发布时间:2023-07-28 17:01:18
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关键词:沥青聚氨酯硬质泡沫塑料、屋面、施工要点
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
改革开放以来,随着经济的快速发展,我国城镇化不断推进,建筑方面的耗能量非常巨大。人们在追求建筑室内舒适环境的同时,又大大增加了建筑耗能的压力。因此,在世界能源普遍短缺的今天,进行建筑节能的工作就显得尤为重要了。目前,在建筑物中进行节能设计,有利于缓解我国紧张的能源状况,并优化生态环境,提高人们的生活质量,促进经济的可持续发展。沥青聚氨酯硬质泡沫塑料(以下简称 IPU硬泡), 是在普通聚氨酯硬质泡沫塑料基础上开发的一种新型建筑节能材料,采用直接喷涂成型技术将其应用于屋面工程,集隔热、保温与防水于一体,同时还具有屋面结构简单、荷载轻、使用寿命长、施工效率高等诸多方面的优异性能和特点。
二、IPU硬泡材料概述
IPU硬泡由异氰酸酯和多元醇沥青等为基本原料聚合而成的结构致密的微孔泡沫体。在一定负荷作用下不发生变形, 当负荷过大发生变形后不再恢复到原状。其结构致密,具有较高的强度和绝缘性,且导热系数较小,能够耐受化学物质的腐蚀,不透水,吸音作用强,该种材料和传统的泡沫材料相比,气泡分布均匀,且毒性低,耐受较高的温度,同时,其粘接金属、木材或者玻璃等材料的能力强,即使负荷较大,也不会产生变形。其施工简单,施工工艺灵活多变,对环境所产生的污染小,起到节能作用。
三、IPU硬泡在建筑屋面中的应用
采用 IPU 硬泡防水隔热屋面, 由于 IPU 硬泡具有大的水蒸汽渗透阻和良好的不透水性,通过冷凝验算证实,可以不单独设置隔气层。硬泡外侧也不再设置卷材防水层, 只设置透气性好的保护层。IPU 硬泡屋面在通常情况下由屋面支承板、IPU 硬泡层、保护层三部分组成(如图1所示)。对于非结构找坡屋面,可直接用 IPU 硬泡找坡,也可以在屋面支承板与 IPU 硬泡层之间设置其它材料的找坡层。
图1IPU硬泡屋面结构组成示意图
采用IPU硬泡主要是由于以下几点:
1、IPU硬泡材料屋面,由于材料中微孔泡沫结构致密,具有较高的闭孔率,且能够在泡沫的外层中产生一层新膜,光滑致密,有不透水的效应,也能够阻止水蒸气的进入。该屋面采用直接喷涂成型的工艺进行施工,所形成的屋面具有较高的完整性,防水性能好。
2、IPU硬泡是目前所有用于建筑工程中的保温材料无法比拟的,因为其导热系数极低,远远低于其他保温材料。
3、其具有很高的化学物质耐受性,能有效抗老化。IPU硬泡材料具有很高的稳定性,无论在有机物质或者酸碱等无机物质的作用下,其性能都很稳定。但是如果在太阳直接照射之下,其也跟普通的高分子材料相似,会慢慢老化,性能也渐渐退化。但是这种老化的速度很慢,在国外研究中,处于二十摄氏度时,其稳定性一般可以维持五十年,但是如果处于七十五摄氏度时,则在七年后其稳定性会发生一定的变化。
4、IPU硬泡材料具有很高的比强度,且容重较小。其应用于屋面时的容重通常为每立方米四十千克,比传统保温材料低,有利于降低屋面所承受的荷载,且能够节约工程造价。
5、IPU硬泡材料在屋面施工时由于能够现场发泡成型,可以采用直接喷涂的方法,也能够采用浇注方式,操作简单,施工方便,适用于不同形状屋面的施工。但是在结构找坡中,特别适用在一些薄壳或者大跨度的屋面施工中。
6、该材料具有较好的综合效益。由于该新型屋面材料具有众多的优势,质量轻,且隔水绝热,在目前很多建筑屋面渗漏的情况下,其为屋面施工提供了新的方向,且具有较长的使用年限,无需经常维修,因此,也大大节约了维修的费用。总的来说,具有较高的综合效益。
四、IPU硬泡屋面施工要点
IPU硬泡屋面在喷涂时,首先需具备一定的先决条件,即施工环境:其施工前需先将基层清扫干净,并保持其干燥和平整性,施工温度在十五至三十五摄氏度,将相对湿度控制在百分之八十五的范围内,并确保风速每秒五米以内。IPU 硬泡层必须在屋面其它工程全部完工后方可施工,穿过屋面的管道、设备、予埋件, 应在 IPU 硬泡层喷涂前安装就绪。
在施工中,需先将电源接通,观察空运转是否良好。将不同物料倒入桶中,并检查物料循环是否畅通,将泵流量校准到百分之四以下。先启动空压机,然后进行喷涂。料泵启动应该在压缩空气打开之后进行,每一次在正式进行作业之前,都应该先试喷,再进行均匀喷涂。在喷涂之前应该将屋面基层中存在的杂物或者灰尘等采用压缩空气将其清除干净,这样才能提高材料和屋面之间的粘连作用。
喷涂过程中,应确保喷枪和屋面之间有一定的距离,一般来说,相隔60厘米即可,在喷涂时应掌握均匀速度,并分开两次进行喷涂。如果遇到一些较大的面积,可以将其分割成几段进行喷涂,但是需确保连接的良好,保持其美观。同时应确保平整均匀喷涂,观察整体平整性和泡沫的质量,如果出现脱层的现象,或者闭孔差,则应该停止运行,并及时进行处理。但是不能中断压缩空气,间歇时一般需先停止物料泵的运行,然后再是空压机。当喷涂完成之后,先将物料泵管壁,然后通过压缩空气,将料管残存的物料吹净,再用丙酮等浸泡喷枪的零件,以利于其清洗。如果一天之内需要继续进行喷涂,则不需要清洗料泵和料桶,但是应该将其和空气阻隔开来。可以先从供料管中将喷枪拔下来,将料管插到料桶液面下,盖紧料桶。一般情况下,每隔四天左右需将物料泵清洗干净。
屋面中IPU硬泡层的表面处理技术具有较高的要求,喷涂发泡半小时后的 IPU 硬泡层即可固化上人行走( 完全固化, 达到强度要求需 24 h) 但为防止阳光辐射和机械损坏, 必须在 IPU 硬泡层表面设置保护层, 保护层的选材和做法应符合设计规定要求。若以 1∶2.5 水泥砂浆做保护层, 厚度为 25~30 mm即可。为避免水泥砂浆保护层龟裂, 应采取分格缝等措施, 用松木条分格嵌缝, 分格捣制, 每块不大于3 m×3 m;对上人屋面的保护层, 应符合设计要求, 可在 IPU 硬泡上面直接铺设具有一定机械强度的保护层;保护层应在IPU硬泡完全固化,经验收合格后铺设;铺设保护层过程中应对 IPU 硬泡防水、保温层加以保护, 避免锐器破坏 IPU 硬泡防水保温层或超过 IPU 硬泡抗压强度的荷载对其反复施加压力。运输砂浆时, 应铺设跳板。
在设计屋面找坡的时候,应该确保跟相关要求相符,通常来说,将坡度设置在百分之一以下是最合适的,并确保最薄的地方在三十毫米以下,如果是别的材料,则坡度需在百分之一以上,百分之三以下。在连接突出的一些屋面结构和基层时,例如变形缝等,或者是在设置基层中天沟等转角时,应该将连接处做成钝角或者圆弧,其半径大约在120毫米左右,确保天沟在纵向上的坡度高于百分之五,而水落口的附近需做成凹坑状。
五、结语
推广实施建筑节能材料既有利于国家可持续发展, 延长建筑物使用寿命, 又有利于家家户户节省日常开支。IPU硬泡材料是在普通材料的基础下所重新开发而成的,该材料所采用的施工技术是直接将其喷涂成型,具有保温、防水、隔热等效应,且结构非常简单,在屋面工程中使用,不仅效率高,且具有较长的寿命和较轻的荷载,众多优势基于一身,能为推进我国的建筑节能做出贡献。
