邵琪珺
(無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 無(wú)錫214121)
“低碳”(low carbon)是指較低(更低)的溫室氣體排放。低碳概念是英國(guó)前首相布朗于2007年11月提出的,各國(guó)也先后致力于低碳研究。概括的講,低碳概念是在全球工業(yè)化快速發(fā)展,二氧化碳排放大幅提高,造成全球變暖、氣候異常、自然災(zāi)害加劇并影響人類生存環(huán)境的情況下提出的,是人類為自身300多年對(duì)自然環(huán)境的過(guò)度開(kāi)發(fā)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男袨椤5吞技慈祟愒诮?jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中尋求降低二氧化碳排放量的方法。低碳內(nèi)涵很多,包括低碳社會(huì)、低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生產(chǎn)、低碳生活、低碳城市等等,其中低碳經(jīng)濟(jì)和低碳生活是其核心內(nèi)容。當(dāng)前,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界各國(guó)的共識(shí),是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的具體對(duì)策之一便是實(shí)現(xiàn)低碳建筑與家居[1]。
我國(guó)人口眾多,已經(jīng)形成世界最大的建筑市場(chǎng)。據(jù)2013~2014年中國(guó)建設(shè)節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告,建筑與工業(yè)和交通運(yùn)輸并列為中國(guó)三大高能耗產(chǎn)業(yè),2012年建筑能耗已占全社會(huì)能耗總量的28%,此外,中國(guó)單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍,如果不采取有力措施,到2020年中國(guó)的建筑能耗將是現(xiàn)在的3倍以上,因此建筑節(jié)能是降低溫室氣體排放的重要領(lǐng)域。在資源有限、人口擴(kuò)張的現(xiàn)狀下要實(shí)現(xiàn)低碳排放和建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須推廣建筑節(jié)能新技術(shù)[2]。
建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源的利用率,用有限的資源和最小的能源消耗代價(jià)取得最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)。建筑節(jié)能有狹義和廣義兩方面的含義。狹義的建筑節(jié)能側(cè)重于某個(gè)建筑物本身所采取的措施和手段,包括對(duì)新建建筑按照節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和對(duì)已有建筑的節(jié)能改造。廣義的建筑節(jié)能不僅涉及建筑設(shè)計(jì)方案、能源、生活質(zhì)量等問(wèn)題,還考慮了整個(gè)建筑對(duì)資源、環(huán)境、氣候、地理?xiàng)l件、維護(hù)管理、經(jīng)濟(jì)等方面的影響[3]。
建筑節(jié)能是確保人與社會(huì)、人與自然和諧共處的系統(tǒng)工程,具有以下明顯的特征:一是地域性,我國(guó)南北地域氣候差異大,節(jié)能要求也不同,如外墻外保溫就很適合北方,而南方空氣濕度高,外墻外保溫施工成本較北方高,外墻外保溫系統(tǒng)在南方適應(yīng)性也較差。二是整體性,建筑節(jié)能必須綜合考慮建筑朝向、采光、屋頂構(gòu)造、門窗、通風(fēng)與空調(diào)、配電照明等各方面,是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的工程。三是政府主導(dǎo)性,建筑節(jié)能是由國(guó)家和各級(jí)地方政府主導(dǎo)實(shí)施的龐大工程。四是節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)漸進(jìn)性。
2.2.1 減少建筑內(nèi)能源總需求
減少建筑的冷、熱及照明能耗才能降低建筑能耗總量。通過(guò)合理的建筑選址、建筑形體規(guī)劃設(shè)計(jì);優(yōu)化建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);提高終端用戶用能效率,如熱泵系統(tǒng)、區(qū)域供熱、采用節(jié)能認(rèn)證產(chǎn)品;提高總的能源利用率;開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)建筑用能軟件等措施來(lái)降低建筑能源需求。
2.2.2 充分利用新能源
