關于歐洲建筑節能新技術借鑒與研究性論文

建筑畢業論文 時間:2019-03-23 我要投稿

  建筑節能是指在建筑物的規劃、設計、新建、改造和使用過程中合理使用和有效利用能源,加強建筑物用能系統的運行管理,盡可能降低能耗,從而提高能源利用效率和建筑物舒適性。建筑節能是一項系統工程,涉及內容廣泛,主要包括建筑采暖、空調、照明、熱水供應等方面節能[1]。從建筑技術看,建筑節能包括了圍護結構保溫隔熱、節能照明、新型供冷供熱等技術。從建設程序看,建筑節能與規劃、設計、施工、監理等過程密切相關。從建筑材料看,建筑節能包含了節能型門窗、墻體材料、保溫材料等。

  1歐洲建筑節能現狀

  近30a來,世界各國在建筑節能政策法規的制定和實施、建筑節能產品的認證和管理、新型建筑材料的開發和應用等開展了大量工作,極大提高了能源利用效率,取得了巨大經濟效益。可以說建筑節能已經成為衡量國家經濟水平和居民生活水平的重要標志,一般經濟越發達的國家,其建筑節能水平越高。發達國家特別是歐洲發達國家對建筑節能技術研究起步較早,取得的成效有目共睹。中國的建筑節能工作在20世紀90年代初才剛剛啟動,因此,與國外節能工作相比,還存在一定差距。如何借鑒國外節能經驗,促進中國節能工作的發展,是當前需重視的問題。受20世紀幾次能源危機影響,歐洲發達國家普遍非常重視建筑節能,大量資金投入到建筑節能研發中,產生了一大批新技術并應用到新建建筑及已有建筑改造中,最大限度利用自然能源,盡量減少能源與資源浪費,取得了顯著節能效果,并基本形成了“低能耗、高舒適度”相結合的歐洲建筑節能工作理念。以德國為例,自20世紀70年代以來,出臺了一系列建筑節能政策法規,對建筑物保溫、通風、空調、采暖等技術規范做出規定,違反相關要求將受到處罰。1977年,德國第一部節能法規《保溫條例》(WSchV77)正式實行,提出新建建筑采暖能耗限額為每平方米樓板面積每年消耗能源250kWh,即250kWh/(m2a),該條例在1984年和1995年分別被修訂,1995年提出的限額已下降為100kWh/(m2a)。2002年,為貫徹歐盟對建筑節能的要求,開始實施新的《能源節約條例》(EnEV2002),采暖能耗限額調整為70kWh/(m2a),其后在2005年、2007年、2009年分別被修訂,2009年提出的采暖能耗限額為45kWh/(m2a)。目前,該條例又在修訂(EnEV2014),關于被動式建筑(即超低能耗建筑)的采暖能耗限額將下降到15kWh/(m2a),這是目前環保節能建筑的最高標準,基本實現建筑“零能耗”[2]。2010年2月,歐盟出臺了《近零能耗建筑計劃》,要求2020年12月31日前所有新建建筑需達到近零能耗水平;2018年12月31日前所有公共建筑需達到近零能耗水平;歐盟成員國需制定2015年中期計劃;對于既有建筑,成員國需采取措施使之成為近零能耗建筑[3]。這些針對建筑節能的行動計劃,可在國家層面上分別執行,各國可根據本國要求提出更高要求。雖然歐洲各國對不同能耗建筑的定義具有一定差別,但其低能耗建筑水平都較為相似。

  2歐洲建筑節能新技術

  歐洲在推動建筑節能采取的措施主要有兩方面:a)改善建筑物本身的熱工性能。例如充分利用通風、太陽能、自然采光等來降低采暖和空調能耗,提高建筑門窗密閉性能,提高建筑物墻體保溫隔熱性能;b)提高建筑物內空調、照明、采暖、家用電器等能耗系統及設備的能源效率。以下是近年逐步開始推廣使用的建筑節能新技術:a)建筑能效管理系統。法國施耐德總部大樓堪稱“世界上最節能的總部大樓”,同時也是全球首家通過ISO50001認證的綠色建筑。這座大樓通過安裝能效管理系統,利用現代計算機技術、網絡通信技術和分布式控制技術,建立完善的能耗監測、管理體系,將建筑物或建筑群內的變配電、照明、電梯、空調、供熱、給排水、燃氣等能源使用狀況,實行集中監視、管理和分散控制,該系統由各計量裝置、數據采集設備、數據傳輸設備和能耗數據管理軟件組成。通過實時在線監控和分析管理實現以下效果:(a)對設備能耗情況進行監視,提高整體管理水平;(b)找出低效率設備;(c)找出能源消耗異常;(d)優化用能方案;(e)挖掘節能潛力;(f)診斷主要用能設備健康狀況,提出設備節能改造措施。實現能源消耗動態過程的信息化、可視化、可控化,最終降低能源消耗,節省能源費用支出;b)可再生能源綜合利用。太陽能是一種清潔的可再生資源,很多國家都在開發利用太陽能進行建筑節能,目前主要利用太陽能進行采暖、供熱水和發電,極大降低了常規能源消耗,是建筑節能的有效途徑。太陽能一體化建筑是當前太陽能利用的發展新趨勢,通過太陽能為建筑物提供生活熱水、冬季采暖和夏季空調,同時可以結合光伏電池技術為建筑物供電。此外,國外發達國家還積極研究余熱、廢熱回收利用技術,減少對化石能源的開采和使用,達到建筑節能目的。積極探索可再生能源在建筑中的應用,用其替代常規能源,是改善建筑能源消耗的另一途徑;c)儲能材料。建筑物可以在地板和天花板的厚板中利用這種材料,這樣白天建筑物能獲得熱量并將熱量儲存,在夜間熱量被重新利用,材料被冷卻,從而起到節能效果。其原理主要利用了建筑結構的熱容特性來儲存大量能量,而且不會帶來建筑物溫度很大變化,但缺點是對夜間周圍環境溫度依賴性很大,而且只能提供顯熱冷量。因此,該項技術還有待進一步研究開發應用[1]。

  3中國對歐洲建筑節能經驗的借鑒

  由于中國建筑節能工作起步較晚,目前建筑普遍存在耗能大、效率低等問題,與國外存在一定差距。歐洲發達國家已經在建筑節能取得了大量成績,可以根據國情,借鑒其先進經驗,進一步完善政策法規,積極推廣建筑節能技術,全面推進中國建筑節能發展。下一步中國應加強以下工作:a)加快制訂和出臺建筑節能政策法規。建筑節能是一項系統工程,涉及技術、資金、稅收等各方面,很多工作需要國家、政府牽頭組織完成。建議國家應加快出臺一系列鼓勵建筑節能的政策法規,鼓勵建筑節能研發和應用,加大這方面資金投入;b)加大科學研究投入力度。世界各國的建筑節能工作從開始到發展,各項新技術不斷推出,始終貫穿著科學研究工作的引導、指導和參與;c)加強建筑節能宣傳教育。由于宣傳不夠到位,目前中國大多數人對建筑節能還比較陌生。國家應加強宣傳教育,讓更多人了解建筑節能的重大意義,使其成為每個公民應盡的義務。

  4結語

  歐洲等發達國家越來越重視建筑節能新技術、新材料的應用研究,大量環保型節能材料、新能源技術已得到了推廣應用,這也是中國建筑節能未來的發展趨勢。節能環保、可持續發展是未來建筑節能發展的主導思想,因此,中國務必要進一步推行建筑節能戰略,通過各類新技術的研究和應用全面解決建筑節能面臨的技術、經濟問題,使中國建筑節能工作邁向新臺階。


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