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中图分类号:TE08文献标识码: A
随着我国社会不断发展,人们环境保护意识也越来越强,我国城市化进程不断加快的形式下,建筑行业在在高速的发展。而随着人们生活水平的不断提高,人们对建筑物基础设备方面要求也越来越高,尤其是建筑节能方面,目前随着建筑物基础设施的不断完善,我国现代建筑都安装太阳能等节能环保设备,充分利用建筑物的有限空间,将大自然中的资源利用起来。绿色建筑理念是实现建筑行业可持续发展的重要保障,因此,研究建筑节能管理措施和建筑节能技术具有重要的作用和意义。
一、建筑节能管理的重要性
建筑节能管理是现代绿色建筑理论推行提出的新要求,人类社会资源越来越稀缺,建筑物又是人类发展进程中必不可少的物体,建筑用地和人们居住都需要节能,只有节能才能实现建筑行业的可持续发展。而建筑节能管理是实施建筑节能的重要途径,管理人员不仅要学习绿色、节能的建筑理念,同时,还要在实践工作中认真履行节能管理责任。建筑节能管理是我国建立节约型和环境友好型社会的必然要求,我国政府在加快城市化进程的同时,对建筑管理也提出更高的要求,希望实现节能建筑和绿色建筑,更好更快发展社会主义社会。其次,推进建筑节能技术是发展节能型住房和公共建筑的具体实践,相关要求明确指出,我国要实现“可持续发展的能力不断增强,生态环境得到改善,资源利用效率显著提高,促进人与自然和谐,推动整个社会走上生产发展、生活富裕,生态良好的文明发展道路”。因此,建设节能建筑必须要牢固树立和认真落实科学发展观,坚持走可持续发展战略,实现建筑行业的长久发展。
二、建筑节能管理问题及解决措施
(一)建立相关的建筑节能政策法规体系
目前,建筑节能管理方面还存在一定的难度,我国处于社会主义初级阶段,房屋需求以及城市化发展使得我国建筑行业不断快速发展,在这种形式下,我国建筑节能管理力度不够,管理水平还有待于提高。尤其是相关的法律法规还不够健全,无法实现建筑节能的统一管理。针对这种现状和问题,笔者结合自身的经验提出一些解决问题的措施。
因此,建立相关的建筑节能法规构建有效的建筑节能质量监督管理体系和评价体系,建立建筑能耗统计、建筑能效认证以及建筑节能性能测评与识别体系。通过建立一系列的建筑节能体系,形成监督与管理人员的行为,从而形成有效的社会的监督体系。
(二)制定统一的建筑节能技术标准
制定统一的建筑节能技术标准是根据“四节一保”的要求,对现行的地方建筑设计标准、图纸以及施工技术规范等进行修改和完善。同时还要加强技术研究,完善技术检测标准,建立相应的工程市场定额标准和技术施工标准管理制度,因地制宜实施地方物业管理标准,从而能确保建筑节能工作在各个环节的监督。科技是第一生产力,不断创新技术是实施建筑节能的关键,要组建一支专业的研究队伍,促进科技成果的不断更新和大范围内的推广,将科技应用的实践中,转化为生产力。通过有效的措施,全方位地实施建筑节能管理制度和相关法律体系,达到理想的管理效果。
(三)健全组织保障体系
加强对建筑节能管理工作的重视,强化组织领导,通过领导的监督与管理,增强管理人员的意识,双管齐下。首先,单位要建立专门的组织结构,并且聘请专人重点抓建筑节能管理工作,逐渐建立和完善相关的建筑节能管理工作小组,实施工作细则,加强工作人员监督,同时,实施人员激励机制,调动工作人员的工作激情,让工作人员在严格的制度和保障体系中,积极主动投身到建筑节能管控工作中。其次,单位要加强人员的专业培训,提高节能技术的应用水平,技术人员通过培训掌握各种新技术、新工艺的使用技能,在施工过程中使用最新的节能工艺和技术。因此,单位要加强施工、监理以及设计人员的培训,让工作熟练掌握建筑节能的相关法律常识、标准规范和经核准的新技术、新材料等相关知识。加大节能建筑的宣传力度,全面落实和推进节能建筑理念,召开建筑节能现场宣讲会,实现全社会监督、管理建筑节能。
三、建筑节能技术
随着我国科技水平的不断提高,政府对建筑节能的重视,在我国科研人员共同努力下,目前我国建筑节能技术已经取得一定成就,并且这些建筑节能技术已经在实践中得到很好地应用,且取得很好的实践效果。
(一)能源利用技术
能源利用技术主要是指对自然界中能源的利用,目前很多建筑物都安装太阳能,利用太阳能技术设备能充分利用自然界中的太阳能,吸收太阳的光和热,减少人们生活中电能的直接消耗。同时,还有地热能、电能等,能有效地解决建筑物内热水、取暖以及空调和照明等各方面的问题,能源利用技术主要有太阳能光伏发电技术、太阳能聚热技术、太阳能与建筑一体化技术以及地源热泵空调技术等。这些技术水平都已经基本成熟,并且在建筑物中得到很好地利用,也取得很好的效果,具有进一步推广的意义。
(二)环境与保护技术
环境与保护技术是为了改善人们居住环境,控制环境污染,为人们创建一个良好而舒适的居住条件。这种技术主要是在建筑物建设过程中,尽量保护环境,避免对建筑物周围环境造成不可磨灭的破坏,而为人们提供尽可能好的居住场地。其主要技术有:①建筑物立体绿化技术,如现代比较常见的屋面或者墙面的绿化保护;②绿色建材技术,在建设过程中使用节能环保材料,目前我国有很多绿色环保材料,如微孔发泡等方面的技术,这些高生产效率和高质量的工艺,为建筑物施工提供多方面的支持。③节水综合技术,包括采用节水器具、无污水再利用等;④模拟建筑周边的风环境和日照过滤,进行高效的自然通风和科学的采光设计。
(三)建筑围墙结构节能技术
该项技术主要是通过改善建筑物维护结构的热工性能,建筑物在夏天室内温度会降低,冬天室内温度能保持恒温,为用户提供舒适的环境。这种技术能减少供暖和制冷等设备的使用,利用合适舒适的室温能源符合,控制建筑物室内温度,功效与变频空调差不多。建筑围墙结构节能技术主要有高效外墙外保温技术,这种节能建筑技术不仅能扩大建筑空间,同时还能起到很好的保温效果;外墙节能技术,采用中空低辐射玻璃的平开塑钢窗来保温。此外,还可以根据房屋朝向以及光照等方面的条件,采用高效的内、外遮阳技术;采用倒置式保温种植屋面结合的屋面保温体系,即在屋面种植大量的绿色植物,不仅能起到一种美观的效果,同时,还能达到很好的屋面保温效果。
结束语
综上所述,企业要提高建筑节能管理水平和质量,首先要加强节能管理工作人员建设,不断提高管理队伍的整体水平和素质,为开展节能管理工作奠定坚实的基础。同时,建立和完善建筑节能的相关法律法规,用法律和法规来约束人们的行为,提高节能管理制度和策略的执行力度。再者,还要不断提高节能技术水平,加强建筑节能技术支撑体系建设,科技是第一生产力,只有不断研究新技术和新科技,才能从根本上实现建筑节能的有效管理。目前,我国建筑节能技术已经取得一定的成就,如建筑围墙结构节能技术、能源利用技术以及环境与保护技术等,但是,技术研究与开发人员还应该不断钻研,为建筑节能管理提供更多的技术支持,真正实现节能建筑和绿色建筑。
参考文献:
[1]任晓芳,张云.节能建筑浅论[J].科技风,2010(24)
[2]廖朝晖.建筑节能技术的研究进展与展望[J].民营科技,2011(05)
世界经济现在所取得的成就是任何一个时代都不能比的,但是它所带来的问题相比于其它的时代,则显得特别的多以及严峻。这其中资源问题显得最为突出。对于我国来说,节约资源显得尤为重要,建立节约型社会不是一个口号,需要切实有效的执行,并且还需要深入民心。形成一个长久型的节约习惯,把我国有限的资源挥到最大效率。在建筑行业推行节能管理就显得非常重要。毕竟我国建筑业发展特别快,其建筑工程量也非常巨大。因此需要为我国建筑行业建立一个可持续发展,并节约能源的理念,把节约能源理念贯彻到建筑业的各个方面。
一、建筑节能管理
建筑键能管理有以下三方面的要求:
1、制定和完善建筑节能技术标准体系
根据“四节一保”要求,对现行地方建筑设计标准、图集和规范等进行修改完善,要完善检测技术标准、配套工程定额标准、建立施工方法标准、形成质量监督标准、实施本地区物业管理标准,以确保建筑节能工作在各个环节的监管。
2、健全组织保障体系
加强组织领导,形成齐抓共管的良好局面。要有专门的组织机构或专人负责建筑节能工作,逐步建立和完善建筑节能工作领导小组的工作制度,将建筑节能工作列入主要工作目标,建立建筑节能工作的评审标准和激励机制。加强专业的培训,提高节能技术的应用水平。要加大对设计、施工、监理等相关技术人员和管理人员的建筑节能知识与技术的培训,把与建筑节能有关法律法规、标准规范和经核准的新技术、新材料、新工艺等作为注册建筑师、勘察设计注册工程师、监理工程师、建造师等各类执业注册人员继续教育的必修内容。
3、加强建筑节能技术支撑体系