参考文献:
李伟:《硬质聚氨酯泡沫塑料在建筑中的应用》,《企业导报》, 2011年11期
严奉林:《沥青聚氨酯硬质泡沫塑料工程应用探讨》,《企业技术开发》, 2009年08期
关键词:建筑环境与能源应用工程;建筑节能;教学改革;翻转课堂
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2017)03-0036-05
2012年9月教育部对建筑环境与设备工程进行调整,并入了建筑智能设施(部分)、建筑节能技术与工程两个专业,更名为“建筑环境与能源应用工程”,主要涉及建筑环境和建筑能源两个主要方向[1]。该专业自成立以来,曾几次更名:从20世纪50年代初期的“供热、供煤气及通风”,到 1987年调整为“供热、供燃气、通风及空调工程”与“城市燃气工程”两个专业,1998年合并为“建筑环境与设备工程”,再到如今的“建筑环境与能源应用工程”。每次更名都与当时国民经济水平与社会发展息息相关,专业名称具有一定的指向性,在一定程度上反映了不同时期国家对专业人才提出的不同战略需求。新名称强调“建筑环境”“能源”方向,符合“十三五”规划中有关全球气候变化及绿色低碳发展的应对要求,与规划中“绿色”“协调”的发展理念不谋而合,对大力推进绿色改革,推动协调发展,加强生态文明建设有着积极意义。从国家战略规划与市场需求的层面看,新专业要以节能减排、发展低碳经济为导向,
应在原有暖通、燃气等专业课程基础上增加建筑节能、绿色建筑、新能源应用等相关内容,以符合当前社会需求,培养专业复合型人才。
此外,中国是能源消耗大国,近20年建筑行业的飞速发展使得建筑能耗在社会总能耗中占比越来越大,这说明中国建筑节能有着广阔的提升空间和社会前景,而降低建筑能耗刻不容缓。在提倡建设资源节约型、环境友好型社会的大环境背景下,建筑节能课程应被更多专业纳入本科教育中,成为土建行业各专业的通识课程。
一、问题的提出
(一)建筑节能技术涉及的多学科性
建筑能技术是一门综合性较强、学科内容高度交叉的课程,它不仅涉及建筑材料、土木工程、建筑学等工科知识,也与社会学、经济学、管理学等人文学科紧密相关。主要包括建筑环境、建筑被动设计、围护结构材料、建筑设备(暖通空调、照明、给排水)、建筑施工、建筑管理等内容。
由于建筑节能课程涉及的学科较多,不同专业教师在讲解时会有不同的侧重点,例如建筑能源与应用工程专业,教师会偏向介绍空调节能方法,建筑学教师会较多关注建筑单体设计与节能,若采用不同专业教师合作讲解建筑节能课程则可避免产生这种情况,但是课时安排的不足、知识体系的庞杂会让学生觉得所学知识深奥晦涩难懂,从而对建筑节能技术的认识只停留在表面。不同专业学生在学习时由于对其他专业领域的知识不太熟悉,更愿意关注自己所学专业部分的节能手段,一定程度上也限制了学生对节能知识的了解。
(二)与新的建筑环境与能源应用工程专业课程体系的衔接与融合
在最新版的建筑环境与能源应用工程专业规范中,课程体系大体沿用原建筑环境与设备工程专业的设置,被并入的专业如建筑节能技术与工程的关键专业知识单元,建筑节能技术、节能建筑计算与仿真等均未包含在内。新规范课程侧重点依旧是传统的暖通与燃气模块,对节能、智能设施领域涉及不深。随着社会的发展,能源消耗量剧增,结合国家对行业人才提出新的战略需求,本专业所涉及建筑能源方向不再仅限于燃气应用,更多地是建筑能源的有效利用,即建筑如何节能。在本科教学中增强对建筑节能重要性的认识,增加建筑节能技术相关课程迫在眉睫。
在此背景下,如何将建筑节能技术与新专业课程体系有效融合,诸如建筑环境学、暖通空调、土木工程材料、绿色建筑设计原理、建筑环境测试技术、低能耗建筑理论与应用,避免和其他专业课程理论教学与实践教学重复显得尤为重要。
(三) 建筑节能方向人才培养存在断层
自工业革命以来的几次经济危机表明,能源利用效率低下极大程度限制了经济的发展,走建设节约型社会、实现可持续发展的道路是必经之路,也是历史的选择。中国当今社会能耗主要集中在工业、交通、建筑三个领域,建筑能耗占社会总能耗的三分之一以上[2],建筑节能具有较大的潜力,是降低中国社会能耗的重要组成部分,社会发展迫切需要建筑节能领域相关人才。
目前,国内研究建筑节能技术主要集中在建筑学专业下的建筑技术方向和土木工程专业下的供热、供燃气、通风及空调工程方向。由于建筑技术方向的学生对数学、传热学、工程流体力学、建筑环境学等基础知识学习不够深入,在建筑节能仿真与能耗模拟、建筑物理环境等方面的知识储备远没有建筑环境与能源应用工程专业的学生丰富,在分析流体、热环境、建筑能耗的实验、模拟数据时,缺少对结果准确的判断力和深入的分析能力,从而在一定程度上阻碍了研究的顺利进行。同时,由于供热、供燃气、通风及空调工程方向的学生本科专业大多为建筑环境与能源应用工程,对建筑设计、建筑构造等建筑知识不够了解,在建筑区域小环境设计、遮阳构件的选择等建筑设计方面缺少经验。因此,在建筑环境与能源应用工程专业本科阶段加入绿色建筑设计原理等相关课程,让学生掌握一定的建筑被动式设计等交叉学科知识,有助于建筑节能领域复合型、创新型人才培养。
二、建设内容
(一)教材建设
目前市面上有关于建筑节能主题的教材虽然多,但是质量参差不齐,内容重叠性强,经典的教材较少,内容更新的速度较慢。此外,现有建筑节能类教材,部分适合建筑学专业的学生,内容偏建筑节能设计;部分适合高职高专学生或工程技术人员,重全面性,偏科普性;部分适合高校研究人员,重理论,缺少工程实例。因此,建筑环境与能源应用专业需要编制适应建筑环境与能源应用工程专业规范要求,强调专业课程间的衔接与融合,注重节能理论性与知识系统性结合、理论与实践相互促进、国际化的建筑节能教材。
教材编撰可从以下三个方面进行优化。
(1)提炼、梳理基本理论与方法。本科专业教材的特性应是系统讲授基本理论、原理与方法,重在教授学生为什么(Why),而不仅仅是传授学生怎么做(How),做什么(What)。因此,在众多有关建筑节能主题的图书资料中,如何脱离科普类特征,遵循建环专业规范的课程体系要求,提炼出基本理论、原理与方法是建筑节能教材编撰的核心问题。
(2)注重理论知识、设计计算与工程案例融合。理论知识内容应与建筑节能相关设计规范标准相适应,以加深理论知识在应用层面的理解,提升学生节能设计与计算技能。另外,工程案例内容不应局限于简单节能技术的介绍,应融合理论知识与设计计算内容,构建各知识点理论、设计与案例的链条式体系。
(3)增加建筑节能研究分析方法与国内外最新技术发展等内容。教材内容需顾及不同层次学生学习能力需求,增加建筑节能研究分析方法与最新技术发展等内容,以拓宽学生的知识面,促进知识应用能力的提升。例如建筑与风环境知识单元可以增加Fluent、EnergyPlus等软件模拟内容,以讲授不同的组团布局对建筑能耗的影响。
(二)理论教学
建筑节能课程的理论框架系统较为固定,包括建筑节能基本知识、建筑节能设计原理、建筑规划设计与节能、建筑单体设计与节能、围护结构节能设计、遮阳设计、采暖节能设计、制冷节能设计、采光与照明节能设计、太阳能利用等单元,但由于建筑节能是一门与时俱进的学科,新技术、新工艺、新材料的出现推动着建筑节能技术的不断革新,很多成果具有一定的时效性,教师应多关注国际先进的建筑节能理念,关注建筑节能领域的最新研究进展,不能一味地照本宣科。
