第一篇:建筑節能分析
廣義上的建筑能耗包括建筑運行使用能耗和建材生產與建筑建造過程的能耗,節能的重點和技術措施也有不同。
我國的建筑能耗現狀與趨勢
我國建筑總能耗約占社會終端能耗的20.7%。其中,北方城鎮建筑采暖和農村生活用煤約為1.6億噸標煤/年,占我國2004年煤產量的11.4%;建筑用電和其它類型的建筑用能(炊事、照明、家電、生活熱水等)折合為電力,總計約為5500億度/年,占全國社會終端電耗的27%~29%。
1、北方城鎮采暖能耗
我國北方城鎮采暖能耗占全國建筑總能耗的36%,為建筑能源消耗的最大組成部分。單位面積采暖平均能耗折合標準煤為20kg/㎡·年,為北歐等同緯度條件下建筑采暖能耗的2~4倍。能耗高的主要原因有3個。一是圍護結構保溫不良。二是供熱系統效率不高,各輸配環節熱量損失嚴重。三是熱源效率不高。由于大量小型燃煤鍋爐效率低下,熱源目前的平均節能潛力在15%~20%。
2、大型公共建筑能耗
目前我國有5億㎡左右的大型公共建筑。耗電量為70~300kwh/㎡·年,為住宅的10~20倍,是建筑能源消耗的高密度領域。調查結果表明,這類建筑能源浪費現象仍較嚴重,有很大的節能潛力。
3、住宅與一般公共建筑的非采暖能耗
我國城鎮的住宅總面積約為100億㎡。除采暖外的住宅能耗包括照明、炊事、生活熱水、家電、空調等,折合用電量為10~30kwh/㎡·年,用電總量約占我國全年供電量的10%。一般公共建筑總面積約55億㎡。用電總量約占我國全年供電量的8%。
目前這兩類建筑的能耗水平低于發達國家,這主要是由于建筑提供的服務水平不高。由于我國能源費用相對于居民收入偏高,絕大部分城鎮住宅的用電水平較低,生活熱水用量遠小于發達國家水平。
隨著生活水平的提高,住宅和一般公共建筑內用戶提出了更高的建筑服務水平要求。此外,近年來在一些大城市出現了一批高檔豪華住宅,戶均用電水平幾倍甚至幾十倍于普通住宅,此類高能耗住宅有大幅增長的趨勢。對于能耗原本較低的一般辦公建筑進行二次裝修和加裝中央空調系統,盲目提高建筑內部的“豪華性”,也會造成此類建筑能耗的成倍增長。
4、農村生活能耗
我國農村建筑面積約為240億㎡,總耗電約900億度/年,生活用標準煤0.3億噸/年。
目前我國農村的煤炭、電力等商品能源消耗量很低。根據調查,目前農村建筑使用初級生物質能源的能源利用效率很低,并在陸續被燃煤等常規商品能源所替代。如果這類非商品能源完全被常規商品能源所替代,則我國建筑能耗將增加一倍。
5、長江流域采暖需求
我國長江流域以往的建筑設計都沒有考慮采暖。目前夏季空調已廣泛普及,而建設采暖系統、改善冬季室內熱環境的要求也日趨增長。
預計到2020年,長江地區將有50億㎡左右的建筑面積需要采暖。
預計每年將新增采暖煤1億噸標煤左右,接近目前我國北方建筑每年的采暖能耗總和。
我國建筑能耗發展趨勢
我國能源供給和經濟發展必須考慮新增建筑所需的能源供給問題。按照目前的建筑能耗狀況,到2020年我國建筑能耗將比2004年增加2.5億噸/年標煤和新增耗電5800~6300億度/年,總計折合電力約1.3萬億度,新增量相當于目前建筑總能耗的1.3倍。
根據發達國家經驗,隨著城市發展,建筑將超越工業、交通等其它行業而最終居于社會能源消耗的首位,達到33%左右。我國城市化進程如果按照發達國家發展模式,使人均建筑能耗接近發達國家的人均水平,需要消耗全球目前消耗的能源總量的1/4來滿足中國建筑的用能要求。因此,必須探索一條不同于世界上其他發達國家的節能途徑,大幅度降低建筑能耗,實現城市建設的可持續發展。
當前建筑節能的重要問題
當前我國各級政府高度重視建筑節能。我們認為,要研究建筑節能的突破點,優化配置有限資源,進而推動我國建筑節能事業取得重大進展。
1、走出集中供熱分戶計量改革的困境
改變供熱計量按面積收費的方式,實行“分戶計量,按熱量收費”的目的一是促進建筑保溫,二是鼓勵行為節能。但分戶計量不易操作。
采用分樓計量可以使計量改革工作走出困境。如果對每座建筑的用熱總量進行計量并據其收費,樓內各戶按面積分攤,計量工作可大大簡化,可操作性強,分戶墻傳熱等各種問題也可迎刃而解。按整座建筑供熱量計量收費同樣可激勵新建建筑采用保溫措施和推進既有建筑的節能改造。為了減少樓內局部空間過熱的問題,可推行“供水溫度分樓可調”新技術,采用混水或換熱的方式調節每座建筑入口的供水溫度,在建筑內實行“大流量、小溫差、低水溫”供熱方式,在室外管網實行“小流量、大溫差”的循環方式。可大幅度降低集中供熱系統的熱損失,從而顯著降低北方地區集中供熱能耗。
2、長江流域不宜發展大規模集中供熱或熱電冷三聯供
目前在長江流域建設大型熱電聯產集中供熱和熱電冷三聯供項目,無論是以燃煤還是以燃氣為動力,都存在很多的能耗不合理問題。長江流域地區冬季短夏季長,而夏季使用發電余熱制冷時的制冷效率僅為電制冷效率的20%左右。采用集中供冷要依靠大型循環管網輸送冷水,這直接導致循環水泵電耗增加。
長江流域的特點是:冬季短,室外溫度多在0℃左右;夏季長,普遍需要空調;梅雨期需要除濕;地表水資源豐富。對于這種氣候與自然條件,應該發展各種熱泵方式,系統解決采暖和空調需求。
3、科學規劃南方地區建筑節能工作
