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关键词:太阳能;建筑设计;一体化
中图分类号:TK519 文献标识码:A
太阳能是可再生的资源,它有着不污染环境的特点。从目前我国的情况来看,太阳能主要应用在热水器上,而应用在建筑的其他方面比较少。因此,如何把太阳能应用到建筑设计中是比较关注的问题。太阳能若能够和建筑进行很好地结合,那么势必将会给国家带来非常可观的效益。
1、太阳能应用在建筑设计中的作用
与其它资源相比,太阳能在我国是非常丰富的、可再生的,并且是不污染环境的资源。若要在建筑设计中,考虑到太阳能的用处,那么将会给建筑带来很大的方便。诸如在建筑设计中,设计一些光电玻璃等等,将太阳能照射过来的光能变为热能,方便居民生活的使用,诸如洗澡等等。这太阳能的使用在一定程度上减轻了国家的压力负担,并且给国家带来非常好的效益。
2、太阳能与建筑设计相结合存在的一系列问题
目前,在我国太阳能的应用主要限制在采暖问题上。它给人们的生活带来了很大的方便,太阳能热水器就是典型的例子。但是,建筑设计人员的远光不够长远,他们在设计过程中,只会应用被动式太阳能的技术问题,而太阳能的生产厂商把自己的重心放在了创新经营上,诸如开发等等。
3、对于上述问题的存在,提出的建议
3.1对建筑师的建议
建筑师在建筑设计中,具有着非常重要的作用。建筑师的理念、思想将会影响到建筑设计。在太阳能这个问题上,若建筑师能正确地贯彻国家的政策和思想,并且理解和掌握了太阳能的设计要点,那么太阳能将会和建筑设计很好地结合起来。这也会推广建筑设计和太阳能的一体化进程。所以,相关的培训是必须的;在考核建筑师中,有关太阳能的内容需要添加进去;在课堂上,这方面的内容需要引起老师和同学的注意。
3.2健全国家的建筑法律和法规
关于建筑设计和太阳能一体化结合的相应法律法规并不是很健全。这些法律法规的制定需要相关方面的专家的共同参与,这样才能会将各方面内容考虑进去。目前的标准不是很多,我们比较熟悉的有建筑物配制太阳能热水器标准图集等等。因此,现在面临的主要问题就是健全法规,将建筑设计和太阳能一体化设计走上标准化道路。
3.3开发多样性产品,以提高太阳能的应用性
作为厂商,一方面需要将自己的重心应用到工厂的经营上去,另一方面,需要开发自己的产品,使自己的产品具有创新性。因此,厂商需要将自己的部分资金投入到科研方面。对于科研的投入,一方面使在太阳能目前在应用中出现的难关进行解决,另一方面,使相关的太阳能产品体现出创新性以及在性能的各个方面都有所提高。
3.4国家以及社会各方的参与
为了倡导节约能源,国家可以制定一些关于这方面的优惠政策。比如政府提倡在建筑物上使用太阳能。太阳能的使用不仅在一定程度上降低了建筑物的污染程度,还在一定程度上提高了国家的各个方面的效益。另外,国家还要大力地培养相关这方面的建筑人才,加强他们的专业素质。这样会使这方面的产业较快地发展起来。社会各方尤其是新闻媒体要大力地宣传使用太阳能的好处,这样的宣传会引起人们的注意。甚至在有必要的情况下,可以在电视台上做一期关于太阳能与建筑设计一体化的访谈节目,使观众对这些有所认识。
4、在太阳能与建筑设计一体化中注意的要求
若将太阳能应用到建筑节能中,那么将会给人们的生活带来诸多的好处。太阳能将会由光能转变热能以及电能。这将会节约资源的使用。但是,若将太阳能应用到建筑设计中去,作为建筑师需要注意事项有:太阳能的使用将会给建筑带来的负面影响,这负面影响包括建筑物是否能正常使用、围护结构能否正常使用等等;如何从众多的太阳能系列的产品中,选择出来的太阳能能够很好地与建筑物达到最佳的使用效果。
4.1太阳能的具体方向的要求
太阳能设置的具体方向就是能够使太阳能吸收更多的太阳光照,使光能转换为我们所需要的能量。我们知道,太阳光照最强的时间是从早晨的九点到下午的三点。因此,太阳能的位置应该尽量放在这个方向上。
4.2对建筑的的结构的要求
我国的日照资源是非常丰富的。因此,在建筑结构的围护结构的设计方面,就应该考虑到散热的问题。当太阳转到中午的位置时,建筑物的南墙就会吸收较多的热量。因此,为了使建筑物吸收的热量大于散失的热量,建筑物的南墙面积尽量较大,而其他面积要保持到尽量较小。对于建筑物的体型结构上来说,根据一些节能专家的建议来说,尽量使建筑物的位置设置成长轴方向为东西方向的,这样的摆放会使建筑的节能有很大程度的提高。
4.3对围护材料的要求
为了达到节能的目的,我国在围护结构方面已经做了一些措施。因此,对于太阳能和建筑设计一体化的过程中需要考虑到这个问题,并且要严格按照这些标准来进行。围护材料涉及到外墙、屋面、内墙以及楼梯间等等。因此,要达到较好的节能效果,就要在施工工艺的方式上、材料选择上以及相应的保温方式上都要引起重视。作为建筑设计人员,门窗洞口是建筑物里面节能最差的部位。因此,建筑设计人员要对这一块设计方面引起重视,使节能问题得到解决。若处在较为冷的地方,那在门窗洞口这一块要做好保温措施。
4.4对门窗洞口的要求
门窗洞口问题就会涉及到窗间墙的面积问题。窗间墙面积的大小会影响到室内散热量的问题。因此,作为建筑设计人员,在建筑设计的过程中,要把这些因素考虑到自己的设计中去。这些因素主要包括:窗户的得热构建问题、窗间墙的面积问题、窗户的大小问题等等。比如,在学校建造的一系列教室中,为了满足使用上的要求,往往在设计过程中,会使南面的窗户设置稍微大点,这样会使上午的教室的温度很快变得高起来。
5、结束语
太阳能在我国是非常丰富的,并且是可再生的、不污染环境的资源。因此,如何将太阳能资源引进到我们的建筑设计中,带来较好的效益,是我们目前要关注的重要事情。本文结合者自己的工作经验在介绍太阳能在建筑中重要作用的基础上,详细地介绍了太阳能与建筑设计相结合的一系列问题,并提出了相应的建议。另外,还探讨了在太阳能与建筑设计一体化中注意的要求问题。相信能随着国家倡导节约能源的力度越大,那么太阳能与建筑设计一体化的结合就会变得越好。希望本文对研究该领域的人员有所帮助,若有不足的地方,恳请指正。
参考文献
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[4]丁征,罗从杰.太阳能热水器与建筑结合的美学探讨[J].中国商界(上半月),2009,12:184.
