0引言 近年来,中国建筑能耗的总量呈现逐年上升趋势。20世纪70年代末,建筑能耗在能源消费总量中所占的比例仅为10%,而近年已超过27.8%,年消耗商品能源约为3.76亿吨标准煤。此外,由建筑用能产生的温室气体排放也已经达到25%。按照目前的发展态势进行预测,到2020年以后,建筑耗能将超过我国终端能耗总量的1/3。建筑能耗浪费的严重现象原因是多方面的,如设备与技术的落后、建材质量不过关、供暖设计不合理、管理措施不当、采暖收费机制不完善、节能减排意识淡薄等。在建筑行业产业链的运作中,由于追求眼前利益,过分强调降低建筑物的一次性投资,以及对某些建材产品的质量要求不严格,短期内虽节省了一次性投资,但却造成了长久的能源浪费,直接影响国家能源安全的战略规划,高耗能建筑总量庞大极易导致巨大的能源危机。
0引言
近年来,中国建筑能耗的总量呈现逐年上升趋势。20世纪70年代末,建筑能耗在能源消费总量中所占的比例仅为10%,而近年已超过27.8%,年消耗商品能源约为3.76亿吨标准煤。此外,由建筑用能产生的温室气体排放也已经达到25%。按照目前的发展态势进行预测,到2020年以后,建筑耗能将超过我国终端能耗总量的1/3。建筑能耗浪费的严重现象原因是多方面的,如设备与技术的落后、建材质量不过关、供暖设计不合理、管理措施不当、采暖收费机制不完善、节能减排意识淡薄等。在建筑行业产业链的运作中,由于追求眼前利益,过分强调降低建筑物的一次性投资,以及对某些建材产品的质量要求不严格,短期内虽节省了一次性投资,但却造成了长久的能源浪费,直接影响国家能源安全的战略规划,高耗能建筑总量庞大极易导致巨大的能源危机。
建筑节能有狭义和广义的概念。狭义上讲,建筑节能通常与建筑物结构部件的组合、加工及建筑的使用过程中的能耗关系较多,尤其是建筑运行过程中的能耗,是狭义节能研究的重点,与之相对应的是一般建筑的节能。广义上讲,建筑节能需要考虑建筑物整个寿命周期内的能源耗费状况,与之相对应的是绿色建筑的节能。建筑节能的理念蕴含在可持续发展之中,作为贯彻国家可持续发展战略的重大举措,已得到全社会的关注。
1建筑节能的实现途径
1.1完善建筑节能标准
建筑节能标准包括:节能设计方面的标准、能源审计和检测方面的标准、节能建筑系统和材料方面的标准、能效分级方面的标准、工程施工与验收方面的标准。目前,国内建筑行业参照执行的相关标准约三十余条,并在结合实施应用的情况进行不断完善、修订。
目前,我国城乡既有建筑面积已超过440亿m2,其中95%属于高能耗建筑,近年来每年新增建筑面积超过20亿m2,高能耗建筑也占90%以上,居住和公共建筑用能增长迅速。新建建筑应严格执行相关节能标准,积极开展既有建筑的节能改造,使建筑能耗大幅度降低。新建建筑应全面严格执行50%的节能标准,北京、上海、天津、重庆4个直辖市和北方严寒、寒冷地区实施新建建筑要达到65%的节能标准。
此外,要不断完善相关建筑节能标准体系,着力实施并推广其标准化。制定并不断更新建筑节能设计标准、建筑节能产品标准、采暖空调照明系统运行标准、节能改造标准和施工验收规范,以及有关热工性能及能耗检测方法标准,并编制与之相配套的节能设计标准图集。
1.2鼓励并发展低能耗建材工业
目前,我国的建材工业已经发展成为规模庞大、品种门类齐全、产业体系配套、具一定国际竞争能力的重要基础材料工业。我国也已经成为世界上最大的建材生产国和消费国。
2000年以来,我国建材工业万元增加值能耗指标连续十余年下降,在生产规模不断增大的情况下,主要污染物排放的增幅速度也呈逐年下降的趋势。建材工业年利用工业固体废弃物超过5亿t,并已成为发展循环经济、实现节能减排的重要结点行业。
但是,建材行业作为能源消耗和粉尘排放大户的现状尚未得到根本改变,主要建材产品和污染物排放指标与国际先进水平相比仍存在不小的差距。例如:平板玻璃生产工艺技术逐步与世界接轨,但平均热耗比国际先进水平高出30%以上,熔窑热效率比发达国家低5%~10%。虽然我国大型水泥企业新型干法工艺的热耗指标已接近世界领先水平,但是水泥综合电耗指标与世界先进水平(85kW·h/t水泥)相比还有明显差距。
建议发展节能利废建材、聚氨酯、聚苯乙烯、矿物棉、玻璃棉等符合建筑节能和相关国家标准的新型墙材,并加速新型墙材和节能建材的产业化。建材工业实现节能减排任重而道远,同时,建材工业作为建筑行业的重要结点,在节能减排、余热利用、可燃废弃物、建筑垃圾以及其他工业固体废弃物综合利用方面极具发展潜力。
1.3实施既有建筑的节能改造
既有建筑的节能改造是开展建筑节能工作的重要组成部分,对既有建筑进行改造,全面推进建筑节能工作,是节约能源、降低能耗、实现节能目标的时代需要,也是改善环境、减少污染、实现可持续发展的必然要求,更是美化市容、提高居民生活水平、缩小新旧建筑质量差距、构建和谐社会的具体实践,有利于服务民生、保证社会稳定、促进可持续发展。
