我國建筑節(jié)能初探

[摘要] 我國建筑耗能高，能源利用效率低，制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如何做好建筑能工作是擺在廣大建筑行業(yè)工作者面前的迫切任務(wù)，本文從我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀入手，分析了建筑節(jié)能存在的問題及我國節(jié)能建筑發(fā)展緩慢的原因，提出了建筑節(jié)能的方法及節(jié)能對策。為建筑節(jié)能提供了理論和實踐參考。

[關(guān)鍵詞] 建筑節(jié)能 方法 對策

一、我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀

目前，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。我國建筑不僅耗能高，而且能源利用效率很低，單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2倍～3倍。僅以建筑供暖為例，北京市在執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計前一個采暖期的平均能耗為32瓦/平方米，執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后，一個采暖期平均為21瓦/平方米，而相同氣候條件的芬蘭一個采暖期的平均能耗僅為11瓦/平方米，因建筑能耗高，僅北方采暖地區(qū)每年就多耗煤1800萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元，我國現(xiàn)階段城市房屋建筑中普遍存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性和氣密性差，供熱空調(diào)系統(tǒng)效率低下等問題，以占我國城市建筑總面積約60%的住宅建筑為例，采暖地區(qū)城鎮(zhèn)住宅面積約有40億平方米，2000年采暖季平均能耗約為25kg煤/平方米，如果在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)50%的節(jié)能，則每年大約可節(jié)省0.5億噸煤。2006年底，全國政協(xié)調(diào)研組就建筑節(jié)能問題提交的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：按目前的趨勢發(fā)展，到2020年我國建筑能耗將達(dá)到10.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。建筑節(jié)能要求十分緊迫。

二、建筑節(jié)能存在問題

1.我國建筑能耗高，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。建筑能耗約占社會總能耗的三分之一，我國建筑能耗的總量逐年上升，在全社會總能耗中所占的比例已從上世紀(jì)70年代末的10%，上升到近年的30%，而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產(chǎn)過程中耗掉的能源(占全社會總能耗的16.7%)，和建筑相關(guān)的能耗將占到社會總能耗的46.7%。而國際上發(fā)達(dá)國家的建筑能耗一般占全國總能耗的35%左右，以此推斷，隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，我國建筑耗能比重最終還將上升到35%左右，建筑耗能已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋。

2.高耗能建筑比例大，加劇能源危機?，F(xiàn)在我國每年新建房屋20億平方米中，99%以上是高能耗建筑；而既有的約430億平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施，單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達(dá)國家新建建筑的3倍以上。根據(jù)測算，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗將是現(xiàn)在3倍以上，潛伏巨大能源危機。

3.我國建筑節(jié)能狀況落后，亟待改善，上世紀(jì)70年代發(fā)達(dá)國家開始致力于研究和推行建筑節(jié)能技術(shù)，而我國卻忽視了這一環(huán)節(jié)，例如，我國建筑外墻的傳熱系數(shù)是發(fā)達(dá)國家建筑外墻傳熱系數(shù)的3倍～5倍，外窗傳熱系數(shù)是2倍～3倍，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是3倍～6倍，因此在這一環(huán)節(jié)上，我國與發(fā)達(dá)國家存在較大差別。

三、我國建筑節(jié)能發(fā)展緩慢的原因分析

多年來，我國開展了相當(dāng)規(guī)模的建筑節(jié)能工作，主要采取先易后難，先城市后農(nóng)村，先新建后改進(jìn)，先住宅后公建，從北向南逐步推進(jìn)的策略，但是到目前為止，建筑節(jié)能仍然在試點，示范層面上，原因如下：

1.建筑節(jié)能開發(fā)建設(shè)成本高，初期投資比較大，國家沒有鼓勵政策。開發(fā)商在建筑節(jié)能投入上積極性不高。

2.設(shè)計人員對節(jié)能建筑設(shè)計和施工技術(shù)尚未系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、相關(guān)規(guī)范不健全，建筑從業(yè)人員的節(jié)能意識淡薄。

3.政府部門對建筑節(jié)能工作的重要性和緊迫性認(rèn)識不足，組織管理不力，法規(guī)配套不全。

4.建筑節(jié)能材料，工藝技術(shù)發(fā)展緩慢。

5.國家對建筑節(jié)能的規(guī)范還沒有列入強制執(zhí)行的范疇。

6.建筑節(jié)能的政策支持不夠。

四、建筑節(jié)能的方法

1.墻體保溫。墻體保溫分為外保溫和內(nèi)保溫，保溫材料可以用聚苯板或膠粉聚苯顆粒。目前較成熟的外墻外保溫技術(shù)主要有外掛式外保溫、聚苯板與墻體一次澆注成型、聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫等。節(jié)能保溫墻體技術(shù)中還有將墻體做成夾層，把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可現(xiàn)場發(fā)泡)等填入夾層中，形成保溫層。