关键词:太阳能;建筑一体化;热水系统
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.194
1 引言
建筑太阳能技术是太阳能与建筑一体化技术的关键所在。一体化的含义指的是内在的联系和外在的相互结合。何谓建筑与太阳能技术一体化?是不是把建筑和太阳能技术简单的拼凑在一起,答案是否定的。所谓建筑与太阳能技术一体化不是简单的一加一,而是使两种不同的东西有机结合在一起。也就是说从设计伊始,太阳能系统就应当作为建筑不可或缺的设计元素将其考虑在内,并巧妙地融入建筑之中,使太阳能系统成为建筑整体的一部分,而不是胡拼乱凑。总而言之,将太阳能产品及构件与建筑相结合并完美应用才是真正的太阳能技术与建筑一体化[1]。
2 太阳能与建筑一体化研究
2.1 太阳能热水系统与建筑一体化设计要素研究
在太阳能热水系统与建筑一体化的设计中,其技术包括太阳能集热器的定位、连接、选型及管路的布置和贮热水箱等方面,这些因素关系着太阳能热水系统在建筑中的技术可行性。具体将从集热器设计、贮热水箱布置、管路布置这三方面展开进行研究。
2.1.1 集热器的设计
太阳能热水系统集热部件太阳能集热器是其核心,对太阳能热水系统中影响最大就是集热部件性能的优劣,整个热水系统与建筑的结合效果都会受到它的布局影响。因此,在保证集热器性能的同时又遵循建筑美学的原则显得尤为重要。虽然应当围绕太阳能集热系统中的集热器来进行的设计,但集热器所收集的太阳能也受其系统其它附件的影响,所以其他附件同样重要,因此何如合理选择与设计要考虑周全。
2.1.2 贮热水箱的布置
在集中供水系统中,贮热水箱体积大、重量沉,水箱自身应有足够的承载能力,且在建筑设计时还应考虑水箱贮满水时的荷载总量。水箱固定在建筑上时,与墙、柱、梁等建筑结构构件相连接比较妥当,以确保牢固度。A水箱应当具有上、下水管和紧急排水通道,并且能够与辅助能源加热装置连接。布置贮水箱的时候,为了避免管道过长而产生热量损失,应当让集热器和贮热水箱尽量贴近。
2.1.3 管路的布置
目前,大部分住宅已经普遍应用到太阳能热水系统,但是设计人员缺乏相关知识与经验而随意安排布置太阳能用水管路,这不仅会影响水力系统的稳定性、可调性、集热器换热性能,而且也使其管路不能与相关建筑有机结合,从而影响建筑的外观。这就要求住宅在设计确定管路布置的时候,不仅要满足用户的正常使用,而且还要考虑到合理布置与包装,以使得太阳能热水系统与建筑完美得结合。太阳能热水器管路的布置的时候应当尽量做到便于维修又隐蔽安全,若难以做到隐蔽,则应该将管路排列整齐,不占用较大建筑空间。
2.2 太阳能热水系统与建筑一体化的设计结构研究
太阳能热水系统一体化要满足结构设计,就要进行合理施工,改变施工结构,把太阳能产品及构件与建筑进行有机结合,力求做到同步设计、同步施工与同步验收。具体将从与屋面、与墙体、与阳台栏板的一体化设计这三方面展开进行研究。
2.2.1 太阳能热水系统与屋面一体化
现代住宅屋顶形式越来越多样化,但大体上还是分为平屋顶和坡屋顶这两种,平屋顶安置太阳能采集器时,采用支架布阵的方式,能相对简单得达到采集器的倾角要求,使得采集器与屋顶构件融合,将矩形集热器架立在倾斜升起的屋架与构件之间,通过屋面的有序布置,色彩的搭配调和,使视觉效果更加和谐;而坡屋顶是我国传统的民居屋面造型的主流,有单坡、双坡、四坡等形式。采集器与其外观结合则可以采取设计成天窗形式、隐入形式、阶梯嵌入形式等方式。
2.2.2 太阳能热水系统与墙体一体化
由于住宅的屋顶利用太阳能面积有限,竖向立面则成了住宅利用太阳能开发的重要区域。尽量使用垂直或有倾角的壁挂式集热器。若将采集器安置在南墙侧,则难以避免管线穿过居室,因此在设计的时候,要事先安排好管线位置和建筑的平面布局,尽量避免室内有明管线穿过,以免影响居室的外观。
2.2.3 太阳能热水系统与阳台栏板一体化
城市普通太阳能热水器不便于进行安装的用户可以采取新型窗式分体壁挂太阳能热水器,可以直接放在阳台外、墙壁上,也可安置在房屋楼顶平台上,足够现代家庭淋浴等家用热水。阳台式热水器便于安装,与建筑立面造型结合较易,能达到普通建筑不能达到的视觉效果,又与阳台的结合方式多样,优点显著,是目前除传统太阳能热水器外,在住宅建筑中使用最普遍的。
2.3 太阳能热水系统与建筑一体化的节能环保研究
充分利用太阳能以减少消耗常规能源是太阳能热水系统的目标所在。因此对太阳能热水系统进行节能效果和节能效益分析就必不可少。具体将从太阳能热水系统节能效益评估与太阳能热水系统环保效益的评估这两方面展开进行研究。
2.3.1 太阳能热水系统节能效益评估
太阳能热水系统利用可再生的清洁能源,减少不可再生资源的消耗,而节能效益我们将从年节能量、年节能费用、增投资回收期以及系统费效比这四个指标来对太阳能热水系统节能效益进行评估。
2.3.2 太阳能热水系统环保效益评估
环保目的就是减少常规能源的消耗从而使污染物的排放减少,因此其效益评估的主要指标有:二氧化碳、粉尘、二氧化硫及氮氧化物的减排量等。
3 太阳能热水系统与建筑一体化的国内外研究现状
3.1 国内的研究现状
目前太阳能热水系统与建筑的结合发展较快,太阳能推广得到国家政策的支持是其中的一方面,另一方面得益于《可再生能源法》实施与推广,相应的技术规范迫使地产开发商在建筑物的设计与施工中为太阳能利用提供必要条件;而住户对已建成的建筑物可以在不影响其质量与安全的前提下,安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统 [2]。
3.2 国外的研究现状
3.2.1 太阳能能源在美国建筑中的利用现状
太阳能建筑在美国一直发展十分迅速。为了环境的可持续发展,减少能源的消耗、降低环境的污染、调整能源的结构,美国对太阳能的应用及开发做了积极的探索,其中规模最大、涉及最广、正逐步实现的项目就是“百万太阳能屋顶计划”,并将该计划作为面向21世纪的一项由政府主导的中长期发展计划。
3.2.2 太阳能能源在日本建筑中的利用F状
作为世界第二大经济体与能源消耗大国,日本能源进口的依赖性十分严重。日本政府从1995 年开始实施“绿色政府行动计划”,规定新建建筑必须有效利用太阳能,并运用低息贷款政策对使用太阳能利用系统的用户给予鼓励。 “阳光计划”紧随其后,建造太阳能建筑供暖与太阳能热水系统等示范性项目,其并在全国进行推广。
3.2.3 太阳能能源在欧洲建筑中的利用现状
欧洲对太阳能能源开发和利用一直走在世界前列,相对于我国住宅仅使用太阳能热水系统供应生活热水,欧洲的太阳能光热利用,是与常规能源系统相结合运行,作为辅助热源供应生活热水与住宅供暖。虽然没有丰富的太阳能资源,但强烈环保意识、常规能源的匮乏,使得欧洲国家致力于优化研究太阳能热水系统。
4 结语
建筑作为太阳能利用的主要载体,在当代倡导可持续发展的环境下,我们应当把更为节能与环保的设计方法即一体化设计与传统的设计施工相融合,利用各种技术手段,将优化与集成技术体系应用到当代太阳能建筑之中,使之形成完善的系统,以便应对我国当代太阳能技术发展。
参考文献:
关键词:临床化学;室间质评;能力比对检验评分;
Abstract: Clinical Chemistry between quality assessment capacity than generally used for testing (PT) score. Measurement method for the determination of the value falls within the allowable range, PT score of 100%, which means that qualified; beyond the allowable range is unqualified. Participate in the general laboratory quality assessment score based PT qualified or unqualified to judge whether or not the correction of a project. Comparative Clinical Chemistry PT score allowed range Ministry of Health Clinical Laboratory Center recommended allowable range found that some projects the allowable range is too large, and the same item in different target ranges are quite different. For the EQA laboratory results accurately reflect the work we carry out comparative study of the allowable range and the Ministry of Health recommended RCV rummage center clinical chemistry 11 regular projects of PT.
Keywords: Clinical Chemistry; EQA; capacity for the test score;
【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-8602(2015)03-0004-01
临床化学室间质量评价是通过多家实验室分析相同样本, 从而在实验室建立可比性,判断检验质量的高低,增强了实验室识别以及检测误差的能力,保证了检验结果的准确性和一致性 [1],其一般采用PT评分,允许范围参照美国CLIA,88能力比对检验的分析质量标准。为使质评结果能够准确评估实验室的工作,我们对11个常规项目PT的允许范围和卫生部临检中心推荐的RCV进行对比分析。现报告如下。
1. 不同概率下不同靶值PT允许范围的CV%
将11个常规项目参考值的上限以及下限作为靶值, 计算两个靶值PT允许范围的概率为95%( 即T±1. 96s ) 和99. 7%( 即T±3s )时的CV%。通过表2,可发现当靶值等于正常参考值上限或下限,PT允许范围的概率为95. 0% 时,九个项目包括K+ 、Cl- 、Ca2+ 、UA、Cr、TP、Glu、Alb及Urea的下限值的CV大于RCV; Na+ 、P3+ 及Urea上限值CV小于RCV;当PT允许范围的概率为99. 7%时, K+ 、UA的下限值和Cr的CV仍大于RCV。见表1.