科学技术是第一生产力,科技创新是实施建筑节能的关键,科技工作要紧密联系“四节一保”工作,组织一文本行业产学研各方联合参加的科技攻关队伍,选择一批投资少、节能效益显著的科研项目,组织技术攻关,促进科技成果尽快推广,转化为生产力。要充分利用本地的资源,因地制宜。通过研发,逐步形成有地方资源特色的建筑节能产业链;要积极的引进关于节能的新技术新产品,定期建筑节能技术和产品公告;要结合建筑节能试点示范工程,编制相应的推荐性技术规程,完善建筑节能技术标准体系;要建立外墙外保温技术、新型节能型门窗、新型材料、可再生资源的利用、建筑节能设备等“四节一保”方面的成熟技术的整合示范工程。
二、建筑节能技术
根据建设部对“绿色节能建筑”的定义,绿色节能建筑“为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时在建筑全寿、命周期中高效率地利用资源,最低限度地影响环境的建筑物”。遵循因地制宜的原则,综合考虑我国各地的气候特点、地理环境、自然资源等因素,采用适宜的外墙外保温体系、遮阳系统、外窗保温隔热系统、自然通风系统、自然采光、太阳能与建筑物一体化、地源热泵空调、中水回用、绿色建材和智能控制等各项技术,经过筛选、优化、集成,形成具有地域特色的建筑节能技术体系,具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等特点。
1、建筑围护结构节能技术。该项技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能。达到夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,使室内温度尽可能接近舒适温度,以减少通过采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的能源负荷,最终达到节能的目的。该项成套技术分别为:高效外墙外保温技术;外窗节能技术,采用中空低幅射玻璃的乎开塑钢窗;根据房屋朝向和日照规律,采用高效的内、外遮阳技术;采用倒置式保温和种植屋面相结合的屋面保温体系。
中国是人口大国,环境的承载能力是有限的。西方的发达国家在早期经济发展中选择利用大量的能源消耗来促进经济快速发展,这种方法显然不利于现代中国社会的发展。目前中国正处在经济高速发展的时代,更应注意生态环境的保护。在这样的形势下我国提出了注重经济社会发展与资源和环境相互作用,构建资源节约型社会的要求。建筑行业是能源消耗量比较大的行业,节能技术的开发及节能材料的应用已成为建筑行业未来发展的必然趋势。因此,在现代房屋建筑施工的过程中应合理、科学利用节能技术和材料,在保证房屋建筑的质量的同时实现国家节能减排的环保目标。
1建筑节能的基本内涵
建筑节能是在进行建筑材料的生产过程中、房屋建筑的施工过程中、满足房屋建设质量要求的基础上,尽可能的降低能耗,做到绿色环保。在建筑的建设过程中合理地利用资源,做到资源的不浪费应从建筑的选址开始,到后续的规划和设计,再到后期的建造和使用,贯穿整个建筑建设的全过程当中。主要的策略是采用节能型的建筑材料、产品[1]和设备,严格地按照国家的相关建筑要求标准进行执行。要加强对室内设备的运行监督和管理。对一些采暖设施、照明设施、排水设施、照明设施等,需提高其运行的效率,尽可能的实现资源的反复有效利用,从而实现建筑能源的消耗。
2建筑节能技术的应用
建筑节能技术主要包括建筑系统内的节能设备控制技术、建筑环境的节能技术及建筑物的自身节能技术。而对于我国这种发展中国家的节能技术来讲,最适用也为普遍的就是建筑物自身的节能技术。这种技术的核心就是利用一些保温砖或保温板[2]进行建筑的保温,从而达到最终的节能效果。随着科学技术的不断发展,近几年来房地产企业越来越注重建筑的节能环保,更多的房地产商家将节能环保的建筑作为企业楼盘建设的特色进行宣传。其主要的技术手段就是加强小区内部的绿化条件从而改善小区的气候环境、采用建筑物楼距之间的调整方法使得建筑物的采光度变好,提高太阳光的利用效率、通过自然风的利用使得空调调节的温度差减小等。真正的贴近居民的生活,做到了节能环保。与此同时,我国阶梯电价政策的提出也有力的推动我国建筑节能技术的应用。
3建筑节能施工要点
3.1整体设计布局要点
当我们在进行建筑的前期整体规划设计时需要考虑到多种的节能因素,主要包括的是建筑区域的选择、建筑物之间的间距、建筑物的规模[3]。还包括一些外界自然因素的影响,包括季节的变化带来的太阳高度的改变及房屋的走向与季风风向之间的关系等。这些因素都会直接影响到最后的节能效果,所以需要在施工设计时多加注意。另外在进行建筑物的道路设计时,需要考虑到风向的问题,尤其是在北方地区,这类问题应引起高度的重视,主要的目的是为了降低冬季寒冷的风带来的建筑物热量的损耗。
3.2绿化设计施工要点
在冬天树叶飘落,阳光能够直接照射到建筑物的内部;在夏天阳光会因为植物的遮挡而减少对建筑物内部的照射。所以在墙面种植一些植物非常有利于节能,因为植物不仅仅能够起到遮挡阳光的作用而且还能够利用植物叶表面的蒸腾作用消除热量的影响,达到最终降温的目的。
3.3新能源利用施工要点
新能源正在不断地被开发和利用,这些新能源大多数是可再生能源也就是太阳能、风能及地热能。由于是来自大自然的能源所以更加的洁净环保,故我们在进行施工时就可以利用这些能源来提高建筑物内部的温度,使室内的温度得到轻微的调整。
4建筑节能材料的详细介绍
建筑节能材料是指维持建筑物在正常施工时所需要的能耗相对较低的材料,也就是通过使用新型的材料来降低建筑物的能耗。
4.1节能墙体
节能墙体的主要材料有加气混凝土砌块,这种砌块是一种新型的节能材料,他最大的节能度高达50%。其次,还有泡沫复合型砖块,这种砖块是用阻燃型的泡沫塑料作为隔温板,然后用混凝土进行灌注的一种复合型砖块。另外,空心墙板,这种承重墙体能够在内部留下相互贯通的空隙,可以直接将混凝土灌浇在空隙当中或者是将钢筋插入到空隙当中,从而增加承重能力,节约建筑投资,比较适用于高大的建筑物。还有混凝土空心砌块,这种砌块与空心墙板是不同的,一般采用的规格是长和宽为190mm,高为390mm的砌块[4]。还有一种新型的节能墙体是模网混凝土,这种墙体是由钢筋板为主体,再经过拉伸折叠,在中间部位浇筑混凝土形成的。它具有非常强的承重能力,是建筑材料的首选,但是成本相对较高一些。除了主要的墙体本身建筑材料,还有一些新兴的节能材料用于墙体的保温。因为墙体是直接联系着室外与室内的物体,所以要想达到良好的建筑节能效果,墙体的保温材料是必不可少的。建筑墙体的保温有内保温和外保温。在进行墙体的内部保温时,所采用的就是将保温的材料固定在外墙的内侧。而外保温就是将保温材料固定在外墙的外侧。
4.2节能门窗
窗户是室内外进行热量交换最为直接的方式,所以在进行建筑施工时应该对窗户类型的选择多加注意,最为理想的选择就是固定的窗户,不能进行开关,所进行的热量交换也就越小。其次就是平开的窗户,而进行推拉的窗户则是热量交换量最大的一种窗户。除了窗户的类型会对热量交换有影响之外,近几年来,人们逐渐发现门窗所选用的玻璃的性能也会在很大的程度上影响着散热。目前我们比较长接触到的就是中空的玻璃[5],这种玻璃会在空隙间冲上空气或者是氩气。其次就是真空的玻璃,也就是说在玻璃留有空隙的基础之上将玻璃空隙间的空气抽成近似的真空状态,这样可以大大地提高玻璃的隔音性能及折光性。最后一种是我们目前接触的还不是很多的一种玻璃叫作镀膜玻璃,就是在普通的玻璃表面镀一层金属薄膜,可以有效地改善玻璃的折光度及透光性。这些玻璃都能够达到有效降低室内外热量交换的目的。
5结束语
我国的城市化建设的步伐正在逐渐加快,房屋建筑的节能问题成了当下的主流话题。未来绿色的建筑以及绿色节能的建筑材料的应用一定会发展成建筑行业的必然趋势。但是房屋的建筑工程是一项复杂的施工体系,在其中会受到许多不同因素的影响,所以要想有效地实现建筑行业的节能环保,就需要施工企业及人员结合房屋的具体情况,从墙体、地面、门窗等多个角度进行新技术及新材料的应用。这样才有可能实现节能减排,使建筑企业能够更加稳定的可持续的向前发展。
参考文献
[1]宋丹举,李玮.浅析建筑节能及建筑节能材料在工程中的应用[J].青年科学(教师版),2014,35(11):383.
[2]兰平涛.新型建筑节能材料在工程中的应用及质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(32).
[3]李剑喜,卢琦.新型建筑节能材料在工程中的应用及质量控制[J].科技信息,2010,(26):305,303.
一、引言
