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2《設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》與《實(shí)施細(xì)則》、現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比技術(shù)內(nèi)容有哪些變化?
《設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》在現(xiàn)行兩本居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,結(jié)合我省建筑節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平,對《實(shí)施細(xì)則》進(jìn)行修編完成的。標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容既符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)能設(shè)計(jì)的基本要求,又根據(jù)我省實(shí)際,有所創(chuàng)新。主要?dú)w納為以下幾個方面:
2.1對我省居住建筑范圍作了界定?!睹裼媒ㄖO(shè)計(jì)通則》JGJ37-87(舊標(biāo)準(zhǔn))條文說明對居住建筑范圍作了界定:居住建筑包括住宅建筑和宿舍建筑?!断臒岫貐^(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2012第1.0.2條的條文說明對居住建筑范圍作了說明:居住建筑主要包括住宅建筑(約占90%)和集體宿舍、招待所、旅館以及托幼建筑等?!断臒岫涞貐^(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ134-2010第1.0.2條文說明中,居住建筑包括住宅建筑、集體宿舍、住宅式公寓、商住樓的住宅部分、托兒所、幼兒園等。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合我省實(shí)際情況,為便于建筑節(jié)能工作的統(tǒng)一開展,參照《民用建筑設(shè)計(jì)通則》JGJ37-87規(guī)定,將居住建筑界定為住宅建筑和宿舍兩個部分,宿舍建筑包括集體宿舍、學(xué)生宿舍等,未包括招待所、旅館以及托幼建筑。
2.2我省重新劃定節(jié)能設(shè)計(jì)氣候分區(qū),夏熱冬冷地區(qū)不再執(zhí)行夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)節(jié)能規(guī)定。福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣候區(qū)劃分為夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)南區(qū);寧德、南平和三明屬夏熱冬冷地區(qū),福州、平潭、莆田和龍巖屬夏熱冬暖地區(qū)北區(qū),泉州、廈門和漳州屬夏熱冬暖地區(qū)南區(qū);平潭原為福州市的縣級市,現(xiàn)為國家綜合試驗(yàn)區(qū),氣候分區(qū)仍沿用以往規(guī)定,劃入夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)內(nèi)。見圖1。我省2004年頒布《實(shí)施細(xì)則》時,考慮到我省夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能工作剛啟動,經(jīng)驗(yàn)不足,且該地區(qū)建筑規(guī)模不大,規(guī)定了夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)按夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)節(jié)能要求執(zhí)行?,F(xiàn)在我省建筑節(jié)能形勢發(fā)生了很大變化,經(jīng)過10年的建筑節(jié)能實(shí)踐,我省夏熱冬冷地區(qū)已積累了豐富的建筑節(jié)能經(jīng)驗(yàn),已形成一批成熟的節(jié)能設(shè)計(jì)隊(duì)伍,已具備條件執(zhí)行夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)對我省夏熱冬冷地區(qū)的節(jié)能設(shè)計(jì)要求單獨(dú)列出,不再按夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。
2.3制定福州市市轄區(qū)和廈門市更高的節(jié)能水平標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)施細(xì)則》和現(xiàn)行兩本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是按節(jié)能50%水平規(guī)定了節(jié)能設(shè)計(jì)一系列措施和方法。《設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對福州市市轄區(qū)和廈門市提出了節(jié)能水平更高的一系列技術(shù)措施,包括提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能、通風(fēng)、遮陽、綠化等,經(jīng)過較科學(xué)的測算,與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75相比,圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能水平提高接近5%,輔以其它節(jié)能措施,總體節(jié)能水平接近60%。福州市市轄區(qū)指福州市的鼓樓區(qū)、臺江區(qū)、倉山區(qū)、馬尾區(qū)和晉安區(qū)。今后如有區(qū)劃調(diào)整,則按調(diào)整后的市轄區(qū)范圍執(zhí)行。福州市市轄區(qū)和廈門市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)執(zhí)行更高節(jié)能水平是基于以下考慮:國務(wù)院辦公廳以〔2013〕1號轉(zhuǎn)發(fā)的國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部制訂的《綠色建筑行動方案》提出:“鼓勵有條件的地區(qū)執(zhí)行更高能效水平的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”;住建部頒布的《“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃》要求:“有條件的地方要執(zhí)行更高水平的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)”;《福建省建筑節(jié)能“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》要求;“福州和廈門率先開展節(jié)能率65%的工程示范”。福州市是福建省省會,廈門市是計(jì)劃單列市,長期以來建筑節(jié)能工作均走在全省前列,形成了一支較強(qiáng)的建筑節(jié)能科技隊(duì)伍,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高,節(jié)能產(chǎn)業(yè)實(shí)力較雄厚,有條件執(zhí)行更高能效水平的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為全省做出示范。為與綠色建筑工作相銜接,福州市市轄區(qū)和廈門市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)按以下原則掌握:(1)執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn);(2)若不執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn),則可轉(zhuǎn)按綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。即二選一設(shè)計(jì),兩者等同。
2.4在現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上調(diào)整了墻體熱工性能要求?,F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對所屬氣候區(qū)的外墻體性能有不同的要求,夏熱冬冷地區(qū)根據(jù)建筑體型系數(shù),要求墻體傳熱系數(shù)K=1.0~1.5(體型系數(shù)≤0.4時)或K=0.8~1.0(體型系數(shù)>0.4時),夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)要求K≤2.0,南區(qū)K≤2.5。《設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》考慮到南方地區(qū)建筑節(jié)能重點(diǎn)在于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽與隔熱,同時我省夏熱冬冷地區(qū)(寧德、南平、三明)與夏熱冬暖北區(qū)(福州、莆田、龍巖)接壤,其氣候條件相近,以及我省夏熱冬暖南區(qū)(泉州、廈門、漳州)與廣州地區(qū)的差異,適當(dāng)調(diào)整我省建筑墻體保溫要求,統(tǒng)一規(guī)定我省各氣候區(qū)的建筑墻體性能K≤2.0,其中,夏熱冬冷地區(qū)當(dāng)建筑體型系數(shù)>0.4時,則要求墻體K≤1.0。這樣要求更切合我省實(shí)際,有利于標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和進(jìn)一步推廣自保溫節(jié)能墻體技術(shù)。
2.5提高對外窗的性能要求。我省圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體與外窗相比,外窗的隔熱與保溫性能應(yīng)更重要,是節(jié)能重點(diǎn)?!对O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》編制時,適當(dāng)放寬墻體性能要求,提高對門窗性能的要求,表1給出了我省各氣候區(qū)(城市)外窗性能限值要求,與《實(shí)施細(xì)則》和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比,對外窗的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)要求均有了較大的提高。
