建筑节能发展趋势探讨

科技论文与案例交流　建筑节能发展趋势探讨　俞红蕊　李玲。　（１天津市建设工程质量安全监督管理总队天津３０００００　２天津中怡建筑规划设计有限公司　天津３００１９３）　

２０１３年初，国家发改委出台《绿色建筑行动方案》，明确提出开　展绿色建筑行动的重要性。未来，中国将开启经济与社会的双重转　型，以转变发展方式和调整经济结构主线，经济社会从外需向内　需、从高碳向低碳、从强国向富民的发展。从新型工业化、信息化、　城镇化、农业现代化、绿色化，走向中国特色“五位一体”。节能低碳　促进经济结构转型的发展方向是未来我国经济发展的重要拐点。　现如今科技飞速发展，呈现出“互联网＋”大数据时代下的大　规模社会化协同，信息化３．０大数据的深度挖掘与融合应用，实现　全系统、全生命周期、全方位的互联、互通、协同，资源能源的综合　利用与效率提升实现节能，以满足社会需求市场需求，打造大众　创业、万众创新的新经济。　国务院《关于加快发展节能环保产业的意见》提出到２０１５　年，我国节能环保产业总产值达到４．５万亿元，成为国民经济新的　支柱产业，我国节能环保产业将迎来发展黄金期。数据显示，我国　既有建筑面积约４３０亿平方米，建筑能耗的现状：（１）建筑能耗占　社会总能耗比重大（约３３％）；（２）高耗能建筑比例大，加剧能源危　机；（３）既有建筑能源利用效率低。　伴随城镇化建设，我国建筑能耗的总量继续逐年上升，建筑　能耗约占社会总能耗的１／３。因此建筑节能是关系建筑材料、建筑　设备等生产制造领域与工程建筑领域多方面的建设低碳经济、完　成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。　１建筑现状　既有建筑节能改造是指对建筑中的围护结构、空调、采暖、通　风、照明、供配电以及热水供应等能耗系统进行的节能综合改造。　针对南北方不同气候特点及用能形式，国家分别出台了北方采暖　地区和夏热冬冷地区、夏热冬暖区既有居住建筑节能改造的实施　意见、技术导则和资金奖励补贴办法。无论是资源、环境的现实压　力，还是百姓对居住环境舒适度的迫切要求，既有建筑的节能改　造势在必行。　我国既有建筑面积约４３０亿平方米，大型公共建筑面积近　２２亿平方米，能源资源消耗占社会总能耗约为１／３，其中缺乏有　效管理的建筑多于９０％。我国正处在城镇化快速发展时期，每年　新建房屋面积甚至超过所有发达国家每年建成建筑面积的总　和。建筑能耗迅速增长，其中照明系统占２０％～３０％，采暖、空调　能耗约占６０％一７０％。每年的新建建筑中，已逐步开展“节能建　筑”的设计与施丁。　２建筑节能的发展趋势　建筑节能的话题常谈常新，建筑耗能总量在我国能源消费总　量中的份额已逐渐接近３０％，因此无论是资源、环境的现实压力，　还是群众对居住环境舒适度的迫切要求，既有建筑的节能改造迫　在眉睫、势在必行。　在科技飞速发展的大数据时代，建筑节能今后将朝着绿色生　态友好型建筑的方向发展，其中涵盖室内环境质量、节能与能源　利用、节地与室外环境、节水与水资源利用、节材与材料资源利　用。具体来说，节能改造可以通过能源管理体系的建设与完善，实　现能源效率管理系统部署能源计量分析与管理；建筑节能主要针　对照明、中央冷热源和能源站系统，能源设备更新和优化，针对不　合理的用能设备进行更新替换等。　２．