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關鍵詞:民用建筑采暖設計;規范;節能標準
中華人民共和國國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》(GBJ19-2001)(以下簡稱采暖設計規范),是在1976年頒布的《工業企業采暖通風與空氣調節設計規范》TJl9-75的基礎上修訂完成的,經國家紀委1987年12月30日正式,并于2001年4月 1日起實施。《民用建筑節能設計標準采暖居住建筑部分》(JGJ26--1995 )( 以下簡稱節能標準)自1996年 7月 1日起開始施行。現在分析采暖設計規范及節能標準中采暖部分的差異之處,目的是為了找到引起這種差異的原因,為了能在實際工作中提供些許的參考。
1 設計規范與節能標準計算方法的介紹
1.1 對于采暖設計規范采暖設計熱負荷指標方法的計算
計算采暖設計規范采暖設計熱負荷指標主要是在采暖室外計算溫度條件下,為保持室內計算溫度,單位建筑面積在單位時間內需由鍋爐房向其他供熱設施供給的熱量。采暖設計熱負荷指標
q = Q/Ao
Q代表著冬季采暖通風系統的熱負荷( W ),
A代表的是建筑面積(m),利用建筑物下列散失和獲得的熱量來確定Q值
(1)圍護結構的耗熱量主要有以下的幾個方面基本耗熱量和附加耗熱量
基本耗熱量計算公式為:
Q1 =aFK(tn-twn):
F指的是圍護結構面積,m
K指的是圍護結構傳熱系數,W/( m •K ) ;
A指的是溫差修正系數;
tn指的是冬季室內計算溫度℃
twn指的是采暖室外計算溫度℃
它主要含有朝向附加、風力附加、外門附加和高度附加,各項附加耗熱量應按其占基本耗熱量的百分比確定。
(2)加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量Q2
舊設計規范中的計算公式是
Q2=acpL/m(tn-twn)
a指的是單位換算系數;
cp指的是空氣的定壓比熱容
L是在基準高度(10m)風壓的單獨作用下,通過1米門縫進人室內的空氣量;
m指的是門窗縫隙的計算長度
twn指的是采暖室外計算溫度下的空氣密度
tn為綜合修正系數
在實施新規范以來,它修訂了公式的形式和有關參數的確定,這樣做的目的可以更加合理和精確的計算由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量。
1.2 對于節能標準建筑耗熱量指標計算
節能標準建筑物耗熱量指標的意思是在采暖期間平均溫度條件下,為保持室內計算溫度,單位建筑面積在單位時間內消耗的需由室內采暖供給的熱量。建筑物耗熱量指標計算公式如下:
qH=qH.T+qINF-qLH
qH.T指的是單位建筑面積通過圍護結構的傳熱耗熱量,它主要是計算匯總的屋頂、外墻、外窗、外門、陽臺門下部門芯板、地面、樓梯間隔墻、戶門等分項。
qINF為單位建筑面積的空氣滲透耗熱量,表達式是
qINF =(tj-te) (CPNV)/A0
式中的Cp 、p、N 、V分別為空氣比熱容、密度、換氣次數和換氣體。
qINF是單位建筑面積的建筑物內部得熱,包括炊事、照明、家電和人體散熱以及各種室內物品的散熱等等諸多情況。
[BT1] 2 分析設計規范與節能標準差異
對于建筑物圍護結構總耗熱量時的計算,設計規范的結果要比“ 節能標準”計算結果大的多,前者基本上是后者的 1.97倍。造成這種差異的原因是多種多樣的,可以是采暖設計負荷等指標,也可能是圍爐結構、設計規范、建筑等等一系列因素。但總體上可以從以下幾個方面來解釋:
2.1 二者在概念上的差異
第一個就是采暖設計熱負荷指標和建筑物耗熱量指標。二者是完全不同。前者表達的意思是在設計室內外條件下的能耗量,其值是按設計規范計算得到的為確定最不利工況時達到室內溫度所必須設置的采暖設備的依據;然而后者值是按節能標準計算而得到的,值得是在全采暖期間內的耗熱量的平均值。它的作用是可用以計算全年采暖能耗量。第二個差異是出現在計算圍護結構傳熱和冷風滲透耗熱量時。設計規范中用到的是最大溫差,而節能標準中卻用到的是平均溫差。所以這就造成了二者的不同。第三個差異是采暖設計規范是從純滲透的角度出發 確定滲透耗熱量,而節能標準是從換氣的角度出發確定滲透耗熱量。
2.2 二者在方法上的差異
方法上的差異第一個就是設計規范是各房間分別計算,單匯總得到整棟建筑的供熱負荷;而節能標準是按滲透耗熱、圍護結構耗熱和建筑內部得熱三部分分別計算,然后匯總得到整棟建筑供熱負荷。第二點就是兩者對于熱量計算公式的不同。雖然二者的公式很像,但修正系數的選取方法卻是的不同;由于計算分類不同.面積的選取也不同,但從整體上講,計算所用的面積基本一致。第三點就是在計算圍護結構傳熱耗熱量時,前者要求圍護結構各部分的傳熱系數的上限值。而后者卻是在選用的傳熱系數要大一些。
3 結束語
在我國,雖然國家對于建筑采暖與節能做出了相關規定。但是因為我國的國情所在,各地區的經濟發展不一致,地方政府財政資源有限,所以這就一定程度的阻礙了建筑采暖節能的發展。另外我們要清醒的認識到采暖設計和節能標準對于我國以后的建筑節能有著相當大的影響。所以我們要在采暖設計規范中認真的研究,并把研究結果用到實際當中的節能領域。開辟出一條節能環保的新方向。還有在采暖設計規范中,采暖設計熱負荷指標和節能標準中建筑耗熱量指標具有本質的不同,當然它們的計算應用方式也有很多不同,還有后者因為節能更好,所以對各項指標都要求要高一些。二者在計算圍護結構傳熱耗熱量時,主要是因為溫差和傳熱系數取值的差異等方面才造成了二者差異較大這個結果。以上是主要原因。次要原因是修正系數、計算公式等的不同。所以按二者分別計算的滲透總耗熱量和圍護結構總耗熱量的百分比基本相同。所以說研究建筑采暖節能的差異對于以后的節能工作發展有著相當重大的意義。
關鍵詞:建筑節能節能建筑
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
1、概述
建筑節能和節能建筑是近年來出現頻率較高的兩個詞匯,但是深思之余,發現不同文獻和報道對其理解有所差異,還有些報道似乎混淆了兩者的區別。本文擬拋磚引玉,探討建筑節能與節能建筑之間的辨證關系,以求形成科學合理的認識,更好的為落實我國節能規劃服務。
1.1 建筑節能和節能建筑的定義
建筑節能是指在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建)、改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱環境質量的前提下,減少供熱、空調制冷制熱、照明、熱水供應的能耗。
節能建筑是指遵循氣候設計和節能的基本方法,對建筑規劃分區、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環境進行研究后,設計出的在使用過程中能顯著降低能耗的建筑。節能建筑在我國一般是指按照國家出臺的節能設計標準設計建造的建筑。
1.2 我國建筑節能面對的形勢
能源與環境是21世紀人類共同面臨的兩大難題,快速發展的中國問題尤其突出。隨著近年來市場經濟的快速發展,城市建設規模不斷擴大,各種產業園區、大型建筑群和小城鎮不斷涌現,每年新增建筑近16~20億平米,以這樣的建設增速,預計到2020年,全國總建筑面積將達到700億平方米。加上我國的城市化進程加快,2010年我國城市化率已達43%,每年平均有接近2000萬農村人口進入城市,而城市人口能源消耗遠高于農村人口。同時隨著人民生活水平和舒適性的提高,單位建筑面積能耗呈剛性上升的趨勢。建筑能耗作為為滿足建筑功能和建筑舒適所必需的能耗,目前在我國總能耗中已占到19~20%,但仍然低于發達國家30%~40%的平均水平,因此我國建筑能耗對能耗總量的相對值和建筑能耗的絕對值都面臨持續增長的壓力。我國的建筑節能勢在必行,但任務艱巨。
1.3 我國節能建筑的發展
我國從1998年至今頒布了多項居住建筑和公共建筑節能設計標準,制定了相對1980年建筑用能水平節能30%、50%到65%三步走的計劃。計劃到2010年新建建筑分步驟普遍實施節能率為50%的《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ134-2001)、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ75-2003)、《公共建筑節能設計標準》以及《建筑照明節能標準》。為加強終端能耗管理,正在研究建立我國節能建筑評定體系,即將出臺《建筑節能管理條例》及《建筑能效測評與標識技術導則》。近年來隨著國家宣傳力度的加大,節能建筑已經為廣大人民所了解,節能建筑發展迅速。