3 讨论
通过室间质评活动, 能够显著增强临床生化检测水平[2]。但室间质量评价也有其局限性―只限于间接调查和评估, 不能实地考查。按照CLIA,88规定, PT评分是临床报告的最低要求, 如实验室出现不合格PT分数, 应立即停止临床报告, 标本必须转送其他实验室检查,直至检验合格后才可继续进行项目测定[3] 。目前质量评价活动的统计分析及数据反馈过程耗时较长[4], 因此,应利用Internet 技术,为室间质评提供了广阔迅捷的平台[5] 。
卫生部临床检验中心推荐11个常规项目的RCV, 是在我国的国情以及临床上的需要的基础上,所规定的允许误差范围的最大值, 即如果实验室某项目RCV大于推荐的RCV, 则应及时改进;已达到推荐值,则仍应努力缩小RCV。由此表明,同一份项目的测定结果:有可能参加室间质评时PT得分为100%, 而室内质控却已超出了部临检中心规定的最大允许误差范围, 或在其允许误差范围内, 但已超出室内质控确定的允许误差范围。为准确评估室间质评结果,参加室间质评的实验室, 无论PT得分为0%还是100%, 均应结合该实验室的室内质控各项目确定的允许误差范围进行对比研究, 从而提高检验质量。
综上所述,应提倡技术人员以解决工作中实际存在着的质量问题为目的, 决不能以质评成绩论成败,使其不要将质量评价成绩作为评优的依据, 从根本上保证质评结果的真实可靠。
参考文献
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[3] 李广权,周卫东.生化室间质评物在提高生化结果准确度的有效利用[J].国际检验医学杂志,2011,32(1):104-105.
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一、工作思路
以科学发展观为统领,认真贯彻《节约能源法》、《民用建筑节能条例》等法律法规,深入落实国家、省和市“十二五”节能减排工作方案及相关部署,结合省厅确定的年度工作要点,加快推进既有居住建筑供热计量及节能改造工作;严格执行新建建筑节能标准,重点提高设计阶段的设计深度及施工阶段的执行力度;积极推进公共建筑节能工作;巩固墙材革新成果,推动绿色建材在我市发展;继续抓好可再生能源建筑应用工作,大力发展绿色建筑;不断完善墙改建筑节能法规体系和考核机制,确保全市墙改建筑节能事业健康快速协调发展。
二、工作目标
(一)县城以上城市规划区内新建建筑设计、施工阶段节能标准执行率100%,节能建筑竣工比例100%;国家重点镇和省级中心镇新建建筑节能标准执行率达到60%;
(二)全面推广节能、利废、保温一体化的新材料,建制镇以上城市规划区内新建建筑全面禁止使用实心粘土砖(瓦),新型墙材应用率100%;
(三)加快推进既有居住建筑供热计量及节能改造工作,完成157万平方米的年度改造任务;
(四)加强公共建筑节能工作开展,完成全市民用建筑能耗统计,对30万平方米的公共建筑进行能源审计,对5万平方米公共建筑实施节能改造,对5栋以上公共建筑建立节能监测系统,建成市级节能监管数据中心;
(五)县城以上城市规划区可再生能源建筑面积占新建建筑总面积的比例达到50%以上;完成市里下达的太阳能光热建筑一体化应用工作任务指标;全市力争获得绿色建筑星级标识的项目不少于3个,建筑面积20万平方米;
(六)加强新型墙材专项基金的征收和使用管理,足额收缴专项基金,充分发挥专项基金政策的调控和引导作用。
三、工作要点
(一)进一步强化新建建筑节能监管。一是继续完善建筑节能闭合管理制度,强化施工现场质量与安全管理,切实加强建筑节能在规划引导、设计变更、房屋销售、现场监管、节能分部验收和竣工验收等关键环节的监督和控制,使新建建筑全面达到节能设计标准要求;二是重点加强对施工阶段的监管力度,增加日常巡查频率,对在建工程实施动态管理,加大处罚力度,杜绝违规事件的发生;三是研究制定节能与结构一体化技术的推广应用政策,加快节能与结构一体化技术在我市的推广步伐;四是严格执行外保温施工专项资质和施工、销售现场公示制度。积极支持鼓励施工企业申办专项资质,提高队伍管理水平,进一步规范市场秩序,建立有序地市场竞争环境;五是进一步加强墙改建筑节能督察,采取联合检查和专项检查等形式,借鉴省检的模式和内容进行专项督导及重点检查,及时发现问题,及时进行整改,实时掌控工作进程,把握工作进度,确保各项工作顺利实施。
(二)加快推进既有居住建筑供热计量及节能改造工作。会同市财政局做好全市年度改造项目验收工作,认真总结推广改造经验。贯彻市政府《关于大力推进供热计量改革与既有建筑节能改造的意见》,分解工作任务,完善改造计划,落实具体项目,确保完成全年157万平方米改造任务。采取会议部署与现场观摩相结合的方式,总结典型经验,推广先进做法,强化跟踪督导,严格落实考核制度,继续将此项工作纳入到对各级政府政绩考核和城镇化考核指标体系中。做好中央、省、市奖励补助资金分配管理,加大资金支持筹措力度。积极推行合同能源管理等新模式,探索完善改造资金筹措机制。严格落实工程建设程序管理,严把规划、设计、材料、施工等关口,确保工程安全和质量。
(三)积极推进公共建筑节能工作。贯彻落实省住房城乡建设厅《关于做好年公共建筑节能工作的意见》等文件精神,按时完成民用建筑能耗统计工作;组织开展公共建筑能源审计30万平方米,在媒体上进行能耗公示,实施节能改造面积5万平方米以上。按照积极稳妥、分步实施的原则,率先推动党政机关办公建筑、大型公共建筑、高等院校、公立医院节能监测系统建设,完成5栋以上公共建筑节能监测系统建设,建成市级监测数据中心。采用合同能源管理模式,对高能耗的大型公共建筑进行节能改造。通过培育建筑节能服务体系,发展建筑节能服务产业等市场机制推进国家机关办公建筑和大型公共建筑节能改造。
(四)巩固“禁实”成果,推动绿色建材在我市发展。一是认真贯彻全省“禁实”现场会议精神,针对薄弱环节,加大工作力度,扩大工作覆盖面,重点加强建制镇以上规划区工程的“禁实”和建筑节能工作,同时,加强对农村地区新型墙材节能产品使用的引导和支持;二是加强新型墙材建筑节能技术产品认定管理,推行产品标识制度,通过随机复查生产现场和见证取样抽检等方式,加强动态监管,提高产品质量;三是培育发展示范项目,推广应用新技术。在全市范围内大力推广应用节能与结构一体化技术、自保温烧结砌块、高性能加气混凝土砌块、low-e玻璃、节能门窗等新材料、新技术;四是培育新型墙材骨干企业,引导新型墙材企业技术升级和工艺改进,组织开展绿色建材产业化示范以示范工程、科研开发项目等方式,加大对新技术、新产品研发应用的支持力度。五是启动农村墙改建筑节能工作。积极探索新型墙材和太阳能热水器在农村的推广应用,积极推进农村建筑节能。
(五)继续抓好可再生能源建筑应用工作。一是做好年再生能源建筑应用示范县和光电建筑应用示范工程申报工作。二是加强对可再生能源示范县惠民县的跟踪督促指导,加快项目的建设进度,确保项目能按时竣工并完成验收。三是加强光电建筑应用示范工程管理,加快项目建设和数据上传进度,确保项目按时竣工并完成验收。四是严格规划、设计、建造、验收等全过程监管,积极推广太阳能光热建筑一体化,确保县城以上规划区12层以下住宅和集中供应热水的公共建筑全部按太阳能光热建筑一体化标准设计、施工和验收。五是切实把好产品市场准入关,未经认定的太阳能光热系统、地源热泵空调系统及其配套技术产品不得用于示范工程建设和太阳能光热建筑一体化项目,从源头上保证示范项目的工程质量和节能效果。
