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標準主要技術內容包括:第一章總則,第二章術語,第三章建筑節(jié)能設計計算指標,第四章建筑和建筑熱工節(jié)能設計,第五章建筑節(jié)能設計的綜合評價,第六章空調采暖供暖通風節(jié)能設計,第七章給排水節(jié)能設計,第八章電氣節(jié)能設計,第九章可再生能源建筑應用,第十章建筑節(jié)能設計審查技術要求,以及10個附錄A~M。標準強制性條文設置如下:第四章“建筑和建筑熱工節(jié)能設計”15條,第六章“空調采暖供暖通風節(jié)能設計”3條,第七章“給排水節(jié)能設計”1條,第八章“電氣節(jié)能設計”1條,第九章“可再生能源建筑應用”1條;第4.1.8條關于凸窗的規(guī)定內容和和第4.2.4條關于夏熱冬冷地區(qū)建筑圍護結構性能的規(guī)定內容,雖未列為強制性條文,但仍按強制性條文要求執(zhí)行。因此整個標準共設置了23條強制性條文。
2《設計標準》與《實施細則》、現行行業(yè)標準相比技術內容有哪些變化?
《設計標準》在現行兩本居住建筑節(jié)能設計行業(yè)標準基礎上,結合我省建筑節(jié)能技術和產業(yè)發(fā)展水平,對《實施細則》進行修編完成的。標準主要技術內容既符合現行行業(yè)標準對節(jié)能設計的基本要求,又根據我省實際,有所創(chuàng)新。主要歸納為以下幾個方面:
2.1對我省居住建筑范圍作了界定?!睹裼媒ㄖO計通則》JGJ37-87(舊標準)條文說明對居住建筑范圍作了界定:居住建筑包括住宅建筑和宿舍建筑?!断臒岫貐^(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ75-2012第1.0.2條的條文說明對居住建筑范圍作了說明:居住建筑主要包括住宅建筑(約占90%)和集體宿舍、招待所、旅館以及托幼建筑等?!断臒岫涞貐^(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ134-2010第1.0.2條文說明中,居住建筑包括住宅建筑、集體宿舍、住宅式公寓、商住樓的住宅部分、托兒所、幼兒園等。本標準結合我省實際情況,為便于建筑節(jié)能工作的統(tǒng)一開展,參照《民用建筑設計通則》JGJ37-87規(guī)定,將居住建筑界定為住宅建筑和宿舍兩個部分,宿舍建筑包括集體宿舍、學生宿舍等,未包括招待所、旅館以及托幼建筑。
2.2我省重新劃定節(jié)能設計氣候分區(qū),夏熱冬冷地區(qū)不再執(zhí)行夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)節(jié)能規(guī)定。福建省居住建筑節(jié)能設計氣候區(qū)劃分為夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)南區(qū);寧德、南平和三明屬夏熱冬冷地區(qū),福州、平潭、莆田和龍巖屬夏熱冬暖地區(qū)北區(qū),泉州、廈門和漳州屬夏熱冬暖地區(qū)南區(qū);平潭原為福州市的縣級市,現為國家綜合試驗區(qū),氣候分區(qū)仍沿用以往規(guī)定,劃入夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)內。見圖1。我省2004年頒布《實施細則》時,考慮到我省夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能工作剛啟動,經驗不足,且該地區(qū)建筑規(guī)模不大,規(guī)定了夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設計按夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)節(jié)能要求執(zhí)行?,F在我省建筑節(jié)能形勢發(fā)生了很大變化,經過10年的建筑節(jié)能實踐,我省夏熱冬冷地區(qū)已積累了豐富的建筑節(jié)能經驗,已形成一批成熟的節(jié)能設計隊伍,已具備條件執(zhí)行夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準相關規(guī)定。本標準對我省夏熱冬冷地區(qū)的節(jié)能設計要求單獨列出,不再按夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)節(jié)能設計要求執(zhí)行。
