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11月11日,中国电子协会在北京召开了“信息通信技术与节能座谈会”,会议围绕着“信息通信技术对能源使用效率以及对全社会经济效率的提升作用”这一主题进行了讨论。来自工业和信息化部、国家发改委等政府相关部门的领导,英特尔、联想、惠普、浙大中控等企业的专家,以及北京大学、中国人民大学等学者代表,参加了本次座谈会。
随着我国建设环境友好型、资源节约型社会进程的不断推进,节能减排越来越成为人们共同的心声。工业和信息化部节能和综合利用司节能处处长余薇认为,在运用信息通信技术促进节能减排的过程中,一方面,ICT技术本身需要节能减排,如节能灯、数据中心节能等; 另一方面,还应重视将信息通信技术广泛地应用到各行各业,促进各行业的节能减排。最为重要的是,应大力推进两方面的融合。
英特尔公司全球能源与环境总监Steve Harper根据英特尔在节能减排的最新研究成果,以“宏观故事”为题,给大会做了一个整体性报告。他将ICT技术本身所消耗的能源称为“微观”,将其他领域的能源消耗量称为“宏观”。以全球碳排放量中涉及到的整个产品设备来讲,ICT技术自身所消耗的能源仅占整体排放量的2%,而其他领域的消耗量则占了98%,利用ICT技术促进各行业的节能减排有着十分的重要性和紧迫性。
Steve Harper认为,从IT发展历史看,世界各国的政府和企业往往更加熟悉“微观故事”。不论是西方国家还是中国,都有一些节能标签和认证体系,ICT设备也随着时间的推移变得更加节能。以英特尔为例,从绿色节能的无意识到现在越来越强调对散热、电池寿命等绿色节能的追求,英特尔的产品不断更新换代,不仅体现着摩尔定律的要求,更展现着英特尔在节能减排方面的诚意。
随着时代的发展,人们越来越关注“宏观故事”。Steve Harper介绍了一些国际上利用ICT技术在各行业推进节能减排的经验。譬如: 美国节能委员会运用从上往下的方法,对包括建筑、交通等多个领域的能源消耗进行分析,最终得出结论: 如果在这些领域运用ICT设备,不仅可以节约能源,还能促进包括工作效率、人力资本等近10个因素的改善。
又如全球气候组织正在建议全球电子的可持续性计划,即“SMART 2020报告”。这份报告对ICT技术在许多国家或经济体里所占的比例以及贡献进行了分析。报告强调,如果各国政府采用合适的政策,将ICT技术引入到社会的各个领域,那么从整体上来看,到2020年,全球的碳排放量可以减少15%以上。
“宏观故事”的书写离不开政府的推动作用。Steve Harper强调,在推动节能减排的过程中,政府应发挥主导作用。譬如: 一个强调节能减排的政府可以通过视频电话、视频会议来节省差旅费、减少碳排放。最为重要的是,不同于企业和社会组织,政府是公共政策的制定者,政府有很多机会给社会树立规则和榜样,通过宏观调控,在弥补“市场失灵”的同时,把经验和教训集中起来,做成社会学习的楷模。
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没有空调却照样冬暖夏凉,没有热水器照样全天候热水不断,没有电源照样灯火通明……
不久的将来,如果你在合肥徽园看到这样一栋独特的建筑,你一定不要以为自己是在做梦。这就是正在紧张筹建中的首家“安徽低碳节能科普馆”。
据了解,建成后的“安徽低碳节能科普馆”将汇集国内外大量最新的新能源技术和可再生能源技术,集地热能、风能、水能、太阳能、光伏光电、区域系统供暖供冷等先进节能系统于一体,一举树立节能建筑的新标杆。而借助其示范意义,低碳节能科普馆的建造方安徽日源集团亦将触角伸向地热等太阳能以外的新能源领域,抢占中国城市建筑节能减排商机。日源集团剑指中国第一家城市减排解决方案供应商的宏伟梦想正日益照进现实。
