1.相关政策机制
通过政策机制,实施有效管理,是推进我国建筑节能的重要手段。建筑节能政策机制应建筑节能的要求而出现,随着人们对建筑节能认识的加深和社会经济的发展而不断发展、创新和完善。建筑节能政策机制主要有以下三类:
(1)通过制定、颁布、实施建筑节能标准规范、法律法规,下达指令性行政命令等,属于计划经济体制下的典型管理手段。为了加强建筑设备节能工作,首先要加强对节能重要性的认识,加强政策导向和强制性条文的贯彻与监管,建设部目前已颁布的建筑节能标准有《公共建筑节能设计标准》(GB50189—205)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019203、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(J134—2010)、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(GJ75—2012)、《民用建筑热工设计规范》(GB50176-1993)《民用建筑节能设计标准》(GJ26—2010)、《采暖居住建筑节能检验标准》(GJ132009)等标准。建设部为了强化建筑节能标准的贯彻实施力度,将一些重要的节能标准条文提升为强制性条文并发布违章的处罚命令。《节约能源法》规定,所有固定资产投资工程项目,“达不到合理用能标准和节能设计规范要求的,依法审批的机关不得批准建设,项目建成后,达不到合理用能标准和节能设计规范要求的,不予验收”。节能需要强有力的法律控制体系和强有力的经济控制体系来推进,建立卓有成效的节能机制,才是解决节能问题的可靠途径。
(2)随着经济发展和市场完善,超越标准规范的最低要求、将建筑节能性能与产品市场价格挂钩的手段,如正在逐渐推广的评估、审查、标识、定额管理等市场经济体制下的建筑节能管理手段。
(3)由于建筑节能管理已经由管理者的特有任务转为与社会各群体利益、责任相关的事务,建筑节能管理涉及主体呈多元化特点,因此将建筑节能有关的各种显性和隐性信息加以收集整理,并在一定范围内以适当形式公开,用以建立各种刺激、奖惩机制,即建筑能耗统计与信息公开制度。
我国正处于计划经济向社会主义市场经济转型阶段,社会经济发展水平千差万别,因此不能指望实施上述三类政策机制中的某一种即可解决所有问题,而是应当根据不同社会经济发展水平,针对建筑节能的特点和重点,灵活选择和搭配上述行政管理、规范市场与市场调信息统计与公开三类基本手段,形成合力。编制、实施建筑节能标准规范等行政管理手段在我国已经实施多年,应继续加大执法力度;规市场与市场调节、信息统计与公开等新的市场经济体制下公共管理手段尚较薄弱,应大力发展。由有关单位协作完成的《北京市大型公共建筑节能评估方法》应用到了奥运场馆等建设项目的节能评估工作中。这种评估方式暖通空调节能技术根据设计方案对大型公共建筑的建筑本身、能源转换和设备系统及可再生能源利用三个环节,通过专门软件进行详细的模拟计算,并根据其结果进行全面的节能审查。同时,预测出被评建筑建成在合理的运行管理下不同气候,不同的建筑利用率时煤、天然气、热力、电等能源消耗的数量,这就可以成为这类建筑的用能指标,实行大型公共建筑能耗配额制,节约有奖,超过拉闸或加倍收费,从而有效地推进各种节能运行方式的推广和各种节能改造技术的实施。这一方法的可操作性和相对公平性还有待于大量实际工程与各种具体情况的检验,并需要根据各地的具体情况修正和发展成各地的指标体系。
2.综合节能技术
建筑节能是一个综合性过程,从建筑综合性能的角度来看,有一些传统观念需要改变过去习惯认为,只要围护结构采取了节能措施或选用了节能材料,就是节能建筑。评判节能建筑的唯一标准就是护结构。这种思想体现在我们的节能宣传,甚至某些节能标准之中如本章前文所述,建筑物本体(尤其是护结构)是建筑节能的基础,但最终由建筑设备系统去消耗电力、消耗燃料。举例来说,如果建筑围护结构保温性能很好而采吸系统调节性能很差,会造成室内过热,居住者甚至不得不在严寒的冬天开降温。这时,可能围护结构保温越好,采暖能源浪费越大。
因此,建筑节能必须树立整体观念,把居住者、建筑物和设备系统统一起来进行研究兼顾三者之间的相互关联和相互影响,如图1-1所示。
图1-1建筑综合节能 (1)建筑物本身的节能。对于建筑节能的要求我国从20世纪80年代起,建设部就着手开始抓“建筑节能”的问题。目前,已有许多地方着手营造“节能建筑”,推出了“不用空调和采暖”的建筑,大大围护结构设备和系统改善了建筑物外围护结构的保温绝热性能;尽量减少建筑物外墙和窗户的面积;利用大自然的能源和热泵热回收技术。不仅如此,从广义的节能观点出发,还耗。具体来说,采用下列措施:
1)智能化的外遮阳技术。采用外遮阳,可以大大减少夏季空调的制冷能耗(与内遮阳相比,约下降83%。具体来说,采用可调式隔热金属卷帘)。
2)尽量缩小外墙和外窗的面积。有的房地产开发项中,由于设计合理,外墙面积比同体量的建筑减少30%,外窗减少40%,仍能保持良好的采光要求。
3)高效外墙保温体系。外墙保温比内墙保温更有利于建筑结构的稳定性,避免室外环境温度对建筑结构的形变影响,保护建筑结构主体。外墙采用铝箔复合聚苯板,传热系数不大于0.4W/(K·m2),严寒和寒冷地区以硬泡聚氨酯板保温。还可以采用EC陶瓷隔热保温涂料。
4)高效隔热保温防水屋面技术与构造设计。用硬泡聚氨酯、挤塑聚苯板、膨胀聚苯板为主要保温材料,在严寒和寒冷地区做成不同厚度的保温复合屋面,其热阻可达1.58(m2·k)/;在炎热地区可采用中空板做成中空屋面。
5)高效门窗技术与构造设计。窗框采用保温性能好的塑钢或ALUK三腔断热铝合金窗玻璃采用高透光率LowE中空玻璃,玻璃K值1.35W/k·m2
6)混凝土楼板辐射制冷/采暖系统。在楼板中或天棚中埋设塑料盘管,冬季通入28℃热水对房间进行辐射采暖;夏季通入19℃冷水对房间进行辐射供冷。冷热辐射温度接近或等于室内舒适温度的上、下限。部分热水还可以利用太阳能集热板来解决。
7)外围结构采用物态相变蓄热材料,能量活性建筑基础以及尽量避免冷桥结露的构造技术。节能建筑中除采用上述的措施外,仍须保证室内间必要的新风供应,因此,有的节能建筑中加设了健康新风系统。在目前的节能建筑中,要求暖通专业所做的是设计高效健康新风系统和提供楼板辐射制冷/采暖系统和新风系统必要的冷热源。
(2)建筑设备系统的节能。建筑物除建筑结构外,他附属建筑设备专业很多,包括空调、采暖、给水排水、消防、热水供应、通信网络、电力供应、灯光照明、燃气供应、电梯等,在节能方面都可以有所作为。这里,仅就空调、采暖、热水供应的范围提出节能的途径。
1)空调采暖热水供应的节能离不开建筑物本身的节能措施。如果建筑物外围护结构的冷热损失能降低一半,那么,空调采暖系统就可以大大缩小,消耗的能量将大大减少。
2)设计建筑物应该在空调采暖热水供应的能量利用上作统筹考虑,即夏季可以利用空调主机的冷凝热,来解决热水供应;冬季要寻找低价、来源方便的辅助热源(如利用太阳能、雨水、建筑中水、土壤等),来解决采暖和热水供应。
3)开发带有蓄热功能的热水采暖与生活热水供应统,这样可以充分利用夜间低价的谷电,减少白天高峰的用电。
4)开发、研制和选用高能效比的冷热水机组。2004年9月国家正式出台有关“空调机组能效”的国家标准,限定了房间空调器、单元式空气调节机、冷水机组的能源效率及能效等级,提高了对机组COP的要求值。能效限值是强制性要求,是空调产品市场准入的要求。这意味着,今后低COP值的热泵机组不能用于空调系统中,这对于热泵中央热水系统的主机也同样有效。
5)建筑内部热能的回收,利用排风中的冷热量,利用处理过的建筑中水。
6)大力开发夏季空调、冬季采暖、全年生活热水供应的家用三用空调热水机组,而其中特别重要的是如何以太阳能或其他非燃料性(雨水、地下水、建筑中水、热废气)热源为辅助热源,来提高冬季热泵的制热效果和热水供应。从热泵具有热回收的能力出发,在商用中央空调系统中,可以开发研制“减湿一热水”联合机组或“空调一热水”联合机组。用于游泳池馆、桑拿浴室等场所,做到热水供应、减湿、空调兼有的联合系统。
7)与建筑配合,在楼板内埋设可通低温水的塑料管,制成冷顶、热板等具有供冷、采暖效果的辐射板,冬季采暖、夏季供冷,减轻建筑物的空调、采暖系统负荷,甚至可以不再需要空调采暖系统。
8)在空调产品与热泵热水机组的开发和制造中,应充分重视新型的除霜技术(保证供热质量)、变频技术(为了适应部分负荷下的节能)、防腐技术和智能化控制技术(方便用户操作)的应用,不仅单机的COP值要高,主机的气候适应范围大,而且整个系统(包括水水泵)的能效比要高。
(3)建筑节能中的行为节能。节能措施中还有一个重要的任务就是“行为节能”,也就是所谓“人的因素第一”的问题。要提倡全社会全民节能节水的意识,提出“要想进一步提高生活质量,必须从节能、节水做起”。在夏季,空调房间的温度提高一度,冬季采暖房间温度降低一度,就会收到很大的节能效果。对于用户有中央空调的住宅,用哪个房间,就开哪个房间的空调;用户则能够设定房间空调参数的,宜把房间温度设定值设为26C或以上下班后或暂时离开1h以上时,应关闭房间的风机盘管;空调及采暖时段不宜开窗,开窗应作为过渡季节调节室内温度的手段;光直射时宜把窗帘放下,以减少室内负荷;冬季少开窗等,都会收到很好的节能效果。