建筑节能的案例范文

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随着我国城镇化不断推进,建筑方面的耗能量非常巨大。人们在追求建筑室内舒适环境的同时,又大大增加了建筑耗能的压力。因此,在世界能源普遍短缺的今天,进行建筑节能的工作就显得尤为重要了。目前,在建筑物中进行节能设计,有利于缓解我国紧张的能源状况,并优化生态环境,提高人们的生活质量,促进经济的可持续发展。本文主要对屋面节能材料——沥青聚氨酯的硬质泡沫材料(IPU硬泡)的应用进行了分析。

一、IPU硬泡材料的特点和作用

IPU硬泡的基本原料是多元醇沥青以及异氰酸酯,是一种微孔的泡沫体,其结构致密,具有较高的强度和绝缘性,且导热系数较小,能够耐受化学物质的腐蚀,不透水,吸音作用强,该种材料和传统的泡沫材料相比,气泡分布均匀,且毒性低,耐受较高的温度,同时,其粘接金属、木材或者玻璃等材料的能力强,即使负荷较大,也不会产生变形。其施工简单,施工工艺灵活多变,对环境所产生的污染小,起到节能作用。

二、IPU硬泡在建筑屋面中的应用

IPU硬泡材料在建筑屋面中应用,为我国建筑节能起到了一定的作用。该种材料所制成的屋面,具有隔水隔热效果,由于材料本身具有良好的防水性能和阻热性能,因此不需要再构建隔热层和防水层。屋面一般由由保护层、支承板以及IPU硬泡材料层组成。IPU硬泡屋面具有较广的适用性,其适用在负五十至八十摄氏度的环境中,其防水隔热屋面不仅能用在民用或工用建筑中,也能修复旧屋面或者用在新建的屋面中。施工环境需在25摄氏度左右的环境中进行,另外,由于南北方温度不同,因此,应掌握良好的时机。

三、IPU硬泡屋面的喷涂和表面处理技术

IPU硬泡屋面在喷涂时,首先需具备一定的先决条件:其施工前需先将基层清扫干净,并保持其干燥和平整性,施工温度在十五至三十五摄氏度,将相对湿度控制在百分之八十五的范围内,并确保风速每秒五米以内。

在施工中,需先将电源接通,观察空运转是否良好。将不同物料倒入桶中,并检查物料循环是否畅通,将泵流量校准到百分之四以下。先启动空压机,然后进行喷涂。料泵启动应该在压缩空气打开之后进行,每一次在正式进行作业之前,都应该先试喷,再进行均匀喷涂。在喷涂之前应该将屋面基层中存在的杂物或者灰尘等采用压缩空气将其清除干净,这样才能提高材料和屋面之间的粘连作用。

喷涂过程中,应确保喷枪和屋面之间有一定的距离,一般来说,相隔60厘米即可,在喷涂时应掌握均匀速度,并分开两次进行喷涂。如果遇到一些较大的面积,可以将其分割成几段进行喷涂,但是需确保连接的良好,保持其美观。同时应确保平整均匀喷涂,观察整体平整性和泡沫的质量,如果出现脱层的现象,或者闭孔差,则应该停止运行,并及时进行处理。但是不能中断压缩空气,间歇时一般需先停止物料泵的运行,然后再是空压机。当喷涂完成之后,先将物料泵管壁,然后通过压缩空气,将料管残存的物料吹净,再用丙酮等浸泡喷枪的零件,以利于其清洗。如果一天之内需要继续进行喷涂,则不需要清洗料泵和料桶,但是应该将其和空气阻隔开来。可以先从供料管中将喷枪拔下来,将料管插到料桶液面下,盖紧料桶。一般情况下,每隔四天左右需将物料泵清洗干净。

结束语:

IPU硬泡材料是在普通材料的基础下所重新开发而成的,该材料所采用的施工技术是直接将其喷涂成型,具有保温、防水、隔热等效应,且结构非常简单,在屋面工程中使用,不仅效率高,且具有较长的寿命和较轻的荷载,众多优势基于一身,能为推进我国的建筑节能做出贡献。

参考文献:

1.1“EPC+融资租赁”的基本含义

1.2“EPC+融资租赁”模式的优点

1.3“EPC+融资租赁”模式的实施程序

1.4“EPC+融资租赁”模式方案设计及适用范围

在“EPC+融资租赁”模式中,根据融资租赁既有的业务模式,可将“EPC+融资租赁”模式分为以下五种类型,也可视项目具体情况,设计属于企业自己的个性化的操作模式。

1.4.1直接节能融租模式

这种模式是融资租赁与合同能源管理最直接、最简单的结合。建筑节能服务公司直接根据节能改造实施企业(承租人)的需求出资购买全部或部分节能设备,然后出租给对方,而节能实施单位在合同约定的租赁期限内,向建筑节能服务公司支付租金及节能效益提成。这种模式主要适用于存在较大资金压力的节能改造实施单位。这一模式的优势在于:①节能改造实施单位不需要一次性支付大量的资金,就可以获得建筑节能服务企业提供的一系列配套的节能服务,降低了单位的资金压力。②节能改造实施单位不拥有设备所有权,不必承担节能设备老旧或更新换代的风险。③建筑节能服务企业承担了购买节能设备和实施配套的节能服务的任务,虽然前期支出的费用相对于一般的合同能源管理项目不存在太大区别,但是因为公司拥有设备的所有权,降低了后期收回投资的风险。

