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【关键词】 建筑节能; 财税政策; 激励性
建筑节能是指在建筑物的设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和政策,提高建筑物能效,以减少能耗。建筑节能包括三个方面:节能技术、材料、产品和设备的使用;保温隔热性能和供热制冷系统能效的提高;可再生能源的利用。据统计,建筑能耗约占我国社会总能耗的30%以上,如果将建材工业生产能耗也计算在内,建筑相关能耗几乎占社会总能耗的一半。目前,我国达到节能标准的建筑仅占1%左右,且只有4%的既有建筑采取了能源效率措施,而90%以上的新建筑仍属于高能耗。根据西方发达国家的经验,随着城市化进程的加快,建筑行业将最终超越其他行业而居于社会能源消耗的首位。因此,大幅降低建筑能耗对于我国促进节能减排、实现城市建设的可持续发展具有重要的战略意义。
建筑节能的发展,不仅依赖于社会公众建筑节能意识的提高、建筑节能行业的技术创新,还应建立相应的财税政策环境,以推进建筑节能的可持续发展。财税政策因具有规范性强、覆盖范围大、作用对象广、政策力度大等特点,被推广建筑节能的发达国家广泛采用。
一、国际经验
美国各级政府和公用事业组织投入大量经费,给予新建节能住宅的开发商、设计者和使用者以及高效节能设备的购买者各项补贴和税收减免。一些贷款机构为取得“能源之星”认证的建筑物购买提供低息抵押贷款和现金返还。政府还发起多项低收入家庭的住宅免费节能改造计划,如能源部的保暖协助计划、健康部的能源协助计划等。
英国是最早提出建筑节能概念的国家之一,十分重视用税收杠杆限制能耗。居民购买已实现“零排放”和“零能耗”的绿色住宅可享受税收优惠。自1990年起,政府联合全国12个电厂和燃气公司建立基金会,每年提供数百万英镑补贴购买节能燃气锅炉的居民。政府每年还为大约1.5万个低收入家庭提供房屋翻新费,以节能改造用途为主。所有用户的电费中都包含化石燃料税,用于补贴可再生能源发电。
德国通过立法强制执行节能标准,并实施一系列配套的财税政策以推动建筑节能。1999年,政府实行生态环保税收改革,提高了汽油和建筑采暖用油的税率。生态税的制定在减轻企业和个人税负的同时,增加能源消耗的税收,对于提高全社会节能的积极性和节能技术的研发有很好的促进作用。政府还拿出30亿欧元对住宅等各领域的能源生产和能效技术的研发和示范提供补贴,对老式建筑节能改造进行补贴和低息贷款。
日本金融和财税部门为配合政府节能政策的实施,也采取了诸多优惠激励措施:对利用能源服务公司提供的技术和资金以及为通过IT技术进行能源管理的能源服务商提供的节能措施,进行既有建筑节能改造的项目,提供低息贷款,并对上百种节能设备实行特别折扣和减税。日本经济产业省近年来大幅提高对节能住宅建设的补贴,每年大约有1 600个家庭可获得该项补贴。
近年来,我国也已通过多项政策法规积极推进节能减排,但与发达国家相比,通过经济激励手段,尤其是财税政策,推广建筑节能的举措还相对单一,效果也不够明显。我国应积极借鉴国际经验,努力构建并不断完善与建筑节能市场机制相配套的财税政策体系,以促进全社会建筑节能的可持续发展。
二、我国建筑节能财税政策建议
(一)建筑节能财税政策设计的建议
1.政策体系中激励与惩罚并举。目前,我国的节能政策多是以强制执行的行政手段为主,经济政策也以惩罚性为主,而引导和激励性财税政策的运用相对不足。这种政策设计不利于调动生产者和消费者的节能积极性,甚至还会增加建筑节能的生产和使用成本。因此,在采用惩罚性法规和限制以提高市场准入门槛和整体质量,减少外部不经济的不节能行为的同时,应通过免税、补贴、低息贷款和专款投入等激励性政策对建筑节能市场的各个环节给予优惠和支持,体现政策的公平。
2.构建全面的立体化政策框架。节能建筑涉及生产、建造、安装、消费等多个环节,目前的财税政策主要涉及建造环节,忽视了节能建材、技术的研发和生产环节以及使用环节的政策需求,对政策激励对象的选择,要坚持多环节、广覆盖,政策设计要兼顾建筑节能市场的各个主体,以调动整体的节能积极性,但也要注意财税政策的调控重点,使之更有针对性,发挥更有效的作用。
3.优惠政策向节能技术创新和产业化适当倾斜,避免建筑节能“纸上谈兵”。在全球倡导低碳经济的背景下,节能技术和建材的需求持续增长,行业发展前景乐观。为节能技术研发、节能建材和设备生产提供更多的政策优惠,如降低生产技术和节能产品的税率、给予财政补贴等,可以提高企业的竞争力,促进该行业快速发展,进而推动我国建筑节能市场的良性发展。
4.政策体系应不断创新,并充分考虑节能效应。欧盟各国相继出台包括开征能源税、税收减免、补贴和建立投资银行贷款等规范性的财税政策推进建筑节能。开征能源税在一定程度上可以增强开发商的节能意识,但同时也会增加节能建筑的建造成本,若结合鼓励性政策一起使用,会使得节能建筑的开发市场前景更好。目前,建设部有关部门酝酿成立节能基金以推广节能技术在开发建设环节的应用就是一个很好的尝试。我国开征物业税,应将节能建筑作为享受税收优惠的主要对象,今后的房产税也应考虑此类优惠。此外,为使用节能设备的家庭提供税收减免,对售价较高的节能设备实行分期付款或低息贷款,设立专款补贴家庭节能,都可以为节能建筑创造更好的市场环境。
5.既有建筑节能改造的政策设计应有长远眼光。大面积的高耗能既有建筑改造,一直是建筑节能推广的难点,其挑战不仅来自于技术本身,还涉及相应的费用。但从长远来看,既有建筑节能改造有利于从整体上提升节能水平,收益大于成本。考虑到建筑节能带来的社会效应,费用应由国家、地方和个人共同承担,但在初期阶段,相关部门可提供改造技术,国家和地方承担一些公共建筑及居民住宅公共部分的改造费用,再作为示范工程在公众住宅范围内普及。目前,建设部实行的墙改基金返还以及北京市出台的部分公共机构和建筑的节能改造项目补助就是很好的示范。
6.充分考虑政策的时效性和阶段性。促进全社会的节能减排是建筑节能的根本目标,但这一目标不是一蹴而就的。建筑节能这一“攻坚战”要分阶段进行,在各个阶段设立相应的目标,而财税政策的设计也要充分考虑阶段性目标,在适当的时候调整其方向和力度,使之动态化,以便更好地实现根本目标。
(二)建筑节能财税政策的实施保障条件
建筑节能财税政策体系的构建,首先需要考虑以下一些影响政策实施效果的重要因素,这些因素能够为政策的顺利实施创造更好的环境:
1.完善建筑节能法律法规。欧美等国早在20世纪70年代就已颁布节能法律法规,并制定了相应的执行措施,在之后的30余年中,根据社会和经济的发展,对其不断修订,为推动建筑节能提供了重要的依据。值得一提的是法国的立法颁布情况,法国的“建筑热工法”每5年修订一次,采取先制定较高指标并要求颁布,在执行时间之前,给出较长的过渡期,用于相关技术和管理的完善,到了正式执行法规的时间,各方面条件都已具备。我国自1998年颁布实施《中华人民共和国节约能源法》,2006年起各级政府、部门才相继出台各类建筑节能法规。由此可见,我国建筑节能法规的研究起步较晚,经验相对不足,尤其是在如今社会经济快速发展,环保要求不断提高的背景下,我国应加强建筑节能立法研究,完善相关的法律体系,为建筑节能经济政策的实施创造良好的法制环境。
