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2.1建材节能的相关问题
在建材节能领域中,主要存在的问题有以下两个方面:其一,建筑的生产相关环节存在不达标现象,由于当前市场上的节能建材价格相对较高,导致一部分施工人员在施工过程中对建筑材料偷工减料、以次充好,忽略建筑材料之间搭配的合理性,而相关的管理者也并没有及时系统的进行监督与审查,造成很多建筑中的建筑材料不能达到节能的标准[2]。而与其他相同用途的建筑材料相比,节能建材的性价比相对较低,碍于经济因素,当前在建筑市场中大规模推行节能建材仍然存在一定难度。另外,对节能理念的认识不足也是当前建材节能领域存在的主要问题之一,很多人还没有意识到使用节能建材的好处与重要性。其二,建筑的施工环节不到位,当前很多建筑施工工人不能对节能建材合理科学的进行设计与施工,也在一定程度上限制了节能建材优势的充分发挥。
2.2建筑节能的相关问题
在建筑节能领域,建筑耗能是最核心的问题,当前很多建筑的能源消耗量过大,且存在能源利用率较低的现象。以北方地区为例,冬季建筑都要进行采暖,而当前绝大多数建筑的采暖系统都是以消耗煤资源为主,每年都会耗费很多不可再生资源,也对大气等自然环境产生严重污染,在很大程度上制约着我国经济的进一步发展。而且,在很多城市建筑中,供热所用的空调有很多都会出现供热效率不高、相关维护装置没有足够气密性以及保温性等现象。另外,我国当前还有相当一部分建筑人员没有足够的建筑节能意识,早在上个世纪八十年代,西方许多发达国家在进行经济发展的同时,便已经在建筑节能的技术方面非常有建树了,而我国却没有在这方面考虑太多[3]。
2.3两者的关联性
从上述情况看,在当前建材节能领域与建筑节能领域中,都存在着能源上的浪费现象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪费严重,也会在很大程度上影响建筑的节能性。另外,在建材节能与建筑节能领域,还都存在着意识不足现象,这在一定程度上反映了我国当前在节能建筑观念的普及方面仍然没有做到位。
3建材节能与建筑节能施工措施的关联性
3.1建材节能的施工措施
在建筑建造过程中合理应用可再生能源,如在建筑的设计过程中,将太阳能合理利用便能够实现太阳能的光伏发电。另外,还可以对建筑材料产生的废弃物充分利用,不仅能够节省一部分建筑成本,还能够减少建筑垃圾对环境的污染,如将已经废弃的橡胶打碎成颗粒,融入到建筑部混凝土中,不仅能够提升混凝土的抗裂性,还能够节省建筑成本、减少环境污染。
3.2建筑节能的施工措施
建筑节能主要表现在使建筑供热系统的供热效率得到有效提升,以及减少建筑围栏保护结构的散热两方面[4]。在建筑过程中,可以对建筑的墙体与门窗的保温性能加以改善,还需要对建筑的题型系数加以控制,与此同时,还可以对建筑的布局进行科学合理的调整,以提升建筑的节能效果。
3.3两者的关联性
建材节能是建筑节能中非常重要的组成部分,如果没有做好建材节能,那么建筑节能也就无从谈起,如果可以将具备节能效果的建筑材料运用到建筑节能的相关设计当中,不仅仅可以使能源的消耗有所降低,还能够充分发挥祝建筑自身的保温隔热功能,使建筑更加符合节能环保的新型理念。
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(3)建筑监理人员在监理的过程中存在违规等情况。总体来讲,建筑节能施工的监理工作必须要根据建筑设计图纸来进行,但同时又不能一味地被建筑图纸束缚,需要充分地发挥出监理的主动性。
2在建筑节能施工过程中监理人员的主要工作
在建筑节能施工过程中,监理人员应切实履行监理职责,严格按照建筑节能条例及管理规定、建筑节能工程施工质量验收规范、建筑节能标准及施工图设计文件等开展工作,从施工准备环节、施工环节及竣工环节入手,做好建筑节能质量控制的事前、事中、事后控制,确保建筑节能分部工程质量合格,从而确保整个单位工程质量合格。具体如下:
2.1建筑施工准备工作
在节能建筑的施工准备阶段,作为建筑监理单位来讲主要需要通过以下对施工的准备工作进行严格管控。
2.1.1作为节能建筑的施工监理单位,其首先要做的就是对节能建筑施工方的施工资质进行审查,以确保施工单位有能力满足甲方的要求,同时可以达到建筑节能的目的。
2.1.2作为节能建筑的施工监理单位,需要对节能建筑项目方案的可行性进行论证,并且对设计图纸进行评审,并且还要依据施工的图纸进行审查;并且作为建筑监理单位来讲,需要对实际的建筑施工队伍提出明确的要求,在施工前期避免由于施工单位雇佣非专业的劳务人员对整个工程产生不良的影响。
2.2施工环节
2.2.1对原材料及施工设施设备的进场严格把关。对所有原材料及设施设备的规格、品种及质量等各方面内容严格审核,以保证其能满足节能的目标。材料及设施设备在进场前,需接受检测机构的检测,并要求出具检验报告。
2.2.2规范节能工程项目验收工作。建筑节能监理方应根据建筑施工方的节能施工方案及验收质量准则对项目进行验收。
2.3节能建筑的竣工环节
