绿色建筑节能工程设计
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

第四节 实现绿色建筑节能潜力

我国建筑业正处于鼎盛时期,每年建成的房屋面积高达(16~20)亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,预计到2020年,全国房屋建筑面积将接近2000年数量的2倍,将达到686亿平方米,我国的居住面积将翻一番。如果不进一步提高建筑节能标准,建筑能耗将会是一个十分巨大的数量。

工业耗能、交通耗能和建筑耗能被称为我国能源消耗的三大“猛龙”,尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬的趋势。由于建筑节能存在着巨大的空间和潜力,大力加强建筑节能工作已刻不容缓。仔细分析起来,我国在建筑节能方面具有如下潜力。

一、北方地区城镇供热计量改革

北方采暖地区为秦岭淮河分界线以北地区,秦岭以北的城市年人均二氧化碳(CO2)气体排放均基本都在2.5t以上,而秦岭以南没有实行集中供热的城市每年均二氧化碳气体排放一般都在1.5t以下,相差近1倍,这说明供热计量改革节能潜力巨大。如果供热也像供电、供水那样,使用多少热付多少费用,根据先进国家的经验,节能率可以达到30%左右,考虑到我国是一个人口众多的国家,节能总量将极其巨大。与世界同纬度的其他地区城市相比,我国城市具有冬天较冷,夏天较热的气候特征。据统计,北方地区城镇建筑面积约为全国城镇建筑面积的1/10,但是却消耗了所有城镇建筑能耗的40%,在这40%中如果能够节能30%,那将是一个巨大的数字。

2006年,我国开始推行强制性的计量表安装,从过去四年的情况来看,供热计量收费面积以每年翻一番的速度发展,2009年更是增长了3倍,2016年达到总面积的50%以上。任何一个国家如果把一项涉及国计民生的改革以3倍的速度发展,都是一个极快的速度。我们相信,我国在对二氧化碳气体减排方面做的比说的要多得多,仅既有建筑改造方面就可以形成每年节约75万吨标准煤的能力,减排200万吨的二氧化碳。而这仅仅是起步阶段,这方面的节能减排潜力非常巨大。

二、新建建筑节能设计标准执行

我国是目前世界上每年新建建筑量最大的国家,平均每年要建20亿平方米左右的新建筑,相当于全世界每年新建建筑的40%,水泥和钢材消耗量也占全世界的40%。这是因为我国正处在快速城市化的过程中,需要建造大量的建筑,预计这一过程还要持续25~30年。正因如此,我国所有的新建建筑都必须严格按照节能50%或65%的标准进行设计建造。新建建筑节能标准执行率在设计阶段从2005年的53%增长到2009年的99%,在施工阶段从21%上升到90%。

随着这项工作的逐年推进,目前在建筑设计和施工阶段基本上已经全部严格执行节能50%以上的标准。但是这项工作还存在一些薄弱环节:比如施工环节现在还有10%左右的建筑没有严格执行节能标准,中小城市和村镇还没有启动这项改革,这意味着还有40%左右的建筑没有纳入国家的强制性节能标准管理范围。

据有关部门统计,2009年全年新增节能建筑面积近10亿平方米,可形成900万吨标准煤的节能能力以及减排1800万吨的二氧化碳气体,由此可见这是一个潜力巨大的节能领域。

三、大型公共建筑节能改造

大型公共建筑比普通住宅运行能耗高5~10倍,有的甚至达10~20倍。其主要原因是很多大型建筑追求外表的华丽以及大量使用集中空调,使得相应的碳排放水平很高。“罩个玻璃罩子、套着钢铁膀子、空着建筑身子”,就是对那些片面追求新、奇、异的高能耗建筑的真实写照,这类建筑已经成为“能源杀手式”的建筑。通过对上海9幢商业楼进行了全年能耗调查的测量结果表明,这9幢商用楼的全年一次耗能量为1.8GJ/(m2·a),超过了日本相应商业建筑的节能标准[1.25GJ/(m2·a)]近43.3%。

