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节能型建筑材料生产技术培训学习报告


来源:山东国际商务网 首发子站:投资促进中心 首发栏目:赴德国培训 日期:2008.05.22 今日/总浏览: 1/177

      为学习、借鉴德国等发达国家在建筑节能方面的成功经验和先进技术,提高我国在建筑节能管理、科研、技术应用等各方面的水平,促进我省建筑节能工作,根据山东省政府与德国巴伐利亚州(下称:巴州)政府达成的双方交流与培训协议,2006年10月21日至11月10日,山东省建设厅与山东省外经贸易厅联合组织了“节能型建筑材料生产技术”培训班,来自全省各地建筑节能科研和管理部门的24名高级技术人员和管理人员参加了培训。
      本次学习由巴州经济、基础设施、交通和技术部(下称:巴州经交部)主办,德国国际培训和发展协会(下称INWENT公司)具体承办。INWENT公司派出萨克尼斯先生担任项目主任、克拉胡德女士担任项目办事员、巴赫曼先生担任项目执行和全程陪同。培训计划由巴赫曼先生根据学员出国前的学习意向结合德国的具体情况制定的,在具体实施过程中又根据学员的要求进行了微调。
      2006年10月23日,德国巴州经交部在办公大楼举行了官方欢迎仪式,巴州经交部高级行政专员Jurgen Weithas先生致欢迎词并为我们放映了一部中文的宣传片,从巴州的高新技术、基础设施、保健健康、卫生事业、运动休闲度假、经济结构、文化与传统、足球等方面,全面介绍了巴州的情况,使学员们留下了对巴州的最初印象。在接下来的时间里,学习考察团在巴赫曼先生的陪同下先后到巴州最高建设局、慕尼黑工商协会、巴州应用能源研究中心(ZAE)、爱尔兰根建筑中心、巴州塑料服务中心(SKZ)、慕尼黑保温措施研究所(FIW)、慕尼黑大学建筑气候和建筑技术系听取了官员和学者的报告;参观了生产真空隔热材料的va-Q-tec公司、生产建筑保温材料(岩棉、干粉砂浆)的KNAUF公司、生产混料泵的PFT公司、生产木纤维棉和木条吸音装饰板的HERAKLITH公司;在哈德曼等三位建筑师的带领下参观了慕尼黑新建建筑和既有建筑节能改造的工程。期间还利用当地的节日放假的时间参观了INWENT公司在菲尔达芬地区的培训基地。并在项目结束时分组向主办方介绍自己的收获,接受德方颁发的培训证书。此次学习考察,德方安排得非常严谨,通过报告、参观、介绍、讨论、总结的形式,让学员们系统而全面的了解巴州以及德国的建筑节能情况,学员们普遍感到受益非浅,为山东省建筑节能的发展提供了不少的经验与技术支持。现将本次学习考察的有关情况报告如下:
      一、德国及巴州概况
      德国是高度发达的工业国家,汽车、机械制造、化工、电气等占全部工业产值的40%以上;农业发达,机械化程度很高,农业用地约占德国国土面积的一半,产品可满足本国需要的80%;旅游业、交通运输业发达;经济实力居欧州首位,属世界第三大经济强国。但资源贫乏,除硬煤、褐煤和盐的储量丰富之外,在原料供应和能源方面很大程度上依赖进口。在德国能源总消耗的将近40%是用在了建筑取暖和热水供应上面了。所以在很多建筑领域的要点上,如建筑的实际与规划,新材料和改进后的新工艺,太阳能应用等方面,德国已按其法律法规和城建规定制定了很高的标准,在建筑节能的研究和推广方面德国已经是世界上领先的国家。
      巴州位于德国南部,阿尔卑斯山脉北侧,总面积70549平方公里,人口1250万人,首府是慕尼黑,位于欧洲的中部,特别是东欧开放以后,处于通往中欧、东欧及南欧的门户。巴州雨水充沛、风光秀丽,年平均气温15℃,大部分地区还是以农业、林业为主,巴州人引以为豪的是啤酒,他们认为只有巴州的啤酒才是纯天然饮料。巴州的制造业和服务业已后来居上,成为巴州经济发展的主体,主要是汽车和航空工业,石油冶炼、印刷机、食品、葡萄酒、玻璃和陶瓷技术在德国乃至世界也处于领先地位。巴州的经济结构属于混合的公司结构,象西门子、宝马、奥迪等大型的跨国公司的有上百个,但仅占经济总额的2%,中小企业占98%。2005年巴州产值3926亿欧元,在欧盟排第八,超过很多主权国家。巴州1995-2005的经济增长28.4%,在德国排第一,出口比率45.4%,2005年出口额为1280亿欧元,巴州的专利申请数占德国的27.8%。
