据介绍,我国城乡既有建筑达430多亿平方米,数量如此之巨的建筑中,最乐观估计,达到节能建筑标准的仅占5%左右;即使是新建筑,也有90%以上仍属于高能耗。与气候条件相近的发达国家相比,我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的3倍左右,但热舒适程度远不如人。
无论从整个国际经济气候还是中国宏观经济大势来看,中国能源问题已经日趋严峻,节约能耗势在必行,而建筑能耗则是人们通常被忽视的重大问题。诸多有识之士,已经纷纷发起呼吁,认真重视建筑节能问题。
日前,建设部下发了《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》,要求各地发展节能省地型住宅和公共建筑,做好建筑节能节地节水节材等“四节”工作。 根据北京市有关规划,从今年起,新建住宅及政府投资的公共建筑将全部按照50%的节能率设计建造,到2010年,全市新建住宅和公共建筑设计、建造的节能率将达到65%,20%-30%的既有建筑将完成节能改造。
主持人:我们谈到了建筑节能标准出台的背景。我想问潘云刚先生,建筑节能的重要的意义是什么呢?
潘云刚:根据我了解的情况简单的谈一谈。标准是2002年开始立项的,负责的单位主要是中国建筑研究院和中国建筑协会,我代表中国建筑设计院参加了标准的邀请,这个标准历经两年半,关于标准的意义我有一些数据跟大家提一下,现在我们国家的煤占世界人均值的51%,石油储量是占人均的11.3%,天然气是11.8%。第二个数据是关于GDP和能耗的消耗数据,这几年我们国家GDP维持了8%的增长,到现在的情况我们国家的GDP增长占全球经济的大概4%,但是平均每万元的GDP能源消耗指标是0.71吨,比发达国家多3-11倍。我们的GDP的增长是靠大量的消耗能源增长的,这是一个特别重要的问题。
2004年全国有24个城市拉闸限电,整个能源形势非常紧张,我们有一个基本认识,如果按照中央的部署,2020年还要实现翻两番的目标,达到小康社会的目标,按现在的能源增长速度是远远达不到的,现在的能源生产速度还跟不上现在增长的速度。并且我们国家煤的储量不一定满足这么大的消耗量。能源是一个国家的生命线,前一段大家讨
论问题提到中国威胁论,很重要一点就是能源威胁。中国在全世界去抓能源,会让整个能源价格往上提,可能会出现能源跟不上需要,这是全世界范围内的问题,这是世界比较关心的。
我们从建筑能耗来说,为什么编这个标准。我们的建筑能耗占国家能耗的30%左右,包括建筑运行能耗、包括施工、建筑设备、设备材料、生产占国家能耗的30%左右,我们每年建成的建筑面积是16-19亿平方米,如果按照现在的能耗发展速度,到2020年建筑能耗需要10亿吨以上的各种能源支持。建筑能耗占了很大的比例,在建筑能耗里面公共建筑能耗和住宅能耗比较,同样面积的建筑公共面积大概是单位住宅面积能耗的5-10倍,这是一个平均值,比较好的在5倍,比较差的8、9、10倍左右。
比如说每年10-19亿平方米的建筑,其中6亿是公共建筑面积,公共建筑每年新增加的能源和住宅面积的能源是持平的。公共建筑能源标准确实对于建筑能耗的影响是非常大的,所以我们提出了公共建筑节能标准。
顾启浩:须留意密闭性节能带来的室内空气污染
http://house.sina.com.cn 2005年06月30日17:19 新浪房产
国家住宅工程中心顾问 健康住宅专家委员会副主任委员顾启浩
吴京辉:刚才张总一直在提舒适度的问题,我想问顾启浩主任,您认为舒适度也好,节能、环保也好,开发商会算经济帐,但是恰恰是业主更关心的问题,从您的角度看健康、节能和环保的联系有多大呢?包括公共建筑,因为公共建筑里面的人群更集中。你认为这个标准出台有什么真正的实际的意义呢?
顾启浩:我们研究中心研究了三四年了,我认为这里面关键是健康观念的转变,不管是住宅建筑还是公共建筑空间环境,要为我们居住者创造有益于健康的环境。我们始终认为这是广义的健康,不但要提高居住者的身心健康,还应该提高他们的社会环境健康和资源环境的健康。从节能上来说,就是怎么样减轻环境的负荷,这也是我们健康住宅的一个很重要的方面。
在我们的技术规程里面把节能还是放在很重要的位置。同时我们这样理解,住宅是一个整体,是一个系统工程,是很重要的。它们之间和其他要素都是有牵扯、有关联的。我们提出节能,并不否定其他,而怎么样处理好它们之间的关系,把节能问题很妥善的解决。
现在我们要节能,节能走上了法制道路,这为我们今后推进节能加快了步伐,起了很大的推动作用。但是节能必然是密封性很高,高密闭性的情况下,必然影响到住宅里面空气的环境质量。这之间的矛盾怎么解决?举一个例子,加拿大在前几年,2000年行小住宅节能建筑,它加强了密闭性,节能房达到了理想的效果。结果发现空气质量污染,所以它不得不在2002行住宅项目里第二个解决就是健康住宅。就是这个问题解决了,那个矛盾又产生了。所以我们的健康住宅里面提出要一致化的结构设计,把这些矛盾总和起来解决,既不影响节能要求,也不影响其他的健康要求。
最近在健康住宅技术规程里面,我们提出了一个新的指标,叫做“气密性换气率”,就是说规定在哪个气侯区域里,寒冷地区,南方地区,每平方米的换气率有一定的标准的,在不同情况既保证合理节能也适当的保持室内的新风量,刚才张总讲的是高档次的,我们普通住宅不可能都这样做,档次高售价就要高,有这样的需要是应该的,大家大量普通住宅,也要保障适当的换气率,不至于造成空气污染,所以我们在这里提出了这样一个新的指标。
另外通过实践总结我们认为住宅是一个完整的整体产品,各个专业、各个部门怎么加以协调,共同保证合理的节能,达到节能的要求。现在我们碰到这样一个情况,建筑
师为了要外观,大量的使用大面积的外墙,不断使用外飘窗,这样对于建筑师来说是有它的市场,但是给节能制造了很多障碍。所以要怎么样协调,这也是设计理念的问题,要改变这种设计理念。就是要降低对环境的负荷,在同一个理念下怎么协调,既保证节能,又保证建筑外观。我认为有这么一个节能规程还是比较好的,另外还是要在观念上、思想上认识好,才能保证我们建筑走向健康的发展。
建设部副部长仇保兴近日在国务院新闻办举行的新闻发布会上透露,2007年建设部将要出台建筑节能条例。该条例将建立健全建筑节能法律法规体系,完善节能省地型建筑的激励政策。建设部还将进一步推进可再生能源在建筑中间的规模化应用。
仇保兴介绍,建设部将推进以“两改一保”为重点内容的城镇供热体制改革,即“改”供热补贴由暗变明,“改”按面积计费按实际供热量计费,保障低收入群体的供热。另外,建设部将以建立政府办公建筑和大型公共建筑节能运行管理制度为突破口,带动既有建筑的节能管理和改造等。
他说,可再生能源在建筑中规模化应用已取得实质性进展,应用面积不断扩大。截至2006年底,全国城镇太阳能光热应用建筑面积为..3亿平方米,浅层地能热泵技术应用建筑面积为2650万平方米。
他还透露,截至2006年底,各地建设项目在设计阶段执行节能设计标准的比例为95.7%,施工阶段执行节能设计标准的比例为53.8%,与2005年相比,均提高30多个百分点。保守估计,2006年全国城镇新建的节能建筑可形成年节约700万吨左右标准煤的能力。
建设部副部长仇保兴对外宣布了全国建筑节能及城镇供热体制改革专项检查情况。结果显示,全国节能工作确定的五个方面的任务,除既有建筑节能改造外,基本实现了年度工作目标和任务。
仇保兴表示,到2020年,我国将有一半的存量建筑的建设将在此间完成,因此,未来15~20年将是一段重要时期。在这一时期,能否强制实行建筑节能标准,将关系到我国能不能走资源节约、环境友好的道路,能否对世界可持续发展作出贡献。
他指出,施行建筑节能政策,虽然会小幅增加建筑成本,但绝不会影响房价变化,因为影响房价的因素,主要是土地供应、金融信贷方面等。建设部今后将加强对既有建筑节能改造的力度,计划先在新建建筑节能上,后在既有建筑上分步完成改造目标。
“按照这样的思路开展工作,在2020年前,在建筑节能方面可节约3.5亿吨标准煤,‘十一五’期间可以节约1.1亿吨标准煤。”仇保兴指出,这个数量非常巨大,任务也非常艰巨,而要完成这样一个目标,仅既有建筑改造一项就要投入1.5万亿元,这将孕育一个巨大的市场空间。
仇保兴指出,根据国际的经验和我国现实情况,既有建筑资金改造的来源可分三个方面:一是国家给一定的补贴,建设部正在制定这方面的相关政策。二是动用一些房改基金、房屋维修基金等。三是由节能改造公司来承包改造,这种方法在国外非常普遍。
据了解,下一步建设部将按照中央的部署,加大力度,分类指导,创新机制,加快推进。具体工作包括加强组织领导,完善节能检查考核评价制度;建立健全建筑节能法律法规体系,完善节能省地型建筑的激励政策;坚决认真地推进以“两改一保”为重点内容的城镇供热体制改革;以建立政府办公建筑和大型公共建筑节能运行管理制度为突破口,带动既有建筑的节能管理和改造;继续加强对新建建筑节能工作
的监督管理,尤其是强化施工阶段执行节能设计标准的行政监管工作等。仇保兴透露,建设部将在今年出台建筑节能条例。
现在建筑节能已经全国人民共识,从政府到开发商,到业主都觉得建筑节能这件事非常重要,尤其是现在提出了万元GDP的产值要降低能耗20%,各地政府也都把这个建筑节能作为一个实现重大战略目标的一个主要的措施。于是各种建筑节能的技术就都纷纷而出,但是我今天就想利用这个机会简单地分析一下各种各样的建筑节能技术,看看它们在什么样的场合,哪些地区、条件环境下适合,哪些地方又不是太适合。
首先看中国的建筑能源状况,按照各种方面的统计目前我们国家有400亿平米的建筑物,其中240亿在农村,160亿在农村,但是主要能源消耗在建筑物里面城市占大头,农村由于相对经济发展落后,所以建筑资源消耗量比较少。加起来是两笔帐,我们现在采暖用到了我们国家总的煤产量的12%,除了这12%之外其他的用能都变成电力的话,占了我们国家电力总量的三分之一,这样总的来说,目前中国建筑物运行过程中的用能占了整个商品能源的20%到22%这么一个比例。这个比例数虽然不是非常大,但是我们国家是全世界制造出口大国,相当多的能源消耗用在产品加工上了。尽管这样建筑运行还占到20%和22%是比例非常大的了。看和国外比是什么状况,这个图是中国每平米建筑物和美国、加拿大、日本、西欧这些国家来比,这是城市建筑每平米的建筑用能。可以看出来尽管我们城市比农村高的过,但是现在每年的耗电是美国的三分之一,加拿大的三分之一,是欧洲的一半。在看人头每个人消耗在建筑物里面的能源情况,跟美国比咱们城市是2千瓦时每年每人,所以是美国的七分之一是欧洲和日本的三分之一。
这是刚刚世界自然保护基金会公布的年度报告,它是两个星期之前在我们的能耗楼里面WWWF的理事长在我们那宣布的,这里面的横坐标是生活水平,社会发展指数生活水平,纵坐标叫生态足迹,也就是说这个国家平均每个人占用了地球上多少资源,所以越往这边走,就表示这个国家的人生活水平越高,越满意、越幸福,这个高的走表现你占用的自然资源越多,消耗地球上的资源环境越厉害,破坏越大。这个圈是我们中国目前的位置,所以生活水平0.75,根线是世界的平均水平我们是世界平均水平低一点,大伙都知道这个圈是美国。在1977年咱们在这,经过20年的改革开放咱们到这了,生活水平有了显著的改进了。这个是美国从77年到03年的发展状况,它的生活水平也有所提高,但是它的消耗能源环境的从7涨到了几乎10,中国从生活水平0.5涨到0.75,消耗自然环境从1涨到不到1.7,所以现在和美国比它是咱们多少倍呢?6.5倍。一个美国人消耗6倍的中国一个人的自然环境,这是加拿大等一些西欧国家。真正理想在这个圈里面,现在世界上讲只有一个国家在这个点上待着,就是古巴,他生活水平高而且他消耗的自然环境少。对于中国十几亿的大国来说,我们如果上去了全球就毁灭了所以我们的目标一定是要走到蓝框里面,这就是中国政府提出的可持续发展的目标,只有走道这才能满足咱们社会发展人民生活水平的提高,同时又能不大量的破坏自然资源。可是很遗憾现在的很多发达国家都是以大量占用自然资源为代价来获取好的生活质量。
现在为什么中国跟发达国家的建筑能源消耗有这么大的差别呢?这件事非常值得重视,要仔细研究,这是一个简单地算率,我们取上海的气侯条件跟典型地一个住宅,这个住宅是一般的保温情况来看看它消耗多少能源。有两种模式,一种使用模式是内部发热量都一样,这是每小时一次的通风换气保证室内的空气质量,室内永远维持在18度到26度之间,一天24小时维持这样一个合适的温度,低了就加热,温度高了就空调。这实际上就是绝大多数美国的住宅就是按照这种方式控制,窗户一定关着,一次通风换气保证空气新鲜。另外看我们中国的住宅,他如果屋子里太热外面凉快的话,我就先开窗户通风换气,就不是一次了,可能是很多次。当房间温度当没有开空调的时候,只要在15度到29度之间就认可了,但是超过这个范围我就开空调,这跟美国是一样的。但是如果上班去了我就把空调关了,下班之后再把温度回到这个
范围去,这看是很合适的符合中国的生活习惯,大伙觉得这两种习惯没有很大的差别。这就是这两种模式造成的能源消耗,前一种是43度点,后面是不到10度电,很可惜中国的建筑节能规范是请美国人算出来的,说上海市住宅每年每平米的耗电量在55度以下就是节能住宅,这个55度是按照这个方式算下来了。可是我们调查了1500多户的上海市民的实际用电量,绝大多数都在20度左右,很少有到35度,这个用电量不是空调采暖的用电量,而是他们家所有的用电量才这么多,你抛出其他的东西,光采暖和空调就10度多。这就是这个房子使用的方法不一样,开窗户不开窗户,连续空调和间歇空调就导致能源消耗三倍以上的不同,也就是说生活模式、使用模式不同,会导致很大的能源消耗地不同,所以提倡节约,保持勤俭节约的模式,反对国外的模式,反对跟国外生活方式接轨,这条是节约化社会主要内容,也是我们讲建筑节能地主要保证,这是我们今天研究这个问题最主要的出发点。
大家说我们搞节约就可以了,不用搞建筑节能了。我们不同的使用模式反过来对你建筑物的形式要求不一样,对你建筑物里面的系统要求不一样,这样一来这个问题就大了,就是说我们到底希望未来中国的房子使用是一个什么模式,是一个节省的模式还是一个浪费的模式。我们今天盖的房是照节能的模式去盖,适合那种使用方式的建筑物和系统,还是反过来依照美国的方式建这个建筑物,给我们的能源消耗带来很大的不同,这就是目前摆在我们的面前的问题。我们北方采暖的问题现在消耗非常高,还有很多商业的节能方式谈的都比较多,还有从上海到重庆整个长江两岸是我们国家经济发展最快的地区之一,人民生活水平提高也要暖气,到底怎么解决这一代的模式,这是对我们整个中国建筑能源消耗有非常大的影响。再有就是生活热水的问题,随着生活水平的提高生活热水用量会越来越高,生活热水用量高也是发达国家建筑能耗远远高于中国建筑能耗一个重要的原因,以后我们怎么解决这个问题。再一个就是建设社会主义新农村的问题,这个问题很多人都谈了。
今天我想讲这样一个主题,由于我们的国家地域太广阔,自然环境各不相通,所以建筑节能的途径、方式和相适宜的技术也都不一样,所以必须是因地制宜发展适应地技术,这个东西在这个地非常好,你换个地从南方搬到北方,或者从北方搬到南方就根本不一样了。所以中国这么大一个国家,经济条件差异大,气侯状况差异大,所以必须因地制宜各地发展适宜技术。首先先看保温问题,刚才这个董事长讲了半天保温我很同意,我们看保温不但光看保温还要看建筑结构和使用寿命。保温就能节能是因为保温材料装在墙上就能阶段传热了,是因为墙的表面有温度差才传热,我们加保温材料就不让引起传热,造成温度差。实际上我们建筑物旁边两边墙的温差有多大呢?不同的地区差的非常大,在东北零下28度,屋里的温度是20多度,所以平均温差是40多度。到了上海一代就是冬天的温差不到15度。有人说我保温主要解决夏天防热的问题,这边是夏天造成的温差,任何时候室内外的温差都比冬天小的多。所以这样一来的话我加保温是组织热量过去,一定是温差越大越需要起更好地保温,温差越小越不需要太多的保温,再小就不需要保温。所以应该根据室内外温差状况来科学地考虑我们应该怎么做我们的保温,建筑节能绝不是简单地说把保温加大就可以了,说节能50%就把保温加大50%,绝不是这么简单的事,这句话只在东北适合,其他地区就要综合分析才行。有人说在南方加保温可以降低空调使用能耗,因为太阳西晒,或者是太阳照到屋顶,没错,这时候把西墙和屋顶加好保温确实可以减少空调地耗能量。但是这时候加保温是最好地方式呢?不是,这时候我如果再做一些防晒的方式,就可以使太阳不直接照到表面了,温度就不会上去了,再就是有效地通风散热。所以对热的地方来说,通过通风散热和遮挡和太阳热取消掉这个问题就简单多了。对于我们的建筑业应该采用同样的模式才对,尤其是当室外温度除在18度到25度一个舒适区间的时候,这时候由于太阳透过窗户照射,屋子里就有室外发热量,这些发热量比较送到室外去,要不然室内的温度太高。过渡季节保温不好地结构反过来可以帮助散热,减少空调的使用,因此每一件事都有两个方面,有好的方面和不足的方面,应该科学地看待这两个方面来正确地决定我们建筑物的结构,不应该一位单纯地追求保温,尤其在南方不一定起到好的效果。
下面我讲一下热泵的事。谈热泵就一定要谈冷源热源。比地源热泵,就是从地下埋管,冬天就是向地底取热,夏天向地底取冷。如果你的冬天符合大于夏天的符合,我说的不是水态符合是一冬天累计的符