建筑节能课程强调应用性与实践性,教师不能单单只讲授生硬的理论,还应将理论联系实际,多结合工程实例分析节能技术在建筑中的应用。理论给予实践支撑,实践丰富理论内涵。单纯的理论过于枯燥,不利于深化学生对原理的认识,也会使得学生失去学习的兴趣。例如教师可以重点分析当地某一节能建筑的设计原理和途径,探讨当地地域气候和建筑特点对节能设计的影响等。
(三) 课程设计
根据建筑环境与能源应用工程新专业规范,教学课程主要分为理论课与实践课两个类别。知识的输入主要集中在理论课上,帮助学生建立对专业基础知识的了解,以备在日后工程实践中准确运用;知识的输出与检验主要体现在设计实践中,这不仅是对理论原理的巩固,还是对已掌握内容的检验。
近年来,建筑行业的快速发展、建筑环境与建筑能源领域对人才培养的要求变化较大,日益注重建筑节能。如图1所示,在新专业规范体系中增大了建筑节能技术模块比重,强调理论与实践统一,从知识的输入、输出和检验三个方面对课程体系进行重新整合,增加了以设计实践为主的绿色建筑设计、建筑节能等课程,以此形成适合建筑环境与能源应用工程新专业规范的建筑节能课程理论与实践教学特色,体现时代性、体系相容性、专业创新性,既符合当代社会的专业人才培养要求,也展现了科学发展的必然趋势。
三、教学方法改革
建筑节能是一门理论与实践结合紧密的课程,不仅需要教师在课上对基础理论进行系统讲解、对典型案例进行详细分析,而且要求学生在课下积累丰富的相关知识并动手实践。目前老师讲学生听的传统模式很容易让学生产生枯燥感、无法集中精力,从而降低了学习效率与课堂教学质量。此外,课下作业类型单一,课程论文、试卷问答较多,社会调查实践、课程设计类作业较少,无法让学生充分吸收并利用所学进行成果输出。这些因素导致了建筑节能课程流于形式,成了一门科普课,学生既]有深入理解知识,也没有机会亲自实践,无法深刻理解建筑节能的真正意义,从而也失去了开设这门课的意义。
针对这些问题,信息时代提供了一种可有效平衡理论教学与课程实践的教学模式,即 “翻转课堂”。“翻转课堂”是一种利用互联网进行教学的新兴教学方式,学生课前在网上收看授课视频,课堂上在教师指导下完成作业或实践[3]。翻转课堂分为课程、作业、答疑三个模块,根据课程不同的性质可采用不同的组合方式。当课程的知识框架体系短期内不会有太大的革新时,则适合将其理论知识录制成视频,供学生反复观看。相较传统教学方式,“翻转课堂”既节省了教师重复授课的时间与精力,又让学生能较为灵活地安排学习计划,从而留出更多的课堂时间进行有针对性的答疑。
建筑环境与能源应用专业中大量课程均可采用“翻转课堂”进行教学,例如传热学是以理论的讲授为主、作业与答疑为辅的课程,理论内容较为单一,作业通常为计算题,可采用线上基础理论教学与线下作业、答疑相结合的方式。建筑环境与能源系统测试技术课程涉及较多的测量实验,可采用线上视频讲解仪器使用方法与测量原理、线下学生亲自操作仪器进行实地测量的模式。建筑节能课程则是强调理论与实践的结合,理论与实践同等重要,课程理论知识框架比较固定,实践部分中课程设计作业的相关资料与设计规范要求一般比较多,适合网上,故适用于线上教学、布置作业,线下完成作业、答疑的教学模式。“翻转课堂”通过将“预习时间”最大化来完成对教与学时间的延长,其关键之处在于教师需要认真考虑如何利用课堂时间,实现高效率的课堂教学[4]。因此,建筑节能课程的课堂内容和教学形式可多样化:可以是师生面对面交流答疑,例如学生通过PPT、数值模拟等方式来解说自己的设计,教师针对其设计进行面对面点评,学生从教师点评中获取信息来反省自己的设计;可以是建筑节能领域的最新研究成果分享与展示、线上理论视频的补充案例;还可以是实践调研类活动,例如参观当地的节能建筑,调查统计当地民用建筑采用的节能方式等,使学生在实践中探索、理解并运用理论,实现教学目标。
四、课程教学思考
(一)教学内容
建筑节能课程对学生的应用能力、创新能力和操作能力要求较高,学生只关注理论知识根本不足以融会贯通,必须辅以一定量的实践课程加以深化。实践是学生认识、完善、运用知识的最佳方式,因此可适当增加实践课的课时。建筑节能理论知识系统庞杂,讲授需要花费大量时间,教师若采用“翻转课堂”教学模式,理论教学以线上视频的方式教授,课堂则留出大量时间分配给实践课,可有效解决课时安排不足的问题。
在践课的所有形式中,课程设计是最为有效的输出方式。设计课程一般为绿色建筑设计,内容可从小体量如小型别墅设计,大体量建筑如小区热环境分析入手。前者可以结合《绿色建筑评价标准》进行建筑节能的设计与运用,后者可侧重模拟软件的使用,计算模拟小区热、风环境。除此之外,在针对不同章节,可增设不同内容的调查课程。例如遮阳设计单元调查当地遮阳形式与热工气候区的关系;建筑节能常用学术名词单元可通过让学生记录在宿舍的活动状况、衣着类型、温度感受等来理解室内热舒适度;围护结构节能设计单元增加实测墙体、门、窗等围护结构的传热系数实验等。通过设计、调查、模拟等多种形式相结合,丰富实践课的内容和形式,让学生有兴趣、有乐趣、有志趣地主动学习。
(二)教学形式
建筑节能课程的传统教学形式为课堂讲解与考试或课堂讲解与课程论文组合的形式,这两种方式忽略了建筑节能课程的实践性,将其当成工程热力学一类的学科理论课程来教学,很大程度上只起到了科普的作用,制约了学生综合能力的深入拓展。
在采用“翻转课堂”教学后,设计实践课占比增大,课堂将成为师生交流互动的平台,拉近了师生之间的距离。考试形式不再仅限于试卷、课程论文,课程设计每个阶段的成果、学生在课堂上的表现等按照一定权重成为学生最终成绩考核的重要依据。
五、结语
根据建设节约型社会、走可持续发展道路的理念要求,实现能源高效利用是当务之急,而随着建筑节能话题日趋受关注,社会对建筑节能领域的复合型人才需求不断增大。在建筑环境与能源应用工程的新专业规范背景下,建筑节能作为一门不可或缺的课程,现实意义重大,实现与新规范专业体系的融合与衔接尤为重要。应从教学内容、形式等多方面进行改革,以满足人才培养的需要。新兴的“翻转课堂”线上视频线下课堂的教学模式恰好满足了建筑节能课程特点的要求,体现了理论与实践的相互融合,相互促进。
参考文献:
[1]高等学校建筑环境与设备学科专业指导委员会. 高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[2] 王立雄.建筑节能 [M]. 3版.北京:中国建筑工业出版社,2015.
[3] 何克抗. 从“翻转课堂”的本质,看“翻转课堂”在我国的未来发展[J]. 电化教育研究, 2014(7):5-16.
[4] 张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志, 2012, 30(4):46-51.
[5] 殷维, 郝小礼, 张国强,等.暖通专业研究生建筑节能课程实践教学案例分析[J]. 高等建筑教育, 2014, 23(3):118-120.