2.3制定福州市市轄區(qū)和廈門市更高的節(jié)能水平標準《實施細則》和現行兩本行業(yè)標準是按節(jié)能50%水平規(guī)定了節(jié)能設計一系列措施和方法。《設計標準》對福州市市轄區(qū)和廈門市提出了節(jié)能水平更高的一系列技術措施,包括提高圍護結構性能、通風、遮陽、綠化等,經過較科學的測算,與現行行業(yè)標準《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ75相比,圍護結構節(jié)能水平提高接近5%,輔以其它節(jié)能措施,總體節(jié)能水平接近60%。福州市市轄區(qū)指福州市的鼓樓區(qū)、臺江區(qū)、倉山區(qū)、馬尾區(qū)和晉安區(qū)。今后如有區(qū)劃調整,則按調整后的市轄區(qū)范圍執(zhí)行。福州市市轄區(qū)和廈門市居住建筑節(jié)能設計執(zhí)行更高節(jié)能水平是基于以下考慮:國務院辦公廳以〔2013〕1號轉發(fā)的國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部制訂的《綠色建筑行動方案》提出:“鼓勵有條件的地區(qū)執(zhí)行更高能效水平的建筑節(jié)能標準”;住建部頒布的《“十二五”建筑節(jié)能專項規(guī)劃》要求:“有條件的地方要執(zhí)行更高水平的建筑節(jié)能標準和綠色建筑標準”;《福建省建筑節(jié)能“十二五”專項規(guī)劃》要求;“福州和廈門率先開展節(jié)能率65%的工程示范”。福州市是福建省省會,廈門市是計劃單列市,長期以來建筑節(jié)能工作均走在全省前列,形成了一支較強的建筑節(jié)能科技隊伍,經濟發(fā)展水平較高,節(jié)能產業(yè)實力較雄厚,有條件執(zhí)行更高能效水平的設計標準,為全省做出示范。為與綠色建筑工作相銜接,福州市市轄區(qū)和廈門市居住建筑節(jié)能設計按以下原則掌握:(1)執(zhí)行本標準;(2)若不執(zhí)行本標準,則可轉按綠色建筑標準進行設計。即二選一設計,兩者等同。
2.4在現行行業(yè)標準基礎上調整了墻體熱工性能要求?,F行行業(yè)標準《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》和《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》對所屬氣候區(qū)的外墻體性能有不同的要求,夏熱冬冷地區(qū)根據建筑體型系數,要求墻體傳熱系數K=1.0~1.5(體型系數≤0.4時)或K=0.8~1.0(體型系數>0.4時),夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)要求K≤2.0,南區(qū)K≤2.5?!对O計標準》考慮到南方地區(qū)建筑節(jié)能重點在于圍護結構的遮陽與隔熱,同時我省夏熱冬冷地區(qū)(寧德、南平、三明)與夏熱冬暖北區(qū)(福州、莆田、龍巖)接壤,其氣候條件相近,以及我省夏熱冬暖南區(qū)(泉州、廈門、漳州)與廣州地區(qū)的差異,適當調整我省建筑墻體保溫要求,統(tǒng)一規(guī)定我省各氣候區(qū)的建筑墻體性能K≤2.0,其中,夏熱冬冷地區(qū)當建筑體型系數>0.4時,則要求墻體K≤1.0。這樣要求更切合我省實際,有利于標準執(zhí)行和進一步推廣自保溫節(jié)能墻體技術。
2.5提高對外窗的性能要求。我省圍護結構中墻體與外窗相比,外窗的隔熱與保溫性能應更重要,是節(jié)能重點?!对O計標準》編制時,適當放寬墻體性能要求,提高對門窗性能的要求,表1給出了我省各氣候區(qū)(城市)外窗性能限值要求,與《實施細則》和現行行業(yè)標準相比,對外窗的傳熱系數和遮陽系數要求均有了較大的提高。
2.6明確規(guī)定外墻體傳熱系數為平均傳熱系數?!对O計標準》規(guī)定建筑外墻的傳熱系數和熱惰性指標應考慮結構性熱橋的影響,取平均傳熱系數和平均熱惰性指標?!秾嵤┘殑t》對外墻體傳熱系數計算方法未明確,因此我省各地區(qū)對墻體傳熱系數取值不盡相同,有的取主墻體傳熱系數,有的取平均傳熱系數。《設計標準》附錄C給出了外墻的傳熱系數和熱惰性指標的計算方法。
2.7合理控制窗墻面積比。普通窗戶(包括陽臺門的透明部分)的保溫性能比外墻差很多,尤其是夏季白天通過窗戶進入室內的太陽輻射得熱也比外墻多得多。一般而言,窗墻面積比越大,則采暖和空調的能耗也越大。因此,從節(jié)約的角度出發(fā),必須限制窗墻面積比。在一般情況下,應以滿足室內采光、通風等要求作為窗墻面積比的確定原則。我省人們無論是過渡季節(jié)還是冬、夏兩季普遍有開窗加強房間通風的習慣。一是自然通風改善了室內空氣品質;二是夏季在兩個連晴高溫期間的陰雨降溫過程或降雨后連晴高溫開始升溫過程的夜間,室外氣候涼爽宜人,加強房間通風能帶走室內余熱和積蓄冷量,可以減少空調運行時的能耗,因此本標準在南、北朝向有允許較大的開窗面積。而對東、西向窗墻面積比限制較嚴,因為夏季太陽輻射在東、西面最大。不同朝向墻面太陽輻射強度的峰值,以東、西向墻面為最大,西南(東南)向墻面次之,西北(東北)向又次之,南向墻更次之,北向墻為最小,因此,嚴格控制東、西向窗墻面積比限值是合理的。表2給出了各氣候區(qū)(城市)的窗墻面積比限值,總體上看比《實施細則》和現行行業(yè)標準更嚴格。設計建筑的窗墻面積比突破限值規(guī)定是允許的,但是為了滿足建筑節(jié)能設計的要求,需進行建筑圍護結構熱工性能的綜合評價。
