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日志

 
 
关于我

三十年后我要经历属于自己的生活,我就是这么一个怪怪的人.永远也是.我只想接受事实,接受所有已不可改变的事实.我清楚的明白自己最想要的是什么,知道人生最重要的什么,人生最终的结局是什么,不管大变革大趋势大环境情况怎样变,我一往无前的勇气始终不会变!

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【转载】建筑生态节能的宏观策略与实施技术体系(转载)  

2013-03-13 13:59:37|  分类: 生态环保产业地理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、全球性的能源危机

  1.国际能源趋势

  目前,世界范围内,石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上,其中石油占一半以上。2004年最新权威数据显示,世界石油总储量为1.15万亿桶,仅供人类开采约40年;石油与天然气,在21世纪的前半,就将日趋枯竭,高能耗的建筑终有一日会因为没有能源可用,终被社会淘汰。科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰,而从2050年开始,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利地热、风力、太阳能、核能。

  2.我国能源状况与建筑能耗

  我国能源发展主要存在四大问题。一是人均能源拥有量低、储备量低。二是我国的能源结构依然以煤为主,约占75%。全国年耗煤量已超过13亿吨。由于燃煤效率低,对环境污染严重,造成我国大气污染和酸雨严重。三是能源资源分布不均。主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送。四是能源利用效率低。我国能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10个百分点。

  随着城市建设的高速发展,建筑能耗逐年大幅度上升,已成为中国能源消费的主体之一,目前我国建筑用能已达全社会能源消费量的32%。加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,我国的建筑总能耗已达全国能源总量的45%。我国现有建筑面积为400亿平方米,绝大部分为高能耗建筑,预计到2020年,总建筑面积将达到700亿平方米。庞大的建筑能耗,已经成为我国国民经济的巨大负担。

  3.能源需求不断增加,价格上涨是必然趋势

  根据美国能源部能源资讯署资料,1999—2020年全球能源消费形势中,全球能源总消费量将增加60%,其中亚洲及南美州发展中国家将增长1倍。面临能源价格,尤其是石油、天然气价格逐步上涨,居高不下,西方国家很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用或者租金一降再降的现象。建筑面临着一场新的革命,建筑节能势在必行。

  二、中国建筑节能技术的现状

  我国目前正处于建设高峰期,每年新建房屋近20亿平方米,超过所有发达国家建设量的总合。而其中95%以上的建筑都是高耗能的建筑,节能技术相对落后。

  与欧洲相比,许多欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6升油,大约相当于每平方米8.57公斤标准煤,而在我国,达到节能50%的建筑,它的采暖耗能每平方米也要达到12.5公斤,约为欧洲国家的1.5倍。例如在德国,1984年以前建筑采暖能耗标准和中国目前水平差不多,每平方米每年消耗24.6至30.8公斤标准煤,但到了2001年,德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.6公斤标准煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而我国却一直是25公斤标准煤。

  面对能源危机的巨大压力,虽然我国已在1996年就公布了民用建筑节能设计标准,逐步对建筑能耗高的现况进行改善,但是我国在设计水平,建筑技术,设备材料制造及应用上、都与西方发达国家存在较大的差距,主要体现在以下几点。

  第一,我国绝大部分建筑的能源系统还都依赖于不可再生的一次能源,而对于可再生能源的利用还相当落后。目前中国以水电、风能利用、太阳能利用、生物质能利用等为代表的可再生能源利用量还不够大,到2003年只有约相当5200万吨标准煤的利用,仅占全国一次能源总消费量的3%。

  第二,我国建筑的能源利用效率较低,很多还可再利用的余热,余冷都不回收而被直接白白的排放掉,在造成能源极大浪费的同时也增加了建筑对周围热环境的影响。仅以建筑供暖为例,,北京市一个采暖期的平均能耗为20.6瓦/平方米,与气候条件相同的瑞典、丹麦、芬兰等国家相比,条件相同的建筑一个采暖期的平均能耗仅为11瓦/平方米。因建筑能耗高,仅北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿元。

  第三,我国建筑自身的节能效果还较差,建筑围护结构的热工性能不高,门窗的保温性能,气密性能都有待提高,因此造成了单位面积能耗较高局面。目前,在执行国家节能规范的前提下,我国建筑的围护结构传热系数依然比欧洲国家大20%~40%。

