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2007-09-13 10:33 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
簡(jiǎn)介:21世紀建筑節能技術(shù)已經(jīng)成為住宅發(fā)展的必然趨勢和城市建筑水平的標志。當我們回顧2004年中國的能源問(wèn)題時(shí),電荒、油荒、煤荒……各種能源短缺的現實(shí)警示著(zhù)我們,長(cháng)期以來(lái)以煤炭、石油為主的能源消費體系亟需改變,通過(guò)大力發(fā)展可再生能源和新能源,替代煤炭,彌補石油、天然氣的資源短缺,構建可持續發(fā)展的能源消費體系,將是我國長(cháng)期能源發(fā)展戰略和近期能源結構調整的重要選擇。建筑節能是一門(mén)綜合性學(xué)科,它涉及到建筑、施工、采暖、通風(fēng)、空調、照明、電器、建材、熱工、能源、環(huán)境、檢測、計算機應用等許多專(zhuān)業(yè)內容,是在許多學(xué)科邊緣的交叉和結合后形成的,因此建筑節能技術(shù)也是一門(mén)綜合性的技術(shù),包含了多個(gè)領(lǐng)域。
關(guān)鍵字:能源 建筑節能 國外 國內 節能技術(shù) 新能源
國外建筑節能的實(shí)施狀況
英國
英國政府從1986年開(kāi)始制訂國家節能計劃,將建筑節能由低到高分為10個(gè)等級。該計劃執行的初期遇到的最大障礙是開(kāi)發(fā)商和建造商因節能而增加住宅的造價(jià),從而影響普通購房者,尤其是低收入家庭的購房。但是這部分增加的造價(jià),換來(lái)的卻是長(cháng)遠的經(jīng)濟效益。按新標準設計的節能型建筑比傳統建筑在能量消耗上的花銷(xiāo)要減少75%。
政府在強制執行節能計劃時(shí),一方面考慮不同階層購房者的心態(tài),另一方面強調就地取材解決節能材料,減少運輸費用,盡可能降低建筑成本。因此,英國各地根據國家節能計劃因地制宜地制訂政策,推動(dòng)了建筑節能工作的開(kāi)展。
經(jīng)過(guò)多年努力,目前英國的新建建筑基本上都達到了最高節能等級的要求,并且建筑的內部舒適程度也因節能構造得到了明顯的提高。
目前英國建筑的窗子上部、陽(yáng)臺門(mén)上部和外墻上都有不太顯眼的進(jìn)風(fēng)器,這是近二十年來(lái)在發(fā)達國家推行的建筑新風(fēng)系統。這種“房屋呼吸”概念,通過(guò)對通風(fēng)量的控制,形成室內外正負壓差,讓新鮮空氣先進(jìn)入主要居室,然后經(jīng)過(guò)衛生間和廚房,將污濁空氣排出室外。
瑞典
瑞典一直十分重視建筑配件的標準化問(wèn)題,1967年就制定了《住宅標準法》,并規定使用按照瑞典國家標準制造的材料配件來(lái)建造的住宅項目能獲得政府的貸款。
瑞典的工業(yè)化標準和“模數協(xié)調基本原則”涉及建筑的各部分,如浴室設備、廚房水槽、窗框、窗扇等等。瑞典三層固定玻璃窗扇中間帶百葉,可在關(guān)閉的情況下通風(fēng)。
美國
美國的建筑與中國的建筑在形式上有很大的差別。美國人口約2.5億,目前建筑自有率為66%,人均居住面積59平方米,居世界榜首。美國的建筑幾乎全部為三層以下。在很多州的法律中有明確規定,若要蓋三層以上的建筑,要經(jīng)過(guò)非常繁雜的審批手續。
由于住房是美國家庭的重要組成部分,而且又是采取分戶(hù)供暖措施,所以房屋本身的節能水平是一個(gè)非常重要的指標,建筑節能甚至成為了一些家庭購房的首要指標。也就是說(shuō),建筑節能是一個(gè)非常市場(chǎng)化的指標,雖然這其中政府的標準起了相當的作用,但這并非絕對。在美國,普通住宅的交工是不需要政府驗收的,房屋承建商自檢驗收很重要,住戶(hù)驗收簽字更重要,房屋質(zhì)量主要依靠房屋承建商對信譽(yù)的高度負責和重視來(lái)保障。
國內建筑節能現狀
節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能耗在我國整個(gè)能耗中的地位也越來(lái)越重要。1996年中國建筑年消耗3.3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3.76億噸,占總量消耗的27.6%,年增長(cháng)比例千分之五;隨著(zhù)建筑業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的改善,建筑能耗占全社會(huì )總能耗的比例還會(huì )繼續增長(cháng)。據有關(guān)數據顯示,我國當前的房屋建設規?胺Q(chēng)世界第一。目前全國房屋數量有400億平方米左右,房屋建筑規?磥(lái)已超過(guò)所有發(fā)達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19.7億平方米,這幾年差不多都是接近這個(gè)數字。而據預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億平方米,其中城市171億平方米。然而,截至到去年,我國節能建筑的總面積還只有2.3億平方米,在每年近20億平方米的竣工面積當中,只有五六千萬(wàn)平方米是節能建筑,只占3%左右,也就是說(shuō)有97%屬于高耗能建筑。