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到, 目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。
1.建筑节能的基本概念
建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料屋面隔热材料、门窗、空调等措施,这样所建造的房屋,与没有采取节能措施的房屋相比,在保证相同的室内热舒适环境条件下,它可以提高电能利用效率,减少建筑能耗。
世界上“建筑节能”的概念曾有过不同的含义,自从1973年发生世界性石油危机以后的30年,在发达国家,它的说法已经经历了三个发展阶段:最初就叫“建筑节能”;但不久即改为“在建筑中保持能源”,意思是减少建筑中能量的散失;近来则普遍称作 “提高建筑中的能源利用效率”,也就是说,并不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我们中国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。
2.建筑节能包含的内容
建筑节能涉及内容广泛,工作面广,是一项系统工程。
从建设程序看,建筑节能与规划、设计、施工、监理等过程都密切相关,不可分割。建筑物的朝向、布局、地面绿化率、自然通风效果等与规划有关的性能都能带来良好的节能效果。
从建筑技术看,建筑节能包含了众多技术,如围护结构保温隔热技术、建筑遮阳技术、太阳能与建筑一体化技术、新型供冷供热技术、照明节能技术等等。
从建筑材料看,建筑节能包含了墙体材料、节能型门窗、节能玻璃、保温材料等等。
二、中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的。
SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
三、世界建筑能耗现况
世界能源主要来自一次不可再生能源,石油的比例大,但逐步下降;煤、天然气的比例逐渐上升;能源消耗水平差异甚大,发达国家(1/4)消耗能源总量3/4;世界能耗在继续增长发达国家能耗强度降低,但世界平均仍然增长。
但是国外有相对于我们比较好的处理方法,建筑师采用多种形式和方法来节能:资源回收利用和新能源开发利用。
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
德国建筑师塞多•特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
四、建筑节能的方法
1.墙体保温。墙体保温分为外保温和内保温,保温材料可以用聚苯板或胶粉聚苯颗粒。目前较成熟的外墙外保温技术主要有外挂式外保温、聚苯板与墙体一次浇注成型、聚苯颗粒保温料浆外墙外保温等。节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。
2.外墙门窗保温。一般情况下,建筑物的热交换,70%通过门窗,30%通过墙体和屋面。现在居室使用的门窗有单层和双层,双层保温隔音效果好于单层门窗材料。有木门窗、钢门窗、铝合金门窗,塑钢门窗,木门窗很少用在外墙上,塑钢木门窗热传导效果明显好于铝合金和钢门窗。玻璃安装有单层和双层玻璃,有一般3mm或5mm普通玻璃、蓝宝石玻璃、雷射玻璃、中空镀膜玻璃等,在隔声、隔热、节能、减少室内温差,提高采光性方面,中空镀膜玻璃效果最佳。中空玻璃在国外建筑物中已得到普遍应用。
3.地板、屋顶保温。选择地板、屋顶保温材料的同时,增加地板、屋顶保温层厚度可以提高保温隔音效果。
4.改变建筑设计布局,提高建筑节能效果。设计应从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究。如设计住宅小区时,在总建筑面积不变的情况下,低密度、高容积率对节能有利,要选择在采光、通风条件比较好的地段进行建设,建筑物还应有良好的朝向。设计时还应注意窗墙面积比、遮阳效果、及房间的朝向。设计达到布局合理,有利于提高建筑节能效果。
5.太阳能源与建筑有机结合。现在的建筑设计中建筑师大都考虑的是建筑的造型、美观、适用及与周围的环境协调,面对建筑的耗能与节能却考虑较少。而在现代住宅建筑中要求设计人员的设计要体现“四性”:即可负担性(尽量降低造价,让老百姓买得起);可居住性(居住安全、舒适、健康);可适应性(可满足日常生活及将来的变化);可持续性(实现资源消耗最低,再生资源最多)。而太阳能源是最好的可持续利用的再生能源,从长远来看,比燃气、电器具有更安全、清洁、价格便宜的优势。太阳能源取之不尽,在设计中增设太阳能设施,建筑成本增加少,但节能效果很好。
1.1编制本标准目的在于降低能耗尤其是尖峰负荷
2热工节能检测方法一般规定
2.1规定热流计法适用范围
包括屋顶、外墙、分户墙、楼板的传热系数现场和实验室测量。
2.2规定热箱适用范围
包括屋顶、外墙、分户墙、楼板、门窗的传热系数实验室测量。热箱法不宜用于现场检测,而门、窗传热系数检测只能用热箱法。
2.3规定了热流计法的要求
1.热流计的要求,参照了《建筑用热流计》(JG/T3016)规定。仪器仪表可参照GB/T13475的规定。规定主要是为减小测量误差,缩短现场检测时间。测量误差和以下因素有关:
(1)热流计和温度传热器的标定误差。标定得好的误差约为5%;
(2)数据记录系统的误差由制造商作出产品保证,计量认证。
(3)由热流计和温度传感器与被测构件表面接触是否良好是引起差异的随机误差。仔细粘贴热流计和温度传感器,这种误差平均值5%,并且可以通过多个热流计和温度传感器减小这种误差。
(4)构件受到太阳辐射而引起的热影响,可通过采用日落后Ih至日出的数天数据来减小这种误差。
(5)对于厚重的构件,需要通过一定时间来达到热稳定,采取加热数天后开始取数据的办法来减小这种影响。
(6)采用自动化可与电脑连接的巡回控测仪器。在目前,实际上已没有什么困难,国内同行基本上都采取了此类仪器,手工记录的仪器基本上也已不再用了。
2.为了测量的精度,也使检测的工作量不要太大,对测点数作了规定。
3.对测点位置作了规定。
4.对热流计的安装和位置作了规定。
5.对温度传感器的安装和位置作了规定。
6.对现场检测季节的规定,有利于测量的正确。其他季节检测宜放在实验室进行。
7.现场检测对构件及气候的要求。
8.对热流计法测量的时间要求,这是考虑了构件的蓄热和放热过程。重质材料一般需要更长时间。
9.规定记录间隔的最大时间,应记录的参数。
10.热流计法的热阻及传热系数的计算公式。
2.4标准贯彻了《节能设计标准》中有关内表面最高计算温度而设定的条款要求
因为内表面最高计算温度是对夏季室内自然通风条件而言的。天气不晴朗数据无意义。故测量的气候条件规定是必须的,因为同样的气温,太阳辐射不同,会引起护结构外表面的温度差异,以至内表面温度也会不同。
1.上海自然通风条件下夏季屋顶、外墙内表面的最高计算温度为36.1℃,但是在实际测量时,室外空气最高温度不可能正巧为36.1℃,总有些偏差太大,理论上计算值也会变化,为了减小这种变化影响,又兼顾操作性,本标准在此提出±2℃范围的检测条件,这样有利于判断的可靠与正确。
2.温度传感器采用钢一铜热电偶,其热性能稳定,焊接情况正常,相互误差很小,完全能符合0,5℃要求。另外,其操作方便,价格便宜,可反复使用,数十年用下来,性能可靠。采集数据用仪器同前面所述,应该是自动采集与电脑连接进行数据处理的仪器,这一点完全可以做到。此类仪器很多,如澳大利亚DRTATAKER,美国的AGELIENT,上海大华的DR系列等。
3.规定了测量的参数。
4.规定了较小测量时间间隔,由于仪器都采用自动化电脑控制,故在短时间间隔采集数据已无困难,这样就能更准确地进行温度对比。
5.测点的布置,现场条件限制,不能规定的很精确,但是中间一点应保证,同时对点数作了规定。
6.较为客观是取各点的平均值来评估,因为各点的温度不可避免的有差异。
7.传感器安装也是应该注意的,接触不好会影响测量精度。
8.外表面不应有遮挡,否则影响内表面温度测量。
9.室外空气温度为评价参考值,故必须按规定测量。
2.5保温缺陷等现场检测
采用摄像仪检查已建住宅的围护结构保温节能缺陷,英国做得较早、较好。它们节能检测的主要内容有:1.摄像调研热损失情况。2.风扇压力试验检测建筑的气密性。3.窗玻璃系统检测、检测双玻、单玻及厚度等。4.窥探检测内部构造情况。5.围护结构现场传热系数检测,确定围护结构传热性能。见《上海建筑节能与材料》2002.1期(p27)《英国已建住宅建筑节能现场检测》。
