時間:2024-03-14 16:43:57
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇建筑節能一體化范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
2006年5月18日,北京市新建的首都博物館正式對外開放。其安裝在屋頂上的300千瓦太陽能發電系統。完全與建筑融為一體.不管晴天雨天,源源不斷地向博物館提供電力,作為北京最大的太陽能發電項目.受到各界的關注。不久,上海新江灣城50千瓦太陽能發電系統也勝利建成.成為上海最大的太陽能發電項目。建造北京、上海這兩個最大太陽能項目的,是美國道森太陽能電力公司。
為什么要加快發展城市光伏屋頂建設?
中國的建筑要消耗掉1/3以上的能源。如果全國幾億平方米的屋頂變成太陽能發電站,對國家、對環境將是多么巨大的貢獻1利用太陽能來發電.把太陽能和建筑結合起來,是城市建筑節能的戰略選擇。建筑物的屋頂裝上太陽能光伏發電系統后,優點是:
①可以有效利用建筑物屋頂面積。無需占用土地資源。
②可原地發電,原地使用.減少電力輸送的線路損耗。
③在白天用電高峰期供電,從而緩解高峰電力需求。
④發電板陣列直接吸收太陽能,降低墻面及屋頂的溫升,減輕建筑空調負荷。
在德、日、美三個世界最大的太陽能應用市場,以太陽能集成建筑為核心的并網發電市場占據了絕對的市場份額。在中國我們有必要大力發展城市太陽能建筑一體化的光伏屋頂。
美國道森太陽能系統是屋頂太陽能發電系統的首選
目前世界上主要是晶體硅(又分多晶硅和單晶硅)和非晶硅這兩大類太陽能發電技術。 美國道森太陽能系統的特點是重量輕。發電板僅重3kg/m2左右.設計師最歡迎的就是這種產品,因為他對太陽能板的重量可以忽略不計.不需要對屋面結構重新計算.不用加固屋頂。
它是真正的世界上最先進第三代太陽能――建筑一體化(BIPV)產品;該產品是采用粘接的方式,把發電板直接粘貼到金屬屋頂上.而不是用疊床架屋的方式安裝,屋頂不用鉆孔固定鋼架. 沒有防水問題.沒有潛在的漏水問題。它不會破壞屋頂結構,施工也方便。更重要的是.它不會影響建筑造型。也沒有防雷擊問題。
它沒有風阻升力問題:該產品安裝在大型建筑的屋頂上時.完全不會產生巨大風阻升力。 它對屋面的抗風力.承重與受力。支撐件和支撐節點均不會引起重大影響。由于和屋頂融為一體.加上重量又輕.所以避免了在臺風暴風中被掀掉的可能性。
它具有優異的耐用性.抗風的非晶硅太陽能發電板以不銹鋼為基板,不是做在玻璃基板上,所以非常牢固,不會破碎。在臺風暴風多發區,不銹鋼發電板不會被大風刮起的飛沙走石打碎.它還能抗沙塵暴、冰雹、暴風雪的;中擊以及鹽霧等其它極端惡劣氣候條件。
它具備最先進的全自動并網技術:該系統能夠設置直流交流電壓電流頻率上下浮動的范圍。如果電網的電壓頻率浮動超過范圍.該系統會自動切斷與電網的連接。由于該系統有自動偵測電網的電壓頻率的功能,待電網的電壓頻率回到正常范圍內以后,系統會再次自動并網。因此.該系統的電壓頻率等可以始終與中國的電網保持同步。這是美國最先進的超穩定安全供電系統。
它能夠全波段光譜發電:由于采用世界上唯一的三結技術,它是唯一可吸收光譜中所有波長能量的產品。在多云。陰天、雨天和弱光條件下.有卓越的發電效果。
它的實際光電轉換率高:在高溫下.三結非晶硅光伏系統的實際發電效率.要高于晶體硅光伏系統。
北京奧運會太陽能項目受到國際奧委會的緊密關注。因此,采用技術上最先進的。價格又極具競爭力的太陽能――建筑一體化產品是奧運會太陽能項目取得圓滿成功的最安全的保證。
一、工作思路
以科學發展觀為統領,認真貫徹《節約能源法》、《民用建筑節能條例》等法律法規,深入落實國家、省和市“十二五”節能減排工作方案及相關部署,結合省廳確定的年度工作要點,加快推進既有居住建筑供熱計量及節能改造工作;嚴格執行新建建筑節能標準,重點提高設計階段的設計深度及施工階段的執行力度;積極推進公共建筑節能工作;鞏固墻材革新成果,推動綠色建材在我市發展;繼續抓好可再生能源建筑應用工作,大力發展綠色建筑;不斷完善墻改建筑節能法規體系和考核機制,確保全市墻改建筑節能事業健康快速協調發展。
二、工作目標
(一)縣城以上城市規劃區內新建建筑設計、施工階段節能標準執行率100%,節能建筑竣工比例100%;國家重點鎮和省級中心鎮新建建筑節能標準執行率達到60%;
(二)全面推廣節能、利廢、保溫一體化的新材料,建制鎮以上城市規劃區內新建建筑全面禁止使用實心粘土磚(瓦),新型墻材應用率100%;
(三)加快推進既有居住建筑供熱計量及節能改造工作,完成157萬平方米的年度改造任務;
(四)加強公共建筑節能工作開展,完成全市民用建筑能耗統計,對30萬平方米的公共建筑進行能源審計,對5萬平方米公共建筑實施節能改造,對5棟以上公共建筑建立節能監測系統,建成市級節能監管數據中心;
(五)縣城以上城市規劃區可再生能源建筑面積占新建建筑總面積的比例達到50%以上;完成市里下達的太陽能光熱建筑一體化應用工作任務指標;全市力爭獲得綠色建筑星級標識的項目不少于3個,建筑面積20萬平方米;
(六)加強新型墻材專項基金的征收和使用管理,足額收繳專項基金,充分發揮專項基金政策的調控和引導作用。
三、工作要點
