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,并取得了十分丰硕的成果。我国建筑师也必须奋起直追,把建筑节能视为自己义不容辞的历史责任,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。
建筑节能概论
建筑节能的重要性:其一,可以缓解能源资源的紧张局面,建筑节能是社会经济发展的需要。其二,建筑节能是减轻大气污染的需要,建筑采暖和饮食用能量是造成大气污染的两个主要因素,如重庆受灰尘和酸雨严重危害,空气污染情况严重。其三,建筑节能可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量,随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高,舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要。其四,建筑节能是发展建筑业的需要。
我国建筑节能的范围包括:建筑采暖、空调和照明的节能,并与改善建筑舒适性相结合。
我国建筑节能的现状
1.建筑节能的法规与标准
由于建筑用能排放大量CO2使地球变暖,正危及生态平衡与人类生存,为了拯救环境,必须重视建筑节能,发达国家将建筑节能作为一项重要国策,并制订了符合本国建筑节能要求的法规,取得了显著的社会和经济效益。
我们国家的建筑节能工作与发达国家相比起步较晚,直到1986年,我国才由建设部颁布实施了第一部旨在推动建筑节能工作的行业法规《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86),节能率要求30%。 1995年12月,建设部又发布了第二个节能标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95),节能率要求50%。1993年又出台了一部规范旅游旅馆建筑节能设计的《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》(GB50189-93)。1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》,是指导全国节能的大法,也是中国建筑节能工作的立法依据,对建筑节能工作具有重大的指导意义,必将进一步促进建筑节能事业的发展。
2.我国建筑节能存在的问题
1)建筑节能的法规配套不够完善。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。
2)节能技术与产品不够成熟。主要是目前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。
3)管理机构不健全。目前,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。
4)建筑与设备设计不协调,造成节能建筑不节能。
重庆建筑节能示范工程
重庆市地处我国长江中下游,属于夏热冬冷地区。重庆地区建筑热工环境条件极差,夏季连晴高温,最高气温高达43℃,最低气温也超过 28℃,空气湿度达80%;冬季日照率仅13%,阴冷潮湿。重庆地区现有建筑的热工性能差,不用采暖空调设备,建筑热环境的恶劣程度居全国之最。
重庆现有住宅一般为砖混结构,外墙采用240mm厚砖墙或轻型混凝土空心砌块,内外抹灰,在自然热、湿平衡条件下,外墙实际热阻为0.38~0.45m2 ·K/W;屋顶采用 120mm钢筋混凝土空心板加防水层,然后作简单隔热层或架空隔热层,热阻0.5~ 0.7m2·K/W;外窗通常为铝合金窗,平均传热系数6.4W/(m2·K)以上。这基本符合《民用建筑热工设计规范》(GBJ50176-93),但是显然与人们所要求的舒适热环境极不相称,也无法满足节能建筑的要求。
随着重庆地区社会经济的发展,生活水平的提高,人们迫切要求改善建筑热环境。重庆已有支撑居住建筑热环境质量的节能技术和产品,在北碚区、荣昌县等地建成了国家级节能建筑示范小区,重庆市节能建筑试点工程已达10万平方米,这些工程都是新建或改建的居住建筑。
北碚天奇花园节能小区:建筑物体形系数Fo/Vo为0.3;建筑物朝向采用南北向,建筑物的总体布置、单体的平立面设计和门窗设置有利于夏季夜间和春秋季节的自然通风。窗墙比设计合理,窗墙比为0.28-0.35,平均为0.32。设置南北阳台及必要的窗口遮阳板,采用热反射膜遮阳,既阻挡了太阳辐射,又保证了室内的自然采光,并且增加了立面美观。采用单框双玻塑钢窗(平开窗),夏季采用热反射窗帘,提高窗户的气密性和保温性能,是建筑节能的重要环节。
外墙传热系数为1.6,外墙采用KP1多孔页岩砖加2.5cm水泥膨胀珍珠岩,内刷保温砂浆,窗墙热工性能匹配。采用蓄水覆土种植屋面,增加了屋面使用价值,其热工性能极佳,传热系数远小于1,还有增加绿化面积,改善小区气候等多种功能。蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较,温度可低27℃。建筑绿化对于调节气温增加空气湿度具有良好的效果,可以改善室内热环境。据实测,建筑西墙种植绿色植物,在植被遮蔽90%的状况下,外墙表面温度可降低8.2℃。
北碚天奇花园节能小区经过建筑热工测试,各项检测数据均符合节能要求,其中外墙保温性比普通砖墙提高15%,蓄水、种植屋面保温性和隔热性较普通屋面提高32%,单框双层玻璃窗保温性比普通窗提高58%,复合保温门保温性比普通空腹门提高38%等等。
北碚天奇花园节能小区在可行性研究、规划、建筑设计、施工等阶段,都树立节能意识。该小区是重庆市墙体材料革新和建筑节能工作的一次探索实践,该小区采取的一系列综合技术措施以及建筑围护结构使用的新型建材,在重庆市具有一定的推广价值。
建筑节能工作的改进措施
通过上述建筑节能存在问题的分析,为了重庆市节能建筑工作的更好开展,笔者建议必须建立技术及政策等方面的保障措施:
1.技术措施
1)加强建筑节能从业设计人员的素质培养,增强节能建筑设计与环境质量相统一的迫切感和责任感,要把建筑节能作为建筑设计是否达标的重点考核项目,建筑师应率先执行有关建筑节能的技术标准。结构师和设备师及建筑师之间应互相学习、密切协作,共同实现节能建筑设计的真正统一,确保节能设计的质量。
2)大力发展节能科学技术,进一步提高建筑材料质量、建筑施工技术即建筑节能技术。尤其应加强国际交流与合作,采取走出去和请进来的“双管齐下”方式,学习发达国家节能的先进经验和先进技术。
3)积极地因地制宜利用自然和再生能源,如太阳能、地热、地道风、沼气,重视回收应用废热余热,提高能源的利用率。
4)大力推广采用节能建材、重视建筑节能设备的研究与开发应用,尤其要重视高新技术与建筑技术结合的研究,采用智能化控制,使节能技术成果得到最广泛的推广应用。
5)尽早开发并推广适合国情的计算机节能分析软件,建立节能研究检测中心及实验室,我们通过理论分析和模型实验,进行优化和对比,使建筑成为真正的节能建筑。
2.政策措施
1)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。
2)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。
3)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。
我国建筑节能前景展望
在我国建筑中提高能源利用率潜力十分巨大。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。
总结我国近20年来建筑节能工作的进展情况,笔者就我国建筑节能工作发展前景作如下分析:
1) 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。
2) 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。
3) 建筑节能在20年前从北方采暖居住建筑启动,是由于当时北方采暖能耗占建筑能耗的主要部分。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,南方地区建筑节能的工作也将得到推广。笔者建议加快节能示范建筑、示范区、示范村建设,让更多的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。
4) 我国建设部颁布的《建筑节能“九五”计划和2010年规划》,以及《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。
结束语
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,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。在建设项目进行的不同时期,从不同角度,依据不同准则对节能进行研究,相信在不久的将来,在大家的共同努力下,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。
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