一、建筑耗能現(xiàn)狀
近幾年每年建成的住宅建筑面積,城鎮(zhèn)已至4-5億平方米,農(nóng)村則達7-8億平方米,全國每年建成的房屋建筑面積已達16-17億平方米。現(xiàn)在全國城鄉(xiāng)既有建筑面積已超過360億平方米,其中按采暖建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造的只有1.3億平方米,且限于少數(shù)城市的居住建筑。與氣候條件接近的發(fā)達國家相比,我國居住建筑單位面積采暖能耗為他們的3倍左右,而且室內(nèi)熱環(huán)境很差?,F(xiàn)在,這些高耗能建筑冬季采暖與夏季空調(diào)的使用正日益普遍,能源浪費更加嚴(yán)重。因此加強節(jié)能建筑的建設(shè)率或者增加節(jié)能技術(shù)在建筑的應(yīng)用,最終促進我國能源消耗降低。
目前,建筑能耗已占到金社會終端能耗的25%,其中公共建筑能耗約占20%。在公共建筑全年能耗中,大約50%-60%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)。麗在空調(diào)采暖的這部分能耗中,約20%-50%由外圍護結(jié)構(gòu)傳熱所消耗。為了實現(xiàn)國家節(jié)約能源和保護環(huán)境的戰(zhàn)略,建設(shè)部制定并實施了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn))(GB50189-2005),著重手提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率,從根本上扭轉(zhuǎn)公共建筑用能嚴(yán)重浪費的狀況。
二、節(jié)能改造的技術(shù)方案
(一)墻體節(jié)能
在建筑物的圍護結(jié)構(gòu)中,墻體的保溫隔熱性能至關(guān)重要,直接影響建筑物采暖能耗的大小。其主要措施有以下幾點:(1)加強新型墻體材料的研發(fā)力度,優(yōu)先采用具有保溫、隔熱、輕質(zhì)、高強、施工效率高、改善建筑功能、增加房屋使用面積等優(yōu)點的綠色墻體新材料;(2)合理選擇外墻保溫隔熱方式,優(yōu)先選用外墻外保溫技術(shù);(3)推廣使用新型外墻保溫隔熱材料。如保溫材料可采用聚苯板或聚苯顆粒等。
我國的外墻外保溫技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展現(xiàn)已成熟。主要做法是在外墻外表面粘貼或釘固聚苯乙烯板、擠塑板,涂抹聚氨酯或雙墻中間夾保溫板,除此之外還可在墻的內(nèi)表面做保溫。
(二)屋面與屋頂
屋面節(jié)能主要是通過改善屋面層的熱工性能阻止熱量的傳遞。其節(jié)能措施要點有:(1)注重選材。屋面保溫隔熱層宜選用密度及吸水率較小、導(dǎo)熱系數(shù)較低的保溫材料;(2)大力推廣使用新型節(jié)能保溫隔熱材料。比如將膨脹型泡沫聚苯板等高效保溫材料應(yīng)用于屋面。
屋頂:(1)平改坡。在計劃經(jīng)濟條件下,我國大多數(shù)居住建筑采用平屋頂,將平屋頂改為坡屋頂(斜屋頂)并內(nèi)置保溫材料,提高屋頂?shù)臒峁ば阅埽?2)屋頂綠化。該法適用于我國南方地區(qū),且為數(shù)不多。屋頂栽培技術(shù)在我國還不夠成熟,在技術(shù)較成熟的日本,屋面覆土僅為400mm。而在我國需達到800mm,且所選擇的植物與正常栽培的也有所不同。
(三)圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能
圍護結(jié)構(gòu)熱工主要指建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能。應(yīng)根據(jù)建筑物所處的建筑氣候分,區(qū),來確定建筑圍護結(jié)構(gòu)合理的熱工性能參數(shù)。對于北方嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)主要考慮建筑的冬季防寒保溫,建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對建筑采暖能耗影響很大,因此,對圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)要求比較高;對于夏熱冬冷地區(qū)則既要滿足冬季保溫又要考慮夏季隔熱;對于夏熱冬暖地區(qū),主要考慮建筑物的夏季隔熱。
圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能,是通過限制傳熱系數(shù)來實現(xiàn)的。前面已提及:在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),建筑體形的變化直接影響建筑采暖能耗的大小,所以,不同體形系數(shù),傳熱系數(shù)的限值不同,體形系數(shù)越大的建筑,傳熱系數(shù)要求越嚴(yán)格。此外,由于外窗的保溫隔熱性能比外墻差很多,窗墻面積比越大的建筑朝向,對外窗的傳熱系數(shù)要求越嚴(yán)格。需要指出,外墻傳熱系數(shù)限值是平均傳熱系數(shù),以往容易被設(shè)計師忽略掉的冷熱橋也要被考慮在內(nèi)。
圍護結(jié)構(gòu)的隔熱性能,是通過對建筑物的遮陽來實現(xiàn)的。夏季,通過窗口和透明幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射成為空謂系統(tǒng)的主要負(fù)荷,為減小建筑能耗,遮陽措施很重要。與嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)相對應(yīng),窗墻面積比直接影響外窗遮陽系數(shù)的限值。窗墻面積比越大的建筑朝向,對外窗的遮陽系數(shù)要求越嚴(yán)格。夏熱冬冷地區(qū),一般采用外卷簾或外百葉的活動遮陽,既可以保證夏季的遮陽,又減小了冬季采暖負(fù)荷;而對于夏熱冬暖地區(qū),一般采用固定遮陽的方式來減少夏季室內(nèi)溫度。設(shè)計過程中,應(yīng)該根據(jù)具體項目具體分析,使節(jié)能措旋可行、實用。