我國建筑能耗高于發(fā)達國家,主要表現在建筑物保溫與供熱系統狀況差,如我國供熱系統的綜合效率僅為35%到55%,遠低于先進(jìn)國家80%左右的水平。建筑節能由于直接關(guān)系到國家資源戰略和可持續發(fā)展戰略的實(shí)施,隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),城鎮建設將保持高速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,根據發(fā)達國家經(jīng)驗,建筑能耗在未來(lái)商品總能耗中所占比例將上升到35%左右,也就是說(shuō),建筑消耗了三分之一多的能源,對我們國家來(lái)說(shuō),這個(gè)比例恐怕還要高。江蘇省徐州煤礦每年產(chǎn)煤量在1300-1500萬(wàn)噸,折成標煤1000多萬(wàn)噸,單從2002年全省城鎮新建住宅2500萬(wàn)平方米來(lái)測算,如果全部執行節能設計標準,每年可以節能6.6億千瓦時(shí),相當于節約近27萬(wàn)噸標煤,至2009年,僅住宅建筑節能所節約的能耗就相當于徐州煤礦當年的產(chǎn)煤量,這個(gè)數字是相當驚人的,也是鼓舞人心的;同時(shí)還可以減少大量的二氧化碳、粉塵等污染排放,其經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會(huì )效益都十分顯著(zhù)。由此可見(jiàn),建筑節能的意義十分重大。
2004年11月25日,經(jīng)國務(wù)院同意,國家發(fā)展和改革委員會(huì )發(fā)布了我國第一個(gè)《節能中長(cháng)期專(zhuān)項規劃》。規定中指出,“十一五”期間,中國新建建筑要嚴格實(shí)施節能50%的設計標準。其中,北京、天津等少數大城市率先實(shí)施節能65%的標準。發(fā)改委環(huán)境和資源綜合利用司司長(cháng)趙家榮當日在新聞發(fā)布會(huì )上說(shuō),我國將全面展開(kāi)供熱體制改革,在各大中城市普遍推行居住及公共建筑集中采暖按熱表計量收費,在小城市試點(diǎn)。鼓勵采用蓄冷、蓄熱空調、節能門(mén)窗,加快太陽(yáng)能、地熱等可再生能源在建筑物的利用。雖然我國已經(jīng)陸續頒布了全國各氣候區建筑節能50%的設計標準,但全國城市每年新增建筑中達到節能建筑設計標準的不到5%。我國目前單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發(fā)達國家的2-3倍。趙家榮說(shuō),由于集中供熱比分散小鍋爐供熱效率提高50%,到2010年,中國城市集中供暖普及率爭取由2002年的27%提高到40%。
建筑節能技術(shù)
建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實(shí)現方式來(lái)節約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶(hù)跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發(fā)。35%熱量從墻體散發(fā),如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實(shí)際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價(jià)比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實(shí)用功能和外觀(guān)的簡(jiǎn)潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。 還可以充分利用地熱泵技術(shù),如冰島等國家,建筑房子時(shí)先在地上打兩個(gè)洞,通過(guò)電泵將地下水循環(huán)起來(lái),為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽(yáng)能和風(fēng)能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術(shù)時(shí)結合風(fēng)能與太陽(yáng)能,用風(fēng)能與太陽(yáng)能來(lái)帶動(dòng)電泵就可以做到“零能耗”。
新能源的利用是節約建筑使用能耗非常有效地辦法,新能源通常指非常規、可再生能源,包括有太陽(yáng)能、地熱能、風(fēng)能等等。新能源技術(shù)用于建筑節能通常有以下幾個(gè)方面:
1.太陽(yáng)能致冷
利用太陽(yáng)能制冷空調有兩種方法,一是先實(shí)現光一電轉換,再以電力推動(dòng)常規的壓縮式制冷機制冷;二是進(jìn)行光一熱轉換,以熱能制冷。前者系統比較簡(jiǎn)單,但其造價(jià)約為后者的3—4倍,因此國內外的太陽(yáng)能空調系統至今以第二種為主。太陽(yáng)能致冷的方法有多種,如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。壓縮式致冷要求集熱溫度高,除采用真空管集熱器或聚焦型集熱器外,一般太陽(yáng)能集熱方式不易實(shí)現,所以造價(jià)較高;蒸汽噴射式致冷不僅要求集熱溫度高,一般說(shuō)其致冷效率也很低,約為0.2~0.3左右的熱利用效率;吸收式致冷系統所需集熱溫度較低,大約70~90℃即可,使用平板式集熱器也可滿(mǎn)足其要求,而且熱利用較好,制作容易,致冷效率可達0.6~0.7,所以一般采用也多,但設備龐大,影響推廣。
2.太陽(yáng)熱水器
太陽(yáng)熱水器是太陽(yáng)能熱利用中具有代表性的一種裝置,它的用途廣泛,形式多樣。人們最常見(jiàn)的一種太陽(yáng)熱水器是架在屋頂的平板熱水器,常常是供洗澡用的。其實(shí),在工業(yè)生產(chǎn)中以及采暖、于燥、養殖、游泳等許多方面也需要熱水,都可利用太陽(yáng)能。太陽(yáng)熱水器按結構分類(lèi)有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。
3.太陽(yáng)房
