梁效銘
LIANG Xiao-ming
在我國,建筑能耗占總能耗近三分之一,并且呈逐年遞增趨勢,節(jié)能減排降耗成為建筑業(yè)發(fā)展的重中之重。隨著節(jié)能減排國家政策的推動和綠色建筑理念的普及,我國部分新建成的建筑在設(shè)計階段已經(jīng)可實現(xiàn)節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn),但在建筑施工階段比例還較低。雖然總體上建筑業(yè)節(jié)能減排取得了一定成績,但還存在一定問題,亟待解決[1]。
早些年,在我國經(jīng)濟(jì)快速增長的同時,資源浪費和環(huán)境污染也隨之加劇,發(fā)展與資源緊缺之間的矛盾日益突出,民眾對環(huán)境污染問題反映強烈。不調(diào)整經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),進(jìn)一步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,能源、環(huán)境、社會都將不能為繼,經(jīng)濟(jì)發(fā)展寸步難行。
建筑節(jié)能是指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和建筑物施工及使用過程中,以滿足同等需要為條件,盡可能降低能耗。降低能源消耗需從建筑規(guī)劃與設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、終端用能效率、多方面提高能源利用率等方面入手。
建筑節(jié)能要在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、改造和運維過程中,按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料和新產(chǎn)品,提高建筑物的保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)的運行效率,積極應(yīng)用可再生能源,保證建筑物內(nèi)熱環(huán)境的質(zhì)量,增大內(nèi)外能量交換熱阻,減少因產(chǎn)生熱量而導(dǎo)致的高能耗[2]。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年上升,尤其每年建筑材料生產(chǎn)還產(chǎn)生了13%的能耗,由此,建筑業(yè)的能耗約占全國總能耗的一半。建筑行業(yè)全面節(jié)能減排勢在必行。雖然隨著政策的鼓勵和行業(yè)的推動,綠色建筑數(shù)量不斷增多,建筑節(jié)能減排取得了一些成績,但整體上還存在一些問題,亟待解決。
新材料、新技術(shù)的研發(fā)意味著更多的投入,目前,市場上絕大多數(shù)節(jié)能減排材料價格都很高,會提高建筑項目中整體成本,建材成本的提高帶來建筑每平米造價成本的提高,較高的價格會使消費者望而卻步,這成為建筑企業(yè)實行建筑節(jié)能減排的難點之一。
無規(guī)矩不成方圓,我國建筑節(jié)能減排的發(fā)展需要建立在完善的監(jiān)管體制上,但當(dāng)前,我國建筑節(jié)能減排的監(jiān)管體制缺乏相應(yīng)的完善性,存在管理部門交叉,權(quán)責(zé)不明確等問題,相關(guān)部門之間很難做到高度配合協(xié)同工作,導(dǎo)致建筑節(jié)能減排工作缺乏有效監(jiān)管。此外,部分建筑節(jié)能減排制度只一味追求建筑節(jié)能,忽視了減排,致使二者分離,難以同時推進(jìn),對建筑節(jié)能減排的落實造成阻礙。
近年來,國家出臺的建筑節(jié)能減排相關(guān)法律規(guī)章制度,很多只是流于形式,未能得到真正貫徹執(zhí)行。除此之外,大部分地方政府都將主要精力放在發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)方面,而發(fā)展建筑節(jié)能減排,會因為建筑成本的增加而對地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成一定制約,因此并未對建筑節(jié)能減排給予相應(yīng)的政策和資金等方面的支持與鼓勵,這也在一定程度上增加了建筑開發(fā)單位建筑節(jié)能減排的消極執(zhí)行,從而成為推進(jìn)建筑節(jié)能減排發(fā)展的一大難點[3]。
建筑節(jié)能減排工作任務(wù)重,參與節(jié)能減排工作的有政府、建筑企業(yè)和普通民眾,面向新建筑和既有建筑,落地難度大。在建筑節(jié)能減排的初期推進(jìn)中,需要投入大量精力、成本和代價。
目前,與國外同等條件下的國家相比,我國部分地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱功能較低。外墻、外窗的傳熱系數(shù)是他們的2倍~5倍,屋面和門窗的滲透為3倍~6倍。在我國,具有一定節(jié)能效果的建筑,其采暖能耗約為歐洲國家的1.5倍。
要遵循科學(xué)規(guī)律,制定和執(zhí)行科學(xué)的決策,重點要以碳足跡為重要依據(jù),對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、貿(mào)易結(jié)構(gòu)等進(jìn)行科學(xué)評估、優(yōu)化調(diào)整;對碳減排、碳封存、碳利用、碳吸收的技術(shù)、工程、管理等路徑進(jìn)行系統(tǒng)比較、科學(xué)設(shè)計,建立起具有中國特色的科學(xué)可行的碳達(dá)峰、碳中和基本路徑。
4.2.1 建筑規(guī)劃與設(shè)計