2.6明確規(guī)定外墻體傳熱系數(shù)為平均傳熱系數(shù)?!对O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定建筑外墻的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)性熱橋的影響,取平均傳熱系數(shù)和平均熱惰性指標(biāo)?!秾?shí)施細(xì)則》對外墻體傳熱系數(shù)計(jì)算方法未明確,因此我省各地區(qū)對墻體傳熱系數(shù)取值不盡相同,有的取主墻體傳熱系數(shù),有的取平均傳熱系數(shù)。《設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》附錄C給出了外墻的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)的計(jì)算方法。
2.7合理控制窗墻面積比。普通窗戶(包括陽臺門的透明部分)的保溫性能比外墻差很多,尤其是夏季白天通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射得熱也比外墻多得多。一般而言,窗墻面積比越大,則采暖和空調(diào)的能耗也越大。因此,從節(jié)約的角度出發(fā),必須限制窗墻面積比。在一般情況下,應(yīng)以滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)等要求作為窗墻面積比的確定原則。我省人們無論是過渡季節(jié)還是冬、夏兩季普遍有開窗加強(qiáng)房間通風(fēng)的習(xí)慣。一是自然通風(fēng)改善了室內(nèi)空氣品質(zhì);二是夏季在兩個連晴高溫期間的陰雨降溫過程或降雨后連晴高溫開始升溫過程的夜間,室外氣候涼爽宜人,加強(qiáng)房間通風(fēng)能帶走室內(nèi)余熱和積蓄冷量,可以減少空調(diào)運(yùn)行時的能耗,因此本標(biāo)準(zhǔn)在南、北朝向有允許較大的開窗面積。而對東、西向窗墻面積比限制較嚴(yán),因?yàn)橄募咎栞椛湓跂|、西面最大。不同朝向墻面太陽輻射強(qiáng)度的峰值,以東、西向墻面為最大,西南(東南)向墻面次之,西北(東北)向又次之,南向墻更次之,北向墻為最小,因此,嚴(yán)格控制東、西向窗墻面積比限值是合理的。表2給出了各氣候區(qū)(城市)的窗墻面積比限值,總體上看比《實(shí)施細(xì)則》和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格。設(shè)計(jì)建筑的窗墻面積比突破限值規(guī)定是允許的,但是為了滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,需進(jìn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的綜合評價。
(2)有些監(jiān)理單位的監(jiān)理人員專業(yè)能力較低;
(3)建筑監(jiān)理人員在監(jiān)理的過程中存在違規(guī)等情況??傮w來講,建筑節(jié)能施工的監(jiān)理工作必須要根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行,但同時又不能一味地被建筑圖紙束縛,需要充分地發(fā)揮出監(jiān)理的主動性。
2在建筑節(jié)能施工過程中監(jiān)理人員的主要工作
在建筑節(jié)能施工過程中,監(jiān)理人員應(yīng)切實(shí)履行監(jiān)理職責(zé),嚴(yán)格按照建筑節(jié)能條例及管理規(guī)定、建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及施工圖設(shè)計(jì)文件等開展工作,從施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)及竣工環(huán)節(jié)入手,做好建筑節(jié)能質(zhì)量控制的事前、事中、事后控制,確保建筑節(jié)能分部工程質(zhì)量合格,從而確保整個單位工程質(zhì)量合格。具體如下:
2.1建筑施工準(zhǔn)備工作
在節(jié)能建筑的施工準(zhǔn)備階段,作為建筑監(jiān)理單位來講主要需要通過以下對施工的準(zhǔn)備工作進(jìn)行嚴(yán)格管控。
2.1.1作為節(jié)能建筑的施工監(jiān)理單位,其首先要做的就是對節(jié)能建筑施工方的施工資質(zhì)進(jìn)行審查,以確保施工單位有能力滿足甲方的要求,同時可以達(dá)到建筑節(jié)能的目的。
2.1.2作為節(jié)能建筑的施工監(jiān)理單位,需要對節(jié)能建筑項(xiàng)目方案的可行性進(jìn)行論證,并且對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行評審,并且還要依據(jù)施工的圖紙進(jìn)行審查;并且作為建筑監(jiān)理單位來講,需要對實(shí)際的建筑施工隊(duì)伍提出明確的要求,在施工前期避免由于施工單位雇傭非專業(yè)的勞務(wù)人員對整個工程產(chǎn)生不良的影響。
2.2施工環(huán)節(jié)
2.2.1對原材料及施工設(shè)施設(shè)備的進(jìn)場嚴(yán)格把關(guān)。對所有原材料及設(shè)施設(shè)備的規(guī)格、品種及質(zhì)量等各方面內(nèi)容嚴(yán)格審核,以保證其能滿足節(jié)能的目標(biāo)。材料及設(shè)施設(shè)備在進(jìn)場前,需接受檢測機(jī)構(gòu)的檢測,并要求出具檢驗(yàn)報(bào)告。
2.2.2規(guī)范節(jié)能工程項(xiàng)目驗(yàn)收工作。建筑節(jié)能監(jiān)理方應(yīng)根據(jù)建筑施工方的節(jié)能施工方案及驗(yàn)收質(zhì)量準(zhǔn)則對項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。
2.3節(jié)能建筑的竣工環(huán)節(jié)
對于工程的施工驗(yàn)收工作來講,是由很多有序的步驟所組成的,當(dāng)項(xiàng)目建設(shè)完成以后,由總監(jiān)理工程師帶隊(duì),對各建設(shè)工程進(jìn)行驗(yàn)收以及審核,并且在進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收的過程中要求節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、施工單位以及監(jiān)理單位的相關(guān)負(fù)責(zé)人員都要參加,并且對建筑的建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確的評價。同時還需要注意在進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收的過程中,需要認(rèn)真填寫節(jié)能建筑的驗(yàn)收報(bào)告。對于建筑監(jiān)理人員來講,還需要認(rèn)真地做好建筑節(jié)能工作的階段性總結(jié)工作,同時將施工過程中的資料、文件進(jìn)行分類整理,并且為今后的建筑監(jiān)理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外,建設(shè)單位與施工單位應(yīng)負(fù)責(zé)落實(shí)環(huán)保部門的環(huán)保要求及環(huán)保措施,加強(qiáng)環(huán)境管理,防止對自然環(huán)境造成不應(yīng)有的破壞。
本來這樣一個商業(yè)活動不太可能驚動省領(lǐng)導(dǎo),但河北省省長張慶偉卻親自來到簽約現(xiàn)場。用現(xiàn)在比較時髦的一句話是:為企業(yè)站臺。記者發(fā)現(xiàn),這次“河北版“的建筑節(jié)能,依靠市場的力量共簽訂了六個大項(xiàng)目。分別是德國能源署與河北奧潤順達(dá)窗業(yè)集團(tuán)合作建設(shè)被動式門窗博物館項(xiàng)目;德國威瑪生物質(zhì)燃料公司與河北奧潤順達(dá)窗業(yè)集團(tuán)合作生產(chǎn)生物質(zhì)燃料項(xiàng)目;德國梅森伯格商貿(mào)無限責(zé)任公司與河北奧潤順達(dá)窗業(yè)集團(tuán)共同在中國國際門窗城建設(shè)德國綠色家居建材展覽中心項(xiàng)目;德國諾托.弗蘭克五金集團(tuán)、德國格屋五金集團(tuán)、德國雷諾科涂料公司入駐國家建筑節(jié)能技術(shù)國際創(chuàng)新園項(xiàng)目。簽約的主角,是河北奧潤順達(dá)窗業(yè)集團(tuán),這個我國最大的節(jié)能門窗生產(chǎn)企業(yè),2004年就通過市場談判與德國合資,將歐洲節(jié)能門窗理念技術(shù)引入中國。由其投資興建的“中國國際門窗城”,已吸引了包括荷蘭阿克蘇諾貝爾、德國邁克爾威力、日本YKK三家世界五百強(qiáng)在內(nèi)的歐美企業(yè)入駐門窗城,可以說市場的力量無處不在。但“浙江版“的建筑節(jié)能基本由政府主導(dǎo),標(biāo)準(zhǔn)先行,記者在浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳官方網(wǎng)站檢索到,光是地方立法就出臺了四部,其中包括《浙江省實(shí)施〈節(jié)約能源法〉辦法》和《浙江省可再生能源開發(fā)利用促進(jìn)條例》,明確了民用建筑節(jié)能評估和審查、可再生能源建筑應(yīng)用和竣工能效測評。浙江還先后了《浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等35項(xiàng)建筑節(jié)能地方標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)導(dǎo)則。
由此可見,政府的推手作用無處不在,效果也比較突出。那么,促進(jìn)建筑節(jié)能是以政府強(qiáng)制為主?還是市場推動為主?從“河北版”與“浙江版”兩個版本的比較看,顯然都有自己的成功之處,但也有不同的觀念碰撞。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑節(jié)能與科技司司長楊榕的看法是:目前的建筑節(jié)能工程,政府應(yīng)該從更大范圍強(qiáng)制推進(jìn),明確能效水平的標(biāo)準(zhǔn),積極建設(shè)能耗監(jiān)管、管理及節(jié)能平臺。這位權(quán)威人士的表態(tài)顯然強(qiáng)調(diào)了政府推動的作用,雖然他也強(qiáng)調(diào)了與市場的平衡。但另一位權(quán)威人士——中國工程院院士、清華大學(xué)建筑系教授江億卻在第三屆能源基金會建筑項(xiàng)目交流會上表態(tài),不管是政府主導(dǎo)還是市場推動,對于建筑節(jié)能的管理,應(yīng)該從過程管理轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)管理,確定能源消耗的上限,也就是說,政府不能管得過細(xì)。但市場的力量真得都像河北那樣自覺嗎?情況并非如此。我國第一個開發(fā)企業(yè)的綠色低碳首席官招商地產(chǎn)的胡建新表示,招商地產(chǎn)從2009年成立綠色建筑研發(fā)中心以來,還是品牌宣傳要好于市場推廣。他認(rèn)為,要把建筑的能耗降下來,主要是利用自然資源,而不是去用節(jié)能燈泡或者是新風(fēng)系統(tǒng),那種是全天候都在消耗能量的,在環(huán)境允許的情況下,最好是先降低能耗,再考慮提高能效。不管是“河北版“還是”浙江版“的建筑節(jié)能,因地制宜或許是建筑節(jié)能的最佳途徑?!氨热缭诒本┯眯嘛L(fēng)系統(tǒng)做宣傳就會受到消費(fèi)者的認(rèn)可,人們已經(jīng)意識到霧霾、PM2.5的危害,但是在廣州那種喜歡開窗戶的地方,可能就不太可行,”胡建新說。當(dāng)被問及是政府重要還是市場盈利模式重要時,胡建新說:“做節(jié)能和綠色建筑,在很多時候要有犧牲掉一部分的經(jīng)濟(jì)效益的勇氣,在企業(yè)能承受的范圍內(nèi),應(yīng)該獲取生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會的平衡,這三者是有妥協(xié)的?!?/p>