(一)進一步強化新建建筑節能監管。一是繼續完善建筑節能閉合管理制度,強化施工現場質量與安全管理,切實加強建筑節能在規劃引導、設計變更、房屋銷售、現場監管、節能分部驗收和竣工驗收等關鍵環節的監督和控制,使新建建筑全面達到節能設計標準要求;二是重點加強對施工階段的監管力度,增加日常巡查頻率,對在建工程實施動態管理,加大處罰力度,杜絕違規事件的發生;三是研究制定節能與結構一體化技術的推廣應用政策,加快節能與結構一體化技術在我市的推廣步伐;四是嚴格執行外保溫施工專項資質和施工、銷售現場公示制度。積極支持鼓勵施工企業申辦專項資質,提高隊伍管理水平,進一步規范市場秩序,建立有序地市場競爭環境;五是進一步加強墻改建筑節能督察,采取聯合檢查和專項檢查等形式,借鑒省檢的模式和內容進行專項督導及重點檢查,及時發現問題,及時進行整改,實時掌控工作進程,把握工作進度,確保各項工作順利實施。
(二)加快推進既有居住建筑供熱計量及節能改造工作。會同市財政局做好全市年度改造項目驗收工作,認真總結推廣改造經驗。貫徹市政府《關于大力推進供熱計量改革與既有建筑節能改造的意見》,分解工作任務,完善改造計劃,落實具體項目,確保完成全年157萬平方米改造任務。采取會議部署與現場觀摩相結合的方式,總結典型經驗,推廣先進做法,強化跟蹤督導,嚴格落實考核制度,繼續將此項工作納入到對各級政府政績考核和城鎮化考核指標體系中。做好中央、省、市獎勵補助資金分配管理,加大資金支持籌措力度。積極推行合同能源管理等新模式,探索完善改造資金籌措機制。嚴格落實工程建設程序管理,嚴把規劃、設計、材料、施工等關口,確保工程安全和質量。
(三)積極推進公共建筑節能工作。貫徹落實省住房城鄉建設廳《關于做好年公共建筑節能工作的意見》等文件精神,按時完成民用建筑能耗統計工作;組織開展公共建筑能源審計30萬平方米,在媒體上進行能耗公示,實施節能改造面積5萬平方米以上。按照積極穩妥、分步實施的原則,率先推動黨政機關辦公建筑、大型公共建筑、高等院校、公立醫院節能監測系統建設,完成5棟以上公共建筑節能監測系統建設,建成市級監測數據中心。采用合同能源管理模式,對高能耗的大型公共建筑進行節能改造。通過培育建筑節能服務體系,發展建筑節能服務產業等市場機制推進國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能改造。
(四)鞏固“禁實”成果,推動綠色建材在我市發展。一是認真貫徹全省“禁實”現場會議精神,針對薄弱環節,加大工作力度,擴大工作覆蓋面,重點加強建制鎮以上規劃區工程的“禁實”和建筑節能工作,同時,加強對農村地區新型墻材節能產品使用的引導和支持;二是加強新型墻材建筑節能技術產品認定管理,推行產品標識制度,通過隨機復查生產現場和見證取樣抽檢等方式,加強動態監管,提高產品質量;三是培育發展示范項目,推廣應用新技術。在全市范圍內大力推廣應用節能與結構一體化技術、自保溫燒結砌塊、高性能加氣混凝土砌塊、low-e玻璃、節能門窗等新材料、新技術;四是培育新型墻材骨干企業,引導新型墻材企業技術升級和工藝改進,組織開展綠色建材產業化示范以示范工程、科研開發項目等方式,加大對新技術、新產品研發應用的支持力度。五是啟動農村墻改建筑節能工作。積極探索新型墻材和太陽能熱水器在農村的推廣應用,積極推進農村建筑節能。
(五)繼續抓好可再生能源建筑應用工作。一是做好年再生能源建筑應用示范縣和光電建筑應用示范工程申報工作。二是加強對可再生能源示范縣惠民縣的跟蹤督促指導,加快項目的建設進度,確保項目能按時竣工并完成驗收。三是加強光電建筑應用示范工程管理,加快項目建設和數據上傳進度,確保項目按時竣工并完成驗收。四是嚴格規劃、設計、建造、驗收等全過程監管,積極推廣太陽能光熱建筑一體化,確保縣城以上規劃區12層以下住宅和集中供應熱水的公共建筑全部按太陽能光熱建筑一體化標準設計、施工和驗收。五是切實把好產品市場準入關,未經認定的太陽能光熱系統、地源熱泵空調系統及其配套技術產品不得用于示范工程建設和太陽能光熱建筑一體化項目,從源頭上保證示范項目的工程質量和節能效果。
(六)大力發展綠色建筑。一是盡快出臺《關于積極發展綠色建筑的實施意見》,從國家機關辦公建筑、大型公共建筑和保障性住房入手,強制執行綠色建筑標準。二是會同發展改革、財政等有關部門,建立完善政府主導和市場推動相結合的推廣模式,制定綠色建筑約束機制和激勵政策。三是通過與有實力的房地產企業合作,將政府在政策推動、引導市場上的優勢和房地產企業在資金、技術、人才等方面的優勢相結合,試點推出一系列受市場認可的綠色建筑產品,并逐步帶動其他的房企參與進來。#p#分頁標題#e#
關鍵詞:既有建筑;墻體;節能改造
居住建筑圍護結構中墻體占建筑耗熱量的1/3左右,所以,既有建筑節能改造中,墻體的節能改造是很重要的內容。本文旨在從圍護結構墻體在節能改造時,對需要考慮的因素給予分析,提出既有建筑圍護結構墻體節能改造采取的一些技術措施。
一、既有建筑的外墻構造特點
外墻外保溫是一種普遍采用的墻體保溫方式,既有建筑的構造比較復雜,在主體墻之外包括抹灰層、裝飾層等材料。裝飾層的種類繁多,包括涂料(包括膩子層)、水刷石、干粘石、瓷磚等。經過長期的使用,外墻面可能出現粉化、剝落、開裂等情況。
針對外墻面的構造特點,既有建筑節能改造采用外墻面直接粘貼的方法時,首先應對墻面進行強度考察,在強度達不到要求的情況下,應對墻面進行加固和修復并要進行實驗驗證。如果保溫系統處于不依靠外墻面的狀態,則可避開外墻面的各種不確定因素,對既有建筑節能改造是一條極佳的技術路線。其基本思路是不將保溫系統依附于外墻面,而是依附于結構墻,這時結構墻成為承擔保溫系統的主體部位。絕大多數墻體具有較強的承擔能力。對于輕質材料填充墻是否具備承擔能力需要進一步研究。直接錨固和間接錨固是實現這一技術路線的兩條有效途徑。直接錨固的深度穿透外墻面的裝飾層和抹灰層,將保溫材料直接錨固在結構墻上。間接錨固將龍骨之類的支撐材料錨固在結構墻上,然后將保溫材料固定在龍骨之上。這樣均可以回避了既有建筑物外墻面質量狀況,對節能改造的影響,無論采用哪種方法都應進行強度和抗風壓計算和設計,來確定錨固件數量及材料品種。
