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關鍵詞:民用建筑;節能設計;標準;圍護結構;外墻保溫
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A
一、現階段我國民用建筑節能發展現狀
(一)民用建筑節能發展現狀及其發展潛力
我國民用建筑不僅耗能高,而且能源利用率低,單位建筑能耗比較高,對資源造成了不必要的浪費,所以現階段大力推進建筑節能非常有必要,民用建筑節能潛力很大。
(二)民用建筑節能設計現狀
目前節能設計還處于被動地位,沒有像對待防火設計、防水設計那樣主動。從設計文件完成的先后和質量,可以發現不少節能設計是在被催促下完成的,使正確的計算結果不能完全落實到施工圖中,建筑節能目標無法實現。
二、我國建筑節能標準的幾個問題
我國建筑節能工作是從上世紀80年代初伴隨著中國實行改革開放政策以后開始的,根據先居住建筑后公共建筑,先北方后南方,先城鎮后農村的原則,建設部于1986年3月頒發了行業標準《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—86),1986年8月1日試行,節能目標30%。1995年12月建設部批準了“JGJ 26—86”標準的修訂稿,即《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26—95),1996年7月1日施行,節能目標50%。
2001年建設部頒發了行業標準《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ 134—2001),2001年10月1日施行,節能目標50%。2003年建設部頒發了行業標準《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ75-2003),2003年10月1目施行,節能目標50%。2005年4月26日建設部召開了國家標準《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)宣貫會,規定2005年7月1日實施。
為什么首先制定、實施北方地區(當時稱為“集中采暖地區”,“三北地區”,目前稱為“嚴寒、寒冷地區”)居住建筑節能設計標準。這是因為我國北方寒冷和嚴寒地區,不管是實施節能設計標準前,還是現在,每年有4至6個月采暖期,采暖是生活不可缺少的措施。如果要說以前和當前的區別,只是采暖期長短和室內環境參數的不同,采暖能耗是必不可少的。采暖耗能在當時(80年代末9O年代初粗略統計)占全國采暖空調總能耗的86%。
其次,寒冷和嚴寒地區占全國陸地面積約70%,在該地區的建筑約占全國建筑面積的50%。
第三,居住建筑又在城鎮建筑中占一半以上。這就是當時確定的先北方后南方,先居住建筑后公共建筑的原則,即首先抓“量大面廣”建筑的能耗。
三、我國民用建筑節能設計中存在的問題及設計方法
(一)民用建筑節能設計中存在的問題
1、節能材料的選擇
目前民用建筑材料市場上供應的節能材料種類單一,且大多為一次性能源。目前使用的節能材料大多從國外引進,具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術的不多,難以滿足日益擴大的市場需求,而且產品的價格較高,為普通推廣應用節能材料帶來難度。另外部分開發商片面的追求降低住宅建筑節能成本,沒有綜合考慮節能效果、建筑節能的全部費用等因素;或者缺乏對節能新產品的了解,往往造成節能材料選擇使用不當,影響住宅建筑的節能效果。
2、節能技術的不足
民用建筑節能在我國還屬于起步和發展階段,還沒有一套成熟、通用的體系,有些不成熟的節能技術,往往會造成一些垃圾建筑及建筑垃圾的產生,降低住宅的耐久性,不利于建筑結構的穩定,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的速度。
3、節能住宅的檢測與驗收方法不完善
目前,國內外大多采用建筑熱工法檢測建筑節能是否達標,建筑墻體的傳熱系數是建筑熱工法現場測量中最關鍵的一項指標。現場測量的主要內容包括熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的室內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度。此測試方法以測試單元墻體熱工性能代表整棟樓的墻體熱工性能,測試時代表性的測點難以確定,難以迅速和全面地確定建筑小區內所有建筑墻體及屋面的傳熱系數值。
另外,保溫工程作為一項分項工程,目前仍缺少相應的檢測驗收標準,國家建筑安裝統一驗收標準中也未列入相應的內容,施工質量難以得到很好的保證。
(二)民用建筑節能設計的方法
1、圍護結構的節能措施
民用建筑節能由維護結構的節能措施和設備節能措施兩部分組成。采取節能措施比未采取節能措施總能耗應減少50%。
(1)建筑單體空間設計
在充分滿足建筑功能要求的前提下,應對建筑空間進行合理分隔,以改善室內通風、采光、熱環境等。如在北方寒冷地區的住宅設計中,可將廚房、餐廳等輔助房間布置在北側,形成北側寒冷空氣的緩沖區,以保證主要居室的舒適溫度。
(2)民用建筑熱工設計氣候分區
居住建筑節能設計氣候分區為:嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。建筑熱工設計應與地區氣候相適應。
2、建筑單體節能設計措施
(1)體形系數設計要求
體形系數設計應適應不同地區的氣候條件。嚴寒、寒冷地區的建筑宜采用緊湊的體形,縮小體形系數,從而減少熱損失。干熱地區建筑的體形宜采用緊湊或有院落、天井的平面,易于封閉,減少通風,減少極端溫度時熱空氣進入。濕熱地區建筑的體形宜主面長、進深小,以利于通風與自然采光。
嚴寒、寒冷地區公共建筑的體形系數應≤0.40。當不能滿足規定時,必須按相應的標準進行圍護結構熱工性能的權衡判斷。嚴寒、寒冷地區居住建筑的體形系數應≤0.30。當不能滿足要求時,則應進行圍護結構的綜合判斷。嚴寒、寒冷地區應調整外墻和屋頂等圍護結構的傳熱系數,使建筑物的耗熱量指標達到規定的要求。
(2)建筑外門窗節能設計
①控制住宅窗墻比
住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。
②提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透
如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
③改善住宅門窗的保溫性能
戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
(3)建筑外墻節能設計
在其它情況基本不變的條件下,高層建筑節能設計可應用外墻外保溫技術,在實施時可多采用輕型保溫板材和保溫涂料。現在,復合墻體的設計理念和高效建筑絕熱材料不斷推廣。對于部分較為重視建筑視覺的工程,建筑節能設計可應用外墻內保溫和外保溫相結合的設計形式,在墻體做內保溫加固處理后進行外保溫處理。相對于外墻內保溫來說,外墻外保溫效果更佳,不僅可大幅降低取暖成本,還可完全避免熱橋。在保溫厚度合理情況下,不會輕易出現保溫層內部或結構內表面冷凝的現象。由于結構墻體的熱存儲能力被充分發掘,室內熱穩定性得到改善,墻體外保溫無論在夏季還是冬季都取得了很好的作用,隔熱保溫作用效果顯著。
(4)建筑屋頂節能設計
屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始應用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。
參考文獻
[1]葉宇凡,吳建英.房屋建筑節能設計初探[J].科技創新導報,2009.19.