2.推广通用节能指标,不断提高节能标准。美、英、德、日等国均以立法的形式强制使用建筑节能标准,且每隔几年修订一次,每次均提出更高的节能标准。美国除推行强制标准外,还提倡自愿性的节能标准,最为典型的就是著名的“能源之星”项目,该标准从1998年开始实施,其主要对象是商用建筑。目前我国的能效指标体系建设还在试行阶段,这在一定程度上会影响建筑节能财税政策的制定和效力的发挥,因此,与国际标准接轨,制定切实可行的节能指标在当前阶段至关重要。
3.建立建筑节能能效等级评价体系。要使建筑节能财税政策发挥作用,仅靠立法的规范和指标的建立还不够,还应有一个与之相配套的能效等级评价体系,且具有实用性和可操作性强等特点,从而保证政策的实施公平、合理。我国对高效节能技术的评估、检测、认证体系不够成熟,且缺乏对建筑物整体节能性能评估的手段,整体能级评价体系与国际水平相比,还有一定差距,我国应结合实际情况,借鉴国际经验,建立适用的能效等级评价体系,保证政策实施到位。
4.财税政策应与其他调节手段相协调,各部门之间加强合作。建筑节能财税体系的构建涉及多个国家部门,实际工作中,各部门之间的政策协调和工作配合往往被忽视。因此,在政策设计中,各部门之间应就决策的目标、力度和效果等充分沟通,在政策实施中密切合作,这在一方面可以避免不同部门出台的政策可能产生矛盾;另一方面也可以让各种经济政策和行政法规形成合力,为发展建筑节能提供更有力的支持。
尽管节能减排任重道远,但应充满信心,坚定走节能和可持续发展之路。在全社会提高建筑节能意识的同时,政府也要不断地完善相关立法和监管政策,强化能效评价体系,通过相关部门积极配合,鼓励建筑节能的长远发展,切实有效地推进我国节能减排工作的顺利进行。
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建筑节能法规体系的现状分析
1994年建设部成立了节能工作协调小组与建筑节能办公室,开始有组织地制定建筑节能政策并予以实施。《建筑节能“九五”计划和2010年规划》和《建筑节能“十五”计划纲要》确立了开展建筑节能的目标、阶段与任务;建设部多次下发关于实施建筑节能标准的通知,推动建筑节能标准的执行;1997年八届人大常委会通过了《中华人民共和国节约能源法》(以下简称《节能法》),将节能确立为国家经济发展的一项长远战略,第一次通过立法的形式对合理利用能源、调整能源消费结构、节约能源、鼓励开发和利用新能源、推进节能技术进步等做出了相应的规定。《节能法》的颁布对推进全社会节约能源、提高能源利用效率、保护环境、保障国民经济和社会的发展起到了重要作用,同时也对建筑节能工作起到了一定的规范和引导作用。为了贯彻执行《节能法》和推动建筑节能50%设计标准的实施,2000年2月18日,建设部颁发了76号部长令《民用建筑节能管理规定》,对建设项目有关建筑节能的审批、设计、施工、工程质量监督及运营管理各个环节作了明确规定,提出了具体处罚措施。
目前,我国建筑节能相关法规体系还不完善,存在的主要问题有:第一,缺乏系统的针对建筑节能的法律。我国目前没有专门对建筑节能立法,相关的法律中也缺少关于建筑节能的具体规定。因此,建筑节能缺乏明确的法律依据。第二,具有操作性的法规层次较低,法律效力不大。我国建筑节能领域具有操作性的法规多是由建设部制定的一些办法、规定和通知等,在具体运用中难以产生法律效力,缺乏对行为主体的法律制约,对建筑节能工作的推动与监管力度远远不够。第三,有关法律法规滞后。我国目前执行的一些法律法规还是从过去计划经济体制延续下来的,由于时空差异已出现适用范围有误、规定内容过时等问题,急需补充和修订。第四,法规体系结构不完善。目前《建筑法》中关于建筑节能的规定存在空白,而国务院也没有出台相应的行政法规,建筑节能法规在结构上还很不完善,法规体系尚未形成。
完善建筑节能法规体系的构想
针对我国建筑节能法规的现状和问题,分别对四个法律文件提出相应建议,旨在从内容和结构上完善建筑节能法规体系。
修改《节能法》的建议。《节能法》作为国家能源节约方面的根本法律,对建筑节能工作有总体的规范和引导作用。对《节能法》中建筑节能相关规定的修改意见如下:一是扩大《节能法》的调整范围,把建筑的终端能源消耗纳入其中,并作为重点调整对象之一;二是强制措施和奖励机制相结合,将市场调节机制、政府调控机制、社会调整机制结合起来,为建筑节能制定相应的经济激励政策提供法律依据。
修改《建筑法》的建议。《建筑法》作为建筑业的根本法律,是调整建设领域各项活动的法律基础,必然要为开展建筑节能工作提供法律依据,而现行的《建筑法》中缺少建筑节能的相关内容。因此,建议借修改《建筑法》之机,在《建筑法》中增加有关建筑节能的条款,这是推动建筑节能工作的迫切要求。
制定《建筑节能管理条例》的建议。《民用建筑节能管理规定》作为部门规章,在实际工作中表现出了法律效力不足的缺陷。因此建议加快制定和出台《建筑节能管理条例》,由国务院颁布,以改变目前建筑节能领域行政法规缺位的现状,从而完善建筑节能的法律依据,提高执法效力。
关键词:建筑节能材料检测技术范围方法
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
随着近两年来我国建筑节能的强制应用, 节能材料不断地推陈出新, 建筑检测技术堪称是飞速发展, 检测标准仪器设备的改进也日趋完善。但个别苛刻的约束条件使检测过程与建筑施工过程脱节, 工程界迫切需要一种快速简便的检测手段, 可以不受季节限制, 随时测试或缩短检测周期, 随时反映节能效果, 以期达到指导、监督工程建设过程中节能措施的落实。现代测试技术发展很快, 相信会有很多技术和测试设备得以推广和发展。作为建筑材料检测人员, 要加强学习, 不断提高检测技术水平, 确保建筑节能材料的节能质量, 为实现建筑节能目标作出贡献。
一、建筑节能材料检测范围和方法
建筑节能的检测包括十分广泛的内容: (1)建筑围护结构;外墙内外表温度、热流; 外墙热桥部位(圈梁、过梁、构造柱、芯柱) 内外表面温度、热流; 门窗内外表面温度、热流, 门窗气密性、水密性、抗风压性指标; 屋面内外表面温度、热流; 地面表面温度、热流; 建筑室内各房间温度, 阳台温度;(2)建筑室内、外空气温度、相对湿度; (3)水平、东、南、西、北向太阳辐射强度; (4)室内热舒适度( PMV, PPD) ;(5)自然通风状态下的室内风速; (6) 空调状态下耗电量等。测试应以35d 为1 个周期,测试室采用连续观测、连续记录。我们可以通过对某栋建筑物或某个区域的建筑进行节能测试, 并对其进行分析评价, 以便指导并推
动建筑节能事业的发展。如采用摄像仪检查已建住宅的围护结构保温节能缺陷, 英国做得较早、较好。它们节能检测的主要内容有:(1)摄像调研热损失情况。(2)风扇压力试验检测建筑的气密性。(3)窗玻璃系统检测、检测双玻、单玻及厚度等。(4)窥探检测内部构造情况。(5)围护结构现场传热系数检测, 确定围护结构传热性能。
1、居住建筑施工过程检测
居住建筑施工过程中, 主要应控制对保温节能有影响的保温材料的导热系数, 影响导热系数的因素有温度、湿度、容重、松散材料的粒度、热流方向、填充气体影响、比热容、线膨胀系数等, 及组成外墙、屋顶和楼板等构件的热阻或传热系数, 以及外窗(含阳台门) 的保温和气密性能。首先要对进入施工现场的保温材料进行物理材料检测, 实验合格方可使用。然后再进行现场检测, 如现场检测围护结构的传热系数(一般测外墙和屋顶、架空地板) ,主要的检测方法有四种: 一、热流计法; 二、功率法; 三、控温箱- 热流计法; 四、温度场响应法。
2、居住建筑竣工检测
