張利民
(上海建科深水港檢驗有限公司,上海 200000)
近年來,我國高新科技高速發(fā)展,更多新興科技運用于當代人民的日常生活中,與此同時,不可再生資源的過度消費已引起人民高度重視,能源消耗也成為社會關注的焦點。我國目前的能源消費主要來源于煤炭資源,其他能源的利用率不高,根據(jù)《2019 年國家統(tǒng)計局公報》顯示,我國的煤炭消耗占據(jù)消耗總量的近六成,其中全年能源消耗總量中標準煤的耗量為48.6 億t,同比增長3.3%,依然呈現(xiàn)逐年攀升趨勢。傳統(tǒng)的能源經(jīng)過巨大的消耗已經(jīng)向我們發(fā)出了短缺的信號,然而我國在節(jié)能減排等方面的技術發(fā)展速度卻遠遠低于傳統(tǒng)能源的消耗速度。基于我國的建筑能耗相對比較高而利用率偏低的現(xiàn)狀,無論是對經(jīng)濟發(fā)展還是生態(tài)環(huán)境的保護,建筑節(jié)能技術的研究的重要性已明顯顯現(xiàn)[1]。
建筑能耗主要包括空調制冷、取暖、通風換氣等生活所需的能源消耗及其從事建設、生產(chǎn)、存儲等生產(chǎn)所需的能源消耗。減少生產(chǎn)生活中的建筑能源消耗,主要通過以下兩個方面進行:①改進建筑設計過程中的保溫設計,降低建筑的熱量損失;②提高對自然資源的利用率,降低對高能耗設備的依賴[2]。
從本質上講,建筑節(jié)能的核心在于提升建筑能源利用率,通過能源的合理分配和使用,在不影響居住舒適性的前提下,最大限度地提升能源利用率,降低能源消耗量。建筑節(jié)能覆蓋工程建設的全周期,即無論是前期設計規(guī)劃階段,還是后期的建設使用階段,都應盡可能通過節(jié)能、減排等各項措施,提高各項建筑中能源的利用率。同時,還要提高對于可再生資源的利用,使建筑物得以充分利用各項資源,達到節(jié)能要求。
(1)地域性。我國地域遼闊且經(jīng)緯跨度較大,各地自然環(huán)境和氣候條件差異顯著,致使我國在從事基礎建設過程中需滿足不同的技術要求,即在不同的客觀環(huán)境條件之下,其建筑也應該在形態(tài)和空間布局上要因地制宜。因此根據(jù)區(qū)域差異,應合理地應用或研發(fā)節(jié)能技術。
(2)協(xié)調性。建筑節(jié)能從規(guī)劃、設計、施工、檢測、驗收、監(jiān)管及經(jīng)濟評價等諸多環(huán)節(jié),組成一個覆蓋多環(huán)節(jié)、多部門的系統(tǒng)工程。因此,建筑節(jié)能工作的開展,需要合理統(tǒng)籌安排,逐步推進,協(xié)作配合,共同推進。
(3)強制性。根據(jù)相關法律法規(guī)和技術標準的要求,建設、設計、施工、監(jiān)理、審圖、檢驗檢測、監(jiān)督監(jiān)管等機構在實施建筑節(jié)能活動中必須嚴格執(zhí)行各自的職責,進行節(jié)能系統(tǒng)的設計、建設、檢測等活動。任何個人和單位,都必須嚴格遵照執(zhí)行國家和地方強制性規(guī)范、標準的具體要求。對于國家、地方性強制性規(guī)范要求,任何個人和單位都必須遵照執(zhí)行[3]。
(4)周期性。作為現(xiàn)代社會節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié),建筑節(jié)能應從其全壽命周期角度進行考慮。我國普通住宅產(chǎn)權一般為70年,若以此作為其全壽命周期,新建建筑則須明確采暖所需能量、能耗核心值及熱損失值(尤其是建筑外圍結構)等指標,以此計算建筑每年所需電能、燃氣以及其他能源的消耗數(shù)量。房屋建筑在出售或出租時,開發(fā)商必須出具一份能耗證明,以告知購房者或承租者該建筑每年包括供暖、通風和熱水供應等產(chǎn)生的能耗情況。對于在建和已建成的房屋建筑,應通過多方渠道(如政府監(jiān)督、專家鑒定等)嚴格監(jiān)控其能耗情況,以確保符合現(xiàn)行法規(guī)和標準的要求。
(5)動態(tài)漸進性。雖然現(xiàn)如今世界各國都制定了相應的建筑節(jié)能標準,但是標準卻參差不齊,究其原因主要是由于各個國家和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平、綜合國力及國情不同,再加上各個區(qū)域的自然條件也不盡相同,促使建筑節(jié)能標準進行不斷的變化和調整,以符合各國及地區(qū)的實際要求。
