我国建筑节能减排的难点与对策研究

2021-03-30 06:32梁效铭
智能建筑与智慧城市 2021年12期
关键词:围护结构建筑节能能耗

梁效铭

LIANG Xiao-ming

1 引言

在我国,建筑能耗占总能耗近三分之一,并且呈逐年递增趋势,节能减排降耗成为建筑业发展的重中之重。随着节能减排国家政策的推动和绿色建筑理念的普及,我国部分新建成的建筑在设计阶段已经可实现节能减排的标准,但在建筑施工阶段比例还较低。虽然总体上建筑业节能减排取得了一定成绩,但还存在一定问题,亟待解决[1]。

2 概念介绍

2.1 节能减排提出的背景

早些年,在我国经济快速增长的同时,资源浪费和环境污染也随之加剧,发展与资源紧缺之间的矛盾日益突出,民众对环境污染问题反映强烈。不调整经济产业结构,进一步转变经济增长方式,能源、环境、社会都将不能为继,经济发展寸步难行。

建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑和建筑物施工及使用过程中,以满足同等需要为条件,尽可能降低能耗。降低能源消耗需从建筑规划与设计、围护结构、终端用能效率、多方面提高能源利用率等方面入手。

建筑节能要在建筑物的规划、设计、建设、改造和运维过程中,按照节能标准,采用新技术、新工艺、新设备、新材料和新产品,提高建筑物的保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统的运行效率,积极应用可再生能源,保证建筑物内热环境的质量,增大内外能量交换热阻,减少因产生热量而导致的高能耗[2]。

3 建筑节能减排的现状及难点分析

随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年上升,尤其每年建筑材料生产还产生了13%的能耗,由此,建筑业的能耗约占全国总能耗的一半。建筑行业全面节能减排势在必行。虽然随着政策的鼓励和行业的推动,绿色建筑数量不断增多,建筑节能减排取得了一些成绩,但整体上还存在一些问题,亟待解决。

3.1 节能材料成本高

新材料、新技术的研发意味着更多的投入,目前,市场上绝大多数节能减排材料价格都很高,会提高建筑项目中整体成本,建材成本的提高带来建筑每平米造价成本的提高,较高的价格会使消费者望而却步,这成为建筑企业实行建筑节能减排的难点之一。

3.2 监管体制问题大

无规矩不成方圆,我国建筑节能减排的发展需要建立在完善的监管体制上,但当前,我国建筑节能减排的监管体制缺乏相应的完善性,存在管理部门交叉,权责不明确等问题,相关部门之间很难做到高度配合协同工作,导致建筑节能减排工作缺乏有效监管。此外,部分建筑节能减排制度只一味追求建筑节能,忽视了减排,致使二者分离,难以同时推进,对建筑节能减排的落实造成阻碍。

3.3 实施积极性不高

近年来,国家出台的建筑节能减排相关法律规章制度,很多只是流于形式,未能得到真正贯彻执行。除此之外,大部分地方政府都将主要精力放在发展地方经济方面,而发展建筑节能减排,会因为建筑成本的增加而对地方经济发展形成一定制约,因此并未对建筑节能减排给予相应的政策和资金等方面的支持与鼓励,这也在一定程度上增加了建筑开发单位建筑节能减排的消极执行,从而成为推进建筑节能减排发展的一大难点[3]。

3.4 主体构成复杂

建筑节能减排工作任务重,参与节能减排工作的有政府、建筑企业和普通民众,面向新建筑和既有建筑,落地难度大。在建筑节能减排的初期推进中,需要投入大量精力、成本和代价。

3.5 建筑节能技术还较落后

目前,与国外同等条件下的国家相比,我国部分地区围护结构的热功能较低。外墙、外窗的传热系数是他们的2倍~5倍,屋面和门窗的渗透为3倍~6倍。在我国,具有一定节能效果的建筑,其采暖能耗约为欧洲国家的1.5倍。

4 建筑节能减排的举措

4.1 完善绿色低碳政策机制

要遵循科学规律,制定和执行科学的决策,重点要以碳足迹为重要依据,对产业结构、能源结构、贸易结构等进行科学评估、优化调整;对碳减排、碳封存、碳利用、碳吸收的技术、工程、管理等路径进行系统比较、科学设计,建立起具有中国特色的科学可行的碳达峰、碳中和基本路径。

4.2 依靠科技,加快技术开发和推广

4.2.1 建筑规划与设计

设计师要从建筑的整体规划设计入手,与能源、环境、设备、结构各专业的设计师紧密配合,按照建筑所在地气候条件的特点,利用自然环境打造建筑室内微气候,减少对制冷、制热等设备的应用。首先,科学选址,合理利用自然环境;其次,利用建筑物的形体优势,改善既有气候条件,建筑物的结构、空间等形体设计,给室外微环境改善室内微环境创造了条件。

4.2.2 围护结构

建筑物围护结构的设计影响能耗、环境、空气质量等要素。

1)外墙

传统的墙体材料和技术已经不能满足节能减排的需求,复合墙体成为发展趋势。复合墙体的承重结构大多为块体材料或钢筋混凝土,通过与保温隔热材料进行复合后应用。具有节能减排效果的保温隔热材料主要包括矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、胶粉聚苯颗粒浆料发泡水泥保温板等。这些材料从生产到制作都需要特殊的工艺和设备,需要大量投入进行研发。

2)门窗

门窗能起到采光、通风、围护的作用,也是最容易造成热量损失的结构。随着民众对建筑美观的要求,大门窗、全玻璃,给外围护结构的节能减排特性提出了更高要求。门窗的节能主要通过改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。随着技术的不断进步,在门窗的材料上出现了铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等技术含量较高的节能产品。为解决全玻璃导致的能量耗损问题,通过研发,可将普通玻璃加工成反射玻璃、高强度低辐射镀膜防火玻璃、智能玻璃等,提高玻璃的节能性能。

3)屋顶

屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷地区的屋顶设置保温层,防止热量流失;在炎热地区的屋顶设置隔热降温层,防止热量的输入。屋顶的保温方式为:在防水层下面设置导热系数小的轻质材料,如膨胀珍珠岩等,也可在防水层上面设置聚苯乙烯泡沫。屋顶隔热降温可采用架空通风、蓄水或定时喷水、屋顶绿化等方式[4]。

4.2.3 提高终端用户用能效率

高能效的采暖、空调系统可减少能耗。首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如,热泵系统、蓄能系统和区域供热/供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、空气品质和能耗情况。比如,使用传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,并基于建筑动态模型预测采暖和空调的负荷,控制暖通空调系统的运行。

4.2.4 新能源的使用

在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。

4.3 强化建筑节能减排的管理

建立建筑节能减排目标责任和评价考核制度。严格执行监管和审查制度。扩展建筑节能产品的认证范围。组织开展建筑节能专项检查。研究建立并实施科学、统一的建筑节能减排统计指标体系和监测体系。

4.4 加强宣传,提高意识

做好建筑节能的宣传工作,让节约资源和保护环境成为建筑项目各参与方的共同理念。借助网络平台等传播途径,对建筑节能减排进行大力宣传,借此促进社会大众对建筑节能减排的认识和了解,促使建筑节能减排得到民众的欢迎和认可,为绿色建筑经济发展创造有利条件。

5 结语

综上所述,在双碳背景下,如何做好建筑业的节能减排工作,是当前行业发展的重点方向。新技术、新材料,高标准、严要求,大力发展绿色建筑,牢记节能减排目标,助力我国工程建设行业实现绿色、低碳、可持续发展。

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