建筑节能改造推行情况、难点与对策*

2021-11-27 02:52许佳兴黄梦婷焦兆利边芷菱任雨洁雷金富
科技与创新 2021年20期
关键词:建筑节能能耗工程

许佳兴,黄梦婷,焦兆利,卿 俊,边芷菱,贺 松,任雨洁,雷金富

(宜宾学院国际应用技术学部,四川 宜宾 644000)

近年来,为贯彻国务院关于做好城镇危旧房改造的有关精神,在旧房改造中融入节能减排优化设计有利于可持续发展,同时也符合生态环保、绿色文明城市的基本要求。四川省各地市开展了大量工作,但仅仅对建筑外观进行改造,无法满足新时代人民群众对住宅节能环保性及室内舒适性的要求,如何低成本、高效率完成旧房节能改造变为迫待解决的问题。

1 建筑节能改造工程优点及难点分析

1.1 建筑节能改造工程的优点

节能环保,满足可持续发展要求。建筑节能改造工程,是指在分析建筑所处外部环境的前提下,通过改变布局形式、围护结构、围护材料使建筑充分利用自然能源,以达到节能的目的。从安全性来看,这些原有建筑结构框架稳定,仍有使用价值,若仅因不能达到节能的目的而拆除,会造成很大的资源浪费,加之过去的建材大都是非循环利用材料,拆除时会产生的大量废弃物,给环境也会带来不利影响。

低成本、高回报。从经济角度看,改造老建筑与重新修筑新建筑相比,前者耗费少很多;选择节能改造旧房来提升住宅舒适性,可减少政府或民众的经济压力,提升人们生活质量的同时,也使得房地产行业能良性有序地发展。旧房节能改造的经济支出大约占新建建筑造价的5%,而节能效果却可达20%~40%。以某高校的一栋办公楼为例,通过节能分析可得到:旧办公楼的能源消耗约165 000 kW·h/年,经节能改造其能源消耗约100 000 kW·h/年。节能改造效率在50%~65%之间,年节约50 000~65 000 kW·h 的能源,以1.0 元/kW·h 计算,年节约量约合人民币5 万~6.5 万元。改造成本位于50 万~140 万元之间。其中,最低造价改造方案节能效率为50%,改造成本约为50 万元,符合中国节能标准。

1.2 建筑节能改造工程的难点

节能改造的意识不强。改革开放以来,中国建成了大量的居住建筑,建筑用材大都是黏土砖和钢筋水泥[1],这些材料的使用寿命很长,但建筑围护结构热工性能却不能满足节能的要求。虽然国家大力提倡可持续建筑,提倡旧房改造,但房主对建筑节能改造却不太热衷,一方面由于满足于当前现状不愿意投入改造费用,另一方面对改造后的节能效果并不看好。

缺乏成熟的建筑节能改造技术。建筑节能改造工程的顺利实施不能只考虑改造者的单方面认识,需要依靠成熟的节能改造技术,综合考虑影响建筑节能的因素,针对性地进行改造以达到节能的目的。由于中国建筑节能改造处于初步发展阶段,现有的许多技术无法满足建筑节能改造的要求。

缺少专业的改造工人。在中国建筑业中,大多都是农民工出身,建筑工人的文化水平不高[2],而且承担着巨大的家庭经济压力,而作为新兴产业的建筑节能改造工程,工作业务较小,对工人的吸引力不高,导致具有相应节能改造工程资质的工人匮乏。

2 国外、国内节能改造发展历程及现状

1973 年,由石油输出国对西方发达国家的不满,开始了石油禁运并爆发了一场能源危机,众多以油气为软肋的国家遭受沉重打击,英国便对节能优化方面展开了一系列研究,其主要出发点就是在于减少能量的消耗。随着节能减排工作显现成效,大大节约了开支,现在英国所要求的每平方外墙所传递的能量为0.3 W,比原规定值足足降低了1/3(原规定每平方外墙所传递的能量为0.45 W)。英国几乎是供暖期不断,建筑能耗约占整个建筑寿命期能耗的43%,为了使建筑内获得更理想的供暖效果及更有利于供暖系统的水循环,采用的全都是双管形式[3]。此外,英国相关学者对被动式太阳房也有相当多的研究,所谓的被动式太阳房也就是采用大量的现代先进技术、新型的建筑材料以及高科技的建筑设备,利用自然资源自主获取和储能,使房屋实现能够自动调节室内空气温度及湿度[4]。Ossway passivhaus 是获得国家认证的首栋被动式房屋,不但夏天凉爽,而且在冬季无需外界提供能耗,利用新建材和设备让室内环境舒适[5]。