合,那么就会使地下的温度一年比一年低,反过来这样做就会使得地下温度一面比一年升高。比在上海、南京、武汉这一代大致上冬天、夏天的符合差不太多,所以从这个角度讲它是发展地埋热泵比较好的地域。但是好些在广州、华南地区也有很多公司搞这种热泵,这种热泵一年到头都是空调,不断从地底取冷往下送热,就导致地下温度逐年升高,就不满足平衡条件,所以在这样的地方一般情况下都不适合发展地埋热泵,同样在在哈尔滨、东北、沈阳就必然使地底的温度逐年下降,越来越冷,最后七年十年之后不能用了,因此也不适合发展这种技术。因此必须要注意在什么地方,要适宜的地方满足这个条件才行。只是当初当有地下河,这个水流的挺好,把热量、冷量都带走了,就什么地方都可以用了。地下的水源热泵就是抽地下水也是存在同样的问题,但是更重要的是要保护我们的水资源,你不能为了节能造成水资源浪费,在中国严重缺水的状态下这么做就更不对了。下面谈污水源热泵,就是叫元生污水水源热泵,就是从下水道特别脏的水里面从那里面取能量,这个一般来说是很困难,最大的困难是把污染物挡让它污染我的设备。咱们哈尔滨用的就非常好,用一个转轮的东西让脏水过滤,然后让提取过的水以后把脏东西又带回到下水道里面去了,这个东西应该是具有世界先进水平,而且是在很多工程上取得很好地案例。这是真正怎么用污水水源的一个概念,可是在北京一个案例就不是这样,他是污水处理厂处理后的中水是干净水让它作为热泵换一个地方提取热量或者冷量,但是污水处理厂距离使用地地方4.5公里,两基换热4度温差。所以这种污水水源热泵不是不值得提倡的,它不是真正的节能技术,类似现在有些地区都在提海水源热泵,对海水源热泵来说就需要认真的论证,可能有些地方很合适,但是相当多的地方如果没有很好地论证的话,海水源热泵的效率很高,但是水循环消耗了一半的能量综合地就非常低。
下面我讲集中供冷的技术,这个技术现在在很多地区都在推广,广州、深圳、武汉、上海也要搞等等很多地区都要搞。这个一说起来都说跟你们北方集中供热学的,咱们先看集中供热好处和坏处。集中供热我要烧煤,这个煤有污染、堆积、排放的问题的只有集中才能提高效率,见效污染,集中就意味着我要把这个热覆盖到很远的地方,就要花很多的钱让这个水走到地方。北京现在都通过加大温差减少水量,降低投资减少能耗。这还有很多的问题,由于调节不当造成浪费及还有收费的问题,并且所有的供热都是24小时连续运行,导致很多不用的房子也在供热造成大量的能源浪费。咱们把供热和供冷比较一下,我集中供热热源效率高,还降低污染,但是供冷,冷机到2千冷吨以上,你再提高1万冷吨效率也不会提高了。冷是在3、4万平米的规模上,热是在3、4百万规模的地方,差了一百倍。供热主要特点是墙体传热,刚才的董事长也讲了它的热惯性大,所以主要的热量克服就要克服通过墙传出去的热量,所以要连续供热。在供回水温差是60度到70度,因为集中供冷,这个冷水再低就冻冰了,这样一来水温差对多10度,没有办法再高了,这两个就差了了七倍,就意味着你的管道要增加两倍半,能量要增加两倍。还有一点你用水泵输送热量是让水转游,到冬天睡梦的热量都变成热了,没事我点电炉子加水不犯法,这个点炉子跟冷水互相抵消就捣乱了。还有一个最大不一样的地方,供热是由老天爷定的,老天爷热了就不供了,天冷了就供了,所以我统一供应就可以了。但是空调符合主要是由于我室内发热量确定的,各自之间不一样。这样就导致我集中供热、集中供冷,看起来就差一个字,但是完全的原理、概念、特点都不一样,就导致一个是在北方是可用技术,一个在南方就必须慎重对待。先说这个第一个问题就是刚才说的大水量循环泵耗高的问题。我有一个案例就是今年夏天到日本都新系统,那是世界上最大的集中供冷的系统,他告诉我输送过程中总量损失10%,因为他输出的总供冷量,跟到客户那里测试了一下,每年都损失10%。他说管道保温不好损失了10%,我说你的管道保温很好,他说这10%哪去了。10%的损失里面8.5%不是保温的事 ,是水泵发热,点炉子加热把冷热抵消在里面了,这就是很清楚的实例。
你供的一百万平米里面有一个楼有5千平米的房子说我现在用空调,其他的地方都不用,你就得开,供热系统最高符合和最低符合之差一半,一天里面符合基本均匀,而集中供冷一个区域里面,符合一天的变化能差10倍到20倍,白天晚上差10倍或者差的更多。但是有的时候各个末端都关了,但是一个宴会厅就要开着,我就想问一个系统就剩1%的符合的时候你怎么运行最后就造成大量的浪费。在看这个案例它是24小时连续运行,在夜间的供回水温差比4度都低了,这样的话他一年算下来每平米地空调消耗量是
120千瓦时。我们上海的建筑统计下来是每年的消耗量是70到100千瓦时,这个是平均数,这个是咱们统计的高层建筑,应该是跟他的建筑水平差不多,气侯条件也差不多,就是因为连续运行与间歇运行造成的差别。再看美国一个大学的例子,他和北京的气侯条件非常接近,他是连续24小时供冷,他夜里面的供回水温差都小于3度了,算下来他每年空调冷负荷耗的电是63度电,而在北京这个冷冻站我找的数据多了,一般在20度到40度电每平米左右,但是它的冷源的耗电量就63度电,比北京任何一个楼都高了。冷量是多少呢?每平米每年的耗电量是190多千瓦时,而在北京大型办公建筑的耗电量就在90到100千瓦时之间。这个差别就是由于连续运行根间歇运行导致的巨大差别。
从这几条我们得到结论,第一长途冷量输送,导致水泵电耗高,损失了冷量。第二为了个别用户的需求连续运行就损失了冷量。第三即和管理中海油很多困难。第四能耗过高的问题抵消了各项优点。所以总的来说在一般情况下大规模集中供冷的方式是不提倡在我们这使用的。这里面还有很多的案例,比如说中央空调在北京由于夜间个别空间需要空调我们就开了,就消耗了很大的能源。我有一个度假村在北京原来装的中央空调,老板说我们运行不起中央空调,我们入住率50%,那个东西一开开我们负担不起。这是小规模的就这样了,但是大规模的集中供冷我们该怎么办。住宅24小时整体空间用电量,和部分空间用电两他俩的比是3,这就是刚才说的为什么个别上海住宅消耗模式很只有差别很大。
下面谈区域式热点冷三联供的问题。就是拿电过来先制热再供暖再供冷,这是一个很好地利用方式。但是实际运用这个方式的时候也必须实事求是来认真进行分析,这里面有三种不同的实施方式。要分析的问题有三点,第一条电厂作为冷源、电源和热源,它到底是不是节能,先仔细讨论一下。第二个像我刚才说的它的输配系统是否节能,第三它的调控管理方式是否有利于节能,这三个问题必须回答对了才能做这个系统。咱们先看它的热源,如果是烧煤的电厂,现在电厂发一度电才不到290个标煤,我要做热点联产他因为出热必将降低我的发电效率。我做制冷有三种模式,第一种模式我拿这个热通过出蒸汽然后吸收制冷,产生这么多冷量,这里折合12%的发电,因为这个冷量可以用电制冷来代替,综合起来25加12等于37,所以说在能源效率上是高一点的。还有一种方法是拿蒸汽直接驱动压缩机,这时候11加25等于36,也稍微高一点。所以总的来说用燃煤的热电连产,他它比单独一个发热的锅炉根发电厂热点效应显著,这就是为什么在北方地区广泛推广热电连产的集中供热。但是在南方做冷电联产的话,与集中供冷相比的话相差不大,基本相同。
第二个问题我们再看燃气,要说用天然气电厂发电的话,我们已经有燃气蒸汽联合循环电厂,他们的效率可以达到55%,可惜现在没有天然气多数在周围停着。说输送电也要消耗一部分,到了末端大概就是50%,5%在过程消耗掉了。我们现在搞天然气的热电联产,这时候就要降低发电效率,一般来说发电效率到50%,产热效率到40%,这时候我如果就用热跟电的话相当于一个COP4个热泵,总的来说热电产天然气是很好的。如果用热来制冷有三种方式,如果用蒸汽制冷的话相当于10比的发电 ,10加40等于50稍微差一点,用热水制冷才折合6份的电,等于46就低了,用蒸汽压缩机的话,等等53也还差不多。所以总的来说要是用热气来产热是好的,要是用燃气的热冷联产跟纯发电差不多,不能说好的多,只能说基本二者相同。刚才说的方式都是在电场里才能实施的大系统,如果是输送到楼里,我们刚才讨论的时候集中供冷的时候有很多损失出现很多问题,因此这是没有办法做的事,因为区域供冷用冷水循环不是什么好事。再就是用热水循环在下端用热水制冷 ,但是就像我们刚才分析的,用热水制冷效率低了,但是可以解决输电的问题,夏天我也可以走大温差过热,但是制冷效果低,所以在能源利用率上不好。还有就是全年用蒸汽制冷,它的整体能源效率跟纯电厂接近,但是它要解决蒸汽诉讼问题根明水回收问题,而这二者都不是太好解决的。
所以总的来看己方设备重量过大,冷冻水循环水泵用电量大,虽然这个例子非常好,但是各项能耗比例来看都远远低于或者差于一般大楼的独立式系统,这就是区域供冷。所以当以供冷为主的时候,主要的效率并没有明显提高,而在输送和管理等方面有明显的问题,因此我们不提倡这种方式,而只有当以供
热为主,或者同时有全年持续的工业蒸汽的时候才用蒸汽管道又有有效地冷凝水回收可以长期适用,这就是我们用这个的基本条件,希望大家重视这个事。
下面我们谈基于天然气的热电冷三联供的问题。在我们的节能里面就安装了可以实现各种组合方式的BCHP系统,并且已经做了一年多了 ,实际实验测试分析,还做了15个类型不同的大型建筑的方案分析,下面就说说我们的实验结果。首先看发电设备,燃气内燃机发电,他出热是靠冷却水,一部分是烟气。当你做制冷的时候这一块的制冷效率比较低,所以就要想办法解决这个东西热利用的问题。同时燃气内燃机发电有一点,你想让它少发一点电,就会发现你把发电量减少了,热量不是正比例的减少,所以热量调节能力比较差,这是他的特点。还有一条道是用微然机发电,它的整体效率比较低。还有固体氧化物电池,这是最新的,也是效率最高的,这是做建筑物里面能量综合系统里面最好的方案,但是还没有推广开。
我们再分析当我只需要供热的时候哪种方式都比热点分开好,都是非常值得推荐的方式,但是要是制冷的时候采用内燃机方式可以做到综合的COP是1,所以总的算起来他的综合能源效率接近大型的燃气蒸汽联合循环电厂。但是要用燃气内燃机的方式的话,因为他发电的效率比较低,就是低于我们的电场,这是冷热源的效率问题。但是这里面还有一个其他的问题就是冷热电的匹配问题,当你的发电不能上网的时候,你用电来定热还是用热来定电。但是现在中国的问题由于我们能源价格体系的问题,我们发电的燃料成本远低于购电成本,也就是说你把设备买了之后,如果不投入设备的话,哪怕纯发电就比燃气电贵,哪怕你热量都不要了。这样的话同时加上我这个钱已经买了设备了,因此巨大地回收出投资的压力,就逼着很多时候纯发电运行。这样一来当我设计不合理的时候就完了,当我设计运行合理的时候往往是省钱不节能,省钱是有好处,但是不节能对我们国家和社会是不利的。所以初步结论是说,只有当系统里面存在全面稳定热混合的时候,跟天然气比热电节能。比要用到医院、酒店合适,但是热负荷全年变化比较大的时候,并不节能。
下面我想谈一下天南旗帜燃或燃气制冷机过路房的吸收制冷机。这里面的综合效率是2.75,也就是说一个天然气的热量能够出2.75份的冷量,我用天然气直接做制冷的话他的COP是1.3,也就是说1份冷量能出1.3倍的冷量,这里面相差了两倍。但是有人说尽管我两倍之差,能源消耗高一点,但是我能解决电力的问题。我们看怎么天然气直接制冷对消除电力负荷解决电力分布不足的问题有多大贡献?如果天然气制冷机装上了,我装上了以后确实可以减少夏天电厂的负担,但是我每减少1亿瓦电力的发电量,我可以替代做燃气电厂,那么燃气电厂投资一瓦大概是6毛钱,而我吸收制冷大概是1块钱。因此的结论就是这个相比消耗量倍的天然气,跟修天然气电厂相比4年就能收回投资。
各项节能技术都有他的使用条件,必须因地制宜根据当地的状况根外在环境进行综合分析。对政府来说,我们各级决策者就应该根据实际进行分析,使我们的政策根补贴,现在尤其是补贴要有利于真正实现节能,同时有利于促进社会公平,不能支持那些个假节能、不节能的项目,同时也不能够通过补贴去拉大社会的不公平。对开发商来说就应该慎重地对待各项节能技术,避免被不适当的炒作影响,应该对社会负责,应该对用户使用负责。同时建筑节能不是简单地说通过几项新技术就能够实现的,而是要做大量地、科学的设备、运行才能做到。因此一定要响应中央的号召,就是坚持科学发展观,就是建设和谐社会。我觉得这两条应该作为我们发展建筑节能事业的基本的宗旨。谢谢大家!
我觉得太阳能热水器解决生活热水供应是最合适的,在中国获得了广泛成功,目前我们是世界上按照总量和人均来说我们太阳能热水器都是用的最广泛的例子,并且随着生活的提高可能老百姓用生活热水的量会增长,所以太阳能热水器是解决这个问题最好地方案,但是这里面有一个是用集中方式还是分散方式的问题。现在很多地方都要说提高太阳能热水器的利用水平,但是集中起来就有很大的问题,要有水泵主动循环,但是我们发现很多太阳能热水喜欢由于使用不当造成很大的消耗。利用维护结构进行太阳能采暖或者太阳能的应用可能在一些地区推广这就是落实的被动式的太阳能技术,在八十年代我们在北京的大兴、甘肃等等很多地区都有很多的案例,应该好好发展。我谈主动太阳能系统,这种系统不是不能用,是一定可以用,但是由于他出投资时间短,投资高,所以要搞这种系统就要承担巨大地投资压力。同样太阳
能发电在目前的经济水平下,它的的经济性很差,所以也一定要承担巨大的出投资压力。所以我们想出于这个压力的情况下,我们要把这两个建在哪?我们看在城市发展这些东西的话可利用的空间有限,像上海的高楼大厦,同样的样能装置他见到太阳的时间就少,并且很难处于比较好的装备。我觉得处于这些东西来说,首先我们赞成民间的投资者投资使用,通过这种方式实际是对社会做巨大贡献,我们应该感谢他们,尊重这些企业家民间投资者干这些事,但是我们政府不应该对城市中这些项目实行补贴,因为这些项目不是贴在穷人身上的,是贴在富人身上的,要补贴的话应该把纳税人的钱放在农村,通过支持农村的可再生资源的使用项目放在农村。因为农村太阳能装备的成本低于城市,而对使用者带来地效率要远远高于城市,所以同样的钱我搁在农村我省两度电,省两斤煤,搁在城市省半斤煤,而且搁在农村给老百姓带来地是天翻地覆的变化,给城里人带来地改变几乎看不见。
现在建筑节能已经全国人民共识,从政府到开发商,到业主都觉得建筑节能这件事非常重要,尤其是现在提出了万元GDP的产值要降低能耗20%,各地政府也都把这个建筑节能作为一个实现重大战略目标的一个主要的措施。于是各种建筑节能的技术就都纷纷而出,但是我今天就想利用这个机会简单地分析一下各种各样的建筑节能技术,看看它们在什么样的场合,哪些地区、条件环境下适合,哪些地方又不是太适合。
首先看中国的建筑能源状况,按照各种方面的统计目前我们国家有400亿平米的建筑物,其中240亿在农村,160亿在农村,但是主要能源消耗在建筑物里面城市占大头,农村由于相对经济发展落后,所以建筑资源消耗量比较少。加起来是两笔帐,我们现在采暖用到了我们国家总的煤产量的12%,除了这12%之外其他的用能都变成电力的话,占了我们国家电力总量的三分之一,这样总的来说,目前中国建筑物运行过程中的用能占了整个商品能源的20%到22%这么一个比例。这个比例数虽然不是非常大,但是我们国家是全世界制造出口大国,相当多的能源消耗用在产品加工上了。尽管这样建筑运行还占到20%和22%是比例非常大的了。看和国外比是什么状况,这个图是中国每平米建筑物和美国、加拿大、日本、西欧这些国家来比,这是城市建筑每平米的建筑用能。可以看出来尽管我们城市比农村高的过,但是现在每年的耗电是美国的三分之一,加拿大的三分之一,是欧洲的一半。在看人头每个人消耗在建筑物里面的能源情况,跟美国比咱们城市是2千瓦时每年每人,所以是美国的七分之一是欧洲和日本的三分之一。
这是刚刚世界自然保护基金会公布的年度报告,它是两个星期之前在我们的能耗楼里面WWWF的理事长在我们那宣布的,这里面的横坐标是生活水平,社会发展指数生活水平,纵坐标叫生态足迹,也就是说这个国家平均每个人占用了地球上多少资源,所以越往这边走,就表示这个国家的人生活水平越高,越满意、越幸福,这个高的走表现你占用的自然资源越多,消耗地球上的资源环境越厉害,破坏越大。这个圈是我们中国目前的位置,所以生活水平0.75,根线是世界的平均水平我们是世界平均水平低一点,大伙都知道这个圈是美国。在1977年咱们在这,经过20年的改革开放咱们到这了,生活水平有了显著的改进了。这个是美国从77年到03年的发展状况,它的生活水平也有所提高,但是它的消耗能源环境的从7涨到了几乎10,中国从生活水平0.5涨到0.75,消耗自然环境从1涨到不到1.7,所以现在和美国比它是咱们多少倍呢?6.5倍。一个美国人消耗6倍的中国一个人的自然环境,这是加拿大等一些西欧国家。真正理想在这个圈里面,现在世界上讲只有一个国家在这个点上待着,就是古巴,他生活水平高而且他消耗的自然环境少。对于中国十几亿的大国来说,我们如果上去了全球就毁灭了所以我们的目标一定是要走到蓝框里面,这就是中国政府提出的可持续发展的目标,只有走道这才能满足咱们社会发展人民生活水平的提高,同时又能不大量的破坏自然资源。可是很遗憾现在的很多发达国家都是以大量占用自然资源为代价来获取好的生活质量。
现在为什么中国跟发达国家的建筑能源消耗有这么大的差别呢?这件事非常值得重视,要仔细研究,这是一个简单地算率,我们取上海的气侯条件跟典型地一个住宅,这个住宅是一般的保温情况来看看它消
