1、谈建筑保温节能及其社会经济效益一、引言 在中国上海举办的第41届世界国际博览会上,世界各国参展馆里的展品处处渗透着一个理念,那就是节能。节能就是节约能源。这就意味着能源问题将是世界各国面对的头等首要大事。中国作为一个发展中的大国,从能源储量方面来看能源储量比较丰富,但是按照人口平均值来衡量,则低于全世界按人口平均水平的一半,我国人均能源消费量少。而且能源利用效率也很低。为此,国务院提出了“开发和节能并重,近期把节约放在优先地位,对国民经济实行以节约为中心的技术改造和结构改革”的能源工作方针。要最大限度的降低那些既不创造产值,又不增加利润的能源消耗。而这种能源之一就是建筑住宅的能源消耗。二、我国
2、的能源储量和消费(一)我国能源储量和消费分析我国已探明的煤炭储量约为8737亿吨,水力资源的可开发量达3.79亿千瓦,都居世界各国之首。我国原煤产量居世界第一,石油产量居世界第五。能源消费中煤炭占75。由于我国的人口众多,人均能源的占有量仅为世界人均占有量的33,仅为美国人均占有量的5。我国的能源消费总量虽然很大,是世界上第三能源消费大国,但人均能源消费水平却很低,仅为世界人均消费的50,为发达国家人均消费的14.7。美国、前苏联、日本、德国、英国、法国、意大利、加拿大,这些国家的人口之和仅为世界总人口的18.3,而能源消费之和却占世界总能源消费的63.6。我国不仅人均能源消费少,而且能源的利
3、用效率也很低,仅为30多一点,与欧洲的40、美国的51、日本的57相比差距很大。这虽然与我国能源是以煤为主有一定关系,但更说明我国的能源在使用中的浪费是很大的。(二)我国的建筑能源消费据1990年底统计计算,当年我国城镇集中供热用标煤4445万吨,非集中采暖用标煤5010万吨;采暖区的得农村每年采暖要用商品能源1100万吨标煤;长江流域采暖每年要用商品能源200万吨标煤;南北方空调能耗每年要用160万吨标煤;南北方电扇每年要用110万吨标煤。我国一年的采暖空调总能耗为11025万吨标煤,占全国总能耗的11.2。我国钢材的33要用建筑,水泥的90要用建筑。我国建材工业生产每年用10500万吨标煤
4、,建筑施工每年用1270万吨标煤。所以我国采暖房屋的建造每年要用11770万吨标煤,占全国总能耗的11.9。综上所述,1990年我国的建筑能耗总计为2.28亿吨标煤,占全国总能耗的23.1。这里尚未包括炊事和其它家用电器的能源消耗。三、我国建筑保温节能的必要性(一)国民经济、社会环境和资源协调发展的需要从改革开放以来的20多年时间里,我国采用黏土红砖来建造了大量的节能建筑的外墙。据当时统计,我国有砖瓦企业12万多个,占地40万公顷,每年烧砖6000多以块标砖,取土14.3亿m3,相当于毁坏土地80万公顷。其生产能耗每年约6000万吨标煤,仅烧砖每年就排放二氧化碳1.7亿吨。与此同时,我国每年排
5、放2亿多吨煤矸石和粉煤灰,历年堆积的工业废渣达70多亿吨,占用土地超过7万多公顷。以上的数据证明,用黏土红砖来建节能建筑的外墙是既不经济,又不科学,也不可可持续发展。而要用节能、节土、利废的轻质多功能的新型墙体材料和保温材料,采用绿色建材及复合结构与现代技术结合并建成的绿色建筑。因此,发展节能、节地、利废的新型墙体材料,不仅是建筑产业现代化发展的需要,而且更是国民经济经、社会环境、资源协调发展的需要。为了全面贯彻落实国办发199972号文件精神,建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局、国家建材局又以建住房1999295号文联合发布了关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知,明确规定“自2000年6月
6、1日起,各直辖市、沿海地区的大中城市和人均占有耕地不足0.8亩的省的大中城市的新建住宅,应根据当地实际情况逐步限时禁止使用实心黏土砖,限时期限为2003年月30日”。这就意味着160个城市限时禁止使用实心黏土砖工作将全面启动。(二)我国的气候条件下的需要我国疆域辽阔,纵跨温、热两气候带,自然环境复杂,气候类型多样。我国北方大多为寒冷地区和严寒地区,南方大多为温、热带地区。大体说来,与世界同纬度地区相比,一月份的平均气温,我国东北地区低1418,黄河中下游地区低1014,长江以南地区约低810,东南沿海地区则低5左右;而七月份的平均气温,我国绝大部分地区却要比世界同纬度地区高出1.32.5。由此
