建筑節(jié)能管理論文范文
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篇1
關鍵詞:建筑節(jié)能評價體系室內環(huán)境品質
1概述
發(fā)達國家的能源統(tǒng)計,是按產業(yè)(Industry)、交通(Transportation)、居民和商業(yè)等四個部門統(tǒng)計。因此,很容易得到建筑能耗數(shù)據(jù),即居民(Residential)和商業(yè)(Commercial)能耗之和。其建筑能耗一般占全國總能耗的三分之一左右。如美國,2000年的建筑能耗占全美總能耗的35%。但我國的能源統(tǒng)計模式與發(fā)達國家不同,是分工業(yè)、農業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸及郵電通訊、批發(fā)零售、生活消費和其它等多個部門統(tǒng)計。如果將后三個部門的能耗當作建筑使用能耗,則我國的建筑能耗在總能耗中的比例多年來一直在20%左右。2000年為20.4%。而我國建設部公布的2000年建筑能耗比例數(shù)字是27.6%。建設部的數(shù)字中包括了建材工業(yè)的能耗,實際是廣義建筑能耗。此外,還有好幾個版本的比例數(shù)字。
其次,在很多建筑中,也沒有區(qū)分各部分能耗。比如,通常認為在公共建筑中,空調采暖的能耗在總能耗中占最大比例。其實這一結論在我國并沒有實際數(shù)據(jù)的支持。因為國內建筑物中能耗計量很粗糙,一般只有冷水機組有單獨的功率表,而空調的末端裝置和輸送系統(tǒng)的耗能無法與其它動力設備和照明的耗能區(qū)分開來。在工業(yè)建筑中,傳統(tǒng)上又把空調等建筑設備能耗計入生產能耗。筆者曾經引用過日本建筑環(huán)境·省能機構統(tǒng)計得到的辦公樓中各部分能耗比例的調查結果,但這一數(shù)據(jù)在被許多文章多次轉引之后,以訛傳訛,變成“上海地區(qū)辦公樓能耗比例”,甚至進入某些正式的研究報告和文件。
在基礎數(shù)據(jù)和能耗現(xiàn)狀不清的情況下,難以恰當?shù)卮_定建筑節(jié)能的目標(例如,在某一時間節(jié)點基礎上的節(jié)能率),也難以恰當?shù)胤峙涓鞑糠值墓?jié)能率(例如,總節(jié)能率中圍護結構、照明、空調各承擔多少)。
圖1某高層辦公大樓全年能耗分布
圖1是上海某高層辦公樓全年的總能耗曲線。可以發(fā)現(xiàn),圖1的能耗曲線有兩個最低點,分別出現(xiàn)在4月和11月。在上海地區(qū),這兩個月是氣候最宜人的時期,一般來說建筑物既不需要采暖,也不需要供冷。取這兩個月能耗量的平均值,在曲線圖上劃一道水平線(圖2-17中的虛線)??梢哉J為,這道水平線以上由曲線所圍成的面積就是該大樓采暖空調所消耗的能量;水平線以下的矩形面積則是照明和其它動力設備(如電梯)所消耗的能量。
因此,可以把照明、插座、電梯等設備能耗當作穩(wěn)定能耗。盡管冬季晝短夜長,夏季則相反,人們使用照明的時間有一些差別,但在現(xiàn)代商用建筑中從全年能耗角度來看,這種差別并不明顯。而采暖和空調的能耗是變動的、不穩(wěn)定的能耗,它不但隨氣候區(qū)變化,而且隨建筑類型、形狀、結構和使用情況變化,甚至今天和明天都會有所不同。這就給建筑節(jié)能工作帶來了復雜性和多樣性,但同時也是建筑物中節(jié)能潛力最大的部分。
在美國,建筑能耗統(tǒng)計是由政府進行的,在日本,則是由專業(yè)學會和學術團體完成的。但在中國,還沒有像美、日等發(fā)達國家那樣大規(guī)模地進行建筑能耗調查。因此,大多數(shù)節(jié)能政策制定者和從事建筑節(jié)能的研究者都不能像發(fā)達國家那樣對全國或一個城市的建筑能耗情況了如指掌。而由于缺乏必要的檢測計量手段,許多建筑樓宇的物業(yè)管理人員對自己所管理的建筑各部分能耗情況也是心中無數(shù)。因此,建筑節(jié)能必須從計量做起。