我國南方地區建筑節能重點在于改善圍護結構的保溫。針對南方的氣候條件,應推廣各種屋頂遮陽、外墻遮陽、窗戶外遮陽等措施,以減少太陽輻射;加強各種自然通風手段,通過自然通風縮短空調運行時間;開發和推廣主動或被動式除濕裝置,降低室內濕度,適當提高室內空調溫度等,都可以產生更大的節能效果。
4、探討社會主義新農村的可持續發展的能源消耗模式
我國農村土地資源相對充足,建筑容積率低;秸稈、薪柴、糞便等生物質能源豐富,生物質能源的生成物可被充分利用。
農村的能源供應方式應以可再生能源為主,按照循環經濟方式,發展沼氣、生物質的高溫熱解制氣、太陽能光熱和光電應用以及風力發電。發展可再生能源替代常規商品能源的經濟效益和可操作性也遠高于城市。
5、發展和推廣低能耗大型公共建筑技術
我國大型公共建筑不足城鎮建筑總面積的4%,但能耗卻占我國城鎮建筑總能耗的20%以上。發展出一套解決中國實際問題的低能耗大型公共建筑技術,可大大緩解由于目前城市建設中大型公共建筑比例的增長將造成的城市電力供應緊張狀況。
6、建立我國的建筑能耗統計平臺
有效的建筑能耗統計平臺可以給出我國的建筑物所消耗終端能源的具體數據,定量描述我國建筑能耗的具體特點(如發展變化的特點、不同功能建筑耗能的特點、不同地域建筑耗能、建筑內不同終端用能特點等),是建筑節能工作的重要基礎。
目前,智能建筑的能源管理主要是由建筑設備管理系統(BAS系統)來實現的。BAS系統可以根據預先編排的時間程序對電力、照明、空調等設備進行最優化的管理,從而達到節能的目的。在工程中,通常采用如下節能措施:
1)定時法:根據大樓工作作息時間按時啟停控制設備,如風機、照明等。
2)溫度-時間延滯法:根據大樓內溫度保持的延滯時間,提前關閉空調主機或鍋爐達到節能之目的。
3)調節供水溫度:根據室內外實際溫度調節空調系統的供水溫度,設定合適的供水溫度減少系統主機的過度運行,實現節能。
4)經濟運行法:在室外溫度達到13℃時,可直接將室外新風作為回風;在室外溫度達到24℃時,可直接將室外新風送入室內。在這樣的情況下,系統可節約對送回風系統進行處理的能源。
5)設備等壽命運行:對樓內冷熱源主機、泵機、風機等設備進行等時間交替運行,延長設備的運行壽命,節省維護費用。
根據國外工程經驗,建筑設備管理系統(BAS系統)可為新的辦公大樓節能20%左右。然而據統計,國內智能建筑中真正達到節能目標的還不到10%,80%以上的智能建筑內BAS系統僅僅作為設備狀態監視和自動控制使用,造成投資的極大浪費。
具體原因是多方面的,但根源在于,我國迄今為止尚沒有建立一套行之有效的建筑節能的測試方法,而BAS系統屬于工程性產品并非成套設備,需要BAS系統工程師在現場做二次
編程才能實現控制功能,系統性能受現場工程師人為因素的影響很大,在加上很多智能建筑建設方和管理方、使用方分離,造成很少有用戶真正關心到底節了多少能,用戶在建筑節能方面的投入產出比是多少。事實上,由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的計量手段,即使有用戶提出上述問題,也無法得到準確的數據。
因此,需要在智能建筑中設置能源管理系統,對建筑物地設備能效進行監測、分析和管理,并建立建筑物的能耗模型,才能真正實現節能的目的。
第二篇:我國建筑節能市場現狀分析(本站推薦)
我國建筑節能市場現狀分析
來源:九正建材網 時間:2013-08-15 11:
41摘要:8月11日,國務院印發《關于加快發展節能環保產業的意見》,《意見》提出到2015年,我國節能環保產業總產值達到4.5萬億元,成為國民經濟新的支柱產業,我國節能環保產業將迎來發展黃金期。前瞻產業研究院《2013-2017年中國智能建筑行業市場前景與投資戰略規
8月11日,國務院印發《關于加快發展節能環保產業的意見》,《意見》提出到2015年,我國節能環保產業總產值達到4.5萬億元,成為國民經濟新的支柱產業,我國節能環保產業將迎來發展黃金期。
前瞻產業研究院《2013-2017年中國智能建筑行業市場前景與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,我國建筑節能的三大現狀:
1、我國建筑能耗約占社會總能耗的1/3。我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從上世紀七十年代末的10%,上升到27.45%,逐漸接近三成。而國際上發達國家的建筑能耗
一般占全國總能耗的33%左右。以此推斷,國家建設部科技司研究表明,隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善,我國建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重,建筑耗能已經成為我國經濟發展的軟肋。
