宫海霞 大连城建设计研究院有限公司
随着国内建筑业的发展,能耗问题日趋突出,给居民的生存带来了巨大挑战。近几年,随着城市化的加速,全国建筑业迅速发展,许多地方都在积极推进工程项目的实施。然而,由于国内施工企业现有技术水平较低,施工企业的经营模式滞后,建筑行业的能源消耗巨大,如果不能在其发展过程中进行有效的节能改造,将会造成严重的能源消耗。我国在建筑行业上节能理念的提出时间还较短,在相应的措施和手段上也并不成熟,因此对我国建筑耗能状况进行研究,并提出针对性的节能措施具有重要的现实意义。虽然我国建筑业的节能减排取得了显著的成绩,但与国外相比,我国环保工作还有很多不足。若不加以解决和改善,将导致我国建筑业能耗问题日趋严重,从而影响到整个国家的能源结构。
我国是一个发展中国家,应该不断地改进和提升人们的生活质量。为实现我国的和平发展,需要越来越多的能量。能源是人类社会发展的生命源泉,它的重要性不容小觑。我国目前正处在工业化、城市化的高速发展时期,产业的迅速发展、城市化进程的加快以及居民消费结构的不断优化,对能源和经济资源的要求越来越高。我国拥有庞大的人口和相对匮乏的能源,同时也是一个消耗巨大的国家,其耗能总量居全球第2位。目前,中国的人均能耗只有全球的40%,建筑能耗占全国能耗总量的30%。当前,我国的能源形势十分紧张,而且在未来很长一段时间里都很难得到有效的解决,因此节能已经迫在眉睫。
我国的建设规模不断扩大,伴随着社会发展和人民生活质量的不断提升,出现的问题也越来越多,其中最突出的是能源消耗问题,已经严重影响到了人类的生活环境。从国内外有关学者的文献报道中可以看出,能源消耗了大量的自然资源和土地资源,同时也破坏了人类的自然生态系统,对人类的生存和发展产生了极大的负面作用。为此,应根据我国的能耗现状展开调控,对现有的能耗进行分析和调查,以便根据以上的现状,提出相应的治理措施和建议,恢复居民原有的居住条件。
随着有关的建设政策、法规的颁布以及建筑节能技术的普及,我国的建筑节能工作虽然已经有了一些成果,但是整体的能源利用率仍然不容乐观,大量的高能量建筑已经是建设和谐社会的“瓶颈”。许多已建成的房屋不符合节能标准,从技术制度到配套法律规范都没有从根本上解决这一问题。目前我国的建筑节能规范仅适用于30%以上的建筑物,而且由于该规范中的一些不够严谨的条款,使得该规范的实施出现了一些缺陷;一些软件的预测结果与规范不一致,形成了一道技术障碍,严重阻碍了我国建筑的进一步发展,也给节能工作造成了困扰。当前我国对建筑节能的宣传与推行尚未引起足够的关注,有关的法律、政策还处于落实阶段。
对于建筑行业而言,其快速发展的显著标志就是各地房地产行业的快速崛起。经过几年的发展,房地产业已成为国民经济的中流砥柱,对第二、三产业的发展起到了积极的推动作用。衍生的产业链不但可以促进本地居民的就业,也可以促进本地的经济发展,同时也促进了国内的房地产需求,导致了房地产的供不应求。城镇化程度的提高伴随着我国城市综合发展的加速,大批的人口流入城市推动了对住宅的需求,住宅的总量有了显著的提高,同时也带来了建筑能耗的持续上涨。此外,随着我国经济发展的日益提高,居民对居住需求日益提高,也导致了建筑能耗的持续增长。
随着能源消耗拉动国民经济的迅速发展,我国城镇和农村的消费结构发生了变化,人民的生活质量也随之提升。当前,我国城镇住宅小区内使用电力的装置数目日益增加,而住宅的使用条件也日益改善,例如冬季采暖和夏季的制冷等。不仅要满足人们的生活需要,还要保证人们的舒适,因此建筑不仅要人性化,还要智能化。为了适应这个要求,大楼内的辅助设备也在逐步地改进,比如照明设备、供暖设备、中央空调系统等,都是为了提高建筑的节能效果而设计的。