建筑節能標準群,是保證《節約能源法》、《可再生能源法》、《建筑節能管理條例》等法律、法規、條例貫徹執行的技術支撐,是宏觀技術經濟政策的有效措施,是科技成果轉化為生產力的橋梁和紐帶,是推動低碳綠色建筑技術開發和應用,促使工程項目建設方式、建筑發展、城鎮化乃至整個社會經濟向高能效、低能耗和低碳排放的模式轉型,實現經濟、社會和環境協調統一的有力手段。
德國、法國、英國、歐盟、美國和日本等發達國家在建筑節能領域積累的先進經驗也表明,建筑領域節能潛力巨大;法規、節能目標和技術標準構成的政策措施,貫徹執行標準是實現建筑節能目標的有效途徑,是實現建筑低碳綠色發展的重要技術政策;建筑用能管理,遵循著從建筑本體的措施控制,到建筑能耗的目標控制,再到一次能源的利用效率控制的發展規律。
我國建筑節能工作起步于上世紀八十年代,1986年原建設部批準第一項居住建筑節能設計標準,2005年以來,建筑節能及相關標準的修訂工作,得到了深入發展,“十一五”期間全面實施以四項建筑節能設計標準為核心的建筑節能標準群,為順利實現建筑節能“十一五”規劃目標1.1億噸標煤做出了重要貢獻。也必將在全國節能減排形勢不斷嚴峻的情形下,為實現建筑節能“十二五”規劃目標1.16億噸標煤做出重要貢獻。
二、建筑節能標準體系初步建立
建筑節能標準,是推動我國建筑節能工作的重要手段,從上世紀八十年代起,我國就開始為民用建筑制定相應的節能標準。2005年,我國針對全國不同氣候區,涵蓋公共建筑與居住建筑的節能50%節能設計標準體系已基本建立。至今,建筑節能設計標準的發展,經歷了三個階段:節能30%、節能50%和節能65%。
針對居住建筑,1986年原建設部了我國第一部民用建筑節能設計標準,即《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)。該標準適用于嚴寒寒冷地區的采暖居住建筑,提出了節能30%的目標。1995年,完成第一次修訂,了《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95),節能目標提高到50%。2010年,完成第二次修訂,了《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ26-2010),節能目標提高到65%。2001年原建設部了行業標準《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ134-2010),2010完成第一次修訂,節能目標50%一直沿用,沒有變化。2003年原建設部了行業標準《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ75-2003),節能目標50%,該標準正在修訂中。
針對公共建筑,2005年原建設部了國家標準《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005),自2005年7月1日實施,提出了針對“基準建筑”節能50%的公共建筑節能目標,目前該標準正在修訂中。2009年了行業標準《公共建筑節能改造技術規范》(JGJ176-2009),《公共建筑節能檢測標準》(JGJ176-2009)。
目前,我國許多地區已在推進建筑節能第三階段節能65%的目標,從標準頒布和實施的時間來看,行業標準《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ26-2010)比相同氣候區的地方標準滯后,如北京、天津、河北、大連、黑龍江、蘭州等地,《北京市居住建筑節能65%的設計標準》于2004年7月1日實施;《大連市居住建筑節能設計(節能65%)規定》,2006年1月1日實施;《河北省居住建筑節能設計標準(節能65%)》,2007年5月1日實施;《黑龍江省居住建筑節能65設計標準》,2008年6月1日實施。
與此同時,在全國大規模推進節能65%設計標準遇到困境。由于氣候條件、節能技術的節能效果、節能率計算方法以及不同地區經濟發展差異的影響,夏熱冬冷與夏熱冬暖地區,尚未大規模推進節能65%設計標準,僅重慶、上海等地頒布了居住建筑節能65%設計標準,其實施時間分別為2008年1月和10月。
綠色建筑方面,2006年,建設部組織編制了《綠色建筑評價標準》(GB50378-2006),2007年又出臺了《綠色建筑評價技術細則》和《綠色建筑評價標識管理辦法》,開始建立適合中國國情的綠色建筑評價體系。 此外,《民用建筑綠色設計規范》(JGJ/T229-2010)于2011年10月1日起實施。各省市也依據新頒布的綠色建筑標準,制定符合當地氣候條件、地方建筑傳統的綠色建筑實施細則和評估辦法,形成比較完善的綠色建筑評估標準規范體系。
可再生能源利用方面,為進一步推動可再生能源在建筑領域的應用,先后了《風力發電機組 設計要求》(JB/T 10300-2001)、《離網型戶用風光互補發電系統 第1部分:技術條件》、(GB/T 19115.1-2003)《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》(GB50364-2005)、《太陽能供熱采暖工程技術規范》(GB50495-2009)、《民用建筑太陽能熱水系統評價標準》(GB/T50604-2010)、《民用建筑太陽能光伏系統應用技術規范》(JGJ203-2010)以及《光伏建筑一體化系統運行與維護規范》(JGJ/T264-2012)等標準。
此外,圍繞大力發展節能省地環保型建筑和建設資源節約型環境友好型社會,建設部先后批準了《建筑節能工程施工質量驗收規范》(GB50411-2007)、《建筑工程綠色施工評價標準》(GB/T50640-2010)、《民用建筑能耗數據采集標準》(JGJ154-2007)、《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》JGJ/T151-2008、《居住建筑節能檢測標準》(JGJ/T132-2009)、《公共建筑節能檢測標準》(JGJ/T177-2009)、以及《公共建筑節能改造技術規范》(JGJ176-2009)等幾十項重要的國家標準和行業標準。至此,覆蓋設計、施工、驗收、評價等環節的建筑節能標準體系初步形成。
三、標準體系尚需完善
工程建設標準體系,一般是指工程建設標準之間存在著客觀的內在聯系,它們相互依存、相互制約、相互補充和銜接,成為一個科學的有機整體。從理論上講,標準體系就是一定數量(包括現行、在編和擬編)的標準項目,按照其相互間內在或外在的關聯關系,遵循一定的劃分或組合規則,為實現某項或多項目標而構成的一個或多個標準系列或集合。建立并實施科學規范的工程建設標準體系,可以達到全面覆蓋、避免重復和矛盾,做到以最小的資源投入獲得最大的標準化效果的目的,可以實現對工程建設標準化的科學管理和標準項目的合理布局,從而保障建筑節能工作有據有序進行。
建筑節能標準屬于工程建設標準,建筑節能標準體系是工程建設標準體系的子體系。工程建設標準體系可按專業、行業、主題等分別構建不同的標準體系。建筑節能標準體系屬于主題標準體系,從形式上盡量與既有的其他專業標準體系相統一,由體系綜述、標準體系框架圖、各“層次”標準體系表、各標準項目適用范圍說明等構成。
建筑節能為非傳統專業,其構成不同于傳統的專業標準體系,它必須融合其他各專業技術,通過對建筑物的設計、建造到運行管理的各環節進行協同控制,從而達到節能目標要求,其在專業技術上的綜合性和目標上的唯一性決定其體系內各標準間無法存在共性提升等涉及學科內涵的關系。因此,建筑節能標準體系中的層次間更多地體現了控制指導或技術產品的支撐關系;同層次不同環節間的標準,其內在關系將反映于原相應專業的標準體系中。
建筑節能體系框架分為三個層次:一是目標層次,即某氣候區某類建筑的節能目標;二是工程標準層次,即從設計、施工與驗收、運行管理等多個環節加以控制,達到提高建筑能效的目標;三是產品層次,即要實現以上環節的節能目標所必需的節能產品、材料與設備支持。該體系滿足PDCA四階段循環理論要求,即制定目標和計劃(Plan)、執行計劃(Do)、檢查計劃和目標完成情況(Check)、對計劃進行調整并不斷改善(Adjustment)。因此,建筑節能標準體系框架是科學的。
