怎样把可再生能源建筑应用与发展绿色建筑相结合?
各地要充分整合政策资源,发挥资金整体效益,把可再生能源建筑应用与发展绿色建筑相结合,统筹推进。
对应用可再生能源并综合利用节能、节地、节水、节材及环境保护技术,
达到绿色建筑评价标准的项目,应优先列人示范任务,中央财政将加大补助力度。鼓励在绿色生态城区
房和城乡建设部办公厅对工程建设领域38项全文强制性规范征求意见,其中包含13项项目规范,25项通用规范,《建筑环境通用规范》(征求意见稿)作为通用规范在列。现《建筑环境通用规范》(征求意见稿)、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(征求意见稿)面向社会公开征求意见。
2019年1月28日,住建部发布《关于印发2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》(建标函[2019]8号),《建筑环境通用规范》正式列入今年编制计划。《建筑环境通用规范》(征求意见稿)、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(征求意见稿)由中国建筑科学研究院有限公司牵头,联合十余家科研院所、设计院、高校和企业,针对建筑声、光、热环境、暖通空调等多专业设计、施工、验收及运行过程中技术和管理的基本要求,历时两年对国内外相关标准进行了系统研究和梳理,形成了一部多专业集成,覆盖工程建设全过程的综合性的建筑环境通用规范。
《建筑环境通用规范》(征求意见稿)分为总则、基本规定、建筑声环境、建筑光环境、建筑热工、供暖通风与空气调节、民用建筑室内空气质量、特殊洁净环境共8个章节和2个附录,内容涵盖了建筑声环境、建筑光环境、建筑热工、供暖通风与空气调节、室内空气质量和洁净受控环境的设计、施工验收及运行维护应达到的性能指标、基本要求及通用技术措施。
《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(征求意见稿)分为总则、基本规定、新建建筑节能设计;既有建筑节能改造诊断、设计与评估;可再生能源应用系统设计;施工、调试及验收及运行维护应达到的性能指标、基本要求及通用技术措施。
根据有关数据的调查,目前工业、交通、建筑业的碳排放量可达所有碳排放总量的80%-85%,其中建筑行业全过程消耗的资源和能源占到全球总能耗的50%,我国建筑使用能耗占全社会总能耗的约28%,而与此同时能源生产增长速度远不及建筑对能源消耗的增长速度。根据我国国民经济和社会发展纲要的要求,要把建设资源节约型、环境友好型社会摆在突出位置。
建筑节能的具体措施包括以下几个方面:
一、新建建筑节能
根据2019年实施的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2018),我国新建居住建筑预期能效水平从30%提高到75%。《温和地区居住建筑节能设计标准》(JGJ475-2019)的发布也填补了我国温带地区新建居住建筑的建筑节能标准空白。各地方的建筑节能标准也有所提高,规范新建居住建筑的材料使用、节能设备使用,促进建筑节能减排方案落地。
二、既有建筑的节能改造
通过对北方采暖地区和既有居住建筑的改造和夏热冬冷地区的节能改造,能有效降低采暖、降温的能耗成本,提高能源利用效率,改善室内外环境。
三、公共建筑能效提升
进入新世纪以来,公共建筑面积以20%的建筑面积占据了30%的建筑总能耗。通过公共建筑节能改造,进行公共建筑能耗统计、能耗监测、能源审计和能耗公示,预计可实现5000万吨标煤减排。
四、农村建筑节能减排
农村建筑能耗主要集中在农房采暖、炊事、生活热水、照明等方面。针对农村用能结构,太阳能、空气热能、生物质能等可再生清洁能源得到广泛应用。
五、可再生能源建筑应用
建筑可再生能源应用分为两大类,一类是满足建筑热水、空调供暖等建筑用冷用热需求的技术,另一类是包括太阳能光伏发电、热发电、生物质发电和风力发电在内的可再生能源发电。前一类要重点做到用能设备的节能,后一类要实现能源供给侧的减碳。