随着国内城市化的快速发展,一方面国民经济的发展显著提高,另一方面,国内的建筑耗能持续增长,对居民的生存环境构成了严峻的挑战,同时,城市化的发展也加速了建筑业的发展,北京、上海、广东、浙江等地的房地产项目越来越多,在一定程度上促进了国家经济的发展,但同时也带来了能源消耗的问题。
随着人民生活水平的不断提高和我国的经济发展,我国大部分地区的人民都已步入“小康”的行列,不仅是对居住空间的要求越来越高,同时也对住宅的供暖、空调、电器等设备的要求也越来越高,为了满足人们个性化需求,建筑行业在保证整体施工质量的基础上还投入了供暖、电器系统等设备,给建筑耗能状况增加了负担。
此外,长江南部居民的生活水平越来越高,对供暖系统的要求也越来越高,一些建筑公司在建筑设计上增加了供暖设备的投资,以达到满足本地居民的个性化要求。但在前期的建筑设计中,并没有考虑到供暖设施的问题,导致许多施工单位都在后期投入了大量的资金,可见,我国居民的个性化需求也加剧了我国能源消费的严重状况。
长江盆地冬季短,夏季长,夏季对大型空调系统的需求量越来越大,供暖系统的耗电量也越来越大,再加上长江地区的供暖系统已经不适合本地的用户,所以必须采用热泵系统控制和节约建筑能耗,实现控制、节约建筑耗能问题。在国内建筑业,采用了大量的节能技术进行外墙隔热和地板节约。外墙隔热技术就是在大楼的墙体内部设置隔热层,间接地实现隔热效果。而且该方法不但施工工艺相对简便,而且其用途非常广,可以用于各种不同的建筑,目前国内很多工程已经采用了该技术。而地板的节约能源技术主要包括房屋地板的防水和采暖设备的设置。在高层建筑中,楼层与楼层间的距离即为地板,在建筑工程中,除了要在地板上铺上防水外,还应进行供暖装置的安装。
在建筑施工中,采用节能建材,既可以降低建筑能耗,又可以节省其他建材,而且大部分节能建材都能起到环保的效果。在建筑施工中,采用节能型材料可以大大降低其他绝热材料的用量,在施工中节约能耗。节能材料的应用也极大地改善了建筑的舒适性,让建筑变得更人性化,降低了居民对采暖和制冷的要求,同时也降低了能耗,既节省了能耗,又保护了环境。第二,通过农作物和其他废弃物的加工,可以制造出一种新型的建筑材料,它的原材料既满足了能源节约的需求,又降低了生产成本,可以回收利用废弃物,提高回收利用效率。
由于人们对商业住宅和其他建筑物的需求量越来越大,为了加速项目的完成,在建造中,大量增加了能耗,使建筑企业的能耗越来越高。因此,政府和有关部门要加大有关政策的力度,督促施工企业按相关的标准施工,并严格控制节能工作,提高施工企业的节能意识,从源头上解决施工中的能源问题。另外,有关部门也应从使用材料、施工技术和施工管理等多个层面制定相应的技术标准。
建筑物的外墙、门窗和屋顶等建筑的保温隔热是建筑物的节能措施。
4.3.1 墙体
在建筑围护结构中,墙体的绝热特性是影响建筑节能效果的关键因素。其主要措施为:①加大开发和利用新型墙体材料,以保温、隔热、轻质、高强、施工效率高、改善建筑功能、增加房屋使用面积为重点的新型墙体材料;②正确选择建筑外墙的保温措施,并以外墙外保温为宜;③新的外墙保温材料的应用。如隔热层可以选用聚苯板、聚苯颗粒等。
4.3.2 门窗
门窗在建筑围护结构中起着举足轻重的作用,它是建筑内外能量阻隔最薄弱的一个环节。所以在建筑中,门窗的节能设计非常重要。可采用以下几种方法:①合理控制窗墙比例;②采用新型节能玻璃,提高了其保温和隔热效果。如,使用了低辐射的Low-E 空心玻璃;③加强对门窗细节的施工,保证其密封性能;④优选新型门窗型材,如,选用耐热铝合金型材、窗框保温断桥等。
4.3.3 屋面
屋顶节能的目的是为了防止热的转移,提高房屋的保温效果。其节能的主要方法是:①重视材料的选择。屋顶隔热层应选择具有较小的密度和较小的导热系数;②积极推行节能、绝热、节能等新技术。例如在屋顶上采用发泡式聚苯板等高效隔热材料。
