(北京节能环保中心,北京 101160)
相关研究显示[1],我国已经成为全球第三大能源生产国家与第二大能源消费国家,每年建成的建筑总面积超过所有发达国家的总和。而建筑行业在建设、使用过程中大量消耗能源,每年能耗约占我国总能耗的24%左右[2]。基于此,将建筑节能技术与建筑节能管理应用在建筑工程的建设和使用过程中,具有重要意义,同时,也是推动我国建筑行业可持续发展的重要措施。本文针对建筑节能管理与建筑节能技术在建筑工程建设中的应用进行分析和总结。
当前,诸多节能材料与节能技术已应用于我国建筑工程的设计、建造和使用过程中。大型公共建筑与政府办公建筑已初步建立和完善了建筑节能监管体系与建筑节能改造计划,能够对建筑工程建造和使用过程中产生的能耗进行持续有效的动态监测[3]。同时,法律体系中《中华人民共和国可再生能源法》与《中华人民共和国节约能源法》均涉及建筑节能管理的具体工作内容与监督管理,《民用建筑节能条例》则对建筑节能工作的具体内容、管理体系、目标责任等进行了更清晰和明确的说明。此外,我国出台了诸多与建筑节能相关的改造标准、设计标准,要求各个地区结合实际情况依照国家标准的规定对建筑节能的判定标准进一步细化,对引导我国建筑节能效果的提升提供了推动力。
然而,我国建筑节能管理工作在实际开展过程中亦存在诸多问题。首先,建筑节能管理工作普遍集中在设计阶段和施工阶段,对于建筑工程后续使用过程中的节能管理缺乏足够的重视。部分地区在建筑节能管理工作的开展过程中并没有将建筑拆除、建筑废物处理、建筑运行能耗监测等纳入工作范围,导致建筑行业发展过程中能源的闲置、浪费、损耗等情况依然较为严重[4]。其次,建筑节能管理缺乏明确和主要的监管单位。建筑节能管理工作涉及发改委、财政厅等诸多部门,具体工作开展过程中始终缺乏一个明确的、独立的、有足够资格的专业部门来落实各项法律法规制度和体系标准要求,给建筑节能管理工作的实际效果带来不利影响。
首先,我国建筑节能管理工作应当进一步健全和完善建筑节能法律法规体系。相关部门应当对已有的建筑节能法律法规体系进行补充和修订,结合建筑节能管理工作的实际应用需求和当前市场发展增加更有实践意义的法律要求,确保建筑节能管理工作的可操作性、实践性、引导性、标准性得到进一步提升。相关部门应当要求各个地区加强对于建筑节能相关条例的修订工作,不断完善建筑节能管理工作的立法体系,在《节约能源法》《可再生能源法》与《民用建筑节能条例》的基础上进一步明确地区的建筑节能技术标准、体系规范、法律法规,确保本地建筑节能法律体系内容的完善性、圆满性和实用性。其次,要进一步提升建筑节能全过程周期管理机制的完善程度。建筑节能全过程周期管理机制的出现和应用是纠正当前我国建筑节能管理集中在单一阶段的有效措施[5]。建筑节能全过程周期管理机制要求管理人员必须将建筑节能管理的辐射范围进一步扩大,涉及建筑工程的设计、生产、使用、维护等全生命阶段,还要涉及建筑工程的拆除、维修、报废、回收等不同情况,如此才能确保无论何种类型、何种阶段的建筑工程均能有效应用建筑节能全过程周期管理机制,以此达到提升建筑节能管理效果的目的。最后,监管部门应当结合当前建筑工程的实际形式、具体规模、使用功能等构建符合当前建筑工程产品实际情况的综合能耗评估体系,以此对建筑工程在不同阶段的能耗情况进行更加清晰和准确的评估,为建筑节能管理工作成果的提升提供有效的支持。需要注意的是,建筑工程综合能耗评估体系的构建,不仅要贯穿建筑工程的全生命周期,也要具有能够层层分解、层层推进的特性,要能够结合建筑工程在不同阶段的实际情况对建筑工程的能耗进行量化评价,以此明确其节能消耗,并督促施工人员采取具体的节能措施,达到相应的节能目的[6]。建筑工程综合能耗评估体系的出台,将会使得建筑工程节能管理工作的开展进一步标准化和统一化,对促进建筑节能管理工作成果的优化具有重要作用。