对于工程的施工验收工作来讲,是由很多有序的步骤所组成的,当项目建设完成以后,由总监理工程师带队,对各建设工程进行验收以及审核,并且在进行项目验收的过程中要求节能建筑的设计单位、建设单位、施工单位以及监理单位的相关负责人员都要参加,并且对建筑的建设质量进行客观、科学、准确的评价。同时还需要注意在进行项目验收的过程中,需要认真填写节能建筑的验收报告。对于建筑监理人员来讲,还需要认真地做好建筑节能工作的阶段性总结工作,同时将施工过程中的资料、文件进行分类整理,并且为今后的建筑监理工作打下坚实的基础。此外,建设单位与施工单位应负责落实环保部门的环保要求及环保措施,加强环境管理,防止对自然环境造成不应有的破坏。
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2在建筑节能施工过程中监理人员的主要工作
在建筑节能施工过程中,监理人员应切实履行监理职责,严格按照建筑节能条例及管理规定、建筑节能工程施工质量验收规范、建筑节能标准及施工图设计文件等开展工作,从施工准备环节、施工环节及竣工环节入手,做好建筑节能质量控制的事前、事中、事后控制,确保建筑节能分部工程质量合格,从而确保整个单位工程质量合格。具体如下:
2.1建筑施工准备工作。在节能建筑的施工准备阶段,作为建筑监理单位来讲主要需要通过以下对施工的准备工作进行严格管控。2.1.1作为节能建筑的施工监理单位,其首先要做的就是对节能建筑施工方的施工资质进行审查,以确保施工单位有能力满足甲方的要求,同时可以达到建筑节能的目的。2.1.2作为节能建筑的施工监理单位,需要对节能建筑项目方案的可行性进行论证,并且对设计图纸进行评审,并且还要依据施工的图纸进行审查;并且作为建筑监理单位来讲,需要对实际的建筑施工队伍提出明确的要求,在施工前期避免由于施工单位雇佣非专业的劳务人员对整个工程产生不良的影响。
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(2)社会效益。村镇住宅进行节能建设不仅可以为居民营造一个良好的生活环境,还有助于居民生活水平、文化程度的提高,并且在一定程度上提高就业率,在美化村镇的同时,提升村镇住宅在社会中的影响力。
(3)经济效益。村镇住宅采用节能技术势必会在短期内提高建筑工程的成本、加重居住者的经济负担。因此,节能技术只有在创新中考虑到建造者的经济承受能力,在推广中让居住者认识到长期收益和短期成本之间的关系,才能实现更广泛的普及。
(4)环境效益。环境质量的改变是由多项指标反映,同时由于大多数人类活动对环境的影响都存在滞后性,使环境效益的计量和评价存在很大困难。节能技术的研究和应用要结合微观效益和宏观效益处理好短期经济利益与长期可持续发展之间的关系。
1.2村镇住宅建筑节能适宜技术评价指标体系的建立
村镇住宅建筑节能技术适宜度将技术及材料的先进性作为评价对象,从多个维度出发涵盖了若干具有层次性和结构性的指标序列,所有指标序列相互影响、彼此联系,是建筑节能技术发展的综合性评价体系。依照技术评价的理论基础和评价维度,村镇住宅建筑节能技术评价指标体系的建立要将定性和定量评价相结合,遵循系统性、简明性、层次性和可行性等原则,在不同条件下具有可调整的弹性空间。本文从节能技术的可行性经济性、先进性出发,以实现项目的可持续发展为最终目标。
2模糊综合评价模型
将评价指标体系分为3个层次,目标层、准则层和指标层。准则层指标集为S={s1,s2,…,sm},指标层指标集为Si={si1,si2,…,sin}。
3实例分析
选取北方寒冷地区某经济条件中等的村镇进行实证研究,在对该村镇住宅建筑节能技术适宜性的评价中,将评价集划分为5级,即V={v1(优),v2(良),v3(一般),v4(差),v5(较差)}={5,4,3,2,1}。根据该村镇住宅节能建设的实际情况,对其推广应用的墙体节能技术CS板进行适宜性评价,邀请来自房地产、设计院、施工单位和高校等建筑方面专家,对待测墙体节能技术CS板的各层指标重要性分别进行比较,构造判断矩阵并求出各项指标的指标权重。按照模糊综合评价模型设计的方法,统计每个因素各评价赞同的专家数,用赞同的专家数所占比例作为隶属度构建评价矩阵。
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1.2优化护围结构墙体设计
高层建筑的护墙体耗能量较大,占整个建筑物的25%,建筑物的体型变化和耗能成正比,体型越大,耗能越多。因此在国外,一般圆塔形的建筑物比较多,比如美国洛杉矶的好运饭店,法国戴高乐机场的候机楼。因为在面积同样的情况下,圆的周长最短,这样就减少了建筑物外露的面积。因此,高层建筑物的体型变化应该简单。首先,外墙是高层建筑的围护结构中最重要的部分,围护结构采用的是填充材料。其次,为了减轻建筑物的压力,提高保温效能和隔热效果,采用轻质高效的保温材料。最后,围护结构的材料分别放在内侧和外侧,因此在气温比较低的地区,应该把保温层设置在外侧,可以减少墙体内产生的冷凝水。
1.3优化门窗节能设计
