“低碳”(lowcarbon)是指较低(更低)的温室气体排放。低碳概念是英国前首相布朗于2007年11月提出的,各国也先后致力于低碳研究。概括的讲,低碳概念是在全球工业化快速发展,二氧化碳排放大幅提高,造成全球变暖、气候异常、自然灾害加剧并影响人类生存环境的情况下提出的,是人类为自身300多年对自然环境的过度开发进行补偿的行为。低碳即人类在经济发展过程中寻求降低二氧化碳排放量的方法。低碳内涵很多,包括低碳社会、低碳经济、低碳生产、低碳生活、低碳城市等等,其中低碳经济和低碳生活是其核心内容。当前,发展低碳经济已成为世界各国的共识,是我国可持续发展的内在要求。我国发展低碳经济的具体对策之一便是实现低碳建筑与家居。我国人口众多,已经形成世界最大的建筑市场。据2013~2014年中国建设节能产业发展研究报告,建筑与工业和交通运输并列为中国三大高能耗产业,2012年建筑能耗已占全社会能耗总量的28%,此外,中国单位建筑面积采暖能耗相当于气候相近的发达国家的2~3倍,如果不采取有力措施,到2020年中国的建筑能耗将是现在的3倍以上,因此建筑节能是降低温室气体排放的重要领域。在资源有限、人口扩张的现状下要实现低碳排放和建筑业的可持续发展,必须推广建筑节能新技术。
2建筑节能概述
建筑节能是指在建筑中提高能源的利用率,用有限的资源和最小的能源消耗代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能有狭义和广义两方面的含义。狭义的建筑节能侧重于某个建筑物本身所采取的措施和手段,包括对新建建筑按照节能设计标准建设和对已有建筑的节能改造。广义的建筑节能不仅涉及建筑设计方案、能源、生活质量等问题,还考虑了整个建筑对资源、环境、气候、地理条件、维护管理、经济等方面的影响。
2.1建筑节能的特征
建筑节能是确保人与社会、人与自然和谐共处的系统工程,具有以下明显的特征:一是地域性,我国南北地域气候差异大,节能要求也不同,如外墙外保温就很适合北方,而南方空气湿度高,外墙外保温施工成本较北方高,外墙外保温系统在南方适应性也较差。二是整体性,建筑节能必须综合考虑建筑朝向、采光、屋顶构造、门窗、通风与空调、配电照明等各方面,是一个综合性很强的工程。三是政府主导性,建筑节能是由国家和各级地方政府主导实施的庞大工程。四是节能标准的动态渐进性。
2.2实现建筑节能的途径
2.2.1减少建筑内能源总需求减少建筑的冷、热及照明能耗才能降低建筑能耗总量。通过合理的建筑选址、建筑形体规划设计;优化建筑围护结构的设计;提高终端用户用能效率,如热泵系统、区域供热、采用节能认证产品;提高总的能源利用率;开发监测建筑用能软件等措施来降低建筑能源需求。2.2.2充分利用新能源在建筑设计、建造过程之中充分利用太阳能、地热能等新能源是低碳环保和节能的重要手段。太阳能热水器技术已较成熟,国外还建成了光伏电站和“太阳屋顶”示范工程,利用高温地热发电能直接采暖供热和热水供应,例如某著名品牌的楼盘就运用先进的新风置换系统、地源热泵系统以及混凝土顶棚辐射系统等,带来“恒温恒湿”的最佳居住温度和新鲜空气。
2.3建筑节能主要技术
理想的节能建筑应是舒适的、能通风换气,并在不同季节能有效的接受和阻止太阳辐射。本文主要就减少建筑围护结构的能量损失方面的节能技术简单论述。
2.3.1外墙节能技术复合墙体已成为墙体的主流。复合墙体一般用块状材料或钢筋混凝土来作为承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层3种做法,我国采用夹心保温层的较多,欧洲各国多采用外附发泡聚苯板的做法。
2.3.2门窗节能技术门窗具有采光、通风和围护的作用,但门窗也是最容易造成能量损失的部位。对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。近年来出现了铝合金断热材料、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑本复合型材和硬聚乙烯塑料型材等。另外,人们还运用高新技术将普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度防火玻璃、智能玻璃等来节能。
