美國(guó)加州能源政策對(duì)綠色公共建筑發(fā)展的推動(dòng)及啟示
——以加州舊金山公共建筑能耗監(jiān)測(cè)及審計(jì)為例

張彧（通訊作者），黨纖纖，馮威/ZHANG Yu (Corresponding Author), DANG Xianxian, FENG Wei

1 引言

政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC, The Intergovernmental Panel on Climate Change）第五次氣候變化評(píng)估報(bào)告指出，2010 年全球建筑能耗占終端能耗的32%，發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗比重則在40%左右[1]。按照美國(guó)能源信息管理局（EIA，Energy Information Administration）數(shù)據(jù)，建筑部門(mén)消耗了美國(guó)能源產(chǎn)品的一半（47.6%），所有電力消耗的74.9%為建筑運(yùn)營(yíng)消耗，其中居住建筑電力消耗占37%，商業(yè)建筑1）占34%[2]。我國(guó)公共建筑能耗占建筑總能耗的28.3%，其中大型公共建筑2）面積雖然僅占公共建筑總面積的8.3%，用能卻占公共建筑能耗的38%[3]。公共建筑節(jié)能任重道遠(yuǎn)，加州及舊金山在推動(dòng)綠色建筑發(fā)展及公共建筑能耗監(jiān)測(cè)方面一直走在美國(guó)各州（市）的前列，在此選取其能源政策進(jìn)行介紹。

2 ACEEE美國(guó)各州能源發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)

美國(guó)比較重要的綠色建筑認(rèn)證體系有綠色建筑委員會(huì)（USGBC）頒發(fā)的LEED認(rèn)證和美國(guó)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)（EPA）頒發(fā)的建筑之星（Energy Star）認(rèn)證。2015年舊金山超過(guò)70%的公共建筑獲得了LEED認(rèn)證或者“能源之星”認(rèn)證，上述成就的取得與加州及舊金山氣候條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源政策及政府激勵(lì)措施密不可分。美國(guó)能效經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（ACEEE，American Council for an Energy-Efficient Economy）每年都會(huì)對(duì)各州能效政策和計(jì)劃工作進(jìn)行排名，并就各州在政策領(lǐng)域的績(jī)效提供建議。州記分卡作為全美各州努力的基準(zhǔn)，鼓勵(lì)各州持續(xù)加強(qiáng)其效率承諾，作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、確保環(huán)境效益、提高社區(qū)抵御能力的參考。2018年，加州在ACEEE州計(jì)分卡上排名第二，僅次于排名第一的馬薩諸塞州（圖1）[4]。

每?jī)赡闍CEEE也會(huì)就美國(guó)51個(gè)較大城市能源效率、政策和計(jì)劃工作進(jìn)行排名，主要就地方政府行動(dòng)、社區(qū)創(chuàng)新、建筑政策、能源與水設(shè)施以及交通5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，并就城市如何改善其在各項(xiàng)政策領(lǐng)域的表現(xiàn)提供建議。城市能源效率記分卡作為城市工作的基準(zhǔn)，鼓勵(lì)城市加強(qiáng)能源效率承諾，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。2018年，ACEEE城市能源發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)中，舊金山與丹佛并列第9，位于前三的分別是波士頓、紐約和西雅圖（圖2）[5]。

1 美國(guó)ACEEE州（States）能效計(jì)分卡排名（圖片來(lái)源：The State Energy Efficiency Scorecard，https://aceee.org/statepolicy/scorecard）

2 美國(guó)ACEEE城市（Cities）能效計(jì)分卡排名（圖片來(lái)源：The City Energy Efficiency Scorecard，https://aceee.org/localpolicy/city-scorecard）

3 加州推動(dòng)綠色建筑發(fā)展的政策

加州是美國(guó)綠色建筑發(fā)展的積極推動(dòng)者， 2006年，州議會(huì)法案32（Assembly Bill 32），成為加州應(yīng)對(duì)氣候暖化的行動(dòng)藍(lán)圖[6]，2015年清潔能源與減排法案（Senate Bill 350），確定了全州年度減排目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)到2030年全州節(jié)能效果累計(jì)翻倍的總體目標(biāo)。加州能源委員會(huì)（CEC，California Energy Commission）是能效政策的具體施行單位，加州推動(dòng)綠色建筑發(fā)展的政策和法規(guī)包括：