2、我國建筑節能中存在的問題
建筑節能和節能建筑近幾年的發展在促進建筑節能的大眾認識、推動建筑節能市場化等方面較為成功,但同時也暴漏出一些問題:我國的建筑節能日益得到重視,但收效不盡理想;對節能建筑的本質認識不夠,對建筑節能和節能建筑的關系不清;地方節能標準從節能50%到65%不斷攀升但落實不夠,一些新建商業項目中濫用零能耗、綠色建筑和生態建筑名稱進行不實宣傳等。
2.1建筑節能數字化
節能不能僅僅停留在政策層面,不能僅僅是一種口號或裝飾,建筑節能需要落到實處、收到實效。建筑節能是一項系統工程,其中節能設計是前提、落實施工是基礎、用戶使用是關鍵,做好建筑節能需要政府、設計院、施工單位、建設方和用戶協同努力。目前我國的節能設計已經成為強制性標準,但落實的情況尚未完全解決。2005年建設部對16個省市3000多個在建工程進行調查發現,施工過程中按節能設計標準施工的建筑中,北方地區的比例為50%,夏熱冬冷地區的比例不足20%,夏熱冬暖地區的比例不足10%。但同時各個地區盡相提高節能設計標準,按照建設部要求,在2006年新建建筑嚴格實施節能50%的設計標準基礎上,北京、天津將率先實施節能65%的標準。可見如果只重制定標準而忽視了具體的落實監控,建筑節能有可能變成數字化的空中樓閣。
2.2節能建筑標簽化
節能建筑也出現了一些將部分技術標簽化的趨勢,具體體現在把一些技術當作節能建筑的標簽來貼。特別是一些房地產開發公司為追求宣傳效果而炒做技術,建筑節能體系應是一個整體集成,不可分割開來,采用某一兩項技術來代替系統優化是不可取的。比如寒冷地區的外維護結構可以多增加投資做厚,但夏熱冬冷地區過厚的維護結構冬天固然可以保暖,但夏天卻可能增加空調系統能耗。太陽能在西部地區資源遠比東部豐富,但太陽能光伏發電卻主要建設在東部。地源熱泵在南方無須冬天供暖的條件下無法發揮熱泵冷暖兩用的優勢且容易造成冬夏土壤熱不平衡而造成運行困難。節能建筑應該優化選擇,發展成套技術。比如適用不同氣候條件的保溫結構、在當地經濟性高的空調冷熱源、高輸送效率的輸送系統、舒適性高能耗低的空調送風方式和末端等等,地域之間根據氣候應當有所差別。
2.3限制用能一刀切
建筑節能是否應該設置上限和分段價格這是最近節能法規制訂中出現的一個有爭論問題。誠然我國的建筑節能必須設置量化指標,但建筑能耗首先是一種滿足舒適性的消耗,必須以不降低合理的舒適性為前提。居住建筑的能源消耗是一種消費,代表的是生活水平的提高,應該已引導正確的消費觀念但沒有理由限制使用。對于公共建筑尤其是政府建筑應該首先制訂嚴格的能耗使用限制。從實際范圍內看,建筑節能又詳細用能指標的都是政府建筑而不是居住建筑。因此對于限制用能不能搞一刀切,必須合理區分合理消費和不合理消耗,尊重人的使用習慣也是以人為本的體現。
2.4混淆建筑節能和節能建筑
建筑節能是以節省建筑能源消耗為目的的系統工程,是節能措施落實得到的能源相對節約量,其單位用KWh/m2。節能建筑是以降低建筑物能耗指標為目的的設計和建造方式,其衡量指標是建筑物的能耗指標,單位用W/m2。前者的單位使用過程中形成的,而后者是設計值,而節能設計規范中的各項指標是從設計角度提出的,只是對應設計工況的具體指標,和實際的使用是有差異的,兩者既有區別又有聯系。對以上兩者關系的混淆造成了一些錯誤的說法,比如說我國建筑的建筑能耗達到全國總能耗的30%,其實只是我國的建筑設計總負荷達到了全國總能耗的30%,實際的建筑負荷在全國總能耗的20%左右。另外一種錯誤的說法是我國的建筑負荷相當于幾個三峽的發電量,其實也只能說是我國的建筑設計總負荷相當于幾個三峽發電量。
2.5節能建筑貴族化
一些房地產開發公司近年來營造了許多所謂高端技術路線的節能建筑,依靠堆積的先進技術炒做賣點,將節能建筑所需要增加的成本抬高到數千元人民幣。其實同等規模的建筑完全可以在成本投入相同或差幅不大的情況下實現節能,這已為國內外許多節能建筑的實踐所證明。關鍵是開發商如何有效集成各種價廉物美的技術與產品。并不是所有的產品只有國外的才能達到技術要求,國內的諸多技術與產品完全可以取而代之,完全可以做出低價和平價的節能建筑。如此,建筑節能才有生命力。
3、對我國發展建筑節能的建議
我國作為僅次于美國的世界第二耗能大國,近年來能源短缺、電力峰谷差增大、天然氣提價、空調和供暖能耗上升導致的、部分省市電力、天然氣供應不足,形勢不容樂觀,建筑節能。基于以上對建筑節能和節能建筑的辯證認識,我國的建筑節能任重而道遠,筆者認為以下幾點可供我們借鑒。
(1)注重節能建筑的落實: 我國雖已頒布了居住建筑和公共建筑等一系列節能設計標準,但監督管理措施滯后,實施的比例并不高,節能建筑在總建筑中的比例仍然很低。筆者認為當務之急不是急于不斷提高節能設計標準,而是要保證現行節能設計標準的全面落實和達標,既有建筑改造分步落實。應該完善節能設計標準和既有建筑改造的實施細則、管理辦法及經濟性獎勵政策,要完善節能建筑的責任追訴制。只有將隨著節能建筑比例的提升,建筑節能才能有穩步發展的基礎。
(2)區分公共建筑和居住建筑,分別以限制和激勵引導為主加強建筑節能:對政府建筑和用財政撥款建設的建筑,實行更加嚴格的能源管理措施,以政府建筑節能來帶動建筑節能。
(3)對于從國外引進的新技術、新材料和新設備,需要分析其對于我國氣候、使用習慣、經濟性、可維護性等方面的適用性,適合的才是最好的,不能盲目克隆國外的技術到國內。
(4)建立和完善建筑能耗的檢測、統計、審計和披露制度:目前我國應該尤其重視建立建筑能耗的后期跟蹤和披露制度,將建筑壽命周期內的能耗統計和披露制度化、規范化、透明化,應該盡快制定一套公正規范的建筑節能檢測手段,實現對建筑的節能現場檢測,將建筑能耗變成國家和老百姓都能看得見、算得清的明白賬。這對推動建筑節能落實、政策制定和提高老百姓的認知程度都有積極意義。
根據xxx省建設廳《關于開展建筑節能專項檢查的通知》(x建文[200x]131號)文件的精神,按照省廳文件的要求,我們結合xxx市"楚天杯"創建,對本市新建和在建的工程進行了自查,現將有關自查情況報告如下:
一、xxx市建筑節能自查情況
(一)貫徹落實國家建筑節能有關政策、法規、技術標準及結合本地推進建筑節能工作的情況。
200x年,xxx市建設和管理委員會以x建管[200x]003號文轉發了建設部(建科 [XX]174號文)和xxx省建設廳(x建文[XX]201號)《關于加強民用建筑工程項目建筑節能審查工作的通知》,推動了建筑節能工作在我市的深入開展,加強施工圖審查,對執行節能標準,促進建筑節能事業發展起到重要作用,建筑節能審查工作在我市逐步推開。
加強建筑節能工作領導,重視機構建設,強化職能。為進一步加強建筑節能標準的實施和監督管理,促進建筑節能工作的全面開展,我委于200x年7月印發了《關于加強我市民用建筑節能管理工作的通知》(x建管[200x]91號)進一步規范了節能工作的管理,明確了各部門的職責,同時成立了"xxx市建設和管理委員會建筑節能領導小組"。積極籌建"建筑節能辦公室",5月份調整"xxx市墻體材料革新領導小組"更名為"xxx市建筑節能與墻體革新領導小組",得到了市政府的批準,申請成立的"xxx市建筑節能辦公室"事業編制也獲市編辦批準并掛牌,使我市建筑節能工作有了組織的保障。
確定工作方案,把建筑節能工作作為委"xx"規劃綱要的重要內容。先后印發了《關于加強我市民用建筑節能管理工作的通知》(x建管[200x]91號)和《xxx市建筑節能示范工程試行辦法》(x建管[200x]97號)等管理文件。由于認識到節能工作的重要性,建筑節能工作得以順利全面的開展。
重點抓好施工圖設計審查管理,設計審查作為關鍵環節,以節能專項審查促進施工圖設計水平的提高。為便于操作和建筑節能的聯動管理。我委在《關于加強我市民用建筑節能管理工作的通知》(x建管[200x]91號)中將建設部審查備案表分解為《xxx市民用建筑節能設計登記表》和《xxx市民用建筑節能工程登記表》,進一步規范了節能工作的管理,明確了各部門的職責。
(二)執行建筑節能標準的情況。
20xx年7月建設部了《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》,我市通過組織設計人員參加建設部、省建設廳舉辦的多次培訓班,使設計人員和審查人員對建筑節能設計標準有了初步的認識,建設部要求加強建筑節能審查工作并實行建筑節能專項審查備案制度以后,我市從200x年元月以后逐步實行專項審查備案,元至七月份共審查居住建筑50項,通過建筑節能專項審查的共38項,八月份以后,所有審查項目全部執行節能專項審查備案。
(三)XX年以來實施建筑節能工作情況
