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建筑节能是指住宅和公共建筑在使用过程中的能耗,主要包括采暖、空调、生活热水、照明、炊事、家用电器等能耗,属民生能耗,其所占全国总能耗的比例为30%―40%左右。我国建筑能耗很高,在建造和使用过程中直接能耗占全社会总能耗的30%,使用的钢材、水泥等建材的生产能耗占16.7%,两项相加近一半的能源被建筑所消耗。由此,建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的节能方式。
近年来,在我国建筑发展的大潮流中,减少建筑能耗和污染排放,节约资源、保护环境,实现建筑与自然和谐共存已成为全社会共同关注的热点问题和研究课题,做好建筑节能减排工作,既是建筑技术进步的一个重大标志,也是建筑界实施可持续发展战略的一个关键环节。作为祁连县建筑行业来说,建筑节能已是目前节能领域的当务之急,刻不容缓,必须把建筑节能视为自己义不容辞的历史责任,从分析研究我县建筑节能工作现状入手,把握建筑节能工作中存在的问题,并设法加以解决。只有这样,才能逐步推进我县建筑节能工作。
一、 建筑节能发展现状
随着我县城镇化进程的不断推进,舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要。但我县建筑节能工作不仅起步较晚,而且建筑节能投入成本和能源利用效率很低,监管执法处于薄弱稀松状态,致使全县建筑行业节能工作迟滞不前。2008年10月1日实施的《民用建筑节能条例》出台后,我省也先后制定了《青海省节能管理办法》等地方标准,我县建筑业节能工作才走上了正规道路,通过严格实施工程建设单位、设计单位、施工单位执行节能标准和设计规范的经济处罚办法等一系列措施,有力地推动了建筑节能事业的健康发展。据建设部科技司的分析,到2020年底,全国将新增300亿平方米房屋建筑,如果这些建筑全部在现有基础上实现50%的节能,则每年大约可节省 1.6亿吨标准煤,实施建筑节能已经成为国家“功在当代,利在千秋”的一项长远战略方针,建筑节能市场潜力巨大。
二、建筑节能发展缓慢的原因
多年来,我县逐步加快建筑节能工作步伐,主要采取先易后难、先城镇后农牧区、先新建后改建、先建筑后公建的建筑节能策略。但是到目前为止,建筑节能仍然停留在试点、示范的层面上,尚未扩大到整体,究其原因主要有以下几个方面:
(一)建筑节能意识淡薄。人们对建筑节能在思想上没有引起足够的重视,对建筑节能的基本知识也缺乏深刻的了解。例如,人们在购房时,很多人不懂得也不关心建筑能耗的高低,这样就失去了对房屋节能性能的选择和监督,导致相当一部分缺乏社会责任,守法意识淡薄的开发商、供应商钻了空子,开发大落地窗,热能流失严重;使用假冒伪劣建材,造成建筑质量隐患;无视节能环保标准,逃避政府监督管理。同时,一些地区的主管部门没有真正树立起科学的发展观,对建筑节能的重要性和紧迫性认识不足,为追求“政绩”,只注重建筑数量和规模,对已有建筑节能法规政策和强制性标准执行不坚决,放松或放弃了自身的监督管理职能。
(二)建筑节能政策法规配套不够完善。目前,我国现有的相关节能法律法规,以适应形势发展的需要,增列建筑节能的相关实质性内容。加强法律法规之间的协调统一和配套性,地方政府应制定相应的指导地方建筑节能工作的节能法律法规。应不断完善建筑节能相关技术标准体系,根据建筑节能技术发展水平不断完善建筑节能标准,及时把成熟可行的节能技术转化为标准,为不断深化建筑节能工作提供技术支撑。
(三)监管标准执行方面存在疏漏。一些主管部门对建筑工程中违反节能强制性标准的情况处罚不力,施工监管环节由于节能检测和验收标准不完善,监管和执法不严谨,严重影响了节能与环境治理措施的全面落实。同时,建筑节能涉及设计、施工、验收等多个环节,光靠建设部门的力量远远不够,城建部门既没有太多强制的力量制约开发商,也无法给开发商补贴、减税等方面的承诺,在推广过程中很难有执行的力度。 (四)缺乏有效的激励政策。政府在财政、税收等方面对节能建筑的政策支持不够,缺乏对建筑节能的实质性经济鼓励政策,建筑节能缺乏必要的资金支持,目前建筑节能尚处于起步阶段,人们还未形成良好的节能意识和自觉性,投资者又都具有追求利益最大化、规避风险特性。另外建筑物节能改造工作量大,需要大量资金投入,导致产权单位和个人普遍面临资金筹措困难,必须通过财税等一系列经济激励政策,鼓励居民积极配合,参与建筑节能改造。
三、发展建筑节能的几点建议 通过上述建筑节能发展缓慢原因的分析,为了使我县节能建筑工作更好的开展,就必须高度重视、加大执法力度、创新激励政策、提高技术技能等方面进一步加强我县建筑节能工作,强化政府部门、建筑业、人民群众对建筑节能工作的认识,树立良好的建筑节能新观念,推动建筑节能工作有序开展。
(一)高度重视。政府和业务主管部门应将节能工作放在能源战略的首要地位,把推动建筑节能工作摆上重要议事日程,将建筑节能作为生态环保的一项措施来抓,纳入经济社会发展总体规划,强化政府干预和调控。普及民用节能、节电、节水知识,在推进建筑节能工作过程中,逐步培养人们节能自主性和节能维权意识。
(二)完善法规。政府和相关部门应该对目前制订的规定、办法等进行再完善,再补充,明确各级人民政府、建设行政主管部门及相关部门在执行建筑节能标准中的责任和义务,通过行政立法,把推广建筑节能从一种号召转变为一种强制,对于不符合节能标准的住宅和公共建筑不给予验收或进行整改后方能验收,促使建筑节能工作走上法制化和规范化的轨道。
(三)严格监管。编制《祁连县建筑节能的规划和实施计划》等详细方案,严格实行建材准入制度,坚决淘汰高能耗、技术落后产品,严格把住建筑设计、施工图审查、施工许可与竣工验收备案等环节,实现全过程节能“闭合”管理。要把建筑节能作为实施公共服务、强化资源战略管理和加强环境建设的重要职能来对待,采取强化节能的措施和提高效能的政策,不断提高能源的利用效率,通过走“能源消耗最少,环境污染最小”的发展道路,形成能源可持续发展的新机制,为今后城镇建设更长远的循环发展奠定基础。 (四)加快“热改”。 加大推进城镇供热体制改革力度,要像用水、用电一样实行谁用热谁付费,自主调节室温,按热量计费的管理体制,凡是使用集中供热设施的新建建筑,都必须设计、安装具有分户计量热量和室温调控功能的采暖系统,逐步取消按面积计收热费,推行供热计量收费,全面实现供热的量化、市场化和货币化。只有做到系统节能,供热单位才能降低能耗,提高经济效益,热用户才能从热费中得到节能收益,才能真正实现节能环保。 (五)政策激励。要创新投融资体制,想方设法筹措开发建筑节能的资金,要制定经济扶持政策,采取多元化筹措建筑节能资金的办法,例如可减少土地出让金收益;对建造、使用节能建筑的用户给予一定优惠或费用减免,适当核减采暖费、或返还住户一定的采暖费;对认证合格的保温隔热材料、节能门窗等减收产品增值税;对不执行节能标准的建筑单位恢复征收固定资产方向调节税或建筑节能消费税等措施。建立节能改造专项资金,用于改造补贴确保改造资金到位,加大对建筑节能资金的投入,为加快促进建筑节能提供资金保障。
(六)科技创新。积极采用和改进新技术、新产品,构建建筑围护结构节能成套技术、高效供热采暖与计量技术、各项节能指标的检测技术、既有建筑节能改造技术、太阳能与建筑一体化技术等科技支撑信息体系,优选无污染建材,提倡节水节能厨卫设备,使建筑节能产品向节能、高档、新型、多功能、多品种的方向发展,减少使用能源,真正做到新时期住宅与公共建筑的安全、实用、节能、环保、美观,将建筑建设成为节能和绿色环保建筑。
当前,我国能源资源供应与社会经济发展的矛盾十分突出,建筑能耗已占全社会能耗的近30%。建筑节能,是指在建筑物的设计、施工、安装和使用过程中,按照国家、行业和地方建筑节能标准(以下统称建筑节能标准),对建筑物围护结构采用节能型用能系统、可再生能源利用系统等隔热保温措施,从而有效降低社会能耗的活动,是降低建筑能耗的重要措施。根据建设部《民用建筑节能管理规定》和《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》以及省建设厅《关于进一步加强我省民用建筑节能工作的实施意见的通知》等文件精神,为促进我市能源资源的节约利用,切实推进我市建筑节能管理工作,使我市新建民用建筑与未采取节能措施前相比达到节能50%的目标,结合我市实际,现就我市民用建筑节能管理提出如下实施意见。
一、目标要求
自年1月1日起,我市新批建设的居住类及公共类建筑必须执行建筑节能标准。尚未达到建筑节能标准的原有城市民用建筑,在改建、扩建时涉及围护结构的,必须按照建筑节能标准,采取建筑节能措施。
建设(业主)、设计、施工、监理和施工图设计审查机构(下称审图机构)必须严格执行建筑节能强制性标准,鼓励采用建筑节能推荐性标准。其中,居住建筑应执行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)和《省民用建筑热环境与节能设计标准》(DB32/478-2001);公共建筑执行《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)。
二、工作机制
由市建设局牵头,会同发改、经贸、规划、国土、房管等部门共同组成市建筑节能工作领导小组,共同负责协调全市建筑节能推进工作。建筑节能的日常管理工作由市建设局负责。
对节能设计审查合格并在市建设局和墙改办备案、节能设施全部使用经认定的新型墙体材料的建筑工程项目,由市墙改办按规定返还新型墙体材料专项资金(先征后返)。对达不到建筑节能标准的工程或节能设施中使用明令禁止的、淘汰的材料和设备的,有关部门不得为其办理竣工验收手续,不予返还或减免新型墙体材料专项基金,不得参加各类优质工程及优秀工程设计的评选。