1.4.2银租节能融租模式

银租节能融租模式是指在项目运作中加入了商业银行这一因素,分担建筑节能服务企业资金压力,实现银行、建筑节能服务企业、节能改造实施单位三方共赢的局面,其运作流程如图3所示。此模式中,建筑节能服务公司主要起中介平台和提供节能技术专业服务的作用,不必使用自有资金。这种模式的优势在于:①相比直接节能融租模式,加入了银行这一因素,建筑节能服务企业可以通过节能设备使用权质押获得贷款,实现资金融通的目的。②对于银行而言,一方面可以取得高于普通资产收益的中间业务收益,另一方面,还可以突破中小型建筑节能改造项目贷款风险性大,项目分散、不易控制的难题,拓宽了银行信贷的范围,提高了银行资产利用率。③节能改造实施单位既突破了传统流动贷款的短期限制,资金可以配套项目的期限(一般是3~5年),同时不必承担一次还本付息的资金压力,单位现金流在项目实施期间始终为正,这在一定程度上能够促进业主进行节能改造。这种模式适用于建筑节能改造项目风险大,单凭建筑节能服务企业或银行难以控制,或是建筑节能服务企业发展前景良好,但是缺乏节能改造资金,且银行信用额度已满,无法直接进入的项目。

1.4.3财务杠杆融租模式

1.4.4交钥匙融租模式

交钥匙融租模式是指包含整个项目工程的租赁。即按节能改造的合同要求,建筑节能服务企业为节能改造实施单位设计一个完整的节能项目,包含对项目进行选址、建设,到最后的调试和试运行的全部过程的操作。项目完工后,将项目整体租赁移交给节能实施单位,节能企业在实施单位全部偿还合同价款后,再以一定的价格将项目的产权等所有权转让给节能改造实施单位。在一些附加值较高的产业领域中,该模式因为可复制性强而得到广泛应用。它的优势主要体现在:①应用“交钥匙”的工程可在同一领域中重复引用,在节能改造时可节省大量的人力、财力和物力,同时也避免了在新的项目计划中出现技术性的难题。②专业性技术的可复制性和融资租赁的灵活性不但能提高企业收益率,还能带动企业进入一些高门槛的行业。

1.4.5委托节能融租模式

委托节能融租模式是指节能设备厂商作为委托人,将其产品直接委托建筑节能服务企业出租给其指定客户,以达到销售目的的租赁形式。在该模式中,建筑节能服务企业以收取委托租赁手续费为目的,只是担当租赁中介的角色,不承担风险,租赁物的所有权归设备厂商。这种模式适用于:①建筑节能服务企业受融资租赁规模和自身自有资金的约束,或者针对设备价值较高、批量较大的设备,而采取的变通融租模式。②由于建筑节能服务企业对某些节能设备技术不够了解或发展市场前景不看好,不愿承担风险而选择的融租方式。

1.4.6其他

“EPC+融资租赁”模式方案设计主要依托于直接租赁、杠杆租赁、委托租赁、售后回租、经营性租赁等诸多融资租赁模式。选取建筑节能改造项目方案时,建筑节能服务企业可根据自身的条件和节能实施单位的需求灵活制定个性化的方案。即不同企业可以设计适合自己的节能改造方案,不同项目也可以有属于自己的个性化操作模式。

1.5“EPC+融资租赁”模式风险评估

风险评估和风险控制是融资模式运作的前提,融资租赁与合同能源管理相结合的难点在于未来节能收益的不确定性。对于“EPC+融资租赁”模式,由于建筑节能服务企业名义上拥有节能设备或项目的所有权,一定程度上降低了设备使用单位的诚信道德风险,同时第三方的介入也分担了建筑节能服务企业的部分风险。但它依然受政策、财务状况、技术成熟度、工程施工质量、工况的变化、企业管理水平、节能成本、项目后期的运行维护与服务客户诚信等诸多因素影响。

2“EPC+融资租赁”融资模式

3结语

2建筑节能设计计算

2.1选用计算软件

选用建筑节能设计软件为中国建筑科学研究院上海分院开发的PKPM建筑节能设计分析软件,版本为PBECA20121.00版。

2.2项目概况及建立模型

本建筑节能设计模拟案例为两梯四户的塔式居住建筑,坐落在福建省泉州市(北纬=24.93°,东经=118.58°),属于夏热冬暖地区南区。该建筑朝向为南北朝向,建筑结构类型为框架结构。建筑面积6412.31m2,建筑层数18,共54m高,内部户型分布。