耗多少能源。有两种模式,一种使用模式是内部发热量都一样,这是每小时一次的通风换气保证室内的空气质量,室内永远维持在18度到26度之间,一天24小时维持这样一个合适的温度,低了就加热,温度高了就空调。这实际上就是绝大多数美国的住宅就是按照这种方式控制,窗户一定关着,一次通风换气保证空气新鲜。另外看我们中国的住宅,他如果屋子里太热外面凉快的话,我就先开窗户通风换气,就不是一次了,可能是很多次。当房间温度当没有开空调的时候,只要在15度到29度之间就认可了,但是超过这个范围我就开空调,这跟美国是一样的。但是如果上班去了我就把空调关了,下班之后再把温度回到这个范围去,这看是很合适的符合中国的生活习惯,大伙觉得这两种习惯没有很大的差别。这就是这两种模式造成的能源消耗,前一种是43度点,后面是不到10度电,很可惜中国的建筑节能规范是请美国人算出来的,说上海市住宅每年每平米的耗电量在55度以下就是节能住宅,这个55度是按照这个方式算下来了。可是我们调查了1500多户的上海市民的实际用电量,绝大多数都在20度左右,很少有到35度,这个用电量不是空调采暖的用电量,而是他们家所有的用电量才这么多,你抛出其他的东西,光采暖和空调就10度多。这就是这个房子使用的方法不一样,开窗户不开窗户,连续空调和间歇空调就导致能源消耗三倍以上的不同,也就是说生活模式、使用模式不同,会导致很大的能源消耗地不同,所以提倡节约,保持勤俭节约的模式,反对国外的模式,反对跟国外生活方式接轨,这条是节约化社会主要内容,也是我们讲建筑节能地主要保证,这是我们今天研究这个问题最主要的出发点。
大家说我们搞节约就可以了,不用搞建筑节能了。我们不同的使用模式反过来对你建筑物的形式要求不一样,对你建筑物里面的系统要求不一样,这样一来这个问题就大了,就是说我们到底希望未来中国的房子使用是一个什么模式,是一个节省的模式还是一个浪费的模式。我们今天盖的房是照节能的模式去盖,适合那种使用方式的建筑物和系统,还是反过来依照美国的方式建这个建筑物,给我们的能源消耗带来很大的不同,这就是目前摆在我们的面前的问题。我们北方采暖的问题现在消耗非常高,还有很多商业的节能方式谈的都比较多,还有从上海到重庆整个长江两岸是我们国家经济发展最快的地区之一,人民生活水平提高也要暖气,到底怎么解决这一代的模式,这是对我们整个中国建筑能源消耗有非常大的影响。再有就是生活热水的问题,随着生活水平的提高生活热水用量会越来越高,生活热水用量高也是发达国家建筑能耗远远高于中国建筑能耗一个重要的原因,以后我们怎么解决这个问题。再一个就是建设社会主义新农村的问题,这个问题很多人都谈了。
今天我想讲这样一个主题,由于我们的国家地域太广阔,自然环境各不相通,所以建筑节能的途径、方式和相适宜的技术也都不一样,所以必须是因地制宜发展适应地技术,这个东西在这个地非常好,你换个地从南方搬到北方,或者从北方搬到南方就根本不一样了。所以中国这么大一个国家,经济条件差异大,气侯状况差异大,所以必须因地制宜各地发展适宜技术。首先先看保温问题,刚才这个董事长讲了半天保温我很同意,我们看保温不但光看保温还要看建筑结构和使用寿命。保温就能节能是因为保温材料装在墙上就能阶段传热了,是因为墙的表面有温度差才传热,我们加保温材料就不让引起传热,造成温度差。实际上我们建筑物旁边两边墙的温差有多大呢?不同的地区差的非常大,在东北零下28度,屋里的温度是20多度,所以平均温差是40多度。到了上海一代就是冬天的温差不到15度。有人说我保温主要解决夏天防热的问题,这边是夏天造成的温差,任何时候室内外的温差都比冬天小的多。所以这样一来的话我加保温是组织热量过去,一定是温差越大越需要起更好地保温,温差越小越不需要太多的保温,再小就不需要保温。所以应该根据室内外温差状况来科学地考虑我们应该怎么做我们的保温,建筑节能绝不是简单地说把保温加大就可以了,说节能50%就把保温加大50%,绝不是这么简单的事,这句话只在东北适合,其他地区就要综合分析才行。有人说在南方加保温可以降低空调使用能耗,因为太阳西晒,或者是太阳照到屋顶,没错,这时候把西墙和屋顶加好保温确实可以减少空调地耗能量。但是这时候加保温是最好地方式呢?不是,这时候我如果再做一些防晒的方式,就可以使太阳不直接照到表面了,温度就不会上去了,再就是有效地通风散热。所以对热的地方来说,通过通风散热和遮挡和太阳热取消掉这个问题就简单多了。对于我们的建筑业应该采用同样的模式才对,尤其是当室外温度除在18度到25度一个舒适区间的时候,这时
候由于太阳透过窗户照射,屋子里就有室外发热量,这些发热量比较送到室外去,要不然室内的温度太高。过渡季节保温不好地结构反过来可以帮助散热,减少空调的使用,因此每一件事都有两个方面,有好的方面和不足的方面,应该科学地看待这两个方面来正确地决定我们建筑物的结构,不应该一位单纯地追求保温,尤其在南方不一定起到好的效果。
下面我讲一下热泵的事。谈热泵就一定要谈冷源热源。比地源热泵,就是从地下埋管,冬天就是向地底取热,夏天向地底取冷。如果你的冬天符合大于夏天的符合,我说的不是水态符合是一冬天累计的符合,那么就会使地下的温度一年比一年低,反过来这样做就会使得地下温度一面比一年升高。比在上海、南京、武汉这一代大致上冬天、夏天的符合差不太多,所以从这个角度讲它是发展地埋热泵比较好的地域。但是好些在广州、华南地区也有很多公司搞这种热泵,这种热泵一年到头都是空调,不断从地底取冷往下送热,就导致地下温度逐年升高,就不满足平衡条件,所以在这样的地方一般情况下都不适合发展地埋热泵,同样在在哈尔滨、东北、沈阳就必然使地底的温度逐年下降,越来越冷,最后七年十年之后不能用了,因此也不适合发展这种技术。因此必须要注意在什么地方,要适宜的地方满足这个条件才行。只是当初当有地下河,这个水流的挺好,把热量、冷量都带走了,就什么地方都可以用了。地下的水源热泵就是抽地下水也是存在同样的问题,但是更重要的是要保护我们的水资源,你不能为了节能造成水资源浪费,在中国严重缺水的状态下这么做就更不对了。下面谈污水源热泵,就是叫元生污水水源热泵,就是从下水道特别脏的水里面从那里面取能量,这个一般来说是很困难,最大的困难是把污染物挡让它污染我的设备。咱们哈尔滨用的就非常好,用一个转轮的东西让脏水过滤,然后让提取过的水以后把脏东西又带回到下水道里面去了,这个东西应该是具有世界先进水平,而且是在很多工程上取得很好地案例。这是真正怎么用污水水源的一个概念,可是在北京一个案例就不是这样,他是污水处理厂处理后的中水是干净水让它作为热泵换一个地方提取热量或者冷量,但是污水处理厂距离使用地地方4.5公里,两基换热4度温差。所以这种污水水源热泵不是不值得提倡的,它不是真正的节能技术,类似现在有些地区都在提海水源热泵,对海水源热泵来说就需要认真的论证,可能有些地方很合适,但是相当多的地方如果没有很好地论证的话,海水源热泵的效率很高,但是水循环消耗了一半的能量综合地就非常低。
下面我讲集中供冷的技术,这个技术现在在很多地区都在推广,广州、深圳、武汉、上海也要搞等等很多地区都要搞。这个一说起来都说跟你们北方集中供热学的,咱们先看集中供热好处和坏处。集中供热我要烧煤,这个煤有污染、堆积、排放的问题的只有集中才能提高效率,见效污染,集中就意味着我要把这个热覆盖到很远的地方,就要花很多的钱让这个水走到地方。北京现在都通过加大温差减少水量,降低投资减少能耗。这还有很多的问题,由于调节不当造成浪费及还有收费的问题,并且所有的供热都是24小时连续运行,导致很多不用的房子也在供热造成大量的能源浪费。咱们把供热和供冷比较一下,我集中供热热源效率高,还降低污染,但是供冷,冷机到2千冷吨以上,你再提高1万冷吨效率也不会提高了。冷是在3、4万平米的规模上,热是在3、4百万规模的地方,差了一百倍。供热主要特点是墙体传热,刚才的董事长也讲了它的热惯性大,所以主要的热量克服就要克服通过墙传出去的热量,所以要连续供热。在供回水温差是60度到70度,因为集中供冷,这个冷水再低就冻冰了,这样一来水温差对多10度,没有办法再高了,这两个就差了了七倍,就意味着你的管道要增加两倍半,能量要增加两倍。还有一点你用水泵输送热量是让水转游,到冬天睡梦的热量都变成热了,没事我点电炉子加水不犯法,这个点炉子跟冷水互相抵消就捣乱了。还有一个最大不一样的地方,供热是由老天爷定的,老天爷热了就不供了,天冷了就供了,所以我统一供应就可以了。但是空调符合主要是由于我室内发热量确定的,各自之间不一样。这样就导致我集中供热、集中供冷,看起来就差一个字,但是完全的原理、概念、特点都不一样,就导致一个是在北方是可用技术,一个在南方就必须慎重对待。先说这个第一个问题就是刚才说的大水量循环泵耗高的问题。我有一个案例就是今年夏天到日本都新系统,那是世界上最大的集中供冷的系统,他告诉我输送过程中总量损失10%,因为他输出的总供冷量,跟到客户那里测试了一下,每年都损失10%。他说管道保
温不好损失了10%,我说你的管道保温很好,他说这10%哪去了。10%的损失里面8.5%不是保温的事 ,是水泵发热,点炉子加热把冷热抵消在里面了,这就是很清楚的实例。
你供的一百万平米里面有一个楼有5千平米的房子说我现在用空调,其他的地方都不用,你就得开,供热系统最高符合和最低符合之差一半,一天里面符合基本均匀,而集中供冷一个区域里面,符合一天的变化能差10倍到20倍,白天晚上差10倍或者差的更多。但是有的时候各个末端都关了,但是一个宴会厅就要开着,我就想问一个系统就剩1%的符合的时候你怎么运行最后就造成大量的浪费。在看这个案例它是24小时连续运行,在夜间的供回水温差比4度都低了,这样的话他一年算下来每平米地空调消耗量是120千瓦时。我们上海的建筑统计下来是每年的消耗量是70到100千瓦时,这个是平均数,这个是咱们统计的高层建筑,应该是跟他的建筑水平差不多,气侯条件也差不多,就是因为连续运行与间歇运行造成的差别。再看美国一个大学的例子,他和北京的气侯条件非常接近,他是连续24小时供冷,他夜里面的供回水温差都小于3度了,算下来他每年空调冷负荷耗的电是63度电,而在北京这个冷冻站我找的数据多了,一般在20度到40度电每平米左右,但是它的冷源的耗电量就63度电,比北京任何一个楼都高了。冷量是多少呢?每平米每年的耗电量是190多千瓦时,而在北京大型办公建筑的耗电量就在90到100千瓦时之间。这个差别就是由于连续运行根间歇运行导致的巨大差别。
从这几条我们得到结论,第一长途冷量输送,导致水泵电耗高,损失了冷量。第二为了个别用户的需求连续运行就损失了冷量。第三即和管理中海油很多困难。第四能耗过高的问题抵消了各项优点。所以总的来说在一般情况下大规模集中供冷的方式是不提倡在我们这使用的。这里面还有很多的案例,比如说中央空调在北京由于夜间个别空间需要空调我们就开了,就消耗了很大的能源。我有一个度假村在北京原来装的中央空调,老板说我们运行不起中央空调,我们入住率50%,那个东西一开开我们负担不起。这是小规模的就这样了,但是大规模的集中供冷我们该怎么办。住宅24小时整体空间用电量,和部分空间用电两他俩的比是3,这就是刚才说的为什么个别上海住宅消耗模式很只有差别很大。
下面谈区域式热点冷三联供的问题。就是拿电过来先制热再供暖再供冷,这是一个很好地利用方式。但是实际运用这个方式的时候也必须实事求是来认真进行分析,这里面有三种不同的实施方式。要分析的问题有三点,第一条电厂作为冷源、电源和热源,它到底是不是节能,先仔细讨论一下。第二个像我刚才说的它的输配系统是否节能,第三它的调控管理方式是否有利于节能,这三个问题必须回答对了才能做这个系统。咱们先看它的热源,如果是烧煤的电厂,现在电厂发一度电才不到290个标煤,我要做热点联产他因为出热必将降低我的发电效率。我做制冷有三种模式,第一种模式我拿这个热通过出蒸汽然后吸收制冷,产生这么多冷量,这里折合12%的发电,因为这个冷量可以用电制冷来代替,综合起来25加12等于37,所以说在能源效率上是高一点的。还有一种方法是拿蒸汽直接驱动压缩机,这时候11加25等于36,也稍微高一点。所以总的来说用燃煤的热电连产,他它比单独一个发热的锅炉根发电厂热点效应显著,这就是为什么在北方地区广泛推广热电连产的集中供热。但是在南方做冷电联产的话,与集中供冷相比的话相差不大,基本相同。
第二个问题我们再看燃气,要说用天然气电厂发电的话,我们已经有燃气蒸汽联合循环电厂,他们的效率可以达到55%,可惜现在没有天然气多数在周围停着。说输送电也要消耗一部分,到了末端大概就是50%,5%在过程消耗掉了。我们现在搞天然气的热电联产,这时候就要降低发电效率,一般来说发电效率到50%,产热效率到40%,这时候我如果就用热跟电的话相当于一个COP4个热泵,总的来说热电产天然气是很好的。如果用热来制冷有三种方式,如果用蒸汽制冷的话相当于10比的发电 ,10加40等于50稍微差一点,用热水制冷才折合6份的电,等于46就低了,用蒸汽压缩机的话,等等53也还差不多。所以总的来说要是用热气来产热是好的,要是用燃气的热冷联产跟纯发电差不多,不能说好的多,只能说基本二者相同。刚才说的方式都是在电场里才能实施的大系统,如果是输送到楼里,我们刚才讨论的时候集中供冷的时候有很多损失出现很多问题,因此这是没有办法做的事,因为区域供冷用冷水循环不是什么
好事。再就是用热水循环在下端用热水制冷 ,但是就像我们刚才分析的,用热水制冷效率低了,但是可以解决输电的问题,夏天我也可以走大温差过热,但是制冷效果低,所以在能源利用率上不好。还有就是全年用蒸汽制冷,它的整体能源效率跟纯电厂接近,但是它要解决蒸汽诉讼问题根明水回收问题,而这二者都不是太好解决的。
所以总的来看己方设备重量过大,冷冻水循环水泵用电量大,虽然这个例子非常好,但是各项能耗比例来看都远远低于或者差于一般大楼的独立式系统,这就是区域供冷。所以当以供冷为主的时候,主要的效率并没有明显提高,而在输送和管理等方面有明显的问题,因此我们不提倡这种方式,而只有当以供热为主,或者同时有全年持续的工业蒸汽的时候才用蒸汽管道又有有效地冷凝水回收可以长期适用,这就是我们用这个的基本条件,希望大家重视这个事。
下面我们谈基于天然气的热电冷三联供的问题。在我们的节能里面就安装了可以实现各种组合方式的BCHP系统,并且已经做了一年多了 ,实际实验测试分析,还做了15个类型不同的大型建筑的方案分析,下面就说说我们的实验结果。首先看发电设备,燃气内燃机发电,他出热是靠冷却水,一部分是烟气。当你做制冷的时候这一块的制冷效率比较低,所以就要想办法解决这个东西热利用的问题。同时燃气内燃机发电有一点,你想让它少发一点电,就会发现你把发电量减少了,热量不是正比例的减少,所以热量调节能力比较差,这是他的特点。还有一条道是用微然机发电,它的整体效率比较低。还有固体氧化物电池,这是最新的,也是效率最高的,这是做建筑物里面能量综合系统里面最好的方案,但是还没有推广开。
我们再分析当我只需要供热的时候哪种方式都比热点分开好,都是非常值得推荐的方式,但是要是制冷的时候采用内燃机方式可以做到综合的COP是1,所以总的算起来他的综合能源效率接近大型的燃气蒸汽联合循环电厂。但是要用燃气内燃机的方式的话,因为他发电的效率比较低,就是低于我们的电场,这是冷热源的效率问题。但是这里面还有一个其他的问题就是冷热电的匹配问题,当你的发电不能上网的时候,你用电来定热还是用热来定电。但是现在中国的问题由于我们能源价格体系的问题,我们发电的燃料成本远低于购电成本,也就是说你把设备买了之后,如果不投入设备的话,哪怕纯发电就比燃气电贵,哪怕你热量都不要了。这样的话同时加上我这个钱已经买了设备了,因此巨大地回收出投资的压力,就逼着很多时候纯发电运行。这样一来当我设计不合理的时候就完了,当我设计运行合理的时候往往是省钱不节能,省钱是有好处,但是不节能对我们国家和社会是不利的。所以初步结论是说,只有当系统里面存在全面稳定热混合的时候,跟天然气比热电节能。比要用到医院、酒店合适,但是热负荷全年变化比较大的时候,并不节能。
下面我想谈一下天南旗帜燃或燃气制冷机过路房的吸收制冷机。这里面的综合效率是2.75,也就是说一个天然气的热量能够出2.75份的冷量,我用天然气直接做制冷的话他的COP是1.3,也就是说1份冷量能出1.3倍的冷量,这里面相差了两倍。但是有人说尽管我两倍之差,能源消耗高一点,但是我能解决电力的问题。我们看怎么天然气直接制冷对消除电力负荷解决电力分布不足的问题有多大贡献?如果天然气制冷机装上了,我装上了以后确实可以减少夏天电厂的负担,但是我每减少1亿瓦电力的发电量,我可以替代做燃气电厂,那么燃气电厂投资一瓦大概是6毛钱,而我吸收制冷大概是1块钱。因此的结论就是这个相比消耗量倍的天然气,跟修天然气电厂相比4年就能收回投资。
各项节能技术都有他的使用条件,必须因地制宜根据当地的状况根外在环境进行综合分析。对政府来说,我们各级决策者就应该根据实际进行分析,使我们的政策根补贴,现在尤其是补贴要有利于真正实现节能,同时有利于促进社会公平,不能支持那些个假节能、不节能的项目,同时也不能够通过补贴去拉大社会的不公平。对开发商来说就应该慎重地对待各项节能技术,避免被不适当的炒作影响,应该对社会负责,应该对用户使用负责。同时建筑节能不是简单地说通过几项新技术就能够实现的,而是要做大量地、科学的设备、运行才能做到。因此一定要响应中央的号召,就是坚持科学发展观,就是建设和谐社会。我觉得这两条应该作为我们发展建筑节能事业的基本的宗旨。谢谢大家!
