福建省零能耗建筑评价体系浅析
2016-03-05刘薇陈丽辉
刘薇 陈丽辉
摘要:文章从零能耗建筑的概念出发,阐述福建省的环境特征、能源状况以及零能耗建筑发展现状,从设计阶段、建设阶段、使用阶段以及维护与更新阶段四个阶段入手,分析零能耗建筑节能影响因素,进而提出具有福建特色的零能耗建筑评价指标体系。
关键词:福建省;零能耗建筑;评价指标体系;环境特征;能源状况 文献标识码:A
中图分类号:TU746 文章编号:1009-2374(2015)35-0084-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.041
随着我国城镇化快速发展,建筑面积也在不断扩大,中国建筑材料工业协会提供的数据显示,建筑能耗占全国总能耗的近三成,可见抓好建筑节能是控制温室气体排放的重要举措。零能耗建筑由于其独特优势,日益受到政府和行业的重视,但是由于其具有极强的地域性特点,难以制定一个全球通用的评价标准,因此本文针对福建省情,开展地域性零能耗建筑评价体系研究。
1 零能耗建筑的概念
目前,国际通行的零能耗建筑主要是指通过最佳整体设计、利用最先进的建筑材料以及节能设备,达到房屋所需能源或电力100%自产的目标。换言之,零能耗建筑是指建筑物本身对于不可再生能源的消耗为零。由此可见,零能耗建筑是通过充分利用周围环境以及建筑的整体设计,提高建筑设备的节能性能和建筑物自身生产可再生能源的能力,最大可能地应用可再生能源,使不可再生能源的消耗为零或近乎于零。
2 福建省概况
福建省地处中国东南沿海,台湾海峡西岸,北承长江三角洲,南接珠江三角洲,位于23°33′N~28°19′N,115°50′E~120°43′E,属于亚热带海洋性季风气候。福建省冬短夏长,冬季南北温差大,夏季南北温差小。全省各地年平均气温多在17℃~21℃之间,气温从东南向西北递减,山地气温较低。从《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-1993)的分区上看,除三明、宁德、南平三地市外,大部分属于夏热冬暖地区。夏热冬暖地区气候的主要特点是:夏季炎热时间比较长,一般为5~10月之间,最热时段为7月上旬到8月中旬,最高气温可达39℃以上,最热月平均温度在27℃以上;1月为最冷月,月平均气温在10℃左右。雨量偏多,湿度偏大,相对湿度均在80%左右。全年日照时数较少,在1800~2300小时之间。太阳辐射强度大,水平最大日辐射强度可达1000W/m2,全年的雷暴雨日数较多,约为40~60天,年降水量为1100~1350mm,是典型的“高温高湿”气候区。
3 节能影响因素分析
在建筑过程中,影响建筑耗能的因素有很多,需要通过一定的方法和手段对其进行系统的识别和分析。目前,全生命周期(LCA)评价广泛应用于节能建筑的评价研究中。全生命周期是指产品从原材料获取、产品设计、加工制造、包装运输、流通销售、使用维护一直到报废、回收处理、处置的整个过程。借鉴全生命周期理论,对已有建筑评价指标进行汇总,从设计阶段、建设阶段、使用阶段以及维护与更新阶段四个阶段分析建筑能耗因素。
3.1 设计阶段
设计阶段的影响因素主要包括建筑选址、建筑设计、材料选择、构造系统等。
3.1.1 建筑选址。土地利用的合理性、与城市总体规划的符合性以及土地是否节约集约利用决定了建筑对环境的影响;建筑所处位置的地质、周边公共设施、交通出行等因素决定了建筑的舒适性;场地的日照、采光、通风、热岛效应和绿化等,影响可再生能源的利用。
3.1.2 建筑设计。建筑节能设计决定节能效果,建筑自身的采光、朝向、通风、窗墙比、面宽进深以及体型系数等,都将影响室内环境。