外门窗是住宅区散热性能最差的部位,其耗能占到总耗能的70%,在其中传热损失为30%,冷风渗透为30%。所以在保证室内通风,温暖和美观的前提下,应该减少住宅区的外门窗洞口的面积,保证外门窗的封闭性,有效防止冷风的渗透,只有这样,才能提高外门窗的保温效果。应该从以下几个方面减少外门窗的传热量:(1)把住宅的窗墙比例控制在一个合理的范围内。住宅的窗墙比是窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)之比。(2)保证住宅区外窗的封闭性,减少冷空气的渗透。可以使用泡沫塑料密封条进行密封,也可以采用质量较好、密封性能很好的门窗材料。在门框和墙体之间的缝隙间,采用弹性的松软型材料、弹性密封的材料,比如密封膏。在门框和窗扇之间的密封,可以采用橡胶和泡沫密封条,回风槽等。采用各种弹性的压条完成扇和玻璃之间的密封。
(3)提高住宅区门窗的保温性能。在户门和阳台门的设计上,应该考虑到防火和防盗的要求,在门里填充填充聚苯乙烯板或岩棉板等绝热性能比较好的材料,最好选用钢塑复合窗和塑料窗,这样可以避免金属窗产生的冷桥,也可以采用双玻璃和三玻璃。中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射的玻璃都可以有效提高门窗的封闭性。
1.4优化太阳能与建筑物一体化
随着城市经济建设的加快和人们生活水平的提高,城市花园住宅成了居民共同的追求,为了应对严重的能源危机和环境污染,需要大力开发和利用清洁能源,而太阳能就是最好的清洁能源,促进太阳能产品在城市花园住宅区的应用不仅可以实现住宅建筑节能设计的目标,也可以促进未来住宅全部太阳能化。随着太阳能在现代建筑中应用越来越广泛,消费者不仅要求太阳能的节能性,还要求建筑物的美观。太阳能与建筑一体化就是将太阳能设施和建筑物结合起来,利用太阳能集热器,突破传统的屋顶覆盖层的屋顶保温层,不仅可以达到屋顶建筑的简单美观,还可以减低建筑施工的成本。
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外墙按其保温所在的位置分类,目前主要有:外保温外墙、内保温外墙、夹芯保温外墙、单一保温外墙四种类型。这四种类型的外墙保温既能改善室内热环境,降低建筑造价,又起到节能、环保、利废的效果。
(二)门窗的节能措施
门窗是装在墙洞中可开启的构件,通过门窗的传热和门窗与墙体之间的缝隙渗透进来的耗热量很大,因此门窗是建筑节能的根本之源、重中之重。
1.合理控制窗墙面积比。窗墙面积比是指住宅窗口面积与房间立面单元面积的比值,窗户的传热系数一般大于该朝向的外墙的传热系数,采暖耗热量会随着窗户的传热系数增大而增大,因此对不同朝向的住宅窗墙比《居住节能设计标准》作了严格的规定。因此,从地区、朝向和房间功能出发,应选择适宜的窗面积来减少热量的损失。
2.提高外门窗的气密性,减少空气的渗透量。减少室外的冷热空气渗入室内的一个非常重要的措施就是提高外门窗的密闭性,可提高门窗框的尺寸准确性、尺寸的稳定性,以减少门窗开启缝隙的宽度;还可以在门窗与墙体的缝隙之间嵌入密封条,减少室外空气的渗入;或者在门窗框与墙体的缝隙之间用保温材料填充,提高气密性。
3.使用导热系数小的新型材料,改善门窗的保温性能。一是提高热工性能,可采用新型的导热系数小的保温材料制作的节能门窗。二是采用断桥窗户,可采用导热系数小的截断窗框的热桥制作成。三是利用框料内的空气腔室,单层玻璃本身的热阻很小,在寒冷地区可采用双层或三层玻璃。
(三)屋顶的节能设计
屋顶耗热量大于任何一面外墙或地面的耗热量,约占整个住宅建筑耗热量的9%左右。因此,提高建筑屋面的保温隔热能力,可以减少室外冷热空气对室内的影响,有效改善室内的温度环境。
1.高效保温材料保温屋面。这种屋面保温层为实铺,屋面保温层采用轻质高效的保温材料。我国现在主要使用的保温材料有挤塑聚苯板、聚苯板、岩棉板等,这些保温材料均为轻质材料,均可提高屋面的保温隔热作用,减少室外冷热空气对室内的影响,改善室内的温度环境。
2.架空型保温屋面。在屋面上面加设空气层,冬季可以增加屋面的保温功效,夏季可以有效阻隔房间的热量。
3.倒置型(外)保温屋面。外保温屋面,就是把保温层置放于防水层上面,这样做起到了保护的作用,使防水层不受外界气候和环境的老化影响,增加使用年限,也不易受到外界的机械损伤,当然这些保温材料必须保证防水和耐气温性能好。
4.隔热屋面。可采用砖、混凝土材料架空混凝土板做通风层;兜风隔热屋面在两端开口形成兜风散热;利用顶棚与屋面间的空间起到架空通风层的同样效果,这几种措施均能提高屋顶的隔热能力,起到节能作用。
5.种植隔热屋面。利用屋顶种植栽花,甚至灌木,堆假山形成一种生态型的节能屋面,这种屋面隔热保温性能优良,已经逐步被广泛利用。
6.蓄水隔热屋面。利用屋面蓄积的水层,从而能将热量散发到空气中,减少了屋顶的吸热,从而达到了隔热作用,水在冬季还起到了保温作用。
(四)采暖节能设计
促进辐射热进入室内,保证开口的方向和开口面积,并且要保证开口对热线透明度的问题;为了可以使背阴的一面也能接受到太阳辐射,可通过反射太阳光来提高太阳能的密度,例如在建筑的北侧设反射面,使北侧房间也能得到太阳的辐射;抑制辐射热从表面和窗洞口部分的热损失;适当增加屋顶和维护结构的热容量,可以减小室内温度随外界气温变化的变化。
(五)采光与照明节能设计