2.3技术指标

要求此模拟案例所在城市气候区属于夏热冬暖南区,其平均窗墙面积比为0.15。依据DBJ13-62-2004《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》,其建筑热工节能设计应符合以下规定。

2.4参照建筑确定原则

2.5节能方案设计

建筑节能方案的设计方法有规定性指标设计法、权衡计算设计法两种。

2.5.1规定性指标设计法

所谓规定性指标设计法就是依据DBJ13-62-2004《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》第四章建筑和建筑热工节能设计的要求,严格控制围护结构热工性能各项指标。当各规定性指标满足标准要求时,判定该建筑的节能设计满足标准规范的要求。根据泉州当地气候条件、经济基础及施工技术、原材料供应情况等,分析得出泉州地区外墙较常见热工性能为K≤2.0,D≥3.0或K≤1.5,D≥3.0。根据规定性指标计算法,两种较适宜的规定性指标设计方案如表4。

2.5.2动态权衡计算设计法

所谓权衡计算设计法就是依据DBJ13-62-2004《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》第五章建筑节能设计的综合评价的要求,使用专用计算软件进行计算,使设计建筑能耗不大于参照建筑的能耗的方法。此设计方法中允许某项技术指标,甚至某几项技术指标不满足标准规范的要求,只要建筑最终的能耗不大于参照建筑,则判定为节能设计满足标准规范要求。根据上述规定性指标设计方案,对节能设计施工、材料获得、当地现状等方面进行系统分析,调整较适宜的动态权衡计算设计方案见表5。4.6方案对比分析

2.6.1节能率分析

三个设计方案均满足居住建筑节能设计要求。其中权衡计算方案通过计算机动态模拟计算的节能率为50.29%。

2.6.2成本分析

从各方案中可知,变量成本主要发生在外墙填充墙砌块、热桥保温层材料及外窗方面。经调查统计,上述材料的当地材料费及人工费行情详见表6。权衡计算方案相对于其他两种规定性指标方案要节约成本,其中比规定性指标方案1单位建筑面积节约成11元/㎡,合计共节约70586.9元。

2.6.3热舒适性分析

外墙填充墙与热桥部位的K值相差越大,则两者室内表面温度相差越大,所以对人体产生的热辐射强度分布越不均匀,室内热舒适性就越差。权衡计算方案中外墙热桥部位K值与外墙平均传热系数K值最接近,所以该方案的热舒适性相比其他方案较好。

2.6.4地区适应性分析

因加气混凝土砌块易吸水导致砌体开裂等问题无法得到很好的解决,虽然其具有良好的热工性能,但加气混凝土砌块应用于外墙并不乐观。建筑外墙热桥部位采用建筑保温砂浆的热桥处理方式属于国内成熟的施工工艺,现场施工中,25mm厚以下的保温层施工费用及工艺并无明显差异。普通铝合金中空玻璃窗(6+9+6)为工地常用窗型。所以权衡计算方案的设计手段更益于推广建筑节能,控制工程质量。

3结论

在满足建筑节能设计标准要求的基础上,运用计算机仿真模拟的动态权衡计算设计法较规定性指标设计法有以下几点优势:

1)动态权衡计算设计法可以使节能方案多样化,便于从众多方案中选择最优最适合的节能方案。

2)动态权衡计算设计法有利于控制建筑成本。

关键词:公共建筑;建筑节能;评价体系

1体系概括两类别

2体系构建

依据国内外学者建立的公共建筑节能评价体系,参考国内现行有关严寒地区公共建筑节能类的最新规范和标准:JGJ26-2010《严寒和寒冷地区公共建筑节能设计标准》[5]、DGJ08-107-2012《公共建筑节能设计标准》[6]、DB22/436-2007《吉林省公共建筑节能设计标准》[7]、《绿色建筑评价体系及其在工程实践中的应用》[8]等,将节能指标划分为围护结构传热系数、窗墙比、建筑体形系数、建筑与围护结构细部构造、运营管理五项一级指标,各一级指标下设二级指标。

3研究步骤

4结论

通过实际案例,验证了公共建筑节能评价体系的可行性,实现对公共建筑的多方位、多层次的检测与评估,不仅完成公共建筑节能的等级划分,同时还实现诊断公共建筑能耗的原因,并完善了公共建筑的节能效果。

[1]杨梅兰.公共建筑节能技术措施[J].山西建筑,2012,38(5):214-216.

[2]郭伟,陈曦.中国建筑节能技术标准体系现状研究[J].建筑节能,2013,(9):61-65.

[3]陈国义.中国建筑节能标准体系研究概述[J].中国建设信息.2008,(6):28-31.

[4]李运华,张吉礼.大型公共建筑运行能耗评价指标的探讨[J].哈尔滨工业大学,2010.

[5]严寒和寒冷地区公共建筑节能设计标准JGJ26-2010[S].

[6]公共建筑节能设计标准DGJ08-107-2012[S].

