時(shí)間:2023-07-05 16:22:01
導(dǎo)語:在建筑節(jié)能的案例的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:瀝青聚氨酯;硬質(zhì)泡沫塑料;建筑節(jié)能;應(yīng)用探究
中圖分類號:TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著我國城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn),建筑方面的耗能量非常巨大。人們在追求建筑室內(nèi)舒適環(huán)境的同時(shí),又大大增加了建筑耗能的壓力。因此,在世界能源普遍短缺的今天,進(jìn)行建筑節(jié)能的工作就顯得尤為重要了。目前,在建筑物中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),有利于緩解我國緊張的能源狀況,并優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要對屋面節(jié)能材料——瀝青聚氨酯的硬質(zhì)泡沫材料(IPU硬泡)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
一、IPU硬泡材料的特點(diǎn)和作用
IPU硬泡的基本原料是多元醇瀝青以及異氰酸酯,是一種微孔的泡沫體,其結(jié)構(gòu)致密,具有較高的強(qiáng)度和絕緣性,且導(dǎo)熱系數(shù)較小,能夠耐受化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,不透水,吸音作用強(qiáng),該種材料和傳統(tǒng)的泡沫材料相比,氣泡分布均勻,且毒性低,耐受較高的溫度,同時(shí),其粘接金屬、木材或者玻璃等材料的能力強(qiáng),即使負(fù)荷較大,也不會產(chǎn)生變形。其施工簡單,施工工藝靈活多變,對環(huán)境所產(chǎn)生的污染小,起到節(jié)能作用。
二、IPU硬泡在建筑屋面中的應(yīng)用
IPU硬泡材料在建筑屋面中應(yīng)用,為我國建筑節(jié)能起到了一定的作用。該種材料所制成的屋面,具有隔水隔熱效果,由于材料本身具有良好的防水性能和阻熱性能,因此不需要再構(gòu)建隔熱層和防水層。屋面一般由由保護(hù)層、支承板以及IPU硬泡材料層組成。IPU硬泡屋面具有較廣的適用性,其適用在負(fù)五十至八十?dāng)z氏度的環(huán)境中,其防水隔熱屋面不僅能用在民用或工用建筑中,也能修復(fù)舊屋面或者用在新建的屋面中。施工環(huán)境需在25攝氏度左右的環(huán)境中進(jìn)行,另外,由于南北方溫度不同,因此,應(yīng)掌握良好的時(shí)機(jī)。
第一,IPU硬泡材料屋面,由于材料中微孔泡沫結(jié)構(gòu)致密,具有較高的閉孔率,且能夠在泡沫的外層中產(chǎn)生一層新膜,光滑致密,有不透水的效應(yīng),也能夠阻止水蒸氣的進(jìn)入。該屋面采用直接噴涂成型的工藝進(jìn)行施工,所形成的屋面具有較高的完整性,防水性能好。第二,IPU硬泡是目前所有用于建筑工程中的保溫材料無法比擬的,因?yàn)槠鋵?dǎo)熱系數(shù)極低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他保溫材料。第三,其具有很高的化學(xué)物質(zhì)耐受性,能有效抗老化。IPU硬泡材料具有很高的穩(wěn)定性,無論在有機(jī)物質(zhì)或者酸堿等無機(jī)物質(zhì)的作用下,其性能都很穩(wěn)定。但是如果在太陽直接照射之下,其也跟普通的高分子材料相似,會慢慢老化,性能也漸漸退化。但是這種老化的速度很慢,在國外研究中,處于二十?dāng)z氏度時(shí),其穩(wěn)定性一般可以維持五十年,但是如果處于七十五攝氏度時(shí),則在七年后其穩(wěn)定性會發(fā)生一定的變化。第四,IPU硬泡材料具有很高的比強(qiáng)度,且容重較小。其應(yīng)用于屋面時(shí)的容重通常為每立方米四十千克,比傳統(tǒng)保溫材料低,有利于降低屋面所承受的荷載,且能夠節(jié)約工程造價(jià)。第五,IPU硬泡材料在屋面施工時(shí)由于能夠現(xiàn)場發(fā)泡成型,可以采用直接噴涂的方法,也能夠采用澆注方式,操作簡單,施工方便,適用于不同形狀屋面的施工。但是在結(jié)構(gòu)找坡中,特別適用在一些薄殼或者大跨度的屋面施工中。第六,該材料具有較好的綜合效益。由于該新型屋面材料具有眾多的優(yōu)勢,質(zhì)量輕,且隔水絕熱,在目前很多建筑屋面滲漏的情況下,其為屋面施工提供了新的方向,且具有較長的使用年限,無需經(jīng)常維修,因此,也大大節(jié)約了維修的費(fèi)用。總的來說,具有較高的綜合效益。
三、IPU硬泡屋面的噴涂和表面處理技術(shù)
IPU硬泡屋面在噴涂時(shí),首先需具備一定的先決條件:其施工前需先將基層清掃干凈,并保持其干燥和平整性,施工溫度在十五至三十五攝氏度,將相對濕度控制在百分之八十五的范圍內(nèi),并確保風(fēng)速每秒五米以內(nèi)。
在施工中,需先將電源接通,觀察空運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好。將不同物料倒入桶中,并檢查物料循環(huán)是否暢通,將泵流量校準(zhǔn)到百分之四以下。先啟動空壓機(jī),然后進(jìn)行噴涂。料泵啟動應(yīng)該在壓縮空氣打開之后進(jìn)行,每一次在正式進(jìn)行作業(yè)之前,都應(yīng)該先試噴,再進(jìn)行均勻噴涂。在噴涂之前應(yīng)該將屋面基層中存在的雜物或者灰塵等采用壓縮空氣將其清除干凈,這樣才能提高材料和屋面之間的粘連作用。
噴涂過程中,應(yīng)確保噴槍和屋面之間有一定的距離,一般來說,相隔60厘米即可,在噴涂時(shí)應(yīng)掌握均勻速度,并分開兩次進(jìn)行噴涂。如果遇到一些較大的面積,可以將其分割成幾段進(jìn)行噴涂,但是需確保連接的良好,保持其美觀。同時(shí)應(yīng)確保平整均勻噴涂,觀察整體平整性和泡沫的質(zhì)量,如果出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象,或者閉孔差,則應(yīng)該停止運(yùn)行,并及時(shí)進(jìn)行處理。但是不能中斷壓縮空氣,間歇時(shí)一般需先停止物料泵的運(yùn)行,然后再是空壓機(jī)。當(dāng)噴涂完成之后,先將物料泵管壁,然后通過壓縮空氣,將料管殘存的物料吹凈,再用丙酮等浸泡噴槍的零件,以利于其清洗。如果一天之內(nèi)需要繼續(xù)進(jìn)行噴涂,則不需要清洗料泵和料桶,但是應(yīng)該將其和空氣阻隔開來。可以先從供料管中將噴槍拔下來,將料管插到料桶液面下,蓋緊料桶。一般情況下,每隔四天左右需將物料泵清洗干凈。
屋面中IPU硬泡層的表面處理技術(shù)具有較高的要求,在設(shè)計(jì)屋面找坡的時(shí)候,應(yīng)該確保跟相關(guān)要求相符,通常來說,將坡度設(shè)置在百分之一以下是最合適的,并確保最薄的地方在三十毫米以下,如果是別的材料,則坡度需在百分之一以上,百分之三以下。在連接突出的一些屋面結(jié)構(gòu)和基層時(shí),例如變形縫等,或者是在設(shè)置基層中天溝等轉(zhuǎn)角時(shí),應(yīng)該將連接處做成鈍角或者圓弧,其半徑大約在120毫米左右,確保天溝在縱向上的坡度高于百分之五,而水落口的附近需做成凹坑狀。
結(jié)束語:
IPU硬泡材料是在普通材料的基礎(chǔ)下所重新開發(fā)而成的,該材料所采用的施工技術(shù)是直接將其噴涂成型,具有保溫、防水、隔熱等效應(yīng),且結(jié)構(gòu)非常簡單,在屋面工程中使用,不僅效率高,且具有較長的壽命和較輕的荷載,眾多優(yōu)勢基于一身,能為推進(jìn)我國的建筑節(jié)能做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
1.1“EPC+融資租賃”的基本含義
“EPC+融資租賃”模式是指在“合同能源管理”項(xiàng)目中引入融資租賃的融資方式,形成區(qū)別于傳統(tǒng)合同能源管理業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新型節(jié)能服務(wù)業(yè)務(wù)模式。具體來說,就是建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)(出租方)根據(jù)承租方(客戶)的要求和選擇,提供符合要求的節(jié)能設(shè)備并出租給承租方使用,租賃期內(nèi)設(shè)備的所有權(quán)歸出租方享有,承租方只享有使用權(quán)并按期向出租方支付租金,承租時(shí)間和租金根據(jù)節(jié)能效益決定,租賃期滿后,承租人根據(jù)協(xié)議對設(shè)備可以留購、續(xù)租或退回。隨著這種模式的不斷實(shí)踐,具體的實(shí)施方案在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上還在不斷地延伸與拓展。
1.2“EPC+融資租賃”模式的優(yōu)點(diǎn)
“EPC+融資租賃”模式是根據(jù)當(dāng)前我國建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)的特點(diǎn)及其融資需要提出的,它融合了融資租賃和合同能源管理兩種模式的優(yōu)點(diǎn),尤其適合現(xiàn)階段中小型建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)的節(jié)能改造融資,具體表現(xiàn)為:一是,增加企業(yè)節(jié)能改造的動力。節(jié)能改造企業(yè)租用節(jié)能設(shè)備,不但避免了一次性購入設(shè)備占用大量資金的負(fù)擔(dān),而且擺脫了設(shè)備更新?lián)Q代的負(fù)擔(dān)。二是,程序便利靈活。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①手續(xù)簡便。只要節(jié)能改造企業(yè)條件符合要求,就可以快速辦理租賃手續(xù),對企業(yè)的資產(chǎn)、凈資產(chǎn)等指標(biāo)要求也相對寬松;②租金支付方式靈活。租金的支付方式、付款期數(shù)、付款時(shí)間等都可以根據(jù)建筑節(jié)能設(shè)備使用企業(yè)資金流動情況而定。三是:優(yōu)化企業(yè)財(cái)務(wù)。具體表現(xiàn)為:①享受國家的優(yōu)惠政策。相對于合同能源管理模式,采用“EPC+融資租賃”模式,節(jié)能設(shè)備承租企業(yè)可以按租賃期限和國家規(guī)定的折舊年限縮短的原則①,加速折舊,延遲納稅,而企業(yè)直接融資購買的設(shè)備作為本單位的資產(chǎn),則必須按照國家規(guī)定的法定折舊年限折舊。②優(yōu)化企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)表。融資租賃不直接增加企業(yè)負(fù)債,不提高企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債率,對于保持銀行授信額度有益。另外對于提高企業(yè)資產(chǎn)流動性、提高資產(chǎn)回報(bào)率、適時(shí)增加利潤等均是一種很好的金融工具。
1.3“EPC+融資租賃”模式的實(shí)施程序
由于融資租賃主要為解決融資難問題,采用“EPC+融資租賃”模式進(jìn)行既有建筑節(jié)能改造,其核心業(yè)務(wù)可視為節(jié)能效益分享型。
1.4“EPC+融資租賃”模式方案設(shè)計(jì)及適用范圍
在“EPC+融資租賃”模式中,根據(jù)融資租賃既有的業(yè)務(wù)模式,可將“EPC+融資租賃”模式分為以下五種類型,也可視項(xiàng)目具體情況,設(shè)計(jì)屬于企業(yè)自己的個性化的操作模式。
1.4.1直接節(jié)能融租模式
這種模式是融資租賃與合同能源管理最直接、最簡單的結(jié)合。建筑節(jié)能服務(wù)公司直接根據(jù)節(jié)能改造實(shí)施企業(yè)(承租人)的需求出資購買全部或部分節(jié)能設(shè)備,然后出租給對方,而節(jié)能實(shí)施單位在合同約定的租賃期限內(nèi),向建筑節(jié)能服務(wù)公司支付租金及節(jié)能效益提成。這種模式主要適用于存在較大資金壓力的節(jié)能改造實(shí)施單位。這一模式的優(yōu)勢在于:①節(jié)能改造實(shí)施單位不需要一次性支付大量的資金,就可以獲得建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)提供的一系列配套的節(jié)能服務(wù),降低了單位的資金壓力。②節(jié)能改造實(shí)施單位不擁有設(shè)備所有權(quán),不必承擔(dān)節(jié)能設(shè)備老舊或更新?lián)Q代的風(fēng)險(xiǎn)。③建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)承擔(dān)了購買節(jié)能設(shè)備和實(shí)施配套的節(jié)能服務(wù)的任務(wù),雖然前期支出的費(fèi)用相對于一般的合同能源管理項(xiàng)目不存在太大區(qū)別,但是因?yàn)楣緭碛性O(shè)備的所有權(quán),降低了后期收回投資的風(fēng)險(xiǎn)。
1.4.2銀租節(jié)能融租模式