然而,進一步分析我國建筑節能標準體系中的各項標準,只是基本覆蓋了工程層次到產品層次的標準,涵蓋了建筑設計、建造、運行和評價環節,但目標層次方面,仍以主要目標要求依附于有關的技術法規或行政法規當中的形式存在,尚缺乏真正意義上目標層次的標準。因此,建筑節能標準體系是重局部過程控制措施,缺總體目標層次標準。PDCA環節缺失,無法實現循環,無法實現更高的管理目標,更無法回答實施建筑節能標準達到了怎樣的效果、實施建筑節能標準中國建筑能耗實現了怎樣的控制等問題。
這也是由我國建筑節能設計標準制定過程造成的。我國的建筑節能設計標準的發展,經歷了三個階段:節能30%、節能50%和節能65%。基準是以各地1980-1981年住宅通用設計的建筑物的耗熱量指標計算值,經線性處理后的數據作為基準能耗;在此能耗值的基礎上,確定節能居住建筑全年的采暖能耗降低的比例,作為節能目標;再按此節能目標對建筑、熱工、采暖、空調系統設計提出節能措施要求。因此,我國各氣候區域建筑節能設計標準的共同點都是采用過程控制指標,如建筑圍護結構熱工性能指標(圍護結構傳熱系數、遮陽系數、體形系數、窗墻比等)、采暖空調系統(設備)性能指標(主機性能系數COP(EER)、空調系統設計能效比DEER、輸送能效比ER、室外管網輸送效率、鍋爐效率)等性能評價指標,以及建筑節能分項綜合指標(建筑物耗熱量、耗冷量、采暖、空調全年用電量),但也是采用動態模擬分析軟件,選取典型建筑按照典型工況計算得到的指標值,并非實際的建筑采暖能耗,無法量化實際的建筑節能效果。
四、建筑用能目標控制的必要性
全面推進建筑節能工作,有利于減少建筑能耗,節約能源;有利于減少溫室氣體排放,減輕大氣污染,改善環境質量;有利于傳統建筑業的改造和提升,轉變城鄉建設增長方式,調整經濟結構,實現建設事業可持續發展。為此,國務院文件多次要求編制建筑能耗標準。2010年,《國務院關于進一步加大工作力度確保實現“十一五”節能減排目標的通知》(國發〔2010〕12號)要求加快完善法規標準規定:完善單位產品能耗限額標準、用能產品能效標準、建筑能耗標準等。2011年,《財政部、住房城鄉建設部關于進一步推進公共建筑節能工作的通知》(財建[2011]207號)明確規定:(一)嚴格執行節能標準。把能耗標準作為建筑項目核準和備案的強制性門檻,遏制高耗能建筑的建設。(二)加強節能監管體系建設。建立能耗限額標準。(三)實施能耗限額管理。2011年,《國務院關于印發“十二五”節能減排綜合性工作方案的通知》(國發〔2011〕26號)規定:建立完善公共機構能源審計、能效公示和能耗定額管理制度。
建筑能耗標準對國家能源安全、低碳發展戰略、對建設兩型社會、對建筑可持續發展具有重要意義,對深化建筑節能工作亦有重要作用。目前,為完善建筑節能標準體系,落實國務院文件要求,住建部已啟動工程建設國家標準“建筑能耗標準”編制工作,為盡快實現建筑節能工作從措施控制向目標控制轉變提供技術支撐。
建筑能耗標準作為重要的基礎性國家標準,遵循了“研究先行”的原則。研究過程中,在近年建筑能耗基礎數據收集工作的基礎上,研究了建筑能耗指標現狀值,約束值、引導值的作用與意義,借鑒了發達國家建筑能耗標準制定的先進經驗,考慮我國國情,提出了建筑能耗標準編制技術路線:以統計、監測、審計的實際運行能耗數據為基礎,以降低高能耗建筑的實際能耗值為目的,并結合我國當前建筑節能技術、經濟、社會發展的需求,制定科學、合理、可操作性強的建筑能耗標準,為國家宏觀管理部門提供決策支持。
建筑設計是影響建筑用能其中的一個重要環節。現行的節能設計標準從本質上來講是通過建筑朝向、窗墻面積比、體系系數、圍護結構熱工性能以及用能設備性能的規定來提升設計階段的節能設計水平,從而為建筑節能目標的實現打下良好基礎。
總之,完善建筑節能標準體系,開展建筑能耗標準編制,加快建筑能耗標準的出臺,有利于嚴格控制新建建筑能耗水平;有利于提升建筑用能管理水平,提高建筑能源利用效率;有利于規范建筑節能市場良性、健康發展,推動EMC及建筑碳交易等市場行為的開展;有利于促進建筑節能技術進步和產品創新;有利于引導良好的建筑用能行為習慣,減少能源浪費。
作者單位:住房城鄉建設部標準定額所
建筑節能是一門綜合性學科,所涉及專業有建筑學、施工、采暖、通風、空調、照明、設備、建材、熱工、能源、環境、檢測、計算機應用等,是在許多學科交叉和結合后形成的,因此建筑節能技術也是一門綜合性的技術,包含了多個領域。建筑節能方案設計者除應具有以上相關知識外,還應熟練掌握建筑所在地的經濟發展水平、施工工藝及建筑材料技術水平等。節能方案的好壞應從節能效果、成本控制、建筑熱環境舒適性、地區適應性等多方向進行權衡判定。
2建筑節能設計計算
2.1選用計算軟件
選用建筑節能設計軟件為中國建筑科學研究院上海分院開發的PKPM建筑節能設計分析軟件,版本為PBECA20121.00版。
2.2項目概況及建立模型
本建筑節能設計模擬案例為兩梯四戶的塔式居住建筑,坐落在福建省泉州市(北緯=24.93°,東經=118.58°),屬于夏熱冬暖地區南區。該建筑朝向為南北朝向,建筑結構類型為框架結構。建筑面積6412.31m2,建筑層數18,共54m高,內部戶型分布。
2.3技術指標
要求此模擬案例所在城市氣候區屬于夏熱冬暖南區,其平均窗墻面積比為0.15。依據DBJ13-62-2004《福建省居住建筑節能設計標準實施細則》,其建筑熱工節能設計應符合以下規定。
2.4參照建筑確定原則
(1)參照建筑的建筑形狀、大小和朝向均應與所設計建筑完全相同;(2)參照建筑各朝向和屋頂的開窗面積應與所設計建筑相同,但當所設計建筑某個朝向的窗(包括屋頂的天窗)面積超過標準《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》第4.0.4、4.0.6條的規定時,參照建筑該朝向(或屋頂)的窗面積應減小到符合標準《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》第4.0.4、4.0.6條的規定;(3)參照建筑外墻、外窗和屋頂的各項性能指標應為《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》第4.0.7和4.0.8規定的最低限值。其中墻體、屋頂外表面的太陽輻射吸收系數應取0.7;當所設計建筑的墻體熱惰性指標大于2.5時,參照建筑的墻體傳熱系數應取1.5W/(m2•K),屋頂的傳熱系數應取0.9W/(m2•K),北區窗的傳熱系數應取4.0W/(m2•K);當所設計建筑的墻體熱惰性指標小于2.5時,參照建筑的墻體傳熱系數應取0.7W/(m2•K),屋頂的傳熱系數應取0.4W/(m2•K),北區窗的傳熱系數應取4.0W/(m2•K)。
2.5節能方案設計
建筑節能方案的設計方法有規定性指標設計法、權衡計算設計法兩種。
2.5.1規定性指標設計法
所謂規定性指標設計法就是依據DBJ13-62-2004《福建省居住建筑節能設計標準實施細則》第四章建筑和建筑熱工節能設計的要求,嚴格控制圍護結構熱工性能各項指標。當各規定性指標滿足標準要求時,判定該建筑的節能設計滿足標準規范的要求。根據泉州當地氣候條件、經濟基礎及施工技術、原材料供應情況等,分析得出泉州地區外墻較常見熱工性能為K≤2.0,D≥3.0或K≤1.5,D≥3.0。根據規定性指標計算法,兩種較適宜的規定性指標設計方案如表4。
2.5.2動態權衡計算設計法
所謂權衡計算設計法就是依據DBJ13-62-2004《福建省居住建筑節能設計標準實施細則》第五章建筑節能設計的綜合評價的要求,使用專用計算軟件進行計算,使設計建筑能耗不大于參照建筑的能耗的方法。此設計方法中允許某項技術指標,甚至某幾項技術指標不滿足標準規范的要求,只要建筑最終的能耗不大于參照建筑,則判定為節能設計滿足標準規范要求。根據上述規定性指標設計方案,對節能設計施工、材料獲得、當地現狀等方面進行系統分析,調整較適宜的動態權衡計算設計方案見表5。4.6方案對比分析