我觉得太阳能热水器解决生活热水供应是最合适的,在中国获得了广泛成功,目前我们是世界上按照总量和人均来说我们太阳能热水器都是用的最广泛的例子,并且随着生活的提高可能老百姓用生活热水的量会增长,所以太阳能热水器是解决这个问题最好地方案,但是这里面有一个是用集中方式还是分散方式的问题。现在很多地方都要说提高太阳能热水器的利用水平,但是集中起来就有很大的问题,要有水泵主动循环,但是我们发现很多太阳能热水喜欢由于使用不当造成很大的消耗。利用维护结构进行太阳能采暖或者太阳能的应用可能在一些地区推广这就是落实的被动式的太阳能技术,在八十年代我们在北京的大兴、甘肃等等很多地区都有很多的案例,应该好好发展。我谈主动太阳能系统,这种系统不是不能用,是一定可以用,但是由于他出投资时间短,投资高,所以要搞这种系统就要承担巨大地投资压力。同样太阳能发电在目前的经济水平下,它的的经济性很差,所以也一定要承担巨大的出投资压力。所以我们想出于这个压力的情况下,我们要把这两个建在哪?我们看在城市发展这些东西的话可利用的空间有限,像上海的高楼大厦,同样的样能装置他见到太阳的时间就少,并且很难处于比较好的装备。我觉得处于这些东西来说,首先我们赞成民间的投资者投资使用,通过这种方式实际是对社会做巨大贡献,我们应该感谢他们,尊重这些企业家民间投资者干这些事,但是我们政府不应该对城市中这些项目实行补贴,因为这些项目不是贴在穷人身上的,是贴在富人身上的,要补贴的话应该把纳税人的钱放在农村,通过支持农村的可再生资源的使用项目放在农村。因为农村太阳能装备的成本低于城市,而对使用者带来地效率要远远高于城市,所以同样的钱我搁在农村我省两度电,省两斤煤,搁在城市省半斤煤,而且搁在农村给老百姓带来地是天翻地覆的变化,给城里人带来地改变几乎看不见。
太阳能取暖制冷门窗幕墙--未来市场的宠儿
信息来源:中国幕墙网 发布时间:2006-12-20 点击数:127
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门窗幕墙是建筑的灵魂,也是建筑风格水平的具体体现。门窗幕墙的不断更新换代升级,推动
了建筑的迅速发展。中国在建筑门窗幕墙方面有悠久的光辉历史文化,如砖调、石雕等幕墙,甚至是台阶、护栏、扶手以及雕龙画凤的门窗等等,处处闪烁着我国建筑门窗幕墙的特有风格与智慧。
但对现代建筑门窗幕墙的研究、应用相对是比较晚一点,可以说是从八十年代开始引进的,经过我国建筑门窗幕墙科学工作者的努力,短暂的二十多年研究与发展,到目前为止,我国建筑门窗幕墙的年产量和拥有量,已居世界之首。建筑节能是我国2005年的重要话题,但2001年北京科屹泓铝材有限公司就开始研发太阳能取暖制冷门窗幕墙系列产品,到目前为止,已经取得多项国家专利,为未来建筑节能门窗幕墙的发展,开辟了更加广泛的道路,太阳能门窗幕墙产品将是未来市场的宠儿。太阳能取暖制冷门窗幕墙实际上是由北京科屹泓铝材有限公司科研部研发的多项技术专利组成,主要有:《门窗框散热器》、《阶梯组合式太阳能利用装置》、《太阳能取暖制冷门窗》、《多功能空调门窗》、《一种新型节能门窗》、《多功能空调窗帘盒》、《保温膜铝板太阳能加热器》、《抗菌智能调控相变储能装饰板和门窗框》、《U型管路接头》、《密集型管路接头》、《利用建筑物结构作为换热器的制冷和制热装置》等。
通过工程实例和国家检测,证实这些产品是综合利用太阳能的理想方式,只要有阳光,合理的利用这些节能环保专利,哪怕只是微弱的阳光,一年四季都可不用其它任何能源,就能满足人们取暖降温的需求,利用北京科屹泓铝材有限公司研发的太阳能取暖制冷门窗幕墙技术,可以节能90%以上,
而且它的造价并不贵,相当于目前的门窗幕墙造价,是任何开发商都可以接受的价位。为此北京科屹泓铝材有限公司坚持科学发展观、坚持自主创新,付出了艰苦的劳动和巨大的投资。采用北京科屹泓铝材有限公司的太阳能取暖制冷门窗幕墙技术,安全、靓丽、时尚,是一项功在当今、利在千秋的好事。有关资料证实幕墙首先从外国发展起来的,美国幕墙的发展有百年历史,1917年美国旧金(SanFransisico)哈里德大厦(Willis Polks Hallidie)诞生世界上第一块玻璃幕墙;1950年纽约(New York)利华大厦22层(Lever Building),建成了具有代表性的玻璃幕墙;以后又在纽约建成联合国秘书处大厦(U.N.secretariat building)。从1952年起由于铝合金的运用,幕墙开始出现了单元式幕墙,如匹兹堡(Pittsburgh)的阿尔考大厦(AlcoaBuilding)1974年芝加哥(Chicago)西尔斯大厦(Sears Tower)110F,443m ,它是采用黑色铝材和古铜色玻璃。西班牙的华伦西亚天文馆,是由一个透明的拱形罩组成,罩长110m,宽55.5m,这个混凝土的新型庞大建筑,优美华丽十分诱人,它彻底改变了人们对建筑的理解,一时玻璃幕墙成为高雅、富贵建筑的衡量标准。
然而一件新型的建筑诞生也不是十全十美一帆风顺的,它需要开拓者不断的完善,不断的克服困难,直至成功。例如在1919-1922年间,著名建筑师米斯就提出了全玻璃幕墙的高层建筑方案,他认为玻璃幕墙能起反射作用,而且没有阴影,造型简洁高雅,赋予建筑生命,得到丰富多彩的艺术效果。
当时米斯的建筑方案,是完全从造型艺术的角度提出的,并没有考虑到节能问题和幕墙的传热系数,这实际是不成熟、不切合实际的设计。但米斯还是念念不忘,要用全玻璃幕墙来创造出新建筑形式。他热情的为美国拉达斯第一位女医生,设计造出一幢住人的\"水晶宫\"。然而不幸的\"水晶宫\"女主人,被严寒酷暑折磨所激怒,甚至对米斯提出了控告„„。这个打击丝毫没有减弱他对全玻璃幕墙建筑的热情,由于米斯执着的追求、改革和探索,1958最终与约翰逊合作设计了具有隔热效果的纽约西格拉姆大厦,该大厦是高达38层的玻璃幕墙建筑,它大胆的采用了50年代的最新产品-染色玻璃。当时的染色玻璃是在玻璃中添加进不同的矿物原料,而呈现出各种不同的颜色,其中蓝灰色、古铜色、蓝绿色、琥珀色居多。染色玻璃幕墙在夏季可以有效的避免阳光曝晒,节约制冷费,使西格拉姆成为当时颇负盛名的建筑。此后由贝聿铭事务所设计了一幢完全体现了米斯的设想的玻璃幕墙摩天大楼,它是1971年建成的60层高的波士顿汉考克大厦的镀膜玻璃幕墙。它的节能效果相对是比较理想的,简洁美丽的造型,轰动了整个欧美市场。
科学的进步和人们对美好生活的追求,极大的促进了玻璃行业对减低玻璃传热系数的研究,促进了镀膜玻璃、中空玻璃和断热型材的诞生和发展。我们敬佩国外建筑师在遇到困难和挫折之后没有气馁,国家并没有因此叫停或封杀玻璃幕墙,才有今天门窗幕墙百花盛开的春天。北京科屹泓铝材有限公司科研部研发的太阳能取暖制冷门窗幕墙产品的目的,就是为减轻污染、节约能源、造福人民的,虽然申请了专利,但对使用单位是免费的、是无偿的,并且撰写了大量的有关太阳能取暖制冷门窗的文章。
然而一件新型的建筑诞生也不是十全十美一帆风顺的,它需要开拓者不断的完善,不断的克服困难,直至成功。例如在1919-1922年间,著名建筑师米斯就提出了全玻璃幕墙的高层建筑方案,他认为玻璃幕墙能起反射作用,而且没有阴影,造型简洁高雅,赋予建筑生命,得到丰富多彩的艺术效果。
当时米斯的建筑方案,是完全从造型艺术的角度提出的,并没有考虑到节能问题和幕墙的传热系数,这实际是不成熟、不切合实际的设计。但米斯还是念念不忘,要用全玻璃幕墙来创造出新建筑
形式。他热情的为美国拉达斯第一位女医生,设计造出一幢住人的\"水晶宫\"。然而不幸的\"水晶宫\"女主人,被严寒酷暑折磨所激怒,甚至对米斯提出了控告„„。这个打击丝毫没有减弱他对全玻璃幕墙建筑的热情,由于米斯执着的追求、改革和探索,1958最终与约翰逊合作设计了具有隔热效果的纽约西格拉姆大厦,该大厦是高达38层的玻璃幕墙建筑,它大胆的采用了50年代的最新产品-染色玻璃。当时的染色玻璃是在玻璃中添加进不同的矿物原料,而呈现出各种不同的颜色,其中蓝灰色、古铜色、蓝绿色、琥珀色居多。染色玻璃幕墙在夏季可以有效的避免阳光曝晒,节约制冷费,使西格拉姆成为当时颇负盛名的建筑。此后由贝聿铭事务所设计了一幢完全体现了米斯的设想的玻璃幕墙摩天大楼,它是1971年建成的60层高的波士顿汉考克大厦的镀膜玻璃幕墙。它的节能效果相对是比较理想的,简洁美丽的造型,轰动了整个欧美市场。
科学的进步和人们对美好生活的追求,极大的促进了玻璃行业对减低玻璃传热系数的研究,促进了镀膜玻璃、中空玻璃和断热型材的诞生和发展。我们敬佩国外建筑师在遇到困难和挫折之后没有气馁,国家并没有因此叫停或封杀玻璃幕墙,才有今天门窗幕墙百花盛开的春天。北京科屹泓铝材有限公司科研部研发的太阳能取暖制冷门窗幕墙产品的目的,就是为减轻污染、节约能源、造福人民的,虽然申请了专利,但对使用单位是免费的、是无偿的,并且撰写了大量的有关太阳能取暖制冷门窗的文章。
甲醇无腐蚀性,它的冰点是-98℃,以其为工质的热泵循环既可以供热,又可以制冷,它的冷凝温度较高-64.7℃,即便是炎热的夏天,哪怕气温高达40℃,以空气作为冷却剂也可将甲醛蒸气冷凝下来。
3、散热器使用只有100多年的历史,但是都是外国人发明的,包括目前的钢管散热器、铝合金散热器、铜铝复合散热器„„都是外国人发明的。门窗散热器的诞生,为现代供暖开辟了一条与其它采暖完全不同的供暖方式。它集中了现代供暖器的优点,利用空气幕原理,继承了中国古老的地热采暖技术、火炕采暖技术、火墙采暖技术的优点,它以功能多、节能、节水、省地、节材、环保、方便、实用、造价低廉、安全可靠、靓丽多彩等特有的优势,将迅速占领散热器市场,赢得客户的信任。门窗框散热器是属于中国自主知识产权的产品,是中国的骄傲。使用门窗框散热器比其它散热器节能65%,节水80%,节材50%,节地90%以上。门窗框散热器第一次实现把装饰与采暖、门窗与采暖、空调与采暖、建筑与采暖合理的融合在一起,使散热器做到了多用途、多功能、节能、节水、节材、节地、环保。门窗框散热器的多用途,主要表现在该散热器可以作为装饰品使用,也可以做门窗、空调使用。它的多功能主要表现在有加湿、消毒、通风、空调、自控、制氧、蓄能等作用。
门窗框散热器最突出的特点,是节能。门窗是能量流失的主要渠道,室内70%以上的能量就是通过门窗散发出去的。有了门窗框散热器就能很好解决这一问题,利用门窗框、扇取暖或制冷是更科学的、更理想的、更节约能源的。这样的取暖方式可以节约室内的空间,充分发挥散热器的作用,节约能源65%以上。门窗框散热器的第二个特点是节水。一片铸铁散热器用水在0.8公斤~1.2公斤左右,一组10片铸铁散热器用水8公斤~12公斤左右,与其散热量相同的门窗框散热器用水只需1公斤,能耗明显比铸铁散热器减少10倍。使用门窗散热器节地、不占地。一般散热器占据室内空间约3%~7%左右,主要是被供热管路和散热器片占有,如果采用门窗框散热器就不会占用室内空间面积。门窗散热器比其它散热器更节约材料。门窗框散热器是由铝合金扣盖和扣座制作的门窗装饰框,由于不需要亚弧焊,只需安装好底座之后,盘好热水管,打压检测合格,扣上扣盖就可以了,所以散热器的壁是很薄,每米的重量只有一公斤左右,做到了最大限度的节约原材料。
而其它散热器很难做到这样,不仅用材很多,分量很重,而且不安全。门窗散热器是环保产品。门窗框散热器是由铝合金扣盖和铝合金扣座组成的靓丽装饰框,表面是阿克苏粉末喷涂、氟碳喷涂、木纹转印等处理的,不会污染空气,不会释放有毒气体。更不会老化、变形、退色、霉变,一般三五十年不会坏的。
当然在目前建筑门窗幕墙的设计和应用方面采用的一些节能环保措施也是相当不错的,中空玻璃技术的应用,特别是LOW-E中空玻璃技术的推广应用,为节能环保建筑做出了很大的贡献。例如:普通白玻璃6mm,k值约为5w/㎡k;5+6+5的普通中空玻璃,K值约2.6~3.5 w/㎡k;如果使用LOW-E中空玻璃并充氩气,K值可达1.6~1.8 w/㎡k。LOW-E中空玻璃节能环保效果明显,冬季可有效地阻止室内暖气的热辐射向外泄漏;夏季可防止外面的热辐射进入室内。目前全世界Low-E玻璃的年均用量已达到1.2亿m3。我国购买一套LOW-E玻璃生产线,需要花费近两亿元,而且企业每年还要花费几百万的资金去向机关、团体、部队、学校、建筑设计院、开发商们推广宣传他的节能优点和好处,去推销产品。北京科屹泓铝材有限公司研发的太阳能取暖制冷门窗幕墙虽然没有以上产品的名气大,资金没有他们那么雄厚的资金,但是节能效果不亚于他们的产品,而且产品的价位要比他们的低。当前北京科屹泓铝材有限公司研发的太阳能取暖制冷门窗幕墙虽然也遇到了一些困难,由于它是一个没有作广告宣传的新产品,没有采取有效办法让更多用户了解的新产品,特别是进入建材行业比较晚,又没有任何关系,是很难迅速把新产品推向市场的。
广告宣传和人际关系都是非常重要的,好的产品和好的材料不宣传人们就不了解、不知道,也就无法推广使用。即便你把宣传资料送到开发商那里,由于你没有关系,你的产品不一定会被选用。相反不节能的、不环保的只要有关系就可能会中标。还有机关、团体、学校、开发商,他们需要对新产品有一个认识过程、了解的过程。有的人对节能并不感兴趣,不愿意承担风险。有个别的人,只认关系不认产品好坏,哪怕材料再贵、质量再差,他们也敢采用。另外无序的市场竞争与单纯的最低价中标法,也影响了节能门窗幕墙的推广与应用。尽管情况是这样,但是我们对未来还是充满信心的,国家在治理腐败方面、节能环保方面已经制定了相应的法律法规,人们的节能环保意识在不断增强,我国自主创新的太阳能取暖制冷门窗幕墙一定会占领门窗幕墙市场,一切高科技的、属于自主知识的节能环保好产品必定会得到人们的认可,得到国家的支持。
【建筑节能】塑料门窗在建筑节能中的作用
本文概述了建筑门窗国内外近20年的发展应用情况,分析了各类建筑门窗在建筑节能方面的贡献率,指出发展PVC塑料门窗与加快旧窗节能改造是促进建筑节能有效措施。 一、国内外建筑门窗近20年发展变化
1.1 欧洲20世纪80年代门窗市场占有率:塑料门窗占40%,铝门窗占15%,木门窗占42%,,其他门窗占3%。到20世纪90年代,木门窗下降到40%,铝门窗下降到11%,塑料门窗上升到47%,其它门窗占2%。2002年欧洲门窗市场共销售1亿樘(每樘窗约1.69m2),其中:木窗占29.4%,塑料窗占42.2%,铝窗占24.3%,木铝窗占3.1%,其它窗占1.0%。近20年欧洲门窗市场塑料门窗占有率一直稳定在40%以上。
美洲20世纪80年代门窗市场占有率:铝窗占58%,木窗占40%,塑料窗占2%。到20世纪90年代铝窗占31%,木窗占49%,塑料窗占20%。2002年美国住宅门窗市场总量为6100万樘(美国的门窗市场分住宅门窗及非住宅门窗市场),在住宅门窗市场中:塑料窗占46%,木窗占40.5%,铝窗占11.5%,其它窗占2%。
近20年美国门窗市场塑料窗占有率从2%上升到46%。
国外建筑门窗近20年发展变化可以看出:欧洲、美洲建筑门窗市场近20年变化是塑料门窗逐渐占主要份额,其次是木门窗、铝门窗,同时结合各类门窗的特点向复合材料门窗发展(如:塑铝门窗、木铝门窗等)。推动建筑门窗结构变化的动力是建筑节能政策和新材料、新工艺、新技术的发展。例如,欧洲1993年建筑门窗传热系数要求不大于1.9 W/(m2·K),到2003年欧洲门窗标准中要求门窗保温系数不大于1.4 W/(m2·K)。在欧洲、美洲建筑门窗市场中塑、铝、木窗将长期共存。
1.2 我国1985年建筑门窗市场占有率:钢门窗占63.4%,铝门窗占4.8%,塑料门窗占0.3%,木门窗及其他门窗占31.5%。1995年钢门窗占39.1%,铝门窗占33.8%,塑料门窗占11.2%,木门窗及其他门窗占15.9%。2000年钢门窗占13.4%,铝门窗占40.4%,塑料门窗占25.5%,木门窗及其他门窗占20.7%。2002年塑料门窗在全国新建建筑市场占有率为35%。
我国改革开放20年来,为改善国民的住房条件,不断扩大城市住宅建设规模,进行了住房制度改革,实现了住房商品化。城市人均住房面积从1987年的7m2扩大到2000年的17.2m2。住宅工程建设占建筑门窗市场总量的72%。住宅建设规模扩大,建筑节能和居室环境标准提高,推动了建筑门窗市场规模发展和产品结构的变化。我国建筑节能政策逐步推行也必然带来门窗产品结构性变化。《建设部建筑节能“十五”计划纲要》要求全面推行《民用建筑节能管理规定》,严寒和寒冷地区2001年前大中城市全面执行,2002年底前小城市普遍执行,2005年底各县城均予推行。夏热冬冷地区大中城市2001年10月1日起执行《夏热冬冷地区新建居住建筑节能设计标准》,2003年小城市普遍执行,2005年各县城均予执行。《夏热冬暖地区新建居住建筑节能设计标准》2003年大中城市开始执行,2005年小城市普遍执行,2007年各县城均予推行。今后10年我国建筑门窗产品结构变化,节能门窗将成为今后建筑门窗市场的主流。塑料门窗的应用仍会呈现上升的趋势。
二、各类建筑门窗建筑节能效果分析 2.1 门窗框扇用材
建筑门窗选用的型材材质不同、型材结构不同,其保温性能差别很大,常用窗框材料的导热系数见表1。 表1 常用窗框材料的导热系数 w/(m2·k) 窗框材料 钢材 铝合金 PVC PA 松木 玻璃钢 导热系数 58.2 203 0.16 0.23 0.17 0.52 ①塑料窗框的传热:
PVC塑料窗框传热系数与窗框型材结构设计有关,不同结构窗框具有不同的保温性能。目前大多选用三腔结构和四腔结构的窗框设计。三腔结构的PVC塑料门窗框传热系数为1.9 W/(m2·K),四腔结构的PVC塑料门窗框传热系数为1.7W/(m2·K)。 ②普通铝合金窗框的传热
铝合金与PVC塑料的导热系数相差约1270倍,但在铝合金窗框型材截面中贯通内外表面的金属实体部分所占比例很小,因此对整个窗框的保温性能影响程度降低。由热力学公式计算出普通三腔结构铝合金窗框的传热系数在6.2W/(m2·K)。 ③断热铝合金窗框传热
断热铝合金型材的传热方式相当于两块金属之间由导热系数较小的断热桥和空气间隙联结。这种型材结构设计,大大降低了窗框的传热系数,由热力学公式计算出断热铝合金窗框的传热系数在3.75W/(m2·k)。 由以上数据看出,同样为三腔结构的PVC塑料门窗型材、断热铝合金型材、普通铝合金型材他们的传热系数分别为:1.9W/(m2·K)、3.75 W/(m2·K)、6.2 W/(m2·K)。 2.2 玻璃
玻璃面积约占整窗面积的65%~70%,不同类型的玻璃,传热系数差别很大,玻璃的选用对门窗的保温性能起着重要的作用
表2 不 同 玻 璃 的 传 热 系 数
玻 璃 类 型 玻璃结构(mm) 传热系数K w/(m2·k) 单层玻璃 - 6.2
双层中空玻璃 5×9×5 3.26 5×12×5 3.11
三层中空玻璃 5×9×5×9×5 2.22 5×12×5×12×5 2.08
Low-E中空玻璃 5×12×5 1.71 2.3 密封
建筑门窗的保温性能与门窗的密封性能有密切的关系,空气渗透性能差的门窗,造成通风热损失大。保温性能良好的塑料窗空气渗透性能达到q0≤0.5m3/(m·h),平开窗通常为两层密封结构,中间形成一个空气保温腔,三层密封的平开窗有效阻止空气渗透,保温性能优于两层密封。我国《民用建筑节能设计标准》规定在1~6层建筑中气密性不低于q0≤2.5m3/(m·h),7~30层建筑中气密性q0≤1.5m3/(m·h)。据测算当窗户气密性为1.5m3/(m·h)时,保温系数K值将增大0.48W/(m2·K)。PVC塑料平开窗气密性优于铝合金窗可达到q1≤0.5m3/(m·h),保温系数K值仅增大0.16W/(m2·K)。 2.4 常用各种窗户节能效果 ①各种窗户的传热系数
表3 各种窗户的传热系数 W/(m2·K) 窗框材料 普通铝合金窗 断热桥铝合金窗 PVC塑料窗 窗框传热系数 6.2 3.75 1.9 窗框面积比% 30 30 35 单玻 K=6.2 6.2 5.46 4.7
双层中空玻璃(5+9+5) K=3.26 4.14 3.4 2.78 双层中空玻璃(5+12+5) K=3.11 4.04 3.3 2.70 Low-E中空玻璃(5+12+5) K=1.71 3.06 2.32 1.78 ②各种窗户的节能效果
从表3“各种窗户传热系数表”可以比较各种窗户的节能性能优劣,PVC塑料窗好于断热铝合金窗,断热铝合金窗好于普通铝合金窗。常用的各种窗户节能效果见表4。 表4 常用各种窗户节能效果
窗户 玻璃 窗框(扇)面积比% 传热系数W/(m2·K) 节能效果% 普通铝合金窗 单玻 30% 6.2 0 (5+9+5)双层中空玻璃 4.14 33.3 (5+12+5)Low-E中空玻璃 3.06 50.7 断热桥铝合金窗 单玻 30% 5.46 12 (5+9+5)双层中空玻璃 3.3 46.8 (5+12+5)Low-E中空玻璃 2.32 62.6 PVC塑料窗 单玻 35% 4.7 24.2 (5+9+5)双层中空玻璃 2.78 55.2 (5+12+5)Low-E中空玻璃 1.78 71.3