三、责任分工
(一)建设单位(业主)必须按照建筑节能标准和技术要求委托工程项目的规划、设计、施工和竣工验收。建设单位不得擅自修改节能设计,严禁唆使设计、施工单位违反建筑节能强制性标准进行设计、施工。房地产开发企业须将所售商品节能措施、围护结构保温隔热性能指标等信息载入《住宅使用说明书》。建设单位(业主)是执行民用建筑节能的第一责任人,必须对建筑节能质量全面负责。
(二)设计单位要严格按照建筑节能设计标准进行设计并进行热工计算,明确建筑物的主要节能措施、能耗指标。设计选用的材料、构配件和设备,应注明规格、型号、热工性能、能效比等技术指标。
(三)审图机构必须进行节能设计专项审查,并在审查意见书中将不符合有关节能设计标准的内容单独列出。审查内容包括:建筑热工计算书、节能设计主要技术措施以及相关节能材料、设备的技术参数等。经审查,不符合建筑节能强制性标准的,施工图设计文件审查结论为不合格。经审查,合格的工程项目,建设单位(业主)应在收到审图机构发出的合格通知书后20日内,向市建筑工程质量监督站备案。
(四)施工单位必须按照经审图机构审查合格的设计文件以及节能施工技术标准、规范和工艺进行施工,不得擅自修改节能设计。特别要加强新型墙体材料和外保温材料施工的质量控制,确保节能措施落到实处。
(五)监理单位必须按照节能技术标准和经审图机构审查合格的节能设计文件,对节能建筑施工质量进行全程监控。对符合验收要求的隐蔽工程、工序以及符合节能标准和节能设计文件要求的材料、设备予以鉴认。对不符合要求的,监理单位必须及时责令其改正。
四、监督管理
(一)市投资主管部门在项目审批(核准)时,对项目的可行性研究报告(项目申请报告)应按照国家原计委、经贸委、建设部《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇”编制及评估的规定》(计交能〔1997〕2542号)文件的有关规定,组织论证和评估,对不符合节能标准的项目,不得批准(核准)建设。新建民用建筑工程项目的可行性研究报告(项目申请报告)中,必须有建筑节能的专题论证。
(二)市规划行政主管部门在编制城市控制性规划,确定民用建筑布局、形状和朝向时,必须考虑建筑节能要求。对拍卖的土地,规划行政主管部门应将建筑节能强制性设计标准编入土地拍卖的规划设计条件。
(三)市建设行政主管部门在项目初步设计审批时,必须对新建民用建筑工程项目的节能技术措施和节能效果组织论证和评估,对不符合建筑节能标准的项目,不予审批。工程项目施工图设计必须经审图机构审查合格后,市建设行政主管部门方可颁发施工许可证。
(四)建设单位在工程项目施工前必须将节能项目随全部工程一并报市建筑工程质量监督站进行监督。建设单位在组织民用建筑项目竣工验收前,由市建筑工程质量监督站对节能项目单项验收进行监督。节能项目验收不合格的,建设单位不得组织全部工程的竣工验收。市建筑工程质量监督站应当在提交的工程质量监督报告中,对经审图机构审查确定的节能施工要求在施工中的完成情况提出建筑节能的专项监督意见。节能设施验收合格的工程,建设单位在办理工程项目竣工验收备案时,必须分别向建设行政主管部门、市墙改办备案。
(五)民用建筑所有权人、使用人在对已采取建筑节能措施的建筑物进行装修或日常维护时,必须采取必要的保护措施,防止损坏节能设施。
【关键词】建筑;节能材料;检测;问题
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
随着现代化技术的不断发展,我国的现代化建设也是越来越多,并且取得了前所未有的成就。在我国的建筑行业发展迅速,建筑材料检测是建筑用材的重要内容之一,我们应该加强对其的研究。
二、常用的建筑节能材料
1、建筑主体材料
(1)轻集料砌块、粉煤灰及矿渣砖:矿渣、粉煤灰及粉煤灰陶粒是主要的工业废渣,利用工业废渣生产砖,既有利于节约土地,又可使工业废渣得到大量应用,使其具有很好的社会效益。轻集料砌块、粉煤灰及矿渣砖强度较高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富、价格经济。
(2)混凝土空心砌块、混凝土多孔砖:混凝土空心砌块、混凝土多孔砖是建筑砌块的主要品种,由于中间中空或多孔有一定的隔热保温性能,加之制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料。
(3)加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到50%的目标,广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。
2、其他新型节能材料
(1)保温砂浆:保温隔热砂浆是以水泥、膨胀珍珠岩等为主体材料,并添加纤维素等其他外加剂的复合保温隔热材料。具有强度高、产品不燃,而且由于多孔导热系数极低,和易性好、保温隔热性能好、成本低、加水拌和后粘聚性好、易施工等特点,对墙面处理过的房屋夏季室内气温比未处理过的房屋低2e-3e,空调能耗节约15%左右,且每年的空调运行时间可比未处理前缩短20d左右,是夏热冬冷地区节能建筑较理想的复合保温隔热材料,是新一代绿色环保的保温材料。
(2)聚苯乙烯泡沫板:成型工艺产品一般包括EPS板和XPS板两种类型。经加热预发后在模具中加热成型或挤压成型的白色物体,其有微细闭孔的结构特点,主要用于建筑墙体,屋面保温,复合板保温,冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热,地板采暖,装潢雕刻等,用途非常广泛。
(3)硬质聚氨酯防水保温材料:聚氨酯保温复合板是由两层防水彩色涂层钢板或其他金属作面板,中间注入阻燃型聚氨酯硬质泡沫复合而成,是当今世界公认的最佳隔热保温材料。可用于大型工业厂房、仓库、展览馆、体育馆、冷库、净化车间等各种建筑的屋面和墙体,集保温、隔热、承重、防水于一体,色彩丰富、造型美观。具有自重轻、承载能力高、保温隔热性好、防火性能好、使用灵活的优点。
(4)节能型保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能型保温隔热复合墙体,节能效果显著。
三、建筑节能检测技术
1、节能测试技术的现状
国内建筑节能检测方法随着建筑节能的逐步深入与发展。近几年来, 全国各省( 市、自治区) 节能办公室纷纷筹建建筑节能检测中心。目前, 国内外评价建筑节能是否达标, 一般采用两种方法:
(1)在热源( 冷源) 处直接测取采暖耗煤量指标( 耗电量指标), 然后求出建筑物的耗热量指标( 耗冷量指标), 此法称为热(冷)源法。
(2)在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标( 耗冷量指标), 然后求出采暖耗煤量指标( 耗电量指标), 此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热工法现场测量。其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。
2、几种典型的建筑节能材料的检测技术
(1)胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成, 施工时加水搅拌均匀, 抹或喷在基层墙面上形成保温层, 其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件尺寸为 300mm×300mm×30mm、抗压强度试件的尺寸为 100mm×100mm×100mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件, 应按产品说明书中规定的比例和方法, 将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀, 用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模, 用油灰刀沿模壁插数次, 然后用抹子抹平; 试成型后用聚乙烯薄膜覆盖, 并按要求进行养护。
(2)胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准 《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JG149- 2003) 中, 对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JC/T547-2005 的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049- 1998 的试验方法。其做法是: 将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约 5mm处,静置7d后将试件取出并侧面放置,在 50℃±3℃恒温干燥箱内干燥24h, 然后于试验条件下放置24h 后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。
(3)导热系数检测
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为: 在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294- 2008。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。
