張仕杰

（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，北京100013）

1 大型建筑能源管理現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程的加速以及建筑產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，大型公共建筑總量迅速擴(kuò)增。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，直到2002年年末，我國(guó)已建建筑中，約有4×1010m2屬于高耗能建筑，每年建筑建成面積逐步增加，而97%以上是高能耗建筑，建筑能耗約占社會(huì)總能耗的1/3，且我國(guó)建筑能耗的總量隨著城市化進(jìn)程的加快，還在逐年上升，如果不注重建筑能源管理和節(jié)能設(shè)計(jì)，會(huì)加劇能源危機(jī)[1]。

然而，我國(guó)建筑節(jié)能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，并且現(xiàn)有的大型建筑管理不夠規(guī)范，能源利用率較低，且浪費(fèi)嚴(yán)重，導(dǎo)致建筑耗能問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋，因此，做好大型公共建筑的節(jié)能工作至關(guān)重要。

2 建筑節(jié)能概念

建筑節(jié)能，指的是在建筑的設(shè)計(jì)、建造、使用、改進(jìn)的全過(guò)程中，按照國(guó)家規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝和材料，在保證使用功能和建筑質(zhì)量的前提下，提升建筑的保溫隔熱性能、優(yōu)化采暖供熱和制冷系統(tǒng)、加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理并減少能源能耗[2]。

3 能源管理與節(jié)能技術(shù)的研究與開發(fā)

3.1 建立能源檢測(cè)系統(tǒng)

建立能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)大型建筑的不同類別的基本能耗信息進(jìn)行采集與傳輸、處理、統(tǒng)計(jì)、分析、公示與管理，并對(duì)分類分項(xiàng)能耗進(jìn)行對(duì)比[3]。具體包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑總線路的日耗電量、總耗電量以及各電路的實(shí)時(shí)電流數(shù)據(jù)等詳細(xì)的運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)，判斷能源系統(tǒng)的運(yùn)行故障，統(tǒng)計(jì)并上傳能源管理報(bào)表，評(píng)估節(jié)能技術(shù)的實(shí)施效果。

能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用重要表現(xiàn)為：（1）能夠幫助建筑用戶實(shí)時(shí)掌握能源系統(tǒng)運(yùn)行情況，確定合理的調(diào)整策略；（2）實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的精細(xì)型、科學(xué)化管理，提高業(yè)主的管理水平；（3）提高能源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性；（4）實(shí)時(shí)提供大量能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為優(yōu)化節(jié)能技術(shù)、節(jié)能制度提供數(shù)據(jù)支持；（5）采集的能源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以定量分析、評(píng)價(jià)節(jié)能技術(shù)的實(shí)施效果。

3.2 開發(fā)大型公共建筑的節(jié)能技術(shù)

大型公共建筑節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)建筑所在區(qū)域的氣候條件以及現(xiàn)有的的建筑技術(shù)，在滿足建筑要求的前提下，對(duì)建筑面積、建筑結(jié)構(gòu)、建筑綠化、通風(fēng)采暖等方面進(jìn)行節(jié)能管理與規(guī)劃，以達(dá)到節(jié)約資源、減少能耗、提高能源利用率的目的。

大型建筑節(jié)能技術(shù)主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)、照明節(jié)能技術(shù)、建筑節(jié)能測(cè)試技術(shù)等。3.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)

建筑物能量損失主要來(lái)自圍護(hù)結(jié)構(gòu)的3個(gè)部分：外墻、門窗、屋頂。因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)主要從這3個(gè)方面進(jìn)行，并采用切實(shí)可行的構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少建筑冷、熱消耗，從而減少采暖、制冷的設(shè)備的使用，達(dá)到節(jié)能的效果。

外墻節(jié)能通常是通過(guò)建筑復(fù)合墻體的方式進(jìn)行節(jié)能，通常有內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層3種方式：（1）內(nèi)附保溫層，即在墻體內(nèi)部設(shè)置保溫隔熱材料，這里要注意留有一定的空隙，防止保溫材料受潮，同時(shí)也可以提高隔熱能力，這種保溫層具有密度小、蓄熱能力弱的特點(diǎn)，宜在臨時(shí)使用的大型場(chǎng)所中采用，如禮堂；（2）外附保溫層，即在墻體外部添加保溫材料及保護(hù)層，具有熱容量大、儲(chǔ)熱能力強(qiáng)的特點(diǎn)，且升溫快、綜合經(jīng)濟(jì)效益高，適于廣泛使用；（3）夾心保溫層，即把保溫材料夾在墻體中間，保溫層的外側(cè)為圍護(hù)構(gòu)件，內(nèi)側(cè)為承重構(gòu)件，這種結(jié)構(gòu)有利于保護(hù)保溫材料。

