洪桂香
漢江基建工程公司
低碳經濟推動建筑節能深入發展
洪桂香
漢江基建工程公司
實施建筑節能已成為國家發展經濟戰略的方針,介紹了建筑節能的技術及其應用,推廣建筑節能工作的意義,并提出了若干進一步做好建筑節能的建議。最后闡述了我國建筑節能的發展前景。
建筑節能;低碳經濟;綠色建筑
在世界建筑發展的大潮流中,建筑節能是大家共同關注的熱點問題,是建筑技術進步的一個重大標志,也是建筑界實施可持續發展戰略的一個關鍵環節。發達國家為此進行了長久的努力,并取得了豐碩的成果。我國建筑師也必須奮起直追,應把建筑節能視為歷史責任,從分析研究我國建筑節能工作現狀入手,把握建筑節能工作中存在的問題,并設法加以解決。只有這樣,才能推進建筑節能工作。實踐證明,住宅建筑節能投入成本較低,所增加的成本一般可在5年左右收回。所以做好節能建筑“功在當代,利在千秋”。
由于建筑能耗巨大,許多國家都把節能性建筑作為一個國策,一方面從建筑立法和節能技術上予以保證,另一方面從經濟政策上加以引導,使節能性建筑不斷完善,從而達到有效的節能目標,促進經濟的迅速發展。近些年,國家提出要把我國建設成為節約型社會,建成節能型住宅和公用建筑,這是根據我國資源緊張、能源不足、浪費較大和結構不合理等現狀提出來的。我國是資源和能源短缺的國家,資源、能源的有效利用是保持經濟可持續發展的關鍵。我國人口多,人均資源相對貧乏,煤炭、石油、天然氣、可耕地、水資源和森林資源的人均擁有量較為世界平均值低。我國經濟目前正處在快速發展時期,在建設過程中需要大量資源和能源,如果不轉變經濟發展方式、不調整結構、不實施節能戰略目標,不僅會給我國資源、能源和環境帶來壓力,還將難以保持經濟可持續發展。近年來,建筑能耗已達約3億t標準煤,年平均增長率己達5.84%左右,大大超過了2.4%的能源增長率。從我國能源資源條件看,煤炭和水力的資源總量雖比較豐富,可是煤炭的經濟可采儲量和可開發的水電量按人口平均計算,卻遠遠低于世界的平均水平,至于石油和天然氣資源就更少了。為了子孫后代可持續利用國家能源資源,我們現在就必須節能,同時必須開發和利用新的資源。
節能性建筑的目標和要求是使能源消耗減至最低限度,以充分發揮能源的使用效率。目前在工業發達國家和許多發展中國家普遍采用和嚴格遵守建筑物耗能標準及一系列強制性的法規,從而成功地降低了能耗。我國節能建筑除了提高能源利用效率、減少能源消耗、減少對大氣環境的污染、二氧化碳排放以及對地球溫室效應的影響等方面具有與世界各國節能政策相同的特點外,還有自己獨有的特點。這就是通過制定和實施節能性建筑標準,促進建筑質量與房屋性能的提高,改善室內居住熱環境的質量和舒適性,同時促進建筑技術的發展。
國家從建筑技術的著眼點,改善建筑物維護結構保溫、隔熱性能、提高居住環境質量入手,對節能建筑體系、新型節能墻體及屋面保溫材料、密閉節能保溫門窗,供熱采暖系統等制定了一大批建筑節能及其應用技術標準、規范和圖集,開展了建筑節能相關建筑材料、建筑產品的開發及推廣利用,促進了建筑節能技術產業化。此外,還利用太陽能采暖,對供熱系統、調節閥、散熱器、采暖計量表、建筑與城市照明節能電器等進行了開發,取得了明顯的成績。近年來,采取適當的獎勵辦法及優惠政策來鼓勵開發商積極推行節能建筑,強調采用新型墻體材料、運用新技術和推廣地方性的節能產品。
建筑物在建造和運行過程中需要消耗大量的自然資源和能源,是溫室氣體排放的主要來源之一。節能不僅是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針,也是當前一項極為緊迫的任務。目前越來越多的人認識到建筑及其運行對氣候和環境的巨大影響,掀起了發展綠色建筑的高潮。實施建筑節能已經成為國家大力發展經濟的一項長遠戰略方針。自建設部第76號令《民用建筑節能管理規定》,嚴格地規定了工程建設單位、設計單位、施工單位未執行節能標準和設計規范的經濟處罰辦法,有力地推動了建筑節能事業的發展。
2.1建筑節能設計
建筑節能設計要樹立“因地制宜、天人合一”的節能環保理念,除應符合國家現行的有關標準、規范外,還要著重考慮以下4個方面:①環境平面規劃(選址、布局、朝向、間距、綠化等符合要求);②單體設計(外形、窗墻比、材料選用、圍護結構熱工性能等合理);③建筑細部構造(樓地面、樓梯間、屋頂等保溫隔熱以及建筑安全節能玻璃的使用);④節能型空調和采暖器的選用,以及太陽能光熱與光電產品的推廣應用。
2.2理想的節能建筑應滿足的條件
①能夠在不同季節、不同區域控制接收或阻止太陽輻射;②能夠在不同季節保持室內的舒適性;③能夠使室內實現必要的通風換氣。
