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中國住建十年之超低能耗建筑

2022-11-16 09:56來源:建筑雜志社、嘉興城鄉(xiāng)建設(shè)
文章附圖



中國建筑節(jié)能研究檢測中心(寶業(yè)集團(tuán)聯(lián)合中美綠色基金和中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì),在紹興市建設(shè)的中國建筑節(jié)能領(lǐng)域的標(biāo)桿項(xiàng)目)



超低能耗建筑的十年發(fā)展


近年來,我國大力推廣超低能耗建筑,取得了令人矚目的成績,正迎頭趕上發(fā)達(dá)國家。


2012年以來,以國際合作為基礎(chǔ),我國啟動(dòng)了超低能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)合作研究與示范等項(xiàng)目,因地制宜探索了適宜我國國情的超低能耗建筑解決方案。通過試點(diǎn)示范,超低能耗建筑得到了社會(huì)各界的充分認(rèn)可,也于2016年被首次寫入《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》《城市適應(yīng)氣候變化行動(dòng)方案》等國家文件,積極引導(dǎo)各地開展試點(diǎn)示范。

隨著建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大以及建筑類型的完善,在充分總結(jié)經(jīng)驗(yàn)做法的基礎(chǔ)上,2019年,國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》頒布施行,是國際上零能耗建筑領(lǐng)域首部以國家標(biāo)準(zhǔn)形式頒布的技術(shù)文件,提出了不同氣候區(qū)、不同類型的超低能耗建筑的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、建筑能耗指標(biāo)等約束性控制指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)體系的突破。


“十三五”期間,“近零能耗建筑技術(shù)體系及關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”等國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目啟動(dòng),研發(fā)了高性能節(jié)能窗、低溫?zé)岜脽犸L(fēng)機(jī)、新風(fēng)環(huán)境控制一體機(jī)和群智能樓宇控制等一系列新設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突破。截至2021年底,我國累計(jì)建設(shè)完成超低、近零能耗建筑面積1000余萬㎡。


我國超低能耗建筑正由試點(diǎn)示范向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。2021年以來,北京、河北、山東等省市以及沈陽、大連等城市,在建筑節(jié)能和綠色建筑、城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約和循環(huán)經(jīng)濟(jì)等規(guī)劃中都明確了超低能耗建筑的發(fā)展目標(biāo),規(guī)劃建設(shè)規(guī)模已超過《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》提出的0.5億㎡的發(fā)展目標(biāo),更是達(dá)到“十三五”全國建設(shè)總量的5倍以上。


較普通建筑而言,超低能耗建筑所采用的材料性能更優(yōu)、建造過程更精細(xì)、使用壽命更長,可以營造舒適性更高、空氣品質(zhì)更好、隔聲效果更佳的建筑室內(nèi)環(huán)境,已成為我國城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要措施。

什么是超低能耗建筑?


根據(jù)國家最新的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),超低能耗建筑可以這樣來描述:適應(yīng)建筑當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱蛨龅貤l件,通過被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)最大幅度降低建筑供暖、空調(diào)、照明需求,通過主動(dòng)技術(shù)措施最大幅度提高能源設(shè)備與系統(tǒng)效率,充分利用可再生能源,以最少的能源消耗提供舒適的室內(nèi)環(huán)境,其建筑能耗水平相較2015年前后新建建筑降低50%以上。


我國對超低能耗建筑每年的能耗數(shù)有具體規(guī)定,如嘉興處于夏熱冬冷地區(qū),居住建筑每年的能耗綜合值,應(yīng)≤65KWh/㎡,即平均每平方米每年耗電量不大于65度。


何為被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)?


被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì),就是通過一系列建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)手段,大幅降低建筑在人們生產(chǎn)生活過程中,對夏季制冷、冬季供暖、通風(fēng)、照明等能源消耗的需求。

這些設(shè)計(jì)措施與技術(shù)手段,在建筑本體建成后就已經(jīng)固化,與建筑結(jié)合為一個(gè)整體了。在后續(xù)的運(yùn)營使用階段,不需再投入運(yùn)營費(fèi)用,就可以持續(xù)地幫助建筑達(dá)到節(jié)能的目的。

這些建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)手段包括:


1.充分利用自然采光與通風(fēng)


