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建筑节能工作存在的问题及对策

`清洁能源网   2007 年 05 月 29 日 00:00   来源:gasshow

  导语:论述了我国的能源消耗和建筑能耗的现状,分析了我国开展建筑节能工作以来的问题及相应的对策,提出下一步建筑节能工作的重点是公共建筑,建议尽快制定相关的设计、建设、改造、运行标准。

Problems and Countermeasures on Building Energy-saving Work

ZHA0 Jian-she

     (Design DepartmentTianjin Construction Administration CommitteeTianjin 300051China)

AbstractThe present status of energy consumption and building energy consumption in China is describedexisting problems and corresponding countermeasures since the development of building energy-saving work in China are analyzedIt is pointed out that the next emphasis of building energy-saving work should be put on public buildingsProposals are made to establish the relevant standards for design ,construction renovation and operation as soon as possible

Key wordsbuilding energy-savingpublic buildingenergy consumption

 

我国自20世纪90年代开始推行建筑节能工作以来,居住建筑的节能工作取得了较大成绩,但在总结成绩的同时还应清醒地看到我国建筑能耗与发达国家的巨大差距、我国节能工作的客观事实和巨大的节能潜力[15]。本文着重分析前一时期建筑节能工作取得的成绩并提出下一步继续深化节能工作应注意的几个重点方面。

1 我国的能源消耗和建筑能耗的现状

    2002年,全国一次能源消耗总量为15.14×108t标准煤,与1990年相比,增加5.27×108t标准煤,增长53%,年均增长3.6%。一次能源中煤炭占66.3%,石油占23.5%,天然气占2.6%,水电及核电占7.6%。优质能源消耗比例增加较大,石油占总消耗量的比例由1990年的16.6%提高到23.5%,增加6.9个百分点。由于资源的枯竭,石油仅能以年增产0.7%的产量应对日益增长的需求。我国自1993年开始成为石油进口国,2002年的石油对外依存度为32.8%,石油安全存在忧患。2003年石油进口量增加88%,进口量占消耗总量的13。煤炭的资源虽然丰富,年产量增产2.5%,但随着国民经济的高速发展,需求缺口仍然巨大。2002年全国煤炭消耗量为14.2×108 t,其中近70%的原煤未经洗选直接燃烧,燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占二氧化硫和烟尘总排放量的80%,二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的13

    我国2002年的能源使用效率为33%,较1990年的28%提高了5个百分点。据有关部门的计算,1991-2002年,我国累计节约和少用能源约7×108 t标准煤。能源消耗以年均3.6%的增长率支持了国民经济年均9.7%的增长率。节约和少用的能源相当于减少1050 t的二氧化硫的排放量。节能对缓解能源供需矛盾、提高经济增长质量和效益、减少环境污染、保障国民经济健康持续发展发挥了重要作用。

我国的单位国民生产总值能耗较世界平均水平高2.4倍,较美国、欧盟国家、日本、印度分别高2.5倍、4.9倍、8.7倍、0.3倍。

北方地区大部分新建居住建筑的单位建筑面积供暖能耗较1980年减少了50%。北京、天津已开始实施居住建筑第三阶段的节能标准(1980年减少65)

目前,我国北方地区居住建筑的单位建筑面积供暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的23倍。近年来,我国每年建成的房屋面积约为20×108m2,超过发达国家的每年建成建筑面积总和。我国建筑能耗已超过全国能源消耗总量的25%,若再考虑建造时的能耗,则是47%。根据分析,我国公共建筑和居住建筑全面实施节能50%的标准是现实可行的。与发达国家相比,即使在达到了节能50%的标准后,仍有很大的节能潜力,至少应达到节能65%的水平。