如果使用的保温材料和外窗等构件的保温、气密性能质量合格, 但施工不当或不合理仍然会影响建筑节能效果。因此, 应对建筑物节能效果有影响的围护结构传热系数、热桥部位内表面温度、室内平均温度、屋顶和东、西外墙内表面最高温度以及建筑物耗热量指标进行抽查检测。有条件或有争议时, 应对建筑物围护结构进行热工缺陷检测分析。考虑到供暖室外管道普遍采用保温直埋, 只要采用合格的保温直埋管道, 且施工质量满足要求, 供暖系统的补水率和供暖管网的输送效率均能满足要求。因此, 可不做供暖系统的补水率和供暖管网输送效率的检测。有条件或有争议时, 应对建筑物内和室外供暖管网水力平衡度进行检测。建筑节能检测方法依据现行《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132 进行。
二、建筑节能检测技术
1、当前的节能测试技术
国内建筑节能检测方法随着建筑节能逐步深入与发展,目前,国内外评价建筑节能是否达标,一般采用两种方法:(1)在热源(冷源)处直接测取采暖耗煤量指标(耗电量指标),然后求出建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),此法称为热(冷)源法。(2)在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),然后求出采暖耗煤量指标(耗电量指标),此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热工法现场测量,其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。
2、部分国外建筑节能检测方法
国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要,注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证,而对建成后的建筑除个别研究需要外,做节能检测的工作较少。
3、现场测试
现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法,两种方法比较如下:(1)在相同温度条件下,对同一构件进行热箱法与热流计法测试数据进行对比,当室内外空气温差达到10 ℃以上,热箱法测试传热系数的标准差为0.006,而热流计法测试的标准差为0.02。热箱法测试误差小于热流计法测试误差。(2)热流计法必须在冬季,室内外空气温差大于20 ℃的条件下才能测试,而热箱法在室外平均气温25 ℃以下,室内外最小温差为10 ℃条件下即可测试。
三、建筑节能材料检测的几种典型技术
1、胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300 mm×300 mm×30 mm、抗压强度试件的尺寸为100 mm×100 mm×100 mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例和方法,将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀,用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模,用油灰刀沿模壁插数次,然后用抹子抹平。试件成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。
2、胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JGI49-2003)中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸黏结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998 的试验方法。其做法是:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5 mm 处,静置7 d 后将试件取出并侧面放置,在50±3 ℃恒温干燥箱内干燥24 h,然后于试验条件下放置24 h 后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。
3、导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1 ℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。
测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5 kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化,因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度,或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度,然后将试件置于平板导热仪中。
毋庸讳言,节能检测工作中还有很多问题有待研究解决,也有许多工作还在探索阶段。为了适应节能新标准、新技术要求,就必须要大力开发、发展节能检测技术。
参考文献:
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关键词:空调;建筑节能;空调能耗;建筑能耗;设备选型;生命周期;成本分析
中图分类号:TU201文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0086-02
在大型的建筑中,空调系统是能量消耗最大的部分,而由于设计、选型、施工、运行等多种原因,使得空调系统的能耗一直保持着较高的水平,白白浪费了很多的能源。本文主要从以下几个方面分析空调系统的节能:
一、空调系统设备选型
(一)设备选型
1.主机系统选型。设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能,调查中发现,即使在最热月,这些建筑仍有闲置的制冷机组,多数系统都没有满负荷运行,实际的制冷量远未达到装机容量。这说明,目前的设计人员大多将空调的冷负荷设计过大,从而导致了装机容量偏大,使初投资增加,能耗增大。
建议设计者在合理计算空调冷热负荷和保证室内环境条件的前提下,根据设计标准选择安全系数,从而选择制冷机组和水量匹配的水泵和其他水处理设备,以尽可能降低建筑的全年运行能耗;对面积大,房间多的公共建筑还应考虑同时使用率,可选择级数多或无极调节的空调冷水机组,运行负荷差异大时采用大小机组配备,以便能在负荷率小时小机组自动调节运行,避免出现“大马拉小车”的状况。
2.空调末端系统选型。末端选型需根据逐时冷负荷、焓湿图分析、房间功能、同时使用情况及阻力计算分析等初步评估,完全按照节能标准及节能措施,选定合理末端系统形式。大多数工作经验不多的设计师,选型时加大末端设备运行安全系数,以及不同功能、同时使用情况不一致的系统放在一起,导致在实际运行时系统水力失调加重,用户使用时随意调节房间温度,运行时的温度与节能设计温度偏差大,造成能源浪费,加大初投资等情况。
3.新风机选型。新风冷热负荷在空调系统运行中能耗比例较大,通常一个新风系统负担多个区域,在设计时受建筑功能等限制,不能完全将不同功能及不同时使用的区域的新风系统分开,在设计时可考虑新风机变风量、各房间自动联锁开关定风量设计,在选型时可考虑带热回收型表冷式换气变频新风机组。