二、墻體主體部位節能改造
墻體的主體部位節能改造采用增設保溫層的做法。由于外墻外保溫做法具有很多優點,且已有成熟的設計、施工以及保證施工質量的技術,既有采暖居住建筑節能中,墻體改造適合采用外墻外保溫的做法。即對既有建筑的外飾面做必要的處理后,粘貼保溫層,或保溫裝飾一體化材料。保溫材料選擇保溫效果好的材料,如聚苯板(eps板)、擠塑型聚苯板(xps板)等。保溫層的厚度根據節能改造要求的傳熱系數值計算所得。
1、保溫材料聚苯板和擠塑型聚苯板的比較:
(1)聚苯板的優缺點:
優點:1)已經行成體系,技術成熟。由于它在歐洲及美國已沿用了近三十年,在美國已建成的建筑高達44層。因此,此項技術已形成體系,粘結層、保溫層與飾面層可配套使用,有較多較成熟的技術文件。
2)保溫效果好。
3)由于保溫材料采用膨脹聚苯乙烯,其價格不十分昂貴,使整個系統價格適中。便于用戶接受。
4)無復雜的施工工藝,一般施工單位經過簡短培訓后,便可掌握施工要領,便于技術的推廣。
缺點:1)由于板材自身的性質問題,其強度不高,承重能力較低,外貼面磚時需要進行加強處理。
2)板材出廠時要經過一段成熟期,需放置一段時間才可使用。如果熟化時間不足,板材的質量不能得到保證,施工后板材收縮,使系統開裂。
(2)擠塑型聚苯板的優缺點:
優點:1)XPS板具有致密的表層及閉孔結構內層。其導熱系數大大低于同厚度的EPS因此具有較EPS更好的保溫隔熱性能。對同樣的建筑物外墻,其使用厚度可小于其它類型的保溫材料。
2)由于內層的閉孔結構。因此它具有良好的抗濕性,在潮濕的環境中,仍可保持良好的保溫隔熱性能;適用于冷庫等對保溫有特殊要求的建筑,也可用于外墻飾面材料為面磚或石材的建筑。
缺點:1)XPS板本身的強度較高,從而造成板材較脆,不易彎折,板上存在的應力時應力集中,容易使板材損壞、開裂。
2)透氣性差,幾乎不透氣,如果板兩側的溫差較大,濕度高很容易結露。
3)價格與EPS系統相比較高。
4)近3~4年才嘗試性使用,國內尚無國家標準;歐美、韓國等保溫技術先進國家尚無推廣使用。
5)其結構的伸縮性差,受溫度及濕度的變化影響而變形、起鼓導致保溫層脫落。
6)吸膠性差,粘結后破壞面為XPS板表面,粘結強度不夠。
2、保溫裝飾一體化材料
(1)定義
保溫裝飾一體化顧名思義,保溫同裝飾結合在一起。這個是現代保溫與傳統裝飾緊密結合在一起的新技術。
(2)施工工藝
施工工藝分為兩大類,其一、濕貼;其二、干掛。要改造的既有采暖居住建筑外墻,其裝飾層一般都是抹灰后噴刷各種類型的涂料。如果采用粘貼外保溫層的節能改造方案時,需要對原有的一些構造層進行處理:清理拆除、二次抹灰找平、粘貼保溫層、二次裝飾面層。而如果采用干掛安裝保溫、裝飾一體化材料,在施工方面,可以減少這些工序,方便施工;在熱工方面,由于干掛安裝保溫、裝飾一體化材料增加了空氣間層,在墻體達到相同熱阻的情況下,可以減少保溫層厚度,降低建筑造價。所以,干掛安裝保溫、裝飾一體化材料對既有建筑節能改造更為有利。
采用保溫裝飾一體化材料外掛的做法對于大量需要進行節能改造的建筑意義非凡,可以減少節能改造的施工工序、干作業施工、縮短施工工期、空氣間層增加熱阻,對于飾面工程的質量將有根本性改觀、降低綜合造價等。所以,對于既有采暖建筑墻體的節能改造工程,尤其對于墻體需要增加的保溫層厚度比較大的情況或者溫差變化比較大的地區,發展裝飾和保溫一體化材料極其必要。
(3)保溫裝飾一體化成品板采用多種方式,確保系統的安全性:
1)采用高檔復合材料,確保保溫板與上下表面的襯板,保溫板與加強層的牢固粘結;
2)采用特殊配置的粘結砂漿,其粘結強度遠遠超過傳統的外墻外保溫粘結砂漿的強度;
3)采用高強度的金屬錨固件,為成品板提供長久的機械固定。
關鍵詞:建筑;節能;一體化;太陽能
中圖分類號: TU201.5文獻標識碼:A
太陽能技術在建筑節能領域中的應用主要的通過太陽能和建筑的一體化的方式實現的。太陽能一體化建筑是當前太陽能利用的發展方向,我們可以利用太陽能的光伏發電技術為建筑物供電,也可以利用太陽能為建筑物提供生活用熱水,同時也可以滿足夏季空調和冬季采暖的需要。建筑和太陽能技術相結合,不僅節能減排,而且自然環保,可以提供高舒適度卻又是低能耗的健康居住環境,符合社會可持續發展的需要,最重要的是,作為一種免費清潔的能源,太陽能具有取之不盡用之不竭的可貴特點,在煤炭、石油、天然氣等一次性能源日益枯竭的今天,全球各國都日益重視對太陽能的利用,世界上不少國家都投入巨資研發太陽能技術,經過多年的攻關,已經在太陽能技術方面得到長足的進展,不少太陽能技術已經應用在建筑領域。特別是在日照時間長、陽光充足、空氣潔凈度高的地區,如果又缺乏電力、煤炭、石油、天然氣等其他能源,采用太陽能發電、供暖、制冷尤為有利,也更為現實。太陽能是一種綠色、環保而且能量巨大的一次能源,利用太陽能能真正節約常規能源消耗,減少二氧化碳等有害氣體排放的,因此太陽能被廣泛應用于人們的日常生產、生活當中。太陽能的利用主要分為光電利用和光熱利用兩大部分,而太陽能的熱利用是目前開發技術最成熟,生產成本最低廉,應用領域最廣泛的一種太陽能應用方式。目前,我國太陽能光熱利用,無論是年產量,還是保有量都已經排在世界首位,并且還在以每年20%--30%的增長速度不斷發展。受很多技術瓶頸的限制,目前太陽能技術在建筑領域的應用還存在投資大,回收年限長等問題。
太陽能在建筑節能領域的核心應用是太陽能建筑一體化技術。太陽能建筑一體化是將太陽能利用設施與建筑有機結合,太陽能設備與建筑同步設計、同步施工、同步驗收、同步管理。無論是光熱還是光電,都要進過嚴格詳盡的測算,與建筑物的能耗和負載進行匹配。利用太陽能設施代替屋頂覆蓋或代替屋頂保溫層,可以消除太陽能設施對建筑物形象的影響,又避免了重復投資,降低了建筑成本。