2結構節(jié)能與空調系統(tǒng)節(jié)能
圍護結構采取節(jié)能措施,是建筑節(jié)能的基礎。由于我國建筑節(jié)能是從采暖居住建筑起步的,因此,建筑節(jié)能首先考慮加強圍護結構保溫無疑是正確的決策。從管理的角度看,可以對圍護結構制訂限定性指標,易于評價。但是,建筑節(jié)能的關鍵是空調采暖系統(tǒng)的效率,最終的節(jié)能量也要從空調采暖系統(tǒng)來體現(xiàn)。北方地區(qū)在墻改之后又發(fā)展到熱改。如果沒有調節(jié)閥和熱計量,圍護結構保溫越好,可能浪費的熱量越多。
圖2采用不同形式窗戶的空調總冷負荷(MWh)
圖3不同墻體傳熱系數(shù)條件下的全年總負荷(MWh)
而在間歇運行的空調建筑中,在空調關機之后,室溫升高,當室外氣溫低于室溫時,通過圍護結構的逆向傳熱可以降低第二天空調的啟動負荷。因此,圍護結構保溫越好,蓄熱量越大,空調負荷也越大(見圖2)。
對公共建筑而言,圍護結構形成的負荷在總負荷中所占比例很小,因此,圍護結構的節(jié)能潛力有限。
從圖3中可以看出,墻體傳熱系數(shù)降低40%,所得到的節(jié)能率最大8.1%(哈爾濱),最小2.8%(廣州)??梢?,在公共建筑節(jié)能中重要的環(huán)節(jié)是降低內部負荷、減少內部發(fā)熱量。例如,在保證照度的前提下降低照明負荷,既降低照明耗電,又降低空調負荷,可謂一舉兩得。
3節(jié)能與室內環(huán)境品質
非典之后,人們的健康意識和自我保護意識增強,對室內環(huán)境品質提出更高的要求。
我國大城市80%以上的公共建筑中的空調末端(AHU)僅有一級粗效過濾,有的甚至只有一層濾網。而根據(jù)美國ASHRAE標準62-2001,應在冷卻盤管或其具有濕表面的處理設備的前端加設最小效率(MERV,MinimumEfficiencyReportingValue)不低于6的除塵過濾器或者凈化器。歐洲標準也要求AHU過濾器達到F7標準。即需要有粗效和中效兩級過濾。整個風系統(tǒng)阻力至少比現(xiàn)在增加200Pa。假定一臺3600m3/h的空調箱,全年運行,要增加耗電量2500kWh。
另外,很多大樓的空調新風量也沒有達到規(guī)范的要求。而且,非典之后,一些新建大樓的業(yè)主對新風量提出了超出規(guī)范的要求。新風負荷占空調負荷的20~30%,加大新風量就意味著能耗的增加。
在公共建筑中,室內環(huán)境品質直接影響用戶的舒適、健康和工作效率。對大樓管理者來說,這是“開源”。而建筑節(jié)能則是降低運營成本,是“節(jié)流”。開源和節(jié)流應該是相輔相成。
因此,建筑節(jié)能工作要以室內環(huán)境為底線。一方面,建筑節(jié)能決不能以犧牲室內環(huán)境品質為代價;另一方面,對不合理的環(huán)境消費(例如夏季過低和冬季過高的環(huán)境溫度、過大的新風量、邊使用空調邊開窗等)行為,即不合理的用能,則應該改變。
解決節(jié)能與室內環(huán)境品質矛盾還可以采用很多新技術或原有技術的集成。例如,獨立新風系統(tǒng)(DOAS)、輻射吊頂+置換送風系統(tǒng)、除濕空調系統(tǒng)等。
4節(jié)能與節(jié)電
2003年夏季高溫期間全國19個省市嚴重缺電和美國加拿大部分地區(qū)的大停電事故為我們敲響了警鐘,電力空調的應用關系到電網安全,因此,在節(jié)能的同時還要關注節(jié)電。
某些節(jié)能技術可能可以降低全年建筑能耗,但卻不節(jié)電。例如本文第2節(jié)所論述的圍護結構保溫就是如此。在傳統(tǒng)的空調能源結構中,夏季用電供冷、冬季用一次能源供熱。對于采暖為主的地區(qū),加強圍護結構保溫隔熱可以降低全年能耗(例如哈爾濱);而在供冷為主的地區(qū),加強圍護結構保溫隔熱的總節(jié)能效果有限,反而會增加空調能(電)耗。
