梁效銘
LIANG Xiao-ming
在我國,建筑能耗占總能耗近三分之一,并且呈逐年遞增趨勢,節能減排降耗成為建筑業發展的重中之重。隨著節能減排國家政策的推動和綠色建筑理念的普及,我國部分新建成的建筑在設計階段已經可實現節能減排的標準,但在建筑施工階段比例還較低。雖然總體上建筑業節能減排取得了一定成績,但還存在一定問題,亟待解決[1]。
早些年,在我國經濟快速增長的同時,資源浪費和環境污染也隨之加劇,發展與資源緊缺之間的矛盾日益突出,民眾對環境污染問題反映強烈。不調整經濟產業結構,進一步轉變經濟增長方式,能源、環境、社會都將不能為繼,經濟發展寸步難行。
建筑節能是指在建筑材料生產、房屋建筑和建筑物施工及使用過程中,以滿足同等需要為條件,盡可能降低能耗。降低能源消耗需從建筑規劃與設計、圍護結構、終端用能效率、多方面提高能源利用率等方面入手。
建筑節能要在建筑物的規劃、設計、建設、改造和運維過程中,按照節能標準,采用新技術、新工藝、新設備、新材料和新產品,提高建筑物的保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統的運行效率,積極應用可再生能源,保證建筑物內熱環境的質量,增大內外能量交換熱阻,減少因產生熱量而導致的高能耗[2]。
隨著城市建設的高速發展,我國的建筑能耗逐年上升,尤其每年建筑材料生產還產生了13%的能耗,由此,建筑業的能耗約占全國總能耗的一半。建筑行業全面節能減排勢在必行。雖然隨著政策的鼓勵和行業的推動,綠色建筑數量不斷增多,建筑節能減排取得了一些成績,但整體上還存在一些問題,亟待解決。
新材料、新技術的研發意味著更多的投入,目前,市場上絕大多數節能減排材料價格都很高,會提高建筑項目中整體成本,建材成本的提高帶來建筑每平米造價成本的提高,較高的價格會使消費者望而卻步,這成為建筑企業實行建筑節能減排的難點之一。
無規矩不成方圓,我國建筑節能減排的發展需要建立在完善的監管體制上,但當前,我國建筑節能減排的監管體制缺乏相應的完善性,存在管理部門交叉,權責不明確等問題,相關部門之間很難做到高度配合協同工作,導致建筑節能減排工作缺乏有效監管。此外,部分建筑節能減排制度只一味追求建筑節能,忽視了減排,致使二者分離,難以同時推進,對建筑節能減排的落實造成阻礙。
近年來,國家出臺的建筑節能減排相關法律規章制度,很多只是流于形式,未能得到真正貫徹執行。除此之外,大部分地方政府都將主要精力放在發展地方經濟方面,而發展建筑節能減排,會因為建筑成本的增加而對地方經濟發展形成一定制約,因此并未對建筑節能減排給予相應的政策和資金等方面的支持與鼓勵,這也在一定程度上增加了建筑開發單位建筑節能減排的消極執行,從而成為推進建筑節能減排發展的一大難點[3]。
建筑節能減排工作任務重,參與節能減排工作的有政府、建筑企業和普通民眾,面向新建筑和既有建筑,落地難度大。在建筑節能減排的初期推進中,需要投入大量精力、成本和代價。
目前,與國外同等條件下的國家相比,我國部分地區圍護結構的熱功能較低。外墻、外窗的傳熱系數是他們的2倍~5倍,屋面和門窗的滲透為3倍~6倍。在我國,具有一定節能效果的建筑,其采暖能耗約為歐洲國家的1.5倍。
要遵循科學規律,制定和執行科學的決策,重點要以碳足跡為重要依據,對產業結構、能源結構、貿易結構等進行科學評估、優化調整;對碳減排、碳封存、碳利用、碳吸收的技術、工程、管理等路徑進行系統比較、科學設計,建立起具有中國特色的科學可行的碳達峰、碳中和基本路徑。
4.2.1 建筑規劃與設計
設計師要從建筑的整體規劃設計入手,與能源、環境、設備、結構各專業的設計師緊密配合,按照建筑所在地氣候條件的特點,利用自然環境打造建筑室內微氣候,減少對制冷、制熱等設備的應用。首先,科學選址,合理利用自然環境;其次,利用建筑物的形體優勢,改善既有氣候條件,建筑物的結構、空間等形體設計,給室外微環境改善室內微環境創造了條件。
4.2.2 圍護結構
建筑物圍護結構的設計影響能耗、環境、空氣質量等要素。
1)外墻
傳統的墻體材料和技術已經不能滿足節能減排的需求,復合墻體成為發展趨勢。復合墻體的承重結構大多為塊體材料或鋼筋混凝土,通過與保溫隔熱材料進行復合后應用。具有節能減排效果的保溫隔熱材料主要包括礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膠粉聚苯顆粒漿料發泡水泥保溫板等。這些材料從生產到制作都需要特殊的工藝和設備,需要大量投入進行研發。
2)門窗
門窗能起到采光、通風、圍護的作用,也是最容易造成熱量損失的結構。隨著民眾對建筑美觀的要求,大門窗、全玻璃,給外圍護結構的節能減排特性提出了更高要求。門窗的節能主要通過改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。隨著技術的不斷進步,在門窗的材料上出現了鋁木復合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復合型材以及UPVC塑料型材等技術含量較高的節能產品。為解決全玻璃導致的能量耗損問題,通過研發,可將普通玻璃加工成反射玻璃、高強度低輻射鍍膜防火玻璃、智能玻璃等,提高玻璃的節能性能。
3)屋頂
屋頂的保溫、隔熱是圍護結構節能的重點之一。在寒冷地區的屋頂設置保溫層,防止熱量流失;在炎熱地區的屋頂設置隔熱降溫層,防止熱量的輸入。屋頂的保溫方式為:在防水層下面設置導熱系數小的輕質材料,如膨脹珍珠巖等,也可在防水層上面設置聚苯乙烯泡沫。屋頂隔熱降溫可采用架空通風、蓄水或定時噴水、屋頂綠化等方式[4]。
4.2.3 提高終端用戶用能效率
高能效的采暖、空調系統可減少能耗。首先,根據建筑的特點和功能,設計高能效的暖通空調設備系統,例如,熱泵系統、蓄能系統和區域供熱/供冷系統等。然后,在使用中采用能源管理和監控系統監督和調控室內的舒適度、空氣品質和能耗情況。比如,使用傳感器測量周邊環境的溫、濕度和日照強度,并基于建筑動態模型預測采暖和空調的負荷,控制暖通空調系統的運行。
4.2.4 新能源的使用
在節約能源、保護環境方面,新能源的利用起至關重要的作用。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、生物質能等。
建立建筑節能減排目標責任和評價考核制度。嚴格執行監管和審查制度。擴展建筑節能產品的認證范圍。組織開展建筑節能專項檢查。研究建立并實施科學、統一的建筑節能減排統計指標體系和監測體系。
做好建筑節能的宣傳工作,讓節約資源和保護環境成為建筑項目各參與方的共同理念。借助網絡平臺等傳播途徑,對建筑節能減排進行大力宣傳,借此促進社會大眾對建筑節能減排的認識和了解,促使建筑節能減排得到民眾的歡迎和認可,為綠色建筑經濟發展創造有利條件。
綜上所述,在雙碳背景下,如何做好建筑業的節能減排工作,是當前行業發展的重點方向。新技術、新材料,高標準、嚴要求,大力發展綠色建筑,牢記節能減排目標,助力我國工程建設行業實現綠色、低碳、可持續發展。