銀租節(jié)能融租模式是指在項(xiàng)目運(yùn)作中加入了商業(yè)銀行這一因素,分擔(dān)建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)資金壓力,實(shí)現(xiàn)銀行、建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)、節(jié)能改造實(shí)施單位三方共贏的局面,其運(yùn)作流程如圖3所示。此模式中,建筑節(jié)能服務(wù)公司主要起中介平臺和提供節(jié)能技術(shù)專業(yè)服務(wù)的作用,不必使用自有資金。這種模式的優(yōu)勢在于:①相比直接節(jié)能融租模式,加入了銀行這一因素,建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)可以通過節(jié)能設(shè)備使用權(quán)質(zhì)押獲得貸款,實(shí)現(xiàn)資金融通的目的。②對于銀行而言,一方面可以取得高于普通資產(chǎn)收益的中間業(yè)務(wù)收益,另一方面,還可以突破中小型建筑節(jié)能改造項(xiàng)目貸款風(fēng)險(xiǎn)性大,項(xiàng)目分散、不易控制的難題,拓寬了銀行信貸的范圍,提高了銀行資產(chǎn)利用率。③節(jié)能改造實(shí)施單位既突破了傳統(tǒng)流動貸款的短期限制,資金可以配套項(xiàng)目的期限(一般是3~5年),同時(shí)不必承擔(dān)一次還本付息的資金壓力,單位現(xiàn)金流在項(xiàng)目實(shí)施期間始終為正,這在一定程度上能夠促進(jìn)業(yè)主進(jìn)行節(jié)能改造。這種模式適用于建筑節(jié)能改造項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大,單憑建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)或銀行難以控制,或是建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)發(fā)展前景良好,但是缺乏節(jié)能改造資金,且銀行信用額度已滿,無法直接進(jìn)入的項(xiàng)目。
1.4.3財(cái)務(wù)杠桿融租模式
這種模式主要應(yīng)用了杠桿租賃①的原理,即出租人(建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè))只需要支付購置成本中的20%~40%,剩余的資金可通過將租賃合同、收取租金的權(quán)利和設(shè)備的所有權(quán)抵押給銀行或財(cái)團(tuán)貸款獲得,還本付息的資金從節(jié)能改造實(shí)施單位每期向銀行或財(cái)團(tuán)繳納的租金中扣除,租金剩余的部分由銀行或財(cái)團(tuán)交建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)處理。這類融租模式主要適用于某些有節(jié)能改造需求但限于財(cái)務(wù)報(bào)表、指標(biāo)數(shù)據(jù)等壓力的擬上市企業(yè)、上市企業(yè)或大型跨國公司,或是企業(yè)無力或者不愿意獨(dú)自購買昂貴的大型節(jié)能設(shè)備并將其出租的情況。根據(jù)我國對經(jīng)營性租賃的相關(guān)規(guī)定,租賃資產(chǎn)不計(jì)入資產(chǎn)負(fù)債,且在租賃期內(nèi)要將租賃設(shè)備全部折舊完畢。這種模式有以下優(yōu)點(diǎn),一是出租人可以享受折舊及其他減稅免稅待遇而節(jié)約租賃成本。二是租金減少增加了業(yè)主節(jié)能改造的意愿。三是信貸風(fēng)險(xiǎn)小。貸款方對建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)無追索權(quán),貸款方的資金也能在租賃物上得到可靠保證。因此,它較一般信貸對出租人有利,而且比一般信貸安全。
1.4.4交鑰匙融租模式
交鑰匙融租模式是指包含整個項(xiàng)目工程的租賃。即按節(jié)能改造的合同要求,建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)為節(jié)能改造實(shí)施單位設(shè)計(jì)一個完整的節(jié)能項(xiàng)目,包含對項(xiàng)目進(jìn)行選址、建設(shè),到最后的調(diào)試和試運(yùn)行的全部過程的操作。項(xiàng)目完工后,將項(xiàng)目整體租賃移交給節(jié)能實(shí)施單位,節(jié)能企業(yè)在實(shí)施單位全部償還合同價(jià)款后,再以一定的價(jià)格將項(xiàng)目的產(chǎn)權(quán)等所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給節(jié)能改造實(shí)施單位。在一些附加值較高的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中,該模式因?yàn)榭蓮?fù)制性強(qiáng)而得到廣泛應(yīng)用。它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:①應(yīng)用“交鑰匙”的工程可在同一領(lǐng)域中重復(fù)引用,在節(jié)能改造時(shí)可節(jié)省大量的人力、財(cái)力和物力,同時(shí)也避免了在新的項(xiàng)目計(jì)劃中出現(xiàn)技術(shù)性的難題。②專業(yè)性技術(shù)的可復(fù)制性和融資租賃的靈活性不但能提高企業(yè)收益率,還能帶動企業(yè)進(jìn)入一些高門檻的行業(yè)。
1.4.5委托節(jié)能融租模式
委托節(jié)能融租模式是指節(jié)能設(shè)備廠商作為委托人,將其產(chǎn)品直接委托建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)出租給其指定客戶,以達(dá)到銷售目的的租賃形式。在該模式中,建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)以收取委托租賃手續(xù)費(fèi)為目的,只是擔(dān)當(dāng)租賃中介的角色,不承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),租賃物的所有權(quán)歸設(shè)備廠商。這種模式適用于:①建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)受融資租賃規(guī)模和自身自有資金的約束,或者針對設(shè)備價(jià)值較高、批量較大的設(shè)備,而采取的變通融租模式。②由于建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)對某些節(jié)能設(shè)備技術(shù)不夠了解或發(fā)展市場前景不看好,不愿承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)而選擇的融租方式。
1.4.6其他
“EPC+融資租賃”模式方案設(shè)計(jì)主要依托于直接租賃、杠桿租賃、委托租賃、售后回租、經(jīng)營性租賃等諸多融資租賃模式。選取建筑節(jié)能改造項(xiàng)目方案時(shí),建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)可根據(jù)自身的條件和節(jié)能實(shí)施單位的需求靈活制定個性化的方案。即不同企業(yè)可以設(shè)計(jì)適合自己的節(jié)能改造方案,不同項(xiàng)目也可以有屬于自己的個性化操作模式。
1.5“EPC+融資租賃”模式風(fēng)險(xiǎn)評估
風(fēng)險(xiǎn)評估和風(fēng)險(xiǎn)控制是融資模式運(yùn)作的前提,融資租賃與合同能源管理相結(jié)合的難點(diǎn)在于未來節(jié)能收益的不確定性。對于“EPC+融資租賃”模式,由于建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)名義上擁有節(jié)能設(shè)備或項(xiàng)目的所有權(quán),一定程度上降低了設(shè)備使用單位的誠信道德風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)第三方的介入也分擔(dān)了建筑節(jié)能服務(wù)企業(yè)的部分風(fēng)險(xiǎn)。但它依然受政策、財(cái)務(wù)狀況、技術(shù)成熟度、工程施工質(zhì)量、工況的變化、企業(yè)管理水平、節(jié)能成本、項(xiàng)目后期的運(yùn)行維護(hù)與服務(wù)客戶誠信等諸多因素影響。
2“EPC+融資租賃”融資模式
案例分析北京市朝陽區(qū)政府辦公樓建筑面積51637m2,能源的消耗主要是電力、熱力、柴油、天然氣以及水。改造前,電力、供熱、制冷、照明、辦公設(shè)備運(yùn)行等系統(tǒng)建筑能耗指標(biāo)偏高。朝陽區(qū)政府辦公樓節(jié)能改造項(xiàng)目在項(xiàng)目執(zhí)行期間每年將減少二氧化碳排放約467t,相當(dāng)于每年節(jié)電約150萬kWh。朝陽區(qū)政府需在約定時(shí)間內(nèi),將降低能耗及提高運(yùn)行效率所節(jié)約的成本用于支付項(xiàng)目所需費(fèi)用。西門子公司為朝陽區(qū)政府提供的融資方案融合了融資租賃與合同能源管理兩種機(jī)制,在我國屬首例。在該案例中,西門子通過“EPC+融資租賃”解決方案,幫助朝陽區(qū)政府提高辦公樓的能源運(yùn)行效率,而朝陽區(qū)政府也無需承擔(dān)高額的前期投入,只需將降低能耗及提高運(yùn)行效率所節(jié)約的成本用于支付項(xiàng)目所需費(fèi)用。項(xiàng)目建成后的節(jié)能效益如表1所示。該改造項(xiàng)目完成后實(shí)際節(jié)能率高達(dá)36.6%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出合同承諾的每年減少不少于12%的能源消耗指標(biāo),約3年就可回收全部投資。設(shè)備使用壽命也可顯著延長。通過案例分析可以看出,該項(xiàng)目達(dá)到了朝陽區(qū)發(fā)改委的節(jié)能改造期望效益,實(shí)現(xiàn)了業(yè)主、節(jié)能服務(wù)公司和環(huán)境的三方共贏。案例實(shí)踐說明,在我國既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目中推行“EPC+融資租賃”融資模式是可行的,值得大力推廣。
3結(jié)語
建筑節(jié)能是一門綜合性學(xué)科,所涉及專業(yè)有建筑學(xué)、施工、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、設(shè)備、建材、熱工、能源、環(huán)境、檢測、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等,是在許多學(xué)科交叉和結(jié)合后形成的,因此建筑節(jié)能技術(shù)也是一門綜合性的技術(shù),包含了多個領(lǐng)域。建筑節(jié)能方案設(shè)計(jì)者除應(yīng)具有以上相關(guān)知識外,還應(yīng)熟練掌握建筑所在地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、施工工藝及建筑材料技術(shù)水平等。節(jié)能方案的好壞應(yīng)從節(jié)能效果、成本控制、建筑熱環(huán)境舒適性、地區(qū)適應(yīng)性等多方向進(jìn)行權(quán)衡判定。
2建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1選用計(jì)算軟件
選用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)軟件為中國建筑科學(xué)研究院上海分院開發(fā)的PKPM建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析軟件,版本為PBECA20121.00版。
2.2項(xiàng)目概況及建立模型
本建筑節(jié)能設(shè)計(jì)模擬案例為兩梯四戶的塔式居住建筑,坐落在福建省泉州市(北緯=24.93°,東經(jīng)=118.58°),屬于夏熱冬暖地區(qū)南區(qū)。該建筑朝向?yàn)槟媳背颍ㄖY(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。建筑面積6412.31m2,建筑層數(shù)18,共54m高,內(nèi)部戶型分布。
2.3技術(shù)指標(biāo)
要求此模擬案例所在城市氣候區(qū)屬于夏熱冬暖南區(qū),其平均窗墻面積比為0.15。依據(jù)DBJ13-62-2004《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》,其建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下規(guī)定。
2.4參照建筑確定原則
(1)參照建筑的建筑形狀、大小和朝向均應(yīng)與所設(shè)計(jì)建筑完全相同;(2)參照建筑各朝向和屋頂?shù)拈_窗面積應(yīng)與所設(shè)計(jì)建筑相同,但當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑某個朝向的窗(包括屋頂?shù)奶齑?面積超過標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.4、4.0.6條的規(guī)定時(shí),參照建筑該朝向(或屋頂)的窗面積應(yīng)減小到符合標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.4、4.0.6條的規(guī)定;(3)參照建筑外墻、外窗和屋頂?shù)母黜?xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)為《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.0.7和4.0.8規(guī)定的最低限值。其中墻體、屋頂外表面的太陽輻射吸收系數(shù)應(yīng)取0.7;當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑的墻體熱惰性指標(biāo)大于2.5時(shí),參照建筑的墻體傳熱系數(shù)應(yīng)取1.5W/(m2•K),屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)應(yīng)取0.9W/(m2•K),北區(qū)窗的傳熱系數(shù)應(yīng)取4.0W/(m2•K);當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑的墻體熱惰性指標(biāo)小于2.5時(shí),參照建筑的墻體傳熱系數(shù)應(yīng)取0.7W/(m2•K),屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)應(yīng)取0.4W/(m2•K),北區(qū)窗的傳熱系數(shù)應(yīng)取4.0W/(m2•K)。
