三方联合发力 填补建筑能耗“黑洞”
时间:2014-07-07 16:59:12
来源:明源云采购综合
建筑节能,除了政府出台相关文件规定外,如何从建筑规划、设计、施工等方面进行节能减排显得尤为重要。只有利用先进的节能思维和技术才能真正的将高能耗的建筑行业转变为可持续发展的节能型产业。
据世界银行最新预测,中国建筑能耗的“黑洞”还将进一步扩大,到2020年中国还将新增建筑面积200多亿平方米,中国建筑能耗在全社会总能耗的占比将达到约35%,超越工业用能成为用能的第一领域。
一、建筑节能政府文件规定“硬指标”
国家、地方、各级政府部门陆续出台节能减排政策文件中,尤为关注建筑节能,作为能耗占社会总能耗50%的国家支柱产业,《“十二五”建筑节能专项规划》指出:
我国城镇新建建筑执行不低于65%的建筑节能标准,城镇新建建筑95%达到建筑节能强制性标准的要求;对于既有居住建筑节能改造,北方需采暖地区,实施北方既有居住建筑供热计量及节能改造4亿平方米;对于公共建筑,实现公共建筑单位面积能耗下降10%,其中大型公共建筑能耗降低15%,推进高耗能公共建筑按节能方式运行,实施10个以上公共建筑节能改造重点城市,实施高耗能公共建筑节能改造达到6000万平方米,高校节能改造示范50所。
二、用节能思维和技术打造真正的节能建筑
除了政府相关文件规定外,如何从建筑规划、设计、施工等方面进行节能减排显得尤为重要。只有利用先进的节能思维和技术才能真正的将高能耗的建筑行业转变为可持续发展的节能型产业。
1、设计:从源头上控制温度
设计决定了建筑的形态,在设计初期就将降温控制考虑进去,能够从源头上降低建筑的温度。
平面设计做好空气对流:在常见的居住建筑平面形式中,相同体形系数的能耗从大到小依次为:板式、Y字形、风车形、工字形、蛙式。主要是因为凹凸部分的空气滞留降低了建筑外表面的对流交换,使建筑外表面的热量损失速度降低。
由于建筑自身存在对日照的自遮挡作用,所以在一般情况下,凹凸面越多的建筑自遮挡效果比板式平面建筑遮挡效果更明显,建筑的自遮挡减少了夏天的空调能耗,自然实现了节约能源的目的。
朝向有讲究:建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房间宜避开冬季主导风向。
采用南北向或者接近南北向,主要房间避开北向和西向。业内人士表示,这是因为北向房间在冬季会受到最强的寒风,提高温度时要使用更多能耗;而西向则是夏季最大日照朝向,西晒的房间总会消耗掉更多制冷的能源。此外,朝西、朝北的房屋需要更多的照明,也有可能提高整栋楼的能耗。
屋顶绿化:有关测量数据表明,屋顶绿化夏季可有效降低屋面温度约15℃,室内温度可降低2℃-3℃。有市民表示:“屋顶绿化以后,感觉屋里确实凉快多了,以前夏天每天都要开一整天空调,现在外面气温30来度了,屋里也不用开空调。”
墙体隔热最直接:降低室内温度的一大途径就是减少热量的进入,利用墙面隔绝室外热量就做到。具体来说,就是将保温层放置在主体墙材里面,厚度保持在5至8cm。这是一种长久有效的降低夏季温度的方法。
平屋顶、西墙、东墙、西南向墙和东南向墙所受室外热作用较大。因此,在设计时对它们进行隔热是非常必要的。
2、建材:隔热材料当道
随着科技的进步和产业的日渐成熟,市场上出现了越来越多的隔热技术和隔热材料,合理利用隔热材料,对于房屋降温不无裨益。
隔热玻璃和窗框:窗户为居室提供了明亮的阳光和清新的空气,但阳光中的热辐射和红外线、紫外线也为房屋带来了炎热和家居的老化,普通窗户玻璃的透热量非常大,要阻挡室外的热辐射和紫外线,就要考虑选用哪种玻璃。
能较好隔热的玻璃目前主要有两种:镀膜玻璃、中空玻璃,另外也可以考虑在玻璃上贴隔热膜,以达到防晒隔热目的。
此外,选一副好的窗框材料也能提供很好的隔热性能,如新型的断桥铝合金窗型材、玻璃钢型材、钢塑共挤型材等,与中空玻璃、low-e玻璃配合,可有较好隔热效果。
自保温节能砖:自保温节能砖内部孔洞形态设计独特,依靠孔洞内不流动的空气形成的“阻热”或“阻冷”作用以及延长热量在砖体内部传递的路径,达到保温隔热的效果。
反射隔热涂料:是由基料、热反射颜料、填料和助剂等组成。通过高效反射太阳光来达到隔热目的。
隔热霜降室温:也是一种可以保持室内温度的东西,一般安装在最为闷热的顶楼,有些也可以安装在屋内。隔热霜可运用在水泥、瓷砖、铁皮等各式材质的墙面,只要在上漆前,先将表面的杂物、粉尘、脏污清洗干净,再将隔热霜和水以1:1的比例调和,涂抹两到三层以上,就可使室内温度降低3度左右。
3、施工:工业化降低能耗
万科工业化住宅将传统现浇方式,改变为工厂预制生产,减少了现场的施工作业,可以降低住宅施工过程的施工能耗;工业化生产方式减少了传统的湿作业内容,施工用水大大降低,即使在工厂预制生产部分也由于采用了更加节水的蒸汽养护、遮盖养护、养护液养护方式代替现场淋水养护,进一步降低了生产用水量;工业化生产在工厂内采用钢模板代替现场的木模板,提高了模板的周转次数,降低了由于使用木模板带来的木材浪费。