(6)多樣性。當今社會,科學技術日新月異,新技術、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),并逐漸淘汰落后或不當?shù)募夹g和產(chǎn)品。對于建筑節(jié)能而言,其方案的選擇也就相應的變得多樣化,特別是新能源技術的不斷發(fā)展,使建筑節(jié)能方案也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展。
(7)兼顧舒適性。除了滿足節(jié)能指標外,建筑節(jié)能必須考慮建筑的舒適度。建筑是人們生產(chǎn)生活所居場所,在滿足人們居住要求的前提下,提高居住的舒適性,進一步降低能耗,是建筑節(jié)能技術發(fā)展過程中不可忽視的硬性指標之一。
節(jié)能減排事關國家發(fā)展全局,節(jié)約建筑用能作為節(jié)能減排中不可或缺的一部分,是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要推動力量。
(1)經(jīng)濟發(fā)展的需要。根據(jù)相關調查研究表明,在經(jīng)濟發(fā)展過程的全周期,發(fā)達國家建筑耗能約占國家整體耗能的30%~40%,降低建筑耗能對提高國家經(jīng)濟水平的影響極大。因此,節(jié)約建筑用能、減少資源浪費成為經(jīng)濟發(fā)展的必由之路。
(2)環(huán)境保護的需要。工業(yè)革命后,人類在發(fā)展經(jīng)濟的過程中破壞了賴以生存的自然環(huán)境,惡劣的自然災害使世界各國已經(jīng)充分了解到根源所在,因此也提出“新能源”的概念。而在建筑工程領域,燃煤取暖、秸稈燃燒等無疑是造成大氣污染、破壞自然環(huán)境的黑手之一。因此,治理大氣污染、保護環(huán)境成為各國人民急待開展的重要工作,轉換發(fā)展理念、推動綠色節(jié)能技術的開發(fā)成為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重中之重。
(3)改善建筑熱環(huán)境的需要。根據(jù)相關調查顯示,舒適健康的工作、居住環(huán)境已成為當代我國居民對日常生活的基本要求。我國大多數(shù)疆土位于亞熱帶地區(qū),大部分地區(qū)處于冬寒夏熱的氣候環(huán)境中,冬需采暖,夏需納涼。在我國能源供需不平衡的情況下,只有通過大力發(fā)展建筑節(jié)能技術,力爭有效利用能源和資源,高效節(jié)能,才是改善建筑熱環(huán)境、滿足人民所求的有效途徑[4]。
目前,我國在建筑設計和結構設計上實施的節(jié)能手段尚未取得顯著效果,究其原因主要是當前許多建筑材料在節(jié)能指標的突破上仍然面臨著瓶頸。設計階段選用的節(jié)能材料及施工過程中節(jié)能材料、設施設備的選用難以達到最終要求,尤其是在建筑上使用的多種設備能耗大、利用效率低,導致設計中采用的材料無法真正達到節(jié)能目標。節(jié)能技術亟待改善與提高。
當前我國對建筑節(jié)能用材、設備的研發(fā)主要以引進為主,建筑節(jié)能技術發(fā)展應用緩慢,主要表現(xiàn)在成果不多、存在起點低、技術水平不高、創(chuàng)新能力弱等方面。一方面,由于我國工業(yè)基礎比較薄弱,在生產(chǎn)、加工方面的技術仍然需要依賴于國外,特別是一些關鍵的核心生產(chǎn)技術仍然掌握在國外少部分國家手中。另一方面,我國許多企業(yè)在技術和產(chǎn)品方面,往往都是以仿制、參照為主,很少有自身創(chuàng)新的產(chǎn)品或是具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品拿得出手。隨著國家綜合實力的提升,國家對節(jié)能要求越來越重視,建筑節(jié)能技術領域人才的培養(yǎng)需全力推進,才能全面改善我國在建筑節(jié)能領域的落后,提高我國建筑節(jié)能技術及產(chǎn)品研發(fā)能力。
國家對節(jié)約能源越來越重視,我國頒布了《節(jié)能能源法》等一系列法律法規(guī),推定節(jié)能工作的發(fā)展。但無論是國家層面,還是地方政府層面,都缺乏對建筑節(jié)能的實質性的鼓勵政策,尤其是經(jīng)濟層面資金上的支持,這導致部分企業(yè)或個人即便支持國家節(jié)能政策,也可能因缺乏資金而難以推進相關建筑節(jié)能技術研究工作。缺乏必要的資金支持,導致更先進或有效的建筑節(jié)能材料或設備因為預算成本過高而不得不被放棄,進而阻礙建筑節(jié)能技術的研發(fā)和創(chuàng)新[5]。