现代的建筑采用了大量的玻璃结构设计,这样可以使室外的光线进入室内,有效利用天空光,减少照明用电,减少能源浪费。但是天空光极为不稳定,且光污染会带来损害,这样就出现了自动照明控制系统,可提高采光的均匀度及营造一个良好的视觉环境,又可减少资源的消耗,降低维护费用,带来极大的社会效益和经济效益。
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围护结构节能技术就是通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季减少室外热量传入室内,在冬季减少室内热量的流失,使建筑物室内温度尽可能舒适,以减少采暖、制冷设备的负荷,最终实现能源的节约。我国围护结构节能存在的问题有[2]:①某些建筑体型系数过大。②窗墙面积比过大。③采用夹心复合保温外墙较多。④设计单位对某些技术参数的取值不统一,有的缺少依据。⑤一些设计单位的施工图内没有建筑节能设计热工计算表,不利于对节能建筑的质量检查。⑥一些保温墙体工艺技术出现质量问题。⑦设计单位对围护结构使用的某些墙体材料、保温材料及窗户质量要求不明确,监理和施工单位控制不严格。⑧一些节能建筑配置的采暖散热器高于建筑节能标准确定的热负荷值应配置的数量。⑨大部分节能建筑只安装了采暖供热的开关控制阀门,没有考虑为将来安装计量热表、分室用热控制装置留出位置。⑩少数施工单位未严格按设计文件要求进行施工。
1.2供暖企业存在的问题
供暖企业肩负着我国城市中市民的供暖重任,其管理质量的好坏直接关系到城市中居民的冷暖问题。近些年,市民对供暖企业的关注程度逐年提升。不仅是因为其供暖的质量方面,还有其经营过程中,对环境的影响方面。这些企业本身会每年消耗大量的能源,产生大量的污染气体,如果任其自由发展的话,对环境会造成重大影响。目前,我国城市中供暖企业存在的主要问题有:①供暖企业员工缺乏节能减排意识;②过度关注技术投入忽视管理减排;③供暖企业设备滞后。
1.3绿色照明存在的问题
随着我国经济的发展,大型公共建筑高耗能的问题日益突出,据统计,国家大型公共建筑单位面积耗电量达到70-300kW•h,为普通居民住宅的10-20倍,占全国城镇总耗电量的1.5-2倍。电气系统节能决定了建筑物智能、环保以及主要能耗,电能的消耗占了很大的比例,随着建筑智能化的发展,这种比例在继续加大,所以要进行大型公共建筑节能,必须考虑建筑的电气节能。而在耗电量中,照明能耗一般占整个建筑电量能耗的25%-35%,占全国电力总消耗量的13%,因此实现照明系统节能的意义十分重大,经济效果明显[3]。
2建筑节能存在问题的应对措施
2.1围护结构存在问题的应对措施
①门窗。改善门窗的保温隔热性能,可以采用提高门窗的气密性、窗框采用断热金属型材、增加玻璃层数等措施来提高门窗的保温隔热性能;另外有效的遮阳设施对降低能耗的影响非常有益。②屋面。建筑屋面节能的最主要措施之一就是发展和应用高效保温隔热材料,并合理确定保温材料的厚度,可采用倒置式、屋面绿化、蓄水屋面、浅色坡屋面等措施。③加强监管机制。政府应该发挥主观能动性,加强对设计单位、生产单位以及施工单位的监察管理,加强政府部门的大力管理及社会相关部门的通力协作。
2.2供暖企业存在问题的应对措施
①强化供暖企业节能减排工作小组的职能。建立起一个节能减排专家工作组,要求这些专家来自不同的节能减排相关领域,比如生产调度、环保、财政、统计等部门。并且通过这些专家的评选审定,激励企业员工的节能减排工作。②建立热量自动控制系统。为了适应群众对功能的需求,企业应该建立起热量自动控制系统,根据用户的室内温度和设备的运作状况来调控热量的供应,根据用户的数量和供暖的面积确定设备的数量,调整设备的运行参数。③加快对供暖企业老化设备的更新换代工作。老化的设备会增加能耗,必须加快对供暖企业老化设备的更新换代工作,只有这样才能有效地降低锅炉的损害和能耗,减少废气的传播,进而保障环境的清洁。④在政策上支持供暖企业的节能减排工作。供暖企业的节能减排工作离不开政府的支持,所以我国政府应该建立起完整的法律法规,而保障企业节能工作的顺利进行。
2.3绿色照明存在问题的应对措施
在整个配电和电气系统中,末端的照明部分占了非常重要的位置,节能灯具的应用一直是实现电气节能的关键环节之一。在保证有足够的照明数量及质量的前提下,应尽可能地做到节约照明用电,提高整个照明系统的效率,防止片面性。
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2.1对监理人员综合素质要求较高监理人员需要具有较高的专业技术水平,对建筑节能工程具有明确的认识,这一方面需要监理单位加强对监理人员关于建筑节能工程的培训,另一方面也需要监理人员更好的在监理工作中履行好自身的职责。通过对节能工程项目全方位的监控,加强对合同、信息的管理,更好的在工作中进行充分的协调,从而实现对项目的质量、进度、成本和安全进行有效控制。这就需要监理人员不仅要具备专业的技术知识,而且还要具有良好的管理能力,熟悉相关合同法的内容,可以说监理人员需要具有各方面的综合知识,具有较强的综合素质,这样才能确保监理队伍整体素质的提升,公正、科学的完成监理工作。