（1）加州能效標(biāo)準(zhǔn)

1978年加州首次采用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，Title 24概述了加州所有建筑規(guī)范，其中第6部分包括加州能源法規(guī)和加州建筑能效標(biāo)準(zhǔn)（BEES），第11部分包括加州綠色建筑規(guī)范。2016年加州Title 24規(guī)范超過(guò)2015年IECC和ASHRAE/IESNA 90.1-20133）。Title 24于2018年底更新，被認(rèn)為是美國(guó)最激進(jìn)和最具強(qiáng)制性的能源法規(guī)之一。2018年5月，加州能源委員會(huì)通過(guò)了2019年建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)于2020年1月1日生效，是美國(guó)第一個(gè)要求太陽(yáng)能發(fā)電的標(biāo)準(zhǔn)。加州也是美國(guó)第一個(gè)采用家電和設(shè)備效率標(biāo)準(zhǔn)的州，根據(jù)1974年頒布的“沃倫-阿爾克斯特法案”（Warren-Alquist Act）的規(guī)定，能源委員會(huì)獲得了采用電器和設(shè)備效率標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)力。

（2）能效對(duì)標(biāo)及信息公示

2012年，議會(huì)法案1103（Assembly Bill 1103）要求非住宅建筑物業(yè)主或運(yùn)營(yíng)商向買(mǎi)家、貸方和承租人披露符合能源之星評(píng)級(jí)系統(tǒng)的能源消耗數(shù)據(jù)，是第一個(gè)在州級(jí)別上要求非住宅建筑進(jìn)行能效對(duì)標(biāo)和信息公示的州。2012年4月加州行政命令Executive Order B-18-12要求4）現(xiàn)有超過(guò)4645m2的國(guó)家建筑在2015年12月31日之前完成LEED-EB認(rèn)證。2016年議會(huì)法案802 （Assembly Bill 802）指示加州能源委員會(huì)為大于4645m2的商業(yè)和多戶(hù)住宅建筑制定建筑能源使用基準(zhǔn)和公開(kāi)披露計(jì)劃。同時(shí)，新建筑和現(xiàn)有建筑物必須包含建筑物調(diào)試，新建筑物或小于929m2的重大裝修必須符合加州綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)第一級(jí)，超過(guò)929m2必須符合加州建筑能源效率標(biāo)準(zhǔn)，并獲得LEED認(rèn)證的“銀級(jí)”水平。

（3）清潔能源法案

加州在推行清潔能源方面也制定了一系列法規(guī)：2002年9月12日，Senate Bill 1078，加州可再生能源標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃；2006年8月21日，Senate Bill 1，加州百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃；2006年9月26日，Senate Bill 107，加州公用事業(yè)委員會(huì)可再生能源計(jì)劃；2018年9月10日，清潔能源法案Senate Bill 100：為該州設(shè)定了到2045年100%的清潔電力目標(biāo)。2018年10月，加州清潔能源就業(yè)法案（Prop.39 California Clean Energy Jobs Act）：規(guī)定每年可撥出約5.5億美元用于符合條件的項(xiàng)目，以提高能源效率和擴(kuò)大學(xué)校的清潔能源生產(chǎn)。

（4）低收入社區(qū)能效計(jì)劃

2008年公用事業(yè)守則第2790條（Public Utility Code Section 2790）要求電力或天然氣公司為低收入用戶(hù)提供家庭“氣候變暖”服務(wù)（Weatherization Service）。公用事業(yè)必須平衡氣候變暖服務(wù)的成本效益和減少低收入家庭面臨的困難。加州社區(qū)服務(wù)與發(fā)展部（CSD）管理低收入氣候變暖計(jì)劃（LIWP，Low-Income Weatherization Program），該計(jì)劃在低收入單戶(hù)和多戶(hù)住宅中安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電，太陽(yáng)能熱水器和能效措施。加州的經(jīng)濟(jì)適用住房和可持續(xù)社區(qū)（AHSC，Affordable Housing and Sustainable Communities）計(jì)劃為激勵(lì)在交通設(shè)施附近建立低收入住房提供資金，在滿足要求的業(yè)主支付聯(lián)邦低收入住房稅收時(shí)抵免。

