上海地區(qū)建筑節(jié)能檢測與評價研究

龔瑩

摘要：上海被譽為“國家中心城市”，也是中國經(jīng)濟、科技、金融、貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)中心，城市化建設(shè)速度、規(guī)模、格局等方面都具有巨大優(yōu)勢。建筑作為城市化發(fā)展中的基本要素，除了要考慮功能滿足之外，還需要綜合考慮經(jīng)濟效益、人文效益、生態(tài)效益等，“建筑節(jié)能”是一個很好的平衡點和切入點。本文中通過分析上海地區(qū)建筑節(jié)能形態(tài)，強調(diào)展開建筑節(jié)能檢測和評價的必要性，并針對檢測方法和評價指標(biāo)給出合理化建議。

關(guān)鍵詞：上海地區(qū)；建筑節(jié)能；檢測方法；評價標(biāo)準(zhǔn)

1、上海地區(qū)建筑節(jié)能研究價值與現(xiàn)狀分析

1.1 價值分析

上海地區(qū)位于長江入海口，地理位置優(yōu)越、氣候條件特點突出，它北臨長江、東至東海、南接杭州灣、北連蘇浙二省，雨量充沛、濕度較大、四季分明，春秋季周期短、冬夏季周期長。根據(jù)其地理和氣候特征分析，上海是典型的“夏熱冬冷”地區(qū)，這導(dǎo)致建筑節(jié)能存在一定的困難。

上海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展速度快、規(guī)模大，城市空間中建筑和人口相對密集，能源消耗總量不斷上升。客觀上，建筑產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)中不可或缺的組成部分，它本身也是社會總能耗中所占比例較高的，約為30%左右，對自然生態(tài)環(huán)境造成的影響很大。同時，考慮到我國能源結(jié)構(gòu)并不合理，煤炭資源的使用較多，火力發(fā)電對大氣、水源、土壤等造成的污染較為嚴(yán)重，上海地區(qū)的電力供應(yīng)呈現(xiàn)出相對匱乏的局面。一方面，該地區(qū)由于存在“夏熱冬冷”的氣候特征，暖通空調(diào)設(shè)備大規(guī)模使用，另一方面，由于地理位置特殊、環(huán)境潮濕等原因，該地區(qū)建筑維護結(jié)構(gòu)與隔熱保溫性能較差，由此就造成了建筑節(jié)能的長期缺陷。

此外，上海作為在世界范圍內(nèi)影響力較大的中國城市，隨著市場經(jīng)濟發(fā)展而逐漸對外開放，成為一個國際性交流中心，如2010年作為世博會的舉辦城市吸引了全球關(guān)注?？陀^上，建筑能耗作為我國主要能耗來源，需要不斷地進行節(jié)能、減排、降耗的優(yōu)化，從而實現(xiàn)環(huán)境保護和生態(tài)平衡；上海城市現(xiàn)狀面臨著更為嚴(yán)峻的建筑節(jié)能挑戰(zhàn)，積極進行建筑節(jié)能檢測和評價是具有重大現(xiàn)實意義的。

1.2 現(xiàn)狀分析

鑒于改革開放以來我國快速城市化發(fā)展的特點，統(tǒng)籌不足、缺乏規(guī)劃，導(dǎo)致建筑節(jié)能管理方面存在許多漏洞，絕大多數(shù)建筑（尤其是高層建筑）屬于高能耗類型，突出表現(xiàn)為圍護結(jié)構(gòu)熱性能存在缺陷，與發(fā)達國家相比，熱傳系數(shù)在同類型氣候發(fā)達國家和地區(qū)中明顯處于劣勢，如外窗、外墻、屋面、門窗等熱傳系數(shù)平均為發(fā)達國家和地區(qū)的3-6倍；上海地區(qū)經(jīng)濟、科技、文化等相對發(fā)達，建筑能耗規(guī)模遠(yuǎn)超過其他國內(nèi)城市，因此展開建筑節(jié)能檢測方法探究是十分必要的。

相比國外而言，我國建筑節(jié)能檢測起步較晚、發(fā)展較慢，從20世紀(jì)80年代至今的三十多年中雖然取得了一定的成績，但整體效果并不理想。其原因是多方面的，既包括社會公眾對建筑能耗節(jié)約意識不足，也包括相關(guān)技術(shù)材料應(yīng)用不充分、管理機制不完善等，尤其是法律法規(guī)層面對于建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定、實施監(jiān)管的缺位，直接影響了建筑節(jié)能的發(fā)展進度。

概括地說，具有針對性的建筑節(jié)能檢測與評價是實現(xiàn)上海地區(qū)建筑節(jié)能預(yù)設(shè)目標(biāo)的條件，或言，如果沒有合理的、實用的、科學(xué)的檢測方法和評價標(biāo)準(zhǔn)，也就談不上建筑節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。

2、上海地區(qū)建筑節(jié)能檢測方法及評價指標(biāo)研究

2.1 檢測方法研究

近年來上海市相關(guān)部門對外墻保溫技術(shù)、保溫材料、節(jié)能材料、設(shè)備等有了更為嚴(yán)格的管理規(guī)定，例如施工單位選擇的節(jié)能材料需要備案登記，在《關(guān)于進一步加強建筑節(jié)能現(xiàn)場推進監(jiān)管的若干規(guī)定》中，上海市建筑安全質(zhì)量監(jiān)督局提出了材料與設(shè)備節(jié)能驗收的細(xì)則；具體的檢測方法主要包括以下幾種。