既有建筑进行节能改造后,一般可延长建筑使用年限30多年,节能改造价值较高,具有可行性。同时,还可带动建筑设计、施工、建材等多个相关产业的循环发展。而改造的最直接和明显的效果就是节能,如果完成节能改造,既有居住建筑的冬季室内温度可以提高4~6℃,人民群众的居住生活质量将会得到明显改善,建筑物也更加美观、实用,减少了灰尘、噪声污染。
2推广节能型住宅模式
节能型住宅是实现建筑节能最有效的方法之一。在保证住宅舒适度与功能的前提下,对新建住宅坚持开发与节约并举,将节约放在首位。在建筑规划、设计、建造、使用、维护各个环节中,尽量减少土地、能源、材料等资源的消耗,尽可能对资源进行循环再利用,实现资源节约和循环利用的住宅目标[3]。节能型住宅一般包括如下几个方面。
2.1节能
(1)通过科学的规划布局、合理划分功能以及进行住宅布置,达到居住舒适度和节能减排的效果。
(2)采用规划设计手段,如建筑朝向、体形系数、窗墙比等,确认最佳的节能设计方案。
(3)通过提高建筑围护结构的保温隔热性能以及合理布置设备管线,来减少能源消耗。
2.2节地
(1)合理规划住宅建设用地,少占或不占耕地,多利用荒地、劣地、坡地等。
(2)合理规划居住区,确定居住区的人口规模和住宅层数,提高单位住宅用地的住宅面积密度。
(3)通过优化相关设计,延长住宅寿命,减少重复建设;控制住宅体形,实现土地资源的集约有效利用;改进建筑结构形式,合理化使用空间;充分利用地下空间等。
(4)合理配置居住区的环境绿化用地,减少停车占地并向立体空间发展,留出更多居住空间。
2.3节水
(1)城镇化过程中,对城乡规划、居住区选址时,充分考虑水资源开采、利用、补给的平衡关系,以及供水与排水系统对节水的有效性。
(2)通过雨水收集利用、生活废水收集与处理等住宅节水措施解决非优质用水的来源。
(3)采用分质供水,推广应用节水器具。
2.4视觉环保
视觉环保是一门新的学科,生物学博士弗拉基米尔·菲林提出了视觉环保的基本原理:人类的眼睛不喜欢看水平或是垂直的直线和长线。大自然中没有直线和直角,建筑设计时就应注意到这一点,无论从审美的角度,还是心里的角度来看,都很重要。
2.5节材
(1)推广可循环再利用的新型建筑体系,例如木结构、钢结构等。
(2)应用高性能、低耗能的建筑材料,例如高强钢筋、高强混凝土等。
(3)号召因地制宜地选用本地的、可再生的建筑材料及产品替代。
(4)避免过度装修,提倡装修一次到位,可以减少耗能、耗材和环境污染。
(5)鼓励将废弃的建筑垃圾进行回收并再利用。
3建筑节能的发展趋势
(1)保温材料复合型取代单一材料,无机材料取代有机材料,不燃型取代易燃、阻燃型材料,环保型取代非环保型材料。简单实用的系统取代高成本复杂型的系统,独立系统向整合系统发展。
(2)更多地利用废弃材料、环保材料,利用自然能源,注重系统的实用性、健康舒适性、安全可靠性、节能环保性等。
(3)出台更为严格的限制能源消费的政策与措施,除完善现有的墙体保温节能系统外,还将发展建筑的自然能源利用系统。从长远打算,今后城市建筑的规划设计方面,将考虑更多地建造和利用具有能耗最低、最为环保、冬暖夏凉、利用效果最好的地下设施,来免费满足群众消暑避寒、健身、休闲、娱乐的需求。
(4)建议加大针对建筑节能的科研扶持力度,将建筑科学列为重大科学领域。依据全国气候区的划分,在东北、华北、西北、西南、华南、中南等地区建立建筑节能研发与检测评价中心。
(5)加强有关建筑节能的立法工作。加速并强化建筑能耗相关标准、规范的研究、推广和修订,建立我国节能效果监测与验证规范,以及严格的建筑物性能评估与标签制度。
(6)倡导绿色建筑与生态和谐的理念,制定不同级别的绿色建筑标准,有步骤、有计划地推进绿色建筑和建筑节能改造,加快实施用能用电分项计量。可尝试建立节能服务公司的市场准入机制。鼓励各种从事与绿色建筑相关的材料、构件、器具、仪表等产品的研发和生产基地建设,使之形成规模化的新兴产业,努力提高建筑工业化水平。
4结语
建筑节能对于促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾,加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展,具有举足轻重的作用,也是保障国家能源安全、保护环境、提高人们生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措。建筑节能是一个复杂的系统工程,应该实现资源能源的高效利用,最大限度地利用自然能源,如风能、太阳能、光能、水气能等。建筑节能应更多地考虑环保和安全健康问题。建筑节能作为实现我国可持续发展战略和建立节约型社会的重要内容,也是我国建筑行业增强国内和国际竞争的必要手段和有效途径。