  第四,我国材料设备的生产水平不高,粗放式的生产模式导致了设备及材料的生产成本高,能耗高,排放高,从而导致了建筑间接能耗的增加。

  第五,落后的运行管理水平进一步加剧了建筑的能耗。即便是高效节能的系统,如果不辅以优秀的运行管理,也达不到节能的目的。一个优秀的运行管理系统可节能10%~20%。

  第六,无论是开发商,设计者,施工人员,设备制造商,还是最终的业主,运行管理人员都还没有普遍树立环保节能,主动创建生态节能建筑的意识。

  三、中国建筑节能落后的原因

  我国的建筑能耗非常高,采暖用能是气侯相近的发达国家的三倍。建筑高能耗的现状还没有引起全社会的充分重视。虽然1995年制定了国家节能建筑的强制性设计标准,按照这个标准来设计,可以做到节能50%的目标。遗憾的是,此标准实施已经进入第9个年头了,但真正按照这个标准去建造的建筑,最乐观的估计,在新建筑里还不到10%。影响我国建筑节能推进的深层根源主要体现在以下四方面:

  1.缺乏有效的政策激励制度

  长期以来,国家缺乏有效的激励政策引导和扶植节能与绿色建筑。我国现行的法律法规对能源、土地、水资源、材料的节约也没有可操作的奖惩方法来强制各方利益主体必须积极参与;而颁发的《民用建筑节能管理规定》,作为一个部门规章,力度远远不够。虽然已先后颁布实施针对三个气候区的节能50%的设计标准,初步形成了比较完善的民用建筑节能标准体系;但关于建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性的标准体系还没有建立。

  2.能源价格目前偏低,对消费者缺少足够吸引力

  中国目前能源价格偏低,对中国目前经济条件下的建筑业主来说,建筑后期运营的能耗费用对业主的影响不大,而建造节能建筑的一次性资金高于变通建筑,业主不愿投入,形成建造节能建筑积极性差的局面。

  3.施工监管不力及施工验收手段差

  中国虽然建立了相对完整的节能设计规范,包括2005年7月,我国批准发布的《公共建筑节能设计标准》。但施工质量差,施工验收不严格,使中国的节能建筑数量很少。国家现有的节能建筑规范未能在施工验收阶段严格执行,许多不合标准的建筑也能投入使用,使不达标建筑不断出现。

  4.公众节能意识不足

  我国公众的节能、环保意识落后,也是制约中国建筑节能推进的重要原因。公众作为住宅的消费者,意识影响行动,决定了自身对住宅的选择,并进而影响了开发商开发什么样的产品。

  公众对节能建筑的意识不足,对节能建筑的需求不强,开发商以市场为导向、以客户为导向,自然在操作中对开发节能建筑也缺乏热情。

  四、欧美国家成功的生态节能政策体系和技术措施

  1.美国节能政策的发展

  美国虽然在建筑节能技术研发推广上并不代表世界先进水平,但在节能政策制定上也有参考借鉴价值。加州在20世纪70年代末就制订发布了本州建筑节能标准,此后,相继在80年代和90年代对标准作了几次修订,直至2001年推出最新版本的标准。加州节能标准分为规定性指标和功能性指标两部分,前者必须强制执行,后者提供达到规定性指标的各种方式和途径。标准的先进性、实用性和指标控制程度的灵活性,激发了设计师、开发商等标准使用者的创新精神,同时也为标准的下一轮修订奠定了基础。

  美国还鼓励有条件的州制订本州的节能政策,并要求以多样化的扶持举措,推进建筑节能技术的发展和节能政策的实施。据此,美国住房和城市发展部提供了便于独户住宅翻新或装修时节省能源的高能源效率房屋抵押贷款,并且对于节能建筑还给予税收上的优惠。