2 建筑节能工作存在的问题与对策

①强调冬季供暖能耗而忽视夏季空调能耗

20世纪80年代起,华北地区的夏季气温就不断创出新高,持续35℃以上的天气经常出现并多次出现38℃以上的天气。居住建筑内安装空调的城市居民从20世纪90年代初的个别现象到现在的全民普及。2003年的统计结果是每100户拥有空调 80台,目前的情况是每户装有若干台空调。公共建筑的空调安装、使用率也大幅提高。另外,由于居住建筑夏季空调的单位建筑面积能耗远大于冬季供暖单位建筑面积能耗,因此居住建筑夏季空调的能耗大且瞬时负荷远远超过居住建筑的冬季供暖瞬时负荷,这些耗能情况的具体表现为城市供电系统的负荷高峰均出现在夏季高温天气,电网不堪重负,拉闸限电的现象时有发生。但是,在北方地区现行的“一步”、“二步”建筑节能标准中几乎看不到有关为增强居住建筑围护结构的隔热性能、改善夏季室内热环境而提出的相关规定或具体措施。

由于居住建筑夏季空调房问的得热量主要是太阳辐射得热、经过延迟的墙体传导得热和没有延迟的外窗得热,建筑设计中住宅封闭阳台的“附加温室效应”在冬季虽有较好的保温性能,但在夏季,附加温室效应要带来大量的得热量,使得空调负荷增加。对此,如采用吸热玻璃、反射玻璃和遮光玻璃较普通玻璃分别减少23%、30%和70%的辐射得热量。空调房间若采用12m宽的水平遮阳板则可以减少25%空调冷负荷。当然,不同朝向的遮阳方式会有不同,水平遮阳方式仅适于南向,而北向的遮阳方式宜采用垂直方式。

    对策:增加有关墙体热惰性指标、外窗的防辐射遮阳能力和住宅封闭阳台内门窗等方面的规定。

    ②强调围护结构的保温而忽视电器的节能

    目前,我国的人均用电量正在飞速发展。在发达的东部地区,这一指标正在接近发达国家的水平。因此这部分的能耗巨大,例如照明用电占全国用电量的13%。使用高效节能荧光灯替代白炽灯可节电70-80%,用电子镇流器替代传统的电感镇流器可节电20%~30%。

    对策:制定严格具体的家用电器的准人机制。推广高效节能照明灯具、电冰箱、空调器、电视机、洗衣机、电脑、电磁灶、微波炉、食品处理机、电烤炉等家用及办公电器产品,降低待机能耗,实行能效标准和标识。对能效比较低的产品建立限制、淘汰目录。同时,应调整现行规范中建筑物耗热量指标所采用的单位建筑面积建筑物内部得热量。

    ③强调墙体的保温而忽视了外窗的重要性

    根据居住建筑的供暖能耗分析可知,一般居住建筑的供暖能耗中,通过外墙的耗热量约占50%,通过门窗的耗热量约占50(其中导热约占25%,冷风渗透约占25)。如果再考虑墙体耗热的延迟时间,则门窗的耗热比例还要提高。而目前我国居住建筑外门窗的隔热性能和气密性能普遍偏低,提高这些方面的性能较为容易,节能潜力较大。

    对策:居住建筑的围护结构的保温应多考虑门窗的性能,这样做可以起到事半功倍的效果。

    ④强调围护结构而忽视供暖空调系统节能

    目前,我国大部分北方地区居住建筑的节能工作均处于第二阶段水平(节能50),只有北京和天津已进入第三阶段的实施过程(节能65)。从目前的资料来看,各地的居住建筑节能标准大同小异,均强调围护结构的传热系数限值,而未对供暖系统的节能提出硬性规定。如风机、水泵的变频,输送能耗的限制,一、二级管网的控制调节等。如果没有一个良好的供热系统(系统平衡、节能且可调),即使围护结构的保温性能达到国际先进水平,建筑节能也难以实现。