【关键词】建筑节能;工程施工企业;风险管理
1、引言
随着国家节能政策的逐步深入,建筑节能在我国取得了快速的发展。市场上出现了大量的新型节能产品和技术,与此同时,建筑节能工程施工企业也在全国遍地开花,他们为推动我国建筑节能事业的发展做出了巨大的贡献。然而他们多数是从生产和销售行业转型到施工行业,大都缺乏工程管理的经验,尤其缺乏工程项目风险管理的经验,在节能工程项目的实施过程中,由于风险管理不到位而导致许多失败的案例,给企业和国家都造成了损失,所以加强建筑节能施工企业的工程项目风险管理,有着极为重要的意义[1,2]。
2、建筑节能工程施工企业发展现状
2.1 起步晚,潜力大
近年来,我国政府贯彻科学发展观,大力发展节能省地型住宅,全面推广和普及节能技术,建设资源节约型、环境友好型社会。此外,我国城乡既有建筑面积共约400亿平方米,目前每年新建建筑近20亿平方米,超过所有发达国家建设量总和,预计到2020年,我国还将建成约200亿平方米建筑。由此可见中国的建筑节能潜力巨大。此外,我国已经对既有高能耗建筑逐步实施节能改造,同样具备巨大的市场潜力。这些条件为节能行业提供了大显身手的机会,可以相信建筑节能行业具有非常广阔的市场前景。
2.2 百花其放,良莠不齐
在国家技术政策和节能标准的推动下,近年来节能事业发展迅速,市场上出现了大量的新型节能产品和新型节能技术。这些新产品和新技术有的是从发达国家引进的,有的是我国自主研发的。以外墙节能为例,近些年出现的新型节能产品有轻质加气砖、烧结多孔砖、聚苯颗粒保温砂浆、岩棉板、挤塑板(XPS)、膨胀聚苯乙烯板(EPS)、聚氨酯板(PU)等。墙体节能出现的新技术有墙体自保温、外墙内保温,外墙夹心保温和外墙外保温技术。多年来通过不断的发展和竞争,节能产品和技术日趋成熟。这些新产品和新技术为建筑节能目标的实现提供了保证,也促进了建筑节能行业的快速发展。然而在各类节能技术不断涌现的过程中,由于市场认识不够,监管不力,市场上也出现了一些技术不成熟、质量低劣的产品并且导致了失败的工程案例,给国家和人民造成了损失,在社会上也产生了极坏的负面影响。
2.3 机遇大,风险更大
无论是国家的节能政策还是市场的巨大潜力,对我国的建筑节能工程施工企业来讲都有着莫大的机遇。此外公众和媒体也对建筑节能予以了高度的关注,绿色建筑节能建筑的概念开始广泛流传,公众开始意识到节能建筑不仅可以为国家和社会节约能源,更能让居住者受益:不仅为居住者节省了采暖和空调费用,也让居住环境变得更加舒适。在我国,节能建筑开始逐渐受到消费者的青睐。同时节能技术的不断发展和提高也为建筑节能工程施工企业的发展提供了良好的条件,总之,建筑节能工程施工企业的机遇是空前的。机遇是令人欣慰的,然而我们同时也应该意识到,节能行业目前仍然面临着不少的挑战。首先,节能企业当中存在不少企图短期获利,利用劣质产品欺骗消费者的不良企业,他们的行为不仅损害了消费者的利益,而且严重的影响了建筑节能行业的整体声誉,这对建筑节能行业的发展是极为不利的。此外,不少的开发商只关心价格,不重视质量,导致节能企业互相压价、恶性竞争,最终降低品质或者偷工减料,因而出现了不少的劣质工程,渗水、开裂,脱落问题此起彼伏。另外,绝大多数节能企业都是从生产和销售企业转型为施工企业,大都缺乏工程管理经验,特别缺乏工程项目风险管理的经验,许多失败的工程案例都是由于风险管理不到位所引起的,所以加强和重视建筑节能工程施工企业的项目风险管理,有着极为重要的意义。
3、建筑节能工程施工企业全面风险管理
3.1 全过程管理
项目风险管理既不是在项目实施前对于影响项目的不确定因素的简单罗列与事先判断,以及建立在此基础上的硬性的、条条框框的项目风险管理对策;也不是在项目进行过程中,当实际的项目风险发生时的危机管理以及应变对策:更不是纯粹的项目风险发生后的补救方案设计与事后经验总结,而是对于项目风险全过程的管理。项目风险的全过程管理,要求项目风险管理者能够审时度势、高瞻远瞩,通过有效的风险识别,实现对项目风险的预警预控;要求项目管理者能够临危不乱、坦然面对,通过有效的风险管理工具或风险处理方法,对于项目运行过程中产生的风险进行分散、分摊或分割;要求项目风险管理者能够在项目风险发生后,采取有效的应对措施,并能够总结经验教训;对项目风险管理工作进行改进。
建筑节能工程施工企业项目风险管理应该贯穿建筑节能工程的全过程,即从项目前期投标、合同签订、项目实施、工程验收交付全过程都应进行项目风险管理。项目风险管理要落实到每一个环节,每一个步骤,不允许有遗漏、有疏忽。建筑节能工程施工企业在进行风险管理时要对项目每个过程的风险都予以重视,特别是前期阶段容易发生遗漏和考虑不周问题,而且项目前期的风险对项目的影响也是最深远的。例如节能企业在进行正式投标前,应该对当地的节能政策和节能标准以及施工技术规程等进行全面地了解和掌握,在投标过程中才不会出现无效标书或者其它问题。因此,建筑节能工程施工企业应该建立专门的风险管理团队,及时有效地收集和项目风险管理相关地资料,并进行风险识别、风险估计、风险评价和风险处理,从而全面地对项目全过程进行系统、有效的风险管理。
3.2 全员管理
项目风险的全员管理并不仅仅是对于项目运行全部参与方或参与人员的管理,而是要求所有的人员能够参与项目风险的管理。项目管理风险不仅包括对政治、经济、社会、文化、制度等外部环境中的不确定性因素的管理,还包括项目自身在其计划、组织、协调等过程中所产生的不确定因素的管理。因此,项目风险管理既是对项目全部参与方(人员)的管理,同时也是全员共同参与对项目风险的管理。
对于建筑节能工程施工企业,项目风险管理不仅涉及施工人员,还应该包括市场调查和开拓、销售、产品研发部门、产品生产部门、供应链部门、以及技术部等。因为不同的阶段,项目的风险对应不同的部门和个人。风险管理从来不是某一部门或者某一个人的单独工作,它需要风险涉及的每个部门、每个人积极配合,共同协作,按照预先制定的风险应对计划,参与到险管理到工作中来。以外墙节能保温企业为例,在项目进度风险管理工作中,涉及的部门有产品生产部门,供应链(运输)施工部门。生产部门需要按照工程进度计划预先进行材料的生产,生产材料的数量和时间必须满足工程施工进度的需要,否则就很可能影响施工进度,造成工期滞后,并由此导致工期处罚和索赔等。供应链(运输)应该按照材料供应计划的要求,及时准确地为施工现场运送材料,否则也会导致工期延误。施工部门应该按照工期要求合理安排施工人员和施工进度,既要保证施工无窝工问题,也要保证施工进度满足工期要求。
4、结语
建筑节能工程施工企业项目风险管理应该贯穿建筑节能工程的全生命周期,并且要落实到每一个环节,每一个步骤,不允许有遗漏、有疏忽。建筑节能工程施工企业在进行风险管理时要对工程项目每个过程的风险都予以重视。因此,建筑节能工程施工企业应该成立专门的风险管理团队,及时、有效地收集与项目风险管理相关的资料,运用风险管理的技术工具对每个阶段的风险进行风险识别、风险估计、风险评价和风险处理,从而对节能工程项目全过程进行系统、全面、有效的风险管理。
参考文献:
关键词建筑物理;教学内容;教学改革;教学新思路
{中图分类号}TU11-4
一、 引言
建筑物理是建筑环境科学的基本组成部分,也是支撑建筑学专业的理论课程。建筑物理是培养高级建筑设计人才不可缺少的专业基础课程,建筑设计人员必须掌握一定的建筑物理知识,否则就不可能圆满的解决建筑中有关声、光、热的设计技术问题,也不可能保证建筑的设计质量。但是,就目前高校的本课程教学来看,学生对本门课程兴趣小,认识不到重要性,教学过程中感觉此课程内容无聊、繁杂,无实际应用价值,公式生硬等问题,由此造成缺课率高,及格率低,教学效果差等后果。
怎样调动学生的学习积极性,让学生认识到此课程的重要性,引导学生结合感兴趣的设计课程自主、自发学习呢?改革传统教学方法,结合实际探索新思路,新方法成为教授这门课程的教师的首要问题。本文通过在建筑物理课程教学中的实践,结合市场应用人才的需要提出新教学思路,以期对本门课程教学的可持续性发展提供一定的理论支持。
二、 课程内容及特点
