对中国建筑节能的认识?

在我国推进建筑节能的大好形势下,全国建筑节能工作取得了显著成绩,但整体节能形势堪忧,大量高能耗建筑成为构建和谐社会的“瓶颈”。很多既有建筑达不到节能要求,最重要的原因是建筑能耗的影响因素极其复杂,导致相关工作从技术体系到配套法规都没有从根本上理顺。现行建筑节能标准只对占建筑总体积30%以下的建筑具有约束力,标准中一些不科学的条款使标准在执行中存在漏洞;软件的一些预测结论与标准不协调,会对建筑节能造成技术壁垒。这些问题极大地制约了建筑节能的深入推进,给建筑节能带来了困惑。

首先,建筑能效标准应基于实现能效的总体目标。

根据标准制定者对建筑节能规律的不同理解,不同国家制定的建筑节能标准存在较大差异。本文初步分类出两个原则:第一个是基于节能率的相似性,如英国、德国、法国等大部分欧洲国家,其标准规定了围护结构传热系数的全国统一限值,适用于所有地区、所有建筑形式。第二类,节能率总体目标相同,不同地区确定不同的能耗指标。中国就是典型代表。虽然我国节能标准明确规定了节能率的总体目标和建筑围护结构的限值,但这些规定主观上是为了限制建筑能耗,客观上却限制了建筑的固有特性和标准本身的适用范围。

虽然标准条文允许其超标,但要求其达到小户型、小窗墙比建筑的能耗指标是不公平的。就像规定个体差异大的人吃的食物量一样,不同排量的车耗油量一样。体形系数的限制表面上是对建筑能耗的限制,实际上是对建筑形式和风格的约束。建筑节能标准不应通过体形系数来限制建筑形式和风格,而只是规定或建议采取什么措施或什么途径使各种形式的建筑达到标准规定的节能目标。过于详细的规定会导致现行节能标准只适用于体型系数小于0.35的中高层居住建筑,而占总建筑面积70%以上的多层和低层建筑则不会被纳入节能过程,这对推进建筑节能事业极为不利。因此,标准的制定要建立在实现节能率总体目标的基础上,不突破标准制定方法的人为禁锢,建筑节能的春天还离我们很远。

第二,建筑节能要以人为本。

随着社会经济的发展,人们生活水平的提高也体现在住宅建筑的形式和风格上。人们对建筑风格多样化、个性化的追求,必然导致建筑师对建筑立面、平面布局的个性化设计(从而导致体形系数的增加)。另一方面,人们对建筑自然采光、通透性、现代感的追求,导致窗墙比越来越大,这也会显著增加建筑单位能耗。作为一个建筑开发商,市场需要什么样的建筑,他只能适应市场的需求;作为建筑设计师,不仅有引导市场的责任,还要敏锐地预测市场的需求,否则其设计方案必然会受到开发商和市场的冷落;作为建筑节能的标准制定者或主管部门,应该用建筑节能的科学理念来引导市场,制定科学的节能措施,强行规定体形系数和窗墙比的限值。因此,这些规定可能会形同虚设,甚至成为行业腐败的温床。

因此,不能因为强调建筑节能而削弱建筑的人文艺术特色和多样性。作为建筑节能的研究者,坦白说,如果有足够的经济实力,大家都愿意买个性化设计的体型系数大的别墅;即使选择普通商品房,也更愿意购买符合自己审美意愿、户型合理(体型系数可能更大)、现代感和通透感强(窗墙比可能更大)的户型。如果你不想要别人,为什么要强迫别人。因此,建筑节能工作者应摒弃标准思维,尊重他人的个性化需求,顺应市场发展规律,在此基础上,利用建筑能耗的客观规律,科学制定节能标准,从而更好地推进建筑节能工作。

三、建筑节能应明确节能措施的最优方法。

在不同城市的不同气象条件下,不同类型建筑的能耗构成是完全不同的。寒冷地区采暖能耗占主导地位,南方炎热地区空调能耗占很大份额。长江流域广大地区采暖空调能耗比例相差不大。节能标准中规定的很多节能措施,一旦实施,就成为建筑的固有特性,不仅可以影响建筑的采暖能耗,也可以影响空调的能耗,而且同一措施的采暖和空调的节能效果是不同的(季节性的)。任何节能措施都很难保证一年中的任何时候都节能(时差)。由于同一个标准中规定了很多节能措施,很可能会在标准的执行中出现不分主次、本末倒置的现象,让设计者一头雾水,让开发者无所适从。建筑节能标准应当明确规定各项措施对全年节能的效果,指出哪些措施对采暖能耗影响显著,哪些措施对空调能耗影响显著,并明确指出节能措施的最优方法。只有从建筑能耗最大的部分采取措施,才能事半功倍。