目前,建筑節能的途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;減少建筑圍護結構的能量損失,降低建筑設施運行的能耗。在這些方面,高新技術起著決定性的作用。
2.3提高系統節能效率
為了維持居住空間的環境質量,在寒冷的季節需要取暖以提高室內的溫度,在炎熱的季節需要制冷以降低室內的溫度,干燥時需要加濕,潮濕時需要抽濕,而這些往往都需要消耗能源才能實現。從節能的角度講,應提高供暖(制冷)系統的效率,它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及室內環境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業在設計、安裝、運行質量、節能系統調節、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。
2.4幾項具體節能措施
(1)近年來低溫地板輻射技術已被證明節能效果比較好,它是采用交聯聚乙烯(PEX)管作為通水管,用特殊方式雙向循環盤于地面層內,冬天向管內供低溫熱水(地熱、太陽能或各種低溫余熱提供);夏天輸入冷水可降低地表溫度(目前國內只用于供暖);該技術與對流散熱為主的散熱器相比,具有室內溫度分布均勻,舒適、節能、易計量、維護方便等優點。
(2)建筑物圍護結構的能量損失主要來自外墻;門窗和屋頂。這三部分的節能技術是各國建筑界都非常關注的。主要發展方向是,開發高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術,以提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。
(3)就墻體節能而言,傳統的用重質單一材料增加墻體厚度來達到保溫的作法已不能適應節能和環保的要求,而復合墻體越來越成為墻體的主流。復合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結構,與保溫隔熱材料復合,或在框架結構中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料等。這些材料的生產、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設備,而不是傳統技術所能及的。值得一提的是膠粉聚苯顆粒漿料,它是將膠粉料和聚苯顆粒輕骨料加水攪拌成漿料,抹于墻體外表面,形成無空腔保溫層。聚苯顆粒骨料是采用回收的廢聚苯板經粉碎制成,而膠粉料摻有大量的粉煤灰,這是一種廢物利用、節能環保的材料。我國采用夾心保溫作法的較多;在歐洲各國,大多采用外附發泡聚苯板的作法,在德國,外保溫建筑占建筑總量的80%,而其中70%均采用泡沫聚苯板。
(4)門窗具有采光、通風和圍護的作用,還在建筑藝術處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風面積或表現現代建筑的性格特征,建筑物的門窗面積越來越大,更有全玻璃的幕墻建筑。這就對外維護結構的節能提出了更高的要求。目前,對門窗的節能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看,近些年出現了鋁合金斷熱型材、鋁木復合型材、鋼塑整體擠出型材以及塑木復合型材等技術含量較高的節能產品。它所使用的原料是高分子材料--硬質聚氯乙烯。它不僅生產過程中能耗少、無污染,而且材料導熱系數小,多腔體結構密封性好,因而保溫隔熱性能好。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題,人們運用了高新技術,將普通玻璃加工成中空玻璃,鍍膜玻璃高強度LOW2E防火玻璃、采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃,這些玻璃都有很好的節能效果。
(5)屋頂的保溫、隔熱是圍護結構節能的重點之一。在寒冷的地區屋頂設保溫層,以阻止室內熱量散失;在炎熱的地區屋頂設置隔熱降溫層以阻止太陽的輻射熱傳至室內;而在冬冷夏熱地區,建筑節能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術措施是在屋頂防水層下設置導熱系數小的輕質材料用作保溫;也可在屋面防水層以上設置聚苯乙烯泡沫。施工時,先將屋頂的釘層夾層,再將紙纖維噴吹入內,形成保溫層。屋頂隔熱降溫的方法有:架空通風、屋頂蓄水或定時噴水、屋頂綠化等。以上做法都能不同程度地滿足屋頂節能的要求,但目前最受推崇的是利用智能技術、生態技術來實現建筑節能的愿望,如太陽能集熱屋頂和可控制的通風屋頂等。