2.6.1節能率分析
三個設計方案均滿足居住建筑節能設計要求。其中權衡計算方案通過計算機動態模擬計算的節能率為50.29%。
2.6.2成本分析
從各方案中可知,變量成本主要發生在外墻填充墻砌塊、熱橋保溫層材料及外窗方面。經調查統計,上述材料的當地材料費及人工費行情詳見表6。權衡計算方案相對于其他兩種規定性指標方案要節約成本,其中比規定性指標方案1單位建筑面積節約成11元/㎡,合計共節約70586.9元。
2.6.3熱舒適性分析
外墻填充墻與熱橋部位的K值相差越大,則兩者室內表面溫度相差越大,所以對人體產生的熱輻射強度分布越不均勻,室內熱舒適性就越差。權衡計算方案中外墻熱橋部位K值與外墻平均傳熱系數K值最接近,所以該方案的熱舒適性相比其他方案較好。
2.6.4地區適應性分析
因加氣混凝土砌塊易吸水導致砌體開裂等問題無法得到很好的解決,雖然其具有良好的熱工性能,但加氣混凝土砌塊應用于外墻并不樂觀。建筑外墻熱橋部位采用建筑保溫砂漿的熱橋處理方式屬于國內成熟的施工工藝,現場施工中,25mm厚以下的保溫層施工費用及工藝并無明顯差異。普通鋁合金中空玻璃窗(6+9+6)為工地常用窗型。所以權衡計算方案的設計手段更益于推廣建筑節能,控制工程質量。
3結論
在滿足建筑節能設計標準要求的基礎上,運用計算機仿真模擬的動態權衡計算設計法較規定性指標設計法有以下幾點優勢:
1)動態權衡計算設計法可以使節能方案多樣化,便于從眾多方案中選擇最優最適合的節能方案。
2)動態權衡計算設計法有利于控制建筑成本。
建筑節能是降低建筑使用能耗、提高能源利用效率、保護環境的重要措施。加強建筑節能工作,對于緩解我省能源緊缺狀況,加快經濟增長方式轉變,建設節約型社會,促進經濟社會可持續發展具有重要的意義。根據《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國可再生能源法》、《中華人民共和國建筑法》等法律法規和《國務院關于做好建設節約型社會近期重點工作的通知》(國發〔*〕21號)、《國務院辦公廳關于進一步推進墻體材料革新和推廣節能建筑的通知》(國辦
發〔*〕33號)精神,經省政府同意,結合我省實際,現就加強建筑節能工作有關事項通知如下:
一、充分認識建筑節能工作的緊迫性和重要性
我省是能源資源匱乏的省份。近年來,隨著經濟的快速發展和人民生活的不斷改善,我省對能源的需求大幅增加,能源不足的矛盾日益突出,不僅制約了我省經濟發展,也影響了人民群眾的生產生活。我省現有各類建筑近7.5億平方米,其能耗約占全省社會總能耗的30%。按*年全省竣工的城鄉住宅面積計算,全省建筑能耗折合標煤達2110萬噸。隨著城鄉建設的發展,建筑能耗以及其他資源的消耗都將進一步增加。但是,在城鄉建設過程中,由于節能意識不強,執行標準不力,我省
建筑節能工作不能適應轉變經濟增長方式的要求,建筑能耗高、利用率低的問題比較突出。因此,開展建筑節能已是一項刻不容緩的工作。各級政府和部門要把開展建筑節能工作作為樹立和落實科學發展觀、轉變經濟增長方式、建設節約型社會的一項重要內容,切實提高對這項工作緊迫性、重要性的認識,加強組織領導,采取有力措施,加大對建筑節能的推廣和實施,提高能源利用效率,降低建筑使用能耗,改善環境質量,促進經濟和社會的可持續發展。
二、明確建筑節能指導思想和工作目標
建筑節能工作的指導思想:以科學發展觀為指導,以建設節約型社會為目標,以加強節能和提高資源能源利用效率為核心,以發展節能省地型住宅和公共建筑為重點,堅持節能與節水、節地、節材并舉,通過經濟、行政、法律等手段,推進技術進步,完善政策措施,強化節約意識,建立健全有利于促進節約的體制和機制,逐步形成適應各類建筑功能要求的城鄉建筑節能體系,努力提高我省建筑節能水平。
建筑節能工作的目標:按照建筑節能設計標準和規范,在建設項目設計和建造、改造過程中,對建筑圍護結構采取隔熱保溫措施,使用節能型用能系統,實現建筑節能。到2007年,全省50%的新建商品住宅和公共建筑達到節能50%的標準;2008年,新建的商品住宅和公共建筑全面實施節能50%的設計標準,其中杭州、寧波等大城市推行實施節能65%的標準;改建、擴建的既有建筑同比例達到新建建筑的建筑節能標準;到2010年,縣級以上城市新建商品住宅和公共建筑實施節能65%的標準,基本完成高耗能的既有公共建筑的改造任務。
三、建筑節能的主要任務和工作重點
(一)制定完善建筑節能法規和標準體系。認真執行《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國可再生能源法》、《中華人民共和國建筑法》、《*省實施<中華人民共和國節約能源法>辦法》和《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》以及*省《居住建筑節能設計標準》等法律法規和技術標準,根據我省實際,抓緊制定建筑節能材料標準、應用技術規程、施工安裝圖集、質監驗收規范、節能建筑評估條件和評定標準等辦法,建立和健全我省建筑節能標準框架體系。
(二)加快推進建筑節能項目建設。各地要加強建筑節能規劃,認真做好新建、改建和擴建項目的節能工作。新建商品住宅和公共建筑,要按照國家和省規定的節能設計標準與規范進行項目設計,并按設計要求建造,其中建筑圍護結構達到隔熱保溫要求;未達到建筑節能標準的既有建筑,在改建、擴建時,要實行隔熱保溫措施,重點做好門窗和墻體的節能改造,同時鼓勵公共建筑對高耗能的中央空調系統和照明系統進行節能改造。各級政府要發揮表率作用,凡財政撥款或補貼的新建和改建、擴建建設項目要帶頭實施建筑節能。加強宣傳引導,鼓勵農村住宅采取節能措施。
(三)加大節能新技術的推廣應用。根據國家有關建筑節能技術標準和規范,研究制定我省《建筑節能重點科技成果轉化項目指南》、建筑工程《淘汰落后技術和產品目錄》、《*省建筑節能技術與產品目錄》。重點圍繞建筑物墻體、樓(屋)面、遮陽等建筑圍護系統,空調、照明等設備系統,太陽能、地熱(冷)、水冷等可再生能源利用系統,加大對節能材料、產品和技術的科研、生產和推廣應用力度。依法淘汰落后技術和產品,禁止和限制新建建筑使用粘土磚和高耗能的用能設備系統。同時,研究制定相應的激勵政策和措施,發揮市場導向的作用,促進建筑節能新技術和新產品的推廣應用。
(四)積極開展建筑節能示范試點工作。各地要廣泛開展以節能為重點,節水、節地、節材并舉的建筑節能試點工作,在搞好規劃的基礎上,推出一批示范節能住宅小區和公共建筑,由點到面,逐步推廣。要按照“低消耗、高效率”原則,探索建筑節能工作機制和運作方式,完善節能建筑發展模式和體系。省級有關部門每年要推出一批省級建筑節能示范項目,通過試點,積累推廣建筑節能的經驗和做法,改進和完善建筑節能規劃、設計、建設、改造的標準和規范,促進建筑節能的推廣和應用。
(五)落實對建筑節能的政策支持。各級政府和有關部門要認真落實國家鼓勵建筑節能的扶持政策,充分運用財稅等政策,引導建設單位積極實施建筑節能措施。
對政府投資的項目,建設單位要在設計概算過程中充分考慮用于建筑節能方面的投資,在同等條件下,要優先安排用于節能改造的財政預算。稅務部門要按國家有關規定對開發、生產和使用節能、節電的技術和產品,及時辦理稅收優惠政策。符合建筑節能設計標準的建筑工程,新型墻體材料專項基金退還比例提高10%;對開發生產符合建筑節能要求的新型墻體材料的生產、科研項目和建筑節能示范項目,要加大專項基金的扶持力度。各地要安排必要的資金,支持開展建筑節能的政策研究、技術推廣、示范試點和宣傳培訓等工作。
(六)加強對建筑節能實施工作的監督管理。要加強對建筑節能建設項目全過程的監管,確保按規定落實國家和省節能標準和規范。各有關行政主管部門應在項目立項、可行性研究、規劃、設計、施工、監理、竣工驗收和備案等環節,依據國家的法律法規和工程建設強制性標準實施監管。項目管理部門在項目立項和可行性研究評價中要督促落實建筑節能內容;建設單位(業主)要嚴格按照建筑節能設計標準委托工程項目設計;設計單位要嚴格按照建筑節能設計標準進行設計;施工圖審查單位要進行建筑節能專項審查;建設管理部門對不滿足建筑節能要求的建設項目,審批不予通過;施工單位要按照批準的設計文件進行施工,保證工程施工質量;監理單位要加強對施工過程中建筑節能措施情況的監督;建設工程質量監督機構應加強對新建項目的建筑節能質量監督,對不能達到建筑節能設計要求的項目,應在質量監督文件中予以注明;對沒有達到建筑節能設計標準的項目,已經完工的不予驗收備案,并責令整改。對不符合節能建筑要求的工程項目,不得參加“錢江杯”優質工程評選。