2.6能耗检测
本标准不主张对住宅进行耗能热量、耗冷量检测,主张通过对构件的传热系数检测、计算确定耗量、耗冷量及耗电量。计算可采用有关软件和简化公式。从可操作性出发,主张用简化的方法。
3评估方法
3.1评估方法含义
一是如何评估单独构件中的热工节能性能,参数包括热阻、传热系数、热惰性指标和内表面最高温度等;二是如何评估住宅建筑是否达到节能住宅建筑要求,即现阶段综合性指标达到节能设计标准。
英国建筑节能设计标准,第一个方法就是构件法,明确规定建筑护的屋顶、外墙、外窗等应达到传热系数指标。第二个方法叫做目标传热系数法,把护结构的平均传热系数与目标传热系数比较,小于目标传热系数的就符合节能设计。第三个方法是碳指数法,把燃料的排碳量折算成指数,达到“8”以上就符合节能设计,这样把燃料因素也考虑进节能设计标准中去,又进了一步。
美国的住宅建筑节能设计标准,第一个方法也是规定了各部分构件的传热系数,但是称作规定性指标;第二个方法是比较法,拿设计建筑同节能标准建筑进行比较,耗能量小于标准建筑的就是合格的;第三个方法是采用DOE-2软件进行计算,给出了一个性能能耗指标。设计建筑物小于该性能指标,即为合格。我国夏热冬冷地区基本上同国际上的发达国家一致。第一也是给出构件的规定性指标,全部合格,不必再作繁复的计算,即为节能设计达标。第二是性能性指标,需要计算才能确立其设计建筑是否达标。本标准根据执行节能标准的实际情况,从可操作性和易于推广角度讲,提出前2种方法来评估住宅建筑节能。
3.2构件指标法
建筑节能主要对策建筑节能是一项系统工程,贯穿于选址、规划、设计、建造和使用等全过程,最终目的是以最少的能量消耗最大限度地实现建筑的舒适性。下面结合工作实际和一些理论知识,从观念意识、设计理念、设计技术等方面探讨一下对建筑节能的有效实施对策。
加大宣传,科学规划,引导建筑节能健康有序发展建筑节能,事关国计民生,已经引起政府和大众越来越高的重视。应加大宣传力度,将其列为城市生态环保和国家能源战略的重要举措,使建筑节能观念更加深入人心。在此基础上,科学编制建筑节能规划,合理制定实施计划,切实加强行政立法工作,将建筑节能从号召鼓励转变为强制执行,强化监督管理,积极引导建筑节能建立健康、有序发展机制,才能真正实现可持续发展的目标,为城市建设循环发展奠定坚实基础,使建筑能耗符合要求。
经济扶持,加大投入,切实提供建筑节能资金保障资金是开展建筑节能研究、设计、开发和建设的基础和先决条件,没有资金,研究和推广新技术、新建材都只是虚妄之言,所以必须想方设法为建筑节能提供资金保障。政府可制定出台专门的经济扶持与激励政策,如削减营业税或土地出让金收益等;也可主导和支持建立建筑节能发展基金,多元化创新投融资体制和渠道,切实加大对建筑节能资金的投入。
以设计为核心,产学研结合,实现建筑节能可持续发展建筑节能并不是一朝一夕的工作,技术的不断成熟进步意味着建筑节能新设计会源源不断地出现并被采用,所以,为了保证建筑节能可持续发展,不断服务于经济社会发展,必须产学研结合,加强学科和部门之间的横向联合,组织科研机构、建筑设计、环境保护、新建材开发的专家和生产厂家等积极开展对建筑节能技术和产品的研究、设计、攻关工作。下面,以墙体、门窗、屋顶三方面简要谈一下建筑节能设计。
【中图分类号】TU158【文献标识码】A【文章编号】1674-3954(2011)02-0163-01
引言:
本人从事建筑设计已有12年,从无数的建筑设计中有些小小的体会,对当今的建筑节能有些见解,现抛砖引玉和大家一起去探讨。
早在20世纪70年代,建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的核心是减少建筑能耗,提高建筑中的能源利用效率。在“能源危机”席卷全球的今天,能源消耗正以惊人的速度增长。据我国国情,节约能源已成为当前的一项迫切的任务。
一、中国建筑能耗基本情况
据统计,1990年我国的建筑能耗1.13亿吨标准煤。占全国能源消费总量的11.5%,到2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。建筑节能:包括(结构构造、材料选型、设备系统、自动控制等)一直是我国节能工作重要组成部分,它涉及从规划设计到使用管理的许多方面,节能建筑投入少,产出多,因此,重视和研究建筑物的节能设计问题已经成为建筑节能的当务之急。
二、我国建筑节能发展的对策
1、各级政府要提高认识,转变职能,把建筑节能列入国家决策层的重要议程
首先各级政府要把建筑节能高到实施资源战略和可持续发展战略的高度来认识:其次要把建筑节能作为实施公共服务、强化资源战略管理和加强环境建设的重要职能来对待;第三由政府实施建筑节能示范工程试点小区,通过示范工程以点带面,这是市场经济条件下政府推动建筑节能的一种有效工作方法。
2、编制建筑节能专项规划和加强监督管理
为了加快节能建设和使建筑节能有序发展,应编制建筑节能的规划和实施计划等。在新建住宅中,要严格执行国家关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能管理实施办法》《民用建筑热环境与节能设计标准》,使建筑能耗满足规定的标准要求,通过行政立法,把推广建筑节能从一种号召转变为一种强制,以全面启动全国建筑节能工作,并加强落实和监督管理。
3、制定经济扶持政策,加大对建筑节能资金的投入
在建筑节能的研究、设计、开发和建设,对新技术、新建材的研究和推广应用中,没有资金只有纸上谈兵。要创新投融资体制,想方设法筹措开发建筑节能的资金,要制定经济扶持政策,建立和完善了节能的经济激励政策,例如可减压少土地让金收益,或减少营业税等,不断研究探索建筑节能的发展基金,采取多元化筹措建筑节能资金的办法,加大对建筑节能资金的投入,为加快促进建筑节能提供资金保障。
4、积极推广和使用新型建筑节能材料
对气密性、水密性、保温性、抗风性、抗变形性、环保、隔音、防污、保温、隔热的特殊建筑节能材料要大力推广使用。积极推广使用低辐射镀膜玻璃LOW-E。这种玻璃既可以达到在冬季有效利用太阳辐射热能加热室内物体,并阻止室内红外热辐射通过玻璃向室外泄漏的保温效果;在夏季又可以达到阻挡室外的红外热辐射影响室内温度过高的隔热效果,从而实现降低住宅建筑总能耗的目的。积极推广应用“四新”技术和产品,经常开展建筑节能材料展示推广会。使建筑节能材料通用化、配套化、系统化。要开展建筑节能设计大赛,重奖建筑节能设计人才。
三、几种节能途径
1、墙体节能
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土为墙体材料,保温性能不能满足设计标谁。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2•K),而常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
2、门窗节能
外门窗是住宅能耗消失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
(2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。
(3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃。
3、屋面节能
不在断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必段进一步加强屋面保温隔热的。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温屋不宜选用密度较大、异热系数较高的保温材料,以免屋面重量,厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表面密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m•K;蓄热系数为0.90~0.11m2•K。抗压强度大于0.2Mpa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18x10-7g/m•n•Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术效果。
4、利用太阳能