节能新标杆
6月13日,接受《徽商》杂志独家专访时,安徽日源新能源科技集团董事长张明军表示,当前低碳经济方兴未艾,节能减排已经成为“十二五”期间不可逆转的时代潮流,如何做好城市化节能工作亦已成为各级政府不得不面对的紧迫课题。
“我们投资建设安徽首家低碳节能科普馆除了要体现企业自身的社会责任外,更重要的是想进一步提高公众的节能环保意识。”
当前,随着石油、矿产、煤炭等不可再生能源枯竭,人类可利用的资源将越来越少,节能、降耗、减排不仅是当今社会的流行语,更关系到人类未来的战略选择。
公开资料显示,安徽日源新能源科技集团是集科、工、贸、服务于一体的现代化民营环保科技型企业,安徽日源环保能源科技有限公司是集团母体公司,专业从事新能源和可再生能源产品及项目的研究、开发与利用,资产总额超过15000万元。
自1998年成立以来,日源集团现已发展拥有年产10万台太阳能热水器、500万支真空管的生产能力,并完全拥有自主知识产权的“日源品牌”和产品技术;公司全面通过ISO14000:2004环境管理体系认证和ISO9001-2008国家质量管理体系认证,日源太阳能热水器已经成为安徽市场的领导品牌之一。
张明军介绍,安徽低碳节能科普馆总投资约3500万元,建筑总面积2000平方米。科普馆将集中展示未来城市现代化的节能建筑形式模型以及先进的节能环保建筑技术产品的系统节能、低碳、生态、智能技术在公共建筑中的示范应用,通过沙盘、动漫、荧屏等现代化的声光手段,充分展示建筑的节能技术和模式,并在其中诠释优秀的中华传统文化和独特的徽商文化,演绎现代化的人与自然和谐相处。
科普馆最大的亮点是综合利用可再生能源技术完全实现零碳排放。张明军告诉《徽商》,我们利用风光互补发电技术实现场馆电力完全自给;利用太阳能与浅层地热互补技术实现三供一体(供冷、供暖、供热水)。地源热泵系统是一种从地热资源、地下水资源攫取能量并通过热泵技术得到高位能源,地源热泵技术已经被无数国家和地区证实,是一种有效的节能减排方式。其中我公司太阳能地热平衡技术,实现浅层地热可持续利用。
“十二五”期间,节能环保已经成为中国可持续发展的战略重点,作为一种可再生新能源技术,地源热泵被赋予了更多的价值内涵和节能使命。
“安徽低碳节能科普馆”的建设,就是希望搭建起节能、低碳、环保的推广平台,为公众、机构、企业甚至地方政府提供了一个集中展示节能新创意、新思路、新技术、新模式的窗口,凸显企业的创新意识和创新能力。说白了,我们就是要把大家口头上的节能减排具体化。”
和市长对话
“建成后,安徽低碳节能科普馆内展示的建筑节能项目技术质量将达到国际先进水平。”
对于仍在图纸襁褓中的安徽低碳节能科普馆,张明军颇为自信。
在他的战略规划中,日源集团的转型发展远不是建一座科普馆那么简单。
“众所周知,节能减排目标已经写入‘十二五’期间的国家发展战略。但直到目前,我国城市建筑的系统节能减排可量化的标准还没有制定,我们的目标就是要引领这个产业发挥技术创新和发展,最终实现城市建筑节能技术的系统化、标准化。一旦我们这套城市建筑节能减排可量化系统的标准模式成熟,我们就可利用这项再生能源管理模式,全面加速城市化节能减排推广进程,实现和城市对话、和市长对话。”
为了实现这一蓝图,张明军向《徽商》记者透露,除了建好“安徽低碳节能科普馆”外,下一步,日源还将建设一个节能减排、低碳环保示范小区。在这个示范小区中,日源将综合利用可再生能源技术,实现三供一体(供冷、供暖、供热水);利用太阳能、风能发电照明,从而最大限度地达到节能减排的目的。
“届时,这个示范小区内的道路、草皮,都将成为节能减排系统设备的组成部分。”