2、高耗能建筑比例大,加劇能源危機。直到2002年末,我國節能建筑面積只有2.3億平方米。我國已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑,總量龐大,潛伏巨大能源危機。正如建設部有關負責人指出,僅到2000年末,我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤,占全社會終端能耗總量的27.6%,而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻率”已經達到了25%。因高耗能建筑比例大,單北方采暖地區每年就多耗標準煤1800萬噸,直接經濟損失達70億元,多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續發展,到2020年,我國建筑耗能將達到1089億噸標準;到2020年,空調夏季高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷能力,這將會是一個十分驚人的數量。據前瞻產業研究院分析,我國處于建設鼎旺期,每年建成的房屋面積高達16億至20億平方米,超過所有發達國家年建成建筑面積的總和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建設增速,預計到2020年,全國高耗能建筑面積將達到700億平方米。因此,如果不開始注重建筑節能設計,將直接加劇能源危機。
3、我國建筑節能狀況落后,亟待改善 在70年代能源危機后,發達國家開始致力于研究與推行建筑節能技術,而我國卻忽視了這一方面的問題。時至今日,我國建筑節能水平遠遠落后于發達國家。舉例說明,國內絕大多數采暖地區圍護結構的熱功能都比氣候相近的發達國家差許多。外墻的傳熱系數是他們的3.5至4.5倍,外窗為2至3倍,屋面為3至6倍,門窗的空氣滲透為3至6倍。歐洲國家住宅的實際年采暖能耗已普遍達到每平方米6升油,大約相當于每平方米
8.57公斤標準煤,而在我國,達到節能50%的建筑,它的采暖耗能每平方米也要達到12.5公斤,約為歐洲國家的1.5倍。例如與北京氣候條件大體上接近的德國,1984年以前建筑采暖能耗標準和北京目前水平差不多,每平方米每年消耗24.6至30.8公斤標準煤,但到了2001年,德國的這一數字卻降低至每平方米3.7至8.6公斤標準煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而北京卻一直是22.45。
我國建筑用能浪費極其嚴重,而且建筑能耗增長的速度遠遠超過中國能源生產可能增長的速度,如果聽任這種高耗能建筑持續發展下去,國家的能源生產勢必難以長期支撐此種浪費型需求,從而不得不被迫組織大規模的舊房節能改造,這將要耗費更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率,就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況,促進中國國民經濟建設的發展。因此,建筑節能是貫徹可持續發展戰略、實現國家節能規劃目標、減排溫室氣體的重要措施,符合全球發展趨勢。
前瞻產業研究院智能建筑行業研究小組數據顯示,我國建筑智能化系統工程行業市場規模在2005年首次突破200億元,2006年達到238.5億元,2011年超過650億元,我國智能化建筑市場增長十迅速,而且隨著國務院新出臺的《意見》,大力扶持節能環保產業,我國智能建筑行業將迎來發展黃金期。
第三篇:建筑節能材料
建筑節能材料
專業: 姓名:
摘要 節能環保已經普遍成為世界性的話題,建筑工程新技術的研發成果,應屬節能新材料的應用最能體現。隨著我國社會經濟的飛速發展,能源緊缺問題日益體現,新型材料在建筑節能中越來越受到關注并在建筑中得到了廣泛的推廣和應用,不僅可以產生巨大的經濟效益和社會效益,而且能夠改善我國建筑能耗的問題,提高人們的居住質量。
關鍵詞 節能 環保 綠色 可持續
引言 隨著經濟發展與人民生活水平提高,建筑的能耗在國家總能耗中已占據越來越重要的地位。我國建筑總能耗占社會終端能耗的比例也已達到20.7%,且隨著生活質量的改善還將呈增長態勢,因此降低建筑能耗是節能工作中最重要的任務之一。
1建筑節能材料的內涵建筑節能,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用率,降低建筑能耗量。建筑節能材料,是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材,通過改變材料自身的特性來達到建筑節能的目的[1]。開發及利用節能新材料,不僅對環境保護有深遠的意義,也有利于社會經濟的發展。
2國內外建筑節能現狀
2.1 國外建筑節能現狀
美國政府進行建筑節能的手段主要是制定行業和產品標準、開發和推薦能源新技術等。10余年間,美國共出臺了10多個政策或計劃來推動節能。2003年出臺的《能源部能源戰略計劃》更是把“提高能源利用率”上升到“能源安全戰略”的高度。
為鼓勵使用節能設備和購買節能建筑,美國對新建節能建筑實施減稅政策,凡在IECC標準基礎上節能30%以上和50%以上的新建建筑,每套房可以分別減免稅1000美元和2000美元;美國各州政府還根據當地的實際情況,分別制定了地方節能產品稅收減免政策。
美國能源部提出“建筑技術計劃”,對房屋建筑的供暖、供冷熱源、輸送渠道及實現方式都考慮比較完善。能源部還支持美國綠色建筑協會推行以節能為主旨的《綠色建筑評估體系》,目前是世界各國建筑環保評估標準中最完善、最有影響力的。美國環保局的“能源之星”計劃,還對有利于節能的建筑材料授予“能源之星”標準。
