蔣 輝（廣西壯族自治區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心，廣西南寧530005）

可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)分析

蔣 輝（廣西壯族自治區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心，廣西南寧530005）

可再生能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)于降低能源消耗具有重要意義，在進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用評(píng)價(jià)時(shí)能夠更好的符合“低碳環(huán)保”的理念，對(duì)于節(jié)約能源也具有一定的作用。在建筑領(lǐng)域倡導(dǎo)綠色的理念，其實(shí)沒(méi)有拋開(kāi)現(xiàn)實(shí)，同樣的，它也需要追求一定的效益和效果。本文將對(duì)可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行探討，并對(duì)其檢測(cè)和評(píng)價(jià)體系進(jìn)行分析。

可再生能源；建筑應(yīng)用；檢測(cè)；評(píng)價(jià)

前言

在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中，建筑領(lǐng)域在社會(huì)總體資源消耗中占據(jù)約1/3左右，消耗量相對(duì)較大。隨著《中華人民共和國(guó)可再生能源法》的頒發(fā)，我國(guó)為了逐步的對(duì)建筑領(lǐng)域的能耗消費(fèi)模式進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，財(cái)政部實(shí)際行動(dòng)對(duì)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)相關(guān)部門下發(fā)了一系列的激勵(lì)舉措，這些措施實(shí)際上是促進(jìn)了可再生能源在建筑領(lǐng)域內(nèi)的集中和規(guī)模化應(yīng)用實(shí)踐，并且能夠在一定程度上緩解我國(guó)非可再生資源相對(duì)短缺的現(xiàn)狀。本文主要是圍繞可再生能源建筑應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)闡述，通過(guò)對(duì)我國(guó)可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析等，希望通過(guò)探討能夠促進(jìn)可再生資源建筑能源系統(tǒng)的高效利用，促進(jìn)我國(guó)更好更快的建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)。

1 當(dāng)前我國(guó)可再生能源建筑應(yīng)用狀況

從整體來(lái)看，我國(guó)的可再生能源比較豐富，諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能等等，而這些能源是可以通過(guò)一定的方式將其應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的。在建筑領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用這些能源有利于減少傳統(tǒng)化石能源的消耗，從而調(diào)整能源消耗結(jié)構(gòu)和格局，對(duì)我國(guó)建筑方面的節(jié)能進(jìn)步起一個(gè)推進(jìn)作用。在我國(guó)居民的生活中，太陽(yáng)能熱水器起著重要作用。另外，隨著技術(shù)發(fā)展，對(duì)于居民建筑中的采暖領(lǐng)域也可采用可再生能源。

2 可再生能源建筑應(yīng)用的必要性以及發(fā)展途徑

之所以要在建筑領(lǐng)域引入可再生能源，是因?yàn)槲覈?guó)在建筑領(lǐng)域有節(jié)能環(huán)保的需要。而所謂的建筑能耗主要是指建筑在修建過(guò)程中產(chǎn)生的能源消耗量，它所包含的又不單單是建造房屋所需的能耗，并且涉及到照明、采暖與家用大功率電器的使用等等。建筑能耗是非可再生的能耗，也就是說(shuō)當(dāng)這個(gè)能源消耗掉之后就再也回不來(lái)了，一去不返。引入可再生資源進(jìn)入建筑領(lǐng)域，主要是想通過(guò)這些資源使用量的增加，從而相應(yīng)的減少化石燃料的使用，雖然可能對(duì)這類資源的壓縮程度有一定限度，但總的來(lái)說(shuō)還是會(huì)產(chǎn)生一定的效果，對(duì)于減少我國(guó)對(duì)石油等燃料的剛需也具有重要的作用。