四、加強對建筑節能工作的組織和領導
(一)加強領導,落實部門責任。建筑節能是一項系統工程和長期任務,各地和有關部門要加強對建筑節能工作的組織領導,落實工作責任,加大推進力度。建設、發改、經貿、科技、財政、國土資源、質量技監、稅務、環保等部門要按照職能分工,認真做好相關工作,并由建設部門牽頭建立建筑節能工作協調機制,負責督促國家和省建筑節能有關法律法規和政策、技術標準的貫徹執行,研究制定建筑節能發展目標、推廣重點和政策措施,指導和推進建筑節能的推廣和應用工作,協調解決建筑節能工作中存在的問題。
一、本規定所稱的外墻外保溫系統,是依據建設部《外墻外保溫工程技術規定》行業標準規定,由保溫層、保護層和固定材料(粘接劑錨固件等)構成并適用于安裝在外墻外表面的非承重保溫構造總稱。
二、外墻外保溫系統設計,應當符合國家《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》或者《公共建筑節能設計標準》。
國家尚未制定節能標準的建筑領域,應當符合市建設交通委制定的本市節能標準以及為實施標準相配套的技術規范(以下統稱節能設計標準)。
三、自**年**月**日起申請辦理《建設工程規劃許可證》的建設項目,應當符合節能設計標準。如采用外墻外保溫系統建筑節能措施的,應當在提交的施工圖設計文件中包含外墻外保溫系統的內容,并經施工圖設計文件審查機構審查通過。
外墻外保溫系統的,建筑面積應計入建筑工程建筑面積但該部分建筑面積不納入計算容積率和建筑密度。建設單位應當在建設工程規劃許可證申請表中注明該部分建筑面積的數據。
外墻外保溫系統的厚度應計入墻體厚度,在計算建筑間距、建筑退界時,應當符合《**市城市規劃管理技術規定》。
四、**年**月**日前已取得《建設工程規劃許可證》的建設項目,仍應遵循按圖施工、按《建設工程規劃許可證》驗收的原則。
五、**年**月**日前已取得《建設工程規劃許可證》的建設項目,申請許可證階段無外墻外保溫系統設計內容而在建設過程中新增的,且符合《**市城市規劃管理技術規定》間距、退界規定的,市或者區(縣)規劃行政管理部門在竣工規劃驗收時,予以核免外墻外保溫系統的建筑面積,且不將該部分建筑面積納入計算容積率和建筑密度。
關鍵詞:建筑設計;節能設計;應用
建筑在人類生活中占有極重要的地位。回顧人類的建筑史,從最初的遮風避雨之所到今天的智能化建筑,人們在享受現代文明帶來快樂和舒服的同時,能源危機、環境污染、生態破壞等等,加劇了人與自然的矛盾,威脅著人類的生存和發展。
1 建筑設計中節能設計的重要性
目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣是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。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,如果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。而建筑節能設計是全面的建筑節能中一個很重要的環節,因為它有利于從源頭上杜絕能源的浪費。建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上,通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境,達到節能的目的。
2 建筑設計中如何應用節能設計
建筑設計可以從以下幾個方面來應用節能設計:
2.1 整體及外部環境的節能設計
建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周嗣氣候環境條件的基礎上,通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境,達到節能降耗的目的。
合理選址。建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境,為建筑節能創造條件,同時又要不破壞整體生態環境的平衡。
合理的外部環境設計。在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求,應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境,創造建筑節能的有利環境,主要方法為:a.在建筑周圍合理布置樹木、植被,既可有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪,從而減少空調能耗;b.創造人工自然環境,如在建筑附近設置水面,利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等作用。
合理的規劃和體型設計。合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
2.2 單體的節能設計。
單體的節能設計,主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計,以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件,以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。
2.2.1 建筑各部位的節能構造設計建筑各部位的節能構造設計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過對建筑各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗、粱柱等)的造型、結構、材料等方面加以進一步優化設計,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利條件,減少能耗和改善室內微氣候環境,從而達到節能的效果。具體有以下五個方面:
(1)屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,也是建筑室內與外部空閫能量發生交換,造成室內能量損失的主要部位之一。通常主要采取以下節能措施:a.采用坡屋頂;b.屋面設保溫層;c.根據不同地區需要,設置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
(2)樓板的節能設計。主要是利用其結構中空空間,以及對房間頂板的吊頂造型加以設計利用。如將循環水管布置預制樓板的中空孔中或現澆板面上,夏季可以利用冷水循環降低室內溫度,冬季利用熱水循環取暖。
(3)建筑外墻體的節能設計。墻體是建筑室內與外部空間接觸面積很大,容易造成室內能量損失的部位。墻體的節能設計,除了適應不同地區的氣候條件,正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現在改善微氣候環境條件的特殊構造上。
(4)建筑門窗的節能設計。據統計資料,在我國既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過門窗散失的。