英國研究建筑節能是從1973年世界能源危機開始的,其目的是減少能源消耗,節約財政開支。英國政府規定冬季起居室的設計溫度為21℃,其它房間的溫度為18℃。英國市政局和房管委掌握的房屋中95%的屋頂有保溫措施,50%的外墻為保溫墻體。新建房屋全部采用雙玻窗、保溫屋面、保溫墻體和地面。[10]目前英國規定外墻傳熱系數U值(我國表示為K值)的標準為0.45w/平米,兩年內將逐步達到0.3W/平米。[11] 2.2 我國建筑節能現狀
目前,我國正處于工業化和城鎮化快速發展階段,工業的增長、城鎮化進程的加快、居民消費結構的升級,使得我們對能源、經濟資源的要求更加迫切。而在建筑領域,我國建筑能耗占全社會商品能耗的比例已經由1978年的10%上升到目前的30%,單位建筑面積能耗是發達國家的2倍~3倍,超過所有發達國家的總和,已經成為世界第二大能源消耗國。目前,建筑節能已作為一項重要工作在開展,建設部也相繼出臺和修訂了建筑節能的一系列法規和標準,比如《民用建筑節能管理規定》、《民用建筑節能設計標準》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《公共建筑節能設計標準》等,這都將對我國建筑節能事業產生積極而深遠的影響。
3建筑節能
3.1 我國建筑節能設計發展緩慢的原因
多年來,我國開展了相當規模的建筑節能工作,主要采取先易后難、先城市后農村、先新建后改建、先住宅后公建、從北向南逐步推進的策略。但是到目前為止,建筑節能仍然停留在試點、示范的層面上,尚未擴大到整體,究其原因主要有以下幾個方面:[2]
1、建筑節能開發建設成本高(按新的建筑節能設計標準測算,大體上每平方米建筑面積成本要增加100元);
2、開發商追求的是以最小的投資換取最大的空間利益;
3、建筑設計從圍護的結構、設計的角度、施工的角度、計算達到的系數等要比一般普通建筑復雜;
4、政府考慮的是GDP在全國所占的位置,對建筑節能工作的重要性和緊迫性認識不足;
5、建筑節能的建筑材料、工藝技術還沒有形成體系;
6、國家對建筑節能的規范還沒有列入強制執行的范疇;
7、國家及地方缺乏對建筑節能的實質性經濟鼓勵政策,建筑節能缺乏必要的資金支持。
3.2 促進建筑節能的對策
3.2.1 從規劃入手,推進全過程建筑節能
建筑節能首先要從集約型的城市化模式做起。事后的節能改造做得再好,也趕不上科學規劃建設來得好。城市布局、功能分區和建筑物一旦成形,能源消費總體水平也就大致確定。這就需要以資源節約和環境友好為原則,進行城市土地利用規劃,形成科學合理的城市布局。要大力推廣節能省地型建筑,從規劃和設計入手,降低建筑物的能源消耗水平。如合理控制總體建筑規模,避免盲目追求大房子、盡量使用自然光,減少“黑”房間、走廊等。應強制推行商品住宅的裝修一次到位,迅速提高商品住宅中精心裝修產品所占的比重,盡快使毛坯房這一已成“中國特色”的住宅產品形式銷聲匿跡。[3] 在建筑規劃階段,要慎重考慮建筑選址、建筑布局、建筑體型、間距、朝向、季風風向、水面和綠化配置等因素對建筑節能的影響,改善熱環境。在規劃 [4](設計中,分析形成氣候的決定因素輻射因素、大)氣因素、環境因素、地理因素的利弊,從改善城市環境和區域環境出發,根據不同地區的地形及小氣候,合理布置建筑群,盡量避免不利因素的影響。另外還要考慮對太陽能、季風風向、地形等自然因素的利用,以達到節能之目的。[5] 3.2.2 建筑節能的三個途徑[6]
1、增強外圍護結構的保溫性能和采光效果,以此來減少冷氣、熱量和照明電能的消耗;
2、采用科學的控制手段,根據需要供給建筑的冷、熱和用電,避免不必要的消耗;
3、使用自然能量,如風能、太陽能及地冷、地熱等,達到減少傳統能源的消耗。
3.3 建筑節能設計
3.3.1優化維護結構的墻體設計
推廣建筑節能,主要是要提高建筑圍護結構(包括墻、門窗、屋頂等)的保溫性能。[9]在滿足作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過對屋頂、樓板、墻體、門窗等進一步的設計,以滿足建筑在創造舒適的室內環境的同時符合建筑的節能要求。例如屋頂中庭的采光頂中,采用雙層玻璃形成“呼吸外壁”,使之既能采光,又能導入自然風,降低環境因素的影響;在建筑外墻設計中可采用蓄熱墻、夾心墻、捕風墻、光電復合墻等設計,減少耗能,利用環境;在樓板層的設計中,可利用樓板的結構空問和吊頂空間將循環水管布置其中,夏天可用冷水降低室溫,冬天可用熱水取暖;還可將吊頂設計成折線形,可利用其反光的原理充分利用太陽光。3.3.2減少窗墻比
窗的大小與空調負荷關系甚大,窗墻比宜適當控制。在窗墻比的選擇上,應區別不同的朝向。對南向窗,在選擇合適玻璃層數及采取有效措施減少熱耗的前提下可適當增加窗面積,充分利用太陽輻射熱;而對其他朝向的窗,應在滿足居室采光環境質量要求的條件下適當減少開窗面積以降低熱耗.[5] 3.3.3屋頂節能
由于太陽輻射強烈引起頂層房間過熱,是一個十分普遍的問題,必須認真對待。應加強隔熱層,可以設架空通風層,還可設倒置式屋面;采用種植隔熱[5]屋頂,改善生態環境;另外還可采用坡屋頂,利用閣樓通風散熱。3.3.4 建筑朝向