随着我国国民经济和人民生活水平的持续快速发展,能源问题与环境问题一样,已经成为影响中国经济和谐发展的关键因素。我国加入《京都议定书》条约,中央政府对于节能省地住宅的高度重视,以及中国第一部《可再生能源法》的提前出台,等等信息表明我国住宅建设及其相关的能源问题已经成为全局问题。太阳能建筑将在调整住宅能耗结构、保障建筑能源安全,降低温室气体排放、保护大气环境,解决农村和偏远地区用能、提高国民生活质量,以及推进和实施我国住宅产业化政策等诸多方面产生积极的影响。
1、太阳能建筑的定义
传统意义上的太阳能建筑指经设计能直接利用太阳能进行采暖或空调的建筑。比较成熟的是通过太阳能的光热利用,在冬季对室内空气进行加热的太阳能采暖建筑,一般分为主动式和被动式两大类。
随着太阳能利用科技水平的不断提高,太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集成太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术的建筑,其技术含量更高,内涵更丰富,适用范围更广。
生态建筑、绿色建筑、节能建筑、低能耗建筑、健康建筑以及我国的康居示范工程等等,都重视太阳能的利用。准确定义太阳能建筑很困难,但从国际和国内的研究和实践经验来看,太阳能建筑(Solar Buildings)至少应该包含以下几个层面的内涵:
太阳能建筑的目标是尽可能的充分利用太阳能来满足建筑能耗和健康环境的需求,降低常规能源在建筑能耗中的比例;
太阳能建筑的实施是今寿命周期的,应体现在建筑物策划、设计、建造、使用、维护以及改造等活动中;
太阳能建筑的推广应因地制宜,针对区域气候特征、经济发达程度以及建筑使用特征等因素,采用适宜的建筑技术和太阳能技术;
太阳能建筑的发展应基于综合的、多角度的比较,包括生态设计、建筑节能、投资平衡、复合其它可再生能源、选择配套的常规能源等;
太阳能建筑的研究是不断发展的,不仅包括应用理论和计算方法,还应向能效评价、工程实测等多方面深入。
显然,以太阳能提供的能源在建筑使用能耗中所占比例来定义太阳能建筑是符合社会和技术发展现状的。但目前的研究还不深入,正在开展的太阳能建筑量化指标与评价体系的研究工作显然非常必要。
我国在太阳能建筑领域进行了长期的、积极的研究与实践。各级政府、太阳能企业、科研院所、设计单位以及开发商等不同利益团体在不同层面、不同行业、不同范围内做了大量细致的工作。其中技术最成熟、应用范围最广泛、产业化发展最兴旺的是家用太阳热水器(系统)、被动式采暖(太阳房)和被动通风技术,并已在提供能源和替代化石燃料中发挥了积极的作用,太阳能产品(系统)的生产企业、工程与系统集成企业、研究开发单位为此做出了卓越的贡献,同时也表明跨行业、跨领域的应用研究尤为迫切。
2、太阳能建筑的理念
高效利用太阳能提供住宅建筑的复合能量系统,以满足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒适、健康的环境需求,是发展太阳能建筑的目标。因此,太阳能建筑不仅关注光热、光伏等现代科技与住宅建筑的和谐应用,而且更加关注生态设计理念的传播和传统被动太阳能建筑理念的提升。
全方位的被动设计理念指不采用特殊的机械设备,而是利用辐射、对流和传导使热能自然流经建筑物,并通过建筑物本身的性能控制热能流向,从而得到采暖或制冷的效果。其显著的特征是,建筑物本身作为系统的组成部件,不但反映了当地的气候特点,而且在适应自然环境的同时充分利用了自然环境的潜能,目的是全面解决建筑设计固有的问题。包括:
最大限度地利用自然采光,降低人工照明的能耗,改善住宅室内光环境,满足生理和心理上的健康需求。
充分利用并控制住宅的日照环境,保证居室卫生、改善居室小气候、提高舒适度。例如,采用建筑遮阳设计,以减少炎热夏季的阳光直射(对深圳地区的建筑节能模拟测试显示,建筑遮阳可减少夏季空调能耗23—32%);按照被动采暖设计,能够充分利用寒冷冬季的太阳直射和辐射能量;创造宜人的建筑光影环境,以暗合和尊重人体的生物节奏;等等。应用最多的活动外遮阳设施不但可以达到上述目标,而且还能够创造丰富的建筑肌理形象。
提高绿化率,减少硬质地面。夏季住区环境温度升高一度,建筑制冷能耗增加10%因此,合理的规划不仅要保证住宅的合理朝向和间距,还要保证住区的绿化率和绿化均匀度,从而达到建筑遮阳、降低环境温度的目的。另外,落叶乔木的冬夏变化,住区水环境的合理设计,同样改变着建筑的外部热环境。因此,回归自然的山水园林景观容易受市场追捧。
