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根據(jù)對江蘇地區(qū)農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的分析,并通過統(tǒng)計大量文獻中對農(nóng)村住宅建筑節(jié)能指標的描述,可將江蘇地區(qū)農(nóng)村住宅建筑節(jié)能評價指標歸納為建筑外形設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)、設(shè)備節(jié)能、新能源的利用這四個主要方面進行評價。對這四個指標做進一步分解,可以得出19個子指標,
2江蘇地區(qū)農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的綜合評價方法
2.1信息熵方法對建筑節(jié)能評價指標的篩選
為了從已經(jīng)構(gòu)建的初始評價指標中提取主要評價指標,可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標。具體操作步驟及方法如下:第一步:將初始的指標矩陣進行標準化處理。假定所選的評估對象有N個,初始的指標有M個,則可以構(gòu)建N×M階的矩陣,定義為矩陣A。按照式(1)進行標準化后的矩陣為A′。a′ij=(1)第二步:熵值的求取。令pj表示熵值,則,Πij=pj=-ΠijlnΠij(2)第三步:熵權(quán)的確定。Wj表示求出的熵權(quán)的大小,則,Wj=(3)第四步:確定某個評價指標的具體權(quán)重。權(quán)重值用Qj表示,則,Qj=(4)第五步:將第三步求出的熵權(quán)與第四步求出的具體權(quán)重進行結(jié)合,剔除冗余指標,確保評價的穩(wěn)定性。
2.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的綜合評價
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用于逼近任意的一個非線性的函數(shù),同時具有超強的自適應(yīng)以及存儲能力。采用BP神經(jīng)進行評價時,其運行的主要思想就是將搜集到數(shù)據(jù)輸入到該系統(tǒng)中,然后系統(tǒng)進行自我訓練,擬合各指標間的最優(yōu)關(guān)系,并自動記憶、存儲所選指標對綜合評價對象的影響權(quán)值,繼而對類似對象做出客觀的評價。在進行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練之前需要構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),主要需要以下參數(shù)。
(1)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)與層數(shù)的確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定需先確定輸入、輸出層節(jié)點數(shù)、隱含層的層數(shù)以及隱含層節(jié)點。輸入層節(jié)點數(shù)為指標個數(shù),輸出層節(jié)點數(shù)為建筑節(jié)能綜合評價指標。在規(guī)模不大的情況下,常采用一個隱含層。隱含層節(jié)點數(shù)可根據(jù)式(5)確定。Ny=(5)其中,Ny表示隱含層節(jié)點數(shù);Ni表示輸入層節(jié)點數(shù);No表示輸出層節(jié)點數(shù);NP表示訓練樣本個數(shù)。
(2)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)的確定確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后,需要確定網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的選取、初始權(quán)重的確定、期望誤差、學習速率、訓練次數(shù)等相關(guān)參數(shù)。
3江蘇農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的綜合評價
首先對初始建立的評價指標進行篩選,剔除其中可能對評價結(jié)果有干擾的影響因素。聘請10位專家對初始的評價指標進行打分,然后依據(jù)信息熵方法進行處理,最終得出的綜合評價指標包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標。采用三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,即輸入層、隱含層、輸出層各一層,輸入節(jié)點數(shù)為選定的評價指標數(shù)15,根據(jù)式(5)確定隱含層的節(jié)點數(shù)為7,輸出節(jié)點數(shù)為1。函數(shù)采用Sigmoid函數(shù),初始權(quán)值為[0,1]區(qū)間的較小的數(shù),誤差期望為0.01,學習速率為0.001,訓練次數(shù)為10000次。筆者選取了江蘇省某地區(qū)的6個農(nóng)村住宅建筑作為評價對象,以其中的5個作為訓練樣本。數(shù)據(jù)主要是通過調(diào)查得到并做歸一化處理,聘請相關(guān)專家對這幾個樣本進行綜合評分,用t表示。經(jīng)過訓練,將第六個樣本作為評價對象,采用該模型進行綜合評價,各指標的初始值見表3。采用經(jīng)訓練后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行綜合評價,得出的最終評價結(jié)果為0.932,這與通過專家打分法得出的評價值0.927相比,誤差為0.005,相對誤差為0.5%。這充分說明采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行綜合評價是可行的,且其評價的精度比較高。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞: 節(jié)能減排 經(jīng)濟效益
論文正文:
陜西建筑節(jié)能減排經(jīng)濟效益
解決能源問題,要走可持續(xù)發(fā)展道路
為了實現(xiàn)節(jié)能減排目標,陜西省2006年12月頒布《陜西省節(jié)約能源條例》、對節(jié)能管理,有效開發(fā)能源,合理使用能源作出了規(guī)定。2007年1日開始施行《陜西省建筑節(jié)能條例》為加強建筑節(jié)能管理,降低建筑能耗,提高能源利用效率,促進節(jié)約型社會建設(shè)提供了法律依據(jù)。2008年制定了《關(guān)于加強農(nóng)村建筑建材節(jié)能工作的通知》、《關(guān)于做好2008年建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排工作的通知》等文件對建筑節(jié)能工作作了周密部署,提出了開展建筑節(jié)能工作的指導思想。
一系列的法律法規(guī),健全節(jié)能減排的相關(guān)政策體系,使得我省節(jié)能減排工作呈現(xiàn)出良好局面。據(jù)陜西省發(fā)展改革委近日披露,2007年,陜西省實現(xiàn)生產(chǎn)總值5369.85億元。經(jīng)初步核算,全省能源消費總量約6600萬噸標準煤,較上年增長10.5%。全省萬元GDP能耗比2006年下降4.5%,萬元GDP能耗降到1.36噸標準煤,保持了下降的良好勢頭。當前,我省節(jié)能減排工作取得了較大進展,但與建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的目標相比,還有一定的距離。實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,必須進一步推進我省建筑領(lǐng)域節(jié)能減排工作。
重點抓好新建建筑執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標準
開展建筑節(jié)能工作首先應(yīng)下大力氣抓好新建建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計標準。根據(jù)2005-2007年全國建筑節(jié)能專項檢查結(jié)果,2007年110月份全國城鎮(zhèn)新建建筑在設(shè)計階段執(zhí)行節(jié)能標準的比例為97%,施工階段執(zhí)行節(jié)能標準的比例為71%;2006年,符合建筑節(jié)能設(shè)計要求的項目達到總項目的95.7%,施工階段合格率降到了53.8%;而2005年的檢查,只有20%新建建筑達到圖審通過的設(shè)計標準。
三年的指標顯示:新建建筑節(jié)能設(shè)計執(zhí)行率都有了較大幅度的提升,但施工階段執(zhí)行建筑節(jié)能50%的合格率仍然較低,存在節(jié)能建筑不節(jié)能的局面。目前我國正處于住宅建設(shè)的高峰期,世界銀行報告認為:2000-2020年是中國民用建筑發(fā)展鼎盛期的中后期;預計2004-2020年全國每年新增建筑量約1820億m2,全國每年新增城鎮(zhèn)住宅量10億m2,預測到2020年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。
從我省的情況看,十五期間,我省商品房屋竣工面積3228萬平方米,年平均增長速度11%。按此增長幅度進行測算,十一五我省新增商品房屋約3600萬平方米。從三年的全國建筑節(jié)能專項檢查結(jié)果看我省整體情況較好,但省內(nèi)欠發(fā)達地區(qū)與經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的差距還是存在的。如果不抓好新建建筑的節(jié)能工作,再加上大量的既有建筑,這將使建筑能耗的增長速度大大高于建筑規(guī)模的增長速度,從而使我省目前的能源緊張狀況進一步惡化。
把國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑作為我省建筑節(jié)能的突破口。
我省國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑面積約630萬平方米,主要集中在西安。根據(jù)2007年我院陜西省政府辦公建筑和大型公共建筑能耗運行狀況及能效評估調(diào)研對西安、寶雞、榆林、延安、漢中五城市和省政府機關(guān)的21個政府辦公建筑和大型公共建筑進行的能耗狀況調(diào)查結(jié)果顯示,辦公建筑單位面積年耗電量為3070kWh,商業(yè)建筑單位面積年耗電量為100200kwh。
國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑面積建筑占民用建筑的比例雖然不大,但單位能耗遠遠高于一般公共建筑和居住建筑,在我省民用建筑總能耗中占有很大比重。具有單位面積能耗高;同類型建筑物之間存在2倍以上較大差異的特點。為什么我國國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑普遍具有高能耗的特點?首先,一些大型公共建筑在設(shè)計上片面追求形式新、奇、特,忽視建筑功能,造成能源和資源的浪費。其次是管理上太粗放。因為是公用建筑,使用者會有意或無意忽視能耗的責任問題。
第三是運行中不適當。大型公共建筑的風機跟水泵的電耗占采暖空調(diào)電耗的50%-70%,根本原因在于選型不當,存在大馬拉小車的現(xiàn)象。解決這些問題,可以通過建立大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系,使大型公共建筑按節(jié)能運行方式運行,即通常所言的無成本節(jié)能改造。據(jù)專家測算,大型公共建筑存在大約30%以上的節(jié)能空間,節(jié)能潛力大。同時,我國大型公共建筑與住宅建筑相比,產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)相對單一,節(jié)能工作開展相對容易實現(xiàn)。此外,由于大型公共建筑在國民生活中往往承擔著主要的社會服務(wù)功能,建筑節(jié)能行為社會影響大,能對全社會產(chǎn)生示范和帶動,具有極強的標向作用。因此,以大型公共建筑的節(jié)能運行管理和節(jié)能改造作為我省建筑節(jié)能的突破口,通過摸索、總結(jié)出既有建筑節(jié)能改造的經(jīng)驗、模式,帶動全省既有建筑的節(jié)能工作是可行而必要的。
農(nóng)村住宅建筑節(jié)能,不容忽視
在近幾年社會主義新農(nóng)村的建設(shè)過程中,村莊建設(shè)量逐步加大。通過我院對陜甘寧青四省村鎮(zhèn)建筑節(jié)能及改善市內(nèi)熱環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)研究課題調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)有住宅建設(shè)在規(guī)劃、設(shè)計方面存在盲點,節(jié)能問題更無從談起,多數(shù)農(nóng)村住宅不能滿足《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》要求的最低水平,存在耗能高、室內(nèi)熱環(huán)境舒適度差的特點。據(jù)統(tǒng)計,我省農(nóng)村既有建筑住宅面積54009萬平方米,其中:混合結(jié)構(gòu)18410萬平方米,占34%;磚木結(jié)構(gòu)22373萬平方米,占41%;其他結(jié)構(gòu)(土草房、窯洞)13226萬平方米,占25%。圍護結(jié)構(gòu)墻體普遍以粘土實心磚為主,門窗主要采用木制門窗,屋面普遍較單薄,圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱整體性能差,熱量散失快。在冬季平均室溫普遍只有10℃左右,與城市16℃-20℃的平均室溫有明顯差距。