二、兩手都應(yīng)該硬
目前,建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列,成為中國能源消耗的三大“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(yáng)趨勢。建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空調(diào)等)約占全社會總能耗的28%,其中最主要的是采暖和空調(diào),占到20%。而這“28%”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%?,F(xiàn)在中國既有的約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(dá)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。因此,建筑節(jié)能已迫在眉睫,要把節(jié)能建筑工作放到貫徹科學(xué)發(fā)展觀、全面建設(shè)小康社會、保證國家能源安全、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認(rèn)識。因此,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來有效控制能源消耗,應(yīng)得到廣泛重視。
一、優(yōu)化設(shè)計(jì)對建筑節(jié)能的影響
1、設(shè)計(jì)方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設(shè)計(jì)中,其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響,如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問題。中國住宅建設(shè)用鋼平均每平方米55公斤,比發(fā)達(dá)國家高出10%~25%,水泥用量為221.5公斤,每一立方米混凝土比發(fā)達(dá)國家要多消耗80公斤水泥。據(jù)統(tǒng)計(jì),在滿足同樣功能的條件下,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì),可降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可達(dá)10%~20%,如某無線電廠的多層框架結(jié)構(gòu)廠房(4層),設(shè)計(jì)單位按常規(guī)設(shè)計(jì)為獨(dú)立基礎(chǔ),由于多層廠房荷載較大,致使獨(dú)立基礎(chǔ)的單體尺寸較大,埋深較深(-3.2m),事后經(jīng)其他設(shè)計(jì)人員分析如采用柱下條基,可節(jié)約大量的砼,并可降低埋深減少土方開挖所消耗的機(jī)械能耗;某綜合辦公樓,在優(yōu)化設(shè)計(jì)中,因改變原先設(shè)計(jì)中的普通鋼筋為帶肋鋼筋,單此一項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì),共節(jié)約鋼筋1000T,鋼筋總節(jié)約率達(dá)30%左右。
2、設(shè)計(jì)方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業(yè)的復(fù)合體,并且完整的建筑節(jié)能工作包括了從最初的規(guī)劃、方案到設(shè)計(jì)、施工,以及多年的運(yùn)營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低,輕運(yùn)營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看,與發(fā)達(dá)國家相比,我國住宅使用能耗為相同技術(shù)條件下發(fā)達(dá)國家的兩到三倍。2020年,中國的建筑能耗將達(dá)到29430億度電,比三峽電站34年的發(fā)電量總和還要多。現(xiàn)在,我們必須用全壽命周期的節(jié)能理念對建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),即以較低的壽命周期能耗實(shí)現(xiàn)必要的功能,獲得豐厚的壽命周期經(jīng)濟(jì)效益。所謂壽命周期能耗是指整個壽命周期過程中發(fā)生的全部能源消耗,包括建設(shè)、使用、維修、殘值及清理等階段所發(fā)生的能源消耗。設(shè)計(jì)不僅影響項(xiàng)目建設(shè)的一次性能耗,而且還影響使用階段的能源消耗,如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修等,一次性建造能耗與經(jīng)常性使用能耗有一定的反比關(guān)系,但通過優(yōu)化設(shè)計(jì)可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合,使項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低,全壽命能耗達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)合理狀態(tài)。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的途徑主要是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和氣密性能的提高,以及采暖空調(diào)設(shè)備能效的提高等等,來達(dá)到減少空調(diào)和采暖等能源的消耗。在方案設(shè)計(jì)當(dāng)中,建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進(jìn)行優(yōu)化,必需要為充分利用自然風(fēng)、陽光等自然資源創(chuàng)造條件。同時,也必須對建筑材料優(yōu)化;外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設(shè)計(jì)等都需要量化與優(yōu)化;窗墻比須要以節(jié)能和居住舒適度為前提進(jìn)行優(yōu)化。從方案設(shè)計(jì)開始到初步設(shè)計(jì),工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計(jì)方案模擬量化建筑的能耗情況、計(jì)算空調(diào)和采暖設(shè)備的裝機(jī)功率,比對各種影響因素,最后向客戶提供最佳的設(shè)計(jì)方案。例如,在空調(diào)與采暖設(shè)備的市場上,各種品牌各種型號使消費(fèi)者眼花繚亂??照{(diào)設(shè)備有空氣源熱泵、地源熱泵、風(fēng)機(jī)盤管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統(tǒng)、戶室中央空調(diào)、變頻機(jī)組、水系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)等等。這些空調(diào)系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用大不相同,那么通過模擬量化,計(jì)算出初投資的費(fèi)用、每年的耗能量、能源費(fèi)用,消費(fèi)者或者項(xiàng)目開發(fā)者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運(yùn)場館中,為減少能耗,設(shè)計(jì)者沒有采用普通的新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),而是經(jīng)過多次優(yōu)化設(shè)計(jì),尋找最佳節(jié)能方案。為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)和改善室內(nèi)環(huán)境,采用了智能電動窗,很好的解決了新風(fēng)問題;在場館空調(diào)設(shè)計(jì)中(包括“水立方”和“鳥巢”)都采用了由美國聯(lián)合技術(shù)開利公司設(shè)計(jì)的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用,節(jié)能率為10%。該系統(tǒng)在冷水機(jī)組上加裝了熱回收裝置,在空氣處理機(jī)中采用了新型熱管熱回收裝置,可以回收場館排放總熱量的50%,回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水,另一部分用于加熱新風(fēng)。
二、現(xiàn)階段推行優(yōu)化設(shè)計(jì)運(yùn)作困難的成因
1、政府主管部門對建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)監(jiān)控不力
長期以來,主管部門對設(shè)計(jì)節(jié)能成果缺乏必要的考核與評價,有的僅靠圖紙會審來發(fā)現(xiàn)一些簡單問題,僅僅是一些新材料或空間布置的一些規(guī)定。缺乏對方案的節(jié)能性方面的系統(tǒng)審查要求。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)首先是一個系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題,它絕不是多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)或者節(jié)能設(shè)備的簡單累加,它需要定量化。例如,人們在市場上可以買到節(jié)能空調(diào)、節(jié)能玻璃、節(jié)能熱水器、太陽能熱水器、墻體保溫材料等等,但是這些材料與設(shè)備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過量化整合來完成。集思廣益,從多方面影響因素出發(fā),以最低的投資、最佳的手段完成并達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。所以建設(shè)主管部門監(jiān)管的同時,應(yīng)增加人員配備和審查力度,對設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行量化全面審查。
