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關(guān)于現(xiàn)代建筑采暖節(jié)能的探討

2010-01-05 11:53    【  【打印】【我要糾錯】

  18世紀中葉,產(chǎn)業(yè)革命使生產(chǎn)力發(fā)生了大的飛躍,煤、石油、天然氣成了世界能源的支柱,此后被人們稱為常規(guī)能源。人們無憂無慮地開采,就像天真的孩子從食品盒里取餅干一樣隨心所欲。到第一次出現(xiàn)石油危機的時候,人們才意識到常規(guī)能源正像食品盒里的餅干一樣,總有一天會取空的,而這可怕的一天的到來,離我們已并不遙遠。從美國國家科學院編寫的《資源與人類》一書中對礦物燃料蘊藏量的“盤存”平衡表中可以看出,按照目前的消耗量到本世紀中葉礦物能源就會枯竭。

  在諸多耗能領域里,建筑耗能是巨大的,我國建筑能耗1998年已占全國總能耗量的27.6%,接近發(fā)達國家的下限,到2005年,建筑能耗占到全國總能耗的三分之一,高能耗建筑占總建筑面積的97%。

  面對嚴酷的現(xiàn)實,我們再也不應該也不能在“能源廉價”的思維方式下忽略建筑的能耗問題,而應該按高效清潔的原則去制定符合國情的建筑能源策略,有計劃、有步驟地穩(wěn)步實施,實現(xiàn)國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

  建筑能源策略的基本內(nèi)涵

  建筑能源策略主要從兩個方面體現(xiàn),一是針對新建房屋全面實施節(jié)能規(guī)范,停止非節(jié)能建筑項目的立項審批;二是對正在居住和使用的非節(jié)能建筑進行全面的節(jié)能技術(shù)改造。第二個方面尤為重要,因為它量大面廣,幾乎涵蓋了我國建筑成果的全部,只有把這部分建筑的節(jié)能率提高到50%以上,建筑節(jié)能的目標和任務才能完成。

  相對于城市而言,廣大農(nóng)村的節(jié)能建設相差很大,所以,我們的能源策略還應該致力于農(nóng)村節(jié)能建筑的技術(shù)創(chuàng)新,提高技術(shù)含量,在較少投入下,使人們的居住、生活、工作環(huán)境實現(xiàn)人文化、節(jié)能化和生態(tài)化。

  要實現(xiàn)上述目標,“建筑能源策略”還應包含相應的激勵約束機制,通過政府宏觀調(diào)控,規(guī)劃、設計、科研等相關(guān)部門的技術(shù)支持以及從事工程建設的業(yè)主、投資商、人民群眾的積極參與,形成強大的社會合力,全面推進建筑節(jié)能。這樣,估計用10年左右的時間基本可以實現(xiàn)建筑節(jié)能化。

  實施建筑節(jié)能策略的技術(shù)路線

  所謂建筑節(jié)能是指通過提高房屋圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,即提高房屋外墻、屋面、地板、門窗的保溫性能,另外在降低房屋熱負荷的同時,還要充分利用太陽能、低溫地熱能、風能等綠色能源,通過合理設計,使房屋滿足人們冬暖夏涼居住舒適的需求。

  目前國內(nèi)外節(jié)能住宅外圍護結(jié)構(gòu)多數(shù)把保溫材料放在墻體的夾縫中,或設在墻外表,這既避免內(nèi)表面結(jié)露,又可節(jié)約室內(nèi)空間。在冬天,建筑物的熱損失系通過圍護構(gòu)件所傳遞的熱量與門窗通風熱損之和,在外圍護構(gòu)件保溫條件良好的情況下,門窗的散熱就成了熱損的主要因素(在住宅建設中,一般外圍墻體屋面散熱占52%,門窗占48%)。在房屋節(jié)能設計中,外圍護構(gòu)件的保溫處理技術(shù)上已臻成熟,而門窗的保溫則復雜的多。因為門窗的主要功能為交通、采光和通風換氣,如果門窗封閉太嚴就會導致室內(nèi)空氣不暢,滿足不了衛(wèi)生要求,但是換氣次數(shù)太多,門開啟過于頻繁,則會造成大量冷空氣滲透。

  充分利用太陽能和其他能源

  任何一種房屋的保溫設施不可能永遠把熱量保存起來,只不過使熱傳導在時間上延遲能量上衰減,要想保持室內(nèi)所需要溫度,就必須不斷地補充熱量,這就是采暖。房屋的采暖除常規(guī)采暖外,還可以利用太陽能、地熱能等能源。