而農(nóng)村建筑單位能耗高達30-40公斤標準煤,為城市建筑單位能耗的1.5-2倍,每年我省農(nóng)村建筑能耗約1620-2160萬噸標煤。如果現(xiàn)在不開始注重農(nóng)村住宅的建筑節(jié)能普及,將會直接加劇能源危機,給我省經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展造成嚴重障礙。剛剛閉幕的黨的十七屆三中全會就三農(nóng)問題做出了重要決策,其中也將加強農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境建設(shè)作為農(nóng)村發(fā)展的一項重要目標任務(wù)提了出來。
因此,在近幾年社會主義新農(nóng)村的建設(shè)過程中,新建農(nóng)村住宅的規(guī)劃、設(shè)計、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及其推廣就顯得愈來愈重要了。長期以來,我國農(nóng)村建設(shè)處于粗放式發(fā)展狀態(tài)。由于觀念、認識、技術(shù)力量等多方面原因,在建設(shè)中還存在村莊布局與建筑形態(tài)缺少品質(zhì)與特色,千村一面現(xiàn)象;基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)盲目套搬城市模式,村內(nèi)道路過寬,路燈過高過密,建廣場、追求大草坪;重形式、輕功能,重體量、輕質(zhì)量等問題。
因此,科學規(guī)劃是村莊建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。設(shè)計是規(guī)劃意圖的實現(xiàn),是完善功能、提高效果,增加安全、改善舒適性,提高投資效益,提升建筑品質(zhì)的唯一途徑。農(nóng)村住宅的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和能耗問題不容忽視。制定規(guī)劃應(yīng)立足現(xiàn)實、著眼未來、統(tǒng)籌兼顧,充分考慮農(nóng)村經(jīng)濟與城鎮(zhèn)化的未來發(fā)展。要把節(jié)能省地的理念貫穿于規(guī)劃、設(shè)計、房屋與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境與綠化建設(shè)的全過程,這直接關(guān)系到農(nóng)村建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。要因地制宜,彰顯特色。
例如在我省陜北和關(guān)中地區(qū)的生土建筑已有悠久的歷史,主要表現(xiàn)形式為窯洞建筑和土坯屋,具有就地取材、造價低廉、建設(shè)和維修簡便、節(jié)約能源、能較好保護環(huán)境等特點。要積極推動可再生能源技術(shù)在建筑中的應(yīng)用。鼓勵農(nóng)民使用太陽能熱水器。要因地制宜開發(fā)并推廣農(nóng)村所需節(jié)能型建筑材料。在陜北和關(guān)中地區(qū)應(yīng)發(fā)揮粘土資源豐富的優(yōu)勢,生產(chǎn)高性能的空心磚和多孔磚,在陜南地區(qū)利用當?shù)氐纳笆Y源發(fā)展自保溫混凝土砌塊。
積極推廣太陽能、沼氣、秸稈氣、中水與雨水等再生資源在建筑中的應(yīng)用。若農(nóng)村既有建筑逐步通過節(jié)能改造,全部達到節(jié)能30%-50%的要求,我省每年可節(jié)約486-1080萬噸標煤;農(nóng)村新建建筑每年竣工面積約1500萬平方米,按節(jié)能30%-50%的要求建設(shè),每年又可節(jié)約18-30萬噸標煤。我省的農(nóng)村住宅節(jié)能大有可為。
節(jié)能減排相輔相成,缺一不可
節(jié)能減排是一個系統(tǒng)工程,主要包含節(jié)能和減排兩個重要方面,這兩個方面相輔相成,缺一不可。節(jié)能是我們當前工作應(yīng)抓住的重點,減排也不可掉以輕心,要做到兩手并抓。尤其是對一天生活污水量達到1000噸左右的小城鎮(zhèn),在經(jīng)濟條件許可(具備)情況下均應(yīng)建設(shè)污水處理廠,不能將未經(jīng)處理達標的污水直接排入河流。一天生活污水量不足1000噸的小城鎮(zhèn)不具備建設(shè)污水處理廠條件的,可進行生態(tài)處理的方法(如利用污水池種植植物等)將水沉淀過濾、生態(tài)凈化后達標排放。具備條件的城鎮(zhèn),對生活垃圾均應(yīng)設(shè)置集中填埋廠,我省大中型城市還應(yīng)對垃圾分類收集,回收利用(再生重復利用、垃圾發(fā)電等)。隨著城市建設(shè)、城中村改造,建筑垃圾的量也愈來愈大,對土地資源的占用等都應(yīng)針對此開展相應(yīng)的研究工作,使建筑垃圾得到充分的再次利用(如生產(chǎn)新型建筑材料,以及在建筑地基處理、交通道路建設(shè)中利用)。
建立建筑節(jié)能的技術(shù)支撐體系
要充分發(fā)揮我省科技的優(yōu)勢,探索院校、科研單位、企業(yè)之間優(yōu)勢互補、成果轉(zhuǎn)換的科研攻關(guān)和科技創(chuàng)新的模式,完善創(chuàng)新體系鏈。盡快建立陜西省建筑節(jié)能重點實驗室、陜西省建筑節(jié)能技術(shù)中心、,依此為依托大力開發(fā)節(jié)能減排新技術(shù)、新產(chǎn)品,積極推進產(chǎn)學研相結(jié)合的節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)。重點發(fā)展建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能成套技術(shù),加大對外墻外保溫等相關(guān)問題的研究解決力度,發(fā)展隔熱保溫、輕質(zhì)高強、環(huán)保利廢、節(jié)能節(jié)地的新型墻體材料。加大開發(fā)利用可再生能源的力度,重點做好太陽能、地源熱泵、熱電冷三聯(lián)供技術(shù)以及沼氣和風能的推廣應(yīng)用。建立陜西省建筑能效測評機構(gòu),加快建筑節(jié)能檢測技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品的檢測技術(shù)的研發(fā)工作。
加大投入力度,推廣示范項目
要加大我省節(jié)能投入力度,重點支持節(jié)能重大技術(shù)改造項目和示范項目,節(jié)能減排新技術(shù)新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化推廣應(yīng)用項目,鼓勵淘汰落后的高耗能設(shè)備、落后生產(chǎn)能力項目,可再生能源開發(fā)利用項目,以及節(jié)能標準體系,能源監(jiān)測能力及服務(wù)體系建設(shè)項目。示范帶動,以點帶面,帶動全省節(jié)能減排工作的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新能源 墻體節(jié)能 屋面節(jié)能 中國節(jié)能;
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
一 緒論
1.1 課題的提出
早在20世紀70年代,建筑節(jié)能概念就被正式提出。建筑節(jié)能的核心是減少建筑耗能,提高建筑中的能源利用效率。
隨著哥本哈根世界氣候大會的召開,“低碳”成了一個流行詞。以“節(jié)能、環(huán)保、綠色、低排放”等為特點的“低碳建筑”,也以一種全新的姿態(tài)高調(diào)登場。因此,在發(fā)展低碳經(jīng)濟的道路上,建筑的“節(jié)能”和“低碳”注定成為繞不開的話題。
1.2 本論文的研究內(nèi)容
本論文研究分別從以下幾方面著手研究:
1. 中國建筑能耗基本情況;
2. 我國建筑節(jié)能發(fā)展的對策;
3. 墻體、門窗、屋面、太陽能、夜間通風五種節(jié)能措施;
二建筑耗能情況及推廣發(fā)展對策
2.1中國建筑能耗基本情況
2.1.1我國目前建筑能耗特點可概括為:
(1)南方和北方地區(qū)氣候差異大;
(2)城鄉(xiāng)住宅能耗使用差異大;
(3)住宅及一般公共建筑與發(fā)達國家相比能耗尚處在較低水平,但有明顯的增長趨勢;
(4)大型公共建筑能耗浪費嚴重,節(jié)能潛力大,新建建筑中此類建筑的比例呈增長趨勢;
(5)長江流域大面積居住建筑新增采暖需求,必須找到有效地解決方案,否則將成為嚴重的能源負擔。
2.1.2我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。因此,中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任,而作為耗能大戶的建筑,其節(jié)能也就成為關(guān)系國計民生的重大問題。
2.1.3我國節(jié)能工作與發(fā)達國家相比起步較晚,能源浪費又十分嚴重。
2.1.4我國建筑能耗不斷增長的原因:(1)房屋建筑繼續(xù)增加;(2)城鎮(zhèn)化不斷加快;(3)人們對建筑熱舒適性的要求越來越高;(4)采暖區(qū)大大向南擴展;(5)居民家庭家用電器品種數(shù)量增加;(6)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。
2.2我國建筑節(jié)能發(fā)展的對策
2.2.1各級政府要提高認識, 轉(zhuǎn)變職能,把建筑節(jié)能列入國家決策層的重要議程。
2.2.2組建建筑節(jié)能、設(shè)計研究領(lǐng)導機構(gòu)。
2.2.3編制建筑節(jié)能專項規(guī)劃和加強監(jiān)督管理。
2.2.4注重“產(chǎn)學研”,加快對建筑節(jié)能的研究設(shè)計工作。
2.2.5制定經(jīng)濟扶持政策,加大對建筑節(jié)能資金的投入。
2.2.6積極推廣和使用新型建筑節(jié)能材料。
2.2.7大力宣傳建筑節(jié)能的重要意義。
我國是能源稀缺國家,節(jié)能是我國的一項戰(zhàn)略決策,建筑節(jié)能是住宅建設(shè)發(fā)展的方向。只有人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,才是可持續(xù)循環(huán)發(fā)展的最佳途徑。
三建筑節(jié)能途徑
3.1墻體節(jié)能
3.1.1對于嚴寒及寒冷地區(qū),室內(nèi)外溫差較大,體形系數(shù)應(yīng)≤0.4,以減少傳熱損失。 3.1.2對于以冬季供熱為主的嚴寒地區(qū)空調(diào)建筑,主要解決圍護結(jié)構(gòu)的保溫問題,對傳熱系數(shù)要求較高; 而對遮陽系數(shù)不作要求,適當提高遮陽系數(shù)反而能提高冬季太陽輻射熱量,有利于節(jié)能。 3.1.3對于以夏季供冷為主的夏熱冬暖地區(qū),主要解決圍護結(jié)構(gòu)的隔熱問題,對外窗的遮陽系數(shù)有較高要求。
3.1.4對于寒冷地區(qū)及夏熱冬冷地區(qū),既有夏季制冷又有冬季制熱,故應(yīng)同時考慮保溫和隔熱問題,對傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)均需要求。
3.1.5墻體是建筑護結(jié)構(gòu)的主體,其所用材料的保溫性能直接建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設(shè)計標準。以外墻為例, GB50189-2005規(guī)定,在建筑物形體系數(shù)(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時,北京地區(qū)傳熱系數(shù)不超過0.45W/(m2·K),而常用的內(nèi)抹灰磚墻,傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標準數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下,應(yīng)進一步推廣復合墻體技術(shù)。
3.2門窗節(jié)能
3.2.1窗的保溫隔熱性能比外墻要差得多,對于嚴寒及寒冷地區(qū),室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主導地位,需減少窗的傳熱系數(shù)以控制溫差傳熱,其要求高于南方地區(qū)。3.2.2對于夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū),空調(diào)期間太陽輻射引起負荷為主要矛盾,故對遮陽系數(shù)要求高于北方地區(qū)。隨著建筑技術(shù)發(fā)展,填充惰性氣體的雙層中空玻璃傳熱系數(shù)可由常規(guī)單層玻璃的6.0w/(m2.k)降為1.5w/(m2.k)。3.2.3窗墻比應(yīng)≤0.7,當窗墻比<0.4時,玻璃可見光透射比需≥0.4,以免影響房間采光。
3.2.4外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。
3.2.5控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,GB50189–2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規(guī)定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過20%、30%、35%”。
3.2.6提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。
3.2.7改善住宅門窗的保溫性能。采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
3.2.8設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設(shè)防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設(shè)計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
3.3 屋面節(jié)能
3.3.1夏熱冬暖、夏熱冬冷和寒冷地區(qū),制冷負荷大的建筑應(yīng)設(shè)外部遮陽。
屋頂水平面太陽輻射最大,相應(yīng)建筑能耗較大,透明部分面積不應(yīng)大于屋頂總面積的20%。
3.3.2外窗可開啟面積不小于窗面積的20%,以便于透氣.