設(shè)計師要從建筑的整體規(guī)劃設(shè)計入手,與能源、環(huán)境、設(shè)備、結(jié)構(gòu)各專業(yè)的設(shè)計師緊密配合,按照建筑所在地氣候條件的特點,利用自然環(huán)境打造建筑室內(nèi)微氣候,減少對制冷、制熱等設(shè)備的應(yīng)用。首先,科學(xué)選址,合理利用自然環(huán)境;其次,利用建筑物的形體優(yōu)勢,改善既有氣候條件,建筑物的結(jié)構(gòu)、空間等形體設(shè)計,給室外微環(huán)境改善室內(nèi)微環(huán)境創(chuàng)造了條件。
4.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)
建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計影響能耗、環(huán)境、空氣質(zhì)量等要素。
1)外墻
傳統(tǒng)的墻體材料和技術(shù)已經(jīng)不能滿足節(jié)能減排的需求,復(fù)合墻體成為發(fā)展趨勢。復(fù)合墻體的承重結(jié)構(gòu)大多為塊體材料或鋼筋混凝土,通過與保溫隔熱材料進(jìn)行復(fù)合后應(yīng)用。具有節(jié)能減排效果的保溫隔熱材料主要包括礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膠粉聚苯顆粒漿料發(fā)泡水泥保溫板等。這些材料從生產(chǎn)到制作都需要特殊的工藝和設(shè)備,需要大量投入進(jìn)行研發(fā)。
2)門窗
門窗能起到采光、通風(fēng)、圍護(hù)的作用,也是最容易造成熱量損失的結(jié)構(gòu)。隨著民眾對建筑美觀的要求,大門窗、全玻璃,給外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能減排特性提出了更高要求。門窗的節(jié)能主要通過改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,在門窗的材料上出現(xiàn)了鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。為解決全玻璃導(dǎo)致的能量耗損問題,通過研發(fā),可將普通玻璃加工成反射玻璃、高強度低輻射鍍膜防火玻璃、智能玻璃等,提高玻璃的節(jié)能性能。
3)屋頂
屋頂?shù)谋?、隔熱是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點之一。在寒冷地區(qū)的屋頂設(shè)置保溫層,防止熱量流失;在炎熱地區(qū)的屋頂設(shè)置隔熱降溫層,防止熱量的輸入。屋頂?shù)谋胤绞綖椋涸诜浪畬酉旅嬖O(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料,如膨脹珍珠巖等,也可在防水層上面設(shè)置聚苯乙烯泡沫。屋頂隔熱降溫可采用架空通風(fēng)、蓄水或定時噴水、屋頂綠化等方式[4]。
4.2.3 提高終端用戶用能效率
高能效的采暖、空調(diào)系統(tǒng)可減少能耗。首先,根據(jù)建筑的特點和功能,設(shè)計高能效的暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng),例如,熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱/供冷系統(tǒng)等。然后,在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調(diào)控室內(nèi)的舒適度、空氣品質(zhì)和能耗情況。比如,使用傳感器測量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強度,并基于建筑動態(tài)模型預(yù)測采暖和空調(diào)的負(fù)荷,控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行。
4.2.4 新能源的使用
在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境方面,新能源的利用起至關(guān)重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源,包括有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。
建立建筑節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任和評價考核制度。嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)管和審查制度。擴(kuò)展建筑節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)證范圍。組織開展建筑節(jié)能專項檢查。研究建立并實施科學(xué)、統(tǒng)一的建筑節(jié)能減排統(tǒng)計指標(biāo)體系和監(jiān)測體系。
做好建筑節(jié)能的宣傳工作,讓節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境成為建筑項目各參與方的共同理念。借助網(wǎng)絡(luò)平臺等傳播途徑,對建筑節(jié)能減排進(jìn)行大力宣傳,借此促進(jìn)社會大眾對建筑節(jié)能減排的認(rèn)識和了解,促使建筑節(jié)能減排得到民眾的歡迎和認(rèn)可,為綠色建筑經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
綜上所述,在雙碳背景下,如何做好建筑業(yè)的節(jié)能減排工作,是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的重點方向。新技術(shù)、新材料,高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,大力發(fā)展綠色建筑,牢記節(jié)能減排目標(biāo),助力我國工程建設(shè)行業(yè)實現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展。