某些技術可能能耗稍大,但是可以使用清潔能源,對保護環(huán)境有利。例如,燃氣直燃機在國內一直被很多人視為“節(jié)電不節(jié)能”。但是,直燃機不使用CFC和HCFC冷媒、燃用天然氣對環(huán)境影響極小、溫室氣體排放極低,從而被世界各國當作一項綠色技術。夏季利用低谷燃氣、平整高峰電力負荷,可以使電力和燃氣得到“雙贏”。
某些技術可能在微觀層面上不節(jié)能、但在宏觀層面上卻是節(jié)能的。例如蓄冰空調,利用夜間低谷電力制冰時制冷機組的COP值降低。在用戶側,如果沒有合理的峰谷差價,則蓄冰空調是既不節(jié)能又費錢。但在發(fā)電側,大量蓄冰空調的使用填平了夜間電力負荷低谷,使發(fā)電機組常時處于高發(fā)和滿發(fā),發(fā)電煤耗下降。滿負荷工況與40%部分負荷工況相比,30萬千瓦發(fā)電機組可以節(jié)能15.7%。同時,發(fā)電設備的利用率提高。發(fā)達國家電力平均年負荷率為66.6%,我國發(fā)電設備年平均負荷率1999年達到最低值50%。以后逐年有所上升,2002年達到54.8%。與發(fā)達國家相比還有很大差距。
因此,建筑節(jié)能工作需要在能源、環(huán)境、經濟、技術等各個方面進行權衡,這應該成為建筑節(jié)能工作者的一項基本素質。
5設備節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能
節(jié)能設備不一定能連成節(jié)能系統(tǒng)。例如,空調冷水系統(tǒng)的揚程與樓高無關,一般在30m~40m。如果水泵的揚程選擇過大,定水量系統(tǒng)中會使流量過大,水溫差往往只有2~3℃。這時測得的離心機COP僅在2~3之間。這說明,空調系統(tǒng)的配置合理是系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。
我國正在積極推廣建筑熱電冷聯(lián)產技術。但在熱電冷聯(lián)產應用上,存在一些誤區(qū)。似乎凡熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)就一定是節(jié)能系統(tǒng)。筆者認為,熱電冷聯(lián)產技術的關鍵并不在于其動力裝置用微型燃氣輪機還是用內燃機,也不在于其理論效率有多高。實際上如果系統(tǒng)配置不當,熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)的節(jié)能效益便完全不能發(fā)揮。熱電冷聯(lián)產的理論效率達到70%或80%的前提是設備滿負荷運行。在我國熱電聯(lián)產電力尚不允許上網的條件下,還必須將熱電聯(lián)產所發(fā)電力和所產熱量全部用掉,才能體現(xiàn)出效益。
熱電聯(lián)產機組的產熱和發(fā)電之間存在著平衡關系。取得的熱量多、得熱的品位(溫度)高,就勢必要降低發(fā)電效率;反之亦然。無論從熱力學第一定律還是從熱力學第二定律的觀點分析,熱電聯(lián)產系統(tǒng)都應該充分發(fā)揮發(fā)電效率、充分利用排熱,而不應該是相反。
圖4微燃機熱電聯(lián)產系統(tǒng)全供冷模式
(直燃機熱力制冷+離心機電力制冷)
圖5電動離心式制冷機能流圖
圖6微燃機熱電聯(lián)產系統(tǒng)全供冷模式
(雙效吸收機熱力制冷+離心機電力制冷)
假定某建筑的微型燃氣輪機熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)的產熱和發(fā)電完全用來為大樓供冷,分別采用熱力制冷和電力制冷。其能流圖見圖4。在圖4的模式下,總一次能效率為1.51。因為在熱力制冷部分采用了直燃機,就必須使微燃機排氣溫度達到500℃以上,而此時發(fā)電效率只有13~15%。