2.8對建筑設置凸窗提出限制要求?!对O計標準》參考了《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ134-2010中的強制性條文第4.0.5條和一般條文第4.0.10條內容,結合我省實際做了調整,對各氣候區(qū)凸窗板傳熱系數系數限值作了規(guī)定,見表3?!对O計標準》對《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》規(guī)定的凸窗板的傳熱系數作調整,提出新的限值要求,主要基于以下幾個考慮:一是我省居住建筑使用凸窗較多,凸窗熱工性能薄弱,對建筑節(jié)能不利;二是我省建筑節(jié)能主要以隔熱為主兼顧保溫,同時建筑墻體節(jié)能以自保溫為主,熱橋局部采用無機保溫砂漿的做法,經多年工程實踐,證明該做法是切實可行的。三是凸窗側板一般以鋼筋混凝土形式出現,若按行標要求,則要使凸窗板傳熱系數不低于外墻傳熱系數限值[K≤1.0W/(㎡•K)],保溫砂漿厚度勢必超過30mm,不利保溫砂漿施工且易引發(fā)工程質量問題,故本標準調整了凸窗板的傳熱系數要求,同時采用“凸窗面積按照展開面積計算”等措施進行補償。四是凸窗下底板,在其下底面進行保溫砂漿施工難度較大,且該部位不受太陽輻射影響,其隔熱性能能夠滿足要求,故不對下底板提出要求。五是在本標準在編制過程中、綜合考慮各方意見,凸窗板保溫太厚,比較難執(zhí)行,建議設定凸窗板超過400mm的情況下做保溫處理,旨在限制凸窗的過渡做法。經研究討論本標準采納該意見。本條在具體實施時,上頂板可以采用在挑出構件上方用保溫砂漿抹灰,在側板可以采用保溫砂漿進行外保溫處理。
能源問題已經成為當今世界共同關注的問題,能源短缺成為制約經濟發(fā)展的重要因素。住宅建筑作本身是巨大的能源消費者。隨著我國人民生活水平的不斷提高,住宅能耗占全國能源消費總量的比例也逐年增加。在我國政府提出建設“節(jié)能省地型住宅”和“2020年建筑節(jié)能遠景規(guī)劃目標”,的今天,堅持可持續(xù)發(fā)展原則,節(jié)約能源,已成為住宅建筑節(jié)能設計的重要工作。
2住宅建筑節(jié)能的內容
2.1住宅建筑節(jié)能的定義
住宅建筑節(jié)能是指通過采用合理的建筑設計和選用符合節(jié)能要求的新型墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施,執(zhí)行建筑節(jié)能規(guī)范標準,加強住宅建筑耗能設備的管理和使用,合理設計建筑結構的熱工性能,提高其照明、采暖、給排水及通風系統(tǒng)的運行效率及利用可再生資源的能力,從而降低建筑物的能源消耗。
2.2住宅建筑節(jié)能的控制內容
①合理規(guī)劃節(jié)能方案根據住宅所在地環(huán)境特點,依照國家及地方住宅建筑節(jié)能標準,綜合考慮住宅開發(fā)、利用、維護成本,合理地規(guī)劃設計節(jié)能方案,保證住宅建筑節(jié)能效果。②合理利用節(jié)能材料節(jié)能材料進場前應按照規(guī)范標準及設計要求認真核對,審核有關質量保證資料、技術推廣證書。對于保溫隔熱材料、隔熱型材、外窗及中空玻璃、幕墻玻璃、散熱器、風機盤管機組、低壓配電系統(tǒng)的電纜、電線在使用前應根據有關規(guī)范要求取樣試驗合格。
3現有住宅工程建筑節(jié)能存在的問題
3.1節(jié)能材料的選擇
目前,建材市場上主要供應的節(jié)能材料種類單一,且大多為一次性能源,而且大多節(jié)能材料從國外引進,價格較高、具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術的不多,難以滿足日益增長的市場需求,為推廣使用節(jié)能材料帶來難度。另外部分開發(fā)商片面的追求降低住宅建筑節(jié)能成本,不會綜合考慮節(jié)能效果、建筑節(jié)能的全部費用等因素;或者缺乏對節(jié)能新產品的了解,往往造成節(jié)能材料選擇使用不當,影響住宅建筑的節(jié)能效果。
3.2住宅建筑節(jié)能規(guī)劃與設計