(二)水系统
调查的建筑采用的都是定水量系统,由于设计时水流量按最大冷负荷和5℃的供回水温差确定,但在全年中大部分时间在部分负荷下运行,因此普遍存在“小温差,大流量”的问题,温差不能达到5℃,实际流量超过设计流量。建议采用变水量系统,使供回水温差不变,流量根据实际负荷的变化而变化,从而减小水泵能耗;还可以考虑“小流量大温差”的设计方法。
在系统平衡控制阀门、压差控制阀门选型及水管管径选择时严格按计算选择,避免“傻大粗”式选择,导致水系统水力平衡性差,导致有些风机盘管有风量却没有冷量,分析原因可能是冷冻水没有到达这些部位。在设计水系统时做好水力计算,设计配备必要的在线清洗装置及冷凝器清洗装置,在运行时定期检查各处阀门、清洗过滤器、过滤网,运行时定期进行系统性维护,发现有风机盘管不制冷时及时调整。
(三)运行管理
调查中发现,老建筑基本采用人工控制,手动操作,新建建筑都安装有自控系统,实际操作中却还是以手动为多,由于自控系统中装有很多传感器,它们可以把系统中各处的数据快捷及时地传送到控制电脑中,但同时一旦这些传感器有了问题,传送的就是错误的信号。这一点在医院建筑中已体现了出来,一些数据明显错误,不仅没有发挥自动控制的优势,而且会误导管理员的判断。
建议公共建筑对空调系统设置自动控制系统,定期检查、维修、清洗设备、校正传感器;建议未安装自控系统的公共建筑制定全面的值班运行管理制度,每日详细记录空调系统运行参数,及时发现设备运行问题,保持设备在良好的工况下运行;定期检查设备状况,对风机盘管进行定期清洗维修。如果条件允许,可采用变频风机和变频水泵,节省风机和水泵能耗。
二、生命周期成本分析和回收期的计算分析
现阶段政府对中央空调综合节能改造项目及大温差水蓄冷项目等信贷支持政策,空调设备在节能建筑中占的比例有很大一部分,为了国家及开发商利益,综合考虑投资成本及投资回收期,则需要通过经济测算及综合分析、评估。选用高效节能产品及空调能源回收、现有冷却废热回收和排风热回收,废热回收需根据热水使用情况具体考虑,下面对排风热回收的生命周期成本 (life cycle cost , LCC)和回收周期 (pay back period , PBP)进行分析。
(一)生命周期成本的计算
生命周期成本分析考虑的是系统在整个运行期间的相关费用,主要包括初投资费用、运行费用、维护费用等。对于排风热回收系统而言,则可以从设备初投资、系统运行费用和使用排风热回收装置节约的费用这几个方面考虑,即:
L CC = Ccap + (Cop - Crec) ×k (1)
k ={[(1 + j) / (1 + i) ] n C 1}/[1-(1 + i) / (1 + j)]
其中,L CC为系统生命周期内的总成本;;Ccap为系统设备初投资;Cop为系统运行费用; Crec为使用排风热回收节省的费用;k为考虑金融利率与物价变化的系数; n为系统的生命周期; i 为银行利率; j为物价上涨率。
在进行初投资分析时需要考虑两 种情况:一是对新的空调系统考虑使用排风热回收装置;二是在原有的空调系统上加上排风热回收装置。
对于第一种情况,初投资不仅包括热交换器、辅助盘管及增加的风机的费用,还应该考虑到系统其他设备的投资费用。这样,对于第一种情况而言:
Ccap = Cex + Caux + Cfan + Csys (2)
其中, Cex为热交换器的投资费用; Caux为辅助盘管的投资费用; Cfan为风机的投资费用; Csys为系统其他设备的投资费用。
对于第二种情况,初投资仅包括热交换器、辅助盘管及增加的风机的投资费用。所以,
Ccap = Cex + Caux + Cfan (3)
Cop是系统的运行费用,包括系统冷水机组、冷热盘管、水泵及风机等各个部分的运行费用。在使用排风热回收装置后,各个部分由于其影响,各自的能耗都可能会有不同程度的影响。
Crec是系统由于使用排风热回收装置减小冷(热) 负荷而节约的费用,Crec= kEqrec,其中,E为所使用能源的单价, qrec为热回收系统回收的能量。
(二)回收周期的计算
回收周期按照式(4) 进行计算:
PB P =设备初投资/每年节约的费用 (4)
与传统的空调系统相比,有排风热回收装置的系统多了一个热回收装置。如果仅考虑热交换器的回收周期,则:
PB P =Cex/(Crec - Cop-fan) / k (5)
如果考虑加入排风热回收装置对其他设备的影响,在设备初投资方面需要加上增加的风机的投资,同时减去因峰值负荷降低而造成的机组容量减少引起的机组投资减少量和冷热盘管等设备的初投资减少量即可。
三、空调在绿色建筑中作用
空调发展面对能源资源的制约是什么情况,中国人均煤炭储量只占世界的人均储量的50%,原油仅占12%,天然气仅占6%,水资源仅占25%,森林资源仅占16.7%。中国已成为世界第二大能源生产国和第二大消耗国。能耗消耗巨大,生态环境遭到破坏。下面简要叙述空调节能技术对绿色建筑的贡献。
(一)空调能耗在建筑能耗中所占的比例
满足环境舒适要求,环境的舒适很多都用空调来解决,建筑带来建筑能源的消耗,建筑能源的消耗与空调普及率有关。目前建筑能耗中,采暖空调占65%,热水15%,电气14%,炊事6%,这个能耗非常高,我们国家空调的普及率是第二大空调市场,占全世界空调占有率12%,这么高的比率,主要归功于房地产市场的蓬勃发展和人民生活水平的迅速提高,尤其是近10年内,空调设备的产量增长20%,大于国民生产总值的增长速度,中国空调的普及率用了10年左右的时间走完的发达国家100的历史。我们现在的空调分为家用和商用空调,商业空调是中央空调,70%是用电驱动。
(二)空调节能技术
空调的发展方向有几个方面,从空调制造商来讲,它的发展方向是首先提高设备的效率,产品出来后是节能产品,第二就是提高系统的设备,我们的设计师要负起责任,设计真正好的空调,当然我们要采取新的技术和环保制冷剂,当中有很多新技术,其中有可再生资源的利用。利用江河水、湖泊、海水源、地源、污水源、土壤源热泵以及水环热泵等形式。
举个例子,比如说上海的正大三角洲水清木华别墅,这个楼盘业主要求比较高,该项目是请了国内外许多知名建筑师精心设计的工程,该项目采用地下水水源热泵。比如说安徽广播电视新中心,利用人工湖泊,采用湖泊作为水源的水源热泵系统,包括在安徽天鹅湖畔的大剧院,等等。
(三)空调节能制度
空调系统离不开自动控制,如果没有自动控制也很难达到节能目的,最后,我的结论是,随着社会经济的发展,空调和人们工作和生活密切相关,随着空调的能耗越来越高,尽快采用有效节能措施已是建筑节能的重要工作之一和国家能源安全战略的需要,当前应尽快出台有关空调设备节能制度。
四、结语
空调在绿色建筑中,要重视创新发展和利用可再生能源,节能减排,大力推进节能环保和资源循环利用,低碳排放,为地球绿色家园做出贡献。
参考文献
[1]郑钢.热回收节能在空调系统中的应用[J].能源技术,2005,(6).
[2]绿色奥运建筑研究课题组.绿色奥运建筑实施指南[M].北京:中国建筑工业出版社.2004.
[3]江亿,薛志峰.北京市建筑用能现状与节能途径分析[J].暖通空调,2004,34(10).
[4]薛志峰,江亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析[J].暖通空调,2004,34(9).