地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占资源量的很小一部分。据美国能源部评估,1990年美国太阳能经济可开发资源约为22Mtce/年,仅为技术可开发量的0.6%。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.4x1012tec,2/3国土面积的太阳能总辐身量超地0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
四、结论
建筑业作为我国经济发展的支柱产业,正在飞速发展,随着人民生活质量的提高,对建筑的质量的要求正不断扩展,同时实施对建筑的可持续建造和利用,也已成为政府和广大人民群众关注的焦点。
第二条本条例所称民用建筑节能,是指在保证民用建筑使用功能和室内热环境质量的前提下,降低其使用过程中能源消耗的活动。
本条例所称民用建筑,是指居住建筑、国家机关办公建筑和商业、服务业、教育、卫生等其他公共建筑。
第三条各级人民政府应当加强对民用建筑节能工作的领导,积极培育民用建筑节能服务市场,健全民用建筑节能服务体系,推动民用建筑节能技术的开发应用,做好民用建筑节能知识的宣传教育工作。
第四条国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源。
在具备太阳能利用条件的地区,有关地方人民政府及其部门应当采取有效措施,鼓励和扶持单位、个人安装使用太阳能热水系统、照明系统、供热系统、采暖制冷系统等太阳能利用系统。
第五条国务院建设主管部门负责全国民用建筑节能的监督管理工作。县级以上地方人民政府建设主管部门负责本行政区域民用建筑节能的监督管理工作。
县级以上人民政府有关部门应当依照本条例的规定以及本级人民政府规定的职责分工,负责民用建筑节能的有关工作。
第六条国务院建设主管部门应当在国家节能中长期专项规划指导下,编制全国民用建筑节能规划,并与相关规划相衔接。
县级以上地方人民政府建设主管部门应当组织编制本行政区域的民用建筑节能规划,报本级人民政府批准后实施。
第七条国家建立健全民用建筑节能标准体系。国家民用建筑节能标准由国务院建设主管部门负责组织制定,并依照法定程序。
国家鼓励制定、采用优于国家民用建筑节能标准的地方民用建筑节能标准。
第八条县级以上人民政府应当安排民用建筑节能资金,用于支持民用建筑节能的科学技术研究和标准制定、既有建筑围护结构和供热系统的节能改造、可再生能源的应用,以及民用建筑节能示范工程、节能项目的推广。
政府引导金融机构对既有建筑节能改造、可再生能源的应用,以及民用建筑节能示范工程等项目提供支持。
民用建筑节能项目依法享受税收优惠。
第九条国家积极推进供热体制改革,完善供热价格形成机制,鼓励发展集中供热,逐步实行按照用热量收费制度。
第十条对在民用建筑节能工作中做出显著成绩的单位和个人,按照国家有关规定给予表彰和奖励。
第二章新建建筑节能
第十一条国家推广使用民用建筑节能的新技术、新工艺、新材料和新设备,限制使用或者禁止使用能源消耗高的技术、工艺、材料和设备。国务院节能工作主管部门、建设主管部门应当制定、公布并及时更新推广使用、限制使用、禁止使用目录。
国家限制进口或者禁止进口能源消耗高的技术、材料和设备。
建设单位、设计单位、施工单位不得在建筑活动中使用列入禁止使用目录的技术、工艺、材料和设备。
第十二条编制城市详细规划、镇详细规划,应当按照民用建筑节能的要求,确定建筑的布局、形状和朝向。
城乡规划主管部门依法对民用建筑进行规划审查,应当就设计方案是否符合民用建筑节能强制性标准征求同级建设主管部门的意见;建设主管部门应当自收到征求意见材料之日起10日内提出意见。征求意见时间不计算在规划许可的期限内。
对不符合民用建筑节能强制性标准的,不得颁发建设工程规划许可证。
第十三条施工图设计文件审查机构应当按照民用建筑节能强制性标准对施工图设计文件进行审查;经审查不符合民用建筑节能强制性标准的,县级以上地方人民政府建设主管部门不得颁发施工许可证。
第十四条建设单位不得明示或者暗示设计单位、施工单位违反民用建筑节能强制性标准进行设计、施工,不得明示或者暗示施工单位使用不符合施工图设计文件要求的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备。
按照合同约定由建设单位采购墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备的,建设单位应当保证其符合施工图设计文件要求。
第十五条设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员,应当按照民用建筑节能强制性标准进行设计、施工、监理。
第十六条施工单位应当对进入施工现场的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备进行查验;不符合施工图设计文件要求的,不得使用。
工程监理单位发现施工单位不按照民用建筑节能强制性标准施工的,应当要求施工单位改正;施工单位拒不改正的,工程监理单位应当及时报告建设单位,并向有关主管部门报告。
墙体、屋面的保温工程施工时,监理工程师应当按照工程监理规范的要求,采取旁站、巡视和平行检验等形式实施监理。
未经监理工程师签字,墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备不得在建筑上使用或者安装,施工单位不得进行下一道工序的施工。
第十七条建设单位组织竣工验收,应当对民用建筑是否符合民用建筑节能强制性标准进行查验;对不符合民用建筑节能强制性标准的,不得出具竣工验收合格报告。
第十八条实行集中供热的建筑应当安装供热系统调控装置、用热计量装置和室内温度调控装置;公共建筑还应当安装用电分项计量装置。居住建筑安装的用热计量装置应当满足分户计量的要求。
计量装置应当依法检定合格。
第十九条建筑的公共走廊、楼梯等部位,应当安装、使用节能灯具和电气控制装置。
第二十条对具备可再生能源利用条件的建筑,建设单位应当选择合适的可再生能源,用于采暖、制冷、照明和热水供应等;设计单位应当按照有关可再生能源利用的标准进行设计。
建设可再生能源利用设施,应当与建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收。
第二十一条国家机关办公建筑和大型公共建筑的所有权人应当对建筑的能源利用效率进行测评和标识,并按照国家有关规定将测评结果予以公示,接受社会监督。
国家机关办公建筑应当安装、使用节能设备。
本条例所称大型公共建筑,是指单体建筑面积2万平方米以上的公共建筑。
第二十二条房地产开发企业销售商品房,应当向购买人明示所售商品房的能源消耗指标、节能措施和保护要求、保温工程保修期等信息,并在商品房买卖合同和住宅质量保证书、住宅使用说明书中载明。
第二十三条在正常使用条件下,保温工程的最低保修期限为5年。保温工程的保修期,自竣工验收合格之日起计算。
保温工程在保修范围和保修期内发生质量问题的,施工单位应当履行保修义务,并对造成的损失依法承担赔偿责任。
第三章既有建筑节能
第二十四条既有建筑节能改造应当根据当地经济、社会发展水平和地理气候条件等实际情况,有计划、分步骤地实施分类改造。
本条例所称既有建筑节能改造,是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。
第二十五条县级以上地方人民政府建设主管部门应当对本行政区域内既有建筑的建设年代、结构形式、用能系统、能源消耗指标、寿命周期等组织调查统计和分析,制定既有建筑节能改造计划,明确节能改造的目标、范围和要求,报本级人民政府批准后组织实施。
中央国家机关既有建筑的节能改造,由有关管理机关事务工作的机构制定节能改造计划,并组织实施。
第二十六条国家机关办公建筑、政府投资和以政府投资为主的公共建筑的节能改造,应当制定节能改造方案,经充分论证,并按照国家有关规定办理相关审批手续方可进行。
各级人民政府及其有关部门、单位不得违反国家有关规定和标准,以节能改造的名义对前款规定的既有建筑进行扩建、改建。
第二十七条居住建筑和本条例第二十六条规定以外的其他公共建筑不符合民用建筑节能强制性标准的,在尊重建筑所有权人意愿的基础上,可以结合扩建、改建,逐步实施节能改造。
第二十八条实施既有建筑节能改造,应当符合民用建筑节能强制性标准,优先采用遮阳、改善通风等低成本改造措施。
既有建筑围护结构的改造和供热系统的改造,应当同步进行。
第二十九条对实行集中供热的建筑进行节能改造,应当安装供热系统调控装置和用热计量装置;对公共建筑进行节能改造,还应当安装室内温度调控装置和用电分项计量装置。