目前,多數新建的住宅建筑在進行規(guī)劃、設計時僅考慮建筑物的外觀及造型,不重視綠化景觀設計及相關配套工程的建設,相關規(guī)劃部門也只要求住宅的方位與周圍的有關參照物相一致(如道路),忽視住宅小區(qū)與周圍環(huán)境相協調,未考慮住宅建筑的日照及自然通風要求,不能保證房屋的最佳朝向。住宅節(jié)能設計在我國還處于起步和發(fā)展階段,還沒有一套成熟、通用的體系,某些不成熟的節(jié)能技術,通常會產生一些垃圾建筑及建筑垃圾,降低了住宅的耐久性,不利于建筑結構的穩(wěn)定,損壞建筑結構主體,縮短房屋的壽命,例如外墻內保溫、外墻自保溫、夾芯保溫等做法所產生的一些問題正在加劇一些垃圾建筑和建筑垃圾的產生。
3.3節(jié)能住宅的檢測與驗收方法不完善
建筑熱工法是目前國內外檢測建筑節(jié)能達標與否常用方法,建筑墻體的傳熱系數是建筑熱工法的一項重要指標。熱工法現場測量的內容主要包括:熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度。此測試方法是以被測試墻體單元的熱工性能代表整棟樓或整個小區(qū)的墻體熱工性能。此方法的缺點是具有代表性的測點難以確定,難以準確而全面的確定整個住宅小區(qū)內所有建筑墻體及屋面的熱工性能。另外,保溫工程作為一項重要的分項工程,目前仍缺少相應的檢測驗收標準,國家建筑安裝統(tǒng)一驗收標準中也沒有相關內容的規(guī)定,施工質量難以檢驗、保證。
4住宅建筑節(jié)能設計措施
4.1既有住宅的節(jié)能改造措施
非節(jié)能既有建筑主要有兩類,一類是已裝修的并居住多年的,這類建筑往往是建成多年的老房子,裝修比較簡陋,居住結構也不合理,各類設施老化,居住者本身為中下等收入群體;另一類是未裝修過的新住宅。對于前者,節(jié)能改造要首先考慮成本,以最經濟、效果最明顯的地方下手,無需大動干戈;后者在裝修環(huán)節(jié)中需加入一系列的節(jié)能措施。這二者都可以通過墻體、屋面、房屋結構、門窗的改造達到節(jié)能效果。既有住宅建筑節(jié)能技術改造的推廣與實施對實現《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》中的節(jié)能目標具有很大的促進作用。我們不僅在節(jié)能改造的技術上需要進一步探索,用最簡便、最經濟的措施達到最好的節(jié)能效果,而且還需要改變陳舊的觀念,加大經濟投入力度,推出切實可行的管理方法。
4.2新住宅的節(jié)能設計措施
應該從可持續(xù)發(fā)展及發(fā)展循環(huán)經濟的角度來定位節(jié)能住宅以及節(jié)能技術,根據住宅的全生命周期來規(guī)劃設計建設。針對以上存在的問題,應該從以下幾個方面來解決:①節(jié)能住宅要進行科學合理的規(guī)劃、設計住宅建筑的布局規(guī)劃應根據當地的氣候特點,因地制宜,使建筑物的整體布置和平面布置有利于利用太陽能和利于自然通風,保留小區(qū)內自然水域面積,盡量減少硬化地面,增加綠化,形成適合居住的小區(qū)氣候。規(guī)劃過程中還應該注意建筑物的最佳朝向,采用南北向或接近南北向,使得建筑物可以合理利用太陽能,達到“冬暖夏涼”的效果。房屋的單體設計應控制其體型系數,應該增加房屋的進深,減少體形系數,以減少其結構的熱損失,減小建筑能耗。②提高建筑結構的保溫性能建筑圍護結構的保溫隔熱性能是影響建筑能耗最直接的因素。建筑圍護結構主要有屋頂、外墻和外窗三部分組成。屋頂應采用高效的保溫隔熱屋面,其傳熱系數和熱工性能應滿足規(guī)范規(guī)定,在條件允許的情況下可以采取屋頂綠化等措施;外墻采用新型的低熱轉移值的節(jié)能墻體材料;外窗是建筑結構熱工性能最差的環(huán)節(jié),因此提高建筑結構節(jié)能性能的有效途徑是控制窗墻比,提高窗戶的保溫隔熱性能。③提高設備的能效比及利用新能源隨著我國的經濟發(fā)展,南方地區(qū)的居民夏季對空調的需求和使用逐年增長,另外北方地區(qū)冬季還需要供暖。能效比是空調、供暖等設備的重要的競技性指標,能效比越高,說明該設備越節(jié)能。所以應優(yōu)先選用符合國家規(guī)定的節(jié)能型空調和供暖設備。要實現住宅節(jié)能,一方面要通過降低建筑能耗;另一方面是利用新能源,減少消耗常規(guī)能源。例如,合理利用太陽能,采用太陽能集中供熱水系統(tǒng)。④完善節(jié)能設計規(guī)范標準節(jié)能技術與傳統(tǒng)工藝有著很大的區(qū)別,施工技術要求更高,技術難度更高。目前國家及各級政府部門也相繼出臺相應的規(guī)范和標準,對節(jié)能設計起到一定的指導作用,但是有些規(guī)范可操作性差。因此,在節(jié)能建筑施工前,要結合現有規(guī)范標準制定詳細的技術交底,編制完善的、操作性強的、能夠指導施工全過程的施工組織文件,加強施工人員的技術培訓,嚴格按照施工規(guī)范施工。⑤完善對節(jié)能住宅的檢測和驗收方法節(jié)能住宅的檢測和驗收主要包括節(jié)能效果的檢測和施工質量的驗收。首先要對住宅節(jié)能體系進行認真檢測,根據其離散程度,確定可靠的保證率。同時加強對各施工工序的專項檢查和監(jiān)理工作,規(guī)范、完善對節(jié)能效果和施工質量的驗收方法。