太陽能與建筑一體化技術的特點是把建筑、技術和美學融為一體,把太陽能的利用納入環境的總體設計,讓太陽能設施成為建筑的一部分,相互間有機結合,盡量消除傳統太陽能設施的外形結構對建筑的外觀形象的影響。太陽能與建筑一體化應用技術可以在建筑設計之初,就將太陽能設施作為建筑的一部分考慮在內,與建筑一同設計,適用于住宅小區、高層樓群、別墅等等各種形式的建筑,如果單臺或集體購買再統一安裝,可以應用在新建住宅小區和舊房改造。技術上,一般對平屋頂采用覆蓋式結構,對斜屋頂采用鑲嵌式結構,利用太陽能設施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層,可減少整個建筑的成本,提高經濟效益。太陽能設施與建筑屋頂相結合的方式是目前太陽能與建筑結構相結合應用最廣泛的安裝形式,不過隨著技術的進步,除了屋頂的安裝形式以外,太陽能設施還可以與建筑立面的其他結構有機結合,這就是太陽能設施的壁掛式安裝方式,這種新型安裝形式主要分集中分戶式整體壁掛形式和與各種幕墻結構相結合的形式,有效避免了以前的只有屋頂用戶可以利用太陽能設施或整個建筑的頂部都無法安裝太陽能設施的尷尬局面。
我國太陽能建筑一體化的前景十分廣闊,太陽能年日照時數超過 2 200 h 以上的地區約占國土面積的 2/3 以上,我國太陽能資源十分豐富 有著相當廣闊的開發利用前景。建筑能耗占我國總能耗的27%左右 ,而在建筑能耗中,空調、供暖和熱水占 75%左右。因此,我國建筑領域存在著巨大的節能空間。
建筑節能領域中的太陽能光伏技術
光伏建筑一體化主要是光伏發電系統通過光伏組件用于建筑屋頂(光電屋頂)、墻面(光電幕墻)、遮陽(光電遮陽板)來獲取電能的一種方式,其中核心要求是建筑的一體化設計、一體化制造、一體化安裝,相關輔助技術包括了低能耗、低成本、優質、綠色的建筑材料的技術。
太陽能光伏發電系統主要是由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等設備組成,其各部分設備的作用是:(1)太陽能電池方陣:太陽電池方陣由太陽電池組合板和方陣支架組成。單個太陽電池的電壓一般比較低,通常都要把它們串、并聯構成有實用價值的太陽電池板,作為一個應用單元,然后根據供電要求,再由多個應用單元的串、并聯組成太陽能電池方陣。太陽能電池板的材料目前主要是多晶硅、單晶硅以及非晶硅。太陽能電池板在有光照情況下,電池吸收光能,電池兩端出現異號電荷的積累,形成光電效應,在光電效應的作用下,太陽能電池的兩端產生電動勢,將光能轉換成電能,它是能量轉換的器件。(2)蓄電池組:其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能并可隨時向負載供電。在太陽能并網發電系統中,也有部分系統不加蓄電池組。(3)控制器:可以對電能進行調節和控制的裝置。(4)逆變器:是將太陽能電池方陣和蓄電池提供的直流電轉換成交流電的設備,是光伏并網發電系統的關鍵部件。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,當負載是交流負載時,逆變器是必不可少的。逆變器按不同的運行方式,可分為獨立運行逆變器和并網逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽能電池發電系統,為獨立負載供電。并網逆變器用于并網運行的太陽能電池發電系統。
所以,簡單地說,太陽能光伏技術的原理是用安裝在建筑物上光伏組件產生直流電源,通過接線盒與逆變器連接,將直流轉換成交流,給建筑物負載供電或給建筑物以外其他負荷供電。光伏建筑一體化的發電主要有兩種方式,一種是獨立的供電系統,即所發電能直接用于建筑物內部分負載,過剩時采取蓄電池儲存。該系統分為獨立光伏系統、并網光伏系統及混合光伏系統。帶有蓄電池的可以獨立運行的PV系統是獨立光伏系統。并網光伏發電系統是與電網相連,并向電網饋送電力的光伏發電系統。從技術和市場的角度來看,并網光伏發電系統更有優越性,所以建筑光伏系統的趨勢是正在或即將從獨立發電系統轉向并網發電系統。混合光伏系統是獨立發電+并網發電,所以又被稱為防災型光伏系統。
盡管光伏發電系統的最大優勢就是能量來源的純凈,二氧化碳的0排放會使得建筑的電力來源極為環保,但運用光伏系統一體化的建筑的初始成本必定高于不使用該系統的建筑,傳統的能源系統可能最初比較便宜,不過因為較高的經常性燃料費,長期消耗的費用自然會更高。在光伏發電系統被采用作為建筑的部件,它的經濟費用和利益可以被使用者和電力公司分擔。對于建筑的擁有者而言,安裝和運行系統發電的額外費用可以不必購買電費,甚至可以在電量剩余時,把剩余電量賣給電力公司。因此合理可行的經濟性評估自然會成為建筑擁有者下定決心使用該系統的動力。上海世博園中運用了很多太陽能與建筑的一體化設計,未來館玻璃幕墻上所安裝的薄膜太陽能電池板,這種薄膜太陽能電池板的能量光電轉化率還很低,僅為5%以下,顯然,如果作為商業應用,那么它的建造成本與利用價值將不成正比。國外部分發達國家從20世紀90年代初就開始大力發展太陽能光伏建筑一體化(BIPV)應用研究,但其在我國尚處于起步發展階段.但我國在這方面的發展非常快速。2009年5月21日,財政部與住房和城鄉建設部聯合出臺的,正式啟動了我國的"太陽能屋頂計劃".正是因為光伏與建筑系統結合的多種形式及光伏建筑一體化的諸多優點,我們完全可以相信光伏建筑一體化是未來光伏應用中最重要的領域之一,在突破相關技術瓶頸后,其發展前景十分廣闊,具有巨大的市場潛力.