3.3.3在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的。屋面節(jié)能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。現(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開始于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規(guī)作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。其主要技術(shù)指標,表觀密度為110~150kg/m3;導熱系數(shù)為0.04~0.06W/m·K;蓄熱系數(shù)為0.90~0.11m2·K。抗壓強度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數(shù)為2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。這些指標充分體現(xiàn)了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數(shù)較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數(shù)也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。
.4利用太陽能
地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。而在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟條件下可供開發(fā)利用的太陽能,只占資源量的很小一部分。據(jù)美國能源部評估,1990年美國太陽能經(jīng)濟可開發(fā)資源量約為22Mtce/年,僅為技術(shù)可開發(fā)量的0.6%。所以,太陽能的開發(fā)利用有巨大的潛力。太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。
3.5夜間通風
夜間通風的原理是在夜間引入室外的冷空氣,通過冷空氣與作為蓄熱材料的建筑維護結(jié)構(gòu)接觸換熱,冷卻建筑材料,達到蓄冷目的。在夏季,為了獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境,則需要空調(diào)供冷系統(tǒng)。而此時,因為夜間的室外空氣溫度比白天低得多,所以夜間室外冷空氣則可以作為一種很好的冷源加以利用。嚴格地說,只要室外空氣溫度低于室內(nèi)空氣溫度,此時的室外冷空氣就可視為可利用的自然冷源。
四結(jié)論
一切跡象顯示,低碳節(jié)能建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢,一個全新的建筑變革時代正在快步向我們走來。低碳代表一種態(tài)度,更代表一種責任。低碳節(jié)能建筑是一個系統(tǒng)工程,需要全社會方方面面的參與,讓建筑在全生命周期中都低排放。我們應(yīng)該立足現(xiàn)實,確立符合中國國情的節(jié)能理念和設(shè)計體系,努力實現(xiàn)建筑的節(jié)能低碳化。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能,能耗,保溫,采暖,可持續(xù)發(fā)展
建筑的發(fā)展是經(jīng)濟發(fā)展的必然結(jié)果,同時也帶來了對于社會和環(huán)境的影響。隨著世界的發(fā)展,技術(shù)的進步,工業(yè)化不僅造福人類,也給人類帶來了環(huán)境污染,同時,隨著社會的發(fā)展,環(huán)保的需要,以及為了保證建筑熱環(huán)境的需要等,建筑節(jié)能就成了全世界共同矚目的焦點,建筑節(jié)能的意義也就顯得異常重要,大力推進建筑節(jié)能也就迫在眉睫。
我國20世紀80年代中期開始推行建筑節(jié)能,并對此工作極為重視。隨著《中華人民共和國節(jié)約能源法》的頒布,我國建筑節(jié)能有了指導和法律依據(jù)。《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》、《關(guān)于新建居住建筑嚴格執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標準的通知》、《關(guān)于開展資源節(jié)約活動的通知》等條款的頒布預示著我國建筑業(yè)正走向節(jié)能時代,敏感的企業(yè)為之歡呼雀躍,建筑節(jié)能市場蘊含著無限商機。 我國建筑能耗的總體特點可概括為以下幾個方面:
1、南方和北方地區(qū)氣候差異大,僅北方地區(qū)有采暖;
2、城鄉(xiāng)住宅能耗使用差異大;(其中:城市以煤、電、燃氣為主,農(nóng)村以煤、電、秸稈、薪柴為主)
3、大型公共建筑和一般公共建筑用能特點差別很大。
根據(jù)上述特點,不難看出,我國建筑能耗的現(xiàn)狀可概括為:
1、北方建筑采暖能耗高、比例大,應(yīng)為建筑節(jié)能的重點;
2、住宅及一般公共建筑與發(fā)達國家相比能耗尚處在較低水平,但增長趨勢顯著;
3、大型公共建筑能耗浪費嚴重,節(jié)能潛力大,新建建筑中此類建筑的比例呈增長趨勢;
4、農(nóng)村建筑能耗低,非商品能源仍占較大部分,目前有被商品能源替代的趨勢,需引起足夠的重視;
5、長江流域大面積居住建筑新增采暖需求,必須找到有效的解決方案,否則將帶來沉重的能源負擔。
建筑節(jié)能包含兩部分的內(nèi)容,一部分是建筑材料的革新,加強圍護結(jié)構(gòu)的隔熱保溫能力;另一部分是采暖節(jié)能。
以下列舉幾個重要的建筑節(jié)能措施:
一、墻體圍護結(jié)構(gòu)保溫
墻體保溫有外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和新型墻體自保溫。外墻內(nèi)、外保溫一般是利用聚苯板或聚氨酯保溫板等材料用膠粘貼或錨固在非保溫墻體表面上后,再外加保護層實現(xiàn),它特別適用于老住宅的節(jié)能改造。而新型節(jié)能墻體材料主要有承重砼空心砌塊、加氣砼砌塊、粉煤灰砌塊、聚苯乙烯夾芯板、發(fā)泡玻璃磚、金屬面夾心板等。。
二、門窗保溫隔熱和密封
門窗節(jié)能是建筑節(jié)能的重要方面之一。據(jù)統(tǒng)計,在建筑使用能耗中,窗戶的傳熱損失與空氣滲透損失約占全部熱損失的40%~50%,因此提高門窗的節(jié)能質(zhì)量是建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
三、屋面保溫
主要采用加厚屋面保溫層或坡式屋頂結(jié)構(gòu)。具體做法是在防水層上覆蓋爐渣、膨脹水泥珍珠巖版等,然后用水泥坐漿作為保護層。
四、采暖系統(tǒng)設(shè)計與控制
公共建筑采暖系統(tǒng)設(shè)計時,干管按照南北向分環(huán)設(shè)置,分別加裝調(diào)節(jié)閥,減少南北向房間溫度失調(diào);民用住宅采暖系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采用雙管系統(tǒng),按戶分環(huán),每戶安裝熱量表和溫控閥,用戶根據(jù)個人需要調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,做好供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié),使設(shè)備在較高頻率下運行,也可達到節(jié)能要求。
此外再列舉幾個關(guān)鍵的設(shè)備節(jié)能技術(shù):
1、房間空調(diào)器的節(jié)能技術(shù)(變頻技術(shù)、戶式中央空調(diào)器、熱泵除霜技術(shù)等);
2、螺桿機及多級高效吸收式制冷機的研發(fā)和應(yīng)用;
3、熱電冷聯(lián)供技術(shù)(系統(tǒng)優(yōu)化配備設(shè)計及控制等);
4、水源熱泵技術(shù)的推廣和應(yīng)用;
5、蓄能技術(shù)(從新型相變材料開發(fā)和相變傳熱技術(shù)角度推動蓄能技術(shù)在蓄冷空調(diào)、地板采暖、蓄熱電采暖器、太陽房等領(lǐng)域的應(yīng)用);
6、綠色照明技術(shù)極其產(chǎn)業(yè)化;
7、吊頂冷輻射技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用;
8、獨立除濕技術(shù)的研發(fā);
9、新風處理以及余熱回收技術(shù)的應(yīng)用;
10、可再生能源在建筑用能領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)(太陽能、自然通風、夜間通風、地熱、地下和地面水體蓄能、燃料電池等)。
建筑節(jié)能不同于單項重大工程,而是一項涉及方方面面的全社會行動。首先,建筑節(jié)能關(guān)系到國家和億萬群眾的切身利益,只有認識到建筑節(jié)能的重要性和迫切性,才會收到實效。有些決策者認為,多花5%的資金去搞節(jié)能建筑,還不如把這些錢拿去解決百姓住房難的問題。有的房屋開發(fā)商,關(guān)心的是如何用較少的資金來建造更多的房屋,獲取更大的利潤,節(jié)能與否根本不考慮。設(shè)計單位在市場大潮中也是如此,置節(jié)能標準于不顧,不敢堅持原則,只是一昧服從業(yè)主要求,致使設(shè)計出的作品已經(jīng)嚴重偏離了建筑節(jié)能的方向。其次,世界上各發(fā)達國家都制定了符合本國的建筑節(jié)能標準,如英國已將節(jié)能列入建筑強制性標準行列中。我國在建筑節(jié)能方面雖然也出臺了一些節(jié)能標準,但力度不夠,沒有達到有法可依,違法必究的地步,要加速建筑節(jié)能工作,只有健全法制,加大力度,嚴格執(zhí)法,才是上策。再者,建筑用能派生出大量污染物,危及人類生存,這個問題已為世界上發(fā)達國家政府所認識,列為一項基本國策。我國要加速建筑節(jié)能,也只有政府重視,加強管理,設(shè)置強有力的專門管理機構(gòu),進行目標管理,這樣才能取得長足的發(fā)展。最后,建筑節(jié)能造價高,對于房屋開發(fā)商來說,建筑節(jié)能不能多賣錢,卻要多花錢,少謀利,這個經(jīng)濟問題不解決,責權(quán)利分不清,建筑節(jié)能就不會形成氣候。我國建筑節(jié)能工作經(jīng)過這些年的實踐,在相關(guān)技術(shù)與標準、有關(guān)政策、相應(yīng)組織管理以及思想認識上都進行了充分的準備,奠定了深厚的基礎(chǔ)。特別隨著全社會節(jié)能意識和環(huán)保意識的增強,我國的建筑節(jié)能工作將會出現(xiàn)一個大力發(fā)展時期,在這樣的大好形勢下,搞好建筑節(jié)能工作,設(shè)計已經(jīng)成為一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。。