(六)大力发展绿色建筑。一是尽快出台《关于积极发展绿色建筑的实施意见》,从国家机关办公建筑、大型公共建筑和保障性住房入手,强制执行绿色建筑标准。二是会同发展改革、财政等有关部门,建立完善政府主导和市场推动相结合的推广模式,制定绿色建筑约束机制和激励政策。三是通过与有实力的房地产企业合作,将政府在政策推动、引导市场上的优势和房地产企业在资金、技术、人才等方面的优势相结合,试点推出一系列受市场认可的绿色建筑产品,并逐步带动其他的房企参与进来。#p#分页标题#e#
关键词:光伏发电:建筑一体化;建筑节能
中图分类号:TM914
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)01-0135-03
1 建筑节能与BIPV技术
建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的30%,而这30%还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源,和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46-7%。根据预测,若能达到国家50%的建筑节能目标,到2020年,我们可以把建筑能耗控制在7.54亿t标准煤,这相当于英国或法国的全年能耗。(图1)。
可再生能源在建筑中的应用可把消耗能源大户变为生产能源的新兴力量。是创建资源节约型和环境友好型社会的重点领域和关键环节。
目前建筑节能应用最广的是太阳能光伏建筑一体化(Buliding Integrated PV,BlPV)技术,即把太阳能利用纳入建筑的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,使太阳能设施成为建筑的一部分。为此提出的“建筑物产生能源”的新概念,是目前建筑节能技术的研究热点。
2 太阳能光伏发电与建筑一体化发展背景。
2.1 国家能源政策与“十一五”规划要求
根据世界能源组织公布,预计本世纪末太阳能发电量要占总发电量的50%,可见太阳能在今后能源发展中的重要性。我国政府对光伏发电在政策方面给予了很大的扶持,也采取了相应的行动。主要表现在支持开展技术研发和示范、对产业化项目进行扶持、对光伏市场和产业进行培育、对无电地区光伏发电通电建设实施财政补贴、进行国际合作、推动市场发展等方面。更为重要的是,国家非常重视法律体系的建立,在制定的《中华人民共和国可再生能源法》中,对于并网光伏发电和离网光伏发电都有明确的支持条款。同时,国家在“十一五”规划纲要(草案)中,明确提出我国到2010年GDP单位能耗要降低20%。为了配合《可再生能源法》的实施,实现“十一五”节能减排的目标。国家建设部、财政部专门发表了关于推进可再生能源在建筑中的应用意见。意见指出:推进可再生能源在建筑中的应用是贯彻落实科学发展观,是调整能源结构,保证国家能源安全的重要举措,是实现两型社会持续发展的重要战略措施。
2.2 湖南太阳能资源
湖南位于长江中游南岸,地处东经108°47′-114°15′,北纬24°39′-30°08′之间,全省年日照时数为1300-1800h,以洞庭湖为最多,岳阳可达1840h,南部江华只有1360小时,长沙、平江、常德全年有1 700h以上。安化及西南通道日照时数1400h(图2)。湖南平均日照强度为5000左右MJ/m2・年,属于太阳能资源较丰富地区。就全年平均来说,日照百分率,湖区可达40%以上,其他各地都在30-40%之间。从季节上来说,夏秋日照率大于春冬。七、八月日照时数在200h以上,日照率多在50%以上。二月份日照时数大部份地区均不足80h。大致是日照时数东半部多,西半部少。全省太阳辐射量86-109Kcal/cm2・年,是同纬度中光能比较充分的省份,年总辐射量以洞庭湖区最大,次为湘南和湘中,湘西最小。太阳辐射量与日照时数的地域分布基本一致。从图2可以看出,湖南太阳能资源较丰富,充分利用太阳能,将有利于湖南太阳能资源的合理利用,从而推动湖南太阳能产业的发展。
2.3 研究开发太阳能光电幕墙
随着BIPV技术的发展,一种极具发展潜力的集合太阳能光伏发电技术与幕墙技术的新型功能性建筑幕墙,即。太阳能光电幕墙”模块结构正成为国际建筑界的新宠。由于应用双玻璃封装工艺,取代传统建筑幕墙玻璃,一方面保持了幕墙玻璃的透光性与装饰性,达到玻璃幕墙同样的美观效果;另一方面,利用太阳能电池实现光伏发电技术,产生新能源,而且其双层玻璃夹层结构克服了传统建筑幕墙玻璃保温性差的缺陷,太阳光电幕墙代表着国际上建筑光伏一体化技术的最新发展方向。
中建五局自筹资金建设的“中建大厦”中,开发研制了“百页式非晶硅太阳能光伏发电幕墙”,该项目已申请相关国家专利,在探索光伏发电与建筑一体化过程中取得了较好的经济效益和社会效益。
2.4 研究开发晶体硅电池片
2008年8月中电科技集团第48所100兆瓦晶体硅太阳能电池片生产线一期工程竣工投产暨二期奠基仪式在长沙举行。这标志着湖南省太阳能电池产业化项目取得重大进展。按照规划,48所将进一步加大投入,在两年内建设400MW规模级的太阳能电池片(图3),带动和提升湖南省太阳能光伏产业链。
3 湖南太阳能光伏建筑一体化案例――中建大厦
3.1 项目概况
中建大厦玻璃幕墙是国际首创的百页式非晶硅太阳能光伏发电幕墙(图4)。中建大厦的光伏发电幕墙约有2000m2左右面积,装机功率100KW,年发电约10万度。基本满足中建大厦照明用电。它是将非晶硅薄膜电池裁成酉页片后,嵌入中空玻璃中形成建筑幕墙用太阳能发电玻璃组件。比较其他太阳能幕墙,中建牌百页式太阳能发电幕墙有很多先进性,目前拥有4项国家专利,并申请了国家专利保护。2008年被评为“2008年度国家可再生能源建筑应用示范工程”。
3.2 经济效益分析
中建自主研发生产的非晶硅光伏幕墙与晶体硅光伏幕墙和晶体硅屋面就50KWp系统容量就安装成本、年发电量、结算成本等指标进行比较,见表1。
通过以上数据分析:非晶硅光伏幕墙与晶体硅光伏幕墙和晶体硅屋面在设计寿命都为25年和总装机容量为50KWp的情况下,按照国家相关财政补助政策非晶硅光电幕墙系统能获利330万元,并在7,8年回收全部成本。
4 湖南光伏发电与建筑一体化产品研究
在我省开发的太阳能光伏发电建筑产品特征如下:
4.1 高效率高保温百页式非晶硅发电玻璃幕墙
特点:集光伏发电、保温节能、阳光控制、不影响室内采光、不影响外立面装饰效果等多功能于一身,同时比较早期的光伏幕墙同等电池片功率下发电量提高50%。中建牌光电幕墙传热系数K=1.5W/(m2・k):保温性能比普通幕墙提高260%,相当于每1干平方米幕墙年节约电费14―16万元。财政部补助的标准完全满足。
造价:光伏部分增加造价2500元/m2,
装机功率80~50WP/m2(根据百页密度)。
4.2 晶体硅光伏发电玻璃幕墙
特点:单位面积装机功率高,但因垂直面安装,同等电池片功率下发电量下降50%。晶体硅电池板功率的温度衰减系数高,是非晶硅的一倍。所以晶体硅光伏发电玻璃幕墙不能是中空玻璃的,否则功率衰减严重。保温性能比较差,使用中不节能。
造价:光伏部分增加造价5000元/m2,装机功率120WP/m2左右。
4.3 晶体硅光伏发电玻璃采光顶
特点:单位面积装机功率高,电池片功率发挥充分发电效果好。因晶体硅电池有热斑效应(局部遮挡电池片时,自发热烧毁电池)所以注意经常清洗采光顶。
造价:光伏部分增加造价5000元/m2,装机功率120WP/m2左右。
4.4 简易式墙面与屋顶太阳能电站