2.在建筑外墻、屋頂大量使用優(yōu)質(zhì)的保溫隔熱材料,阻止夏季外部熱量傳入室內(nèi)與冬季內(nèi)部熱量的流失。


3.門窗采用隔熱性能優(yōu)異的框料,配合帶一層、二層空氣間層的中空玻璃,最外層玻璃帶有熱反射性能涂層。


4.門窗、甚至建筑整體有良好的氣密性設(shè)計(jì)與施工工藝,防止室內(nèi)外溫差較大時(shí),空氣大量滲透導(dǎo)致的冷、熱量損失。


5.外窗設(shè)置固定或活動(dòng)遮陽,防止夏季陽光過量直射,導(dǎo)致室內(nèi)過熱的同時(shí),保證室內(nèi)冬季能夠獲得足夠的日照時(shí)間與熱量,減少供暖需求。


6.規(guī)避冷熱橋設(shè)計(jì),避免建筑內(nèi)表面在冬季或潮濕天氣產(chǎn)生冷凝或結(jié)露,也避免室內(nèi)冷、熱量的流失。



主動(dòng)技術(shù)措施有哪些?


主動(dòng)技術(shù)措施,主要是指為了滿足建筑既定的使用功能和內(nèi)環(huán)境的健康舒適性,而采用的各種供暖、制冷、通風(fēng)、照明、供水、電梯、智能化等設(shè)備。這些設(shè)備在建筑運(yùn)營過程中,需要消耗能源才能完成既定的功能。


1.供熱供冷系統(tǒng)優(yōu)先選用高能效等級(jí)的產(chǎn)品,并應(yīng)提高系統(tǒng)能效,循環(huán)水泵、通風(fēng)機(jī)等用能設(shè)備應(yīng)采用變頻調(diào)速,照明優(yōu)先選用LED光源。


2.優(yōu)先利用工業(yè)余熱,選用地源、水源、空氣源等自然冷、熱源。


3.根據(jù)建筑冷熱負(fù)荷特征,設(shè)置新風(fēng)熱回收系統(tǒng)和適宜的除濕技術(shù)措施。


4.具有樓宇自控系統(tǒng),對室內(nèi)環(huán)境,如日照、溫度、濕度、二氧化碳濃度、使用人數(shù)等情況進(jìn)行檢測,根據(jù)末端用冷、用熱、用水、通風(fēng)、照明、電梯等使用需求,自動(dòng)調(diào)節(jié)主要供應(yīng)設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行情況。


5.具有建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng),可對各用能單位的能耗情況進(jìn)行跟蹤、核算、評(píng)價(jià)與預(yù)測,指導(dǎo)用能單位優(yōu)化不良用能習(xí)慣。



可再生能源有哪些?


可再生能源包括太陽能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地?zé)崮艿?。它們在自然界可以循環(huán)再生,是取之不盡,用之不竭的能源。目前我國運(yùn)用較廣泛的可再生能源有:


1.太陽能,包括光伏和光熱兩種利用形式


2.水能,水力發(fā)電站

3.風(fēng)能,風(fēng)力發(fā)電

4.空氣能,空氣源熱水器

5.地?zé)崮埽?/span>地源熱泵空調(diào)機(jī)組

如何衡量舒適室內(nèi)環(huán)境?


超低能耗建筑的節(jié)能,是建立在一定的舒適性條件與生活品質(zhì)之上的,如果夏天氣溫達(dá)到40℃都不開空調(diào),冬天零下10℃都不用制暖,天一黑就關(guān)燈睡覺,那么節(jié)能就背離了健康、舒適的原則,與人民對美好生活的向往背道而馳。

國家標(biāo)準(zhǔn)對住宅室內(nèi)環(huán)境的健康與舒適性,做了如下規(guī)定:

1.溫度:冬季≥20℃、夏季≤26℃

2.濕度:冬季≥30%,夏季≤60%

3.新風(fēng)量:≥30m3/小時(shí)·人

4.噪聲:白天≤40分貝,夜間≤30分貝

超低能耗建筑可通過適應(yīng)氣候特征和場地條件,充分利用自然通風(fēng)、天然采光以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱等技術(shù)措施,采用高效能源設(shè)備,最大幅度降低建筑供暖、空調(diào)、照明能耗。在超低能耗建筑基礎(chǔ)上,增加可再生能源建筑應(yīng)用等技術(shù)措施,可實(shí)現(xiàn)近零能耗、零碳零能耗建筑。
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