與傳統(tǒng)電制冷相比,用離心機制冷的能流圖見圖5。
可見其一次能效率(1.5)與熱電冷聯(lián)產基本持平。說明對熱電聯(lián)產機組和直燃機的投資是無效投資。而如果要提高發(fā)電效率,則相應的排氣溫度比較低,只適于采用熱力制冷效率比較低的吸收式制冷機。(見圖6)
圖6中的供冷一次能利用率高于傳統(tǒng)電制冷。
由此可見,熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)的本質是回收發(fā)電系統(tǒng)過去被丟棄的排熱、廢熱或余熱,以提高綜合能效。即在保證發(fā)電效率的前提下充分利用余熱。如果為了用熱而抑電,就是本末倒置了。尤其是樓宇熱電冷聯(lián)產,所用的發(fā)電機組功率比較小,效率遠遠比不上大型電廠的大發(fā)電機組。它的優(yōu)勢在于綜合效率和就近供能。而發(fā)揮其綜合效率的關鍵是系統(tǒng)合理的配置和科學的運行。
在建筑節(jié)能中,選擇設備不僅要看它在額定工況下的效率,更要看它在部分負荷條件下的效率。對制冷機而言,就是綜合部分負荷值(IPLV)。
制冷機的綜合部分負荷值IPLV在空調系統(tǒng)節(jié)能中是一個十分重要的參數(shù)。我國的制冷機標準中基本沿用了美國空調與制冷學會(ARI)標準。而ARI最初制訂IPLV標準時是用美國亞特蘭大市的氣象參數(shù)、通過對一幢假想辦公樓的模擬計算得到的。即使對美國的不同氣候區(qū),這一IPLV都不能完全適用,ARI用不同緯度的美國29個城市的數(shù)據(jù)得到新的IPLV(ARI550.590-1998)。因為沒有自己的數(shù)據(jù),我國新版的制冷機標準中沒有IPLV。
筆者根據(jù)我國的氣象參數(shù),用實測數(shù)據(jù)和計算機模擬的方法,得到適應我國氣候特點的平均IPLV。
對IPLV的研究,還要進一步深入。
6建筑節(jié)能的評價
開展建筑節(jié)能,需要建立一套科學的建筑能效評價體系。我國基本上還在沿用按建筑面積平均的能耗絕對值的評價方法。這種評價方法屬于靜態(tài)評價,對不同檔次、不同用途的建筑很難區(qū)分在建筑節(jié)能方面孰優(yōu)孰劣。在上海市地方標準《集中式空調系統(tǒng)(中央空調)合理用能技術要求與運行管理》中引用了日本建設省所推行的PAL/CEC方法。
所謂PAL,是PerimeterAnnualLoad的縮寫,即“全年熱負荷系數(shù)”:
另外還有設備系統(tǒng)能量消費系數(shù)(CEC,CoefficientofEnergyConsumption)。分別有空調、換氣、照明、電梯和供熱水5個能耗系數(shù)。以空調能耗系數(shù)CEC/AC為例,表達式為:
很明顯,能量消費系數(shù)CEC實際上是建筑設備系統(tǒng)全年能效的倒數(shù)。因此,用PAL能夠評價建筑物圍護結構的保溫隔熱性能,而用CEC則可以更直接地評價建筑的能量轉換效率。PAL和CEC反映了動態(tài)節(jié)能的思想和轉換效率的思想,是一種性能性指標。
7結論
空調公共建筑的節(jié)能,是一個比較復雜的課題。必須建立動態(tài)節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能的思想,正確處理好幾對看似矛盾的關系。有很多中國特有的建筑節(jié)能課題等待我們去研究。
主要參考文獻
[1]龍惟定:國內建筑合理用能的現(xiàn)狀及展望,能源工程,2001年02期,1~6
篇2
工程項目的成功與否大部分原因在于風險管理的好壞,對于傳統(tǒng)性工程項目風險管理,已有很多學者對其進行了研究,提出了各種風險識別、風險評價、風險轉移及風險規(guī)避方法,在風險管理理論研究層面和實踐探索層面上都取得了一定的成就。但我國工程項目風險管理水平與發(fā)達國家相比較,還存在較多的不足之處。