  2. 德国建筑节能规范的发展脉络

  德国是一个能源紧缺的国家,能源供应在很大程度上依赖进口。1973年,全球性的石油危机爆发,阿拉伯国家将原油产量降低30%,这直接导致了石油价格的暴涨。这一次爆发的石油危机导致了德国能源政策的改变,并引发了德国建筑节能工作的启动。由于纬度较高,德国冬季较长,建筑供暖耗能成为德国政府着力解决的一个关键领域。多年来,政府通过制定和改进建筑保温技术规范等措施,不断发掘建筑节能的潜力。1976年,德国通过了第一部节能法规《EnEG》,联邦政府被授权制定建筑物保温、采暖及室内通风设备及工业用水设备所应达到的标准等。1977年,德国第一部建筑节能法规《WSVO》开始实施,在这个法规里,限制了建筑的外围护结构、热损失量。建筑师在设计建筑物时也必须提供严谨的建筑物能耗计算证书,以证明建筑物满足节能规范的标准。从那时起,德国禁止建设能耗超标的建筑。

  1982年,德国政府又将建筑节能标准在以前基础上提高了25%。1995年,公布了新的建筑节能法规《WSVO’95》,在1982年的基础上再次提高了30%,并限制每平米的建筑能耗。2002年2月,德国又实行新的建筑节能规范EnEV2002。

  3.德国最新的建筑节能标准的启示与建筑能耗证书体系

  德国建筑节能技术的研究与应用,不仅仅是出于经济上利益的考虑,节约能耗费用,也是为了从根本上减少CO2等有害气体排放量,减少全球范围内的温室效应保护人类生存的环境。

  德国从2002年2月开始实行新的建筑节能规范EnEV2002。这一节能规范体现了德国最新建筑节能技术研究成果,有很强的实际操作性。

  这项新的建筑保温节能技术规范的核心思想,是从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗、屋顶)的最低保温隔热指标,转化为对建筑物真正的能量消耗量的控制,达到严格有效的能耗控制。实际操作中,一是实行建筑能耗定量化,建筑能耗证书系统,二是新建住宅必须出具采暖需能耗量和住宅能耗核心值。新建建筑必须出具节能范围所需求的建筑热损失计算,证明建筑每年所需的能量。分项列出所需电能、燃油、燃气、燃煤数量,制成建筑能耗计算表。为什么要建立能耗证书系统呢?买一辆私家汽车,百公里油耗多少厂家有明确的技术资料说明,买冰箱,都要买 节能冰箱,厂家也有技术资料说明冰箱每天耗电量,建筑能耗更为可观。住宅每年能耗费用这不光是对使用者一笔巨大开支,同时生产这些能耗的所排除的CO2、SO2等有害气体是对环境严重的污染。因而建立建筑能耗证书系统对控制建筑能耗是一项非常有效的手段。

  4.规范对具体节能技术体系的引导与控制要求

●规定建筑最低标准的保温值。
●节约夏季制冷能耗,控制建筑外墙的热穿透系数的最高允许值。
●控制建筑的气密性和通风换气量
同时规定住宅要有满足卫生,健康要求的通风换气量,要求有足够的开启扇面积。
●规定住宅建筑中尽可能避免冷桥构造。
●改善采暖设备和热水系统
— 要求所有新安装的燃油气炉,必须达到欧共体最新节能环保标准。
— 中央供暖系统需安装循环水泵,三级以上自动调节装置,以便根据供暖需要提供相应的热水量。
●采暖管线
— 中央供暖系统的住宅居住区。必须安装相应的自动控制系统,根据外界温度和时间因素影响,而自动调节供暖量以及自动开启和关闭。
—室内必须安装温度自动控制装量,以根据温度自动调节和时间变化供暖量。

  5.节能技术研究开发与推广应用的机制

  为了减少住宅以及所有建筑物的能源消耗量,德国政府和社会采取的措施多种多样,这方面的经验对中国也有借鉴意义:

●颁布新的节能法规
●强化住宅节能技术的基础研究
●建立针对明确目标群组的宣传信息和咨询系统
●通过宣传咨询使业主、开发商接受采用新型的节能技术
●计算机模拟技术和建筑物使用能耗计算方法的深入研究,是生态节能居住区规划和住宅设计的前提条件
●加强太阳能技术,太阳能取暖,太阳能发电等技术的研究
●国家银行系统提供低息货款,资助节能技术的应用
 如:UFW银行支持的“十万住宅太阳能发电项目”特别   对于低收入社会群体给予较大资助
   DTA银行支持环保节能措施的项目
   各州政府的支持计划
   建筑师低收费老建筑提供节能措施咨询设计
●私人企业支持科研和节能应用
 此方面有:Wuestenrot, Schader, Betelsmann等基金会。

