关键词：公共建筑；节能改造；绿色评价；节能减排
1 引言
当前城市的高速发展给全球带来了严重的环境问题，空气质量不断下降，能源消耗日益加快，直接导致城市环境日益恶化。同时建筑行业存在着严重的能源浪费问题，且面临着建筑资源急剧减少的现状，大量的建筑施工以及后期使用、维护等活动都给城市自然和人文环境带来了严重的影响，进而导致区域自然生态环境进一步恶化，自然灾害频发。在绿色环保理念愈发深入人心的时代背景下，加快公共建筑领域内的节能减排工作，倡导绿色发展和可持续发展的呼声越来越高，公共建筑的节能改造工作势在必行。
2 公共建筑节能改造方案的研究现状
2.1国内研究现状
随着我国国民的节能减排意识不断加强，对于公共建筑领域内的资源浪费以及由此导致的环境问题的关注度越来越高。但是由于一些特殊的政治与历史原因，直到上世纪八十年代才有国内相关学者提出绿色建筑理念，并关注到了建筑领域的生态学发展等命题。二十一世纪初，国内迎来了一个绿色建筑的研究热潮，诸多国内的优秀学者纷纷提出了独创性的绿色建筑技术与建筑设计方法，并在同时期涌现出了大量的关于绿色建筑的学术著作。东南大学的刘先觉教授主持编纂了我国第一部的绿色建筑专著《生态建筑学》，书中刘教授系统的介绍了一些有关绿色城市和绿色建筑的理论知识，在介绍了绿色建筑的发展历史的前提下制定了符合我国国情和城市发展现状的生态建筑方法，为开展相关研究指明了道路。随后齐康院以及周浩民等相关学者分别在自己的著作《绿色建筑设计与技术》和《生态建筑：面对外来的建筑》中阐述了一些先进的生态建筑设计和建造技术，并给出了国际上的一些成功案例。2009年深圳市政府颁布了适合深圳地区地方特色的绿色建筑评价标准《绿色建筑评价规范》，为我国其他地区开展相应的研究起到了很好的表率作用。进而，2014年国务院颁布了《新型城市化发展规划》，正式的以官方文件的方式对建筑行业内的节能减排进行了规范与说明，标志着我国绿色建筑行业进入了一个新的领域。
2.2国外研究现状
在工业革命的大力推动下，国外尤其是西方发达国家很早就萌生了建筑行业绿色发展和可持续发展意识，有关学者在上世纪二十年代就提出了生态建筑理念，并将绿色理念深入到绿色建筑的设计和发展过程中，在理论研究和实践应用等过程中均取得了优异的成果。美国建筑师R?B?福勒在二十世纪初提出了“少费多用”的建筑概念，并在他的著作《同向月球的九个环节》中对这一概念进行了详细阐述，这一概念可以作为绿色建筑理念的雏形。随后美国建筑师保罗?索勒瑞于1969年提出了一个全新的概念“生态建筑学”，独创性地提出了建筑与环境之间应该和谐共处、相互促进的，而不是一味地索取。蕾切尔?卡逊在他的著作中提出人类的建筑的建筑活动要与大自然和谐共处，而不是一味地索取。《设计结合自然》一书中，麦克哈从景观、城市和建筑等三个方面进行了剖析，提出了合理利用自然环境是保证绿色建筑行业发展的前提。近代以来，国际上也在积极倡导绿色建筑和建筑行业的可持续发展，《京都议定书》要求每个签约国都必须限制温室气体的排放量，而建筑行业作为温室气体排放量最大的一个行业本身就面临巨大挑战，同时这项决议书的颁布也预示着一波新的绿色建筑浪潮将要来临。
3 公共建筑节能改造方案设计
3.1建筑节能设计方案
（1）空调系统节能设计与改造
空调是当前新型建筑产品中的必备辅助系统之一，同时也是建筑物内能源消耗的重中之重，空调系统内的节能减排的成果对于绿色公共建筑事业的发展起到了关键性的作用。针对当前公共建筑物内空调系统控制不统一、能源浪费严重以及室内温度不适宜等问题，应该将控制系统更换为温差变频控制，如冷却水泵、二次循环热水泵以及二次循环冷却水泵等。将温度传感器安装在供回水管道中，这样一方面可以提高循环冷却水泵的工作效率，提高控制质量，另一方面还可以减少不必要的能源消耗。
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（2）生活热水系统的设计与改造