[7]吉林省公共建筑节能设计标准DB22/436-2007[S].

1.1欧洲国家历史建筑节能规范

1.2国外对历史建筑节能技术的研究和实践运用情况

2国外研究对我国历史建筑节能改造的启示

2.1与我国历史建筑保护相适应的历

2.2与我国历史建筑保护修缮相适应的节能技术标准和技术措施

2.3建立合理评估方法

近一时期,建筑节能材料和产品在各地程度不同地存在着一些质量问题。有的生产企业不按产品标准组织生产;有的建材市场经销企业非法经营无产品名称、无厂名、无厂址(以下简称“三无”)的节能材料和产品;有的建筑工程违规购买和使用质量不合格的建筑节能材料和产品,这些行为严重扰乱、违反了建筑节能材料和产品正常的生产秩序、流通秩序和使用程序,也给建筑工程质量特别是建筑节能标准的执行带来严重影响。为了及时纠正和预防上述问题,进一步加强民用建筑新建、改造过程中节能材料和产品的质量监督管理,确保新建建筑和既有建筑节能改造所使用的节能材料和产品符合标准要求,保证工程质量,现就加强建筑节能材料和产品质量监督管理的有关事项通知如下:

一、提高认识,增强抓好建筑节能材料和产品质量监督管理的责任感和紧迫感

(一)提高认识。各级住房和城乡建设主管部门、工商行政管理部门、质量技术监督部门要从贯彻科学发展观,落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》精神,全面完成建筑节能工作任务,促进建筑增长方式根本转变的高度,充分认识抓好建筑节能材料和产品质量监督管理的重要性和紧迫性,将这项工作列入重要的议事日程,作为近一时期的重要工作任务,精心组织,周密部署,狠抓落实,务见实效。

二、严控源头,加强对建筑节能材料和产品生产的质量监管

(三)进一步健全建筑节能材料和产品的生产标准。国家将不断修订和完善建筑节能材料和产品的标准。对一些性能可靠、经济适用但目前尚无国家标准、行业标准、地方标准的建筑节能新材料和新产品,其生产企业要及时制订材料和产品的企业标准,并按照规定程序进行备案、,但其性能指标应严于已有类似材料和产品的国家标准、行业标准、地方标准的要求。

(四)严格按照建筑节能材料和产品标准组织生产。建筑节能材料和产品生产企业要严格按照产品标准组织生产,按规定进行产品的型式检验、出厂检验,未经检验合格的产品一律不得出厂销售。要建立健全建筑节能材料和产品的质量保证体系和计量管理制度,重点抓好原材料进货质量和配比、生产工艺工序、产品出厂质量检验等环节的控制,同时配备相应的实验室,实验室使用的计量器具必须经依法检定合格。

(五)加强建筑节能材料和产品生产环节的质量监管。各地住房和城乡建设主管部门应积极配合质量技术监督部门加大对建筑节能材料和产品生产环节的质量监管力度,重点查处不按材料、产品标准进行生产,不对材料、产品按规定进行型式检验和出厂检验,或者将不合格产品出厂销售等行为。各地质量技术监督部门要加强对建筑节能材料和产品生产企业的巡查力度,全面建立企业质量档案。除日常监管外,各地今后每年至少开展一次专项检查,并将检查结果向社会公示,对违规企业依法处理。要加大对建筑工程中使用建筑节能材料和产品的执法力度,严厉打击生产、使用不合格产品的违法行为。

三、规范市场,加强对建筑节能材料和产品流通领域的质量监管

(七)建立建筑节能材料和产品流通市场监测、巡查和专项检查制度。各地工商行政管理部门要加强对建筑节能材料和产品流通环节的质量监管,在加大日常检查、巡查力度的同时,加强质量监测,针对当地市场上存在的突出问题适时开展专项检查、整治,及时向社会曝光重大、典型案例。

四、多措并举,提高对节能材料和产品在建筑工程中使用的监管水平

(八)进一步落实建筑节能材料和产品推广、限制、淘汰公告制度。省级住房和城乡建设主管部门要根据建筑节能标准要求和国家的产业政策,结合当地实际,及时制定并建筑节能材料和产品的推广、限制和淘汰目录,指导建筑工程正确选购。

(九)建立建筑节能材料和产品备案、登记、公示制度。各地住房和城乡建设主管部门应根据当地气候和资源情况,制定适合本地实际的建筑节能材料和产品的推广目录。对建筑工程使用的建筑节能材料和产品,在质量合格和手续齐全的前提下,由设区市级以上住房和城乡建设主管部门进行备案、登记、公示。鼓励建筑工程使用经过备案、登记、公示的节能材料和产品。