１主动式、被动式节能产品技术的广泛应用——感知的可视・眭技术　我国绿色建筑将朝着大量主动式、被动式节能产品应用的大　众化和普及化发展，例如：围护结构保温材料、节能门窗系统、地　源热泵系统、光伏发电系统、雨水收集再利用系统、同层排水系　统、太阳能热水系统、智能遮阳系统、ＰＭ　空气进化系统、室内新　风系统、智能家居控制系统等。主动节能也就是直接节能，比如大　型公共建筑的主动节能包括中央冷热源系统、照明系统、动力等；　而提高能效实现节能，同时离不开维护结构的保温等，即被动式　节能技术和产品，也就是间接节能。　绿色建筑知识普及的创新办法也有很多：开发推广让人民群　众能够认知、熟悉、监测、评价绿色建筑的手机软件；把宣传推广　的着重点放在绿色建筑给人民群众会带来的实际利益方面上，比　如节能减排的经济性；绿色建筑在设计中注重性能的可视性；绿　色建筑的可视化物业管理也将成为一个新兴的庞大产业。　２．２绿色建筑＋互联网　今后，建造房屋如同生产汽车一样，全面实行工厂化预制生产，　装配式建筑成为工程建设的主流方向。国务院近日发布《关于积极推　进“互联网＋”行动的指导意见》，提出“互联网＋”是把互联网的创新　成果与经济社会各领域深度融合，形成更广泛的以互联网为基础设　施和创新要素的经济社会发展新形态。互联网与各领域的融合发展　具有广阔前景和无限潜力，已成为不可阻挡的时代潮流。绿色建筑＋　互联网的新模式将成为未来建筑节能的发展趋势。　绿色建筑＋互联网，在设计中注重性能的可视性。（１）设计互　联网化；（２）新部品、新部件、绿色建材、新型材料、新工艺互联网　化。实现高强度、隔热、保温、自动调节光线、冬季与夏季性能反差　等等，甚至有些玻璃还可以产能、储能。未来的绿色建筑设计互联　网化，由用户与设计师合作来精心设计自己的家园，通过信息３．０　时代的大数据深度挖掘各项科技软件，实现对绿色建筑的设计、　施工、调试、运行全过程的监督和用户参与。　２．３生态友好、人性化的绿色建筑　伴随绿色建筑＋互联网的发展，绿色建筑设计将可视化与　可比化，人们未来每天一打开手机，一起床或者一出门就在社区　一个小电子屏幕上看到自己生活或工作环境的绿色建筑的节　能、节水、雨水利用、空气质量情况处在同类建筑的对比现状，有　哪些改进余地。研究表明，仅仅是由于节能、节水的可视性，就可　以将节约程度提升５％一１５％以上。　绿色建筑已经延伸出新的理念，在建筑中利用建筑的余能、　余水，以及建筑所产生的垃圾，可以做到与动植物共生，由此产生　了一种新的模仿大自然的微循环。城市消耗了８０％的能源，但是　如果能够通过绿色建筑、物联网、分布式能源站智能电网，把一切　可再生能源资源充分利用，这样就可以大大降低二氧化碳的排放　量，改善我们的生存环境空间。　未来的绿色建筑将更多地利用互联网，把最新的虚拟空间技　

《资源节约与环保》２０１５年第８期　术与精心设计的建筑实体空间各项主动节能、被动节能技术的系　统综合眭紧密地结合起来。同时，绿色建筑要走出设计室，重视大　众创新。这样就能够全面实现节能、节水、节材，降低温室气体排　放，并全面地提升绿色建筑的质量，实现全系统、全生命周期、全　方位的互联、互通、协同，资源能源的综合利用与效率提升实现节　能。由于在这个过程中增加了民众参与、互动和可视化因素，也就　使得绿色建筑更加生态和人ｌ生化。　