4.3.4 制定科学的照明节能措施
近几年,我国电力消费和电力负载快速增加,全国有2/3的省份出现了断电、关机、限电等情况,这对经济发展和人们的生存质量造成了很大的冲击。节电已是一个非常关键的节能领域,实现照明的节能措施有:①选用节能灯;②选用节能灯具及电子设备;③科学地进行节能照明,如正确选用灯光路线、合理地选用电闸、充分使用自然光线、灯光模式的合理选用、光照强度的合理选取等。
4.3.5 加强采暖系统的节能
对于处于建筑气候区域的北方严寒地区的建筑,要做好建筑内部的隔热工作,而供暖的耗能又是“大户”,因此在建筑节能工作中,应采取如下措施:①科学规划供热网络,尽可能缩短室外管线的长度,强化管道的隔热,提高室外管道的输送效率;②优化供暖设施,改进供暖系统的结构、运行和管理,以提高其使用效果;③合理选择供暖模式,以集中供暖为主,实现节能降耗;④调整现行的供暖和供暖费用,逐步实现按户计量。
4.3.6 合理使用空调系统
对于处于建筑气候区的中央夏热冬冷区、南方夏热冬调整区的建筑,空调能耗是目前建筑能耗的“大户”。因此,提出了空调系统的节能措施。
(1)对温度参数的合理选取。在进行空调系统的设计与应用时,应适当选取室内的温度参数,以防止夏季过低或冬天过高。
(2)优选改善制冷系统效率的空气调节制冷装置。在空调制冷设备中,应优先使用变频节能技术,通过智能控制实现制冷空调系统的智能化,从而达到改善空调设备的运行效果,降低运行能耗。
(3)大力推广应用新的空调技术,例如利用冰蓄冷、地热空调等。
4.3.7 大力开发和利用太阳能等可再生新型能源
对于处于建筑气候区域,日照较长的区域,进行充分的发展,例如:在市政道路、公园、住宅等公共场所,可选用太阳能热水器等。
由于我国的经济和城镇化的发展,在很长一段时间内,会消耗大量的能源。如果只考虑到一些外在因素,忽略了环保等重要因素,很难实现高品质的建设。长久以来忽略了可持续发展的重要意义,必然为保护生态安全增添诸多风险。在对我国的城镇化发展深入细致的研究之后,要把重点放在低能耗上,以实现高水平的发展。
政府部门应当加强引导,制定更为科学、客观、精确的政策,为我国建筑能源技术提供有力的支持,为我国的建筑能耗现状和行之有效的能源方法提供帮助。不管是依赖环保的资源还是积极推行的循环经济,这一问题在国内建筑行业中,实际上并没有找到正确的关键。要真正取得高品质的建筑能源发展成果,最重要的一项措施就是加大对建筑能源技术的利用。当前,国家亟待加强对建筑节能技术的研发与提升,切实贯彻可持续发展的关键点,树立科学的观念。与以往的长期经济活动相比,可持续经济活动有很大的差异,实际上是在可持续利用的资源方面,可持续的经济可以更好地利用资源。注重可再生能源的使用,对我国的建筑节能技术产生了很大的正面作用。
从国家层面看,政府应当主动发挥引导性作用,从而更好地引导我国建筑节能的发展。在目前国内的建设行业能耗现状中,应加大对能源消耗的重视,并准确、深层次的统筹我国建筑业能耗。与此同时,政府也应当制定有目标的控制措施,以解决目前国内的能源消耗问题,并采取稳健的措施控制能源消耗。从建筑节能技术的视角可以看出,政府要发挥主导作用,采取税收优惠政策,推动建筑业走上绿色、节俭的方向发展,鼓励建筑公司探索和研究节能技术,并更加综合全面地做好专利保护相关工作。
随着全球能源问题的日益严峻,建筑行业的发展必将向着节能环保的方向发展。而要实现建筑物节能环保的目标,则必须通过建设过程中各个环节的有效配合,不仅要从管理者方面形成节能环保的意识,还应将此理念在建筑企业内进行全面贯彻落实。通过不断采取优化措施,有效控制建筑物的能源消耗,并最终实现节能的目的。