关键词建筑;节能材料;检测
中图分类号TU5文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0093-01
近年来,住宅建设进入高速发展的增长期,城市居民的居住水平有了显著提高,而与之相伴的是,住宅的使用能耗也在逐年增长,造成的一系列环境问题将最终影响住宅建设的可持续发展。因此加快住宅产业现代化、推进住宅建筑节能,对促进住宅建设可持续发展具有相当重要的意义。
1建筑节能的途径
建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现,主要途径是:减小建筑物外表面积和加强围护结构保温,以减少传热耗热量,提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量。常用建筑节能材料包括:1)粉煤灰及矿渣砖:在传统建筑中,围护结构普遍采用粘土实心砖,国家已明令禁止使用,替代粘土实心砖的有粉煤灰及矿渣砖,它们强度高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富,因其属于工业废物利用,所以价格经济。2)混凝土空心砌块:混凝土空心砌块是建筑砌块的主要品种,由于制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料。3)加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到节能50%的目标。广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。4)保温砂浆:采用水泥、原状粉煤灰、普通砂配制出的保温砌筑砂浆,由于级配的合理性,提高了砂浆的密度,保温性能优良,价格也低于相应等级的水泥砂浆。5)聚苯乙烯泡沫板:该材料的节能效率高,在施工中应用较广。6)硬质聚氨酯防水保温材料:作屋面防水保温效果良好。该产品性能优良、工艺成熟,综合性价比方面比传统的保温材料具有优势,达到了良好的防水保温效果。7)节能性保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能性保温隔热复合墙体,节能效果显著。
2建筑节能检测技术
2.1节能测试技术的现状
国内建筑节能检测方法随着建筑节能的逐步深入与发展。目前,国内外评价建筑节能是否达标,一般采用两种方法:1)在热源(冷源)处直接测取采暖耗煤量指标(耗电量指标),然后求出建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),此法称为热(冷)源法。2)在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),然后求出采暖耗煤量指标(耗电量指标),此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热工法现场测量。其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。
2.2国外建筑节能检测方法
国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要;注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证;而对建成后的建筑除个别研究需要外,做节能检测的工作较少。因此,对于适合我国建筑节能需要的建筑墙体热工缺陷的检测技术方法的研究尚属空白。
2.3现场测试的主要方法
现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法,两种方法比较见下:1)在相同温度条件下,对同一构件进行热箱法与热流计法测试数据进行对比,当室内外空气温差达到10℃以上,热箱法测试传热系数的标准差为0.006,而热流计法测试的标准差为0.02。热箱法测试误差小于热流计法测试误差。2)热流计法必须在冬季,室内外空气温差大于20℃的条件下才能测试,而热箱法在室外平均气温在25℃以下,室内外最小温差为10℃条件下即可测试。
3几种典型的建筑节能材料的检测技术
3.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为300mm×300mm
×30mm、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例和方法,将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀,用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模,用油灰刀沿模壁插数次,然后用抹子抹平;试成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。
3.2胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JG149-2003)中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。其做法是:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处,静置7d后将试件取出并侧面放置,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥24h,然后于试验条件下放置24h后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。
3.3导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。
《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。
依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化,因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度;或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。
对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度;然后将试件置于平板导热仪中,通过夹紧后厚度调节,反推知夹紧力基本达到要求,然后进行试验。
4结语
我国是能源短缺的国家,节能是我国的一项战略决策,因此在节能检测方面应提高认识,实施全过程监控,对节能检测严格执行,依法推进建筑节能检测工作。另外建筑节能的新技术、新产品、新工艺、新建材的应用,对建筑节能的影响意义深远,所以节能检测的关键还在新技术和新材料的开发上。
参考文献
【关键词】绿色建筑;建筑节能;经济效益
在现代建筑设计与施工中,绿色节能建筑已成为人们所关注的重点。当前,我国政府提出建设节约型社会,就是要把节约能源作为发展的重中之重。现代绿色建筑节能随着环保的重视也引起了人们的逐步重视,节能材料的广泛运用带动了环境的日益改善,人们开始注重建筑的节能和环保效益,也注重节能给人们带来的经济效益,而这些对推进社会技术进步、资源合理利用、提高人们生活水平起着重要的作用。因此加强现代建筑节能技术的开发, 重视建筑节能经济效益就显得日益重要。
1.绿色节能建筑设计要点
对绿色建筑项目来说,建设单位必须要根据自身的实际情况来制定出成熟且符合自身利益的相关建设。以房地产建设项目为例,以下几点就是设计绿色节能建筑的要点:
第一,项目建设方案节能评估(项目选址、总平面布置节能评估,对能源消费的影响,建筑和围护结构热工设计节能评估,主要用能系统节能评估,主要耗能设备节能评估)。
第二,节能措施评估(技术节能措施概述,节能管理措施,能源计量措施,单项节能工程,能评阶段节能措施评估)。
第三,项目能源利用状况核算(项目的能源利用状况)。