加强建筑的保温隔热,这是现代住宅建筑充分利用太阳能的前提条件,同时也有利于创造舒适健康的室内热环境。
优化建筑布局,提高住区的风环境质量,达到夏季通风良好。而在冬季,住区局部最大风速不超过5m/s,建筑物前后压差不大于5Pa,减少冷风渗透。
充分利用自然通风排除室内污浊空气,改善室内环境,保证人与自然交往的心理需求。由于住宅建筑进深较浅,一般多利用风压获得自然通风。
全方位的被动设计方法还包括,住宅屋顶形状和材料选择、屋顶和地下室的换气构造、墙体材料和性能的控制、屋顶冷却等等。
利用太阳能光热、光伏技术除了提供稳定的生活热水供应、制冷与采暖以及电力供应外,还应为住宅提供“值班环境”用能。如采用全自动运行的太阳能通风采暖技术,可以保证无人居住时的室内基本环境质量。当然包括风力发电、地源热泵等可再生能源的应用从更大范畴而言,也可以归纳到太阳能的应用。例如,地表浅层收集了47%的太阳能量,从而成为巨大的太阳能集热器。
3、太阳能建筑在节能省地型住宅建设中的重要作用
3.1是调整住宅建筑能耗结构、保障能源安全的现实需求
2000年的统计结果表明,尽管我国民用建筑的整体舒适度低于世界各发达国家,但我国的建筑能耗已经占到当年全社会终端能源消耗的27.8%,接近发达国家(1/3左右)的水平,采暖和空调为主的建筑能耗已占10%以上。因此,在我国《可再生能源法》的编制报告中指出,到2010年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量5%,2020年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量10%。
我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2200小时以上地区约占国土面积的2/3以上。对太阳能应用的预测结果为,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达到4.7%和10%
显然,太阳能建筑将在调整建筑能耗结构、保障能源安全的现实需求和心理需求等方面发挥积极作用。
3.2将大大降低温室气体排放和大气环境保护方面的压力
有关资料显示,世界各国建筑能耗中排放的C02约占全球排放总量的l/3。
其中,住宅约占2/3。
事实上,我国目前约90%的二氧化硫和氮氧化物排放来自化石能源的生产和消费。大气污染物造成的酸雨、呼吸道疾病等已经严重威胁经济发展和人体健康。对我国未来C02减排的潜力估计是,到2010年以后,太阳能利用对减排开始有较明显作用,2020年以后开始有较显著作用。
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世界经济的现代化,得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。 然而,由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。 石油储量的综合估算,可支配的化石能源的极限,大约为1180~1510亿吨,以1995年世界石油的年开采量33.2亿吨计算,石油储量大约在2050年左右宣告枯竭。 天然气储备估计在131800~152900兆立方米。年开采量维持在2300兆立方米,将在57~65年内枯竭。 煤的储量约为5600亿吨。1995年煤炭开采量为33亿吨,可以供应169年。 铀的年开采量目前为每年6万吨,根据1993年世界能源委员会的估计可维持到21世纪30年代中期。 核聚变到2050年还没有实现的希望。 化石能源与原料链条的中断,必将导致世界经济危机和冲突的加剧,最终葬送现代市场经济。 事实上,近10年来,中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。这种军事冲突,今后还将更猛烈、更频繁;在国内,也可能出现由于能源基地工人下岗而引发的许多新的矛盾和冲突。 总之,能源危机迟早会爆发;它的爆发将具有爆炸性!