特点:―般采用太阳能电池标准组件,单位面积装机功率高,造价相对低廉、工期短。但与建筑―体化程度极低,不满足财政部补助的标准。
造价:光伏部分增加造价30元/WP,装机功率140~160WP/m2。
5 发展太阳能光伏建筑一体化的建议
为走出一条低能耗、低污染、高产出的新型工业化道路,大力发展太阳能光伏建筑一体化,以湖南为研究对象建议如下:
5.1 由政府出面将省内与光伏――建筑一体化工程相关企业给以一定形式的整合,从电池片制造、光伏工程设计、安装、到地产开发形成一条完整的产业链。
5.2 对有条件或能耗大的公共建筑及大型房地产开发项目采取强制政策要求其实施光伏――建筑一体化工程。
5.3 在注重发展光伏――建筑一体化工程体量时,一定需严格监督其工程安装质量,必须符合国家建筑外维护结构设计施工规范。事关公共人身安全,光伏――建筑一体化工程从设计、施工、调试、到后期维护各各环节必须交给有相关资质的企业,否则不能验收交工。
5.4 尽快出台省光伏――建筑一体化项目地方支持与补贴政策方案:
方案一:在国家发改委、国家能源局光伏发电政策扶持与补贴措施实施前,先行对在湘光伏――建筑一体化项目发电量按照4元/度电价来收购。在国家政策实施后,地方额外增加0.5~1元电价补贴。
方案二:对计划实施光伏――建筑一体化项目评估,因其增加的建造费用政府给予一定比例一次性补贴。
方案三:利用免税形式,将实施光伏――建筑―体化项目增加的建造费用分批补贴给建设方。
6 结语
太阳能光伏发电是一种洁净、可再生的新型发电形式,大规模应用光伏发电将为子孙后代提供可持续发展的空间。我国拥有大规模发展光伏发电的有利条件,BIPV和大规模的光伏电站的示范和实际应用已经启动。大规模并网光伏电站能有效解决供电不足问题与环境问题。BIPV实现了太阳能光伏系统与现代建筑美学的完美结合,使大规模光伏系统进入城市成为可能,具有广阔的发展前景。
据了解,湖南还将有30多个光伏产业项目在建设和推进中,预计五到七年时间内,湖南的光伏产业销售收入将突破干亿元。
然而,大规模应用太阳能光伏发电在造价、人才、技术、产业和政策等方面仍然存在一系列问题。同时BIPV的技术层面还有待研究,我们坚信随着太阳能光伏发电系统技术的提高和应用的增多,一个新能源时代将离我们越来越近。
参考文献:
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本届青岛国际建筑节能博览会得到了中国建筑节能协会、中国建筑材料联合会、住房和城乡建设部建筑节能与科技司、山东省住房和城乡建设厅、青岛市人民政府的大力支持,总展出面积30000㎡,800多个展位,参展企业近400家,展品包括外墙保温及干混砂浆、太阳能建筑一体化、可再生能源建筑应用、供热采暖、涂料、化学建材、绿色照明、建筑防水、节能门窗与幕墙、木屋/木塑产品等国际最先进的绿色建筑相关产品、技术。
北京振利、烟台万华、德国可耐福、唐山北京熊、山东圣泉、北京富思特、青岛科瑞、太阳雨、皇明、四季沐歌、力诺瑞特、海尔、广东五星、喜相逢、广州科顺、西卡防水、河南建都、杭州传化涂料、威海滋普、宇泰光电、明伟电子、政通佳明、世纪澄通、鞍山大地、深圳特辰、北京韬胜、上海铂砾耐、黑龙江远东木业、中航木业、青岛泰旭、青岛华瑞、嘉寓、腾龙、发国、亨达、崂塑等近400家行业一线品牌和知名企业共同盛装亮相,全面呈现了一个最具实效性的绿色建筑材料与产品一站式采购平台,吸引了专业观众30000余人次,与去年相比增加了约40%。其中,包括房地产企业近2000家,建材经销商8000余家,进出口贸易公司600余家,建筑设计与工程单位1800余家,组委会共为1400余位协约采购商提供了展期免费住宿服务。
本届展会最大的亮点之一是由青岛市建委、墙改办组织的“可再生能源建筑应用成果示范展”。自2010年青岛入选国家可再生能源建筑应用示范城市以来,各级政府部门不断加强对我市可再生能源建筑应用项目发展的推动和跟进,多个项目的投入使用取得了非常好的示范和表率效应。本次“可再生能源建筑应用成果示范展”由万科、卓越、天泰、泰成四家行业知名的房地产企业和昌盛日电、泰旭等可再生能源建筑应用、环保建筑材料应用等典范代表,以代表性楼盘、生态宜居城市规划等项目进行“原景重现”的形式,对当下最先进、最前沿的可再生能源建筑应用理念以及可再生能源实际建筑应用成果集中展示。200平米特装展区规划,体验式的特色展台搭建,更直接的展示方式和表现效果,为业界人士和广大市民搭建与绿色建筑近距离接触的专业平台。
第六届中国(青岛)国际建筑节能和可再生能源高峰论坛同期举办。中国建筑节能协会副会长李秉仁、住建部科技发展促进中心总工杨西伟、中国建筑标准设计院总工李军、清华大学教授李晓峰、魏庆芃、德国专家施维德等国内外一线专家,分别对“十二五”建筑节能政策、建筑节能与外墙保温新趋势、绿色建筑与生态城区、太阳能热利用和太阳能建筑一体化、可再生能源的建筑应用以及大型公建用能监管等六大议题进行剖析和解读,共同探讨在充满机遇和挑战的环境下节能产业的必然趋势与创新思路。
关键词:建筑节能政策 现状 建议 激励措施
我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17~18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。近年来,安徽省经济加速发展,城镇化进程加快推进,建筑业在快速发展、成为该省经济发展支柱产业的同时,也使能源消耗量急剧增加,并存在着能源利用效率仍然不够高等问题。本文主要通过对安徽省建筑节能政策现状阐述和分析,指出目前存在问题,并提出政府促进建筑节能发展的政策建议,希望能给与安徽建筑业发展相仿的省份以借鉴。
1.安徽建筑节能政策现状
安徽的建筑节能起步并不晚。早在1992年,合肥琥珀山庄就曾进行过5种墙体、6种屋面的节能试点,受到过国家建设部的肯定。安徽省建筑节能工作始终坚持“政策为导向,设计为龙头,标准为支撑,组织为保证”的工作思路。建立专门的领导和办事机构,构建相应的技术平台,实施严格的监督管理,初步建立了建筑节能的政策支撑体系,取得了阶段性成绩。
1.1建立安徽省地方法规和规章
2003年6月下发《安徽省新型墙体材料推广应用管理办法》,废除传统耗能墙体材料,积极推广节能型新型墙体材料。2005年9月印发了《安徽省施工图设计文件节能审查要点》,用于指导施工图设计文件审查机构做好建筑节能审查工作。2005年11月制定了《关于进一步推进我省建筑节能工作的若干意见》,要求对住宅建设项目和新建商场、宾馆、办公楼等建设项目,在方案审查、立项审查、设计审查、竣工验收方面加强节能管理。2006年1月《进一步加强安徽省民用建筑工程项目建筑节能管理若干意见》,加强安徽省民用建筑工程项目建筑审查监督管理工作。
1.2推进建筑节能设计标准体系建设
2001年1月,安徽省质量技术监督局、安徽省建设厅联合了《安徽省民用建筑节能设计标准》,编制了《外墙外保温建筑构造》、《SF防水保温屋面构造》、《安徽省民用住宅太阳热水器一体化建筑设计、安装标准》等节能图集和标准。
1.3出台一系列相关配套措施
结合安徽省情,制定和实施了有关建筑节能工作的一系列法规和文件,如《安徽省节约能源条例》、《关于进一步推进我省建筑节能工作的通知》(建科[2006]76号)、《关于进一步加强建筑节能设计审查工作的通知》(建设[2006]115号)、《安徽省关于建设领域节能减排综合性工作方案》( [2007] 号)、《安徽省发展新型墙体材料条例》等。