建筑節能領域中的太陽能熱能技術
建筑節能領域中的太陽能熱能技術主要是指太陽能熱水技術。1767年瑞士科學家賀瑞斯發明了第一臺太陽能集熱器,1891年,美國馬里蘭州的肯普發明了世界上第一臺悶曬式太陽熱水器,目前,我國太陽能利用集熱面積已經居世界第一。太陽能熱水器是利用溫室原理,將太陽能轉變為熱能,并向水傳遞熱量,從而獲得熱水的一種裝置。它是由集熱器,儲熱水箱,循環水泵,管道,支架,控制系統及相關附件組成。集熱器就是能吸收太陽輻射并向載熱工質傳遞熱量的一種裝置,是太陽能熱水器的關鍵部件,把太陽能轉換成熱能主要依靠玻璃真空集熱管。 集熱管受陽光照射面溫度高,集熱管背陽面溫度低,而管內水便產生溫差反應,利用熱水上浮冷水下沉的原理,使水產生微循環而達到所需熱水。
太陽能熱水系統以太陽能為主要能源,減少了一次性能源的大量消耗,減少了有害氣體的排放,也保護了環境不受污染。優先利用來自太陽的免費能源,同時使用部分輔助加熱設備,滿足用戶全年使用生活熱水的需求。太陽能熱水系統系統衍生出多種結合形式,有太陽能與電輔助結合的,有太陽能與燃氣鍋爐結合的,還有太陽能與地源熱泵等其他節能環保型設備相結合的。盡管用戶在投資太陽能設備的一次性投資可能比較大,但通過太陽能與輔助能源相結合系統的使用,用戶會明顯地感受到這種系統的運行成本非常低,能耗費用遠遠低于利用常規能源供熱的設備。使用數年,用戶就可以測算出通過節約常規能耗的費用,與常規供熱設備相比,就已經收回太陽能系統的初始投資了,而以后的使用基本上是免費的
建筑節能領域中的其他太陽能技術
建筑節能領域中的其他太陽能技術主要有太陽能供暖技術,太陽能-空氣源熱泵組合熱水供熱技術以及太陽能制冷技術。
太陽能供暖技術是太陽供暖系統是太陽熱水系統的進一步發展,以太陽能集熱器作為能源,替代或部分替代以電力、煤、天然氣、石油等作為能源的鍋爐。太陽能集熱器獲取太陽輻射能而轉化的熱量,通過散熱系統送至室內進行采暖;過剩熱量儲存在儲熱水箱中內。當太陽能集熱器收集的熱量小于供暖負荷時,由儲存的熱量來補充;若儲存的熱量不足時,由備用的輔助熱源提供。采用低溫熱水地板輻射采暖系統,地板采暖的供水溫度一般在60℃以下,特別適合于熱源溫度低的形式。
太陽能-空氣源熱泵組合熱水供熱技術的推出是由于太陽能熱水系統具有不連續性和受氣象條件的影響大等缺點,太陽能熱水供應系統也越來越多的采用原來主要用于采暖空調領域的熱泵設備作為輔助熱源。技術結合的方式有兩種:一種是直接以空氣源熱泵作為太陽能系統的輔助加熱設備;另一種是利用太陽能熱水為低溫熱源或將太陽能集熱器作為熱泵的蒸發器的太陽能熱泵系統,區別在于后者太陽能利用率更高,但具有不連續,仍然需要其他輔助熱源。
太陽能制冷是指利用太陽輻射為驅動力獲得制冷效應的能量轉換過程,包括有太陽能吸收式制冷、太陽能除濕式制冷、太陽能吸附式制冷、太陽能蒸氣噴射式制冷、太陽能熱機驅動壓縮式制冷以及太陽能光伏制冷等。太陽能單效溴冷機是目前應用最多的太陽能制冷方式,它的構成是:太陽能熱水器+熱驅動單效制冷劑+控制系統。其技術可實現全年熱水+冬季采暖+夏季空調功效,在當前市場上的有較強的競爭力。
結語:建筑節能領域中的太陽能技術的發展日新月異,太陽能與建筑一體化,就是將太陽能的光熱利用技術和建筑有機融合,使其成為建筑的有機組成部分,從而降低建筑能耗,達到節能環保的目的。作為新型的清潔能源的利用,太陽能與建筑一體化給了人們很多希望和前景,但現實是太陽能的推廣受技術和經濟方面的限制受到了很多阻礙,盡管如此,受一次性能源存儲量的限制,我們必須尋求其他途徑來解決我國的能源問題,利用取之不盡,用之不竭,清潔免費的太陽能是最好的選擇。就目前情況而言,我國太陽能建筑的技術和體系沒有健全,連完整的設計規范、標準及相關圖集也沒有編制,也沒有建立產品(系統)的檢測中心和認證機構,更沒有完善的施工驗收及維護技術規程。需要我們逐步解決太陽能與建筑一體化技術上的不足與空白。
【參考文獻】:
[1]王斯成. 我國光伏發電有關問題研究. 中國能源,2007
(一)既有居住建筑供熱計量及節能改造。截至2014年底,全省完成改造1895.02萬平方米,完成比例118.44%,超額完成面積295.02萬平方米。
(二)公共建筑節能改造及用能分項計量監測改造。截至2014年底,全省共完成公共建筑節能改造273.11萬平方米,完成比例136.56%。17個市已全部完成全年公共建筑節能改造任務;完成166棟公共建筑用能分項計量監測改造,完成比例118.57%。除菏澤市,其余市已完成全年用能分項計量監測改造任務。
(三)太陽能光熱建筑一體化應用。2014年,全省共完成太陽能光熱建筑一體化應用項目824個,建筑面積2981.15萬平方米,占全年任務量的165.6%。17地市均已超額完成全年任務。其中,煙臺、濟南、濰坊和德州完工量較大,分別完成311.72萬平方米、307.61萬平方米、262.08萬平方米和238.16萬平方米。
(四)綠色建筑發展。12月份,全省有52個項目獲得綠色建筑評價標識或評審通過,面積500.79萬平方米。l-12月份,全省共新增147個綠色建筑項目,面積2062.7萬平方米,達到年度任務的257.8%,濟南、青島、濰坊三市分列全省前三位。
