尹立新,李國文,閆 晶
(常熟理工學(xué)院 管理學(xué)院,江蘇 常熟 215500)
與發(fā)達(dá)國家相比,我國建筑節(jié)能研究工作起步較晚,而我國的建筑能耗卻比歐美高得多,冬夏室內(nèi)環(huán)境也遠(yuǎn)不如他們的舒適。目前,我國建筑能耗約占我國總能耗的28%,預(yù)計到2020年以后將占30%-40%,我國現(xiàn)有的400億平方米的建筑當(dāng)中,99%是高能耗建筑,如果仍維持目前這樣的狀況,那么到2020年,建筑能耗將為2000年的三倍以上[1]4。這種狀況將是我們的環(huán)境無力承受的。當(dāng)然,我國建筑能耗中80%為建筑使用過程中的運(yùn)行能耗,我國節(jié)能空間還是巨大。
目前,我國農(nóng)村民用建筑面積為240億平方米,占全國總建筑面積的60%以上,隨著農(nóng)民生活水平的提高,農(nóng)村尚需新建住宅30多億平方米,村鎮(zhèn)建筑的能源消耗將發(fā)生前所未有的變化,必須引起我們的高度重視。因此,制定切實可行的村鎮(zhèn)建筑節(jié)能措施和激勵措施,對加快我國建筑節(jié)能的整體步伐有著舉足輕重的作用,也是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系的農(nóng)村建筑節(jié)能課題組在新農(nóng)村建筑節(jié)能方面的研究是國內(nèi)的首次大規(guī)模嘗試,他們在北京周邊多個郊區(qū)縣完成了500多戶農(nóng)宅實際改造工程。如果在整個北方地區(qū)進(jìn)行推廣,每年可以節(jié)約采暖煤耗約0.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,折合500億元人民幣,經(jīng)濟(jì)效益顯著[2]8。
當(dāng)然,我國目前大部分地區(qū)建造的節(jié)能建筑及示范應(yīng)用工程還存在不少問題,如:初期投資大,節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品不成熟;政策上的激勵措施不完善及缺少規(guī)范的節(jié)能檢測評估體系等。
1.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱水平(包括外墻、屋面、門窗)是建筑節(jié)能的重要技術(shù)指標(biāo),是提高室內(nèi)環(huán)境舒適度、降低能耗的重要環(huán)節(jié)。目前,我國住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱水平與發(fā)達(dá)國家相比有很大差距。歐洲國家的住宅年實際采暖耗能已經(jīng)普遍降到了每平方米6L油以下,領(lǐng)先的“高舒適度、低能耗”住宅則達(dá)到了3L油以下。把北京市住宅的平均采暖能耗按歐洲方法折算,按照節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)新建的住宅采暖能耗大約是8.75L油,按節(jié)能65%設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的建筑,可達(dá)到每平方米建筑一個采暖季耗煤8.75kg,也僅達(dá)到了6.125L油的目前歐洲平均水平。[3]5
早在1988年,我國就開始了墻體革新工作,大力開發(fā)與推廣節(jié)土、節(jié)能、利廢、多功能、有利于環(huán)保并符合可持續(xù)發(fā)展要求的新型墻體,經(jīng)過20年的發(fā)展,盡管新型墻體產(chǎn)品有了很大的發(fā)展,但還未能達(dá)到我國確定的墻改跨世紀(jì)戰(zhàn)略目標(biāo)?!督K省發(fā)展新型墻體材料條例》鼓勵“利用煤矸石、粉煤灰、建筑渣土等無毒無害的固體廢物以及江河淤泥開發(fā)、生產(chǎn)新型墻體材料,鼓勵優(yōu)先發(fā)展自保溫墻體材料、逐步實現(xiàn)資源循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)和建筑節(jié)能”[4]36,這些以外墻外保溫為主的節(jié)能技術(shù)尚存在許多問題:技術(shù)水平低,質(zhì)量不易保證、耐久性差。因此,開發(fā)研究外墻自保溫材料是關(guān)鍵所在,在發(fā)展新型墻體產(chǎn)品時,除考慮強(qiáng)度指標(biāo)外,還要在導(dǎo)熱性、耐久性、干燥收縮、防火、耐水、隔聲、抗沖擊性能等方面有全面的考慮。另外,圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能還應(yīng)考慮保溫門窗、屋面保溫及建筑物的體型系數(shù),建筑遮陽也對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫有重大影響。