1、XX年至XX年我市建筑節能工作處于起步階段,各設計單位對國家節能設計標準的執行情況存在差異,審查人員對強制性條文中建筑節能部分審查也存在差異。
2、由于未實行專項備案,XX年至XX年對設計中建筑節能的執行情況缺少統計數據。
(四)統計填報歷年建筑節能調查表情況
200x年項目已按調查表要求填報,但由于XX年以前情況未作統計,無法填報。
(五)項目抽查情況
此次自查共檢查十項在建工程項目
1、xxx市宏維置業公司宏維山水明城15#樓
2、xxx市宏維置業公司宏維山水明城17#樓
3、xxx裕華城5#樓
4、xxx集團公司1#集資樓
5、xxx住宅還遷樓磁湖新都a棟
6、江漢庭苑104號住宅樓
7、xxx住宅還遷樓磁湖新都b、c棟
8、市檢察院白馬山莊b棟
9、市順佳四季花城水清木華園3#樓
10、市順佳柳岸聞鶯1#樓
抽查項目按要求填寫專項審查備案表。
(六)節能設計標準貫徹培訓工作計劃及落實情況
1、按省建設廳相關文件要求,我們積極制定培訓計劃并認真落實,對設計單位主要技術骨干(含建筑、設備專業)、施工圖審查人員、管理部門相關人員及施工、監理單位技術骨干進行了建筑節能專項培訓。
2、組合參加省級培訓人員38人,我市于200x年9月9日至11日舉辦市級節能技術培訓,參加人員有設計、施工、監理和管理部門的相關人員的"建筑節能設計標準培訓班",培訓人員達120余人,聘請省內知名專家來黃講課,培訓期間,學員態度認真,秩序井然,取得了較好的效果。為我市建筑節能工作的深入開展,提供技術保證。
二、存在的問題及整改措施
1、我市建筑節能工作起步較晚,XX年以前,由于未實行節能專項審查備案,對已完成設計和審查的建設項目,是否執行節能設計標準的情況不清。今后應加強整改,認真整理管理基礎資料,加強管理,提高管理水平。
2、設計人員和審查人員,掌握節能設計標準尚不熟練,水平不高,部分設計計算數據不夠準確,表達不夠清楚,今后要加強節能培訓,加強標準的宣傳貫徹,并在設計標準化方面加大工作力度,逐步提高節能設計水平。
3、設計中對外墻保溫的計算有的項目未計算冷橋影響,未計算架空樓板熱工指標以及分戶墻熱工等熱工指標。今后要加強管理,嚴格施工圖審查中的節能專項審查,逐步制定審查標準和審查要點,提高設計和審查水平。
摘 要:我國屬于能源分布不均衡與能源利用率較低國家, 能源狀況充分反映了能源發展中存在的問題,以及在建筑行業開展建筑節能的必要性。本文探討了民用建筑設計理念中貫穿節能思路,探討了節能技術與可再生能源在民用建筑整體環保節能的可行性和有效途徑,從而為民用建筑的整體節能環保提供了示范作用。
關鍵詞:民用建筑節能設計
Abstract: In China, its energy distribution is imbalance and energy efficiency is low, which full reflects the problems of energy development and the importance of developing building energy efficiency in building industry. This paper discusses penetrating the energy saving idea into the civil building design concept, and the feasibility and effective ways to apply the energy saving technology and the renewable energy in entire energy conservation and environmental protection of civil building, providing exemplary role for the entire energy conservation and environmental protectionof civil building.
Key words: civil building; design for energy efficiency
當前,能源問題已成為世界各國制約經濟和社會發展的重要因素。節約資源不僅僅是簡單的經濟問題,而是全社會的問題,已經提升到了十分重要的戰略位置。在現代社會高速發展的進程中,能源一直是社會發展的重要物質基礎,因而節約能源問題應得到各行各業的高度重視,應當成為全社會共同關注、共同努力的問題。
一、我國當前民用建筑設計節能方面存在的問題
1.1 當前采用的一些節能技術與設計思路缺乏系統性
目前的節能建筑大都是由開發商和設計院找到一些節能的技術進行拼裝, 缺乏系統性。一是體現在片面照搬國外技術而不考慮本地實際條件, 如對于某些日照時數少的地區, 盲目推廣太陽能設備, 造成設備閑置; 二是不算經濟賬,不考慮成本效益原則盲目推廣節能技術, 如在地質條件較差的地區, 打超深井安裝地暖, 造成成本超支; 三是適合高層建筑的節能建筑體系目前發展不夠成熟, 外墻表面的材質選用, 保溫材料、 防火以及施工和檢測的配套技術在這方面都缺乏研究。 如有的外墻處理技術雖然保溫性好, 但存在壽命短、 防火性能差、 外裝飾受外界影響大等缺陷。
1.2 現有民用建筑節能標準規范的科學性不足
從我國目前已經制定的 《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》 、 《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》 、 《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》 等節能設計標準以及其他配套標準看, 一是節能標準規范覆蓋面過窄, 由于我國各地特殊的氣候地理條件, 這些標準遠不能滿足各種地理氣候條件下的各種建筑的需要, 有些標準往往只能適應有限的幾個地區; 二是節能標準規范的制定缺乏整體規劃, 其中強制性條款和推薦使用的內容界定不夠科學。 究其原因, 主要是我國的建筑節能工作起步較晚,之前一直認識不足, 科研投入不足, 使建筑節能技術研究不足,成果不多, 投入生產的科研成果更是少之又少, 導致節能標準規范的制定缺乏科學依據。
1.3 現有民用建筑節能標準與規定未完全落到實處
自 2001 年我國實施住宅和公共建筑節能的國家標準以來,據建設部對 2000-2004 年民用建筑節能設計標準實施情況的調查, 按當時在全國抽查的 3000 多個已建和在建項目計, 設計階段大概有50%左右的項目沒有按民用建筑節能標準區設計,在施工階段大概只有23%左右的項目符合標準。2005 年,在設計階段時是53%,在施工階段時是25%。2007 年專項檢查的結果是:在設計階段已經達到了 97%,在施工階段達到了 71%。 目前仍有近1/3的建筑未按節能標準建造。隨著工作力度的加大, 盡管這個比例在逐年提高, 但是差距還是存在的。從執行情況看, 項目在審批時, 往往沒有真正做到對項目可行性計劃書中是否包括有關建筑節能設計標準內容條款進行嚴格審查, 使得一些不合節能設計標準要求的設計得到錄用。這里說明的問題是, 節能理念與技術,在設計階段與執行階段,都存在著一個有待逐步發展與完善的空間。
此外, 社會建筑節能意識還不強,人民群眾對節能建筑的重要性、 緊迫性還認識不夠, 建筑節能市場機制尚未形成。 節能法規的配套政策未完全建立, 稅收優惠政策難以落實。部分地方對政府辦公建筑和大型公共建筑節能管理薄弱。行政監管留有死角,規劃審查把關不到位, 節能設計變更隨意性較大。
二、在民用建筑設計與規劃中貫穿節能理念的思路
2.1 建筑總體布局設計的節能理念
總體布局設計是每個方案設計的起始點,是建筑設計的重中之重, 關系到整個建筑功能使用方便與否的關鍵,在建筑節能設計方面同樣如此。 總體布局設計應從建筑選址、 分區、 建筑和道路布局走向、 建筑方位朝向、 建筑體型、 建筑間距冬季季風主導方向、 太陽輻射、 建筑外部空間環境構成等方面進行研究。 目前建筑方案設計通常已由業主購得土地,其周邊道路、 環境等情況大多已經被限定, 單體建筑的選址和主要開口方向往往建筑師無法控制。在此約束條件下, 建筑師應因勢利導, 考慮建筑的體量、 朝向、入口方式等方面。比如: 設計中建筑開口應充分避開冬季主導風向, 利用夏季涼爽時段的自然通風; 建筑主體朝向應充分利用冬季日照, 夏季避免引起東西曬和眩光; 入口不利條件可以用照壁、門斗等改善。以優化建筑的微氣候環境, 利于節能。總之, 盡一切可能給建筑設計一個有利于節能的高起點。
關鍵字: 地下站房 能耗特點 節能
中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A