4 舊金山推動(dòng)綠色建筑發(fā)展的政策及措施

舊金山是加州綠色城市的創(chuàng)始成員，協(xié)助組建了地方政府可持續(xù)能源聯(lián)盟。舊金山環(huán)境部 （SFDE,San Francisco Department of the Environment）通過(guò)氣候行動(dòng)計(jì)劃協(xié)調(diào)城市各部門(mén)行動(dòng)，舊金山能源政策主要體現(xiàn)在：

（1）地方政府能效目標(biāo)

《環(huán)境法典》 第902節(jié)正式編制了舊金山市目標(biāo)，到2012年溫室氣體排放量比1990年減少20%，到2017年減少25%，到2025年減少40%，到2050年減少80%。每個(gè)部門(mén)也要求開(kāi)發(fā)自己的氣候行動(dòng)計(jì)劃，以詳細(xì)說(shuō)明各部門(mén)為實(shí)現(xiàn)地方政府總體目標(biāo)所采取的行動(dòng)。

（2）社區(qū)行動(dòng)

區(qū)域能源和熱電聯(lián)產(chǎn)：舊金山已確定區(qū)域能源和熱電聯(lián)產(chǎn)的首發(fā)基地，為區(qū)域能源項(xiàng)目提供規(guī)劃援助。

城市熱島的緩解：城市“更好的屋頂條例”要求新的住宅和商業(yè)建筑要么有綠色屋頂，要么有帶太陽(yáng)能電池板的屋頂。氣候行動(dòng)戰(zhàn)略目標(biāo)是到2030年將城市森林的樹(shù)冠覆蓋面積增加到城市土地面積的25%。

（3）建筑政策

1）能效標(biāo)準(zhǔn)：舊金山制定了《舊金山建筑規(guī)范》（SFBC，San Francisco Building Code），第13C章《綠色建筑條例》要求所有新建商業(yè)建筑的效率比加州Title 24能源標(biāo)準(zhǔn)的最低要求高10%。

2）綠色建筑要求：舊金山建筑規(guī)范第13C章保留了所有新建和大多數(shù)改建的綠色建筑要求。標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了加州綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但增加了更嚴(yán)格的本地要求。新建筑或小于929m2的重大裝修必須符合加州綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)第一級(jí)，比加州建筑能效標(biāo)準(zhǔn)提高15%；超過(guò)929m2必須符合加州建筑能效標(biāo)準(zhǔn)，并獲得LEED銀級(jí)認(rèn)證，并在經(jīng)濟(jì)可行的情況下納入現(xiàn)場(chǎng)可再生能源[7]。超過(guò)2322 m2的新商業(yè)建筑必須符合LEED金級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，新的住宅高層建筑必須符合LEED銀級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3）能源審計(jì)和改造要求：超過(guò)2323m2的新建商業(yè)建筑必須符合LEED金級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，且每5年記錄一次能源審計(jì)。

4）高效建筑激勵(lì)和融資：舊金山通過(guò)能源觀察（Energy Watch）和灣區(qū)融通（Bay REN）計(jì)劃為商業(yè)和住宅項(xiàng)目提供一系列激勵(lì)和融資產(chǎn)品。對(duì)于新的商業(yè)和住宅建設(shè)項(xiàng)目，通過(guò)AB-004提供優(yōu)先許可[8]。

5 舊金山公共建筑能耗監(jiān)測(cè)及審計(jì)

加州及舊金山能源政策對(duì)綠色建筑發(fā)展起到積極作用，特別是公共建筑能耗監(jiān)測(cè)及審計(jì)對(duì)降低能耗的推動(dòng)可以為我國(guó)借鑒。能源使用是建筑運(yùn)營(yíng)中最大的可控成本，跟蹤能源績(jī)效是管理能耗和改進(jìn)的關(guān)鍵一步，目前美國(guó)15個(gè)城市，包括紐約、華盛頓特區(qū)、舊金山、芝加哥等已經(jīng)實(shí)施強(qiáng)制性的商業(yè)建筑能效對(duì)標(biāo)與信息公示政策[9]4。