四、建筑节能材料检测过程中应注意的问题
1、试样的制备对检测结果的影响
建筑节能材料的检测,大部分试样是由检测单位的试验员制作和养护。试件制作的好坏,包括均匀性、一致性以及养护条件,对检测结果和对建筑节能材料的性能评定有直接的影响。
(1) 胶粉聚苯颗粒保温浆料
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒等组成,施工时加水搅拌均匀, 抹或喷在基层墙面上形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。只要控制好了干密度,就可基本上控制住它的保温性能和力学性能。胶粉聚苯颗粒保温浆料的保温性能主要受聚苯颗粒的多少和厚度的影响,而力学性能的提高主要受胶粉料的影响。实际检测中,保温性能和力学性能在材料配比上又有着一定的矛盾关系。所以在试验中,胶粉料的性能和正确的配比就显的尤为重要。
(2) 胶粘剂、抹面胶浆
关于胶粘剂、抹面胶浆(抗裂砂浆)这类砂浆内的制样和养护,上文中提到了部分。相关的规范标准中有更详细的内容,这里就不再细说了。主要影响因素有:
由于不同厂家的配料不同,所以制样过程中平整度和厚度较难控制。
在做拉伸粘结强度试验时,因为拉伸面积只有1600mm2,又受第一种因素影响,所以试验结果数据的离散性会比较大。
2、现场锚栓拉拔检测的影响因素
现场锚栓拉拔强度试验,每个地区的检测数量可能会有所不同,单测试条件应与工程中墙体材料相同,试验方法按《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003 附录F进行, 但没有规定限量值。现场检测常会出现的影响因素有:
锚栓材质偏软,试验过程中锚栓尾部塑料件发生变形,但锚钉在基体中并未松动和位移。这种情况多数是由于锚栓材质不合格引起的。
锚栓与保温材料接触过紧,甚至陷如保温材料中,安装夹具时对保温材料或基体材料产生一定的破坏,影响检测结果。
保温材料偏软,如岩棉板,保温板。安装好设备后,试验过程中,设备支架陷入保温材料中,影响检测结果。遇到这种情况,可自制具有一定强度的钢板底座,用于支撑设备。
3、导热系数检测的影响因素
试验过程中我们发现如下几个影响试验结果的因素。
冷热板夹紧力和试件厚度《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294- 2008指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时,施加的压力一般不大于 2.5kPa。但实际情况是, 目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置, 试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。
依据《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294- 2008,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化, 因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度;或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。
对于可压缩试件 ( 如半硬质玻璃棉板或矿棉板), 为了减少误差, 我们采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力, 记录该夹紧力时试件的厚度;然后将试件置于平板导热仪中,通过夹紧后厚度调节,反推知夹紧力基本达到要求,然后进行试验。
试验样品的状态调节,对试验结果的影响也是很大的,所以试验样品,必须要根据检测标准规定的标准环境中进行状态调节。
试验间的环境要求,一定要在标准状态范围内,如温度(23±2)℃、相当湿度40%~60%。温度的偏离会影响设备的加热功率,而湿度过大时,设备冷板会产生冷凝水,影响试验结果。
五、结束语
节能的观念在各行各业不断地深入,人们的节能意识也是越来越强烈,建筑行业用材很对。建筑节能材料的检测是关系到节能材料的重点内容之一,因此,努力学习节能检测的方法是至关重要的。
参考文献
[1]赵冠群,雷云霞.美国的新型建筑节能墙体材料[J].辽宁建材,2003(3):16-17.
[2]刘岩,高伊琳.建筑节能技术的应用[J].辽宁建材,2004(2):16-17.
关键词:建筑节能技术措施
中图分类号:TE08文献标识码: A
本项目在方案设计中,通过采用节能建筑材料,选用节能环保设备,优化总平面和建筑单体设计,执行建筑节能设计标准,保证建筑围护结构的热工性能,加强建筑物用能设备的运行管理,对可再生能源进行利用,采取全方位的节能措施,最大程度地减少建筑物能耗及对能源的依赖。
一、建筑节能措施
(1)节能建筑规划设计,根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、建筑体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
(2)增强建筑维护结构的保温隔热性能,设计中使用环保、节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。在满足通风、采光要求的前提下,尽量减少门窗的面积,并对窗户采取内遮阳设计,以减弱夏季太阳辐射,同时能在平常获得较多的自然采光。
(3)优先选用新型保温节能门窗,设计中采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。
(4)提高绿化水平,设计通过增加高层建筑以减少建筑物占地面积,为环境绿化留出更多的地面。绿化对居住小区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住小区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。
(5)运用界面光学技术,设计建筑外墙采用白色饰面,屋面采用浅色瓦,以减少外表面对太阳辐射热的吸收,室内装修采用浅色材料,增加二次反射光线,以增强室内光线,并达到一定的均匀度,可节省照明能耗,也能减少为照明等设备散热而增加的空调负荷。
二、空调系统节能技术措施
(1)冷热源节能:采用能效比高的空调设备,热泵型产品的使用对节能是很有利的,其优点是,不用水冷,可省略冷却塔、水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。
(2)设备节能:推荐采用的VRV 变频多联空调为热泵型产品,VRV,就是可变流量的意思,它是依赖于机电方面的变频技术而产生的空调系统设计安装方式,自VRV 变频多联空调系统发明之后,很多极其注意空间利用的商铺都选择这种算不上真正中央空调的新系统。由于VRV 系统只是输送制冷剂到每个房间的分机,所以不需要设计独立的风道(新风系统另外安排风道),做到了设备的小型化和安静化。给建筑设计单位、安装公司以及业主都提供了便捷、舒适和经济的完美选择。
VRV 空调系统具有明显的的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,在不同转速下连续运行,减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失,采用压缩机低频启动,降低了启动电流,电气设备将大大节能,同时避免了对其它用电设备和电网的冲击;具有能调节容量的特性,改善了室内的舒适性。
(3)合理设定主要功能房间的环境要求,使之符合国家节能设计标准。室内温湿度的取值每降低1℃,能耗可减少5%―10%。
三、 电气节能措施
(1)照明设计:照明采用集中、分散和自动相结合的控制方式,确定合理的照度值,充分利用天然光。采用用高效光源及节能型电感镇流器或电子镇流器。
(2)照明控制:在公用设施灯具控制方式上,采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,以减少不必要的用电,走道、楼梯、厕所等地方装设定时开关(声光控延时开关),省用电。
(3)电器选择:用具有节能效果的新系列高、低压电器,以取代功率大的老产品,如:用RT20、RT15(NT)系列取代RT0 系列熔断器,用AD1、AD 系列新信号灯取代原XD2、XD3、XD5 等老系列信号灯,选择带节电装置的交流接触器等。
(4)能源计量:配装电表等能量计量仪表,以便检查耗能情况,及时制定节能措施。
(5)设备选择:在设备选型时,采用节能新技术、新工艺及新设备,一律不采用己公布淘汰的机电产品及国家产业政策限制内的产品序列和规模容量。
(6)无功功率补偿:采用节能型变压器,并对配电网进行无功补偿,提高设备的运行功率因数,减低线路运行电流。
五、节水措施
(1)供水方式选择:本项目建筑给水采用竖向分区给水系统,地上三层至地下一层采用市政给水直接供水。四层以上均采用变频水泵组的供水方式,可大幅度降低供水系统能耗。给水系统采用竖向分区方式,在给水静压力大于0.35MPa 入户管上设减压或调压措施,使最不利处用水器具的静水压不超过0.35Mpa,可以大大减少水的浪费。
(2)管材选择:给水系统采用符合现行产品标准要求的管材,选用管内壁光滑、阻力小的给水管材,以减少管道对流体动力的消耗。