  6.利用税收政策推动建筑节能

  1998年,德国社民党(SPD)和绿党组成联合政府,开始探索制定更深一层的环保方针政策。1999年,德国开始实行生态环保税收改革目的是降低能耗,鼓励新电源技术的研发,并创造面向未来新就业机会:

  政府适当的提高了汽油和建筑采暖用油的税率,环境税收改革通过逐步降低雇主和雇员的养老保险金——完全退还给纳税人开始进行的。生态税的制定减轻了企业和个人的税收负担,而加强了能源消耗的税收。实行这样一套相当复杂而巧妙的税收政策。达到的效果是大大提高了能源的价格,提高社会各界节约能耗的积极性,促进了各种节能技术的研发应用,同时不增加广大民众的负担

  7.旧房改造目标:舒适、节能、环保

  德国除对新建筑实行较高节能标准外,旧房改造工作也推进的有声有色。德国政府设立专门的基金,如 KfW基金,用以推动旧房改造工程,以期实现提高建筑舒适度、降低建筑能耗、减少环境污染三大目标。

  具体行动上,德国每年投入大量资金用于住宅改造,改造内容包括增加建筑外保温设施,更换高效门窗,替换高能耗的采暖设施,通过这些维护更新方法,使德国的旧房每平米住宅面积减少二氧化碳排放量达到40千克/年,这样的成果得到了各界的肯定,实行旧房改造以来,德国共投入近百亿欧元低息贷款用于此项工作,各种其它形式的帮助也是旧房改造取得成功的因素。

  五、舒适节能高品质住宅产品成为中国市场最大需求

  一方面由于国际国内能源紧张,环境污染日趋严重,迫使中国住宅产业必须走减低能耗、减少污染的道路。另一方面,中国住宅产业发展迅速,市场与消费者日趋成熟,面对二次、三次置业客户,以及更加理性化的高端客户群体,项目的包装炒作、蒙骗手段、广告推销所带来的效果愈来愈有限,消费者更加注重住宅产品本身的质量。

  这一点集中体现在对生态绿色人性化的园区环境和舒适节能高品质住宅产品的强烈需求。

  六、如何进行生态节能建筑的规划设计

  从上面分析可以看出,我们所面临的能源、资源、环境危机是非常严峻的,建筑行业对能源资源的消耗及对环境的影响是相当惊人的,虽然国家及地方政府在近十年间出台了许多政策及规范,并做了一定的推广工作,但我国建筑的现况依然较差,究其原因,是没有形成一套具体的实施体系,五合国际结合其特有的国际工程经验,在多年的工程咨询、设计、策划中努力探索一套适合中国国情的具体措施:

  1.设计工作要从两个方面展开

生态节能建筑的设计要从整体环境规划和单体建筑设计两个方面进行。在整体环境规划中,强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、植被、水土、风向、日照与气候的关系。在单体建筑设计中则主要是通过构造。技术手段创造舒适的室内环境,减少能耗,减少排放。

  2.整体观景规划中需要着重考虑的因素

  3.节能建筑的设计与高新技术的应用

  3.1DP设计模式

  目前,我国建筑设计中大多采用传统的设计模式,在方案阶段基本上仅有建筑师参与,而后续的设计中,各专业常常各自为政,仅进行一些基本的配合与资料互提,对于生态节能建筑这种对设计要求很高的项目,这样的设计方式显然难以胜任,因为很多技术体系是在方案阶段就应当考虑,否则在后续设计中很难加入,并且要求各专业密切配合。

  针对这一现况,五合国际借鉴国外经验,引入了“整合设计”(IDP)这一理念,既在设计的最初方案阶段就有生态节能的专业人员介入,向客户灌输生态节能意识,并通过对项目的分析提出初步的生态节能方案,并在后续的设计中综合建筑、规划景观、结构、暖通空调,给排水,建筑电气与楼宇控制,室内设计等各各个专业,通过各专业有机的整和,密切的协作,对建筑自身特点及区域自然资源、环境的深入分析,以及对当前成熟的高新技术及产品的应用,才能形成一整套可行的,适合的,内部有机相连的生态节能体系。

  在这一过程很重要定额一个环节就是整体能量平衡系统的设计,通过 先进的计算机软件系统对未来建筑的室内外热功环境,能量平衡进行模拟计算,为下一步的建筑、构造、暖通等专业的深化设计提供准确的依据。