巴州是德国一个共和制而非君主制的州,是一个自由州,有自己的州歌和司法体系,共有7个行政区。巴州1972年与中国建立联系, 1987年7月9日,与山东省签署了建立友好省州关系的联合声明,正式确立了双方的友好省州的关系,1997年10月巴州在山东济南设立代表处,2004年11月代表处迁往青岛。
      二、建筑节能的基本情况
      1、建筑节能法律、法规的建立。第二次世界大战以后,德国各地陆续对战争中破坏的房屋进行了复原性重建,到60年代末已基本建设完成。德国人口近期处于负增长的状态,据测算到2030年德国人口还将减少1000万,目前人均占有40-42m2的房屋,慕尼黑市人均达到60 m2。过去,人们对建筑使用能耗没有过多的去关心,1973年世界范围内发生能源危机,原油价格从5美元/桶涨到了25美元/桶,而德国又是原油进口国,人们一夜之间突然意识到节约能源的重要性,于是,各州开始制定法规限制浪费能源的现象,德国联邦政府于1976年在各州法规的基础上制定了节能法,在全国范围内依法开展节约能源活动。初始的节能法分了两部分:一部分为建筑部分,另一部分为制造技术部分,两部分分别进行了两次和四次修改,后来合并成了现在的节能法。其主要内容是:多住户的建筑,水、电、暖、气、热水等能源使用要做到按实际用量交费;供暖装置必须达到节能要求;围护结构必须达到节能要求。节能法的相关内容正在逐渐转移到了私人法中,以方便居民状告建造师。在节能法的基础上派生出许多法规,并每隔几年进行修订,在法规的基础上又派生出许多与节能有关的标准。
      巴州只是在州宪法中规定了人们对住房面积可以提出要求,似乎没有专门制定节能法。欧盟成立后,在德国、法国等经济大国的推动下也制定了相应的法规,并反过来推动各成员国修改自己的法律、法规,统一建筑节能标准。在德国,建筑的技术法规可以由各州自己制定,各州之间成立了一个委员会,相互沟通,所以形成国家的法规与各州的法规基本一致。
      50年代德国建筑的技术标准首次引入了露点概念,要求住宅建设过程中要采取措施防止发生霉变、结露,对节能问题没有提出来; 1985前的技术标准要求对墙壁、屋顶(窗户)、地板、通风设施的保温性能提出了要求,能耗指标为≤300kWh/m2.a;1995年的技术标准要求对整个建筑物的性能进行测算, 能耗指标修订为≤250kWh/m2.a;2001年起对取暖设施加以关注和评价,如:采用烧油还是利用太阳能进行采暖;2002年开始引入建筑能耗证明,能耗指标修订为≤170kWh/m2.a;2004年、2006年分别对节能指标进行加严修订,能源耗费标准修订为≤100kWh/m2.a;据讲课的建筑师透露2007年的标准将会更加严格,会兼顾夏天制冷的情况,能耗指标将会修订为≤30kWh/m2.a。
      2、新建建筑的节能情况。德国的建筑分为住宅建筑和工业建筑两类。住宅建筑包含公共建筑,与我们所说的民用建筑是一个概念,住宅建筑是否节能受政府的监控;工业建筑则不受政府监控,业主一般处于自愿来满足一些节能标准。
      德国建筑能耗占整个能耗的40%,低于我国6.7个百分点,其能耗计算是从采油厂开始,每一阶段的损耗都计算在内;德国政府计划将在2010年将建筑能耗降低至22%。目前建筑的热损耗各部分所占的比例为:外墙约占31%(我国为26~38%),屋顶约占6%(我国为4~15%),排放温湿气体约占28%(我国没有考虑此项目),外窗约占11%(我国为24~36%),不采暖楼梯间隔墙约占18%(我国为5~11%),不采暖地下室顶板约占6%(我国为4~11%)。