門窗具有采光、通風(fēng)的功能，現(xiàn)代建筑為了追求美觀，多使用玻璃制作門窗，因此，加大了能源損耗。門窗節(jié)能主要是改善門窗材料的隔熱保溫性和氣密性，從而減少熱量傳遞和能量損耗，現(xiàn)階段大多采用塑料型的門窗材料，或筑上門窗隔熱層，或選用各種性能的玻璃等。

屋面節(jié)能主要指提高建筑物屋面的保溫隔熱能力，有效抵御室內(nèi)外冷熱空氣的傳遞，減少能耗。常用的屋面節(jié)能技術(shù)主要包括在防水層鋪設(shè)合適的保溫材料，改善屋面保溫層的熱工性能；選用導(dǎo)熱性小、蓄熱性大的材料，并且注意材料的排列順序及厚度；架空通風(fēng)、屋頂蓄水或定時(shí)噴水、屋頂綠化等方式降溫室內(nèi)溫度。3.2.2采暖通風(fēng)節(jié)能技術(shù)

太陽(yáng)能采暖技術(shù)是目前新興的節(jié)能技術(shù)，相比于傳統(tǒng)絕熱保溫技術(shù)，具有可再生、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，主要有2種方式：（1）直接將太陽(yáng)能通過(guò)熱輻射的方式傳遞給室內(nèi)空間，提高室內(nèi)溫度；（2）將太陽(yáng)能通過(guò)介質(zhì)和設(shè)備進(jìn)行收集和儲(chǔ)存，需要時(shí)通過(guò)熱媒傳遞[4]。如太陽(yáng)能吸收式空調(diào)和太陽(yáng)能地板輻射采暖。

3.2.3 建筑照明節(jié)能技術(shù)

大型公共建筑具有面積大、高人流的特點(diǎn)，對(duì)照明條件的要求較高，大大影響了大型建筑的節(jié)能減排工作，因此，采用照明節(jié)能技術(shù)是大型公共建筑節(jié)能發(fā)展的必要措施。然而，傳統(tǒng)的照明節(jié)能技術(shù)只關(guān)注照明功率，忽略了其他重要因素，導(dǎo)致效果事倍功半。建筑照明節(jié)能技術(shù)要實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的最大效果，其設(shè)計(jì)需要考慮以下具體因素：（1）了解大型建筑的照明需求，采用組合型采光、照明系統(tǒng)，由建筑管理系統(tǒng)控制照明，盡量減少不必要的照明消耗；（2）綜合考慮大型公共建筑的類型、內(nèi)部功能區(qū)、照明設(shè)施的使用壽命以及運(yùn)行能耗等特征，合理選擇不同的燈具設(shè)備。

3.2.4 建筑節(jié)能測(cè)試技術(shù)

建筑節(jié)能測(cè)試技術(shù)主要是監(jiān)督檢查室內(nèi)的環(huán)境、建筑外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)以及中央空調(diào)機(jī)組等方面的能耗情況，它的應(yīng)用為大型公共建筑的節(jié)能效果提供了量化的數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

大型公共建筑能源管理是我國(guó)建筑界節(jié)能減排的重要領(lǐng)域，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)出臺(tái)明確的節(jié)能要求，并設(shè)立專門的監(jiān)督機(jī)構(gòu)，大型建筑要建立能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為政府部門和業(yè)主提供有效的決策依據(jù)。另外，要實(shí)現(xiàn)大型公共建筑節(jié)能目標(biāo)，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，開發(fā)節(jié)能技術(shù)，全方面考慮建筑物各方面的節(jié)能操作，充分吸收先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)與措施，推進(jìn)建筑的節(jié)能改造工作，同時(shí)也要注意因地制宜，綜合考慮建筑所在地的氣候特征、實(shí)際用途和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，制定符合大型建筑實(shí)際情況的能源管理與節(jié)能減排策略。只有政府、施工單位、各級(jí)監(jiān)管部門、開發(fā)商、用戶等多方面的努力，全面貫徹各項(xiàng)節(jié)能措施、樹立建筑節(jié)能觀，才能將大型公共建筑的能源管理落到實(shí)處，才能建立起完善、規(guī)范的能源管理體系，進(jìn)而推進(jìn)節(jié)能減排工作。