公共建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探析

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摘要：近年來，建筑行業(yè)發(fā)展節(jié)能減排、綠色環(huán)保模式的重要性顯著提升。文中介紹了公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品的概述及相關(guān)政策，并以國家科技部大樓為案例進行分析，重點說明公共建筑節(jié)能技術(shù)提升的重要性。

關(guān)鍵詞：公共建筑；節(jié)能減排；綠色環(huán)保

0引言

城鎮(zhèn)化進程中需要大量的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設施和房屋，需要消耗大量鋼鐵、建材、有色金屬等高能耗產(chǎn)品［1］。建筑業(yè)是拉動我國GDP的主要動力之一，是鋼鐵、水泥、玻璃等高能耗產(chǎn)品的主要消費者［2］。2000年我國公共建筑面積約33億m2，到2018年，公共建筑面積達到了128億m2，近二十年的時間里，我國的公共面積增長了3倍［3］。隨著辦公、酒店、商場、醫(yī)院、學校等各種功能類型的公共建筑的大量建造和投入使用，我國的公共建筑能耗不容忽視。參考《中國建筑能耗研究報告》中的數(shù)據(jù)分析得到，2018年全國建筑行業(yè)在整個過程中的碳排放量達到49.3億t，占碳排放領(lǐng)域總量的51.3%，2018年，中國民用建筑建造能耗為5.2億t，達到全國總能耗的11%左右。據(jù)悉，城鎮(zhèn)建筑、農(nóng)村建筑、公共建筑分別達到42%、14%和44%［4］。同時，我國大型公共建筑面積（高于2hm2的）達到城鎮(zhèn)建筑面積的4%，但是能耗很高，更是高于20%，單位面積耗電量是普通住宅的10~15倍［5］。因此，降低公共建筑能耗是我國建筑業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵。實際上，建筑能耗指的是建筑從無到有建造的過程中所消耗的以及建筑在使用過程中的全生命周期的能耗，將建設過程中所應用的材料消耗，如水泥和鋼筋等都計算在建筑能耗之內(nèi)，所以建筑能耗的總量是包括全生命周期的能耗。根據(jù)生命周期理論，建筑能耗可以分為四個階段，材料生產(chǎn)加工、建筑使用、拆除和建筑廢棄物處理四個階段，其中能耗最大的階段是在使用過程中所消耗的能耗，然而不同建筑的功能和使用期限存在較大差異。一般來說，建筑物使用階段的能耗約占全生命周期能耗的70%~80%［6］。因此，調(diào)低公共建筑使用過程中的能耗是有必要的。公共建筑節(jié)能的目標，可以通過應用建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品而降低運行能耗的方式來實現(xiàn)。

1建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品概述

公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品是指公共建筑具有低能耗、低污染、綠色等特點，并且推進生態(tài)文明建設，構(gòu)建人與自然和諧相處模式的新技術(shù)及新產(chǎn)品。在環(huán)保意識逐步深入人心，綠色低碳可持續(xù)發(fā)展理念融入各國發(fā)展戰(zhàn)略的背景下，公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品正在逐漸成為全球范圍內(nèi)下一次工業(yè)革命的科技創(chuàng)新型作品。在我國已經(jīng)建立并完善綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的背景下，公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品也在逐漸成為該領(lǐng)域低碳發(fā)展的驅(qū)動力，為污染防治打好基礎(chǔ)，為實現(xiàn)生態(tài)文明時代續(xù)航，為高質(zhì)量發(fā)展埋好伏筆。公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的參與主體包括企業(yè)、科研機構(gòu)、金融機構(gòu)、政府等。企業(yè)是公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的主體，是公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的需求方、發(fā)起方和實施方?？蒲袡C構(gòu)是公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的重要技術(shù)提供方，科研機構(gòu)與企業(yè)的良好互動是公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的重要支撐。政府是公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的激勵方和受益方。一方面，政府的激勵政策能在很大程度上鼓勵公共建筑節(jié)能技術(shù)企業(yè)、科研機構(gòu)、金融機構(gòu)參與到公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新中來；另一方面，公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新，也有利于各級政府建設生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。金融機構(gòu)通過組織市場化的金融資源，投入公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新領(lǐng)域，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、科研、金融和政府的合作共贏。

2建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品相關(guān)政策

自20世紀80年代初至1986年，我國就開始對民用建筑用能情況展開統(tǒng)計調(diào)查，開展了建筑節(jié)能技術(shù)以及標準制定的研究工作。此后，在1987年至1992年的五年時間里，我國政府對新型墻體材料和節(jié)能建筑進行了試點示范和推廣工作，為之后的建筑節(jié)能體制打下了一定的基礎(chǔ)。截止到2005年，我國逐漸建立起建筑節(jié)能的法治、行政、技術(shù)支持體系，發(fā)布了涵蓋各氣候區(qū)的住宅和公共建筑節(jié)能標準。目前，我國建筑節(jié)能工作的重點集中在完善現(xiàn)有法制、行政、技術(shù)和管理體系，推動現(xiàn)有建筑節(jié)能標準的實施和對既有建筑進行節(jié)能改造，推動綠色建筑進一步發(fā)展以及能源的再利用等方面。當前階段，我國的建筑節(jié)能政策包括新建建筑的節(jié)能標準、既有居住建筑的節(jié)能改造標準、大型公共建筑的節(jié)能改造與監(jiān)管、可再生能源在建筑中的應用、綠色建筑的示范與推廣、住宅建筑的全裝修和裝配式施工的推廣幾大領(lǐng)域。其中，新建建筑節(jié)能標準執(zhí)行和既有建筑節(jié)能改造實施是建筑節(jié)能政策長期關(guān)注的領(lǐng)域，綠色建筑示范推廣和可再生能源建筑應用也成為近期政策的重點支持方向。為進一步落實我國碳減排工作，政府出臺多個政策并頒布多個文件，以《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020）》《十三五節(jié)能減排綜合工作方案》、《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016-2030）》等為代表，文件中明確了實現(xiàn)環(huán)境清潔、達到低碳目標的方向，展開了創(chuàng)建清潔能源體系、構(gòu)建綠色建筑工作的部署，同時根據(jù)節(jié)能減排目標的創(chuàng)立，進一步推動節(jié)能減排領(lǐng)域的相關(guān)工作?！赌茉瓷a(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016-2030）》和《十三五能源規(guī)劃》兩個標志性文件明確指出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的實施與能源消費結(jié)構(gòu)的改變，大力推廣低能耗建筑、綠色建筑的使用，對公共建筑能耗進行合理范圍內(nèi)的限定，促進資源合理化、可再生能源建筑的大面積應用。