另外,工业化住宅内装体系有利于保证质量、缩短工期,其原理在于该体系将传统紧密相连的结构体系和内装体系进行合理拆分后,在稳态生产环境(最大限度地减少人为因素及不稳定因素的干扰)下进行工厂化生产、装配式施工,并在各部分采取科学的调差手段,使土建与内装精度要求不同带来的问题得以良好的解决。由于装修的主要材料均在工厂内加工生产,现场仅完成拼装工作,既从材料源头给室内环境质量提供了保证,又减少了施工过程的废物排放。
比如说工业化住宅配件做好到现场吊装,光水一项就是重大的节约,传统施工在现场浇筑混凝土要用水,工业化在制造车间里做完的混凝土预制楼盘墙板吊装,一滴水都不会用,而工厂里做的构件的水可以循环再使用。日本人工业化住宅的水泥的应量,同样盖一座楼跟他盖一座楼水泥的用量大概也就是我们的50、60%的样子。日本的水泥高标号,都是非常标准的水泥,在构件厂里做和现场做是完全不同的制作方法。水泥大幅度的减量,水泥减量带来房屋的结构变轻荷载减少,水泥的产量和水泥制造过程中的污染大部分降低。我们碳排放很大一部分就来自于水泥厂,还有有害气体的排放,所以带来水泥的减量是对建筑行业环保很大的内容。
工业化施工,绿色环保节能:低碳低能耗住宅、工厂集中生产,生产用水循环利用;现场施工节能环保、安全;降低施工噪音扰民,减少有害其他排放及施工粉尘污染;全家居解决方案,减少装修废物的排放,减少装修噪音。
4、运营:优化与改造提升能源利用率
在都市里,光照是一大能耗,除此之外,更多的能耗来源于空调供冷。节能无所不在,在细微处多注意,对于减少能耗十分有必要。
光照选择:优先利用自然采光。当日光不能满足照明要求时,用导光、反光装置等方式,将自然光引入室内,作为人工照明的补充。
新风通道:开放新风通道,让自然风带走室内热量,省去直接开空调降温的能耗。
无人使用电梯时停运:在不少公众场合,没人使用时,电梯会降速运行。降速运行固然能起到一定的节能效果,但和停运相比还是高能耗,所以自动扶梯、自动人行步道宜具备空载停运的功能。
熄灯降温:早在2008年的夏至,不少官方机构和环保组织发起了“熄灯一小时”的活动,活动旨在鼓励人们节约能源、减少空气污染物,为越来越热的地球降温,并反思消耗型的生活模式。
二次改造:2014年,广东大厦携手南方电网综合能源公司进行节能改造,更换了中央空调主机设备及6000多盏LED灯。大厦还将增加空气源热泵机组,建立起建筑能效在线监测分析系统等。新增的空气源热泵机组有效利用空气的热能替代锅炉‘煮’水,大大降低天然气的消耗,进一步减少城市‘热岛效应’。值得期待的是,通过逐步改造、持续优化运行,广东大厦的节电潜力预计可达到约97万千瓦时/年,节能率达15%。
既有建筑之所以频频遭遇改造难题,主要原因是资金投入问题。此次双方采取了“合同能源管理”的合作模式,即由南方电网综合能源公司投入100%费用进行改造,通过7年合同期内节省的电费分成的方式来回收投资费用,分成期满后,所有节能设备及收益100%归属广东大厦。
三、供应商的技术升级 提供整体解决方案
国内外各大能源服务公司,都在关注中国的建筑节能,也拿出各自的解决方案。国外企业如施耐德电气推出的EcoStruxure 能效管理平台,融合了多领域技术和专业经验;国内企业如新奥集团,形成了自主研发的建筑泛能站解决方案,细分用户,提供个性化解决方案;还有企业着眼于为建筑提供节能设备,比如远大集团的非电中央空调主机和一体化空调输配系统。
分布式能源,也给建筑节能带来了新的解决路径,让公用建筑节能降耗进入到一个新高度。分布式能源是利用小型设备向就近的用户提供能源,本身具有发电、供热等多种能源服务功能,可以有效地实现能源的梯级利用,达到更高的能源综合利用率,可以更好地同时满足用户的多种要求,调节不同时段用能的峰谷差。
有些企业深入分析了分布式能源特点与建筑节能的结合,形成了对于建筑节能的系统思考。比如新奥集团今年投入运营的江苏盐城亭湖医院泛能站系统,与传统供能方式相比,医院的相关运行费用节省了20%以上;新奥为株洲神农城商业综合体建设的分布式泛能站与能效控制平台,使其节能率达22.95%。
据了解,新奥建筑节能解决方案,其一,充分考虑建筑所在地的能源特点和当地环境势能,综合考虑建筑的气、电、冷、热需求,采用多种功能方式满足建筑,比如季节性储冷、利用地热能、天然气发电等等,根据每栋建筑形成个性化的供应及应用方案;其二,充分考虑相邻单体建筑之间、建筑群与建筑群之间的能源互补,通过分布式能源及多能源匹配技术,实现了能源的梯级利用;第三,搭建智能能效平台,对供能端系统的实时监控与调节,进一步优化建筑用能。
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