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推广低碳建筑,从既有建筑开始

2011-12-20王德帅

城市建设理论研究 2011年23期
关键词:遮阳建筑节能屋顶

王德帅

[摘要]

本文基于我国低碳建筑的推广现状,通过对既有建筑的能源消耗,对投入新技术、新材料、新设备后的回报率以及对推动低碳建筑市场的潜能的研究,提出以既有建筑的节能改造拉动低碳建筑推广的战略。并结合目前国内外对既有建筑的实际改造技术经验,阐述此战略对节约能源、减少二氧化碳等温室气体排放所作出的贡献。为我国低碳建筑的推广,提供可参考的依据。

[关键词]

低碳建筑;既有建筑;能源;节能

一. 引言

随着人们对资源、环境的高度关注,绿色、低碳、节能、环保成为当前社会发展的必然趋势。建筑业的能耗占终端总能耗的40%左右,同时排放相近比例的CO2,这个比例远高于运输和工业领域。统计数据显示,中国每建成1平方米的房屋,释放出约0.8吨碳。[1]加上建筑采暖、空调、通风、照明等方面,碳排放量更大。由此,低碳建筑的理念应运而生,低碳经济、低碳社会、低碳城市等新概念接踵而至。低碳建筑是一个广泛的概念,只要在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,能够减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放的建筑都可以称作低碳建筑。

二. 国内推广低碳建筑的现状

中国建筑存量大、新建建筑多、能源消耗高,低碳建筑有助于整个社会节能减排目标的实现。尽管推广低碳建筑、倡导绿色节能已成为社会共识,各地低碳建筑指导规范也相继出台,但从推广情况来看,新建建筑和既有建筑在实际操作中大不相同。

2.1低碳在新建建筑的推广现状

据建设部统计,新建建筑在设計阶段执行强制性节能标准的执行率由2005年的53%提高到了2009年的99%;施工阶段执行强制性节能标准的执行率由2005年的21%提高到了2009年的90%,总共每年可节约700万吨左右标准煤。我国正处在快速城市化的过程中,需要建造大量的建筑,预计这一过程还要持续25~30年,在未来的30年之内,还要新建400多亿平方米的建筑,在现行建筑管理体系中,达不到低碳建筑标准就不得开工。所以新建建筑的节能只是执行问题,难度并不是很大。 [2]

2.2低碳在既有建筑的推广现状

长期以来,我国既有建筑改造主要依靠政府投入。在住房和城乡建设部的主持下,通过国际合作的方式,在唐山、北京、乌鲁木齐等城市开展了既改的示范工程,起到了很好的带头示范作用。但2010年我国建筑总量已达519亿平方米,据统计我国目前约有130亿平方米的既有建筑需要进行节能改造。对于如此巨大的规模,仅仅依靠中央和地方政府的专项资金补贴实现节能改造显然是力不从心,因此需要社会各界的关注。

大量没有任何节能措施的既有建筑,其保温隔热性能差,设备系统效率低,能耗浪费严重。在使用者舒适度的要求下既有建筑不断浪费着越来越多的有限能源。对既有建筑进行节能改造,避免能源资源的浪费,提高建筑热舒适度,已成为我国当前紧迫的、必须尽快解决的重大问题。因此,推广低碳建筑,应从既有建筑开始。

三.既有建筑节能改造方法

发达国家自70年代爆发的石油危机以来,一直重视建筑节能。随着经验不断丰富,节能改造的实施不仅仅局限于建筑本身,而且对建筑室外及周边环境甚至道路、绿化等基础设施进行全方位的改造。[3]80年末、90年代初,我国已经开始了个别既有建筑节能改造示范工程。2005年以来,我国将既有建筑节能工作纳入议事日程,“十一五”规划中也明确提出了既有居住建筑节能改造的任务和目标,2006年开始既有建筑节能改造在全国范围内广泛开展,发展至今,已取得了较大的成绩,总结了不少有益的经验。

3. 1外墙节能改造

既有建筑改造时,外墙加外保温层,阻隔了热量通过墙体向外散热的渠道,并阻断冷桥,提高了供热效果,改善了室内热舒适度。在外保温施工时,不会影响住户的日常生活,不会减少室内居住面积。例如保温板薄抹灰系统,该系统采用EPS、XPS等聚苯乙烯发泡类板材、硬泡聚氨酯现场喷涂或预制板为保温材料,将其粘贴于处理过的基层墙体上,再进行表面薄抹灰防水抗裂及装饰处理。德国最近研制出了一种加石墨的聚苯乙烯板,即在聚苯颗粒生产中加进石墨后发泡制出的,提高了保温隔热性能。同时将石蜡制成分散的极小颗粒掺入保温材料中,抹于外墙内侧,利用石蜡相变吸收或放出热量的特性,起到调节室温的作用。