2、業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計(jì)的意識不強(qiáng)
目前,業(yè)主往往把控制重心放在施工直接投資環(huán)節(jié)上,而對建成后使用運(yùn)營成本及節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視不夠。其原因:一是對設(shè)計(jì)對投資影響的重要性認(rèn)識不夠,只看到搞施工招標(biāo),投標(biāo)價要低于標(biāo)底價、施工單位要讓利等,殊不知選擇一個優(yōu)秀的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化會帶來更大的節(jié)約;二是對建筑節(jié)能的認(rèn)識不到位,沒有一個節(jié)能環(huán)保綠色建筑意識。
3、建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的開展缺乏必要的壓力和動力
由于缺少建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)與企業(yè)和公眾的直接經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)系,使得節(jié)能工作缺少內(nèi)在經(jīng)濟(jì)利益推動力,政府部門建筑節(jié)能管理工作還存在體制不順、監(jiān)管體系不健全,造成執(zhí)法不嚴(yán)、監(jiān)督不力,國家政策不配套,缺乏激勵機(jī)制和工作力度。對一些國有投資建設(shè)項(xiàng)目,有關(guān)行政審批單位在審核初步方案時,只注重設(shè)計(jì)的建設(shè)規(guī)模和投資限額,對方案的經(jīng)濟(jì)合理性和節(jié)能性不做深入研究分析;另外,由于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)收費(fèi)是按面積或按造價的比例計(jì)取,幾乎跟建筑節(jié)能和設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣無關(guān),導(dǎo)致對設(shè)計(jì)方案不認(rèn)真進(jìn)行節(jié)能分析,而是追求高標(biāo)準(zhǔn),造成能源浪費(fèi)。相反,設(shè)計(jì)單位即使花費(fèi)了較多的人力、物力,優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案,給業(yè)主節(jié)約了投資,也不能得到應(yīng)有的報(bào)酬,有時設(shè)計(jì)費(fèi)反而變少了,從而挫傷了優(yōu)化設(shè)計(jì)的積極性。
三、搞好優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
1、主管部門應(yīng)加強(qiáng)對建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控
為保證建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行,開始可由政府主管部門來強(qiáng)制執(zhí)行,通過對設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。政府主管部門不僅需在技術(shù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合方面做出努力,而且還需要政府以技術(shù)法規(guī)的形式提出必須嚴(yán)格控制的最基本的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求、功能要求,可以導(dǎo)則、指南、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)類技術(shù)文件予以體現(xiàn)。利用主管部門的職能,總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo),為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù)。建筑節(jié)能技術(shù)新規(guī)范逐步從控制單項(xiàng)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標(biāo),轉(zhuǎn)化為控制建筑物的實(shí)際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計(jì)算結(jié)果,特別是建筑結(jié)構(gòu)熱損失計(jì)算結(jié)果。建筑能耗總量(包括供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng))和建造能耗值只有滿足其對應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)才被允許開工及竣工驗(yàn)收。在竣工時,建筑開發(fā)商必須出具相關(guān)部門的一份“能源消耗證明”,證明清楚地列出了該住宅每年的能耗,及節(jié)能等級。以上措施,必須逐步實(shí)施,特別是國有投資項(xiàng)目要先于執(zhí)行。超級秘書網(wǎng)
2、以政策扶持拉動建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
國家制定節(jié)能政策,并要求以多樣化的經(jīng)濟(jì)激勵等扶持舉措,形成推動建筑節(jié)能的市場機(jī)制,推進(jìn)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的推廣。對建造節(jié)能建筑產(chǎn)品的要根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)后節(jié)能程度給予政策和資金支持,減免稅費(fèi)等優(yōu)惠措施,并可建立評價機(jī)制,對因建造節(jié)能建筑而超支部分資金,國家應(yīng)給予無償免息貸款或獎勵機(jī)制,使建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)以行政手段為主轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟(jì)手段為主。
3、開展積極有效的宣傳引導(dǎo)工作
建筑節(jié)能政策要取得理想的實(shí)施效果,重在宣傳引導(dǎo)。不但政府職能部門對節(jié)能政策的推行不遺余力,而且有關(guān)企業(yè)也應(yīng)加入到宣傳節(jié)能政策的行列。政府職能部門應(yīng)免費(fèi)對社會公眾提供節(jié)能政策咨詢、進(jìn)行節(jié)能知識宣傳和相關(guān)培訓(xùn),以及進(jìn)行節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品的展示、講解等方面做大量的工作。力爭實(shí)現(xiàn)多方參與節(jié)能政策的宣傳引導(dǎo),大大提高人們的節(jié)能意識和對節(jié)能知識、技術(shù)的認(rèn)知、把握能力,從而使節(jié)能政策得到有力的貫徹實(shí)施。
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(yáng)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(jì)前一個采暖期的平均能耗為32瓦/平方米,執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)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(jì)損失達(dá)70億元,我國現(xiàn)階段城市房屋建筑中普遍存在圍護(hù)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(shí)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(dá)到10.9億噸標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jì)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(dá)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(jìn)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(jì)發(fā)展的軟肋。
2.高耗能建筑比例大,加劇能源危機(jī)。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(dá)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(jī)。