外窗和幕墻的氣密性對建筑能耗也有很大影響。目前,我國現(xiàn)有的外窗傳熱系數(shù)普遍偏大、空氣滲透嚴(yán)重,夏季和冬季室外空氣向室內(nèi)滲漏,都構(gòu)成了采暖負(fù)荷與空調(diào)負(fù)荷的一部分。為了達到節(jié)能目標(biāo),暖通設(shè)計師與建筑設(shè)計師都應(yīng)選擇符合氣密性要求的外窗和幕墻。
(四)通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)能
首先,空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)使用時間、溫度、濕度等要求條件進行劃分;其次,全空氣空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)易于改變新、回風(fēng)比例,可實現(xiàn)增大新風(fēng)比或全新風(fēng)運行;第三,設(shè)計變風(fēng)量系統(tǒng)時,宜采用變頻自動調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的方式;第四,當(dāng)一個空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)多個使用空間時,系統(tǒng)的新風(fēng)量不應(yīng)簡單疊加;第五,對于有較大內(nèi)區(qū)且常年有穩(wěn)定余熱的建筑,宜采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng);第六,建筑物內(nèi)設(shè)集中排風(fēng)系統(tǒng)時,宜設(shè)熱回收裝置。
三、建筑節(jié)能建議
針對目前我國建筑能耗和我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀,筆者認(rèn)為可以采取以下幾個方面的對策來實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)。
(一)加強建筑節(jié)能政策研究,加大扶持力度
一是加快推進建筑節(jié)能立法研究;二是積極推進區(qū)域性重大基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)籌規(guī)劃和共建共享,提高基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率,減少重復(fù)建設(shè)帶來的巨大浪費;三是嚴(yán)格執(zhí)行并不斷完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,增加強制性標(biāo)準(zhǔn)范圍,加強和監(jiān)督建筑標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的執(zhí)行效果;四是研究制定經(jīng)濟激勵政策措施,對既有建筑進行節(jié)能改造給予適當(dāng)?shù)难a貼或稅收優(yōu)惠政策,對示范項目給予貼息優(yōu)惠政策。
(二)加強建筑技術(shù)方面的建筑節(jié)能研究
認(rèn)真做好建筑物的規(guī)劃設(shè)計,提高節(jié)能效果。在規(guī)劃設(shè)計階段,就應(yīng)從建筑物選址、分區(qū)、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑體型、建筑間距、夏冬季季風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行建筑節(jié)能研究,以提高節(jié)能效果。
重視建筑物圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能:建筑物圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能主要是要提高建筑物的墻體、門窗及屋頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。
(三)開發(fā)和利用新能源
隨著能源危機日益臨近,新能源已經(jīng)成為今后世界上的主要能源之一。因我國地理環(huán)境差異很大,有的地區(qū)新能源開發(fā)條件比較好,有的地區(qū)新能源開發(fā)條件比較單一,所以,各地要根據(jù)自然環(huán)境、地理條件等實際情況,選擇成本低、能效高、可利用范圍大的新能源進行開發(fā),如太陽能、地?zé)?、地道風(fēng)、沼氣等;在重視新能源開發(fā)的同時,還應(yīng)當(dāng)回收應(yīng)用廢熱余熱,提高能源利用率。
四、結(jié) 語
節(jié)能設(shè)計是一個系統(tǒng)工程,不只是某個單獨方面或某個單獨的專業(yè)的工作。但是在工作實際中要加快建筑節(jié)能政策的制訂和落實,推廣和應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù),加大建筑節(jié)能的宣傳和教育力度,培養(yǎng)城市市民的節(jié)能意識,相信在不久的將來,建筑節(jié)能定能結(jié)出豐碩之果,達到世界發(fā)達國家的節(jié)能水平。