二、下一步工作要求
(一)做好既有居住建筑2014年度項目驗收和2015年度項目落實工作。2014年度節能改造項目已全部完成,各市要認真整理有關資料,待采暖季結束及時組織項目驗收,并盡早落實2015年度改造項目,待采暖季結束后及時開工。
(二)認真做好公共建筑計量監測改造項目竣工收尾工作。要做好數據核對、運行調試工作,確保數據準確、傳輸穩定。要認真組織工程竣工驗收,把《山東省建筑能耗數據傳輸核驗表》作為竣工驗收的必備資料,把技術交接培訓作為竣工驗收的必要條件,進一步規范完善竣工驗收資料。
關鍵詞:建筑節能;節能措施;新能源
我國建筑節能的現狀
近年來,建筑節能降耗工作在我國順利推進,成效逐步顯現。但隨著經濟的快速發展,我國對能源依賴程度的提高,工業中高能耗行業增長過快,低能耗行業比重減少,能源消費總量明顯增加,能源消費結構性矛盾、產業發展結構性矛盾突出。
1.1我國建筑耗能高。我國處于經濟快速發展階段,建筑及住宅產業發展迅速,已成為國民經濟支柱產業,但由于目前國內建筑業的經營管理還處于粗放型階段,每年用于建筑行業的能耗是巨大的。與發達國家相比我國建筑節能工作起步較,我國的設計標準與發達國家相比差距仍然較大,目前我國絕大多數采暖地區圍護結構的熱功能都比氣候相近的發達國家相差許多。如建筑采暖耗熱量: 外墻大體上為氣候條件接近的發達國家的 4 ~5 倍,屋頂為 2.5 ~5. 5 倍,外窗為 1. 5 ~2. 2倍; 門窗透氣性為 3 ~6 倍; 總耗能是 3 ~4 倍。如果聽任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產可能增長的速度,國家的能源生產勢必難以長期支撐這種浪費型需求,從而不得不組織大規模的舊房節能改造,將耗費更多的人力、物力。
1.2科技力量不足。擁有先進的建筑節能技術是推行建筑節能的必要前提,但由于以往各級政府及有關部門對建筑節能技術開發創新的支持力度不夠,加之節能產品價格高,致使建筑節能技術進步緩慢。建筑節能的順利推進,還有賴于經濟上可以承受的先進成熟技術,以及質量合格、數量足夠的產品支持。
建筑圍護結構的節能
2.1 墻體的設計
外墻傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例最大,當前我國大多采用保溫節能墻體,分為三類:外墻外保溫、外墻內保溫、中空加芯復合墻體。其中外保溫具有適用范圍廣、保護主體結構延長建筑壽命、減少熱橋、擴大使用面積等特點,外保溫技術的運用推廣得到了很大發展,較為成熟的外保溫技術有:EPS薄抹灰外墻外保溫系統、膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統、EPS板現澆混凝土外墻外保溫系統、EPS鋼絲網架板現澆混凝土外墻外保溫系統、機械固定EPS鋼絲網架板外墻外保溫系統。
2.2 門窗的設計
節能門窗要有良好的隔熱保溫性能,夏季能阻止熱量進入室內,冬季能阻斷室內熱量傳出室外。目前具有較好效果的節能門窗主要有:塑料門窗、鋁木復合門窗、玻璃鋼門窗,以及采用發展注膠段熱冷橋技術。
三、 建筑供熱系統的節能(居住建筑)
建筑節能包括了兩個系統工程,即建筑本身工程節能,和建筑供能系統的節能。而現在許多的“節能建筑”只是圍護結構熱工性能滿足規范節能設計要求,而并不能稱其為節能建筑。建筑不僅應具有良好的圍護結構熱工性能,還要有優化的供能系統,兩者結合組成一個有機系統工程,這個系統能有效運行的關鍵在于供能可調性。例如在集中供熱住宅中,實行供熱熱量計量,用戶根據自己需要調控室溫;再有,可在建筑中設置太陽能利用裝置,冬季當室內太陽得熱能補充室溫時,室內可調供熱系統就能減少對常規熱源的使用。
提高我國建筑節能的措施
4.1 加強建筑節能材料和節能技術的推廣應用
建筑節能的關鍵技術之一就是建筑材料的節能,包括節能門窗、外墻保溫材料等。引進新型建材生產技術,應用新型材料節能,開發生產環保、節能型建筑材料是節能建筑發展的必然趨勢。目前,外墻外保溫系統主要采用的方式有以下五種:
EPS板薄抹灰外保溫系統;
(2)膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統;
(3)現澆混凝土復合無網EPS板外保溫系統,用于現澆
混凝土剪力墻體系;
(4)現澆混凝土復合EP鋼絲網架
板外保溫系統,用于現澆混凝土剪力墻體系;
機械固定EPS鋼絲網架板外保溫系統。
4.2 加強和完善建筑節能設計
建筑節能是一項系統工程,需要貫穿建筑施工和設計的全過程。所謂廣義的建筑節能設計包括了建筑前期設計、建筑材料及設備選擇、以及后期的建筑設備節能運行設計。整個設計流程應包括建筑節能規劃設計,建筑采光計算、建筑材料熱工設計計算、圍護結構節能設計、供熱與制冷節能運行設計等。建筑設計人員應該在設計的全過程中始終把節能與建筑的觀賞性、功能性綜合加以考慮,逐步形成一套完整有序的節能設計流程。