1建筑節(jié)能存在的問題
1.1圍護結構存在的問題
圍護結構節(jié)能技術就是通過改善建筑物圍護結構的熱工性能,在夏季減少室外熱量傳入室內,在冬季減少室內熱量的流失,使建筑物室內溫度盡可能舒適,以減少采暖、制冷設備的負荷,最終實現能源的節(jié)約。我國圍護結構節(jié)能存在的問題有[2]:①某些建筑體型系數過大。②窗墻面積比過大。③采用夾心復合保溫外墻較多。④設計單位對某些技術參數的取值不統(tǒng)一,有的缺少依據。⑤一些設計單位的施工圖內沒有建筑節(jié)能設計熱工計算表,不利于對節(jié)能建筑的質量檢查。⑥一些保溫墻體工藝技術出現質量問題。⑦設計單位對圍護結構使用的某些墻體材料、保溫材料及窗戶質量要求不明確,監(jiān)理和施工單位控制不嚴格。⑧一些節(jié)能建筑配置的采暖散熱器高于建筑節(jié)能標準確定的熱負荷值應配置的數量。⑨大部分節(jié)能建筑只安裝了采暖供熱的開關控制閥門,沒有考慮為將來安裝計量熱表、分室用熱控制裝置留出位置。⑩少數施工單位未嚴格按設計文件要求進行施工。
1.2供暖企業(yè)存在的問題
供暖企業(yè)肩負著我國城市中市民的供暖重任,其管理質量的好壞直接關系到城市中居民的冷暖問題。近些年,市民對供暖企業(yè)的關注程度逐年提升。不僅是因為其供暖的質量方面,還有其經營過程中,對環(huán)境的影響方面。這些企業(yè)本身會每年消耗大量的能源,產生大量的污染氣體,如果任其自由發(fā)展的話,對環(huán)境會造成重大影響。目前,我國城市中供暖企業(yè)存在的主要問題有:①供暖企業(yè)員工缺乏節(jié)能減排意識;②過度關注技術投入忽視管理減排;③供暖企業(yè)設備滯后。
1.3綠色照明存在的問題
隨著我國經濟的發(fā)展,大型公共建筑高耗能的問題日益突出,據統(tǒng)計,國家大型公共建筑單位面積耗電量達到70-300kW•h,為普通居民住宅的10-20倍,占全國城鎮(zhèn)總耗電量的1.5-2倍。電氣系統(tǒng)節(jié)能決定了建筑物智能、環(huán)保以及主要能耗,電能的消耗占了很大的比例,隨著建筑智能化的發(fā)展,這種比例在繼續(xù)加大,所以要進行大型公共建筑節(jié)能,必須考慮建筑的電氣節(jié)能。而在耗電量中,照明能耗一般占整個建筑電量能耗的25%-35%,占全國電力總消耗量的13%,因此實現照明系統(tǒng)節(jié)能的意義十分重大,經濟效果明顯[3]。
2建筑節(jié)能存在問題的應對措施
2.1圍護結構存在問題的應對措施
①門窗。改善門窗的保溫隔熱性能,可以采用提高門窗的氣密性、窗框采用斷熱金屬型材、增加玻璃層數等措施來提高門窗的保溫隔熱性能;另外有效的遮陽設施對降低能耗的影響非常有益。②屋面。建筑屋面節(jié)能的最主要措施之一就是發(fā)展和應用高效保溫隔熱材料,并合理確定保溫材料的厚度,可采用倒置式、屋面綠化、蓄水屋面、淺色坡屋面等措施。③加強監(jiān)管機制。政府應該發(fā)揮主觀能動性,加強對設計單位、生產單位以及施工單位的監(jiān)察管理,加強政府部門的大力管理及社會相關部門的通力協作。
2.2供暖企業(yè)存在問題的應對措施
①強化供暖企業(yè)節(jié)能減排工作小組的職能。建立起一個節(jié)能減排專家工作組,要求這些專家來自不同的節(jié)能減排相關領域,比如生產調度、環(huán)保、財政、統(tǒng)計等部門。并且通過這些專家的評選審定,激勵企業(yè)員工的節(jié)能減排工作。②建立熱量自動控制系統(tǒng)。為了適應群眾對功能的需求,企業(yè)應該建立起熱量自動控制系統(tǒng),根據用戶的室內溫度和設備的運作狀況來調控熱量的供應,根據用戶的數量和供暖的面積確定設備的數量,調整設備的運行參數。③加快對供暖企業(yè)老化設備的更新換代工作。老化的設備會增加能耗,必須加快對供暖企業(yè)老化設備的更新換代工作,只有這樣才能有效地降低鍋爐的損害和能耗,減少廢氣的傳播,進而保障環(huán)境的清潔。④在政策上支持供暖企業(yè)的節(jié)能減排工作。供暖企業(yè)的節(jié)能減排工作離不開政府的支持,所以我國政府應該建立起完整的法律法規(guī),而保障企業(yè)節(jié)能工作的順利進行。
2.3綠色照明存在問題的應對措施
在整個配電和電氣系統(tǒng)中,末端的照明部分占了非常重要的位置,節(jié)能燈具的應用一直是實現電氣節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)之一。在保證有足夠的照明數量及質量的前提下,應盡可能地做到節(jié)約照明用電,提高整個照明系統(tǒng)的效率,防止片面性。
3總結
建筑節(jié)能管理,要從源頭上遏制建筑能源過度消耗,要對新建建筑節(jié)能全過程做好監(jiān)管工作。
