能源規(guī)劃
困境中的變革-低碳生態(tài)城市背景下的建筑能源規(guī)劃
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-28 15:14:13瀏覽次數(shù):1187
基于可持續(xù)發(fā)展思想的基礎(chǔ)上,人類目前提出了“低碳生態(tài)城市”的概念,而城市是一個(gè)由經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)、社會(huì)生活系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境平衡系統(tǒng)所組成的有機(jī)整體。能源就是這個(gè)有機(jī)整體的“血液”和“命脈”物質(zhì)承載體。
而能源又在低碳生態(tài)城市的建設(shè)中起著決定性的作用。所以城市生態(tài)文明的發(fā)展離不開合理的城市能源規(guī)劃,“它是在確保充足和穩(wěn)定的能源供應(yīng)基礎(chǔ)上,優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu),制定能源發(fā)展目標(biāo),落實(shí)節(jié)能技術(shù)措施,以期建立社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益雙贏的能源供需系統(tǒng)”。
此外,相關(guān)研究成果表明:到2020年,建筑物用能將以高于全國能源平均增長速度1.6~1.8倍的速度增長,是社會(huì)能源消費(fèi)的主要增長點(diǎn)。并且由于建筑物能源需求與生活需求之間的關(guān)系,這種趨勢將延續(xù)相當(dāng)長的一段時(shí)間。因此,建筑能源規(guī)劃是解決低碳生態(tài)城市建設(shè)與能源短缺、環(huán)境污染矛盾的關(guān)鍵。
不難看出,低碳生態(tài)城市的發(fā)展需要有合理而完善的城市能源規(guī)劃支撐,而建筑能源規(guī)劃又為城市能源規(guī)劃的順利進(jìn)行提供了巨大支持。所以建筑能源規(guī)劃是重中之重,起著相當(dāng)大的作用。
2 建筑能源規(guī)劃的現(xiàn)狀
建筑能源規(guī)劃是以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo),在建筑能源生產(chǎn)和消費(fèi)歷史與現(xiàn)狀調(diào)研和分析研究的基礎(chǔ)上,保障建筑能源供需的平衡,對(duì)建筑的各項(xiàng)能源供應(yīng)系統(tǒng)及可再生能源資源利用系統(tǒng)綜合規(guī)劃,構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、高效、可持續(xù)的建筑能源供應(yīng)系統(tǒng)。所以不難看出,建筑能源規(guī)劃需要有調(diào)查收集和研究的第一手?jǐn)?shù)據(jù),并以此為依據(jù),制定相應(yīng)計(jì)劃以保證能源的供需平衡,構(gòu)建生態(tài)可持續(xù)的能源供應(yīng)體系。雖然能源規(guī)劃的意義重大,但是我國的建筑能源規(guī)劃現(xiàn)狀卻是令人擔(dān)憂的。
2.1 現(xiàn)有的能源規(guī)劃中缺乏建筑能源規(guī)劃
目前我國的城市規(guī)劃中尚無建筑能源規(guī)劃,現(xiàn)有的能源規(guī)劃主要還是宏觀的城市或區(qū)域能源規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃,未能解決建筑的能源供需平衡問題。而建筑的能源需求又占有很大的比重,所以能否處理好建筑用能問題,是能源規(guī)劃的重要內(nèi)容。同時(shí),建筑的能源規(guī)劃又是建筑節(jié)能的基礎(chǔ),它為建筑節(jié)能提供了建筑能耗目標(biāo)和環(huán)境目標(biāo);
2.2 建筑能源供需無法實(shí)現(xiàn)時(shí)空動(dòng)態(tài)的平衡目前我國的城市建筑能源規(guī)劃主要還是在能源供需總量的平衡層面,無法實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)和需求的時(shí)空動(dòng)態(tài)平衡往往會(huì)導(dǎo)致建筑能源供應(yīng)區(qū)域不平衡和無法滿足高峰負(fù)荷需求的現(xiàn)象。之所以會(huì)這樣,關(guān)鍵在于只重視能源生產(chǎn),而忽視了建筑能源管理。我國現(xiàn)有的城市規(guī)劃體系設(shè)計(jì)城市能源的主要是城市供電、供冷供熱和供氣三個(gè)方面,而且是各自孤立的考慮,往往造成負(fù)荷的重復(fù)計(jì)算。所以能源的無序管理是造成能源供需諸多問題的重要原因;