(5)建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要,應從以下各部位著手:a.熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施,熱橋部位主要指建筑外維護結構中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位;b.外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;c.窗口外側四周墻面應進行保溫處理;d.門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;e.門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;f.采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應填充保溫材料。
2.2.2 合理的建筑空間設計合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件,達到節能目的。
2.3 選用建筑節能材料。
合理選用建筑節能材料也是全面實現建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。
3 建筑節能設計是個全面系統的工作
關鍵詞:建筑;節能;設計;綠色
中圖分類號:TU20 文獻標識碼:A
一、節能設計中的主要問題
1節能初步設計總平面要求
圖中應準確表達建筑物的主要朝向和平面外輪廓線,標明設計建筑物所在地的風向圖。總圖中應說明建筑密度指標,應清楚表達(建筑)場地中的綠地、硬質鋪地、道路及水域布置關系。建筑單(群)體的布置利用天然采光和自然通風的描述(通過計算模擬分析)。
2節能初步設計需要控制的問題
建筑朝向——主要朝向宜為南北向或接近南北向, 東西向宜采取遮陽、導風措施。建筑間距——確定最小間距,經日照分析,符合日照標準要求。自然通風——充分利用主立面,開口迎向夏季主導風向, 避開冬季主導風向,利于自然通風的順暢。立體綠化系統—采用地面綠化、空中綠化、屋頂花園立體等綠化系統, 提高綠地率和綠化率,可起到遮陽、降溫、導風的作用,對節能有利。建筑總平面布局和建筑物內部的平面設計,應合理確定冷熱源和風機機房的位置,盡可能縮短冷、熱水系統和風系統的輸送距離。
3節能施工圖設計注意環節
(1)居住建筑
進行建筑的體形系數計算,檢查其結果是否符合節能設計標準規定;進行建筑物每個朝向的窗墻比計算,檢查其結果是否符合節能設計標準規定;設計建筑外墻的遮陽措施及裝置;控制建筑外窗及陽臺門的氣密性等級;進行圍護結構東、西墻和屋面的隔熱計算,使其滿足《民用建筑熱工設計規范》的相關要求; 設計圍護結構各部位(屋頂、外墻、外門窗、分戶墻和樓板、底部自然通風的架空樓板、戶門)選用的材料及厚度、構造層次。說明所選用材料的修正系數取值,并計算其傳熱系數K 值和熱惰性指標D,檢查結果是否符合節能設計標準規定;綜合各項指標,判斷其結果是否符合建筑節能設計標準;當各部分傳熱系數和熱惰性指標不能完全滿足規定限值時, 需進行綜合計算判斷(權衡計算),直到達標為止;制作和填寫居住建筑節能設計審查備案登記表和節能計算書。
(2)公共建筑
進行建筑每個朝向的窗(包括透明幕墻)墻面積比計算,檢查其結果是否符合節能設計標準的規定。當窗(包括透明幕墻)墻面積比小于0.4 時,檢查其所選用的玻璃(或其他透明材料)的可見光透射比是否符合建筑節能標準規定;設計建筑的遮陽措施部位和形式,計算建筑外窗的遮陽系數;計算建筑外窗的可開啟面積,檢查其結果是否符合節能設計標準規定;計算屋頂透明部分的面積,檢查其結果是否符合節能設計標準規定;控制建筑外窗、透明幕墻的氣密性等級,并應符合節能設計標準規定;進行圍護結構東、西墻和屋面的隔熱計算,使其滿足《民用建筑熱工設計規范》的相關要求;設計建筑圍護結構各部位:屋面(包括透明部分)外墻、底面接觸室外空氣的架空或外挑板、外窗(包括透明幕墻) 等所選用的材料及其厚度、構造層次,說明所選材料的修正系數取值,并計算其傳熱系數,檢查其結果是否符合節能設計標準規定;當規定性指標不能滿足《<公共建筑節能設計標準>廣東省實施細則》要求時,應進行圍護結構熱工性能的權衡判斷,或采用性能化指標判斷;制作和填寫公共建筑節能設計審查備案登記表和節能計算書。
(3)暖通空調
元式空氣調節機組作為冷熱源設備時,應控制其能效比。(在設備表中明確);采用多聯式空調(熱泵)機組時,應控制其制冷和制熱性能系數。(在設備表中明確); 采用空氣源熱泵機組和風冷空調器時,應配合建筑等專業,合理設置室外機位置,滿足節能設計標準要求;設置集中采暖,集中空氣調節系統或戶式集中空氣調節系統時,按公共建筑節能設計標準執行; 采用集中采暖,空調系統時,應設計分戶熱(冷)量計量裝置;控制鍋爐的額定熱效率,蒸汽壓縮循環冷水(熱泵)機組在額定工況下的性能系數,單元式空氣調節機組在名義制冷工況下的能效比,溴化鋰吸收式冷水和直燃式冷(溫)水機組在名義工況下的性能參數。(在設備表中明確);宜采用熱回收措施;宜采用全新風運行措施。
(4)電氣
配變電所設置:變電所的設置位置宜處在負荷中心;變壓器選擇:合理確定變壓器的能耗、接線方式、臺數選擇、變壓器負荷率、季節性負荷或專用負荷的調節措施等;供電電纜選擇:優化電纜截面的選擇、敷設路徑走向等;功率因數補償:確定功率因數補償中補償方式(就地或變電所集中補償、就地和變電所集中相結合補償、三相電容器補償或單相電容器補償、補償控制方式等),補償后的功率因數值;控制主要場所的照度標準; 控制主要場所的功率密度值;優化公共場所和主要功能房間的照明控制方式(定時開關、調光開關、光電自動控制器、節電控制器、限電器、電子控制門鎖節電器以及照明自控管理系統等);充分利用天然光(隨室外天然光的變化自動調節人工照明照度、利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明、利用太陽能作為照明能源等)。
二、建筑節能設計中問題的處理措施
(1)導熱系數“λ”和蓄熱系數“s”的修正系數。近年來,隨著建筑節能工作的不斷推進,強調必須要考慮導熱系數λ 和蓄熱系數s 的修正系數, 需進行修正主要是考慮在建筑節能構造中保溫材料的工作狀態與實驗室測得的數據時的工作狀態是不同的。如在屋面構造中保溫材料因施工荷載等因素會使其受力,產生壓縮變形,密度增加,厚度減少,自然保溫效果要打折扣,所以一定要乘以“修正系數”才能較正確的反映其實際的保溫效果。
(2)屋面、墻面反射系數的取值。屋面、墻面節能構造的面層其粗糙度、色彩的深淺,對太陽光直射或漫射時的吸收和反射能力都會直接影響屋面節能構造的效果,所以要采用屋面反射系數“ρ”的取值來對其進行調整。
(3)隔熱屋面。這種屋面在夏熱冬暖地區是經常采用的一種屋面節能技術, 在這類地區一味加厚保溫層的厚度,在投入與產出方面不是成比例增長的,繪出的線形不是一根直線而是一根拋物線,是不經濟的節能方案。而采用架空板與保溫屋面組合的屋面節能技術,能達到事半功倍的效果。通過架空板形成通風的架空層,把屋面的輻射熱量大部分帶走了,大大降低了屋面的表面溫度,這樣就減少了保溫層的厚度。
(4)正置或倒置保溫屋面。這是工程中使用最多的一種屋面節能技術,究竟采用正置還是倒置按選用的保溫材料來決定。只有當保溫材料吸水率很小(≤4%),基本不吸水時,并且應具有一定的壓縮強度,才可以采用倒置保溫屋面。目前一般大部分采用擠塑板(XPS)做保溫層,該保溫材料就適宜采用倒置保溫屋面, 把保溫層設在防水層的上方,既保護了防水層,又保溫了整個屋面,能取得較好的效果。
屋面面層的處理從建筑節能來考慮應采用淺色屋面,其“ρ”值較小,使得屋面總熱阻值也會要求小些,可減少保溫層的厚度。結合工程實踐,采用正置法保溫屋面,上人屋面的面層宜采用淺色的地磚或鋼筋砼剛性防水面層,不上人屋面宜選用貼有鋁箔保護層的各類防水卷材。
結語
目前,我國正在積極倡導節約能源和可持續發展,建筑節能型建筑已成為城市建設的發展方向。但建筑節能從理念到實際是一個漫長的過程,不僅需要從設計上整體把控,通過一系列節能設計手段, 提高項目的能源利用效率,同時也需要在設計審查環節控制節能方向和指標,并在施工過程中落實節能理念,保證質量,才能真正做到保護自然生態環境,最終實現可持續發展。
參考文獻
[1]房志勇.建筑節能技術教程[M].北京:中國建筑工業出版社,1997.
