文/朱桂玲,中冶地建設集團(三河)建筑設計咨詢有限公司
建筑節能發展趨勢分析與綠色建筑
文/朱桂玲,中冶地建設集團(三河)建筑設計咨詢有限公司
長期以來,人類為了推動社會、經濟的不斷發展,不斷向自然環境索取,不僅消耗了大量的能源,而且使生態環境遭受了較大的破壞。現階段人們越來越意識到人類的生存、發展與生態環境息息相關,開始呼吁人類與自然環境的和諧及可持續發展。在建筑領域,隨著我國城市化進程的推進,降低建筑的能源消耗,推廣綠色建筑,對構建人與自然的和諧關系具有重要意義。本文將重點分析建筑節能的發展趨勢及綠色建筑,希望對同業人員有所幫助。
建筑;節能;發展趨勢;綠色建筑
建筑節能是指房屋建筑或其它構筑物在滿足使用需求和使用目的的前提下,盡可能將低能源消耗。建筑節能涉及建筑材料、設備、產品的生產、建筑的施工和使用等多個環節。因此為實現建筑節能,需要在建筑的規劃、設計、新建、改造和使用的整個過程中都注重節能,嚴格執行建筑節能標準。如在滿足使用要求和目的的前提下廣泛采用節能的建材、設備和產品;在建筑設計、建造過程中采用節能的工藝方法和技術;建筑自身注重保溫、隔熱性能、改善冷熱系統的效能以減少對制熱、制冷設備的過度依賴;合理設計建筑通風能力,減少通風換氣設備的使用;提高建筑的采光度,以減少對燈光設備的使用,節約電力資源。
綠色建筑是指在建筑的建設和使用過程中,盡可能減小對土地、水、能源的消耗,同時有效減少對環境的污染和破壞,在保證人民生產生活質量和效率的同時,實現環境與建筑的和諧發展。
在實現人類與環境的和諧發展中,建筑節能與綠色建筑是相輔相成的,建筑在節約能源的同時更能創造舒適的人類居住環境。
我國十分重視建筑節能,在政策和經濟上都對建筑節能予以支持和鼓勵,特別是加強當前城鎮和農村的節能改造,對推動建筑節能意義重大。我國城鎮和農村的建筑分散、數量巨大,在設計建造過程中往往不考慮建筑節能。由于城鎮或農村每家建筑的獨立性,往往每家都各自具備采暖和制冷設備,這些設備及內部管道布置往往缺乏科學性導致效率低下,同時建筑的保溫隔熱性能較差,因此需要消耗大量煤炭、電力等能源,同時也對環境造成了嚴重的污染,因此加強城鎮和農村的節能改造大有可為。通過宣傳強化居民的節能意識,結合國家相關政策和經濟支持,通過改造提高建筑的隔熱保溫性能,通過集中供暖或采用先進的采暖設備,使農村建筑的節能改造工作取得不菲的成效。
完善、健全的法律法規能夠對建筑節能和綠色建筑的推進和發展提供有效的依據和規范。當前我國在政府的主導下,通過企業及社會的配合已初步建立了國家和地方級綠色建筑標準體系文件和相關政策。同時根據科技的不斷進步、社會經濟形勢的發展不斷修正和完善各項規定和制度,在制定標準的同時鼓勵先進節能技術的推廣和應用,確保建筑節能和綠色建筑的有效、科學發展。
為有效推動建筑節能和綠色建筑的發展,政府在不斷完善相關法律法規和規章制度的同時,對建筑節能和綠色建筑的發展嚴格進行監管。在規劃、設計、施工的各階段都進行嚴格的管控,制止不合規定的建筑行為,禁止節能減排不達標的建筑開工。
同時為強化節能效果,在推進建筑節能改造的同時,應大力推進供熱計量技術,使居民在滿足溫度要求的前提下盡量減少熱量消耗,進而降低對煤炭、電力等能源的消耗。
為推動建筑節能和綠色建筑的發展,應積極采用先進、環保的建筑材料和設計方法。特別是在建筑中摒棄高能耗、高污染的建筑材料,積極使用環保的建筑材料。同時我國應建立完善的回收機制,使建筑施工和使用過程中產生的廢棄物能得到科學的回收并得到再次利用,以便充分發揮資源的利用價值,減少對自然資源的消耗和破壞。
同時建筑應積極推廣和應用新型的結構體系,如鋼結構、裝配式結構等,在保證強度要求的同時有效降低對能源的消耗和作業強度,特別是減少水泥的用量對保護環境效果十分明顯。
2.1.1 合理規劃能源利用,提高建筑能源系統效率
我國的城市能源系統為實現建筑節能和減少環境污染不斷進行優化,未來分布式能源將成為主流趨勢,這種模式表現為城市尺度分散——區域多源集中——終端用能系統的生態環保模式。為實現建筑節能將積極拓展能源的獲取途徑,通過應用多種能源技術從多種途徑獲取能源,確保建筑的使用需求。不同能源技術獲取的能源在形式、強度、使用方法上存在較大差異,需要將多種能源進行轉化、協調,因此需要對建筑的能源利用模式進行科學的論證和合理的規劃,確保建筑能源系統的安全、穩定、高效地運行。