第一，熱流計法。該方法在建筑節(jié)能檢測中相對簡便因此使用率較高，主要以熱流計為檢測工具，可獲取建筑圍欄結(jié)構(gòu)及保溫材料的物理性能數(shù)據(jù)（主要是熱傳量信息），其原理是，在需要檢測的建筑空間部位設(shè)置兩個熱流計，周邊設(shè)置四個銅-康銅熱電偶，對應(yīng)的冷表面上也進行相應(yīng)的電偶布置，測試過程中將信號主機在計算機軟件中顯示出來，通過量化還原來進行數(shù)據(jù)處理；熱流計法存在一定的使用限制，根據(jù)其原理判斷，室內(nèi)外溫差越大則誤差也就越小，并且需要較長的準(zhǔn)備周期來穩(wěn)定室內(nèi)外溫差。目前，我國已經(jīng)研發(fā)出RX-Ⅱ型熱流計，可以很好的規(guī)避外部環(huán)境限制，并完全符合《民用建筑節(jié)能現(xiàn)場檢驗標(biāo)準(zhǔn)》的要求，相對而言較為經(jīng)濟，很適合當(dāng)前我國社會發(fā)展現(xiàn)狀。

第二，熱箱法。熱箱法通過測定熱箱內(nèi)部的電加熱器工作來進行維護結(jié)構(gòu)熱量、冷熱表面溫度的檢測，它是一種典型的物理條件檢測手段。其原理是利用人工構(gòu)建的熱傳環(huán)境，用熱箱模擬被檢測部位的內(nèi)側(cè)（建筑室內(nèi)條件），熱箱內(nèi)與室內(nèi)空氣溫度、適度等保持一致，外側(cè)則為室外自然條件，由此來測定被檢測部位的熱流量，其正常狀態(tài)滿足室內(nèi)向室外傳遞的方向，當(dāng)熱箱內(nèi)人工提供的溫度與被檢測部位的熱傳遞達到平衡轉(zhuǎn)臺下，測量熱箱加到被測部位的熱傳量。利用熱想法同樣存在一些限制條件，雖然溫度不存在過大的影響誤差，但相對濕度需要保持在60%以下，這對于上海地區(qū)而言較為困難。

第三，氣密性測定法。通過壓力法、跟蹤氣體法來實現(xiàn)實際氣候條件下的節(jié)能檢測目標(biāo)，其中壓力法是人工加壓或減壓方法下進行室內(nèi)空氣滲透測量，氣體跟蹤法基于房間換氣次數(shù)，通常使用一氧化氮和六氟化硫作為跟蹤氣體。

2.2 評價指標(biāo)研究

評價指標(biāo)的選擇相對靈活和多樣，通常包括氣密性、太陽角度、空調(diào)耗電量等，很顯然，這些指標(biāo)主要針對量化節(jié)能數(shù)據(jù)展開；筆者認(rèn)為以上指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，還應(yīng)該采取更為全面和穩(wěn)定的評價指標(biāo)篩選策略。

第一，規(guī)定性指標(biāo)。規(guī)定性指標(biāo)包括內(nèi)容較多，絕大多數(shù)可以通過建筑設(shè)計環(huán)節(jié)來獲取，包括建筑圍護熱傳系數(shù)、體形系數(shù)、窗墻比系數(shù)等。

第二，綜合型指標(biāo)。很顯然，規(guī)定性指標(biāo)具有普遍適用性，但建筑本身都具有自身的設(shè)計特色、施工特征，規(guī)定性指標(biāo)在不同的范圍內(nèi)表現(xiàn)出的效果并不是最佳的。因此，在此基礎(chǔ)上應(yīng)該構(gòu)建建筑節(jié)能綜合指標(biāo)體系，以上海地區(qū)的建筑而言，可以重點關(guān)注能耗指標(biāo)、熱環(huán)境指標(biāo)兩個方面。

第三，周期性指標(biāo)。上海地區(qū)屬于明顯的“夏熱冬冷地區(qū)”，氣候的周期性變化十分明顯，因此在選擇指標(biāo)的過程中國紅應(yīng)該突出建筑能耗的“周期變化”特點，例如針對維護結(jié)構(gòu)在夏冬兩個變化對比相對明顯的季節(jié)中，應(yīng)基于典型建筑全年的空調(diào)耗電量為基礎(chǔ)，進一步研究空調(diào)度日數(shù)、采暖度日數(shù)、通風(fēng)度日數(shù)之間的曲線變化。

3、結(jié)束語

整體上，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是否符合要求需要一系列的實地測試數(shù)據(jù)證明，而不能夠僅僅對設(shè)計方案中的參數(shù)展開理論推算。常規(guī)建筑節(jié)能檢測方法的執(zhí)行需要確定檢測要素和檢測工具兩方面內(nèi)容，其中，科學(xué)儀器、試驗方法和合理模型的選擇至關(guān)重要，例如在檢測內(nèi)容方面，我國《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中就明確地提出了室內(nèi)熱環(huán)境、建筑熱工、采暖、空調(diào)、通風(fēng)等節(jié)能項目，這對于上海地區(qū)建筑節(jié)能檢測方法的確定具有指導(dǎo)意義。

參考文獻

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