5.1 舊金山公共建筑能耗監(jiān)測(cè)及審計(jì)概況

舊金山商業(yè)建筑能源性能條例（ECB）于2011年通過(guò)，是加州第一個(gè)強(qiáng)制性能效對(duì)標(biāo)和審計(jì)計(jì)劃[10]。條列要求對(duì)929m2及以上非住宅建筑，使用“能源之星”投資組合管理工具（ESPM，Energy Star Portfolio Manager）5）進(jìn)行年度能源基準(zhǔn)測(cè)試及能源審計(jì)，定期能效評(píng)估并向大眾公開(kāi)基準(zhǔn)信息。

舊金山能源審計(jì)從最大的建筑物開(kāi)始，受ECB條例管轄的建筑物面積呈逐步上升的趨勢(shì)：2010年僅需報(bào)告超過(guò)4645m2（50,000ft2）的建筑物，總計(jì)1166.86萬(wàn)m2，占總合規(guī)建筑面積的81%；2011年需報(bào)告超過(guò)2323m2（25,000ft2）的建筑物，增加了139.35萬(wàn)m2，占總合規(guī)建筑面積的9.6%；2012年超過(guò)929m2（10,000ft2）的建筑需要報(bào)告，增加了120.77萬(wàn)m2，占總合規(guī)建筑面積的 8.4%。最終，總面積為1426.99萬(wàn)m2的建筑符合條例要求，并被納入能源審計(jì)[9]10。

2009-2014年舊金山環(huán)境部（SFE）與ULI綠色足跡中心（Green print Centre）合作進(jìn)行能源基準(zhǔn)測(cè)定工作，對(duì)超過(guò)800棟建筑物進(jìn)行了能源基準(zhǔn)測(cè)定及審計(jì)。截至2018年9月底，舊金山環(huán)境部針對(duì)符合環(huán)境法第20章要求的商業(yè)建筑的檢測(cè)和審計(jì)達(dá)到1631棟[11]。

5.2 舊金山公共建筑能耗監(jiān)測(cè)結(jié)果

2015年10月，舊金山《現(xiàn)有商業(yè)建筑物性能報(bào)告》對(duì)800棟建筑能耗監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。受ECB條例約束的建筑物包括12種用途，藝術(shù)與文化、數(shù)據(jù)中心、教育、食品服務(wù)、住宅、實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療、辦公、零售、超市、倉(cāng)庫(kù)等。辦公占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，占受監(jiān)測(cè)建筑面積的55%（約785萬(wàn)m2），其次是13%的住宅（約185萬(wàn)m2）和7%（約99.9萬(wàn)m2）的零售商店（表1）。

表1 舊金山《現(xiàn)有商業(yè)建筑物性能報(bào)告》中各類(lèi)建筑的能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

（1）辦公建筑的能源使用強(qiáng)度EUI6）比全美中位數(shù)低27%，能源之星中位數(shù)7）為87，顯著高于全美水平。對(duì)于辦公建筑，能源使用通常與規(guī)模有關(guān)，參與審計(jì)的面積最大的前10%建筑的使用能耗占總樣本能耗使用的50%。雖然許多辦公建筑的績(jī)效優(yōu)于美國(guó)國(guó)家中位數(shù)，但也不乏少數(shù)異?，F(xiàn)象，特別是使用集中能源的辦公建筑,針對(duì)大型辦公建筑的能耗改善具有較大的潛力。

（2）酒店業(yè)在能源之星評(píng)分方面的表現(xiàn)優(yōu)于全美中位數(shù)，但建筑性能EUI與全美中位數(shù)相當(dāng)，這與該市作為美國(guó)頂級(jí)旅游目的地的地位一致，2012-2014年，該市的游客數(shù)量增加7%，2014年當(dāng)?shù)鼐频耆胱÷?7%，遠(yuǎn)高于全美平均水平的64%。

（3）舊金山零售商店市場(chǎng)需求量大且新增零售空間有限，空置率低，租金持續(xù)上漲。由于照明對(duì)零售商店能源使用的重要影響，近年來(lái)已優(yōu)先安裝LED燈，因此零售業(yè)在2012-2014年間報(bào)告的能源使用強(qiáng)度中位數(shù)下降。零售建筑規(guī)模與每平方英尺能耗之間沒(méi)有一致的關(guān)系，但規(guī)模較小的零售物業(yè)消耗的能源總量小于大型零售商業(yè)消耗的能源總量，另一方面少數(shù)建筑表現(xiàn)出特別高的能源消耗，根據(jù)審計(jì)結(jié)果應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)這些物業(yè)進(jìn)行調(diào)試，以使他們提高績(jī)效并降低能源開(kāi)支。