2.1.2 調整能源結構,提高可再生能源應用比例
當前我國建筑中所使用的能源主要是煤炭、石油、天然氣,均屬于不可再生能源,開采時對生態環境破壞較大,同時開采和使用時產生的各種廢氣對環境污染較大。而其它污染較少的新型能源如核能、太陽能、風能等應用較少。我國應加強新能源的開發、利用的研究和推廣,逐漸經濟的、安全地在建筑領域廣泛應用新能源,減少對傳統煤炭、油氣能源的消耗。
2.1.3 利用市場機制推動建筑節能發展
為進一步降低節能建筑和綠色建筑的應用和推廣成本,應注重市場機制的推動和激勵作用,特別是經濟不發達或欠發達的地區,可以通過開展碳減排、能效交易和碳交易等措施,使企業或用戶主動在建筑規劃、設計、施工、使用時注重節能環保,并采取多種措施,促進節能建筑和綠色建筑的發展和應用。
2.1.4 實現以計量收費制度為核心的城市供熱體制改革
每年冬季我國都會消耗大量的能源用于冬季采暖和供暖,特別是天氣寒冷的北方地區。為有效降低能源的消耗,可以從以下兩方面入手:一是改進供暖收費模式,傳統的模式為通過采暖面積*單位面積的采暖價格進行計費,而改為按照流量計算熱能消耗進行收費使用戶的熱能消耗與自身利益掛鉤,可以促使用戶提高節能意識,動態地根據需求調節供熱流量。二是加強建筑內部的溫度感知和控制技術,使用戶科學地了解室溫和需求,通過先進的控制手段調節供熱量使室內達到理想的溫度,既保證了舒適度,又減少不必要的熱量消耗。
2.1.5 分布式區域熱電冷聯產系統
分布式能源的定義一般可以認為是區域熱電冷聯產或者建筑熱電冷聯產的統稱。在建筑的規劃、設計、施工中,通過采用多種能源獲取技術和布置多種能源獲取設施,實現能源來源的多樣化,通過優化整合,用于建筑內部的制冷、供熱、發電等需求,既滿足了建筑和用戶的需求,又有效地降低了運行成本,而且減少了不可再生能源的消耗和由此產生的各種環境問題。
2.2.1 改善圍護結構性能,降低建筑能源需求
當前傳統建筑的墻體、屋頂、門窗等圍護結構對節能減排的考慮較少,保溫能力差、隔熱能力差等使建筑內部不得不大量使用采暖、制冷設備,當前可以從多方面對圍護結構進行深度開發和改進,如增強外墻、內墻墻體的保溫能力或應用自保溫墻體,通過蓄水屋頂、保溫屋面、綠化屋面、遮陽屋面等提高屋頂的隔熱和保溫能力,通過斷熱性較好的鋁合金材料提高門窗保溫能力。
2.2.2 加大可再生能源在建筑中的應用水平
當前建筑內使用的能源主要為煤炭、石油等不可再生能源,不可再生能源的不斷消耗最終不僅會造成較大的環境問題,而且可能使社會、經濟的穩定收到影響。因此世界各國都比較注重新能源和可再生能源的開發和利用,如核能、太陽能、風能、地熱能、潮汐能、水能、生物質能。不同地區的建筑應根據當地的新能源和可再生能源的特點合理應用可再生能源應用技術,拓展能源的獲取途徑。如陽光充足的區域可以通過在建筑圍壁或頂部設置太陽能板獲取熱能和電能,風力充足的地區可以設置風力發電設備獲取豐厚的電量,同時合理布置建筑的朝向和結構形式,通過風力降低室內溫度,減少對制冷設備的需求。一些地區還可以通過生物質能進行發電,滿足建筑的用電需求。
2.2.3 用能調節與運行管理
為更好地實現建筑的實現節能減排效果,除了應用先進的節能技術和新能源技術,還需要確保用能調節和運行管理的科學性。通過對建筑能源系統數據的收集、分析,以此為依據合理的指導和調試能源系統的運行,在滿足用戶需求的同時,盡可能降低能源的消耗量。
隨著不可再生能源的不斷消耗及人民節能環保意識的不斷提高,建筑節能和綠色建筑必將成為未來的發展趨勢。除了通過宣傳提高企業、用戶的環保意識,國家也應通過完善法律法規予以必要的規范和指導,同時通過政策、經濟手段及市場機制加強建筑節能減排的發展。此外,鼓勵新能源和可再生能源利用和推廣,并在建筑材料和建筑形式等多方面應用高新技術,有效提高建筑的節能減排效果,推動我國建筑節能和綠色建筑的發展。
[1]郭定國.居住建筑節能的現狀與發展趨勢[J].福建建筑,2015,01:83-86.
[2]高霞,王恩.中國建筑節能發展趨勢[J].中華民居(下旬刊),2013,08:193-194.
[3]戴濤.建筑節能發展趨勢分析[J].建筑技術開發,2017,06:115-116.