3.我國建筑節(jié)能狀況落后,亟待改善,上世紀(jì)70年達(dá)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(dá)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(dá)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(dāng)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(jìn),先住宅后公建,從北向南逐步推進(jìn)的策略,但是到目前為止,建筑節(jié)能仍然在試點(diǎn),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(jì)人員對節(jié)能建筑設(shè)計(jì)和施工技術(shù)尚未系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(qiáng)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?,F(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(dǎo)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(lán)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(jì)布局,提高建筑節(jié)能效果。設(shè)計(jì)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(fēng)主導(dǎo)方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進(jìn)行研究。如設(shè)計(jì)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(fēng)條件比較好的地段進(jìn)行建設(shè),建筑物還應(yīng)有良好的朝向。設(shè)計(jì)時還應(yīng)注意窗墻面積比、遮陽效果、及房間的朝向。設(shè)計(jì)達(dá)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(jī)結(jié)合。現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)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(jì)人員的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)“四性”:即可負(fù)擔(dān)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(shí)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(yuǎn)來看,比燃?xì)狻㈦娖骶哂懈踩?、清潔、價格便宜的優(yōu)勢。太陽能源取之不盡,在設(shè)計(jì)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(xiàng)專業(yè)技術(shù)進(jìn)入到工程設(shè)計(jì)的范疇,這樣就可以從一開始的設(shè)計(jì)規(guī)劃中占有一席之地,從而進(jìn)入并跟蹤整個設(shè)計(jì)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(jì),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(jī)結(jié)合及能源的節(jié)約從建筑的最初設(shè)計(jì)開始做起。
太陽能建筑一體化技術(shù)已成為一項(xiàng)新興而熱門的技術(shù),它是實(shí)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(kuò)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(fēng)擋雨、避寒暑的簡單場所發(fā)展成具有獨(dú)立能源、自我循環(huán)式的新型建筑,這也是人類進(jìn)步和社會、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然。
6.建筑采暖實(shí)行分戶計(jì)量收費(fèi)。實(shí)施建筑采暖計(jì)量收費(fèi)是由過去的按面積收費(fèi)轉(zhuǎn)向按用熱量收費(fèi)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(jì)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(jī),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(jì)量收費(fèi)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(jì)體制的變化,在引進(jìn)西歐、北歐先進(jìn)供熱技術(shù)的同時,也開始進(jìn)行收費(fèi)制度的改革,由原來的包費(fèi)制改為按計(jì)量收費(fèi)。這些國家的經(jīng)驗(yàn)都說明,采用按熱量計(jì)量收費(fèi)后,可節(jié)約能源20%~30%。我國自20世紀(jì)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(jìn)供熱二次系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)按熱計(jì)量收費(fèi)的研究和試驗(yàn),以節(jié)約能源,減輕大氣污染,促進(jìn)供熱行業(yè)面向市場經(jīng)濟(jì)。遵循市場經(jīng)濟(jì)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(shí)際使用熱量合理收費(fèi),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(jìn)作用,因此,實(shí)行分戶供暖,按實(shí)際熱計(jì)量進(jìn)行收費(fèi)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(dá)70%~80%。
五、我國建筑節(jié)能發(fā)展對策
1.各級政府要提高認(rèn)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(dǎo),由國家通過法律強(qiáng)制實(shí)施,這一點(diǎn)已經(jīng)被發(fā)達(dá)國家的實(shí)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(jī)制、法制的建設(shè),并將出臺經(jīng)濟(jì)激勵政策。
2.各省市組建建筑節(jié)能、設(shè)計(jì)研究領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。各地建設(shè)局,有關(guān)單位組建市建筑節(jié)能領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)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(jì)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(jì)激勵政策,鼓勵建設(shè)節(jié)能工程。以實(shí)現(xiàn)在2020年新建建筑節(jié)能65%的目標(biāo),不執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑設(shè)計(jì)、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(fèi)支持建筑節(jié)能項(xiàng)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(zhǔn)開工,已有建筑分段能耗收費(fèi)(高出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一定范圍后的能耗采用高收費(fèi))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(biāo)準(zhǔn)(對能耗少的節(jié)能建筑發(fā)放星級標(biāo)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(jìn)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(jì)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(qiáng)建筑節(jié)能內(nèi)容。同時應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)星級制度,積極推動供熱收費(fèi)體制改革試點(diǎn),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(biāo)準(zhǔn)將建筑節(jié)能的效果直觀地告訴住宅消費(fèi)者,引導(dǎo)大眾消費(fèi)節(jié)能的住宅建筑,從而推動節(jié)能住宅建筑的市場化運(yùn)作。建立不同類型商業(yè)建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)”。
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(biāo)方式選擇有實(shí)力、有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)作為重點(diǎn)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(xiàn):
1.1建材節(jié)能
所謂的建材節(jié)能主要指的是建筑材料的節(jié)能環(huán)保,在建筑工程中實(shí)施建材節(jié)能可以在很大程度上減少建筑施工中建筑垃圾的產(chǎn)生,從而節(jié)省資源與能源,進(jìn)而從建筑材料方面降低建筑垃圾對環(huán)境的污染,為生態(tài)環(huán)境的改善提供有效保障。在建筑工程中,建筑材料通常情況下可分為可再循環(huán)材料、可再利用材料以及可再生能源三種[1]。其中,可再循環(huán)材料主要是指使用一定方法,將已經(jīng)不能再利用的材料進(jìn)行形態(tài)上的改變,形成另外一種可以被重復(fù)利用的材料;可再利用材料主要指的是對材料中還能夠使用的資源進(jìn)行修復(fù)或組合,使其能夠重復(fù)利用,一般情況下不會改變材料的原有形態(tài);可再生能源主要指的是風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、潮汐能、太陽能等可以從自然界中直接獲取,但可以再生的能源。
1.2建筑節(jié)能
所謂的建筑節(jié)能則主要指的是利用科學(xué)技術(shù)與一定手段,對建筑中的照明系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)等進(jìn)行一定的改進(jìn),以達(dá)到降低能源消耗的目的;對建筑周圍的自然能源充分利用,以提升能源的高效利用率,從而在很大程度上促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展。供暖系統(tǒng)是建筑必不可少的系統(tǒng)之一,也是建筑耗能最多的系統(tǒng),如果能夠?qū)⒔ㄖp失的熱量降低,便可以在很大程度上減少采暖系統(tǒng)對能源的消耗,具體來講,想要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能,可以從以下幾方面入手:第一,充分利用太陽輻射熱能與建筑的內(nèi)部熱能;第二,提升建筑門窗的密封性,以減少因空氣滲透所造成的熱量消耗;第三,在一定程度內(nèi)減少建筑外表面積,以及提升建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能也可以減少建筑因傳熱所造成的熱量消耗。