五、部门联动,建立建筑节能材料和产品质量监管的长效机制

(十一)建立监督检查联动机制。各地住房和城乡建设主管部门、工商行政管理部门、质量技术监督部门及墙体材料革新与建筑节能管理机构要依据有关职能组织联合检查,依照有关规定和标准,针对建筑节能材料和产品生产、流通、使用等环节存在的质量突出问题,对需要重点检查的节能材料和产品进行汇总归纳,列出检查清单,根据实际需要及时安排进行产品质量抽查、监测和专项检查,及时发现和纠正存在的产品质量问题。抽查、监测结果要在当地的主要媒体上予以公布,对违法违规的企业和单位要依法予以处罚。

(十二)落实市场信用分类监管。各地要联合建立建筑节能材料和产品的信用分类管理机制,按照企业违法违规程度和频次,对违反规定的节能材料和产品生产企业、经销企业和建筑工程使用单位进行不良信誉记录,对一定时期内未出现不良记录的守法企业建立企业优良信誉记录,并予以公示。各地住房和城乡建设主管部门对违法违规企业信息要及时予以通报,限制或禁止其参加建设工程材料投标,确保在建筑工程建设中使用合格的节能材料和产品。要推广合同示范文本,清理建材市场的霸王合同条款,保护消费者合法权益。

监测对象

监测对象主要包括空间信息数据、建筑动态信息数据、建筑静态信息数据3种。空间信息数据主要包括遥感数据和地理信息数据。建筑动态信息数据主要包括建筑能耗数据和建筑环境气象数据。建筑静态信息数据主要包含建筑物围保系统信息和房地产信息。而监测要素则主要包括以下几种。

1遥感数据热红外遥感影像主要包括地表温度反演和热岛效应反演要素。地表温度反演和热岛效应反演可通过单一热红外通道方法、分裂窗方法、基于MODIS探测仪的白天/夜间MODISLST方法实现。

监测数据获取

可用于建筑能耗监测的遥感数据主要有热红外波段数据和可见光高分数据,包含3种数据类型:BSQ(bandsequential)格式、BIP(bandinterleavedbypix-el)格式、BIL(bandinterleavedline)格式。

(1)建筑动态信息数据。建筑动态信息数据主要包括建筑分项实时能耗数据和建筑环境气象数据。建筑分项实时能耗数据是指能量在建筑内主要用于采暖、供冷、供生活热水,以及风机、炊事设备、照明设备、家电/办公设备、电梯、机房设备、建筑内服务设备和其他特殊功能设备等消耗。建筑环境气象数据是指中国建筑热环境气象数据集中用于热环境分析的地面气候资料,主要包括气温、相对湿度、地面温度、风向风速、日照时数等参数。

(2)建筑静态信息数据。建筑静态信息数据主要包括房地产信息、围保系统信息、空调设备信息、可再生能源系统信息、空间地理信息。房地产信息是指建筑物的类别、用途、占地面积、建筑面积等数据;围保系统信息是指建筑物围保系统的结构、围保材料类别等;空调设备信息是指空调的类型、功率等;可再生能源系统信息是指太阳能光热、太阳能光电、空气源热泵等系统的信息;空间地理信息是指与建筑物空间地理分布有关的信息,表示地表建筑体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。(3)热红外遥感数据。地表物体的温度一般在±40℃之间,平均环境温度为27℃,其辐射峰值位于8~14μm。因此,热红外波段的大气窗口可选为8~14μm之间的波段。(4)高分遥感数据。要能够实现城市建筑物的提取,高分遥感数据的空间分辨率要求达到米级或亚米级要求,波段要求在可见光波段范围内。

监测数据处理与加工

1影像数据处理辐射纠正:针对选用的遥感数据,采用专业团队提供的定标常数,对遥感数据进行辐射定标。几何纠正:通过计算机或人工目视解译的方式寻找影像地面控制点,采用多项式纠正的模型对遥感数据进行几何纠正,纠正误差要满足0.5个像元误差要求。

2业务数据处理(见表1)

3专题产品成果建筑数据和遥感数据的融合关联,形成遥感应用的专题信息产品。

监测数据建库与管理

1数据建库将所采集或收集到的各类数据、文本、图片等数据,按照基础数据库、业务数据库、服务数据库、模型数据库、案例数据库进行分类,并根据各类数据库的不同特点进行组织和管理,满足海量数据存储、关联、分析、挖掘和可视化的要求。数据内容具体包括基础数据库、业务数据库、服务数据库、模型数据库、案例数据库。

1.1基础数据库主要包括:城市基本信息、建筑基本信息、建筑设计和验收数据、建筑用能特征信息、城市地理空间数据、城市其他共享数据、其他基础数据。

1.2业务数据库业务数据库主要包括:能耗统计数据、能耗实时监测数据、室内监测数据、红外遥感数据、气象实时监测数据、其他业务数据。

1.4模型数据库实现设计模型和运行模型数据的集中存储,主要包括:统计模型、设计模型、运行模型、其他模型数据。

2数据管理数据管理是指基于建筑节能与绿色建筑数据的海量性、多样性、保密性等要求以及用户群等因素,对数据进行分类分级管理,主要包括海量数据的分类入库、数据共享等级划分、用户分级分类、数据共享方式和数据共享措施等。进行数据管理的方式主要有:(1)建立规范化的数据共享与交换管理机制,保证共享与交换。(2)以数据安全为重点,统一规划,建立信息安全认证体系、运行环境的安全保障系统和功能完备的容灾备份系统,确保数据中心的物理安全、网络安全、系统安全和数据安全。