第四,项目能源消费及能效水平评估(项目对所在地能源消费增量的影响评估、项目能源消费对所在地完成节能目标的影响评估、项目能源供应条件及落实情况、项目能效水平分析评估)。
2.某绿色节能建筑经济效益分析
某项目规划用地面积267亩,共需拆迁各类建筑物(构筑物)面积17.9万平方米。该项目分为A、B、C地块,A、B地块将提供约20万平方米的安置房,用于就近安置片区内的被拆迁户,商业用房面积约6万平方米,将构建一条商业街。而C地块将打造成一个35亩的城市公园,建有假山,配以绿化景观,公园中央的水体将为鱼儿水鸟提供安静的栖息地。
该项目置身城市综合体中,规划及即将建设的大型商贸购物广场、公共卫生服务中心、文体活动中心及中小学幼儿园等配套设施都将给居住在这一片区的居民提供便捷的生活圈,危旧房将变身时尚生活区。本项目所采用的节能方式为:
2.1节能技术措施方面
(1)加强用电管理,使变压器处于高效合理的经济运行区间,以降低变压器损耗和电路线损。
(2)除了需要装饰的商业灯具外,主要建筑室内照明光源选用更加高效细管径的T5直管形荧光灯,室外路灯、庭园灯建议采用太阳能路灯系统。
(3)对项目区供水系统、通风系统和VRF空调系统实行智能化管理,加大设备维护保养。
(4)建议采用太阳能光伏电源系统,用于小区的功能照明和景观照明,节能电能。
(5)本评估报告建议设置太阳能热水系统,在幼托、商业店面建筑楼顶集中设置全玻璃真空管集热器组成太阳能集热系统,集热系统将太阳辐射能转化为热能贮存在水中,通过控制系统控制定温循环实现恒温水箱恒温出水供用。太阳能热水系统要与住宅建筑同步设计,解决太阳能集热器的摆放和安装问题,确保建筑物的承重、防水等功能不受影响,并充分考虑太阳能集热器承重、抗风雪冰雹等的能力。
2.2节能管理措施方面
(1)建议推行节能管理,健全节能管理制度,完善节能管理措施,并落到实处。项目在使用过程中应做到能耗测评,数据及时上报有关管理部门。投入使用后,应建立定期清洁灯具的制度,客厅、卧室、卫生间、门厅、走廊灯具每年至少擦拭2次,厨房灯具每年至少3次,使得公共场所灯的照明输出功率达到额定输出功率的95%以上。宜根据光源的寿命、点亮时间、照度的衰减情况,定期更换光源。更换照明设备前应对每个空间的照度等级和照明要求进行调查。更换光源时,应采用与原设计或实际安装功率相同的光源,不得随意改变光源的主要性能参数。除应急出口或有安保需求的场合,房间无人时应关灯。昼光充足的区域应关闭照明灯。
(2)加强空调设备维护管理。分体式空调每周清洗一次隔尘网,可省电20%左右。空调滤网则要经常清洁。
(3)加强区内供水系统的维护管理,对水泵、电机和电气系统进行定期的全面检查维修保养,保持供水设备处于完好与正常运行状态。维修养护人员应经常检查给水管道及阀门(包括地上、地下、屋顶)的使用情况,如会出现地下有漏水、渗水、积水等异常情况,应及时进行维修。每月定期抄读水表,发现读数有异常,应跟进分析,尽快处理。
2.3节能措施的经济效果评估
从项目建筑维护结构热工设计节能评估章节可看出项目设计建筑各部分围护结构的热工性能均符合或优于现行夏热冬暖地区南区建筑节能设计标准的规定性指标。同时,其设计的窗墙面积比、外窗可开启面积亦符合标准的规定。由此,我们可以判定,该项目设计居住类建筑和公共类建筑均为符合节能设计标准的节能建筑。当一个项目的设计建筑为符合节能设计标准的节能建筑时,根据建筑节能设计标准的既定节能目标,可以肯定,该项目建筑的空气调节能耗最少可以减少50%,仅就空气调节能耗,就可以节约经济支出的50%。
关键词:建筑施工;节能工程;监督管理
Abstract: the implementation of building energy conservation work, have a problem, especially in building energy-saving construction quality management, there are some is not in conformity with the laws, regulations and standards, specifications, for various aspects, especially attaches great importance to the supervision and administration department, need to take all kinds of means and measures to solve the various problems in the construction energy conservation supervision and administration. Here are the problems existing in the actual work and discussion about some solution
Keywords: building construction; Energy-saving projects; Supervision and management
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1 在建筑节能工程实施过程中存在的问题
在实际建筑节能工程质量管理工作中,发现在以下几方面存在较多问题。
1. 1 建设单位违规现象较为严重
1) 部分建设单位明示设计单位设计指定建筑节能产品。如外墙保温材料、门窗、屋面保温形式等,致使建筑节能整体节能效果下降。
2) 部分建设单位随意变更设计,降低节能标准。有的建设单位为降低成本,不通过设计单位,不经过图审机构,随意变更设计,将双层玻璃窗变为单层玻璃窗,将保温板变为保温浆料。有的为降低成本或施工方便,甚至取消部分节能分项项目,较多见的是取消屋面保温层及阳台底板、楼梯间的保温项目。以上各种情况较多发生在开发建设的房地产项目中。
3) 部分应进行专项设计的节能项目不进行设计而直接进行施工。此种情况一般发生在公共建筑中,如玻璃幕墙、外墙挂贴块材的保温层施工等,建设单位的随意性较大。
1. 2 在设计过程中存在违规行为
1) 《建设工程质量管理条例》中明确规定“除特殊要求的建筑材料、专用设备、工艺生产线等外,设计单位不得指定生产厂供应商”。在前几年的建筑工程节能设计中,有的设计单位在节能专篇设计中,明确注明了外墙保温材料采用某品牌自控相变材料,致使很多项目采用了一种长期不能确定其保温性能的建筑材料。
2) 部分设计单位违反规定,随意接受建设单位的提议变更节能设计。
1. 3 施工单位不严格按规范标准施工
1) 部分施工单位使用不合格的节能材料,以次充好。按照规定要求,节能材料进场需提品的动态检验报告( 一般不超过半年的有效期) 、产品的认证、备案资料,但有的项目却存在阴阳报告,即报告是一种产品,实际使用的却是另一种产品,加之部分监理把关不严,材料的见证取样流于形式,致使部分项目使用的节能产品出现以次充好的现象( 这类现象在保温层浆料、耐碱网布及抗裂砂浆中发现较多) 。
2) 施工工艺不符合标准规范要求。在实际的施工过程中,有的施工单位偷工减料,不按规范规定及施工工艺标准要求施工,应当抹底层找平砂浆的不抹,应当分层施工的不分层施工,由于不按工艺标准施工,致使抹灰厚度不达设计要求,使保温效果大打折扣。
3) 使用未经认证及备案的产品现象较为普遍。此种现象常发生在门窗制作、安装中。按照规定,凡是涉及建筑节能的分项工程材料及产品均应通过产品的认证、备案及动态检验,但大部分地区在门窗制作安装中均不按规定执行,形成了法不责众的局面,而在门窗最后进行的节能性能测试中,也往往流于形式。这种现象的出现,有时与建设单位指定制作生产厂家有关,施工单位对产品把关睁一只眼闭一只眼,好像事不关己,这就造成了对门窗节能分项工程的施工质量验收的失控状态。
1. 4 部分节能材料性能模糊,长期得不到控制