建筑能耗涉及建筑物的方方面面,不是單一的某一項技術或產(chǎn)品便可以降低建筑能耗。而且由于不同的節(jié)能材料其性能和價格也不盡相同,所以導致了我國建筑中可再生能源的應用比例非常地低,再加上正式可行的設計標準至今未能出臺,仍處于試點階段,這也在一定程度上制約了我國節(jié)能建筑的發(fā)展。
創(chuàng)新是發(fā)展的源動力。針對性加大創(chuàng)新研發(fā)力度,是基于建筑耗能下,提高建筑節(jié)能技術,促進建筑節(jié)能改革的必要手段。針對建筑耗能較大的領域特別是建筑結構中能耗較高、利用頻繁的設備或材料不斷研究改進,例如研發(fā)優(yōu)質建筑保溫材料、降低中央空調系統(tǒng)的節(jié)能能耗、開發(fā)能耗系統(tǒng)統(tǒng)計軟件等,多措并舉,可有效控制建筑使用過程中的能耗。
引進或培養(yǎng)專業(yè)人才,攻堅克難,不斷地研究與實踐,掌握自主知識產(chǎn)權,不斷提升建筑節(jié)能領域研發(fā)實力。通過建立適應我國國情的建筑節(jié)能技術體系,不斷提升我國建筑節(jié)能技術開發(fā)的綜合能力,是降低能耗、促進經(jīng)濟發(fā)展的重要手段。
建筑節(jié)能技術是未來建筑技術發(fā)展過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié),現(xiàn)應明確提高節(jié)能技術、大力開展節(jié)能技術研究的目標方向。然而,從當前來看,傳統(tǒng)的建筑技術和產(chǎn)品無論是其成熟度,還是成本價格都相對比較的低,這也就使很多企業(yè)不愿意花費較高成本來嘗試節(jié)能建筑。因此,國家需要對現(xiàn)有的鼓勵政策進行細化和實化,以實惠的政策來引導企業(yè)和個人采用建筑節(jié)能技術和產(chǎn)品。
以市場經(jīng)濟為主導,通過政府經(jīng)濟激勵,健全以經(jīng)濟激勵政策為主的建筑節(jié)能政策是我國現(xiàn)階段促進建筑節(jié)能發(fā)展極為有效的措施。通過經(jīng)濟激勵,加強政策引導,不斷鼓勵企業(yè)和個人進一步樹立節(jié)能思想,從自我做起,積極推動建筑能耗系統(tǒng)體制改革,進一步促進建筑節(jié)能體系法律法規(guī)的有效實施。
當前我國主要節(jié)能技術基本得到了相對廣泛的應用,例如太陽能技術、風力發(fā)電技術、水力發(fā)電技術等,但經(jīng)實際調查發(fā)現(xiàn),我國節(jié)能技術應用仍相對狹隘,在某些領域如建筑領域的應用仍有較大的發(fā)展空間。即便是目前我們司空見慣的太陽能技術,構造簡單、造價低,仍然有必要繼續(xù)擴展其應用范圍,因此還需要在實踐中不斷延伸。同時不斷提高新技術研發(fā),改善高耗低產(chǎn)現(xiàn)狀,研制開發(fā)“精、優(yōu)、特”的新產(chǎn)品,以此來滿足多樣化、高標準的市場要求[6]。
以建筑節(jié)能技術為中心,全方面拓展,如建立綠色建筑,水(風)發(fā)電、整合土地資源,污水回收利用、垃圾資源化等方面的科技研發(fā),充分利用可再生資源,全方位延伸建筑節(jié)能技術適用范圍,推動全行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
我國作為一個發(fā)展中國家,建筑節(jié)能技術的發(fā)展是人們對舒適性的建筑熱環(huán)境的需求不斷提高,建筑節(jié)能及其新技術的研究應用也成為提高建筑熱環(huán)境的質量、滿足建筑界可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個關鍵環(huán)節(jié)。發(fā)展建筑節(jié)能技術既是客觀發(fā)展的需求,也是未來建筑技術發(fā)展的必然趨勢,也是對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生相巨大的貢獻,同時也有緩解各種能源的緊張的局面,對于未來綠色建筑的持續(xù)發(fā)展也會奠定堅實的基礎。相信隨著我國在科研領域研究不斷進步,建筑節(jié)能領域相關體制機制不斷健全,建筑節(jié)能技術必然會得到極大的發(fā)展,最終也會實現(xiàn)國家資源能源的有效利用,促進社會的可持續(xù)發(fā)展性。