建筑節(jié)能設計在國內的發(fā)展與運用

張莎莎

摘要：

能源問題是當今人類面臨的有史以來規(guī)模最大、最為嚴峻的挑戰(zhàn)。針對我國當前建筑能耗情況及其問題進行分析，并給出幾點建議，以期對同行有所稗益。

公共服務型政府具有法治性、高效性、有限性、責任性和科學性等特征。它的確立是歷史的選擇，是全球經濟競爭的客觀需要，是社會主義市場經濟發(fā)展的內在要求，是政府自身完善的現實需求，也是人民的迫切愿望。

隨著城市建設的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升， 龐大的建筑能耗，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行，其中建筑設計是一個很重要的環(huán)節(jié)。

目前我國節(jié)能建筑仍處在試點層面，尚未全面推行，建筑節(jié)能只相當于發(fā)達國家的起步階段，節(jié)能工作行動遲緩。推動建筑節(jié)能成為全世界建筑界實現可持續(xù)發(fā)展理念的大趨勢，也是時下中國經濟社會面臨的重要任務。本論文主要對建筑節(jié)能在建筑設計中的重要性以及如何落實建筑節(jié)能措施進行了闡述，并提出了一些個人的建議供同行參考與修改。

關鍵詞：建筑能耗；建筑節(jié)能；節(jié)能構造設計；建議

隨著中國城市化進程的加快，越來越多的人口從農村轉移到城市，建筑物的市場需求數量日益旺盛。截至2009年11月，我國房屋總面積已超過400億，每年以16-20億時新增建筑面積趨勢，到2020年將新增建筑面積200多億m2。建筑面積的迅速增加及采暖、空調、家用電器的普遍使用，導致建筑能耗持續(xù)上升。由于建筑圍護結構保溫隔熱和氣密性能差，采暖空調系統(tǒng)能源效率低下，與氣候接近西歐式或北美國家相比，中國住宅單位采暖面積要多消耗2-3倍以上的能源，且舒適性較差。其中外墻、屋頂單位面積能耗為發(fā)達國家同類建筑的3-5倍，窗戶單位能耗為2-3倍。2001年對我國部分省市住宅建筑能耗的調查數據顯示，北方采暖地區(qū)的住宅建筑單位能耗明顯偏高。歐洲國家的住宅年實際采暖能耗已經普遍降低到6U時以下，領先的“高舒適度、低能耗”住宅則達3IJ耐以下，而我國住宅的平均采暖能耗超過16U時，即使按照節(jié)能50%標準新建的住宅采暖能耗也是8.75IJ時的水平。目前中國建筑能耗中有50%左右是供熱和空調設施，北方城市集中供熱的能源主要以鍋爐為主，供熱輸配管網保溫隔熱性能差，整個供熱系統(tǒng)的綜合效率僅為35%一55%，遠低于發(fā)達國家80%左右的水平。

一、我國建筑節(jié)能所面臨的問題

（一）市場發(fā)育遲緩

目前我國節(jié)能建筑市場發(fā)育不完善、進展困難，缺乏市場監(jiān)督和管理機制，市場秩序混亂，致使節(jié)能建筑無法遵循正常的競爭準則進行交易，節(jié)能建筑在市場中往往受到傳統(tǒng)建筑的排擠，難以占據市場份額；建筑節(jié)能技術、材料和人才市場尚未建立，無法為建筑節(jié)能工作的開展提供相應的技術服務和后備力量。我國節(jié)能建筑市場存在的兩個方面的問題：一方面，節(jié)能增量成本、節(jié)能效果變化較大，節(jié)能收益時間長，難于進行成本和收益估算，現有節(jié)能建筑的真實價值不能在市場中得到體現；另一方面，缺乏市場引導和積極激勵政策，導致房地產開發(fā)市場建筑節(jié)能指標的變化不敏感。

（二）新建建筑節(jié)能政策執(zhí)行力度小

建筑節(jié)能工作涉及民用建筑工程項目的立項、時間審查、開工許可、施工監(jiān)理、竣工驗收、房屋銷售許可核準等多個監(jiān)管環(huán)節(jié)，大多數地區(qū)比較重視施工圖節(jié)能時間審查環(huán)節(jié)，而對其他環(huán)節(jié)比較忽視。由于相對建筑法規(guī)頒布和建筑節(jié)能標準的實施，我國新建建筑在施工圖節(jié)能設計市場環(huán)節(jié)對建筑節(jié)能的重視程度都大幅度增加，但由于建筑節(jié)能建設沒有形成體系、建筑節(jié)能時間和施工人員的建設水平較低、政府對節(jié)能設計實際執(zhí)行的監(jiān)管手段仍然還沒跟上，時間合格率的升高并沒有帶來實際建筑節(jié)能效果的大幅提升，新建建筑節(jié)能50%的合格率還很低。