（4）藝術(shù)和文化設(shè)施是舊金山市場(chǎng)的主要特色，博物館和戲劇表演的數(shù)量繼續(xù)增加，紀(jì)念性設(shè)施的能量之星中位數(shù)為89。

多年來(lái)隨著更多的辦公建筑不斷加入該計(jì)劃，辦公建筑的基準(zhǔn)能源使用強(qiáng)度（EUI）中位數(shù)已經(jīng)下降。但是，酒店、零售和倉(cāng)庫(kù)等物業(yè)的基準(zhǔn)能源使用強(qiáng)度EUI并沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)。

基準(zhǔn)測(cè)試建立了公共建筑能耗比較的基線，通過(guò)跟蹤該基線的改變，其中包括單個(gè)建筑物和整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的基線改變，從而提高整體建筑物節(jié)能效果。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，辦公建筑顯示出最大的節(jié)能潛力，基準(zhǔn)能源使用強(qiáng)度EUI整體下降11.8%；在辦公和零售商店中，規(guī)模較小的物業(yè)消耗的能源總量小于大型建筑物消耗的能源總量，但仍有少數(shù)建筑表現(xiàn)出異常高的能耗。不同節(jié)能措施帶來(lái)的節(jié)能潛力也有所差異，通過(guò)照明升級(jí)創(chuàng)造的節(jié)能效益最大，其次為對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)（HVACR）的升級(jí)，排在第三位的是反向調(diào)試（Retro-commissioning）系統(tǒng)。舊金山經(jīng)歷了綠色建筑標(biāo)簽式的爆炸增長(zhǎng)，2009-2013年，該市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值GDP增長(zhǎng)了19%，商業(yè)房地產(chǎn)價(jià)值增長(zhǎng)了近80%，就業(yè)總?cè)藬?shù)增加了11%，而商業(yè)建筑的能源使用量卻下降了2%[9]6。自愿綠色建筑市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)，激勵(lì)計(jì)劃和建筑規(guī)范的升級(jí)都有助于使用能耗的顯著降低。

6 舊金山綠色公共建筑案例——加州科學(xué)技術(shù)館（California Academy of Sciences, 2008）

加州科學(xué)館是世界上第一個(gè)獲得LEED雙鉑金認(rèn)證的博物館[12]，也是受ECB（《舊金山商業(yè)建筑能源性能條例》）約束最早加入能源審計(jì)的大型公共建筑之一。它不僅是可持續(xù)性的建筑，也是一個(gè)多方面的藝術(shù)作品，建筑面積38,090m2，由普利茲克獎(jiǎng)得主倫佐·皮亞諾（Renzo Piano）設(shè)計(jì)，將公眾參觀體驗(yàn)與科學(xué)研究結(jié)合起來(lái)?！霸谂f金山這個(gè)對(duì)環(huán)境有著強(qiáng)烈集體使命的城市里，通過(guò)被喚醒的空間，巨大的綠色可呼吸屋頂與外部活動(dòng)結(jié)合，科學(xué)館希望使用建筑構(gòu)件來(lái)表達(dá)他們對(duì)自然知識(shí)的熱情，以及提醒人們地球是脆弱的，需要我們共同維護(hù)”[13]。

（1）場(chǎng)地與生境。設(shè)計(jì)之初，科學(xué)館就提出保留當(dāng)前建筑的歷史遺產(chǎn)，同時(shí)開(kāi)發(fā)一種能反映自然世界的美麗和相互依賴(lài)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)?！翱茖W(xué)館旨在融入公園的風(fēng)景，像一座平緩的山丘，利用其引人注目的圓頂來(lái)喚起舊金山聞名的七座山丘的感覺(jué)（圖3）?！盵14]建筑外部看起來(lái)就像是鳥(niǎo)瞰的公園的一部分。