③从建筑门窗生产能耗比较,生产同样重量的PVC塑料的能耗是生产钢的1/4.5,生产铝的1/8.8。而且从建筑门窗的当前价格比较,同样性能的窗户,PVC塑料窗价格为断热桥铝合金窗的2/3。因此,无论从性能价格比以及我国当前消费水平,大力推广中空玻璃塑料窗对我国建筑节能和能源利用都具有现实意义。同时也佐证了欧美发达国家建筑门窗近20年的发展仍然是塑料门窗为主,塑、铝、木窗共同发展。推动各国
建筑门窗结构变化的因素有一个永恒的主题――建筑节能,各国根据本国的资源、地域、文化等因素发展节能门窗,只有不断创新,不断改进材料、工艺、技术,才能使建筑门窗健康发展。 三、塑料门窗的创新与发展
3.1 我国塑料门窗保温性能总体水平与国外有较大差距,北欧和北美国家窗户的传热系数一般都小于2.0W/(m2·K),有的达到1.1~1.2W/(m2·K)。我国是能耗大国,随着国民经济的发展,能耗的增量和增速愈来愈快。对建筑门窗的质量、使用功能要求会更高,研究开发新型节能塑料门窗是今后的主攻方向。塑料门窗在节能建筑工程中取得了广泛应用,它除了具有保温、隔热、气密性能好以及耐腐蚀等特点外,由于它的可塑性和焊接工艺,它能够作出各种不同品种、不同形式的窗型供建筑设计选用,而且在不同材质的门窗中塑料门窗的性能价格比最好。因此,在塑料门窗的创新发展中应发挥塑料门窗优势,开发系列化、多样化、高档化和适合不同地区、不同风格、人文化的产品。同时发挥不同材料的优点开发复合材料的门窗(如塑铝、塑木复合门窗)。
3.2 塑料门窗在旧窗节能改造发挥重要作用,欧洲门窗市场正逐渐成为更新门窗的市场。2001年欧洲57.9%窗用于更新已有建筑的旧窗,只有42.1%的窗安装在新建筑上。门窗产品更新改造的周期较短,而能源的成本越来越高。一些国家以优惠的税收及降低增值税的方法鼓励更新节能门窗。我国在已有建筑门窗中仅有0.5%的门窗符合建筑节能规定,所以旧窗节能改造在我国今后建筑门窗市场中是特别值得引起重视的。欧共体目前也在努力降低他们的能源消耗,从而减少二氧化碳排放量,在旧窗改造、门窗更新制定严格的保温隔热性能指标。我们期待国家有关部门制定相应政策,鼓励更换已有建筑耗能大的门窗,这是一项利国利民的事情,必然会使节能塑料门窗的使用率得到更进一步扩大。
中德建筑节能方案研讨会:门窗在建筑节能中的作用
[ 中国建筑节能网www.k211.com | 时间:2006-09-18 22:15:33 | 录入者:huanggaoming ]
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【夏海云】:各位来宾大家好,下面由我来为大家讲一下门窗在建筑节能中的应用。前面我们的何小姐和孔容先生已经给大家介绍了热电联产和地板采暖方面的作用,下面我介绍一下关于门窗在节能方面的应用。众所周知,大家都明白窗户的作用,包括采光,跟外界的视觉接触,类似于紧急出口这一些作用。下面我们就节能方面的作用给大家讲一下窗户的主要作用。要了解窗户在节能上的作用,首先要了解一下窗户在热散失方面主要的途径,我们认为有两种途径,一个是窗户体本身的传导,包括对流、热传导和辐射这三种方式。还有通过窗户本身结构的间隙,热空气的泄露产生的热量散失。通过改善这两方面的性能,我们就可以提高窗户的保温性能和节能的效率。
要得到一个很好的窗户,我们认为比较关键的是它的热传导系数,就是U值,也有叫K值
的这一块儿,U值主要是指热稳定的条件下,维护结构两侧空气相差1K摄氏度的时候,一小时内通过一平方米面积所传递的热量,它的单位是瓦每小时每平米。我们认为通过,想获得一个很好的U值,我们认为从下面五个方面是比较重要的,一个是窗户的材质,包括型材系统,玻璃,五金和安装。我们认为前面三项对于节能方面比较重要的,下面我就这三点给大家进行展开介绍。
首先是材质,大家知道在目前建筑领域用的比较多的三种,木窗,铝窗和PVC,塑钢窗,这三种当然也有一些结合,比如说铝木复合,铝塑复合。在目前的工程中比较多的还是铝合金和塑料窗,也就是PVC窗户,我们就这两种材质给大家做一个比较。材质方面,铝合金导热系数是PVC的1250倍,通过我们目前的统计,在国内做的项目当中,铝合金,普通的窗户做到2.5—2.6是比较不错的,因为目前北京新的要求是2.8的K值,用普通的中空玻璃配合PVC的窗户能达到一个基本的要求。当然还有一个更好的,用到节能玻璃的话,温屏玻璃做到1.5左右,选用铝合金的价格是比较高的,铝合金是金属,它的成本本身是要高出PVC的50%左右。还有一点就是说,材质和材料应用上面,因为铝合金受气侯的影响比较大,我们做的比较多的就是沿海地区,住宅项目上都愿意用一些非金属的窗户,包括木窗和PVC的窗户。还有一个是舒适度的要求,因为金属给人比较冷感,舒适度上来说,PVC的窗户也是好于铝合金的。生态环保方面,铝合金的生产会造成大量二氧化碳的排放,非常耗能,前面也介绍过了,中国工业生产能耗也是比较高的,我们认为在这方面也是PVC方面要优于铝合金的。还有一点,在加工方面,塑钢窗通过焊接,他能形成一个完整的窗体,是封闭的,跟外界没有接触,隔温,隔热和防水性能都要优于铝合金。
下面我们讲一下型材系统,我们瑞好在全球有20多个系列,目前世界上能做到塑钢的设计都比较全。我简单的介绍一下瑞好公司在型材这方面的业务。瑞好是1958年开始生产型材的,目前为止是德国顶级的塑钢品牌之一,我们现在的产量从今年的统计,已经超过了另外两家。这些是瑞好公司一些主流的型材产品,从60到70,还有最好的10系列,这是目前世界上保温U值做的最低的产品之一,U值达到了0.71。目前在国内生产的60系列,它是一个经典的系统,能满足国内大概95%以上的需求。配合节能玻璃,我们也能达到1.5的U值,目前来推的这种节能产品基本上是满足国内的需求。这些是我们在欧美地区其他的产品,这个产品也是一个三保温的。刚才讲到改善这个窗户的保温性能有两种,一个是增大窗户材
料本身的隔热系数,还有通过减小他们之间的间隙,空气热量散失来达到这种要求。
第三个项目就是玻璃的选择,目前在国际应用比较多的都是普通的中空玻璃,提高玻璃的这种性能主要有三种,一种就是选用镀膜的方式,包括很多中空玻璃,甚至有些防弹玻璃都是通过这个方式。像我们温屏玻璃也是采用镀膜的方式,玻璃的内侧镀上一层反射膜,阻挡热量的散失。还有一种是中间填充气体,一般用的是惰性气体,还有一个功能就是它可以改善窗户的隔音性能。因为声音在密度不同气体里面传输的速度是不一样的,从而达到一个降噪的功能。还有就是它使用热桥的隔条,目前国内应用比较多的就是铝合金的带分子塞的间隔条,现在有一些德国或者是美洲的供应商能提供这种非金属的隔热条。他的传热系数跟传统的铝合金相比是差将近两千倍,差一千多倍。上面的这些列表是列出了一些不同的配制玻璃所达到的U值,我就不细细介绍了。
这也是一些玻璃的选择,传统的单玻他的U值在5.6左右,中空的玻璃大概是2.8左右,如果增加他的间隔距离能达到2.6左右,或者是选用一些间隔条还能略微的降低一下,然后是双层的玻璃也是根据不同的配制,单层镀膜或者是双层镀膜,他的U值大概在1.0—1.6左右,这种是比较更进一步的,这是三层玻璃带双层的镀膜。这里还讲一个太阳能的概念,因为窗户本身是一个进阳光的通道,所以通过窗户也能得到一些,主要是从太阳能得到一些热量的获取,在德国目前这种被动节能的建筑,大概太阳能的利用率高达40%,这是非常可观的,在节能方面也是非常可观的。
下面是我们一个推荐计算U值,节能门窗的U值计算,我们现在用瑞好的三羟型材U值是1.8,用节能玻璃加上氩气填充,它的U值大概能做到1.3左右,最后我们得出整个窗户的U值可以做到1.5,这个数据是安装以前,因为安装可能会带来一些热的损失,也是存在的。我们这种计算出来还是比较准确的,花的成本并不是像大家想象的那么高。
瑞好正在推出一个新的铝塑复合的产品,综合了铝窗的优势,保持了塑钢窗节能的性能,他可以铝和塑分开加工,塑安装完毕以后再装铝合金的这些部件,一个是改善了窗户的墙度,他的耐厚性,金属耐厚性会好于PVC,而且这也是一种美观的解决方案。我们现在已经有类似的项目,这是他的一些节点图。外侧铝合金我们可以有很多方法,给它上颜色,设计的
多样化的要求,它外侧可以使用粉末的喷涂,内侧可以贴膜,喷涂,或者是其他的方式。以上就是我介绍的一些观点,谢谢大家!
聚氨酯是目前国际上性能最好的保温材料。硬质聚氨酯具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其他基材粘结、燃烧不容易熔滴等优异性能,在欧美国家广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等作为保温隔热材料。欧美等发达国家的保温材料中约有49%为聚氨酯材料。
聚氨酯作为一种性能优异的高分子材料,已成为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料。建设部全面推广新型建筑节能技术,拟将聚氨酯材料作为新型保温材料之一,替代传统建筑保温材料进行推广。
实录:美驰公司曹阳聊门窗行业走向世界(图)
http://hn.house.sina.com.cn 2006年10月25日16:22
美驰公司曹阳
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2006年8月17日15:00新浪家居频道特地邀请美驰建筑材料公司曹总做客新浪嘉宾聊天室,同大家聊聊中国的门窗行业如何走向世界。 各位新浪网友大家下午好!
主持人:各位新浪网友大家下午好,今天很高兴邀请到美驰建筑材料有限责任公司的曹总做客新浪嘉宾聊天,美驰公司是国内首家引进德国技术和设备,按照德国DIN标准提供服务的门窗专业化企业,可生产纯木、铝、塑、铝木复合四大材质,德、中、韩、美、意五大风格的门窗产品,年生产能力可达二十五万平方米。首先我先简单介绍一下曹总。
曹阳个人简介:
1992年9月 - 1996年7月 山东建筑材料工业学院,无机非金属材料,本科;在校
期间担任学生会主席,并获山东省优秀学生干部。
2002年9月 - 2005年5月 西北工业大学,工商管理硕士;系统学习了工商管理课程,并重点结合以往的工作实践对营销和战略进行了深入研究。在校期间担任西北工业大学MBA联合会主席。
1996年7月 - 1998年9月 国家建材局北京中伦陶瓷总公司担任责任工程师;主要负责陶瓷工业生产中的新技术开发与售前和售后的技术支持。在此期间参与国家九五攻关项目-陶瓷梭式窑的开发与试制,该项目2000年通过国家建材局组织的成果鉴定。 1998.9――现在 北京美驰建筑材料有限责任公司营销中心总裁和美驰海外公司总经理;创建和管理以大区重点城市为中心,以二线城市代理制为特征的全国性的营销体系,实现销售目标;整合公司内外资源,进行品牌策划与宣传。
听过曹总的简介之后,我们知道您是技术出身,然后学习深造了工商管理,您作为一个技术出身的管理者一定对品质和品牌都有很深的了解。
我代表网友问一您几个问题,美驰是从96年开始涉足门窗行业的,您能介绍一下为什么美驰当时要选择进入这个行业?而随后为什么又选择了要引进国外的技术呢? 曹阳:各位网友大家好,今天有幸跟大家聊一聊关于门窗领域的一些情况。刚才主持人问我为什么说美驰要涉足门窗行业,我首先简单把门窗这个行业的近20年的发展情况跟大家回顾一下。
中国的门窗发展,大家都知道最早期基本上都是木质门窗,自己家里面找几个木匠打个窗户出来,这种窗在多年的使用中,出现了很多问题,隔音保温性能都比较差,很多的客户家里面都会选择用这种双层的窗户更好地来保证性能。
包括门窗的发展直到上个世纪的50年代开始,钢窗获得了一个快速的成长,变成了主流的门窗产品。钢窗的使用大家还是有记忆的,它是很窄很薄的两层框扇的结合,隔音保温性能也是有限。
70年代,由于铝合金门材的发展,铝合金门窗就开始大行其道,中国也是这样,到84年的时候,铝合金开始进入门窗领域,发展了十几年,在九十年代中后期的时候,应该说塑钢窗迎来了它新的发展周期。
塑钢门窗的发展,国家建设部在99年颁布了一个文,国家要大力发展塑钢门窗,美
驰在这个过程中的一个发展的机会,作为美驰来讲为什么要进入门窗领域呢。 到欧美去了之后,就觉得中国的门窗产品实在是对于保证大家的生活质量来讲确实是有很多的欠缺不到位的情况,像大家见到国外的反转窗、上旋窗,好的带密封隔条的连动五金的木窗,就觉得作为一个企业,为人类的发展应该做一些贡献,特别是作为中国人,有责任把好的,能够对大家居住生活起到相当大改善的产品引进到国内来,在这种触动下,当时的经济实力和投资能力都不强的情况下,我们决定做欧式的门窗。 欧式的门窗我们在中国是一个学习者,很多的技术、设备最早都是从德国引进的,后来也用了一些
意大利的设备和设计方案。
应该说发展到现在,从技术、设备、生产工艺都已经比较成熟了,完全可以满足国内的客户的需求了。就是这样一个情况。
主持人:很多网上的业主对门窗产品的了解不是很多,您能简单介绍一下美驰门窗产品的主要特色是什么?和其他产品相比有什么与众不同的方面吗?
曹阳:有四方面的内容,制作精良,我们的性能比较优异,阵容完整,服务贴心,我们是总结了这四个方面来跟大家沟通这个问题。刚才介绍了美驰的产品,是欧洲的舶来品,加上我们自己在十年发展中的技术改进和不断创新,更加符合了中国人的审美情趣。
我们按照下面这几个方面,第一个我们说制作,美驰的产品应该说在制作中非常关注质量,门窗在用的过程中我们针对的是高端客户,这些客户对产品的外观、手感包括内心感受,都非常重要,我们在制作中对产品的方方面面都是格外关注。
在油漆这个环节,应该是门窗在使用过程中很重要的工艺,正常的是两底两面的漆就够了,两遍底漆,加上四到五遍的面漆,这样的质感比较好,层次感分明,使用功能上比较耐久,确保门窗不变形,不走样。在很多的方面我们都是在细节上非常关注,最后做出来之后有很多的客户给我们的评价很高,说我们做的不是工业产品,是做的一种工艺,是以工艺品的挑剔眼光在做我们的产品的要求。
第二个方面,我们的性能优异。门窗这个产品是功能性非常强的产品,门窗的功能性能是非常重要的,大家熟知门窗的几大性能是隔音性能、保温性能和密封性能。保温
性能整个社会对它提得非常高,去年建设部又提出来
建筑节能要继续节能30%,因为整个的建筑节能在中国的
能源消耗已经占到四分之一到30%左右,非常高,门窗包括木墙在建筑能源的消耗当中占了40%,就是说在全社会的能源消耗门窗占到10%左右的能源输出,对于建设当前的
节约型社会都是有非常重要的作用的。
美驰从刚开始做门窗起就非常关注门窗的保温性能,比如说门窗的导入系统,在单位时间、单位面积上的透过的热量,它的比值是越低越好的,美驰的产品在96年我们做出来的时候就可以做到2.2-2.5的水平,大家知道去年建设部颁布的门窗的标准是要做到2.8,我们在96年做出的产品已经超过了当前建设部的标准,这是从保温性能。 在隔音性能方面,尤其是作为北京的居民来说,我们也是非常辛苦,随着汽车业的发展,噪音对我们的困惑也非常大,美驰产品的隔音水平应该说是很高的,可以做到8级,隔音可以做到35-45分贝的水平,这个水平的概念就是比较吵的地方噪音在70多分贝,如果隔掉40多分贝,剩下的就是30多分贝,剩下30多分贝的感觉就是基本上是空调的噪音水平,能够给您创造一种很好的生活环境。
第三个就是密封,特别是在北京,我们的网友和居民都很关注一个指标,隔音好不好,近几年有沙尘暴光临,家里面会灰尘满天,茶几上、餐桌上到处都是尘土,美驰的产品应该说在密封的方面,我们下了非常大的功夫,做了很多的革新,今年我们又推出了三层密封条的,门窗的密封主要是靠密封条来实现的,三层密封条的产品在我们的应用中,整个的全系列的产品都可以保证家里面安枕无忧,很多的朋友是一出国就一个月、半年,回到家里面基本上不用打扫。
这几个性能方面大家最关心的几块功能,我们可以很好地满足您的需求。
第三个方面,我们的阵容完整。其实就是我们的产品线比较长,刚才主持人介绍了,说我们有四种材质,其实当前的主流材质,大家知道无非就是塑钢、铝合金,在高端可以做到木窗,引进德国的技术经过我们的革新,隔音、保温、密封的性能都能够很好地得到实现。
在美驰,我们说阵容完整,可以随心所欲地寻找的到所需要的产品类型,就是说一
站式服务的概念,在这里不需要在这里买一个木窗,到别人家再配一个木墙,这些都是我们的产品,都可以实现。
第四个方面,就是我们的服务贴心。美驰从一开始就非常关注客户需求,应该说在门窗领域,有一个比较奇怪的现象,就是做工程的不做零售,做零售的不做工程,大家在建材城里看到很多的企业,他们大部分就是做零售,而不做工程,很多在工程项目上见到的企业他们基本上不做零售,为什么有这样的区别呢,因为说门窗这个东西在工程和零售方面完全是两种思路,在工程上交货都比较快,有的时候可能有一些企业就会出现工艺不够精细的问题,做零售的就会对工艺非常苛刻,刚好也是客户对我们的要求,促使美驰在十年当中不断地对自己的产品以更严格的一种标准在不断地提升品质、提升外观效果、提升使用功能。
在零售的领域里面,由于我们的众多的客户,因为我们的客户基本上做其他东西都是高端的,他会带给我们其他高端的品牌,给他们先进的理念,他们会用这种理念要求我们,同时也给了我们高的前进的方向。
在服务方面,我们格外地下功夫,在超值服务这一块,我们叫做彩虹工程。有风雨才见彩虹,门窗这个东西是跟风雨接触得最多的,因为客户要挡风遮雨,希望通过我们的服务,能够给客户一种恬静的心灵感受,希望我们把服务做好,全部是超过竞争对手的一些内容。比如我们的提醒式服务,北京每年5月份中下旬开始进入雨季,窗户最容易出的问题,或者是最担心出的问题就是漏水,一旦漏水就会给客户、给企业造成非常多的损失,每年在5月份的时候,我们都会给客户发一封信,关于我们企业的一些进展,还有就是马上进入雨季了,希望您对自己的门窗进行自检,有关闭不严或者异常的响声或者其他不正常的情况,赶紧跟我们联系,在雨季之前我们给您解决好,避免在雨季时遭受损失,把可能发生的问题消灭在萌芽状态。我们分为了七项内容。如果您用的是其他品牌的产品,需要美驰来支持一下的话,我们都会义无反顾,这是我们真正要为客户着想落地的一个载体。
综合下来,在十年的耕耘和奋斗当中,美驰也建立了门窗行业的一种定位,是一个好的品牌,客户也对我们有很多好的评价,跟很多的
开发商聊,在京城做
豪宅的这些盘里,我们会占到一半以上,有些开发商也跟我聊,说美驰已经成为京城豪
宅的标志性配置,门窗从单项造价来讲,是分包方里面最大的一个指数,开发商包括我们的客户对门窗也是越来越关注了,也是希望在大家的支持下,我们一点点地把这个行业带好,给大家提供更好的产品。
主持人:刚才您不断地提到竞争对手,现在的门窗市场竞争越加激烈,已经形成了多元并存发展的格局,那么美驰将会如何应对这样的市场竞争?
曹阳:企业的竞争策略根据传统的竞争来说,一个是核心竞争能力,要不就是低成本的策略,要不就是差异化策略,美驰选择的是差异化策略。为什么选择差异化策略,在我们来看中国的门窗整体的质量这几年在不断发展,但是整体的情况还不是很乐观。 美驰一直定位说我们要作为门窗行业的一份子,就希望把行业带到一种健康的、带到一种能够向居室提供优良产品的境界或者趋势。
在这个过程中,中国消费者有很多不幸的地方,很多人都在遭受着不好的门窗所给您带来的居室的困扰和侵害,比如说灰尘对您的侵害和噪声对的您的侵害,有的人在路边住很久了可能不觉得,但是危害其实是存在的。
作为行业的一份子,我们是高端市场的领导者,带这个行业健康发展,门窗行业任何一家企业以后都能够为最终的用户提供优良的产品,我们所采取的策略就是差异化,我们在走高端的路线。
市场竞争固然是很激烈的,前几天我在天津的一个项目上,跟老总和工程部的几个人聊天,他们是把行业里面的很多门窗企业请过去,他们要新做一个项目,就召集大家来出主意,我下面要做的项目门窗可能会出什么样的问题,大家可以提一提,很多人提变形、做好建筑结点,以免门窗中间漏水,最后我半开玩笑地提出来,我说用托尔斯泰的一句话,幸福的家庭每每相似,不幸的家庭是各有各的苦衷,您在项目上用门窗用得自己怕了,希望把所有不幸的家庭招到这来,避免一些伤害,我说这些问题是没法避免的,这样规避也不是办法,最好的方式还是找一个曾经建立过幸福家庭的你的伙伴来完成你的项目。我们都希望这个行业能够健康地发展,美驰也愿意为这个行业向成熟、健康的方向发展,为开发商、用户提供好的产品,为这个行业的发展做一点自己的贡献。 主持人:我们知道,美驰一直以“使人类居住环境更加恬静”作为企业的目标,那么美驰这几年是如何来实现这样的目标呢?