      目前新建住宅过程中,建筑师主要考虑墙壁保温、日照能量、窗帘位置、供暖制冷系统本身的能耗和室内照明等因素。在建筑提出申请时就要提供能耗计算结果,到审批机关进行审批,形成能耗证明,也有的建筑师称其为能源护照。能耗证明上主要载明:围护结构热损耗、设备等系统损耗、CO2产生量。能耗证明每个建筑都有,房屋建成后,要摆放在醒目位置上供出入的人们了解该建筑的能耗情况。购房者可以通过它来了解房屋的各种消耗,像了解汽车的油耗、冰箱的功率一样了解建筑的能耗。能耗证明上载明的指标能够检验,业主可以委托第三方进行检验,如果检验不吻合,则双方会共同通过一些技术措施来消除误会,或通过法律途径解决问题。
      在我们参观的一个在建工程中,建筑师设计的外墙采用12-15cm的EPS板进行外墙外保温,屋面夹层中则采用约20cm的岩棉保温,窗户采用K值为1.2 W/m2•K的双玻中空窗,该小区有三栋建筑的顶部安装了太阳能,太阳能转换成热水贮存于一个5700m3贮热池中,这样将有50%的热能(热水和取暖用水)来自太阳能,供全小区使用。小区内各种价格的房子都有,但质量相同,价格差别主要是地价上有差别,政府会根据人们的收入,确定他们享受什么样的购房价格,这样做的目的是为了防止人为地形成贫民窟。
      3、既有建筑的节能改造情况。德国建筑法将1985年以前建造的房屋称作既有建筑,目前德国的既有建筑占建筑总量的95%以上,进行节能改造,对降低整个建筑能耗具有显著的作用。一般说来,住宅的寿命为80-100年,住宅内暖气、空调等技术设备的寿命是15年,且技术设备的发展非常迅速,因此在进行节能改造时,建筑师们一般都把注意力放在外围护结构的节能改造上。
      目前,巴州既有建筑进行节能改造的已经很多,一般外围护结构的改造需要更换窗户、外墙做保温系统、重新修整屋顶、重新改造暖气管道,有条件的还增加太阳能装置,也有的把雨水收集在屋顶的阁楼上,用来浇花和冲厕。经改造后的建筑能耗降低一般达到90%,改造费用一般在600-1200欧元/m2之间。有趣的是,在11月1日建筑师带我们参观的一个旧楼改造工程中,全楼17户居民经过讨论,最后选择全楼只安装了一块燃气表,所发生的燃气费用大家按户分摊,平时各家都尽量省着用气,以减少总体支出,与我们所追求甚至是德国政府要求的分户计量背道而驰。
      带有文物性质的建筑的节能改造就要看具体情况,首先要经过特殊的批准,外墙外的保温措施可以免除,并在能够避免产生热桥的前提下考虑从外墙的内壁做。
      4、建筑节能管理部门及扶持政策。在巴州,负责建筑节能管理的机构是最高建设管理局,最高建设管理局的下面有7个行政区的建设局和2个高速公路管理局,7个行政区下面有22个市级建设局,共有11578人。
      最高建设管理局下设五个部门:
      中央事务部负责全州的人事、工资、财务;
      国家高层建筑部负责国有建筑的设计。国有建筑是指:学校、大学、博物馆、历史留下的教堂;
      法规部主管建筑的法律事务,主管建筑技术、写法律条款、对法律执行情况的监督、负责建筑结构的审批,如安联球场、翼形奥体设施等独一无二的建筑,没有现成的参数,该局负责制定这方面的技术要求;
      住宅促进部负责对低收入的人的住宅进行管理---福利房建设、新材料、新工艺的管理,这是全联邦德国唯一一个有此机构的州。该部门换负责城市促进,如文物的管理和帮助;
      道路和桥梁建设部负责包括高速公路在内的道路建设,他们受联邦政府的委托进行建设和保养。
      建设管理局是所有外部信息的汇集点,他们在所汇集的信息中选择了工作的两个重点是:建筑节能和新型城市的规划。在建设局工作的人不是建筑师、工程师,就是律师,能在建设局工作,本身就是一种荣耀。通过搞一些试验性的建筑,解决技术上的问题,然后进行立法和宣传。
      在建筑节能方面的工作方式就是试点、立法和宣传。巴州最高建设管理局已经用了政府经费1亿2千多万欧元,在20年的时间内建了13类共100多个建筑试验性节能建筑,这些项目中采用新技术、新材料和新工艺。为搞好宣传,他们把所有实验项目进行了汇总,向居民发放宣传册,引导他们去选择节能建筑,并通过参加展览、搞项目评比进行宣传。