３结语　未来，建筑节能这一课题将朝着更加多元化的方向发展，而　具体的节能工作应作为我国节能部署的重要方面，进一步落实绿　色建筑行动方案，出台更多利好政策，加强政府及有关部门的监　督检查，特别是针对能耗较大的项目。同时，还应进一步加强绿色　建筑技术的研发，包括建筑规划、建筑设计、节能绿色建材、节能　高效机电设备、污水处理利用、建筑垃圾回收利用等，使建筑节能　变成更加宜居的绿色环境。　参考文献　［１】中国单位ＧＤＰ能耗是世界平均水平２．２倍［ＥＢ／ＯＵ．中新网，　２０１　１－１２—２８。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｎｅｗｓ．ｃｏｒｎ／ｃｊ／２０１　１／１　２—２８／３５６５３６４．ｓｈｔｍ１．　【２］国务院参事仇保兴．中国绿色建筑发展的三大前景．　【３】天津能源管理培训学校绿色生态节能技术发展趋势．　（上接第７３页）　由图２可知，二元混合体系中，当温度为３０ｏＣ时，ＰＮＰ与镉　离子都达到了最佳去除效果，分别为８４．９６％和７９．５２％。而　３０ｏＣ一７０　ｏＣ对去除率几乎没有影响。这是因为温度对于吸附过　程主要有两方面的影响。由于降低了溶液的折合粘度隅，升高温度　可以增加ＰＮＰ和ｃ（Ｐ十在高岭土表层界面上以及小孔里的分散速　度。在吸附达到３０℃前，是由物理吸附到化学吸附的过渡区域，这　时两种吸附状态共存。由于温度不够高，化学吸附速率不够快，所　以不是平衡结果。由于化学吸附需要活化能，故升高温度对化学　吸附有利，即随着温度的升高，吸附容量增大。当达到吸附最高点　时，化学吸附达到平衡，由于吸附是放热过程，所以此时随着温度　的升高，吸附容量反而降低。而ｃｄ　和ＰＮＰ之间发生竞争吸附，　从而减少了高岭土对ｃｄ　的去除。　２．３　ｐＨ对煅烧高岭土去除二元污染物的影响　取０．２５ｇ煅烧高岭土，加入到５０ｍＬ浓度分别为８．０ｍｇ／Ｌ和　ｌＯ．Ｏｍｇ／Ｌ的ＰＮＰ与ｃ（１２＋７昆合溶液中，用ＨＣ１和ＮａＯＨ将原水ｐＨ调至　２，４，６，８，１０，１２在３０℃下振荡ｌｈｃ实验步骤同１４，实验结果如图３。　１ｏｏ．ｏｏ　９０．０Ｏ　８０．００　璧７０．００　兰６Ｏ．ＣＯ　ＳＯ．ＯＯ　４０．ＣＯ　０　２　４　６　８　ｌ０　ｌ２　１４　ＤＨ　－．．锅离子　＋单一镉离子．．・一ｐＮｐ—・一单一ｐＮｐ　图３　ｐＨ对煅烧高岭土去除二元污染物的影响　由图３可知，二元混合体系中，当ｐＨ在４左右时ＰＮＰ去除　率最高，为８５．３５％，当ｐＨ在８左右时ｃｄ２＋去除率最高，为　７９．６２％。这是因为ＰＮＰ是可离子化有机物［６１，不同ｐＨ条件下，其　分子态形式不同，在酸性溶液中，ＰＮＰ主要以中性分子形态存在，　通过分配作用、静电吸附及氢键结合等方式吸附于高岭土上，吸　附量较大，但溶液中存在的Ｈ＋与ＰＮＰ产生竞争吸附，因此在　ｐＨ＜４的情况下，ＰＮＰ的去除率随ＤＨ的减小而减小，且在ｐＨ＝４　左右时达到峰值。在弱酸性至中性条件下，随着ｐＨ升高，ＰＮＰ逐　渐离解，其分子态存在比例随ｐＨ的增大而减小，而在碱性条件　下，ＰＮＰ完全以离子形式存在，ＰＮＰ离子带负电，而高岭土也带负　电，因此ＰＮＰ离子与相应的表面电位产生静电排斥作用，而使　ＰＮＰ的去除率显著减少。此时ｃｄ２＋在高岭土上的吸附主要以静电　作用为主［７１，溶液处于酸性环境中，ｐＨ通过改变表面电荷进而影　响静电作用，ｐＨ升高，高岭土表面的负电点位增加，ｃ　容易与　氢氧根离子形成沉淀而粘附在高岭土表面，从而促进了ｃｄ２＿的去　除。