國內(nèi)外建筑節(jié)能研究

時間:2022-09-01 10:23:42

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國內(nèi)外建筑節(jié)能研究

1建筑節(jié)能背景

進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國的能源消耗量翻了一番,成為主要的能源消耗國之一。建筑能耗是我國能源消耗的重要方面,同時建筑能耗的總量也在不斷上升,建筑能耗約占社會總能耗的1/3。根據(jù)研究表明,未來我國建筑能耗比例將上升至35%左右,位列我國社會能耗第一,成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大限制。建筑能耗指建筑物使用過程中用于供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、給排水和熱水供應(yīng)等的能耗。其中,以采暖和空調(diào)能耗為主,一般占建筑總能耗的50%~70%。在發(fā)達(dá)國家中,建筑能耗一般占總能耗的30%~40%。

2國內(nèi)建筑節(jié)能概況

我國人口基數(shù)過大,人均資源短缺,國家相繼頒布并實施了各類節(jié)能政策。從20世紀(jì)80年代開始,我國開始建筑節(jié)能的研究。最早始于北方,90年代末建筑節(jié)能工作陸續(xù)在夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)開始。我國頒布了多項與建筑節(jié)能相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī),如:JGJ26—95民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、GB50189—2005公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、GB/T50378—2014綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)、《民用建筑節(jié)能條例》等,全國32個省市地區(qū)也出臺了多項地方性的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。從建筑的設(shè)計、施工、改造等多方面進(jìn)行節(jié)能管理和監(jiān)督。我國在建筑節(jié)能方面雖然取得了一些成績,但和發(fā)達(dá)國家相比,我國仍然處于起步階段,并且進(jìn)程較為遲緩。主要問題表現(xiàn)為:

1)地區(qū)發(fā)展不平衡,能耗分布不均勻。我國土地遼闊,橫跨嚴(yán)寒、寒冷、溫和、亞熱等多個氣候帶。北方地區(qū),每年冬季有5個月之久,全季采暖,采暖能耗占建筑能耗較大比重。在南方,夏季天氣較為炎熱,夏季空調(diào)能耗為主要建筑能耗。同時,我國地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,居民生活方式差異大,造成民用建筑中的能耗差異也較大。

2)建筑節(jié)能技術(shù)落后。已有建筑節(jié)能技術(shù)在設(shè)計、改造等過程中使用情況較差。我國是發(fā)展中國家,人們?nèi)狈ㄖ?jié)能技術(shù)的認(rèn)識,甚至存在誤解,給建筑節(jié)能技術(shù)的推廣使用造成巨大的阻力。同時,現(xiàn)有技術(shù)還比較低級,節(jié)能率不高,缺乏成熟、完善、經(jīng)濟(jì)適用、數(shù)量足夠的節(jié)能產(chǎn)品。

3)建筑節(jié)能技術(shù)人才缺乏。建筑節(jié)能設(shè)計學(xué)科廣泛,從規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水等方面都對設(shè)計師有一定要求,大多數(shù)應(yīng)屆畢業(yè)生由于薪資等問題對建筑節(jié)能等方面的工作較為排斥。全社會的建筑節(jié)能意識較低,對我國目前能源的供應(yīng)現(xiàn)狀不了解。

4)管理機(jī)構(gòu)不健全,缺乏引導(dǎo)監(jiān)督。在市場經(jīng)濟(jì)的引導(dǎo)下,企業(yè)短期盈利最大化傾向嚴(yán)重,對建筑節(jié)能的發(fā)展十分不利,政府應(yīng)當(dāng)給予一定的引導(dǎo),消除市場本身的盲目性。雖然我國出臺了建筑節(jié)能相關(guān)的規(guī)范,但是監(jiān)管力度還是不夠。政府部門對于建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)管往往重視的是設(shè)計階段,對于工程建設(shè)、建筑調(diào)試運(yùn)行等環(huán)節(jié)沒有引起足夠的重視。據(jù)有關(guān)資料測算,當(dāng)建筑節(jié)能為30%以上時,造價增加3%~6%;節(jié)能50%,造價增加6%~11%。政府缺乏必要的經(jīng)濟(jì)調(diào)控激勵措施,這樣便讓建筑單位缺少了實施建筑節(jié)能的主動性。建筑節(jié)能理論研究在我國起步較晚,最早在1982年國家下達(dá)了有關(guān)建筑節(jié)能方面的科研工作,開始陸續(xù)擬定一系列的節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)。從1997年開始我國強(qiáng)制實施建筑節(jié)能,在2005年前,我國停留在對綠色節(jié)能建筑的了解認(rèn)識上,對建筑節(jié)能開始有了初步定義,構(gòu)建國家建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展框架。2005年—2010年,國家通過政策鼓勵和引導(dǎo)建筑節(jié)能研究工作,有關(guān)建筑節(jié)能的研究成果如雨后春筍般紛紛出現(xiàn),研究成果遍布各個領(lǐng)域。清華大學(xué)薛志峰等對北京現(xiàn)有的大型公共建筑進(jìn)行實測勘察,分析了公共建筑的節(jié)能潛力。K.T.Chan等通過研究高層商業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,發(fā)現(xiàn)高效能的圍護(hù)能夠減少接近35%的能源消耗。李志生等利用eQUEST模擬軟件對比不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗情況,說明了建筑外墻保溫系統(tǒng)的研究必要。戴雪芝對中國能源政策、建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)激勵政策實施效果進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對經(jīng)濟(jì)激勵政策效益進(jìn)行了量化評價。

3國外建筑節(jié)能概況

因全球可利用資源的日趨減少,能源問題的威脅顯現(xiàn),使西方發(fā)達(dá)國家充分認(rèn)識到能源對國家的穩(wěn)定和發(fā)展而言至關(guān)重要。20世紀(jì)90年代,“溫室氣體”“全球氣候變暖”成為舉世矚目的話題,人們逐步開始意識到環(huán)境與能源對人類生存發(fā)展的重要性,環(huán)保、節(jié)能成為了世界環(huán)境發(fā)展的重要議題。美國政府對建筑節(jié)能環(huán)保十分重視。政府制定了行業(yè)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)和推薦能源技術(shù),注重標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、實用性和合理定位。1998年,美國綠色建筑協(xié)會創(chuàng)立了以節(jié)能為主旨的《綠色建筑評估體系》,成為目前世界各國中最具有影響力的建筑環(huán)保評估標(biāo)準(zhǔn)。美國的建筑節(jié)能從兩方面入手:首先是建筑物熱工性能,提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能、采用高密閉性能的門窗和充分利用自然通風(fēng)、太陽能等節(jié)能環(huán)保措施降低采暖和空調(diào)能耗;其次,對能耗系統(tǒng)和設(shè)備的能源效率作進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計使用。美國政府積極推廣新能源、無污染能源技術(shù)的使用,制定一系列減稅優(yōu)惠政策,刺激太陽能等新能源的研究發(fā)展。在學(xué)校、醫(yī)院等公共建筑部門使用太陽能,光電池板收集的光能同時用來照明、熱水供應(yīng),實現(xiàn)了光能到電能的轉(zhuǎn)化。

作者:徐鵬程 顧平道 單位:東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院