    对策:修编现行规范,增加供暖、空调系统节能的关键条款。

    ⑤强调居住建筑节能而忽视公共建筑节能

    20世纪90年代开始建筑节能工作以来,我国每年新增节能居住建筑面积逾1×108m2,累计可节约能源近1 000×104t标准煤。在此期问新增加的公共建筑规模巨大,据统计近年来全国每年竣工的20 x 108 m2房屋中有20%是公共建筑。据某大城市统计,2003年新建的居住建筑面积为420×104m2,而新建的公共建筑面积为340×104m2。虽然公共建筑面积仅占全国总建筑面积的20%,但公共建筑的单位面积能耗较居住建筑的单位面积能耗大许多(供暖方面约大20%~200%,空调方面的数据则更大),因此,公共建筑的能耗要大于居住建筑的能耗,公共建筑节能潜力巨大,不可忽视。如果再考虑行为节能的因素,公共建筑的能耗更是远大于居住建筑能耗。清华大学一份调查报告表明:占全市民用建筑面积5.4%的北京大型公共建筑(建筑面积>2 × 104m2)的运行能耗占全市社会总能耗的23%。如果把材料生产、建筑施工等能耗都统计在内,这些星级酒店、写字楼、医院等大型公共建筑就要消耗30%的社会总能耗。

    目前一些新建的公共建筑根本不考虑使用单位的负担能力和社会的资源负担能力。有些国外设计师将在本国根本不能实现的耗能建筑搬到中国来实施,而国内的设计师也建造了一些不考虑节能的建筑物。如:某座多层办公楼,东西朝向,通体透明(围护结构全部为玻璃),层高4 m,有大面积共享空间,是典型的冬冷夏热建筑。其保温隔热性能极差,屋顶也为玻璃,虽然均采用了中空玻璃,但其传热系数很大。后来为了减少辐射热而增设了卷帘式内遮阳帘,但无法从根本上解决不了辐射热进入空调空间的问题,能耗和运行费用极高。

    公共建筑数量巨大、能耗巨大,是耗能大户。这类建筑的节能潜力巨大,在近15a的节能工作中未引起应有的注意,可以说是节能工作中的重大疏漏。尤其是办公建筑的能耗已成为办公费用快速增长的重要因素。

3 建议

    建筑节能工作的重点应为公共建筑。开展各级政府机构等公共财政支持的部门的节能工作,不仅可以降低各级政府机构的能耗,节约行政开支,而且可以通过政府的带头示范作用,推进全社会的节能工作。因此,政府机构的节能工作应当成为下一步节能工作的重中之重。要尽快制定相关的设计、建设、改造、运行标准及用能定额,强制实行。在制定公共建筑的节能标准时,应考虑跨越式发展(可不再分几个阶段),吸取前一时期工作的经验教训,围护结构耗能、建筑用能(照明及办公设备)、供暖、空调系统的节能一起抓,综合考虑,将节能工作落实到实处,避免出现节能建筑不节能的现象。

    从近5年国内教训和国外的经验来看,由于目前外保温材料多为有机材料,因而存在着有机保密材料与无机墙体材料的结合问题,而实践证明外保温材料的耐久性还存在问题。因此建议将研究的重点放在夹芯材料上,不要片面强调外保温。

    要实现真正的建筑节能,有了设计标准只是第一步,抓好从建筑材料到施工工艺和做法的全面配套才能真正到位地实现建筑节能目标。

参考文献:

[1]梁经通.浅谈建筑节能的若干措施[J].煤气与热力,199111(6)57-59

[2]刘培琴,刘淑敏.我国建筑节能现状及发展[J.煤气与热力,200222(3)255-256

[3]杨洁,涂光备,森山正和,等.天津与神户地区公共建筑能耗调查分析[J].煤气与热力,200424(1)13-16

[4]刘洋,刘俊杰,朱能.住宅建筑能耗的动态模拟[J.煤气与热力,200424(1)17-20

[5]李志杰,王万江.严寒地区居住建筑实施节能率65%的分析[J].煤气与热力,200626(1)61-65.

> 关键词:建筑节能;公共建筑;能耗    




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