2.1 建筑节能概述
学习目标
了解建筑节能的基本概念、涵义和重要性,掌握建筑节能检测和目前存在的问题。
2.1.1 建筑节能基本概念
建筑节能,在发达国家最初为减少建筑中能量的散失,普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。
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,增大室内外能量交换热阻,以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。
2.1.2 建筑节能的涵义
全面的建筑节能,即建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和,是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物所使用的节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程,必须由国家立法、政府主导,对建筑节能作出全面的、明确的政策规定,并由政府相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能标准;要真正做到全面的建筑节能,还须通过设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,严格按照国家节能政策和节能标准的规定,全面贯彻执行各项节能措施,从而使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
2.1.3 建筑节能检测
建筑节能检测是通过一系列国家标准确定竣工验收的工程是否达到节能的要求。其依据GB 50411—2007《建筑节能工程施工质量验收规范》对室内温度、供热系统室外管网的水力平衡度、供热系统的补水率、室外管网的热输送效率、各风口的风量、通风与空调系统的总风量、空调机组的水流量、空调系统冷热水总流量、冷却水总流量、平均照度与照明功率密度等进行节能检测。
公共建筑节能检测:依据JGJ/T 177—2009《公共建筑节能检测标准》对建筑物室内平均温度、湿度、非透光外围护结构传热系数、冷水(热泵)机组实际性能系数、水系统回水温度一致性、水系统供回水温差、水泵效率、冷源系统能效系数、风机单位风量耗功率、新风量、定风量系统平衡度、热源(调度中心﹑热力站)室外温度等进行节能检测。
居住建筑节能检测:依据JGJ/T 132—2009《居住建筑节能检测标准》对室内平均温度、围护结构主体部位传热系数、外围护结构热桥部位内表面温度、外围护结构热工缺陷、外围护结构隔热性能、室外管网水力平衡度、补水率、室外管网热损失率、锅炉运行效率、耗电输热比等进行节能检测。
2.1.4 建筑节能的重要性
世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能和核能,而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题:
二维码2 《公共建筑节能检测标准》
二维码3 《居住建筑节能检测标准》
①人均能源拥有量、储备量低;
②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿吨;
③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成“北煤南运”“西气东送”“西电东送”;
④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
我国现有近500亿平方米房屋建筑面积,70%为高能耗建筑,所以必须进行建筑节能。
建筑用能正持续快速上升,所占社会能耗的比重不断增大。将从目前的27%左右上升到2020年的35%左右。
建设部要求到2020年应在1981年的基础上节能65%,到达中等发达国家水平,所以建筑节能任重而道远。
实施建筑节能的好处:改善建筑物的室内热环境;降低建筑使用能耗;有利于减少大气污染。
建筑节能是一个系统工程,必须在能源利用的各个环节和系统从规划设计到运行的全过程中贯彻节能的观点,才能取得较好的效果。
建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗,其中建筑使用能耗占80%~90%。建筑使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、电气等。
如果我国继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和很大的治理难题。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担,因此建筑行业全面节能势在必行。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远地保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
2.1.5 建筑节能存在的问题
①现行标准对于室内热环境设计指标全国一致、城乡一致,不符合实际。建筑节能应以全国5个建筑热工分区的热适应人群为依据,分别确定本地区的室内热环境控制指标;同一地区的热环境质量水平应考虑城乡差别。
②经典的节能技术尚未发挥足够的节能效益。建筑围护结构保温、隔热,窗口通风,墙面隔热涂料,玻璃贴膜等被动式、低能耗降温技术的标准强制力度不够。
③玻璃建筑空调装机容量和能耗同比高过一倍。这是由幕墙设计忽视玻璃幕墙建筑整体热惰性差、削峰能力弱的问题所致。现行设计标准推行的“权衡判断”“对比评定”方法,成为了高能耗“节能建筑”泛滥的助推器。
④建筑设备的系统运行效率普遍不高。建筑设备的系统运行优化控制技术,尚未纳入强制设计要求;设备系统设计者不懂自控,自控设计者不懂运行,没有合作意识。
⑤建筑方案设计和规划许可管理环节建筑节能严重失控。基础能耗高的设计方案,只能通过大量投入高成本材料或技术进行补救。根本原因在于方案许可管理无视建筑节能,违背《民用建筑节能管理条例》规定,城市规划管理部门没有作为难逃其咎。
⑥建筑节能施工技术水平低、质量安全隐患大。建筑节能施工未经培训,无证施工,超高层玻璃幕墙、墙体外保温、节能外窗、建筑外遮阳等质量安全堪忧。
⑦建筑节能标准化水平不高。建筑节能材料标准、技术标准、标准设计(图集)、施工工法有待普及。