2.5節(jié)能方案設(shè)計(jì)
建筑節(jié)能方案的設(shè)計(jì)方法有規(guī)定性指標(biāo)設(shè)計(jì)法、權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)法兩種。
2.5.1規(guī)定性指標(biāo)設(shè)計(jì)法
所謂規(guī)定性指標(biāo)設(shè)計(jì)法就是依據(jù)DBJ13-62-2004《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》第四章建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,嚴(yán)格控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能各項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)各規(guī)定性指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),判定該建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。根據(jù)泉州當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)及施工技術(shù)、原材料供應(yīng)情況等,分析得出泉州地區(qū)外墻較常見熱工性能為K≤2.0,D≥3.0或K≤1.5,D≥3.0。根據(jù)規(guī)定性指標(biāo)計(jì)算法,兩種較適宜的規(guī)定性指標(biāo)設(shè)計(jì)方案如表4。
2.5.2動態(tài)權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)法
所謂權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)法就是依據(jù)DBJ13-62-2004《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》第五章建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合評價(jià)的要求,使用專用計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算,使設(shè)計(jì)建筑能耗不大于參照建筑的能耗的方法。此設(shè)計(jì)方法中允許某項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),甚至某幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,只要建筑最終的能耗不大于參照建筑,則判定為節(jié)能設(shè)計(jì)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。根據(jù)上述規(guī)定性指標(biāo)設(shè)計(jì)方案,對節(jié)能設(shè)計(jì)施工、材料獲得、當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀等方面進(jìn)行系統(tǒng)分析,調(diào)整較適宜的動態(tài)權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)方案見表5。4.6方案對比分析
2.6.1節(jié)能率分析
三個設(shè)計(jì)方案均滿足居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。其中權(quán)衡計(jì)算方案通過計(jì)算機(jī)動態(tài)模擬計(jì)算的節(jié)能率為50.29%。
2.6.2成本分析
從各方案中可知,變量成本主要發(fā)生在外墻填充墻砌塊、熱橋保溫層材料及外窗方面。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì),上述材料的當(dāng)?shù)夭牧腺M(fèi)及人工費(fèi)行情詳見表6。權(quán)衡計(jì)算方案相對于其他兩種規(guī)定性指標(biāo)方案要節(jié)約成本,其中比規(guī)定性指標(biāo)方案1單位建筑面積節(jié)約成11元/㎡,合計(jì)共節(jié)約70586.9元。
2.6.3熱舒適性分析
外墻填充墻與熱橋部位的K值相差越大,則兩者室內(nèi)表面溫度相差越大,所以對人體產(chǎn)生的熱輻射強(qiáng)度分布越不均勻,室內(nèi)熱舒適性就越差。權(quán)衡計(jì)算方案中外墻熱橋部位K值與外墻平均傳熱系數(shù)K值最接近,所以該方案的熱舒適性相比其他方案較好。
2.6.4地區(qū)適應(yīng)性分析
因加氣混凝土砌塊易吸水導(dǎo)致砌體開裂等問題無法得到很好的解決,雖然其具有良好的熱工性能,但加氣混凝土砌塊應(yīng)用于外墻并不樂觀。建筑外墻熱橋部位采用建筑保溫砂漿的熱橋處理方式屬于國內(nèi)成熟的施工工藝,現(xiàn)場施工中,25mm厚以下的保溫層施工費(fèi)用及工藝并無明顯差異。普通鋁合金中空玻璃窗(6+9+6)為工地常用窗型。所以權(quán)衡計(jì)算方案的設(shè)計(jì)手段更益于推廣建筑節(jié)能,控制工程質(zhì)量。
3結(jié)論
在滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上,運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真模擬的動態(tài)權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)法較規(guī)定性指標(biāo)設(shè)計(jì)法有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢:
1)動態(tài)權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)法可以使節(jié)能方案多樣化,便于從眾多方案中選擇最優(yōu)最適合的節(jié)能方案。
2)動態(tài)權(quán)衡計(jì)算設(shè)計(jì)法有利于控制建筑成本。
關(guān)鍵詞:公共建筑;建筑節(jié)能;評價(jià)體系
隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和生活水平提高,公共建筑數(shù)量劇增,而我國建筑節(jié)能技術(shù)尚不完善,公共建筑物產(chǎn)生巨大能耗[1]。相關(guān)調(diào)查顯示,我國建筑能耗占社會總能耗的約1/3[2]。在相同的氣候條件下,我國的單位面積建筑能耗比發(fā)達(dá)國家高1-2倍[3],吉林省冬季長且寒冷,供暖時(shí)間長、熱量需求大,其建筑節(jié)能潛力巨大。目前,人們對建筑節(jié)能評價(jià)仍處在主觀憑判階段,尚缺乏一套完善的、科學(xué)的、合理的建筑節(jié)能評價(jià)體系。建筑節(jié)能評價(jià)體系的建立不僅可評價(jià)本地區(qū)建筑節(jié)能效果、診斷建筑節(jié)能病因[4],同時(shí)可對吉林省建筑節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和建筑節(jié)能意識的普及起到一定推動作用,并且對于當(dāng)?shù)卣块T建筑節(jié)能工作的開展有一定的促進(jìn)作用。
1體系概括兩類別
依據(jù)相關(guān)規(guī)范,把公共建筑分為兩類:甲類建筑和乙類建筑;兩階段:建筑評價(jià)過程包括兩個階段———定性評價(jià)階段和定量評價(jià)階段;兩層次:兩個體系中定性評價(jià)階段和定量評價(jià)階段分別由一級指標(biāo)和二級指標(biāo)兩個層次組成,各一級指標(biāo)包含若干二級指標(biāo)。其中,定性評價(jià)階段包含五項(xiàng)一級指標(biāo),包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗墻面積比、建筑體形系數(shù)、建筑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造、運(yùn)營管理情況;定量評價(jià)階段包含四項(xiàng)一級指標(biāo),包括墻體、窗體、屋頂、冷風(fēng)滲透量。三等級:依照定性評價(jià)階段和定量評價(jià)階段各一級、二級指標(biāo)的權(quán)重,通過得分與權(quán)重乘積逐級相加求和,得到建筑能耗的總得分,根據(jù)最終的得分情況,將建筑劃分三個等級。
2體系構(gòu)建
依據(jù)國內(nèi)外學(xué)者建立的公共建筑節(jié)能評價(jià)體系,參考國內(nèi)現(xiàn)行有關(guān)嚴(yán)寒地區(qū)公共建筑節(jié)能類的最新規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn):JGJ26-2010《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[5]、DGJ08-107-2012《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[6]、DB22/436-2007《吉林省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[7]、《綠色建筑評價(jià)體系及其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用》[8]等,將節(jié)能指標(biāo)劃分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗墻比、建筑體形系數(shù)、建筑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造、運(yùn)營管理五項(xiàng)一級指標(biāo),各一級指標(biāo)下設(shè)二級指標(biāo)。
3研究步驟
給出各二級指標(biāo)得分。依照各二級指標(biāo)的權(quán)重,通過得分與權(quán)重乘積再逐級相加求和,得到建筑定性評價(jià)階段的總得分。3.1定性指標(biāo)權(quán)重設(shè)置定性指標(biāo)權(quán)重采用群體層次分析方法。該方法將定性分析與定量計(jì)算結(jié)合在一起,在深入的分析問題之后,將要解決問題逐層分解細(xì)化,形成目標(biāo)、準(zhǔn)則和方案等層次,通過逐層分析計(jì)算確定各層次和各指標(biāo)權(quán)重值。定性指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置是采用群體層次分析方法[1-8],借鑒德爾菲法的層次分析法,不僅發(fā)揮層次分析法的優(yōu)點(diǎn),而且發(fā)揮多名專家的優(yōu)勢,揚(yáng)長避短,查缺補(bǔ)漏,可避免權(quán)重?cái)?shù)據(jù)的片面性,改善主觀權(quán)重賦分方法的隨意性。3.2定量指標(biāo)的確定根據(jù)國家及嚴(yán)寒地區(qū)公共現(xiàn)有的有關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范及節(jié)能建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文或 重要條文規(guī)定,將各二級指標(biāo)得分分為三個等級:10分、6分、0分;按照二級指標(biāo)滿足程度定量指標(biāo)是可量化計(jì)算的指標(biāo),傳統(tǒng)的權(quán)重分析方法有一定的主觀因素在里面,不能完全凸顯指標(biāo)本身的定量性。因此,本文在研究定量指標(biāo)權(quán)重時(shí),不再運(yùn)用層次分析法,而依靠指標(biāo)本身可定量的特質(zhì),通過對各定量指標(biāo)能耗占總能耗的比例來計(jì)算指標(biāo)權(quán)重大小。具體方法為:利用模擬和實(shí)測手段計(jì)算各定量指標(biāo)能耗后,通過計(jì)算出的各指標(biāo)能耗占總能耗的比例系數(shù)作為該建筑的該定量指標(biāo)的權(quán)重,3.3評價(jià)體系數(shù)據(jù)庫建立通過公共建筑節(jié)能指標(biāo)評價(jià)體系的建立,將其開發(fā)成軟件,建立數(shù)據(jù)庫,使其成為公共建筑節(jié)能評價(jià)的通用便捷手段。
4結(jié)論
通過實(shí)際案例,驗(yàn)證了公共建筑節(jié)能評價(jià)體系的可行性,實(shí)現(xiàn)對公共建筑的多方位、多層次的檢測與評估,不僅完成公共建筑節(jié)能的等級劃分,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)診斷公共建筑能耗的原因,并完善了公共建筑的節(jié)能效果。
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[7]吉林省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB22/436-2007[S].
