(北京節(jié)能環(huán)保中心,北京 101160)
相關(guān)研究顯示[1],我國已經(jīng)成為全球第三大能源生產(chǎn)國家與第二大能源消費國家,每年建成的建筑總面積超過所有發(fā)達國家的總和。而建筑行業(yè)在建設(shè)、使用過程中大量消耗能源,每年能耗約占我國總能耗的24%左右[2]?;诖?,將建筑節(jié)能技術(shù)與建筑節(jié)能管理應(yīng)用在建筑工程的建設(shè)和使用過程中,具有重要意義,同時,也是推動我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。本文針對建筑節(jié)能管理與建筑節(jié)能技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用進行分析和總結(jié)。
當前,諸多節(jié)能材料與節(jié)能技術(shù)已應(yīng)用于我國建筑工程的設(shè)計、建造和使用過程中。大型公共建筑與政府辦公建筑已初步建立和完善了建筑節(jié)能監(jiān)管體系與建筑節(jié)能改造計劃,能夠?qū)ㄖこ探ㄔ旌褪褂眠^程中產(chǎn)生的能耗進行持續(xù)有效的動態(tài)監(jiān)測[3]。同時,法律體系中《中華人民共和國可再生能源法》與《中華人民共和國節(jié)約能源法》均涉及建筑節(jié)能管理的具體工作內(nèi)容與監(jiān)督管理,《民用建筑節(jié)能條例》則對建筑節(jié)能工作的具體內(nèi)容、管理體系、目標責任等進行了更清晰和明確的說明。此外,我國出臺了諸多與建筑節(jié)能相關(guān)的改造標準、設(shè)計標準,要求各個地區(qū)結(jié)合實際情況依照國家標準的規(guī)定對建筑節(jié)能的判定標準進一步細化,對引導我國建筑節(jié)能效果的提升提供了推動力。
然而,我國建筑節(jié)能管理工作在實際開展過程中亦存在諸多問題。首先,建筑節(jié)能管理工作普遍集中在設(shè)計階段和施工階段,對于建筑工程后續(xù)使用過程中的節(jié)能管理缺乏足夠的重視。部分地區(qū)在建筑節(jié)能管理工作的開展過程中并沒有將建筑拆除、建筑廢物處理、建筑運行能耗監(jiān)測等納入工作范圍,導致建筑行業(yè)發(fā)展過程中能源的閑置、浪費、損耗等情況依然較為嚴重[4]。其次,建筑節(jié)能管理缺乏明確和主要的監(jiān)管單位。建筑節(jié)能管理工作涉及發(fā)改委、財政廳等諸多部門,具體工作開展過程中始終缺乏一個明確的、獨立的、有足夠資格的專業(yè)部門來落實各項法律法規(guī)制度和體系標準要求,給建筑節(jié)能管理工作的實際效果帶來不利影響。
首先,我國建筑節(jié)能管理工作應(yīng)當進一步健全和完善建筑節(jié)能法律法規(guī)體系。相關(guān)部門應(yīng)當對已有的建筑節(jié)能法律法規(guī)體系進行補充和修訂,結(jié)合建筑節(jié)能管理工作的實際應(yīng)用需求和當前市場發(fā)展增加更有實踐意義的法律要求,確保建筑節(jié)能管理工作的可操作性、實踐性、引導性、標準性得到進一步提升。相關(guān)部門應(yīng)當要求各個地區(qū)加強對于建筑節(jié)能相關(guān)條例的修訂工作,不斷完善建筑節(jié)能管理工作的立法體系,在《節(jié)約能源法》《可再生能源法》與《民用建筑節(jié)能條例》的基礎(chǔ)上進一步明確地區(qū)的建筑節(jié)能技術(shù)標準、體系規(guī)范、法律法規(guī),確保本地建筑節(jié)能法律體系內(nèi)容的完善性、圓滿性和實用性。其次,要進一步提升建筑節(jié)能全過程周期管理機制的完善程度。建筑節(jié)能全過程周期管理機制的出現(xiàn)和應(yīng)用是糾正當前我國建筑節(jié)能管理集中在單一階段的有效措施[5]。建筑節(jié)能全過程周期管理機制要求管理人員必須將建筑節(jié)能管理的輻射范圍進一步擴大,涉及建筑工程的設(shè)計、生產(chǎn)、使用、維護等全生命階段,還要涉及建筑工程的拆除、維修、報廢、回收等不同情況,如此才能確保無論何種類型、何種階段的建筑工程均能有效應(yīng)用建筑節(jié)能全過程周期管理機制,以此達到提升建筑節(jié)能管理效果的目的。最后,監(jiān)管部門應(yīng)當結(jié)合當前建筑工程的實際形式、具體規(guī)模、使用功能等構(gòu)建符合當前建筑工程產(chǎn)品實際情況的綜合能耗評估體系,以此對建筑工程在不同階段的能耗情況進行更加清晰和準確的評估,為建筑節(jié)能管理工作成果的提升提供有效的支持。需要注意的是,建筑工程綜合能耗評估體系的構(gòu)建,不僅要貫穿建筑工程的全生命周期,也要具有能夠?qū)訉臃纸?、層層推進的特性,要能夠結(jié)合建筑工程在不同階段的實際情況對建筑工程的能耗進行量化評價,以此明確其節(jié)能消耗,并督促施工人員采取具體的節(jié)能措施,達到相應(yīng)的節(jié)能目的[6]。建筑工程綜合能耗評估體系的出臺,將會使得建筑工程節(jié)能管理工作的開展進一步標準化和統(tǒng)一化,對促進建筑節(jié)能管理工作成果的優(yōu)化具有重要作用。