規(guī)劃主管部門應在規(guī)劃許可審批階段,承擔起指導、審查和監(jiān)管職能。規(guī)劃審查時,需要針對建筑設計方案是否滿足民用建筑節(jié)能強制性標準征求同級建設主管部門的意見;對于那些不滿足強制性標準的,要加強指導,督促改進;對予不滿足強制性標準的,不應頒發(fā)建設工程規(guī)劃許可證。
施工圖審查機構應在設計階段,重點審查施工圖設計文件是否嚴格執(zhí)行民用建筑節(jié)能強制性標準的規(guī)定,對于不符規(guī)定的,不應忽視,應指導督促建設單位改正;建設主管部門要把好發(fā)證關,對施工圖設計文件經審查不滿足強制性標準的,不得頒發(fā)施工許可證。
在建階段,建設單位不得要求設計單位、施工單位違反節(jié)能強制性標準進行設計、施工。當然,設計人員要保持職業(yè)操守,嚴格執(zhí)行強制性標準,不應為了降低成本而曲意理解規(guī)范要求,抱著僥幸的心理進行設計。施工單位不應迎合建設單位的違規(guī)行為,對國家和社會造成實質性的損害。對于違規(guī)操作的建設單位、設計單位、施工單位、工程監(jiān)理單位及其注冊執(zhí)業(yè)人員必須嚴厲處罰。
竣工驗收時,建設主管部門應當重點查驗建筑物是否滿足節(jié)能強制性標準;對不滿足強制性標準的,不得出具竣工驗收合格報告。
2加強節(jié)能技術和節(jié)能產品的開發(fā)應用和推廣
建筑節(jié)能涉及到建筑物的方方面面,建筑圍護結構的保溫隔熱性能、設備的能效、新能源的利用、用水用地等等。
①建筑節(jié)能最有效的手段是提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能。
建筑圍護結構保溫隔熱性能的優(yōu)劣是影響建筑能耗最直接的因素,所以,建筑節(jié)能的最有效手段就是提高建筑圍護結構的熱工性能。
外墻、屋頂和外窗是建筑圍護結構最主要的三個部分。在樓盤銷售時,銷售人員往往重點推薦外墻保溫系統(tǒng),而且將大飄窗、大幅落地窗、大陽臺作為房屋的賣點,其實外窗是整個建筑圍護結構中影響節(jié)能的最重要因素,外墻保溫系統(tǒng)起到的作用還次于外窗。我們在對常州一些使用玻璃幕墻的大樓用電情況進行調研時發(fā)現,這些大樓的用電量明顯要大,而且很多大樓考慮對外墻進行改造以降低用電量。外窗散熱量占建筑護結構總散熱量的50%以上,它是建筑圍護結構熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)。因此,控制窗墻比并且提高窗戶的保溫隔熱性能,是提高建筑護結構節(jié)能指標的有效途徑。一方面,設計人員和建設單位不應單純追求立面效果,過多的使用玻璃材料,應在保證采光通風前提下,控制窗墻比,減少外窗傳遞的熱量;另一方面,應使用新型玻璃材料和推廣應用新型節(jié)能門窗,比如雙層中空玻璃和新型太陽能遮陽系統(tǒng)的應用。比如常州朗詩國際街區(qū)采用了合金遮陽外窗,直接反射日照,大大降低日光熱輻射。
外墻應采用低熱轉移值的外墻材料,采用新型節(jié)能墻體材料,如加氣混凝土砌塊、新型建筑模網、外墻保溫材料等。江蘇省是全國較早實行強制性外墻保溫的省份,根據筆者對常州采用的外墻保溫體系的研究,在炎熱天氣,采用外墻保溫的居室,空調用電量比無保溫措施的居室大約節(jié)約20-25%。
屋頂應當采用傳熱系數、熱惰性指標符合標準的、高效的保溫隔熱屋面,層數不高的建筑物,應盡可能安裝屋頂太陽能熱水系統(tǒng)。比如蚌埠怡康新都花苑,其多層和小高層均預裝太陽能,17層的住宅八層以上預裝太陽能熱水器,降低了屋頂直接受熱,同時合理利用新能源。
②建筑節(jié)能最直接的辦法是采用節(jié)能設備。比如無機房的電梯比有機房的電梯要省電,公共照明使用節(jié)能燈更省電,能效比高的空調或采暖設備更省電,地源熱泵利用地下水調控室溫起到節(jié)能的效果等等,我們不應單純考慮節(jié)省建設成本而使用能耗大的產品,應綜合權衡經濟效益和節(jié)能兩者厲害關系,盡量采用那些節(jié)能設備。
比如南京和常州的朗詩國際街區(qū)采用的“地源熱泵”,通過利用地下水作為熱源,較深的地下水常年恒溫,冬季時地下水遠高于室外溫度,夏季時低于室外溫度。根據國外經驗,地源熱泵運行費用較低,增加的初投資可在3~7年內收回,在整個服務周期內地源熱泵系統(tǒng)的平均費用將低于傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)。
③強化太陽能等新能源新技術的應用是節(jié)能趨勢。太陽能熱水系統(tǒng),既節(jié)能環(huán)保,又方便安全。太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源,我國已把開發(fā)太陽能利用作為實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效措施之一。地方政府也越來越重視太陽能的應用推廣,比如江蘇省明確規(guī)定“從2008年1月1日起省內城鎮(zhèn)區(qū)域新建的12層以下住宅及新建、改擴建的酒店、商住樓等公共建筑,都必須統(tǒng)一安裝太陽能熱水系統(tǒng)?!?/p>