1.1歐洲國家歷史建筑節(jié)能規(guī)范
目前歐洲關(guān)于一般既有建筑節(jié)能相關(guān)的指令、法律、法規(guī)、政策的制度體系主要依據(jù)《歐盟建筑能源性能指令》①。該指令根據(jù)歐盟共同能源政策設(shè)立,提出了建筑的最低能效標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)指出受官方保護(hù)的建筑和紀(jì)念性建筑可以不采用建筑最低能耗標(biāo)準(zhǔn)制度。同時(shí)歐洲一些國家及地方政府針對其地域環(huán)境特征分別出臺相關(guān)節(jié)能政策,并不斷地改進(jìn)與規(guī)范,下面以意大利與英國為例進(jìn)行介紹。意大利相關(guān)立法分為兩類:一類為紀(jì)念性建筑物,有單獨(dú)的國家法律和歐盟法律規(guī)定;另一類非紀(jì)念性建筑(歷史建筑),根據(jù)建筑物的大小遵循不同的法律要求。在節(jié)能檢測方面,紀(jì)念性建筑遺產(chǎn),有針對性的無損檢測實(shí)驗(yàn)研究(紅外熱成像,聲波分析,環(huán)境監(jiān)測)。值得一提的是意大利綠色建筑委員會正在按照能源與環(huán)境設(shè)計(jì)相關(guān)協(xié)議制定專門為歷史建筑的環(huán)保認(rèn)證系統(tǒng)(ProtocolLEEDHistoricalBuilding)②,我國目前尚未形成專門針對歷史建筑的評估體系,而意大利的這套系統(tǒng)為我國歷史建筑節(jié)能評估提供思路。歷史建筑的節(jié)能問題受到了各國的普遍關(guān)注,目前英國已出版了大量面向管理者、規(guī)劃者和廣大民眾有關(guān)建筑遺產(chǎn)的保護(hù)和管理的書籍來指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用操作。在英國為歷史建筑的節(jié)能問題專門起草執(zhí)政稅收立法和激勵機(jī)制,一般既有建筑節(jié)能改造遵循法律條文《建筑法規(guī)》第十二條(partLofthebuildingregulations以下簡稱partL)③,其中歷史建筑部分規(guī)定則參考PARTL二級文獻(xiàn)《居住建筑(L1B)》和《非居住建筑(L2B)》。而英國的登錄建筑還需要通過《文物保護(hù)建筑許可(ListedBuildingConsent)》。
1.2國外對歷史建筑節(jié)能技術(shù)的研究和實(shí)踐運(yùn)用情況
(1)節(jié)能管理歐洲國家在歷史建筑節(jié)能的實(shí)踐方式上進(jìn)行多樣的嘗試,并取得了一定的效果,其中影響較大的有節(jié)能管理和歐盟文化遺產(chǎn)節(jié)能項(xiàng)目。其共同點(diǎn)為覆蓋面廣,各領(lǐng)域參與度高,信息交流頻繁。節(jié)能管理(GoodGovernanceinEnergyEfficiency,簡稱GovernEE)④是由五個中歐國家和兩個研究機(jī)構(gòu)發(fā)起的跨國、跨部門的合作研究項(xiàng)目。項(xiàng)目極具創(chuàng)新,以歷史建筑能源的使用合理化為目的,從管理的角度出發(fā),建立起一個知識網(wǎng)絡(luò)和幾個試點(diǎn)行動,通過制定專門選定的試點(diǎn)活動進(jìn)行測試,并收集最佳實(shí)踐成果,其實(shí)驗(yàn)研究主要集中在能源評估和可再生能源開發(fā)兩方面。歐盟推出的歐盟文化遺產(chǎn)節(jié)能(EfficientEnergyforEUCulturalHeritage,簡稱3ENCULT)⑤同樣是一個跨學(xué)科的研究項(xiàng)目,3ENCULT工作者由科學(xué)家和中小企業(yè)的股東組成,實(shí)驗(yàn)研究從病癥勘察、節(jié)能、建筑物理、可持續(xù)發(fā)展、建筑照明等方面進(jìn)行,從而確保可持續(xù)的解決方案和歐洲經(jīng)濟(jì)兩方面的利益。項(xiàng)目選取八個案例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確保其適用于大多數(shù)歐洲城市地區(qū)的歷史建筑。(2)相關(guān)節(jié)能措施針對不同類型的歷史建筑,各國根據(jù)其區(qū)域氣候及建筑特征總結(jié)了一系列具體節(jié)能優(yōu)化措施,其中英國在長期的實(shí)踐與工程中總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)與成果,英格蘭遺產(chǎn)委員會(EnglishHeritage)針對英國每個地區(qū)的歷史建筑制定相關(guān)的保護(hù)措施,特別是《節(jié)能與歷史建筑》(Energyefficiencyandhistoricbuildings)系列書籍中對英國歷史建筑節(jié)能從法律法規(guī)、屋頂隔熱、墻體、門窗、地板幾個方面分別進(jìn)行詳細(xì)的介紹,值得我國在歷史建筑節(jié)能改造時(shí)參考與借鑒。下面以窗、墻、地板為例進(jìn)行分析與介紹。對于歷史建筑而言,其原有門窗形式很大程度上體現(xiàn)其歷史及藝術(shù)價(jià)值,英格蘭遺產(chǎn)委員會(EnglishHeritage)在其研究中反復(fù)呼吁對原始窗框的保留,對待歷史建筑門窗盡可能采用修復(fù)而非替換。2012年出版的《能源效率與歷史建筑:加窗(EnergyEfficiencyandHistoricBuildings:Secondaryglazingforwindows)》以下簡稱《加窗》)以及(《能源效率與歷史建筑:保溫門窗(EnergyEfficiencyandHistoricBuildings:draught-proofingwindowsanddoors以下簡稱《保溫門窗》)中都闡述了這一觀點(diǎn)。同時(shí)《加窗》及《保溫門窗》中介紹了兩種目前在英國實(shí)用性較強(qiáng)的歷史建筑門窗節(jié)能措施,即在內(nèi)部增加第二層窗戶和增加密封條。其中兩層窗戶的做法在很早以前就有,第二層窗是在原有窗基礎(chǔ)上完全獨(dú)立的系統(tǒng),這樣使得原有窗的位置、形式得到最大程度的保留,對于歷史建筑窗的保護(hù)具有較大意義。相較于雙層窗,增加密封條的做法則通常是一般歷史建筑的首選,由于窗的節(jié)能性能很大程度上取決于其氣密性。增加窗框的密封性能對其節(jié)能效率有顯著改善。這種做法對建筑外觀影響較小而且造價(jià)低廉。但其使用具有一定的局限性,例如某一型號的密封條只適用于一定大小范圍內(nèi)的縫隙。在墻體保溫方面,英格蘭遺產(chǎn)委員會(Englishheritage)也提出了一些可行性的改造措施。對于磚木混合結(jié)構(gòu)墻體其隔熱層的材料選擇應(yīng)十分慎重,由于現(xiàn)代建筑使用的隔熱材料密度大、透氣性差(如水泥或者高強(qiáng)度石灰),對于歷史建筑并不適用。傳統(tǒng)磚木混合結(jié)構(gòu)墻體有較強(qiáng)的“呼吸”能力——易受潮的同時(shí)也易排出水分,所以基本上不需要防潮層。按照《磚木混合結(jié)構(gòu)墻體隔熱》(insulatingtimber-framedwalls)文中的說法,首先應(yīng)對墻體進(jìn)行一系列的風(fēng)壓測試和溫度測試來確定其墻體保溫的薄弱部位,從而針對性地對其進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。根據(jù)保溫層的位置大致分為以下兩種做法,保溫隔熱層嵌于墻體木構(gòu)架之間(圖3)和保溫層貼于墻體內(nèi)部(圖4)。地板的保溫方面,英格蘭遺產(chǎn)委員會(EnglishHeritage)對木地板的做法值得借鑒。對于傳統(tǒng)木地板首先增強(qiáng)其密封性(可以通過風(fēng)壓檢測確定),可通過地板邊緣、踢腳板下方、木板之間加密封條達(dá)到密封效果(圖5~6)。
2國外研究對我國歷史建筑節(jié)能改造的啟示
2.1與我國歷史建筑保護(hù)相適應(yīng)的歷
史建筑節(jié)能相關(guān)法規(guī)與政策我國目前還沒有兼顧節(jié)能與保護(hù)的有效法律措施和財(cái)政措施,上文中的研究也說明,歷史建筑節(jié)能和保護(hù)之間的協(xié)調(diào)仍是一門各國都在研究的課題,但在歐洲一些國家已出臺歷史建筑節(jié)能相關(guān)的法律文件,尤其是其地方政府對歷史建筑節(jié)能改造的支持,對歷史建筑保護(hù)及建筑節(jié)能效率提升有積極意義。
2.2與我國歷史建筑保護(hù)修繕相適應(yīng)的節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施
我國歷史建筑節(jié)能措施的實(shí)踐和推行處于初級階段,目前還沒有具體的可以指導(dǎo)實(shí)踐的成果。由于地方氣候、建筑特征等都存在地域差別,因此對于國外的相關(guān)做法不能生搬硬套,而是具體問題具體分析,從國外的一些成功案例中吸取經(jīng)驗(yàn),比如門窗的密封、木格柵地板、磚木混合結(jié)構(gòu)墻體的節(jié)能改造等,同時(shí)結(jié)合具體環(huán)境以及相關(guān)法律約束,有針對性地提出各種技術(shù)措施,研究其對建筑內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量和能耗的影響,分析這些技術(shù)措施的可行性。另一方面應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)與其他工種的協(xié)調(diào)性。國外的節(jié)能管理(GovernEE)和歐盟文化遺產(chǎn)節(jié)能(3ENCULT)項(xiàng)目在各地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)行動,建立有網(wǎng)絡(luò)交流平臺,即時(shí)分享前沿信息與技術(shù),鼓勵更多人員進(jìn)行參與討論與學(xué)術(shù)交流。同時(shí)在城市規(guī)劃的過程中納入歷史建筑的節(jié)能意識,能有效促使能源效率提高和可再生能源的利用。因此我國可以對具體對象開展節(jié)能工作,包括歷史建筑節(jié)能原則目標(biāo)的建立、過程的必要技術(shù)落實(shí),從而上升至法律法規(guī)的制度建設(shè)、節(jié)能信息平臺建設(shè)。
2.3建立合理評估方法
德國《能源節(jié)約法》規(guī)定所有建筑實(shí)行能源證書認(rèn)定,意大利制定歷史建筑的環(huán)保認(rèn)證系統(tǒng)(ProtocolLEEDHistoricalBuilding),建立合理的評估系統(tǒng)在節(jié)能工作中至關(guān)重要,我國節(jié)能工作缺少對現(xiàn)狀以及成果進(jìn)行檢測⑥。目前國內(nèi)對文物建筑節(jié)能評估模式的研究偏于籠統(tǒng),一般既有現(xiàn)代建筑的關(guān)注更多,對于文物建筑并不適用,由于文物建筑自身的特殊性,指標(biāo)、立項(xiàng)與一般既有建筑存在差異,急需建立對文物建筑系統(tǒng)的評估方法,以對節(jié)能工作進(jìn)行成果檢測。
3結(jié)語
近一時(shí)期,建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品在各地程度不同地存在著一些質(zhì)量問題。有的生產(chǎn)企業(yè)不按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn);有的建材市場經(jīng)銷企業(yè)非法經(jīng)營無產(chǎn)品名稱、無廠名、無廠址(以下簡稱“三無”)的節(jié)能材料和產(chǎn)品;有的建筑工程違規(guī)購買和使用質(zhì)量不合格的建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品,這些行為嚴(yán)重?cái)_亂、違反了建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品正常的生產(chǎn)秩序、流通秩序和使用程序,也給建筑工程質(zhì)量特別是建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行帶來嚴(yán)重影響。為了及時(shí)糾正和預(yù)防上述問題,進(jìn)一步加強(qiáng)民用建筑新建、改造過程中節(jié)能材料和產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督管理,確保新建建筑和既有建筑節(jié)能改造所使用的節(jié)能材料和產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求,保證工程質(zhì)量,現(xiàn)就加強(qiáng)建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理的有關(guān)事項(xiàng)通知如下:
一、提高認(rèn)識,增強(qiáng)抓好建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理的責(zé)任感和緊迫感
(一)提高認(rèn)識。各級住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門、工商行政管理部門、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門要從貫徹科學(xué)發(fā)展觀,落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》精神,全面完成建筑節(jié)能工作任務(wù),促進(jìn)建筑增長方式根本轉(zhuǎn)變的高度,充分認(rèn)識抓好建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理的重要性和緊迫性,將這項(xiàng)工作列入重要的議事日程,作為近一時(shí)期的重要工作任務(wù),精心組織,周密部署,狠抓落實(shí),務(wù)見實(shí)效。
(二)明確監(jiān)管重點(diǎn)。建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品一般包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和用能系統(tǒng)兩大類。主要有墻體屋面保溫材料及其輔料、節(jié)能門窗幕墻,采暖、空調(diào)、通風(fēng)、照明、熱水供應(yīng)等設(shè)施相關(guān)的產(chǎn)品。各地住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門要會同同級工商行政管理、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門,組織對當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能材料、產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通、使用情況進(jìn)行一次專項(xiàng)檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正這些環(huán)節(jié)存在的產(chǎn)品質(zhì)量問題,依法查處一批,曝光一批。要重點(diǎn)查驗(yàn)生產(chǎn)企業(yè)是否按照材料、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn),建材市場有無銷售“三無”節(jié)能材料、產(chǎn)品,建筑工程有無采購和使用不合格節(jié)能材料、產(chǎn)品的現(xiàn)象。