2.2专业监理注意与各项节能法律法规相结合目前在进行现场监理机构调置时,会根据各专业监理工程来对自己的本专业的监理工作进行负责,同时建筑节能监理工作也由本专业的监理工程师来承担。但相对于一般的土建工程来讲,建筑节能工程具有特殊性和新颖性,所以在进行监理前,监理单位需要结合各专业节能工程的特点来对监理人员进行相关节能知识的培训,同时还要对的各项法律法规和规章制度进行必在的关注,将其具体落实到各专业监理工作中。
2.3加强对设计文件的熟悉和节能设计的审查只有经过审查机构批准合格的节能工程施工图才能进行使用,所以在施工前监理人员需要对节能工程施工图审查看是否合格,同时还要对备案情况进行审查。由于在节能工程质量验收时不仅需要达到行业的标准要求,同时还要满足国家现行标准的规定要求。所以监理人员需要在施工前对设计文件进行熟悉,对施工图纸进行会审和技术交底,对于各节能分项工程和验收规范进行细划,对各分项工程施工时的节能质量检验标准进行确定。
2.4审查建筑节能施工技术方案对于施工单位编制的节能施工标准进行审查,并依此来对节能监理的实施细则进行编制,明确各监理工程师的分工,将具体责任落实到每一个监理人员头上,确保监理过程中做到责任分明。
3建筑节能工程施工中的监理工作要点
3.1节能原材料控制常用的墙体节能保温材料有:灰砂砖、粉煤灰砌块、陶粒混凝土砌块、复合轻质隔墙板、加气混凝土等等。对于进入施工现场的材料,监理工程师必须进行质量的检验,如:进场材料应具备齐全的生产许可、性能检测证明、合格证书等等;砌体材料的外观、密度、规格等要符合设计时的要求;材料进场后的储存方式以及对其的防火措施要符合规范要求等等。对于没有取得监理单位的检验验收或是不合格的原材料等,对其监理人员要严格控制,杜绝让施工单位将其适用于本工程中。
3.2施工进度控制首先监理单位要督促施工单位制定符合合同要求的施工总进度计划以及各个分项工程的进度计划,然后监理单位对其严格认真审查,对于不符合合同要求以及工程实际情况的进行计划要提出修改意见。在工程的实施过程中,要求施工单位定期进行进度计划和实际进度的对比,如果出现进度后置现象,监理单位要协助施工单位进行进度调整,如提高某些分项工程的进行,以保证总的施工进度得以实现。
4建筑节能工程竣工时的监理工作要点
在建筑节能工程的整个过程当中,竣工验收关极具重要性,在该阶段需要监理人员要严格按照相关的规范和标准来对工程质量进行验收,及时发现工程存在的质量隐患,并要求施工单位进行整改。对于完成施工的工程,则首先需要由施工单位自检完成后,再申请监理单位进行验收,验收时对于不合格部分要求其进行限期整改,并进行复验,整体工程合格率达到百分之九十以上监理人员才能够进行签字确保验收合格。对于节能工程中某些重要的部分,则需要进行专项质量评估,由总监理工程师和监理单位负责人审核签字认可。在进行节能工程监理工作中,监理人员还要对各项资料进行收集和整理,做好工作总结,并进行归档。以便于日后查找或是为其他工程做参考。
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所谓的建材节能主要指的是建筑材料的节能环保,在建筑工程中实施建材节能可以在很大程度上减少建筑施工中建筑垃圾的产生,从而节省资源与能源,进而从建筑材料方面降低建筑垃圾对环境的污染,为生态环境的改善提供有效保障。在建筑工程中,建筑材料通常情况下可分为可再循环材料、可再利用材料以及可再生能源三种[1]。其中,可再循环材料主要是指使用一定方法,将已经不能再利用的材料进行形态上的改变,形成另外一种可以被重复利用的材料;可再利用材料主要指的是对材料中还能够使用的资源进行修复或组合,使其能够重复利用,一般情况下不会改变材料的原有形态;可再生能源主要指的是风能、水能、地热能、潮汐能、太阳能等可以从自然界中直接获取,但可以再生的能源。
1.2建筑节能
所谓的建筑节能则主要指的是利用科学技术与一定手段,对建筑中的照明系统、采暖系统等进行一定的改进,以达到降低能源消耗的目的;对建筑周围的自然能源充分利用,以提升能源的高效利用率,从而在很大程度上促进绿色建筑的发展。供暖系统是建筑必不可少的系统之一,也是建筑耗能最多的系统,如果能够将建筑损失的热量降低,便可以在很大程度上减少采暖系统对能源的消耗,具体来讲,想要实现建筑节能,可以从以下几方面入手:第一,充分利用太阳辐射热能与建筑的内部热能;第二,提升建筑门窗的密封性,以减少因空气渗透所造成的热量消耗;第三,在一定程度内减少建筑外表面积,以及提升建筑维护结构的保温性能也可以减少建筑因传热所造成的热量消耗。
2建材节能与建筑节能问题的关联性
2.1建材节能的相关问题
在建材节能领域中,主要存在的问题有以下两个方面:其一,建筑的生产相关环节存在不达标现象,由于当前市场上的节能建材价格相对较高,导致一部分施工人员在施工过程中对建筑材料偷工减料、以次充好,忽略建筑材料之间搭配的合理性,而相关的管理者也并没有及时系统的进行监督与审查,造成很多建筑中的建筑材料不能达到节能的标准[2]。而与其他相同用途的建筑材料相比,节能建材的性价比相对较低,碍于经济因素,当前在建筑市场中大规模推行节能建材仍然存在一定难度。另外,对节能理念的认识不足也是当前建材节能领域存在的主要问题之一,很多人还没有意识到使用节能建材的好处与重要性。其二,建筑的施工环节不到位,当前很多建筑施工工人不能对节能建材合理科学的进行设计与施工,也在一定程度上限制了节能建材优势的充分发挥。