监测结果应用

关键词:节能建筑;设计;应用

1建筑节能设计的发展概况

伴随着我国的城市化的飞速发展,建筑能耗所占社会商品能源总消费量的比例也持续增加,对国民经济发展和人民的正常工作生活的影响日益突出。例如,我国空调高峰负荷已经超过4500万kW,相当于2.5倍三峡电站满负荷出力。由于这期间工业结构调整导致电力消费持续下降,空调负荷的增加才没有使得电力供应不足的问题过于凸现。然而,随着工业结构调整的完成和经济的继续增长,工业生产能耗的降低将难以补足建筑能耗的飞速增加,建筑能耗增加导致能源短缺的问题将更加突出。

建筑节能的经济效益和社会效益无疑是十分重大的,然而长期以来单纯依靠建筑节能设计标准中强制性条文实施却难以得到推动,这既有政策法规的原因,也与缺乏深入地开展科学建筑规划与设计、加快节能新技术的开发及应用有关。

2我国发展建筑节能设计需要注意的问题

2.1开发商与设计者利益难以均衡

因为我国经济发展处于高速发展阶段,我国的房地产开发商在国家发展的这个阶段中主要以发展经济创造最大利益和价值为主,我国的房地产开发商会以增加自己的收入为目的进行房地产开发和建筑设计项目的开发,而我国节能建筑师的节能建筑设计和构思均是以高价格、高投入、高成本作为基础和必备条件,对于建筑设计者而言,最优化的设计路线是制定出最节能的建筑设计图,以技能建筑所发挥的节能效果最大化作为考虑;但是作为房产开发商和投资者需要解决回收效益问题,他们需要考虑的是以最低的投入换来最大的收益,所以在投入回报问题中,投资者和设计者的矛盾很大,这个问题是导致节能建筑无法顺利开展和大规模实施建设的原因之一,利益没有共赢性导致了需求不统一,造成了不均衡的局面出现。

2.2我国建筑节能技术落后,导致建筑质量和实用性较差

3应对建筑设计的技能环保设计提出的对策

3.1结构设计上的节能环保

我国在开展节能环保建筑设计时要充分考虑节能环保的外形和结构设计,建筑规划上要提高环保节能意识,在规划设计中加大对环境的考虑因素,在建筑设计过程中考虑多方位的因素和影响力,对于环境影响因素考虑不周全往往使得设计人员对环保节能了解和协调性的缺失,最为凸显的就是建筑的朝向和采光选择,部分建筑呈东西向,造成了室内热工环境差的现象。充分考虑建筑构造是要求建筑严格控制节能。我国自2009年起实施夏热冬暖地区建筑节能设计标准,这就要求设计人员要充分考虑节能建筑符合政策的要求,进行建筑节能设计。设计人员要加强建筑的通风性能,改善室内热工环境,利用可利用能源等方面的研究。

3.2使用节能环保的建筑材料

3.3建筑用电的可持续性与其他能源的选择分析

我国发展建筑可持续利用能源和其他可替代性能源,首先需要理解可持续再生能源的含义和意义。可再生能源是指原材料可以再生的能源,如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)潮汐能等,可再生能源不存在能源枯竭的情况,因此发展能源可持续利用受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。我国能源分布不均衡,一样有能源短缺现象和能源利用不充分现象,如何将能源有效的分配和调控成为了主要问题,我国节能建筑的设计需要考虑这些因素和影响,从而更有效的帮助我国建设节能建筑群,现阶段多数节能建筑选择太阳能光伏发电技术,以及风能发电技术来给房间内部发电和调控室内温度,通过PV板产生直流电,储存在蓄电池中备用,或通过逆变器变为交流电用于室内电力供给,剩余电量则送入电网,从而满足了室内的全部供电需求;采用了天大自主研发的辐射板技术,将吸收太阳辐射而产生的热能作为热源为室内供暖,同时利用太空辐射制冷技术为室内供冷,结合水源热泵技术调节室内温、湿度,保证舒适的室内环境要求,利用了真空管高温集热技术来提供烹调用热。室内通过太阳能供热的梯级利用满足建筑的不同用热需求,使屋内四季保持在恒温24度到25度,湿度40%--55%左右。

4结束语

综上所述,保护环境、有效利用自然能源、削减能源负荷是新时期实现可持续发展的重要要求之一,建筑设计中应用节能技术是对可持续发展这一理念的最好回应,节能建筑将成为今后建筑设计的主打方向,建筑节能工程作为建设领域的新方向已成为我们既定的基本国策,我们应深刻认识到节能设计的重要性,从自身出发、从实际出发,设计出与实际生活和社会相适应的设计,努力使建筑能耗最低化,大力发展节能建筑,提高能源利用率,为加快建设资源节约型,环境友好型社会做贡献。

