建筑節能，可以走多遠
http://m.moduwu.com 2013-02-26 08:30 來源：中國科學報
我國每年城鄉新建房屋建筑面積接近20億平方米，預計到2020年底，中國房屋建筑面積將新增近200億平方米，然而，我國建筑能耗已經占社會總能耗的三分之一。人類在不斷追求居住舒適度的同時，地球環境也在為此付出沉重的代價。
世界居住條件調查日（2月28日）即將到來，相較于上個世紀80年代，我國的人均居住面積已經從不足4平方米提升到如今的30平方米。然而，人類在不斷追求居住舒適度的同時，全球能源與環境也在為此付出沉重的代價。
建筑能耗占社會總能耗三分之一
也許你有所不知，在我國，人們為了滿足自己不同的功能需求所建造的房子，其耗能占到了社會總能耗的27%左右。發達國家的這項數據約為33% ，而美國則是達到了40% 。建筑能耗高幾乎成為了一個全球問題。
中國建筑科學研究院建筑環境與節能研究院院長徐偉告訴記者，在所有建筑能耗中，建筑設備運行的能耗占了最大的比例，最主要的就是采暖和制冷。在我國北方，盡管采暖城市居住面積只占到全國城市居住面積的10%，但建筑能耗卻占到了40%，可見，北方冬天室內溫暖如春的代價著實不小。
雖然，目前看來，由于經濟發展水平的差異，中國建筑能耗低于發達國家，但與氣候條件相近的發達國家相比，我國房屋單位建筑面積的能耗卻是他們的2~3倍。
據了解，我國的建筑耗能已超過5億噸標煤，如果用這些煤來發電，將能夠產生出約15000億度電，是2011年三峽電站發電量的19倍。
根據住房和城鄉建設部的統計顯示，我國每年城鄉新建房屋建筑面積接近20億平方米，預計到2020年底，中國房屋建筑面積將新增近200億平方米，這些新增建筑將源源不斷地消耗大量能源。
節能技術因地制宜
正因為當前全球建筑能耗數量驚人，建筑節能的潛力也非常大。
所謂節能建筑，首先是在遵循不同氣候條件的基礎上實現的，要對建筑規劃分區、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環境進行研究后，設計出適合這個區域的節能方法。
徐偉告訴記者，目前的節能技術主要有：維護結構的節能，包括建筑自身的墻體、門窗等；空調系統、供暖系統、生活熱水系統等系統節能；照明、動力輸送系統節能，比如電梯、照明燈；以及可再生能源的利用，比如太陽能、光電、地熱等；對于公共建筑而言，還涉及建筑設備的監控系統。
由于南北方氣候條件的差異，北方建筑降低能耗的主要措施是增強維護結構的保溫性能，而南方建筑則需要隔熱。
建筑保溫最主要的就是采用一些高效的墻體保溫材料，或者加厚墻體的保溫層。隔熱則需要各種屋頂遮陽、外墻遮陽、窗戶外遮陽等措施，以減少太陽輻射，同時加強各種自然通風手段，通過自然通風縮短空調運行時間。
西方的綠色節能建筑除了注重保溫隔熱外，更強調采用“整體系統”的節能設計方法。
比如，他們利用室內人體和設備散熱來滿足建筑物冬季室內大部分的采暖負荷，從而降低建筑主動采暖的需求；利用可再生能源，如太陽能光熱光電技術、地源熱泵技術，降低空調采暖對化石能源的消耗；采用雨水收集及回收利用系統，屋頂綠化蓄水、中水回收技術來實現建筑環境的可持續發展等。
大型公共建筑不可忽視節能管理
在我國，大型公共建筑不足城鎮建筑總面積的4%，但能耗卻占我國城鎮建筑總能耗的20%以上。大型公共建筑最大的耗能主要是采暖、制冷、照明等，它們比普通住宅運行能耗高5~10倍。
有研究表明，當在建筑、空調、照明等方面采用先進技術，對于新建大型公共建筑可使電耗降到目前水平的40％以下，而當對空調系統，照明等采取全面的改進措施，現有建筑的電耗也有可能降低30％~40％。