2.2建筑节能的相关问题
在建筑节能领域,建筑耗能是最核心的问题,当前很多建筑的能源消耗量过大,且存在能源利用率较低的现象。以北方地区为例,冬季建筑都要进行采暖,而当前绝大多数建筑的采暖系统都是以消耗煤资源为主,每年都会耗费很多不可再生资源,也对大气等自然环境产生严重污染,在很大程度上制约着我国经济的进一步发展。而且,在很多城市建筑中,供热所用的空调有很多都会出现供热效率不高、相关维护装置没有足够气密性以及保温性等现象。另外,我国当前还有相当一部分建筑人员没有足够的建筑节能意识,早在上个世纪八十年代,西方许多发达国家在进行经济发展的同时,便已经在建筑节能的技术方面非常有建树了,而我国却没有在这方面考虑太多[3]。
2.3两者的关联性
从上述情况看,在当前建材节能领域与建筑节能领域中,都存在着能源上的浪费现象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪费严重,也会在很大程度上影响建筑的节能性。另外,在建材节能与建筑节能领域,还都存在着意识不足现象,这在一定程度上反映了我国当前在节能建筑观念的普及方面仍然没有做到位。
3建材节能与建筑节能施工措施的关联性
3.1建材节能的施工措施
在建筑建造过程中合理应用可再生能源,如在建筑的设计过程中,将太阳能合理利用便能够实现太阳能的光伏发电。另外,还可以对建筑材料产生的废弃物充分利用,不仅能够节省一部分建筑成本,还能够减少建筑垃圾对环境的污染,如将已经废弃的橡胶打碎成颗粒,融入到建筑部混凝土中,不仅能够提升混凝土的抗裂性,还能够节省建筑成本、减少环境污染。
3.2建筑节能的施工措施
建筑节能主要表现在使建筑供热系统的供热效率得到有效提升,以及减少建筑围栏保护结构的散热两方面[4]。在建筑过程中,可以对建筑的墙体与门窗的保温性能加以改善,还需要对建筑的题型系数加以控制,与此同时,还可以对建筑的布局进行科学合理的调整,以提升建筑的节能效果。
3.3两者的关联性
建材节能是建筑节能中非常重要的组成部分,如果没有做好建材节能,那么建筑节能也就无从谈起,如果可以将具备节能效果的建筑材料运用到建筑节能的相关设计当中,不仅仅可以使能源的消耗有所降低,还能够充分发挥祝建筑自身的保温隔热功能,使建筑更加符合节能环保的新型理念。
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施工图审查机构应在设计阶段,重点审查施工图设计文件是否严格执行民用建筑节能强制性标准的规定,对于不符规定的,不应忽视,应指导督促建设单位改正;建设主管部门要把好发证关,对施工图设计文件经审查不满足强制性标准的,不得颁发施工许可证。
在建阶段,建设单位不得要求设计单位、施工单位违反节能强制性标准进行设计、施工。当然,设计人员要保持职业操守,严格执行强制性标准,不应为了降低成本而曲意理解规范要求,抱着侥幸的心理进行设计。施工单位不应迎合建设单位的违规行为,对国家和社会造成实质性的损害。对于违规操作的建设单位、设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员必须严厉处罚。
竣工验收时,建设主管部门应当重点查验建筑物是否满足节能强制性标准;对不满足强制性标准的,不得出具竣工验收合格报告。
2加强节能技术和节能产品的开发应用和推广
建筑节能涉及到建筑物的方方面面,建筑围护结构的保温隔热性能、设备的能效、新能源的利用、用水用地等等。
①建筑节能最有效的手段是提高建筑围护结构的保温隔热性能。
建筑围护结构保温隔热性能的优劣是影响建筑能耗最直接的因素,所以,建筑节能的最有效手段就是提高建筑围护结构的热工性能。
外墙、屋顶和外窗是建筑围护结构最主要的三个部分。在楼盘销售时,销售人员往往重点推荐外墙保温系统,而且将大飘窗、大幅落地窗、大阳台作为房屋的卖点,其实外窗是整个建筑围护结构中影响节能的最重要因素,外墙保温系统起到的作用还次于外窗。我们在对常州一些使用玻璃幕墙的大楼用电情况进行调研时发现,这些大楼的用电量明显要大,而且很多大楼考虑对外墙进行改造以降低用电量。外窗散热量占建筑护结构总散热量的50%以上,它是建筑围护结构热工性能最薄弱的环节。因此,控制窗墙比并且提高窗户的保温隔热性能,是提高建筑护结构节能指标的有效途径。一方面,设计人员和建设单位不应单纯追求立面效果,过多的使用玻璃材料,应在保证采光通风前提下,控制窗墙比,减少外窗传递的热量;另一方面,应使用新型玻璃材料和推广应用新型节能门窗,比如双层中空玻璃和新型太阳能遮阳系统的应用。比如常州朗诗国际街区采用了合金遮阳外窗,直接反射日照,大大降低日光热辐射。
外墙应采用低热转移值的外墙材料,采用新型节能墙体材料,如加气混凝土砌块、新型建筑模网、外墙保温材料等。江苏省是全国较早实行强制性外墙保温的省份,根据笔者对常州采用的外墙保温体系的研究,在炎热天气,采用外墙保温的居室,空调用电量比无保温措施的居室大约节约20-25%。