1)風險管理意識不強烈。我國市場經濟存在著某些不規(guī)范的運行機制,企業(yè)不能積極主動地進行風險管理。
2)風險管理體系不完善。沒有積累形成系統(tǒng)的風險管理數(shù)據(jù)庫,沒有專業(yè)的風險管理咨詢機構,對企業(yè)自身而言,對風險進行很好的管控難度較大。
3)風險管理法律法規(guī)制度不完善。我國目前已有的各種建筑法規(guī)、條例缺乏實質的可操作性,在企業(yè)風險管理過程中無法應用。
4)工程擔保制度不完善。工程項目不確定性因素多,風險種類繁多,保險對其各種風險針對性不強,保險內容老套,缺乏靈活性。因此,對于節(jié)能建筑的風險管理,目前對其研究更加處于空白狀態(tài),與一般工程項目風險一致,節(jié)能建筑風險也注重的是各類風險給節(jié)能建筑項目帶來的不利后果,但節(jié)能建筑風險類型與一般建筑相比有所改變和擴大,節(jié)能建筑不僅僅注重經濟效益,更重要的是經濟效益、環(huán)境效益和社會效益整個目標體系的協(xié)調。因此,節(jié)能建筑風險管理比傳統(tǒng)建筑更為困難和突出。需面對節(jié)能建筑這種新興的建筑形式,探索風險特性及其管理方法,對節(jié)能建筑和工程風險管理體系的發(fā)展起到一定的推動作用。
2節(jié)能建筑的風險特性及風險因素
“風險”,就是生產目的與勞動成果之前的不確定性,一般有兩層含義,一種是強調風險表現(xiàn)為收益的不確定性;另一種則強調風險表現(xiàn)為成本或代價的不確定性。不確定性使其形成了風險因素、風險事件和可能造成的損失。而工程項目以建筑物或構筑物為目標產出物,需要支付一定的費用、按照一定的程序、在一定的時間內完成,并應符合質量要求,是技術、經濟、組織、管理等各方面協(xié)調而得到的綜合產物。較一般項目而言,節(jié)能建筑風險特征加入了社會及環(huán)境效益對其的影響,這大大增加了項目的風險因素,使得節(jié)能建筑建設風險比一般建筑更為明顯。
2.1節(jié)能建筑的風險特性分析
1)目標復雜性、長期性。傳統(tǒng)建設項目目標僅為質量、進度、投資、安全等目標,更多的是著眼于建設階段,不考慮建筑物對后期運營的影響。而節(jié)能建筑重點在于考慮對能源環(huán)境的影響,在全壽命周期內,使其發(fā)揮很好的環(huán)境效益和社會效益,在建造階段增加少量的成本達到全壽命周期內成本節(jié)約的效果。建設目標更多、涉及的時間范圍更長,風險更為復雜多樣。
2)效益的模糊性。傳統(tǒng)建筑物重視項目產生的經濟效益,而經濟效益易于量化。節(jié)能建筑具有典型的經濟附加性,而節(jié)能建筑物從建設到使用直至報廢,由經濟、環(huán)境、社會效益公共作用下所體現(xiàn)的長期效益難以直觀地用數(shù)字展現(xiàn)出來,在節(jié)能建筑相關評價體系和管理制度不明確的現(xiàn)狀下,增加了項目各參與方的風險管理難度。
3)節(jié)能建筑是為適應當前的社會經濟環(huán)境,堅持可持續(xù)發(fā)展,響應節(jié)能減排而誕生的新型建筑。國內外對節(jié)能技術、節(jié)能方案以及制定相應的政策制度都還處于探索階段,可供借鑒的節(jié)能建筑風險管理案例較少,所以對于節(jié)能建筑項目參與者而言,風險管理難度加大。
2.2節(jié)能建筑的風險影響因素分析
1)技術風險性。每一工程項目都會經歷立項、設計、施工、竣工驗收、投入使用、后期評價幾個階段,對于節(jié)能建筑,需要滿足一些特殊的需求,因而需要采用一些新的設計思路、施工技術、使用新型材料等等。設計人員的水平高低直接影響節(jié)能項目的成功與否,若設計人員缺乏節(jié)能建筑設計經驗或過于自信的創(chuàng)造性設計以及圖紙施工操作性差都會給承包商帶來額外的風險。再則,承包商對節(jié)能施工技術的把握是否透徹也是項目成功與否的關鍵,承包商技術不過關導致無法達到節(jié)能目標,增加了項目本身的風險。以及節(jié)能材料設備生產技術對節(jié)能建筑的影響,節(jié)能材料、設備性能不穩(wěn)定會給項目帶來極大的風險。