建筑物理是建筑学专业课程中的必修课,体现了建筑设计学科的技术科学属性。建筑物理课程内容包含三大部分:建筑热工学,建筑声学和建筑光学。三大部分的每一部分都与建筑规划、设计甚至施工管理密切相关。特别是集成设计方法和建筑的全寿命周期研究成为主流后,更体现了建筑物理等一系列建筑技术知识的重要性。建筑热工学主要关于建筑传热、保温与节能、围护结构的传湿与防潮、建筑防热及建筑日照。根据国家的节能政策要求,设计院的建筑施工图里必须包含建筑节能设计,并且符合国家节能标准规范的要求(国家颁布了一系列相关节能标准及规范),否则第三方审图不通过。所以,建筑热工的重要性已经体现出来了。建筑声学主要包括声学基本原理,材料和结构的声学特性,室内音质设计和噪声控制内容。国家也颁布了《民用建筑隔声设计规范》,《体育馆声学设计及测量规程》,《厅堂混响时间测量规范》,《驻波管法吸声系数声阻抗率测量规范》。对声学的教学,大部分高校只停留在理论教授的阶段;对声学的设计,声学要求严格的建筑大部分聘请国外专家设计,而国内普通的建筑很少进行声学的设计和研究,所以,学生能接触到的设计实际案例很少。建筑光学主要包括光学基本原理,自然采光和建筑照明。国家正式颁布的标准有《建筑采光设计标准》和《建筑照明设计标准》。目前只有建筑热工的节能设计国家实施了图纸审核强制性政策,而对建筑声学和光学的设计审核并没有普遍控制,只是对特殊性建筑进行了控制。
总之,建筑物理知识对提高设计质量,促进建筑工业现代化就有很重大的意义。因此,在专业的教育中,必须加强建筑物理的教学工作;在设计工作中,必须充分应用建筑物理技术。
三、 教学新思路、新方法
(一) 理论与课程大作业结合的教学新方法
建筑物理内容比较清晰、明确,跟建筑学专业学习过程中的大作业可以紧密联系,提高理论应用能力。
1. 以建筑热工为主导的设计作业
与设计教学教师沟通以《民用建筑节能设计标准》、《民用建筑热工设计规范》为依据,布置公共建筑的设计作业。设计过程中,设计指导教师和建筑物理教学教师联合指导学生的设计作业,做到设计、技术的良好结合,提高大作业的设计水平。以目前已出版的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》为准则,布置住宅建筑的设计作业,同样,设计、技术教师共同指导学生的方案设计,达到教学的理想效果。
2. 以建筑声学为目的的设计作业
普通建筑的设计对声学要求不高,结合建筑声学理论知识的学习,布置能够充分应用其理论的设计作业,例如:音乐厅、报告厅、演播室等。并结合相关的声学设计成功案例,让学生能够理论联系实际,更深刻的理解声学的原理和应用。
3.以建筑光学为主题的设计作业
以光为主题,结合某些建筑对自然采光、建筑照明要求侧重点不同的特点,布置相关设计作业。或者以建筑光学为设计理念进行年级内的设计比赛或参加国内大学生建筑设计比赛,提高学生学习的积极性,从而更好的提高教学的效果。
4. 体现建筑技术的毕业综合设计
经过阶段理论学习和设计训练,在毕业设计中,体现建筑节能、建筑技术的理念,追求三者的和谐结合,更深远的影响学生的设计思想。
(二) 理论与实际设计结合的教学新方法
这方面的思路主要体现建筑热工的设计,因为国家目前规定,建筑设计施工图中必须包含建筑节能的设计,并单独提出建筑节能设计说明,体现了节能方面的重要性。结合这一点,在建筑热工学习过程中,以学生寝室或组为单位,以设计院施工图审查为标准,共同完成某建筑的节能设计,并作为最后成绩评定的依据之一,提高学生的实践应用能力。
(三) 理论、试验、研究结合的教学新方法
建筑物理的声、光、热知识,除了设计应用外,更多的应用于研究中,结合这一思路,辅助简单仪器设备,做些相关的试验、研究,以试验报告的方式体现教学理念。并且,相关的试验应以自己的设计作业为案例进行,避免设计和试验的分家,达不到理想的教学效果。
四、 结语
结合传统的教学方法,体现教学新思路,理论指导设计,设计结合试验,试验总结研究。让学生的实践能力得到提高,让教师的教学得到提升,达到双赢的局面。
参考文献:
[1]刘加平.建筑物理[M].中国建筑工业出版社
[2]GB50176-93民用建筑热工设计规范.[S].
[3]JGJ26-95民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分).[S].
[4]莫雷.教育心理学[M].教育科学出版社
1.1节能改造评价指标体系的建立原则1)精确性与模糊性相统一的原则:某些指标可以精确度量,某些指标只能指明趋势或方向。2)可比性原则:评价指标的设定,必须使所设指标在数量上具有可比性。为使项目评价能够客观真实反映既有公共建筑节能改造项目效果,首先应保证项目评价指标与项目实施过程中的相关指标一致[4]。3)可操作性原则:评价指标体系应力求简便、实用。指标可量化,即有可操作性。4)系统性原则:使主要因素不致遗漏,并体现层次性,层次之间的指标应为递进关系,同层次之间的指标为独立关系[5]。5)通用性原则:在既有建筑节能改造评价指标选择时,应尽量选取一些通用性强、使用频率高的指标,对于那些只在个别公共建筑节能改造项目评价的指标,应尽量少用或不用。1.2天津市公共建筑节能评价指标体系的建立根据2008年8月15日国务院正式颁布的《公共机构节能条例》(国务院令第531号)、财政部印发的《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能专项资金管理暂行办法》、建筑部印发的《公共建筑室内温度控制管理办法》以及天津市颁布的《天津市公共建筑节能设计标准》等一系列技术文件,选择满足上述原则的200多个评价因素。目前公共建筑节能改造评价指标的筛选尚无固定方法,德尔菲法由于“是一种非见面形式的专家意见收集方法和一种高效的、通过群体交流与沟通来解决复杂问题的方法”受到广泛采用[6],该方法具有匿名性、反馈性、收敛性和统计性等基本特征。通常以不记名的方式征询专家对某类问题的看法,在新一轮意见征询时,将上次调查结果反馈给各位专家,供回函专家做新一轮判断时参考,同时要求持极端看法的专家详细说明自己的理由[7]。将选定的200多个评价因素通过DELPHI法对其进行筛选,通过“专家意见形成—统计反馈—意见调整”这样一个多次与专家交互的循环过程,使分散的意见逐次收敛在协调一致的结果上,充分发挥信息反馈和信息控制的作用[8-10],最终确定各项评价指标。一级指标是建筑节能改造效果的总特征;二级指标属于一级指标下的专业或大技术门类指标,带有较强的技术性,分工明确;三级指标是相关技术指标,多数由专家根据调查或技术工作经验设计。实践中要求三级指标划分细致,以提高评价的合理性,利于对相关属性进行定量的分析。具体划分如图1所示。
2数学建模
2.1建立各级评价因素集和权重集根据上文建立的天津市公共建筑节能改造评价指标,进一步可以得到天津市公共建筑节能改造模糊综合评价体系,如表1所示。由表1可以得到公共建筑节能改造模糊综合评价的各级评价因素集:P=(P1,P2,P3,P4,P5,P6)n5公共建筑节能改造综合评价复杂,需要考虑的因素很多,而且各因素之间存在着不同的层次。在这种情况下,需先对每一类进行综合评判,之后对各类评判结果进行类之间的多层次综合评判。在整个模糊综合评价过程中权重的确定采用层次分析法或专家打分法,是基于当下公共建筑节能改造的重点和公共建筑直接能耗的实际情况,以及当前的建筑技术对公共建筑节能改造给予的支持程度。对公共建筑进行综合节能改造需要考虑多种情况,其中,建筑物结构的完整和良好性决定着该建筑物是否具备改造的可能。公共建筑综合节能改造得分如果不小于0.9,可以认为该建筑物的既有建筑节能效果是良好的,没有进行节能改造的必要;如果得分不大于0.1,则该建筑物的节能效果较差,基本没有节能改造的价值,应考虑放弃该建筑物,建议将其拆毁重建;建筑物的评价得分介于两者之间则在节能改造的范围内,在建筑节能改造的现有客观条件下根据得分排序确定节能改造的先后顺序,使得改造资金获得最大效用。
3模糊综合评价在天津市公共建筑节能改造中的案例应用
