張運利
1 建筑節能的現狀
目前,我國正處于工業化和城鎮化快速發展階段,工業的增長、城鎮化進程的加快、居民消費結構的升級,使我們對能源、經濟資源的要求更加迫切。而在建筑領域,我國建筑能耗占全社會商品能耗的比例已經由1978年的10%上升到目前的40%,單位建筑面積能耗是發達國家的3~5倍,超過所有發達國家的總和,已經成為世界第二大能源消耗國。其中建筑能耗占全國總能耗的比率居高不下,在環境總體污染中,與建筑有關的空氣污染、電磁污染等就占了34%,建筑垃圾占人類活動產生垃圾總量的40%。在中國430多億平方米的建筑中,99%是高能耗建筑,單位建筑面積能耗是發達國家的2~3倍,我國現在每年新建房屋20億平方米,其中95%是高能耗建筑,這已成為我國轉變成為發達國家的過程中遇到最大難題之一,為此我國建筑節能的任務迫在眉捷。
2 建筑節能設計的重要性
隨著我國經濟的迅猛增長,各項建設取得了顯著成就,當然也付出了沉重的代價,浪費大量資源的同時,破壞了人類生存的環境,經濟發展和資源環境的矛盾日益尖銳。這就需要我們改變經濟結構增長方式,貫徹落實可持續發展觀,使經濟增長和資源環境相協調,。節能發展,才能促進我國經濟又好又快發展,才能有利于緩解能源供給的緊缺局面。同時,我國人均能源資源較少,資源分布不均,優質能源少,而建筑耗能是能源消耗的主要途徑,所以,節能減排,是應對全球溫度變化的需要,也是實現可持續發展,緩解能源供給的緊缺局面重要途徑之一。
政策上,中國公共建筑節能標準已獲專家審查通過,并已于2005年上半年開始實施。我國目前已經編制了綠色建筑節能技術導則,并已在2005年發布。國家建設部負責人在2005年2月新聞發布會上說,中國將對建筑實施強制節能標準,并建立綠色建筑與節能建筑的稅收和收費優惠制度,以實現在2020年新建建筑節能65%的目標。不執行節能標準的建筑設計施工單位,將受到處罰甚至被清除出建筑市場,這一政策加快了節能建筑時代的到來。
目前,建筑節能已作為一項重要工作在開展,國家建設部先后出臺和修訂了建筑節能方面的法規和標準,比如《民用建筑節能管理規定》、《民用建筑節能設計標準》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》等,這都將對我國建筑節能事業產生積極而深遠的影響。
3 建筑節能設計對策
目前我國還缺少建筑節能減排標準化技術體系的建設,很難與國際上通行的節能減排模式接軌。相對于發達國家而言,我國需要加強和完善建筑節能減排的法規和標準。還要加強對建筑節能減排標準化工作的管理,充分讓工程技術人員在達到基本節能減排技術指標的前提下,實現節能建筑設計潛能的最大化。同時,還要完善有關建筑節能減排的法律法規建設,增強節能減排的實效性能。
建設部1994年成立了節能工作協調組和建筑節能辦公室,開始了有組織、有計劃地開展我國建筑節能工作新局面。各省、自治區和直轄市也開始實施節能的組織管理工作,比如哈爾濱市2005年建成的節能建筑約為500萬m2,有效的響應了節能工作的開展。
建筑能耗不合理的主要原因是由于設計方案存在問題,如地理位置的確定,建筑布局,門窗的朝向,以及不合理的使用建筑選材等等,由此給這些建筑的節能運行和改造帶來了極大的困難。我認為作為建筑方面的設計人員,不僅僅會做建筑設計,更要對節能、生態方面的理念以及相應的技術、設備和材料有充分的了解,從建筑結構、空間構成、立面構造以及防火排煙等方面進行綜合統籌考慮,以達到理想的效果和節約投資,推進全過程建筑節能,降低建筑物的能源消耗水平,主要包括以下幾個方面:
(1)優化維護墻體設計。主要是要提高建筑圍護結構的保溫性能。通過對屋頂、樓板、墻體、門窗等進一步的設計,以滿足建筑在使用的同時符合建筑的節能要求。
(2)減少窗墻比。窗的大小與空調負荷有著密切的關系,窗墻比宜適當控制。在窗墻比的選擇上,應因地制宜區別不同的朝向,朝南的窗戶,選擇合適玻璃層數,一般利用雙層窗玻璃,在寒冷地區可以設置三層窗。適當增加窗戶面積,充分利用太陽能,其他朝向的窗,在滿足居室采光環境質量要求的前提下適當減少開窗面積以降低熱耗。
(3)屋面頂層節能。太陽輻射強烈引起頂層房間過熱,應加強隔熱層,為了防止“烘烤”現象,可以設法通風換氣,可以設架空通風層,還可設倒置式屋面;采用種植隔熱屋頂,改善生態環境;還可采用坡屋頂,利用閣樓通風散熱。
(4)建筑朝向問題。正東正西的房屋同正南的房屋相比,全年綜合耗電量大約增加20%。利用當地太陽入射角和主導風向,選擇合理的建筑朝向(要考慮冬季采暖,炎熱季節避暑,夏季的通風以及冬季的避寒)。
(5)照明的節能。照明節能可以從設計時提高所有建筑部位(包括開口部位在內)及室內的所有物體的光反射系數,有效地控制光的損失。另外要注意建筑部位的朝向充分利用陽光。利用天窗也是照明節能的途徑。
4 發展綠色可持續建筑
可持續發展是既滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。而綠色可持續建筑是人類社會實現可持續發展的重要一環。也就是說,現在我們只有發展綠色節能建筑,才能延續發展的可持續性。綠色節能建筑的標準是環保建筑,充分利用陽光、雨水等可再生能源,最大限度的節電節水,大力發展綠色節能建筑,這是中國建筑業未來發展的方向。綠色可持續建筑一方面尊重地方歷史文化傳統,有助于汲取先人與大自然和諧共處的智慧,因地制宜,使得建筑隨著氣候、資源和地區文化的差異而重新呈現不同的風貌;另一方面積極推行本地材料的使用,節省建筑材料運輸過程中的能耗。綠色可持續建筑是一種全面資源節約型的建筑,最大限度地減少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗,產生最小的直接環境負荷,從而產生長期的經濟效益。綠色可持續建筑的目的是在建筑的全壽命周期內,為人類提供健康、適用和高效的使用空間,最終實現與自然的和諧共存,達到長期產生經濟效益的目的。
5 結束語
我國正面臨大規模建筑現代化,如果不推行建筑節能或綠色建筑,到2020年,中國建筑的能耗要達到11億t標準煤,也就是現在我們建筑消耗能源的3倍以上。所以我國現在必須走可持續發展的道路,推廣適合先進的節能建筑。只有順應建筑節能大潮,認真扎實地做好各個技能環節的工作,就可以有效地降低建筑耗能量,實現節能建筑的社會和經濟效益雙贏,才能在有限的地球資源條件下,建立一個更加美好、更加和諧的人居環境。