曹阳:我们叫企业目标或者企业使命,就是使人类居住环境更加恬静,我们以前在
户外广告中可能也看到过这样的企业使命。我们这句话就像主持人说的,可能很简单,但是里面包括了很多对企业的思考,这里面三个关键词。
第一个词就是人类,表明了我们的一个服务范围,未来这个企业的定位或者期望自己成为一个国际型的企业,为我们全球范围内的居民来提供一种好的门窗产品,事实上在这些年,我们也一直在不断地进行发展和扩张,最早美驰是一家北京的企业,是北京区域性的品牌,不断发展过程中,到今天为止,我们在全国有四个办事处,北京的、上海的、广州的、重庆的四家分公司。正在一步一步地形成由区域性品牌到全国性品牌的发展过程,在市场中进行事态性的发展,几年来取得了一定的业绩。
第二个词就是我们的居住环境。我们有一个竞争对手说他们要做门窗行业的第一,我们定位说这个企业将来我们会为居室的环境改善做出我们的努力,就意味着将来我们可能会在我们的服务领域上,在相关的一些方面多做一些产品出来,比如说我们现在探讨的做一些窗帘产品、门套、窗套等跟门窗最紧密的配套,产品多元化,提供更多的产品给大家。
第三个词就是恬静,我们说恬静这个词最早我们推敲的时候,也想了很长时间,如果说门窗用安静大家可能都很好理解,带来隔音效果就安静了,为什么用恬静这个词呢,它不是一个功能性的词,而是一个感受性的词,我们讲我们卖给客户的产品,至少是包括三方面的内容的,第一个是产品本身,就是一个实物载体,第二个方面是我们的服务,刚才也讲了,我们在超值服务方面我们有彩虹工程等七项内容。第三个层面就是我们的品牌层面,这样的一些内容组合起来,我们提供给客户的是价值,而不是一个单独的产品,这样包含了产品、服务和品牌,我们希望提供给客户一种心灵的安宁和祥和,在实践中,我们每年都会给客户发信跟客户沟通,做提醒式服务,过年过节跟客户做一些联谊,这些都是增加沟通,保证我们的客户对生活的一种信心和美好感受。
在企业使命上我们使用了这三个词,服务范围是全人类的,服务领域是居住环境的,要追求的境界是要给客户带来恬静的心灵感受。很欣喜的是,在美驰的带领下,有一些企业也在制作优良的产品出来,更好地为客户服务,这也是我们自己所愿意承担的,为这个行业的发展起一点推动作用,这是我们企业的目标贯彻其中。多年来,美驰也是在信守着自己的承诺,对客户的服务增值,也在不断增加,欢迎各位网友,特别是已经用过我们产品的客户,像以往一样能够给我们提一些意见和要求。
主持人:通过您的介绍,我们对美驰公司有了很多的了解,矛盾是无时不有无处不在,如果一个销量非常大的销售终端比如代理商和消费者应为您的产品发生了争执,您
会采取什么样的态度?
曹阳:美驰公司非常关注客户的利益,目前我们的销售体系还是以直销为主,门窗这个产品比较特别,它是一个非标产品,是需要定制的,从开始上门量尺寸、确定设计方案、签约、安装、售后服务这个链条比较长,我们跟代理商之间的合作,他们主要是做销售工作,在服务的这一方面主要是由美驰自己来做,这样来讲,我们在整个的服务质量上就会保证得比较一些,今天上午在郦城,我们的客户在测量中出了一点问题,有一些偏差,我们去处理了这件事情,前几天下大雨的时候,有一天晚上我是被三点钟,在我们在西山的项目跟开发商一起坚守到天亮,那次是建筑本身和门窗的衔接出了一点问题,无论是美驰自己的产品的问题,还是跟我们的衔接的产品出了一些问题,美驰都会尽自己最大的努力替我们的客户、开发商把它完满解决了。
我们在这中间也走过一段插曲,中间选的开发商在做零售,代理商和客户之间就会产生冲突,就把做零售的代理商就停掉了,自己来做,代理商现在是做工程项目,在工程项目的合作中,代理商做的是佣金、返点的模式。
主持人:上周我参加了一个直播活动,地板业的力恒和宏耐举行了战略合作签约仪式,正式联手,您的公司有这种寻找合作伙伴的战略安排吗?
曹阳:这是一个非常重要的问题,地板行业是这样,门窗行业也面临着这样的问题,地板行业这几年企业非常多,竞争非常激烈,我想力恒和宏耐之间的合作,跟这方面的考验也有密切的关系,大家合作做一家新的公司,打造一个新的品牌。
门窗行业也是这样,北京的建筑门窗市场,最近几年门窗的使用量大概是在900万平方米,900万平方米是什么样的概念呢,如果按照500元一平方米,这个市场大概有40个亿,在这40个亿的市场中,产业的集中度如何呢,比如像美驰这样的企业,我们的目标是做到3个亿,就是说我们占的市场份额只有一位数,从产量上来讲,因为我们的价格比较高,还要更低。所以说这个产业也是一个市场集中度非常低的产业,同时也有很强的地方性的特征,在不同的城市有不同的地方企业有不同的优势,任何一个产业来讲,市场集中度比较差的产业来讲,都面临着整合、不断集中的过程。
美驰这几年以来,一直也在做这方面的探讨,在目前跟我们洽谈的一些合作伙伴非常多,主要是国外的企业,欧美的企业比较多,大家知道在门窗领域里面,北美有一些大的企业,在美国最大的门窗企业一年的营业额可以做到30亿美金,非常可观,这些企业对美驰也都很有兴趣,希望做投资或者战略合作,我们一直有一个顾虑,大家知道最早是从黑妹起来的,国外品牌收购国内品牌的情况比较多,最后民族品牌就没有了,在
这个之间跟他们的探讨比较多,但是一直有顾虑,也没有形成。还有一些国内的投资机构对我们比较有兴趣,都在谈,甚至和地产界的一些客户,也在跟我们谈,上下游之间的联合。包括我们自身在这几年的发展中成长比较快,我们也在跟国内的一些规模比较小,但做得比较规范的企业也在洽谈,也在做一些合作,但是到目前为止,还没有形成一个真正意义上的合作,这是我们提上日程的非常关注的一个方面。
主持人:前面谈了很多关于您公司的事,现在问一些关于您个人的问题。看您的简介,您曾经从事过一段时间的技术工作,您觉得这段工作经历为您的职业生涯带来了那些好处?
曹阳:工科出身的再学一点管理,在当前的工业企业里面像我这样的经理人很多,应该说工科的背景对我们的成长或者说对我们现在的管理工作都是非常有益的。 第一个,学工科出来的,做过一些技术工作的人,他对于技术的理解会比较容易,大家其实都知道,做实验、做工业产品的,往往脱离不开产品本身的,如果做销售和别人沟通的话,往往要把产品和技术有一个起码的沟通平台,能够理解,所以这个方面,有过这样的背景、经历,个人会更好地把握问题的细节,更好地做决策。
理工科和文科,管理是偏文科一些的,理工科会比较严谨,这样一种经历或者思维习惯,就会让我们在工作当中有的时候考虑的东西,上可以接天,下可以落地,战略是可以落地的,有一些分析,像我们这样的会利用好一些管理工具,学文科出来的话,理论就会多一些,工具上就会少一些,我们学理工的以前总在被数据啊,会更科学地看一些事情,更好地分析会做出一个更科学的结论。理工科的工作经历,在中国是非常有意义的一件事,在我们这个企业里面,很多人之间说个人威信的产生,是基于对你的崇拜或者信任,如果张口每次说的都是外行的话,你跟技术主管就非常容易出一些问题,如果大家都在一个平台上容易沟通的话,更有益于管理。
主持人:美驰是我国门窗行业第一家进军国际市场的中国企业,政府鼓励国内企业要走出去,在这样的背景下,您能不能谈一下美驰这几年在国际市场上的发展情况? 曹阳:就像我刚才说的,企业的使命是要使人类居住的环境更加恬静,所以我们一直没有放弃说将来要做国际企业的目标,事实上这几年发展过程中,国际化的工作我们一直没有停止,说美驰最早是在99年的时候就已经把窗户出口到了日本,当时用的地方是在日本的北海道,大家知道日本的北海道是使用环境非常恶劣的地方,冬天非常冷,季风比较大,这些都是对门窗非常严酷的条件,日本出口的第一笔定单做成功之后,这些年在国际市场上也在不断地尝试,我们目前在国际市场上离我们的目标还差得很远,
现在主要的渠道是我们每年至少参加两次广告会,还有一些国际的博览会,在最近的两年时间里,整个的外贸的情况取得了比较大的进展。
现在的美驰产品至少在五大洲已经落户了,北美我们的量已经越来越大,在加利福尼亚、纽约都有美驰的身影,美驰也是驻外机构的一个唯一指定的产品,中外的建筑是外交部要求的唯一的指定产品。
今年我们的外贸销售,可能会在150万-200万美金左右,这几年的成就就在于在国外建立了一批非常好的客户,大家知道门窗这个东西在国外遇到很多的壁垒,需要经过很多的认证,费用也都非常高,现在走过了这样一个阶段,在美国、非洲一些国家、大洋洲、澳大利亚都已经完成了市场准入的认证过程,现有的客户对我们的产品认同度也是非常高,目前在这些国家基本上是今年以来都在跟我们谈代理,明年我们整个的外贸工作会有一个比较大的突破。就像主持人说的,民族企业特别是门窗产业一直跟国际差别比较大,希望在国际市场上我们的民族产品能够尽一点应尽的力,争一点光。 主持人:您认为中国现在的门窗行业还存在着那些不足和缺陷,未来的门窗行业的发展趋势将会往什么方向发展呢?面对国外产品的竞争,中国的企业最主要做的又是什么呢?
曹阳:中国的门窗行业跟国外的企业差距还是比较大的,中国好的门窗企业销售额还没有超过10亿的,国外的企业做了几十年,可能做到几十亿美金的都有,合人民币就有一两百个亿。这个产业起步比较晚,这里面就会存在着很多的问题,现在核心的反应出来的就是我们的规模不足和研发能力的不足,规模的不足我们只能说是一步步地需要行业的不断整合、发展,包括我们地方政府要打破区域性的界限,要给优质产品在全国范围内的整合,优势企业在全国的整合创造条件。
门窗行业时间比较短,积累就不厚,人才比较匮乏,我们现在是有50个人的研发和技术的队伍,应该说在行业里面已经算比较领先的了,这些人基本上从原来的行业背景来讲,都是做机械的、加工、机电的企业过来做这个领域,这个领域还是一个比较新的领域,高档门窗发展也就是十年的事情。人才的匮乏就会造成研发和创新能力的不足,整体从中国门窗行业的现状来讲,大家还是引进、消化、吸收的过程,这些问题是我们这些行业发展时间短所带来的或者说是固有的问题,从行业自身的一些问题来讲,非常小的企业太多,有一些厂家是抱着捞一把就走的心态,可能是亲戚或者朋友在开发某个项目,自己就办了一家厂,因为这个行业总的来说资金和技术壁垒,如果你不要做好东西,做一个凑合看的东西,资金和技术都不需要很高,这样的情况下势必就意味着在行
业快速发展中会面临着一种恶性竞争,这些企业偷工减料的现象非常严重,内行一看就知道,就已经拆了很多的东西出去了。这个问题不止是门窗行业,其他行业也面临着这样的问题,偷工减料、恶性竞争或者说是不太政正当、不太善意的竞争,靠我们的法律监控体系和行业监管的加强,能够慢慢改善这些工作。
作为门窗行业,它是一个传统行业,跟新浪不一样,新浪是一个高新技术的非常前卫的领域,这个领域在全球范围内的发展来看的话,是一种功能性的产品,所以说它的未来至少在我们看得到的五到十年中,不会有太大的变化,从产业格局上,一定是说在当前的快速发展阶段,会处于不断整合的一个过程,会出现一些大的企业、大的品牌出来,在这个过程中,其实中国的企业目前也在面临着很多方面的挑战,一个是自身的,一个是外来的,随着我们入关,中国的改革开放的不断深入,外资品牌现在对国内市场,一直都没有停止过他们的进入、发展的愿望,我对这个行业还是比较乐观,只要行业里的这些企业本着认真负责的态度,来把我们的产品做好的话,我们就会获得一个非常好的生存空间。我们96年在做的时候,在北京市场已经能够见到一些美国的品牌在市场中做销售的,也是市场前期的试探,从96年到06年,随着美驰包括其他的品牌企业,我们不断地来改善我们的产品品质,提升我们的服务价值,改善我们的功能,更好地适应本土化的需求,通过这些工作,我们看到到目前为止,这些大的企业目前还是试探性的阶段,没有进行投资。
今年以来,我们在美式窗的开发商,也走出了重要的一步,我们今年跟上海的绿城、华侨城一些地产商进行了合作,我们还是比较乐观地看到,只要是我们做到一个好的产品,我们是可以替代进口的,在过去的十年中,已经验证了这一点,通过今年的美国企业做出来的门窗跟我们的门窗的对比,我们可以看到差距也不是很大,我们今年提出了美式窗替代进口的口号,我们希望更多的好的、中国的品牌企业把我们的产品做好,让中国人用自己的产品。在成本方面我们还是有优势的,国外的品牌在服务方面还是有差距的,随着我们的产品质量不断完善的话,替代进口的目标真的不遥远了。 主持人:您身边一定有一个很棒的团队了,介绍一下。
曹阳:门窗这个行业是传统产业,美驰的骨干团队一直比较稳定,这个企业今年是十年,在我们的企业里面经常开玩笑说5年以下的算新员工,这个队伍之所以保持得这么稳定,因为这个行业本身就是一个新的产业,行业和产业快速发展的过程,企业也在不断地创造新的平台,企业保持一定的规模持续几年,几个人里面只能提一个,其他人只能走,如果企业不断地创造出新的平台,每个人都有自己的空间,个人也得到发展,企业也是最大的受益者。这个行业比较窄的情况下,人员的培养就会非常困难,不像很
多的行业,通用性人才很多,市场上拿一个人来就可以做,这个行业不是这样,我们都是自己在培养人才,当然这些年也有人在走,会到竞争对手那里。
我们说一个企业如何来保持一个团队的稳定和团队的战斗力,创造平台我觉得这是对于我们骨干员工的非常重要的诱惑,另外一个方面来讲,企业的文化对于员工是非常重要的,我们使人类的居住环境更加恬静,这是比较高远的目标,以它作为我们企业的使命,在内部的机制和方式中我们一直比较关注,最近几年这个企业正在创建学习型组织,最近几年在国际上都在创造着学习型组织,它有五项特征,第一个是保持整个团队,要有一个共同的远景目标,企业的目标要被所有人认同,大家都说要把企业带向这个目标去,每个人目标不同,就会造成企业会原地踏步。
第二是改变心志模式,每一个人来自于五湖四海,家庭背景不同,思维习惯也不一样,我们会通过一些案例分析、观念的学习和探讨的工作来使大家把原来固有的不适合这个企业价值观的东西去除掉,按照这个企业的思维模式进行思考。
按照这种理想的模式,这个企业当中的任何一个人,企业发生了一个情况,任何一个人看这个问题,得出来的结论或者是观念都是一样的,这就是说通过前面改变心志模式,大家都有一个比较接近的看法,这样的话沟通就会非常顺畅,大家很容易达成一个方案。
正是由于这么多年来,我们对企业的发展远景、对员工的价值比较尊重,在这么多年来,我们也形成了一个非常好的团队,刚才介绍了我们的技术团队现在在几个骨干的带领下,有40、50人队伍,我们企业所属的营销队伍也有100多人,这个队伍整个的运转是非常良性的,感到非常欣慰的是,作为这个团队的领导,有些事情你没有想到,或者你想到了但是忘了,但是一转身你发现别人已经帮你做了,这个团队会有一种比较好的沟通氛围,会达到共同的目标,心态都非常平和、积极,造成整个团队的战斗力都很强。
如果说有不足的话,就是在快速发展过程中,企业的人才我们觉得捉襟见肘,在不断的扩张当中,外地的发展,包括我们现在在产品上也有几个事业部,我们希望把销售做得更专业,把产品也做得更专业、更细致、更完美,所以人才缺口也非常大,希望有志之士希望能够加盟。
主持人:有网友问这么一个问题,家里门窗胶合处长了很多黑色的霉斑。是怎么产生的?