可再生能源建筑應(yīng)用應(yīng)由點(diǎn)及面，提升整體技術(shù)水平以及豐富技術(shù)種類，其中進(jìn)一步提高可再生能源在建筑能耗中所占的比例則需要從以下方面入手：①提高應(yīng)用水平：a.對(duì)于淺層地能的應(yīng)用，提高系統(tǒng)綜合性能系數(shù)。b.對(duì)于光熱、光伏技術(shù)，提高組件與建筑一體化程度。c.提高可再生能源在有限空間內(nèi)可再生能源綜合利用效率，及在單位建筑面積上應(yīng)用的密集度。②提高應(yīng)用水平將空氣源熱泵技術(shù)、工業(yè)余熱與城市廢熱技術(shù)、農(nóng)村新型生物質(zhì)能技術(shù)等相對(duì)較成熟的技術(shù)可以被納入可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)的范疇中。③控制能耗總量：a.對(duì)于新建建筑應(yīng)適當(dāng)提高建筑能效標(biāo)準(zhǔn)。b.對(duì)于既有建筑，可以由對(duì)建筑本身的節(jié)能改造和供熱計(jì)量改造兩方面入手。c.在農(nóng)村地區(qū)開(kāi)展以太陽(yáng)能、淺層地能以及生物質(zhì)能等可再生能源為主的新農(nóng)村能源系統(tǒng)建設(shè)，同時(shí)大幅度改進(jìn)北方農(nóng)村建筑的保溫性能和采暖方式，實(shí)現(xiàn)滿足可持續(xù)發(fā)展要求的社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。d.優(yōu)化住宅和普通辦公建筑的室內(nèi)熱環(huán)境控制解決方案。e.大型公共建筑的節(jié)能運(yùn)行和節(jié)能改造。

3 可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)檢測(cè)探討

可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)測(cè)評(píng)的內(nèi)容包含形式檢查，性能檢測(cè)和能效評(píng)估三部分。形式檢查主要是對(duì)項(xiàng)目預(yù)驗(yàn)收資料，實(shí)施情況進(jìn)行檢查，看資料是否齊全，實(shí)施量與示范項(xiàng)目申報(bào)書或設(shè)計(jì)文件是否一致，運(yùn)行情況是否正常等；性能檢測(cè)主要是對(duì)系統(tǒng)情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，得出系統(tǒng)參數(shù)數(shù)值；能效評(píng)估就是對(duì)性能檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)系統(tǒng)節(jié)能效益、環(huán)境效益，社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在進(jìn)行可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)測(cè)評(píng)前，為了保護(hù)可再生能源的可持續(xù)利用，在建筑工程中需要進(jìn)行一定水平的預(yù)留。而對(duì)預(yù)留的檢查主要依靠建筑項(xiàng)目的業(yè)主來(lái)進(jìn)行監(jiān)督和控制。另外需要注意的就是在檢測(cè)過(guò)程中要保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，減少數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程中的誤差，科學(xué)檢查預(yù)留。技術(shù)的好壞有時(shí)往往對(duì)最終檢測(cè)結(jié)果具有重要影響。在可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)之前，還需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，其中包括基本材料的準(zhǔn)備和整理、內(nèi)容和條件的評(píng)定以及規(guī)范的檢測(cè)操作流程等。

3.1 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)檢測(cè)

太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：集熱系統(tǒng)效率、系統(tǒng)總能耗、集熱系統(tǒng)得熱量、貯熱水箱熱損因數(shù)、供熱水溫度等。

《可再生能源建筑應(yīng)用工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50801-2013）規(guī)定：太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)測(cè)試分為長(zhǎng)期測(cè)試和短期測(cè)試。長(zhǎng)期測(cè)試的周期不應(yīng)少于120d，且應(yīng)連續(xù)完成，長(zhǎng)期測(cè)試開(kāi)始的時(shí)間應(yīng)在每年春分（或秋分）前至少60d開(kāi)始，結(jié)束時(shí)間應(yīng)在每年春分（或秋分）后至少60d結(jié)束；短期測(cè)試的時(shí)間不應(yīng)少于4d。短期測(cè)試期間的運(yùn)行工況應(yīng)盡量接近系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況，且應(yīng)在連續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)下完成。

不論是長(zhǎng)期測(cè)試還是短期測(cè)試，每個(gè)系統(tǒng)都會(huì)得到多個(gè)工況的測(cè)試數(shù)據(jù)，可以用來(lái)對(duì)項(xiàng)目全年性能進(jìn)行分析計(jì)算。但實(shí)際工作中，由于工作量和檢測(cè)效率的關(guān)系，以及考慮到工程檢測(cè)經(jīng)濟(jì)性的因素，一般選擇短期測(cè)試方法。短期測(cè)試影響太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)檢測(cè)的因素主要有：測(cè)試階段氣象條件，計(jì)算工況點(diǎn)太陽(yáng)能輻照量的選取，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)行控制方式等。因此，在對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)考慮各地區(qū)不同的氣候條件，選擇合適的太陽(yáng)能輻照量作為計(jì)算工況點(diǎn)，并結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況，安裝合理的測(cè)試點(diǎn)，確保檢測(cè)數(shù)值真實(shí)有效。