与此同时,各市也制定了相应的建筑节能工作办法和意见,如合肥市制订的建筑节能规章《关于加强建筑节能工作的意见》(合政[2006]27号);铜陵市政府出台的《关于印发安徽省新型墙体材料推广应用管理办法贯彻实施意见的通知》(铜政[2004]11号)、《铜陵市“十一五”期间建筑节能实施纲要》;蚌埠市建委制定的《关于推行应用建筑节能设计软件的通知》(建政秘[2006]185号)等。
2.安徽建筑节能政策面临的问题
2.1建筑节能激励政策亟待创建
安徽省建筑节能尚处于起步阶段, 单纯依靠用户、建设方自发的行为无法实现建筑节能目标。建筑节能工作进展缓慢除了认识不足、监管不力等方面的原因外,一个最重要的原因就是缺乏有效的激励政策引导,对各利益主体的行为难以规范和制约。一是缺乏相关的国家产业政策支持,至今仍然缺乏鼓励企业节能、节材、节水、节电、环保方面的优惠政策;二是有一些房地产开发项目做了一些节能等方面的尝试,但都是企业自发的行为,仍缺乏国家相应政策的鼓励和支持。三是中央财政安排了专项补助资金,并要求地方政府予以配套,但各地落实建筑节能各项费用的情况并不太理想,一些地方还没有真正落实。四是目前针对建筑节能的经济政策是以财政补贴为主,受财政预算额度影响较大,不够稳定,建筑节能税费优惠等稳定、长效的激励政策尚未建立。
2.2建筑节能长效机制未建立
从安徽各地建筑节能进展情况看,针对“十二五”期间更大规模、更长时期节能改造的财政政策、融资模式尚未确定。在法律层面,《节约能源法》已经修订并颁布实施,《民用建筑节能条例》也开始实施,但是长效机制尚未建立。要使这些法律制度真正得到落实,需要制定具有可操作性的部门规章或规范性文件,各地也要制定地方性法规和实施细则。目前,这方面工作还处在刚刚启动阶段。
通过以上我们可以看出当前建筑节能政策法规还不够健全,缺乏配套完善的建筑节能法律法规是开展建筑节能工作中出现问题的主要原因之一,建筑节能经济激励政策的不足,使市场机制难以发挥作用,这影响了业主节能的积极性。
3.安徽省建筑节能政策建议
目前安徽建筑节能工作的重点是建立完整的激励措施,建立以经济激励措施为主,以加强行政管理和完善节能服务机制为辅的建筑节能激励措施体系。
3.1完善管理政策,加快推进建筑节能的立法研究
完善节能减排法律法规体系,提高处罚标准,切实解决“违法成本低、守法成本高”的问题。完善相关的配套法律法规,借鉴发达国家的经验,使法律法规具有全面性、操作性、前瞻性,使政府、企业、家庭、个人都能在法律框架内找到节能减排的法律依据,做到有法可依、有法必依、执法必严、违法必究,真正建立起一套长效的节能减排法律法规管理机制。安徽省在国家节能减排法律法规的框架内,根据本地经济发展状况,尽快完善本地的节能减排地方法规体系,促进本地经济又好又快发展。
3.2继续抓好新建建筑严格执行节能设计标准
完善建筑节能产业标准规范体系。抓好《安徽省民用建筑节能设计标准(居住建筑部分)》、《安徽省民用住宅太阳热水器一体化建筑设计、安装标准》、《混凝土多孔砖砌体施工及验收规程》、《安徽省公共建筑节能设计标准实施细则》、《安徽省民用建筑工程节能施工质量验收规程》及《安徽省建筑与太阳能一体化技术规程》等标准制定工作。全面贯彻执行《关于进一步加强建筑节能设计审查工作的通知》、《安徽省建设工程节能监理工作导则》、《安徽省节能工程质量监督检查要点》及建筑节能的相关标准规范,完善建筑节能产业标准规范体系。通过建设行政主管部门的监督管理职能,强化执行建筑节能设计标准的力度,实施建筑节能闭合管理。
3.3建立建筑节能激励政策框架
理顺节能管理及能源费用征收机制,建立健全节能管理的机制,理顺各方关系、明确各方责任,各方利益主体积极参与的执行力度有待提高、使节能与各方利益直接挂钩来促进各方的节能积极性;加强限制性政策:对建筑物、能源系统(设备)的能效水平及节能管理(尤其是公共建筑节能管理)提出强制性要求;加大鼓励性政策的力度:对高效的节能技术、产品(建筑)给予经济激励,抵消部分由于采取高效节能技术而带来的增量成本,并支持中介机构参与建筑节能的活动。
3.4研究制定经济激励政策措施
对既有建筑进行节能改造要给予适当的补贴或税收优惠政策,对示范项目给予贴息优惠政策。根据《节约能源法》、《可再生能源法》和《安徽省民用建筑节能条例》研究制定节能经济激励政策,从财政投入、税收、金融等方面支持建筑节能,在政府的宏观指导下推进建筑节能工作。对于达到建筑节能标准的建筑物,应享受减免固定资产投资方向调节税等税收优惠和经济上给予贷款、贴息等倾斜政策。
3.5对开发商和建筑企业进行财政补贴
有政府财政补贴的方式主要有两种:一是贴息补助,即政府用财政收入或发行债券等收入支付企业用于节能研究与开发而发生的银行贷款利息;二是直接补贴,即政府以公共财政部门预算的形式直接向节能项目提供财政援助,如对研究与开发项目、示范项目和能源审计项目等的补贴。
3.6建筑节能科研开发推广项目应列入安徽各地方科研计划
增加财政拨款和信贷,增加资金投入强度,并形成多方位、多层次的科技资金投入体系。同时实行精神奖励与经济激励并行的节能激励政策。要研究制定对经认证合格的节能产品和材料减收产品增值税的相关政策,鼓励生产、采用节能产品和节能材料;制定鼓励生产和使用建筑节能器具的经济激励机制;鼓励社会资金和外资参与既有建筑节能改造,对通过节能改造、电费降低而产生的收益,实行按比例分成;改革有关建筑奖项的评审办法,把是否执行建筑节能标准作为重要评审内容。
基金项目:安徽省科技厅软科学项目“安徽省建筑节能政策与导向研究”,编号10030503044。
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1 建筑节能减排形势依然严峻
统计数据显示,作为我国国民经济支柱产业的房地产业,同时也是高能耗、高排放大户。民用建筑领域建造和使用过程消耗了水资源的50%和原材料的50%,产生了42%的温室气体效应。民用建筑在建材生产、建造和使用过程中,能耗占全社会总能耗的49.5%,其中建材生产能耗占20%,建造能耗占1.5%,使用能耗占28%。我国民用建筑在达到相同室内热舒适度的情况下,使用能耗高出同等气侯条件下发达国家平均水平的2到3倍,因此“十二五”期间,建筑节能减排形势依然严峻。
在我国已建成的400多亿平方米建筑中,热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的65%左右,而利用清洁可再生的太阳能可有效实现建筑中的能源替代,是有效降低建筑能耗的手段。综合利用太阳能,全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热光电综合应用一体化,太阳能热水可补充15%的建筑能耗,采暖、制冷系统可解决50%的建筑能耗,光伏发电可节约30%的建筑能耗,节能效果十分显著。可建成最理想的零能耗房。针对建筑需求提供不同的解决方案。
太阳能是典型的可再生能源,太阳能与建筑的结合体现在建筑的本体节能方面,但同时太阳能设备作为建筑设备的一种,在管理节能方面也具一定潜力。
2 太阳能与建筑一体化的概述
太阳能建筑一体化,即用太阳能(Solar Ener-gy)代替部分常规能源,为建筑物和居民提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能,以满足或部分满足人们的生活和生产的需要。其利用太阳能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供应均来自太阳能,常规能源消耗为零;从而真正做到环保清洁、绿色生态。所谓的太阳能建筑一体化,综上所述就是将太阳能的产品及构件在建筑上应用,并做到与建筑设计进行有机的结合, 消除太阳能对建筑物形象的影响,达到浑然一体的效果。