第三十条国家机关办公建筑的节能改造费用,由县级以上人民政府纳入本级财政预算。
居住建筑和教育、科学、文化、卫生、体育等公益事业使用的公共建筑节能改造费用,由政府、建筑所有权人共同负担。
国家鼓励社会资金投资既有建筑节能改造。
第四章建筑用能系统运行节能
第三十一条建筑所有权人或者使用权人应当保证建筑用能系统的正常运行,不得人为损坏建筑围护结构和用能系统。
国家机关办公建筑和大型公共建筑的所有权人或者使用权人应当建立健全民用建筑节能管理制度和操作规程,对建筑用能系统进行监测、维护,并定期将分项用电量报县级以上地方人民政府建设主管部门。
第三十二条县级以上地方人民政府节能工作主管部门应当会同同级建设主管部门确定本行政区域内公共建筑重点用电单位及其年度用电限额。
县级以上地方人民政府建设主管部门应当对本行政区域内国家机关办公建筑和公共建筑用电情况进行调查统计和评价分析。国家机关办公建筑和大型公共建筑采暖、制冷、照明的能源消耗情况应当依照法律、行政法规和国家其他有关规定向社会公布。
国家机关办公建筑和公共建筑的所有权人或者使用权人应当对县级以上地方人民政府建设主管部门的调查统计工作予以配合。
第三十三条供热单位应当建立健全相关制度,加强对专业技术人员的教育和培训。
供热单位应当改进技术装备,实施计量管理,并对供热系统进行监测、维护,提高供热系统的效率,保证供热系统的运行符合民用建筑节能强制性标准。
第三十四条县级以上地方人民政府建设主管部门应当对本行政区域内供热单位的能源消耗情况进行调查统计和分析,并制定供热单位能源消耗指标;对超过能源消耗指标的,应当要求供热单位制定相应的改进措施,并监督实施。
第五章法律责任
第三十五条违反本条例规定,县级以上人民政府有关部门有下列行为之一的,对负有责任的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任:
(一)对设计方案不符合民用建筑节能强制性标准的民用建筑项目颁发建设工程规划许可证的;
(二)对不符合民用建筑节能强制性标准的设计方案出具合格意见的;
(三)对施工图设计文件不符合民用建筑节能强制性标准的民用建筑项目颁发施工许可证的;
(四)不依法履行监督管理职责的其他行为。
第三十六条违反本条例规定,各级人民政府及其有关部门、单位违反国家有关规定和标准,以节能改造的名义对既有建筑进行扩建、改建的,对负有责任的主管人员和其他直接责任人员,依法给予处分。
第三十七条违反本条例规定,建设单位有下列行为之一的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令改正,处20万元以上50万元以下的罚款:
(一)明示或者暗示设计单位、施工单位违反民用建筑节能强制性标准进行设计、施工的;
(二)明示或者暗示施工单位使用不符合施工图设计文件要求的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备的;
(三)采购不符合施工图设计文件要求的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备的;
(四)使用列入禁止使用目录的技术、工艺、材料和设备的。
第三十八条违反本条例规定,建设单位对不符合民用建筑节能强制性标准的民用建筑项目出具竣工验收合格报告的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令改正,处民用建筑项目合同价款2%以上4%以下的罚款;造成损失的,依法承担赔偿责任。
第三十九条违反本条例规定,设计单位未按照民用建筑节能强制性标准进行设计,或者使用列入禁止使用目录的技术、工艺、材料和设备的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令改正,处10万元以上30万元以下的罚款;情节严重的,由颁发资质证书的部门责令停业整顿,降低资质等级或者吊销资质证书;造成损失的,依法承担赔偿责任。
第四十条违反本条例规定,施工单位未按照民用建筑节能强制性标准进行施工的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令改正,处民用建筑项目合同价款2%以上4%以下的罚款;情节严重的,由颁发资质证书的部门责令停业整顿,降低资质等级或者吊销资质证书;造成损失的,依法承担赔偿责任。
第四十一条违反本条例规定,施工单位有下列行为之一的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令改正,处10万元以上20万元以下的罚款;情节严重的,由颁发资质证书的部门责令停业整顿,降低资质等级或者吊销资质证书;造成损失的,依法承担赔偿责任:
(一)未对进入施工现场的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备进行查验的;
(二)使用不符合施工图设计文件要求的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备的;
(三)使用列入禁止使用目录的技术、工艺、材料和设备的。
第四十二条违反本条例规定,工程监理单位有下列行为之一的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正;逾期未改正的,处10万元以上30万元以下的罚款;情节严重的,由颁发资质证书的部门责令停业整顿,降低资质等级或者吊销资质证书;造成损失的,依法承担赔偿责任:
(一)未按照民用建筑节能强制性标准实施监理的;
(二)墙体、屋面的保温工程施工时,未采取旁站、巡视和平行检验等形式实施监理的。
在建筑中,护结构的热损耗较大,护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
1外墙保温技术
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。
(1)内保温技术及其特点
外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时问较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。 但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响届民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性,决定了其必然要被外保温所,替代。
(2)外保温技术及其特点
外保温足目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围厂’,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
1外挂式外保温
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。
这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。
2聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框一剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。
但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。
3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
这种工法是日前被广泛认可的外墙保温技术。
该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率:不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。
2外墙保温节能材料
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前世界各发达国家,均对绝热材料的生产和应用十分重视,之所以建筑节能工作做得好,与他们重视和发展保温材料是分不开的。
另外,保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载,具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好,还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