调查显示,建筑能耗目前占到全社会总能耗27%左右,其中建筑物供热制冷的能耗大概占到整个建筑能耗的60%左右。地源热泵作为一种建筑物供热制冷新技术,可以通过消耗少量的电能或热能来达到目的,数据显示,通常制取相同的热量,地源热泵的耗电量只有电热耗电量的1/4到1/5。
这不过是新能源、新技术在城市建筑节能减排系统中应用的一个范例。
张明军认为,节能减排技术的运用不仅具有重大的社会意义,还有着广阔的市场前景,尤其是在城市建筑领域。他估计,未来国内城市建筑节能减排的产业空间将达到百亿元以上。
正是看到了城市节能减排中蕴藏的无限商机,张明军旗下的日源集团正从传统的新能源产品制造商加速向新型城市节能减排解决方案供应商的角色转变。
“当前,政府要求的城市建筑节能标准一般为17%,而我们可开发的地热加太阳能等多种方式的解决方案,初步测算可以为城市建筑节能50%以上。同时,我们正在对相关环节的节能降耗数据进行进一步的量化分析,一旦模式成熟,我们会很快在国内各个城市间推广。”
张明军坦言,未来,日源集团将引入类似合同能源管理(EMC)模式,不单单推销自己的节能产品或技术,更推销一种节能降耗、减少能源成本的系统解决方案。而基于这种机制运作,日源集团也将华丽转身为专业化的“城市建筑节能服务公司”,并有望成为安徽第一家碳指标交易商。
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摘 要 论文首先探讨了我国目前发电市场的几种能源类型,分析了其中的优劣所在,得出了着重于火力发电厂节能减排问题的核心,并针对这一点提出了应用增效剂、技术革新及设备改造等相关节能减排的具体措施,并从管理层次上及行业发展趋势上做出了节能减排的分析。
关键词 发电厂 节能减排
1.我国发电厂的现状
我国发电厂目前以水电、火电、核电及风电最为常见,当中又因为我国煤炭资源丰富,火力发电是我国主力发电类型,虽然由于近些年核电机组的普及应用,火力发电份额有所降低,但火电仍然占领着电力市场的大部分市场。
随着火力发电厂在生产过程中带来的能源浪费及环境污染问题,且化石燃料的储量问题逐渐得到社会的广泛关注,火力发电面临的发展困境日益凸显,因此火力发电企业已经成为了我国电力行业节能减排的重点整治对象。本文将重点探讨火力发电厂的节能减排问题,针对火力发电生产过程中一些值得改进的技术方法和管理措施,切实有效的提高节能减排的发展效率。
2.节能减排措施
相对于其他同容量的发电站,火力发电厂最主要的优势在与建设工期短,投资回收快,工程造价相对较低,厂址的选择范围大,同时它的缺点也很明显:耗能大,环境污染严重。从节能减排的国际环境及电力行业自身的发展趋势来看,制约我国从这些方面取得进步的主要焦点在管理、技术及设备三个方面,只有从这几点入手才能有效提高火电厂的生产效率,在节约能源降低造价的同时实现清洁环保、高效高量的发展目标。
2.1火电厂的节能减排改造
(1)要节约火电厂的燃煤资源,首先可以改造的便是在锅炉中采用燃煤脱硫助燃清焦增效剂,提高锅炉燃烧效率加大飞灰、烟气和炉渣等燃烧产物燃烬程度的同时,还能提高炉内燃烧温度,最大化锅炉热效率。此外,燃煤脱硫助燃清焦增效剂是通过固硫脱硫技术对燃煤中的含硫物质进行吸附固定,脱硫效果能达到要求的95%以上,增效剂中的铜基成分还能使得部分熔融灰粒在炉内冷却过程中由玻璃态转变为结晶态,使渣沉积物疏松而能自行脱落,从而达到清焦的效果,可谓是节能减排一举多得的措施。
(2)循环流化床锅炉及相关的高效低氮燃烧技术是非常适合我国国情的,配套的脱硫脱硝协同控制技术、烟气脱硝技术与氮氧化物资源化利用技术在现阶段不仅仅能有效减少火力发电过程中带来的大气污染,更能大幅度提高燃料的利用率,使其价值得到最大化利用从而降低发电成本。此外还可以研发相关于低成本高性能催化剂原料、新型催化剂和失效催化剂的再生与安全处置技术,这些对于减少生产资本、加强资源的循环合理利用有着显著效果,其带来的节能减排效益也十分可观。