建筑能源管理与综合利用系统是一种针对建筑工程暖通空调、照明供水等常规能源消耗控制方式为目标的建筑节能技术方案[7]。建筑能源管理与综合利用系统需要结合当前建筑工程不同区域的实际功能建立跨区域的能源需求模型,进而根据能源需求模型依照建筑电能、太阳能、三联供机组配置等实际情况进行能源的合理分配与管理。其在建筑工程中的应用需要在建筑工程的不同区域安装能源监测装置,并将所有的能源消耗信息汇总至能源消耗监控管理平台,进而根据具体的数据结果参照行业能耗标准以及国家规范要求,对建筑工程内部粗放式的能源管理方案进行全面细致的节能改造,最终达到建筑节能的目的。以中新天津生态城能源管理平台的建设与使用为例,该平台是我国范围内首个城市级别的综合能源管理平台。其系统组成内容涉及能源管理平台、能源数据共享系统、能源决策支持系统、可持续节能服务系统等,能够有效满足天津市政府对于区域范围内整体能效以及碳排放的监管目标,同时有效建立以生态城为基础的内部绿色节能管理服务平台,将能源的产生、供给、使用、管理等纳为一体,对提升天津市的建筑环保节能效果发挥了积极的管控作用。
中央空调一向是建筑工程运转过程中的主要能源消耗项目,因此空调节能技术的应用对于实现建筑节能的目标具有重要意义。当前针对中央空调的节能技术主要是通过对空调设备的改造来实现降低能耗的目的,例如智能变频控制技术、冷却塔供冷控制技术、冰蓄冷技术、冷热电三联供技术、太阳能吸附空调技术等,均是空调节能技术应用过程中客户可以自主选择的节能技术类型。
当前,主要的绿色照明节能技术包括智能照明控制技术、照明节电器等节电设备选择等。以智能照明控制技术为例,其需要为照明系统安装感应与控制装置,进而结合照明系统的实际使用情况进行动态化的照明控制,通过定时开关、检测环境范围光强度自动开关、检测室内人体温度自动开关等措施,有效避免大范围内无明确目的的照明能源消耗。例如,某图书馆在照明系统的设计过程中选用了定时控制+无人感应控制+照度控制的综合控制模式,将定时控制模式运用于书库与阅览室,将无人感应控制模式运用于书库通道与书架区域,将照度控制模式应用于阅览室,在有效满足人员查阅功能的同时使得照明系统能够根据亮度、有无人员进入等实时控制。
太阳能等清洁能源在建筑节能中的应用主要是通过构建光伏建筑一体化系统,以此将太阳能光伏发电阵与建筑围护结构进行有效结合,最终达到为建筑工程提供清洁太阳能供应的目的。相关研究显示[8],使用模块化太阳能建筑围护结构建设而成的建筑系统,其墙体结构能耗相较于普通墙体降低了14.8%。对于完善建筑工程围护结构的热工性能、降低建筑工程的施工成本等有积极作用。此外,还有门窗幕墙保温技术在建筑节能中的应用,门窗幕墙保温技术主要是通过对建筑范围内门窗、幕墙的结构改造和材料使用,以此达到相应的节能效果。例如,将以往的建筑玻璃材料改换为节能玻璃,在建筑工程玻璃材料表面粘贴低辐射隔热安全膜,对于提升当前建筑工程的节能效果均有积极作用。
综上所述,伴随我国建筑总量的增加以及社会对建筑工程使用舒适度要求的提升,建筑工程的能耗已经成为我国能源消耗中不可忽视的重要内容。在这样的背景下,建筑节能拥有极为广阔的发展空间和市场潜力。政府部门要结合当前我国建筑节能市场的初步发展情况,为建筑节能管理制定更加完善的法律法规,同时对建筑节能技术的发展和应用提供有效的鼓励和支持,促使建筑节能管理与建筑节能技术在建筑工程中的应用能够更加深入,充分发挥其节能效果,促使建筑行业实现可持续发展。