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建筑節能 一場靜悄悄的革命

信息來源: 作者: 發布時間:2018-03-15 17:49

  25年以上的時間里,建筑業的生產率在降低,創新率低,而今天,這一趨勢正在被深刻地扭轉。從1960年代末到21世紀初,建筑業生產率的這一相對下降趨勢,在美國等一些國家很明顯。最近15年來,許多發達國家的政府已努力解決這一問題。它們采取一些戰略來促進建筑業的創新,提升其生產率。

  有活力的創新

  在這些戰略中,信息科技的推廣發揮了關鍵作用。例如,建筑信息模型(簡稱BIM)可以實現設計、建筑和維修的最優化,日益成為所有公共建筑合同的法定要求。

  在建筑行業,對創新的理解和創新推廣機制,都取得了明顯的大進步,并為制定更有效的公共政策提供了支持。同時,在這些進步的基礎上,建筑企業已走向更大程度的整合,并以不同的力度增加了研發投資。

  該趨勢使用戶對舒適的需求不斷提升,如在視覺、保暖、聽覺、空氣質量等方面。除了傳統的質量要求、施工期限、全行業競爭性標準之外,這些新需求也開始影響企業。一些能快速提升舒適度的創新是可理解、可衡量、有保障的,由于終端用戶在決策鏈上的發言權不斷提升,這些創新的普及進一步加速。

  節能表現

  節能表現方面,對創新的需求也在飛速上升,節能成效顯著。 近年來已有很多創新,帶來了能效的明顯提升,尤其是在隔熱領域。 在短短十年時間里,玻璃棉的隔熱效果就增強了20%,同時還能最大程度地確保健康與環保?!拘乱淮A蘩锇鞣N比例的生物質原料。因一些環境的條件限制,礦棉很難使用,生產商就使用高度隔熱性原料,尤其是真空隔熱板(包括芯材、真空保護層并經壓縮制成),或者幾年后應能投入使用的硅氣凝膠。硅氣凝膠由很輕的無定形硅結構組成,其中95%以上的空氣儲于納米孔中?!?/span>

  實現能效的方式并不僅僅是使用最好的隔熱技術。建筑材料的物理特性,系統與自動控制的結構,以及活性系統,都也起了一定的作用?!纠?,在法國現行的熱工制度(RT2012)中,空氣密封和熱橋斷路器是強制性要求。該制度推動使用日益復雜的涂層系統或隔膜。良好的密封有助于減少熱能損失,使住宅微循環空氣置換系統(VMC)的效果最大化,控制室內空氣質量,并通過消除冷凝風險來保護建筑內部。解決方案包括墻面和屋頂的防水隔膜(具有濕度調節特性),以及針對磚石墻面的內部石膏技術涂層?!?/span>

  最新一代的三層玻璃的熱透射率,要比普通的雙層玻璃低四倍,而后者只不過是15年前才進入市場的。

  雙向流動通風系統和使用開放式傳感器的加熱器的普及。制造商正在研究如何應用一些相變材料,它們有助于調節建筑的室內氣溫,減少對空調和制暖的需求。最后,為了測試所有已有系統的有效性,企業正在增多對演示裝置的使用。在斯坦福大學、利茲城市大學和圣戈班集團的支持下,英國推出的“節能房屋”,展示了在受控環境中進行翻修的效果。這是迄今為止室內節能翻修最成功的演示。

  在法國,建筑業占各行業最終能耗的44%,而建筑業70%的能耗是用于制暖方面,目前為止居住性建筑在這方面的比例更大。居住建筑的平均能耗較高,約為每年每平方米274度。相比而言,RT2012要求中低海拔地區新住宅的能耗不能超過每年每平方米50度。這個上限表示的是初級能耗而非最終能耗。最終能耗是指用戶可以使用的能量。初級能耗是指產生最終能耗所需要的能量。

  顯著節能的潛力

  鑒于歐洲建筑的現狀和今天已有的科技的力量,根據法國RT2012標準建造的能耗強度不高的標準住宅建筑的隔熱系統,可以將制暖成本降到目前的1/10。如果是用2005年實施的RT2012的前一版,也可以降到1/3。如果RT2005的要求在全歐洲范圍內實行,可實現的節能將為41.868千兆焦耳,相當于5億噸石油,等于法國和德國初級能耗的總和!

  實現這樣的節能很難嗎?【要評估此事,我們最好是以1960年代南錫修建的一棟F級能效的房屋為例。這種房屋目前占法國房屋的30%。用一種最新的燃油驅動的制暖器,這棟房屋的年平均取暖費為3300歐元。在居住區,最劃算、效果最好的短期干預措施是改善建筑外殼的節能表現,這棟房屋也不例外?!?/span>

  作為第一步,可以實施一套簡單工程,進行頂樓隔熱和外部隔熱,裝雙層玻璃,設置單向流動的VMC系統,需花費約1萬歐元,而這可以將房屋的能效提升到C級,將取暖費減半。即使不考慮給房屋帶來的增值,這筆投資也能在七年內回本。如果同時實施其他工程,如整修或有計劃的擴展,回報率將會更高。利用可變利率貸款,這樣的改進將立竿見影地為房主節省現金。

  正是由于這顯著的節約潛力和高度的社會經濟效益,近年來大多數發達國家都已經提高了建筑工程的能效標準要求。這也解釋了為什么大多數歐洲國家都在能源系統升級立法中強調建筑隔熱。這些立法通常規定三項優先點: @ 對已有建筑進行改善,同時改進新建筑標準 @ 在資產生命周期的關鍵時刻,如進行定期屋頂修復或外表維修的時候,鼓勵或要求實施隔熱工程 @ 為提高能效的工程提供特殊貸款

  根據“世界綠色建筑委員會”(一個為推廣可持續性建筑而成立的建筑業者聯盟)訂立的目標,為了將全球變暖效應控制在2攝氏度的范圍內,建筑業應在2050年前將二氧化碳排放減少到840億噸。

  從全球視角來看,上述舉措代表著為實現這一目標而做出的有效努力。

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