在《工程勘察設計行業發展“十三五”規劃》中,住房和城鄉建設部提出了“適用、經濟、綠色、美觀”建筑方針,要求我國勘察設計企業以創新發展為抓手,探索行業發展的新動力。從可持續發展的角度出發,“綠色建筑”、“綠色金融”、“低能耗建筑”等詞匯不斷走入大眾視野。建筑已不僅是滿足生活所需的人造環境,同時可成為“能源單元”和“金融產品”。建筑屬性的增加對設計提出了更多、更高的要求,也要求建筑設計院不斷尋求技術創新的突破口,推動企業的可持續發展。
可再生能源作為國家重點發展的高新技術領域,既是整個能源供應系統的有效補充手段,也是環境治理和生態保護的重要措施。對比全社會的能耗數據來看,截止2016年底,中國建筑能源消費總量為8.99億噸標準煤,占全國能源消費總量的20.6%;建筑碳排放總量為19.6億噸CO2,占全國能源碳排放總量的19.4%。如果加上建材制造、建筑建造,建筑全過程能耗占我國總能耗已達40%以上。因此,降低建筑能耗迫在眉睫,而將建筑設計與可再生能源技術結合已成為必由之路。
可再生能源技術在建筑設計中的應用,大體可以分為兩種。一是產能系統的設計;二是用能系統的設計。用能系統設計偏向于節能設備及節能材料的選擇與應用,其技術創新多為供應商的產品創新,如地源熱泵供空調用熱量和冷量等;而可再生能源技術在產能系統上的設計應用,使得建筑不僅作為耗能單元,同時可以作為產能單元,滿足自給自足并拓展建筑作為“分布式能源站”的各種可能性。
根據《綠色建筑評價標準(GB/T50378-2019)》中“節能與能源利用”評價條款,將可再生能源利用的類型劃分為供生活熱水、供冷量和熱量、供電三種形式。本文所概述的“產能系統”即可再生能源發電系統和可再生能源產熱水系統,其主要應用形式如下:
圖:可再生能源在建筑產能方面的應用形式
住房城鄉建設部發布的《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》指出“到2020年,城鎮新建建筑能效水平比2015年提升20%……城鎮新建建筑中綠色建筑面積比重超過50%……經濟發達地區及重點發展區域農村建筑節能取得突破,采用節能措施比例超過10%”。國家對于建筑節能技術的應用有明確的導向,給與可再生能源技術在建筑領域應用的良好政策背景同時,也對設計人員提出更高的要求。
表:可再生能源技術應用于建筑設計的態勢分析
對可再生能源應用在建筑設計方面的優勢、劣勢和發展潛力及阻力進行分析后,建議建筑設計院把握以下幾點:
一、明確可再生能源技術設計應用在公司未來業務發展中的定位和方向,將可再生能源技術納入公司的技術創新重點,加強對設計人員的知識培訓和理念宣貫;
二、加強與可再生能源應用的廠家或系統集成商的合作,可從“聯合研究開發”的角度出發,通過項目的實施,掌握可再生能源技術要點,積累項目經驗,從“試點應用”到“示范應用”最終逐步過渡到“標準應用”;
三、加強與建筑節能協會、節能辦等政府及行業機構的對接,在了解一手信息的同時,獲得更多的政策支持及項目機會,并可通過政府和協會加強企業在可再生能源利用方面的市場推廣,積累口碑,并逐步建立行業標準,獲得更多市場認同。
作為國家支柱產業,建筑業與能源行業的有機結合,將推動社會經濟不斷向綠色化發展的道路前行。建筑設計作為建筑工程“靈魂和導向”的重要環節,也可以通過可再生能源技術的應用,在技術創新的同時,尋找新的市場拓展和業務模式拓展空間。