鎮化進程加快,人民生活水平提高,住宅建設的需求量也日益增長。然而傳統住宅建設資源消耗大,污染嚴重,無法滿足“四節一環保”的要求。因此,建設節能省地型住宅、推進住宅產業化勢在必行。目前,部分地區和城市已經清醒地意識到,住宅產業是未來發展的朝陽產業,極具市場潛力,將成為帶動地區經濟發展的重要力量。
3. 就我國而言,由于熱工測試手段和計算方法的限制,盡管有了一個住宅節能標準,但對實際住宅節能的評價很大程度上偏離了住宅的實際情況。作為設計院來說,節能住宅按照住宅節能設計規程設計,圍護結構的傳熱系數由所采用的建筑材料在“標準”附錄上所列出的熱性能資料計算,或者所采用的建筑材料通過導熱系數測試值來推算結構的傳熱系數。事實上,“標準”附錄上的材料性能只能作為參考,與現今采用的許多新型材料性能有一定差距,特別對于超輕材料,不同密度其導熱系數可相差幾倍。實驗室做出的導熱系數值是在完全干燥的情況下的試驗值,建筑材料在結構應用中可能的含水狀態也相差很遠。因此說,建筑結構的熱性能應該以實際測試的值為準。建筑能耗,是熱量通過建筑圍護結構的傳遞,這種傳遞和空氣的流通過程完全不一樣。建筑圍護結構和房間內的家具等都是熱的容器,能夠存儲和釋放較大的能量。當室內有一溫度擾量時,并不是直接通過圍護結構,而是先存儲起來,然后逐步釋放,整個圍護結構的熱過程,就是許多擾量疊加的結果。根據這一現象,說明建筑圍護結構本身存在著一個和外界環境無關的僅取決于自身的熱性能,就如同電容的電性能一樣,電容的大小和電壓無關。這個性能就是圍護結構的反應系數。在外界環境的影響下,熱量通過圍護結構的過程必然受到圍護結構反應系數的作用,通過長時間對熱流和溫度的測試,采用動態的計算分析方法,就可以找出圍護結構的反應系數。然后,反過來,通過反應系數和所測得溫度和熱流的邊界條件,就可以說明在任何時候,熱量通過建筑圍護結構的過程狀況通過動態的測試和計算所得到的圍護結構的反應系數,就可以按“標準”所給定的邊界條件,即室內外計算溫度,計算各部位的傳熱系數。將每個部位的傳熱系數與“標準”所限定值或建議值進行比較,能夠得出該部位傳熱系數達到標準的情況。計算得到的傳熱系數和傳統建筑結構相應部位的傳熱系數比較,可以得出節能率。在墻體、屋面、門、窗的傳熱量得出后按傳熱面積進行加權系數計算,可以得出住宅的平均傳熱系數和單位面積的耗熱量。應計算出圍護結構的熱穩定性能指標和熱惰性能指標,可以判定節能住宅在室外環境溫度波動下,室內溫度是否穩定。應計算出了露點溫度值和圍護結構內表面的最低值,用以判定圍護結構表面是否有結露的可能。通過對特殊結構部位的測試和計算,可以判斷節能薄弱部位的傳熱狀況。通過對圍護結構各層材料的導熱系數的擬合,可以發現,可能存在的保溫材料保溫性能的變化情況。熱負荷計算程序,不僅得出建筑
各部分的熱狀況,還能夠給出在保持一定的室內溫濕度條件下,所需要的供熱量,以及供熱的時間。需要說明的是,在某一時刻,供熱量不等于圍護結構的傳熱量,這對于穩定室內溫度,節約供熱量具有重要的意義。
4. 目前,在歐洲,特別是在法國,建筑節能一般都能達到75%以上,為了達到這個標準,它們在建筑材料和科技手段上投入很大比如在外墻用的保溫材料中,它們使用的是10厘米厚的聚苯;在外窗材料方面,低輻射的LOEE玻璃在法國住宅中已經很普及了;在通風方面,法國住宅考慮到冬天自然通風會損失大量熱能,基本都使用機械通風;在住宅的使用過程中,法國的大部分住宅在能耗方面都做到了精準地自動調節,如采暖方面,有溫控房設置,可準確、精致地自動調節、控制溫度,如果室溫比設置的溫度高了,采暖設備就會自然停止工作,不至于出現“熱了開窗”的浪費現象。 與國內單純強調節能不同,歐洲國家的住宅在節能的基礎上,更強調能源的使用效率以及住宅的環境品質。如在節能的同時會考慮噪聲、光、空氣質量等因素,會在通風、換氣方面有所表現。而在中國,在住宅的通風、換氣方面,還沒有相關的國家標準。相比較國外的住宅節能性的設計是有一定的整體性,建筑設計和節能系統的結合已經有了系統的成熟。面對新的社會需求和中國的快速發展我們應對以下方面謀求進一步的發展。
5. 建筑設計師在設計中的節能意識。通過學習新的節能技術和知識不斷強化節能意識最終達到節能設計的目的同時,建筑是為人服務的。因此,建筑的節能發展離不開大眾對節能意識的認識水平。合理的節能評價體系促進建筑的發展。材料的應用也是節能重要的環節。就新《能源法》中有13項條款內容涉及節能標準,其中4項條款專門針對能效標準而制定。節能標準既是企業實施節能管理的基礎,又是政府加強節能監管的依據。要使政府的節能監管建立在法制的基礎上,必須建立科學的節能標準體系。目前,我國節能標準不夠健全,這次新法規的頒布對制定強制性的用能產品能效標準、單位產品能耗限額標準,健全建筑節能標準、交通運輸車船消耗量限值標準等提出了明確要求,力求通過健全的節能標準,來完善用能產品、高耗能行業和新建建筑的市場準入制度。適合我國國情的地域性節能軟件的利用,南北地區特別地區的計算和評價標準,由于各地氣候的條件的不同,建筑構造和設計的方式也不一樣。合理的節能軟件的應用有助于建筑節能的發展。
經濟的高速發展,社會的進一步的和諧。都促使我國更加強大。同時,我國的建筑行業建筑節能技術也在不斷的發展,雖然我們已經取得一定的成績,
但是建筑節能的重要性,是建筑業一項重要、緊迫而又艱苦的任務, 值得全社會重視。
參考文獻
[1] 李華東,魯英男. 高技術生態建筑(M).天津大學出版社,2002.9.
[2] 薛志風. 超低能耗建筑技術及運用(M).中國建筑工業出版社,2005.3.
[3] 宋德萱.節能建筑設計與技術(M).同濟大學出版社,2003.7.
[文章編號]1619-2737(2015)05-17-342