曹阳:这个问题不太好说,不太了解这个网友家里面用的是什么样的窗户。如果用的是比较好的门窗,不会出现这样的问题,您指的胶质物,可能就是我们刚才讲的密封教条,密封教条是橡胶硫化的产品,稳定性也是非常好的,如果家里门窗上出现霉斑的话,如果用的是比较差的型材,在紫外线的照射下会起一些反应,胶条也不是很好的情况下,可能会出现一些变软、起皮的情况,会粘到窗户上面,我估计可能是这样的结果,这种现象我们确实还没有见过。
主持人:在美驰的产品里没有见过这种情况? 曹阳:对。
主持人:今天很高兴邀请到美驰建筑材料有限责任公司曹总作客新浪嘉宾聊天室,此次访问到此结束,感谢曹阳先生的到来。 曹阳:谢谢主持人。 本次聊天结束
遮阳技术的应用与研究
2007年01月23日 星期二 11:17
摘要
介绍了遮阳技术的作用和使用状况;给出了目前遮阳技术的研究状况、研究方法和研究工具以及遮阳设计中应该考虑的问题;指出了遮阳技术研究中存在的问题。
关键词: 遮阳 方法 工具 设计
0 引言
在能源危机和环境问题不断困扰现代人的生产和生活的今天,社会各界人士纷纷致力于不同角度和立场来解决这两个顽疾。建筑业作为能耗大户更应该积极地研究解决这些问题的途径和方法。 现代建筑中,从墙面到屋顶越来越多的采用玻璃,玻璃的通透性能使人们充分感受到自然+自然景观、自然光线和自然空间,但它同时带来采暖和制冷上能耗提高的隐患,又是与生态建筑这一历史发展趋势相抵触的。而传统的节能技术——建筑遮阳,能防止有害的直射阳光,减少传入室内的太阳辐射热量,是消除或防止夏季室内过热的有效措施之一。所以遮阳设计的应用在建筑节能大环境中变得越来越重要。 1 建筑遮阳的作用
遮阳系统的传统作用是通过降低过热和眩光来提高室内热舒适性和视觉舒适性,并且还能提高隔绝性——独处而不受干扰。遮阳设施可以发挥一个方面或所有三个方面的作用。上个世纪初空调的出现,使得传统自然降温技术的使用大大降低。一段时期内传统的自然降温技术被完全地忽略了,直到二十世纪七十年代早期的能源危机才推动了传统技术的复苏。仅仅在二十世纪九十年代,传统技术才重新应用到公共建筑领域中。
遮阳设施可以被设计通过遮蔽不透明或透明表面来限制直射太阳辐射进入室内。第二个作用是限制散射辐射和反射辐射进入室内。
太阳辐射是由在光谱中可见光和不可见光等比例的电磁辐射组成的。不可见光部
分包括紫外线和红外线。光谱中的可见光部分占有大概太阳能的50%,一般用光通量、照度、发光强度、亮度等参数来描述。 到达一个表面的太阳辐射可能来自三个部分:太阳直射辐射(短波辐射),天空散射辐射,来自周围表面和建筑的反射辐射。外遮阳设施能阻挡直接辐射部分,和降低散射辐射和反射辐射的影响,但是也能影响日光、眩光、视觉和通风。气候条件和建筑类型、使用等参数将影响这些因素的相对重要性。直射辐射得热对于居住建筑在供热季节是好的、有利的。但是对于医院无论什么气候条件,直射辐射任何时候都是不利的。 2 常用的遮阳系统 2.1 固定遮阳系统
固定遮阳设施通常作为外遮阳,并且具有很好的外观可视性,为建筑师提供更多的设计手段。典型的设施有水平式遮阳板、垂直式遮阳板或是板条格形无花板等等。那种隐藏式窗户也是一种固定遮阳设施。它们相对来说比较简单和便宜,并且在阻挡直射阳光上很有效,但是在阻挡散射和反射光上不是很有效。 水平式遮阳板是一种最常见的固定遮阳设施,并且是用于控制太阳高度角比较大的直射太阳辐射的最简单的设施。在北半球,它主要被用在南向立面上。在比较低的纬度上,它倾向于被用在东向和西向的立面上。在比较温暖的气候下,如地中海式气候,制冷是必要的,遮阳板经常被做成百叶来使空气能够自由通过立面。
综合式遮阳板是综合式遮阳,实际上是水平遮阳和垂直遮阳的组合,可据窗口朝向的方位而定,设计成对称或不对称的,能有效遮挡太阳高度角中等的直射太阳光,从窗口前方斜射下来的阳光,遮阳效果均匀,主要适用于东南或西南向窗口遮阳,其次也适用于东北或西北向窗口遮阳。
挡板式遮阳板,这种遮阳特别利于遮挡平射过来的阳光,适用于东向、西向或接近该朝向的窗户。 立面花格式遮阳结构,有时可以成为很好的建筑墙体元素,而成为建筑立面的活跃因素。白角套方,六角菱形、长方形等,仿佛花墙洞、漏窗一般、既可装饰又可遮阳。
在固定遮阳设施设计中,洞口的朝向是主要的决定因素。在南向立面上完好设计的水平式遮阳板能在盛夏时提供好的遮阳,同时在冬季时允许太阳辐射渗入。为了使遮阳板能够在早上和下午比较低的太阳高度角时也能有效,应该在窗口两侧延长遮阳板的长度。遮阳板的长度应该决定于洞口的宽度和纬度。挑出宽度决定于纬度、窗高和窗户到遮阳板的竖向距离。
固定遮阳设施在低角度的早上和下午不能有效地阻挡太阳辐射热,尤其是
在东向和西向立面上。固定垂直式遮阳板能在这方面提供一些保护,但是同时也降低了室内照度。仔细布置的植物或是活动式外遮阳设施能够在比较低的太阳高度角的时候一样提供比较好的控制。 2.2 可调节遮阳系统
可调节式或活动式遮阳设施能安装在室外,室内或是在两层或三层玻璃窗之间。可调节遮阳设施经常被使用在室内,在室内它很容易被控制而且还很便宜。然而,它也能应用于室外遮阳设施。在可调节的外遮阳设施能够阻挡阳光的同时,需要时也能允许阳光进入。尤其在处理低角度的直射、散射和反射光时非常有效。不像固定遮阳设施,它能够使室内照度不过多地降低。能适应大部分地区的气候。然而,它的成功决定于坚固的结构和正确的使用,假如是自动的话,它可能是昂贵的。
对于自动的可调节遮阳设施,如果想能节能,决定于气候和调节的频率。可调节的外遮阳系统主要关心的是耐用性,它们比内遮阳和固定式遮阳设施需要更多的维护。
2.3 可收缩的遮阳系统
可收缩的遮阳设施可以被收缩到窗口的顶部或是窗口的一侧,甚至完全撤掉。内遮阳的百叶帘和窗帘都属于这一类,外遮阳,如布篷、软百叶帘和百叶窗也属于这一类。这类遮阳设施不用考虑在设计上兼顾夏季遮阳和冬季得热两方面的要求。而且在遮阳的同时,它还能够满足通风的要求。 ·可折叠布篷
装于铁架可折叠的布篷,用时放下,不用时折起,并可调整。 ·内置活动软百叶板,帘 大多装置于室内,一种为合金铝片或硬木薄片。成横式或竖式上下留空穿叠,同时随太阳射入情况可全放全遮,或局部放下,不用时全部折叠于窗顶。而且百叶角度可调整,既可以遮阳,又利于通风;另一种是帘幕织物窗帘,它可以使光亮表面的眩光及反射光线大幅度减小,紫外线照射减弱,营造清雅舒适的室内环境,同时大大节省能源。而且手调弹簧控制系统、手调链条控制系统或电动控制系统也方便了控制。
此种形式遮阳唯一的缺点是由于内遮阳悬于室内,故仍有太阳辐射余热进入室内,易于在玻璃窗内引起温室效应,不可避免的使室内热量积聚,效率较之外遮阳要低。
·外遮阳卷帘
如上所述,外遮阳卷帘在遮阳效率上远高于内遮阳。在欧洲被广泛应用,其不仅优于室内遮阳效果,美观大方,而且兼具防护功能,是国内建筑外遮阳防护的新潮流。
2.3 植物遮阳系统
在建筑附近或上面种植树木、攀爬植物、灌木和一些建筑结构如藤架、梁,再结合城市形状,能够帮助调节微气候。合适的使用以上措施,对于内遮阳和外遮阳的需求就会减少。选择性的种植不仅可以遮挡窗口、其他洞口,还可以遮挡整个立面和屋顶,继而降低了热传导和热辐射得热。
落叶树木可以在夏季提供遮阳,常青树可以整年提供遮阳。植物还能通过蒸发周围的空气降低地面的反射。常青的灌木和草坪对于降低地面反射和建筑反射很有用。常青的植物对于挡风也很有效。
植物的遮阳效果主要决定于植物的类型、品种和年龄。这些因素决定了树
叶的类型和植被的密度。如果是落叶树木,树叶的密度随着季节的变化而变化,Givoni指出植物会以下面几种方式影响室内温度和室内负荷:
1)高的树木和藤架位于距离墙和窗口的较近的地方时,将能提供很好的遮阳同时不会降低通风。
2)墙上的攀爬植物和离墙近的灌木将不仅提供遮阳而且降低墙附近的风速。
3)外墙表面附近的空气温度降低了,降低了传导和渗风得热。
4)建筑周边的草坪植物降低了反射辐射和长波辐射,从而降低了太阳辐射得热和长波辐射得热。
5)空调冷却器附近的植物降低了周边的温度,因而提高了系统的COP,以至于减少了用于制冷使用的电能。
6)建筑东、西两侧的植物能够在夏季有效地阻挡太阳得热。
在夏季最热的时候,由树木或灌木遮挡的墙体表面的温度可以降低高达15度,攀爬植物可以降低达12度。Givoni的研究也发现,植物的隔热性能也可能在某些情况下降低它遮阳功能的效果。由于墙体的长波损失也被降低了,所以通过植物遮挡墙体可能达不到预期的效果。墙体的颜色和植物与墙体的距离都是非常重要的影响因素。
2.4 高级玻璃遮阳系统
所有的高级玻璃遮阳系统都是通过某些方式影响光线和热通过玻璃的。它们的性能可以通过测量它们的反射率、吸收率、透过率和发射率得到。 上面提到的每一个特性都被生产商提到,是在标准条件下计算的。玻璃结构的透过率在计算冷负荷时是最重要的因素。它包括三方面的内容:热透过率,光透过率和总的太阳透过率。热透过率是来自物体长波辐射、天空和地面的散射辐射。光透过率指的是太阳辐射光中的可见光部分,占有透过日光的大部分。总的太阳透过率指的是太阳辐射中的直射部分和由玻璃结构吸收后再发射的长波辐射。
高级玻璃遮阳系统通常被用于遮阳和隔热,但在一些情况下也用于日光调节。它们被证明当没有遮阳设施的情况下可以很好的替代遮阳设施。这些玻璃遮阳系统可以在生产过程中镀上一层薄膜,使得他们对于不同波长的光谱具有很好的选择性。随着材料科学的发展,高级玻璃遮阳系统也得到极大的发展,但是一些高级玻璃类型还停留在雏形阶段,限制了他们的使用。例如变色玻璃,被广泛用于太阳镜,但很难用于建筑目的。 2.5 城市形态
在气候炎热的地区,城市的布局环境一般比较拥挤。街道比较狭窄,在酷夏的季节,部分街道或整个街道都被布篷或水平遮挡板所覆盖,在最热的时候,甚至被附近的建筑遮挡。倾斜的地面被设计来加强建筑的相互遮挡。这些措施的主要目的就是提供一个舒适的室内室外环境。这些设计可能导致较差的通风,所以像日光一样,通风也应该被和遮阳一起考虑进去。
在寒冷气候条件下,城市设计更多的受到冬季供热需求的影响。
在有些气候地区,两个季节的需求都要考虑。第一,夏季周围较高的空气温度和较强的太阳辐射能产生强烈的得热。第二,直射和反射太阳辐射能产生较高的眩光。完好的城市设计构思能抵消消极的影响。建筑间距,主要表现在公共街道上,是主要考虑的因素,能够通过计算来确定在供冷季节遮挡能取得多少节能
[7]—[9],[11],[14],[15],[24]—[26],[30]—[33] 。 3 遮阳系统的研究现状
目前国内外都很重视遮阳技术的研究和发展。在欧洲,提到建筑遮阳,大部分为建筑外遮阳,因为如果采用建筑物内遮阳,实际上是仅仅挡住光线,并不能挡住热量,当光线遇到内遮阳产品时,其辐射热已经透过玻璃进入室内,并会使玻璃的温度升得很高,从而达不到建筑节能的目的。建筑物外遮阳在欧洲应用很普遍,即使是日照不太充足的国家和地区,都广泛的在建筑上使用遮阳产品。在国内,我们在以往的建筑中可能更加注重建筑的外在形式(包括门窗和幕墙在内),很少考虑建筑在遮阳、节能方面的要求,所以在目前国内建筑中很少见到合理、有效的遮阳系统。但可喜的是,在近一、两年,国内已出现一些采用现代遮阳系统的建筑,说明我国已经开始建筑节能遮阳方面的实践工作。 3.1 相关研究方法
随着气温的变暖和能源的紧张,遮阳技术越来越受到建筑行业的重视。目前用于遮阳系统研究的方法主要有实验法、理论推导、软件模拟等。 ·实验法[1],[3],[5]
实验是一种很传统的方法。目前,主要的实验方法是通过实验测量遮阳设施对室内照度、室内温湿度、玻璃表面温度、热流量、墙和玻璃表面温度和墙、玻璃的辐射强度等参数的影响。
·理论推导[6],[10],[12],[13],[16],[27],[28] 理论推导也是一种传统常用的方法。理论推导的方法一般是提出一个控制变量(如遮阳系数、遮挡系数、有效得热量、透光率、遮阳衰减系数等)来评价遮阳设施某些参数(如外遮阳百叶的间距与宽度的比值、外遮阳板的宽度等)对于这个关键变量的影响。
·软件模拟[2],[4],[17]—[23]
由于实验条件的限制,软件模拟正成为科研常用的工具。目前,针对外遮阳的问题提出了很多新的理论推导模型和算法,继而在这基础上提出了很多新的软件。如,TRNSYS、ECOTECT、TRNSHD、LT Method 3.0和WINSHADE等等。 3.2 遮阳技术研究存在的问题
由于遮阳系统本身的复杂性、对于气候和地理位置的依赖性,缺乏有效的模拟和设计工具等障碍,目前仍然存在很多的问题需要解决:
·因为遮阳设施不仅可以遮挡太阳的辐射得热量而改变室内的空调供暖的负荷,而且改变进入室内的日光而改变室内的灯光负,所以光和热的效应对于遮阳的设计都有很大的影响。但是目前的研究大都把两者分开了,单独通过光或热的方面来研究。因此,如何有效的结合光和热的效应来研究遮阳设施是当前需要解决的问题。
·外遮阳设施(如外遮阳百叶、建筑之间的遮阳等)不仅影响室内的光、热负荷,而且也将影响建筑的通风状况。但是对于这方面的研究还是比较少的,因此,需要对此方面进行大量地研究。
·遮阳的理论推导上,目前主要着眼于太阳直射辐射得热量等变量的影响,很少考虑考虑太阳散射辐射得热量的影响,这可能也是有关太阳辐射理论基础方面研究的不足有关。所以也需要对此作进一步的研究。
·随着建筑节能观念的深入人心,建筑遮阳越来越受建筑师的关心。遮阳
产品也发展得越来越快,出现了很新的遮阳设施。但是对于这些新的遮阳设施研究的还少,所以也需要对此进行大量地研究。 4 遮阳结构设计时应考虑的问题
遮阳系统的设计应该综合考虑以下几个因素:太阳能的控制,日光和通风的需要。室内日光水平和自然通风某种程度上不应该妥协,额外的人工照明或机械通风是需要的。
好的遮阳设计的目的能简单的定义为: 在需要的时候,能调节或阻挡太阳直射辐射 ·控制散射辐射和反射辐射 ·防止室内和室外的眩光 日光和通风没有包括在内。 4.1 遮阳与制冷
遮阳系统具有很多的功能和作用,其中最主要就是阻挡直射太阳辐射和降低过多不必要的室内冷负荷。这种保护是通过遮挡建筑的玻璃和其他洞口达到的。遮挡建筑立面和屋顶能极大地降低室内冷负荷,尤其是当这些表面不隔热的时候。遮挡建筑围护结构和洞口直接降低了对于制冷的需求:遮阳系统降低建筑冷负荷的潜力不应该被低估。
公共建筑的室内得热很高,除了受到室内办公设备和人员的影响外,太阳辐射对于室内冷负荷起到了相当大的影响。太阳辐射中的直射部分比散射部分起到更大的作用。由于太阳直射到达玻璃和洞口时,将热量直接传递给室内,即形成了瞬时冷负荷。又由于太阳辐射的直射部分是直线运动的,所以它能被外遮阳设施有效地阻挡。对于散射和反射部分,由于他们的入射角度的范围很广,所以很难由外遮阳控制,可能由内遮阳或是软百叶帘设施控制会更有效。然而,内遮阳阻挡室内得热的有效性是很有限的。
太阳直射辐射和高的室外空气温度将使热流通过建筑立面进入室内。传导热流的速度主要决定于建筑立面材料的热惰性。一个被遮挡的建筑立面仍然将受到室外空气温度和散射、反射的影响,但是它不将受到太阳直射辐射的影响。所以一个被遮挡的墙将比一个未被遮挡的墙传递更少的热量,继而也降低了室内冷负荷。
通过遮挡降低室内冷负荷的同时,室内日光水平的降低可能导致人工照明负荷的增加。这将部分抵消由于遮阳而带来的室内冷负荷的益处。 一个系统如果能够在室内分配光线,降低窗口面积处的眩光,以及增加在房间后部的照度,那它就是可取的。太阳得热被减少应该在不损害照度和通风的情况下。可以活动的外遮阳设施通常能很好地取得这一点:理论上,外遮阳设施的上表面都涂有反射材料。Yener描述一个计算模型,用来设计固定遮阳设施,保证灯光负荷不会明显的增大的情况下,使热舒适性和视觉舒适性满足要求,而且眩光也被限制在允许范围内。 4.2 遮阳与灯光
尽管在一个室内的整个照度是很重要的,但是光的均匀性是决定室内光环境质量的决定因素。遮阳设施有再反射和再分配光的作用。遮阳的设施有从简单的光栅到高级的玻璃遮阳系统,还有软百叶帘,反射百叶,垂直遮阳板和玻璃薄膜。他们的主要作用就是提高光水平的一致性。这包括降低窗口附近的光照,提高室内离窗较远环境的光照等等。
不同的系统起到不同的作用,但是他们都有一个共同的目标:他们能提高
室内光水平的均匀性,典型的就是将窗口附近的光线重新分配到进深较大的地方。潜在的眩光处也可以通过改变光线的方法来避免。一些实验表明通过提高光照水平的一致性,人们能够适应更低的整体光水平。当光线被完全分配到整个室内空间的时候,即使实际的光照水平低于理想的水平,人们也很少倾向去开灯。当人们的眼睛要适应更高的照度梯度的时候,倾向开灯的可能性就会增大。那种即能阻挡不必要的太阳辐射,又能重新分配太阳光的遮阳设施,自然就有可能在两个方面上取得能耗最小。首先,通过遮阳降低了室内冷负荷;其次,通过提高室内照度的一致性降低了人工照明的使用,从而降低了室内灯光负荷。 4.3 遮阳与热舒适性
热舒适性可以简单地被定义为人们对于周围热环境的感觉满意度。人们的活动水平、衣着和室内微气候如,空气温度、空气湿度和空气流速等因素,都是影响人们热舒适性的基本参数。不舒适一般是由于整体上过冷或过热引起的。它也可能由于一股不理想的气流或身体上部和下部形成的比较大的温差引起的。 人类的热平衡系统允许我们在一个热环境中适应比较大的变化范围。这个控制系统的基础是视丘下部的腺体,它的设置平衡点为37oC。当这个腺体察觉到这个温度变化时,一系列生理反应会驱使身体重新回到37oC。当身体的生理反应,如出汗或战栗,不能调节恢复这个温度时,人们就会感到不舒适。 根据Szokolay的方法,这个使人们既不感到热也不感到冷的点称为热平衡点。它决定于气候变量、生理因素和室外综合温度,如下式: Tn = 17.6 + 0.31 x Tav, 其中 18.5 < Tn < 28.5oC。
这个热平衡是一个动态的平衡,因为建筑内的温度在一天内总是变化的。这个平衡除了受到建筑设备的影响外,还有以下两个重要因素的影响:
1)室内温度:由于太阳辐射和室外温度的变化,所以室内温度一直在改变人体得失热的速率。
2)建筑的热惰性:因为建筑结构不会立刻随着辐射和室外温度变化而变化。
人体的得失热量过程受到以下几个因素影响,如传导、对流、辐射、新陈代谢和蒸发。热平衡时,
Met - Evp +/- Cnd +/- Cnv +/- Rad = 0 其中:
Met = 新陈代谢 Cnd = 热传导 Cnv = 热对流 Rad = 热辐射 Evp = 蒸发 4.4 遮阳与视觉舒适性
视觉舒适性通常是决定光环境的主要因素。视觉舒适性受到人为的主观因素和年龄影响,还受到日期、季节的变化的影响。当下面的内容满足的时候一个满意的亮度环境是可能取得的。 ·合适的照度 ·眩光控制
·用于工作的适度对比度 ·用于工作的适度色彩
在建筑的日光设计上,足够的照度是第一要求的。光线的正确分配对于视觉舒适性也是很重要的。仅仅提供一个好的表面照度是不够的。像前面提到的,均匀的日光分配能够弥补照度的降低。
当眼睛从一个明亮的地方到一个暗淡的地方时,眼睛将要调整来适应照度的变化,此时会产生短暂的视盲。这就是眼睛要适应眩光时人们会产生不舒适的原因。研究表明:来自自然光的眩光比来自人工灯光的眩光更容易适应。不过,眩光应该被避免。
人工光源的色彩应该尽可能的接近自然光的颜色。自然光能够提供最好的色彩。理论上,高级玻璃遮阳系统(如,三棱镜)不应该干扰日光的颜色质量。 5 结论
遮阳系统的作用对于建筑节能是极其重要的。但由于现代遮阳技术在我国的发展才刚刚起步,研究水平和使用状况都相对滞后,所以需要我们的建筑师、结构工程师和建筑设备工程师的共同努力,推动遮阳技术在我国的健康蓬勃发展。
国家\"十一五\"规划的出台,让塑料门窗企业喜上眉梢,因为该规划明确提出了要使全国能耗降低20%的目标,建筑节能成为降低能耗的一项重要措施,而塑料门窗是国家重点推广的节能化学建材。但问题是,塑料门窗行业是否能抓住这次政策性机遇,实现全行业的跨越式发展。
去年,中国塑料门窗在城镇新建住宅中的市场占有率达到了55%。这个比例虽然很高,但事实上较三年前有所下滑,尤其是在南方市场, 塑料门窗的市场占有率下滑更多,当时中国城镇新建住宅中70%以上使用塑料门窗。
这一方面是其他门窗竞争力提升了。2000年前后,塑料门窗异军突起,在短期内以优良的保温性、防腐性,挤占了大量传统铝合金门窗市场,铝合金门窗当时可以说几乎被逼出大城市新建住宅市场。但近一两年来,铝合金门窗行业加大科研投入,新型保温性能较好的高档断桥合金窗、装饰性能良好的彩色铝合金门窗、保温装饰性能较好的铝木门窗等新产品的出现,使铝合金门窗的竞争力明显提升,开始有能力与塑料门窗抢市场。
另一方面,也是塑料门窗长期产能过剩、低质竞争、新产品开发缓慢的恶果。由于投资过热,塑料门窗行业从2003年就出现了严重的产能过剩,激烈的竞争使全行业陷入价格战的泥潭,导致塑料门窗质量问题十分突出,严重影响了行业竞争力,而长期的价格战更直接导致新品开发缓慢。