朝向對能耗的影響也是較大的,正東向或正西向的房屋同正南的房屋相比,全年綜合耗電量大約增加20%。在住宅設計中,坐北朝南似乎已成為一種定律,戶戶朝南又是房產商的招牌售房口號,但這種做法不一定與當地的太陽入射角和主導風向存在因果關系,理想的日照方向有時恰恰是最不利的通風方向。
朝向選擇需要考慮的因素有:(1)冬季能有適量并具有一定質量的陽光射入室內,炎熱季節盡量減少太陽直射室內和外墻面;(2)夏季有良好的通風,冬季避免冷風吹襲。由于冬夏季太陽入射角的差別和朝夕日照陰影的變化,我們應利用合理的朝向,使建筑在夏季盡量避開南向烈日的炙烤,而冬季爭取盡可能多的溫暖陽光,使建筑獲得冬暖夏涼的宜人室內環境。[7] 4 大力發展綠色建筑
綠色建筑無疑代表著未來發展的方向,然而,各國,尤其是發展中國家在推廣方面還是遇到了種種困難,除了技術、資金等條件的限制,一個很重要的原因是人們對其優點,以及投入和回報認識不足。
綠色建筑最直觀的好處是節約能源及環保。它在設計時就結合當地的地理環境,充分利用地熱、太陽能、風能,考慮到節水、節電,以及節約其他能源,使建筑能耗降到最低。和傳統建筑相比,綠色建筑的耗能可以降低70%—75%,最好的能夠降低80。節約能耗本身就大大減輕了環境壓力,在此基礎上,綠色建筑強調從原材料的開采、加工、運輸一直到使用,直至建筑物的廢棄、拆除的全過程,都要對環境負責,避免對環境造成損害。
節能、節水等指標容易測算,也很直觀明白,但綠色建筑的優點絕不止于此,它還強調為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間。由于綠色建筑更多地利用自然光、自然通風,室內空氣質量大為改善,使工作和學習效率提高,人們也較少生病。美國一個研究小組對3個城市進行調查后發現,學生們在較多利用自然光的教室里上課,成績比那些在采光較差的教室里上課的學生提高20%。美國勞倫斯·伯克里國家實驗室的研究發現,搬到綠色廠房后,工人的產出率上升了7%更加驚人的是,這家實驗室還指出,如果全部改為綠色建筑,美國商業每年會因員工少生病而挽回580億美元,同時,由于空氣質量改善,員工表現更佳,每年還可以增加兩千億美元的收入綠色建筑。[8]
除此之外,綠色建筑在維護、市場信任度、法規成本等方面都具有優越性。可以說,綠色建筑是環境、健康和資金等多方面的共贏。
5發展可持續建筑
可持續發展是既滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。而可持續建筑是人類社會實現可持續發展的重要一環。可持續建筑與一般建筑不同,更強調以下幾個方面: 1)可持續建筑的內部空間與外部環境之間應該采取有效連通的方式,并根據氣候變化進行自適應調節。
2)可持續建筑一方面積極推行本地材料的使用,節省建筑材料運輸過程中的能耗;另一方面尊重地方歷史文化傳統,有助于汲取先人與大自然和諧共處的智慧,使得建筑隨著氣候、資源和地區文化的差異而重新呈現不同的風貌。
3)可持續建筑是一種全面資源節約型的建筑,最大限度地減少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗,產生最小的直接環境負荷(即溫室氣體排放、空氣污染、污水、固體廢物及對周邊的影響),產生長期的經濟效益。
4)同一般建筑相比,除了采取節能設計,可持續建筑還重視自身產生和利用可再生能源,在滿足低能耗要求的基礎上,甚至有可能做到“零能耗”(廣泛利用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源和“零排放”。
5)可持續建筑的目的是在建筑的全壽命周期內,為人類提供健康、適用和高效的使用空間,最終實現與自然的和諧共存。結語
我國正面臨大規模建筑現代化,同時要走可持續發展的道路,推廣適合我國國情的、帶有先進性的節能建筑。我國的建筑節能有著巨大的潛力,前景是光明的,只要我們認真扎實地做好各個技能環節的工作,就可以有效地降低建筑耗能量,為中國的建筑業、能源業做出貢獻,最終實現與自然的和諧共存。
參考文獻
[1] 楊 旗.節能材料屬于保溫絕熱材料[J].攀枝花學院學報, 2007(3):84-86 [2]袁建炬.我國建筑節能發展的探討[J].中國建材科技.2006(04)[3]周宏春.促進建筑節能的對策建議[J].決策咨詢通訊,2007(01)
[4]孫亞飛,卜迎春.試論建筑節能設計[J].鹽城工學院學報,1998.11(3):45-47 [5]宋江渝,米延華.建筑節能設計探討[J].浙江建筑,2006(06)[6]張曉健.建筑節能設計的要點淺析[J].天津建設科技,2003(01)[7]孫湧,玉海龍.淺談建筑節能設計[J].科技信息,2005(02)[8]賴明.大力發展節能與綠色建筑[J].建設科技,2005(05)
[9]贠英偉,吳香國,范豐麗.我國建筑節能的現狀分析及對策[J].重慶科技學院學報.2006(01)
[10]公共建筑節能設計標準宣貫輔導材料.北京:中國建筑工業出版社,2005 [11](美)克里斯·亞伯.建筑與個性—對文化和技術變化的回應.北京:中國建筑工業出版社,2003
第四篇:建筑節能材料
建筑節能材料
工程管理1404班 A13140654 徐田文