[1]赵文,李军.《可持续发展与节能环保建筑的设计初探――宝山顾村安置动迁项目会所设计》.《建筑技术和设计》,2009年2月,17页

关键词:建筑节能发展历程欧洲借鉴

引言

自21世纪以来,能源问题就一直是困扰人类生存与发展的重大问题。在全球各行业领域中,建筑能耗在全球占比不断攀升,在很多国家甚至超过工业和交通两大领域。2007年3月,联合国环境规划署执行主任AchimSteiner曾表示:“据保守估计,全球的建筑行业能够减排二氧化碳18亿吨,而更加积极的节能政策可能使这个数字超过20亿吨,或者接近京都议定书中约定减排数量的3倍。”

在全国节能减排的背景下,我国建筑节能在过去的三十年不断发展,已经取得不小成效,但仍与发达国家存在不小的差距,尤其是已经走在前列,且与我国部分气候区域有着相似性的欧洲国家。本文将通过建筑节能政策和技术两方面,展现欧洲建筑节能的发展,同时对比分析中欧差异,并参考借鉴其经验。

欧洲建筑节能政策

根据2011年的数据显示,相比其它行业,欧盟国家建筑能耗的终端能耗占比最高,占到40%,超过了交通和工业能耗。

主要政策

欧盟在2002年颁布的建筑能效法案(EPBD)是各成员国在建筑能源利用方面所遵循的一个主要政策。主要有四方面的要求,首先对所有新建建筑和超过1000平方米的将要进行综合改造的既有建筑提出最低能耗要求;其次,建立总体框架,提出建筑综合能效的计算方法学;再次,建立新建与既有建筑的能源认证制度;最后,实施对建筑空调系统和中大型采暖系统的审核与评估制度。2006-2010年间,EPBD法案在大部分欧盟国家得以全面实施。

技术标准

欧洲的建筑节能标准发展至今已有将近30年,其主要动因即不断增高的能源价格。2010年2月,欧盟出台《近零能耗建筑计划》:要求2020年12月31日前所有新建建筑需达到近零能耗水平;2018年12月31日前所有公共建筑需达到近零能耗水平;需出台针对既有建筑的节能目标。这些行动计划可在国家层面上按不同情况分别执行(表1)。

表1欧洲国家新建建筑节能目标

以德国为例,自20世纪80年代开始,其建筑节能之路是通过示范项目与统一最低能耗标准(德国建筑节能规范“EnEV“)两条线相辅相成逐步推进的(图2)。示范项目有“太阳能房屋”、“低能耗建筑”、“三升房”[“三升房”指通过采用多种技术手段,达到每年每平米使用面积消耗的采暖耗油量不超过3升的房屋。]、零能耗建筑等,30年来其能耗从200kWh/m2·a下降至负能耗。国家节能标准也不断地与示范项目的能耗水平靠近,目前的能耗标准已经降至50kWh/m2·a以下。

能耗水平

目前,欧洲的普通新建居住建筑的平均能耗在80-150kWh/m2·a左右,有很多已经达到了被动房屋的标准(小于50kWh/m2·a)。在欧洲,对于低能耗建筑尚无绝对的定义,目前一般将建筑节能水平分为以下三个等级:

1)低能耗建筑(LEB):采暖、制冷、通风、热水的一次能源消耗为40-60kWh/mTFA2/a,与普通新建建筑相比,其节能率达40-60%。

2)超低能耗建筑(ULEB):在低能耗建筑的基础上,通过更好地利用可再生能源(太阳能、地热能、生物质能等)达到更低的能耗水平,20-40kWh/mTFA2/a,与普通新建建筑相比,其节能率达90%。

3)零能耗建筑(ZEB)/正能源建筑(PEB):当建筑的采暖、制冷、通风、热水的一次能源消耗为0-20kWh/mTFA2/a时,即达到近零能耗或正能源建筑等级,通常是通过可再生能源发电系统的应用得以实现。

欧洲建筑节能技术

欧洲建筑节能工作的基本理念是实现“低能耗、高舒适度”的完美结合,最大限度利用自然能源,尽量减少能源与资源浪费。欧洲多国气候寒冷,其建筑节能技术尤其适合我国北方建筑进行参考与借鉴。

保温水平

欧洲的保温水平分为南北两级,以高效的复合保温隔热系统以目标。一般都有较厚的保温层,新建建筑围护结构(除去门窗)的K值一般在0.29W/m2·K到0.22W/m2·K(北欧国家水平)之间,被动房屋的外墙保温厚度则达18-20cm。

窗户

欧洲国家的单层玻璃基本消失,双层玻璃已经成为标配。如德国三层玻璃的窗户正成为主流趋势,而在北欧国家三玻逐步成为标配,中空三玻或四玻的产品也成为先锋应用。在欧洲低能耗建筑中,窗户的U值不大于0.8W/m2·K。