常用的保温绝热材料
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。
2月26日,中国建设部副部长仇保兴在国务院新闻办举行的新闻会上表示,中国每年新增建筑面积,几乎占到了全世界的一半。
“再过20年,中国建筑业能耗所占比重将超过四成,从而超越工业成为中国最大的终端能耗大户。”建设部科技司副司长武涌在接受《财经》记者采访时透露。而在并不遥远的30年前,这个比重仅为10%。
在武涌看来,中国正处于一个在建筑节能方面不能犯错误、同样也不能浪费时间的“窗口期”。
在中国,建筑节能也正在变成一个越来越重大、越来越迫切的课题。
非节能“遗产”
现代建筑,无论是民用建筑还是商用建筑,都是大工业时代的产物,诸如钢筋混凝土、玻璃架构等,在20世纪30年代后才开始大行其道。
早在19世纪末和20世纪初,欧美一些国家的建筑师们已经开始关注建筑节能问题。但真正重视这一话题,则源于上世纪70年代爆发的中东石油危机。激增的石油和其他矿物燃料的价格使人们意识到,包括建筑、交通在内的能源成本,如果不加控制,将成为整个社会无法承受之重。
1977年,美国成立了能源部,其很重要的一个功能,就是推进建筑等重点行业的节能行为。几乎在同时,包括德国、法国等在内的众多欧洲国家,也开始对建筑的能耗进行管制。
到20世纪80年代初期,建筑节能的理念开始逐步进入中国。据《财经》记者了解,当时国家建设委员会下属的设计局曾派员前往美国考察,并从中受到很大启发。
那个年代,对于中国普通家庭而言,空调这样的高能耗电器还是“天方夜谭”。武涌在接受《财经》记者采访时表示,当时建筑节能的重点,仍集中在北方地区的建筑采暖方面。
考虑到技术、执行和管理上的现状,当时中国制定了一个“三步走”的节能战略,即以20世纪80年代初期的建筑能耗为基准,逐步实现节能30%、50%直至65%的目标。
1986年,随着北方地区居住建筑节能设计标准的颁布,中国的建筑节能正式上路。
1996年,这一标准按照第二步节能50%的要求重新修订。对于中国南方地区以及淮河流域这样的过渡地区,也逐步制定了节能标准。但据《财经》记者了解,这一强制性要求,实际执行情况并不尽如人意。
到2001年,建设部在中国北方地区进行的检查显示,仅有5%的建筑在设计中符合节能要求,而在施工中符合要求的更只有2%。
2004年,建设部针对全国3000多个项目的检查显示,节能设计合格率达到了50%,但施工合格率仍然徘徊在20%的水平。在去年年底进行的检查中,设计合格率达到97%以上,但施工中只有71%达标。
建设部科技司赵靖博士对《财经》记者坦言,在建筑施工中,“阴阳图纸”的现象仍普遍存在(即设计图纸虽然达标,但实际施工图纸是另外一套)。随意变更和修改施工图纸的现象也相当普遍。
节能建筑直接带来成本的增加。北京市华远地产股份有限公司规划设计部总经理李莹在接受《财经》记者采访时承认,这些增加的成本,远不止每平方米两三百元。
据悉,建设部在今年将重点抓建筑节能的执行率,希望施工达标率达到80%以上。
然而,即使将来的建筑都符合节能标准,中国仍不得不面对长年累月形成的一笔庞大的非节能建筑“遗产”。武涌对《财经》记者表示,从既有建筑存量看,无论是北方、南方还是过渡地带,中国七成以上的建筑都不符合节能标准。其中,仅以采暖能耗巨大的北方为例,非节能存量建筑就高达65亿平方米。
更何况,中国的建筑节能标准与德国、美国等相比,门槛仍然要低得多。目前中国北方执行的能耗标准,为每平方米每个采暖季12.5公斤标准煤,比德国高出一半左右。
存量改造难题
刚刚过去的这个冬天,对于北京市朝阳区惠新西街12号楼的很多居民而言,显得格外温暖。
“以前特别冷,在家里还必须穿上厚毛衣甚至棉衣。现在穿件单衣就够了。”在这栋楼住了十几年的王大爷告诉《财经》记者。
这一切,要归因于这栋20年前建造的老楼,在2007年被列入北京市建筑节能改造试点项目。
从外观看,这座老式建筑焕然一新;只有进入楼内,老楼的痕迹才逐渐明显。《财经》记者注意到,这栋住有144户家庭的住宅楼,楼层的电梯已明显老化,狭窄的空间只能容纳两三人。
“以前这栋楼墙面会渗透,外窗破损,墙面发霉。”负责实施12号楼综合改造的北京住总集团有限责任公司技术开发中心常务副主任鲍宇清告诉《财经》记者。改造前,这栋内浇外挂大板结构楼保温效果差,外墙传热系数几乎相当于北京市节能要求的3.5倍,室内温度可想而知。
《财经》记者实地采访得知,这栋楼的居民对于改造效果均表示满意。但整个过程远非一帆风顺。
惠新西街节能改造项目的合作单位德国技术合作公司,是德国联邦政府下属的一个负责发展与合作的非盈利机构。该公司负责既有建筑节能改造项目的主任徐智勇在接受《财经》记者采访时回忆说,虽然政府和该公司已给予相应补贴,但仍需向每户居民收取约2500元的改造费用。最初只有三成左右的居民对此持积极态度。
去年夏天,该公司组织33名居民代表,前往其在河北唐山的试点项目考察后,才扭转了这一局面。作为德国技术合作公司在中国国内的第一个节能改造示范项目,唐山作为试点的三栋楼房,在改造前,室内最低温度还不到10摄氏度。通过增加外保温以及更换节能窗等措施,以及重装采暖系统,不仅在温度上获得了根本性改善,同时在隔绝噪音、防尘方面也获益良多。
根据建设部的规划,在“十一五”期间,中国将在建筑行业实现节约1.2亿吨标准煤的目标。其中,除了新建建筑,北京和唐山这样的存量建筑改造被认为是潜在的第二大“贡献者”。若根据北京市建委的规划,到2010年,超过4000万平方米的既有非节能建筑,都将被纳入到节能改造的宏大蓝图之中。届时,中国可能有高达1800万吨的削减量都来自这一项目。
从理论上而言,这个目标是非常现实的。根据专家测算,以中国北方现有非节能存量建筑65亿平方米计,扣除掉部分年代古老、结构不合理、存在安全隐患而无法改造的面积,可改造的至少应在25亿平方米以上。即使按照现有标准加以改造,每年也可减少2000多万吨煤炭消耗。
当然,在武涌看来,要真正实现这一目标绝非易事。目前,北方城市的节能改造成本,大约在每平方米250元到300元之间。这就意味着,即使按照保守估计,所需总投资也将超过7000亿元。
《财经》记者了解到,或许正是因为投资过于巨大,在2008年和2009年,最终被确定的试点改造面积也仅为1.5亿平方米。至于资金来源,则由财政部补贴、地方政府配套投入,以及住户自身共同分担。其中,国家补贴大约在每平方米50元左右,个人主要承担窗户改造和维护等相关费用。
资金远非惟一的挑战。徐智勇在接受《财经》记者采访时表示,中国普遍缺乏可靠、翔实的楼房现有能耗资料,使得精确估算改造成本和节能潜力变得非常困难。
大型公建突破
除了既有建筑改造,另一个在节能方面被寄予厚望的,是政府公共建筑和大型公共建筑。
与普通民用建筑相比,这些建筑可谓“能耗黑洞”。2007年公布的《中国建筑能耗年度报告》显示,单体建筑面积超过2万平方米并采用中央空调的大型公共建筑,虽然仅占全国建筑总面积的4%,但耗能量占到总量的22%;大型公共建筑单位建筑面积的年耗电量为每平方米70度到300度,相当于普通住宅的10倍以上。
北京作为首都,汇集了各个政府机关和企事业单位,这种情况更为突出。据中国工程院院士,清华大学建筑学院教授、副院长江亿的调查,截至2004年,虽然北京市大型公共建筑面积仅占北京市民用建筑总面积的5%,但全年总用电量却高达33亿度,几乎相当于全市近一半居民的生活用电。
在国际上,政府公共建筑往往被认为应该承担更多的节能责任,以便带动全社会的参与。以美国为例,1993年初,克林顿就职总统后不久,就启动了“绿色白宫”计划;改造后,每年仅能耗支出就减少了30万美元。除了白宫,美国国防部、能源部等众多部门,也都对办公建筑进行了相应的节能改造。
在建设部科技司博士赵靖看来,大型公共建筑的改造,在操作上也相对简单一些。由于历史原因,中国很多传统的居民楼产权状况复杂,协调起来往往有难度;而大型公共建筑往往都是单业主的,协调起来相对容易。
她对《财经》记者表示,2007年,建设部已经开始在全国24个省市进行示范,逐步建立大型公共建筑的能耗监测、统计体系;而今年将推广到全国,直至一些地级市。在完成审计后,包括政府公共建筑在内的这些大型公建,其能耗状况都将在主流媒体和网站上进行公示。
之后,建设部将根据中国不同气候区的特点,确定这些建筑相应的能耗定额;如果超额的话,将采取电费加价等惩罚性措施。
多管齐下求解
在北京众多待改造的既有住宅楼中,为什么位于惠新西街的这栋楼会成为首批幸运者?