(3)用水器具选择:给水采用节水器具。给水水嘴采用陶瓷阀芯等密封性能好、能限制出流流率水嘴,禁止使用一次冲水量大于6L 坐便器,公共卫生间采用红外感应水嘴和感应式冲洗阀小便器、大便器。
(4)管网设计及施工:优化给水工程设计,加强施工管理,减少管网的漏失率。注重管材接口,控制管网漏失率不大于5%。
(5)雨水利用:为节约用水,项目规划设计中提出对小区雨水进行收集利用,但未明确工程的具体方案。
建筑区域内雨水收集利用系统可分为三种:一是雨水直接利用,即对雨水进行收集、储存、水质净化,然后回用于绿化、道路广场浇洒、洗车、景观用水等。二是雨水间接利用,即雨水渗透利用系统,雨水渗透利用系统是把雨水转化为土壤水,其设施主要有地面入渗、埋地管渠入渗、渗水池井入渗等。三是雨水综合利用系统,即是将屋顶绿化、景观水体、雨水直接利用、雨水间接利用等结合在一起的综合性设计。根据本项目特点,本评估建议采用雨水直接利用。
六、 计算机辅助设计
采用计算机模拟技术辅助节能设计:规划与建筑单体设计时,使用日照软件模拟进行日照判断。采用数值模拟技术定量分析风压和热压作用在不同区域的通风效果,综合比较不同建筑设计及构造设计方案。确定最优自然通风系统方案。采用数值模拟技术定量分析自然采光效果。采用节能计算软件进行节能计算。
七、 太阳能利用
宿迁市主城区太阳能资源较丰富,年日照时数大于2000h,辐射总量高于586kJ/cm2・a。按项目规划设计方案,拟对太阳能进行充分利用,为住宅配套安装集中供应太阳能热水系统,可以使小区住户的生活能耗有很大下降。
八、 节能管理措施
8.1 能源管理机构及人员配备
本项目建成后,物业单位应设立能源管理岗位和组织,聘用具有节能知识、实践经验以及工程师以上技术职称的人员担任能源管理人员,管理公共场所和公共建筑的能源利用,对能源利用情况进行监督、检查,对涉及用能岗位人员进行岗位培训。
8.2 能源计量器具配备
按《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求,为小区住宅、设备系统和用能单位配备电表、水表、燃气仪表等能源计量器具,并按规定定期校检,加强用能计量管理。
8.3 节能管理制度
(1)建立能源计量管理体系,形成文件,并保持和持续改进其有效性,建立、保持和使用文件化的程序来规范能源计量人员行为、能源计量器具管理和能源计量数据的采集、处理和汇总,建立用能统计制度,定期向政府节能管主部门报送能源统计报表,统计报表数据应能追溯至计量测试记录。
(2)建立节能工作责任制和能源使用责任制,把各项能源消耗定额分解落实到各部门,实行能耗考核,对实现降耗的部门和节能工作取得成效的集体和个人给予奖励。
(3)制定管理范围内的能源使用计划,并落实执行,每年定期检查计划执行情况,年终进行总结和奖惩。
8.4 系统监测与控制
设定专人对供配电系统、用电设备、供水系统进行定期检查保证系统和设备的正常运行,使系统和设备保持能源利用高效运行状态。
参考文献
1.《建筑节能技术》机械工业出版社2006.04
关键词:建筑;节能;意义;措施;
能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。自70年生全球性的能源危机后,世界各国政府对能源的利用情况进行了全面的实事求是的分析,其中诊断建筑能耗是一个重要的组成部分,各国在建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能法规的制定和实施等方面做了很多的工作,不但节省了大量的能源,取得了可观的经济效益,同时改善了环境。我国的建筑节能工作在90年代开始启动。随着我国经济发展,人民生活水平的提高,全国建筑能耗呈稳步上升的趋势,加大了我国能源压力,制约着国民经济的持续发展,因此降低建筑能耗已是刻不容缓。
1、建筑节能理念的提出及其含义
我国于20世纪80年代初提出民居设计的采暖能耗标准,到《民用建筑节能管理规定》的,我国全面启动了居住建筑节能的工作。节能型民居的含义有两层,一是保证住宅的功能和舒适度,二是按照国家标准节能50%的既定目标,降低能耗并尽量实现资源的循环利用,打造资源节约型住宅。
要实现建筑节能,就要在工程设计中运用科学的规划布局和合理的建筑结构造型。具体来讲,就是要根据各地的气候特点,进行合理的住宅分区,在保证健康卫生和充足采光的前提下,确保建筑物的平面布置和整体规划有利于日照、避风以及通风,并根据小区的住宅层数和人口规模,进行合理的配置绿化,降低硬化地面比例,构建良好的小区环境,充分满足小区居民的居住和生活需要。
2、目前采用的民用建筑节能技术措施
2.1 外墙的外保温节能措施
2.1.1外挂的外保温
保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。
2.1.2聚苯板与墙体一次浇注成型
混凝土框―剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。
2.1.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。
2.2 门窗的节能技术措施
2.2.1 尽量减少门窗的面积
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的 30%,其能耗约占建筑总能耗的 2/3,其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
2.2.2提高门窗的气密性
通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
2.2.3使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,中空玻璃。
2.2.4合理控制窗墙比
通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。
2.3屋顶的节能技术措施
2.3.1 屋顶加强保温
在多层建筑围护结构中,屋顶所占面积较小,能耗约占总能耗的8%-10%。因此,加强屋顶保温对建筑造价影响不大,节能效益却很明显。
2.3.1屋面绿化的保温隔热性能
夏季绿化屋面与普通屋面比较,表面温度平均要低6.3℃,屋面下的室内温度相比要低2.6℃。因此,屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果,可以节省大量空调用电量。
2.4采暖系统节能技术措施
2.4.1集中供暖:城市供暖的主力军
目前小区集中供暖方式最为常见,业主买房时大都优先考虑这种方式。因为燃煤污染严重,现在在城市中被限制使用,集中供暖一般以城市热网、区域热网或者较大规模的集中供暖为热源,通过管道输送给各家各户。
2.4.2分户取暖:自由调温
分户取暖在房地产开发中得到了很大的发展,通常将壁挂炉安装在厨房或阳台上,通过燃烧天然气来供暖,与壁挂炉相连的是室内管线和散热片,一般可同时实现暖气和热水双路供应。
2.4.3地板辐射式采暖:可节约能源10%到20%
地板辐射式采暖是通过埋设于地板下的加热管――铝塑复合管或导电管,把地板加热到表面温度18至32摄氏度,均匀的向室内辐射热量来达到取暖效果。同时它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网,小区锅炉房等各种不同方式提供热源。适用于精装修公寓。
地板辐射式采暖的优点很多,一是地面温度均匀,热气自下而上逐渐递减,舒适度高;二是空气对流减弱,可以降低室内灰尘,三是与其他采暖方式相比可节约能源10%到20%,同时还能节约2%到3%的室内使用面积,四是拥有良好的隔音效果。
2.4.4电热膜采暖:户内无暖气片
电热膜采暖以电力为能源,是将特定的导电油墨印刷在两层聚酯薄膜之间制成的纯电阻式发热体,配以独立的温控装置,以低温辐射电热膜为发热体。大多数是天花板式,也有少部分铺设在墙壁中,甚至地板下。具有恒温可调,经济舒适,绿色环保,寿命长,免维护等特点。适用于精装修公寓。
电热膜采暖达到户内无暖气片,房间使用面积可增加2%至3%,便于装修和摆放家具,一般不需要维护,比较清洁无污染,可用温控器调节室温。不过,电热膜升温较慢,一般需要1到1.5小时才能达到18摄氏度左右,系统安装要与装修同步。不能在顶棚上钉钉子、钻孔,电能供应不畅通、不稳的小区不宜采用。
[关键词]空调;建筑节能;意义;途径
Abstract: Energy saving is the current social development hot topic, for the sustainable development of the society, we must pay attention to energy saving. Energy conservation can be seen in many aspects, this article first introduces the concept of building energy saving, and the analysis of the meaning of architectural energy saving, explores approaches to energy saving in building, and on how to use the air conditioning system to promote the building energy conservation for in-depth analysis, we hope to help the study of follow-up.