建筑能源管理與綜合利用系統(tǒng)是一種針對建筑工程暖通空調(diào)、照明供水等常規(guī)能源消耗控制方式為目標的建筑節(jié)能技術(shù)方案[7]。建筑能源管理與綜合利用系統(tǒng)需要結(jié)合當前建筑工程不同區(qū)域的實際功能建立跨區(qū)域的能源需求模型,進而根據(jù)能源需求模型依照建筑電能、太陽能、三聯(lián)供機組配置等實際情況進行能源的合理分配與管理。其在建筑工程中的應(yīng)用需要在建筑工程的不同區(qū)域安裝能源監(jiān)測裝置,并將所有的能源消耗信息匯總至能源消耗監(jiān)控管理平臺,進而根據(jù)具體的數(shù)據(jù)結(jié)果參照行業(yè)能耗標準以及國家規(guī)范要求,對建筑工程內(nèi)部粗放式的能源管理方案進行全面細致的節(jié)能改造,最終達到建筑節(jié)能的目的。以中新天津生態(tài)城能源管理平臺的建設(shè)與使用為例,該平臺是我國范圍內(nèi)首個城市級別的綜合能源管理平臺。其系統(tǒng)組成內(nèi)容涉及能源管理平臺、能源數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)、能源決策支持系統(tǒng)、可持續(xù)節(jié)能服務(wù)系統(tǒng)等,能夠有效滿足天津市政府對于區(qū)域范圍內(nèi)整體能效以及碳排放的監(jiān)管目標,同時有效建立以生態(tài)城為基礎(chǔ)的內(nèi)部綠色節(jié)能管理服務(wù)平臺,將能源的產(chǎn)生、供給、使用、管理等納為一體,對提升天津市的建筑環(huán)保節(jié)能效果發(fā)揮了積極的管控作用。
中央空調(diào)一向是建筑工程運轉(zhuǎn)過程中的主要能源消耗項目,因此空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對于實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標具有重要意義。當前針對中央空調(diào)的節(jié)能技術(shù)主要是通過對空調(diào)設(shè)備的改造來實現(xiàn)降低能耗的目的,例如智能變頻控制技術(shù)、冷卻塔供冷控制技術(shù)、冰蓄冷技術(shù)、冷熱電三聯(lián)供技術(shù)、太陽能吸附空調(diào)技術(shù)等,均是空調(diào)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程中客戶可以自主選擇的節(jié)能技術(shù)類型。
當前,主要的綠色照明節(jié)能技術(shù)包括智能照明控制技術(shù)、照明節(jié)電器等節(jié)電設(shè)備選擇等。以智能照明控制技術(shù)為例,其需要為照明系統(tǒng)安裝感應(yīng)與控制裝置,進而結(jié)合照明系統(tǒng)的實際使用情況進行動態(tài)化的照明控制,通過定時開關(guān)、檢測環(huán)境范圍光強度自動開關(guān)、檢測室內(nèi)人體溫度自動開關(guān)等措施,有效避免大范圍內(nèi)無明確目的的照明能源消耗。例如,某圖書館在照明系統(tǒng)的設(shè)計過程中選用了定時控制+無人感應(yīng)控制+照度控制的綜合控制模式,將定時控制模式運用于書庫與閱覽室,將無人感應(yīng)控制模式運用于書庫通道與書架區(qū)域,將照度控制模式應(yīng)用于閱覽室,在有效滿足人員查閱功能的同時使得照明系統(tǒng)能夠根據(jù)亮度、有無人員進入等實時控制。
太陽能等清潔能源在建筑節(jié)能中的應(yīng)用主要是通過構(gòu)建光伏建筑一體化系統(tǒng),以此將太陽能光伏發(fā)電陣與建筑圍護結(jié)構(gòu)進行有效結(jié)合,最終達到為建筑工程提供清潔太陽能供應(yīng)的目的。相關(guān)研究顯示[8],使用模塊化太陽能建筑圍護結(jié)構(gòu)建設(shè)而成的建筑系統(tǒng),其墻體結(jié)構(gòu)能耗相較于普通墻體降低了14.8%。對于完善建筑工程圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能、降低建筑工程的施工成本等有積極作用。此外,還有門窗幕墻保溫技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用,門窗幕墻保溫技術(shù)主要是通過對建筑范圍內(nèi)門窗、幕墻的結(jié)構(gòu)改造和材料使用,以此達到相應(yīng)的節(jié)能效果。例如,將以往的建筑玻璃材料改換為節(jié)能玻璃,在建筑工程玻璃材料表面粘貼低輻射隔熱安全膜,對于提升當前建筑工程的節(jié)能效果均有積極作用。
綜上所述,伴隨我國建筑總量的增加以及社會對建筑工程使用舒適度要求的提升,建筑工程的能耗已經(jīng)成為我國能源消耗中不可忽視的重要內(nèi)容。在這樣的背景下,建筑節(jié)能擁有極為廣闊的發(fā)展空間和市場潛力。政府部門要結(jié)合當前我國建筑節(jié)能市場的初步發(fā)展情況,為建筑節(jié)能管理制定更加完善的法律法規(guī),同時對建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供有效的鼓勵和支持,促使建筑節(jié)能管理與建筑節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用能夠更加深入,充分發(fā)揮其節(jié)能效果,促使建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。