4.3 健全建筑節能法律法規制度,建立節能監管體系
國家和相關部門應該制訂完善的法律、法規、技術規范,為建筑節能提供一個堅實的法律基礎。國家相關職能部門還應運用相關管理手段進行強制推行,并應建立起施工監督管理和竣工節能驗收制度,對于不符合節能標準的住宅建筑不給予驗收或進行整改后方能驗收。
4.4 積極開展建筑節能科學研究,發展建筑節能產業
建筑節能是一門新興科學。它包括施工、通風、空調、采暖、照明、電器、熱工、建材、環境、能源、檢測、計算機應用等許多專業內容,所以應加強學科和部門之間的橫向聯合,積極開展組織設計和攻關工作,組織科研機構、高校、新建材開發的專家和生產廠家積極開展建筑節能的研究和攻關。另要積極引導生產企業重點發展適用于不同氣候條件的各種節能墻體屋頂以及門窗,特別是外墻保溫技術和高效節能窗技術建筑圍護結構節能成套技術,開發各種新型高效節能墻體材料,保溫隔熱材料和高性能建筑玻璃及其應用技術。
4.5 加大建筑節能的宣傳力度
通過報刊、雜志、電視、網站等公共媒體的宣傳,開展深入細致的宣傳、貫徹工作,把建筑節能的政策規定、作用和意義講深講透,讓廣大群眾了解到建筑節能的意義,了解到建筑節能與自己的利益關系,讓全社會都重視和支持建筑節能工作。同時,要廣泛開展建筑節能培訓,組織建設開發、設計、施工、監理、審圖機構等單位的技術人員定期學習相關建筑節能設計標準和相關政策文件,并定期考核。努力提高專業技術人員的建筑節能專業知識水平。
五、建筑節能與新能源的開發
5.1 太陽能的利用
太陽能作為一種可持續利用的清潔能源,被認為是2l世紀以后人類可期待的、最有希望的能源,并得到了國際社會的普遍重視。太陽能與建筑的發展必須有一定的策略與之相適應。一是成熟的被動太陽能技術與現代的太陽能光伏光熱技術的綜合利用;二是保溫隔熱的圍護結構技術與自然通風采光遮陽技術的有機結合;三是傳統建筑構造與現代技術和理念的融合;四是建筑的初投資與生命周期內投資的平衡;五是生態驅動設計理念向常規建筑設計的滲透;六是綜合考慮區域氣候特征、經濟發達程度、建筑特征和人們的生活習慣等相關因素。太陽能與建筑一體化問題是多科學、多層面參與和合作的綜合性事業。需要國家政策法規部門、建筑主管部門、太陽能廠商、房地產開發商、建筑設計單位的共同努力。太陽能熱水器的推廣應用離不開建筑師的參與建筑師作為建筑的設計者,應根據不同的熱水器類型、技術要求、使用目的以及不同地理緯度和氣候特點,建筑類型等,對建筑的造型,平面布局和功能等進行綜合考慮。另一方面,太陽能熱利用設備的設計和生產廠家也應從建筑師那里獲得建筑對其設備要求的反饋信息,只有這樣才能使設備的設計和生產與建筑的使用達到完美的統一,推動太陽能在建筑上的運用。太陽能廠商一定要在技術上解決與建筑一體化的難題,要使太陽能系統成為建筑的一個構件。同時產品要標準化、系列化、配套化,這是推行太陽能與建筑一體化的根本問題。
5.2 地熱的綜合利用
(1)空氣源熱泵是在供熱工況下將室外空氣作為低溫熱源,從室外空氣中吸收熱量,經熱泵提高溫度送入室內供暖。空氣源熱泵系統簡單,初投資較低。空氣源熱泵的主要缺點是在夏季高溫和冬季寒冷天氣時熱泵的效率大大降低,其不適用于寒冷地區,在冬季氣候較溫和的地區,已得到相當廣泛的應用。
(2)地源熱泵系統是利用較深地層中未受干擾常年保持的恒溫,其遠高于冬季的室外溫度,又低于夏季的室外溫度,可以克服空氣源熱泵的技術障礙,且效率大大提高。在地源熱泵系統中,冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱,同時使大地中的溫度降低,儲存了能量,可供夏季使用(夏季通過熱泵把建筑中的熱量傳輸給大地,建筑物降溫,同時在大地中儲存熱量以供冬季使用)。
(3)地表水熱泵系統是在靠近江河湖海等大量自然水體的地方,利用這些自然水體作為熱泵的低溫熱源而設計的一種空調熱泵的形型式。但是,這種地表水熱泵系統也受到自然條件的限制,同時這種熱泵的換熱對水體中生態環境也會造成一定程度的影響。
(4)地下耦合熱泵系統是利用地下巖土中熱量的閉路循環的地源熱泵系統。它通過循環液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉的地下埋管中的流動,實現系統與大地之間的傳熱。
6 結束語
為扎實做好我區建設領域節能減排工作,促進全區建筑行業發展方式轉變,深入推進低碳生態城市建設,實現建設事業又好又快發展,現就進一步加強建筑節能管理提出如下意見。
一、切實統一思想和提高認識
建筑節能是社會節能的重要組成部分,一次投資,長期受益,是一項功在當代、利在千秋的惠民事業,是實現建設領域轉方式、調結構和城市建設可持續發展戰略的重要舉措,是全面貫徹落實科學發展觀,實現經濟、社會與環境協調發展的必然要求。我區正處在城市化加速發展階段,民生能耗將隨著城市化的進程繼續增長。按照省委、省政府提出的“痛下決心,狠下功夫,把轉方式、調結構作為經濟工作刻不容緩的重大任務和主攻方向,要堅決打贏這場硬仗”的決策部署,建設領域要把建筑節能作為轉變發展方式的重要環節。建筑節能是實現民生用能節約的有效途徑,可以有效拉動太陽能、地源熱泵、新型墻材、保溫材料、節能門窗等新興產業發展,帶動建材、化工、機械、電子等行業的發展,促進建筑業、房地產業轉型升級,培植新的經濟增長點。要加強建筑節能管理,實現建筑面積增量,能源利用增效,行業用能平衡,取得社會、經濟、環境多重效益。