天津市将对A—F6座公共建筑进行改造,由于客观条件的限制及资金状况的紧张,无法进行大面积的整体改造和同时施工,需要根据模糊综合评价法对该公共建筑进行节能改造的综合评价,根据得分确定改造的先后排序。建筑物B的专家打分结果如表2所示。利用专家评价法对各评价因素进行打分后,采用层次分析法对各评价因素的权重加以确定。二级评价因素的权重向量为:w=(0.18,0.23,0.31,0.11,0.07,0.1)同理,继续计算各三级因素的权重向量,门窗、屋面、墙体、设备、能源、运行管理的权重向量依次为:w1=(0.5,0.25,0.25);w2=(0.6,0.4);w3=(0.2,0.2,0.6);w4=(0.6,0.2,0.2);w5=(0.4,0.3,0.2,0.1);w6=(0.2,0.2,0.6)。根据公共建筑B各评价因素的评判矩阵和各因素所占权重,进一步分析可得到评价因素P1、P2、P3、P4、P5、P6相应的模糊综合评价结果Qi=wi·Ri(i=1,2,…,6)。门窗、屋面、墙体、设备、能源、运行管理的模糊综合评价结果依次如下:Q1=w1·R1=(0,0.125,0.375,0.5,0);Q2=(0,0,0.8,0.2,0);Q3=(0,0.3,0.3,0.4,0);Q4=(0,0,0.7,0.2,0.1);Q5=(0,0.2,0.2,0.5,0.1);同理,可以计算得到天津市其他几个公共建筑的节能综合评价得分:ScoreA=0.08275、ScoreC=0.69325、ScoreD=0.90635、ScoreE=0.32867、ScoreF=0.72057。对天津市6个公共建筑的评价得分进行排序可发现:公共建筑D的得分大于0.9,表明该建筑的节能水平符合节能标准;公共建筑A的得分小于0.1,说明该建筑节能效果很差,不具备改造价值,应该对其进行拆毁重建;其他建筑物改造时间顺序的排序为E、B、C、F。该顺序将建筑节能改造资金效用发挥最大,使节能改造取得最佳效果。将上述公共建筑进行改造后,专家可再次对改造后的建筑进行打分,然后重复上述计算过程,即可得到该公共建筑节能改造后的评价得分,确定该节能改造是否达到预期改造标准,利用简单的计算过程完成改造结果的定量评价。
4结语
关键词: 建筑节能,途径,围护结构,可再生能源
Abstract: our country is in the industrialization and urbanization to speed up the development phase, the consumption of energy resources is high strength, consumption scale unceasingly expands, the total energy consumption of building energy consumption greater proportion, the energy conservation of the building is today, in the face of sustainable development and survival major issues under the environment of the development of world architecture basic trend.
Keywords: building energy efficiency, way, palisade structure, renewable energy
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
1 建筑节能工作中存在的问题
(1) 对节能工作重要性认识不到位、重视不够。我国建筑节能技术已有20多年的发展, 但是建筑节能的普及和推广始终缓慢。其中最重要原因是能源节约的观念较差,大多数人尚未认识到我国能耗水平与发达国家所存在的巨大差距,节能观念没有深入人心。在建筑设计中,建筑师没有充分认识到建筑节能的重要性,认为建筑节能需要额外的设计,要增加设计工作量;开发商认为建筑节能就要额外选择节能建筑材料和建筑设备,要增加投资。所以虽然政府大力推广和鼓励建筑节能,但结果却收效不大。
(2)缺乏配套完善的建筑节能法规体系。我国虽已出台了《中华人民共和国节约能源法》, 但未制定建筑节能的相关法律、法规,对建筑节能的规定比较原则,可操作性差,因而建筑节能工作基本上处于无法可依的状况。各地也只有少数出台了地方性法规,影响了建筑节能工作的顺利推进。应补充修改《中华人民共和国节约能源法》,增补建筑节能内容,加强法规建设。
(3)建筑节能经济激励政策缺失, 市场机制难以发挥作用。我国建筑节能尚处于起步阶段, 国家及地方缺乏对建筑节能的实质性经济鼓励政策及必要的资金支持,单纯依靠用户、建设方自发的行为无法实现建筑节能目标。
(4)建筑节能缺乏足够的技术方面的支撑。为确保建筑节能技术的有效落实,需加强业务培训,提高参建各方(建设、监理、施工单位)人员素质。在重视对建设、监理、施工单位质量管理人员培训的同时,有计划地对建筑工人实施岗位培训,加强节能施工管理,提高工程施工质量。
2 建筑节能的途径
2.1 建筑设计
从建筑物体形上看,建筑物的外部体形对能量消耗有较大的影响,《民用建筑节能设计标准( 采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)对建筑物的体形系数进行了限定:建筑物体形系数宜控制在0.3及0.3以下。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)规定:条式建筑物的体形系数不应超过0.35,点式建筑物的体形系数不应超过0.40。
从建筑布局上看,尽量使建筑物朝南,夏季可减少太阳辐射的热量,冬季可增加太阳辐射的热量。建筑应在满足太阳辐射及建筑功能要求的前提下尽可能采用最紧凑的方式。
2.2 围护结构
维护结构是包围建筑物周围的与室外空气相接触的围挡物,如:外墙、屋顶、外门窗、接触室外空气地板等,以及不采暖楼梯间内墙和不采暖空间上部楼板。节能工作的重点在围护结构。
2.2.1 墙体节能
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。提高外墙节能性能,主要是增大其热阻。开发同时能满足承重和保温两种性能要求的新型墙体材料, 非常困难。因此,必须考虑走结构性材料和高效保温材料复合的技术路线,可以采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体,如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式, 如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但由于内保温复合墙体热桥对保温的影响较大,国家已经开始限制使用内保温复合墙体的使用。而且从长远来看,外墙外保温的效果明显优于内保温。
外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附墙柱、凸窗、装饰线和外墙阳台分户隔墙等,均应采取隔断热桥和保温措施。对窗口外侧四周墙面应进行保温处理,减少外墙局部热桥,提高外墙与外窗交接处的气密性。
2.2.2 门窗节能
门窗节能是房屋节能的重要途径。外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,通过门窗的传热热损失与空气渗透热损失相加,约占房屋全部热损失的50% ,因此在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性及门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。
2.2.3 屋面节能
屋面作为护结构的一部分,它的保温隔热也是不可缺少的。可以采用密度小、导热系数低、吸水率小、蒸汽渗透系数低的高效保温材料作为屋面的保温层,如采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩,也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。
2.3 采暖系统节能
城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖,可以大大提高供热系统热效率。在管网系统中, 安设平衡阀,可以使管网系统达到水力平衡,与未安平衡阀的不平衡系统相比,在保证所有房间满足规定室温的条件下, 可以相对的降低所供暖区域的平均室内温度, 从而节约能源。
2.4 照明系统节能
据估计, 我国照明用电量已占总发电量的12%左右。照明节电已成为节能的重要方面。节电是在保证照度的前提下,推广高效节能照明器具,如节能灯、电磁感应灯、LED光源等, 提高电能利用率。
