河北省建筑科学研究院院长强万明谈新型适用技术
中国建设报:农村建筑节能与城市建筑节能有什么不同?
强万明:从能耗方面看,我国农村生活用标准煤0.3亿吨/年,虽然商品能源看起来并不是很高,但是需要指出的是,农村大量使用薪柴、秸秆等非商品能源来满足炊事、取暖等生活基本需求,目前已经出现了商品能源陆续取代薪柴、秸秆等初级生物质能源的趋势,如果农村的非商品能源完全被常规商品能源所替代,我国建筑总能耗将增加一倍。从环境保护方面看,农村建筑采暖能耗高、占能耗总量大,而且农村燃煤质量差,不经除尘直接排放,成为北方农村雾霾形成的一个很大的原因。随着农村生活水平的提升,农村居民冬季采暖比例、标准都有所提高,大气污染形势日趋严峻。综合来看,相比建筑集中的城市,在农村一家一户的建筑中开展综合建筑节能改造有一定难度,但是,农村建筑节能技术的选择空间和操作灵活性也远高于城市。如果利用适当的建筑节能技术,实现可再生能源替代常规商品能源,将大大降低农村建设和发展给城市带来的能源压力,同时,清洁能源的使用也将为环境保护带来积极作用。
中国建设报:能介绍几个目前适合在北方农村推广的节能技术吗?
强万明:简单介绍三种农村新型采暖方式。
一、土壤源热泵技术
土壤源热泵是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑物内部完成热交换的装置。冬季从土壤中取热,向建筑物供暖;夏季向土壤排热,为建筑物制冷。它以土壤作为热源、冷源,通过高效热泵机组向建筑物供热或供冷。
优点是:(1)利用地球表面浅层地热资源,没有燃烧,不产生烟雾及废弃物,无任何污染;土壤源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比减少40%以上,与电供暖相比减少70%以上。(2)利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换,具有资源可再生利用特点。(3)后期运行费用较低:在一个采暖季节,平均每平方米的运行费用为13元左右。
缺点是埋地换热器受土壤性能影响较大,土壤的热工性能、能量平衡、土壤中的传热与传湿对传热有较大影响。连续运行时热泵的冷凝温度和蒸发温度受土壤温度的变化发生波动。同时,换热盘管占地面积较大,埋管的敷设无论是水平开挖布置还是钻孔垂直安装,都会增加土建费用。
二、太阳能供热采暖系统
太阳能供热采暖系统以太阳能作为采暖系统的热源,利用太阳能集热器将太阳能转换成为热能,供给建筑物冬季采暖和全年其它用热的系统。系统主要由太阳能集热器、供热管道、散热设备、贮热设备和辅助热源等组成。
太阳能采暖系统的末端多采用地板辐射采暖,具有热舒适性、热稳定性好,清洁卫生的特点。太阳能采暖系统需要与家用采暖设施(辅助能源)相结合。
三、碳纤维发热电缆低温辐射供暖技术
碳纤维发热电缆地面辐射供暖系统是以电力为能源,用碳纤维发热电缆为发热体,将100%的电能转换为热能,通过采暖房间的地面(或墙面、顶面)以低温热辐射的形式,把热量送入房间。
碳纤维发热电缆地面辐射供暖系统的工作原理是碳纤维发热电缆通电后,其工作温度为40℃~60℃,通过地面(或墙面、顶面)作为散热面,通过少部分对流换热加热周围空气的同时,以大部分的方式与四周的围护结构、物体、人体进行辐射换热,围护结构、物体和人体吸收了辐射热后,其表面的温度升高,从而达到提高并保持室温的目的。
碳纤维发热电缆地面辐射供暖系统由三个主要部件组成:碳纤维发热电缆、温控装置、地面。这些部件共同运行,构成一个能够提供舒适、安全的供暖系统。
碳纤维发热电缆低温辐射供暖系统以清洁环保的电力为能源,完全避免了传统供暖系统的有害气体排放、锅炉噪音和粉尘污染;采用碳纤维发热电缆低温辐射供暖系统,由于在达到相同供暖效果时室内温度可较普通供暖低2~3℃,因此可节能15%以上;系统安装完毕后完全封闭,维护费用极低,彻底解决了水系统的跑、冒滴、漏及暖气片冻裂等问题。系统造价在120~130元/平方米,在室温18℃情况下,一个采暖季节每平方米大约需要25~30元。
中国建设报:您认为绿色农房如何才能落地?
强万明:第一,要加强宣传,向广大农民宣传绿色建筑,改变他们的传统观念,并参与到发展绿色建筑工作中来,从被动地接受绿色建筑转变为自发的要求。第二,建立示范工程。为倡导最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间和与自然和谐共生的民居建筑。第三,对农村居民发展绿色建筑实施补贴政策。对消费绿色建筑产品的农村居民进行补贴。这种补贴其实是对绿色建筑产品的生产者进行间接的补贴,降低了绿色建筑产品生产者的成本,同样也降低了农村居民建设绿色建筑的成本。第四,加强政策引导和法制建设。