摘要: 隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高,城鄉建筑迅速增加,建筑耗能的問題日益突出,以建筑節能材料的發展與應用為著眼點,從廣義建筑節能的角度綜述了國內外建筑節能材料的發展概況和趨勢,以及在推廣應用中存在的一些問題和解決方法,這將對建筑節能材料的選取提供參考,促進建筑節能材料的研究和發展。關鍵詞: 節能 材料 發展現狀
1.建筑節能材料的概念
建筑節能,在發達國家最初為減少建筑中能量的散失,普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”,在保證提高建筑舒適性的條件下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。
建筑節能具體指在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建)、改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱環境質量的前提下,增大室內外能量交換熱阻,以減少供熱系統、空調制冷制熱、照明、熱水供應因大量熱消耗而產生的能耗。
建筑節能檢測通過一系列國家標準確定竣工驗收的工程是否達到節能的要求。GB 50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》對室內溫度、供熱系統室外管網的水力平衡度、供熱系統的補水率、室外管網的熱輸送效率、各風口的風量、通風與空調系統的總風量、空調機組的水流量、空調系統冷熱水總流量、[1]冷卻水總流量、平均照度與照明功率密度等進行節能檢測。
公共建筑節能檢測依據JGJ/T 177-2009《公共建筑節能檢測標準》對建筑物室內平均溫度、濕度、非透光外圍護結構傳熱系數、冷水(熱泵)機組實際性能系數、水系統回水溫度一致性、水系統供回水溫差、水泵效率、冷源系統能效系數、風機單位風量耗功率、新風量、定風量系統平衡度、熱源(調度中心﹑熱力站)室外溫度等進行節能檢測。
居住建筑節能檢測依據JGJ132-2009《居住建筑節能檢測標準》對室內平均溫度、圍護結構主體部位傳熱系數、外圍護結構熱橋部位內表面溫度、外圍護結構熱工缺陷、外圍護結構隔熱性能、室外管網水力平衡度、補水率、室外管網熱損失率、鍋爐運行效率、耗電輸熱比等進行節能檢測。
2、建筑節能材料的意義
世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能,而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發展主要存在四大問題:
①人均能源擁有量、儲備量低;
②能源結構依然以煤為主,約占75%。全國年耗煤量已超過1 3億噸;
③能源資源分布不均,主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;
④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發達國家低1 0%。隨著城市建設的高速發展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約1 3%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。
我國現有建筑面積為400億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠地保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。
3.新型節能型建材的發展趨勢 3.1.新型墻體材料
墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分。綠色建材是建材發展的方向,因而發展墻體材料,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護土地和環境緊密結合起來,通過限制粘土磚,優化墻體材料產業與資源、環境、社會發展的關系,實現墻體材料的可持續發展,促進人與自然的和諧發展。
新型墻體材料的發展應有利于生態平衡、環境保護和節約能源,既要符合國家產業政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同時堅持’綜合利廢、因地制宜、市場引導’的原則,要充分利用本地資源,綜合利用粉煤灰及其他工業廢渣生產墻體材料,加快輕質、高強、利廢的新型墻體材料的發展步伐。如利用資源豐富的粉煤灰、煤矸石、礦渣等,取代粘土生產粉煤灰燒結磚,煤矸石燒結磚,礦渣磚。
就其品種而言,新型墻體材料主要包括磚、塊、板等,如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等。其中加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的多功能材料,根據目前國家的節能標準,唯有加氣混凝土才能做到單一材料達標(節能50%)的要求,而用板材做墻體材料是今后墻材發展的趨勢,因此加氣混凝土制品作為今后墻體材料的首選,有著巨大的發展前景。又如蒸壓輕質加氣混凝土板具有質輕、保溫、隔熱、防火等優良性能,應用于新結構體系如鋼結構中,被認為是理想的維護結構材料。因此,要適應建筑應用的需要,將新型墻體材料的發展與提高建筑性能和改善建筑功能結合起來,使其具有更強的生命力,因地制宜地發展各種新型墻體材料,從而達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促建筑技術發展的綜合目的。3.2.保溫隔熱材料
墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,我國多采用保溫節能墻體。墻體保溫式根據保溫層位置的不同可分為:外墻外保溫、外內保溫和中空夾心復合墻體保溫等3種。目前我的外墻保溫技術發展很快,是節能工作的重點。時,外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不分的,建筑節能以發展新型節能建材為前提,必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節能材料的發展必須與外墻保溫技術相結合,才能真正發揮其作用。因此,在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用。近年來,我國保溫隔熱材料的產品結構發生有明顯的變化:泡沫塑料類保溫隔熱材料所占比例逐年增長,已由2001年的21%上升到2005年的37%;礦物纖維類保溫隔熱材料的產量增長較快,但其所占比例基本維持不變;硬質類保溫隔熱材料制品所占比例逐年下降。我國目前常用的外保溫技術體系包括:膠粉聚苯顆粒外保溫、現澆混凝土復合無網聚苯顆粒外保溫、現澆混凝土復合有網聚苯顆粒外保溫、巖棉聚苯顆粒外保溫、外表面噴涂泡沫聚氨酯和保溫涂料等。在上述幾種保溫體系中,保溫涂料綜合了涂料以及保溫材料的雙重特點,干燥后形成有一定強度及彈性的保溫層,符合外保溫材料的要求。
3.3.防水密封材料
防水材料是建筑業及其他相關行業所需要的重要功能材料,是建材工業的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發展,工業建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高質量的要求,而在橋梁、隧道、國防軍工、農業水利和交通運輸等行業和領域中也都需要高質量的防水密封材料。
我國建筑防水材料的發展十分迅速,已徹底擺脫了紙胎油氈一統天下的落后局面,目前擁有瀝青油氈(含改性瀝青油氈)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。相比國外先進國家,目前我國防水材料行業主要存在以下問顥。(1)產品結構不合理,新型防水密封材料的產量 不高,市場占有率不高;
(2)產品質量普遍偏低,假冒產品充斥市場;
(3)設計施工應用技術有待提高,工程建筑滲漏還相當嚴重。
因此,防水材料工業亟需調整結構、規范市場。在發展方向上,應重點發展新型防水材料,擴大新型防水材料(如SRS、APP、APO等改性瀝青油氈和高分子防水卷材等)的市場份額。
3.4.節能玻璃
目前,國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有以下3種: 3(1)中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣,熱導率很低,具有優異的保溫性能。從性能和經濟方面綜合考慮,中空玻璃內腔以充灌氬氣為佳。我國常用的中空玻璃有2種:槽式中空玻璃和復合膠條式中空玻璃,現在多采用后者。然而在我國目前中空玻璃的使用普及率不足1%,但中空玻璃是實現門窗節能的重要途徑,我國以中空玻璃逐漸代替普通玻璃將是必然趨勢;
(2)真空玻璃。門窗玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃,發展到真空玻璃已是第三代產品。中空玻璃當中是普通空氣或充氬氣,其隔音性能、透光折減系數均優于中空玻璃。以空調節能性能比較,真空玻璃比中空玻璃、單片玻璃節電16%~18%、29%~30%;
(3)鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜,改變玻璃的透射系數和反射系數。他可以同中空玻璃、真空玻璃結合起來使用。近年來發展起來的鍍膜低輻射玻璃,對380 nm~780 nm的可見光具有較高的透射率,可以保證室內的能見度,同時,對紅外光具有較高的反射率,達到保溫節能效果。
3.5建筑垃圾的綜合利用
近幾年,我國在建筑垃圾開發利用方面投入了相當大的資金,不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層;對不可理垃圾則堆山造景加以利用。其中,建筑垃圾磚取代傳統粘土實心磚作為砌體材料,凈化了環境,節約了能源,保護了土地資源,是一種具有經濟效益和社會效益的產品,從而使建筑業走上了一條良性循環的經濟模式,成為建筑業可持續發展的動力。
3.6.其他節能建筑材料