屋顶应当采用传热系数、热惰性指标符合标准的、高效的保温隔热屋面,层数不高的建筑物,应尽可能安装屋顶太阳能热水系统。比如蚌埠怡康新都花苑,其多层和小高层均预装太阳能,17层的住宅八层以上预装太阳能热水器,降低了屋顶直接受热,同时合理利用新能源。
②建筑节能最直接的办法是采用节能设备。比如无机房的电梯比有机房的电梯要省电,公共照明使用节能灯更省电,能效比高的空调或采暖设备更省电,地源热泵利用地下水调控室温起到节能的效果等等,我们不应单纯考虑节省建设成本而使用能耗大的产品,应综合权衡经济效益和节能两者厉害关系,尽量采用那些节能设备。
比如南京和常州的朗诗国际街区采用的“地源热泵”,通过利用地下水作为热源,较深的地下水常年恒温,冬季时地下水远高于室外温度,夏季时低于室外温度。根据国外经验,地源热泵运行费用较低,增加的初投资可在3~7年内收回,在整个服务周期内地源热泵系统的平均费用将低于传统的空调系统。
③强化太阳能等新能源新技术的应用是节能趋势。太阳能热水系统,既节能环保,又方便安全。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,我国已把开发太阳能利用作为实现可持续发展战略的有效措施之一。地方政府也越来越重视太阳能的应用推广,比如江苏省明确规定“从2008年1月1日起省内城镇区域新建的12层以下住宅及新建、改扩建的酒店、商住楼等公共建筑,都必须统一安装太阳能热水系统。”
比如日本冲绳县系满市的新市政厅大楼采用的太阳能光电板技术。这幢6层大楼的建筑面积大约6000平方米,大楼的南立面和屋顶大面积安装了太阳能光电板,光电板与其他结构相配合,组成了水平和竖直两个方向的遮阳体系。这套太阳能发电系统为大楼提供了大约12%的用电,而且光电板还能起到遮阳效果,使得大楼空调负荷降低大约25%。两个采光中庭设计在大楼中心,既保证了大楼的自然采光,也强化了自然通风的效果。根据使用评估核算,这些节能措施为大楼一次能源降低能耗约19%。
④建立节水系统是必要的补充。在住宅建设规划时,要合理的将生活废水与厕所冲水的管线分开布线,对生活废水实行回收并处理,再循环进入冲厕所的管线,或用其进行园区绿化的灌溉,形成一个节约用水的小环境。
摘要:本文主要阐述了民用建筑节能的两个原则,一是从源头遏制能源的过度消耗,对新建建筑节能全过程做好监管;二是加强节能技术和节能产品的开发应用和推广。
关键词:建筑节能;监管;节能技术
参考文献:
[1]吕晋梁.建筑节能浅论[J].太原科技.2006,(7).
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1.2节能改造项目类型
按建筑功能划分,节能改造项目基本上可分为教学类、办公类、综合类、宿舍类、医疗类等五类建筑。
2节能改造内容及改造目标
2.1节能改造内容
节能改造内容包括围护结构节能改造、室内供热系统节能改造、加装热计量表及电气系统的节能改造等。
(1)围护结构节能改造主要针对建筑物的外墙、屋面、外门窗、地面、非采暖地下室顶部、采暖地下室外墙、接触室外空气的外挑楼板等进行节能改造,以实现整体节能目标。
(2)采暖计量及采暖系统改造主要是通过分室增设温控阀、每栋建筑采暖总入口设置静态水力平衡阀或自力式压差控制阀及热计量装置;采暖系统改为带跨越管的水平单管或双管形式等方式进行节能改造。
(3)通风系统的改造主要是完善通风系统,改变因无组织通风换气形成的大量热损失的状况。
(4)空调系统的改造主要为一般办公室不再设空调机,对已有的空调系统可加以完善改造。
(5)电气系统的节能改造,通过计算,如有必要对原有建筑照明装置、原有动力系统控制装置、低压配电系统功率因数补偿装置进行更换。
2.2节能65%目标的确定
目前,我国新建公共建筑的节能设计及既有公共建筑节能改造设计,依据的是现行国家GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,该标准的节能率为50%。随着我国节能减排力度的加大,我国即将颁布实施节能率为65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。为适应国家公共建筑节能设计标准提高后的要求,乌鲁木齐市既有公共建筑节能改造采用65%的节能设计标准是必要的。
2.3节能目标
将在原建筑能耗的基础上实现降低总体能耗不低于65%的节能目标。根据对9个典型案例项目的能耗计算,建筑围护结构的平均节能贡献率为61.48%,供暖系统中所增加的散热器恒温阀、系统平衡等措施带来了供热系统效率的提高,此部分的平均节能贡献率为5%;两部分合计,总节能率为66.48%。
2.4依据的节能设计标准
国家目前没有公共建筑节能65%的标准。本次节能改造中是依据国家即将的节能65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。根据该标准征求意见稿,严寒C区甲类(单栋建筑面积大于300m2)建筑围护结构的热工性能应符合。
2.5围护结构保温材料的选择