（2）展館及中庭。建筑設(shè)有雨林館、天文館、水族館，自然歷史博物館和世界一流的研究設(shè)施，所有這些都統(tǒng)一在一個(gè)起伏的屋頂下，屋頂面積約10,118m2，全部覆土且充滿生機(jī)（圖4）。室內(nèi)兩個(gè)主要的圓球?yàn)樘煳酿^和雨林館，高27.3m，由拉索式玻璃覆蓋的中庭連接，平緩彎曲的屋頂大約22m×30m，由雙梁鋼網(wǎng)支撐，通過(guò)水平支撐螺栓連接在一起。玻璃覆蓋的廣場(chǎng)占地183m2，可變展覽空間約1160m2（圖5、6）。

（3）生活性屋頂?？茖W(xué)館標(biāo)志性生活屋頂不僅是一個(gè)美麗的建筑作品；同時(shí)對(duì)建筑供暖和制冷效率至關(guān)重要。美國(guó)建筑消耗的電力中有1/6用于冷卻建筑物[15]?？茖W(xué)館的綠色屋頂使建筑物內(nèi)部平均溫度比標(biāo)準(zhǔn)屋頂?shù)?0℃。屋頂上1.83m厚的土壤基質(zhì)充當(dāng)天然絕緣材料，可防止雨水徑流攜帶污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)。屋頂上種有170萬(wàn)株本土植物，也是當(dāng)?shù)伉B(niǎo)類(lèi)和蝴蝶的棲息地（圖7、8）。

（4）自然采光。精心挑選的材料和周到的空間布局，營(yíng)造出建筑與公園之間的透明感。從地板到天花板采用整片德國(guó)G+H公司開(kāi)發(fā)的高性能玻璃，這種玻璃鐵含量低而非常透明，將博物館內(nèi)部與金門(mén)公園連接起來(lái)。建筑物背面的落地窗為室內(nèi)辦公空間提供了自然采光，經(jīng)常使用的空間中有90%可以看到日光和室外景觀（圖9）。

（5）可調(diào)節(jié)的通風(fēng)。主要展覽及辦公部分利用自然氣流調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)的溫度。在白天和夜晚，科學(xué)館四面的百葉窗打開(kāi)和關(guān)閉，提供新鮮空氣和冷卻建筑物，以減少對(duì)傳統(tǒng)HVAC系統(tǒng)和化學(xué)冷卻劑的依賴(lài)。頂上的許多圓形天窗不僅為雨林和水族館提供自然光線; 還可以自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉，以便在需要時(shí)允許熱空氣逸出，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)（圖10）。

（6）采暖及制冷。輻射地板采暖是科學(xué)館能效節(jié)約的另一個(gè)關(guān)鍵部分。由于暖空氣上升，10.668m高的公共空間采用傳統(tǒng)空氣加熱系統(tǒng)將極其浪費(fèi)。相反，嵌入混凝土地板的管道帶有熱水，使人們實(shí)際穿過(guò)的空間變暖，并使建筑物的能源需求每年減少10%。

（7）可再生能源。生活性屋頂周邊的太陽(yáng)能遮陽(yáng)棚包含60,000個(gè)光伏電池，每年可提供近213,000kwh的清潔能源，占科技館標(biāo)準(zhǔn)能源需求的5%，每年可減少405,000磅的溫室氣體排放。除了現(xiàn)場(chǎng)光伏發(fā)電外，科技館還通過(guò)購(gòu)買(mǎi)可再生能源證書(shū)來(lái)抵消1350mwh的能源需求，該證書(shū)有助于支持加州可再生能源產(chǎn)業(yè)。

（8）能效對(duì)標(biāo)。2011年舊金山《商業(yè)建筑能源性能條例》執(zhí)行以來(lái)，加州科學(xué)館即加入了舊金山市建筑能耗監(jiān)測(cè)及能源審計(jì)計(jì)劃。2011-2017年能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，加州科學(xué)館每年消耗的能源逐漸降低；舊金山地區(qū)博物館類(lèi)建筑的平均能耗也逐年降低，說(shuō)明針對(duì)大型公共建筑的能效對(duì)標(biāo)及能源審計(jì)對(duì)節(jié)能減排有著積極影響[16]。

3 加州科學(xué)館可持續(xù)性設(shè)計(jì)示意圖：七座山丘的感覺(jué)

