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第8章 总论:浙江省居住建筑节能成套技术研究开发与工程示范(5)

②进行了节能65%的居住建筑节能技术经济分析。本示范工程为达到节能65%的要求,工程造价需增加约240元/m2(约占建安造价的18%),与其产生的综合效益相比,此项增加的成本仍可以接受。同时,由于当前节能市场刚刚起步,许多节能技术的成本较高,如目前节能65%要求中采用的外遮阳系统成本很高(单项增加成本为66元/m2,约占总造价的5%)。随着我国经济社会水平的提高,节能技术和节能市场的不断发展成熟,节能技术成本总体上也将不断下降,因此实现65%的节能目标,在经济上也具有可行性。

(3)通过本项目研究提出的建筑节能评价模型对世贸协安“景上公寓”示范工程进行实证研究,综合评价结果为“优良”,这与实际相符合。

①根据浙江省气候及居住建筑能耗的特点,根据节能评价的主要步骤,从建筑规划设计、围护结构保温性能、设备能效、可再生资源利用和经济合理性等5大方面,选取了建筑间距、体形系数等28个指标;在比较现有主、客观赋权方法优缺点的基础上,选择模糊层次分析法确定了各指标的权重;采用数学模型简洁、易于掌握、对多因素多层次的复杂问题评判效果较好的模糊综合评判法对建筑节能进行综合评价,并提出一种将“最大隶属原则”和“置信度识别准则”相结合的方法确定评判结果所属等级,构建了浙江省居住建筑节能技术经济评价体系。该评价体系可操作性好、科学性较强。

②实证分析。应用以上居住建筑节能技术经济评价模型和方法,对示范工程进行建筑节能技术经济综合评价,得出评价结果为“优良”。

(4)针对目前浙江省居住建筑节能检测与评价中存在的问题,提出了对策建议。

①分析了现阶段规定性指标法与性能性指标法(对比评定法)存在的问题,并提出相应的解决对策;针对对比评定法存在体形系数失控这一重大问题,提出了不同建筑类型的体形系数超标修正办法。此外,指出了当前居住建筑节能检测中存在的问题,并结合实际针对进一步提高居住建筑的节能检测水平,提出了具体建议和注意事项。

②对目前广泛使用的PBECA建筑能耗计算软件在应用过程中发现的主要问题,及时反馈,并与软件开发单位共同完成了能耗软件的完善工作,已反映在新的软件之中,在实际中得以应用。关于设计建筑体形系数超标时对参照建筑计算能耗根据体形系数进行修正的意见,相当于对体形系数超标的建筑提高了节能要求,涉及设计标准的完善,因此没有直接应用到目前在用的软件中。

(5)建成世贸协安“景上公寓”建筑节能示范工程一项。

①该示范工程根据杭州地区的气候特点,集成多种节能技术,并对所应用的节能技术进行梳理和总结,同时与理论分析、检测结果等进行了比较分析,为浙江省建筑节能下一步工作的深入开展积累了相关经验。“景上公寓”节能示范工程验收专家一致认为,该项目的建成实施与应用研究对浙江省居住建筑节能工作起到了积极的示范作用。

②示范工程应用了三种外墙保温技术体系并进行对比研究。三种技术体系均能达到50%的节能要求,且安全可靠性较高。从示范工程实践来看,无机保温系统值得在夏热冬冷地区大力推广,下一步应继续加强该系统的关键配套材料的应用研发,不断积累更多的工程相关经验。此外,若考虑进一步提高节能率,夏热冬冷地区住宅建筑外墙建议采用自保温结合辅助保温系统。

③根据夏热冬冷地区的气候特点,进行了活动外遮阳系统和太阳能热水系统的试点。

④外墙外保温系统是目前建筑节能实践中遇到的难点,尤其是外墙外保温工程施工过程中关键节点的施工质量控制。从节能技术的长期安全性、耐久性和保温效果等多方考虑,外墙自保温、无机保温砂浆外墙外保温体系等应作为首选,也可两者结合。