3.1綠色建筑的推廣要做到3個“適用”
(1)適用的理念,老百姓可以接受。綠色建筑來自于遠古的文明,來自于人類內心的呼喚,來自于人與大自然的和諧擁抱,這是一種自然的行為。建筑與環境共生,自古以來就是這樣,這種理念是普通老百姓可以接受的。
(2)適用的技術。采用自然通風、遮陽、立體綠化等適宜的技術,而不是一味最求高科技、復雜昂貴技術,就使得綠色建筑可以推廣,可復制,
(3)適用的成本。正因為采取了簡單的技術,廉價的技術,容易實施的技術,綠色建筑的成本就大大下降,這種適宜的成本就造成了綠色建筑的可持續、可復制。綠色建筑必須是能普及的建筑,必須是老百姓可以承擔的建筑。
3.2綠色建筑的推廣還要做到啟動建筑市場的綠色需求
必須把綠色建筑盡可能的市場化,市場的基礎調節是最基本的調節。但是在建筑領域,要達到節能,要達到室內環境環保,市場不可能直接給信號。要推行標識系統,給每一個建筑物分出等級,用標識、用品牌來讓用戶選擇,市場就驅動了起來;啟動民眾的綠色意識啟蒙和推廣,要使老百姓認識到,綠色建筑技術并不神秘,綠色居住區就是一種低碳的社會,如果僅建筑是綠色的,而住在里面的人行為耗能非常大,那就不是低碳社會。要讓建筑的硬件和人文的軟件都是綠色生態的;還要啟發建筑師的綠色創新意識,新一代建筑師必須要實現自我轉型,開啟綠色創新意識。
3.3改進建議
目前,已出臺的法規及節能設計標準,對建筑節能只有總的要求和使用的局限范圍,難以推廣到不同的建筑類型。我國采用的建筑節能產品高科技含量較低,節能率不高,又多是常規的建筑節能產品,如空心粘土磚、粉煤灰磚、加氣混凝土等,高科技的高效保溫建筑材料的開發應用范圍較窄。一些當地政府領導人對建筑節能工作不夠重視,管理機構人員配備不全,不力,建筑節能重要性在廣大群眾中宣傳教育不夠,政令不通,影響了節能與環境治理措施的全面落實。建筑與設備設計不協調,造成節能建筑不節能。
為了我國節能建筑工作的更好開展,建議必須建立技術及政策等方面的保障措施,并樹立建筑節能新觀念:加強立法和行政監管力度,根據建筑節能在不同區域的特定環境逐步完善有關設計、施工建筑節能規范與標準,并以政府主管部門的紅頭文件頒發執行。采取經濟鼓勵政策,制定節能建筑和新型建材的稅收優惠政策,尤其對節能達標的建筑,在貸款、貼息上給予政策傾斜。對既有建筑應全面規劃,分期分批地實施節能改造,提高能源的利用率。我國幅員遼闊,地區氣候、人文、經濟水平均有較大差異。不可能用一種類型設備通行全國。對于引進國外產品應分析其產生和應用的背景與我國的異同,擇其善者而用之。一般應按建筑壽命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,不應只考慮一次投資最低者。在推進墻體材料革新時一定要考慮、分析原有傳統墻材構成的墻體的諸功能的新墻體中均能得到落實,而且能有效結合,形成整體工作。國內外實踐均表明應走復合結構之路。在方案之初即讓相關專業工種介入,統籌考慮相互影響,尋求合理的解決方案,不留下遺憾的“硬傷”。窗這種透明的圍護結構在當代建筑的外圍護結構中所占比例特點在陽面正在發生變化,給予關注。
鑒于建筑節能任務的長期性、復雜性和艱巨性,又由于我國建筑節能政策法規、標準滯后,工作難度會很大,需要解決的問題會很多,需要從法制入手、標準開道,完善各種政策法規,突出解決矛盾和問題。目前存在的主要問題有:政策法規不配套、不完善,建筑節能規劃和計劃落實難、推行難;缺少強制性標準,新技術、新材料、新產品市場推廣難,65%的節能指標完成難;建筑節能標準不配套,建筑能效標識不建立,節能指標完成情況監督檢查難;沒有國家政策支持、稅收支持和財政支持,既有建筑節能改造難;地方政府和行業部門缺少任務指標和責任追究,建筑節能全面推廣難;建材市場管理不規范,限制合格產品進入市場難等,這些都應當是當前關注和研究的重點。
在我國建筑中提高能源利用率潛力十分巨大。建筑能耗占全社會終端能耗的比重已達到27.5%,根據發達國家經驗,這一比例還會持續上升至35%左右。作為世界最大的建筑市場,目前我國建筑能耗約占全國總能耗的30%,是今后節能減排的重點領域之一。針對這一主要能耗領域,國務院及相關部委出臺了一系列文件,制訂建筑節能對策和措施。我國建筑節能前景廣闊,預計今后10年產值可以達到1.5萬億元??傮w目標是,到2020年,我國住宅和公共建筑建設的資源消耗水平要接近或達到現階段中等發達國家的水平。
