城市是能源消费的主要集中区域,也是污染源的主要集中区域,城市的节能减排对建设资源节约型社会和生态友好型社会有着积极的意义。
一、城市节能——从建筑节能开始
城市是个复杂的多层次系统,节能减排可以由技术的、管理的等多个层面入手。建筑物、建筑群是构成城市的基本单元,也是城市功能的物质载体。很多国家的建筑物能耗占整个社会总能耗的40%以上,而且大都使用矿物燃料。全球建筑物能耗预计在未来20年将增加45%,如果不采取措施,全球建筑物能耗到2050年将是现在的两倍多,相当于全球增加23亿辆汽车,约为现在美国轿车数量的10倍。建筑的节能减排是城市节能减排最易于入手,成效最明显的手段之一。
1、建筑节能新技术
目前我国处于高速的城市化进程中,城市规模不断扩大,城市人口增长迅速。随着新技术新材料的不断涌现,新建建筑可以采用新型材料设备,降低建筑物的能源消耗和污染排放。如双层中空玻璃、各类多孔材料、以及种植屋面、蓄水屋面技术的应用对建筑的保温隔热效果有较大程度的提高。在建筑设计上,建筑的体形系数、窗地比、窗墙比以及建筑的排布方式对建筑物的热性能也有较大的影响。
双层中空玻璃目前广泛应用于高层建筑上,双层中空玻璃由两片高强钢化玻璃和中间的空心层组成,窗框材料也采用塑钢、铝合金等,并采取特殊构造方式避免了热桥的出现。空心层内采用充氮气或惰性气体或内部采用真空,减少了窗户的直接热传导。
由于空气的比热容较高,空气有较好的保温隔热性能,各类孔隙率较高的材料常常被用于作为保温隔热材料。但多孔材料由于毛细作用较易吸水,吸水后,材料的保温性能下降。孔隙越小,毛细作用越明显,保温性能越易受到潮湿、水等的影响;但空气流动性较小,材料内部热的对流传导作用减小,孔隙越大,毛细作用越小,保温性能越不易受到潮湿、水等的影响;但空气流动性较大,材料内部热的对流传导作用增大。各类保温材料的孔隙率不一,按照保温材料形式分为、各类板材、块材、卷材以及各类胶体材料。较为传统的主要有矿渣石棉板、加气混凝土等,目前各类轻质、保温效果好的有机保温材料得到广泛应用。
传统灯具室内照明仅有5%的能量产生光,其余95的能量以余热的形式浪费掉。建筑其他设备如水泵、通风设备、制冷设备等大多数能量也以余热的形式浪费掉。如设计中充分考虑自然采光、自然通风减少各类设备的运行,将大大减小建筑余热的排放,将大大降低建筑物的能耗。
2、既有建筑的节能改造
由于建筑使用年限较久,我国建筑节能减排工作的重点还在于大量存量房的改造,我国城乡400亿平方米的既有建筑有95%为非节能建筑,大多数存量建筑尚未达到使用年限,仍可继续使用,但节能减排指标已无法满足目前的要求。
存量建筑中大量使用的粘土砖(实心)保温隔热和隔音效果较好,但其原材料粘土的取用会破坏耕地,90年代后期起此类产品就逐渐淘汰。80年代大量建造的砖混结构多层住宅多为平屋顶,屋面保温隔热效果较差,近年来,杭州市对此类房屋进行了平改坡的改造,改进了这些建筑的保温隔热性能。另一方面,此类建筑可以结合立面整治可以加设保温隔热材料,更换单层玻璃窗,改为使用保温隔热效果更好的双层中空玻璃窗。建筑立面可以通过设置活动遮阳板,改变室内格局和开窗位置,改善室内通风条件。大量传统照明灯具改换为节能灯,也可大大挖掘存量建筑的节能减排潜力。
建筑节能减排除了建筑物在建造使用过程中可以采取种种措施降低能耗减少排放,在建筑物建造之初时就采用可降解或可以重复利用的构件、材料将大大减少建筑物寿命终结时产生的建筑垃圾。
二、绿色城市——从城市规划和管理抓起
城市规划与和城市综合管理在城市的节能减排中也发挥着巨大作用。由于规模化生产的发展和城市化进程的深入,城市功能分区日益大型化,各功能分区的空间距离日益增加,导致交通运输需求的不断膨胀。道路交通是城市较为主要的污染来源,要降低城市道路交通的污染排放,就需要降低交通运输需求,缩减各功能分区的空间距离。城市功能分区需要进行合理的分散,建立功能完备的卫星城,承担大型城市主城的部分功能。除满足居民居住需求外,合理的分布企事业单位,配备完整的医疗、教育、工商服务业等公共设施。避免单一的住宅区形成卧城,减少城市内各功能分区间的钟摆运动,以区内交通替代区间交通,可大大降低居民日常出行需求。目前杭州形成了杭州主城,下沙、萧山等卫星城市以及主城及卫星城周边多个组团组成的城市网络,形成了多层次的城市体系,有效降低了杭州主城的运行负荷,分散了部分城市功能。
在现有的道路交通条件下,合理组织交通也可在城市节能减排中发挥巨大作用。如设置单行线可以提高车辆通行效率,提高车辆行驶时燃油的使用效率一定程度上减轻了尾气排放,但造成了车辆绕行,延长了车辆在路面滞留时间,也增加了尾气排放。通过路面监控、合理安排交通组织,降低车辆在路面滞留时间,取得城市整体通行效率和城市整体行驶里程的{zj0}平衡点,并在上下班高峰时段钟摆效应明显的路段有针对性按照流量调整车道设置,并大力发展轨道交通,及改善公共交通运行效率,可以大大降低道路交通的尾气排放。
除了通过政府管治的手段来促进绿色、环保城市建设外,城市的美好还需要每个市民的自觉维护与参与。城市居民应积极提倡以节约为荣、浪费为耻的健康生活风尚,从一滴水、一度电、一张纸做起,自觉参与到城市的节能排减运动中来。
综上所述,城市节能减排是一项复杂的、多层次的系统工程,在城市建设的道路上节能减排这一任务可谓任重而道远。每个在城市中生活着的个体,都应该从我做起,促进节能减排,建设绿色城市