1提倡建筑節能的必要性
(1)能源危機和環境問題
隨著科學技術的日新月異,能源短缺已不容忽視,節約能源已成為全世界共同關注的話題。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,長此以往,將嚴重影響世界經濟的可持續發展。而且,由于所消耗的能源主要是礦物能源,引發了大氣污染、氣候變暖等一系列環境問題。因此,建筑節能已成為本世紀的熱門話題。
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來,隨著我國建筑業的快速發展和人們生活水平的逐步提高,建筑能耗量呈不斷上升趨勢,國家的能源增長將不能滿足日益高漲的能耗需求。并且,隨著社會經濟的發展,建筑建設量不斷加大,每年新建和改建的幾千萬棟建筑要消耗掉幾十億噸林木、磚石和礦物材料,造成森林的過度砍伐,材料資源的大量開采,帶來土地的破壞,植被的退化,物種的減少和自然環境的惡化。因此,提倡并積極實施建筑節能是刻不容緩的。
(2)節能技術法規和標準規范的制定
隨著我國國民經濟的迅速發展,國家對節約能源和保護環境等問題的高度重視,相應制定了一系列的技術法規和標準規范。我國已經編制并實施了《居住建筑節能設計標準》,且其正一步步走向成熟。按照節能工作由居住建筑向公共建筑發展的部署,我國編制了《公共建筑節能設計標準》,并于2005年7月1日開始實施。分析和研究各種公共建筑的節能設計,對實施《公共建筑節能設計標準》具有重要意義。
2于家堡站站房概況
于家堡站站房位于天津市濱海新區中心商務區北端,地塊東接規劃中央大道,南接規劃于仁道、西接規劃堡京路,北接規劃新港二號路且其咽喉區向北延伸至新港三號路北側,是濱海新區連接天津市區、北京以及周邊地區的主要輔助客運車站之一。隨著濱海新區地鐵Z1、Z4、B2線三條地鐵線的引入以及周邊城市道路的建設規劃,于家堡站將成為濱海新區商務核心區最主要的公路、鐵路、城市軌道交通的換乘站。
于家堡站站房共三層,總建筑面積約86168O。地面層主要為穹頂的進站大廳(不在此次研究范圍內)。地下一層為站廳層,由南向北依次主要布置了設備用房區、南公共通道、南出站廳、售票室及辦公管理設備區、售票通道、候車大廳、進站廳、北公共通道、北出站廳、設備管理用房區、公寓用房及公安用房等;地下二層主要為站臺、軌行區及位于站臺兩端的設備用房。
3于家堡站地下站房能耗特點及部位
于家堡站作為地下站房,具有其一定的能耗特點。其主要能耗特點和能耗部位為:
(1)整個站房地下一層和地下二層看作一個整體,根據《公共建筑節能設計標準》,地下室外墻需進行節能設計。
(2)整個頂板和覆土可看作屋頂,應滿足節能規范的相應要求,需進行節能設計。
(3)車站地下一層公寓處為了實現自然通風和自然采光,設置了下沉庭院,此處與室外連通,視為室外空間,其四周墻體及門窗需進行節能設計。
(4)車站范圍內所有出地面的疏散口地面部分均為開敞式,其周邊與外界連通的墻體和門窗需進行節能設計。
(5)車站頂板多處設置了采光天窗,需要進行節能設計。
4于家堡站地下站房節能計算
針對以上地下站房的能耗特點及能耗部位,進行節能計算。
(1)建筑的體形系數:S≤0.3
(2)節能設計達到規定的節能標準,節能率50%以上。
(3)地下室頂板(按最不利處進行計算,即覆土最薄處)
(4)地下室外墻
(5)下沉庭院及開敞樓梯間處外墻(按最不利處進行計算,即柱和梁所占墻體面積比例最大處,見圖3-1及圖3-2)
5于家堡站地下站房節能做法
根據節能計算的結果,確定各能耗部位的節能做法。
(1)地下室頂板
地下室頂板按最不利處進行計算,此處主要構造做法為500厚鋼筋混凝土上做25厚擠塑聚苯板保溫層,其上為590厚覆土,傳熱系數為0.54 W/( m2.K),滿足規范要求。
(2)地下室外墻
地下室外墻主要構造做法為1000厚鋼筋混凝土地連墻,1275厚鋼筋混凝土主體墻,內抹20厚膨脹玻化微珠保溫砂漿,熱阻不小于1.5(m2.K)/W,滿足規范要求。
(3)下沉庭院處外墻及開敞樓梯間處外墻
外墻采用300厚砂加氣混凝土砌塊,圈梁和構造柱處外貼50厚巖棉板,主體結構梁和板3米范圍內做35厚超細無機纖維保溫噴涂,其平均傳熱系數不大于0.6 W/( m2.K),滿足規范要求。
(4)下沉庭院處及開敞樓梯間處外窗、外門
外窗采用斷熱鋁合金低輻射中空玻璃窗(6+12A+6遮陽型),自身遮陽系數0.5,傳熱系數≤2.7 W/( m2.K)。外窗氣密性不應低于現行國家標準《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T 7106規定的6級。
外門采用三防門(防火、防盜、節能)。
(5)天窗
屋頂天窗面積不大于屋頂總面積的20%(頂板視為屋頂)。斷熱鋁合金低輻射中空玻璃窗(6+12A+6遮陽型),自身遮陽系數0.5,傳熱系數≤2.7 W/( m2.K)。外窗氣密性不應低于現行國家標準《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T 7106規定的6級。
6結語
目前,國內地下站房較少,而對于此類建筑的節能設計,可參考和借鑒的例子也為數不多。通過對于家堡地下站房的節能設計研究,可為今后同類型的地下站房的節能設計提供一定的借鑒作用,同時對節約能源政策的響應和《公共建筑節能設計標準》的實施具有重要意義。
參考文獻
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關鍵詞:建筑節能,現狀,措施
建筑節能是指建筑物的規劃、設計、新建、改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱,空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱循環質量的前提下,減少供熱、照明、熱水供應的能耗。當前隨著我國城鎮化建設速度的加快,能源短缺問題日益嚴重,建筑節能已被越來越多的人們所重視,也成為現代建筑技術的一個發展方向,因此,加強建筑節能管理、不斷提高建筑節能技術、改善建筑熱舒適條件是建筑領域刻不容緩的緊迫任務。
一、我國建筑節能的發展現狀
當前,我國是一個發展中大國,又是一個建筑大國,每年新建房屋面積高達17億㎡~18億㎡,超過所有發達國家每年建成建筑面積的總和。隨著全面建設小康社會的逐步推進,建設事業迅猛發展,建筑能耗迅速增長。我國既有的近400億㎡建筑,僅有1%為節能建筑,其余無論從建筑圍護結構還是采暖空調系統來衡量,均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相于緯度相近的發達國家的2倍~3倍。這是由于我國的建筑圍護結構保溫隔熱性能差,采暖用能的2/ 3白白浪費。而每年的新建建筑中真正稱得上“節能建筑”的還不足1億㎡,建筑耗能總量在我國能源消費總量中的份額已超過27﹪,逐漸接近三成。因此如何實行建筑節能,降低能源消耗和環境污染,提高能源利用率,已成為我國可持續發展必須研究解決的重大課題。
二、我國建筑節能所存在的問題
雖然近幾年我國在建筑節能工作方面取得了一定成績,但建筑節能在實施過程中仍存在一些問題,主要表現為以下幾點:
1.建筑節能意識薄弱。
因為缺乏對建筑節能基本知識的了解,因此人們并未認識到建筑節能在創建和諧社會中的重要作用。人們在選購房屋時,往往更注重建筑物的外觀和內部構造,而忽視了建筑節能對于房屋舒適度和人性化的設計要求。因此,開發商抓住消費者的心理,把更多的精力投入到對外觀和結構的追求上,而本應放到降低建筑能耗的投入往往被守法意識薄弱的開發商壓縮下來。房地產企業的利潤無形中增大,而社會責任卻缺失。只有強化消費者對建筑節能的需求,增強政府部門對建筑節能的監督管理力度,加大建筑行業對建筑節能的知識普及,建筑節能工作才能夠穩步推進,人們才能強化建筑節能意識,也才會真正享受到建筑節能帶給人們的成果。
2.可再生能源的利用率低。
我國絕大部分建筑的能源系統還都依賴于不可再生的一次能源,而對于可再生能源的利用還相當落后。目前,中國以水電、風能利用、太陽能利用、生物質能利用等為代表的可再生能源利用量還不夠大,這主要是因為太陽能發電、風能受天氣影響大,并網技術問題還沒有完全解決,生產成本比較高,而生物質能的最大障礙則是資源缺乏,大規模發展不太現實。
3.建筑節能技術落后,服務支持體系尚不完善。
我國在建筑圍護結構、建筑設備關鍵節能技術以及建筑熱環境控制技術方面的研究,與國外還有很大差距.既有建筑的節能改造,缺乏專業性的技術和服務支持機構,合同能源管理市場服務基礎研究尚待深入。建筑物性能評價和能耗評價標準還不夠完善,一定程度上阻礙了建筑節能工作的開展.
