摘要:搞好建筑節能,解決途徑有兩種:一方面通過開發利用可再生能源及節能建材等途徑降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系統的效率,從而降低實現建筑節能的技術途徑及動態。
關鍵詞:節能技術 建筑節能 新能源
中圖分類號: TU19 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)10(b)-0000-00
0 引言
近年來,我國建筑規模的迅速擴大,占社會總能耗30%的建筑能耗已經令人觸目驚心,建筑節能問題日益得到政府和全社會的高度關注。建筑節能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效應。究竟怎樣才能搞好建筑節能呢?其解決途徑只有兩種:一方面通過開發利用可再生能源及節能建材等途徑降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系統的效率。
1 實現建筑節能的技術途徑
有效的建筑技術措施可以降低2/3~3/4的建筑能耗,在滿足室內環境舒適、衛生、健康的條件下,主要體現在維護結構的新材料和新技術的利用及其設計合理、科學的設計方面。由以下幾個方面:
1.1 門窗的節能技術措施
門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗約占建筑總能耗的2/3,其中傳熱損失為1/3,門窗是外圍護結構節能的重點。在保證日照、采光、通風、觀景條件下,盡量減少外門窗洞口的面積,窗墻比在30%~50%范圍內時;通過改進門窗產品結構(如加裝密封條),采用熱阻大、能耗低的節能材料制造的新型保溫節能門窗(塑鋼門窗)可大大提高熱工性能,提高門窗氣密性;設置遮陽設施,門窗的遮陽設施可選用特種玻璃、雙層玻璃、窗簾或遮陽板等;窗玻璃盡量選特性玻璃,如吸熱玻璃,反射玻璃,隔熱遮光薄膜。
1.2 墻體的節能技術措施
(1) 復合墻體
多年以來,建筑墻體一般采用單一材料,如空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體等。由于單一材料導熱系數太大,一般為高效保溫材料的20倍,不能滿足保溫隔熱的要求,因此,根據建筑節能的需要往往采用承重材料與高效保溫材料(如巖棉、礦棉板或聚苯乙烯板等)組成復合墻體。
(2) 保溫材料
按保溫材料所處位置不同,分為多種方式,其中外墻內保溫和外墻外保溫是目前最常用的兩種方式。復合墻體很好地發揮了兩種材料的長處,既不會使墻體過厚,又能承重,保溫效果又好。外墻內保溫現今保溫措施大多以巖棉或礦棉與石膏板復合、玻璃棉與石膏板復合、聚苯乙烯泡沫塑料與石膏板復合、充氣石膏板和墻體上涂抹絕熱砂漿為主要方式。
1.3 市政工程設計中的節能措施
(1) 供熱設計中的節能措施
外網設計必須經過嚴格的水力計算,以避免出現失調。為了解決水平和垂直失調的問題,應在分支入口加流量控制裝置。保溫厚度也要根據當地氣候情況、保溫材質進行計算核準。鍋爐房換熱站的設計要滿足設計負荷、部分負荷、各種設備均在高效率運行的合理配臺數和設備型號。
(2) 建筑給排水設計中的節能措施
掌握準確的市政管網水壓、水量等可靠資料,系統設計中為了減少一根立管而低層部分不利用市政管網壓力供水整個建筑均采用加壓泵二次供水導致人為耗能是不被允許的。另外支管減壓也作為節能節水的重要措施,限制水龍頭前的水壓對節水、節能意義很大,在給水系統設計中應廣泛推廣支管減壓的措施如采用質量好的可調式小減壓閥等是非常必要的。采用常速泵組加高位水箱疊壓供水是最節能、節水的供水方式。
2 提高總的能源利用效率
從一次能源轉換到建筑設備系統使用的終端能源的過程中,能源損失很大。因此,應從全過程(包括開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用)進行評價,才能全面反映能源利用效率和能源對環境的影響。建筑中的能耗設備,如空調、熱水器、洗衣機等應選用能源效率高的能源供應。例如,作為燃料,天然氣比電能的總能源效率更高。采用第二代能源系統,可充分利用不同品位熱能,最大限度地提高能源利用效率,如熱電聯產(CHP)、冷熱電聯產(CCHP)等。
3 利用新能源
在節約能源、保護環境方面,新能源的利用起重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源,包括有太陽能、地熱能、風能、污水熱能等
3.1 太陽能
我國太陽能資源十分豐富,目前最主要的利用方式是用于城鄉居民熱水供應,我國太陽能熱水器已經安裝了6000萬平方米,預計2020年和2050年將分別達到2.7億和5億平方米,將替代高峰電力8000萬千瓦和2億千瓦,節約1200萬千瓦和30000億千瓦時的電能。
3.2 地熱能
地熱能以地源熱泵的應用為代表,地源熱泵突出的優點是能效利用高, 1 kW的電力可以產生3~4 kW的熱能, 又能兼用于冬季供暖和夏季制冷, 且大大減少環境污染。與電、燃料鍋爐供熱系統相比, 地源熱泵要比電鍋爐加熱節省2 /3以上的電能, 比燃料鍋爐節省1 /2以上的能量。中國絕大部分地區, 地表以下5~10 m的溫度穩定在5~25℃, 地源熱泵系統在全年的使用過程中能效比在313~415之間, 也就是說, 1 kW#8226;h的熱量輸出只需要0.122~0.130 kW#8226;h電量,這比空氣熱泵高出40%,而運行成本僅是中央空調系統的50%~60%。
3.3 風能
自十九世紀末丹麥建成全球第一個風力發電裝置以來,世界風電裝機容量迅猛增長,1981年為15 MW,1992年已經達到2 652 MW,截止到2006年,全球風力發電機容量達50 000 MW,其總量相當于47座標準核電站,風電已經是商業化的產業,有能力成為主流電源之一。我國初步探明風電資源在陸上約為2.53億kW,沿海估計為7.5億kW,總計約為10億kW,目前風電技術已相當成熟,風電成本已具有市場競爭能力,在國外風電成本已下降到比火力發電略高一些,并仍在不斷下降中。
3.4 污水熱能
我國大中城市污水排熱量約占總排熱量的10%,采用城市污水熱能利用系統,可以代替一部分高位能源(如煤、石油、電能等)的使用,從而使城市能量消耗的抑制、分散化和合理配置得以實現,提高了城市能量的有效利用率,顯示出明顯的節能效果(據測算,與以往其它系統相比較,大約可節能34%左右)。我國各大中城市污水排熱量約占總排熱量的10%~16%左右,污水水溫在5℃~35℃左右,污水量比較穩定,這對于有著遼闊的采暖、空調和熱水供應區域的我國來說,通過有效利用城市污水熱能來節省高位能量的消費,將會產生明顯的社會環境與經濟效益。
參考文獻
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