2.太陽能利用
2.3.3 PO2 納入18篇文獻(xiàn),各研究間存在異質(zhì)性(P<0.000 1,I2=79%),采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta‐分析,見圖3。結(jié)果顯示治療前后,試驗組PO2增加值顯著大于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=9.75,95%CI(8.27~11.27),P<0.000 1]。
我國屬于太陽能資源豐富的國家,年輻射總量大于3300-8300MJ/(m2.a),全國2/3以上地區(qū)的年日照小時數(shù)大于2000,每年陸地接收的太陽輻射能相當(dāng)于2.4萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,具有太陽能利用的良好條件。目前,我國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,太陽能熱水器年生產(chǎn)能力已達(dá)到2000萬平方米,在用太陽能熱水器總集熱面積已超過1億平方米。加強(qiáng)太陽能供熱技術(shù)、特別是集中式太陽能工業(yè)規(guī)模供熱的集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,將成為推動和擴(kuò)大太陽能產(chǎn)品市場發(fā)展的有效途徑。
3.生物質(zhì)能源的應(yīng)用
生物質(zhì)能源包括沼氣和生物質(zhì)顆粒。沼氣在我國部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)推廣使用。生物質(zhì)顆粒成型燃料是以木材加工廢棄物、農(nóng)作物秸稈為主要原料,經(jīng)粉碎-混合-成型-烘干等工藝加工成直徑為6-9mm的柱狀顆粒燃料。它的原材料分布廣泛,加工工藝先進(jìn),成品顆??芍苯幼鳛槿剂先紵?。使用生物質(zhì)顆粒成型燃料,與其它常用燃料相比,運(yùn)行成本最低,大約只有燃油的50%、管道煤氣的69%左右、管道蒸汽的70%左右,與燃煤大致相同,但環(huán)保要求明顯好于燃煤,經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益明顯。
4.地源熱泵應(yīng)用技術(shù)
地源熱泵是以地下土壤和水為熱源,將熱量從較低溫處輸送到高溫處的一種能源利用裝置[5]52,多數(shù)地區(qū)都有可直接利用的低溫地?zé)豳Y源,近年來地源熱泵已成為地?zé)崮芾迷鲩L最快的一種形式。
以常熟地區(qū)為例,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)新技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在新開發(fā)的住宅小區(qū)及新建的公共建筑。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在當(dāng)前還是以外墻外保溫為主,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外面加一層保溫板,代表性的住宅項目如常熟花園、公共建筑如常熟理工學(xué)院的文科樓、阿特斯在辛莊的廠房工程。雖然這種外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性能否經(jīng)受住時間的考驗尚不確定,但建設(shè)行業(yè)主管部門已經(jīng)注意到這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景,鼓勵企業(yè)積極開展自保溫墻板研發(fā),現(xiàn)在本地區(qū)已有多家企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)自保溫等新型墻體材料,如常熟常建集團(tuán)研發(fā)的水泥桔桿纖維板、多功能輕型墻體等,已陸續(xù)取得推廣許可證,并進(jìn)行示范工程應(yīng)用。
太陽能熱水器已逐漸被居民接受,小區(qū)及新建住宅安裝的越來越多。在工業(yè)規(guī)模利用上也不斷取得突破,常熟市凱達(dá)印染節(jié)能改造項目設(shè)計太陽能集熱面積為15000平方米,日供熱水1500噸,建成后將成為本區(qū)域最大的印染企業(yè)節(jié)能減排改造項目。該項目完成后,每年可為凱達(dá)印染產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益486萬元,項目完成后一年實現(xiàn)減排CO2氣體7128噸、SO2324噸,減少大量的煙塵和灰渣。根據(jù)有關(guān)研究表明,每排放一噸二氧化硫,所造成的經(jīng)濟(jì)損失約兩萬元,太陽能作為清潔能源的產(chǎn)業(yè)價值是顯而易見的。
