低碳经济推动建筑节能深入发展

2016-04-03 08:16洪桂香
上海节能 2016年6期
关键词:建筑节能保温建筑

洪桂香

汉江基建工程公司

低碳经济推动建筑节能深入发展

洪桂香

汉江基建工程公司

实施建筑节能已成为国家发展经济战略的方针,介绍了建筑节能的技术及其应用,推广建筑节能工作的意义,并提出了若干进一步做好建筑节能的建议。最后阐述了我国建筑节能的发展前景。

建筑节能;低碳经济;绿色建筑

在世界建筑发展的大潮流中,建筑节能是大家共同关注的热点问题,是建筑技术进步的一个重大标志,也是建筑界实施可持续发展战略的一个关键环节。发达国家为此进行了长久的努力,并取得了丰硕的成果。我国建筑师也必须奋起直追,应把建筑节能视为历史责任,从分析研究我国建筑节能工作现状入手,把握建筑节能工作中存在的问题,并设法加以解决。只有这样,才能推进建筑节能工作。实践证明,住宅建筑节能投入成本较低,所增加的成本一般可在5年左右收回。所以做好节能建筑“功在当代,利在千秋”。

1 实施建筑节能成为国家发展经济战略方针

由于建筑能耗巨大,许多国家都把节能性建筑作为一个国策,一方面从建筑立法和节能技术上予以保证,另一方面从经济政策上加以引导,使节能性建筑不断完善,从而达到有效的节能目标,促进经济的迅速发展。近些年,国家提出要把我国建设成为节约型社会,建成节能型住宅和公用建筑,这是根据我国资源紧张、能源不足、浪费较大和结构不合理等现状提出来的。我国是资源和能源短缺的国家,资源、能源的有效利用是保持经济可持续发展的关键。我国人口多,人均资源相对贫乏,煤炭、石油、天然气、可耕地、水资源和森林资源的人均拥有量较为世界平均值低。我国经济目前正处在快速发展时期,在建设过程中需要大量资源和能源,如果不转变经济发展方式、不调整结构、不实施节能战略目标,不仅会给我国资源、能源和环境带来压力,还将难以保持经济可持续发展。近年来,建筑能耗已达约3亿t标准煤,年平均增长率己达5.84%左右,大大超过了2.4%的能源增长率。从我国能源资源条件看,煤炭和水力的资源总量虽比较丰富,可是煤炭的经济可采储量和可开发的水电量按人口平均计算,却远远低于世界的平均水平,至于石油和天然气资源就更少了。为了子孙后代可持续利用国家能源资源,我们现在就必须节能,同时必须开发和利用新的资源。

节能性建筑的目标和要求是使能源消耗减至最低限度,以充分发挥能源的使用效率。目前在工业发达国家和许多发展中国家普遍采用和严格遵守建筑物耗能标准及一系列强制性的法规,从而成功地降低了能耗。我国节能建筑除了提高能源利用效率、减少能源消耗、减少对大气环境的污染、二氧化碳排放以及对地球温室效应的影响等方面具有与世界各国节能政策相同的特点外,还有自己独有的特点。这就是通过制定和实施节能性建筑标准,促进建筑质量与房屋性能的提高,改善室内居住热环境的质量和舒适性,同时促进建筑技术的发展。

国家从建筑技术的着眼点,改善建筑物维护结构保温、隔热性能、提高居住环境质量入手,对节能建筑体系、新型节能墙体及屋面保温材料、密闭节能保温门窗,供热采暖系统等制定了一大批建筑节能及其应用技术标准、规范和图集,开展了建筑节能相关建筑材料、建筑产品的开发及推广利用,促进了建筑节能技术产业化。此外,还利用太阳能采暖,对供热系统、调节阀、散热器、采暖计量表、建筑与城市照明节能电器等进行了开发,取得了明显的成绩。近年来,采取适当的奖励办法及优惠政策来鼓励开发商积极推行节能建筑,强调采用新型墙体材料、运用新技术和推广地方性的节能产品。