3.2 地源熱泵系統(tǒng)檢測(cè)

地源熱泵系統(tǒng)一般分為地源熱泵熱水系統(tǒng)和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，也存在二者皆有的情況。對(duì)于地源熱泵熱水系統(tǒng)不需要檢測(cè)室內(nèi)效果測(cè)試參數(shù)。

在進(jìn)行地源熱泵系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)主要測(cè)試的參數(shù)：①熱泵機(jī)組性能測(cè)試參數(shù)：機(jī)組用戶側(cè)進(jìn)出、口溫度，機(jī)組用戶側(cè)流量，機(jī)組熱源側(cè)進(jìn)出、口溫度，機(jī)組熱源側(cè)流量，機(jī)組耗電量。②熱泵系統(tǒng)性能測(cè)試參數(shù)：系統(tǒng)用戶側(cè)進(jìn)、出口溫度，系統(tǒng)用戶側(cè)流量，系統(tǒng)熱源側(cè)進(jìn)、出口溫度，系統(tǒng)熱源側(cè)流量，系統(tǒng)總耗電量，機(jī)組總耗電量，循環(huán)水泵總耗電量。③室內(nèi)效果測(cè)試參數(shù)：室內(nèi)溫濕度，室外溫濕度。

地源熱泵系統(tǒng)的測(cè)評(píng)同樣也可分為長(zhǎng)期和短期測(cè)試，值得注意的一點(diǎn)是長(zhǎng)期測(cè)試需要對(duì)傳感器收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確度的核查，短期測(cè)試注意在測(cè)試工作路徑上謹(jǐn)慎選擇。對(duì)于不同的工況區(qū)，諸如制冷段和制熱段，要采取適當(dāng)?shù)脑u(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)的難點(diǎn)在于地源熱泵系統(tǒng)雙季使用時(shí)，短期測(cè)試只能在某一典型季節(jié)測(cè)試其制冷或制熱相對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)?？紤]到檢測(cè)工程經(jīng)濟(jì)性、項(xiàng)目驗(yàn)收的及時(shí)性，如何在只測(cè)試地源熱泵系統(tǒng)某一季節(jié)的性能參數(shù)，而有效準(zhǔn)確估算其全年節(jié)能量的問(wèn)題值得探討。

4 可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)的評(píng)價(jià)分析

關(guān)于太陽(yáng)能熱水的應(yīng)用分析和評(píng)價(jià)，主要是考慮此系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)水平、太陽(yáng)能面板的集熱能力和水箱儲(chǔ)水的保溫能力等。但是需要考慮的一點(diǎn)是不同地區(qū)之間存在著太陽(yáng)輻射量上的差異，相應(yīng)的溫度要求也不盡相同。根據(jù)各地接受太陽(yáng)總輻射量的多少，可將全國(guó)劃分為五類地區(qū)。一類地區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源最豐富的地區(qū)，日輻射量5.1～6.4kWh/m2。這些地區(qū)包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最為豐富，日輻射量6.4kWh/m2，居世界第二位，僅次于撒哈拉大沙漠。二類地區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源較豐富地區(qū)，日輻射量4.5～5.1kWh/m2。這些地區(qū)包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。三類地區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源中等類型地區(qū)，日輻射量3.8～4.5kWh/m2。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、臺(tái)灣西南部等地。四類地區(qū)是我國(guó)太陽(yáng)能資源較差地區(qū)，日輻射量3.2～3.8kWh/m2。這些地區(qū)包括湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜南、蘇北、皖南以及黑龍江、臺(tái)灣東北部等地。五類地區(qū)主要包括四川、貴州兩省，是我國(guó)太陽(yáng)能資源最少的地區(qū)，日輻射量只有2.5～3.2kWh/m2。因?yàn)闅夂騾^(qū)會(huì)影響到太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的狀態(tài)，所以也需要進(jìn)行相應(yīng)的劃分。在做好劃分工作之后，就可以對(duì)不同地區(qū)的不同太陽(yáng)能系統(tǒng)進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)，通過(guò)多方面的比較，對(duì)其相應(yīng)參數(shù)例如太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率、熱能保溫能力等進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，由分到總，對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)做出評(píng)定。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益的分析評(píng)定指標(biāo)包括：①太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的年節(jié)能量；②太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的節(jié)能費(fèi)用 （簡(jiǎn)單年節(jié)能費(fèi)用和在壽命期內(nèi)的總節(jié)省費(fèi)用）；③太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)增加的初投資回收期 （靜態(tài)回收期和動(dòng)態(tài)回收期）；④太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的環(huán)保效益（二氧化碳減排量和其他污染物的環(huán)境增量效益）。從節(jié)約能源和經(jīng)濟(jì)可行性方面的評(píng)價(jià)決策分析，找到最適合方案。