  說到太陽能利用的重要性及其潛力,怎么強調(diào)都不過分。太陽能在建筑上的應用可以追溯到遠古時代,而真正意義上的太陽能采暖,是從第二次世界大戰(zhàn)前德國建成世界第一個太陽房開始的,此后全世界建設了幾十萬個太陽房。我國有著豐富的太陽能資源,在建筑上充分利用太陽能,可使建筑節(jié)能率達到80%以上。一般說來,太陽房是采取一定措施利用太陽能進行冬季采暖,或夏季制冷的房屋,太陽房根據(jù)太陽能系統(tǒng)運行過程中是否需要機械動力,分為“主動式”和“被動式”兩種。

  我國在“六五”和“七五”期間都曾把太陽房的研究與推廣列入國家科技攻關(guān)計劃,在“三北”地區(qū),建成了幾十萬平米的太陽能建筑,并取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。但其后太陽房和節(jié)能建筑并未受到應有的重視,人們對于太陽能建筑的興趣總是忽冷忽熱。究其原因,主要是能源廉價所致。如今世界石油價格飛漲,國內(nèi)石油、煤炭價格甚至超過了國際市場價格,每噸煤達到了500元,而且還有上長的趨勢。面對這種情況,大力發(fā)展節(jié)能建筑和太陽能建筑應是今后很長時期內(nèi)的大熱點。

  在我們所居住的環(huán)境內(nèi),江河湖泊以及冷卻水、污水中,特別是1.5米深的地下都蘊藏著豐富的低溫地熱能量,它取之不盡,只是其溫度只有10℃左右,沒有實際用處。利用熱泵可以增加這樣的熱能溫度,使其達到有用溫度。

  另外在節(jié)能建筑中,還應綜合采取熱調(diào)節(jié),通過蓄熱、通風、遮陽裝置,使房屋具有良好的保溫通風效果。

  推廣節(jié)能型建筑(特別是住宅),不僅可以節(jié)約能源,降低居住成本,而且還可以改善居住條件。綜合評價主要從增強居住者的舒適感和居住經(jīng)濟性兩個方面來評價。

  推動建筑節(jié)能的舉措

  高耗能問題已經(jīng)嚴重困擾著國民經(jīng)濟的良性發(fā)展,國家在宏觀上提出構(gòu)建節(jié)能社會的同時,還應采取更加具體的措施來推動建筑節(jié)能。

 。ㄒ唬┍仨殢娀ㄖ(jié)能立法。依靠法律來約束耗能行為。

 。ǘ┰鰪娙窆(jié)能意識。這是實現(xiàn)建筑節(jié)能社會的基礎,沒有全民的積極參與,建設節(jié)能社會將成為無源之水,無本之木。

  (三)建設節(jié)能型政府。首先應改變行政觀念,真正完成由管理型向服務型的轉(zhuǎn)變。政府要制定節(jié)能規(guī)劃,確定服務的方向、目標和措施。

  (四)依靠科技進步。政府應該設立節(jié)能科技開發(fā)基金,鼓勵大專院校、科研院所,大力開展節(jié)能領域的科學研究,通過“星火計劃”,把先進適用的節(jié)能技術(shù)和裝備傳送到全社會。

  對節(jié)能前景的展望

  據(jù)美國的研究報告預言,到2020年,美國整個能源預算中有20%由太陽提供,在裝備傳送到全社會。

  對節(jié)能前景的展望據(jù)美國的研究報告預言,到2020年,美國整個能源預算中有20%由太陽提供,在供暖、降溫方面,太陽能占的比例將高達35%。

  新西蘭的研究報告認為,在全部電耗中用于采暖降溫和熱水占24%,其中有一半可由太陽能和其他節(jié)能措施替代。

  在我國,如果利用10年左右的時間,新建和現(xiàn)有的建筑節(jié)能達到63%的目標,則每年全國冬季采暖能耗可節(jié)約2億噸標準煤,節(jié)支1千多億元;在夏季致冷降溫方面可節(jié)約電耗1千多億度,節(jié)支500億元以上。屆時國民經(jīng)濟發(fā)展中能源緊張的狀況將明顯得到緩解,人們的工作條件和居住環(huán)境也將明顯得到改善。

延伸閱讀:建筑 節(jié)能 采暖
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