2.3 各相關(guān)部門“各自為戰(zhàn)”
使得建筑能源規(guī)劃與各種專項(xiàng)規(guī)劃之間缺乏系統(tǒng)性和協(xié)調(diào)性,進(jìn)而導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè),能源利用效率不高;2.4 建筑能源規(guī)劃中缺乏有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
各部門、各行業(yè)缺乏分用能渠道、分能源品種的能源活動(dòng)數(shù)據(jù),大多數(shù)情況下,進(jìn)行建筑能源情景分析預(yù)測的各項(xiàng)能源指標(biāo)和技術(shù)參數(shù)主要還是依靠相關(guān)專家的經(jīng)驗(yàn)估計(jì),這就導(dǎo)致可建筑能源負(fù)荷存在較大的不確定性和動(dòng)態(tài)變化性,進(jìn)而使得預(yù)測結(jié)果的可靠性大打折扣。
正是以上四個(gè)突出問題的存在,為建筑能源規(guī)劃的可靠性和持久性方面埋下了隱患。
3 我國建筑能源規(guī)劃的發(fā)展策略
針對(duì)建筑能源規(guī)劃中存在的諸多問題,表面上看似乎是發(fā)展與保護(hù)之間的矛盾,實(shí)際是建筑內(nèi)部組織運(yùn)行無序的外在表現(xiàn)。這體現(xiàn)在:一是結(jié)構(gòu)不合理,主要是規(guī)劃設(shè)計(jì)思維單一,只一味線性的思考,而非網(wǎng)式的全面整體考慮;二是功能不順暢,致使資源低效利用,自我管理調(diào)節(jié)能力低下。
為了我國建筑能源規(guī)劃達(dá)到有序發(fā)展的目的,需要在能源規(guī)劃思路上進(jìn)行調(diào)整。一來需要“整體有序”,即從整體上、宏觀上來對(duì)人居環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),更要與其它專項(xiàng)規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調(diào),整齊劃一,因?yàn)槌鞘心茉匆?guī)劃是個(gè)多層次,專項(xiàng)規(guī)劃之間又相互聯(lián)系的整體,任一層次的變化都會(huì)波及和影響其他層次的發(fā)展。而現(xiàn)實(shí)中能源規(guī)劃設(shè)計(jì)者常常被單一的慣性化的思維所束縛,要么只關(guān)注某一規(guī)劃,要么就是考慮經(jīng)濟(jì)效益等一系列不完整、片面的東西,進(jìn)而忽視了整體環(huán)境。所以盡量將眼光放長遠(yuǎn)些,將近期遠(yuǎn)期,整體和局部的利益相統(tǒng)一,協(xié)調(diào)各項(xiàng)規(guī)劃和相關(guān)的職能部門,從而達(dá)到自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的綜合統(tǒng)一;二來需要“微觀上有序”,即立足于城市最基本的元素———人與人及人與物微觀行為分析,充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性,進(jìn)而通過能源的合理規(guī)劃,來推動(dòng)和重建生態(tài)系統(tǒng)中的微循環(huán),以達(dá)到建設(shè)低碳生態(tài)文明的目地。對(duì)于我國的建筑能源規(guī)劃,既要與國際接軌,吸收先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),更要結(jié)合的實(shí)際情況,提出符合自身發(fā)展的規(guī)劃策略,具體措施包括:
3.1 綜合利用能源