在激烈的竞争中,不进则退,塑料门窗行业的表现不能不让人替它捏一把汗。建设部一名官员就明确表达了对塑料门窗行业科技创新能力的担忧。他说,基于门窗在建筑节能中的重要作用,建设部今年已经向国家发改委提出为门窗单独拨款立项,他本人还是倾向于搞塑料门窗的,但找了四位专家,都不能提出可行可靠的立项,令人十分失望。
参考塑料门窗产业成熟的国家如德国,其塑料门窗行业格局大体是,十几家大型企业和1000家左右中型企业,大型企业以规模化、自动化程度高而占据主要市场,中型企业以技术含量较高的单一品种取胜。
1973年世界能源危机爆发后,石油价格飞涨,迫使各国研制节能产品以适应经济的发展。现在,发达国家的建筑能耗已降到能源危机前的1/3~1/5 。我国在20世纪80年代启动建筑节能工作,目前我国的单位建筑能耗为气候相近的发达国家的2~3倍,外窗能耗是发达国家的1.5~2.2倍,门窗空气泄漏率为发达国家的3~6倍。这表明我国建筑节能水平与国外发达国家的差距还较大。面对亟待规范的市场和广阔的发展空间,我们应该如何把握好机遇?这已是行业迫切需要解决的问题。积极开发、创新节能环保门窗、淘汰落后劣质产品,把建筑门窗的档次提高,成为我国门窗行业发展的趋势。
目前,在工程项目上正在被广泛应用的高档节能木制门窗包括:实木门窗、铝包木门窗、木铝复合门窗三大品种。而木铝复合门窗因其外侧为隔热铝合金型材,内侧为木装饰型材,因此更能适应南方多雨、高温、潮湿的气候条件。
木铝复合门窗室外侧采用节能铝合金型材,即将内外铝合金通过隔热条复合在一起,以实现隔热保温节能的目的,这样就满足了建筑节能要求、强度要求、耐候性能要求,室内侧辅以木型材,以方便业主进行室内整体装修设计,创造舒适的人居环境.而且因为木材是热的不良导体,铝合金与木材复合在一起,使整窗的节能性能又有极大的提高。
目前,国内市场加工制作木铝复合门窗的有十几个厂家,但真正能够生产出品质、性能优良的产品的厂家却非常少。究其原因,材料的选用是一道主要的环节,只有根据气候条件及建筑要求选用合适的材料才能保证门窗的整体性能达标。
门窗材料的选用对产品性能的保证,具有重要的意义。木铝复合门窗原材料的选用主要需注重以下几个方面。
1、木材。木铝复合门窗内侧的木材多采用质地较硬的柞木、橡木、樱桃木等,所用指接胶为D3级单组分防水胶,木材含水率在生产过程中严格控制在10%~14%之间。
柞木、橡木、樱桃木等硬质木材外表花纹美丽同时具有很高的力学强度。具有高耐腐、高强度、抗潮湿、不宜变形,涂漆着色性能良好等特点。
2、铝材。 铝材按照国家标准GB/T5237.1选用6063-T5铝合金热挤压型材。铝合金型材可以通过多种表面处理方式获得理想的颜色效果。
a、电泳涂装处理,特点是金属质感强烈。
b、静电粉末喷涂,具有丰富的色彩系列和良好的耐久性能。
c、氟碳喷涂处理,表面质感细腻,耐候性极佳。
3、油漆。木质门窗所用油漆多采用欧洲门窗专用油漆,这种油漆具有防腐、防水、防霉、防虫的特点,其高渗透性和防紫外线的性能可以有效地保护木材的同时展现木材的纹理,面漆成膜后具有高弹性,而且维护简单。
a、漆面具有良好的弹性,能随木材表面伸缩变形而变化,长期使用而不产生龟裂现象。
b、质感自然,能更加充分地体现木质表面的纹理特征,使木质特性表露无遗。
4、中空玻璃。主要有槽铝式双道密封中空玻璃、暖边胶条式中空玻璃。为提高保温性能,可以根据不同的气候条件选用不同的镀膜玻璃。
5、五金件。木铝复合门窗的五金件采用的是德国诺托(ROTO)、格屋(GU)及丝吉利亚(SIEGENIA)三大名厂原装进口五金配件,具有操作灵活、表面处理工艺先进、外观考究、耐腐耐磨、使用寿命长久等优点。并具有平开、上悬、推拉等多种开启方式。
6、密封胶条。门窗所用的胶条采用三元乙丙(EPDM)胶条,这种材料的胶条抗紫外线性能、抗老化性能,耐高低温性能优良,是优质的门窗密封材料。合理的门窗系统结构配以优质的原材料才能生产出品质一流的门窗产品。百乐(杭州)建材有限公司生产的木铝复合门窗正是遵循这一原则,因此其产品经上海建筑科学研究院检测,性能均达到很高的标准。以下为检测结果:
1)、水密性能 GB/T7108-2002 5级(稳定加压700Pa)
2)、气密性能 GB/T7107-2002 5级(正负压)
3)、抗风压性能 GB/T7106-2002 8级(4.6KPa)
4)、保温性能 GB/T8484-2002 8级(2.4W/(m2.K))
5)、隔声性能 GB/T8485-2002 4级(37dB)
百乐木铝复合门窗将秉承完美的品质,时尚的设计,优质的服务,为中国建筑节能门窗行业贡献力量。
尽管塑料型材与房地产市场密切相关,难免受到宏观调控的影响,但是,由于建筑节能标准的强制实施,塑料型材的市场空间很大。分析师认为,G海型材在行业洗牌之后脱颖而出,已具有产品定价实力,应享受行业龙头溢价。
强制建筑节能标准实施,塑料型材迎来发展空间。数据显示,目前国内建筑采暖、通风、空调和照明的总能耗占社会总能耗的27%左右,与气候条件接近的西欧和北美国家相比,我国住宅单位采暖要多消耗2-3倍的能源。按照\"十一五\"规划提出的\"建设资源节约型社会\"的要求,《公共建筑节能设计标准》于2005年7月1日起正式实施。
在建筑能耗中,通过门窗损失的能耗占到全部建筑能耗的40-50%,因此门窗材料的选择对于节能至关重要。塑料门窗是以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料,具有保温、隔热、隔音、耐腐蚀等优势。兴业证券研发中心分析师王金祥认为,在国家强制节能的背景下,塑料型材门窗将迎来广阔的发展空间,预计未来塑料型材行业的增长率将在10-15%左右。
建筑能耗现状与节能途径
[作者:王 俊 徐 伟 林海燕 曾 捷]
[发布时间:20061114]
[来源:《中国科技成果》2006年第19期 中国科学技术信息研究所加工整理]
建筑能耗主要指采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯、通风等方面的能耗。据统计,建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%,且仍将继续增长。我国目前城镇民用建筑运行耗电占我国总发电量的25%左右,北方地区城镇供暖消耗的燃煤占我国非发电用煤量的15%~20%。这些数值仅为建筑运行所消耗的能源。建设领域中的建筑业和住宅产业也是资源消耗的大户,据计算,钢材消耗约占我国钢材生产总量的20%,水泥消耗量约占我国水泥生产量的20%,玻璃消耗量约占我国玻璃生产总量的15%,降低能耗、节约资源问题不容忽视。
我国建筑能源消耗按其性质可分为如下几类:(1)北方地区供暖能耗约占我国建筑总能耗的36%,约为1.3亿吨标煤/年(折合3700亿度电/年)。(2)除供暖外的住宅用电(照明、炊事、生活热水、家电、空调),约占我国建筑总能耗的20%,约为2000亿度电/年。(3)除供暖外的一般性非住宅民用建筑(办公室、中小型商店、学校等)能耗,主要是照明、空调和办公室电器等,约占民用建筑总能耗的16%;(4)大型公共建筑(高档写字楼、星级酒店、购物中心)能耗,占民用建筑总能耗的10%左右。(5)农村生活用能(不包括非商品能),约为0.3亿吨标煤/年和900亿度电。
建筑属于长期的消费品,一旦建筑物按照设计要求施工落成后,能耗就会维持在某一固定范围内。一座节能建筑,对后人来讲是一笔巨大的财富,反之,则很可能是一个长期负担的财务包袱。
1 建筑能耗的总体发展趋势
1.1既有建筑规模
到2004年底,我国城乡建筑总面积约400亿平方米,其中城镇约为150亿平方米。在城镇中居住建筑面积约为105亿平方米,能达到建筑节能标准的仅占5%,其余95%都是非节能高能耗建筑。
目前我国公共建筑面积大约为45亿平方米,其中采用中央空调的大型商厦等为5~6亿平方米。这些建筑绝大部分为高耗能建筑,其单位面积能耗大约是普通居住建筑的10~15倍。
1.2建筑发展趋势
目前,我国每年竣工的房屋建筑面积约20亿平方米,预计到2020年底,我国新增的房屋面积将近300亿平方米。
1.3农村建筑能源的需求
我国农村建筑面积约为250亿平方米,2004年总耗电量900亿度,生活用标准煤0.3亿吨。但需要指出的是,目前我国农村的煤炭电力等商品能源消耗量很低,薪柴、秸秆等非商品能源在农村建筑能耗中占很大份额,如果这些非商品能源完全被常规商品能源所替代,则我国建筑能耗将增加一倍。
1.4建筑能耗在总能耗所占比例的增长
如果延续目前的建筑发展规模和建筑能耗状况,到2020年,每年将消耗1.2万亿度电和4.1亿吨标煤,接近目前全国建筑能耗的3倍。伴随着我国城市化程度不断提高,第三产业占GDP比重的加大以及制造业结构的调整,建筑能耗的比例将继续提高,最终接近发达国家目前的33%的水平。加之建材的生产能耗16.7%,建筑相关能耗约占全社会总能耗的46.7%。
2 建筑节能的主要技术途径
2.1建筑围护结构的节能
冬夏两季要靠采暖空调系统来维持室内温度与室外温度之间的差别。提高建
筑围护结构的保温隔热能力从而达到降低采暖空调能耗。
建筑围护结构可以分成透明和不透明两大类。提高外墙、屋顶的节能性能,主要是增大其热阻。现代节能建筑对墙体热阻的要求非常高,开发同时能满足承重和保温两种性能要求的墙体材料,非常困难。因此,必须考虑走结构性材料和高效保温材料复合的技术路线,将墙体的承重层和保温层功能明确区分开来。国际上,建筑节能做的比较好的国家都是走的这条技术路线。
常见的高效保温材料的保温性能是极其优越的。玻璃棉、岩棉、聚苯乙烯泡沫塑料板等保温材料的保温性能均相当于同厚度粘土红砖的20倍左右,因此走复合墙体之路,需要解决的是两层材料如何复合及如何保护保温材料的问题。
提高窗和玻璃幕墙的节能性能,除了降低其传热系数外,对空调负荷比较大的建筑,提高玻璃的遮阳性能也非常重要。使用断热铝型材、多空腔的PVC型材制作窗框、幕墙框能够降低窗、幕墙的传热系数。使用各种中空玻璃也能够降低窗、幕墙的传热系数。为减少直接进入室内的太阳辐射热,可以用低透型的low-e玻璃,也可以借助各种各样的建筑外遮阳装置。
2.2采暖空调系统的节能
采暖系统中的节能首先应该做到热源节能,改革传统供暖系统,提高调节效果是降低集中供热系统能耗的重要途径。
以煤为燃料的大型热电联产热源和大型锅炉房通过采用清洁煤燃烧技术,热效率高、低污染。若使锅炉稳定在某个最佳工况,系统末端配合快速的调节方式(天然气等),则可以避免调节带来的浪费,燃煤热源也可稳定运行,保证清洁与高效。
供暖系统中,60%的能耗是风机和水泵的输配能耗,这也是导致建筑能源消耗过高的主要原因。在集中供热系统中推广变频技术,不仅可以改善调节效果,同时也可以大幅降低运行费用,实现节能运行。
我国空调能耗已占总能耗的20%左右,因而空调节能意义巨大。实现合理的运行调节是空调系统节能的关键。
空调节能需要结合整个建筑的结构、布局、功能等方面的通盘考虑,在室外温度较低时注意房间的通风,白天注意采用遮阳措施,空调运行时尽量关闭门窗
等都是节能的有效措施。
2.3照明动力系统节能
目前,我国照明用电量已占总用电量的7%~8%。照明节电已成为节能的重要方面。节电是在保证照度的前提下,推广高效节能照明器具,提高电能利用率。
科学选用电光源是照明节电的首要问题。电光源发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源,如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源,如汞灯、钠灯、氮灯、金属卤化物灯等。气体放电光源比热辐射电光源高得多。一般情况下,可逐步用气体放电光源替代热辐射电光源,并尽可能选用光效高的气体放电光源。
各类灯具中,荧光灯主要用于室内照明,汞灯和钠灯用于室外照明,也可将二者装在一起作混光照明。
选择照度是照明设计的重要问题。在满足标准照度的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明3种方式,当一种光源不能满足显色性要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式。同时,充分利用自然光,正确选择自然采光。充分利用室内受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率。
加强照明用电管理是照明节电的重要方面。随手关灯;按户安装电表,实行计度收费;对集体宿舍安装电力定量器,限制用电。灯泡积污光通量可能降到正常光通量的50%以下。应根据照明环境定期清洁灯泡、灯具和墙壁。
2.4可再生能源在建筑中的应用
具体讲,可再生能源在建筑中的应用重点可以分成6个方面:一是太阳能光热在建筑中的推广应用及太阳能光电在建筑中的应用研究;二是地源热泵、水源热泵在建筑中的推广应用;三是热电冷三联供技术在城市供热、空调系统中的研究与应用;四是生物质能发电技术的研究与应用;五是太阳能、沼气和风能在集镇中的推广应用;六是垃圾燃烧在发电、供热中的应用。
2.5建筑能源系统的运行管理节能
由于系统的运行管理操作不够科学与规范造成系统大量的能量浪费,最主要的体现在:空调的操作和管理人员缺乏专业知识;对水泵、风机的节能普遍重视不够;过渡季节不懂得利用室外空气降温;冷却塔质量差,导致制冷主机耗电增
加。
通过以下措施可实现能源系统的运行管理节能:
合理降低室内给定值标准。实际生活中,民用空调可有一个范围较宽的舒适区,在该舒适范围内,夏季降温时,取较高的干球温度和相对湿度作设定值;冬季采暖时,取较低的干球温度和相对湿度作设定值,从而减少处理空气所耗费的能量;
减少新风量。从卫生要求出发,室内每人必须保证有一定的新风量。和固定新风量的情况相比较,调节新风量,冷负荷可减少到50%~70%,热负荷可减少到近35%,手动调节不需要增加设备,比较简单,而且操作工作量不大;防止空调过冷和过热。
改变空调设备启动、停止时间。
实现空调运行管理的自动化。目前在空调系统的运行中,大多数已采用分区多工况调节方式来达到经济运行的目的。但在工况间的相互转换方面,基本上还是由运行操作人员根据运行的状况和工况转换条件进行手动转换,从而会因为人为原因,而造成能量的过多损耗。建筑设备自动化系统可将建筑物的空调、电气、卫生、防火报警等进行集中管理和最佳控制,可通过预测室内、外空气状态参数以维持室内舒适环境为约束条件,把最小耗能量作为评价函数,来判断和确定所需提供的冷热量、冷热源和空调机、风机、水泵的运行台数,工作顺序和运行时间及空调系统各环节的操作运行方式,以达到最佳节能运行效果。
3 建筑节能技术支撑条件
3.1健全政策法规体系
建筑节能必须首先由政府主导。而我国法律对建筑节能缺少具体明确的规定。要建立健全建筑节能法规体系,应补充修改《中华人民共和国节约能源法》,增补建筑节能内容,加强法规建设。《建筑节能管理条例》出台后会加强对建筑节能的监管作用。
3.2完善技术标准规范
目前我国建筑节能技术标准体系还不够健全,主要体现在以下几个方面,一
是目前的建筑节能标准被分散到了不同专业的标准体系中,尚没有形成独立的体系,无法做到统筹规划部署相关节能标准的制修订;二是缺乏建筑节能标准的相关衍生物(如技术导则、指南、标准图集等),无法对标准的实施提供强有力的技术支持。从而无法为建筑节能工作的开展适时提供全面的、必要的技术依据。三是由于节能技术标准的编制缺乏科学的支撑基础,影响了标准的编制进度和质量,同时标准实施缺乏相关技术和产品支持;四是缺乏建筑节能过程控制和最终的认定与评价标准。因此急需建立并实施建筑能效标识系统。
因此,随着建筑节能工作的发展,迫切需要建立和完善建筑节能技术标准体系,促进我国的建筑节能工作形成健康、持续的发展模式。
3.3建立激励措施
制定节能省地型建筑经济激励政策是国务院明确的重点工作。有位德国专家在他提出的中国建筑节能建议书中说过,搞建筑节能就是要用胡萝卜加大棒的政策,两者缺一不可。所谓大棒,就是强制性的法规标准和征税;而胡萝卜,则是优惠政策。
为此,建议对不执行节能标准的新建(或改建、扩建)民用建筑工程恢复征收固定资产投资方向调节税,或者建筑能源消费税,税率仍为总投资额的5%;对节能建筑则实行固定资产投资方向调节税零税率政策。
为推进既有建筑节能改造,可借鉴德国政府的相关政策,在北方采暖地区建立“既有建筑节能改造专项基金”,以期实现提高建筑舒适度、降低建筑能耗、减少环境污染三大目标。可结合热价改革,从采暖费的降低部分中按一定比例提取,用于既有建筑的节能改造补助。按产权单位、住户、既有建筑节能改造专项基金补助各1/3的比例分摊。既有公共建筑节能改造所需资金由产权所有者自筹资金解决。在规定期限内,予以贴息补助,贴息费用由“既有建筑节能改造专项基金”解决。对住宅和公共建筑的节能改造,由当地政府根据国家的总体安排定出期限,在最终期限内,建筑节能改造专项基金补助分时段递减;超过最后期限的,征收能源特别消费税。
国家建立城市热网改造专项资金,以引导北方城市热网改造。北方采暖地区现有城市热力管网和热源系统的改造所需资金,主要由银行贷款和热力企业自筹解决。国家专项资金为补贴性质,主要用于引导和启动热网改造。
为了鼓励生产和采用节能门窗和建筑保温(隔热)材料,经认证合格的节能门窗、建筑保温(隔热)材料减半征收产品增值税。
制定推广燃气空调和冷热电联产的具体措施,制订鼓励生产和使用建筑低耗能器具的经济激励机制。
3.4加大节能技术的投入
依靠技术进步是推动建筑节能工作开展的有效途径之一。必须加强对新技术、新产品、新工艺宣传和推广,有效的推动技术进步,提高自主创新能力,促进建筑节能工作的开展。
在建筑行业内,以结构安全性为核心的质量监督检验制度是健全的,各地都设有质检站。但是与建筑节能相关的质量控制和效果检查一直未纳入现行的建筑工程质量监督检验体系。另一方面,由于所涉及的技术不同,各级建筑工程质检站尚不具备开展与建筑节能相关质量监督检验的能力,通过建立国家级的建筑能效评估机构,能够配合各级质检站开展建筑节能监督检查。同时,这些评估机构可在工程建设全过程提供技术支撑和评估,并为建筑物的长期正常使用过程中的节能提供技术支撑。
3.5建立建筑节能监管体系
建立完整的建筑节能监管体系。总体来讲,我国各气候区域差异较大,特别是过渡地区和南方地区新建建筑执行建筑节能标准的比例较低。此外,缺乏相关的监管体系,全国既有建筑的节能改造工作也尚未全面启动。
建立建筑节能监管体系,首先在施工图设计文件审查环节加强监管力度。
2005年,建设部下发了《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》等,将对建筑节能设计标准的监管进一步延伸至施工、监理、竣工验收、房屋销售等环节。
3.6大规模城市级节能示范
新建建筑及节能产品:在北京等4个直辖市以及北方严寒及寒冷地区的重点城市实行节能65%的标准,扶持有能力的企业,在全国建设50个新型墙材和建筑
节能产品产业化基地;在“十一五”期间实施40个示范工程。
既有建筑:对既有建筑节能改造城市级示范,计划在北京等13个城市进行既有建筑节能改造城市级示范,示范面积共1880万平米。
可再生能源:在上海等8个城市进行太阳能光热发电、淡水源、海水源及浅层地能热泵技术在建筑中规模化应用的城市级示范,示范面积1500万平米。
4 建筑节能的展望
我国建筑节能目标:通过全面推进建筑节能工作,到2010年,城镇建筑达到节能50%的设计标准,其中各特大城市和部分大城市率先实施节能65%的标准;开展城市既有居住和公共建筑的节能改造;大城市完成改造面积25%,中等城市完成15%,小城市完成10%。
在此基础上,到2020年实现大部分既有建筑的节能改造,新建建筑东部地区要实现节能75%,中部和西部也要争取实现节能65%。
仅就城镇新建建筑而言,如果全部在现有基础上执行节能50%的标准,则每年大约可节省1.6亿吨标准煤;大部分既有住宅如果在现有基础上实现50%的节能,则一年大约可节省0.68亿吨标煤,实现减排CO21.43亿吨;全国公共建筑如果按节能50%的标准进行改造,总的节能潜力约为1.35亿吨标准煤。
按照建设资源节约型、环境友好型社会的战略要求,建筑节能已经得到了从中央到地方的高度重视。通过各部门的协调配合,探索出一条在满足社会发展和人民生活水平不断提高的前提下,大幅度降低建筑能耗的道路,将为我国经济与社会全面、协调、可持续的科学发展做出重大贡献。
编者注:王俊,1961年3月生,博士研究生,研究员。曾任中国建筑科学研究院结构所室主任,中国建筑科学研究院质检中心副主任、常务副主任,中国建筑科学研究院科技处处长、院长助理,2001年3月任中国建筑科学研究院副院长。
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