比如日本沖繩縣系滿市的新市政廳大樓采用的太陽能光電板技術。這幢6層大樓的建筑面積大約6000平方米,大樓的南立面和屋頂大面積安裝了太陽能光電板,光電板與其他結構相配合,組成了水平和豎直兩個方向的遮陽體系。這套太陽能發(fā)電系統(tǒng)為大樓提供了大約12%的用電,而且光電板還能起到遮陽效果,使得大樓空調負荷降低大約25%。兩個采光中庭設計在大樓中心,既保證了大樓的自然采光,也強化了自然通風的效果。根據使用評估核算,這些節(jié)能措施為大樓一次能源降低能耗約19%。
④建立節(jié)水系統(tǒng)是必要的補充。在住宅建設規(guī)劃時,要合理的將生活廢水與廁所沖水的管線分開布線,對生活廢水實行回收并處理,再循環(huán)進入沖廁所的管線,或用其進行園區(qū)綠化的灌溉,形成一個節(jié)約用水的小環(huán)境。
摘要:本文主要闡述了民用建筑節(jié)能的兩個原則,一是從源頭遏制能源的過度消耗,對新建建筑節(jié)能全過程做好監(jiān)管;二是加強節(jié)能技術和節(jié)能產品的開發(fā)應用和推廣。
關鍵詞:建筑節(jié)能;監(jiān)管;節(jié)能技術
參考文獻:
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分區(qū)供水的主要依據仍然按《建筑給水排水設計規(guī)范》中的條款執(zhí)行,但在《民用建筑節(jié)水設計標準》4.1.3條,要求‘分區(qū)內低層部份應設減壓設施保證各用水點處,供水壓力不大于0.2MPa(動壓)’。此處明確提出了用水點供水點的動壓要求,顯然這一要求具有重要的節(jié)能意義,如何在設計中去體現?目前又如何結合前面所講的隱形浪費來一并考慮?據我所知,比較多的同志還未引起注意,認為動壓與靜壓差不多,基本上仍按原有的習慣作法,那么新標準要求各用水點供水壓力(動壓)不大于0.2MPa.有何實際意義?這正是規(guī)范和新標準給我們提出新課題。
2近幾年高層建筑供水系統(tǒng)中存在的不足和問題
(1)給水設備的水量、水壓要求欠明確,而且高低幅度較大,有關規(guī)范和設備要求都不盡相同,加之人們總希望安全性高一些,因此,給水系統(tǒng)出現大馬拉小車的情況是較為普遍的,這也就為潛在的隱性電耗浪費提供了條件。我們以一般的水嘴d15為例,面盆洗滌及廚房水嘴,動壓0.1MPa,流量不小于0。15l/s,但浴盆水嘴動壓0.3MPa,流量不小于0.3l/s。壓力差為3倍、流量差為2倍。《住宅建筑規(guī)范》GB50368---20058.2.4分戶用水點給水壓力,不小于0.05MPa,入戶管的給水壓力不應大于0.35MPa,只有壓力要求而無水量要求,從壓力要求也基本上差3倍。而一般住宅浴盆面盆水嘴都有,肯定是以浴盆水嘴選用,低位區(qū)流量0.3L/s及動壓都大于0.3MPa以上,只能人為操作減壓控制。
(2)比較多的高層建筑給水分區(qū)偏大,減壓閥使用過多。給水分區(qū)偏大特別是一些略大于40m及其倍數的高層建筑,取大的分區(qū),節(jié)省部分基建投資,但以多設減壓閥來滿足壓力要求。顯然一邊加壓一邊減壓降是不符合節(jié)能原則。當然,合理分區(qū)是以經済合理性和技術可行性判定,有一個比較合理的度,決非分區(qū)越多越好,也不是分區(qū)越少越好。
(3)建筑物內給水支管一般均采d15,規(guī)范上要求水流速度≤1.0m/s,若分區(qū)偏大,其分區(qū)內的動壓損失較小,也必然造成分區(qū)內的低位區(qū)動壓增大,會造成使用不便或增加減壓閥。
(4)各分區(qū)的加壓泵站,一般都采用恒壓變流量的變頻泵。它具有恒定壓力隨流量變化而自動變頻運行,具有較好的節(jié)能效果。但由于住宅用水量變化很大,最大用水(中午與晚間做飯時)與最小用水量(晚上12時后至晨6時)差近乎零。所以,有的設計仍采用工頻泵‘兩用一備’的方式,用于變頻泵是不恰當的,不但不節(jié)能反而增大能耗。正確的作法應按《微機控制變頻調速給水設備》JG/T3009要求的成套設備。
(5)室內給水管材選擇,大都采用非金屬塑料管(PE管),對多層建筑而言是比較合適的,但對高層建筑的中高區(qū),壓力在1.0MPa或以上,是否仍選用高強塑料管?值得商榷和研討,這里邊存在價格較髙和安全問題。
(6)室內給水管道水力計算,大都按規(guī)范列表中不同管徑的流速選定。但一般設計中用的塑料管,仍用鋼管計算流速,這顯然是不恰當的,n值的不同水頭損失相差較大,管道沿程損失增大很多,造成選泵及動壓計算的虛加,為大馬拉小車提供了依據。