Key words: Air conditioning; building energy-saving; significance; way
中图分类号:TB494文献标识码: A 文章编号:
节能,顾名思义即是节约能源,能源是人类社会发展的首要前提。随着科学技术的不断发展,人们越来越认识到能源对于社会发展的重要性,要想解决能源问题,除了寻找新能源之外,节约能源也很重要。节能是指采取技术上可靠、经济上合理、为社会各界所接受的方法来有效的利用能源,降低能源使用过程中的损耗与浪费。节能如今已是我国长远发展的可持续发展战略之一,是我国的基本国策。
能源的节约可以从多方面入手,本文将从空调系统方面浅谈如何促使建筑节能。
一、建筑节能的含义
建筑节能指的是提高建筑中的能源利用率,详细的说便是在保证建筑舒适的条件下,合理充分的使用能源,从而不断的提高能源的利用效率。建筑节能存在于建筑的各项进程中,从规划、设计到施工再到使用,这些过程都离不开各项能源的使用,所以在这些过程中,必须按节能标准采用节能型的技术、材料、设备以提高房屋的保温隔热性能,进而提高供暖、空调制冷制热系统的使用效率,达到节约能源消耗的目的。
二、建筑节能的意义
众所周知,中国是一个人口大国,虽然国土辽阔、资源分布广泛,但人均拥有的资源却少得可怜。中国同时又是一个建筑大国,每年新增房屋面积高达17-18亿平方米,这意味着每年因建筑所消耗的能源迅速增长。所以,为了社会的可持续发展,推进建筑节能势在必行,必须杜绝建筑中的能源浪费,提高能源的使用效率,以缓解国家能源的紧缺问题,促进经济的可持续发展。建筑节能,符合了国家的“十二五”规划,并符合了全球的发展趋势。
三、建筑节能的途径
建筑能源消耗包括采暖、空调、照明、家用电器、电梯等方面,其中采暖、空调的能耗约占60%-70%。目前中国的建筑中仅1%属于节能建筑,剩余则均属于高耗能建筑,这些高耗能主要要体现在采暖、空调系统上,由于建筑围护结构的隔热性能不到位,所以采暖和制冷的用能将大大的被浪费。由此可见,空调系统对建筑节能有着重要的影响力,我们应该加强对空调系统的利用以达到建筑节能的目的。
四、如何利用空调系统促进建筑节能
空调系统在建筑节能中有着重要的地位,但这并不意味着单靠空调系统就可以实现建筑节能的目的。建筑节能好比是一个完整的项目,需要各个部分的完美配合才能够最终实现。
首先,我们应该从建筑的设计着手,建筑物本身是空调系统的承载物,若是建筑设计本身存在缺陷,那么再完美的空调系统都无法达到建筑节能。所以,在建筑的设计中,应考虑以下几方面:
1.考虑建筑周围的环境特征,尽量利用一切可利用资源,譬如,户型的设计上采用南北通透的方式,建筑周围种植树木植被等,以这些手段来创造良好的室内微气候,减少对建筑设备的依赖即意味着减少了能源的消耗。
2.选择经济合理可行的围护结构,围护结构由屋顶、外墙、地基、门窗等组成,围护结构的投入少收获大,好的围护结构设计将大大的提高节能的效率。例如,使用高效的隔热材料做好外墙的保温工作,可以很好的平衡室内外的热量,夏天室外热量进不来,冬天室内热量出不去,这样便有效的节约了能源。
其次,我们可以从空调系统本身的设计着手。要想真正的减少空调的能耗,除了上面所说的削减室内冷热负荷措施外,还需要跟高效的空调系统相结合。高效的空调系统由以下两方面组成:
1.需根据建筑自身的特点设计出高能效的空调设备系统,采用热泵技术、蓄能系统、区域供热等,充分的利用各种在土壤、水、空气等资源中的低品位热能来达到节能的目标。这种设计有利于提高能源的利用率,降低空调使用能中高品位能源的使用。在具体设计中还应考虑到其他细节,比如,选择冷热水机组主机配备容量的时候应平衡考虑各种参数,而不是一味将各种峰值叠加,过大的冷热水机组主机配备容量会导致机组大多时候的低效率运行,这样就造成了投资和能源的浪费;重视冷热源的回收利用,空调系统节能的主要途径在于充分的利用能源,在空调系统中安装能量回收装置,用排风能量处理新风,减少机组负荷,从而达到节能的目的;提高送风温差并合理调节新风比,人类的舒适区域范围较广,但在这个舒适区域内空调的能耗却相差很大,因此我们可以通过提高送风温差来提高节能的效率,以最小的能耗实现舒适的环境,并根据季节的不同调整新风负荷。
2.加强能源的管理和监控。可以利用传感器等测量设备来测量建筑周边的环境温度、湿度以及光照情况,然后基于预测的空调运行负荷自动控制空调系统的运行方式,以保证室内的空气品质和舒适度在能耗最低的情况下达到最佳状态。
最后,我们应该提高能源的节约意识,意识是行动之本,所有能源节约方式方法的有效实施必须建立在人们的配合的前提之下,没有树立起节能的意识,即使再先进的设备和技术都无法达到节能的目的。在节能进程中,我们应该从身边小事做起,多开一扇窗,少使用一次空调,节约一切可以节约的能源,在追求舒适生活的同时不忘保护我们的地球。
参考文献:
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【关键词】建筑节能;应用;措施
1 引言
从建筑节能技术本身出发,当前提高建筑节能效率的方法很多,但是基本归属于如下两个大方向:第一,在保证建筑功能的基础上,降低建筑对电能的需求量达到节能目的;第二,提高各种用电设备的工作效率,达到节能目的。
2 建筑节能技术简介
在西方发达国家和地区,建筑节能早已不是新的议题,建筑节能技术较为成熟。近年来,随着我国建筑业和房地产业的迅速发展,我国建筑节能技术研究虽然较为迟缓,但是也取得了相当的成就。笔者结合多年工作经验,总结出如下几点建筑节能技术要点:
1.优化建筑设计
在当期,建筑不仅仅要满足人类居住的要求,还要实现各种功能,这些功能涵盖面很广,涉及到经济层面、社会层面、文化层面、意识形态层面等。也就是说,现当代建筑的设计过程十分复杂而系统,建筑设计师需要关心很多问题,比如中央电视台的办公大楼以及2008年北京奥运会的鸟巢、水立方,都是当代优秀建筑的代表。
我们从节能这一角度出发,优化建筑设计,是实现建筑节能的一个重要方面。设计师要充分结合建筑的功能实现要求,结合施工地区的气候特点,充分利用地形因素,在光照、通风、排水等问题上多作考虑,能够节省大量能源。此外,要充分研究好建筑物的朝向问题,不仅仅要考虑到采光以及冬季日照的要求,还要充分考虑春夏季雨水较多季节的通风问题。
2.建筑围护结构实现节能
在当前,很多建筑物利用围护结构的隔热性实现建筑的节能,这主要是从这一方面考虑:一方面,在炎热的夏季,人们需要大量使用空调来调节室内温度,这就需要消耗大量电能;另外一方面,在寒冷的冬季,人们也需要使用相应的取暖设备来保持室内的温度,这也需要消耗大量的电能。如果从建筑物隔热性能的角度出发,只要建筑围护结构的隔热性足够好,在炎热的夏季,人们就可以节约大量的电能,而在寒冷的冬季,也不需要消耗大量电能来取暖。
近年来,随着我国建筑节能工作的不断深入,在我国绝大多数地区的建筑在施工过程中,都充分考虑了维护结构的隔热性。
3.优化门窗设计
熟悉建筑行业的朋友都知道,在现代建筑中,门窗这两个部分是建筑物中保温性能最差的部门,而且人们在使用建筑的过程中需要频繁开关门窗,这个过程会造成大量的能源损失,有关研究统计显示,在我国绝大多数建筑物的使用过程中,门窗会导致能源消耗总量的一半,这个数字相当惊人,所以,做好门窗的优化设计是做好建筑节能的重要方面。
一般来说,优化门窗设计实现建筑节能,主要涉及如下几个方面:第一,优化窗墙比,一般来说,栓胡的传热系数比建筑外墙要大得多,所以建筑的能耗会随着窗户面积的增大而增大,所以在满足光照的条件下,要充分优化好窗墙比,这样才能避免能源的损耗;第二,提高门窗的隔热性,不同材料、不同工艺制作的门窗的隔热性是各不相同的,单波铝合金外窗的传热系数很高,所以很多建筑使用这一类材料来制作门窗,实现节能;第三,提高气密性,气密性较差的门窗会导致大量能源的消耗,也就是人们常说的“漏气”、“漏风”,随着节能新标准的实行,建筑建造过程中对门窗气密性的要求也是越来越高,可以通过使用密封膏、密封条等材料来加强门窗的气密性。