3.2外门窗节能改造和外遮阳

门窗是建筑围护结构的重要组成部分,有1/3的热能是经过门窗损失掉的。更换节能门窗是节能改造中简单易行的一项手段。目前我国多采用中空玻璃。南方地区还应用外遮阳手段减少阳光照射和辐射,在夏季起到了非常良好的隔热效果。

国外建筑外窗多采用镀膜玻璃。白天来自室外辐射能量可大部分透过,但夜晚和阴雨天气,来自室内物体的热辐射约有50%以上被其反射回室内,仅有少于15%的热辐射被其吸收后通过再辐射和对流交换散失,故可有效地阻止室内的热量泄向室外。另外发达国家非常重视外遮阳,在欧洲,几乎有窗就有外遮阳。现在发达国家在这方面又发展为集遮阳、保温、隔热与防盗为一体的外窗帘板。

3. 3屋面节能改造

屋顶绿化是常用到的既有建筑节能方法之一,它是在屋顶上种植植物,利用植物的光合作用,将热能转化为生物能的做法。利用植物叶面的蒸腾作用增加蒸发热量,可大大降低屋顶的室外综合温度,同时可降低城市中的灰尘、吸附噪声。屋顶绿化在夏热冬冷地区是改善顶层住户的生活、提高室内舒适度的有效的办法。

20世纪90年代前,由于节能标准低,我国大多数居住建筑采用平屋顶。平屋顶的能耗大、屋顶渗漏、室内热环境差。“平改坡”不但节能,又在很大程度上改善了顶层住户的热舒适状况,同时解决了顶层住户漏雨困扰。“平改坡”工艺简单、施工方便,是屋面节能改造最常用的方式。条件允许的情况下,还可在屋面上增设老虎窗,起到通风的作用。 [4]

四.以既有建筑带动低碳建筑的推广

4.1既有建筑改造节能潜力大、成效快

低碳并不意味着昂贵。既有建筑中一旦应用了这些技术和设备,投资回报率是非常可观的,因为用户可以最大限度地减少电费、水费和其他能源费用支出,一般5年到8年之内,就可以把成本收回来。例如江苏省考试院办公楼节能改造,改造前建筑外围护结构无任何措施,设计改造后达到50%节能标准,投资回收期仅为6.5年。[5]

4.2既有建筑的市场需求量大

低碳经济的发展已经越来越多的得到更加广泛的重视,并将成为中国乃至全球经济增长的新亮点。有数据显示,集中采暖地区未按节能标准建造的城镇居住建筑有40亿平方米,这些建筑单位面积的采暖能耗都远大于现行节能设计标准,都需要进行节能改造。按10年时间对其进行节能改造计算,每年改造面积4亿平方米,建筑围护结构中的外墙、窗户和屋顶是改造重点,市场份额为200亿—320亿元。再加上室内外供热管网和采暖设备的改造,还要增加约150亿元,这是一个很大的市场空间。低碳建筑有许多可开发的领域,经济是推动低碳建筑发展的主导力量。我国既有建筑之多,是巨大的潜在市场。

五.结语

推广低碳建筑,从既有建筑开始。既有建筑节能改造是一个系统工程,涉及新建筑材料与设备、新工艺、新设计理念、新施工技术与运行管理技术,需要人员、财力、政策和法规多方面的支持。基于我国国民的收入水平、文化背景、社会现状等因素,中国式、普通老百姓式、适用技术式,才是我国低碳建筑的健康发展之路。

[参考文献]

[1]曾旭东 秦媛媛,设计初期实现低碳建筑设计方法的探索[A],新建筑,2010,4:114-117

[2]杨国雄,我国低碳建筑发展应注重实效,混凝土世界,2010,11:14-15

[3]林常青 吴萍,德国既有住宅改造模式与经验,建筑节能,2006,7:94-97

[4]贾瑞英 纪德云,屋顶“平改坡”的节能经济效益分析,工业建筑,2006,5:40-41

[5] 韦伯军 沈志明 吴志敏 朱灿银 李晴,江苏既有建筑节能改造及其示范工程[B],江苏建筑,2010,6:60-62

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