(3)火力发电厂节能减排的另一个有效改造手段即是推官应用回转式空气预热器柔性密封改造技术,它能使得锅炉部分具有更良好的耐腐蚀和耐磨损性能,还能使之具有零间隙、密封磨损量自动补偿、不增加风阻等特点,从设备上减少电耗,降低锅炉内的余热溢出浪费,从而提高发电质量并达到节能的重要作用。
(4)提高能源利用率的另一个方式便是改造汽轮机通流部分、汽封系统以及进汽和排汽部分,从而有效降低汽轮机的热耗,同时还能避免汽流激振,减少汽部分节流损失,使得设备利用效率得到大幅度提高,这个改造措施对于延长汽轮机的使用寿命有显著效果,降低生产成本的同时保证生产过程中的设备运行可靠度。
(5)凝泵变频的改造是火力发电厂应用的不多的一个节能减排的措施,盖因其改造中的技术含量相对来讲较高,但其带来的经济效益成正比的可观。变频调节具有无附加转差损耗,且能保证输出特性好、调节范围宽,对于频繁停启和低负荷运行的场合能达到非常好的保护电机和降低发电厂自用电率的效果[1]。
2.2加强运行检修和在线监督的力度
加强日常的运行和检修管理,提高运行和检修质量,对节能至关重要,发电厂的生产过程包含了从燃料进厂到发电输出,其节能管理水平的高低对燃料消耗影响很大,因此要对发电厂进行全过程的监督管理[2]。采用最新的计算机技术,结合自动化技术,为在线监督提供了有效手段,做到对信息的实时快速收集,并自动进行处理,合理调整设备运行,优化当前经济调度方案。因此,采用计算机在线监测,是提高节能监督水平的重要手段。
2.3新能源的开发运用
前文提及的风能、水能及核能发电,均可以算作是清洁能源的应用,这些能源在生产电的过程中污染少、耗能少且资源循环利用率高,最重要的一点是风能水能是可再生能源,核能相对于化石能源来讲资源丰富的多,故而这些新能源的开发运用才是解决发电企业节能减排的根本手段,大量发展普及核能、水能及风能发电,并研发高效利用这些能源的技术是解决未来环境污染的根本途径,也是解决我国日益增加的迫切供电需求的重要措施。
3.结语
节能减排是我国坚持可持续发展的重要措施,在整个社会中的推广普及程度也越来越高,而对于发电企业来讲,只有积极配合政府和相关部门,加强发电厂日常节能管理,坚持钻研技术改造设备,才能达到发电厂节能减排的阶段目标,实现企业和国家可持续发展的双重需要,为建立资源节约型、环境友好型社会贡献一份的力量。
参考文献:
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关键词:建筑;节约能源;节能减排
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
我国是能耗大国, 能耗总量居世界第二位, 平均建筑能耗是发达国家的3倍, 建筑能耗占全国能源消耗的30%, 建筑节能减排与开发清洁能源刻不容缓。国家要求新建建筑(含改建、扩建)近阶段达到节能50%, 经过一段时间的努力, 则要达到节能65%的目标。因此, 建筑节能减排对促进能源资源节约, 缓解我国能源资源供应紧张, 加快发展循环经济, 实现经济社会的可持续发展, 有着举足轻重的作用。
一、抓住建造环节
不仅要切实降低建筑施工过程中的能耗,更重要的是努力确保每年新建的每一个项目确实都能达到建筑节能标准的要求;国家要求新建建筑(含改建、扩建)近阶段达到节能50%。经过一段时间的努力,则要达到节能5%的目标。针对以上目标我们可以采取如下措施:
根据《GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准》以及《民用建筑热工设计规范GB50176-93》的规定,对建筑围护结构的热工性能应进行详细的计算、比较和分析,合理确定建筑体形系数,选择优化的建筑围护结构,外墙、屋顶、门窗等的热工性能(包括平均传热系数、热惰性指标及气密性要求)必须满足国家最新颁布的节能标准。按照《公共建筑节能设计标准》进行的建筑设计,在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。
二、常规能源系统的优化利用
在满足建筑使用功能要求的基础上, 减少建筑对常规能源的需求量。合理地确定整个建筑中各设备系统的能源供应方案, 优化建筑中采暖、空调、热水制备、炊事、照明等设备系统的设计和运行。
1、采暖、空调系统
在设计采暖、空调系统时, 应进行详细准确的热负荷计算, 确定系统各设备装机容量的大小; 积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施, 确保空调系统在最优化的状态下运行, 节约能源, 减少污染; 结合当地实际条件, 选择优化的采暖、空调系统方案利能源供应形式, 比如, 采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖, 夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%—60%, 比空气源中央空调系统节能30%—50%,运行费用节省30%—50%。
2、热水供应系统
应选用适宜的能源制备热水; 整个系统应采取保温措施以减少输送系统的能耗损失; 应采用先进的控制调节措施, 优化整个系统的运行。
3、家庭炊事系统
家庭炊事系统的设计应严格按照国家相应的标准进行, 在确保安全的基础上, 进行最优化的设计,节约能源, 减少对空气环境造成的污染。
4、照明系统
在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光; 合理设计照明点; 采用高效节能的照明设备; 要设计相应的照明节能控制措施。比如, 采用太阳能光伏电源、节能灯及T15型直灯管, 根据具体情况考虑设置具有光控、时控或人体感应等功能的智能照明控制装置, 采用SCB10型节能变压器等, 可直接体现节约电能的效果。
三、建筑节水
水资源的缺乏, 在我国已经是迫在眉睫。在水资源的使用中,生活用水占的比重最大。建立将生活污水、雨水等收集、处理后重复使用的中水系统, 就地处理污水, 变污水为中水在建筑节水中至关重要。因此, 在建筑设计和日常使用中, 应结合当地水资源状况和气候特点, 制定相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集和回用方案, 努力提高水循环利用率和用水效率, 减少污水排放量。
1、水量平衡
最大限度地有效利用水资源, 减少建筑污水的排放量, 实现建筑用水的良性循环。
2、制定节水率、回用率目标
根据 《水工业工程设计手册—建筑和小区给水排水》规定的用水定额及参照相关设计规范中的规定, 计算小区生活用水量、污水排放量及雨水收集量。制定节水率和回用率目标。
3、节水措施
在物业管理中制定节水管理制度, 在日常使用和管理中实行经济目标责任制,做到防止跑、冒、滴、漏, 以降低水资源的损耗。污水回收利用系统: 经济合理地利用污水资源。对再生水进行合理的规划, 使再生水资源发挥最大效益, 回用水作为绿化、洗车、地下水补给等。合理设计给排水系统:通过给排水管道的合理设计, 用洗衣服、洗菜的水冲洗厕所。同时采用新型卫生设施, 比如节水龙头、节水马桶、节水浴缸等。雨水: 收集雨水用以在一 定 范 围 内 补 充 用 水 , 完善建筑屋顶和室外场地雨水收集系统, 建立完善配套 的 集 水 、处 理 、储 存 、回用等设施。雨水处理后进行回用。限制或禁止使用市政供水进行浇灌。