      近几年由于能源价格的上涨,热水和暖气费用的支出已经占某些私人家庭耗费的85%,大部分人的收入没有增长,因此一部分人已经感到恐慌。由于节能建筑可以降低90%的能源耗费,因此德国政府极力鼓励居民使用节能建筑,并从贷款上给予贴息,即人们可以利用低息贷款改造自己的房屋。目前建筑节能工作在居民中已经没有什么阻力,人们十分愿意接受节能改造。
      三、新型建筑材料和新技术的开发和应用情况
      在学习考察过程中,德方安排我们参观了两个建材生产企业和科研机构,对我们了解德国的新型建筑材料有很大帮助。
      在德国已经没有实心黏土砖,建筑的承重墙一般采用灰砂砖或混凝土预制件,非承重墙则可选择烧结多孔砖、加气砖、轻质隔墙板等材料,有的非承重外墙还选择木纤维压制的预制墙体。建筑保温材料多种多样,玻璃棉和岩棉的使用量占60%,主要用于屋面、梁周边的填充(因为这种材料有弹性);30%的材料是EPS,主要用于屋顶和墙壁;XPS由于可以承受一定的压力,且吸水率小,因此可以用于倒置屋面、地下室表面,水、土可以直接接触。XPS使用在墙壁上时应注意其拼接缝处易产生裂缝;硬泡聚氨酯多用于坡屋面保温,可以承受瓦的重量,也可以用于其它部位,如:船和冷冻设施;酚醛树脂的导热系数较小,可以放在地板下和平顶上;泡沫玻璃可以受压和承受水分;木屑混凝土主要用于制作轻型建筑板材,可以把EPS夹在中间复合使用;膨胀珍珠岩是一种火山石膨胀制成的材料,在过去的保温工程中使用过;其他保温材料有:植物纤维、麦杆、稻草(挤压成一定形状,近5年来在农村使用)、羊毛、va-Q-tec真空板等。
      va-Q-tec真空板是将一定厚度的芯材用中间夹有铝薄的PE膜包装好,抽真空形成的。芯材具有一定的强度和开放性的气孔。该产品的导热系数达到0.004W/mK,其寿命结束的标志是导热系数达到0.008W/mK,即压力为50mPa、内部湿度4%。使用时应注意:不能让真空膜受伤;运输时下面加一层泡沫加以保护;避免光照、潮湿(潮湿会影响封口处);室内使用时,注意封闭板之间的缝隙,避免潮气进入。该产品是目前学习考察团所见到造价最高、保温性能最好的保温材料,一般售价为100欧元/m2。
      在巴州应用能源研究中心(ZAE)参观过程中,我们了解到该中心主要从事太阳能、热传感器和功能材料的研究;能源应用、获取、贮存方面的研究,重点是可再生能源的研究。ZAE设在维尔茨堡的研究所主要的研究方向是:氢能源、太阳能集热板、热传感器、建筑保温隔热系统、真空绝热、红外放射光学技术(low-e 、测量技术)、建筑得热和光分析(对流热的模拟)、钠米结构的材料(va-Q-tec真空板)、有机太阳能技术及对整个过程的模拟等。该研究所包括维尔茨堡大学的实习学生在内,共有50人,每年可以获得200万欧元的研究经费。
      德国对建筑材料的生产实行半强制认证制度。慕尼黑保温措施研究所-FIW承担保温材料的发证任务,其工作程序为:FIW派一名工作人员到生产厂家,实地考察工厂的生产情况,带回样品进行检测,厂家每天检测(如:导热系数等重要指标),对每天的数据进行统计,若数据符合可以打上由FIW提供的标记,FIW则每年两次到厂家进行测试,重点是质量保障和打在产品上的印,同时还有一次抽查。对不合格的企业,给予一次改正的机会,若仍不合格,则上报给有关管理机构,禁止其生产。德国共有5个相同类型的试验室,其经费来源主要是检测收入。没有标记的产品在建筑领域会受到很多限制,是没有市场的,还言之,企业不通过认证,就无法生存。
      四、收获与建议
      通过两周的学习和考察,代表团普遍感到受益匪浅,同时也看到我们在建筑节能方面的差距。目前我省建筑节能工作正处于全面实施阶段,德国的经验如果能够借鉴,会收到事半功倍的效果。因此我们提出如下建议:
      1、加强执法力度,全面贯彻现有节能标准,高起点开展建筑节能工作