建筑節(jié)能并不意味著限制發(fā)展,正確的建筑節(jié)能觀,應(yīng)該以提高建筑物的能量利用效率,同時盡量降低建筑物的固有能耗,用最小的能源消費代價取得最大的經(jīng)濟和社會效益,滿足日益增長的需求為目標,走可持續(xù)發(fā)展的道路。。
建筑節(jié)能,任重道遠,需要全社會的參與和努力。我們要樹立科學的節(jié)能觀,建設(shè)資源節(jié)約型社會。我國建筑節(jié)能在與世界差距較大的情況下必須走自己的路,“知己知彼”、“運籌帷幄”。
參考文獻:石文星《建筑節(jié)能技術(shù)評價》
朱玉勝《建筑節(jié)能的發(fā)展》
孫詩欽《淺談建筑節(jié)能與管理》
[論文摘要]我國建筑耗能高,能源利用效率低,制約經(jīng)濟的發(fā)展。如何做好建筑能工作是擺在廣大建筑行業(yè)工作者面前的迫切任務(wù),本文從我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀入手,分析了建筑節(jié)能存在的問題及我國節(jié)能建筑發(fā)展緩慢的原因,提出了建筑節(jié)能的方法及節(jié)能對策。為建筑節(jié)能提供了理論和實踐參考。
一、我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀
目前,建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列,成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升,呈急劇上揚趨勢。我國建筑不僅耗能高,而且能源利用效率很低,單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2倍~3倍。僅以建筑供暖為例,北京市在執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計前一個采暖期的平均能耗為32瓦/平方米,執(zhí)行節(jié)能標準后,一個采暖期平均為21瓦/平方米,而相同氣候條件的芬蘭一個采暖期的平均能耗僅為11瓦/平方米,因建筑能耗高,僅北方采暖地區(qū)每年就多耗煤1800萬噸,直接經(jīng)濟損失達70億元,我國現(xiàn)階段城市房屋建筑中普遍存在圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性和氣密性差,供熱空調(diào)系統(tǒng)效率低下等問題,以占我國城市建筑總面積約60%的住宅建筑為例,采暖地區(qū)城鎮(zhèn)住宅面積約有40億平方米,2000年采暖季平均能耗約為25kg煤/平方米,如果在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)50%的節(jié)能,則每年大約可節(jié)省0.5億噸煤。2006年底,全國政協(xié)調(diào)研組就建筑節(jié)能問題提交的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示:按目前的趨勢發(fā)展,到2020年我國建筑能耗將達到10.9億噸標準煤。建筑節(jié)能要求十分緊迫。
二、建筑節(jié)能存在問題
1.我國建筑能耗高,制約經(jīng)濟發(fā)展。建筑能耗約占社會總能耗的三分之一,我國建筑能耗的總量逐年上升,在全社會總能耗中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的30%,而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例,如果再加上建材生產(chǎn)過程中耗掉的能源(占全社會總能耗的16.7%),和建筑相關(guān)的能耗將占到社會總能耗的46.7%。而國際上發(fā)達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的35%左右,以此推斷,隨著城市化進程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,我國建筑耗能比重最終還將上升到35%左右,建筑耗能已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋。
2.高耗能建筑比例大,加劇能源危機。現(xiàn)在我國每年新建房屋20億平方米中,99%以上是高能耗建筑;而既有的約430億平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達國家新建建筑的3倍以上。根據(jù)測算,如果不采取有力措施,到2020年中國建筑能耗將是現(xiàn)在3倍以上,潛伏巨大能源危機。
3.我國建筑節(jié)能狀況落后,亟待改善,上世紀70年達國家開始致力于研究和推行建筑節(jié)能技術(shù),而我國卻忽視了這一環(huán)節(jié),例如,我國建筑外墻的傳熱系數(shù)是發(fā)達國家建筑外墻傳熱系數(shù)的3倍~5倍,外窗傳熱系數(shù)是2倍~3倍,屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是3倍~6倍,因此在這一環(huán)節(jié)上,我國與發(fā)達國家存在較大差別。
三、我國建筑節(jié)能發(fā)展緩慢的原因分析
多年來,我國開展了相當規(guī)模的建筑節(jié)能工作,主要采取先易后難,先城市后農(nóng)村,先新建后改進,先住宅后公建,從北向南逐步推進的策略,但是到目前為止,建筑節(jié)能仍然在試點,示范層面上,原因如下:
1.建筑節(jié)能開發(fā)建設(shè)成本高,初期投資比較大,國家沒有鼓勵政策。開發(fā)商在建筑節(jié)能投入上積極性不高。
2.設(shè)計人員對節(jié)能建筑設(shè)計和施工技術(shù)尚未系統(tǒng)化、標準化、相關(guān)規(guī)范不健全,建筑從業(yè)人員的節(jié)能意識淡薄。
3.政府部門對建筑節(jié)能工作的重要性和緊迫性認識不足,組織管理不力,法規(guī)配套不全。
4.建筑節(jié)能材料,工藝技術(shù)發(fā)展緩慢。
5.國家對建筑節(jié)能的規(guī)范還沒有列入強制執(zhí)行的范疇。
6.建筑節(jié)能的政策支持不夠。
四、建筑節(jié)能的方法
1.墻體保溫。墻體保溫分為外保溫和內(nèi)保溫,保溫材料可以用聚苯板或膠粉聚苯顆粒。目前較成熟的外墻外保溫技術(shù)主要有外掛式外保溫、聚苯板與墻體一次澆注成型、聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫等。節(jié)能保溫墻體技術(shù)中還有將墻體做成夾層,把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可現(xiàn)場發(fā)泡)等填入夾層中,形成保溫層。
2.外墻門窗保溫。一般情況下,建筑物的熱交換,70%通過門窗,30%通過墻體和屋面。現(xiàn)在居室使用的門窗有單層和雙層,雙層保溫隔音效果好于單層門窗材料。有木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗,塑鋼門窗,木門窗很少用在外墻上,塑鋼木門窗熱傳導效果明顯好于鋁合金和鋼門窗。玻璃安裝有單層和雙層玻璃,有一般3mm或5mm普通玻璃、藍寶石玻璃、雷射玻璃、中空鍍膜玻璃等,在隔聲、隔熱、節(jié)能、減少室內(nèi)溫差,提高采光性方面,中空鍍膜玻璃效果最佳。中空玻璃在國外建筑物中已得到普遍應(yīng)用。
3.地板、屋頂保溫。選擇地板、屋頂保溫材料的同時,增加地板、屋頂保溫層厚度可以提高保溫隔音效果。
4.改變建筑設(shè)計布局,提高建筑節(jié)能效果。設(shè)計應(yīng)從建筑選址、分區(qū)、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行研究。如設(shè)計住宅小區(qū)時,在總建筑面積不變的情況下,低密度、高容積率對節(jié)能有利,要選擇在采光、通風條件比較好的地段進行建設(shè),建筑物還應(yīng)有良好的朝向。設(shè)計時還應(yīng)注意窗墻面積比、遮陽效果、及房間的朝向。設(shè)計達到布局合理,有利于提高建筑節(jié)能效果。
5.太陽能源與建筑有機結(jié)合。現(xiàn)在的建筑設(shè)計中建筑師大都考慮的是建筑的造型、美觀、適用及與周圍的環(huán)境協(xié)調(diào),面對建筑的耗能與節(jié)能卻考慮較少。而在現(xiàn)代住宅建筑中要求設(shè)計人員的設(shè)計要體現(xiàn)“四性”:即可負擔性(盡量降低造價,讓老百姓買得起);可居住性(居住安全、舒適、健康);可適應(yīng)性(可滿足日常生活及將來的變化);可持續(xù)性(實現(xiàn)資源消耗最低,再生資源最多)。而太陽能源是最好的可持續(xù)利用的再生能源,從長遠來看,比燃氣、電器具有更安全、清潔、價格便宜的優(yōu)勢。太陽能源取之不盡,在設(shè)計中增設(shè)太陽能設(shè)施,建筑成本增加少,但節(jié)能效果很好。
但是,目前太陽能源在建筑中的利用率還很少,即使常年日照多的地區(qū)大多也只是在屋頂上安裝一些太陽能熱水器來滿足家庭熱水的需要,而利用太陽能源來照明、取暖,制冷就更少。所以太陽能應(yīng)用技術(shù)應(yīng)該作為一項專業(yè)技術(shù)進入到工程設(shè)計的范疇,這樣就可以從一開始的設(shè)計規(guī)劃中占有一席之地,從而進入并跟蹤整個設(shè)計全過程,在與相關(guān)專業(yè)的配合過程中,完成自己的專業(yè)設(shè)計,使太陽能就像其他建筑部件、構(gòu)件一樣,最終也會成為建筑的一個部件,真正體現(xiàn)出建筑與太陽能工程的一體化,使建筑與太陽能的有機結(jié)合及能源的節(jié)約從建筑的最初設(shè)計開始做起。
太陽能建筑一體化技術(shù)已成為一項新興而熱門的技術(shù),它是實現(xiàn)建筑與能源可持續(xù)發(fā)展的必然產(chǎn)物,是太陽能應(yīng)用領(lǐng)域擴展的需要。把太陽能同建筑結(jié)合起來,把幾千年來房屋只是人類居住、遮風擋雨、避寒暑的簡單場所發(fā)展成具有獨立能源、自我循環(huán)式的新型建筑,這也是人類進步和社會、科學技術(shù)發(fā)展的必然。