太陽(yáng)房是利用太陽(yáng)能采暖和降溫的房子。人們的生活能耗中,用于采暖和降溫的能源占有相當大的比重。特別對于氣候寒冷或炎熱的地區,采暖和降溫的能耗就更大。太陽(yáng)房既可采暖,也能降溫,最簡(jiǎn)便的一種太陽(yáng)房叫被動(dòng)式太陽(yáng)房,建造容易,不需要安裝特殊的動(dòng)力設備。比較復雜一點(diǎn),使用方便舒適的另一種太陽(yáng)房叫主動(dòng)式太陽(yáng)房。更為講究高級的一種太陽(yáng)房,則為空調致冷式太陽(yáng)房。
4.太陽(yáng)能熱發(fā)電
太陽(yáng)能熱發(fā)電是太陽(yáng)能利用中的重要項目。太陽(yáng)熱發(fā)電是利用集熱器把太陽(yáng)輻射能轉變成熱能,然后通過(guò)汽輪機、發(fā)電機來(lái)發(fā)電。根據集熱的溫度不同,太陽(yáng)熱發(fā)電可分為高溫熱發(fā)電和低溫熱發(fā)電兩大類(lèi)。按太陽(yáng)能采集方式劃分,太陽(yáng)能熱發(fā)電站主要有塔式、槽式和盤(pán)式三類(lèi)。
5.地熱發(fā)電
地熱發(fā)電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電。 地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變?yōu)闄C械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。所不同的是,地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能。地熱發(fā)電的過(guò)程,就是把地下熱能首先轉變?yōu)闄C械能,然后再把機械能轉變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。要利用地下熱能,首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來(lái)。目前能夠被地熱電站利用的載熱體,主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類(lèi)型、溫度、壓力和其它特性的不同,可把地熱發(fā)電的方式劃分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類(lèi)。
6.地熱供暖
將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于地熱發(fā)電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟性好,倍受各國重視,特別是位于高寒地區的西方國家,其中冰島開(kāi)發(fā)利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個(gè)地熱供熱系統,現今這一供熱系統已發(fā)展得非常完善,每小時(shí)可從地下抽取7740t80℃的熱水,供全市11萬(wàn)居民使用。由于沒(méi)有高聳的煙囪,冰島首都已被譽(yù)為“世界上最清潔無(wú)煙的城市”。此外利用地熱給工廠(chǎng)供熱,如用作干燥谷物和食品的熱源, 用作硅藻土生產(chǎn)、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產(chǎn)過(guò)程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠(chǎng)就是冰島的硅藻土廠(chǎng)和新西蘭的紙槳加工廠(chǎng)。我國利用地熱供暖和供熱水發(fā)展也非常迅速,在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。
7.風(fēng)力致熱
“風(fēng)力致熱”是將風(fēng)能轉換成熱能。目前有三種轉換方法。一是 風(fēng)力機發(fā)電,再將電能通過(guò)電阻絲發(fā)熱,變成熱能。雖然電能轉 換成熱能的效率是 100%,但風(fēng)能轉換成電能的效率卻很低,因此從能量利用的角度看,這種方法是不可取的。二是由風(fēng)力機將風(fēng)能轉換成空氣壓縮能,再轉換成熱能,即由風(fēng)力機帶動(dòng)一離心壓縮機,對空氣進(jìn)行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風(fēng)力機直接轉換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。 風(fēng)力機直接轉換熱能也有多種方法。最簡(jiǎn)單的是攪拌液體致熱,即風(fēng)力機帶動(dòng)攪拌器轉動(dòng),從而使液體(水或油)變熱!耙后w擠壓致熱”是用風(fēng)力機帶動(dòng)液壓泵,使液體加壓后再從狹小的阻尼小孔中高速?lài)姵龆构ぷ饕后w加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。
結語(yǔ)
建筑節能并非房地產(chǎn)一個(gè)行業(yè)的問(wèn)題,目前國內乃至全球正在面臨的能源危機是關(guān)系整個(gè)人類(lèi)社會(huì )生存發(fā)展的大計。
“跨入新世紀,我們將向現代化建設第三步戰略的目標邁進(jìn),環(huán)境保護面臨著(zhù)更在的壓力和挑戰。我們必須認真實(shí)施可持續發(fā)展戰備,把環(huán)境保護和生態(tài)建設放到更重要的位置。要堅持統籌規劃,依靠科技進(jìn)步,加大資金投入,加強污染治理,大力植樹(shù)種草,搞好水土保持,改善生態(tài)環(huán)境。我們相信,通過(guò)全國人民堅忍不拔的努力,就一定能夠使中華大地水更清、天更藍、山川更加秀美!保ㄖ扉F基)
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