4 加州科學(xué)館主要展示空間整合在統(tǒng)一的起伏屋頂下（圖片來(lái)源：purpose built series, The California Academy of Sciences(R), https://massdesigngroup.org/work/research/purpose-built）

5 加州科學(xué)館一層平面及周?chē)h(huán)境平面圖

6 加州科學(xué)館主立面：建筑外部像公園整體的一部分

（3.5.6 圖片來(lái)源：https://www.archdaily.com/6810/california-academy-of-sciences-renzo-piano）

7 公共建筑能效監(jiān)測(cè)的意義

7.1 能效監(jiān)測(cè)的意義

符合舊金山能源基準(zhǔn)和審計(jì)要求的商業(yè)建筑顯示出積極的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，在遵從標(biāo)準(zhǔn)的建筑中，能源利用下降了7.9%，且能源排放降低了17%[9]14。法規(guī)執(zhí)行最初也受到一定阻礙，法規(guī)雖然于2011年通過(guò)，但直到2013年929.03m2及以上的非住宅建筑才實(shí)現(xiàn)通過(guò)“能源之星投資組合”工具每年對(duì)其能源使用進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。2015年，加州立法機(jī)構(gòu)投票決定取代州 《議會(huì)法案1103》 的交易能源績(jī)效公開(kāi)法，要求公用事業(yè)公司為商業(yè)和多戶(hù)住宅業(yè)主提供明確的法定權(quán)力，以按燃料類(lèi)型獲得每月整體建筑能源使用，而不必獲得多戶(hù)住宅每位業(yè)主的同意，這使得加州能源委員會(huì)能在全州范圍內(nèi)建立年度商業(yè)基準(zhǔn)。

公共建筑能耗對(duì)標(biāo)和公示具有多重作用。首先，方便建筑業(yè)主及運(yùn)營(yíng)商持續(xù)跟蹤建筑的能效表現(xiàn)，與自身歷史同期的能源消耗進(jìn)行比較。其次，通過(guò)對(duì)能耗數(shù)據(jù)的歸一化處理，為同類(lèi)建筑相互比較提供基準(zhǔn)，有助于引起相互競(jìng)爭(zhēng)，促使業(yè)主及運(yùn)營(yíng)商主動(dòng)尋找降低建筑能耗、提高能效的機(jī)會(huì)，采取節(jié)能運(yùn)行和節(jié)能改造的切實(shí)措施。再次，強(qiáng)制性的能效對(duì)標(biāo)和公示政策能夠帶動(dòng)市場(chǎng)對(duì)建筑節(jié)能策略及技術(shù)的需求和投資，具有轉(zhuǎn)型既有建筑市場(chǎng)的潛力[17]。

7.2 結(jié)論及建議

（1）通過(guò)能源基準(zhǔn)測(cè)定和審計(jì)，決策者能夠進(jìn)行同類(lèi)建筑比較，審計(jì)為有效的改進(jìn)能效提供了可操作的選擇。能源審計(jì)記錄了能源使用效率和減排的重要機(jī)會(huì)，同時(shí)政府強(qiáng)有力的持續(xù)政策推進(jìn)，減少了每單位電力消耗所造成的排放量。公共建筑的能耗監(jiān)測(cè)及審計(jì)有助于單體建筑的能耗調(diào)試及控制，并最終實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展及碳減排目標(biāo)。

表2 加州科技館及舊金山博物館類(lèi)建筑的能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

（2）中美在推動(dòng)能耗信息公開(kāi)上的差異主要體現(xiàn)在執(zhí)行主體不同，從而導(dǎo)致市場(chǎng)參與度不同。中國(guó)采用政府主導(dǎo)、自上而下的統(tǒng)計(jì)、審計(jì)和信息公示。紐約、舊金山、芝加哥等城市則采用自下而上的策略，強(qiáng)制性要求大型建筑業(yè)主上報(bào)年度能耗及水耗數(shù)據(jù)，政府部門(mén)用統(tǒng)一的工具（如“能源之星投資組合”工具）對(duì)標(biāo)并公示。前者需要不斷的公共財(cái)政投入，對(duì)市場(chǎng)的影響有限，后者則更注重發(fā)揮業(yè)主的積極性，對(duì)市場(chǎng)的影響更直接。