2建材節(jié)能與建筑節(jié)能問題的關(guān)聯(lián)性
2.1建材節(jié)能的相關(guān)問題
在建材節(jié)能領(lǐng)域中,主要存在的問題有以下兩個方面:其一,建筑的生產(chǎn)相關(guān)環(huán)節(jié)存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象,由于當(dāng)前市場上的節(jié)能建材價格相對較高,導(dǎo)致一部分施工人員在施工過程中對建筑材料偷工減料、以次充好,忽略建筑材料之間搭配的合理性,而相關(guān)的管理者也并沒有及時系統(tǒng)的進(jìn)行監(jiān)督與審查,造成很多建筑中的建筑材料不能達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)[2]。而與其他相同用途的建筑材料相比,節(jié)能建材的性價比相對較低,礙于經(jīng)濟(jì)因素,當(dāng)前在建筑市場中大規(guī)模推行節(jié)能建材仍然存在一定難度。另外,對節(jié)能理念的認(rèn)識不足也是當(dāng)前建材節(jié)能領(lǐng)域存在的主要問題之一,很多人還沒有意識到使用節(jié)能建材的好處與重要性。其二,建筑的施工環(huán)節(jié)不到位,當(dāng)前很多建筑施工工人不能對節(jié)能建材合理科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工,也在一定程度上限制了節(jié)能建材優(yōu)勢的充分發(fā)揮。
2.2建筑節(jié)能的相關(guān)問題
在建筑節(jié)能領(lǐng)域,建筑耗能是最核心的問題,當(dāng)前很多建筑的能源消耗量過大,且存在能源利用率較低的現(xiàn)象。以北方地區(qū)為例,冬季建筑都要進(jìn)行采暖,而當(dāng)前絕大多數(shù)建筑的采暖系統(tǒng)都是以消耗煤資源為主,每年都會耗費(fèi)很多不可再生資源,也對大氣等自然環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,在很大程度上制約著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。而且,在很多城市建筑中,供熱所用的空調(diào)有很多都會出現(xiàn)供熱效率不高、相關(guān)維護(hù)裝置沒有足夠氣密性以及保溫性等現(xiàn)象。另外,我國當(dāng)前還有相當(dāng)一部分建筑人員沒有足夠的建筑節(jié)能意識,早在上個世紀(jì)八十年代,西方許多發(fā)達(dá)國家在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,便已經(jīng)在建筑節(jié)能的技術(shù)方面非常有建樹了,而我國卻沒有在這方面考慮太多[3]。
2.3兩者的關(guān)聯(lián)性
從上述情況看,在當(dāng)前建材節(jié)能領(lǐng)域與建筑節(jié)能領(lǐng)域中,都存在著能源上的浪費(fèi)現(xiàn)象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪費(fèi)嚴(yán)重,也會在很大程度上影響建筑的節(jié)能性。另外,在建材節(jié)能與建筑節(jié)能領(lǐng)域,還都存在著意識不足現(xiàn)象,這在一定程度上反映了我國當(dāng)前在節(jié)能建筑觀念的普及方面仍然沒有做到位。
3建材節(jié)能與建筑節(jié)能施工措施的關(guān)聯(lián)性
3.1建材節(jié)能的施工措施
在建筑建造過程中合理應(yīng)用可再生能源,如在建筑的設(shè)計(jì)過程中,將太陽能合理利用便能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能的光伏發(fā)電。另外,還可以對建筑材料產(chǎn)生的廢棄物充分利用,不僅能夠節(jié)省一部分建筑成本,還能夠減少建筑垃圾對環(huán)境的污染,如將已經(jīng)廢棄的橡膠打碎成顆粒,融入到建筑部混凝土中,不僅能夠提升混凝土的抗裂性,還能夠節(jié)省建筑成本、減少環(huán)境污染。
3.2建筑節(jié)能的施工措施
建筑節(jié)能主要表現(xiàn)在使建筑供熱系統(tǒng)的供熱效率得到有效提升,以及減少建筑圍欄保護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱兩方面[4]。在建筑過程中,可以對建筑的墻體與門窗的保溫性能加以改善,還需要對建筑的題型系數(shù)加以控制,與此同時,還可以對建筑的布局進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整,以提升建筑的節(jié)能效果。
3.3兩者的關(guān)聯(lián)性
建材節(jié)能是建筑節(jié)能中非常重要的組成部分,如果沒有做好建材節(jié)能,那么建筑節(jié)能也就無從談起,如果可以將具備節(jié)能效果的建筑材料運(yùn)用到建筑節(jié)能的相關(guān)設(shè)計(jì)當(dāng)中,不僅僅可以使能源的消耗有所降低,還能夠充分發(fā)揮祝建筑自身的保溫隔熱功能,使建筑更加符合節(jié)能環(huán)保的新型理念。
一、發(fā)展節(jié)能住宅建筑的意義
在建筑領(lǐng)域,人類從自然界所獲得物質(zhì)原料的50%用來建造各類建筑及附屬設(shè)施,建筑能耗在人類總能耗中所占比重約為1/4。在經(jīng)歷了數(shù)次能源危機(jī)以及對礦物能源資源的不可恢復(fù)性和溫室效應(yīng)對生存環(huán)境負(fù)面影響的認(rèn)識越來越清楚之后,世界各國提出了控制礦物能源用量的增長,提高能源使用效率,開發(fā)新能源和可再生能源的目標(biāo)。作為耗能大戶的建筑業(yè)節(jié)能受到極大的關(guān)注。建筑節(jié)能是近年來世界建筑發(fā)展的一個基本趨勢,也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個新生長點(diǎn)。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷改善,對住宅建筑的環(huán)境質(zhì)量要求也日益提高。我國是一個經(jīng)濟(jì)快速增長、人口占世界20%的大國,也是能源相對匱乏的大國,已成為世界上第三大能源生產(chǎn)國和第二大能源消費(fèi)國。目前我國每年建成房屋面積已超過所有發(fā)達(dá)國家一年建成建筑面積的總和。建筑在生產(chǎn)和使用過程中要消耗全球資源中能源總量的50%,產(chǎn)生的污染也十分驚人。所以建筑節(jié)能和保護(hù)環(huán)境是擺在人們面前的緊迫課題。
二、節(jié)能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹的設(shè)計(jì)原則
各地區(qū)的節(jié)能建筑,必須適應(yīng)本地區(qū)的氣候特征,既不能照搬嚴(yán)寒地區(qū)的建筑型式,也不能照搬夏熱冬暖及海洋性氣候地區(qū)的建筑型式,更不能照搬四季如春的溫和氣候地區(qū)的建筑型式,一般說來設(shè)計(jì)時應(yīng)遵循以下原則:
(1)建筑物盡量采用南北朝向布置。否則,須加強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能而需增大建筑成本。
(2)建筑群之間和建筑物室內(nèi),夏季要有良好的自然通風(fēng),建筑群不應(yīng)采用周邊式布局型式。低層建筑應(yīng)置于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面;多層建筑置于中間;高層建筑布置在最后面,否則,高層建筑的底層應(yīng)局部架空并組織好建筑群間的自然通風(fēng)。
(3)按相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,盡量加大建筑物之間的間距,盡量減少建筑群間的硬化地面,推廣植草磚地面,提高綠地率,加強(qiáng)由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系,以便由樹冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽直射輻射,減小地面對建筑物的反射輻射。
(4)應(yīng)控制建筑物的體形系數(shù)不超過節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。即盡量減少外墻的凸凹面和架空樓板,坡屋頂宜設(shè)置結(jié)構(gòu)平頂棚或降低坡度,應(yīng)采用封閉式樓梯間等。當(dāng)體形系數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時,應(yīng)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,計(jì)算建筑物的采暖空調(diào)能耗并不得超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(5)不應(yīng)設(shè)置大窗戶,窗戶大小以滿足采光要求為限。門窗玻璃應(yīng)采用普通透明玻璃或淡色低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和辦公建筑不應(yīng)采用可見光透光率低的深色鍍膜玻璃或著色玻璃。還要求外門外窗具有良好的氣密性、水密性、不小于30分貝的隔聲性能和不小于2.5kea的抗風(fēng)壓性能。
(6)屋頂和外墻既要保溫又要隔熱,其保溫隔熱性能應(yīng)符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,還要防止保溫層滲水、內(nèi)部結(jié)露和發(fā)霉。屋頂和外墻,不能采用單一的輕質(zhì)材料和空心砌塊材料,最適合采用厚實(shí)材料加輕質(zhì)材料的復(fù)合構(gòu)造做法。
(7)屋頂和外墻的外表面,宜采用淺色飾面層,不宜采用黑色、深綠、深紅等深色飾面層,否則應(yīng)加大屋頂和外墻保溫隔熱層的厚度,計(jì)算其夏季的內(nèi)表面計(jì)算溫度不超過36.9℃,宜低于35℃。
(8)加強(qiáng)分戶墻和樓地面的保溫性能,使其符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。居室及辦公室樓地面面層的吸熱指數(shù)還應(yīng)符合民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。
(9)設(shè)有集中采暖、空調(diào)的節(jié)能建筑,應(yīng)選用高效、低能耗的設(shè)備與系統(tǒng),不得采用直接電熱式采暖設(shè)備和裝置,應(yīng)設(shè)置分室溫度控制裝置。除上述9點(diǎn)之外,節(jié)能建筑還應(yīng)具備設(shè)計(jì)規(guī)范所要求的隔聲性能等適用性能、安全性能、耐久性能和環(huán)境性能。