公共建筑中，生活热水系统必不可少，包括清洁用水以及饮用水等。当前大多数建筑物中的都是通过锅炉蒸汽，再掺杂凉水的手段来提供各种温度的生活用水，这种工作方式决定了锅炉必须时刻处于工作状态，且各个时段的用水量不等，容易造成水温过低或过高等问题的出现，且极易造成巨大的能源浪费。为此，对于各个房屋或是区域内的生活用水，应该将太阳能系统引进到供水系统中，这样有几下几方面的优势：一是太阳能供水系统基本上可以满足小范围内的用水需求，二是供水系统的安装和维护较为方便，管道不复杂，供水方式比较容易。
（3）配电系统的优化与设计
在建筑物中照明系统用电占建筑物整体用电的一大部分，因此可以从照明配电线路这一方面考虑安装节能设备。一般情况下我们认为供电系统的电量输出是不稳定的，电压过低会影响电气设备的正常使用，而电压过高又会导致过多的热量散失，因此可以考虑将智能照明节电装置应用到照明系统中进行电压调节，可以最大限度的消除电路中的谐振波，较低无功消耗，在保证电器设备稳定的电压供给的同时也提升了电能的利用效率。
3.2可再生能源的利用
（1）太阳能新技术的应用
随着新能源技术的发展，太阳能是一种公认的清洁、持久、绿色且应用广泛的新能源。太阳能在公共建筑中的应用主要有主动式与被动式两种，被动式太阳能技术主要是通过选择合理的建筑材料在建筑物中设计和建造冬暖夏凉的建筑，以达到合理的吸收和散发热量，平衡室内温度的目的。而主动式太阳能技术则是利用特定的材料和机械设备获取太阳能，如光伏发电等。当前光伏建设一体化是建筑领域内的热门研究课题，很多大型的新型公共建筑均比较适合利用光伏技术，不仅可以为建筑物提供充裕的空间，还可以为建筑用电提供一定的支持，环节电网输电压力。
（2）地源热泵技术的开发与应用
地源热泵系统是将浅层的地热能资源作为低位资源，如蕴藏在浅层岩土体，通过热泵技术创造出一种即可供冷又可以供热的可再生能源应用系统。地热泵可以就将地表附近的热源能量集中起来使用，如地表水、岩土以及地下水等。夏天通过使用地源热泵技术可以将室内过多的热量传导到地下，而在冬天又可以将热量从浅层地表中释放出来，提升室内的整体温度，增加舒适度。
4 公共建筑节能改造方案的评价分析
4.1评估方法
本文选取某公立医院为主要研究对象对其建筑节能改造的结果进行评价。由于改造过程中选用了多种节能措施，因此很难对节能减排效果进行准确的量化估计，因此本文拟采用IPMVP法来确定改造完成后的具体节能效果。同时以整座大楼为分析考察对象，考察范围主要包括主要用电账户和辅助用电账户等，并以评估前的12个月的情况为基准年条件。
4.2基准能耗
通过收集评估前12个月份的能耗数据，并对各个月的能耗与度日数进行分析，结果显示最大负荷、夏季用电和天然气消耗量与度日数没有显著的相关性，而主要账户的单位度日数以及冬季天然气消耗量与度日数明显相关。
4.3节能改造评价
通过改造取暖设备、空调、照明等与监控系统等相关的通电设备，可以有效地节约用电量。将太阳能、地热能等可再生能源引入到建筑物的能量供应系统中可以有效的提升改造质量，降低能源消耗，同时降低了电力发电所带来的环境污染。同时，节能改造还大大提升了企业的经济效益，通过计算可知大约节省了几万元人民币的用电量。
5 结束语
节能减排是当前我国实现可持续发展的必然趋势，建筑行业更应该努力顺应这种时代的发展趋势，大力加快空调、取暖设备、照明系统等的绿色改造，并引进太阳能、地热能等情节可再生能源，保持和改善我国的自然生态环境，为国家的经济和能源的可持续发展贡献一份力量。
参考文献
[1]丁建华.公共建筑绿色改造方案设计评价研究[D].哈尔滨工业大学，2013.
[2]赵靖.大型公共建筑节能诊断与评价技术体系研究[D].天津大学，2010.
[3]梁境.大型公共建筑节能运行监管模式的研究[D].重庆大学，2009.
论文作者:孙军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/23
标签：建筑论文; 节能论文; 评价论文; 建筑节能论文; 太阳能论文; 公共建筑论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;