2.外墻門窗保溫。一般情況下，建筑物的熱交換，70%通過門窗，30%通過墻體和屋面?，F(xiàn)在居室使用的門窗有單層和雙層，雙層保溫隔音效果好于單層門窗材料。有木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗，塑鋼門窗，木門窗很少用在外墻上，塑鋼木門窗熱傳導(dǎo)效果明顯好于鋁合金和鋼門窗。玻璃安裝有單層和雙層玻璃，有一般3mm或5mm普通玻璃、藍(lán)寶石玻璃、雷射玻璃、中空鍍膜玻璃等，在隔聲、隔熱、節(jié)能、減少室內(nèi)溫差，提高采光性方面，中空鍍膜玻璃效果最佳。中空玻璃在國外建筑物中已得到普遍應(yīng)用。

3.地板、屋頂保溫。選擇地板、屋頂保溫材料的同時，增加地板、屋頂保溫層厚度可以提高保溫隔音效果。

4.改變建筑設(shè)計布局，提高建筑節(jié)能效果。設(shè)計應(yīng)從建筑選址、分區(qū)、建筑和道路布局走向，建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進(jìn)行研究。如設(shè)計住宅小區(qū)時，在總建筑面積不變的情況下，低密度、高容積率對節(jié)能有利，要選擇在采光、通風(fēng)條件比較好的地段進(jìn)行建設(shè)，建筑物還應(yīng)有良好的朝向。設(shè)計時還應(yīng)注意窗墻面積比、遮陽效果、及房間的朝向。設(shè)計達(dá)到布局合理，有利于提高建筑節(jié)能效果。

5.太陽能源與建筑有機結(jié)合?，F(xiàn)在的建筑設(shè)計中建筑師大都考慮的是建筑的造型、美觀、適用及與周圍的環(huán)境協(xié)調(diào)，面對建筑的耗能與節(jié)能卻考慮較少。而在現(xiàn)代住宅建筑中要求設(shè)計人員的設(shè)計要體現(xiàn)“四性”：即可負(fù)擔(dān)性(盡量降低造價，讓老百姓買得起)；可居住性(居住安全、舒適、健康)；可適應(yīng)性(可滿足日常生活及將來的變化)；可持續(xù)性(實現(xiàn)資源消耗最低，再生資源最多)。而太陽能源是最好的可持續(xù)利用的再生能源，從長遠(yuǎn)來看，比燃?xì)?、電器具有更安全、清潔、價格便宜的優(yōu)勢。太陽能源取之不盡，在設(shè)計中增設(shè)太陽能設(shè)施，建筑成本增加少，但節(jié)能效果很好。

但是，目前太陽能源在建筑中的利用率還很少，即使常年日照多的地區(qū)大多也只是在屋頂上安裝一些太陽能熱水器來滿足家庭熱水的需要，而利用太陽能源來照明、取暖，制冷就更少。所以太陽能應(yīng)用技術(shù)應(yīng)該作為一項專業(yè)技術(shù)進(jìn)入到工程設(shè)計的范疇，這樣就可以從一開始的設(shè)計規(guī)劃中占有一席之地，從而進(jìn)入并跟蹤整個設(shè)計全過程，在與相關(guān)專業(yè)的配合過程中，完成自己的專業(yè)設(shè)計，使太陽能就像其他建筑部件、構(gòu)件一樣，最終也會成為建筑的一個部件，真正體現(xiàn)出建筑與太陽能工程的一體化，使建筑與太陽能的有機結(jié)合及能源的節(jié)約從建筑的最初設(shè)計開始做起。

太陽能建筑一體化技術(shù)已成為一項新興而熱門的技術(shù)，它是實現(xiàn)建筑與能源可持續(xù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，是太陽能應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展的需要。把太陽能同建筑結(jié)合起來，把幾千年來房屋只是人類居住、遮風(fēng)擋雨、避寒暑的簡單場所發(fā)展成具有獨立能源、自我循環(huán)式的新型建筑，這也是人類進(jìn)步和社會、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然。