2.5 在建筑中应用可再生能源
以太阳能为代表的可再生清洁能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一,它的应用可以大大节约常规能源的消耗,是开展建筑节能的有效途径。太阳能在建筑上的利用方式主要有,被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。
2.6 建筑节能技术政策
(1)强化行政手段。政府对颁布的法律法规及强制性标准进行强制推行,将建筑节能工作纳入行业业绩考核内容中去。对一些典型的建筑节能违规案例的责任单位可采取不良行为公示或行政处罚等方式,增强各参建单位的规范执行意识。
(2)严格实行建筑节能设计、监管与验收。要把建筑节能作为建筑设计是否达标的重要考核项目,必须严格执行有关建筑节能的技术标准,建立建筑节能监管体系,在施工图设计文件审查环节加强监管力度,确保单位建筑面积能耗达到标准要求。由具备资质的检测机构对建筑节能工程进行必要的质量检测,合格后方可进行节能工程的验收。
(3)加强建筑节能标准化工作,完善节能技术标准规范。开展对已颁节能标准的监督、节能产品的认证、建筑物和住宅小区能耗的检测评价等工作。由于目前我国建筑节能技术标准体系还不够健全,需要建立和完善建筑节能技术标准体系。
(4)推广使用建筑节能新技术,采用新型节能建材,重视节能建筑设备产品的开发。
(5)加强对既有非节能建筑进行节能改造。采用先进、成熟、实用的节能技术,充分运用法律、行政及财政税收手段,通过政策引导推进,有计划地对已建的非节能建筑进行节能改造,提高建筑的热工性能。对既有建筑节能改造实施时,应主要利用市场的手段来完成。
(6)利用经济手段控制能耗。实施供热系统的现代化改造,实现终端用户控制供热,按需供热;实施热计量技术和装置,改革热计量收费系统,按耗热量收费。
(7)加强耗能产品的节能管理。对量大面广的耗能产品,国家制定最高能耗限定值及能耗等级标准,开展节能产品认证制度和能效标识制度。
关键词:建筑节能;低碳化;途径
基金项目:杨凌职业技术学院科学基金项目(编号:A2011004)
中图分类号:F32 文献标识码:A
收录日期:2015年4月24日
一、推广低碳建筑势在必行
当今,因人类活动而导致气候变化的观点已得到普遍认同。据联合国环境规划署2009年的《建筑与气候变化》报告,建筑行业每年的能耗占全球总能耗的40%,由此产生的温室气体占全球温室气体排放总量的30%。研究表明,在建筑物全生命周期的能耗中,由建筑材料生产运输、建筑物建设、维护和拆除所发生的能耗一般占10%~20%,主要能耗发生在建筑物投入使用期间。
我国第六次人口普查显示,全国住宅建筑总面积393亿平方米,其中城市住宅建筑总面积106.6亿平方米、镇住宅建筑总面积80.4亿平方米、乡村住宅建筑总面积206亿平方米。据清华大学调查显示,2006~2008年间我国北方地区农村平均建筑能耗为27.4Kgce/(m2.a),南方地区为12.1Kgce/(m2.a)。由于北方地区农村能源消耗中供暖能耗偏高,所以北方地区农村每年每平方米建筑能耗为南方地区的2倍以上。
陕西省低碳试点工作实施方案中明确指出,到2015年,陕西省实现单位生产总值能耗比2010年降低16%,单位生产总值二氧化碳排放比2010年降低17%;非化石能源占一次能源消费比重达到10%左右。建成若干低碳示范区,建立较完善的低碳发展政策支撑体系、技术创新体系和激励约束机制,初步完成低碳试点任务。到2020年,实现单位生产总值能耗比2015年降低13%,单位生产总值二氧化碳排放比2015年降低15%,努力实现全省单位生产总值二氧化碳排放在2005年基础上降低45%左右,非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。经济发展方式明显转变,基本形成以低碳排放为特征的产业体系,低碳生活方式和消费模式基本普及,低碳社会初具雏形。
因此,占全国住宅比例高达72.87%的村镇住宅,要实现从高能耗发展方式向低碳发展方式的转变,就必须抓住低碳建筑的开发、建设和推广等环节。从可持续发展来看,低碳建筑具有较好的经济效益、社会效益和环境效益,将逐步获得市场的认可。低碳建筑蕴藏着许多节约能源、节约资金、创造工作机会等经济效益,低碳建筑也必将成为中国房地产业健康发展的必由之路。
二、关中农村建筑节能低碳化现状
低碳建筑强调的是节能减排,最大限度地节省资源和能源,最大程度地减少碳源,同时增加碳汇,减少总的碳排放量,从而营造健康舒适的人居环境。课题组于2012年10月至2013年5月,先后对陕西省大荔、渭南、澄城、西安、杨凌、宝鸡、岐山等地的12个自然村约300个自然家庭,分别就建筑的平面布局、朝向、结构形式、层数、层高、外墙、门窗、屋面、照明灯具、通风空调、采暖方式、生活燃料(煤、柴薪、电、液化气、沼气等)、垃圾处理(生活垃圾、生活污水、建筑垃圾)、建筑节能等方面进行了实地调查。
通过调查,发现关中地区农村建筑的平面布局及朝向基本合理,符合当地生活习惯;结构以砖混结构居多,楼板多为现浇板;大多一层,二层及以上者所占比例不大,层高多在3.6米以上;外墙材料以普通烧结砖为主,厚度多为240mm,无任何保温措施;门以单层木门为主,气密性较差;窗以单层窗为主,采用双层玻璃窗的很少;屋面大多是刚性平屋面或瓦坡屋面,基本没有保温措施;照明仍然以普通白炽灯为主,节能灯管的比例较小;夏季室内降温以开窗通风方式为主,辅以电风扇,空调安装较少;采暖燃料仍以煤为主,冬季大部分房间的温度较多维持在12°C左右,户均年煤耗量达1.0吨以上;家庭炊事仍有相当数量的家庭与采暖结合在一起,或利用作物秸秆、薪柴等;家禽随便散养、生活污水未能集中处理等情况还很突出;太阳能热水器、沼气等清洁能源使用率较低。
三、关中农村建筑节能低碳化存在的问题
目前,陕西省关中农村建筑在建筑节能低碳化方面存在的主要问题有:缺乏相关技术规范保障,村镇住宅大都为自设自建,缺乏统一规划、设计、施工、节能等技术规范的指导;建造技术落后,仍未脱离传统的建筑施工技术,能源消耗长期偏高;缺少节能意识,多数农民仍没有意识到我国的能源危机,从而忽视了农村建筑中的节能问题;节能技术推广应用不到位,节能墙体材料、节能门窗材料、节能照明设施等推广很不理想;新型清洁能源采利用率较低,仍以燃煤、植物秸秆、薪柴等为主,热利用率较低。
四、关中农村建筑节能低碳化发展途径
传统建筑向绿色低碳建筑转型,实现建筑业对环境的低碳排放、低污染、低影响,是国际建筑行业的主流趋势,也是我国建筑业可持续发展的必由之路。
(一)加大政策扶持力度,积极促进建筑低碳化产业发展。应积极出台相关政策,建立政策支持体系和激励约束机制,提供技术创新,让建筑可持续发展、生态化、低碳化等先进的理念深入人心。依据关中地区不同县域自然环境特点、经济能力,在建筑规划方面,就建筑朝向、建筑平面布局、建筑体型、内部空间布局、维护结构节能减排、新型能源利用等方面设计出几套能体现低碳节能理念的建筑方案以供选用。
(二)加大建筑节能技术的推广。我国在建筑节能及低碳化方面已经取得了一定的成效,具备了一定可以推广的建筑节能技术。例如:合理平面布局以利于自然通风和采光、种植屋面、保温墙体、节能灯具、节水型部件、太阳能热水器、光伏新能源、节能门窗、沼气等,都将极大地改善农村居住环境,提升住宅品位,降低农村建筑的碳排放量。
(三)改善生活习惯,降低二氧化碳排放。人类不良的生活习惯和现代化的生活方式,已经造成了大气中二氧化碳含量增多。据联合国环境规划署曾对个人“低碳生活方式”的建议,如将在电动跑步机上锻炼改为到公园慢跑;把用洗衣机甩干衣服改为自然晾干;休息时和下班后关闭电脑及显示器;夏季适当提高空调房间的温度;把用电风扇及空调降温改为运用自然通风降温;生活垃圾及污水集中处理等,不但能起到节约电能作用,更能降低二氧化碳的排放。
五、结语
建筑低碳化的发展是建筑可持续发展的必由之路,是一个极其复杂的系统工程,除了要建立较完善的低碳发展政策支撑体系、技术创新体系和激励约束机制外,更应做好建筑节能技术的推广普及工作,只有这样,陕西省2020年低碳试点工作实施方案中确定的目标才能实现,也才能为广大农村居民提供一个健康、舒适、安全的居住空间。
主要参考文献:
[1]中国低碳建筑案例分析.政策简报,2011.3.2.