（三）新建建筑節(jié)能政策執(zhí)行力度小

由于既有建筑市場保有量大（城鄉(xiāng)既有建筑達400多億m2），節(jié)能改造涉及供熱體制改革、改造成本等多方面的問題，故而難度大，絕大多數依然是非節(jié)能建筑，仍在浪費著大量的能源。據調查顯示，居民對既有建筑節(jié)能改造持愿意態(tài)度的比例為58%，愿意進行既有建筑建筑節(jié)能改造，接近74%的居民只愿意承擔10%以下的改造成本。由于我國建筑產權大部分屬于居民，絕大部分居民只愿意承擔ro%以下改造成本，可見如果沒有國家財政的投人，既有居住建筑的改造是很難推動的。既有大型公共建筑業(yè)主對節(jié)能改造成本的承受力較高，對推行公共建筑改造配合意愿較強，能夠作為既有建筑節(jié)能改造的突破口。

（四）節(jié)能技術利用率低

自20世紀80年代初期提出實施節(jié)能戰(zhàn)略以來，我國在通風技術、遮陽技術、太陽能技術、中水系統(tǒng)技術、地源熱泵技術、節(jié)能墻體材料、節(jié)能門窗和供熱制冷設備等方面都取得了相應的科研成果。但是這些新技術新產品多數僅僅是作為學術論文使用，在實踐中推廣應用率極低，研究開發(fā)與實際應用嚴重脫節(jié)，無法發(fā)揮其應有的社會配套，不能完全解決耐久性、防火、外貼墻磚、修補維護等技術細節(jié)問題，導致業(yè)主在節(jié)能技術選擇上有顧慮。

二、真正貫徹落實全面的建筑節(jié)能設計

隨著我國城市化建設進程的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。

（一）整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計

建筑整體及外部環(huán)境設計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境，達到節(jié)能的目的。建筑選址主要是根據當地的氣候、地質、水質、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過合理的外部環(huán)境設計來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為：①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等作用。

合理的建筑規(guī)劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。

（二）單體的節(jié)能設計

單體的節(jié)能設計，主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達到節(jié)能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。 建筑各部位的節(jié)能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對各部位（屋頂、樓板、墻體、門窗等）的造型、結構、材料等方面加以進一步設計，充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件，達到節(jié)能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。 合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節(jié)能目的。

三、對我國建筑節(jié)能的幾點建議

（一）設計是關鍵為了從源頭上控制建筑能耗，減少環(huán)境污染，設計是關鍵

這就要求設計師緊跟時代步伐，了解相關技術發(fā)展，更新自身知識結構，及時了解新出臺的法律、法規(guī)，充分利用自然資源、自然地貌、自然通風、使用太陽能，減少資源的消耗，為實現建筑節(jié)能走好堅實的第一步。通過科學的整體設計，集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗維護結構、新能源利用、回水中用、綠色建材和智能控制等高新技術，具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等特點，滿足人們的生理和心理需要，而且做到能源和資源的消耗最為經濟合理，對環(huán)境的影響最小。一個成功的節(jié)能建筑是一個能夠與生物圈中的自然系統(tǒng)緊密結合，并且對這這些系統(tǒng)有極少破壞性而最大限度積極影響的設計。如提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能。建筑圍護結構保溫隔熱性能好，流出或流入室內的熱量的就少，采暖空調設備消耗的能量也就少。反之，建筑圍護結構保溫隔熱性能差，流出或流人室內的熱量的就多，采暖空調設備消耗的能量也就多。為了從根源上降低能耗，打造節(jié)能建筑是設計師義不容辭的義務和責任。

（二）政策是保障發(fā)達國家發(fā)展經驗表明，市場經濟在經濟發(fā)展的過程中的調解不是萬能的，只是恰當的法律和規(guī)章制度才能保證市場的有效運行

政府應采用強制性和鼓勵性并存的政策推動建筑節(jié)能技術的推廣應用，把推廣建筑節(jié)能適用技術作為提高居民舒適性的突破口，從技術和政策兩方面推進建筑節(jié)能的開展，實現國家可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。建筑節(jié)能是政府承擔公共事物管理職能的一個重要方面，政府除制定并完善相關政策和法規(guī)，提供信息、節(jié)能標準，技術推廣等措施外，還應進一步考慮長期的能源價格政策，用可持續(xù)發(fā)展的消費方式來設計和引導，使能源供需和管理機制重新融合。通過各種形式的宣傳讓老百姓意識到建筑節(jié)能的重要性。當前我國的建筑節(jié)能政策收效并不顯著，表現在節(jié)能建筑比例不高，發(fā)展速度不夠快，公眾認知度較低。因此，要求各地有關部門從當地實際情況出發(fā)，編制地區(qū)建筑節(jié)能技術政策和相關設計標準，推動建筑節(jié)能適用技術的推廣。并采用符合市場經濟體制要求，針對不同的市場主體、不同的建筑節(jié)能技術特點制定相應的經濟激勵政策，如財政和稅收優(yōu)惠政策等，激發(fā)市場行為主體節(jié)能的積極性和主動性。

四、結語

綜上所述，建筑節(jié)能是一項全方位的綜合性的系統(tǒng)工程，建筑節(jié)能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等，也涉及設計、施工、管理、政策法規(guī)等諸多部門，是一項全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程，也是一項長期而艱巨的任務。結合我國國情，必須逐步完善建筑節(jié)能設計標準，建立建筑節(jié)能管理體系，大力推廣建筑節(jié)能適用技術，提高能源利用率，強化全社會的節(jié)能意識，探索出一條符合中國國情的建筑節(jié)能適用技術新路。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經濟，實現經濟社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀。

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【作者單位：武漢建工科研設計有限公司】