建筑物在建造和运行过程中需要消耗大量的自然资源和能源,是温室气体排放的主要来源之一。节能不仅是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。目前越来越多的人认识到建筑及其运行对气候和环境的巨大影响,掀起了发展绿色建筑的高潮。实施建筑节能已经成为国家大力发展经济的一项长远战略方针。自建设部第76号令《民用建筑节能管理规定》,严格地规定了工程建设单位、设计单位、施工单位未执行节能标准和设计规范的经济处罚办法,有力地推动了建筑节能事业的发展。

2 建筑节能的技术应用

2.1建筑节能设计

建筑节能设计要树立“因地制宜、天人合一”的节能环保理念,除应符合国家现行的有关标准、规范外,还要着重考虑以下4个方面:①环境平面规划(选址、布局、朝向、间距、绿化等符合要求);②单体设计(外形、窗墙比、材料选用、围护结构热工性能等合理);③建筑细部构造(楼地面、楼梯间、屋顶等保温隔热以及建筑安全节能玻璃的使用);④节能型空调和采暖器的选用,以及太阳能光热与光电产品的推广应用。

2.2理想的节能建筑应满足的条件

①能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;②能够在不同季节保持室内的舒适性;③能够使室内实现必要的通风换气。

目前,建筑节能的途径主要包括:尽量减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失,降低建筑设施运行的能耗。在这些方面,高新技术起着决定性的作用。

2.3提高系统节能效率

为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度,在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度,干燥时需要加湿,潮湿时需要抽湿,而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲,应提高供暖(制冷)系统的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。

2.4几项具体节能措施

(1)近年来低温地板辐射技术已被证明节能效果比较好,它是采用交联聚乙烯(PEX)管作为通水管,用特殊方式双向循环盘于地面层内,冬天向管内供低温热水(地热、太阳能或各种低温余热提供);夏天输入冷水可降低地表温度(目前国内只用于供暖);该技术与对流散热为主的散热器相比,具有室内温度分布均匀,舒适、节能、易计量、维护方便等优点。

(2)建筑物围护结构的能量损失主要来自外墙;门窗和屋顶。这三部分的节能技术是各国建筑界都非常关注的。主要发展方向是,开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术,以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。

(3)就墙体节能而言,传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求,而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备,而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料,它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料,抹于墙体外表面,形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成,而胶粉料掺有大量的粉煤灰,这是一种废物利用、节能环保的材料。我国采用夹心保温作法的较多;在欧洲各国,大多采用外附发泡聚苯板的作法,在德国,外保温建筑占建筑总量的80%,而其中70%均采用泡沫聚苯板。

(4)门窗具有采光、通风和围护的作用,还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大,更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。目前,对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看,近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材以及塑木复合型材等技术含量较高的节能产品。它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染,而且材料导热系数小,多腔体结构密封性好,因而保温隔热性能好。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,人们运用了高新技术,将普通玻璃加工成中空玻璃,镀膜玻璃高强度LOW2E防火玻璃、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃,这些玻璃都有很好的节能效果。

(5)屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区,建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温;也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫。施工时,先将屋顶的钉层夹层,再将纸纤维喷吹入内,形成保温层。屋顶隔热降温的方法有:架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求,但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望,如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。

3 建筑节能工作的推广及改进建议

3.1绿色建筑的推广要做到3个“适用”

(1)适用的理念,老百姓可以接受。绿色建筑来自于远古的文明,来自于人类内心的呼唤,来自于人与大自然的和谐拥抱,这是一种自然的行为。建筑与环境共生,自古以来就是这样,这种理念是普通老百姓可以接受的。

(2)适用的技术。采用自然通风、遮阳、立体绿化等适宜的技术,而不是一味最求高科技、复杂昂贵技术,就使得绿色建筑可以推广,可复制,

(3)适用的成本。正因为采取了简单的技术,廉价的技术,容易实施的技术,绿色建筑的成本就大大下降,这种适宜的成本就造成了绿色建筑的可持续、可复制。绿色建筑必须是能普及的建筑,必须是老百姓可以承担的建筑。

