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可持续建筑的低碳设计战略_低碳经济是指在可持续

发布时间:2019-07-02 04:01:33 影响了:

  摘要:本文着重阐述了可持续建筑的低碳设计战略,包括5个独立的策略,其中以高效能源管理系统为核心,同时包括针对暖通空调系统与照明系统的节能技术手段、可再生能源技术与建筑一体化设计手段,同时强调了非技术层面的意识提升与行为转变的作用,以及碳抵偿措施的实施建议。
  关键词:可持续建筑;能源管理系统;意识提升;碳抵偿措施
  Abstract: This paper focuses on the sustainable building low carbon design strategies, it is including 5 independent strategies, with efficient energy management system as the core, at the same time including the HVAC system and lighting system energy saving technology, renewable energy and building integration design method, and emphasizes the technical level of consciousness raising and non the effect of behavior change, as well as the carbon counter measures suggested.
  Key words: sustainable building; energy management system; awareness; carbon counter measures
   中图分类号 :TU2文献标识码: A 文章编号:
  
  0引言
   2011年,十一届全国人大四次会议审议通过“十二五”规划纲要,把资源节约和环境保护工作放在更加突出的位置,将“绿色发展,建设资源节约型、环境友好型社会”单独列作一篇,明确了“十二五”时期要实现能耗强度下降16%、二氧化碳排放强度下降17%等约束性目标。推之于建筑领域,目前我国建筑能耗约占社会总能耗的30%左右,在经济增长、人口增长的大背景下,商业建筑、民用住宅的能源需求持续增长,与之相关的能源消耗、碳排放都将显著增加,除非能有一个大改变以遏制此趋势,否则将无法实现节能、减排的约束性目标。
  1建筑节能的法律法规和设计标准
   近年来,我国的建筑节能立法与标准逐渐在完善,现行的主要法律法规、国家标准主要有:
  (1)《中华人民共和国节约能源法》,1997年11月1日通过,2007年10月28日修订;(2)《中华人民共和国建筑法》,1997年11月1日通过,自1998年3月1日起施行;
  (3)GB T50378—2006《绿色建筑评价标准》;
  (4)GB 50189—2005《公共建筑节能设计标准》;
  (5)GB 50411—2007《建筑节能工程施工质量验收规范》;
  (6)GB 50034—2004《建筑照明设计标准》;
   (7)《民用建筑节能条例》。
   2005年7月,GB 50189—2005《公共建筑节能设计标准》开始实施,要求所有的新建、改建类公共和商业建筑,与20世纪80年代的同类建筑的能耗基准相比,必须达到50%的能耗减少量。2008年3月,中华人民共和国建设部正式更名为中华人民共和国住房和城乡建设部(简称住建部)。同年10月1日,与建筑能源使用相关的《民用建筑节能条例》开始实施,但条目为概括形式。
  2可持续建筑的定义发展
   可持续建筑没有统一的定义,环保、生态、节能、绿色、生物和气候适应性建筑,都被认为是可持续建筑的实现途径。所有可持续建筑的实现途径都关注两大方面:一即“建筑设计需从根本上考虑与自然环境的关系,及对自然环境的影响”,二即“需减少建筑运行过程对石油燃料的依赖性”。
  3可持续建筑的低碳设计战略
   为了实现节能和减排的双重目标,一种综合性的可持续建筑发展战略呼之欲出。此种战略并不仅仅聚焦于技术层面,同时强调了高效能源管理和行为转变在建筑节能领域中的作用,而这两点通常在中国的建筑行业被忽略。在国家法律、条例和标准之外,可采用5个独立的策略,以实现建筑的低碳可持续发展。
  3.1高效能源管理系统
   高效能源管理系统是整个低碳设计战略的核心,应该包括技术层面和非技术层面。技术层面涉及能源管理网络、能源运行数据的收集和分析等;非技术层面需要解决能源管理与建筑用户之间的关系。使用能源管理系统,通过对能耗数据的分析,有效监管建筑运行过程,对节能设备安装的推动,建筑用户意识的提升,以及可再生能源的利用都有积极的影响。
  3.1.1能源管理网络
   建筑能源管理系统由一系列的技术组成。从相对简单呆板的闭环控制,到专门为建筑单体或建筑群体设计的复杂数据检测、储存和交换系统等。比如CISCO研发的新兴智能互联建筑解决方案CiscoNetwork Building Mediator系列,可以对所有耗能设备分配IP地址,通过一个中央系统远程遥控供热、通风和制冷系统(HVAC)、照明系统、供电系统、安保系统等,将整幢建筑连接成一个智能网络[3]。通过将能源测量装置、温度和照明传感器与建筑能源管理系统相连,即时监测能耗信息,并利用自动纠错软件修正误操作。
  3.1.2能源运行数据的收集和分析
   单纯依赖于国家统一安装的电表读数是不够的,因为普通电表并不记录测量日期和测量时间点,仅为估计读数。所以我们需要一个完备的能源计量系统,进行实际能耗的定期记录。记录时,所有能耗数据需固定在同一个标准的读数时间,即为同一周、同一天的相同时刻。根据收集的能源数据,进一步进行数据分析。如果建筑内部有良好的控制系统,建筑的供热、制冷系统能耗应与外部环境温度成比例。比如在供热日内,随着外部温度升高,能耗应下降。如果供暖、制冷控制到位,则数据应分布在能耗趋势线附近;若数据离散,则说明控制差;若能耗偏离趋势基线很多,说明供热设备存在故障。
   如果将能源数据的使用情况和分析结果通过网络在电脑显示器或者电视的终端方式显示出来,告知使用者他们的使用方式与使用情况,能够对人们的行为产生影响。
  3.1.3能源管理组织机构
   一个完备的能源管理机构,应该明确机构中从高级经理,到能源管理人员,到核心能源团队,再到低层职员的各级别人员,并在整个建筑运行过程中,为如何实现更好的能源运行目标,提供明确、综合的指导与培训。
  3.2低碳节能技术手段
   建筑供暖、通风、制冷、空调系统(即HVAC系统)和照明系统,占了建筑总能耗的绝大比例。低碳节能技术手段也聚焦于此,在维持建筑的热平衡、保证照明舒适度的同时,采用现代先进科技和创新型产品,降低建筑能耗。
  3.2.1维持建筑热平衡
   在建筑设计过程早期,应将当地气候条件、太阳高度角、采光条件等考虑入设计概要中。建筑从屋顶、外墙到窗户可应用智能玻璃立面、建筑遮阳设备、创新型隔热产品等先进技术与材料,降低整个建筑的屋顶、外墙、窗洞等传热系数,从而减少住户用于取暖和消暑的电费支出。
  3.2.2照明设备与控制系统
   照明设计应符合建筑照明标准的相关规定,使用高效节能的光源与灯具,并根据使用者的实际需求,设置适当的环境照明和任务照明。采用时控、光控或者智能控制器进行调光,在一个空间内依据用户的需求与喜好,创造不同的场景,适应多功能的用途。智能调光系统在保证光环境舒适宜人的同时,也能提高用户的工作效率,同时,最大限度地节省使用灯光,节省电力消耗,充分展示在照明运行环节最大限度挖掘节能减排的潜力。

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