7、可见,我国气候冬冷夏热的问题是相当突出的。现在随着人民生活水平的改善提高,舒适的建筑热环境越来越成为人们生活的需要,对能源需求越来越高,特别是对优质能源需求量增长更快。但我国的能源供应特别是优质能源动力如电力、燃气的供应都十分紧张。也就是说,从总体上看,只有在大力开发能源和注重节能的条件下改善广大人民的建筑热环境。四、我国建筑保温节能的进程我国在1986年,建设部颁布了民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ2686。该标准要求在19801981年当地通用设计的采暖能耗的基础上节能30,其中建筑物承担20,采暖系统承担10,虽然相关各地区制定了相应的民用建筑节能设计标准实施细则,但由于该
8、标准是“试行”本,执行的并不好,直到1995年底,全国仅建成的节能住宅4000万m2。1995年,建设部将JGJ2686试行标准修订为JGJ2695强制性标准并将原标准的节能率为30提高到节能率为50,其中建筑物承担30,采暖系统承担20。到1999年底,北方地区累计建成节能建筑1.3亿m2,其中达到节能率为50标准的节能建筑为2215万m2。累计可节约能源675万吨标准煤。根据我国建筑节能“十五”计划和2015m2年规划,到2010年,要在节能50的节能建筑基础上,在节能25,实现累计节能1.7亿吨标煤,这个目标已基本实现。我国的节能建筑正在由住宅建筑向民用建筑、公用建筑和工业建筑发展,有严
9、寒和寒冷地区向夏热冬冷的地区扩展,还要有城市向乡镇拓展,更要由节能的低水平向高水平迈进。五、我国保温材料的发展及其应用在建国初期,我国的保温材料只有草绳、稻壳、炉渣、石棉制品等,只能进行简单的工程保温。随着国民经济的发展,我国的建材行业科技人员,相继开发了硅藻土制品、软木制品、矿渣棉及其制品、膨胀蛭石及 其制品、膨胀珍珠岩及其制品、玻璃棉及其制品等。随着节能建筑的逐步普及和不断提高,促进了我国保温材料工业的技术进步,先后从瑞典、意大利、美国、澳大利亚、波兰、德国、法国、荷兰、韩国、奥地利、比利时、希腊、英国等国,引进了岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝纤维、硅酸钙、泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿
10、棉装饰吸声板、钢丝网架夹芯板、彩钢夹芯板等各种生产线近80条,仅2000年已生产各种保温材料95万吨,居世界第二位。从事保温材料生产、科研、设计、施工、流通领域的单位近4000个,从业员工近6075人,销售收入40亿元,实现利税5亿元。保温材料在建筑中的应用一般都采用复合结构。因为仅用保温材料来建造建筑的外围护结构,往往难于同时满足其承重、保温、防水、隔汽、抗老化、装饰等要求。所以要采用复合结构,即把力学性能好的材料用于结构受力,把绝热性能好的材料用于保温隔热,防水、隔汽、抗老化、装饰等功能要求可根据具体工程、使用部位、所处环境等使用条件的需要来合理布置。据调查研究、试验、实测和计算比较,用岩
11、棉、矿棉、玻璃棉、加气混凝土、发泡聚苯乙烯、铝箔、不用花钱的空气等保温隔热材料与煤矸石混凝土空心砌块、承重多孔多孔砖等复合使用,建成节能建筑的复合外墙,都收到很好的技术、经济和节能效果。六、我国建筑保温节能的社会经济效益(一)建筑保温节能的经济效果据我国建设部建筑节能专项工作检查组统计,截止到1999年底,我国北方地区累计建成节能建筑1.3亿平方米,其中达到节能建筑为2215万平方米。累计可节能源675万吨标准煤。当这1.3亿平方米的节能建筑都再使用30年,平均按每平方米建筑面积节约9公斤标准煤计算,将再节约能源3510;5-吨标准煤,加上以节约的能源,合计为4185万吨标准煤。建筑的保温节能