四、建筑节能软件应统一

人们越来越意识到建筑能耗逐时动态模拟软件对于建筑节能设计、方案优化和节能标准效果评估的重要性。大量研究发现,孤立使用某个软件进行建筑能耗分析和节能设计时,大部分结论是合理的。如果用两种不同的软件(方法)分析同一个建筑的同一个节能问题,设置条件、气象数据库、材料数据库都相同,那么两种软件得出的建筑全年能耗可能是不同的(定量的),有时相差很大;如果对建筑采取完全相同的措施,两个软件预测的节能率可能在数值上相差很大,甚至在定性上得出相反的结论。哪个预测结果更科学更实用?借助现有技术很难判断。由于建筑能耗的影响极其复杂,各种因素交织在一起,即使是最简单的模型建筑,也很难客观地保证一年四季的实验条件完全一致,从而得出令人信服的结论。而且任何节能措施都不可能在一年中的任何时候都节能,所以软件开发者可以找到证据来支持他们的结论。

所以节能界、工程界、设计师、软件购买者都要增强判断是非的能力。要搞清楚为什么会出现预测的建筑节能宏观规律,可以从微观(基因)上分析原因,从软件中调出能耗和每小时节能率的模拟数据。在此基础上,我们可以分析宏观节能法从小时到天、从天到月、从月到年的演变。在这方面,我们可以利用基因测试方法的思想,让行业软件开发者可以利用这种方法,从微观(基因)到宏观检验预测建筑节能的宏观规律,不断完善和开发更多有用的软件;同时,这种方法也可以帮助设计者或软件购买者更加自觉和积极地推动建筑节能。

五、建筑节能标准应尽快完善,减少执行漏洞。

我国夏热冬冷地区居住建筑节能标准是国际上已知的国家标准,规定了唯一的软件(DOE-2)作为综合能耗指标的评价分析工具。标准规定了总体节能目标(50%)和围护结构的统一限值。当某一设计参数不满足规定指标时,可以用综合能耗性能指标来实现,能耗指标用指定的DOE-2软件模拟。事实上,一个标准为设计者提供了两种可选择的方法来达到标准。虽然标准制定者的初衷是让标准更加灵活,但实践表明,多重标准会导致严重的问题。首先,在标准应用区域,实行相同的围护结构限值,不同地方无法实现综合能耗指标和50%节能目标;其次,达到综合能耗指标要求,未必能达到50%的整体节能率目标,造成标准执行上的漏洞。

比如一些地区的居住建筑,有的故意使某一规定指标不符合标准,甚至根本不执行围护结构的规定指标,使标准中规定的综合能耗计算方法能够达标,从而通过节能审查验收。很明显,这么少的量或者不做改进,是不可能达到50%节能目标的,但这是合法的节能建筑。而其他地区的某些类型建筑,如果采用综合能耗指数法达到规定的能耗指标,将付出比正常更高的代价(传热系数更小)。显然,对多重标准的误解会损害标准的权威性和公正性。如果越来越多的人知道节能建筑审查过程中使用标准的漏洞,会让建筑节能后患无穷。

六、公共* * *建筑节能工作要发挥表率作用。

一是建立健全新建大型公共建筑执行强制性节能标准的监督机制。不符合强制性节能标准的,不得投入使用。二是建立并逐步完善公共建筑节能监管体系,制定节能管理制度和标准,逐步对既有大型公共建筑和高能耗政府办公建筑实施节能改造,政府办公建筑率先进行节能改造。三是积极探索公共建筑节能新机制,建立高耗能公共建筑能耗统计制度、能效审计和公示制度,逐步建立公共建筑能耗限额和超限额加价制度,对新建政府办公建筑和大型公共建筑进行强制性节能检测并标注能耗指标。惩罚“能源杀手建筑”,推广节能建筑设计。

七、推动可再生能源在建筑中的大规模应用。

抓紧推进太阳能、浅层地热能、生物质能等可再生能源在建筑中的应用。建设部将会同国务院有关部门,一方面研究制定可再生能源建筑应用的经济激励政策;另一方面,制定太阳能光热、光电、地热能应用实施方案,选择条件成熟的城市进行示范,全面推进可再生能源在建筑中的规模化应用,带动市场需求,促进具有自主知识产权的相关技术体系形成和产业发展。

八、积极推进建筑节能技术进步。

一是加快建筑节能关键技术研究,推动传统建筑建材产业转型升级。二是推进以节能、节地、节水、节材、环保为核心的绿色建筑发展。三是进一步推动建筑节能技术体系、新型墙体材料技术和产品的发展。

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