4.法律、法規和政策措施有待進一步加強。
建筑節能是一個系統工程,涉及設計標準、建筑材料、建筑、結構、水、暖、電等多個專業和自然科學、應用科學等。涉及的政府管理機構也包括建設、經濟與信息化等多個職能部門。因此,與建筑節能配套的法律、法規和政策措施仍需進一步修整完善,建立行之有效的節能法律法規和行政監督體系,確保各環節工作有法可依,有章可循。建筑節能工作實施過程中,各部門應加大協調和監督力度,使建筑節能工作落到實處。
三、推進我國建筑節能工作的措施
1.建立建筑節能監管體系,切實履行責任。
建立完整的建筑節能監管體系,是保證建筑節能落到實處的重要措施。工程建設項目各方責任主體單位,如建設、設計、施工、監理等單位要嚴格執行規定,從工程建設的全過程抓好建筑節能工作。建設單位要遵守國家節約能源和保護環境的有關法律法規,按照相應的建筑節能設計標準和技術要求委托工程項目的規劃設計、開工建設、組織竣工驗收,并應將節能工程竣工驗收報告報建筑節能管理機構備案。設計單位要遵循建筑節能法規、節能設計標準和有關節能要求,嚴格按照節能設計標準和節能要求進行節能設計。施工單位要按照審查合格的設計文件和節能施工技術標準的要求進行施工,確保工程施工符合節能標準和設計質量要求。監理單位應對施工質量承擔監理責任。完善的監管體系應包括對建筑節能設計標準的監管直至延伸到施工、監理、竣工驗收、房屋銷售等環節。
2.積極推廣和使用新型建筑節能材料。
對氣密性、水密性、保溫性、抗風性、抗變形性、環保、隔音、防污、保溫、隔熱的特殊建筑節能材料要大力推廣使用。積極推廣應用“四新”技術和產品,經常開展建筑節能材料展示推廣會,使建筑節能材料通用化、配套化、系統化。
3.培養和引進建筑節能技術人才。
我國開展建設節能住宅的時間相對較短,相關技術人才短缺。為此,對口高校可以此為契機,增設相關專業,為社會培養專業人才;另一方面,國外發達國家節能方面著手較早,節能理論和技術成熟,可以從這些國家高薪引進技術人才,來支持國內節能工作。
4.加強設計深度, 提高施工技術水平。
建筑節能是一項綜合性的工作, 需要貫穿建筑的全過程, 節能措施應該從方案規劃設計階段就介入, 一旦進入到施工圖設計階段就遲了。比如建筑布局、朝向以及周邊建筑的日照影響。在建筑的全生命周期里, 最重要的是把設計、建材與設備、運行三者相互協調, 使建筑用能源使用效率最優化。而廣義的建筑節能設計包括了建筑前期設計、建筑材料及設備選擇、以及后期的建筑設備節能運行設計。建筑的整體節能規劃設計涉及多個專業, 而建筑設計是整個節能設計的基礎。一線的建筑設計人員要進行建筑節能相關法規和標準及節能技術再培訓, 形成節能的理念, 在設計的全過程要始終把節能與建筑的觀賞性、功能性綜合考慮, 逐步形成一套完整有序的節能設計流程。綜合各個專業的技術優勢, 整個流程應包括建筑節能規劃設計, 建筑采光計算、建筑單體設計、圍護結構節能設計、建筑材料熱工設計計算、供熱與制冷節能運行設計并延伸到建筑電氣節能設計。
5.建立健全建筑節能的保障機制。
制定和實施強化節能的激勵機制,增加經濟扶持政策,加大對建筑節能資金的投入,建立健全建筑節能的保障機制。要創新投資體制,想方法籌措開發建筑節能的資金,要制定經濟扶持政策,建立和完善建筑節能的經濟激勵政策,例如可減少土地出讓金收益,或減少營業稅等,不斷研究探索建筑節能的發展基金,采取多元化籌措建筑節能資金的辦法,加大對建筑節能資金的投入,為加快促進建筑節能提供資金保障。
6.加大建筑節能的宣傳力度。
加強資源節約和綜合利用的信息交流,樹立建筑節能試點、示范項目, 加強宣傳效應, 大力宣傳建筑節能的重要意義。抓好建筑工程項目的建筑節能設計審查備案工作;推動試點、示范工作的開展;加強施工過程中的監理與稽查, 完善工程驗收的建筑節能審查備案制度;建立公共建筑節能審查制度;通過召開動員會、報刊、雜志、電視、網站等公共媒體的宣傳, 開展深入細致的宣傳、貫徹工作, 把建筑節能的意義、作用和政策、規定講深講透,讓全社會都重視和支持建筑節能工作。同時, 廣泛開展專業培訓, 組織建設開發、設計、施工、監理、審圖機構等單位的技術人員學習相關建筑節能設計標準和相關政策文件,努力提高專業技術人員的建筑節能專業知識水平。
四、結束語
總體來說,建筑節能是貫徹國家可持續發展戰略的重要組成部分,建筑節能有利于發展國民經濟,有效利用資源,降低大氣污染,減輕溫室效應,改善人居環境,也是深化經濟體制改革的一項重要組成部分。但是,建筑節能是一項綜合型的工作,它涉及建筑材料、建筑設計、建筑構造、建筑物理、建筑施工、暖通空調、物業管理、政策法規等諸多方面,必須加強合作,共同努力。 政府應盡快制定并出臺相關的政策、法規,限制能耗水平,為建筑節能工作的推進提供良好的法律環境。 鼓勵科研單位對新型節能技術的研究開發,加大投入,加強新型節能建材的生產、應用,以推進我國建筑節能的不斷深入和完善。
參考文獻
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1優化與創新建筑節能設計體系的重要性
1.1建筑節能優化設計的理念闡釋
建筑是一個復合體,它涉及許多專業和領域。完整的建筑應當包括從規劃方案到設計施工,包括運營使用的年份,直至最后不再使用的整個過程。建筑節能優化設計主要針對的是建筑結構以及建筑性能的設計與規劃。在方案設計中,建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優化設計,同時必須對建筑材料也進行優化,對建筑的外墻、戶墻、樓板、玻璃、屋面、窗框的設計等進行嚴格的量化與優化。從而實現建筑設備能效的提高,達到實現建筑材料的使用價值,盡可能地減少能源消耗的目標。
1.2優化設計對建筑節能的重要性
隨著我國城市化建設進程的迅速推進,我國的建筑能耗逐年上漲,建筑行業的能耗已占我國能耗總量的47%左右,我國節能減排任務日益艱巨,建筑節能現狀令人擔憂。在我國,現有建筑面積為426億m2。每年新建的21億m2的建筑中,90%以上依舊是高能耗建筑。國家“發改委”2007年的統計數據表明,我國每年21億m2新建建筑中只有7%為節能建筑。而這些新建建筑中,有相當一部分還在執行原來的節能水平較低的設計標準,從而遺留下很大的能耗負擔和治理困難,給我國的國民經濟帶來巨大的負擔。因此,在我國建筑耗能居高不下、節能技術水平依然較低的情況下,我們必須用新的節能理念對建筑進行優化設計。通過優化設計努力尋求能源保障與經濟發展的最佳結合點,從而使我國的建筑行業的能耗達到最佳經濟狀態,這是極為必要的,也是我國建筑業發展的必然趨勢。
2建筑節能的優化與創新思路的應用體現
2.1建筑材料方面的設計體現
(1)新型玻璃保溫窗戶的設計與應用。隨著科技的進步,設計師在進行建筑窗戶保溫設計時,有了更多選擇。例如,使用防紫外線膠片制作的光學變色玻璃,可以阻擋98%以上的紫外線。電子玻璃則可以自動改變照射到它表面的光的強度和透明度。