如何保护能源?
坚持能源可持续发展
1.依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路。
2.大力发展可再生能源 用可再生能源和原料全面取代生化资源,进行一场新的工业革命,不仅是出于生存的原因;与之相连的是世界经济可获得持续的发展。在这种世界经济中,高科技术和生态可以承载的区域性经济形式将得以发展。 可再生能源主要有如下方面: 以太阳能的利用为主的可再生能源潜力极大,据天文物理学家的计算表明,太阳系还能存在45亿年,每年太阳提供的能量是世界人口商品消费量的1.5万倍。 光伏电力的应用 如在德国每平方米每年的平均日照量为1100千瓦时。电力的总需求量约为5000千瓦时,光伏技术的年平均功率约为太阳辐射量的10%。依*光伏设备生产5000亿千瓦时的电力,需要5000平方公里的光伏转化模板面积。明智的做法是用相关设备安装在建筑物的表面,在德国,这一做法意味着只需不到10%的建筑物顶部。 光热利用 在中欧和北欧等缺少阳光的地区,已经出现了一些完全依赖阳光供暖的建筑物(应用比较理想的热与热交换系统)。 生物质燃料能源 目前全球农用面积约为1000平方公里。约有4000万平方公里的土地为森林覆盖,荒漠地区的面积约为4900万平方公里。光合作用的年产量(包括自然生长的植物和粮食生产)目前大约是2200亿吨干坏料,这大约相当于每年80亿吨生化资料所提供的能量,只需不到1200平方公里的可耕地和林地面积(不计沼气的能力)。 氢能源 利用自然界大量存在的水,由电解水产生氢或由太阳能光催化水分解氢。 小水电与潮汐发电 也可提供可观的电力。 风力发电 丹麦是风力发电大国,现有6300座风力发电机,提供13%的电力需求。 总之,可再生能源的利用潜力很大,完全可满足人类社会可持续发展的能源的需求。
1 绿色建筑的设计阶段
绿色建筑的设计是整个建筑设计过程中最重要的阶段。绿色建筑的设计过程中,必须要体现出环保健康和节能的特点。对于绿色建筑来说,一般采用整体设计,也就是指在设计的初始阶段,应该根据当地的气候、水文等条件,通过一定的设计手段,使其具有一定的节能环保功能。节能建筑的设计要结合周边建筑及其环境条件,充分利用太阳能、风能、水利等条件进行设计,尽量避免对于不可再生能源的依赖,也就是减少空调、冰箱等家用电器的使用,这样就可以有效地减小对环境负荷的压力。设计初期应做好规划,充分利用现有的自然资源,减少重建的概率,尽量不要返工,避免材料的浪费。例如在南方地区,绿色建筑的设计主要考虑通风条件、遮阳条件、建筑表面的绿化等条件。建筑物如果能够充分利用节能环保技术就可以大大降低空调等家用电器的使用,同样也可以大大降低建筑的能耗。由上面的例子可以知道,要确保建筑的节能环保技术在施工的各个阶段都能得到应用。我国的很多地区出现了严重的资源短缺的状况,因此节能环保技术在建筑的各个阶段进行设计对于资源最大程度的得到利用。设计人员在进行绿色建筑的设计之前,应首先考虑建筑周边的资源能否利用到建筑中,这样不仅可以使得资源得到合理的配置,而且对于建筑的节能环保设计具有重要的影响。
2 绿色建筑的施工阶段