4、回水利用的质量标准
应结合中水系统进行优化设计以保证水质, 利用雨水或生活污水回用作为绿化用水, 水质应达到用于灌溉的水质标准; 在输水—布水系统中余氯的含量不低于0.5mg/L或更高, 以清除嗅味、黏膜及细菌; 采用喷灌, SS应小于30mg/C, 以防喷头堵塞。采用再生污水用做景观用水, 需要脱氯, 达到《景观娱乐用水水质标准》(GB12941- 91), 以保护水生动物。
四、完善建筑节能减排的法律和政策
认真贯彻落实《节约能源法》、 《可再生能源法》和《环境保护法》等法律,并抓紧制定《民用建筑节能条例》等配套法规,把建筑节能减排的制度保障工作作为首要任务认真抓好。同时,要与各有关部门配合,加强建筑节能减排重大政策的研究制定,建立反映资源稀缺程度和市场供求关系的资源价格形成机制,健全激励建筑节能减排的财税政策, 抑制浪费和不合理消费。
五、完善建筑节能减排的技术标准
加快工程建设节能减排技术标准的制定和修订, 不断扩大标准的覆盖范围。直接涉及能源资源节约、生态环境保护、建筑技术进步的内容将作为强制性条文。充分发挥节能减排标准的技术保障和引导约束作用。
六、大力推进技术创新
组织推动重大技术研究攻关,不断增强自主创新能力。组织实施水体污染与治理、北方地区供热改造等节能减排重点示范项目和重大专项。在加强成熟、适用新技术的成果转化和推广应用的同时,充分挖掘本土化的建筑节能环保传统技术和工艺。
参考文献:
最新节能减排技术范文5
三次获得国家专利。2002年被省科技厅列为“省级重点火炬计划项目”,2003年国家科技部批准为“国家级星火计划项目”,2007年4月,被省经贸委、省科技厅列为“重大节能装备生产企业”,2007年8月获得山东省人民政府“优秀节能成果奖”。2008年7月荣获山东省科学技术厅“山东省资源节约型社会科技支撑体系建设示范企业”。2008年12月被山东省科技厅命名为“山东省明星企业”。
传统模式认为制造工业用秸秆燃气必须除焦,除焦工艺复杂,而且除焦不彻底,这是因为:焦油在200℃以下为液态,300℃以上呈气态。焦油占可燃气能量的5%-10%。在低温下难以与燃气一起被燃烧利用,浪费严重。焦油在低温下凝结成液体,易和水、炭粒等结合在一起,堵塞输气管道卡住阀门腐蚀金属。焦油在生化炉内难以完全燃烧,并产生碳黑颗粒,对燃烧设备损坏严重。焦油及其燃烧后产生的气味对人体是有害的。由此可见,可燃气中焦油具有相当大的危害性,是气体应用的最大障碍,而且由于利用秸秆的不充分燃烧制造燃气,所以焦油问题一直是国内外重点研究和解决的课题之一。要想实现连续生产,密封的气化炉不停车除灰又是现有技术难以克服的难题。
为拓展秸秆在工业领域的应用,最新研发的高热值秸秆燃气(免除焦)工业气化机组,颠覆了原来的为利用秸秆燃气必须除焦的传统模式,是秸秆综合利用领域的一次革命。此技术适用于所有燃煤工业锅炉的节能减排改造项目。高热值秸秆燃气(免除焦)工业气化机组,是专门用于工业燃煤锅炉节能减排改造而研发的最新产品,它的研发思路是:秸秆燃气在不除焦的情况下还可以增加5%-10%的热值,采用高温罗茨鼓风机将含焦油的高热值高温秸秆燃气直接输送到燃煤工业锅炉和生活锅炉。每3600方秸秆燃气就可以代替1吨标煤,而3600方燃气只需要1.8吨秸秆,锅炉引风机耗电量为4千瓦/时。按一台6吨燃煤锅炉计算,每天需原煤24吨(可以用43.2吨秸秆代替),最保守计算每年可节约资金400余万元,减少二氧化碳排放2.2万吨、 二氧化硫排放224吨、 烟尘排放160吨。更有可持续发展的重大意义。
1、采用该方案,焦油为气态,将气态的焦油和高温燃气一并燃烧增加了热值,减少了排放,减少了二次污染,提高了秸秆转化率。