      从官方统计资料看,我国能源资源形势已经十分严峻。我国人均国土面积、耕地面积、森林面积分别只有世界平均水平的33%、33%和15%,人均淡水资源量只有世界人均占有量的23.7%,人均水资源排在世界第109位,人均矿产资源价值排在世界第80位。石油、天然气、煤等主要资源人均拥有量分别占世界平均水平的11.3%、3.8%和51.3%。按目前探明储量和开采能力测算,我国煤炭、石油、天然气的可采年限分别只有80年、15年和30年。2004年,我国GDP仅占世界的4%,但为此消耗的各类国内资源和进口资源,粗略估计为50亿吨,消耗了世界7%以上的原油、25%以上的钢、30%以上的煤、30%以上的铁矿石和50%以上的水泥,能源消耗却占全球能源消耗的11%,成为世界第二大能源消费国,而建筑用能占了全社会能耗的46.7%,因此建筑节能工作必须高起点地开展,并且到了非出重拳不可的地步。
      我省目前已经初步建立了自己的标准体系,走在了全国的前列,尤其是今年6月1日实施《公共建筑节能设计标准》DBJ14-036-2006和《居住建筑节能设计标准》DBJ14-037-2006两个节能标准,是现阶段国内水准较高的标准。但是从以往竣工的建筑来看,由于执行标准的各方从各自的利益出发,没有很好地按照标准的要求去做,使得一些垃圾建筑仍然存在,能源仍然惊人地在建筑中消耗。从以往暴露的问题看,房产开发商或业主存在随意变更设计的现象,主动执行节能标准的意识不强;施工环节偷工减料问题严重。近期省内正在开展两个新标准宣传贯彻活动,技术准备工作已经基本达到目的,今后的工作重点应该放在执行标准的各个环节上。 
      2、加强宣传,提高全民节能意识
      从德国的经验看,建筑节能工作重在全民参与。建筑能耗最终通过广大居民的使用而产生,而大部分居民是在不了解的情况下被动地消耗能源的。自1995年至2005年十年间,我省城镇人均住宅面积由18.3平方米提高到26平方米,2010年将达到30平方米,建筑总量已经基本上满足人们居住的需要,主流购房人是为了满足居住舒适度的需要,因此应该加强建筑节能的宣传工作,让广大百姓了解能源的严峻形势,了解什么是建筑节能,以便在房屋的购买时,主动选择节能建筑,抵制垃圾建筑,同时为下一步进行既有建筑节能改造打好群众基础。
      3、加强科研投入,积极开发新的能源和节能技术
      我省目前从事建筑节能研究的部门和人员相对较少,从事可再生能源、新能源和节能技术基础研究的部门和人员更少,主要原因是科研经费不足。我省科研体制改革主导方向是将科研机构推向市场,自1984年省内首次进行科研机构改革试点以来,多数科研单位走上了在市场中求生存的路子,20多年来,多数单位在利用过去积累的老底子,从事一些肤浅的应用技术的研发工作,干一些舍本逐末的事情,以维持正常的开支,很少有单位能够拿出充足的资金投入到基础学科的研究中。因此建议政府能够加强这方面的投入。
      4、及早出台相应的配套政策,加快既有建筑节能改造的步伐
      据初步统计,我省城镇既有民用建筑约34.7亿平方米,其中95%以上是非节能建筑,单位建筑面积能耗比同气候条件下发达国家高出2-3倍,建筑使用能耗占全社会总能耗的27.6%。2005年,全省城镇集中供热普及率由2000年的28%提高到36%,城镇居民每百户家庭空调拥有量达到74.4台。随着经济的发展和人民生活水平的提高,采暖范围日益扩大,空调建筑迅速增加,人们对建筑热舒适性的要求越来越高,建筑能耗必然快速增长,所占比重将超过工业、交通、农业等行业居能耗的首位。近几年,我省仅城镇民用建筑年竣工面积就达9000多万平方米,如果高耗能建筑大量兴建,建筑用能继续急剧增长,势必会限制国民经济发展。因此,我们应该及早出台相应的配套政策,加快既有建筑节能改造的步伐。由于既有建筑的节能改造涉及到各方利益,因此在制定配套政策时,应结合我们的国情,充分考虑各方的承受能力,把社会稳定和构建和谐社会的因素一并考虑进去。
 


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