  3.2 提高住宅舒适度要从四方面入手

  无论住在什么样的居室中,人们对室内环境舒适度的要求和标准是基本一致定额,即其热功环境、空气质量与光环境。因此,提高住宅的室内环境舒适度就要从以上四个方面入手

  首先是市内热环境的改善,主要通过控制空气温度、室内物体表面温度、相对湿度以及空气流动速度来实现。这不仅需要采用现代构造技术与材料,精心推敲细部构造设计,达到高标准的住宅外围护结构保温隔热性能,消除冷桥; 同时需采用高性能门窗,特别是高性能玻璃产品以采用高性能门窗,特别是高性能玻璃产品以采用高效的采暖制冷系统。

  充足的新鲜空气原本是住宅最基本的要求,并不是什么高舒度指标,但由于城市环境与人们生活方式的变化,导致住宅通风成为居住生活舒适度的标准之一。如何满足健康的新风换气量,过滤风沙尘埃并减少风感市住宅通风设计要解决的问题。

  对于噪声的隔绝,需要针对不同噪声特点,采用多种技术构造来创造舒适的声环境。如通过采用高质量融声墙体系统,提高门窗的玻璃隔声性能和气密性,或通过建筑构造上设置绝缘层的方法解决噪音问题等。

  随着居住水平的提高,人们对人工照明光环境的舒适性、个性化、艺术品位及安全、节能等要求也日益突出。影响光环境的因素不仅是照明强度,还包括日光比例、采光方向、光源显色性、色温以及避免色眩光等。因此提高住宅光环境的舒适性,需要对住宅光环境评价方法。

  3.3 生态节能建筑的设计及高新技术体系的应用

  国家有关的建筑节能规范是节能建筑设计的基本依据。

  ■建筑外围护结构的节能设计

  ≥墙保温构造

  无论是从保温效果还是从外饰面安装的牢固度和安全性考虑,外墙外保温及饰面干挂技术都是最好的外墙保温方式

  式可有效形成建筑保温系统,达到较好的保温效果,减少热桥的产生,其次保温层与外饰面之间的空气层可形成有效的自然通风,以降低空调负荷节约能耗并排除潮气保护保温材料,最后,外饰面有挂件固定,非粘接,无坠落伤人危险

  ≥热桥阻断技术

  热桥是热量传递的捷径,不但造成相当的冷热量损失,而且会有局部结露现象。 因此在设计施工时,应当对诸如窗洞,阳台板,突出圈梁,及构造柱等位置采用一定的保温方式,将其热桥阻断,达到较好的保温节能效果并增加舒适度。

  ≥屋面保温隔热技术

  屋面的能耗在围护结构总能耗中占有相当的比例,因此应当重视其保温隔热效果。一般而言,屋面的传热系数要优于外墙的传热系数,并且可依屋面的形式选用不同的保温材料。

  ≥地下室外墙及地面保温技术

  地下室外墙及地面的保温往往是容易被遗忘和忽略的,但事实上它对保温节能及提高舒适度都有一定的作用,因此应当根据计算选用一定厚度的防水挤塑聚苯板对其进行保温。

  ≥高效节能外窗及幕墙系统

  一直以来,窗及玻璃幕墙都是维护结构中的能耗大户,但随着技术的不断提高,新产品的不断出现,窗及玻璃幕墙的性能已获得了极大的提升。首先,新型高性能玻璃的发展(如PET-LOW-E镀膜玻璃,真空玻璃等)给窗及玻璃幕墙的保温及防辐射性能上极大的提高。其次新的结构形式起到了相当的作用,对窗而言,新型型材及断桥技术的应用对窗的整体热工性能及气密性都有极大的提升;对幕墙而言,新型结构形式及断桥技术带来了更好性能,如图所示的双层呼吸式玻璃幕墙,除了其本身固有的高热工性能及防辐射性能外,利用空腔,在夏季形成有效的自然通风以排除热量,冬季关闭排风口,又可起到较好的吸热作用。

  ■窗墙面积比的控制

  大面积的开窗将导致空调采暖的高能耗,但开窗面积过小又不能保证日照及采光的要求,因此应用计算机模拟软件对室内光、热环境进行模拟,综合考虑各方因素,在保证室内通风采光及空间视觉舒适的前提下确定准确的开窗面积。