在徐智勇看来,一个重要原因就是这个小区是一个天然气独立供暖的小区。如果在大的小区进行试点,仅改造楼体,而不对整个供热系统进行改造,难以真正起到节能效果。
供热系统的改革,也被很多人认为是制约中国建筑节能发展的重要因素之一。
目前,在中国北方地区,整个供热的费用,是按照建筑面积而不是供热量来计算的。这就使住户无法自行调节室温,同时也普遍缺乏节能的经济激励。世界银行在波兰首都华沙等城市进行的试点显示,从1991年到1999年,通过供热体制的市场化改革,节能效率达到了22%。
传统上,不少人仍把供热作为一项福利,而非商品;加上担心这种改革会引发不必要的社会动荡,因此,在包括北京在内的众多城市,推进这项改革仍十分艰难。
武涌承认,整个供热体系的改革需要大量投入。除了安装计量设备,满足用户可以调节室温的要求,还必须对整个供热管网进行改造。
但与可以带来的长期收益相比,这条道路仍是必由之路。因为只有将供热行为市场化,才能有效地拓宽节能改造的融资渠道。
当务之急是中国必须严格执行强制性的节能标准,避免产生新的“欠债”。据建设部副部长仇保兴透露,由建设部起草的《建筑节能管理条例》,在去年夏天经过广泛讨论后,有望于近期正式颁布实施。届时,建筑节能的执行可能将更加严格。
此外,众多专家学者在接受《财经》记者采访时也呼吁,除了严格执行现有的建筑节能标准,也应考虑制定更加严格的节能标准。
建筑节能,在以前,发达国家就是简单的概括为减少建筑中的能量散失,而现在更加科学的定义为“提高建筑中的能源利用效率”,它以满足人类居住舒适性为前提,在建筑中使用高能效比的采暖空调设备,使用隔热保温的新型墙体材料,从而在最终做到节约能源、提高能源利用效率的效果。
建筑使用的能耗基本包括空调、照明、热水供应、采暖、电梯等各方面的能耗,这些能耗基本占了总能耗的30%左右。因此建筑节能总体来说,是通过国家相关政策的引导,以节能技术和产品为基础,实现建筑材料产品的生产、建筑工程的施工和建筑材料的使用过程三个方面的节能目标。
1我国建筑节能环保方面存在的问题
目前,我国能源消耗的最大的三个方面就是建筑耗能、工业耗能和交通耗能。其中又以建筑耗能上升的趋势最快,这与我国建筑总量的不断攀升密切相关。可是我国长期以来存在着建筑耗能高,能源利用效率低的问题。据不完全统计我国北方地区由于建筑能耗高而导致的直接经济损失达70 亿元。2006 年底,相关单位得出的一组建筑节能问题的数据显示:如果按照目前的趋势这样发展的话,截止2020 年底我国建筑能耗方面用掉的标准煤将达到10.9 亿吨。因此建筑节能要求十分紧迫,目前存在的问题如下:
1.1由于建筑能耗高,所以我国的经济发展受到了相当程度上的制约。发达国家的建筑能耗约占本国社会总能耗的35%,这一数值基本保持稳定。我国建筑能耗的总量逐年上升, 20世纪70年代末为10%,近年为30%,可是这“30%”包括的只是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,一旦再加上在生产过程中建材耗掉的16.7%能源和其他建筑相关的能耗,这一数值将接近,甚至超过社会总能耗的一半。相对于发达国家的建筑能耗仅仅占全国总能耗的35%左右,建筑耗能是我国经济发展的软肋。
1.2建筑中,高耗能占有的比例大,从而加剧了能源危机。据了解,在我国现在的新建房屋中,95%以上属于高能耗建筑;而在既有的430×108 m2建筑中,采取了相关能源效率措施的只占有4%,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。
2 提高建筑节能、环保监控的对策
2.1 推广建筑节能、环保材料、节能技术的应用
建筑材料的节能是建筑节能的关键,它包括节能门窗、外墙保温材料等。引进新型建材的生产技术,开发、应用新型的符合国家标准、高质量的节能、环保建材,是节能建筑发展的必然趋势。现阶段,国际上外墙外保温系统主要采用的方式有以下五种:
2.1.1 EPS 板薄抹灰外保温系统;该系统采用苯板作为建筑物的外保温材料,在建筑主体完成以后,用专用的粘结砂浆按要求将苯板粘贴上墙。当需要特殊的加固要求时,就要以塑料膨胀螺钉加以锚固。然后在苯板表面抹聚合物水泥砂浆,其中压入耐碱涂塑玻纤网格布加强以形成抗裂砂浆保护层,最后为腻子和涂料的装饰面层(如装饰面层为瓷砖,则应改用镀锌钢丝网和专用瓷砖粘结剂、勾缝剂)。
2.1.2胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统;该系统由界面砂浆、胶粉ERS颗粒保温浆料、柔性抗裂砂浆、耐碱网格布、高分子乳液弹性底层涂料、柔性耐水腻子和涂料饰面构成,设置在建筑物外墙外侧,起保温隔热、防护和装饰作用的构造系统。具有良好的保温效果,优异的抗裂防水效果和装饰效果。饰面层可选用弹性涂料或瓷砖装饰等。
2.1.3现浇混凝土复合无网EPS 板外保温系统,用于现浇混凝土剪力墙体系;
2.1.4现浇混凝土复合EPS 钢丝网架板外保温系统,用于现浇混凝土剪力墙体系;
2.1.5机械固定EPS 钢丝网架板外保温系统。
2.2适当地改变建筑设计的相关布局,从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向,建筑方位朝向、体型、间距,冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等多个方面对建筑节能效果的设计进行研究。
2.3积极开展建筑节能科学研究,发展建筑节能产业