外遮阳

欧洲国家外窗普遍采用活动外遮阳,形式多种多样。新建建筑以卷帘式活动外遮阳最为普遍,已成为标准配置。

采暖

颗粒锅炉(PelletBoiler):逐渐取代化石能源锅炉技术的是颗粒燃料锅炉,在北欧国家非常普遍。

热泵系统(HeatPumpSystems):随着低能耗建筑的不断推广,热泵系统逐步成为首选,其COP大概在3左右。

热电联产系统(CombinedHeatandPower):在较大的居住区或大型公建中,尤其是结合生物质能源使用的情况下,CHP系统是最佳案例的首选。

能源回收的通风系统

在保温和建筑气密性十分优越的情况下,当建筑采暖负荷峰值不超过10w/m2,带有热回收的机械通风系统就可以满足室内采暖需求剩余的采暖需求,其效率达到80%以上。

气密性

在许多欧洲国家,新建建筑都推荐使用鼓风机测试,对低能耗建筑则强制要求该测试,被动式房屋则要求鼓风机测试结果达到气密性n50(50Pa)≤0.6h。

欧洲建筑节能对中国的借鉴

中欧建筑节能发展对比分析

在对比两者之前,需明确的是中国与欧洲的建筑种类、产权性质、用户生活习惯等的巨大差异。例如,欧洲的住宅建筑面积占到了75%,非住宅面积为25%,而在住宅建筑里,单户式房屋占64%,而公寓建筑仅占36%(BPIE,2011);欧洲大部分国家的住宅都由住户自己建造等等。

建筑节能政策体系

从上述欧洲建筑节能政策发展来看,在欧盟统一的建筑节能目标框架下,各国根据其实际情况制定了相应的政策,主要对象为新建和既有建筑的节能,部分国家也出台了专门针对某一类建筑的能源管理。我国的建筑领域节能工作则从五个领域展开,除了新建建筑的节能标准执行以外,还包括北方采暖地区既有建筑改造、大型公共建筑与政府办公建筑的监管、可再生能源建筑规模化应用,以及绿色建筑的全面推广。这也是我国建筑量大,建设速度快,能耗较高,节能技术发展较晚的基本国情所决定的。

建筑节能水平

从建筑能耗来看,我国建筑单位面积能耗远低于欧洲国家,但这并不能说明我国的建筑节能水平高于欧洲,这其中的原因包括用户的生活习惯、需求以及设备使用方式等方面造成的差异。其次,我国建筑能耗的统计方式与欧洲国家的年度一次能耗(采暖、制冷、通风与热水)有着较大的区别,因此两者的能耗水平无法直接进行对比。

建筑节能发展路径

欧洲国家在高舒适度需求下的高能耗水平,已经通过不断的技术发展与创新,在保持其舒适生活水平的前提下不断降低;而目前中国的建筑低能耗水平是在城乡巨大差异前提下,以牺牲室内环境舒适度的前提下达到的,因此我国的建筑节能发展之路应是通过政策与技术的进步,约束其总体能耗需求,与此同时保证和提升建筑舒适度。

建筑节能技术

借鉴意义

通过对欧洲国家的建筑节能发展状况的分析与对比,可以为中国的建筑节能之路提供较好的参考经验,促进节能减排在建筑领域获得更大的成效。

1、加强政策评估机制

目前我国的建筑节能政策基本通过国家到地方由上至下的试点推广、财政激励、再到强制实施的步骤进行。从北方到全国,从建筑设计到施工阶段,我国自80年代开始至今的一系列节能政策都在不同阶段发挥着巨大的效用。然而,与欧洲建全的能效管理机制相比,我们仍然欠缺完善政策评估机制,在每一项重大国家政策出台和执行期内,需要对其产生的节能效果、成本费用、温室气体减排,甚至是就业机会等进行总结。这样才能了解其政策实施的效益,更好地保障建筑节能目标的切实完成。

2、高节能率的进一步发展

欧洲多数国家将低能耗建筑分成了三个等级,且制定了不同技术策略供建设者选择。而当前我国的建筑项目普遍以达到强制节能标准为目标来进行设计,限制了建筑高效节能的进一步发展。在不同的项目基础下,应允许不同建设目标和策略的建立,利用各种激励手段促使其达到优于强制标准的水平,以更好地带动建筑节能市场的良性发展。

3、全寿命周期统筹发展

由于国家发展阶段的不同,欧洲国家非常重视建筑运营阶段的要求,从建筑的建设、改造、销售和租赁方面都有相应的要求,尤其强调建筑运行过程中对采暖锅炉以及空调系统的检查等等。而我国的建筑节能在运营阶段的要求起步较晚,相对于设计阶段来说其管理制度也还不完善,在这一方面可充分借鉴欧洲相应规范,确保建筑全寿命周期节能潜力的充分发掘。

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THE END
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