2、不再设计除焦工艺,减少了设备投资,因而减少了故障率,节约了水、电费用,降低了运营成本。
3、不需再配置储气柜,节约了大量资金及占地面积。
4、由于整个炉体及炉排采用水循环降温及独特的出渣设计,可以连续工作。
综合经济效益十分可观,还有不可估量的环境效益。它的推广利用将是秸秆用于工业燃煤锅炉节能减排技术的新突破。
此技术符合国家的多项产业政策,技术路线国内首创,国家知识产权局已授权发明专利。
电话:0537-3680116 13406830409
传真:0537-3417112
网站:省略/
山东秸秆综合利用工程技术研发中心
最新节能减排技术范文6
关键词:建筑体形系数,碳敏感性,节能减排,住宅
1概述
随着国际碳交易进入后京都时代以及国内碳交易试点的推进,建筑节能的内涵和外延都需要得到进一步的拓展,同样,住宅规划、设计理论及方法也将面临语境转换的时代要求。由于我国住宅建设量巨大,为配合国家减少碳排放的各阶段目标,有必要重新审视现有的专注于使用阶段节能的设计标准及理念,并结合住宅全生命周期碳排放概念进行扎实的研究,揭示住宅建筑规划、设计与建筑碳排放之间的关系,实现节能与减排的实质对应,探寻以规划和设计为先导的低碳之道。在住宅设计领域,从1986年颁布的第一部节能设计标准到最新的标准,均将体形系数作为重要的规定性指标之一。在国标JGJ26—2010严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准中,建筑体形系数的定义为:“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。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积”。JGJ134—2010夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中,对夏热冬冷地区居住建筑的体形系数按住宅层数的不同分别加以限定,当体形系数大于规定限值时,必须按要求进行建筑围护结构热工性能的综合判断。建筑体形系数与住宅的体量处理、平立面设计均密切相关,是住宅建筑设计过程中的重要关注点之一。因此,以体形系数的碳敏感性为切入点进行研究,可以在住宅建筑设计方法与建筑碳排放之间建立起清晰而直观的联系,并为建筑师提供思路上的拓展与启发。同时,此研究对于增强减排意识,变被动减排为主动减排具有积极的推动作用;对于我国住宅领域碳排放计算与国际通用计算平台的接轨以及相应标准的制定,也具有前瞻性意义。敏感性分析(sensitivityanalysis)是指通过定量分析来研究有关因素发生某种变化时,对某一个或一组关键指标影响程度的一种不确定分析方法,其主要研究方法是通过逐一改变相关变量数值的方式来揭示关键指标受这些因素变动影响大小的规律。在本研究中,体形系数碳敏感性这一概念被用以表征体形系数发生变化时,对于建筑碳足迹指标所产生影响的程度。这一研究将突破以往针对使用阶段进行研究的局限性,量化分析住宅体形系数在全生命周期向度上的碳敏感性,并将最新的国际碳足迹计算标准与中国节能减排的实际国情相结合,以期为设计实践提供客观准确的考量依据,也为将来基于碳足迹合理设定住宅体形系数取值范围打下扎实的理论研究基础。
2既有研究