2)管理風險性。項目各參與方的管理能力影響項目質量的好壞,節(jié)能建筑存在管理風險原因在于我國節(jié)能建筑發(fā)展處于初始探索階段,業(yè)主方、承包方、設計方均對節(jié)能建筑的認識有限,不能很好把握節(jié)能建筑成本與效益的合理比例,缺乏有經驗的管理人員,且國內外可供借鑒的管理案例少之又少,達不到對節(jié)能建筑有效控制和動態(tài)管理的效果,增大了風險轉變?yōu)閾p失的可能性。
3)社會及政策風險性。節(jié)能建筑申報環(huán)節(jié)多,審批程序復雜,公眾對節(jié)能建筑的接受程度不高。相關法律法規(guī)及節(jié)能標識評價體系不夠完善,且節(jié)能建筑相應政策處于發(fā)展探索階段,政策標準變化大,使節(jié)能建筑的社會及政策風險遠遠超過一般建筑。
3節(jié)能建筑建設風險管理措施
3.1技術風險管理措施
1)提高項目各參與方技術水平,成立專家組對節(jié)能建筑知識進行培訓,加強節(jié)能建筑知識普及,這是一個長期的過程。
2)加強項目各參與方溝通,有效規(guī)避部分風險。針對實際操作過程中所發(fā)生的問題,如節(jié)能設計施工操作性不強,施工單位對設計理解不足等,應加強施工單位與設計單位的溝通力度,可使施工單位提前介入設計階段,為設計人員提供參考意見。
3)加強新型節(jié)能建筑材料和設備穩(wěn)定性試驗,嚴格把關質檢,避免節(jié)能材料、設備造成的風險損失。
3.2管理風險規(guī)避措施
1)建立專門的節(jié)能建筑風險管理咨詢機構,彌補業(yè)主方、設計方、承包方自身等對節(jié)能建筑風險管理的局限性。
2)加強工程招投標管理和合同管理,嚴格考核設計單位及施工單位的業(yè)務水平,系統(tǒng)論證節(jié)能施工技術方案的可行性。在合同中明確各方責任,督促各參與方自我管理行為。
3)建立節(jié)能建筑風險信息系統(tǒng),由專門的機構負責節(jié)能建筑的數(shù)據(jù)整理與收集,積累節(jié)能建筑風險信息,便于專家學者研究以及后續(xù)項目的經驗借鑒。
3.3社會及政策風險應對措施
1)強化大眾的風險管理意識,大力宣傳節(jié)能建筑的綜合效益,使大眾認識到節(jié)能建筑風險管理的重要性。
2)積極建立節(jié)能建筑規(guī)范化實施的政策文件,落實相應的資金補助和保障措施。對于政策標準的變化所帶來的風險,可通過調整營銷策略,提前考慮節(jié)能規(guī)劃,制定相應的節(jié)能施工方案。
4結語
篇3
關鍵詞: 建筑節(jié)能;保溫材料;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、目前現(xiàn)狀
我國是能耗大國,建筑能耗又占全國總能耗的很大一部分,單位建筑能耗比同氣候條件下發(fā)達國家高出二十余倍,建筑能源在高消耗的過程中很容易對環(huán)境產生諸多不良影響。建設資源節(jié)約型社會,是我國重大戰(zhàn)略決策,建筑節(jié)能在我國經濟發(fā)展中占有重要地位,直接關系到社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。提高建筑的保溫隔熱性能是降低建筑能耗的關鍵,建筑保溫材料是實現(xiàn)建筑節(jié)能的最基本的條件。在國外發(fā)達國家已經廣泛使用的背景下,全國范圍內新型建筑保溫材料的用量日益增多,推廣使用的政策力度加大。隨著建筑節(jié)能要求的進一步提高,各種新型墻體材料的研究和應用是建筑建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的又一個新趨勢。
二、影響建筑節(jié)能效果的因素