(7)在建筑給水中,對豎向分區(qū)與管材選用的經済比較,以前很少在工程中使用,一則當時高層建筑不多、體量不大;二則對‘隱性能耗’不夠重視。現在高層建筑很多,應該提到日程上了,可參照市政給水的方式,靜態(tài)比較:管道投資與20年電費相比,取其小者;動態(tài)比較:A=1.4QHS+【(C+i)Ni/(1+i)N-1】C取小者A---管道年成本(元/m.年)。Q---管道流量(m3/d)H---每m管道水頭損失(m/m)S---電費單價(元/KWH)i---投資收益率(%)一般取6%N---計算年限一般取20年C---單位長度管道綜合投資(元/m)
3水嘴、坐便器國家標準的踐行意義
2011年7月日實施的水嘴、坐便器國家標準GB25501、02----2010,并有兩條強制性條文,這樣的國家標準還是第一次。以水嘴為例,流量均勻性F應不大于0.1L/s,用水效率限定值為3級(0.15L/s),動壓(0.10±0.01)MPa。這就明確了設備選用統(tǒng)一要求,為設備的節(jié)能提供了基本要求,設計就有了可靠依據。隨著各種設備國家標準的頒布,使用廣泛的常用設備,將會大大減少隱形浪費,節(jié)省大量隱形能耗,經済效益十分巨大。在《民用建筑節(jié)水設計標準》GB50555---20104.1.3條文說明中,就配水點供水壓力(動壓)不大于0.2MPa,與以前設計的普通水嘴作過實測比較:普通水嘴半開和全開,Q=0.42、0.72L/s,實測動壓P=0.24、0.5MPa,靜壓均為0.37MPa;節(jié)水水嘴半開和全開Q=0.29、0.46L/s,實測動壓P=0.17、0.22MPa,靜壓均為0.3MPa。兩相比較,(雖然此節(jié)水水嘴與國家標準水嘴還有差距)但與國家標準水嘴額定流量q=0.15L/s都大很多,說明安全性過髙,浪費能耗巨大的實證。
4梳理現狀、分析原因、采取措施,將‘隱性浪費’變成節(jié)能效益
前面就高層建的給水分區(qū)、規(guī)范要求、常規(guī)設計、設備選型、存在問題,進行了簡單的梳理和分析,在此基礎上結合新標準的要求,提出以下改進措施和建議,力求在減少隱形浪費上作點努力,為節(jié)能增加點效益。
(1)人人都應提髙節(jié)能認識。設計單位、建設單位和管理單位,都要把節(jié)能意念落實到具體工作中,不能僅滿足于供水不出事故,能自動供上水的表面安全,要從安全運行中分析各種工況能耗,減少隱性浪費,提髙節(jié)能效益。
(2)合理分區(qū)與動壓要求。前面已經提到,高層豎向分區(qū)供水,基本按規(guī)范規(guī)定靜壓40m左右設計,沒有涉及動壓要求。但在《民用建筑節(jié)水設計標準》4.1.3條要求各用水點供水壓力(動壓)不大于0.2MPa。這就是說按規(guī)范靜壓40m左右分區(qū),分區(qū)內最高(低位區(qū))動壓至少在50--60m以上,扣除管道損失,又比較多的低位區(qū)動壓肯定都在0.2MPa以上,都需設減壓閥。分區(qū)內減壓閥過多不但耗費能耗,而且設備投資必然增大、建筑空間減小(減壓閥占用空間、設備費較高)。將問題反過來思考,靜壓40m左右的分區(qū)范圍是否偏大?這是值得商榷和探討。我認為給水豎向分區(qū)從靜壓40m左右減至30---35m是可行的。對具體工程而言,分區(qū)增加的投資與五年節(jié)省電費比較后確定。
(3)國家盡快頒布各種常用衛(wèi)生設備標準,統(tǒng)一明確設備的動壓與流量要求,避免標準不一,各行各素,減小能量消耗。
(4)分區(qū)內各用戶支管不宜都按d15設計,宜根據分區(qū)高位、低位不同,采用不同的管徑。高位區(qū)動壓小,管徑可大點;低位區(qū)動壓大,管徑可小一點,加大阻力損夫,降低動壓,減少減壓閥數量和節(jié)省投資。對具體工程而言,可視分區(qū)部位,進行管段和出水點動壓計算后確定管徑。
(5)分區(qū)給水的加壓設備,目前大都還是采用地下式恒壓變流量的變頻泵供水(正在研制中的變壓、變流量變頻泵,如能投入使用,那肯定是對給水節(jié)能的重大貢獻)。推行一段時間的減少二次污染和利用管網余壓的疊壓給水,由于需主管部門和供水部門審批和管網條件要求,工程上采用漸少。恒壓變流量變頻泵的選用和設計,應符合《微機控制變頻調速給水設備》要求,不能簡單地照搬工頻泵的模式,但采用髙位水箱供水方式供水,無需用變頻泵而采用一般工頻泵。
(6)中高區(qū)給水管材選用應有水力計算,不宜都一律使用PE管,供水壓力大于1.0MPa或以上,管壁厚度增加很多,約為0.6MPa壁厚一倍,價格很髙,宜進行管材比選,如采用復合鋼塑管。
(7)采用塑料管不應再按鋼管計算沿程失,當管內徑與流量一定,則不同的n值水頭損失相差很多。如塑料管n=0.009、鋼管n=0.013,理論上講,鋼管水頭損失髙于塑料管50%左右。
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