太陽能是人類可以利用的最豐富、最潔凈、最理想的能源,隨著太陽能光電轉換技術的不斷突破,在建筑中利用太陽能成為了可能。因此,美、日、歐等工業發達國家非常重視太陽能的利用,紛紛推出開發《太陽屋計劃》。我國太陽能的利用近年來取得了可喜的成果:天津市奇信太陽能科技有限公司已成功研制建材化太陽能集熱器,成為國內建材太陽能技術發展的先行者;而號稱為中國太陽能第一樓建筑的北京北苑太陽能示范工程,其能源全部采用太陽能,已良好運轉半年之久。
可以預見,采用光能轉換技術與建筑的屋頂、外墻、窗戶等結合集結成復合產品,很可能成為2l世紀一類重要的新型建材制品,既可作為建筑的制品或部品,又可以進行太陽能發電,將有極為廣闊的發展前景。
4、建筑節能材料的發展趨勢總結
據了解,目前,新型節能建材主要包括新型墻體材料、化學建材、新型保溫隔熱材料、建筑裝飾裝修材料等。但是有專家指出:①由于相關鼓勵配套政策有待完善、建材行業本身發展存在進入門檻低、集中度低、市場競爭無序、受上下游牽制較大以及業主選擇等問題,市場推廣并不順利:②企業面臨向高技術、高端市場轉移的壓力,使新型節能建材短時間內難以得到快速發展。建筑材料牛產行業在節約能源、資源方面缺乏科技投入、技術創新不足,影響全行業整體水平的提升。發展成本過高仍是阻礙節能建材推廣的一個主要因素之一。
我們國家在建筑節能行業的起步較晚,尤其是南方地區,所以我們應該引進全國乃至全世界的先進節能、環保建筑材料,學習各地區的先進經驗,組建地方特色的建筑材料生產企業,以促進建筑節能材料能、環保建筑材料,學習各地區的先進經驗,組建地方特色的建筑材料生產企業,以促進建筑節能材料更能適合地方性的環境和氣候特點,提高節能效率,在現有技術的基礎上最大限度地做好建筑節能工作,順應“兩型社會”的發展需求。
總之,節能環保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環再生利用等特征,集可持續發展、資源有效利用、環境保護、清潔生產等綜合效益于一體,成為未來建筑材料發展的方向和趨勢,符合人類的需求和時代發展的潮流。對于建筑,綠色、環保、節能是人們期盼的。然而,綠色建筑的實現需要很長的路要走。有專家表示,“中國正處于工業化和城市化快速發展階段,未來20年中GDP將保持快速增長,因此能源供應緊缺是我們國家面臨的巨大壓力。國家已確立了以節能優先,提高能源利用效率為核心的能源發展戰略。推進建筑節能,發展綠色建筑是實施我國能源戰略的關鍵環節。
但是,“節能減排切不可操之過急,要切實保證時效。”國家住建部綠色建筑權威專家曾捷女士表示,“我國綠色建筑發展總體上處于起步階段,仍需花力氣夯實基礎。”
“綠色建筑節約了能源的消耗,并保存起來轉到下一次產生同等能量,同時減少了空氣污染,通過這個轉換過程,居住成本降了下來。”天津市城市規劃設計研究院劉總策劃師認為:“普通住宅增加不超過5%~7%的建造成本就可實現節能60%,節能建筑投入使用后減少了水、電、采暖等能源費用,增加的造價5~8年能收回,總成本甚至可能比耗能建筑還要低,況且還有一些建筑節能舉措是不需另付費的。” 建筑節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容,是貫徹國民經濟可持續發展的重要組成部分。
建筑節能,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用率,降低建筑能耗量。建筑節能材料,是指維持建筑物日常使用過程中能耗低的建材,通過改變材料自身的特性來達到建筑節能的目的。開發及利用節能新材料,不僅對環境保護有深遠的意義,也有利于社會經濟的發展。
參考文獻: [l] 楊旗.我國建筑節能材料的應用與發展綜述[J].攀枝花學院學報,2007(6):84-86. [2] 鄒鈺.我國建筑節能材料發展現狀[J]房材與應用,2006(3):59-61. [3] 王立久.我國建筑材料發展中的幾個問題[J].混凝土,2000(2):3-6.
[4] 李成河,張旭宏.寒區建筑水泥聚苯板的研究與應用[J].內蒙古科技與經濟,2005. [5] 鐘鳴方.我國節能門窗的發展趨勢[J].上海建材,2004(4):25-26.
[6] 孫堯,許圍志.我國建筑節能材料的發展前景[J].山西建筑,2006,32(21):159-160.
第五篇:建筑節能
建筑節能選修課試題
本試題算16學時
1、夏季室內熱量的主要來源是什么?
2、建筑室內外熱交換主要包括哪些方面?
3、分析影響建筑能耗的幾個因素?怎樣控制它們以提高建筑的整體節能效能?
4、詳細說明外墻外保溫體系的質量要求有哪幾項?
5、與外墻內保溫相比,外墻外保溫有哪些優勢?
6、自然通風有哪幾種形式?他們的作用原理是什么?
7、天然采光的設計原則是什么?
8、太陽能與建筑一體化整體設計應注意哪幾個問題?
9、空氣熱泵的優點和缺點有哪些?
10、CRCP系統的優點是什么?
11、選擇建筑朝向時,需要考慮的因素有哪些?
12、一外墻從室外到室內分別為20mm外抹面層,150mm加氣混凝土(??500kg/m2),180mm鋼筋混凝土,20mm內抹面層,求此外墻的傳熱阻(R0)和傳熱系數,以及當
其面積為10m2,室內外溫度分別為16?C和?5?C時,在單位時間內的傳熱量?已知:各材料的導熱系數為:鋼筋混凝土??1.74W/(m2?K)加氣混凝土(??500kg/m2)??0.19W/(m?K)抹面層(石灰、水泥復合砂漿)??0.87W/(m?K)22