6.建筑采暖實行分戶計量收費。實施建筑采暖計量收費是由過去的按面積收費轉(zhuǎn)向按用熱量收費的制度改革，是節(jié)約能源，提高住戶用熱的舒適度，改善大氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境的重要途徑。20世紀(jì)70年代，西歐和北歐等國家為了應(yīng)對世界范圍的能源危機，在建筑采暖用能方面采取了提高建筑的保溫性能以降低能耗，推行按熱計量收費的制度以節(jié)約能源的措施。90年代原蘇聯(lián)解體后，東歐國家隨著政治經(jīng)濟(jì)體制的變化，在引進(jìn)西歐、北歐先進(jìn)供熱技術(shù)的同時，也開始進(jìn)行收費制度的改革，由原來的包費制改為按計量收費。這些國家的經(jīng)驗都說明，采用按熱量計量收費后，可節(jié)約能源20%～30%。我國自20世紀(jì)80年代末90年代初，特別是最近幾年，一些供熱企業(yè)就已開始旨在改進(jìn)供熱二次系統(tǒng)，實現(xiàn)按熱計量收費的研究和試驗，以節(jié)約能源，減輕大氣污染，促進(jìn)供熱行業(yè)面向市場經(jīng)濟(jì)。遵循市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律，把熱作為商品，由用戶自行調(diào)節(jié)控制和使用，并按實際使用熱量合理收費，才能充分調(diào)動供熱和用熱雙方的積極性，并對節(jié)約能源起到促進(jìn)作用，因此，實行分戶供暖，按實際熱計量進(jìn)行收費已經(jīng)勢在必行。

7.推廣使用節(jié)能燈，推行“綠色照明”工程也是建筑節(jié)能的重要內(nèi)容。家用小功率的高效節(jié)能燈具，其發(fā)光效率比普通白熾燈高4倍以上，使用壽命長5倍至10倍，節(jié)電效率達(dá)70%～80%。

五、我國建筑節(jié)能發(fā)展對策

1.各級政府要提高認(rèn)識，轉(zhuǎn)變職能，把建筑節(jié)能列入國家和各省市，決策層的重要議程。建筑節(jié)能必須首先由政府主導(dǎo)，由國家通過法律強制實施，這一點已經(jīng)被發(fā)達(dá)國家的實踐所證明。 據(jù)建設(shè)部科技司副司長武涌透露，建設(shè)部目前正在完善建筑節(jié)能體制、機制、法制的建設(shè)，并將出臺經(jīng)濟(jì)激勵政策。

2.各省市組建建筑節(jié)能、設(shè)計研究領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)。各地建設(shè)局，有關(guān)單位組建市建筑節(jié)能領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)推廣建筑節(jié)能的方法，組織協(xié)調(diào)和監(jiān)督管理。

3.各省市制定經(jīng)濟(jì)扶持政策，加大對建筑節(jié)能資金投入，建立完善建筑節(jié)能的經(jīng)濟(jì)激勵政策，鼓勵建設(shè)節(jié)能工程。以實現(xiàn)在2020年新建建筑節(jié)能65%的目標(biāo)，不執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑設(shè)計、施工單位將受到不同程度的處罰。

首先，政府應(yīng)提供必要的啟動經(jīng)費支持建筑節(jié)能項目的推廣；對高能耗的建筑制定相應(yīng)的處罰措施，包括新建筑不準(zhǔn)開工，已有建筑分段能耗收費（高出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一定范圍后的能耗采用高收費）等；對節(jié)能建筑采取獎勵措施，包括可再生能源使用中的優(yōu)惠政策，轉(zhuǎn)移高峰用電的優(yōu)惠政策，節(jié)能建筑星級標(biāo)準(zhǔn)（對能耗少的節(jié)能建筑發(fā)放星級標(biāo)識）等。設(shè)立建筑節(jié)能監(jiān)察辦公室，對新建建筑和已有建筑進(jìn)行能耗評估，對于高能耗建筑不予審批或限期整改。由于大量建筑在規(guī)劃和設(shè)計階段就注定是高能耗建筑，因此在建筑的規(guī)劃審批時應(yīng)加強建筑節(jié)能內(nèi)容。同時應(yīng)在建筑設(shè)計、實施和運行的各個階段定期監(jiān)測建筑的能耗情況，逐步縮小高能耗建筑的存在空間。

其次是建立住宅建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)星級制度，積極推動供熱收費體制改革試點，用市場方式催生更多的節(jié)能住宅建筑。根據(jù)對住宅建筑能耗的評估結(jié)果，用能耗星級標(biāo)準(zhǔn)將建筑節(jié)能的效果直觀地告訴住宅消費者，引導(dǎo)大眾消費節(jié)能的住宅建筑，從而推動節(jié)能住宅建筑的市場化運作。建立不同類型商業(yè)建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)星級制度，積極推廣各種節(jié)能技術(shù)，降低商業(yè)建筑的能耗。

4.各地區(qū)積極推廣和使用新型建筑節(jié)能材料，大力宣傳建筑節(jié)能的主要意義，廣泛宣傳“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”。

5.新建和改建建筑節(jié)能工程，各級政府應(yīng)通過公開招標(biāo)方式選擇有實力、有經(jīng)驗的企業(yè)作為重點節(jié)能工程承包商，搞好節(jié)能建筑合同管理，保證節(jié)能建筑按合同完成，同時保證節(jié)能改造承包商應(yīng)得利益。

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