4.优化屋面设计
通过优化建筑物表面隔热性能的优化,也可以实现节能。一般来说,优化屋面设计有如下两个方面:一方面,选用导热系数低、防水性能好的保温材料,充分保证屋面优异的隔热性能;另外一方面,可以在建筑物屋顶种植一些绿色植物,在增加城市绿化面积、优化城市环境的同时,也起到很好的隔热效果,发挥了节能的作用。
5.优化空调系统
在当前,大型建筑物的空调系统是用电大户,而当前空调系统在节能方面还有待人们进一步努力,可以从下面几点做努力:第一,调节好空调系统的平衡,要充分做好水力系统的平衡,避免出现“近热远冷”现象的发生,要做好空调系统的平衡阀以及流量控制阀的配置,做到流量的优化配置,不断改善空调的工作质量;第二,在当前,建筑物空调系统的控制调节也十分重要,要将系统的控制方案和建筑物空间、结构以及当地气候因素结合起来,做好这方面工作能够节约电能;第三,做好空调系统的管道保温工作,很多建筑物空调系统保温性能不断下降,导致空调调控温度的性能不断下降,要定期维护,保证管道的正常使用,避免电能损失;第四,优化空调的集控系统,要确定好空调系统的控制参数,结合建筑物实际,选用合理的空调设备,在有条件的情况下,对空调系统进行变频节能改造,实现节能。
6.加强建筑物能源利用效率
自然界中有很多自然能源,运用得当能够大大增加建筑物的节能效率。加强建筑物能源利用效率主要从两个方面出发:一方面,利用好太阳能,太阳能是相对稳定的、可利用的、可再生的自然能源,建筑物上可以安放相应的太阳能采集设备,实现烧水、取暖、制冷、发电等功能;另外一方面,做好地源热泵的使用,不仅仅能够减少能源的消耗,还能够充分减少CO2等有害气态的排放,起到巨大的环境保护作用。
7.供配电节能
供配电节能是建筑节能的另外一个重要方面,一般来说供配电节能包含如下几点:第一,选用合适的变压器,充分降低变压器的铁损和铜损,节约能源;第二,推广使用节能设备,在有条件的地区可以推广使用节能灯具等设施;第三,优化建筑供配电布线,在满足建筑物用电功能的基础上,充分减少布线的总长度,减少电能损失;第四,使用软启动技术,充分合理使用软启动技术也是供配电节能的一个重要方面。
3 提高建筑节能效率的几点建议
1.提高节能意识
建筑节能是一项艰巨而伟大的工作。我们在不断优化建筑物各方面设计力求建筑节能的同时,还要充分提高公民的节能意识,让他们的日常的生活中能够做到自觉、自律,从长远看,十分有利于节能工作的开展。
2.出台相应政策
政府要出台相应政策,对节能工作不力的设计单位、施工单位给予处罚,对节能工作表现优异的设计单位和施工单位给予表彰,从两方面促进建筑节能落到实处。
3.把握好度
在推广节能的过程中,要把握好度,不要为了节能而节能。在当前,一个高档节能灯具的价格很高,有很多城市盲目推广,浪费了很多经费,却出现很多问题。所以在节能工作不断开展之时,一定要注意有计划、有方案,循序渐进。
【关键词】建筑外墙外保温技术节能内容节能意义
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
当前,节能是当前建筑的大势所趋,对于建筑外墙保温技术节能方面,我国已投入了相当的人力、物力和财力,并取得了一写成绩。但研究工作的仅限于建筑节能技术和政策方面,对于建筑施工阶段的质量管理和控制仍显薄弱。笔者经过几年的研究,在节能建筑外墙外保温施工管理过程中,提出了相应的管理措施和建议,以期能够提高节能建筑外墙外保温施工的质量。
一、外墙外保温系统的主要技术特点
要想使冷天外墙内表面温度提高,改善室内气候环境,可以通过外墙保温、内墙保温和夹心保温来实现,在这三种保温的形式中,外保温效果更好。因为:
1.在进行外保温后,由于内部的实体墙热容量大,室内能蓄存更多的热量,使诸如太阳光照或间歇采暖造成的室内温度变化缓慢,室内较为稳定,生活较为舒适:也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能,而在夏季,外保温层能减少太阳辐射热的进入和室内高气温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉。
2.外保温可以避免产生热桥。在采用同样厚度的保温材料条件下,外保温要比内保温的热损失减少约1/5,从而节约了能耗。
3.室内居民实际感受到的温度,既有室内温度又有围护结构内表面温度的影响,这就证明,通过外保温提高外墙内变面温度即使室内的空气温度有所降低,也能得到舒适的热环境,在加强外保温,保持室内热环境质量的前提下,适当降低室温,可以减少暖负荷,节约能源。
4. 由于采用了外保温的结果,内部的砖墙或混凝土墙受到保护,室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内,使内部的主体墙冬季温度提高,湿度降低,温度变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,寿命得以大大延长。
外温技术优越性强
外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
聚苯颗粒保温料浆外墙保温,即将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm 的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL 胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998 年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前仍被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易掉粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。 2. 外挂式外保温,即在施工中,采用外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
聚苯板与墙体一次成型即采用聚苯板与墙体一次成型技术,是在混凝土框-剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L 型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料。其造价可降低10%左右。但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。
建筑节能的内容和意义
医院建筑运行能耗若按能源种类划分,可分为电、天然气、油、煤、水等。调查表明,大部分医院的用能以电和天然气为主,因此,节电和节气工作是医院节能的重点。此外,医院建筑运行能耗还可按用能子系统进行划分,如:采暖空调系统、卫生热水系统、电梯系统、照明系统、办公设备、医疗设备、洗衣房、食堂等。调查表明,医院主要用能系统为采暖空调系统、照明系统,其能耗占医院总能耗的比例高达60%~75%,是医院节能的重点。根据医院用能的特点,节能改造的范围包括围护结构、采暖空调系统(主机设备、输配系统、末端系统)、卫生热水系统、电梯系统、照明系统、供水系统、供电系统、洗衣房、食堂等。在节能改造过程中,除了建筑、设施设备等“硬改造”外,还应注重进行能源管理体系的“软改造”,如楼宇自动化系统、能源管理工具等。
概括而言,医院节能改造的基本模式主要包括六个环节,即:测试诊断方案评审工程设计采购施工运行管理效果评估。此模式既适用于医院自行组织的节能改造项目,又适用于节能公司参与的合同能源管理项目,能够根据医院的实际情况最大程度地挖掘节能潜力、科学合理地降低改造费用,从而获得最佳的改造效果。