目前,我国已经完成了将近3万多栋大型公建能耗的测定,并已对700多栋建筑进行实时动态监测,对这些建筑每时每刻的能耗和二氧化碳气体的排放都能够了如指掌,而且按年度进行排名,对节能效果好的进行表扬,对排名靠后的进行强制性改造。这种强制性的措施将会使大型公共建筑节能具有更大的潜力。

四、推广住宅全装修和装配式施工

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量。每个人都可以按自己设计搭建自己的房子,墙体是可反复拆卸的,可以重复利用不会由于拆墙而产生建筑垃圾。

据有关部门估计推算,我国如果推广城镇住宅全装修,每年可以减少300亿元的物耗和相应的能源消耗。据测算,与传统施工方式相比,绿色施工方式每平方米能耗可以减少约20%,水耗可以减少63%,木模板消耗量减少87%,产生的施工垃圾量减少91%。正因为如此,要在施工阶段大幅度减少能源消耗,只能采取全装修办法和装配式施工。

在一些发达国家对于住宅基本上都以装配式建造方式为主。如离我们最近的新加坡,80%~90%的房屋都是采用装配式建造方式。但是,住宅全装修和装配式施工在我国至今尚未广泛实行,其存在的主要难点有:一是我国有大量的中小房地产开发企业和建筑企业,这些中小企业的实力和技术力量有限,导致住宅全装修和装配式施工难以推广;二是住宅全装修和装配式施工导致成本提高,因而企业缺少积极性;三是技术相对比较复杂。如果克服以上难点,在建筑施工和装修中的节能效果是很大的。

2016年9月30日,国务院印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,为装配式建筑广泛应用提出了具体措施。2017年3月在我国北京举行的绿色建筑与节能大会上提出:未来十年,我国装配式建筑的面积比例在新建建筑中将会达到30%。这是今后一个时期内我国绿色节能建筑发展的方向。

五、可再生能源在建筑中的应用

近年来我国绿色建筑发展迅速,源于发展绿色建筑和建筑节能的社会共识已经形成。2014年起,所有直辖市、计划单列市及省会城市建设的保障房将全部实施绿色建筑标准。太阳能建筑一体化是全球建筑发展的主流趋势。目前,我国经济快速发展,建筑能耗占国家总能耗的比例逐年增加,建筑节能问题既关系到公众的切身利益,更关系到国家能源战略与可持续发展。太阳能与建筑的结合是绿色建筑的重要组成部分,在中国太阳能与建筑一体化技术已日趋成熟的条件下,太阳能与建筑一体化是中国太阳能利用行业发展的必然趋势。

为促进可再生能源在建筑中应用,我国已制定了可再生能源在建筑中应用的相关法规和激励政策。据不完全统计,目前全世界太阳能热水器的总保有量接近1.5亿平方米,而仅我国的保有量就约占全世界总量的60%~70%,太阳能热水器在建筑中的应用每年以30%的速度增加。我国在2009年年初推出了太阳能光电建筑一体化鼓励政策,使得太阳能光电新增装机容量发生了突飞猛进的转折。美国绿色建筑主席费德瑞兹(S.Richard Fedrizzi)指出,中国是世界上可再生能源建筑应用推广量最大的国家。

六、绿色建筑的示范推广

原来绿色建筑是所有人心中的一个梦,但现在这个梦已逐渐变为现实,我国正在大步向实现这个梦想的方向迈进。按照目前的发展趋势,我国的绿色建筑很有可能会超过世界上其他国家和地区所有绿色建筑的总和。2008年,我国的绿色建筑从零起步,截至2009年年底已有56幢建筑取得了我国绿色建筑标识的认证,2010年完成了对300幢我国绿色大型建筑的标识认证,2016年完成了对4515幢我国绿色大型建筑的标识认证,累计建筑面积达52291万平方米。

绿色建筑意义重大,它可以综合性地解决建筑的节能、节水、节材,同时节约空间,可以有效解决室内环保和对外部环境影响的问题,解决人性化生活的问题,也是应对全球气候变化的重要措施。绿色建筑必须与前面提到的绿色设计和施工组合起来。目前,我国已有的绿色建筑评价标识主要授予公共建筑,这是因为公共建筑是建筑能源消耗的焦点,应该在全社会起到建筑节能的示范作用。