基于以上对太阳能建筑一体化的定性分析,太阳能建筑的特点可以概括为3条:1)既舒适义健康;2)节约一次能源;3)减少对环境的破坏和污染。
3 太阳能建筑的典型建筑结构类型
在倡导绿色能源、可持续发展的今天,太阳能作为最经济、环保的能源之一,愈来愈受人们重视。目前太阳能建筑的典型建筑结构类型有主动式太阳能系统建筑和被动式太阳能系统建筑。
太阳能建筑的宗旨是在不破坏建筑立面的前提条件下,注重太阳能系统的安全性、实用性和智能性。然而,在太阳能与建筑的结合问题上,综合各方面考虑,目前仍存在诸多问题。
3.1 太阳能产品制造商,往往只强调产品的功能,而忽视了建筑的特点与要求,使太阳能产品与建筑物成为两个独立的部分;太阳能产品由于没有与建筑设计相结合,因此会破坏原有建筑的整体外观形象,进而破坏环境;而且目前的太阳能产品结构单一,建筑设计师即使在设计中考虑使用太阳能产品,也很难将太阳能产品有机地融人到设计中,使太阳能产品成为建筑设计中的“鸡肋”。
3.2 建筑设计院,仍有不少建筑设计师缺乏绿色生态的理念,根本不考虑太阳能及其他绿色能源的使用,造成太阳能产品大都在建筑施工过程中临时安装,即“事后状态”下安装,结果影响到建筑群体,甚至整个城市的建筑风貌。
3.3 政府规划机构,往往不能够将绿色环保的理念和相关政策很好结合。由于其它相关配套设施、标准的不完善,尤其是太阳能施工验收标准一块,仍存在争议点。在一定程度上影响了太阳能产品的生产,导致推广效果不好、范围不广。
针对以上问题,解决方案如下:(I)太阳能产品的生产商应更多地了解建筑设计的需求,开发推出多款适合建筑结构利用的系列和型号;(2)建筑师在设计初期,即将太阳能系统包含的所有内容都当作建筑不可或缺的元素加以考虑,使之成为建筑组成的一部分;(3)加强太阳能产品生产商、建筑师、政府机构的交流与沟通,从设计阶段即将太阳能产品与建筑真正的融为一体,并配以后期的政府激励政策、规范的市场引导机制,太阳能产品一定可以在建筑节能中发挥更大作用。在各领域的合作之下,太阳能建筑必将达到完美与和谐的统一。太阳能系统与建筑设计一体化的设计思路,也将得以持续和发展。
4 太阳能建筑的典型应用模式
太阳能的应用,从技术途径看,主要分为光热转换技术和光电转换技术;从具体应用范围看,主要有太阳能热水供应、太阳能地板采暖、太阳能温水游泳池、太阳能空调、太阳能路灯等5大系列。到目前为止,太阳能光热转换技术发展已较为成熟,不仅可以提供人们生活所需热水,还可解决取暖等问题;太阳能光电转换具有较高的技术成分,发展与应用量较小,但是随着光电转化技术的进一步成熟,以及太阳能光电板成本的进一步降低,太阳能应用必将具有更广泛的空间和发展市场。
5 太阳能建筑的应用前景
5.1 应用空间大
我国具有丰富的太阳能资源,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,预测2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别占4.7%和10%。目前我国太阳能热水器的保有量已超过6 001)万mz,而此数据的太阳能建筑仅占所有建筑1%
5.2 环保节能
根据美国环境总署EPA的统计数据、目前世界各国建筑能耗中排放的:约占全球排放总量的30%-40%。而人们对未来:在大气中含量的预计是,如果不采取任何措施,50年后大气中:的含量将会达到现在的3.5倍。众所周知,国家推广太阳能的目的是为了环保节能,而环保节能在另外一层意义上说就是尽量减少:的排放。换个概念,使用太阳能减少:排量与绿地吸收的效果相一致。据科学计算,可以总结出如下等式:1 m=的太阳能集热器“95.39 kg标煤产生的热量之70.11 kg =19.475 m2的草坪吸收力=0.779 m2的落叶乔木吸收力==1.5 m2的绿地吸收力。从以上数据,我们可以明显地看出建筑应用太阳能的环保节能效应。
6 结论
【摘要】随着能源问题的日益的突出,建筑节能这一领域逐渐的引起更多的关注。而建筑门窗作为建筑节能中的一个重要环节,必须下大力气去进行深入的探讨研究。特别是为片面追求建筑通透性而在建筑设计中不断加大窗墙面积比的今天,是一个极具现实意义的任务。文章从建筑节能入手,着重论述了建筑节能中节能门窗的相关应用,主要包括分类、推广应用、技术创新、施工要求及质量控制几大方面。
【关键词】建筑节能;节能门窗;技术;可持续发展
在能源与环境问题日益突出的今天,建筑节能作为节能工作中的一个重要环节,同时也是影响和制约我国国民经济发展的重要因素。建筑门窗作为建筑物护结构中的重要组成部分,其对建筑节能有着非常大的影响,直接影响建筑物的整体节能效果和居住舒适度。因此,探讨建筑门窗节能技术有着非常必要的现实意义。
1 建筑节能综述
建筑节能这一概念在国外的发展经过了三个主要的发展阶段,分别是建筑节能(Building energy-saving)、在建筑中保持能源(Building energy conservation) 以及提高建筑的能源利用率(Building energy-efficiency)。虽然我国建筑节能的起步较晚,但发展速度很快,属于提高建筑的能源利用率这一层面,并且有了自己的绿色建筑评价体系。建筑节能有着广义与狭义之分,广义的建筑节能是指在建筑日常消耗的各个方面,例如空调、供暖循环、家用电器以及中水利用等方面采取节能措施,即绿色建筑体系;而狭义的建筑节能只是在建筑物的施工过程中对各构成部件和行为活动所消耗的资源进行必要的控制。
目前建筑节能的主要方式是通过采用与普通建筑材料不同的高效保温隔热材料,如膨胀聚苯板、砂加气砌块、低导热型材、辐射玻璃等,在建筑物外墙、门窗以及屋面等部位采取相应的节能措施,通过降低护结构的传热系数达到节能的目的,这是目前建筑节能的主攻方向。还有一种方式是通过利用太阳能、地源热泵、中水循环等新技术,充分调用这些清洁能源、可再生能源来参与维持建筑物的日常能源消耗,从而减少电力、燃气等常规能源消耗以达到节约能源的目的,但目前还没有大量应用于实际工程。
2 节能门窗
2.1节能门窗的分类
当今门窗的制造已经从过去单一的木制、钢制或者铝合金等发展到铝塑复合、铝木复合以及玻璃钢等新型的门窗型材。而目前市场上主要的节能门窗为断热铝合金和塑料门窗。由于建筑门窗与采取节能措施的屋面及墙体相比保温性能较差,同时加上日常使用中的频繁开启,使其成为影响建筑物能耗的主要因素。尤其是窗玻璃在窗框面积比中所占比例很大,应做为节能的重点对象。目前市场上的节能玻璃主要有中空玻璃、镀膜玻璃、真空玻璃等。中空玻璃又可分为两玻中空、三玻中空,是采用铝间隔条、暖边间隔条等材料将两片或三片玻璃密封,玻璃中间保有空气或冲入氩气、氦气等惰性气体,由于气体的导热性能较低,可以达到保温的目的;镀膜玻璃也称反射玻璃,是通过在玻璃的表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以达到改变玻璃反射系数、透射系数等光学性能来实现保温的目的,当然也可以与中空玻璃或者真空玻璃相配合使用。按产品的不同特性,大致可分为热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E)、导电膜玻璃等;真空玻璃是继单片玻璃、中空玻璃之后的第三代玻璃产品,主要原理是将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃,这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热量降到最低,其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同。真空玻璃是玻璃工艺与材料科学、真空技术、物理测量技术、工业自动化及建筑科学等多种学科、多种技术、多种工艺协做配合的硕果。
