低能耗建筑
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【摘要】建筑节能在我国经历了艰难的历程,分步进行建筑节能已经不能满足我国经济发展对能源的需求。能源消耗结构必须进行调整,建筑的采暖和制冷退出消耗化石能源,这需要低能耗建筑技术发展可再生能源来满足要求。
【关键词】能耗结构,调整,低能耗
一、引言
我国的建筑节能初始于上个世纪80年代初期,经历了一个漫长而又艰难的发展过程。最初从北方采暖区开始,过渡到南方夏热冬冷地区,直至2003年夏热冬暖地区开始实行之后,我国才全面展开建筑节能。建筑节能历经了三个阶段:30%——50%——65%,迄今为止全国都已展开节能50%以上的强制性标准和要求。按照国家节能发展规划到2020年全面实行节能75%的标准。所谓节能50%指的是以采暖区当地一个采暖期每建筑平米标准煤耗量为能源消耗量,在此基础上节省的煤耗量即为节能比例。
我国政府提出,2020年GDP实现翻两番的指标,然而,经济增长是需要能源支持的,能源是否能够支持这样的经济目标是我们面临的问题。即使是建筑节能50%,那么相应能源使用期也只是延长了一段时间,我们能否通过现有科学技术将建筑物能源消耗降至最低,从而达到建筑采用低品位能源替代现有的高品位能源,以达到能耗最省,从而使能源供应满足经济发展的需求。这样就需要低能耗建筑复合系统及发展可再生能源来实现这个目的。
二、低能耗建筑
2.1 低能耗建筑概念
我国建筑能耗占总能耗的27.8%,其中的三分之一以上用于建筑物的采暖和制冷。所谓的低能耗建筑是指不用或者尽量少用一次能源,而使用可再生能源对建筑物进行采暖和制冷。
2.2 低能耗建筑综合技术组成
1.外墙子系统
由于超低能耗建筑对围护结构的保温要求很高,因此必须采用高效外保温系统。聚氨酯复合胶粉聚苯颗粒外墙外保温技术和胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温技术能将建筑物所有外立面、所有外墙出挑构件及附墙部件进行保温处理,隔断所有热桥,相当于给建筑物包上了一件非常合身的大棉袄。可使墙体及屋面的传热系数达到0.2W/(m2·K)以下,其外墙及屋顶传热损失只有节能50%标准时传热损失的1/3~1/6。该做法可适用于100m以
下的各类建筑。
2.屋面子系统
屋面的保温隔热与防水是其主要功能,常规的屋面保温材料与防水材料存在性能单一问题,防水的不能保温,保温的不能防水。喷涂聚氨酯硬泡(SPUF)、聚脲弹性体(SPUA)屋面保温防水一体化技术除采用兼具优良保温防水性能的SPUF-聚氨酯硬泡作为保温防水一体化功能性材料外还复合欧美盛行的防水性能极其优异的SPUA-喷涂聚脲弹性体作为防水饰面材料,从而使SPUF-SPUA屋面保温、隔热、防水一体化体系可用于防水等级为Ⅰ-Ⅳ的工业与民用建筑的平屋面、斜屋面及大跨度的金属网架结构屋面、异型屋面的防水保温隔热,也适用于旧屋面的维修或改造。
3.外窗子系统
外窗是围护结构各部分中热工性能最差的部分,要实现超低能耗改善外窗的性能是必须的。要求采用传热系数不大于1.0W/(m2·K)的保温节能窗复合遮阳系统。系统安装应确保具有良好气密性、水密性、保温隔热性、抗风压性能。
4.低能耗采暖制冷子系统以及健康新风子系统
采用地面式低温采暖/制冷系统,冷热辐射温度接近或等于室内的舒适温度上下限,使人的感受非常舒适。而太阳能集热技术应用于采暖系统,则可进一步节省冬季采暖及及生活所需热水能耗。采用小功率、小温差的地面送风式空调技术和设备代替大功率,大温差的上给上排式空调设备。新风机组将室外新鲜空气经过滤除尘(加热/降温、加湿/除湿)等处理后,以低速地面送风的方式送到每个房间。采用热量回收系统,通过通风管将各房间相对污浊的空气收集起来,与新风交换显热,预热新鲜空气后的污浊空气由设在屋顶部的风机抽出排放,实现健康的通风换气。在夏季宜采用水蒸气蒸发制冷系统。
由于住宅室内外的温度交换绝大多数被墙体与窗户隔绝了,而人的进出所带来的温度变化毕竟有限,因此无需采用空调通过空气加温或制冷的手段强升温或者强降温。人们常言的空调病主要由平流式送温模式及空调器内隐藏的细菌所致,而采用地埋管采暖制冷,传送的温度以贴辐式形式出现,人体非常舒服。
三、小结
在西方国家,低能耗建筑非常普遍,并正在向零能耗住宅(ZEB)努力,发达国家各国政府都在致力于这方面的工作。国内目前也有相关研究,不论是已建的一些提倡恒温恒湿的抑或是某些研究性的低能耗试验楼,使用的手段均是将目前国际上最先进的技术加以合成,虽然达到了高舒适度低能耗的标准,其价格在中国目前的经济状况下均不具备大面积推广的条件。并且,大量使用国外品牌技术,使国外技术大量占领我国的建筑市场。我们提倡低能耗就应该从我国国情出发,舒适度宜人,采用经济的具有国内自主知识产权的建筑技术来满足低能耗建筑的要求。不要再倡导恒温恒湿的高舒适
度概念,人们应该回归自然,符合自然规律条件,建筑物应该提供给人们适合生活的湿度温度。使健康绿色的低能耗建筑能够真正走进我国百姓的生活。
北京振利公司的科研人员经过一年多的研究开发,开发出整套低能耗建筑综合技术。在现有建筑标准基础上每建筑平米增加大约5 00元左右的造价,其中太阳能增加投资200元,围护结构保温隔热增加100元,节能门窗增加100元,遮阳系统增加100元。按照北京采暖制冷的费用计算,3年即可收回成本,该技术具有非常好的市场潜力。低能耗建筑将会改变人们住宅建造的传统思维及对住宅品质的评判标准。
对于我国政府或者建筑行业相关管理部门而言,应该引导人们的消费观念,尽快出台相关低能耗建筑的设计标准,通过行政手段调整能源消费结构,充分发挥建筑科技的优势,使建筑的能源消耗退出化石能源,开发使用可再生能源。从而,能有尽量多的化石能源支持经济的增长。