2011 年以前保温浆料作为外墙保温材料大量使用,这与“十一五”推广和限制使用公告中的规定不太明确有很大关系,公告中要求保温浆料在寒冷和严寒地区不得用于外墙保温,有的地区设计单位及建设单位根据此规定打球,使保温浆料在工程中广泛长期的用于外墙保温。特别是相变材料,由于该产品施工工艺简单,防火性能突出,受到了广大建设、施工单位的青睐。但该材料用于外墙保温与相变的理论相违背,且该种材料2006 年发明至今无与之相配套的国家标准及检验标准,长期一直使用的是企业标准来检验产品性能,检验试验单位也只有北京某检验机构,给施工现场取样试验检验带来很大的不便,特别是其中最主要的考核导热系数的指标为当量导热系数,致使该种产品的保温性能及效果长期处于模糊状态。
1. 5 分户热计量推广难
说透了,分户热计量最主要的目的还是节能降耗,建筑物通过各种保温节能措施,使建筑物的能耗大大降低,但由于各种政策的不配套,特别是供热收费价格方面的政策不配套,广大业主无法享受到节能降耗带来的实惠,造成供热费用照交,室内温度不调,用户靠开闭窗户调节室内温度来体现保温节能效果的怪现象。这就造成了分户热计量的推广难,有的建筑物按设计要求安装了热计量装置,但只是一个摆设罢了。
2 对建筑节能工程质量管理的几点建议
综上几点,针对存在的诸多问题,提出几点有针对性的建议,以促进建筑节能工程监督管理工作。
2. 1 理顺体制,明确监督管理职责
建筑节能监督管理是一项行政执法工作,因此必须以国家的相关法律、法规、标准、规范为监督管理的载体,而现在各地的监督管理模式不尽相同,有的地方根据《建设工程质量管理条例》和《民用建筑条例》分设管理机构,而分别管理很容易造成管理上职责不明、相互脱节,执法上不严不顺,这一点在质量监督管理和专项验收环节上较为严重。因此,应当理顺管理体制,明确各自的管理职责,严格按照各自的管理职责行使监督管理职能。
2. 2 严格节能施工质量管理
节能施工质量管理就是按照《建设工程质量条例》和《民用建筑节能条例》以及与之配套的标准、规范,对工程项目从设计阶段就严格管理。1) 设计单位必须按照国家的建筑节能方面的强制性标准进行设计,不随意听从建设单位的授意,对工程进行设计和变更,使违法违规现象消灭在最初阶段。2) 在建设单位节能设计备案,领取施工许可证阶段严格把关,不符合规定要求的不发施工许可证。3) 在施工阶段加强施工监理的作用,一旦发现建设单位违规变更设计,施工单位违规使用节能材料及产品,及时向主管部门报告,及时进行制止和处罚。4) 在验收阶段严格监督现场检验,包括门窗现场试验、保温层钻芯取样试验、专项验收程序等。
2. 3 严格节能材料及产品的认证备案,杜绝不合格材料在工程中使用
节能主管部门要在产品的认证备案阶段严格把关,对限制使用和淘汰的产品做出明确规定,凡是与国家规定相违背的产品,一律禁止使用,避免打球现象发生。对节能门窗产品要严格认证制度,未经认证的生产厂家生产的产品,一律严禁使用。
2. 4 出台热计量相关政策,真正体现节能作用各地需尽快出台与供热计量相配套的措施,特别是在计量收费上充分体现节能降耗的好处,使广大业主受益,真正达到节能降耗的目的。
2010年11月份上海胶州路教师公寓发生特别重大火灾事故,导致49人遇难,举国震惊。纵观这几年的特大火灾事故央视新址大楼火灾,济南奥体中心体育馆两次失火,哈尔滨"经纬360度"双子星大厦火灾,沈阳五星级皇朝万鑫酒店火灾,每次火灾都与外墙保温材料这个罪魁祸首有关。于是出现了一个新规定,要求民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。
这条规定看似杜绝了着火的根源,却让建筑节能设计师在材料选择上茫然是从。究其原因是目前墙体保温市场上,防火性能达到B1级的企业寥寥无几,达到A级的企业更是屈指可数,且多为国外巨鳄,其价格令多数开发企业望而却步。施工价格高达为260元/平方米,但相对B级产品价格也高出3~5倍。而且这些创新产品需经国家多个检测部门多项审核、查新,其时间成本亦使开发企业无奈弃之。而增加防火A级的硬性规定,也增加了新的成本,推高了本已高涨的房价,每个购房者要多花费20000元。
由于可选择的A级保温材料有限,建筑节能设计师常常选用岩棉保温板作为外保温材料。因为岩棉板是目前最可能既满足防火要求,又满足节能要求的保温材料。但是大量采用岩棉板作为保温材料却与我们采取节能设计的宗旨背道而驰。岩棉板这种保温材料,在德国乃至欧洲只有少量特殊要求的工程中才会被采用。但目前我国应用岩棉于外墙保温系统存在着诸多问题(1)量产化:岩棉是矿物棉的一种,本身资源有限,根据专委会统计2010年,我国岩棉及其制品产量为86万吨,其中用于建筑领域的岩棉数量不足10万吨,整体竣工面积不足30万平米,并且岩棉生产线投产周期长,一般国内一个岩棉厂从建厂到运行需要两年左右的时间,因此,岩棉外保温使用量远远无法满足目前我国建筑节能的要求。(2)性价比:每立方米岩棉板造价远高于市场同类保温建材,考虑到我国建筑节能改造对保温材料的巨大用量,因此,岩棉的价位同样不利于市场大面积推广使用。(3)对人体危害:虽然岩棉的防火性能可达A级,但因其对人体危害严重,存在着致癌问题,部分发达国家对岩棉的使用进行了严格限制,长期吸入岩棉尘可导致支气管内膜炎和肺气肿,接触性皮炎等症状。从产业人员健康方面考虑,应严格限制使用。(4)耗能巨大:岩棉生产需对原材料进行重熔、纤维化,这一过程会产生大量的废水、废气,并消耗大量能源,属高能耗、高污染产业,同我国节能减排的整体发展态势不符。(5)国产岩棉技术缺陷:国产“岩棉板”的性能较国外产品有很大差距,主要表现在抗拉强度及吸水率方面,而这两项指标正是限制岩制板应用于外墙外保温系统很关键的指标。影响这两项指标的原因在于纤维质量、粘结剂的含量与防水助剂,也和生产设备及工艺条件相关。由于岩棉的憎水性,其应用于外墙保温中极易形成空腔,粉化,从而达不到应有的保温效果。因此目前立刻采用A级防火材料,没有过渡阶段,由于技术支持太差,既难防火又难保温。最后房子失火人员伤亡,房子被烧毁,伤民又伤财。
应该说国家执行建筑节能设计规范,采用围护结构保温体系,确实给建筑节能起到了很大作用,只要住过做了保温的房子的人都会有深刻的体会,冬天不冷,夏天不热。这是一项非常好的节能措施。可是好经总是被一些人念歪了,保温材料如果能严格按照46号文来执行,也不会有问题,可是有的施工单位就是为了利润而把人命关天的大事于不顾。挤塑板(xps)聚苯板(eps)聚氨酯(pu)严格添加阻燃剂完全能做到B1或B2级,即使添加阻燃剂,价格也A级防火材料经济实惠得多的。聚苯板是最具备施工条件的保温材料,德国用的基本都是这种材料。聚苯板的导热系数是0.032左右,一般60mm厚就可以达到65%的节能标准,而挤塑板的导热系数小,可是变形系数大,施工完了以后墙面会开裂,容易漏雨,后患很大。聚氨酯的导热系数最小,0.02左右,保温效果好,可是最大的问题就是燃烧生成剧毒氰化物,上海的大火就说明了这点,多数人不是烧死的而是毒死的。从经济角度看,聚苯板也是最经济的,即便是要求到B1级,也是最经济实惠的,不会给房价造成上涨的理由。大家严讨易燃保温材料的同时,却忽略了一个重要问题,那就是管理与监督。 现在的保温材料和施工市场非常混乱无序,是导致大火频发的重要因素。外墙保温涂料工程基本上就是无序竞争,关系市场。有背景的,只需要打个招呼就能揽到工程,不需要什么资质,基本没有门槛。所以大量没有经过训练,培训,或者根本就没有施工经验的包工头,小单位就很简单的进入到这个行业,造成了争相压价,低价施工。很多开发商为了降低开发成本就会低价发包,造成这些工程保温材料就会价格低廉,以次充好。有的保温工程是和总包一起的,有些总包单位在投标时,为了工程中标,把总包单位基本不干的保温工程价格使劲压低,造成土建价格利润相对较高,保温价格偏低,分包时会再次压价承包给保温施工企业。这些都造成了保温行业发展的不利局面。所以,面对国家的节能建设的基本国策,建筑这个能源消耗大户如何进行节能发展已经面临严峻的考验!
要解决当前建筑节能外墙保温行业存在的这些问题,本人有以下几点建议。
(1)大力发展建筑节能建设,推进而不是后退。
(2)严格保温材料生产厂家的认证管理工作,推进保温材料厂家的责任制,不合格的材料不许生产,一旦发现材料质量问题要追究厂家的责任。直至取消生产资格,这样就堵住了不合格材料的源头。
(3)严格外墙保温行业的准入制度,没有外墙保温专业施工资质的企业一律不准从事保温施工。外墙保温质量安全要做到终身负责制.