(二)创新点

通过教育部科技查新工作站进行科技查新,结论如下:国内公开发表的中文文献及因特网相关中文报道中,除此查新项目组成员发表的文章外,已见有关运用模糊综合评价法的西安地区住宅建筑节能指标综合体系及建筑节能效果评价指标体系的文献报道,所构建的建筑节能综合评价体系与此查新项目的有所不同,未见有关浙江省居住建筑节能技术经济评价体系的文献报道;已见北京、天津、山东、重庆等省市居住建筑节能65%设计标准的文献报道;未见有关浙江省居住建筑节能65%设计标准及其实施的文献报道;仅见一篇有关对建筑节能设计体形系数定义进行修正的文献报道,未见有关在采用对比评定法进行居住建筑节能设计过程中,通过针对不同的建筑类型,规定不同的体形系数的方法来进行体形系数超标修正的文献报道。

关于上述三项查新点的基本情况如下。

1.浙江省居住建筑节能技术经济评价体系

根据浙江省气候及居住建筑能耗的特点,从建筑规划设计、围护结构保温性能、设备能效、可再生能源利用和经济合理性五大方面28个指标,构建了浙江省居住建筑节能技术经济评价体系。该综合评价指标体系是在科学性原则、可行性原则、层次性原则、全面性与重点性相统一、相对独立性等原则的基础上,根据夏热冬冷地区居住建筑能耗特点建立起来的一个有机整体。

其在确定各评价指标的权重时采用模糊层次分析法。应用该方法,决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素,在各因素之间进行简单地比较和计算,就可以得出不同方案的权重。综合评价方法的选择:研究在遵循客观性、可操作性和有效性原则的基础上,选择了数学模型简单、容易掌握、对多因素多层次的复杂问题评判效果比较好的模糊综合评判法。属性识别方法研究:属性识别问题,即如何利用综合评判结果向量提供的信息对被评判对象作出所属等级的判断,是模糊综合评判中很重要的一环。研究提出了采用将“最大隶属原则”和“置信度识别准则”相结合的方法确定评判结果所属等级。

2.不同建筑类型体形系数超标修正法

在采用对比评定法进行浙江省居住建筑节能设计过程中,提出了针对不同建筑类型体形系数超标进行修正的方法,即针对不同的建筑类型,规定不同的体形系数。

3.浙江省居住建筑65%节能设计标准的探索研究

参照《浙江省居住建筑节能设计标准》节能50%的基本思路,主要探讨采用“对比评定法”对建筑物的能耗进行综合评价并判定。基于本研究的分析思路和方法,现阶段可以实现节能65%。通过上述分析可以得到以下结论:居住建筑通过选用先进的节能成套技术体系(包括改善围护结构热工性能、设置合理的活动外遮阳等)和选用合适的空调系统可以达到65%的节能目标。

(三)研究展望

在建筑节能领域,还有许多技术、经济、管理问题有待进一步探索。下列问题需要加以关注。

1.建筑节能技术经济评价体系中评价标准的深化研究

节能技术经济评价标准的科学性、合理性直接影响综合评价结果的正确性。建筑节能影响因素很多,有定性的和定量的,而且其中很多指标对建筑节能的影响效果比较难测量,例如门窗的传热系数提高一个百分点,节能效果能提高多少很难衡量。本研究中对建筑节能技术经济单项指标评价标准的确定相对比较粗糙,使得评判结果受专家个人的知识、经验水平影响较大,应继续完善建筑节能标准体系,尽量细化到每项指标的不同测量值都有对应的评价等级。

