西安交大濟(jì)源科技園對“節(jié)能建筑”發(fā)展的啟示

張 杰,閆帥平

(濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000)

建筑物在建造和使用過程中消耗的能源占全社會總能耗比例已從20世紀(jì)70年代末的10%上升到近年的30%，約占社會總能耗的1/3，而其能耗總量還在逐年上升.建筑能耗大部分被建筑采暖和空調(diào)所消耗，所以發(fā)展節(jié)能建筑是控制能源消耗，降低碳排放，凈化生活環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展道路的必經(jīng)之路.

西安交大濟(jì)源科技園樣板房的落成為節(jié)能建筑的發(fā)展提供了新的思路.

1 西安交大濟(jì)源科技園建筑技術(shù)特點(diǎn)

西安交大濟(jì)源科技園位于濟(jì)源市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，是在西安交通大學(xué)與濟(jì)源市政府合作背景下建立起來的，是以政府導(dǎo)向?yàn)橥屏?，以科技?chuàng)新、企業(yè)需求為導(dǎo)向，旨在推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展.園區(qū)規(guī)劃占地44 ha，建筑面積100萬m2，總投資30億元，為2014年河南省第一批A類重點(diǎn)項(xiàng)目，園區(qū)內(nèi)建筑均為節(jié)能建筑，其建筑技術(shù)特點(diǎn)主要有以下幾個方面：

1.1 采用地源熱泵和天棚輻射控制溫度和濕度

濟(jì)源科技園采用地源熱泵和天棚輻射的溫度調(diào)節(jié)方式，系統(tǒng)鳥瞰圖(見圖1)，通過與淺層地下土壤交換能量供室內(nèi)使用，采暖季室內(nèi)溫度維持不低于20 ℃，相對濕度不低于30%，制冷季室內(nèi)溫度維持不高于26 ℃，相對濕度不高于70%，解決了在嚴(yán)寒和酷暑時節(jié)溫濕度不適的問題.

圖1 屋頂天棚輻射系統(tǒng)鳥瞰圖

1.2 機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)

濟(jì)源科技園采用室內(nèi)24 h置換新風(fēng)系統(tǒng)(見圖2)，更全新采用了新風(fēng)兩級過濾裝置：初效過濾直徑大于5μm的顆粒物，中效過濾直徑大于1μm的顆粒物.通過兩級過濾，顯著降低空氣重顆粒物的含量，有效凈化室內(nèi)空氣，空氣品質(zhì)達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn).

1.3 同層排水系統(tǒng)

西安交大濟(jì)源科技園采用同層排水系統(tǒng)有效降低排水噪音干擾；通過雙層雙層玻璃隔音窗及其他密閉措施解決上下樓間、室內(nèi)路面等各種噪音侵?jǐn)_(見圖3).從圖中可以看出，廁浴間看不到水管設(shè)施.

圖2 室內(nèi)機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)

圖3 同層排水系統(tǒng)下的廁浴間

1.4 超強(qiáng)的外保溫系統(tǒng)

1.5 外窗系統(tǒng)和外遮陽系統(tǒng)

西安交大濟(jì)源科技園外窗系統(tǒng)，采用可調(diào)外遮陽百葉，調(diào)控室內(nèi)光線，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，最大限度保證室內(nèi)自然光和取暖，節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行能耗，夏季自由調(diào)節(jié)光線照射，外遮陽系統(tǒng)有效避免太陽光漫輻射導(dǎo)熱，綠色節(jié)能(見圖5).

圖4 雙層隔音玻璃外窗

圖5 外遮陽系統(tǒng)

2 西安交大濟(jì)源科技園對“節(jié)能建筑”發(fā)展的啟示

2.1 新建建筑要大力發(fā)展和推廣“被動房”建設(shè)

“被動房”是被動式超低能耗綠色建筑，是在采暖和制冷上主要依靠建筑自身產(chǎn)生的能量以及合理利用再生能源，在最大程度避免使用外部能源(主動式供熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng))的情況下，滿足室內(nèi)環(huán)境舒適度的一種房屋.其主要特點(diǎn)一是通過超強(qiáng)的保溫性能和密閉性來保證房屋內(nèi)的熱濕環(huán)境，二是采用新風(fēng)預(yù)熱交換技術(shù)保證室內(nèi)空氣清新，在極端天氣比如極熱和極冷天氣可采用適當(dāng)?shù)妮o助能源等，其能耗總體上來說至少比常規(guī)建筑節(jié)能九成.

從西安交大濟(jì)源科技園的整體建筑設(shè)計特點(diǎn)和設(shè)計規(guī)格來看，其整體設(shè)計類似“被動房”，園區(qū)樣板房的成功落成說明中小城市建筑施工企業(yè)具備建設(shè)被動房的施工技術(shù)，從而使被動房在中小城市的推廣建設(shè)成為可能.

目前我國絕大多數(shù)省市的民用建筑中，居住建筑采用65%的能耗標(biāo)準(zhǔn)，被動房要求達(dá)到92%的能耗標(biāo)準(zhǔn)，兩者各項(xiàng)節(jié)能指標(biāo)技術(shù)參數(shù)比較(見表1).

表1 被動房標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)65%標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能指標(biāo)對比

經(jīng)測算，西安交大濟(jì)源科技園約有100萬m2節(jié)能建筑按照被動房標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)65%標(biāo)準(zhǔn)建筑相比，年節(jié)約標(biāo)煤12 475 t，減少二氧化碳排放32 467.5 t，節(jié)約采暖費(fèi)2 437.5萬元.從住宅的全壽命周期來看，其能耗和運(yùn)行費(fèi)只有65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)房屋的15%～25%.