[2]陕西省人民政府办公厅.关于印发省低碳试点工作实施方案的通知.2012.4.28.
【关键词】 绿色建筑;建筑节能;可持续发展;可行性;发展趋势;存在问题;解决路径
随着人类追求经济发展,人类日益增长的住宅建造需求与地球各种资源的逐渐枯竭形成鲜明对比。在我国,住宅能源消耗比重增加,因此,怎么做到有效科学规划资源,实现我国走可持续发展道路的这一基本国策,是中央政府及国民非常关心的问题。
一、建筑能耗现状与建筑节能可行性分析
1、建筑能耗在我国的现状
作为能源消耗大国,我国2015年的建筑能耗占到了总能源消耗的33.6%,[1]不过随着建筑节能,可持续发展等理念的提出,节约能源逐渐受到人们的关注我国经济的发展很大程度上是建立在大量污染和矿物能源消耗方面,对新的节能措施不了解,对建筑节能的意识淡薄,同时建筑节能需要全能的技术人才。
2、建筑节能的可行性分析
从经济上来讲,例如上海市建设的某生态办公示范楼,由于采用了太阳能发电、再生能源等生态技术,该节能建筑初期成本增加了256.2万元,但是在投入使用后,建筑节能达到了68.7%,该建筑项同全寿命周期投资增额净现值为90.19万元。[2]这个例子向我们展示了建筑节能的巨大收益。
从科技上来讲,例如一栋有太阳能技术的大楼能节约一般建筑取暖能源消耗的30%以上。[3]除此以外还有很多节能科技,如Low-E玻璃等。
从生态上来讲,标准的节能建筑的节约能效是50%,如果是公共建筑每年每平方米可以节约30公斤标准煤,如果使用由建渣回收利用的绿色混凝土,那么水泥的用量可以减少60%。[4]
二、建筑节能的发展趋势分析
据有关机构统计:城市中30%的用地被用于住宅建设,全国总能耗的20%左右为住宅耗能,我国政府将建筑节能纳入规划,提出“2020年建筑节能远景规划目标”和建设“节能省地型住宅”。[5]
1、建筑节能当下的应用
常规建筑能源暖通空调的能耗占建筑能耗30%~50%左右,随着人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统正在得到广泛应用,这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。在节能方面,在我国部分地区已经开始应用的太阳能热水系统、土壤源热泵、空气源热泵及水源热泵等新型技术。[6]
2、建筑节能未来的发展趋势
建筑节能在我国建筑中提高能源利用率潜力十分巨大,节能之路是促进经济可持续发展的最直接、最廉价且有效的一条途径,它可以改善人类生活工作条件、减轻环境污染,是深化我国经济体制改革的一项重要程序。[7]
在建筑物地址的选择上,优先考虑向阳性、避风性较好的地区。同时,对于容积率的大小,应该坚持适宜的原则,保证建筑内绿化面积符合相关的标准。[8]另外,建筑物内绿化充分,可有效地调节建筑物内的气候。
建筑物材料的使用应当坚持节能、环保的原则,新型材料的研发和应用,在未来,随着我国在生物分子学及化学分子学等方面的不断发展,新型节能建筑材料将会成为一大发展趋势。
三、绿色建筑的发展所面临的问题及解决方式
我国的节能部署相对西方国家推行较晚,从1986年,颁布实施了第一部旨在推动建筑节能工作的行业法规到1998年实施的《中华人民共和国节约能源法》,到现在不过也才短短十几年,因此,我国的整个建筑节能法制体系和实施部署及实施细则,依旧存在着许多问题。
1、绿色建筑节能发展面临的问题
中国建设的能源利用效率仍处于起步阶段,开发建设成本高,建筑节能需要实质性的经济激励资金支持,但是事实并非如此。在思想的组织管理方面,建设参与各方的节能意识淡薄,国民未能意识到建筑技能给我们带来的经济益处,建筑从业人员在建造过程中也未培养该意识。
中国目前的费用结构,无法实际贴切到使用者的切身利益,并在同一时间导致严重浪费能源取暖的用户没有节能减费的主动意识。我国现阶段的施工在节能技术方面所做的研发和推广仍然不是很乐观,这些阻碍多数来自于施工过程中对成本的控制。同时,我国对再生能源、环保型材料的使用并不普遍,而建筑施工过程中,污染物的处理措施也并不完善。
2、绿色建筑节能发展面临问题的解决方式
(1)不断完善我国的法律法规。根据我国国情及建筑节能在我国的发展趋势,不断完善我国关于建筑节能方面的法律法规,并制定相应的经济鼓励政策。还需要国家在起步阶段给予资助,提高开发商的积极性;建立处罚机制,使一部份高污染高耗能的建筑不能通过。
(2)培养国民的节能意识,鼓励节能技术创新。通过节能建筑设计逐步实现系统化建设,提高员工意识,高校的合作规范体系化,并鼓励对建筑节能技术的研发及创新,予以相应的鼓励奖励政策。同时需要开发商与政府大力宣传,要让老百姓切实体验过它的好处才能对其有正确的认识。
(3)可再生能源及绿色建材推广。绿色水泥、绿色砖等造价的,可回收的建材已经悄无声息进入我们的生活,我们需要更广泛的利用这些资源,并加入新型能源来有效降低化石能源的使用;水资源的回收循环利用也尤为重要,雨水、废水要更有效力的回收,从而节约宝贵的水资源。
(4)减少污染物的产生及排放。新建筑要节能化,集中供暖解决的人们取暖问题,但是能源消耗却高于一般建筑,目前城镇集中供暖的建筑约有40亿平方米,每年取暖用煤达到5200万吨,一旦改造完成将节约大量资源并且能减少大量二氧化碳、二氧化硫的排放,[6]这是我国建筑节能改造的重^戏。
四、结语
建筑节能涉及建筑各门相关学科的许多方面,是一项集管理、技术、材料等于一体的项目,同时与我国可持续发展政策息息相关。为了使这项工作顺利开展,在涉及到他们在工作的各个方面时,需要让双方之间的合作能够全面、有效地参与在涉及到他工作的各个方面。同时,要在符合我国基本国情的基础上,借鉴国外成功建筑节能案例的经验及节能技术,进行相应的创新,使之成为具有中国特色的绿色建筑节能成果。
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