(4)外墙保温作为一项特殊的分部工程,开发建设单位必须进行公开招投标。选择有实力有责任的施工企业。
(5)工程现场要严格管理,把好材料关。
建筑外墙保温行业存在的问题不是材料本身的问题,而是我们的管理与监督不到位所致,不能采取饮鸩止渴的方式解决问题。节能和防火两手抓,加强监督机制才是硬道理。
参考文献
[1]《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)
[2]《公共建筑节能设计标准》(DB21T 1477-2006)
医院建筑因医疗功能与环境控制要求的特殊性,传统冷热源设计、常规公共建筑节能技术或措施不一定适用于医院,特别是一些具有特殊功能的医疗科室。医院节能不应以牺牲医疗环境品质为代价,也不能简单地通过限制来降低能耗,而应合理利用能源、提高能源利用效率。建议在设计阶段,从建筑本体节能入手,实施贯穿空调设计参数、空气处理与分布系统、输送系统、冷热源和控制系统等方面的全方位、全过程的改造。节能改造应立足于能源与环境的可持续发展,以最小的能源和环境消耗获得最佳的医疗环境品质。
综观医院建筑的能耗情况,医院空调系统的能耗是医院建筑的主要能耗。
由此可见,医院节能改造应该从空调系统入手。空调系统的能耗主要由制冷供暖能耗和输送(水泵和风机)能耗构成,其中制冷机的能耗占总能耗的60%左右,水泵风机能耗约占总能耗的40%,为此空调系统节能须从空调系统设计开始。
医院建筑本体的节能改造
目前在医院建筑设计方案招标时,大框架、大空间、大中庭的方案较易得到医院建设方的赞赏。曲面的护结构面积过大、大玻璃大透顶使用过多的轻质材料、外立面形状变化过多、无遮阳设施等,将直接导致建筑本体的空调能耗增加。
建筑本体是影响整个空调负荷的关键因素之一,但一些建筑师往往忽略了医院建筑本体对室内气候的调节功能,一味追求其外观艺术效果而忽略建筑本体的体形和窗墙面积比等影响传热的因素。
建筑本体节能改造就是增加建筑护结构保温、减少冷热负荷、调节室内气候,这些是确保室内空气热环境舒适的最根本手段。从设计前期就须严格遵照相关的建筑技术规范和现行公共建筑节能设计标准,在满足医疗环境控制的前提下进行节能设计。如果在建成后再增加外墙保温,会遇到许多难题。外遮阳是降低太阳辐射、减少夏季空调负荷的有效措施,可根据各立面的朝向选择水平、垂直、综合遮阳和挡板遮阳。然而,建筑师因担心破坏立面效果往往很少采用。如将外遮阳系统作为一种活跃的立面元素加以利用形成双层立面形式,也有建筑艺术的美学效果。
对于建筑实体墙部分,通过合理的内、外保温技术,可使冬季供暖减少通过围护结构向外的热损失,使夏季空调降低通过围护结构向外的冷损失。在建筑物玻璃窗透明部分,通过控制太阳能的热流方向,例如Low-E玻璃、遮阳技术或覆膜技术,既可减少夏季空调时室外热辐射通过透明结构造成的冷损失,也能减少冬季供暖时室内热辐射通过透明结构产生的热损失。在过渡季节,可充分利用自然通风作用,调节室内空气热环境。
医院通风空调系统的节能改造
医院是集病源与易感人群为一体的特殊场所,因此医疗环境控制系统相比常规舒适性空调系统,必须保证其有效、安全可靠与合理冗余,这是相对于其他公用建筑节能的最大区别。在满足医疗与卫生要求前提下,应充分考虑适用于医院的节能技术与措施,节能改造需贯穿于医院空调设计参数、空气处理与分布系统、输送系统、冷热源与控制系统等全过程。
*设计参数的选择
在遵循我国公共建筑节能设计标准的同时,要考虑医院建筑节能的自身特点,比如室内控制冗余度设定取决于医疗风险与防感染控制要求,控制冗余度常常表现在室内控制参数上。根据冗余度要求合理设定医疗所要求的无菌水平、温湿度、压力控制值、换气次数等参数,直接决定了系统的送风量与新风量、空气过滤级数与过滤器效率、系统配置与控制要求,对降低整个空调系统能耗至关重要。表1是新版《医院洁净手术部建筑技术规范》与2002版的手术部洁净用房的设计参数汇总。
可见,新版《医院洁净手术部建筑技术规范》在保证了手术环境前提下降低了换气次数、新风量、截面风速、温湿度、压力控制以及空气过滤器效率,这为节能改造、有效降低能耗创造了有利的条件。
通常,医院普通病房在满足患者需求的情况下,可以适当调整室内温度,夏季尽可能提高,冬季尽可能降低,都可以减少空调系统的能耗。据统计,夏季病房温度控制在26℃要比24℃减少冷负荷18%左右,冬季病房温度控制在20℃要比22℃减少热负荷31%左右。
*空气处理与分布系统的节能设计
新版《医院洁净手术部建筑技术规范》强调,节能要首先从医疗工艺入手,采用局部集中送风来控制风险最大的区域即关键点。采取措施加强手术关键区域的污染控制,就可取得事半功倍的节能效果。医院净化空调系统能耗不仅取决于换气量,而且很大程度上取决于末端过滤器的实际运行阻力(而非额定阻力),尤其是手术室的低速送风装置,“高效过滤器”高阻力≠高能耗,高级别手术室大风量≠高能耗。新版规范降低了各级手术室末级过滤器效率,并在条文中规定在系统中采用低阻力、有合适效率的空气过滤器。另外,同公共建筑节能设计标准一样,为了避免在净化空调系统中配置过大功率的风机,新版规范给出了风机单位风量耗功率指标。
医院科室众多,功能各不相同,室内环境控制参数相差较大。如:温湿度控制精度、无菌水平、洁净度级别、换气次数等参数不同;每天运行时间也各不相同;量少且环境控制要求高的关键科室(如洁净手术室、无菌病房和ICU)要求无菌与温湿度控制的全年空调,而量大面广的一般科室(如普通病房和诊疗室),要求季节性舒适性空调。为了降低投资与运行能耗,最有效方法是根据不同要求将系统合理分区。根据控制参数、运行时间等分区,按照一般科室和特殊科室的不同要求分开执行。无菌区域中不同空间的无菌要求不同,也应该根据无菌程度将系统合适分区。
一般科室对季节性空调只要求控制温度,对湿度控制没有要求,因此可以参照采用公用建筑成功的节能技术与节能经验。对于特殊科室的节能设计,则要了解其通风空调特点与技术措施,尤其是无菌环境控制的手段,有针对性地提出合适的节能技术与措施,例如整个手术室只有手术切口是关键部位,无菌病房只有病床周围是关键,采用局部低湍流度的垂直置换流送风设计,不仅大大降低了送风量从而有利节能,而且能更有效地保护关键部位。
*空调输送系统的节能设计
目前,我国新建医院的特点表现为建筑体量扩大、楼层提高、床均建筑面积增大、新的功能科室增多,由此引起集中冷热源供应系统半径大大增加,造成输送能耗增加,新建医院的空调水泵与风机能耗约占医院建筑总能耗的40%。特别是水系统的输送能耗最终转化为热能形式,不可回收利用。因此,应通过合适途径尽可能减少其耗能。
*空调冷热源的节能设计
国内大部分老医院的洁净手术部均与其他功能科室合建在一幢楼内,并与其他功能科室合用同一冷热源。医院病房、门急诊等均是季节空调,在过渡季节大楼的集中空调一般不使用,而洁净手术部、无菌病房和ICU等科室需要全年空调。若单独为这些部门开启整幢大楼的空调冷热源,显然不经济。另外,新建医院建筑体量不断扩大,外区需要常年空调,内区主要是人员、照明和设备的空调负荷,即使在冬季也需要制冷空调。
因此,为了确保过渡季节手术部空调能独立使用,需设置单独的冷热源,一般单独为洁净手术部配置多功能风冷热泵,而在冬夏两季利用医院集中冷热源供冷热,在过渡季节通过阀门的切换由风冷热泵单独供应手术部的空调冷热源。对于大型医院建筑,空调能源的多元化可以较好地发挥削峰填谷的缓冲作用,提高整个系统运行的经济性,不会因某种能源价格的波动对整体运行成本造成太大的影响。
医院建筑消耗多种能源,用能的设施分布于医院各个功能科室,应该合理规划医院用能,采用能源的梯级利用,回收向外环境释放的能量,这样既能提高医院建筑设施系统能源利用效率,降低医院的能耗费用,又减少对环境的污染负荷,实现环境效益、经济效益和社会效益。
*空调控制系统的节能设计
冷水机组是空调系统的主要用能设备,其能耗占系统总能耗的50%~60%,是节能改造研究的主要对象。在空调系统设计中,确定冷源设备容量时一般都考虑最不利情况并附加一定的余量,在设备选择时,又总是向容量较大的一档靠近,这使得空气处理设备的能力有很大的富裕量,导致多数建筑物空调系统在50%负荷以下运行的时间超过70%。室内外的空调负荷一直在变化,因此良好的自控系统的运行调节具有很大的节能潜力,这也是在节能改造中常采用的一种措施。