现状与问题
*规划与政策
我国没有常设的统一的节能主管部门(国家节能减排工作领导小组属于非常设机构,国家能源局不承担节能监管职责),而是将节能监管职能分解到相关部委,各部门条块分割、多头管理。
卫生行政部门在机关事务管理部门的指导下,开展医院节能工作,但很多停留在定期收集医院能耗数据报表的层面上。在医院节能的整体规划、节能标准制定方面,湖南做了很多工作;在医院节能监管和服务、改造项目推动方面,上海走在前面。
基于我国医院的现状,做好节能工作,依然要靠政府主导,大力推动。
首先是政策及规划的制定。专家认为,医院节能政策要激发起相关单位的内在动力,必须深入分析两个“利益链”:一是医院节能的各个相关单位的利益链,即节能对每个单位有什么“好处”;二是落后技术迟迟不被淘汰的利益链,因为一些落后技术的长期存在,“养活”了相当一批人。这两条“利益链”,前者建立不起来,后者不被切断,就会导致很多节能措施无法广泛实施,以致医院节能工作进展缓慢。医院节能政策,应当以推进“两型社会”建设为导向,强化能耗审计与监管,实行能效公示和目标责任制考核,加大奖罚力度,大力推行合同能源管理、节能产品政府强制采购、建筑能耗定额和能源阶梯定价(超定额加价)制度。
其次是政策执行。长沙某三级医院使用电锅炉采暖,多年来一直未做改造,调查发现,该医院距离天然气管道不足20m远,完全可以改用燃气采暖,且改造的初期投资不大。而实际情况是该医院能耗很高,仅电锅炉的年耗电量,按火电发电标准煤耗折算,就超过3000吨标煤。因此,关键在于政策执行到位,否则,最新的技术、最先进的管理、最好的机制都不管用。
最后是监管与服务。做好节能监管与服务,目前有两项基础工作要做。对于医院,急需安装能源分项计量装置和监控系统,只有掌握分项能耗数据、了解设备实际用能工况,医院节能工作才会“心中有数”。对于主管部门,亟须建立能源监测平台,该平台与医院能源监控系统联网,有利于动态监管、有效监管,有利于及时调整政策、改善服务。
*方案评估与决策
通过对湖南“3+5”城市群18家二级以上医院的用能调查发现:12家医院或多或少做了节能改造,占总数的67%;仅有1家医院对各能源子系统安装了单独计量装置,有完善的能耗分项计量和监控系统;有3家医院做过全面的节能诊断,仅占总数的8%;全部为单一项目,没有一家采用全面的、系统的节能改造方案。
节能项目总计42个,其中,采用合同能源管理的项目有8个,占总数的19%,其余为医院自行组织改造项目;改造投资均不大,有30个项目的初期投资少于15万元,占总数的71%;技术方案单一,有23个项目采用照明改造或空调水系统变频改造,占总数的55%。
另外,大多数医院无整体的节能规划,短期行为较多,同一项目多次或重复改造;改造方案对充分利用现场条件考虑不够,对可再生能源利用考虑不够;不注重改造后的运行管理,维护成本较高;对减少医院整体能耗的效果不显著,或者没有评估过改造的效果。
经分析,大部分医院对于方案评估环节不重视或者节能诊断工作缺失,以至于决策不科学、主观随意性大,直接导致节能改造效果不够理想。
为此,建议各医院在进行方案评估时遵循以下原则:
改造方案考虑节能效益、经济效益与环境生态效益的平衡。一般而言,节能,也意味着省钱、减排。实际工作中,节能不等于省钱,节能不等于减排。例如:燃煤锅炉改用燃气锅炉,由于天然气价格较高,节能(减排)而不一定省钱;空调系统采用冰蓄冷技术改造,充分利用了较低的分时电价、冰蓄冷电价,省钱但不一定节能;污水处理系统改造,由于环保标准的提高,减排但不一定节能。
改造方案既要考虑节能,还要考虑用能结构的优化。一方面,我国的电力生产以燃煤发电为主,发电厂排放的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等,成为环境污染的“罪魁祸首”,从本质上说,电绝对不是清洁的能源。因此,减少用电量,是优化医院用能结构的必然要求。不少地区对医院综合电耗提出了限额标准,例如:对二级医院的综合电耗,湖南要求≤60kWh/(m2・a),浙江要求≤70kWh/(m2・a)。另一方面,医院应利用可再生能源作为用能补充(如太阳能、空气能、地热能等),条件许可时,尽量利用废能(如锅炉废热),可进一步降低医院的整体能耗,优化医院用能结构。
改造方案既要考虑用能总量的控制,还要考虑用能系统效率的提高。建筑节能的目标是在满足建筑运行服务的前提下,控制建筑用能总量,降低单位面积综合能耗,这已成为业界的共识。在此基础上,考虑系统节能,提高用能系统的整体效率。用能系统效率指一次能源利用率,所有二次能源 (如电、蒸汽等)和耗能工质(如水、压缩空气等)均折算成一次能源,特别是电,要按火电发电标准煤耗折算(等价值)。医院应当对不同的用能需求作精细分析,以寻求用哪种能源、在哪个“梯级”加以合理利用;应当根据当地的具体条件使用合适的能源,尽可能消除能源转化和传输过程中不必要的环节;按照系统最优原则,对医院运营过程中的物质流和能量流进行充分集成与优化,使其效率最高。
另外,改造方案应考虑初投资、运行成本、回收周期等因素,考虑医院运营近况与长远计划、能源供应与价格、政府补贴与税收优惠、节能政策与监管、医院管理与技术进步等因素的变化。对于合同能源管理项目而言,节能公司还要考虑财务成本和各类风险。
*技术与管理
医院节能改造,首先应满足医疗与卫生要求。随着专业设计院、节能公司的参与,技术和管理方面完全能够满足医院节能的特殊要求。
现有的成熟节能技术很多,涉及到能源、建筑、暖通、电气、给排水、计算机和网络、医学工程等多个专业,关键是如何整合,技术运用不当可能导致更大的浪费。对节能公司而言,技术整合能力的强弱,关乎节能改造项目的成败。
通过走访吉林、北京、郑州、西安、成都、武汉、长沙、广州、上海、杭州等地的一些医院,我们发现大多数医院对于节能改造认识片面,普遍存在重视设备更新及技术改造,忽视项目管理和运行维护,重视“硬改造”,忽视“软改造”的问题。调查表明,建筑用能系统产生能源浪费的原因,人为的操作及保养所发生之浪费约占55%~58%,设备设施效率差导致的浪费约占42%~45%。因此,要实现节能改造效果,技术和管理这二者不可偏废。
这些医院采用了很多的节能技术,但有两个方面存在缺位:一是围护结构的改造基本上没有。进行围护结构改造,能有效减少医院建筑的冷负荷,大幅降低采暖空调系统的能耗。事实上,这方面的技术也很成熟,典型措施有:外墙隔热保温、三层玻璃窗户改造、外置遮阳板。二是对于医疗设备的节能大多数医院没有考虑,个别医院仅仅对需要预热的设备做一些管理,没有其他措施。调查表明,医疗设备装机功率占医院用电设备的15%~22%(空调主机为溴化锂吸收式空调的情况除外),其节能潜力不可忽视。
不少医院的节能管理工作,缺少正确的财务控制。湖南益阳某县医院,燃煤锅炉改用燃气锅炉后,发现采暖季的能源费用居高不下,于是决定停机 “节能”,此事将对医院声誉及服务质量带来很大影响。实际上,财务部门应积极参与医院能源管理,从成本、绩效等方面,及时分析、评价医院能源消耗状况,与节能部门一起,找出节能管理薄弱环节,使医院建立起符合自身特点的节能管理内控体系,促进医院管理层正确组织与管理,降低用能成本,实现效益最大化。
此外,对于节能公司,除了改善售后服务外,还可针对大多数医院缺乏能源技术和节能管理专才的现状,编制一些常识性、普及性的技术手册或者开发一些辅助软件,指导医院的节能管理。
*工作考核与评价
现代医院建筑具有综合性、复杂性、多样性及安全性等多重特征,在空间构造、用能状况、环境控制等方面与一般公共建筑存在很大差异这增加了医院节能工作考核与评价的难度。
我国没有制定统一的医院能耗评价指标,各地做法不一。
浙江规定:单位面积综合能耗、单位面积综合电耗为主要指标,并按三级医院、二级及以下医院两个档次分别规定。
湖南规定:单位面积综合能耗、单位面积综合电耗为主要指标,并按一级、二级、三级医院3个档次分别规定。另外,还根据年门诊人数制定了修正系数。