三、節(jié)能設(shè)計(jì)在我國住宅建筑中的應(yīng)用措施
(一)屋頂保溫隔熱的節(jié)能設(shè)計(jì)
在住宅建筑屋頂構(gòu)造設(shè)計(jì)中,應(yīng)使用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等進(jìn)行合理的保溫和隔熱設(shè)計(jì),這樣可以很好地保證在冬季低溫地區(qū)、夏季高溫地區(qū)給室內(nèi)提供適宜的生活溫度,同時為冬季的暖氣用能、夏季的空調(diào)降溫用能節(jié)省出大量能源。我國冬季的采暖大多數(shù)地區(qū)還在用煤,夏季的降溫一般都是用電,合理的屋頂保溫和隔熱設(shè)計(jì)可省出大量的能耗。
(二)門、窗系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
外門窗是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位,其面積約占建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30%,其能耗約占建筑總能耗的2/3,其中傳熱損失為1/3,所以門窗是外維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)。在節(jié)能措施上,首先在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景條件下,要盡量減少外門窗洞口的面積。其次,可采用外廊、陽臺、挑檐、遮陽板、熱反射窗簾等遮陽措施減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進(jìn)入室內(nèi)。再次,加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一,提高門窗氣密性。最后,在經(jīng)濟(jì)狀況允許的條件下,可考慮使用新型保溫節(jié)能門窗,能耗低的節(jié)能材料制造的新型保溫節(jié)能門窗可大大提高熱工性能。
(三)建筑外墻節(jié)能設(shè)計(jì)
以往以實(shí)心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),按照新標(biāo)準(zhǔn)在單一材料墻體中,只有加氣混凝土能滿足要求,所以應(yīng)發(fā)展復(fù)合墻體技術(shù)。設(shè)計(jì)中主墻體可采用混凝土空心砌塊、空心磚墻體、空心砌塊墻體、現(xiàn)澆混凝土墻體,然后加以輕質(zhì)高效保溫層和耐候飾面層。保溫層可放在承重層外側(cè),特別提到的是復(fù)合結(jié)構(gòu)中常采用單層或多層封閉空氣間層與帶反射材料的封閉空氣間層,在增大熱阻、滿足保溫的同時還可以減輕圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自重。
四、結(jié)語
在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面,通過以上幾方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以解決國家的能源問題,同時也可以促進(jìn)建筑技術(shù)和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民生活水平起到一定的作用。
參考文獻(xiàn)
屋頂是建筑物護(hù)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮室內(nèi)外溫差傳熱的重要部分。只有提高屋面的保溫隔熱性能,才能提高抵抗夏季室外的外熱作用的能力。建筑節(jié)能屋面主要包括:倒置式屋面、屋面綠化、蓄水屋面和色坡屋面。其中,倒置式屋面是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中的保溫層和防水層顛倒,保溫層放在隔水層的上面。屋面綠化可以大幅度地降低建筑物的能量消耗,減少溫室氣體的排放,增加城市的綠地面積,改善城市的“熱島效應(yīng)”。蓄水層面的主要功能是利用水蒸發(fā)吸熱的特點(diǎn),消耗水層中的熱量,從而降低屋面的傳熱量和屋面溫度。色坡屋面是目前最常用的一種屋面。因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)的建筑物都采用平屋頂,在太陽輻射最強(qiáng)的正午,太陽光線對于坡面是斜射的,但是在平屋頂上是直射的,采用非金屬淡色坡面反射太陽光達(dá)到了65%,這樣可以節(jié)約25%的能源消耗。
1.2優(yōu)化護(hù)圍結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)
高層建筑的護(hù)墻體耗能量較大,占整個建筑物的25%,建筑物的體型變化和耗能成正比,體型越大,耗能越多。因此在國外,一般圓塔形的建筑物比較多,比如美國洛杉磯的好運(yùn)飯店,法國戴高樂機(jī)場的候機(jī)樓。因?yàn)樵诿娣e同樣的情況下,圓的周長最短,這樣就減少了建筑物外露的面積。因此,高層建筑物的體型變化應(yīng)該簡單。首先,外墻是高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最重要的部分,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用的是填充材料。其次,為了減輕建筑物的壓力,提高保溫效能和隔熱效果,采用輕質(zhì)高效的保溫材料。最后,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料分別放在內(nèi)側(cè)和外側(cè),因此在氣溫比較低的地區(qū),應(yīng)該把保溫層設(shè)置在外側(cè),可以減少墻體內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水。
1.3優(yōu)化門窗節(jié)能設(shè)計(jì)
外門窗是住宅區(qū)散熱性能最差的部位,其耗能占到總耗能的70%,在其中傳熱損失為30%,冷風(fēng)滲透為30%。所以在保證室內(nèi)通風(fēng),溫暖和美觀的前提下,應(yīng)該減少住宅區(qū)的外門窗洞口的面積,保證外門窗的封閉性,有效防止冷風(fēng)的滲透,只有這樣,才能提高外門窗的保溫效果。應(yīng)該從以下幾個方面減少外門窗的傳熱量:(1)把住宅的窗墻比例控制在一個合理的范圍內(nèi)。住宅的窗墻比是窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積)之比。(2)保證住宅區(qū)外窗的封閉性,減少冷空氣的滲透??梢允褂门菽芰厦芊鈼l進(jìn)行密封,也可以采用質(zhì)量較好、密封性能很好的門窗材料。在門框和墻體之間的縫隙間,采用彈性的松軟型材料、彈性密封的材料,比如密封膏。在門框和窗扇之間的密封,可以采用橡膠和泡沫密封條,回風(fēng)槽等。采用各種彈性的壓條完成扇和玻璃之間的密封。
(3)提高住宅區(qū)門窗的保溫性能。在戶門和陽臺門的設(shè)計(jì)上,應(yīng)該考慮到防火和防盜的要求,在門里填充填充聚苯乙烯板或巖棉板等絕熱性能比較好的材料,最好選用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,這樣可以避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋,也可以采用雙玻璃和三玻璃。中空玻璃、鍍膜玻璃、低輻射的玻璃都可以有效提高門窗的封閉性。
1.4優(yōu)化太陽能與建筑物一體化
隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快和人們生活水平的提高,城市花園住宅成了居民共同的追求,為了應(yīng)對嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染,需要大力開發(fā)和利用清潔能源,而太陽能就是最好的清潔能源,促進(jìn)太陽能產(chǎn)品在城市花園住宅區(qū)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的目標(biāo),也可以促進(jìn)未來住宅全部太陽能化。隨著太陽能在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用越來越廣泛,消費(fèi)者不僅要求太陽能的節(jié)能性,還要求建筑物的美觀。太陽能與建筑一體化就是將太陽能設(shè)施和建筑物結(jié)合起來,利用太陽能集熱器,突破傳統(tǒng)的屋頂覆蓋層的屋頂保溫層,不僅可以達(dá)到屋頂建筑的簡單美觀,還可以減低建筑施工的成本。
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(biāo)的篩選
為了從已經(jīng)構(gòu)建的初始評價指標(biāo)中提取主要評價指標(biāo),可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標(biāo)。具體操作步驟及方法如下:第一步:將初始的指標(biāo)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。假定所選的評估對象有N個,初始的指標(biāo)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(jìn)行結(jié)合,剔除冗余指標(biāo),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(qiáng)的自適應(yīng)以及存儲能力。采用BP神經(jīng)進(jìn)行評價時,其運(yùn)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(jìn)行自我訓(xùn)練,擬合各指標(biāo)間的最優(yōu)關(guān)系,并自動記憶、存儲所選指標(biāo)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(jìn)行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)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(diǎn)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(diǎn)數(shù)、隱含層的層數(shù)以及隱含層節(jié)點(diǎn)。輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)為指標(biāo)個數(shù),輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)為建筑節(jié)能綜合評價指標(biāo)。在規(guī)模不大的情況下,常采用一個隱含層。隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)可根據(jù)式(5)確定。