而ｃｄ　和ＰＮＰ之间又发生了竞争吸附，从而减少了煅烧高岭　土对Ｃｄ　的除去。　２．４高岭土去除二元污染物的最佳条件　综合以上实验，高岭土去除二元污染物的最佳条件如表１。　表１高岭土去除二元污染物的最佳条件　３结语　本实验主要研究了高岭土去除对硝基苯酚（ＰＮＰ）和镉离子　（Ｃｄ　）二元污染物，为了更好的研究，首先进行了煅烧高岭土去　除对硝基苯（ＰＮＰ）和镉离子（Ｃｄ　）单一体的实验作为参照，然后　完成煅烧高岭土去除ＰＮＰ和Ｃｄ　＋组成的二元污染的实验。实验　表明，煅烧高岭土去除镉离子的效果较好，且比较稳定，去除对　硝基苯酚的效果较佳。煅烧高岭土的制备工艺相对简单，成产成　本低，使得其处理含对硝基苯酚和镉离子的废水的投资及运行　费用较低，因此该法处理含对硝基苯酚和镉离子废水在经济上　是可行的。　参考文献　【１］叶舒展，周彦豪，陈福林．高岭土表面改性研究进展『ｊ】．橡胶工业，　２００４（５１）：７５９—７６４１．　【２］张慧，窦惠源．Ｄ７５ｌ螯合树脂吸附铀酰、铜、镍、锌及钴的研究　【Ｊ１．核化学与放射化学，１９９０，１２（４）：２１４—２１９．　［３】国家环境保护总局，编委会．水和废水监测分析方法．水和废水监　测分析方法【１Ⅵ］．北京：中国环境科学出版社第４版．，２００２，５８３—５８５．　ｆ４１蒋展鹏，杨津湘．苯酚与重金属在活性炭上的竞争吸附ＩＪ１．水处　理技术．１９８９，（６）：３１３－３１９．　［５】曹秀华，王炼石．高岭土夹层复合物的合成、结构和应用【Ｊ１．材料　科学与工程学报，２００３，２１（３）：４５６—４５９．　Ｉ６］Ａｍｉｒｉ　Ｆ　Ｒａｈｍａｎ，Ｍ．Ｍ．，Ｂｏｒｎｉｃｋ，Ｈ．，ｅｔ　ａ１．Ｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｐｈｅｎｏｌｓ　ｏｎ　ｎａｔｕｒａｌ　ｓａｎｄｙ　ａｑｕｉｆｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｄｕｒｉｎｇ　ｆｌｏｗ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｏｌｕｍｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ：ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＰＨ［Ｊ】．Ａｅｔａ　Ｈｙｄｒｏｃｈｉｍ．Ｈｙｄ，＇ｏｂｉｏｌ，２００４，（３２）：　２１４—２２４．　［７】ＡＰＰｅｌ，Ｃ．，Ｍａｌ，Ｌ．Ｃｏｎｅｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｐＨ，ａｎｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｃｈａｒｇｅ　ｅｆｆｅｅｔｓ　ｏｎ　ｃａｄｍｉｕｍ　ａｎｄ　ｌｅａｄ　ｓｏｒｐｔｉｏｎｇ　ｉｎ　ｔｈｒｅｅ　ｔｒｏｐｉｃａｌ　ｓｏｉｌｓ　ＩＪ］．Ｊ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｑｕａ］，　２００２，（３１）：５８１—５８９．　作者简介　王莫茜（１９９３一），女，山西大同人，就读于四川师范大学环境　工程专业。　《资源节约与环保》２０１５年