(2)陽光照明技術的設計與應用。建筑在設計時必須引入足夠量的天然光,這是考慮人體健康等原因的需要。當建筑物進深較大時,僅靠建筑側窗的采光量不能很好地滿足內部采光要求,這就要通過一定的技術手段把太陽光引入到建筑內部。采光擱板主要是為解決大進深建筑內部的采光而設計的,它從某種意義上滿足了建筑需要引入足夠量的天然光的這一需求。如圖1,采光擱板一般由棱鏡或反射板組成,它的入射口起聚光的作用。采光擱板一般設在窗的頂部,與它相連的傳輸管道截面為矩形或梯形,內表面具有高反射性的反射膜,這一部分一般情況下設置在房間吊頂的內部,尺寸大小可與管線、結構等相配合。采光擱板使建筑窗體附近的照度進一步增加,從而有效地提高了建筑內部的照明度以及光線的均勻度,是建筑節能優化設計中的典例。
2.2建筑構造方面的設計體現
(1)熱環境的合理分區。在建筑節能設計中,應當考慮建筑熱環境的不同,根據熱環境質量要求相似或類同的建筑相對集中布置的情況進行合理的建筑分區。這樣,對熱環境質量要求較高的建筑,我們可以根據設計需要,將它們設置在溫度較高的區域;而那些對熱環境質量要求較低的建筑,就可以集中設置于平面中溫度相對較低的區域,從而最大限度利用太陽輻射,達到保持建筑內部溫度的要求,同時又降低了建筑的供熱能耗,節約了能源。
(2)工程構造流程的設計。建筑各部位的節能構造設計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對建筑各部位(樓板、屋頂、門窗、墻體等)的結構、造型等方面進行進一步的設計。在設計中,當建筑模型設計好之后。我們首先要進行建筑功能、建筑類型和建筑結構的設定,以及其他一些必需的設置,然后進行建筑圍護結構的相關構造。如圖2,當完成建筑物的以上構造設定和能耗計算后,就可以進行節能檢查并得出數據檢查的結論,從而對建筑物相應規定性指標的檢查和設施性能的權衡評估。
3現階段阻礙建筑節能優化設計的相關因素
3.1主管部門對建筑節能設計監控不當
建筑節能設計是一個系統性的設計問題,它不是簡單地用幾項節能設備或節能技術進行一次累加,要從真正意義上實現建筑節能的優化設計就必須定量化和準確化。然而在很長一段時間里,主管建筑節能設計的相關部門對設計節能成果缺乏必要的考核與評價,同時也缺乏對建筑設計方案節能方面的系統的審查要求。例如,有的主管部門僅憑圖紙會審然后發現一些表層的問題,或者對一些新材料、新設備或建筑空間的布置等并非實質的條款做一些規定。這明顯是對建筑節能優化設計監控方面的不夠盡職。
3.2建筑內部設備的用能設計不合理
建筑設計所營造的環境應該盡量地體現人性化的設計理念。然而,許多現行諸多建筑內部環境的設計卻沒有很好地顧及人的感受以及與周圍環境的協調。例如,辦公、家用、工業和商業等建筑內不切實際地使用過高的裝飾標準,忽視了建筑設計時所指定的節能標準。濫用材料和設備,在針對建筑周邊的環境變化和設施使用要求的可調節性與適應性等方面缺乏普遍的認識,造成耗能量多、能效低、舒適感差。這些情況,完全與當初的設計標準相悖,成為建筑節能設計進行優化與創新過程中不可避免的障礙。
4優化與創新建筑節能設計體系的措施
4.1提高建筑師的節能設計意識
建筑節能的設計體系是由多個環節組成的。這其中就包括暖通空調設計、建筑設計、水電設計等方面。在整個建筑行業中,建筑設計是建筑節能的關鍵所在,而建筑師則處于統籌整個建筑前期規劃的重要地位,是協調各專業工種之間的配合能力的關鍵環節。建筑師的節能優化設計意識必然會影響到其他工種的工作狀態。基于以上認識,在建筑設計中優化和創新節能設計理所當然地成為建筑設計師的職業責任。因此,應當要求建筑設計師在設計階段對所設計的建筑進行建筑能耗分析,以評價建筑設計方案是否合乎節能環保的要求。必須考慮建筑設計方案是否滿足節能設計的要求在很大程度上決定了建筑是否達到了節能、環保、低碳的目標。
4.2提高建筑空間設計的合理性
在充分滿足建筑使用功能需求的情況下,對建筑空間進行合理地分隔的做法被稱為合理的空間設計。合理的空間設計能夠改善建筑內部保溫、采光、通風等微氣候條件,從而達到節能減排的目標。例如,建筑節能設計標準要求窗戶面積不宜過大,窗墻面積比的確定要綜合考慮多方面的因素,其中就包括不同的地區四季的日照情況、建筑內外空氣溫度、建筑內部采光設計標準以及外窗開窗面積與建筑能耗等相關因素。新的建筑節能設計標準要求:北朝向的窗墻面積比不應超過0.24,南朝向的窗墻面積比不應超過0.34,東、西朝向的窗墻面積比不應超過0.31。一般來說,普通窗戶的保溫隔熱性能要比外墻差許多,窗墻面積比越大采暖和空調能耗也越大。這就造成已經建好的或者正在建設的建筑的窗墻面積比遠遠超過標準要求。因此,從提高建筑節能優化設計的角度出發,我們必須進行合理的建筑空間設計。事實也證明,這種需求已逐漸形成一種建筑設計的必然趨勢。
4.3在設計中擴大新能源的應用范圍
可再生能源包括風能、太陽能、生物能、地熱能和海洋能等,對環境無害或有很小的危害。且這種資源分布范圍很廣,利用方便。因此,可再生能源的開發和利用成為近幾年各領域中的熱點研究項目。如何在建筑行業中適宜地開發和利用可再生能源也成為時展的一種客觀要求。例如,太陽能作為一種天然的潔凈能源,我們完全可以把它在建筑節能設計上進行廣泛地推廣。我們可以通過建筑設計手段和技術手段,加強對太陽能資源的采集與應用。可以設計出較好的裝置,利用太陽能為建筑提供自然照明,使建筑接受較多的陽光照射。這樣就可以做到:在冬天,為建筑采暖提供熱能補充;在夏天,為建筑起到除濕的作用。太陽能的推廣與應用,也必然會成為建筑節能新的發展方向。
關鍵詞:建筑節能,建筑設計 ,可持續發展
Abstract: the resource conservation and environmental protection is one of our basic state policy. "To protect the ecological environment, and build green home" already became the consensus of people, of environment protection and energy saving building research has the vital significance. Based on the analysis of the necessity of building energy saving and the key points, and on the basis of the discussion of energy-saving building the main points of design.