二、嚴(yán)控源頭,加強(qiáng)對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量監(jiān)管
(三)進(jìn)一步健全建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。國家將不斷修訂和完善建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。對一些性能可靠、經(jīng)濟(jì)適用但目前尚無國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)的建筑節(jié)能新材料和新產(chǎn)品,其生產(chǎn)企業(yè)要及時(shí)制訂材料和產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并按照規(guī)定程序進(jìn)行備案、,但其性能指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)于已有類似材料和產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(四)嚴(yán)格按照建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)。建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)要嚴(yán)格按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn),按規(guī)定進(jìn)行產(chǎn)品的型式檢驗(yàn)、出廠檢驗(yàn),未經(jīng)檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品一律不得出廠銷售。要建立健全建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的質(zhì)量保證體系和計(jì)量管理制度,重點(diǎn)抓好原材料進(jìn)貨質(zhì)量和配比、生產(chǎn)工藝工序、產(chǎn)品出廠質(zhì)量檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)的控制,同時(shí)配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室使用的計(jì)量器具必須經(jīng)依法檢定合格。
(五)加強(qiáng)建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管。各地住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門應(yīng)積極配合質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門加大對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管力度,重點(diǎn)查處不按材料、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),不對材料、產(chǎn)品按規(guī)定進(jìn)行型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn),或者將不合格產(chǎn)品出廠銷售等行為。各地質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門要加強(qiáng)對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的巡查力度,全面建立企業(yè)質(zhì)量檔案。除日常監(jiān)管外,各地今后每年至少開展一次專項(xiàng)檢查,并將檢查結(jié)果向社會公示,對違規(guī)企業(yè)依法處理。要加大對建筑工程中使用建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的執(zhí)法力度,嚴(yán)厲打擊生產(chǎn)、使用不合格產(chǎn)品的違法行為。
三、規(guī)范市場,加強(qiáng)對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品流通領(lǐng)域的質(zhì)量監(jiān)管
(六)加強(qiáng)建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品流通市場監(jiān)管。強(qiáng)化市場主辦者的責(zé)任,經(jīng)銷建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的市場主辦者要切實(shí)承擔(dān)起第一責(zé)任人的責(zé)任,督促建材經(jīng)銷企業(yè)建立索證索票和進(jìn)貨臺賬制度,確保其依法銷售質(zhì)量合格、手續(xù)齊備的節(jié)能材料和產(chǎn)品,嚴(yán)禁采購和銷售“三無”節(jié)能材料和產(chǎn)品。工商行政管理部門要加強(qiáng)建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品流通市場的監(jiān)管,對節(jié)能材料和產(chǎn)品的經(jīng)銷企業(yè)銷售的材料和產(chǎn)品的出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告等手續(xù)進(jìn)行查驗(yàn),及時(shí)查處無照經(jīng)營、銷售“三無”節(jié)能材料和產(chǎn)品、冒用他人產(chǎn)品商標(biāo)、廠名、廠址及檢驗(yàn)報(bào)告、利用廣告對產(chǎn)品質(zhì)量做虛假宣傳、以次充好的銷售企業(yè),切實(shí)凈化流通市場。
(七)建立建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品流通市場監(jiān)測、巡查和專項(xiàng)檢查制度。各地工商行政管理部門要加強(qiáng)對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管,在加大日常檢查、巡查力度的同時(shí),加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測,針對當(dāng)?shù)厥袌錾洗嬖诘耐怀鰡栴}適時(shí)開展專項(xiàng)檢查、整治,及時(shí)向社會曝光重大、典型案例。
四、多措并舉,提高對節(jié)能材料和產(chǎn)品在建筑工程中使用的監(jiān)管水平
(八)進(jìn)一步落實(shí)建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品推廣、限制、淘汰公告制度。省級住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門要根據(jù)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求和國家的產(chǎn)業(yè)政策,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,及時(shí)制定并建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的推廣、限制和淘汰目錄,指導(dǎo)建筑工程正確選購。
(九)建立建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品備案、登記、公示制度。各地住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝唾Y源情況,制定適合本地實(shí)際的建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的推廣目錄。對建筑工程使用的建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品,在質(zhì)量合格和手續(xù)齊全的前提下,由設(shè)區(qū)市級以上住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門進(jìn)行備案、登記、公示。鼓勵建筑工程使用經(jīng)過備案、登記、公示的節(jié)能材料和產(chǎn)品。
(十)建筑工程各方主體應(yīng)嚴(yán)格履行職責(zé)確保工程質(zhì)量。建筑工程必須采購和使用質(zhì)量合格、手續(xù)齊備的節(jié)能材料和產(chǎn)品,建設(shè)單位(房地產(chǎn)開發(fā)商)不得明示或者暗示使用不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的節(jié)能材料和產(chǎn)品;設(shè)計(jì)單位不得設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及國家明令淘汰的材料和產(chǎn)品;施工圖審查機(jī)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行節(jié)能審查;施工單位應(yīng)當(dāng)對進(jìn)入施工現(xiàn)場的建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品進(jìn)行查驗(yàn),不符合施工圖設(shè)計(jì)文件要求的,不得進(jìn)場使用,并按照有關(guān)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程要求進(jìn)行產(chǎn)品的抽樣檢測;工程監(jiān)理單位要組織對進(jìn)場材料和產(chǎn)品見證取樣,簽字驗(yàn)收,未經(jīng)監(jiān)理工程師簽字的,不得在建筑上使用或者安裝;建筑工程使用不符合要求的材料和產(chǎn)品,有關(guān)部門不得通過竣工驗(yàn)收備案。
五、部門聯(lián)動,建立建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管的長效機(jī)制
(十一)建立監(jiān)督檢查聯(lián)動機(jī)制。各地住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門、工商行政管理部門、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門及墻體材料革新與建筑節(jié)能管理機(jī)構(gòu)要依據(jù)有關(guān)職能組織聯(lián)合檢查,依照有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),針對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、使用等環(huán)節(jié)存在的質(zhì)量突出問題,對需要重點(diǎn)檢查的節(jié)能材料和產(chǎn)品進(jìn)行匯總歸納,列出檢查清單,根據(jù)實(shí)際需要及時(shí)安排進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量抽查、監(jiān)測和專項(xiàng)檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正存在的產(chǎn)品質(zhì)量問題。抽查、監(jiān)測結(jié)果要在當(dāng)?shù)氐闹饕襟w上予以公布,對違法違規(guī)的企業(yè)和單位要依法予以處罰。
(十二)落實(shí)市場信用分類監(jiān)管。各地要聯(lián)合建立建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的信用分類管理機(jī)制,按照企業(yè)違法違規(guī)程度和頻次,對違反規(guī)定的節(jié)能材料和產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷企業(yè)和建筑工程使用單位進(jìn)行不良信譽(yù)記錄,對一定時(shí)期內(nèi)未出現(xiàn)不良記錄的守法企業(yè)建立企業(yè)優(yōu)良信譽(yù)記錄,并予以公示。各地住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門對違法違規(guī)企業(yè)信息要及時(shí)予以通報(bào),限制或禁止其參加建設(shè)工程材料投標(biāo),確保在建筑工程建設(shè)中使用合格的節(jié)能材料和產(chǎn)品。要推廣合同示范文本,清理建材市場的霸王合同條款,保護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益。
(十三)建立服務(wù)機(jī)制。各地住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門要及時(shí)編制配套相關(guān)技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)圖集,不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和工程應(yīng)用質(zhì)量水平。各地工商管理部門要積極支持經(jīng)銷優(yōu)質(zhì)節(jié)能材料和產(chǎn)品的企業(yè)進(jìn)入當(dāng)?shù)亟ú氖袌霾⒁婪ㄞk理登記注冊手續(xù)。各級住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門應(yīng)當(dāng)會同有關(guān)部門加強(qiáng)對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)相關(guān)人員的技術(shù)培訓(xùn)及指導(dǎo)。各地建筑節(jié)能材料、產(chǎn)品所屬行業(yè)協(xié)會要充分發(fā)揮橋梁紐帶作用,制訂會員章程,加強(qiáng)行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量自律和價(jià)格自律,制止低價(jià)惡性競爭等不良行為。