即用較少的物質(zhì)和能量追求最大的效益,也就是對(duì)有限的物質(zhì)資源進(jìn)行最充分和最適宜的設(shè)計(jì)與利用。應(yīng)用在建筑能源規(guī)劃中,主要包括三個(gè)方面:一是能源的相互替代性,這樣就可以大大增加建筑能源供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性,保證了正常的使用需要;二是能源供應(yīng)的多元性。因?yàn)楣┠馨踩种匾?,要盡量在一個(gè)能源系統(tǒng)中選擇2種以上的能源;三是能源供應(yīng)的低碳性,這既包括了能源生產(chǎn)過程中的低碳化,還要在能源的使用過程中多次利用,提高能源的利用率。這些能源利用措施需要貫穿于整個(gè)建筑的全生命周期內(nèi),需要詳細(xì)的監(jiān)控建筑內(nèi)各種能源的流向,使其效益最大化。
3.2 保證建筑能源總量和時(shí)空上的動(dòng)態(tài)平衡一是保障建筑各類能源負(fù)荷需求及能源總量的平衡;二是保障建筑能源供需的時(shí)空動(dòng)態(tài)平衡。在時(shí)間上要保障全年動(dòng)態(tài)符合需求,尤其是滿足建筑在特定時(shí)期內(nèi)和特定空間上能源需求,保障不同區(qū)域、不同類型建筑的能源供需平衡。一味追求總量上的平衡并不能滿足瞬息萬變的用能情況,這需要?jiǎng)討B(tài)平衡的支持,才能在不同情況下合理滿足用戶的需求,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展;
3.3 優(yōu)化能源生產(chǎn)和管理結(jié)構(gòu)
我國現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)往往重視能源的生產(chǎn),而忽略了對(duì)能源系統(tǒng)的管理,例如在許多小區(qū)開發(fā)之初,由于入住率低等諸多原因,能源需求量不高。而能源供應(yīng)商為了利益的最大化而鼓勵(lì)能源消費(fèi),等到了小區(qū)比較成熟之時(shí),供小于求時(shí),能源供應(yīng)商又趕緊擴(kuò)容和擴(kuò)建,造成供大于求,新的一輪鼓勵(lì)消費(fèi)再次出現(xiàn)了。如此往復(fù)形成一種惡性循環(huán)。造成資源不合理利用和能源浪費(fèi)。而這一切正是源于能源領(lǐng)域重視生產(chǎn),忽視管理的錯(cuò)誤思想。所以對(duì)各種能源利用方案,不僅要從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等相關(guān)方面出發(fā),進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),從而對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化配置,確定最佳的能源供應(yīng)系統(tǒng)方案。更需要參考基礎(chǔ)的能耗數(shù)據(jù),以此為根本,展開切實(shí)有效的能源管理。而目前僅僅依靠一些專家的經(jīng)驗(yàn)分析,顯然是不夠的,也是不準(zhǔn)確的。
這就需要建立相應(yīng)的建筑能源管理系統(tǒng),通過人工和自動(dòng)兩種采集方式,來收集建筑物內(nèi)各類能耗參數(shù),再運(yùn)用科學(xué)的方法分析、處理,進(jìn)行合理的能源預(yù)測。所以,能源的生產(chǎn)和管理都非常重要,兩手都要抓,兩手都要硬;
3.4 “立足現(xiàn)在”和“放眼未來”
其中“放眼未來”是指進(jìn)行規(guī)劃時(shí)需考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)等因素,提出具有未來眼光的指導(dǎo)性能源規(guī)劃。因?yàn)?a href="http://www.rijz.cn/t/世界.html" >世界上沒有絕對(duì)靜止的物體,所有的事物都是在不斷運(yùn)動(dòng)變化中的,建筑亦不例外。所以建筑能源規(guī)劃應(yīng)是一個(gè)開放的體系,以動(dòng)態(tài)的思維來考慮設(shè)計(jì),使能源規(guī)劃方案具有足夠的彈性,才能既滿足現(xiàn)實(shí)需求,又能為未來的進(jìn)一步改善發(fā)展留有余地。只有提高建筑的靈活可變性,才能為人類提供更長久的服務(wù),同時(shí)也是可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。相反,如果建筑能源規(guī)劃出現(xiàn)所謂的“十全十美”的方案,未必是件好事。這會(huì)將能源規(guī)劃和利用的方案限定在某一范圍之內(nèi),毫無與時(shí)俱進(jìn)之意。久而久之,還能為以后的創(chuàng)新留有一定的余地嗎?