3.1.3 材料选择。材料节能是建筑整体节能的重要组成部分,材料的耐久性、隔热性,旧建筑材料的利用,新型材料的使用,建筑材料的本地化比例等都影响节能效果。
3.1.4 构造系统。楼地面系统、墙体系统、门窗系统、遮阳系统、屋面系统等合理的节能设计,将实现减排的效果。
3.2 建设阶段
建设阶段是建筑全生命周期中能源消耗量最大的环节,过程中会消耗大量的电、油以及化石燃料等能源。
3.2.1 环境影响。对土壤、大气、声、水、光环境的影响;减少对周边环境影响的措施;施工期间对周边区域的安全影响评价和环境影响评价。
3.2.2 能源利用。电、油以及水资源的使用。
3.2.3 材料利用。节约利用材料;合理选择施工材料;资源再利用和就地取材。
3.2.4 施工中人员的因素。施工过程中,施工人员的碳排放主要来自于现场临时工作及住所的水、电以及能源消耗。
3.3 使用阶段
3.3.1 室外环境。建筑投入使用后对周边生态环境的影响;室外热舒适与热岛效应;室外照明、空气质
量、风环境、声环境;交通状况。
3.3.2 室内环境。室内声环境、光环境、热舒适性、空气质量。
3.3.3 能源消耗。评估试运行阶段的系统能耗。
3.3.4 可再生能源的使用。可再生能源的利用情
3.4 维护与更新阶段
装修、维护以及翻修等工程中所涉及的能源消耗;是否有实现有效的绿化管理、固体废弃物收集和处理、节水管理与节能管理的管理体制和激励机制。
4 福建省零能耗建筑评价体系构建
4.1 构建原则
构建零能耗建筑评价指标体系应遵循以下原则:
4.1.1 可获得性。选择指标时,应充分考虑数据的可获得性和指标量化的难易程度,难以获得的数据难以满足评估的要求,也将加大评估的难度。另外,指标的计算方法应当明确,不能过于复杂,应有利于体系的顺畅运行。
4.1.2 完备性与简明性。指标体系完备,指标要能全面覆盖反映建筑节能的各项因素,能对零能耗建筑进行综合评价。但是指标太多太细,难免会增加数据收集和加工处理的工作量,且易发生指标重复甚至相悖的情况,给评价工作带来不便,故指标体系不仅要指标全面还要简单、准确,具有代表性,在相对完备的情况下,指标的数目应尽可能压缩,以易于操作。
4.1.3 适应性原则。适应性就是要求所提出的零能耗建筑评估指标体系在反映零能耗建筑评估指标体系的普遍特点的同时,还要有福建省自身的特点,要与福建的环境文化密切相关,解决当地的实际问题。
4.2 指标选择
若按全生命周期的思路进行指标体系构建,部分指标将被重复列出,因此本文将各阶段的重复因素进行合并统一。基于以上思路,最终确定从节地与土地利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节材与材料利用、室内外环境质量、运营管理6部分进行具体指标的设置,具体指标见表1:5 结语
建立零能耗建筑评价体系是推动零能耗建筑发展的重要方式之一,本研究对零能耗建筑的内涵进行了阐述,分析了当前福建省的发展条件,提出了福建省零能耗建筑评价体系。本文所提出的零能耗建筑评价体系仅是框架性体系,具体内容有待于进一步改进和深化。
参考文献
[1] M.T.Iqbal.A feasibility study of a Zero energy home in Newfoundland[J].Renewable Energy,2004,(29).
[2] 陈鹏闯.走向零能耗建筑[J].中国建材科技,2006,(3).
[3] 孙启宏,范与华.国外生命周期评价(LCA)研究综述[J].世界标准化与质量管理,2000,37(12).
作者简介:刘薇(1986-),女,福建福州人,供职于福建省标准化研究院,研究方向:标准化;陈丽辉(1979-),女,河北承德人,供职于福建省标准化研究院,研究方向:标准化。
(责任编辑:秦逊玉)