Keywords: building energy efficiency, architectural design, sustainable development
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
隨著國民經濟的發展,人民生活條件的改善,人們對對生活居住環境、工作環境的要求越來越高,“保護生態環境,建造綠色家園”成為人們的共識,紛紛追求“綠色建筑”的可持續發展,其研究也在全球范圍內逐漸展開。但是由于采暖和空調制冷領域不斷的擴大,建筑能耗已成為我國最難根治的城市病之一,影響著國家的可持續發展。
1對環保節能建筑的認識
1.1節能建筑的涵義
節約資源和保護環境是我國的一項基本國策。環保節能建筑是指遵循氣候設計和節能的基本方法,對建筑規劃分區、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環境進行研究后,設計出的低能耗建筑。節能建筑是指滿足國家節能標準要求的建筑。標準包括《夏熱冬冷地區居住建筑節能標準》、《夏熱冬暖地區居住建筑節能標準》、《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》、《公共建筑節能標準》、《建筑照明設計標準》等,這些標準涵蓋了我國90%以上的建筑。
1.2節能建筑的意義
我國現階段能源發展的問題主要有四個大問題:⑴能源利用效率低,我國的能源終端利用效率約為34%,與發達國家相比少了10%;⑵能源分布不均勻,主要體現在農村商業能源供應不足和經濟發達地區能源短缺;⑶人均能源量低、能源儲備少;⑷能源結構比較單一,依然以煤炭為主。隨著城市建設的快速發展,我國的建筑能源也面臨著短缺,建筑能耗已達全社會能源消耗的32%,還有每年建筑房屋材料的消耗的13%,建筑總能耗將近45.3%。因此,倡導節能建筑對我國經濟的可持續發展有著重要的意義。
1.3建筑節能設計的關鍵
建筑節能是指包含了建筑設計中每一個環節節能的總和,其中節能設計起著關鍵作用,在建筑設計階段,如果沒有節能的設計,就不可能有節能的建筑,設計單位和設計人員設計一項工程,工程自施工建設開始,設計者就開始對它承擔起終身的社會責任。
2節能建筑的設計要點
2.1設計上的節能環保
(1)建筑規劃上要提高環保節能意識,在規劃設計和建筑設計過程中由于受到諸多用地環境、設計要求及商業價值等方面的影響,往往使得我們設計人員對環保節能兼顧不夠,最為突出的就是建筑的朝向,部分建筑呈東兩向,造成了室內熱工環境差。
(2)建筑構造要求控制節能設計要求進行設計。現行建筑節能設計標準對建筑護結構熱工性能的規定性指標,水平較低,僅僅是實現現階段節能50%目標的需要,距離舒適性建筑的要求甚遠,與發達國家的差距很大。隨著我國經濟的發展,建筑節能設計標準將分階段予以修改,建筑護結構的熱工性能會逐步提高。由于建筑的使用年限長,到時按新標準再對既有建筑實施節能改造是很困難的,因此應貫徹超前性原則,特別是夏季酷熱地區,建筑護結構(屋頂、外墻、外門外窗)的熱工性能指標應突破節能設計標準規定的最低要求,予以適當加強,應控制屋頂和外墻的夏季內表面計算溫度。
2.2節約采暖能耗的主要途徑
節約采暖能耗的主要是加強圍護結構(包括屋面、外墻、門窗等)保溫,以減少傳熱熱損失;提高門窗的氣密性,以減少空氣滲透熱損失。在減少建筑物總失熱的前提下,盡量利用太陽輻射得熱,達到節約采暖供熱量的目的。對于采暖供熱系統來說,節能的主要途徑是,加強采暖供熱系統的設計、安裝、調試和運行管理,以提高鍋爐的運行效率;加強管道的保溫,以提高室外管網的輸送效率。
門窗的保溫性和氣密性對采暖能耗有重大影響,原來我國廣泛采用的單層和雙層鋼制門窗保溫性和氣密性都較差,已經不能適應舒適和節能的要求,應盡快以各種保溫節能門窗來代替。
2.3環保節能材料
對于建筑材料的合理選擇也是一個非常重要的方面,對于建筑材料的選擇應主要考慮高效、健康、經濟、節能的原則。如在裝飾材料的選擇上,不同的裝飾材料對能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間,需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房間的兩倍。房間里燈具的選擇同樣可達到效果節能效果。首先,客廳等較大的房間使用多角度的裝飾燈具,保證房間的各個部分都達到照明度;其次,大量使用節能燈具,可以根據自然光線的強弱調節燈的亮度;再次,鼓勵住房用戶使用多種規格的燈泡。不同材料對能源的利用也是不同的,應盡量選用綠色環境節能材料來建造人類家園。 總之,隨著科技的快速發展,許多新型的高效、節能材料不竭的被研發出來,并有效的應用于現代的建筑設計中去,起到了很好的節能效應。
3構建環保節能建筑新的評估體系
德國可持續建筑協會(DGNB)推出了環保節能建筑新的評估體系,關注到了可持續建筑的生態、經濟、社會三大方面因素,以及建筑功能和建筑性能評價指標體系,還包含了建筑全壽命周期的碳排放量的計算,其目的就是使建筑少排"碳",最終成為可持續性建筑。力求在建筑全壽命周期中滿足建筑使用功能、保證建筑舒適度,不僅實現環保和低碳,更將建造和使用成本降至最低。德國DGNB注重生態、經濟、建筑功能和社會文化等性能質量的綜合全面評估,它為中國綠色建筑的發展提供了一種更加全面、完整、先進的評估標準和質量認證的可能性,使其在各個方面完全超越了第一代綠色建筑評估體系,成為世界范圍內標準最新、規格最高的新一代綠色建筑評估體系。這是中國以及國際上未來可持續建筑的發展方向。
結束語
隨著社會的發展,建筑節能和能源在利用的觀念已深入人心。因此,開展建筑節能,提倡“低碳生活”,對推動建筑節能乃至全社會的節能工作均具有重要作用。綠色低碳建筑順應了這種潮流,受到了全行業的關注。而在諸多的節能技術中,要找到適合我國國情的具有推廣性的綠色低碳建筑殊非易事。需要設計者在建筑設計中承擔起終身的社會責任。
參考文獻:
[1] 賀慧宇.建筑節能,從方案設計開始[J].中華建設.2005,02.