12、,可以说是投资少、收效大,短期投资、长期收益,这与新建煤矿增加煤炭产量相比较是非常合算的。节约1吨标准煤,就节约了300元的购煤费用。据沈阳市的统计,采暖运行费用系数为3.4779,则节约1吨采暖用的标准煤,就相当于节约了1043元的采暖费用。所以,我国已建的节能建筑在今后30年的使用中将节约366亿元的采暖费用。(二)建筑保温节能的环保效果节约了大量的能源,自然就较多的减少了能源燃烧产物的排放,二氧化硫、氦氧化物和悬浮颗粒物对大气的污染。如北京1998年的大气质量检测,采暖期的二氧化硫浓度为252mgm3,是非采暖期的6倍;氮氧化物的浓度为非采暖期的1.7倍;悬浮颗粒物为非采暖期的1.2倍这
13、些污染物的浓度,在采暖期都超过标准的限值。若大力推广保温节能建筑,从新建的建筑到旧有的采暖建筑都建造成或改造成节能50、65或更多的节能建筑,那么城市冬天的空气污染将会大为改观。(三)促进了保温材料工业发展随着建筑节能水准的不断提高和大力推广普及节能建筑,保温材料的品种、数量都在迅猛增多,产品质量也在不断提高,特别是生产规模更加大型化,由作坊式的手工生产向工业化、自动化迈进。应该说是建筑节能拉动了保温材料工业的迅猛发展。新中国成立时,人们仅用草绳、稻壳、炉渣、石棉制品等进行简单的工程保温。现在已发展成为广泛使用岩棉矿渣棉、泡沫塑料、微孔硅酸钙、硅酸铝纤维、玻璃棉、膨胀蛭石、矿棉吸声板、钢丝网架
14、夹芯板、彩钢夹芯板等各种保温材料和保温制品来建节能建筑和保温工程。与此同时,我国先后从13个国家引进了80多条保温材料及其制品的工业化生产线,市保温材料的生产规模扩大,产量和品种增多,质量提高,应用范围更广泛。(四)促进了建筑墙体材料革新我国的黏土青砖、黏土红砖有几千年的文明史,但现在要全用它来建成节能建筑的墙体,就不再具有现代的文明了。因为用这种砖来建节能建筑,其墙体会很厚,制砖用的黏土和烧砖用的煤都要成倍增加,这不仅要与农业大量争地,还要与工业争煤。大量推广节能建筑,需要更多的新型墙体材料和保温材料,这是因为与新型建筑材料相比,实心黏土砖就显得臃肿笨拙,应是一种被逐步淘汰的产品。我国已明确
15、规定了160个大中城市于2003年6月30日前禁止使用实心黏土砖。国务院72文、国家经贸委550号文,对实心黏土砖实行强制性淘汰,在“三年内限时逐步禁用”。上海、北京在2000年底以前已经实现了在市区、近郊区禁用实心黏土砖,上海市已禁用空心黏土砖。道2005年,所有的省会城市都要强制性的禁用实心黏土砖。实现墙体革新与我国的科技进步和实施可持续发展战略相关,也与建筑物的保温节能是密切相关的,是互相依存和互相促进的。(五)促进了建筑业的巨大发展要实现建筑物的保温节能,并大力推广和普及,不仅国家要加强法规体系的建设,以政策法规引导、规范建筑节能和墙体材料革新各项工程,而且各地方也结合各本地的实际情况
16、制定了各地方的政策法规。国家和地方的政策法规,都体现了提高居住区规划、提高设计水平,改善居住区环境和住房的居住功能,合理安排居住空间,力求在较小的空间内创造较高的居住生活舒适度。对城镇建设和改造,实施综合开发、配套建设,向社会化、产业化、规模化方向发展,而且与市政设施及公共服务设施建设相配套,使节能住宅实现成片开发,一个小区一个小区的建设,就必然会提高住宅建设的经济效益、社会效益和环境效益。在设计和建设节能建筑中,在新型建材的开发和应用中,取得了大量的科研成果和科技专利,同时引进、吸收和消化了很多国外的先进技术,提高了我国建筑技术的科技水平和创新能力。在近20多年中,开发了许多建材新产品,也获得了大量建筑专利技术。墙材革新和建筑节能相结合,有力的促进了我国包括保温材料在内的整个建材工业的发展,也促进了建筑技术的进步,推动了住宅产业化进程,必将收到更大的社会经济效益和环保效益。七、结语在科学技术快速发达的新世纪,加上我国已有20多年的建筑节能和墙材革新的实践,完全可以通过保温材料和新型墙体材料在建筑上的合理利用,来实现人们需要而舒适的环境。这是既节约能源,又节约土地,既保护了环境,又能收到巨大的社会经济效益。矿物能源一旦用掉就不能再生,而节约能源不仅可以给子孙后代多留一些资源,也给他们留下一个绿色的美好生存环境。