(十四)建立輿論監(jiān)督和考核評價(jià)機(jī)制。各地應(yīng)充分利用各種媒體資源,對建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷企業(yè)和使用單位的質(zhì)量情況及時(shí)進(jìn)行公示,發(fā)揮新聞輿論的監(jiān)督作用,營造全社會關(guān)注、監(jiān)督建筑節(jié)能材料、產(chǎn)品質(zhì)量以及工程質(zhì)量的良好氛圍,指導(dǎo)公眾增強(qiáng)對節(jié)能材料和產(chǎn)品的質(zhì)量識別能力。
遙感影像數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括對遙感影像的幾何精糾正、遙感影像的鑲嵌、遙感影像的配準(zhǔn)以及規(guī)劃專題圖和遙感影像的匹配。建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括建筑物的坐標(biāo)、圍保、類型等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),主要通過人工統(tǒng)計(jì)及其他系統(tǒng)導(dǎo)入的方式獲取;建筑能耗數(shù)據(jù)通過建立在建筑用能體系內(nèi)的實(shí)時(shí)能耗采集系統(tǒng),對建筑的分類分項(xiàng)能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)中心。匯總了遙感影像數(shù)據(jù)和建筑能耗及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后,根據(jù)建筑監(jiān)管業(yè)務(wù)的不同需要,按照不同的數(shù)據(jù)顆粒度,對建筑進(jìn)行建模,并建立建筑節(jié)能與綠色建筑模型數(shù)據(jù)庫。在建筑節(jié)能評價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,根據(jù)節(jié)能及舒適度特征量化描述的集合,并從數(shù)據(jù)指標(biāo)體系中選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行組合,對建筑的節(jié)能數(shù)據(jù)指標(biāo)體系定量評價(jià),判斷建筑綜合能效水平的高低,數(shù)據(jù)分析與挖掘的結(jié)果主要包括:①建筑圍保與空調(diào)能耗的評估;②城市建筑屋頂可再生能源現(xiàn)狀的潛力評估;③城市熱島與城市建筑能耗關(guān)聯(lián)分析;④城市建筑能耗密度分析;⑤城市建筑能耗趨勢預(yù)測。節(jié)能監(jiān)察大隊(duì)在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,對管轄區(qū)域內(nèi)的建筑節(jié)能工作開展現(xiàn)狀進(jìn)行評估,并對節(jié)能工作效果進(jìn)行監(jiān)察。建筑節(jié)能主管部門通過監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,了解建筑節(jié)能工作開展的薄弱環(huán)節(jié)和工作重點(diǎn),并以監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),制定下一階段的節(jié)能政策。
監(jiān)測對象
監(jiān)測對象主要包括空間信息數(shù)據(jù)、建筑動態(tài)信息數(shù)據(jù)、建筑靜態(tài)信息數(shù)據(jù)3種。空間信息數(shù)據(jù)主要包括遙感數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)。建筑動態(tài)信息數(shù)據(jù)主要包括建筑能耗數(shù)據(jù)和建筑環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。建筑靜態(tài)信息數(shù)據(jù)主要包含建筑物圍保系統(tǒng)信息和房地產(chǎn)信息。而監(jiān)測要素則主要包括以下幾種。
1遙感數(shù)據(jù)熱紅外遙感影像主要包括地表溫度反演和熱島效應(yīng)反演要素。地表溫度反演和熱島效應(yīng)反演可通過單一熱紅外通道方法、分裂窗方法、基于MODIS探測儀的白天/夜間MODISLST方法實(shí)現(xiàn)。
2建筑能耗主要檢測以下要素:(1)建筑圍保與空調(diào)能耗評估是指通過分析空調(diào)冷熱負(fù)荷所消耗的能量與建筑圍保系統(tǒng)的關(guān)系,改善建筑圍保系統(tǒng)降低空調(diào)能耗。(2)可再生能源利用現(xiàn)狀及開發(fā)潛力評估是指通過對城市建筑物屋頂?shù)墓夥⒐鉄帷⒖諝庠礋岜玫瓤稍偕茉捶植嫉默F(xiàn)狀普查、分布情況及潛力評估,結(jié)合高分遙感技術(shù),對建筑屋頂進(jìn)行分類識別,篩選出可利用可再生能源的建筑,便于未來開發(fā)利用。(3)城市熱島與城市建筑能耗關(guān)聯(lián)分析是指利用分辨率較低的紅外遙感圖,結(jié)合建筑的耗能熱島的分布情況,分析出典型季節(jié)和典型時(shí)間段(白天、黑夜、冬季、夏季)城市能耗的高密度點(diǎn)與溫度高點(diǎn)的關(guān)系。(4)城市建筑能耗密度分析是指通過分析城市建筑能耗密度圖(白天、夜間)、總能耗/建筑面積、總能耗/占地面積之間的關(guān)系,總結(jié)出典型城市建筑的能耗密度。(5)城市建筑能耗趨勢預(yù)測是指通過分析各類建筑的典型建筑能耗,利用地面的房產(chǎn)信息,對建筑物分布做類別區(qū)劃,通過計(jì)算每類建筑的用能特點(diǎn)和面積,計(jì)算整個城市的用能情況,對城市未來的能耗趨勢做出預(yù)測。(6)地表溫度反演要素:利用熱紅外遙感波段數(shù)據(jù),采用熱紅外輻射傳輸模型反演得到地表溫度,具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)遙感熱紅外波段的設(shè)置采用單窗或分裂窗算法進(jìn)行地表溫度反演。(7)城市熱島要素:利用地表溫度遙感反演數(shù)據(jù),分析比較得出城市冷熱源分布情況,根據(jù)冷然源分布確認(rèn)城市熱島要素信息。(8)城市建筑物與周邊環(huán)境要素:利用高分遙感數(shù)據(jù),采用面向?qū)ο蟮姆诸惣夹g(shù),實(shí)現(xiàn)建筑物與周邊環(huán)境要素的空間分布要素信息。
監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取
監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取應(yīng)遵循真實(shí)性、準(zhǔn)確性、時(shí)效性、連續(xù)性、保密性等原則。(1)真實(shí)性原則:監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取必須遵循客觀、真實(shí)的工作原則,實(shí)行現(xiàn)場、實(shí)點(diǎn)、準(zhǔn)確采集、填報(bào)和集成。(2)準(zhǔn)確性原則:數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性主要包括數(shù)值的準(zhǔn)確性、采集時(shí)間的準(zhǔn)確性、計(jì)量單位的準(zhǔn)確性。為確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,必須對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核。(3)時(shí)效性原則:監(jiān)測數(shù)據(jù)要按照規(guī)定的獲取周期及時(shí)采集、及時(shí)審核、快速傳輸,及時(shí)反映建筑能耗和綠色建筑發(fā)展趨勢,發(fā)揮其分析預(yù)測效能。(4)連續(xù)性原則:一定時(shí)期內(nèi)獲取的同一城市的監(jiān)測數(shù)據(jù)保證前后連貫,具有相對穩(wěn)定性和前后可比性,從而保證預(yù)測分析的科學(xué)性、有效性。(5)保密性原則:通過合法監(jiān)控、管理監(jiān)控和技術(shù)監(jiān)控,對獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),保證數(shù)據(jù)在外界非法侵入和使用、被故意/無意地改造或破壞、被故意或無意地泄漏以及盜竊的情況下得到保護(hù)。
可用于建筑能耗監(jiān)測的遙感數(shù)據(jù)主要有熱紅外波段數(shù)據(jù)和可見光高分?jǐn)?shù)據(jù),包含3種數(shù)據(jù)類型:BSQ(bandsequential)格式、BIP(bandinterleavedbypix-el)格式、BIL(bandinterleavedline)格式。
(1)建筑動態(tài)信息數(shù)據(jù)。建筑動態(tài)信息數(shù)據(jù)主要包括建筑分項(xiàng)實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)和建筑環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。建筑分項(xiàng)實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)是指能量在建筑內(nèi)主要用于采暖、供冷、供生活熱水,以及風(fēng)機(jī)、炊事設(shè)備、照明設(shè)備、家電/辦公設(shè)備、電梯、機(jī)房設(shè)備、建筑內(nèi)服務(wù)設(shè)備和其他特殊功能設(shè)備等消耗。建筑環(huán)境氣象數(shù)據(jù)是指中國建筑熱環(huán)境氣象數(shù)據(jù)集中用于熱環(huán)境分析的地面氣候資料,主要包括氣溫、相對濕度、地面溫度、風(fēng)向風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)等參數(shù)。
(2)建筑靜態(tài)信息數(shù)據(jù)。建筑靜態(tài)信息數(shù)據(jù)主要包括房地產(chǎn)信息、圍保系統(tǒng)信息、空調(diào)設(shè)備信息、可再生能源系統(tǒng)信息、空間地理信息。房地產(chǎn)信息是指建筑物的類別、用途、占地面積、建筑面積等數(shù)據(jù);圍保系統(tǒng)信息是指建筑物圍保系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、圍保材料類別等;空調(diào)設(shè)備信息是指空調(diào)的類型、功率等;可再生能源系統(tǒng)信息是指太陽能光熱、太陽能光電、空氣源熱泵等系統(tǒng)的信息;空間地理信息是指與建筑物空間地理分布有關(guān)的信息,表示地表建筑體及環(huán)境固有的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律。(3)熱紅外遙感數(shù)據(jù)。地表物體的溫度一般在±40℃之間,平均環(huán)境溫度為27℃,其輻射峰值位于8~14μm。因此,熱紅外波段的大氣窗口可選為8~14μm之間的波段。(4)高分遙感數(shù)據(jù)。要能夠?qū)崿F(xiàn)城市建筑物的提取,高分遙感數(shù)據(jù)的空間分辨率要求達(dá)到米級或亞米級要求,波段要求在可見光波段范圍內(nèi)。
監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與加工
專題數(shù)據(jù)源有可見光波段高分遙感數(shù)據(jù)、熱紅外波段遙感數(shù)據(jù)、NDVI求取相關(guān)波段數(shù)據(jù)3種。專題數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容包括建筑物與周邊環(huán)境分布專題產(chǎn)品、城市冷熱源分布專題產(chǎn)品、城市熱島分布專題產(chǎn)品。專題數(shù)據(jù)算法模型包括面向?qū)ο笮畔⑻崛∷惴ㄅc技術(shù)、大氣糾正模型、地表反射率算法、地表溫度反演單窗算法。對于加工完的數(shù)據(jù)產(chǎn)品可以分成建筑物與周邊環(huán)境信息原始矢量產(chǎn)品、地表溫度數(shù)據(jù)兩類。#p#分頁標(biāo)題#e#
1影像數(shù)據(jù)處理輻射糾正:針對選用的遙感數(shù)據(jù),采用專業(yè)團(tuán)隊(duì)提供的定標(biāo)常數(shù),對遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射定標(biāo)。幾何糾正:通過計(jì)算機(jī)或人工目視解譯的方式尋找影像地面控制點(diǎn),采用多項(xiàng)式糾正的模型對遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正,糾正誤差要滿足0.5個像元誤差要求。
2業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理(見表1)
3專題產(chǎn)品成果建筑數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)的融合關(guān)聯(lián),形成遙感應(yīng)用的專題信息產(chǎn)品。
監(jiān)測數(shù)據(jù)建庫與管理
1數(shù)據(jù)建庫將所采集或收集到的各類數(shù)據(jù)、文本、圖片等數(shù)據(jù),按照基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、服務(wù)數(shù)據(jù)庫、模型數(shù)據(jù)庫、案例數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類,并根據(jù)各類數(shù)據(jù)庫的不同特點(diǎn)進(jìn)行組織和管理,滿足海量數(shù)據(jù)存儲、關(guān)聯(lián)、分析、挖掘和可視化的要求。數(shù)據(jù)內(nèi)容具體包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、服務(wù)數(shù)據(jù)庫、模型數(shù)據(jù)庫、案例數(shù)據(jù)庫。
1.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫主要包括:城市基本信息、建筑基本信息、建筑設(shè)計(jì)和驗(yàn)收數(shù)據(jù)、建筑用能特征信息、城市地理空間數(shù)據(jù)、城市其他共享數(shù)據(jù)、其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.2業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫主要包括:能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、室內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)、紅外遙感數(shù)據(jù)、氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