当前,国内外一些学者已经基于计算机软件虚拟平台和模型分析,对住宅体形系数与节能的关系进行了研究,并总结了一些计算方法和基本规律。本研究拟在前人的研究成果基础之上,通过大量分析和整理近些年已建成的住宅,采用模拟实验、类型化提炼和现场实测等方法,对住宅体形系数的碳敏感性进行详实而科学的实证研究。国内对于体形系数与节能减排关联性的学术研究始于20世纪80年代,近些年得到了越来越多学者的关注。虽然大部分研究者都认为,体形系数与住宅能耗有密切关系,但是,由于多数研究都以抽象数学模型为基础,并运用各种动态能耗模拟软件进行分析,研究结论表现出很大的差异性。目前,我国在居住建筑节能减排设计研究方面,已取得了相当进展。但总的来说,目前尚缺乏权威统一的标准依据,而且与国际计算标准间的衔接与联系有待进一步加强。国外对建筑节能问题的研究始自20世纪60年代,在建筑设计与能耗以及碳排放的关系研究上取得了大量的研究成果,并建立了一系列评估标准、计算方法。国外学者也对住宅体形系数与碳排放的关系有所研究。但是,由于住宅类型、建造方法和技术思路的差异,欧美国家的研究多侧重于表面积系数与建筑碳排放关系的研究。
3研究目标
1)通过体形系数碳敏感性分析,揭示体形系数与住宅碳排放之间的数理关系。由传统上专注使用阶段能源消耗转向对于全生命周期碳排放的量化考察,是低碳视野下住宅可持续设计的必然趋势。本研究将通过充分翔实的数学定量分析,基于对建成住宅的实证研究,揭示体形系数与碳排放之间的科学规律,将传统上对于体形系数与建筑能耗之间关系的研究,延伸到碳排放领域中,为在住宅全生命周期碳排放视野下的体形系数控制及其指标设定提供比较扎实的研究基础。2)面向设计实践,揭示与体形系数相关的住宅建筑设计方法的碳敏感性。低碳设计是技术更是意识。由于体形系数是设计实践中的重要控制指标,对住宅设计思路的影响普遍且深入。本研究将通过严谨的数理研究,揭示与体形系数相关设计方法对于住宅碳排放的不同影响程度,并且通过量化的、明确的研究结果呈现,使建筑师对于设计手段与碳排放之间关系有较为直观的理解,有助于增强建筑师在住宅设计中的减排意识。3)以体形系数为突破口,将住宅研究在碳排放向度上延伸至国际标准平台。由于碳排放国际标准的长期缺位,国内外有关建筑碳排放的相关研究一直处于百花齐放的状态,尚无正式的统一标准。2013年,国际标准化组织出台了第一部碳排放国际标准ISO/TS14067:2013Greenhousegases—Carbonfootprintofproducts—Requirementsandguidelinesforquantificationandcommunication,确定了产品和服务向度上碳排放的计算方法准则。这一准则将为今后包括建筑碳排放在内的各类相关碳排放计算起到指导作用。本课题把ISO14067的相关计算规则与中国实践相结合,将其引入至住宅生命周期碳排放的核算中,以体形系数为突破口,在国际碳足迹标准平台之上进行住宅研究,为未来融入国际碳交易平台打下研究基础。
4结语
目前量化碳足迹正逐步成为国际上各行业通用的可持续评价标准。建立科学的碳交易平台,将传统基于能耗的节能理论向碳排放进行拓展和语境转换已经成为国际共识。体形系数碳敏感性研究将通过多方面的创新,来进行这一转换的探索。一方面,以通过节能模拟验算并已经建成的住宅为研究样本进行实证研究。将以往研究中主要采用的抽象模拟方法与现场实测验证的方法相结合,更加客观准确地揭示研究对象的真实规律。另一方面,在碳排放视野下,在研究中引入最新国际碳排放标准,结合国际最新碳排放标准的计算规则,对体形系数与住宅碳排放之间的关系进行系统的验证,从而获得准确的数理规律,为建筑碳排放的研究寻求国际化支撑。
作者:张磊 黄欣 单位:同济大学建筑与城市规划学院
参考文献:
[1]张磊,黄一如,黄欣.基于标准计算平台的建筑生命周期碳评价[J].华中建筑,2012(6):32-34.
[2]黄一如,张磊.产业化住宅物化阶段碳排放研究[J].建筑学报,2012(8):70-71.
[3]黄一如,冯华晟.集合住宅体形系数研究[A].第六届中国城市住宅研讨会论文集[C].2007:3.