建筑節能是緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環境污染、促進經濟可持續發展的一項最直接、最廉價的根本措施,也是深化經濟體制改革的一項重要組成部分。建筑節能的手段常見有3個方面:①即玻璃幕墻節能(如雙層中空);②多孔空心磚代替實心粘土磚;③外墻保溫。在外墻保溫中使用的材料有聚氨酯硬泡(聚合MDI)、聚苯乙烯板(EPS)、礦物棉等。其中聚胺酯的導熱系數最低,保溫性能最好。在同樣的保溫效果下,聚胺酯所需的厚度只是聚苯乙烯的60%左右。但在我國,由于聚氨酯供給較少,成本較高,在外墻保溫的使用比率不到5%,而西方發達國家該比率已達到50%以上。聚氨酯成本高且聚氨酯硬泡噴涂還不太方便。但是,隨著機械技術的發展,以及各個地方對節能的日益重視,近年外墻保溫將如火如荼的開展起來。我國建設部頒布的《建筑節能技術政策》,對于促進各地抓緊建筑節能工作,引導建筑節能技術進步,正發揮著重要的作用。
目前建筑節能工作主要集中在城鎮,尚未涉及廣大農村地區,適合農村地區的建筑節能標準還是空白,適合農村建筑節能的材料、產品和技術十分匱乏。農村地區建筑大多沒有采取保溫隔熱措施,用能方式落后,用能結構不合理。為此,重視農村節能,研發推廣價廉適用、有質量保證的節能建筑材料、產品和技術,提高新型墻體材料利用率,發展太陽能、沼氣和秸稈等可再生能源迫在眉捷。因地制宜,穩步推進可再生能源的建筑應用。積極推廣節能效果明顯、群眾歡迎的節能技術,切實提高建筑節能效果。
建筑節能是貫徹可持續發展戰略的一件大事,也是世界建筑發展的大潮流、大趨勢。因此,我國建筑節能事業將在克服諸多困難中逐步前進,只要加快技術、組織及政策方面的措施落實,在不久的將來,建筑節能定能結出豐碩之果,接近或趕上發達國家的節能水平。
在當前和今后若干年內,建筑節能的進展主要依靠政府的強制推動,依靠立法和執法。只要各級領導重視,加強建筑節能工作的行政監督,使建筑節能工作出現一個嶄新的面貌。隨著我國經濟的快速發展,國家住房貨幣化政策的實施,購房消費已成為我國新的經濟增長點,人們改善建筑熱環境的要求日益迫切,因此,各地建筑節能的工作也將得到推廣。加快節能示范建筑、示范區、示范村建設,讓更多的人民群眾從親身的感受中得到啟發,形成共識,得到實惠,并從中總結經驗,進而推動我國建筑節能事業的更快發展。
節能性建筑是一個世界性的大潮流,也是現代建筑技術發展的一個基本方向和重大戰略問題。建筑節能是一項綜合型性的工作,它涉及建筑材料、建筑設計、建筑構造、建筑物理、建筑施工、暖通空調、物業管理、政策法規等諸多方面,因此,作好建筑節能工作,各方必須加強協作、共同努力,為國家社會經濟的可持續發展,為建筑科學的繁榮進步,做出自己應有的貢獻。建筑行業的節能技術是實現我國經濟可持續發展和國民經濟增長方式轉變的一個重要方面,隨著有關立法、執法和政策管理等方面的不斷完善,將節能性建筑的設計與節能技術推向一個發展的新階段,從而實現我國能源可持續利用的長遠目標,節能建筑必將遍布祖國大地;建筑節能事業必將欣欣向榮、前景燦爛。
Low Carbon Economy Encourages Building Energy Saving Comprehensive Development
Hong Guixiang
HanJiang Infrastructure Construction Engineering Company
Implementing building energy saving is one policy of state developing economy strategy. The article introduces technologies and their applications of building energy saving. It also demonstrates the meaning of building energy saving work promotion and puts forward several suggestions of implementing building energy saving further. In the final it explains development prospect of building energy saving in our country.
Building Energy Saving, Low Carbon Economy,Green Building
10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.06.008
洪桂香:(1953-),女,工程師,主要從事建筑節能工作。