上海规定:床日能耗量为主要指标,床日能耗量=年能源总消耗量/(年床日数+年门急诊量/3)。
武汉提出:单位床位能耗量为主要指标,并根据年床位利用率制定修正办法。
经分析,仅用单位面积综合能耗指标,无法反映医疗技术的进步、医疗条件的改善、门急诊量的增长、住院天数的缩短、治愈率的提高等因素;仅用单位床位能耗量(或床日能耗量)指标,又无法反映医院面积规模、功能任务、设施条件、医疗服务质量等因素。研究表明,医院能耗与床位数存在线性关系;医院能耗与床位数、年床日数、建筑面积、年门急诊量的相关性依次为:床位数>年床日数>建筑面积>年门急诊量。
建议在制定医院能耗评价指标时,可采用单位面积综合能耗、单位面积综合电耗、床日能耗量为主要指标,并按医院等级、床位数分别规定。其中,床日能耗量=年能源总消耗量/ (年床日数+年门急诊量/3)。
另外,为了强调节能工作的经济效益,还可把“万元业务收入能耗支出”纳入医院绩效考核指标体系。
*医院节能产业发展
节能改造,对于医院而言,面临建设资金投入大、节能人才稀缺、工程经验不足等困难,存在不少资金和技术风险。如果采用合同能源管理机制,由节能公司与医院签订能源管理合同,为医院提供节能诊断、融资、改造、运行管理等一条龙服务,并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润,医院面临的这些困难和风险,也就不成为一个突出问题。
现阶段,我国医院的节能改造以医院自行组织的方式为主,存在局部改造、单一项目、投资少等特点,全面、系统、多项目整合的医院节能改造案例寥寥无几。医院合同能源管理,多数项目不大,年节能量超过500吨标煤或年节能效益超过100万元的项目为数不多。我国医院节能产业尚处于起步阶段。
从产业发展的角度来看,医院节能产业的壮大依赖于节能服务产业的整体发展。我国节能服务产业起步晚,2010年国务院办公厅转发发展改革委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》后,节能服务产业才得以迅速发展。一段时期来,无论是政府、用能单位,还是设计院、设备制造商、施工企业、节能公司、中介机构、银行等参与各方,均偏好工业节能,工业节能潜力大、效果好、回报快。相对而言,建筑节能和公共机构节能发展较慢。
从医院发展的角度来看,医院节能产业的壮大依赖于医院管理方式的变革。首先,医院用能系统主要承担医疗服务的保障功能,属后勤服务工作,不是业务重点,没有引起足够重视,大多数医院未把节能工作列入到医院管理的重要日程上来。其次,医院缺乏实施节能改造的动力。调查表明,大多数医院的能耗支出占总支出的2%~3.5%,占后勤管理支出的12%~18%,能源占医院的运行成本不是太高,医院没有节能的积极性。只有改变传统的、粗放的管理方式,坚持节能降耗、科学管理,走可持续发展的路子,医院节能改造的潜在需求才能显现出来。
此外,医院采用合同能源管理机制进行节能改造也会存在一些新的问题,比如医院节能改造项目的赢利性弱,使得节能公司参与项目的积极性不高;现阶段节能公司很难通过银行等金融机构为节能改造项目融资,因资金不足,大量好的节能改造项目无法实施;节能公司按照工业节能项目的方式运作医院节能改造项目,由于缺乏运行管理队伍和医院服务经验,出现了缺平台、落地难、过程管理“孤军奋战”的被动局面。
发展与创新
医院节能改造面临的问题是发展中的问题,基于创新思维,我们认为,现阶段医院节能改造需要使用“组合拳”,即:宏观方面,采取规划、政策与市场相结合的办法;微观方面,采取设备、技术和管理相结合的策略。
*探索“两型”医院建设
近年来,在探索医院发展模式方面,山东、湖南等地提出了“两型”医院的发展模式。
根据湖南的“两型”医院建设标准,“两型”医院是坚持以患者为中心,以现代医疗技术和绿色医院人文关怀为基石,以打造良好医疗环境、畅通急救通道、提供优质医疗服务为主要内容,以实现医疗环境“零污染”、医患关系“零距离”、医疗保障“零障碍”为发展模式的现代医院。
“两型”医院建设指标体系框架包括:资源节约、环境友好、服务质量与效率、管理素质与发展潜力4个分指标体系。
对医院而言,节能工作必须成为医院管理的重要内容。在“两型”医院建设的指标体系中,有很多是节能指标。
对政府主管部门而言,需要进一步拟定规划,推动示范工程,制定配套政策,加强行政指导,培育医院节能市场等。
对于市场参与各方而言,要看到医院节能改造的商务需求,还要研究医院节能改造的特点与规律,更要着重提高自身的服务能力,共同促进医院节能产业的快速发展。
*建设分布式能源系统
分布式能源系统是分布在用户侧的能源梯级利用和资源综合利用系统,具有灵活的变负荷、较低的初始投资、供电的高可靠性、很小的输电损失和极高的一次能源利用率等特点。上海黄埔中心医院建设了分布式能源系统。
我国主要推广天然气冷热电三联供系统。天然气冷热电三联供(Combined Cooling, Heating and Power,简称CCHP),是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力满足用户的电力需求,系统排出的废热通过余热锅炉或者余热直燃机等余热回收利用设备向用户供热、供冷。经过一次能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,大量节省了一次能源。分布式能源系统中,各项终端供能的经济直供范围为:电,10kV,1km~2km;空调冷水,1km~1.6km;1MPa蒸汽,1km~2km;60℃左右采暖和生活热水,4~5km。所对应的最大经济供应范围为6~12km2。按照此经济供能半径,应发展50~100MW左右规模的分布式能源站。
分布式能源系统设备复杂、技术多样,对后期管理的要求高,仅仅适用于大型综合性医院的节能改造。国外的研究表明,采用天然气冷热电三联供系统,减少建筑运营成本达到21%以上。
*构建建筑EPC项目管理信息系统
与建筑相关的能源管理系统很多,如楼宇自动化系统、能耗监测系统等。一般,这些系统均是针对某个项目定制设计,不能现场组态。楼宇自动化系统的控制策略较专业,需要专门培训才能掌握,其造价较高,使大多数医院特别是二级医院“望而却步”。能耗监测系统具备能源计量监测、统计分析等功能,不能控制用能设备。
建筑EPC项目管理信息系统(Building Energy Performance Contracting-Project Management Information System,简称BEPC-PMIS),是将高效用能设备、节能控制技术与专家管理经验整合在一起的应用平台,运用现场网络技术、智能设备、无线联网、云计算等技术手段,融合成本分析、绩效管理、盈亏平衡分析、线性规划等管理工具,按照“精细化、模块化、标准化”的项目管理思路,为大型公共建筑用能系统的运营管理工作提供支持。
BEPC-PMIS为运行监控软件、现场网络、自控单元三级结构组成。在第一级,可同时与远程监控终端和大型公共建筑能源监测系统接口;在第二级,可通过无线联网技术来连接智能设备。
运行监控软件采用工业组态软件设计,共分为管理范围、项目交接、运行管理、能源及成本管理、维护及安全管理5大功能模块,根据用能系统运营管理要求,五大模块又细分为38个子模块。
现场网络为分散分布式结构,自控单元根据监测、控制对象而定,均可自由组合。
*推进物业能源管理
物业能源管理(property energy management,简称PEM),是在建筑节能领域实施合同能源管理的一种创新性节能服务模式,其基本形式是利用传统的物业管理平台开展合同能源管理业务,主要特征是在物业管理服务中融入节能服务,达到为业主节能减排、为物业管理公司增加经济收益的目的。
物业管理公司与节能公司相结合,一方面,使得节能公司有了一支项目管理队伍,合同能源管理项目有了一个“当地托管方”;另一方面,使得物业管理公司拓展了业务范围。