1.3服務(wù)數(shù)據(jù)庫以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫為來源,構(gòu)建建筑節(jié)能與綠色建筑數(shù)據(jù)倉庫;利用統(tǒng)計(jì)模型、分析模型、計(jì)算模型等,建立數(shù)據(jù)集市,滿足各層面應(yīng)用需求,表現(xiàn)形式為圖、表、分析報(bào)告等。主要包括:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、分析計(jì)算數(shù)據(jù)、分析預(yù)測數(shù)據(jù)、輔助決策數(shù)據(jù)、其他服務(wù)數(shù)據(jù)。
1.4模型數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型和運(yùn)行模型數(shù)據(jù)的集中存儲,主要包括:統(tǒng)計(jì)模型、設(shè)計(jì)模型、運(yùn)行模型、其他模型數(shù)據(jù)。
1.5案例數(shù)據(jù)庫根據(jù)各星級綠色建筑案例、可再生能源在建筑中應(yīng)用項(xiàng)目案例以及其他相關(guān)案例的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和檢索需要,建立案例的元數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)所有案例的存儲和查詢檢索。主要包括綠色建筑案例的評價(jià)、設(shè)計(jì)、材料、施工建造等方面的數(shù)據(jù)。
2數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理是指基于建筑節(jié)能與綠色建筑數(shù)據(jù)的海量性、多樣性、保密性等要求以及用戶群等因素,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分級管理,主要包括海量數(shù)據(jù)的分類入庫、數(shù)據(jù)共享等級劃分、用戶分級分類、數(shù)據(jù)共享方式和數(shù)據(jù)共享措施等。進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的方式主要有:(1)建立規(guī)范化的數(shù)據(jù)共享與交換管理機(jī)制,保證共享與交換。(2)以數(shù)據(jù)安全為重點(diǎn),統(tǒng)一規(guī)劃,建立信息安全認(rèn)證體系、運(yùn)行環(huán)境的安全保障系統(tǒng)和功能完備的容災(zāi)備份系統(tǒng),確保數(shù)據(jù)中心的物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全。
監(jiān)測結(jié)果應(yīng)用
關(guān)鍵詞:節(jié)能建筑;設(shè)計(jì);應(yīng)用
1建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展概況
伴隨著我國的城市化的飛速發(fā)展,建筑能耗所占社會商品能源總消費(fèi)量的比例也持續(xù)增加,對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人 民的正常工作生活的影響日益突出。例如,我國空調(diào)高峰負(fù)荷已經(jīng)超過4500萬kW,相當(dāng)于2.5倍三峽電站滿負(fù)荷出力。由于這期間工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)致電力消 費(fèi)持續(xù)下降,空調(diào)負(fù)荷的增加才沒有使得電力供應(yīng)不足的問題過于凸現(xiàn)。然而,隨著工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的完成和經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)增長,工業(yè)生產(chǎn)能耗的降低將難以補(bǔ)足建筑能 耗的飛速增加,建筑能耗增加導(dǎo)致能源短缺的問題將更加突出。
建筑節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益無疑是十分重大的,然而長期以來單純依靠建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制性條文實(shí)施卻難以得到推動,這既有政策法規(guī)的原因,也與缺乏深入地開展科學(xué)建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)、加快節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用有關(guān)。
2我國發(fā)展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)需要注意的問題
2.1開發(fā)商與設(shè)計(jì)者利益難以均衡
因?yàn)槲覈?jīng)濟(jì)發(fā)展處于高速發(fā)展階段,我國的房地產(chǎn)開發(fā)商在國家發(fā)展的這個階段中主要以發(fā)展經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造最大利益和價(jià)值為主,我國的房地產(chǎn)開發(fā)商會以增加自己 的收入為目的進(jìn)行房地產(chǎn)開發(fā)和建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的開發(fā),而我國節(jié)能建筑師的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)和構(gòu)思均是以高價(jià)格、高投入、高成本作為基礎(chǔ)和必備條件,對于建筑設(shè)計(jì) 者而言,最優(yōu)化的設(shè)計(jì)路線是制定出最節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)圖,以技能建筑所發(fā)揮的節(jié)能效果最大化作為考慮;但是作為房產(chǎn)開發(fā)商和投資者需要解決回收效益問題,他 們需要考慮的是以最低的投入換來最大的收益,所以在投入回報(bào)問題中,投資者和設(shè)計(jì)者的矛盾很大,這個問題是導(dǎo)致節(jié)能建筑無法順利開展和大規(guī)模實(shí)施建設(shè)的原 因之一,利益沒有共贏性導(dǎo)致了需求不統(tǒng)一,造成了不均衡的局面出現(xiàn)。
2.2我國建筑節(jié)能技術(shù)落后,導(dǎo)致建筑質(zhì)量和實(shí)用性較差
我國發(fā)展節(jié)能建筑的時(shí)間較短,缺乏相關(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn),對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理方面底蘊(yùn)較差。我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中技術(shù)落后,在設(shè)計(jì)過程中需要解決 的難題較多,我國目前建筑設(shè)計(jì)實(shí)力可以解決一般建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的難題,但是對于高級技能建筑和特殊化的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)就需要面對很多難題,在技術(shù)使用不 合適的情況下,會導(dǎo)致建筑質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期效果,實(shí)用性達(dá)不到預(yù)期效果,在城市中和地區(qū)中沒有相應(yīng)的實(shí)用性價(jià)值。因?yàn)橥鈬冗M(jìn)技術(shù)的發(fā)展和較豐富的建筑設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn),我國需要向國外先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)學(xué)習(xí),借鑒國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和案例,學(xué)習(xí)國外建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)越性,保證我國節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)技術(shù)到位,建筑預(yù)算最低化、質(zhì) 量最優(yōu)化、實(shí)用性最大化。
3應(yīng)對建筑設(shè)計(jì)的技能環(huán)保設(shè)計(jì)提出的對策
3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的節(jié)能環(huán)保
我國在開展節(jié) 能環(huán)保建筑設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮節(jié)能環(huán)保的外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建筑規(guī)劃上要提高環(huán)保節(jié)能意識,在規(guī)劃設(shè)計(jì)中加大對環(huán)境的考慮因素,在建筑設(shè)計(jì)過程中考慮多方位的 因素和影響力,對于環(huán)境影響因素考慮不周全往往使得設(shè)計(jì)人員對環(huán)保節(jié)能了解和協(xié)調(diào)性的缺失,最為凸顯的就是建筑的朝向和采光選擇,部分建筑呈東西向,造成 了室內(nèi)熱工環(huán)境差的現(xiàn)象。充分考慮建筑構(gòu)造是要求建筑嚴(yán)格控制節(jié)能。我國自2009年起實(shí)施夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這就要求設(shè)計(jì)人員要充分考慮節(jié) 能建筑符合政策的要求,進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)建筑的通風(fēng)性能,改善室內(nèi)熱工環(huán)境,利用可利用能源等方面的研究。
3.2使用節(jié)能環(huán)保的建筑材料
生態(tài)建筑材料的科學(xué)和權(quán)威的定義目前仍在研究確定階段。生態(tài)建筑材料的概念來自于生態(tài)環(huán)境材料。生態(tài)環(huán)境材料的定義也仍在研究確定之中。其主要特征:首 先是節(jié)約資源和能源;其次是減少環(huán)境污染,避免溫室效應(yīng)與臭氧層的破壞;第三是容易回收和循環(huán)利用。按其含義生態(tài)建筑材料應(yīng)指在材料的生產(chǎn)、使用、廢棄和 再生循環(huán)過程中以與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào),滿足最少資源和能源消耗,最小或無環(huán)境污染,最佳使用性能,最高循環(huán)再利用率要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)的建筑材料。目前在社會上出現(xiàn)的新型建筑材料有加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等,這些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等廢料為主要原料,具有質(zhì)輕、隔熱、隔音等特點(diǎn)。有些材 料甚至達(dá)到了防火的功能。使用新型建筑材料,可以有效減少環(huán)境污染,節(jié)省大量的生產(chǎn)成本,增加房屋使用面積等一系列優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過近20年的研制、開發(fā)和引進(jìn) 國外生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,我國的建筑材料工業(yè)已經(jīng)開始走上多品種發(fā)展的道路,初步形成了以塊板為主的墻材體系,如混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板 等,但代表墻體材料現(xiàn)代水平的各種輕板、復(fù)合板所占比重仍很小,還不到整個墻體材料總量的1%,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,相對落后40年-50年。主要表現(xiàn) 在:產(chǎn)品檔次低、企業(yè)規(guī)模小、工藝裝備落后、配套能力差。
3.3建筑用電的可持續(xù)性與其他能源的選擇分析
我國發(fā)展建筑可持 續(xù)利用能源和其他可替代性能源,首先需要理解可持續(xù)再生能源的含義和意義。可再生能源是指原材料可以再生的能源,如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能(沼氣)潮汐能等,可再生能源不存在能源枯竭的情況,因此發(fā)展能源可持續(xù)利用受到許多國家的重視,尤其是能源短缺的國家。我國能源分布不均衡,一樣有能源短缺現(xiàn)象和能源利用 不充分現(xiàn)象,如何將能源有效的分配和調(diào)控成為了主要問題,我國節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)需要考慮這些因素和影響,從而更有效的幫助我國建設(shè)節(jié)能建筑群,現(xiàn)階段多數(shù)節(jié) 能建筑選擇太陽能光伏發(fā)電技術(shù),以及風(fēng)能發(fā)電技術(shù)來給房間內(nèi)部發(fā)電和調(diào)控室內(nèi)溫度,通過PV板產(chǎn)生直流電,儲存在蓄電池中備用,或通過逆變器變?yōu)榻涣麟娪?于室內(nèi)電力供給,剩余電量則送入電網(wǎng),從而滿足了室內(nèi)的全部供電需求;采用了天大自主研發(fā)的輻射板技術(shù),將吸收太陽輻射而產(chǎn)生的熱能作為熱源為室內(nèi)供暖,同時(shí)利用太空輻射制冷技術(shù)為室內(nèi)供冷,結(jié)合水源熱泵技術(shù)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、濕度,保證舒適的室內(nèi)環(huán)境要求,利用了真空管高溫集熱技術(shù)來提供烹調(diào)用熱。室內(nèi)通過太 陽能供熱的梯級利用滿足建筑的不同用熱需求,使屋內(nèi)四季保持在恒溫24度到25度,濕度40%--55%左右。
4 結(jié)束語