6.建筑采暖實行分戶計量收費。實施建筑采暖計量收費是由過去的按面積收費轉(zhuǎn)向按用熱量收費的制度改革,是節(jié)約能源,提高住戶用熱的舒適度,改善大氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境的重要途徑。20世紀70年代,西歐和北歐等國家為了應(yīng)對世界范圍的能源危機,在建筑采暖用能方面采取了提高建筑的保溫性能以降低能耗,推行按熱計量收費的制度以節(jié)約能源的措施。90年代原蘇聯(lián)解體后,東歐國家隨著政治經(jīng)濟體制的變化,在引進西歐、北歐先進供熱技術(shù)的同時,也開始進行收費制度的改革,由原來的包費制改為按計量收費。這些國家的經(jīng)驗都說明,采用按熱量計量收費后,可節(jié)約能源20%~30%。我國自20世紀80年代末90年代初,特別是最近幾年,一些供熱企業(yè)就已開始旨在改進供熱二次系統(tǒng),實現(xiàn)按熱計量收費的研究和試驗,以節(jié)約能源,減輕大氣污染,促進供熱行業(yè)面向市場經(jīng)濟。遵循市場經(jīng)濟規(guī)律,把熱作為商品,由用戶自行調(diào)節(jié)控制和使用,并按實際使用熱量合理收費,才能充分調(diào)動供熱和用熱雙方的積極性,并對節(jié)約能源起到促進作用,因此,實行分戶供暖,按實際熱計量進行收費已經(jīng)勢在必行。
7.推廣使用節(jié)能燈,推行“綠色照明”工程也是建筑節(jié)能的重要內(nèi)容。家用小功率的高效節(jié)能燈具,其發(fā)光效率比普通白熾燈高4倍以上,使用壽命長5倍至10倍,節(jié)電效率達70%~80%。
五、我國建筑節(jié)能發(fā)展對策
1.各級政府要提高認識,轉(zhuǎn)變職能,把建筑節(jié)能列入國家和各省市,決策層的重要議程。建筑節(jié)能必須首先由政府主導,由國家通過法律強制實施,這一點已經(jīng)被發(fā)達國家的實踐所證明。據(jù)建設(shè)部科技司副司長武涌透露,建設(shè)部目前正在完善建筑節(jié)能體制、機制、法制的建設(shè),并將出臺經(jīng)濟激勵政策。
2.各省市組建建筑節(jié)能、設(shè)計研究領(lǐng)導機構(gòu)。各地建設(shè)局,有關(guān)單位組建市建筑節(jié)能領(lǐng)導小組,負責推廣建筑節(jié)能的方法,組織協(xié)調(diào)和監(jiān)督管理。
3.各省市制定經(jīng)濟扶持政策,加大對建筑節(jié)能資金投入,建立完善建筑節(jié)能的經(jīng)濟激勵政策,鼓勵建設(shè)節(jié)能工程。以實現(xiàn)在2020年新建建筑節(jié)能65%的目標,不執(zhí)行節(jié)能標準的建筑設(shè)計、施工單位將受到不同程度的處罰。
首先,政府應(yīng)提供必要的啟動經(jīng)費支持建筑節(jié)能項目的推廣;對高能耗的建筑制定相應(yīng)的處罰措施,包括新建筑不準開工,已有建筑分段能耗收費(高出行業(yè)標準一定范圍后的能耗采用高收費)等;對節(jié)能建筑采取獎勵措施,包括可再生能源使用中的優(yōu)惠政策,轉(zhuǎn)移高峰用電的優(yōu)惠政策,節(jié)能建筑星級標準(對能耗少的節(jié)能建筑發(fā)放星級標識)等。設(shè)立建筑節(jié)能監(jiān)察辦公室,對新建建筑和已有建筑進行能耗評估,對于高能耗建筑不予審批或限期整改。由于大量建筑在規(guī)劃和設(shè)計階段就注定是高能耗建筑,因此在建筑的規(guī)劃審批時應(yīng)加強建筑節(jié)能內(nèi)容。同時應(yīng)在建筑設(shè)計、實施和運行的各個階段定期監(jiān)測建筑的能耗情況,逐步縮小高能耗建筑的存在空間。超級秘書網(wǎng)
其次是建立住宅建筑能耗標準星級制度,積極推動供熱收費體制改革試點,用市場方式催生更多的節(jié)能住宅建筑。根據(jù)對住宅建筑能耗的評估結(jié)果,用能耗星級標準將建筑節(jié)能的效果直觀地告訴住宅消費者,引導大眾消費節(jié)能的住宅建筑,從而推動節(jié)能住宅建筑的市場化運作。建立不同類型商業(yè)建筑能耗標準星級制度,積極推廣各種節(jié)能技術(shù),降低商業(yè)建筑的能耗。
4.各地區(qū)積極推廣和使用新型建筑節(jié)能材料,大力宣傳建筑節(jié)能的主要意義,廣泛宣傳“設(shè)計標準”。
5.新建和改建建筑節(jié)能工程,各級政府應(yīng)通過公開招標方式選擇有實力、有經(jīng)驗的企業(yè)作為重點節(jié)能工程承包商,搞好節(jié)能建筑合同管理,保證節(jié)能建筑按合同完成,同時保證節(jié)能改造承包商應(yīng)得利益。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能,設(shè)計,研究
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引言
近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,國家對環(huán)境保護、節(jié)約能源、改善居住條件等問題高度重視,相應(yīng)制訂了一批技術(shù)法規(guī)和標準規(guī)范,這些標準規(guī)范的頒布實施對于改善環(huán)境、節(jié)約能源、提高投資的經(jīng)濟和社會效益,起到了重要作用。
1.建筑節(jié)能現(xiàn)狀
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行論文。
我國建筑節(jié)能工作起步較晚,始于80年代初,根據(jù)先居住建筑后公共建筑,先北方后南方,先城鎮(zhèn)后農(nóng)村的原則,我國先后制定和頒布了一系列的節(jié)能技術(shù)法規(guī)和標準規(guī)范。隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)和方法已不能滿足新的要求。并且,在辦公建筑中,隨著人們對居住環(huán)境舒適度要求的提高,現(xiàn)有的節(jié)能措施已明顯不足。故需要研究一套符合時代要求的理論來支持新時代的建筑節(jié)能設(shè)計。
目前大部分的建筑節(jié)能措施主要是針對建筑的圍護結(jié)構(gòu),而建筑選址、規(guī)劃布局、建筑體型、自然通風和采光及新能源利用等一系列手段所產(chǎn)生的節(jié)能效應(yīng),及由此產(chǎn)生的指導原則和要求,長期以來卻被人們忽視。圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計固然重要,但是建筑的節(jié)能不僅僅是圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能,單一的方式并不能夠全面的解決節(jié)能問題。隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)和方法已不能滿足新的要求。并且,在辦公建筑中,隨著人們對辦公環(huán)境舒適度要求的提高,現(xiàn)有的節(jié)能措施已明顯不足。故需要研究一套符合時代要求的理論來支持新時代的建筑節(jié)能設(shè)計。
2.建筑節(jié)能設(shè)計
2.1建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步設(shè)計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據(jù)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
樓板層的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)計。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑護墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體的節(jié)能設(shè)計除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計、巴格達地區(qū)為了適應(yīng)當?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風口設(shè)計等;而在馬來西亞,楊經(jīng)文設(shè)計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中,則外加了一種“捕風墻”的特殊構(gòu)造設(shè)計,在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風墻,使兩通風墻形成喇叭狀的口袋, 將風捕捉到陽臺內(nèi),然后通過陽臺門的開口大小控制進風量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內(nèi)通風。
建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料, 在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當重要。
建筑物圍護結(jié)構(gòu)細部的節(jié)能設(shè)計。細部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂, 影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙, 應(yīng)填充保溫材料。
2.2太陽能技術(shù)
我國具有豐富的太陽能資源。太陽能以其清潔、儲量巨大、成本低、無地域限制和能源質(zhì)量高等眾多優(yōu)點成為可再生能源利用的首選資源。太陽能建筑的技術(shù)應(yīng)用包括了被動應(yīng)用、主動應(yīng)用和綜合應(yīng)用等多種途徑。就發(fā)展最快的太陽能光熱利用而言,也將包括低溫利用、中溫利用和高溫利用等多層次能源效率利用形式;太陽能光伏發(fā)電技術(shù)雖然其成本高,但隨著技術(shù)成本不斷降低,也將在太陽能建筑上得到更大的發(fā)展。
2.2.1太陽能光熱技術(shù)。
太陽能熱水器是光熱利用最成功的領(lǐng)域。普遍存在的由每個家庭分散獨立安裝的太陽能熱水器,安裝和使用方式對其性能和外觀造成了很大的影響。太陽能熱水器沒能與建筑完美的結(jié)合,給景觀和安全帶來了不利效果,甚至出現(xiàn)了先安后拆的現(xiàn)象,給太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展造成很大障礙。所以提倡集體安裝、統(tǒng)一設(shè)計對于住宅樓利用太陽能熱水器是非常必要的。
2.2.2太陽能采暖技術(shù)
太陽能用于建筑物供暖有兩種方式:被動式太陽能采暖系統(tǒng)和主動式太陽能采暖系統(tǒng)。
被動式太陽能采暖系統(tǒng)是太陽能采暖中最簡單的一種形式,通過建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布置,以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當選擇,使建筑物在冬季能夠充分利用太陽賦予的熱量,以達到采暖的目的。