二、明確指導思想和目標要求
(一)指導思想
堅持以科學發展觀為指導,認真貫徹落實《節約能源法》、《民用建筑節能條例》和國家、省市節能減排政策,完善政策法規和技術體系,強化節能目標考核,以綠色低碳建筑為載體,以改善建筑保溫性能和提升居住舒適度為目標,以挖掘節能潛力和可再生能源替代為重點,以培育社會節能意識為導向,以科技創新為動力,綜合運用法規、行政、經濟、技術等手段,不斷深化墻體材料革新,全面提高建筑用能和資源利用效率,促進我區建設事業健康、有序、可持續發展。
(二)工作目標及要求
1、墻體材料革新。新型墻材生產比例達到90%以上,應用比例達到95%;淘汰含粘土墻材產品,培育新型墻材生產基地。大力發展不燃性A級外墻外保溫材料,逐步淘汰阻燃性B級板材,確保建筑墻體的耐久性和安全性。
2、新建建筑節能。嚴格執行新建居住建筑節能65%,公共建筑節能50%的強制性標準,設計階段節能標準執行率100%,施工階段節能達標率98%以上,全部實施熱計量收費。大力推進節能與建筑一體化工程,實現節能項目與建筑同壽命。積極推進低能耗建筑示范試點工程,廣泛應用低能耗門窗和玻璃。
3、既有居住建筑供熱計量及節能改造。保質保量完成既有居住建筑供熱計量及節能改造任務。按照“中央和省獎一塊、地方財政配套一塊、市場運作集一塊、產權單位拿一塊、受益居民出一塊”的辦法,在上級補助的基礎上,既有居住建筑改造區財政補助20元/平方米,大型公共建筑節能計量與節能改造補助30元/平方米,此項資金從我區收取的新型墻材專項基金的沉淀積累部分中列支。“十二五”期間,全面完成上級下達的既有居住建筑供熱計量及節能改造任務。
區物價部門要會同供熱單位在年供熱采暖期前制定熱計量收費標準,對達到節能標準的新建建筑及完成節能改造的既有建筑,供熱單位要按熱計量收費,單位建筑面積能耗降低20%以上。
4、可再生能源建筑應用。“十二五”期間,全區城鎮可再生能源利用的新建建筑達到50%以上;大力推廣建筑太陽能光熱應用、建筑地源熱泵系統應用;啟動太陽能光電建筑一體化示范試點工程;建設低碳生態鎮、低碳社區。
5、機關辦公與公共建筑節能監管體系建設。建立完善能耗審計、能源審計、能效公示、能耗定額等制度。按照上級節能主管部門要求,委托有關單位,完成年度上級下達的機關公共建筑和大型公共建筑能源審計。“十二五”末完成所有機關辦公建筑和大型公共建筑節能計量與改造。
6、農村建筑節能。建制鎮規劃區新建建筑、成片開發的新農村住宅小區施工階段節能標準執行率達到60%以上。建制鎮規劃區太陽能熱水應用率達到40%以上。建設農村墻材革新與建筑節能示范工程,有效推進“禁實”工作向農村延伸。
7、墻改基金征收管理。嚴格墻改基金的收繳與返還,嚴禁墻改基金的減、緩、免現象,基金收繳率(或合同收繳率)達到90%以上,返還率達到100%,做到專戶存儲、專款專用,充分發揮墻改基金的杠桿調節作用。
(三)主要工作措施
1、完善政策法規,健全標準體系。按照國務院《民用建筑節能條例》和《市新型墻體材料發展應用與民用建筑節能條例》所賦予法律職能,進一步完善實施細則,制定相關配套政策。采取切實有效措施,探索市場化的建筑節能推進機制和模式。深化在新建建筑、既有建筑節能改造、可再生能源利用、重點用能設備管理等方面工作環節的監督管理和法律責任,為市場管理提供法律支撐。
2、完善激勵機制,加強市場監管。一是積極爭取各級財政資金,對建筑節能和既有建筑改造工作予以支持,建立政府資金引導、企業運作、社會參與的投融資機制。國家機關辦公建筑的節能改造應納入本級政府財政預算。充分利用新型墻材專項基金,扶持新型墻材、建筑節能技術產品的科研開發和技術創新。鼓勵采用合同能源管理方式,對機關辦公建筑和公共建筑進行節能改造。二是突出抓好建筑節能監管環節,依法實施審查、檢查、監督與處置,構建多層次、全方位、屬地化、網絡化的建筑節能監管網絡,加大建筑節能執法監管力度,確保建筑節能法規、標準、規劃的全面實施。繼續抓好新型墻材的市場準入,對偽劣產品、淘汰落后技術、偽造陰陽圖紙、虛假宣傳,以及施工和驗收中的弄虛作假行為,依法加大處罰力度,確保市場健康發展。
3、完善教育培訓,加強宣傳交流。一是加強新型墻材、建筑節能技術與知識培訓,提高開發、設計、施工、監理、檢測、質檢等相關人員的技能與素質,普及建筑節能有關政策法規、標準規范、施工規程和操作技能。二是以宣傳貫徹《市新型墻體材料發展應用與民用建筑節能條例》為契機,通過多種形式,持續開展建筑節能宣傳,全面提高市民節能意識和法制意識。充分調動開發商、物業管理和業主各方面的節能積極性,形成各有關單位自覺執行、社會公眾共同參與和監督的良好氛圍。三是全面開展建筑節能項目合作,通過考察訪問、學術交流、展覽參觀、合作研究、舉辦研討會、建設示范工程等多種途徑,廣泛拓展合作領域,努力提高建筑節能技術管理水平。