另外,“立足現(xiàn)在”是指結(jié)合當(dāng)前國情和地區(qū)實(shí)際,制定符合地區(qū)實(shí)際、可操作實(shí)施的建筑能源規(guī)劃方案。既然能源規(guī)劃方案不能“無所不包”,當(dāng)然也不能“不著邊際”的閉門空想或者拿出所謂的“國際式”來照葫蘆畫瓢,千篇一律。這需要有著一定的調(diào)研實(shí)踐,因地制宜的找出符合本地區(qū),本類型建筑的能源規(guī)劃方案。其中“因地”可以理解為“天時(shí)、地利、人和”三個(gè)方面。
“天時(shí)”是指適應(yīng)建筑所處的時(shí)代環(huán)境。例如我國大多數(shù)決策者目前人迷戀于巨大的構(gòu)筑物和“大變”的政績觀,這在我國城鎮(zhèn)化初期有一定的合理性,但是到了城鎮(zhèn)化中后期仍然這樣做就明顯不合適了,這是與“以人為本”和諧自然觀相對(duì)立的;“地利”可以解釋為適應(yīng)地方城市的功能、類別和其它發(fā)展特點(diǎn)。目前,我國大多數(shù)城市處于快速發(fā)展的階段,城市類別繁多,特點(diǎn)各異。由于各種類型城市發(fā)展道路的迥異,進(jìn)行低碳化建設(shè)的方法和途徑也各不相同,如果都采用一種或者某幾種模式,必然與地區(qū)實(shí)際不符,其發(fā)展結(jié)果可想而知;“人和”則是適應(yīng)地方性的文化習(xí)俗和生活習(xí)慣。離開了人文背景的建筑能源規(guī)劃是不全面的,是不能得到當(dāng)?shù)厝藗兒蜕鐣?huì)認(rèn)可的,當(dāng)生態(tài)之路失去了群眾支持,自然走不了多遠(yuǎn)。
當(dāng)然,“立足現(xiàn)在”是基礎(chǔ),是現(xiàn)實(shí)工作的首要目標(biāo),而“放眼未來”是動(dòng)力,這會(huì)為以后的全面發(fā)展和創(chuàng)新提供更加廣闊的天地。
3.5 正確對(duì)待相應(yīng)學(xué)科和技術(shù)
建筑能源規(guī)劃是個(gè)系統(tǒng)工程,沒有一門學(xué)科能獨(dú)立處理建筑能源內(nèi)部和外部各種復(fù)雜的關(guān)系,這將牽涉到包括建筑學(xué)知識(shí)在內(nèi)的物理、化學(xué)、工程學(xué)等大量細(xì)節(jié)性的學(xué)科。所以這是一個(gè)多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域,應(yīng)采用系統(tǒng)工程方法來解決。同時(shí)技術(shù)的進(jìn)步也將極大的推動(dòng)建筑能源規(guī)劃向前邁進(jìn);3.6 多管齊下
建筑能源規(guī)劃的實(shí)踐推廣有賴于成套技術(shù)和產(chǎn)品體系的建立與不斷完善,而中國這方面的現(xiàn)狀是不理想的,這就需要相關(guān)部門盡快制定出完整有效的法律法規(guī),規(guī)范相應(yīng)的規(guī)劃行為,為包括建筑能源規(guī)劃在內(nèi)的各個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃指明方向;其它相關(guān)組織和政府部門加強(qiáng)對(duì)群眾的宣傳教育,引導(dǎo)人們的行為,在國家強(qiáng)制力和社會(huì)道德輿論的共同作用下,為合理制定和準(zhǔn)確實(shí)施建筑能源規(guī)劃創(chuàng)造出有利的環(huán)境。
所以,建筑能源規(guī)劃需要從整體和微觀兩個(gè)層次上入手,涉及到多方面的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌,從眼前和長遠(yuǎn)的利益中找尋最佳平衡點(diǎn),方能為城市的能源規(guī)劃和低碳城市的建設(shè)提供強(qiáng)大支撐。
4 結(jié)束語
從上面的種種問題中不難看出,真正的建筑能源規(guī)劃,首先應(yīng)該在人,更多的人,所有人的思想意識(shí)中建成。需謹(jǐn)記,建筑能源規(guī)劃其實(shí)只是實(shí)現(xiàn)低碳生態(tài)的一個(gè)環(huán)節(jié),需從宏觀和微觀上雙向入手才能發(fā)揮決定性的作用,只有從思想中認(rèn)清低碳生態(tài)的意義,在生活習(xí)慣中貫徹低碳生態(tài)的理念,才能保證建筑能源規(guī)劃能夠順利的制定和實(shí)施起來,低碳生態(tài)城市才能真正的建立起來。