建筑節能是建設節能型社會的一項重要工作,加強建筑節能工作,對于緩解能源緊缺狀況,加快經濟增長方式轉變,建設節約型社會,發展循環經濟具有十分重要的意義。為認真貫徹《中華人民共和國節約能源法》、《民用建筑節能管理規定》)(建設部令第143號)和《北侖區(開發區)關于進一步加強節能工作的意見》等法律、法規和文件精神,結合本區實際,現就加強建筑節能工作提出如下意見,請認真貫徹實施。
一、統一思想,充分認識建筑節能工作的緊迫性和重要性
近年來,隨著我區經濟快速發展,城鄉建設規模持續擴大,建筑能耗以及其它資源消耗大幅增加,而由于節能意識不強,標準執行不力,我區建筑能耗高、利用率低的問題比較突出。因此,開展建筑節能已是一項刻不容緩的工作任務,各單位、各部門要把開展建筑節能作為落實科學發展觀、轉變經濟增長方式、建設節約型社會、發展循環經濟的一項重要內容,切實提高對這項工作緊迫性和重要性認識,統一思想,加強領導,采取措施,加大對節能建筑的推廣和實施,有效保障建筑節能工作的全面推進,促進我區經濟和社會的可持續發展。
二、建筑節能的指導思想和工作目標
(一)指導思想:以科學發展觀為指導,以建設節約型社會為目標,以加強節能和提高資源利用效率為核心,以發展節能省地型住宅和公共建筑為重點,堅持節能與節水、節地、節材四節并舉,完善政策措施,建立健全有利于建筑節能的體制和機制,切實推進建筑節能工作,提高我區建筑節能水平,努力創建節約型城市。
(二)總體目標。20*年起,全區全部新建、改建、擴建的商品住宅和公共建筑必須全面實施節能50%的標準,逐步推行節能65%標準;到2010年,全區必須實施65%的標準。加大現有賓館、飯店和政府、商業大樓等的綜合節能改造和節能技術、節能產品的應用。大力發展新型墻體材料。
三、加強宣傳教育,營造工作氛圍
(一)要加強建筑節能知識普及。各單位、各部門要利用各種宣傳工具,從不同層面廣泛開展形式多樣的建筑節能專題宣傳和科普活動,努力樹立全社會的節能意識,營造良好的輿論氛圍,為建筑節能工作的開展創造條件。
(二)要加強建筑節能技術培訓。各單位、各部門要針對設計、施工、監理、質量監督等不同崗位人員,廣泛開展節能專業技術培訓,提高從業人員掌握和應用建筑節能標準的應知、應會能力,并收集整理與定期國內外建筑節能政策、技術等信息資料,全面促進建筑節能工作的開展。
四、明確責任主體,規范建設行為
(一)建設單位要嚴格按照節能設計標準和技術要求委托工程項目設計、組織工程建設和竣工驗收。在設計概算過程中要保證用于建筑節能的投資,不得擅自修改節能設計文件,不得暗示或明示設計、施工單位違反節能建筑標準進行設計、施工。
當房屋銷售時,在向用戶提供的《住宅使用說明書》中應注明建筑物的結構形式、已采取的節能措施、圍護結構熱工指標等基本信息和相應的保護要求及注意事項。
(二)設計單位應嚴格按照國家、省建筑節能設計標準進行設計,在編制項目初步設計方案中要有建筑節能專篇。在施工圖設計中要嚴格執行強制性條文,并應進行節能設計計算,施工圖設計文件建筑節能內容應包括:節能設計說明和主要節能指標、熱工計算書、節能設計詳圖以及節能技術要求和有關節能產品、材料的性能指標等,以保證建筑節能設計質量。
(三)施工圖審查機構必須把建筑節能設計審查作為審查工作的重點內容之一,嚴格按照有關建筑節能設計標準和節能要求對施工圖和熱工計算書等設計文件進行審查,對不符合建筑節能強制性標準的施工圖,不得簽發施工圖審查合格證書。未經審查或審查不合格的施工圖設計文件不得使用。
(四)施工單位要嚴格按照審查合格的設計文件和節能施工技術標準的要求進行施工。對進入施工現場的材料、產品,應依據有關標準進行現場驗收和復驗,執行見證取樣規定,認真做好節能工作質量驗收記錄。
施工現場應用的建筑節能材料、產品均須經法定檢測機構檢測合格,并由省級有關部門鑒定通過,具有省級及以上科技成果鑒定證書、建設科技成果推廣項目證書和產品合格證書,其質量和性能符合有關標準要求。
(五)監理單位要依照法律、法規和建筑節能有關技術標準、審查合格的施工圖設計文件,加強對節能工程所使用的材料、設備、施工工藝的監理,并對施工質量承擔監理責任。工程監理完成后,應在工程質量監理評估報告中明確建筑節能標準的實施情況。
五、突出工作重點,強化監督管理
各建筑行業管理部門要在設計、施工、監理、竣工驗收和備案等環節,依據國家的法律、法規和工程建設強制性標準實施監管。
(一)嚴格建筑節能設計審查備案和施工許可制度。對新建的住宅和公共建筑,施工圖審查機構必須將項目施工圖審查結果報區建設局備案,凡未經節能審查合格的項目,不予辦理施工圖審查備案和施工許可證,不得開工,從設計源頭保證節能標準的實施。
(二)全面實施建筑節能質量監督專項登記、專項驗收制度。新建的住宅和公共建筑,建設單位在辦理質量監督手續時,應提供經審圖機構審查簽發的《節能備案登記表》并辦理節能監督登記。建筑工程竣工驗收前,建設各方主體應按照《浙江省居住建筑圍護結構節能工程驗收導則》的要求和有關建筑節能施工質量驗收規程進行節能專項驗收,對未經建筑節能專項驗收或達不到建筑節能設計標準、施工驗收規程的,不得進行建筑工程竣工驗收。建筑節能專項驗收后,建設各方主體應在《節能備案登記表》中簽署意見,并作為竣工驗收備案的資料之一。
(三)加強建筑節能實施的監督檢查。區質監站及有關部門要將建筑節能納入工程質量的日常監督檢查、監督驗收工作范圍,定期或不定期對建筑節能設計、施工、材料進行巡查稽查和專項檢查,督促相關單位認真執行節能設計標準和施工技術規程,對未按規定執行或執行不規范的要嚴格按照有關法律、法規進行處罰。區質監站出具的建筑工程質量監督報告中應有建筑節能監督情況專篇。
凡違反建筑節能相關規定的單位,不得參加由建設行政主管部門組織的各類評先評獎活動,對不符合建筑節能標準的建設項目,不得參加各級評優評獎活動。
(四)嚴把竣工驗收備案和交付使用關。在辦理竣工驗收備案時,應提供《節能備案登記表》和建筑工程質量監督報告(含節能監督專篇),竣工驗收備案監管部門要重點審查建筑節能實施情況及監督情況,對未按規定標準實施建筑節能的項目不予竣工備案及交付使用。
房產管理部門在辦理交付使用備案時,應審查房地產開發單位是否將所售房屋的結構形式、節能措施、圍護結構熱工指標等基本信息和相應的保護要求及注意事項載入《住宅使用說明書》。
六、依靠科技進步,提高節能技術含量
(一)要加大對建筑節能技術科技的研究。要通過多種渠道,加大對建筑節能技術研發的投入,充分發揮相關行業協會、學會、科研機構在推進建筑節能工作中的作用,重點圍繞建筑圍護系統,空調、照明等設備系統,太陽能、地源等可再生能源利用系統,加大科研、開發、推廣力度,并推動新型結構體系和新型墻體材料在建筑中的應用。依法淘汰落后的高能耗的技術與產品,從技術保障建筑節能工作的有序開展。
(二)要積極開展建筑節能示范與試點工作。在全面抓好建筑節能工作的基礎上,各單位、各部門要結合實際,注重成熟技術和技術集成的推廣應用,加快建設一批節能示范小區和公共建筑,提高我區節能建筑的建設水平,并通過試點與示范,積極推廣節能建筑的經驗和做法,促進全區建筑節能的推廣應用。對被評為省、市節能示范項目的工程,根據區有關政策,給予一定的經濟獎勵。
七、加強對建筑節能工作的組織領導
關鍵詞:建筑能耗;節能設計;節能措施
1.建筑節能的重要性