3公共建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品案例

近些年，我國綠色建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了一大批典型綠色建筑，以國家科技部辦公大樓為例，該典型建筑獲得了美國綠色建筑協(xié)會的節(jié)能設計領(lǐng)先金質(zhì)獎和建設部的全國綠色建筑創(chuàng)新獎，是一座突出節(jié)能特點的綠色智能建筑，具有節(jié)約能源、多種節(jié)能技術(shù)協(xié)調(diào)補充、自控系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化建筑運行能效以及人與環(huán)境和諧統(tǒng)一等眾多特點。該大樓的墻體和窗戶所采用的材料都具有高效保溫隔熱的特點。并且在墻體的兩層空磚中間夾泡沫聚氨脂保溫層，使得整個大樓具有較好的保暖特征。外部的低輻射絕熱的鍍膜玻璃在寒冷的天氣里把室內(nèi)大部分熱量反射回來，進一步保暖；較熱的天氣里把遠紅外熱輻射反射回去，防止熱量進入室內(nèi)，達到冬暖夏涼的效果?；谑痉洞髽堑墓?jié)能材科和節(jié)能技術(shù)的應用，達到極佳的節(jié)能效果，就圍護結(jié)構(gòu)來講比普通建筑節(jié)能可多50%。所有節(jié)能燈均由數(shù)控調(diào)光器和光傳感器控制。當室內(nèi)桌面照明低于閱讀照明時，上面的燈將自動開啟并補光，并補上缺失的部分。當室內(nèi)光線足夠時，燈將不會打開。節(jié)能燈另一方面還受到紅外傳感器的加強控制，當紅外探頭檢測到室內(nèi)沒人在時，光線變得很暗，燈也不會打開。采用數(shù)控白熾燈泡后，示范平均照明額定輸出功率只有4w/m2。自動扶梯采取運行程序的智能服務控制和按乘載量調(diào)節(jié)的變頻系統(tǒng)提供，實現(xiàn)了按搭乘的人數(shù)調(diào)節(jié)功率變化的效果，既減少了空載電流，又避免了“大馬拉小車”模式的能源浪費。熱回收裝置的安裝是節(jié)能的另一個亮點，當新風系統(tǒng)開啟時，廢氣與新風完成熱交換過程，把廢氣能量傳遞到新風，熱回收率高達78%，大大減少了室內(nèi)能耗損失。除節(jié)能外，以居住環(huán)境舒適度標準衡量，節(jié)能示范樓在綠色技術(shù)和智能化等方面也都滿足國際的先進標準。綠色建材廣泛應用于節(jié)能示范建筑的建設中，內(nèi)墻建筑涂料采用傳統(tǒng)的無污染施工工藝，由白色石灰粉和貝殼粉混合制成，價格低廉，安全無害；建筑使用速生木材，禁止使用含有甲醛的大芯板。節(jié)能示范樓室內(nèi)裝修一周后進行室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測，辦公室中有毒揮發(fā)性氣體的含量為國家環(huán)保標準的1/4~1/11。一樓的大廳采用了最具裝飾性的石材和鋁材，苯含量僅為環(huán)保標準的1/2~1/4。健康的空氣質(zhì)量使用戶能夠擁有舒適安心的室內(nèi)環(huán)境。室外綠化率達到42%。屋頂上建成一個漂亮且實用的空中花園，占屋頂總面積的70%，能降低室內(nèi)溫度，同時也可緩解制冷壓力。此外，整個自動噴灌系統(tǒng)和預防積水的雨水過濾基底導流技術(shù)，可實現(xiàn)雨水全回收處理，滿足空中花園及四周綠地需水時的灌溉用水?？萍疾繋煼洞髽堑亩嗵幖毠?jié)設計和其他技術(shù)應用，都體現(xiàn)出了人與環(huán)境的自然和諧統(tǒng)一的管理理念。地面首層的架空風格設計，有效降低了對周邊自然表土的破壞性影響；建筑廢棄物的回用率可達到75％；樓體周圍環(huán)形連接通道上鋪裝了透水率高達120mm/h的透水磚路面，與綠地相組合控制了四周熱島效應；采用太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)和熱水系統(tǒng)，再生能源的應用所占比例為全運行能源的9％。

4結(jié)語

綜上所述，隨著當今社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和各國對于能源環(huán)境的重視，全世界都在極力倡導節(jié)能減排和生態(tài)文明建設，而且根據(jù)目前狀態(tài)可以推測得到，這種趨勢將會越來越明顯，所以相關(guān)的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的研究和實踐會更加深入，并且愈發(fā)成熟，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

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作者:趙昱龍 龐博 單位:吉林省春城熱力股份有限公司 沈陽理工大學