在建筑設(shè)計(jì)、建造過(guò)程之中充分利用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿刃履茉词堑吞辑h(huán)保和節(jié)能的重要手段。太陽(yáng)能熱水器技術(shù)已較成熟,國(guó)外還建成了光伏電站和“太陽(yáng)屋頂”示范工程,利用高溫地?zé)岚l(fā)電能直接采暖供熱和熱水供應(yīng),例如某著名品牌的樓盤就運(yùn)用先進(jìn)的新風(fēng)置換系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)以及混凝土頂棚輻射系統(tǒng)等,帶來(lái)“恒溫恒濕”的最佳居住溫度和新鮮空氣。
理想的節(jié)能建筑應(yīng)是舒適的、能通風(fēng)換氣,并在不同季節(jié)能有效的接受和阻止太陽(yáng)輻射。本文主要就減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失方面的節(jié)能技術(shù)簡(jiǎn)單論述[1]。
2.3.1 外墻節(jié)能技術(shù)
復(fù)合墻體已成為墻體的主流。復(fù)合墻體一般用塊狀材料或鋼筋混凝土來(lái)作為承重結(jié)構(gòu),與保溫隔熱材料復(fù)合,或在框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料等。墻體的復(fù)合技術(shù)有內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層3種做法,我國(guó)采用夾心保溫層的較多,歐洲各國(guó)多采用外附發(fā)泡聚苯板的做法。
2.3.2 門窗節(jié)能技術(shù)
門窗具有采光、通風(fēng)和圍護(hù)的作用,但門窗也是最容易造成能量損失的部位。對(duì)門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。近年來(lái)出現(xiàn)了鋁合金斷熱材料、鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材、塑本復(fù)合型材和硬聚乙烯塑料型材等。另外,人們還運(yùn)用高新技術(shù)將普通玻璃加工成中空玻璃、鍍膜玻璃(包括反射玻璃、吸熱玻璃)高強(qiáng)度防火玻璃、智能玻璃等來(lái)節(jié)能。
2.3.3 屋頂節(jié)能技術(shù)
屋頂?shù)谋亍⒏魺崾菄o(hù)節(jié)能的重點(diǎn)之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設(shè)保溫層以阻止室內(nèi)熱量散失;在炎熱地區(qū)的屋頂設(shè)隔熱降溫層以阻止過(guò)多的太陽(yáng)輻射;有的地區(qū)冬冷夏熱,屋頂?shù)墓?jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術(shù)是在屋頂防水層下設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料如膨脹珍珠巖、玻璃棉等,或在防水層以上設(shè)置聚苯乙烯泡沫。屋頂隔熱降溫的主要方法有:架空通風(fēng)、屋頂蓄水噴水、屋頂綠化等。現(xiàn)在利用智能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)屋頂節(jié)能是趨勢(shì)。
其它如呼吸幕墻、溫控智能玻璃、智能自然通風(fēng)、相變材料蓄熱吊頂?shù)燃夹g(shù)都能有效地實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。
要應(yīng)對(duì)全球氣候變暖、發(fā)展綠色GDP,在全世界最大的建筑市場(chǎng)-中國(guó),低碳建筑決不能是華而不實(shí)的“概念”。推廣建筑節(jié)能技術(shù)是促進(jìn)低碳建筑發(fā)展的必然途徑,但在推進(jìn)建筑節(jié)能過(guò)程中會(huì)碰到許多實(shí)際問(wèn)題,這些可能是束縛建筑節(jié)能推廣的瓶頸。
國(guó)家推廣應(yīng)用的建筑節(jié)能技術(shù)中對(duì)不同類型的建筑墻體的保溫隔熱要求非常具體細(xì)致,新材料種類繁多,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和節(jié)能要求選擇施工。