2.节能省地型绿色建筑评价研究和建筑能效、设备能效测评标识制度研究

本项目重点集中于对建筑节能的研究,但仅仅是建筑节能还不够。国内外绿色建筑评价研究尚处于起步阶段,相对建筑节能评价,绿色建筑评价是更广意义上的节能评价,也更符合建筑的发展方向。土地是人类生存发展的基础和依托,土地也是非常稀缺的资源。在现代社会中,城市土地由于特殊的区位决定了其愈加凸显的意义,作为一种资源,是不可再生的。因此在绿色建筑评价研究中,要将节地作为一项重要的指标考虑。其他还有节水、节地、节材等,都是绿色建筑评价要考虑的因素。此外,发达国家很早就实施了对节能的建筑和设备进行标志的制度。这一方法对建筑节能的推广起到很大的促进作用。我国部分省市已经开始尝试进行建筑能效测评与标识研究,但评价方法还不够完善。应研究建立一套完善可行的建筑能效、设备能效测评标识制度,加强节能建筑标准的认证和推广力度。

3.开发相应的建筑节能技术经济评价软件

应用计算机辅助管理是当前先进管理手段的发展方向。建筑节能技术经济综合评价过程涉及一系列的数学计算,如模糊层次法确定权重的计算,模糊综合评判法计算模糊综合评判向量B的计算,还有属性识别中的计算,都是比较繁杂的。因此,可以研究开发一套计算机程序,实现计算机自动计算,提高评价工作效率。

4.建筑节能全寿命周期经济效益研究

从短期看,建筑节能会带来一定成本的增加。就初期建造成本与消费期消耗、维护运行成本相比较而言,人们往往忽视后者。在漫长的消费过程中,运行成本是很可观的。当前,已经有部分学者对建筑节能全寿命周期经济效益进行研究,例如利用寿命周期成本理论、价值工程理论等对建筑节能经济效果进行评价。但鉴于衡量建筑节能带来的经济效益比较困难,特别是建筑节能因人而异,主观性较强,因此可操作性都不高,需要进一步加以研究。建筑节能全寿命周期经济效益计算方法应遵循尽量简单、容易计算的原则,竭力避免繁杂的计算公式和深奥的数学理论,使普通购房者自己能够计算购买节能住宅的优越性。

5.建筑节能设计方法优化

(1)浙江省65%(低能耗)节能目标下的节能设计应根据本地区的气候特点进行,同时充分尊重并深入理解当地居民普遍的生活习惯。不能简单地依靠降低墙体、门窗、屋面等的传热系数以及增加保温隔热材料来达到节约能耗的目的。在居住建筑50%节能设计标准过程中,有许多经验和教训值得我们重视。在杭州这样的夏热冬冷地区进行居住建筑围护结构热工设计,涉及夏季隔热、冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等四个主要因素。同时结合“景上公寓”节能示范工程的实施情况,我们认为在进行节能设计时应充分考虑当地居民的生活习惯,并保证室内热环境质量包括热舒适度和健康都符合相关要求。即在进行节能设计时应充分尊重并深入理解当地居民普遍的生活习惯。此外,过高的热舒适度标准不仅不一定能营造健康的环境,同时也与更广泛意义上的节能要求不相符合。而通风技术作为一种良好的节能措施和改善室内空气质量的技术,目前对其重视程度还远远不够。

(2)根据夏热冬冷地区的气候特点,节能措施应重点关注通风、活动外遮阳技术和成熟的太阳能利用技术等。因当前节能计算软件存在局限性,通风与外遮阳技术的节能贡献在节能率数据上体现得并不明显,迫切希望相关研究单位共同关注和重视对节能计算软件的进一步深入研究,以期对其进行改进和完善。

(3)在进行围护结构节能设计时,应从建筑全寿命周期角度衡量并选择适当的节能技术,同时充分考虑节能技术的安全性、耐久性和经济性。事实上,目前杭州地区居住建筑节能技术的选择还存在一些问题,对部分节能技术的安全性和耐久性都缺乏深入细致的研究,不排除存在安全隐患的可能。如目前的无机保温砂浆外墙外保温系统的保温性能不断提高,同时其安全性明显好于其他如胶粉聚苯颗粒保温砂浆类。此外,目前对热桥问题也存在争论。许多学者通过研究认为,夏热冬冷地区由热桥引起的附加热损失量并非问题的主要矛盾,围护结构热桥部位内表面产生结露的可能性很小,用过多的代价来处理热桥并非权宜之举。

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