绿色建筑的施工阶段就是将节能环保技术应用到建筑物中,使得建筑能够切实实现节能环保。施工阶段是整个绿色节能建筑工程的重点与核心,也是绿色节能技术在建筑工程中的实际应用,更是影响绿色建筑整体环保节能水平的关键阶段,在这一阶段,节能环保技术才能得到真正的应用。因此绿色建筑的施工单位应该充分的重视这一阶段,要在绿色建筑施工中充分展示建筑节能环保节能理念。在施工阶段,要以使用健康和节能的材料及设备为原则,加强建筑的节能环保技术,这是绿色建筑施工过程中的重要手段。首先是绿色建筑的材料和建筑的设备选用,建筑构件和建筑设备的环保健康,是绿色建筑施工中的重要技术,它关系到整个建筑的节能环保性能。施工时应在控制造价的基础上尽量选用环保材料,这样不仅能满足人们的使用舒适性,更能实现自然资源的合理利用。在建筑设备方面,绿色建筑可以采用先进的饿绝热技术和低能耗的建材,高效率的设备等多种方式来进行提高能源的利用效率。其次是建筑的施工方法的节能环保性。传统的绿色建筑的节能环保是以工程成本以及工期为目标,在最短的时间内建造出符合要求的建筑工程。综上所述,绿色建筑的节能环保的施工方法应从施工的全过程来保证环保性和节能性,将可持续发展工作落实整个工程中。
3 绿色建筑的使用阶段
绿色建筑是以满足人们生活使用为前提的,人们需要建立一个安全舒适又节能环保的建筑。绿色节能建筑最大的特点就是能够在满足人们的生活水平,而且改善了人们的生活环境。绿色建筑在装修过程中,尽量避免使用有机材料和对人体有害的材料,同时严格把关装修的质量,保证建筑的节能环保。例如,建筑工程的施工阶段尽可能的少使用有机材料从而也就提高了室内的环境质量。因此建筑的节能环保对于建筑企业的发展具有重要的作用。
1、新型节能墙体和屋面的保温、隔热技术与材料;
2、节能门窗的保温隔热和密闭技术;
3、集中供热和热、电、冷联产联供技术;
4、供热采暖系统温度调控和分户热量计量技术与装置;
5、太阳能、地热等可再生能源应用技术及设备;
6、建筑照明节能技术与产品;
7、空调制冷节能技术与产品;
8、其他技术成熟、效果显著的节能技术和节能管理技术。
建筑废弃物的再生利用不是建筑节包含的。
扩展资料
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
合理选址:
建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
合理的外部环境设计:
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:
①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;
②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
参考资料来源:百度百科-建筑节能
我国建筑节能的两项重点工作是:
利用内外保温隔热墙体门窗以及地暖工程等节约空调用电。利用太阳能加热或者发电等充分利用太阳能。通过建筑布局合理采光以及通风自然调节室内温度以及照明。
建立健全建筑节能政策法规体系。代国务院起草“关于加强建筑节能工作的决定”,建立以经济激励政策为主体的建筑节能政策体系;积极推动供热体制改革工作;建立以《国务院建筑节能管理条例》为主体的建筑节能法规体系;加快建筑节能设计、竣工验收标准的编制工作。
有数据表明:
全国各地的节能减排和生态环境保护工作取得了突破性的进展。以新建建筑为例,2008年1~10 月份全国城镇新建建筑设计阶段执行节能标准的比例达到98%,施工阶段达到82%。据此估算,2008年1~10月份新建的节能建筑可形成900万t标准煤的节能能力。
目前全国城镇已累计建成节能建筑面积28.5亿m2,占城镇既有建筑总量的16.1%。可再生能源建筑一体化成规模应用也取得了实质性的进展。截至2008年10月底,太阳能光热应用面积达到10.3亿m2,浅层地能应用面积超过1亿m2。
以上内容参考:百度百科--建筑节能