[關鍵詞] 建筑工程 住宅 節能檢測能耗
引言
近年來,隨著我國經濟體制改革的深入和對外開放領域的擴大,各行各業的發展日新月異,建筑業也不例外。建筑能耗占全社會總能耗的比例逐年增大,勢必會影響我國經濟和社會發展戰略目標的實現。
隨著我國建筑節能的強制應用,節能材料不斷地推陳出新,建筑檢測技術堪稱是飛速發展,檢測標準儀器設備的改進也日趨完善。但是,建筑的能耗并沒有降低。例如,采暖能耗分為建筑物本身的耗熱量和供暖系統兩部分,從建筑物本身的耗熱量分析,主要原因:一是節能材料的試驗室檢測數據與工程使用的數據不同,試驗室是在干燥至恒重狀態下測試的數據,而工程使用的材料,根據使用環境的濕度不同,會吸收一定的水分,隨著吸濕量的增加,其節能效果會有所降低,因而在使用時應考慮其差異。二是廠家送檢的材料與工程上使用的材料性能會有一定的差別,如樣板制作與大面積旌工的差別、材料性能的差別等。三是施工構造與設計構造有一定差異。同時,建筑物的圍護結構,如墻體、屋面等大多數竣工后是隱蔽的,一般看不到內部結構,所以說,在建筑節能工作開展的近期, 評定新建成的建筑是否節能,僅以設計方案對其熱工性能進行理論計算評定是不夠的,它不能反映建筑物實際狀況和施工過程的偏差,更不能滿足建筑質量監督管理部門和廣大業主的要求,因此建筑節能檢測勢在必行,建筑究竟是否節能, 應該用檢測結果來說話。
一、建筑節能檢測的目的與意義
建筑節能是指在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建)、改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱環境質量的前提下,減少供熱、空調制冷制熱、照明、 熱水供應的能耗,即在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。簡單來說,建筑節能就是要減少建筑中能量的散失和提高建筑中能源利用率。
一般來說,建筑節能設計只要從源頭工作開始作好,嚴格按建筑節能設計標準選擇使用節能材料和節能產品;在節能工程的施工過程中,控制好節能材料產品系統的施工,竣工驗收的建筑節能性就能完全有保障。然而,現實卻不然,尤其在夏熱冬冷地區,多數設計人員的建筑節能相關知識比較欠缺,對新的建筑節能規范和標準理解有待提高;同時,建筑的建造周期長,節能施工環節較多;施工方和開發商對建筑節能工作重要性認識不足,施工中常常出現偏離設計和標準的現象;加之利益的驅使和社會不良風氣的滲入,偷工減料難免出現 針對以上現象,為了確保建筑節能工程的質量,必須通過相關的檢測,來實施建筑節能施工質量監督。
二、建筑節能檢測標準
2.1 國家建筑節能標準
主要是《采暖居住建筑節能檢驗標 》(JGJ132―201)和《建筑節能工程施工質量規范》(GB50411―2007)以及JGJ132的修訂版JGJ132―200X《居住建筑節能檢驗標準》。
2.2 專業標準
主要是建筑工程上使用的用能設備,其檢測依據備個行業的專業技術標準,如采暖鍋爐的效率檢測標準 《 生活鍋爐熱效率及熱工實驗方法》(GB/T10820 ―2002)、建筑外窗三性檢測方法(JG/T21l一2007)、門窗保溫性能檢測標準《健 筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》(GB/T8484~2008)、《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》(GB/T7106―2008)等。
2.3 地方標準
在建筑節能工作進展較好的地方都編制了地方性的建筑節能檢測驗收標準或規范,如北京市地方標準《民用建筑節能現場檢驗標準》(DB11/T555―2008)、《公共建筑節能施工質量驗收規程》(DB11/510―2007),上海市工程建設規范《住宅建筑節能檢測評估標準》(DG/TJ08―801―2004)等。
三、建筑節能檢測項目
從檢測內容來看,按國家和地方現行建筑節能工程竣工驗收規范和相關技術規范,建筑節能工程檢測主要是對建筑圍護結構各部件(建筑外窗、戶門樓面或屋面、建筑外墻和分戶墻等)組成各部件的保溫隔熱系統和系統各組成材料的檢測以及采暖空調設備運行效果節能性的檢測。
在夏熱冬冷地區,只有公共建筑才較多采用集中采暖空調設備來調節建筑室內舒適狀態(即室內溫度和濕度等) 所以,建筑采暖空調設備運行節能性檢測,主要是針對有集中采暖空調的公共建筑以及極少數采用了集中采暖空調的居住建筑。大多數情況下,建筑節能工程的節能檢測主要是指對節能建筑物本身,與建筑節能效果密切相關的建筑圍護結構各部件(建筑外窗、戶門、樓面或屋面、建筑外墻和分戶墻等)、成各部件的保溫隔熱系統和系統各組成材料的檢測。
(一)建筑節能實驗室檢測項目
1.建筑節能材料及產品或保溫系統組成材料的檢測
包括保溫隔熱板(塊)材料的檢測;保溫隔熱漿體材料的檢測;粘結層及保護層材料的檢測;玻纖網、腹絲、錨固件的檢測建筑節能材料及產品保溫系統組成材料的型式檢測,需按其相應產品標準或技術規程全項目檢測。建筑節能工程施工現場抽樣,則需復核保溫材料的密度、導熱系數、蓄熱系數、強度、收縮與穩定性、粘結層及保護層材料抵抗外拉力的性能、增強材料抗拉能力。
2.外墻外保溫系統性能試驗
即外墻外保溫系統的有關試驗,包括耐候性試驗;抗風壓性能試驗;抗沖擊性能試驗;吸水量試驗;耐凍融性能試驗;熱阻試驗;抹面層不透水性試驗;保護層水蒸氣滲透阻試驗。
3.建筑外門窗的檢測,即建筑外門或外窗的有關檢測
包括抗風壓性能檢測;水密性能檢測;氣密性能檢測;外窗保溫性能檢測。
(二)建筑節能工程施工質量檢測項目
包括保溫板系統中板材粘貼面積及粘貼強度;保溫漿料系統中保溫砂漿厚度及粘貼強度;硬質泡沫聚氨酯保溫系統中保溫層的厚度;固定錨栓件的抗拔強度;外墻面磚粘貼的粘貼強度。
(三)特殊情況下需進行建筑工程節能性現場檢測
當對保溫施工質量有懷疑或采用保溫材料無相關產品認證手續,無驗收標準時或保溫材料無熱工性能檢驗報告,保溫體系無型式檢驗報告時,需在建筑節能保溫系統施工完成后進行現場檢測.檢測內容是構件或復合構件傳熱阻的測試及自然條件下內表面溫度的檢測。
四、建筑節能檢測方法
(1)建筑能耗監測
建筑節能檢測是竣工驗收的重要內容,其目的是為了通過實測來評價建筑物的節能效果。由于建筑節能的最終效果是節約建筑物使用過程中消耗的能量,因而評價建筑節能是否達標 ,首先要得到建筑物的耗能量指標。目前得到建筑物 耗能量指標可以采用兩種方法:直接法和間接法。
①直接法。在熱源 (冷源)處直接測取采暖耗煤量指標(耗電量指標),然后求出建筑物的耗熱量(耗冷量)指標的方法稱為熱(冷)源法,又稱為直接法。
②間接法。在建筑物處,通過檢測建筑物熱工指標和計算獲得建筑物的耗熱量(耗冷量)指標,然后參閱當地氣象數據、鍋爐和管道的熱效率,計算出所測建筑物的采暖耗煤量(耗電量)指標的方法稱為建筑熱工法,又稱為間接法。
(2)節能材料、產品測試
節能材料和產品主要包括保溫材料、涂料和玻璃等 ,其性能測試方法可以參照產品的國家標準。
(3)建筑構件檢測。
建筑節能構件產品主要包括門窗、幕墻和外墻保溫系統。
(4)節能裝置與設備測試。
建筑節能裝置與設備主要是為某項節能措施或系統的某項功能而安裝在建筑上、需要單獨測試的裝置與設備,包括遮陽、通風裝置和風機盤管等。
五、檢測合格判定
5.1 耗熱量指標法
耗熱量指標法判定的依據是建筑物的耗熱量指標進行判定。用直接法測量建筑物耗熱量指標時,測得的建筑物耗熱量指標 (qF)符合建筑節能設計標準要求時,評定該建筑物為符合建筑節能設計標準,反之為不符合建筑節能設計要求。用間接法檢測和計算得到建筑物耗熱量指標時,采用實測建筑物圍護結構傳熱系數和房間氣密性,計算在標準規定的室內外計算溫差條件下建筑物單位耗熱量,符合建筑節能設計標準要求時,評定該建筑物為符合建筑節能設計標準,反之為不符合建筑節能設計標準。
5.2 節能材料和構件指標法
建筑物的體形系數和窗墻面積比符合設計要求時,圍護結構各構件的傳熱系數等指標達到設計標準,則該建筑為節能建筑。主要的部位有:屋頂、外墻、不采暖樓梯間、窗戶(含陽臺門上部)、陽臺門下部門芯板、樓梯間外門、地板 、地面、變形縫等。
結束語
隨著近兩年來我國建筑節能的強制應用,我國節能材料不斷的推陳出新,建筑檢測技術堪稱是飛速發展,檢測標準儀器設備的改進也日趨完善。但個別苛刻的約束條件使檢測過程與建筑施工過程脫節,工程界迫切需要一種快速簡便的檢測手段,可以不受季節限制,隨時測試或縮短檢測周期,隨時反映節能效果,以期達到指導、監督工程建設過程中節能措施的落實。現代測試技術發展很快, 相信會有很多技術和測試設備得以推廣和發展。作為建筑工程節能檢測人員, 要加強學習,不斷提高檢測技術水平,確保建筑節能材料的節能質量,為實現建筑節能目標作出貢獻。
參考文獻
[1] GB50411-2007建筑節能工程施工質量驗收規范.
[2] 中國建筑業協會建筑節能專業委員會,《建筑節能技術》北京:中國計劃出版社,1996.