Ny=(5)其中,Ny表示隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù);Ni表示輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù);No表示輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù);NP表示訓(xùn)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(xué)習(xí)速率、訓(xùn)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(biāo)進(jìn)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(biāo)進(jìn)行打分,然后依據(jù)信息熵方法進(jìn)行處理,最終得出的綜合評價指標(biāo)包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標(biāo)。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(diǎn)數(shù)為選定的評價指標(biāo)數(shù)15,根據(jù)式(5)確定隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)為7,輸出節(jié)點(diǎn)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(xué)習(xí)速率為0.001,訓(xùn)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(xùn)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(jìn)行綜合評分,用t表示。經(jīng)過訓(xùn)練,將第六個樣本作為評價對象,采用該模型進(jìn)行綜合評價,各指標(biāo)的初始值見表3。采用經(jīng)訓(xùn)練后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)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(jìn)行綜合評價是可行的,且其評價的精度比較高。
2常見建筑節(jié)能材料的檢測及注意的問題
2.1樣品的狀態(tài)調(diào)節(jié)
樣品的狀態(tài)調(diào)節(jié)原理為把試樣暴露在規(guī)定的狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境或溫度中,那么試樣與狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境或溫度之間即可達(dá)到可再現(xiàn)的溫度和或含濕量平衡的狀態(tài),是建筑節(jié)能材料檢測工作中非常重要的一個環(huán)節(jié),通過多種或一種操作,使樣品或者試驗(yàn)品的溫度和濕度達(dá)到平衡。
2.2導(dǎo)熱系數(shù)與傳熱系數(shù)檢測
保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)是質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn),在對保溫材料檢測時,導(dǎo)熱系數(shù)檢測一定要嚴(yán)格,這是其最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),決定產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的依據(jù)。導(dǎo)熱系數(shù)指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為1度,在1h內(nèi)通過1m2面積傳遞的熱量,單位為瓦/米•度。材料的組成結(jié)構(gòu)、固相和氣相的材質(zhì)等影響著導(dǎo)熱系數(shù),在檢測時對這些因素應(yīng)綜合考慮,標(biāo)準(zhǔn)也要根據(jù)實(shí)際情況而靈活運(yùn)用,不能用一個死標(biāo)準(zhǔn)卡死新材料,大多數(shù)情況下,檢測產(chǎn)品合格率,其他參考值側(cè)面考量。導(dǎo)熱系統(tǒng)的檢測方法是穩(wěn)態(tài)法,這類方法有防護(hù)熱板法、熱流計(jì)法及圓管法、圓球法等區(qū)別。熱線法、熱脈沖法可以用于企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量控制,不能用做檢驗(yàn)鑒定。傳熱系數(shù)k值是指在穩(wěn)定傳熱條件下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1度,1h內(nèi)通過1m2面積傳遞的熱量,單位是瓦/平方米•度。熱阻、傳熱系數(shù)應(yīng)采用穩(wěn)態(tài)法、標(biāo)定和防護(hù)熱箱法。這幾種方法都是穩(wěn)態(tài)的,能夠保證檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,對合理評定產(chǎn)品質(zhì)量起到重要作用。
2.3粘結(jié)固定材料檢測
粘結(jié)固定材料的使用對建筑物安全起到重要作用,對此類材料的檢測一定要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,因?yàn)樗菍⒔^熱材料層和防護(hù)層固定在墻體上的粘劑,它的安全性、耐久性是檢測標(biāo)準(zhǔn)值,要在一定壓力下進(jìn)行,檢測要求一定要高。如何檢測其耐久性?就需要掌握一定的檢測方法,一般情況下是浸水,通過浸水了解測試粘結(jié)強(qiáng)度。試驗(yàn)儀器一般為萬能試驗(yàn)機(jī),通過不同的試件卡具,完成抗拉、壓剪、拉拔等項(xiàng)試驗(yàn)。將填涂膠粘劑、抹面膠漿的水泥砂漿塊試樣的膠粘劑、抹面膠漿層向上,水平置于標(biāo)準(zhǔn)砂漿上面,然后注水到水面距離砂漿塊表面約5mm處,靜置7d后將試件取出并側(cè)面放置24h,在50℃±3℃恒溫干燥箱內(nèi)干燥,然后于試驗(yàn)條件下放置24h后進(jìn)行試驗(yàn),通過檢測得到一系列數(shù)值,通過力學(xué)原理進(jìn)行分析,保證產(chǎn)品合格率,提升促進(jìn)產(chǎn)品更新,達(dá)到施工要求。
3建筑節(jié)能材料檢測的幾點(diǎn)建議
建筑節(jié)能材料的檢測是保證建筑質(zhì)量的前提,不能輕視此項(xiàng)工作,如果應(yīng)付了事則會造成危害,通過有效檢測,不僅能夠保證建筑節(jié)能材料的質(zhì)量,而且能夠保證建筑業(yè)真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。通過不斷的檢測實(shí)踐,有如下幾點(diǎn)建議:在對抗裂增強(qiáng)材料的耐堿的斷裂強(qiáng)力值及保留值、伸長率等進(jìn)行檢測時,一定在考慮所處的環(huán)境,假如所處環(huán)境為堿性,就在重點(diǎn)考核耐堿能力,保證在應(yīng)用后不受損。在檢測粘結(jié)固定材料的時候,一定要注意此類材料的作用主要是將絕熱材料層和防護(hù)層固定在墻體上,那么其安全、耐久就是檢測依據(jù),通過粘結(jié)強(qiáng)度看是否安全、通過浸水看是不是耐久,試驗(yàn)儀器、萬能試驗(yàn)機(jī)是完成抗拉、壓剪、拉拔試驗(yàn)的最好設(shè)備,要運(yùn)用好適當(dāng)?shù)墓ぞ?,通過工具就可以做出各種力學(xué)試驗(yàn)。檢測絕熱材料主要就是看材料技術(shù)是哪種,這可以間接反映材料導(dǎo)熱系數(shù)是否達(dá)標(biāo)。但是同樣的密度和纖維直徑,如果排列結(jié)構(gòu)洞若觀火,導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值是有很大差別的?,F(xiàn)場傳熱系數(shù)的測定,要考慮周期性、溫度差,通過傳熱方向的檢測看現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù),斷定產(chǎn)品是否合格,達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
2被動式能源建筑的形式
按照太陽能建筑的利用方式可以把能源建筑分為直接受益型、集熱蓄熱墻型、附加型等幾種形式,具體內(nèi)容如下幾個方面。
2.1直接受益型
直接受益型的擦暖形式是以太陽通過一定的透光材料直接進(jìn)入室內(nèi),以太陽透過較大的南窗玻璃,通過存儲熱能到維護(hù)結(jié)構(gòu)表面的墻和地上,再通過夜間對流輻射的方式和室內(nèi)空間熱傳導(dǎo)進(jìn)行釋放。建筑要求:建筑正陽的南方要安裝大面積的直接受陽的玻璃窗、圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要有較大的熱阻、室內(nèi)需有蓄能較好的材料保證能量的積聚。
2.2集熱蓄熱墻型
集熱蓄熱墻型是利用建筑南向的集熱墻(垂直),通過傳導(dǎo)、輻射和對流吸收太陽光而傳送熱能。建筑要求:建筑墻體覆蓋玻璃,在墻體上下設(shè)通風(fēng)口,一方面,太陽能通過墻體熱傳導(dǎo)通過對流輻射吸收熱能到室內(nèi),另一方面,集熱墻以對流方式傳遞熱能給玻璃和墻體間的夾層,再由室內(nèi)空氣對流傳遞熱能。
2.3附加型
附加型是指在建筑的南面附加一個玻璃罩室,是使太陽光是集受益窗和蓄熱墻的綜合熱能的一種方式。建筑要求:以陽光直射建筑南向,在建筑室內(nèi)用門或者窗把房子和陽光隔開,給房間一個緩沖的減少熱能消耗,以此給房間熱能供給。
3節(jié)能建筑設(shè)計(jì)策略
3.1位置及朝向設(shè)計(jì)
被動式太陽能建筑在建造上必須保持足夠的陽光直射,按照太陽偏離的角度和時間以個固定的北緯35°的建筑為例,方向正南向垂直,冬季較夏季受到的輻射要大,當(dāng)太陽直射垂直角度超過30°時接受的能量集聚下降。
3.2建筑平面
被動式太陽能建筑以太陽能利用年規(guī)律的合理為設(shè)計(jì)目的,按照使用功能和人們對溫度的舒適度來把控,太陽能的建筑要以溫度舒適性為主,盡可能把臥室和客廳設(shè)計(jì)到正南向或者東西向的15°來吸取太陽能,把一些要求溫度不高的比如廁所、廚房、衣帽間可以設(shè)計(jì)到北向,在中間設(shè)計(jì)一道緩沖區(qū)減少熱能流失。
3.3形體設(shè)計(jì)
建筑形體是指建筑單位體積的建筑外表面積,建筑形體系數(shù)的越小度對建筑耗能損失就越小,外維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失就小,因此,在設(shè)計(jì)上盡可能減小建筑的體形系數(shù),體形系數(shù)以f0\V0進(jìn)行表示,除此外,影響到建筑體形的還有建筑的造型、布局和暖通的因素。因此在對建筑節(jié)能的系數(shù)間采取f0\V0<0.3時為最佳控制。