能源危机除了给欧洲国家带来很大的冲击外,美国作为依赖于石油输入的国家也遭到能源缺乏的很大困扰。美国政府在世界第一次能源危机爆发后10 年内,制定了相关规范约束能源的不规范开采及使用,美国政府规定1985 年后执行新标准,在建筑的保温隔热问题方面有一定改善和引导作用。1986 年又在原标准基础上结合改革情况再次进行了规范文本的修订,将建筑进行了分类,并根据建筑类别制定了较为详细的节能标准[6]。当前,同许多先进发达国家一样,美国非常重视光电转换,充分利用光能,将其转换为有效的能源并提供给城市用电[7]。美国学者将光电能源转化的设计与建筑及结构进行同时设计、施工和运行,已达到一体化的水平,使建筑具备良好的整体性,这种设计方案和思路得到国内不少节能研究者的认同,并已被推广至国外[8]。

日本领土面积小且资源极度匮乏,而对能源的消耗量很大,长久以来日本民众非常具备节俭意识,其能源的利用率高达某些发达国家的2 倍。日本学者认为建筑节能的好坏直接影响到人类生存环境,作为建筑设计师,在保证建筑的安全性和功能性的前提下,还应在设计时多维地考虑如何降低建筑的修建能耗及使用能耗。

中国的建筑节能工作晚于西方国家,兴起于20 世纪80年代,政府制定了相关节能规范和标准:例如,JGJ 24—1986《民用建筑热工设计规程》(1986-07 开始实施,2013-10 废止)。目前住建和城乡建设部以及各省市的质量技术监督局、住房和城乡建设厅等职能部门又推出了一系列的建筑节能标准:例如,16J908—607《建筑节能门窗》(2016-06 开始实施,现行)、16J908—7《既有建筑节能改造》(2016-09 开始实施,现行)。在国家的积极倡导和相关政策的指引下,中国在建筑行业的节能目标也有大幅度的提高。

3 推行建筑节能改造工程的对策分析

3.1 提高房主对建筑节能的意识

政府应该制定建筑节能相关法律,让节能改造工程做到有法律依据为准绳,规范并明确改造的各项消费,让房主对改造费用放心;其次应该定期宣传成功改造的建筑工程项目,让房主对节能改造充满信心;最后国家要继续宣传可持续发展和绿色建筑,以便于建筑节能改造工程的推广。

3.2 大力发展建筑节能改造技术

将BIM(建筑信息化模型)技术与建筑节能改造相结合,运用BIM 技术建立建筑节能改造信息模型,模拟不同布局形式、围护结构、围护材料等条件下建筑舒适度和能耗情况,分析影响建筑节能改造效果的主要条件参数,建立基于BIM技术的建筑节能改造模型。

3.3 开展专业技能培训

为解决建筑节能市场人才匮乏的问题,要组织专业培训,以提高建筑工人的施工技术,使建筑节能改造工程顺利完成,改造完成的建筑又将推动市场前行,形成良性循环。

4 结语

建筑节能改造工程作为践行可持续建筑的代表具有节能环保、低投入、高回报的特点。在完善相关法规,解决好市民思想问题,完善行业技术的基础上,建筑节能改造工程必然成为城市老城区发展的重点方向,旧城改造已成为必然趋势,未来建筑节能改造工程将占据中国绿色建筑市场的主要地位。

猜你喜欢
建筑节能能耗工程
《计算机辅助工程》征稿启事
采暖区既有建筑节能改造外部性分析与应用研究
120t转炉降低工序能耗生产实践
(计算机辅助工程)征稿启事
绿色建筑节能保温材料在建筑外墙中的应用
对建筑节能与暖通施工关系的探述
探讨如何设计零能耗住宅
高速透平真空泵工程应用
水下飞起滑翔机
日本先进的“零能耗住宅”