围护结构保温材料应选用保温隔热好(导热系数λ值小)、防火性能好、表观密度低、压缩强度高、质量吸水率小、憎水率高、容易施工且性价比好的材料。《新疆维吾尔自治区消防条例》中要求:建筑外墙装饰装修和保温工程禁止使用易燃(燃烧性能为B3级)、可燃(燃烧性能为B2级)材料。《新疆维吾尔自治区建筑外保温材料防火暂行规定》对保温材料防火性能的要求:民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级,且不应低于B1级,严禁采用B2、B3级材料。高度大于等于50m的公共建筑,其外墙保温材料的燃烧性能应为A级。高度小于50m的公共建筑,外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用热塑性(EPS、XPS)B1级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带。建筑物首层(或建筑突出部分平台上的第一层)严禁采用热塑性保温材料。对既有公共建筑节能改造所选用保温材料的燃烧性能,必须遵循上述规定。对160个工程项目、114万m2建筑面积既有公共建筑节能改造时,所选用保温材料的物理性能指标必须满足表4的要求。
2.6节能改造项完成后节能量分析
在160个工程项目、114万m2建筑面积的既有公共建筑节能改造中,选择不同的建筑功能、结构形式、建筑高度、建筑层数、建筑朝向、建造年代,从五种建筑类型中选择有代表性的9个典型案例项目进行能耗需求分析,在此基础上计算出节能改造后总的节能(天然气)量。各类建筑单位建筑面积的节天然气量(Nm3/m2),其中教学类建筑为15.78,办公类建筑为15.76,综合类建筑为17.12,宿舍类建筑为16.26,医疗类建筑为15.41,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积单位建筑面积的平均节天然气量为15.94(Nm3/m2),节能改造完成后节天然气总量为1811.47(万Nm3)。3.7节能率分析各类建筑的节能率,其中教学类建筑为66.22%,办公类建筑为66.30%,综合类建筑为67.14%,宿舍类建筑为67.30%,医疗类建筑为66.50%,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积平均节能率为66.48%。
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2保障建筑节能施工管理的信息交流
在现如今的建筑施工单位中,施工管理过程中,往往存在着管理工作的分离,在一个建筑项目施工的整个周期之内,在项目的不同部分之间,会有不同的管理人员进行着分工管理。这就需要每一位管理人员之间的进行不断地交流。然而,由于管理人员较多,负责的工作也很繁杂,难免会出现信息交流的问题。因此,应当适当地调整建筑节能施工管理的模式,减少管理工作的分离,加强建筑施工的不同时期、不同部分管理之间的交流,保障信息的真实性、及时性,为建设更高质量的建筑奠定基础。
3保障建筑节能施工管理工作经济效益最大化
建筑施工中的节能管理,其最终目的就是为建筑施工单位节约更多的能源,降低施工的成本,一方面,利用更少的资源建设出质量更高的建筑,另一方面,为我国建设节约型社会做出贡献。因此,在建筑节能施工管理中,应当将增大建筑施工单位的经济效益为管理目标。这也就要求建筑节能施工管理工作应当将从项目的整体出发,充分考虑施工的整个周期、建筑的每个部分,从而寻找出一种能够为建筑施工节约最多能源的一种管理方案,实现建筑施工最终的节能目标。
二优化建筑节能施工管理工作的措施
1实现施工管理集权与分权的统一
在建筑节能施工管理工作中,既需要管理权利的集中,有需要将管理权利进行分离。集中权利,是要能够使管理者具有足够的权限,在对建筑施工的整个过程进行整体性地把握,并对管理工作进行指挥和引导;而将权利进行分离,则是为了避免管理者过于使用权利,而不接受他人的意见和建议。权利过于集中,管理者就有可能会忽略更好的管理方式,其决策也许并非是最优方案,这就会使得建筑节能施工管理达不到最佳效果。从整体来看,实现建筑节能施工管理的集权与分权的统一,能够达到更好的管理效果。
2完善施工管理分工协调合作
建筑施工过程中,节能管理不仅仅是在对项目工程的质量进行监督和管理,更是对于全体工作人员的监督。从根本上来说,要对建筑节能施工管理工作进行优化,首先就要做好对于全体人员的管理。管理好领导者与基层员工的关系,加强各个部门之间的配合,赋予不同的人员、部门应有的权利和应当负担的责任,就能够避免因为权利、责任不明确和利益的冲突而导致相互之间的矛盾。才能够进一步相互配合,做好整个项目施工的节能管理,共同为施工单位争取更大的效益。
3实现施工管理跨度与管理层次的统一
管理的跨度指的就是管理工作所能够涉及到的管理范围,而管理层次则指的是管理的深度。增大管理跨度,能够有效地加强管理人员之间、管理部门与施工单位其他部门之间的沟通,保障信息的交流,为节约施工能源提供信息保障,然而,其弊端则是淡化了管理层次。而深化管理层次,则能够加强上级领导对下层员工的管理,直接深入的管理有利于管理方案的实施,而其弊端则是缩小了管理的跨度。管理跨度与管理层次各有利弊,最好的方法就是权衡两者,实现两者的统一。