雷趙毅 魯佳萍 陳佳萍 袁合濤
(安康學院陜南生態經濟研究中心,陜西安康725000)
據統計,截止2018年7月底,全國共有各類學校51.38萬所。學校的各類教育建筑耗能已成為我國建筑耗能中的一個大戶。所以,對教育建筑進行節能改造勢在必行。
在全球能源消耗中,建筑物的能源利用占比日益增大,已經超過工業產業、交通運輸等方面的消耗比重。能源消耗過多必將影響氣候質量,因此,控制能源消耗對我國具有重要意義。
建筑用能約占我國總能耗的1/4左右,如何改善建筑能耗量大的現狀,如何推進建筑節能的發展,已經受到越來越廣泛地關注。蘇永軍認為,我國建筑行業對于能源消耗和能源利用率方面的設計存在很大的問題,有研究結果顯示出我國在建筑能耗利用率方面與其他國家還有很大的差距。高效合理地利用能源來滿足建筑的使用要求,針對這一方面的研究,我國目前明顯處于落后地位。建筑節能優化改造已是必然趨勢,但國民行動還沒有大面積開始,許多人還沒有意識到其重要性。
安康市作為國家發展改革試點城市,高度重視建筑業發展,建筑業目前已成為繼新型材料、富硒產品之后全市第三大經濟支柱產業。但也隨之帶來了建筑能耗的問題,建筑的供熱、空調、照明、熱水供應、電梯、辦公設備、墻體的構造及用電器熱工性能等存在很大的能耗問題。
安康學院逸夫科技樓共九層,配有兩部電梯,樓內的照明系統使用的還是最初級的節能燈,樓梯層的照明系統也是常亮式照明。據調查,日常走樓梯的人數很少,這就直接增加了電能的使用量,造成耗能浪費。
安康雖屬南方,夏季炎熱,但冬季仍寒冷,且冬季無暖氣供暖,夏季依靠空調降暑,冬季也完全依靠空調、電暖器來取暖。一年四季僅空調系統就要耗費不少能源,加上其他不必要的使用和技術短缺,必然存在能源的耗費。
科技樓的外圍采用玻璃幕墻,雖給人以視覺上的享受,同時也帶來了諸多不益,如光污染和高耗能。玻璃幕墻夏季易吸熱,冬季保溫效果差,使建筑出現“冬寒夏熱”的情況,室內就必須使用空調來調節溫度,無形之中增加了能耗。所以,減少建筑的冷、熱以及照明方面的能耗是降低建筑耗能的重要突破口。
⑴空調:教室無人時空調忘關,溫度設置過高或過低造成不合理能耗??萍紭莾瓤照{數量多、功率大、用電量高、費用高。
⑵電梯:科技樓配有兩部電梯,載重都為800千克。由于電機功率的影響,一部載重800千克的電梯滿負荷運行一小時大約耗電10~18度,即每6分鐘消耗一度電,每度電的費用按0.52元計算,每部電梯每天連續工作10小時,大約消耗100~180度電,電機功率按15KW計算,兩部電梯年用電費13萬余元。
⑶電腦:科技樓共九層,每層辦公室的電腦大約有10臺,耗電量在250~400W,電腦在睡眠狀態下也有能耗。假如每天辦公8小時,電腦耗電量300KW,每臺電腦一個月的用電量大約72度,這只是一個比較保守的計算。電腦機房總計有900臺電腦。假如電腦一天運行4小時,一年辦公電腦和機房電腦總用電費約24余萬元。
⑷照明系統:科技樓的照明系統還是最初級的節能燈泡,并且樓梯層采用的是常亮式照明,日常的使用和浪費,必然造成電能的浪費。
楊光提出,校園中的人均用水量均多于社會居民人均用水量,以2014年為例,北京某校的人均年用水量,是北京市人均年用水量的2.58倍,全國平均水平的1.56倍。這數據足以驚人。因此,教育建筑中的用水情況急需改善,節約用水,刻不容緩。
科技樓作為高層建筑,用水主要來自城市管網,用于生活和實驗,主要側重于衛生用水。水的過分消耗除了日常生活和教學工作需要之外,還分為:⑴衛生間及實驗室的水龍頭使用周期長,會出現壞損導致水流失造成浪費;⑵廁所水箱有的沖水效果不好導致多次沖水,浪費水資源;⑶師生不注意節約用水,造成浪費。
趙家敏通過對三種照明技術進行定性定量分析,從中得出大型公共建筑采用的照明系統應滿足能源消耗最小化原則以及經濟效益最大化原則。對照明系統進行改造是建筑節能改造最直接、最有效的切入口之一。
照明系統改造,可用以下方法進行:⑴在原有控制器上加裝傳感裝置;⑵廢棄原有系統,直接使用新系統;⑶由新型節能LED燈代替普通節能燈;⑷采用智能節能照明;⑸通過編程設定來滿足各個區域在特定場景下的照明需要;⑹充分利用太陽能,如太陽能燈、太陽能發電系統等。
對空調系統,袁開海認為,應大力使用變頻技術和計算機管理系統,這樣不僅可以降低建筑的造價,還可以達到節能的效果。因此,應對空調進行節能改造,空調應盡早實現全面變頻化:⑴重新選擇主機的額定冷量與臺數;⑵為空調主機增加變頻裝置;⑶加裝控制裝置,實現智能化。
對水的節約,可將水龍頭替換為新式感應水龍頭;改良衛生間的蹲便器水箱;最根本的還是提高全校師生自身修養,可利用學校公眾號、展板宣傳節約用水,開展系列活動等,增強節約用水意識,杜絕浪費行為。
吳亞桐提出,我國在建筑節能方面想要取得進展,必須提高能源利用率,提高建筑施工水平和專業人員的相關知識,設計單位必須完善管理機制。建筑節能,必須是國家政策和國民的密切配合,才能有事半功倍的效果。國家應盡快完善針對教育建筑耗能的相關政策,將節能要求納入學??己酥笜?。建立關于建筑耗能的監管機構,根據耗能多少制定相關的獎懲制度。在建筑施工中,應大力推廣節能技術和節能材料。更重要的是,國民必須在思想上高度重視起來,規范自己的行為,減少建筑能耗,杜絕浪費。
目前,建筑節能改造的技術發展迅速,學校在建筑節能上還需要經過漫長的摸索和探究,才能實現提高能源利用效率、避免建筑物不必要能源消耗的目標。因此,對于教育建筑節能改造,必須高度重視起來,才能為以后提高安康市教育建筑能源使用率及安康的綠色建筑業發展作出貢獻。