3.2绿色建筑的推广还要做到启动建筑市场的绿色需求

必须把绿色建筑尽可能的市场化,市场的基础调节是最基本的调节。但是在建筑领域,要达到节能,要达到室内环境环保,市场不可能直接给信号。要推行标识系统,给每一个建筑物分出等级,用标识、用品牌来让用户选择,市场就驱动了起来;启动民众的绿色意识启蒙和推广,要使老百姓认识到,绿色建筑技术并不神秘,绿色居住区就是一种低碳的社会,如果仅建筑是绿色的,而住在里面的人行为耗能非常大,那就不是低碳社会。要让建筑的硬件和人文的软件都是绿色生态的;还要启发建筑师的绿色创新意识,新一代建筑师必须要实现自我转型,开启绿色创新意识。

3.3改进建议

目前,已出台的法规及节能设计标准,对建筑节能只有总的要求和使用的局限范围,难以推广到不同的建筑类型。我国采用的建筑节能产品高科技含量较低,节能率不高,又多是常规的建筑节能产品,如空心粘土砖、粉煤灰砖、加气混凝土等,高科技的高效保温建筑材料的开发应用范围较窄。一些当地政府领导人对建筑节能工作不够重视,管理机构人员配备不全,不力,建筑节能重要性在广大群众中宣传教育不够,政令不通,影响了节能与环境治理措施的全面落实。建筑与设备设计不协调,造成节能建筑不节能。

为了我国节能建筑工作的更好开展,建议必须建立技术及政策等方面的保障措施,并树立建筑节能新观念:加强立法和行政监管力度,根据建筑节能在不同区域的特定环境逐步完善有关设计、施工建筑节能规范与标准,并以政府主管部门的红头文件颁发执行。采取经济鼓励政策,制定节能建筑和新型建材的税收优惠政策,尤其对节能达标的建筑,在贷款、贴息上给予政策倾斜。对既有建筑应全面规划,分期分批地实施节能改造,提高能源的利用率。我国幅员辽阔,地区气候、人文、经济水平均有较大差异。不可能用一种类型设备通行全国。对于引进国外产品应分析其产生和应用的背景与我国的异同,择其善者而用之。一般应按建筑寿命50年内发生的各项费用,取其总和较低者作为选取决策的依据,不应只考虑一次投资最低者。在推进墙体材料革新时一定要考虑、分析原有传统墙材构成的墙体的诸功能的新墙体中均能得到落实,而且能有效结合,形成整体工作。国内外实践均表明应走复合结构之路。在方案之初即让相关专业工种介入,统筹考虑相互影响,寻求合理的解决方案,不留下遗憾的“硬伤”。窗这种透明的围护结构在当代建筑的外围护结构中所占比例特点在阳面正在发生变化,给予关注。

鉴于建筑节能任务的长期性、复杂性和艰巨性,又由于我国建筑节能政策法规、标准滞后,工作难度会很大,需要解决的问题会很多,需要从法制入手、标准开道,完善各种政策法规,突出解决矛盾和问题。目前存在的主要问题有:政策法规不配套、不完善,建筑节能规划和计划落实难、推行难;缺少强制性标准,新技术、新材料、新产品市场推广难,65%的节能指标完成难;建筑节能标准不配套,建筑能效标识不建立,节能指标完成情况监督检查难;没有国家政策支持、税收支持和财政支持,既有建筑节能改造难;地方政府和行业部门缺少任务指标和责任追究,建筑节能全面推广难;建材市场管理不规范,限制合格产品进入市场难等,这些都应当是当前关注和研究的重点。

