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我国建筑节能技术有效途径的探究

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:光电技术:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

摘要:随着建立节约型社会理念的提出,能源问题已然成为当今社会发展的重中之重。作为建筑行业来说,实现建筑节能对建设节约型社会有着非常重要的意义。据统计,我国建筑能耗占社会总能耗的30%左右。因此我们必须加强对建筑能耗的管理,以实现"节能减排",建立节约型社会。本文主要从我国建筑能的现状及建筑节能技术的途径进行了阐述。

关键词:建筑节能;能耗;能源

随着经济的发展,新建建筑也不断出现。这些建筑是否节能,不仅关系我国"十二五"节能减排目标能否顺利完成,更关系着居住在这里的人们能否真正过上健康环保的生活。毕竟,作为未来趋势的节能建筑,理应成为城市里的一抹绿色。

建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。

一、 建筑节能的现状

我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进,建设事业迅猛发展,建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%~70%。我国既有的近400亿平方米建筑,仅有1%为节能建筑,其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上"节能建筑"的还不足1亿平方米,建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%,逐渐接近三成。每年新建建筑使用的实心粘土砖,毁掉良田12万亩。建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度,如果听任这种高耗能建筑持续发展下去,国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求,从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造,这将要耗费更多的人力物力。

1997年11月1日第八届全国人民代表大会常务委员会第28次会议通过《中华人民共和国节约能源法》。2005年6月6日国家建设部向社会公布《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》,提出我国将研究制定经济激励政策措施,推动节能省地型住宅和公共建筑的发展,并于7月份开始强制执行《节能标准》。虽然国家对于建筑节能所设立的一些法律法规以及采取的措施,并一直在倡导发展节能建筑,降低能源消耗。但是由于政策法规和技术体系不够完善,特别缺少技术细节以及可操作的标准,再加上公民的节能意识淡薄等,节能建筑这一利国利民的政策在实施过程中频遭冷遇,推广工作举步维艰。

二、 建筑节能技术的有效途径

2.1有效的控制好对能源总量的需求

据统计,在发达国家,空调采暖能耗占建筑能耗的65%。目前,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可从以下几方面实现。

2.1.1提高终端用户用能效率

高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行,才能真正地减少采暖、空调能耗。首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面,应尽量使用节能认证的产品。如美国一般鼓励采用"能源之星"的产品,而澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能效标准(MEPS)。

2.1.2提高总的能源利用效率

从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中,能源损失很大。因此,应从全过程(包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用)进行评价,才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备,如空调、热水器、洗衣机等应选用能源效率高的能源供应。例如,作为燃料,天然气比电能的总能源效率更高。采用第二代能源系统,可充分利用不同品位热能,最大限度地提高能源利用效率,如热电联产(CHP)、冷热电联产(CCHP)。

2.1.3建筑规划与设计

在建筑规划和设计时,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面:合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计(主要方法为:在建筑周围布置树木、植被、水面、假山、围墙);合理设计建筑形体(包括建筑整体体量和建筑朝向的确定),以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关软件进行优化设计,如运用天正建筑中建筑阴影模拟,辅助设计建筑朝向和居住小区的道路、绿化、室外消闲空间及利用CFD软件,如:PHOENICS,Fluent等,分析室内外空气流动是否通畅。

2.1.4围护结构

建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构各组成部件的热工性能,一般通过改变其组成材料的热工性能实行,如欧盟新研制的热二极管墙体(低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热,可以产生隔热效果)和热工性能随季节动态变化的玻璃。然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,以建筑能耗软件DOE-2.0的计算结果为指导,选择围护结构组合优化设计方法。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。

2.2新能源的开发与利用

在节约不可再生能源的同时,应还寻求开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实,这是历史赋予现代人的使命。如开发利用太阳能采暖、风能发电、潮汐能、水力、地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应及其他可再生的自然界能源。

结束语

在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进我国国民经济建设的发展。因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。

参考文献

[1] 龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望.能源工程,2001,(02)1-6.

[2] 房志勇.建筑节能技术[M].北京建材工业出版社, 1999.

[3]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(7) 6-7.

[4]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用[J].能源工程,2001,(2)12-15

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