主動式太陽能采暖系統(tǒng)是使用常規(guī)能源,利用水泵或風機等動力設(shè)備,將熱水或熱空氣從太陽能集熱器輸送到儲熱器或采暖房間內(nèi),系統(tǒng)中的各部分均可控制而達到需要的室溫。
2.2.3太陽能空調(diào)技術(shù)。
太陽能空調(diào)的實現(xiàn)有兩種方式,一、是先實現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換,再用電力驅(qū)動常規(guī)制冷機進行制冷;二、是利用太陽的熱能驅(qū)動進行制冷。
從太陽能系統(tǒng)和制冷熱源工作溫度的高低來分,目前國內(nèi)外太陽能空調(diào)系統(tǒng)大致可以分為三類:高溫型、中溫型和低溫型。國外實用性系統(tǒng)多為中溫型,也有高溫型的實驗裝置,國內(nèi)目前只有后兩種。
2.3采暖規(guī)劃設(shè)計
采暖建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計技術(shù)主要通過合理選擇建筑選址、分區(qū)、建筑布局、道路走向、建筑方位朝向、建筑體形、間距,適當利用季風方向、太陽輻射和建筑外部環(huán)境達到改善建筑氣溫舒適度,節(jié)約能量。在這種思想引導下,很多成型的建筑美觀卻不節(jié)能。因此,建筑選址時。建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處,因冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應(yīng)。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量,就會相應(yīng)的增加。所以建筑基地應(yīng)盡量選擇在向陽、避風的地段上,為建筑爭取日照創(chuàng)造必要的條件。在建筑布局中要充分考慮夏季有利的主導風向(通風致涼)和避免冬季不利的主導風向(避風保暖),綜合考慮采光、通風、保溫和防曬等因素,合理安排群體布局和建筑朝向。
3.結(jié)束語
總之,節(jié)能建筑是我國建筑業(yè)近年來一直努力的目標。我國居住建筑的節(jié)能設(shè)計主要有以下幾個方面:通過有效的組團規(guī)劃、單體設(shè)計,從朝向、間距、體形上保證建筑物有足夠的太陽輻射,并組織有利的自然通風;減小建筑物的體形系數(shù)及外表面積,加強護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,以減少能量損失;提高門窗氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量;改善采暖和空調(diào)系統(tǒng)的運行效率和管理手段,減少設(shè)備能耗。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑能耗;節(jié)能空調(diào);太陽能;評價
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-06-0306-1
0 前言
建筑能耗一般指建筑在正常使用條件下的采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)和照明所消耗的總能量,不包括生產(chǎn)和經(jīng)營性的能量消耗。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,常規(guī)能源日益匱乏,節(jié)能環(huán)保已成為世界公認的主題,各國都在推行全方位降低能耗,因此零能耗建筑在全球范圍內(nèi)應(yīng)用而生。在建筑零能耗風靡全球的時刻,也想談?wù)勛约旱囊恍┫敕ā?/p>
1 建筑能耗現(xiàn)狀分析
我國約占全社會總耗能的46.7%,歐洲和美國約占全部能源消耗的40% ,如何全面提高能源效率,減少對日漸枯竭的傳統(tǒng)一次性“礦物化石”能源依賴性已成為當務(wù)之急。其核心特點除了強調(diào)被動式節(jié)能設(shè)計外,將建筑能源需求轉(zhuǎn)向太陽能、風能、地熱能等可再生能源,為人們的建筑行為,為建筑與環(huán)境和諧共生尋找到最佳的解決方案。
建筑發(fā)展至今,建筑能源消耗從零走到了。隨著常規(guī)能源的匱乏,我們需要在不改變現(xiàn)在建筑室內(nèi)舒適環(huán)境的情況下,使常規(guī)能源的消耗從回歸到零。
我們知道,創(chuàng)建綠色建筑,在建筑設(shè)計中要重點抓好自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫、節(jié)能空調(diào)、太陽能利用、水循環(huán)使用、“3R”材料利用等“綠色技術(shù)”的推廣應(yīng)用,以實現(xiàn)建筑本身不消耗或少消耗常規(guī)能源、不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢水廢物、不無故浪費自然資源、不惡化自然環(huán)境的目標。
其中自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫這些建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)很成熟了。在這些節(jié)能技術(shù)之上,如果想要保持一個舒適的室內(nèi)環(huán)境,在室內(nèi)外環(huán)境相差較大的情況下,我們必須要付出一些能量,這些能量除了正常的損耗外,其余供給室內(nèi),來達到我們要求的室內(nèi)環(huán)境。因此,要想保持最終的目的不變,我們依然要付出能量,只是現(xiàn)在的能量消耗,要用太陽能、風能、地熱能、生物質(zhì)能等可再生能源來代替煤、石油等常規(guī)能源。下面分別就太陽能的利用和節(jié)能空調(diào)進行闡述,分析其對建筑零能耗的巨大作用及現(xiàn)實中利用的弊端以及我們該努力的方向。
2 太陽能的利用
太陽存在我們最普遍利用的兩個方面:集熱和光伏發(fā)電。國內(nèi)的集熱器已成為太陽能應(yīng)用最為廣泛、產(chǎn)業(yè)化最迅速的產(chǎn)業(yè)之一。在中國,太陽能發(fā)電的成本是常規(guī)發(fā)電成本的6~8倍。無論對于企業(yè)還是百姓,如此高昂的電價誰都承受不起。
中國雖然是全球最大的太陽能電池制造基地,但目前用來生產(chǎn)太陽能電池的重要原料――高純度硅材料,95%以上靠從國外進口,而且加工過程中的高精度、高耗能、高污染,使晶體太陽能電池的成本居高不下。另外,中國的太陽能蓄電池的使用壽命及使用條件的限制,使太陽能路燈的造價要比消耗普通電能多10倍以上,這還不包括更換蓄電池的費用。因此,在太陽能光伏發(fā)電的使用,配套設(shè)備的研究要跟上來,否則,“太陽能電廠”仍是都市里的“能源孤島”,沒有人敢效仿,因為一個自主發(fā)電、不消耗社會資源的企業(yè),反而要為之承受消耗社會資源的成本。
3 節(jié)能空調(diào)
節(jié)能空調(diào)顧名思義,消耗掉少量的能源,獲得最大能量的空調(diào),那么在現(xiàn)實中,節(jié)能空調(diào)從哪些方面來改進呢,我個人認為從以下幾個方面:
3.1 中國自主研制制冷新產(chǎn)品
這類產(chǎn)品要具有一定的技術(shù)創(chuàng)新和先進性,符合低碳、綠色、環(huán)保的原則,能實現(xiàn)無級調(diào)速的多樣化控制,根據(jù)室內(nèi)負荷變化自動調(diào)整電機轉(zhuǎn)速,達到最佳節(jié)能效果,比一般的風盤系統(tǒng)節(jié)能65%以上,這樣的制冷末端新產(chǎn)品可以直接來應(yīng)用。
3.2 太陽能空調(diào)系統(tǒng)
太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)主要由太陽集熱器和吸收式制冷機這兩部分組成的。制得的冷量就是利用了太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(fā)生器所需要的熱媒水來提供的。但就使用過程中也存在一些問題:
(1)太陽能空調(diào)已初步進入實用階段 使用太陽能空調(diào)的用戶依然在不斷的增加,目前產(chǎn)品多是大型的溴化鋰制冷機,只適合中央型空調(diào)。因此,研制小型的溴化鋰或氨―水吸收式制冷機與太陽集熱器配套實用并逐步進入家庭中使用。
(2)太陽能空調(diào)使用集熱器的采光面積與空調(diào)建筑面積的配比受到限制,僅能適用于多層建筑。對此,目前正在研制可以產(chǎn)生水蒸氣的真空管集熱器,以便與蒸氣型吸收式制冷機結(jié)合,來解決集熱器與空調(diào)建筑面積的配比問題。
(3)太陽能空調(diào)系統(tǒng)的初投資依然偏高,僅適用于部分的富裕用戶。為此,我們正在降低現(xiàn)有集熱器的成本,使得更多的家庭具有使用太陽能空調(diào)的經(jīng)濟承受能力。只要克服以上的缺陷,就更大限度地發(fā)揮太陽能空調(diào)的作用。
4 結(jié)論
總之,建筑零能耗要從建筑節(jié)能開始,我們要細分最終用戶的需要, 針對不同區(qū)域的氣候條件需求,研究先進的節(jié)能技術(shù)和配套設(shè)備,這需要一個曲折而漫長的過程,我們需要踏實的尋求和研究,而不是盲目的追求所謂的“新技術(shù)”卻比使用常規(guī)能源承擔更多的資源和資金浪費。從而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最終達到“零能耗”。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:公共建筑,空調(diào)系統(tǒng),能效比
1.公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀目前,我國建筑總能耗約占社會終端能耗的20.7%。其中,北方城鎮(zhèn)建筑采暖和農(nóng)村生活用煤約為1.6 億噸標煤/年,占我國2004 年煤產(chǎn)量的11.4%;建筑用電和其它類型的建筑用能(炊事、照明、家電、生活熱水等)折合為電力,總計約為5500 億度/年,占全國社會終端電耗的27%~29%,大型公共建筑的節(jié)能迫在眉睫。論文參考網(wǎng)。