  ■太阳辐射的控制与改善

  太阳辐射对建筑有相当的影响,日照使室内获得充足的光线,对其进行有效的利用可减少照明系统的能耗,而且在冬季,太阳的辐射可使建筑得到一定的热量,从而降低建筑的热负荷,但夏季太阳的辐射得热构成了空调负荷相当的部分。因此对太阳辐射应当有计划、有目的的灵活控制与改善,以达到最大限度利用太阳辐射的目的。

  ≥外遮阳设施

  外遮阳是最有效的遮阳设施,它直接将80%的太阳辐射热量遮挡于室外,有效的降低了空调负荷,节约了能量。结合建筑形式,在南向及西向安装一定形式的可调外遮阳,随使用情况进行调节,这样既能满足夏季遮阳的要求,又不影响采光及冬季日照要求。并且可进一步安装光、温感元件及电动执行机构以实现智能化的全自动控制, 在室内无人的情况下也可根据室内外温度及日照强度自动调节遮阳设施, 以降低太阳辐射的影响,节约能源。

  ≥内遮阳设施

  相对于外遮阳,内遮阳设施对太阳辐射的遮挡效果较弱,但对于居住建筑而言,不论从私密性角度还是防眩光角度考虑都是必须的。同时其对于改善室内舒适度,降低空调负荷也有一定的作用。

  ■自然通风与采光的利用

  自然通风和采光往往是结合在一起的。通过保证房间内及中庭顶部(若有条件,可依建筑形式而设)一定的开窗面积,既达到了自然采光的目的,又可依靠室内外的风压及热压差,形成有组织的自然通风,在室外气候适宜时通过自然通风达到调节室内热环境的目的。

  ■建筑内余热/冷的回收利用

  在对建筑进行供热制冷时,首先应当考虑应当考虑建筑内部的能量平恒。在一个建筑物内部会有很多余热/冷,如排风中所含的冷/热量,内部设备的产热,内部冷热需求不均形成的冷热量差异等。对建筑内的余热/冷量不应直接排出室外,这样既是对能源极大的浪费,又影响了室外热环境,应对其进行充分回收并利用。

  ■可再生绿色能源的利用

  ≥太阳能

  太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能是绿色可再生能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染, 它将是人类最终可唯一倚赖的能源。对太阳能的利用总体上可分为两类:太阳能集热板集热及太阳能光伏发电。太阳能集热板集热技术较为成熟,设备材料价格也不昂贵,有一定的应用。太阳能光伏发电是太阳能最好的利用放式,但受目前技术及材料成本的限制,应用还不广泛。

  ≥浅层土壤热能

  在地下30米至100米的范围内,土壤、岩石及地下水的温度全年基本恒定在15℃左右,形成一个较好的提取及释放热能的场所。地源热泵就是利用这一特点进行工作。地源热泵可分为利用地下水的开式系统和不抽取地下水的地源耦合热泵,地源耦合热泵有不影响地下地质结构,地下水水位,不污染地下水,使用寿命不受地下水位影响的特点,是最好的地源热泵形式。

  地源耦合热泵机组可做为空调系统冬季供热,夏季供冷的冷热源系统,并同时提供生活热水。它就是利用地下土壤,岩石及地下水温度相对稳定的特性,输入少量的高品位能源(如电能),通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石及地下水进行热交换,夏季,通过对室内制冷将建筑物内的热量搬运出来,一部分用于提供免费生活用热,其余换热到地下储藏起来,冬季把地下储藏的低品位热能通过热泵搬运出来,实现对建筑物供热及提供生活热水。地源耦合热泵的能耗很底,仅为常规系统能耗的25%-35%,它由水循环系统、热交换器、地源热泵机组和控制系统组成。

  ≥地表水体热能

  在中国南部及大部分中部地区,有一定规模及深度的地表水体全年温度稳定在一定的范围之内,也形成了一个较好的提取及释放热能的场所。因此,可采取水源热泵机组对其利用,其基本工作原理与地源热泵相同