在各地方政府的支持下,一批太陽能光伏示范項目已相繼建成。太陽能光伏應(yīng)用范圍相當(dāng)廣,如太陽能電站、太陽能路燈、太陽能光伏建筑一體化等。在美國納斯達(dá)克上市的光伏企業(yè)阿特斯先后在蘇州和常熟成立了阿特斯陽光電力科技有限公司,其產(chǎn)品已進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
地源熱泵技術(shù)推廣進(jìn)度也較快,高等院校在研究方面也加大了投入,該技術(shù)與現(xiàn)代空調(diào)的結(jié)合使用開始出現(xiàn)在開發(fā)商的建設(shè)項目中。
1.實心粘土磚還是村鎮(zhèn)建筑的主要墻體材料,能耗巨大
常熟是經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的第一批“禁實”城市,但經(jīng)筆者調(diào)查,在常熟市區(qū)內(nèi)一些村民自建的住宅、在尚湖周邊的村鎮(zhèn),實心粘土磚仍是主要的建筑材料,在邊遠(yuǎn)的村莊更是如此,甚至在公路邊還可以見到生產(chǎn)實心粘土磚的工廠。在限制使用粘土磚之前,我國房屋建筑材料70%是墻體材料,粘土磚在相當(dāng)長的一段時間占主導(dǎo)地位;而生產(chǎn)粘土磚每年耗用粘土資源達(dá)10億多立方米,相當(dāng)于毀田50萬畝,同時生產(chǎn)粘土磚每年要消耗7000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
2.村鎮(zhèn)建筑節(jié)能效果很差
常熟地區(qū)冬天室內(nèi)溫度大多在18℃以下,住宅熱舒適程度比較差,而農(nóng)村建筑更是遠(yuǎn)落后于城市住宅。新農(nóng)村建設(shè)代表我國改革開放的成果,建設(shè)和諧社會是我們黨全面建設(shè)小康社會的重要目標(biāo),其中重要的內(nèi)容就是改善人們的居住環(huán)境。常熟地處我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長三角地區(qū),在村鎮(zhèn)建設(shè)上注重改善生態(tài)環(huán)境,出現(xiàn)了許多全國文明村鎮(zhèn),但建筑節(jié)能方面的發(fā)展還很不足,如在全國聞名的新農(nóng)村——蔣巷村,村民的別墅在建筑節(jié)能上只有簡單的太陽能熱水器應(yīng)用,其它的節(jié)能技術(shù)幾乎沒有。而人民生活水平的提高導(dǎo)致對室內(nèi)熱舒適環(huán)境要求的提高,對村鎮(zhèn)建筑也需要采取不同的采暖措施,改善室內(nèi)熱舒適狀況;同時還要不造成建筑能耗的大幅增加,這是目前我國建筑節(jié)能工作一項嚴(yán)峻和急迫的任務(wù)。
3.建筑節(jié)能推廣力度不足
建筑節(jié)能是我國當(dāng)前緊迫而重要的任務(wù),是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、提高人民生活水平、造福子孫后代的大事,黨中央、國務(wù)院高度重視,將節(jié)能工作與地方官員的政績掛鉤,各地方政府投入力度較大,做了很多工作,如組織編寫節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、大力推廣節(jié)能新材料、鼓勵企業(yè)節(jié)能減排、鼓勵申報節(jié)能示范工程等,但在相關(guān)細(xì)節(jié)上還有待進(jìn)一步完善,村鎮(zhèn)居民甚至政府機(jī)關(guān)的節(jié)能意識還不強(qiáng),至今常熟地區(qū)還未出現(xiàn)縣市級的建筑節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用示范工程項目。
禁止使用實心粘土磚是墻體材料改革的重要內(nèi)容,對節(jié)能減排工作會起到巨大的推動作用。常熟地區(qū)農(nóng)村建筑多以二層以上別墅為主,實心粘土磚的使用不僅浪費(fèi)了土地資源,而且由于磚體導(dǎo)熱系數(shù)較大,不利于節(jié)能。因此,禁止實心粘土磚在村鎮(zhèn)建筑中的使用、大力發(fā)展新型墻體材料是當(dāng)前的一項緊迫任務(wù)。