加強建筑節(jié)能措施,首先要了解決定節(jié)能效果的因素,影響建筑節(jié)能的因素有很多,筆者認為主要有墻體節(jié)能、屋面節(jié)能、門窗節(jié)能等幾個主要方面。這幾個方面目前存在的主要問題為:
2.1 墻體
就墻體節(jié)能而言,傳統(tǒng)的用重質單一材料增加墻體厚度來達到保溫的作法已不能適應節(jié)能和環(huán)保的要求,而復合墻體越來越成為墻體的主流。墻體保溫分為墻體內保溫和墻體外保溫兩種。墻體內保溫節(jié)能因效果不理想已不再提倡采用,墻體外保溫應用比較廣泛。目前,墻體外保溫多采取無機保溫砂漿拌合波化微珠或聚苯顆粒保溫砂漿,兩者的阻燃性能,試塊抗壓強度,傳熱系數(shù)各有優(yōu)劣,大多數(shù)城市因為消防要求,采用無機保溫砂漿這種阻燃性能A級材料,但由于材料本身的材質,和施工過程中的技術水平參差不起,使得外保溫存在抗裂技術水平不足,容易出現(xiàn)保溫層與保護層裂開的現(xiàn)象,不能起到保溫的作用;在溫差變化較大地區(qū),外墻保溫材料的保溫層及保護層容易損壞,耐久性差;傳統(tǒng)的保溫節(jié)能墻體不能滿足新的節(jié)能標準的要求,需要新的節(jié)能墻體體系。
2.2 屋面
建筑工程的屋面形式主要有坡屋面和平屋面兩種。坡屋面多應用于低層建筑,平屋面多應用于高層建筑。目前,屋面工程節(jié)能方式和選取材料種類較多。坡屋面應用較多的是瓦片和鋼筋砼形式。平屋面應用較多的是保溫材料隔層,大多采用聚苯板,泡沫玻璃等,架空隔層以及使用很少的蓄水形式。這些保溫隔熱節(jié)能措施都存在一定程度的阻熱小、傳熱快、外觀質量差等不足,因此,研究新的屋面節(jié)能形式是當前至關重要的。
2.3 門窗
門窗是建筑圍護結構的重要組成部分,也是房屋室內與室外能量阻隔最薄弱的環(huán)節(jié)。然而,回顧近年來推廣應用節(jié)能門窗的歷程,發(fā)現(xiàn)了不容忽視的問題。
目前,塑料節(jié)能門窗,技術上已經發(fā)展成熟,從性能上看,是一個理想產品。而鋁塑復合節(jié)能門窗近幾年開發(fā)出來的新產品,生產廠家和使用工程越來越多。就整體鋁塑復合門窗產品而言,它剛度好,外觀美,制作快,保溫性能能夠達到標準要求,是個前景較為廣闊的產品。當然也存在著急待解決的問題:一是鋁塑復合節(jié)能門窗型材標準問題。經常會出現(xiàn)鋁塑型材復合強度低、脫節(jié)等現(xiàn)象,影響在門窗上的使用。二是由于鋁塑復合型材先天設置不足,無法在成窗上設置排水、導流及氣壓平衡孔,使鋁塑復合節(jié)能窗的導水、排水性能大為降低。三是目前的鋁塑復合節(jié)能窗缺少與之配套的標準五金配件,現(xiàn)有的鋁塑節(jié)能門窗同閉器,執(zhí)手,鉸鏈等五金件均是各企業(yè)自己加工制造,屬非標準件,不具互換性。
三、提高建筑節(jié)能效果的措施
3.1 墻體節(jié)能改進措施
根據(jù)建筑節(jié)能新標準,墻體材料發(fā)展要適應節(jié)材、節(jié)能、環(huán)保和墻體隔熱的要求。為提高墻體節(jié)能體系的抗裂抵制能力和耐久性,應研制新的墻體節(jié)能材料體系。
3.1.1 復合燒結新型墻體
新型的復合燒結墻體節(jié)能體系,可以生產出低能耗、低污染、高性能、高強度、多功能的墻體材料。發(fā)展綠色制磚技術,合理利用現(xiàn)有資源,設置生活及建筑垃圾,使“無用”變“有用”,還能更好的保護不再生資源,起到增強墻體節(jié)能的作用。大力推廣節(jié)能型燒磚窯的研究和開發(fā),提高技術設備水平,降低能耗,淘汰落后的生產工藝,結合不同地區(qū)的資源情況,制定符合本地區(qū)特點的墻體節(jié)能體系的研發(fā)和運行。
3.1.2 新型粉煤灰磚
高摻量的高性能粉煤灰制品具有高強度、低收縮、高熱工性能等優(yōu)良特性,并且減少對大氣的污染,又可以大量的利用粉煤灰,是墻體材料創(chuàng)新和節(jié)能的新思路。