調(diào)查結(jié)果表明,我國大型公共建筑的單位面積耗電量為住宅的10~20 倍,能源浪費現(xiàn)象嚴重,有很大的節(jié)能潛力。對于南方地區(qū)的公共建筑能耗中,空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占建筑總能耗的50%~60%,故空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是公共建筑節(jié)能的關(guān)鍵。目前,我國中央空調(diào)系統(tǒng)的冷水機組主要以電力為主,其單位面積能耗因建筑所處的氣候區(qū)以及建筑類型有所差異。例如,北京中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積平均耗電量約為20~120kWh/(m2年)。論文參考網(wǎng)。其中,政府辦公建筑能耗約為30kWh/(m2年),甲級寫字樓約為20~70 kWh/(m2年),酒店約為30~70kWh/(m2年),大型商場約為70~150 kWh/(m2年)。其中冷源一般為10~50kWh/(m2年),而輸配系統(tǒng)(水系統(tǒng)和風系統(tǒng))電耗卻高達10~70kWh/(m2年),可見輸配系統(tǒng)的運行能耗是目前中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗大戶;重慶市公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗也不等,有的高達160W/m2,有的只有76W/m2,平均值為129 W/m2,其中商場和酒店的平均能耗占建筑總能耗的比例分別為34.59%和34.13%;上海公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗平均值為127 W/ m2;武漢市公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗平均值為115.6W/m2;均高于日本東京的公共建筑中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗平均值112.8W/m2。
2.我國空調(diào)能效的評價指標在20 世紀80 年代后期,賓館酒店建筑興起,由于這類建筑普遍采用了中央空調(diào)系統(tǒng),故能耗大幅度增加。為了降低此類建筑的能耗,中國建設(shè)部于1993 年9 月27 日頒布了節(jié)能標準,并于1994 年1 月強制性實施。此項政策是通過在設(shè)計階段采用適當?shù)姆椒ǎ瑥亩_到降低或控制賓館能耗的目的。此政策根據(jù)賓館建筑的不同等級和外部環(huán)境,提出了建筑圍護結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)的要求。
目前,我國對于空調(diào)系統(tǒng)能效的評價只是停留在對空調(diào)系統(tǒng)的部分設(shè)備的能效限制。比如,我國于2004 年頒布實施的“單元式空氣調(diào)節(jié)機能效限定值及能源效率等級GB19576-2004”標準中對風冷式、水冷式空調(diào)機能效比以及能源效率等級指標均作了規(guī)定;又如:于2001 年頒布實施的“蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組工商業(yè)用和類似用途的冷水(熱泵)機組GB/T18430.1-2001”中也已對風冷和蒸發(fā)冷卻式以及水冷式的往復活塞式機組、渦旋式機組、螺桿式機組、離心式機組的制冷性能系數(shù)作了限定;于2001 年頒布實施的“蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組戶用和類似用途的冷水(熱泵)機組GB/T18430.2-2001”中提出了機組名義制冷量較小的水冷式、風冷式、蒸發(fā)冷卻式的制冷機組的制冷系數(shù)限值;還在2004年頒布實施的“冷水機組能效限定值及能源效率等級》GB19577-2004”中也對不同冷量范圍的冷水機組的能源效率或能源效率等級指標作了規(guī)定。另外,在2005 年頒布實施的“公共建筑節(jié)能設(shè)計標準GB50189”中也只對單個空調(diào)設(shè)備的能耗限值作了規(guī)定,例如對一些冷水(熱泵)機組制冷性能系數(shù)(COP);冷水(熱泵)機組綜合部分負荷性能系數(shù);單元式機組能效比;溴化鋰吸收式冷水機組性能系數(shù)等分別作了限定。周邊全年負荷系數(shù)PAL、空調(diào)能量消耗系數(shù)CEC 等節(jié)能指標可以用于設(shè)計院在進行空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計時驗算之用。針對房間空調(diào)器,我國發(fā)展與改革委員會、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家認證認可監(jiān)督管理委員會于2004 年11 月29 日聯(lián)合了《房間空調(diào)器能源效率標識實施規(guī)則》。
3.空調(diào)工程設(shè)計能效比空調(diào)工程設(shè)計能效比指空調(diào)工程的設(shè)計總冷負荷與整個空調(diào)工程所有耗電設(shè)備的耗電總功率之比,可用來衡量整個空調(diào)系統(tǒng)的能效狀況。該指標的建立是以空調(diào)系統(tǒng)整體為著眼點,這正是DEER 區(qū)別于其它評價空調(diào)設(shè)備能效指標的特點。空調(diào)工程設(shè)計能效比DEER 可用來評價整個空調(diào)工程在設(shè)計階段的設(shè)計水平,判斷其是否達到節(jié)能設(shè)計標準
對提高空調(diào)工程的整體設(shè)計水平有一定的促進作用。
4. 空調(diào)工程設(shè)計能效比的計算方法4.1 空調(diào)工程的組成除VRV 直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)外,間接供冷的空調(diào)系統(tǒng)(空調(diào)工程)均可劃分為冷源系統(tǒng)(包括冷源機組和冷卻水系統(tǒng))、水系統(tǒng)(指冷凍水系統(tǒng))、風系統(tǒng)(包括所有的末端送風設(shè)備)三個子系統(tǒng)。論文參考網(wǎng)。
4.2空調(diào)工程設(shè)計能效比(DEER)的計算空調(diào)工程設(shè)計能效比(DEER)的計算式:
DEER=ΣQ / ΣN (2.1)
式中:ΣQ――空調(diào)工程的設(shè)計總冷負荷, kW
ΣN――空調(diào)工程耗功率,kW
其中:ΣN=N1+N2+N3+N4+N5
N1 ――電機驅(qū)動壓縮機的冷水(熱泵)機組、單元式空氣調(diào)節(jié)機、多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組在額定制冷工況下輸入電功率之和,kW;
N2 ――直燃型溴化鋰吸收式冷(溫)水機組額定制冷工況下單位時間燃料耗量的折算電功率(按照表2.1)、燃燒系統(tǒng)風機及溶液泵配用電機銘牌功率之和,kW;
N3 ――冷卻水泵、冷卻塔風機配用電機的銘牌功率之和,kW;
N4 ――冷凍水泵配用電機的銘牌功率之和,kW;
N5 ――空調(diào)系統(tǒng)組合式空調(diào)機組、新風機組所含風機及空調(diào)系統(tǒng)配置的其他風機的配用電機銘牌功率,以及風機盤管的銘牌輸入功率之和,kW。
4.3空調(diào)工程子系統(tǒng)設(shè)計能效比的計算子系統(tǒng)的設(shè)計能效比DEERi = 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計總冷負荷/子系統(tǒng)i 的額定耗電功率總和 (i=1,2,3) (2.2)
表1 不同燃料耗量與電功率的換算表
關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑;設(shè)計;節(jié)能;措施
引 言
能源短缺與生態(tài)環(huán)境破壞是當前人類社會發(fā)展面臨的兩大難題,如何降低經(jīng)濟發(fā)展造成的生態(tài)平衡破壞,已經(jīng)成為當前人類社會亟待解決的問題之一。建筑業(yè)是人類對自然資源、生態(tài)環(huán)境影響最大的活動,一定程度上決定了社會可持續(xù)發(fā)展的能力,如何降低人類活動對客觀生態(tài)環(huán)境的影響,現(xiàn)已成為生態(tài)建筑設(shè)計中的關(guān)注焦點,為了滿足自身的發(fā)展,應(yīng)努力尋找人、自然與社會和諧的可持續(xù)發(fā)展的居住環(huán)境,為社會經(jīng)濟的全面進步創(chuàng)造有利條件。
1 生態(tài)建筑的特點及設(shè)計原則
生態(tài)建筑的出現(xiàn),是建筑科學技術(shù)水平發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,這種建筑形式強調(diào)生態(tài)因素與建筑因素的結(jié)合,運用建筑學知識與生態(tài)學知識營造出的生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。
1.1 生態(tài)建筑特點
(1)生態(tài)建筑融入了多種領(lǐng)先的建筑學知識。這能夠充分使用多種可再生資源,例如太陽能、風能,另一方面也節(jié)省了不少的非可再生資源。生態(tài)建筑中還運用了很多的物理知識及生物方面的技術(shù),例如采光、通風等性能。節(jié)省了大量的資源,也相應(yīng)地減少了能源的消耗及廢物的釋放。
(2)生態(tài)建筑的構(gòu)建過程中使用了很多的可再生資源,在某種程度上既符合建筑的要求,又減少了建筑成本,而且也可以相應(yīng)地降低對能源的消耗及廢物的釋放量,非常有益于生態(tài)建筑周圍的環(huán)境。
(3)設(shè)計生態(tài)建筑的核心部分是怎樣對待釋放物,即使運用的科技再發(fā)達,生態(tài)建筑中仍然會存在一些廢物。生態(tài)建筑施工時運用了無害化處理方法對廢物進行處理,大大減少了對周遭環(huán)境的損壞。
1.2 生態(tài)建筑設(shè)計原則
(1)生態(tài)建筑綜合能源利用系統(tǒng)是依據(jù)各地的具體情況,綜合采用各種能源技術(shù)與形式的集成體。其設(shè)計宜采用被動與主動技術(shù)、低技術(shù)與高技術(shù)相結(jié)合,以優(yōu)先采用被動與低技術(shù)為主,并在此基礎(chǔ)上考慮主動與高技術(shù)層次能源技術(shù)的設(shè)計原則。
(2)在能源技術(shù)層次的選擇上,還要考慮生態(tài)建筑本身的定位,如屬低技術(shù)的生態(tài)建筑,則宜以低層次的能源技術(shù)為主,如屬高技術(shù)則有必要采用一些當代高技術(shù)層次的能源技術(shù)手段。
(3)在能源形式與種類的選擇上,要因地制宜,以選取當?shù)刈钸m宜的能源形式為宗旨。生態(tài)建筑綜合能源利用系統(tǒng)的最終目標是在保證與環(huán)境和諧共處的前提下,用最少的常規(guī)能源消耗來為人們提供一個適宜的生存空間。
2 生態(tài)建筑應(yīng)用的主要技術(shù)
生態(tài)建筑應(yīng)用的主要技術(shù)強調(diào)對清潔可再生能源的利用,其常見的設(shè)備系統(tǒng)包括以下幾種:
2.1 太陽能強化通風構(gòu)件
太陽能強化通風構(gòu)件是最為經(jīng)典的被動式太陽能利用技術(shù),且因其設(shè)計簡單、造價低及效果明顯等優(yōu)點而頗受建筑設(shè)計者的青睞,近年來已成為生態(tài)建筑能源系統(tǒng)設(shè)計中一個必備的節(jié)能與生態(tài)元素。目前比較流行的太陽能強化通風構(gòu)件有特朗伯墻、太陽能煙囪及屋頂式太陽能集熱器,其中前者發(fā)展最早,后兩者都是在前者的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的。其原理都一樣,均是利用太陽能加熱夾層空氣而產(chǎn)生熱壓來驅(qū)動空氣的流動,從而起到強化通風(夏季)或給室內(nèi)供暖(冬季)的效果。
2.2 生態(tài)幕墻系統(tǒng)
生態(tài)幕墻系統(tǒng)是當今生態(tài)建筑中普遍采用的一項先進技術(shù),并被譽為建筑“可呼吸的皮膚”或“生物氣候緩沖層”。它主要是針對以往玻璃幕墻能耗高、室內(nèi)空氣質(zhì)量差等問題,采用雙層體系作為建筑圍護結(jié)構(gòu),提供自然通風、采光、增加室內(nèi)空氣舒適度及降低能耗,從而較好地解決了自然采光和節(jié)能之間的矛盾。生態(tài)幕墻的主要功能是在滿足室內(nèi)采光要求的前提下達到節(jié)能、通風、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、隔音及建筑美學要求。
2.3 建筑中庭
建筑中庭是指建筑的一面或多面采用玻璃與室外隔斷的半室內(nèi)半室外建筑空間,在某種程度上也可以將其理解為一種擴大了的“雙層皮”幕墻體系。它作為一種廣受歡迎的集休閑、娛樂、購物、交通及餐飲等于一體的多功能公共建筑空間,在當今高技術(shù)生態(tài)建筑中得到了廣泛應(yīng)用。中庭空間在吸收太陽輻射、改善自然采光、促進室內(nèi)通風及緩沖室外氣候的影響等方面的生態(tài)效應(yīng)也逐漸被人們所認識。中庭往往被設(shè)計成一個被動式太陽能的調(diào)節(jié)空間,把它作為溫室,成為室內(nèi)生態(tài)區(qū)的一部分。中庭空間不僅是現(xiàn)代建筑室內(nèi)的精彩演繹,也是生態(tài)建筑中重要的生態(tài)與節(jié)能設(shè)計策略。
3 生態(tài)建筑應(yīng)用效果評價
生態(tài)建筑的實際應(yīng)用效果評價,通常從能源利用角度出發(fā),通過其對客觀環(huán)境的影響效果高低,做出優(yōu)劣評價。
3.1 建筑節(jié)能狀況
重點應(yīng)放在圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱及其相應(yīng)的自動控制上,使建筑節(jié)能滿足國家現(xiàn)行的有關(guān)標準,具體實施與評價嚴格按照建設(shè)部的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》(建設(shè)部第76號令)執(zhí)行節(jié)能指標對于北方采暖地區(qū)為50%,其他節(jié)能措施要達到節(jié)能5%。
3.2 常規(guī)能源系統(tǒng)的優(yōu)化
在使用常規(guī)能源時,應(yīng)對能源系統(tǒng)進行優(yōu)化,應(yīng)合理地選擇確定整個系統(tǒng)中各設(shè)備系統(tǒng)的能源供應(yīng)方案,優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計與運行,避免因多種能源結(jié)構(gòu)形式的重復建設(shè)而造成浪費,在滿足功能與健康要求的基礎(chǔ)上,減少對常規(guī)能源的需求量和因使用常規(guī)能源對環(huán)境造成的污染。
3.3 新能源的利用
新能源的利用程度是生態(tài)建筑能源利用技術(shù)評價中的一項重要參考指標,是生態(tài)建筑是否符合“生態(tài)”原則的直接體現(xiàn)與標志。其重點應(yīng)放在太陽能、地熱能、風能、廢熱資源等綠色能源的開發(fā)與利用上。新能源的利用要因地制宜,宜選擇適合本地特點、性能價格比優(yōu)良的技術(shù)與產(chǎn)品。
3.4 環(huán)境效益
環(huán)境效益作為生態(tài)建筑最重要的目標之一,是其是否生態(tài)的直接體現(xiàn),是評判建筑是否生態(tài)的主要指標,而能源利用技術(shù)在很大程度上決定了其對環(huán)境的影響。因此,生態(tài)建筑中應(yīng)盡量使用綠色能源,減少環(huán)境污染。
4 我國生態(tài)建筑設(shè)計問題及解決對策
4.1 我國生態(tài)建筑設(shè)計存在的問題
(1)缺乏生態(tài)建筑的正確認識。在國內(nèi)外學術(shù)界有許多不同的解釋,但其核心內(nèi)容是基于對自然環(huán)境、使用的建筑、生態(tài)、合理安排組織建筑與其他相關(guān)因素的關(guān)系的基本原則建筑及其周圍環(huán)境成為一個有機的組合,而且還具有良好的室內(nèi)氣候條件和建筑自律,并擁有土地、水資源,減少污染、延長建筑物的使用壽命、改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。而當前我國的生態(tài)建筑應(yīng)用中,存在著片面追求節(jié)能科技的應(yīng)用,忽略了技術(shù)與客觀環(huán)境的融合,造成生態(tài)建筑的建設(shè)與當?shù)貙嶋H氣候、土地以及經(jīng)濟發(fā)展條件相背離的情況,生態(tài)建筑的應(yīng)用受到了很大的限制。
(2)缺乏對農(nóng)村生態(tài)建筑的系統(tǒng)研究。中國是一個發(fā)展中國家,研究不平衡的生態(tài)建設(shè)系統(tǒng),包括城市和農(nóng)村地區(qū)差別很大。目前的研究主要集中在較發(fā)達的城市,在農(nóng)村地區(qū)的生活環(huán)境缺乏系統(tǒng)的研究,特別是在東北地區(qū)。從專業(yè)的角度來看,生態(tài)、能源、科學學科的人多數(shù)研究雖然內(nèi)容更加豐富,但沒有得到很好的各學科之間的結(jié)合。特別是如何將一個特定區(qū)域的生活環(huán)境和植物環(huán)境工程相結(jié)合,也是未來研究要加以解決的問題。
(3)缺乏生態(tài)建筑的廣泛實踐。當前,我國生態(tài)建筑的研究應(yīng)用存在這一定的脫節(jié)現(xiàn)象,科研人員追求建筑業(yè)生態(tài)建論文的發(fā)表,這些論文宣傳在可持續(xù)發(fā)展理念、促進生態(tài)建設(shè)的發(fā)展上起到了積極的作用。但絕大多數(shù)的論文都停留在關(guān)于生態(tài)建筑設(shè)計的理論框架、設(shè)計建筑和生態(tài)指導原則和理論、先進的生態(tài)建設(shè)經(jīng)驗上,缺乏實際的工程實踐模型、計算機模擬、測試環(huán)境的影響分析。
4.2 完善生態(tài)建筑設(shè)計的措施
(1)提高生態(tài)建筑的科技含量。積極采用新技術(shù)、新理念生態(tài)建筑設(shè)計,設(shè)計者應(yīng)積極發(fā)揮創(chuàng)新精神,將最新的設(shè)計理念和新的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到建設(shè)生態(tài)建設(shè)之間,不斷提高生態(tài)建設(shè),改善生態(tài)建筑的生態(tài)功能,提高生態(tài)建設(shè)和生態(tài)建設(shè),設(shè)計更加科學、節(jié)能、環(huán)保的生態(tài)建設(shè),減少對環(huán)境對生態(tài)的不利影響,提高施工的科技含量,獲得更高的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
(2)科學處理建筑與環(huán)境之間的關(guān)系。在生態(tài)建筑的應(yīng)用中,必然要占用一定的空間并排出一定的建筑廢物,這同樣會對環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。因此,生態(tài)建設(shè)的設(shè)計應(yīng)盡可能降低占用的土地面積,提高土地的利用效率。使用可以回收再利用可再生材料建造,將產(chǎn)生的廢棄物進行無害化處理,以確保環(huán)境不受影響,實現(xiàn)和諧發(fā)展生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護的目的。
(3)提高能源的利用效率。在生態(tài)建筑建設(shè)的過程中,設(shè)計施工人員要從工程實際情況出發(fā),對其所處的客觀環(huán)境進行深入的了解分析,找出風能、太陽能等的優(yōu)化利用條件,充分發(fā)揮這部分清潔能源的效力,提高建筑的能源利用效率。例如在建筑的通風設(shè)計中,可利用區(qū)域順風和逆風的特點,減少建設(shè)過程中對機械通風的依賴,降低電能的消耗。
5 結(jié) 語
隨著經(jīng)濟水平的不斷提升,人們的物質(zhì)文化生活有了很大的改善,社會的生態(tài)環(huán)保意識有了很大的進步。生態(tài)建筑設(shè)計作為當前我國建筑建設(shè)研究中的重要組成部分,是一項涉及多專業(yè)領(lǐng)域交叉的復雜系統(tǒng)工程,需要建筑、能源及動力設(shè)備等學科的密切配合,其具體實施過程要因地制宜。生態(tài)建筑技術(shù)的研究將有助于促進建筑、清潔能源、生態(tài)環(huán)保等學科的結(jié)合,并為其相互融合發(fā)展提供一個好的平臺,為社會的和諧發(fā)展創(chuàng)造了條件。
參考文獻
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中共重慶市委農(nóng)村工作委員會;重慶市人民政府農(nóng)村工作辦公室主辦
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新疆農(nóng)業(yè)科學院主辦
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中國農(nóng)業(yè)銀行安徽省分行;安徽省農(nóng)村金融學會主辦
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共青團中央主辦
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河北省農(nóng)林科學院主辦
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中國經(jīng)濟體制改革雜志社主辦