（3）目前我國(guó)公共建筑能耗監(jiān)測(cè)及審計(jì)取得一定成果，但也遇到一些困境，主要問(wèn)題在于收集的信息沒(méi)有被及時(shí)整合、處理、分享和應(yīng)用；尚無(wú)詳細(xì)的實(shí)施導(dǎo)則來(lái)指導(dǎo)建筑能耗公示工作；數(shù)據(jù)的獲取完全依靠公共財(cái)政支持，利益相關(guān)方不關(guān)心，被動(dòng)應(yīng)對(duì)，造成成本高，推進(jìn)慢的現(xiàn)狀[17]。針對(duì)上述情況，我們認(rèn)為應(yīng)規(guī)范現(xiàn)有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)上傳平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)整理及分析，針對(duì)能效對(duì)標(biāo)結(jié)果中得分較低的建筑要求制定逐步提高能效的行動(dòng)計(jì)劃，開(kāi)展定期檢查并提供有針對(duì)性的技術(shù)幫助，引導(dǎo)其切實(shí)分步實(shí)施節(jié)能改造。

7 加州科學(xué)館剖面：兩側(cè)的圓屋頂內(nèi)有天文館和雨林展覽館

8 加州科學(xué)館剖面：連接兩個(gè)主展館的中庭部分

9 加州科學(xué)館剖面：隱藏在覆土屋頂下的使用空間

（7-9 圖片來(lái)源：https://www.archdaily.com/6810/california-academy-of-sciences-renzo-piano）

10 加州科學(xué)館屋頂覆土及天窗照片——天文館和雨林館可開(kāi)啟圓形天窗細(xì)部圖（攝影：張彧）

注釋

1）商業(yè)建筑：美國(guó)各地政策中對(duì)建筑的分類(lèi)和稱(chēng)呼不完全統(tǒng)一。有些地區(qū)立法中按公共建筑（Public Buildings）和私有建筑（Private Buildings）分類(lèi)，有些分為住宅建筑（Residential Buildings）與非住宅建筑（Non-Residential Buildings），也有地區(qū)分為商業(yè)建筑（Commercial Buildings）和住宅建筑（Residential Buildings）。美國(guó)信息管理局（EIA）將建筑分為商業(yè)建筑（Commercial Buildings）和住宅建筑（Residential Buildings）兩類(lèi)，這里的商業(yè)建筑類(lèi)似于我國(guó)的公共建筑，后文中所有商業(yè)建筑均指公共建筑。

2）大型公共建筑：根據(jù)我國(guó)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》大型公共建筑是指單體建筑面積大于等于20,000m2的公共建筑。

3）IECC是美國(guó)能源部（DOE）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ICC, International Code Council）制定的《國(guó)際能源保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（International Energy Conservation Code）的縮寫(xiě)，分商業(yè)和居住建筑兩部分；ASHRAE全稱(chēng)是The American Society of Heating,Refrigerating and Air-Conditioning Engineers，美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)，1894年在紐約成立，主要致力于建筑的樓宇系統(tǒng)、能源效率、室內(nèi)空氣質(zhì)量、冷凍及可持續(xù)性。

4）原面積單位為平方英尺，1ft2=0.0929m2；文中平方英尺全部換算成公制單位平方米。

5）“能源之星”投資組合管理器（ESPM, Energy Star Portfolio Manager），一種交互式能源管理工具，允許建筑物業(yè)主跟蹤和評(píng)估單個(gè)建筑物或整個(gè)組合的能源和水消耗。

6）能源使用強(qiáng)度EUI是指年度能源消耗除以建筑面積。EUI可以計(jì)算為現(xiàn)場(chǎng)能源使用強(qiáng)度（Site EUI，現(xiàn)場(chǎng)使用的能源除以建筑面積）或源能源使用強(qiáng)度（Source EUI，現(xiàn)場(chǎng)能源使用加傳輸、交付和生產(chǎn)損失的能源，除以建筑面積）。

7）能源之星評(píng)分：1～100的指數(shù)，將建筑物與全美范圍內(nèi)類(lèi)似物業(yè)進(jìn)行比較，考慮到區(qū)域氣候變化，使用強(qiáng)度和其他關(guān)鍵因素。得分為50表示能源績(jī)效的中位數(shù); 75及以上是達(dá)到最佳表現(xiàn)的先決條件。