地?zé)崾遣皇芴鞖狻⒓竟?jié)變化影響的能源，最大優(yōu)勢(shì)在于其安全性、穩(wěn)定性、連續(xù)性和利用率高，具有清潔、低碳、可再生等特點(diǎn)。關(guān)于地?zé)嵯到y(tǒng)的應(yīng)用分析和評(píng)價(jià)，主要是考慮其系統(tǒng)在制熱和制冷方面的基本性能。其系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)還需要考量系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中重要的數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確記錄，這樣不僅方便之后的分析還是依據(jù)其水平進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)措施的基本依據(jù)。鑒于地?zé)豳Y源利用對(duì)促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義，對(duì)城市治污減霾作用巨大，地?zé)豳Y源相關(guān)管理部門需要根據(jù)地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用實(shí)際，制定流程簡(jiǎn)便、分工明確、監(jiān)管有力的地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目管理辦法，簡(jiǎn)化審批辦法，提高行政效率，加強(qiáng)項(xiàng)目后續(xù)運(yùn)行及環(huán)境保護(hù)監(jiān)管，建立信息監(jiān)測(cè)體系，完善設(shè)備檢測(cè)認(rèn)證制度等，在涉及地?zé)豳Y源應(yīng)用政策制定、項(xiàng)目技術(shù)推廣會(huì)商時(shí)，給予積極支持。同時(shí)，政府相關(guān)部門也應(yīng)當(dāng)大力支持地?zé)豳Y源技術(shù)應(yīng)用，從政策、資金、技術(shù)推廣等方面對(duì)從事干熱巖供熱技術(shù)研發(fā)的企業(yè)加大支持力度，不斷擴(kuò)大市場(chǎng)份額，為節(jié)能減排、治污減霾發(fā)揮更大的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家陸陸續(xù)續(xù)提出了關(guān)于建筑物走向設(shè)定更低能耗標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家級(jí)目標(biāo)，而當(dāng)前我國(guó)在這一領(lǐng)域還沒(méi)有出臺(tái)定規(guī)定量的國(guó)家級(jí)目標(biāo)。但無(wú)論我國(guó)具體的建筑能耗消耗目標(biāo)按照什么樣的方式規(guī)定，不斷的降低基礎(chǔ)的建筑能耗水平將會(huì)使得可再生能源的角色日益重要?，F(xiàn)今，我國(guó)在國(guó)家發(fā)展規(guī)劃層面，在“十二五”期間對(duì)于可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)的能源種類、基本評(píng)價(jià)體系的量化目標(biāo)都提出了比較明確且細(xì)致的要求，并且也逐步明確了目標(biāo)完成的時(shí)間點(diǎn)，想必，只要各方積極努力，實(shí)現(xiàn)可再生能源建筑應(yīng)用系統(tǒng)的完善指日可待。

[1]張明波.基于綠色理念的建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（21）：2753～2754.

[2]張昕宇，由世俊，徐 偉，等.太陽(yáng)能建筑應(yīng)用系統(tǒng)效果評(píng)價(jià)體系研究[J].建筑科學(xué)，2013，29（2）：21～28.

[3]張昕宇，何 濤，黃祝連，等.太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法探討[J].建設(shè)科技，2012（17）：46～48.

[4]《可再生能源建筑應(yīng)用工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50801-2013）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

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A

2095-2066（2016）34-0174-02

2016-11-10

蔣 輝（1982-），男，工程師，碩士研究生，主要從事建筑節(jié)能檢測(cè)方面工作。