4 我国建筑节能发展前景

在我国建筑中提高能源利用率潜力十分巨大。建筑能耗占全社会终端能耗的比重已达到27.5%,根据发达国家经验,这一比例还会持续上升至35%左右。作为世界最大的建筑市场,目前我国建筑能耗约占全国总能耗的30%,是今后节能减排的重点领域之一。针对这一主要能耗领域,国务院及相关部委出台了一系列文件,制订建筑节能对策和措施。我国建筑节能前景广阔,预计今后10年产值可以达到1.5万亿元。总体目标是,到2020年,我国住宅和公共建筑建设的资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。

建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施,也是深化经济体制改革的一项重要组成部分。建筑节能的手段常见有3个方面:①即玻璃幕墙节能(如双层中空);②多孔空心砖代替实心粘土砖;③外墙保温。在外墙保温中使用的材料有聚氨酯硬泡(聚合MDI)、聚苯乙烯板(EPS)、矿物棉等。其中聚胺酯的导热系数最低,保温性能最好。在同样的保温效果下,聚胺酯所需的厚度只是聚苯乙烯的60%左右。但在我国,由于聚氨酯供给较少,成本较高,在外墙保温的使用比率不到5%,而西方发达国家该比率已达到50%以上。聚氨酯成本高且聚氨酯硬泡喷涂还不太方便。但是,随着机械技术的发展,以及各个地方对节能的日益重视,近年外墙保温将如火如荼的开展起来。我国建设部颁布的《建筑节能技术政策》,对于促进各地抓紧建筑节能工作,引导建筑节能技术进步,正发挥着重要的作用。

目前建筑节能工作主要集中在城镇,尚未涉及广大农村地区,适合农村地区的建筑节能标准还是空白,适合农村建筑节能的材料、产品和技术十分匮乏。农村地区建筑大多没有采取保温隔热措施,用能方式落后,用能结构不合理。为此,重视农村节能,研发推广价廉适用、有质量保证的节能建筑材料、产品和技术,提高新型墙体材料利用率,发展太阳能、沼气和秸秆等可再生能源迫在眉捷。因地制宜,稳步推进可再生能源的建筑应用。积极推广节能效果明显、群众欢迎的节能技术,切实提高建筑节能效果。

建筑节能是贯彻可持续发展战略的一件大事,也是世界建筑发展的大潮流、大趋势。因此,我国建筑节能事业将在克服诸多困难中逐步前进,只要加快技术、组织及政策方面的措施落实,在不久的将来,建筑节能定能结出丰硕之果,接近或赶上发达国家的节能水平。

在当前和今后若干年内,建筑节能的进展主要依靠政府的强制推动,依靠立法和执法。只要各级领导重视,加强建筑节能工作的行政监督,使建筑节能工作出现一个崭新的面貌。随着我国经济的快速发展,国家住房货币化政策的实施,购房消费已成为我国新的经济增长点,人们改善建筑热环境的要求日益迫切,因此,各地建筑节能的工作也将得到推广。加快节能示范建筑、示范区、示范村建设,让更多的人民群众从亲身的感受中得到启发,形成共识,得到实惠,并从中总结经验,进而推动我国建筑节能事业的更快发展。

5 结语

节能性建筑是一个世界性的大潮流,也是现代建筑技术发展的一个基本方向和重大战略问题。建筑节能是一项综合型性的工作,它涉及建筑材料、建筑设计、建筑构造、建筑物理、建筑施工、暖通空调、物业管理、政策法规等诸多方面,因此,作好建筑节能工作,各方必须加强协作、共同努力,为国家社会经济的可持续发展,为建筑科学的繁荣进步,做出自己应有的贡献。建筑行业的节能技术是实现我国经济可持续发展和国民经济增长方式转变的一个重要方面,随着有关立法、执法和政策管理等方面的不断完善,将节能性建筑的设计与节能技术推向一个发展的新阶段,从而实现我国能源可持续利用的长远目标,节能建筑必将遍布祖国大地;建筑节能事业必将欣欣向荣、前景灿烂。

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,工程师,主要从事建筑节能工作。

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