3.1.3 新型混凝土砌塊
目前,混凝土砌塊的型式也是多種多樣,適合建筑節(jié)能的主要為多排孔的保溫復合砌塊。小型建筑砌塊由于其良好的抗壓強度和保溫性能,近年來也得以迅速發(fā)展。目前工程中所采用的混凝土空心砌塊、硅酸鹽砌塊、加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、粉煤灰砌塊等具有一系列優(yōu)點:自重輕、單塊體積大、砌筑灰縫少、工效高、工人勞動強度減輕、保溫隔熱性能好、能耗低、可以利用廢物、節(jié)約土地資源。
3.2 屋面節(jié)能改進措施
屋面節(jié)能方式雖然多種多樣,可都不同程度的存在著很大的不足,本文重點介紹新型屋面節(jié)能形式――綠色屋面節(jié)能形式。
所謂綠色屋面節(jié)能形式主要是指以土壤和植被為介質,利用建筑屋面種植花草樹木,改善生態(tài)環(huán)境,營造綠色空間,降低能耗,節(jié)約能源,提高人民群眾的居住、生活質量。綠色屋面節(jié)能的主要優(yōu)勢在于:
3.2.1 對于室內溫度,可以起到冬暖夏涼的控制作用,有效的發(fā)揮保溫隔熱作用。從而有效控制了能源的消耗,達到節(jié)能的目的。
3.2.2 綠色屋頂不僅可以吸收熱量,降低溫度,增加濕度,還能形成一層“空氣過濾網”。據(jù)資料統(tǒng)計,一平方米屋頂草地每年可以去除0.2公斤空氣中懸浮顆粒。
3.2.3 綠色屋頂還能起到吸收噪音、隔音的作用。土壤層易阻擋頻率較低的聲音,植物易阻擋頻率較高的聲音。土壤層厚12厘米,綠色屋頂可以降低噪音40分貝,土壤層厚20厘米,可降低46至50分貝。
3.2.4 儲存雨水:在建筑承重量允許的情況下通過土壤層和排水層儲存更多雨水,滿足灌溉需求。這樣,大量降水不會白白從雨水管流走,也可以減少對城市下水道排水系統(tǒng)的壓力。
3.2.5 除了環(huán)保和節(jié)能等功能,綠色屋頂還具有審美價值,可望成為都市新景色。
3.3 門窗節(jié)能改進措施
根據(jù)門窗節(jié)能方面存在的問題,主要應通過如下幾個方面改進:
3.3.1 新產品在國家和行業(yè)標準未頒布前,各相關復合型材的生產企業(yè),可借鑒同類產品標準,并及時進行逐一相應的檢測,推薦指標一定要因地制宜,作到科學、適用,并合理調整復合工藝,確保型材的復合強度。
3.3.2 合理設計鋁塑復合型材的截面構造,要具有起碼三個以上的保溫隔熱腔,一個排水兼導流、氣壓平衡腔。
3.3.3 可參照相應的國際標準進行設計生產,主管部門和監(jiān)督部門應對其通用性、技術性把關審查,確保各企業(yè)生產的配件都具有使用功能和統(tǒng)一互換性。
四、總結
無論是經濟發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,在各國的總能耗中,建筑能耗都占有相當大的比重。據(jù)統(tǒng)計,全世界有30%的能源消耗在建筑上。建筑能耗包括建材生產、建筑施工、建筑日常運轉及建筑拆除等項目的能耗,其中比重最大(約占80%左右)的是建筑日常運轉能耗(主要為采暖、空調、照明、電器、熱水等能源)。隨著各國工業(yè)化和人民生活水平的提高,民用建筑的發(fā)展,尤其是居住建筑的發(fā)展,建筑能耗的比重將越來越大。因此,做好建筑節(jié)能這一富有深遠意義的課題將在二十一世紀引起世界廣泛關注。
參考文獻:
[1]. 王宏. ?;⒅楸厣皾{系統(tǒng)的耐久性研究[D]. 太原:太原理工大學, 2010.
[2]. 楊公俠. 建筑、人體、效能. 天津: 天津科學技術出版社, 2000.
[3]. 賈衡. 人與建筑環(huán)境 [M]. 北京: 北京工業(yè)大學出版社, 2001
[4]. 陳春滋,朱未禺. 保溫絕熱材料與應用技術(第一版)[M]. 北京: 中國建材出版社, 2005.