主要分三方面:一是節(jié)能型墻體材料,用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承重和非承重墻體。常用混凝土保溫小砌塊和磚、輕集料混凝土小型空心砌塊和空心磚、蒸壓加氣混凝土砌塊和板、石膏砌塊和板、大孔洞率燒結(jié)煤矸石空心磚、復(fù)合保溫墻板、輕質(zhì)保溫墻板、夾心保溫復(fù)合墻等。二是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能材料,“屋面和地面(樓板)保溫”節(jié)能材料常用高密度EPS板、XPS板、聚氨酯硬泡材料和保溫板、膠粉EPS顆粒保溫漿料、無(wú)機(jī)保溫砂漿等。而“墻體保溫”節(jié)能材料,目前執(zhí)行國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的有:EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng);膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng);EPS板現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱無(wú)網(wǎng)現(xiàn)澆系統(tǒng));EPS鋼絲網(wǎng)架板現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng);機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外墻外保溫系統(tǒng);聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)。三是“外門窗、玻璃幕墻”等部件節(jié)能材料。外門窗在居住建筑中大多采用5+9A+5、6+9A+6的中空玻璃;公共建筑主要采用Low-E6+12A+6中空玻璃,也有少量采用鍍膜玻璃(熱反射);型材主要采用塑鋼、鋁塑復(fù)合、鋁合金和彩鋼加隔熱條等材料,特殊工程項(xiàng)目也有選擇斷熱型鋁木復(fù)合材料;玻璃幕墻選擇的均為低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃)。
要建立健全的建筑節(jié)能法律法規(guī)體系,江蘇省建筑節(jié)能管理辦法自2009年12月1日已施行;要完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系,包括設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、監(jiān)測(cè)、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),并實(shí)施過(guò)程控制;要制定經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,爭(zhēng)取國(guó)家財(cái)政稅收的支持;要抓好示范帶頭作用;要落實(shí)目標(biāo)考核,進(jìn)行有效的監(jiān)管,從規(guī)劃、施工、竣工驗(yàn)收、審計(jì)各環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。
建筑節(jié)能是全社會(huì)的事業(yè)。只有住宅消費(fèi)者節(jié)能意識(shí)加強(qiáng)了,才能對(duì)節(jié)能建筑有需求,進(jìn)而刺激開(kāi)發(fā)商關(guān)心并開(kāi)發(fā)節(jié)能建筑。居民在生活中養(yǎng)成節(jié)能的習(xí)慣很重要,低碳是滲透在日常衣食住行的方方面面。另外,建筑立項(xiàng)、規(guī)劃設(shè)計(jì)審核、施工監(jiān)理、監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的管理人員都必須有建筑節(jié)能方面的科學(xué)素養(yǎng)和職業(yè)道德,嚴(yán)格執(zhí)行法律和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。廣泛的節(jié)能宣傳和深入的節(jié)能意識(shí)教育才是建筑節(jié)能的源頭動(dòng)力[3]。
建筑用能所排放的溫室氣體正在對(duì)人類和自然環(huán)境造成嚴(yán)重威脅,低碳建筑是我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的具體方向之一,推廣建筑節(jié)能技術(shù)是促進(jìn)低碳建筑發(fā)展的核心。在發(fā)達(dá)國(guó)家建筑商都愿意多花錢來(lái)提高建筑能效,節(jié)能的觀念也從為應(yīng)對(duì)能源危機(jī)而實(shí)行的節(jié)約、縮減、補(bǔ)缺發(fā)展為提高效益、減少污染和改善公共關(guān)系為目標(biāo)。建筑節(jié)能意義重大,是發(fā)展建筑業(yè)、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的需要。
[1]李在卿 .低碳標(biāo)準(zhǔn)理解與低碳認(rèn)證[M].北京:中國(guó)質(zhì)檢出版社,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.
[2]程 杰,郝 斌 .建筑節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)分析與模式探討[J].建筑經(jīng)濟(jì),2013(8):97~99.
[3]張志軍,曹露春 .可再生能源與建筑節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2012.