周忠華
河北鋼鐵建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北 唐山 063000
建筑能耗包括多個(gè)方面,在建筑材料的生產(chǎn)、加工與運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生能耗,施工過程中也會(huì)產(chǎn)生能耗,以及建筑物管理運(yùn)行、拆除建筑廢物等過程中都會(huì)有能耗產(chǎn)生。在這些產(chǎn)生能耗的過程中,占據(jù)能耗大部分的則是由照明、采暖通風(fēng)空調(diào)和其他儀器設(shè)備造成的建筑物運(yùn)行能耗[1]。
智能建筑的形式主要有兩種,一種是智能大廈,主要以公共建筑為主,包括寫字樓、醫(yī)院、體育館等,這種形式的智能建筑主要是由照明、采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生能耗;一種是智能化小區(qū),主要是住宅,產(chǎn)生能耗的主要是采暖空調(diào)設(shè)備。這兩種智能建筑,產(chǎn)生能耗更多的主要是智能大廈,因此節(jié)能的重點(diǎn)主要放在智能大廈,進(jìn)行相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)有效的節(jié)能。
建筑真正的智能化,應(yīng)該是能夠了解用戶的各種不同的需求,然后盡量消耗最小的資源來滿足用戶的需求。但是,當(dāng)前,一些“智能建筑”卻存在著一些問題,導(dǎo)致消耗過多的能源,甚至一提起“智能建筑”,人們就會(huì)想起高能耗建筑[2]。
一些開發(fā)商在建造智能大廈的過程中,為了降低成本,就減少了在節(jié)能方面的投入,導(dǎo)致在以后的使用過程中就存在著高耗能的問題。同時(shí),現(xiàn)在地價(jià)相對(duì)比較高,一些開發(fā)商為了獲取更高的利潤,就提高建筑容積率,而建筑密度如果過高,就會(huì)使該地區(qū)溫度過高,出現(xiàn)“熱島效應(yīng)”,要解決這一問題,就需要增加空調(diào)等設(shè)備的使用,大大增加了能耗。
智能建筑的很多設(shè)備是全天不間斷的運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致智能建筑的耗電要比普通建筑高。在采暖方面,智能建筑一般采用的是中央空調(diào)來對(duì)室溫進(jìn)行調(diào)節(jié),使室內(nèi)更舒適,但中央空調(diào)一般是大型設(shè)備,在散熱方面就使空調(diào)的負(fù)荷大大增加;此外,照明方面,一些智能建筑即使在陽光好的白天也會(huì)開燈照明,并且一些建筑大量使用了玻璃幕墻,都這些既加大了環(huán)境光污染,也會(huì)增加空調(diào)負(fù)荷[3]。
在能源需求端管理(DSN)中,一個(gè)重要的思想就是終端節(jié)能,指的是將有限的資金投入能耗終端(需求端)的節(jié)能,其產(chǎn)生的效益和投資能源產(chǎn)生的效益相比較,要更高。比如在北京天普太陽能示范樓的設(shè)計(jì)施工中,就對(duì)多項(xiàng)建筑節(jié)能設(shè)施進(jìn)行了采用,雖然在造價(jià)方面沒有減少,而且有所增加,但是通過節(jié)能能夠帶來更好的收益,這就能夠體現(xiàn)智能建筑終端節(jié)能的優(yōu)勢。在太陽能光熱技術(shù)方面,該樓主要采用了三種太陽能集熱技術(shù),一種是太陽能集熱器模塊,該模塊和屋面相結(jié)合;一種是大直徑儲(chǔ)熱式太陽能集熱器模塊,與建筑南立面相結(jié)合;還有一種是雙層玻璃管太陽能光頂。太陽能集熱器模塊和建筑結(jié)合在一起,能夠具備集熱功能,也能夠?qū)崿F(xiàn)保溫,實(shí)現(xiàn)二者的一體化;而增設(shè)陽光頂之后,不僅能夠使采光更加合理,當(dāng)夏季和冬季,建筑的冷負(fù)荷和采暖熱負(fù)荷過大時(shí),陽光頂?shù)脑O(shè)立也能過使負(fù)荷降低。
以上案例就是使用終端節(jié)能的一個(gè)成功的案例,而且該案例也充分說明終端節(jié)能具有有效性。因此,在建筑節(jié)能方面,政府應(yīng)加大終端節(jié)能的推廣力度,出臺(tái)相應(yīng)的建筑節(jié)能政策,使開發(fā)商接受并重視終端節(jié)能,在使物業(yè)環(huán)境品質(zhì)得到保證的基礎(chǔ)上,能夠使能源的利用率也得到提升。同時(shí),政府也可以在終端節(jié)能技術(shù)的研發(fā)方面給予政策支持和鼓勵(lì),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[4]。
在智能建筑節(jié)能方面,分為被動(dòng)式節(jié)能和主動(dòng)式節(jié)能兩個(gè)方面。被動(dòng)式節(jié)能指的是通過改造建筑的外形,并且從外裝修材料入手,對(duì)自然能源進(jìn)行充分的運(yùn)用,以使自身能源避免散失。而主動(dòng)式節(jié)能則指不再是從建筑外形入手,而是對(duì)整個(gè)建筑的節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),并進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),包括多個(gè)環(huán)節(jié),比如對(duì)光照、溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)、對(duì)太陽能進(jìn)行利用等等。一些智能建筑在采暖與照明等方面會(huì)消耗較多的能源,對(duì)于這類的建筑,開發(fā)商要采用主動(dòng)式節(jié)能的方式,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行改造,使用傳感器將末端數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒腚娔X,電腦將接收到的數(shù)據(jù)與外界的氣溫和光照進(jìn)行對(duì)比、處理,然后再將命令傳動(dòng)給調(diào)節(jié)系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)外界自然資源的充分利用,有效地來對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)[5]。
上文提到,智能建筑技術(shù)人員不足也會(huì)導(dǎo)致智能建筑設(shè)備的功能難以充分發(fā)揮出來,造成資源的浪費(fèi),同時(shí),管理不善也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損耗加快,造成資源能源的浪費(fèi),因此,針對(duì)存在的問題,應(yīng)重視并加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有工程技術(shù)人員的培訓(xùn),并培養(yǎng)一批技術(shù)水平高、能夠進(jìn)行高效管理的人才。具體實(shí)施方面,一方面,可以邀請專家教授、設(shè)備制造商與系統(tǒng)集成商來對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo);另一方面,可以加強(qiáng)和高等院校的合作,高校培養(yǎng)出一批專業(yè)技能人才和高效管理人才,可以吸引這些人才參與到節(jié)能改造和管理的工作中,有效提高智能建筑的節(jié)能水平[6]。
智能建筑的節(jié)能問題需要各部門共同努力來得以解決,重視并推廣終端節(jié)能優(yōu)先的理念,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式節(jié)能,并且加大對(duì)工程技術(shù)人員的培養(yǎng)力度,推動(dòng)運(yùn)行管理的高效性,最終有效解決智能建筑節(jié)能問題。工程技術(shù)人員要樹立全方位節(jié)能意識(shí),在能源利用方面要提高效率,實(shí)現(xiàn)智能建筑的可持續(xù)發(fā)展。