徐偉也認為，相較于住宅建筑，公共建筑耗能強度大，因此，單位建筑面積的節能潛力更高，進行集中性的優化、改造后，節能效果也會更加明顯。
“不過，每每說到建筑節能，人們最容易想到的是采用節能技術，而往往忽略運行管理上的節能潛力，這也就是為什么有時候好的技術、設施應用后卻沒有產生應有的節能效果。”
北京市建筑設計研究院研究所所長苗啟松認為，建筑能耗情況的好壞很大程度上取決于設備運行、管理、維護水平的高低。這在公共建筑上體現得尤為明顯。
在國外，公共建筑需要定期采集實際能耗，并把每棟建筑當年的能耗量與過去一年的進行對比，發現異常情況時進行故障排查；對建筑用能系統的運行方式進行測評，優化建筑用能方式，比如，改變早晨空調開啟過早的問題，加班期減少空調開啟面積，大堂空調溫度偏低時要調高；另外加強對耗能設備的管理，減少建筑內設施設備的待機能耗；對建筑運行管理人員進行定期和系統培訓等等。
節能要從規劃開始
對于建筑節能而言，除了在設計、建造、使用過程中要減少資源的消耗，其實在城市規劃過程中就應該加以考慮。
瑞士聯邦建筑師協會A級注冊建筑師張萬桑告訴記者，隨著城市的不斷擴張，現代化的城市規劃一度講求的是分區制，也就是由相同功能的建筑群組成一個功能區域，而區域與區域之間是分離的。因此，人們的居住地與工作、娛樂的地方往往相隔很遠。
例如，目前我國許多大城市出現了在城市遠郊建設居住區的熱潮，但是，此類居住區普遍缺乏基礎配套設施，導致了每天城市中心與郊區之間大量的通勤交通，其間接造成的能源消耗是相當巨大的。
張萬桑表示，分區制源于西方上個世紀初城市規劃的一個學派，但是，此后西方學者開始反思這種模式帶來的資源浪費以及環境污染，并逐漸傾向于綜合城市街區的規劃模式，也就是在一個區域內包含了住宅、商業、公建等建筑，該模式的特點是就近化和功能的均質化。
因此，他認為，合理的城市用地布局可以間接為建筑節能提升很大的潛力。
節能標準約束不足
按照每年新建建筑面積數量來看，我國是不折不扣的建筑大國，但在新建建筑中真正稱得上“節能建筑”的依然是少數。
“我們不乏好的節能技術和設備，但節能效果的好壞還在于執行。”徐偉坦言，作為用能企業，出于經濟上的考慮，節能技術應用的動力并不充足。“因此，無論是國內還是國外，節能是無法完全依靠市場主動的，而是需要政府的政策引導和標準約束的。”他表示。
事實上，早在1986年，我國就開始試行建筑節能設計標準，1999年，北方地區建筑節能設計標準率先被納入強制性標準，但效果并不盡如人意。
2002年，原建設部發布了一系列建筑節能技術的檢測標準，以節能50%為目標的建筑節能設計標準體系初步建立。到了2003年,《關于城鎮供熱體制改革試點工作的指導意見》、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》相繼發布，這也意味著，全國新建的居住建筑都有了節能設計標準。
但在前期，全國城鎮新建建筑在設計階段執行民用建筑節能設計標準只占到一半，在施工階段執行節能標準的不到三分之一。盡管目前，公開數據顯示，到2011年，全國城鎮新建建筑設計階段執行節能50%強制性標準的比例已基本達到100%，施工階段執行節能標準的比例也達到95.5%，但要達到節能65%設計標準的更高目標，還為時尚早。
“根本問題在于政府的實施監督力度不夠，這就導致了企業的節能在執行率和執行質量方面都是大打折扣的。”徐偉指出。
“諾亞”——美國新奧爾良的超大型生態建筑（效果圖）
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