  ≥风能

  在一定高度的空中风速较大,利用这一特点,在高层及超高层建筑中结合建筑造型,在角部设置风力发电设备,对整个建筑的用电进行一定的补充。

  ≥生物能

  在没有燃汽供给的区域,设置沼气发生、供给及燃烧设备,可提供清洁充足的能源,同时减少了对木材的消耗及大气的污染。

  ■优秀的建筑能源系统

  ≥热电冷联产

  热电冷联产是采用燃煤或燃气产生一次蒸汽利用汽轮机发电,来提供电力,同时充分回收其排放的低品位废热即中高温二次蒸汽及高温烟气来提供生活用热、冬季供暖以及为单效或双效溴化锂制冷机提供动力夏季供冷,从而实现冷、热、电联产。
  热电冷联产的效率较高,大型火力发电厂实际运行效率只有36%左右,而冷热电联产项目的实际运行效率可达60-80%左右。

  ≥蓄能系统

  a) 冰蓄冷系统

  冰蓄冷中央空调是指建筑物空调时间所需要冷量的部分或全部在非空调时间制冰,将能量以冰的形式蓄存起来,然后根据空调负荷要求释放这些冷量,这样在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间与非空调时间和电网高峰和低谷同步时,就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用,达到节约电费的目的。冰蓄冷从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置,其它各部分在结构上与常规空调并无不同,它在使用范围方面也与常规空调基本一致。随着社会的发展,中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计,空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%-30%,大大曾加了电网的峰谷用电差。冰蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视,正因为它对电网有卓越的移峰填谷功能,是电力需求侧最有效的电能蓄存方法,全国如果有300家3万平米商场采用冰蓄冷空调,则相当于建设了一座30万千瓦的调峰电厂。虽然单纯从单个系统角度分析,冰蓄冷系统的能耗较常规系统要大一些,但从国家的角度讲,对电力使用削峰填谷,提高了利用率,节约了基础建设投资,创造了巨大的社会效益,因此是节能的,同时因峰谷电价的差异,冰蓄冷系统亦可为业主节约30%—50%的运行费用。

  b) 常温相变蓄能系统

  采用填充相变材料的地板或墙体,在白天太阳辐射照射到地板、墙壁上或者室温较高时吸收热量,在室温较低时放出热量。这样就可以充分利用太阳能,并使室温波动较小,房间可保持舒适并节省采暖费用。

  ■高舒适度、低能耗的空调通风系统

  ≥辐射制冷供暖系统加置换式通风系统

  辐射制冷采暖系统加置换式新风系统是一种全新的空调方式,它在提供舒适健康的室内热湿环境及低噪音声环境的同时也具有较好的节能效果。其特点如下:
  ·室内无吹冷风感,主要通过辐射换热这一舒适感最高的方式换热
  ·系统运行节能
  ·无凝水潮湿部分,消除了霉菌问题。
  ·置换式新风系统提供最健康的新风供给方式,新风处理后直接送入室内,污浊空气进行热回收后直接排出室外,无循环风,不存在交叉污染。
  ·室内无任何运转设备,不产生噪音。
  ·室内无任何空调设备,美观且节省空间。

  ≥变风量(VAV)系统

  变风量系统是由变频中央空调系统配以变风量(VAV)末端设备组成,是一种高舒适度,低能耗的空调系统。 变风量系统比常规这种系统具有相当多的优点:
  ·系统中的能耗设备均可进行变频调节能量输出,即使在较低负荷的共况下,也能通过变频调节而工作在较高的效率下,节约大量能源。
  ·系统中各个房间可独立起停及调节温度,并且互不影响,给使用者创造了极高的舒适度。
  ·不会出现“一开全开”,即使无人使用的房间也进行空调的浪费能源的现象出现。
 
  ≥变频技术

  变频技术是在建筑物空调负荷需求发生变化时,(如室内人员、室外温度、太阳辐射强度的变化)通过对冷水机组,水泵,风机等设备进行变频调节来降低能量输出以适应负荷需求。其整体节能效果可达到30-40%。

  ≥住宅生态通风技术

  ■提供高舒适度的其他技术

  ≥浮筑楼板技术

  浮筑楼板是在结构楼板上铺设一层绝缘隔声材料,上面再浇筑6-8cm的混凝土沙浆层,这层楼板好像浮在绝缘层上,与楼板及四周墙体分离,达到极好的隔音效果,降低以至消除上下楼层之间的相互影响,创造高舒适度的室内声环境。