我國每年新建房屋建筑面積超過所有發(fā)達(dá)國家新建建筑面積的總，占到世界總量的50%，但其中真正稱得上節(jié)能建筑的卻少之又少.根據(jù)我國新建建筑增加的趨勢，如果將這些建筑全部按照被動房標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，與傳統(tǒng)65%標(biāo)準(zhǔn)能耗建筑相比年，到2050年，累計可節(jié)省近100億t煤的采暖能耗.

由此可見大力發(fā)展和推廣“被動房”建設(shè)，為我國節(jié)能建筑發(fā)展的必由之路.

若滑坡得不到及時、綜合的工程治理，將會進(jìn)一步加劇滑坡變形程度，變形區(qū)域也進(jìn)一步擴(kuò)大，從而引發(fā)更大的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響，急需采取有效的措施進(jìn)行整治。

2.2 既有建筑節(jié)能改造推廣使用“被動房”技術(shù)

目前我國既有建筑面積多達(dá)460億m2，其中城鎮(zhèn)既有建筑保有量約為210億m2.在既有建筑中，絕大部分是的非節(jié)能或節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不高的建筑.特別是我國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)出臺之前所建的建筑，耗能量極大，不僅不能滿足舒適度的要求，而且極大的浪費(fèi)了能源，所以對既有建筑節(jié)能的改造，是建筑節(jié)能工程的重中之重.

對比西安交大濟(jì)源科技園的建筑特點(diǎn)，我們可以從以下幾個方面對既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造.

(1)提高當(dāng)前既有建筑的節(jié)能改造的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前既有建筑的節(jié)能改造主要執(zhí)行的是65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上還可以提高.

(2)改進(jìn)外墻外保溫系統(tǒng)節(jié)能改造的技術(shù)

當(dāng)前既有建筑外墻保溫系統(tǒng)節(jié)能改造常用的是EPS板外墻外保溫系統(tǒng)和XPS板薄抹灰保溫體統(tǒng).如果將被動房的外墻保溫系統(tǒng)引入既有建筑節(jié)能改造，會顯著提高改造的節(jié)能效果.

(3)改進(jìn)門窗系統(tǒng)和外遮陽系統(tǒng)的節(jié)能改造技術(shù)

當(dāng)前既有建筑門窗節(jié)能改造主要是改善窗戶的密閉性能，但是現(xiàn)在通常采用的改造技術(shù)沒有注重門窗玻璃的選擇，大多數(shù)改造后的建筑采用的仍然是普通玻璃.被動房中的門窗系統(tǒng)多采用Low-E中空玻璃和真空玻璃，這兩種玻璃的節(jié)能效果是普通雙層中空玻璃的兩倍以上，且都是在國內(nèi)市場可以配置的，可以推廣使用.

門窗系統(tǒng)的改造也缺乏對遮陽系統(tǒng)的改造.被動房的外遮陽系統(tǒng)在制冷季能很好的避免陽光輻射，隔絕熱量進(jìn)入室內(nèi).在門窗系統(tǒng)改造時考慮增加適當(dāng)?shù)耐庹陉栂到y(tǒng)將大大降低夏季室內(nèi)溫度.

(4)引入屋頂天棚輻射系統(tǒng)

屋頂天棚輻射系統(tǒng)主要是為了充分利用太陽能.太陽能是無污染和可永續(xù)利用的能源，我國北方冬季日照時間較長，適合利用太陽能.在對既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造時引入屋頂天棚系統(tǒng)，充分利用太陽光等自然能源；努力探索太陽能集熱器與建筑結(jié)合方法，提高建筑節(jié)能效果.如在平屋頂改坡屋頂時，坡屋面的坡度可以根據(jù)太陽能集熱器采集能量的最佳坡度確定，使二者完美結(jié)合.太陽能不僅可提供生活熱水，還可采用光伏電池，為建筑的照明系統(tǒng)提供光源.

2.3 推行新建住宅全裝修，推進(jìn)建筑裝修節(jié)能

西安交大濟(jì)源科技園為全部為精裝修房，使得室內(nèi)裝修時能采用產(chǎn)業(yè)化施工方式，保證裝修施工質(zhì)量.現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)新建住宅交房時為毛坯房，裝修均一家一戶單獨(dú)裝修，這種裝修方式施工人員的施工技術(shù)水平通常不高，施工質(zhì)量得不到保證，綠色施工技術(shù)和節(jié)能環(huán)保材料不能規(guī)?；\(yùn)用，不利于節(jié)能.

所以應(yīng)積極推行新建住宅全裝修政策，鼓勵新建住宅一次裝修到位或?qū)嵤┎藛问窖b修，推廣使用綠色施工技術(shù)和節(jié)能環(huán)保材料，實(shí)現(xiàn)裝修節(jié)能.

3 結(jié) 語

西安交大濟(jì)源科技園的落成對我國節(jié)能建筑的發(fā)展起到了示范作用，將其建筑設(shè)計和施工技術(shù)加以推廣，提高新建建筑和既有建筑節(jié)能改造的能耗標(biāo)準(zhǔn)，同時推廣新建建筑全裝修政策、提高裝修節(jié)能效果，為我國建筑節(jié)能發(fā)展的必由之路.

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