目前,節(jié)能技術(shù)已經(jīng)相對成熟,但建筑節(jié)能市場卻相對薄弱,政府應(yīng)該在建筑節(jié)能市場的培育方面做更多更細(xì)的工作。比如在村鎮(zhèn)住宅設(shè)計方面缺乏有效的管理,節(jié)能設(shè)計基本沒有,建筑節(jié)能技術(shù)含量很低,住宅不能滿足人們對舒適熱環(huán)境的要求;村鎮(zhèn)新建房屋墻體材料仍以粘土磚為主,外窗面積及材料使用也很少考慮節(jié)能。因此,建筑行業(yè)主管部門應(yīng)分析并找出建筑節(jié)能推廣應(yīng)用上存在的問題,制定相應(yīng)的鼓勵和扶持措施,加強(qiáng)節(jié)能管理并引導(dǎo)村鎮(zhèn)重視建筑節(jié)能市場建設(shè)。
隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,人們對居住環(huán)境的要求越來越高,對原有的耗能建筑進(jìn)行改造也成為節(jié)能減排工作不可忽視的一個重要方面。村鎮(zhèn)建筑節(jié)能改造首先要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)著手,更換節(jié)能門窗,墻體改造可采用增加一層耐久性好的具有一定保溫性能的輕質(zhì)材料;在建筑西側(cè)及南側(cè)增加外遮陽將會起到明顯的節(jié)能效果。既有村鎮(zhèn)建筑的節(jié)能改造是居民生活水平提高的需要,也是社會發(fā)展的需要,不僅可以推進(jìn)節(jié)能減排工作,還可以拉動內(nèi)需,政府應(yīng)積極培育這個市場。
建筑節(jié)能需要全社會參與,要采取各種措施吸引高等院校、科研部門、企業(yè)及社會團(tuán)體積極關(guān)注建筑節(jié)能的研究與推廣工作,要以項目的形式吸引更多的專家學(xué)者參與社會調(diào)查及科學(xué)研究,要積極推進(jìn)高等院校、科研部門進(jìn)行理論研究及技術(shù)開發(fā)工作,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,大力推廣應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)。目前,常熟理工學(xué)院積極與地方政府、企事業(yè)單位合作,開展建筑節(jié)能項目開發(fā),如與常熟常建集團(tuán)合建了工程管理實驗室,在此基礎(chǔ)上常建集團(tuán)黃河路辦公樓項目獲得了住建部“新技術(shù)應(yīng)用示范”項目,并與市里相關(guān)單位聯(lián)合進(jìn)行了建筑節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用示范項目的申報工作。
節(jié)能服務(wù)公司,國外稱之為ESCO(Energy Service Company),我國也稱為EMC(Energy Management Company),它基于“能源合同管理”機(jī)制,為客戶提供服務(wù),包括能源審計,節(jié)能改造方案設(shè)計,能源管理合同的談判與簽署,材料和設(shè)備采購,建筑的施工、運(yùn)行、保養(yǎng)和維護(hù),節(jié)能的效益保證。[6]7國外實踐證明,建筑節(jié)能的推廣離不開節(jié)能服務(wù)公司的推動。
節(jié)能服務(wù)公司在我國尚處于起步階段,常熟新阪神太陽能有限公司在本地區(qū)率先引入能源合同管理模式:企業(yè)或個人零風(fēng)險投入,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯。節(jié)能服務(wù)公司還可以塑造企業(yè)“節(jié)能環(huán)保、對社會負(fù)責(zé)”的良好形象,使企業(yè)樂于接受,便于節(jié)能技術(shù)的推廣。
節(jié)約能源,改善村鎮(zhèn)居民居住條件是我國當(dāng)前建設(shè)和諧社會的緊迫問題。節(jié)能建筑需與氣候條件、地理條件及經(jīng)濟(jì)條件相適應(yīng),應(yīng)具有鮮明的地方個性。在建筑節(jié)能技術(shù)上,村鎮(zhèn)建筑發(fā)展模式還有進(jìn)一步細(xì)化的空間,還需要更多的企業(yè)、設(shè)計單位及高??蒲袉挝环e極參與研究,在社會發(fā)展中解決政策執(zhí)行、理論宣傳、市場培育、新技術(shù)應(yīng)用等問題,如此,村鎮(zhèn)建筑節(jié)能的發(fā)展必然會有一個質(zhì)的飛躍。
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[3]羅憶,劉忠偉.建筑節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
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