  ≥双层架空地面系统

  双层架空地面是欧洲现代办公建筑的标准配置,它是随着现代化通讯以及空调技术发展应运而生的一种建筑技术体系。

  ≥洁具同层后排水技术

  这种构造避免了通常下排水构造在卫生间地面上打洞,下水管挂在楼下房间天花上的作法,从根本上消除了产生噪音、交叉感染、冷凝水等问题。管道不穿越楼板,上下住户无干扰,享受真正的产权独立。另外采用后排水系统,通过调整排水支管,就可以轻松地将洁具放在任何位置,创造丰富的个性设计空间。

  ■中水处理及回用系统

  中水处理系统就是将生活废水、冷却水、已达标排放的生产污水等水源,经物化或生化处理,达到国家《生活杂用水水质标准》,然后再回用于厕所冲洗、灌溉草坪、洗车、工业循环水及扫除用水等。充分利用有限的水资源,替换出等量的自来水,又减轻了城市污水处理厂的运行负荷,是利国利民造福后代的善举。

  ■智能楼宇自控系统

  智能楼宇自控系统是将建筑物(或建筑群)内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、广播、通讯等设备以集中监视与管理为目的,构成的一个综合系统。一般的是集散型系统,即分散控制与集中监视、管理的计算机局域网。目的是使建筑物成为具有最佳工作与生活环境、设备高效运行、整体节能效果最佳、安全的场所。

  4. 新技术、新设备的引进吸收及国产化

  目前我国应用的很多新技术及设备都是进口的,在浪费大量资金的同时无法形成自主的,成体系的知识产权,因此应通过对引进先进技术的消化吸收创新并尽可能实现国产化,遵循“引进、消化、跟踪、创新”的方针,在工程建设中,一方面引进国外先进技术为我所用,另一方面,全面系统地消化、吸收引进技术并努力创新、不断增强自主研究开发的能力,并开辟各种渠道,结合工程设计和技术改造项目,推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备,为国家节约了大量的外汇投资,取得良好的经济效益和社会效益。

  六、生态节能地产产品的成本与风险分析

  1.成本分析

  据跨国设计机构五合国际(Werkhart International)实际操作及研究资料,建筑节能是以一定室内舒适标准为前提的,在中国建造不同程度的生态节能住宅成本也有所区别,五合国际将成本划分为低、中、高三种梯度模式。

  低度模式:住宅节能达到国家规范标准,采用外墙保温,隔热措施,每平米造价约增加100元左右。
  中度模式:节能标准介于低度与高度之间,依据不同的自然区域会有区别,据五合国际在全国二、三级城市初步探索成果,每平米造价约增加400到500元。
  高度模式:住宅实现高舒适度低能耗的标准,达到或超出国内的北京锋尚、Moma等住宅节能要求。
  高层住宅每平米造价均增加800元左右,别墅每平米造价约增加1500元左右。

  2. 风险分析

  生态节能技术体系在欧洲已有20年的运行历史,已成为一个成熟的技术系统。通过对体系中所涉及管材的“疲劳应力实验”,某些管材可以保持100年质量要求,技术成熟度可见一斑。对于国内节能建筑的市场运作,绝对的风险不可避免,这主要体现在三个方面:

  一是施工质量

  我国不同地区的施工质量不一,难以使优秀设计完整执行下去。节能建筑对施工质量要求较高,因为我国的建筑工人大多来源于农民,施工人员素质同国外同行有较大差距,技术素质的欠缺对工程监理提出了更高要求。

  二是分项委托中带来的内部合作问题

  生态节能项目若采用分项委托设计,不同设计机构的衔接与配合非常重要,整个项目的成功来源于不同团队的无缝合作。若此环节运转不当,会为节能项目带来隐患。

  三是伪高科技设计机构的迷惑

  某些设计机构并无实际操作经验,以高科技节能设计自居,屋顶绿化小区就可称为生态小区,采用太阳能热水器即命名为节能住宅,这种“东郭先生”的危害也相当大。

  3. 公共建筑成本与风险

  因为公共建筑与其它建筑的节能体系是完全不同的,并且公共建筑的能耗远大于普通住宅,因此公共建筑的节能研究显得尤为重要。不同的公建之间能耗极大,就是同一时代的公建能耗差别也很大,五合国际(Werkhart International)为合肥大剧院设计的生态节能系统,是国内成熟的节能技术体系。

              好文章,转载自人民网

 

 

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