2.2 节能门窗的推广应用
节能门窗是指门窗的保温隔热性能以及空气的渗透性都要达到或者高于所在地区的《民用建筑节能设计标准(采暖居部分)》以及各个省市地区实施细则的技术要求的门窗均可称为节能门窗。节能门窗是所在区域对门窗整体节能指标的要求,并不对型材、玻璃、隔热材料等部件单独设限。节能门窗也不能以某一固定指标值来进行划分,因为不同地区对建筑门窗的节能要求是不统一的。例如北方主要考虑的是门窗的保温效果,而南方则主要考虑其遮阳效果。因此,正在施行的建筑门窗节能性能标识制度中也对建筑节能门窗的适用区域做了详细的划分。而各地区也针对本区域节能特点对建筑门窗的性能指标作出了详细规定,为此,节能门窗的选择要根据当地节能的标准及相应的实施细则进行。
在冬季温度较低或者严寒地区,要大力的推广以下类型的节能门窗:充氩气中空玻璃塑料平开窗,其传热系数的实测值一般不高于: 2.5W/(m2.K);Low-E中空玻璃热断桥铝合金平开窗,其传热系数的实测值一般不高于:2.7 W/(m2.K);铝木复合窗和三玻中空窗等。国家自从2000年就明文规定严禁大中城市在进行新建筑施工中使用不符合建筑节能要求的25A系列以及32系列的实腹钢窗以及35系列的空腹钢窗,同时也禁止了普通木制门的使用。
在夏热冬暖地区则应首选遮阳效果较好的门窗:由于该地区对门窗保温要求不高,因此选择范围较宽,可选用中空玻璃断桥铝合金平开窗,其传热系数的实测值一般为:3.3 W/(m2.K);中空玻璃塑料平开窗,其传热系数的实测值一般为:2.6 W/(m2.K);同时要考虑建筑门窗与遮阳设施相结合,如百叶窗、遮阳帘等。
2.3 节能门窗的技术创新
门窗与建筑外墙、屋面等结构部位相比,其隔热性能和保温性能都比较低下。同时由于门窗的反复启闭和缝隙,又成为冷风渗透的主要通道,因此改善门窗的保温隔热性能,是建筑节能、提高居住环境舒适度的重要环节。可以通过采用节能玻璃、型材、高性能密封材料,来改善门窗的保温性能。目前,我国大部分地区正在推行三步节能,即节能65%的目标,部分地区正在进行四步节能的技术研究与储备工作,以及建筑门窗节能性能标识制度的开展,这些政策都在促使门窗行业必须进行相关技术的创新与升级,走上产业化发展的道路。以下是应重点推广与研发的几项措施:
首先是技术性措施:
2.3.1 由于门窗的整体构造和不同部件之间的配合直接影响其节能效果,因此应加大节能门窗设计研究力度,编制专门针对节能门窗的设计规范,以此来指导各门窗生产厂家根据自身条件和销售目标区域来设计节能门窗,达到更好的节能效果。
2.3.2 气密性能对建筑门窗的整体节能效果至关重要,因此应开发利用全周边高性能密封技术,进一步降低空气渗透热损失,提升水密性能、保温性能、隔声性能等主要物理性能。值得一提的是:在考虑门窗密封性能的同时,为保证室内环境舒适度,应兼顾门窗换气次数,达到两者之间的平衡统一。
2.3.3 节能门窗在保证节能效果的同时应兼顾其安全性能和耐久性能,在高层建筑中尤其应考虑其安全性问题。高层建筑应采用内平开方式的门窗,如果是外平开则应安装摩擦铰链、限位器等安全设施,同时应研究夹胶玻璃在节能门窗中的应用问题,进一步提高节能门窗的安全性。针对老化问题,则应继续研制开发新型耐老化密封材料和镀膜技术,并建立节能门窗持续跟踪机制,定期对其节能性能进行检验,发现节能失效后,立即采取措施予以维修或更换。
2.3.4 各地方应根据所处区域的环境特点,编制节能门窗安装、检测、维修、使用等环节的技术指南。防止节能门窗由于错误的安装、使用而导致的节能失效现象。
2.3.5 要把门窗节能与建筑节能统一起来,实现门窗、建筑一体化节能设计,在实际施工中要不断的总结经验,提高建筑门窗与护结构的一体化节能水平,达到建筑总体节能水平的有效改善。其中需要重点解决的是门窗外墙的设计一体化、太阳能的利用、填充技术以及空气动力节能技术。
其次是政策性措施:
(1)各地方政府应加大对节能门窗的投入力度,鼓励新建建筑和既有建筑节能改造采用节能效果明显的门窗,规定节能门窗的市场指导价格,避免因价格竞争而导致的以次充好现象,对采用节能门窗的建筑进行政策上的倾斜,确保门窗节能工作落到实处。
(2)加快建筑门窗节能性能标识制度的推广步伐,通过对门窗生产厂家进行生产能力考查以及对建筑门窗的节能性能进行实际检测和软件模拟计算,最终形成技术参数标签,来对建筑门窗的节能性能指标如传热系数、空气渗透率、遮阳系数等进行标识,来规范节能门窗市场,淘汰落后的小企业,推动节能门窗市场的健康有序发展。
(3)鼓励综合节能门窗新技术的开发应用。改变建筑门窗单纯保温隔热的被动式节能,要科学的将节能与合理的利用太阳能、风能、地下热能等结合,对这些清洁可再生资源进行开发利用。从而实现节能与用能的结合,并开发出相应的综合节能产品。
3 节能门窗的施工要求
节能门窗由于具有一般门窗所不具备的特点,从而决定了其安装也要遵从一定的施工要求:
3.1 节能门窗的型号、规格、性能、品种以及开启的方式要符合设计施工的要求。
3.2 安装节能门窗必须预置附框,最好使用预留口方法,禁止先安装后砌口或者是安装与砌口同步。
3.3 固定方法的选择要参考节能门窗的材料,有针对性的选用膨胀螺栓、焊接或者射钉等方法。
3.4 适当的增加窗户开启缝的搭接量,以尽量的减小缝隙的宽度。
3.5 密封条的选用要按照装置的部位、断面的形状以及所用的材料,确保具有很好的相容性,以提高气密性能和耐久性能。
3.6 节能门窗密封条的安装应尽量的顺直,转角处结合紧密,保证与门窗各部件粘结牢固。
3.7 在房间气密性显著改善的情况下可以增设可调节的换气设施,例如门窗上设置换气孔。
3.8 门窗四周与墙体之间的缝隙要使用发泡聚氨酯填缝剂进行充分填充密实后,用密封材料进行密封,禁止使用水泥砂浆嵌填。
3.9 确保节能门窗安装过程中不受外力破坏,如发现中空玻璃中间结露等失效现象,应及时予以更换。
4 节能门窗的质量控制
安装好的节能门窗应该平整协调、关闭严密、启闭灵活,没有阻滞现象;玻璃的密封压条必须与玻璃紧密的结合,接头处没有明显的缝隙;安装玻璃时要保证玻璃的牢固、平整以及合理的垫块设置,夹层内避免灰尘或者水气的存在;门窗在关闭后不能出现明显的缝隙,并且密封条要处于均匀的压缩状态;密封条的安装要无脱落、无卷边、接触严密以及平整不露框边;门窗与墙体的连接要牢固,缝隙要使用高性能保温材料填充。门窗安装完成后,应进行现场整体气密性能和水密性能测试,来检验其安装质量,如发现气密、水密性能不合格,要重新进行更换调试。
5 结束语
随着时代的不断进步,可持续发展已经深入人心,建筑节能的发展,尤其是节能门窗的开发与利用势必成为今后研究的热点。国内的门窗行业要想在建筑节能的发展中占据先机,就必须迎合市场的需求,加大节能门窗产品的创新力度,不断的采用新技术、新材料以及新工艺,避免刻意追求建筑通透性,努力实现节能门窗与建筑节能一体化,来推动建筑节能事业的持续进步。
参考文献
[1] 陈荣莉,陈丽等.节能建筑与节能材料的发展方向[J].黑河科技,2001,(3).