綜上所述,保護(hù)環(huán)境、有效利用自然能源、削減能源負(fù)荷是新時(shí)期實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要要求之一,建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)是對可持續(xù)發(fā)展這一理念的最好回應(yīng),節(jié)能建筑將成為今后建筑設(shè)計(jì)的主打方向,建筑節(jié)能工程作為建設(shè)領(lǐng)域的新方向已成為我們既定的基本國策,我們應(yīng)深刻認(rèn)識到節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性,從自身出發(fā)、從實(shí)際出發(fā),設(shè)計(jì)出與實(shí)際生活和社會相適應(yīng)的設(shè)計(jì),努力使建筑能耗最低化,大力發(fā)展節(jié)能建筑,提高能源利用率,為加快建設(shè)資源節(jié)約型,環(huán)境友好型社會做貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能 發(fā)展歷程歐洲 借鑒
中圖分類號:TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言
自21世紀(jì)以來,能源問題就一直是困擾人類生存與發(fā)展的重大問題。在全球各行業(yè)領(lǐng)域中,建筑能耗在全球占比不斷攀升,在很多國家甚至超過工業(yè)和交通兩大領(lǐng)域。2007年3月,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署執(zhí)行主任Achim Steiner曾表示:“據(jù)保守估計(jì),全球的建筑行業(yè)能夠減排二氧化碳18億噸,而更加積極的節(jié)能政策可能使這個數(shù)字超過20億噸,或者接近京都議定書中約定減排數(shù)量的3倍。”
在全國節(jié)能減排的背景下,我國建筑節(jié)能在過去的三十年不斷發(fā)展,已經(jīng)取得不小成效,但仍與發(fā)達(dá)國家存在不小的差距,尤其是已經(jīng)走在前列,且與我國部分氣候區(qū)域有著相似性的歐洲國家。本文將通過建筑節(jié)能政策和技術(shù)兩方面,展現(xiàn)歐洲建筑節(jié)能的發(fā)展,同時(shí)對比分析中歐差異,并參考借鑒其經(jīng)驗(yàn)。
歐洲建筑節(jié)能政策
根據(jù)2011年的數(shù)據(jù)顯示,相比其它行業(yè),歐盟國家建筑能耗的終端能耗占比最高,占到40%,超過了交通和工業(yè)能耗。
圖 1. 歐盟各行業(yè)終端能耗 (來源:BPIE,2011)
主要政策
歐盟在2002年頒布的建筑能效法案(EPBD)是各成員國在建筑能源利用方面所遵循的一個主要政策。主要有四方面的要求,首先對所有新建建筑和超過1000平方米的將要進(jìn)行綜合改造的既有建筑提出最低能耗要求;其次,建立總體框架,提出建筑綜合能效的計(jì)算方法學(xué);再次,建立新建與既有建筑的能源認(rèn)證制度;最后,實(shí)施對建筑空調(diào)系統(tǒng)和中大型采暖系統(tǒng)的審核與評估制度。2006-2010年間,EPBD法案在大部分歐盟國家得以全面實(shí)施。
2010年,為了進(jìn)一步探索建筑節(jié)能在社會、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境潛力方面的優(yōu)勢,EPBD修訂版本完成并。其中新增和修訂了數(shù)條較為重要的條款,例如:提出2020年近零能耗建筑目標(biāo);去掉了原有既改“1000平方米以上”的范圍(1000平方米以下的既有建筑占72%)限制;第一次提出成本效益概念,要求成員國應(yīng)保證建筑的最小能耗必須是在最具成本效益的水平上達(dá)到的,歐盟為此建立統(tǒng)一的成本效益計(jì)算方法,提升其可比較性;要求相關(guān)機(jī)構(gòu)對能效認(rèn)證進(jìn)行抽樣審查,并出具年度審查報(bào)告,等等。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
歐洲的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展至今已有將近30年,其主要動因即不斷增高的能源價(jià)格。2010年2月,歐盟出臺《近零能耗建筑計(jì)劃》:要求2020年12月31日前所有新建建筑需達(dá)到近零能耗水平;2018年12月31日前所有公共建筑需達(dá)到近零能耗水平;需出臺針對既有建筑的節(jié)能目標(biāo)。這些行動計(jì)劃可在國家層面上按不同情況分別執(zhí)行(表1)。
表 1 歐洲國家新建建筑節(jié)能目標(biāo)
來源: SBi (2008) European National Strategies to move towards very low energy buildings
以德國為例,自20世紀(jì)80年代開始,其建筑節(jié)能之路是通過示范項(xiàng)目與統(tǒng)一最低能耗標(biāo)準(zhǔn)(德國建筑節(jié)能規(guī)范“EnEV“)兩條線相輔相成逐步推進(jìn)的(圖2)。示范項(xiàng)目有“太陽能房屋”、“低能耗建筑”、“三升房”[“三升房”指通過采用多種技術(shù)手段,達(dá)到每年每平米使用面積消耗的采暖耗油量不超過3升的房屋。]、零能耗建筑等,30年來其能耗從200kWh/m2·a下降至負(fù)能耗。國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也不斷地與示范項(xiàng)目的能耗水平靠近,目前的能耗標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)降至50kWh/m2·a以下。
圖 2. 德國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢(1980-2015)(來源: DGNB)
能耗水平
目前,歐洲的普通新建居住建筑的平均能耗在80-150 kWh/m2 ·a左右,有很多已經(jīng)達(dá)到了被動房屋的標(biāo)準(zhǔn)(小于50 kWh/m2·a)。在歐洲,對于低能耗建筑尚無絕對的定義,目前一般將建筑節(jié)能水平分為以下三個等級:
1)低能耗建筑(LEB):采暖、制冷、通風(fēng)、熱水的一次能源消耗為40 - 60 kWh/mTFA2/ a,與普通新建建筑相比,其節(jié)能率達(dá)40-60%。
2)超低能耗建筑(ULEB):在低能耗建筑的基礎(chǔ)上,通過更好地利用可再生能源(太陽能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等)達(dá)到更低的能耗水平,20-40 kWh/mTFA2/ a,與普通新建建筑相比,其節(jié)能率達(dá)90%。
3)零能耗建筑(ZEB)/正能源建筑(PEB):當(dāng)建筑的采暖、制冷、通風(fēng)、熱水的一次能源消耗為0-20 kWh/mTFA2/ a時(shí),即達(dá)到近零能耗或正能源建筑等級,通常是通過可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。
歐洲建筑節(jié)能技術(shù)
歐洲建筑節(jié)能工作的基本理念是實(shí)現(xiàn)“低能耗、高舒適度”的完美結(jié)合,最大限度利用自然能源,盡量減少能源與資源浪費(fèi)。歐洲多國氣候寒冷,其建筑節(jié)能技術(shù)尤其適合我國北方建筑進(jìn)行參考與借鑒。
保溫水平
歐洲的保溫水平分為南北兩級,以高效的復(fù)合保溫隔熱系統(tǒng)以目標(biāo)。一般都有較厚的保溫層,新建建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(除去門窗)的K值一般在0.29 W/m2·K到0.22 W/m2·K(北歐國家水平)之間,被動房屋的外墻保溫厚度則達(dá)18-20cm。
窗戶
歐洲國家的單層玻璃基本消失,雙層玻璃已經(jīng)成為標(biāo)配。如德國三層玻璃的窗戶正成為主流趨勢,而在北歐國家三玻逐步成為標(biāo)配,中空三玻或四玻的產(chǎn)品也成為先鋒應(yīng)用。在歐洲低能耗建筑中,窗戶的U值不大于0.8W/m²·K。
外遮陽
歐洲國家外窗普遍采用活動外遮陽,形式多種多樣。新建建筑以卷簾式活動外遮陽最為普遍,已成為標(biāo)準(zhǔn)配置。
采暖
顆粒鍋爐(Pellet Boiler):逐漸取代化石能源鍋爐技術(shù)的是顆粒燃料鍋爐,在北歐國家非常普遍。
熱泵系統(tǒng)(Heat Pump Systems):隨著低能耗建筑的不斷推廣,熱泵系統(tǒng)逐步成為首選,其COP大概在3左右。
熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(Combined Heat and Power):在較大的居住區(qū)或大型公建中,尤其是結(jié)合生物質(zhì)能源使用的情況下, CHP系統(tǒng)是最佳案例的首選。
能源回收的通風(fēng)系統(tǒng)
在保溫和建筑氣密性十分優(yōu)越的情況下,當(dāng)建筑采暖負(fù)荷峰值不超過10w/m2, 帶有熱回收的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)就可以滿足室內(nèi)采暖需求剩余的采暖需求,其效率達(dá)到80%以上。
氣密性
在許多歐洲國家,新建建筑都推薦使用鼓風(fēng)機(jī)測試,對低能耗建筑則強(qiáng)制要求該測試,被動式房屋則要求鼓風(fēng)機(jī)測試結(jié)果達(dá)到氣密性n50(50Pa)≤0.6h。
歐洲建筑節(jié)能對中國的借鑒
中歐建筑節(jié)能發(fā)展對比分析
在對比兩者之前,需明確的是中國與歐洲的建筑種類、產(chǎn)權(quán)性質(zhì)、用戶生活習(xí)慣等的巨大差異。例如,歐洲的住宅建筑面積占到了75%,非住宅面積為25%,而在住宅建筑里,單戶式房屋占64%,而公寓建筑僅占36%(BPIE,2011);歐洲大部分國家的住宅都由住戶自己建造等等。
建筑節(jié)能政策體系
從上述歐洲建筑節(jié)能政策發(fā)展來看,在歐盟統(tǒng)一的建筑節(jié)能目標(biāo)框架下,各國根據(jù)其實(shí)際情況制定了相應(yīng)的政策,主要對象為新建和既有建筑的節(jié)能,部分國家也出臺了專門針對某一類建筑的能源管理。我國的建筑領(lǐng)域節(jié)能工作則從五個領(lǐng)域展開,除了新建建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行以外,還包括北方采暖地區(qū)既有建筑改造、大型公共建筑與政府辦公建筑的監(jiān)管、可再生能源建筑規(guī)模化應(yīng)用,以及綠色建筑的全面推廣。這也是我國建筑量大,建設(shè)速度快,能耗較高,節(jié)能技術(shù)發(fā)展較晚的基本國情所決定的。
建筑節(jié)能水平
從建筑能耗來看,我國建筑單位面積能耗遠(yuǎn)低于歐洲國家,但這并不能說明我國的建筑節(jié)能水平高于歐洲,這其中的原因包括用戶的生活習(xí)慣、需求以及設(shè)備使用方式等方面造成的差異。其次,我國建筑能耗的統(tǒng)計(jì)方式與歐洲國家的年度一次能耗(采暖、制冷、通風(fēng)與熱水)有著較大的區(qū)別,因此兩者的能耗水平無法直接進(jìn)行對比。
建筑節(jié)能發(fā)展路徑
歐洲國家在高舒適度需求下的高能耗水平,已經(jīng)通過不斷的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新,在保持其舒適生活水平的前提下不斷降低;而目前中國的建筑低能耗水平是在城鄉(xiāng)巨大差異前提下,以犧牲室內(nèi)環(huán)境舒適度的前提下達(dá)到的,因此我國的建筑節(jié)能發(fā)展之路應(yīng)是通過政策與技術(shù)的進(jìn)步,約束其總體能耗需求,與此同時(shí)保證和提升建筑舒適度。
建筑節(jié)能技術(shù)
歐洲建筑節(jié)能技術(shù)體系與我國提倡的本土化技術(shù)體系有較多共通之處。但由于生活習(xí)慣、增量成本等因素,仍具有一定差異,主要體現(xiàn)在超厚的保溫層、高氣密性要求、外遮陽等幾個方面。一方面需要通過對建筑節(jié)能理念的不斷擴(kuò)散,逐步讓相關(guān)主體接受新知識與技術(shù)改變;另一方面,也要認(rèn)識到盲目采用某些國外先進(jìn)技術(shù)并不能保證節(jié)能改善的效果,需綜合考慮項(xiàng)目氣候特點(diǎn)、建筑能耗、投資以及示范性等因素。
借鑒意義
通過對歐洲國家的建筑節(jié)能發(fā)展?fàn)顩r的分析與對比,可以為中國的建筑節(jié)能之路提供較好的參考經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)節(jié)能減排在建筑領(lǐng)域獲得更大的成效。
1、加強(qiáng)政策評估機(jī)制
目前我國的建筑節(jié)能政策基本通過國家到地方由上至下的試點(diǎn)推廣、財(cái)政激勵、再到強(qiáng)制實(shí)施的步驟進(jìn)行。從北方到全國,從建筑設(shè)計(jì)到施工階段,我國自80年代開始至今的一系列節(jié)能政策都在不同階段發(fā)揮著巨大的效用。然而,與歐洲建全的能效管理機(jī)制相比,我們?nèi)匀磺啡蓖晟普咴u估機(jī)制,在每一項(xiàng)重大國家政策出臺和執(zhí)行期內(nèi),需要對其產(chǎn)生的節(jié)能效果、成本費(fèi)用、溫室氣體減排,甚至是就業(yè)機(jī)會等進(jìn)行總結(jié)。這樣才能了解其政策實(shí)施的效益,更好地保障建筑節(jié)能目標(biāo)的切實(shí)完成。
2、高節(jié)能率的進(jìn)一步發(fā)展
歐洲多數(shù)國家將低能耗建筑分成了三個等級,且制定了不同技術(shù)策略供建設(shè)者選擇。而當(dāng)前我國的建筑項(xiàng)目普遍以達(dá)到強(qiáng)制節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)來進(jìn)行設(shè)計(jì),限制了建筑高效節(jié)能的進(jìn)一步發(fā)展。在不同的項(xiàng)目基礎(chǔ)下,應(yīng)允許不同建設(shè)目標(biāo)和策略的建立,利用各種激勵手段促使其達(dá)到優(yōu)于強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的水平,以更好地帶動建筑節(jié)能市場的良性發(fā)展。
3、全壽命周期統(tǒng)籌發(fā)展
由于國家發(fā)展階段的不同,歐洲國家非常重視建筑運(yùn)營階段的要求,從建筑的建設(shè)、改造、銷售和租賃方面都有相應(yīng)的要求,尤其強(qiáng)調(diào)建筑運(yùn)行過程中對采暖鍋爐以及空調(diào)系統(tǒng)的檢查等等。而我國的建筑節(jié)能在運(yùn)營階段的要求起步較晚,相對于設(shè)計(jì)階段來說其管理制度也還不完善,在這一方面可充分借鑒歐洲相應(yīng)規(guī)范,確保建筑全壽命周期節(jié)能潛力的充分發(fā)掘。
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