2.3.3屋顶节能技术屋顶的保温、隔热是围护节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层以阻止室内热量散失;在炎热地区的屋顶设隔热降温层以阻止过多的太阳辐射;有的地区冬冷夏热,屋顶的节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料如膨胀珍珠岩、玻璃棉等,或在防水层以上设置聚苯乙烯泡沫。屋顶隔热降温的主要方法有:架空通风、屋顶蓄水喷水、屋顶绿化等。现在利用智能技术、生态技术来实现屋顶节能是趋势。其它如呼吸幕墙、温控智能玻璃、智能自然通风、相变材料蓄热吊顶等技术都能有效地实现建筑节能。
3建筑节能问题分析
要应对全球气候变暖、发展绿色GDP,在全世界最大的建筑市场-中国,低碳建筑决不能是华而不实的“概念”。推广建筑节能技术是促进低碳建筑发展的必然途径,但在推进建筑节能过程中会碰到许多实际问题,这些可能是束缚建筑节能推广的瓶颈。
3.1材料的选择
国家推广应用的建筑节能技术中对不同类型的建筑墙体的保温隔热要求非常具体细致,新材料种类繁多,应根据实际情况和节能要求选择施工。主要分三方面:一是节能型墙体材料,用于建筑围护结构承重和非承重墙体。常用混凝土保温小砌块和砖、轻集料混凝土小型空心砌块和空心砖、蒸压加气混凝土砌块和板、石膏砌块和板、大孔洞率烧结煤矸石空心砖、复合保温墙板、轻质保温墙板、夹心保温复合墙等。二是建筑围护结构保温节能材料,“屋面和地面(楼板)保温”节能材料常用高密度EPS板、XPS板、聚氨酯硬泡材料和保温板、胶粉EPS颗粒保温浆料、无机保温砂浆等。而“墙体保温”节能材料,目前执行国家及行业标准应用的有:EPS板薄抹灰外墙外保温系统;胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统;EPS板现浇混凝土外墙外保温系统(简称无网现浇系统);EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统;机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统;聚氨酯硬泡外墙外保温系统。三是“外门窗、玻璃幕墙”等部件节能材料。外门窗在居住建筑中大多采用5+9A+5、6+9A+6的中空玻璃;公共建筑主要采用Low-E6+12A+6中空玻璃,也有少量采用镀膜玻璃(热反射);型材主要采用塑钢、铝塑复合、铝合金和彩钢加隔热条等材料,特殊工程项目也有选择断热型铝木复合材料;玻璃幕墙选择的均为低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)。
3.2机制的健全
要建立健全的建筑节能法律法规体系,江苏省建筑节能管理办法自2009年12月1日已施行;要完善建筑节能标准体系,包括设计、施工、验收、监测、运行标准,并实施过程控制;要制定经济激励政策,争取国家财政税收的支持;要抓好示范带头作用;要落实目标考核,进行有效的监管,从规划、施工、竣工验收、审计各环节严格把关。
3.3意识的养成
建筑节能是全社会的事业。只有住宅消费者节能意识加强了,才能对节能建筑有需求,进而刺激开发商关心并开发节能建筑。居民在生活中养成节能的习惯很重要,低碳是渗透在日常衣食住行的方方面面。另外,建筑立项、规划设计审核、施工监理、监测环节的管理人员都必须有建筑节能方面的科学素养和职业道德,严格执行法律和规范标准。广泛的节能宣传和深入的节能意识教育才是建筑节能的源头动力。
4结语
建筑用能所排放的温室气体正在对人类和自然环境造成严重威胁,低碳建筑是我国发展低碳经济的具体方向之一,推广建筑节能技术是促进低碳建筑发展的核心。在发达国家建筑商都愿意多花钱来提高建筑能效,节能的观念也从为应对能源危机而实行的节约、缩减、补缺发展为提高效益、减少污染和改善公共关系为目标。建筑节能意义重大,是发展建筑业、提高企业竞争力、促进社会的可持续发展的需要。
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