隨著社會主義經濟制度的不斷發展和完善,我國的建筑行業水平有了明顯的提高,高能耗建筑也非常多,并且數量每年都在不斷的增長,盡管國家的相關部門對節能作出了一個設計標準,但是現如今這一標準已經不能滿足人們對節能的要求了,巨大的能源消耗已經給人們帶來了巨大的經濟和精神負擔,甚至使人們無法完成正常的工作、學習和生活,因此,節能標準急需改善和提高,這就要求國家的相關部門給予足夠的重視,盡快提出新的節能標準,充分認識到建筑全面的節能勢在必行。
2.建筑節能的工作目標
近日,我國《建筑業發展“十二五”規劃》(以下簡稱《規劃》)公布,對建筑業節能降耗的要求,成為貫穿整個規劃始終的亮點,力求通過制定明確的發展目標、采用詳細有力的措施來推動我國建筑業的節能減排。
《規劃》在總結“十一五”期間我國建筑業的發展總體情況時,對于在工程建設、產業規模、國際市場開拓、技術進步等方面取得的輝煌成就給予了充分肯定,但也指出建筑業存在“建造資源耗費量大、碳排放量突出”的問題。為此,《規劃》明確了“十二五”期間我國建筑節能的目標:基本建立綠色建筑、綠色施工評價體系;建筑產品施工過程的單位增加值能耗下降10%,C60以上的混凝土用量達到總用量的10%,HRB400以上鋼筋用量達到總用量的45%,鋼結構工程比例增加;新建工程的工程設計符合國家建筑節能標準要達100%,新建工程的建筑施工符合國家建筑節能標準要求;全行業對資源節約型社會的貢獻率明顯提高。
3.建筑節能工作的主要內容
《民用建筑節能條例》內容十分豐富, 涵蓋了民用建筑節能各方面和各環節, 而且政策性和可操作性強,主要體現在三個重要領域、六項基本制度及三項基本政策。
三個重要領域就是①新建建筑節能;②既有建筑節能;③建筑用能系統運行節能。
六項基本制度主要包括①新建建筑市場準入制度;②既有建筑節能改造制度;③建筑用能系統運行管理制度;④建筑能效測評標識制度;⑤建筑能耗統計制度;⑥建筑節能技術產品推廣限制禁止制度。
三項基本政策主要指①建筑節能服務體系的培育政策;②建筑節能經濟激勵政策;③可再生能源在建筑中的應用政策。
4.強化建筑節能的工作管理
堅持居住建筑節能65%和公共建筑節能50%的強制性設計標準, 凡達不到標準的就是不合格工程。各級建筑行政主管部門在施工圖設計審查備案、節能施工檢查、節能建筑認定和竣工驗收備案等環節, 加強節能審查監督。
嚴格建設項目前期工作, 把好立項關。在建設項目前期工作中, 遵循國家節能法的相關配套法規要求, 嚴格審查建設項目節能, 特別是節能的技術措施的應用, 以及節能方案是否科學合理, 對于沒有節能方案或方案不符合規定的項目不予批復。
開展建筑節能設計審查, 把好設計關。在按建筑節能標準進行設計的基礎上, 嚴格建筑節能設計專項審查, 建筑節能專項審查合格后, 辦理建筑節能備案手續。對不依據節能標準和規范進行設計的工程項目, 建設主管部門不予核發施工許可證, 從根本上杜絕了違反節能設計標準的工程項目開工建設。
c.開展建筑節能專項稽查, 把好施工關。成立專門的建筑節能稽查隊伍, 開展建筑節能專項稽查, 覆蓋到每一個工程項目, 嚴肅查處不按設計施工、擅自修改節能設計、使用不符合要求的節能產品等違規行為, 確保建筑節能工程質量。
d.開展建筑節能專項驗收, 把好竣工關。未經節能專項驗收或達不到節能標準的建設項目責令限期整改; 否則不予辦理竣工驗收備案手續。
5.重視建筑節能的整改問題
保證建筑節能工程質量, 還需要重視和整改以下幾個方面:
5.1 嚴格執行設計標準, 保證建筑節能設計質量
(1)設計人員應嚴格執行建筑節能設計標準, 按照節能標準要求, 將屋面和外墻保溫材料的導熱系數、密度、燃燒性等相關性能指標, 寫入設計總說明中; 將保溫門窗的性能指標(傳熱系數K 值和氣密性能)標注于施工圖門窗表中的相應位置; 填寫建筑節能設計登記表( 和參照建筑對比法計算表) 。設計說明、節能設計登記表和施工圖門窗表中的保溫材料和節能門窗的性能指標, 應與施工圖標注一致。
(2)設計人員應認真作好節能計算書, 計算內容要全, 計算過程清楚、到位, 計算結果正確。計算中應考慮保溫材料導熱系數的修正系數, 因為直接用材料的導熱系數值計算傳熱系數, 會導致選用保溫材料的厚度達不到節能標準要求。
(3)設計人員要重視施工圖中構造節點的設計和標注, 不應出現施工圖中對構造節點和節能具體做法或選用標準圖編號標注不清、不細、不全的問題。對熱橋部位, 如雨罩、挑檐、封閉陽臺欄板、空調室外機擱板等挑出構件也應做保溫要求( 滿足其內表面不結露) 。
(4)在建筑節能工程施工前, 設計單位應當就審查合格的施工圖設計文件,向施工單位和監理單位進行詳細的建筑節能技術說明,并應及時解決施工中出現的設計問題。
5.2 認真負責, 嚴把圖審關, 做好節能備案
圖審單位在施工圖審查時, 應嚴格按照節能標準對建筑節能設計部分進行審查。對不符合節能標準規定的施工圖, 圖審單位有責任發回重新修改完善節能設計, 不應發放圖審合格證明。
為提高建筑節能備案的質量, 節能備案表的內容要按規定全項填寫, 節能技術指標與做法等內容應與經圖審合格的節能設計內容一致(由設計人員填寫)。目前尚未進行竣工驗收的民用建筑節能工程, 均應進行節能備案。
5.3 加強施工管理, 全面提高建筑節能工程質量
(1) 施工單位應按建筑節能工程施工技術規程要求, 認真仔細地做好節能施工專項方案, 起到正確指導施工的作用。還應注意將構造節點節能做法、非采暖區和屋面節能做法、首層節能做法等寫入節能施工專項方案。監理單位要負責任地檢查節能施工方案,并形成文字性記錄存檔。
(2)建筑節能工程施工前,施工單位要組織施工人員進行節能技術培訓, 認真學習和掌握建筑節能工程施工技術規程的規定和節能施工做法。應嚴格按照施工技術規程的要求做好示范樣板, 四方責任主體: 建設、設計、監理、施工負責人確認并形成文字性文件后進行工程施工。
(3)建設、監理、施工單位應嚴把材料進場控制關。保溫材料、門窗等節能產品進入施工現場, 應按國家和本市建材標準及節能工程驗收規程進行驗收, 詳細填寫材料進場檢驗單,并標注檢驗結果; 有復試要求的, 要填寫二次報審單, 進行見證取樣、復試檢驗, 待檢驗合格后使用。按照節能工程驗收規程規定,粘結劑的粘結強度、聚苯板的阻燃性能( 氧指數) 、外門窗的保溫性能均應抽檢復試,注意不要丟項。采用薄抹灰粘貼聚苯板做法時, 要注意檢驗玻纖網格布的耐堿性能和涂塑層。
(4)施工單位進行節能工程施工時, 還應符合節能工程施工技術規程的具體要求, 監理單位依法對施工質量實施監理,承擔起監理責任。
進行保溫材料粘貼施工時, 墻體底面不平整應抹水泥砂漿找平, 不要打磨聚苯板找平, 使聚苯板厚度不規則減薄。建筑物7 層及7 層以上時應采用滿粘法施工, 7 層以下粘結面積應不小于40%, 宜采用滿粘法施工, 應粘貼牢固。聚苯板板縫應用聚氨酯灌填并抹平表面; 外門窗框安裝時, 要注意清凈縫隙并填充聚氨酯發泡劑; 對熱橋部位, 如門窗洞口、挑出梁或板、封閉陽臺欄板、女兒墻等也應進行保溫處理。
有關單位在重視解決上述問題的同時, 還要進一步做好有關節能工程內業資料管理, 不斷提高建筑節能管理水平, 保證工程質量。
6.結束語
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;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。
參考文獻
[1] 師生. 天津組建建筑節能與資源節約專家組[J]. 天津建設科技, 2006, (03) .