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我国建筑节能与节能建筑的发展思考

标签: 建筑节能 节能建筑

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    1、概述

  建筑节能和节能建筑是近年来出现频率较高的两个词汇,但是深思之余,发现不同文献和报道对其理解有所差异,还有些报道似乎混淆了两者的区别。本文拟抛砖引玉,探讨建筑节能与节能建筑之间的辨证关系,以求形成科学合理的认识,更好的为落实我国十一五单位GDP能耗降低20%的节能规划服务。
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  1.1 建筑节能和节能建筑的定义

  建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。 版权为ehvacr.com

  节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的在使用过程中能显著降低能耗的建筑。节能建筑在我国一般是指按照国家出台的节能设计标准设计建造的建筑。

  1.2 我国建筑节能面对的形势 暖通-空调-在线

  能源与环境是21世纪人类共同面临的两大难题,快速发展的中国问题尤其突出。随着近年来市场经济的快速发展,城市建设规模不断扩大,各种产业园区、大型建筑群和小城镇不断涌现,每年新增建筑近16~20亿平米,以这样的建设增速,预计到2020年,全国总建筑面积将达到700亿平方米。加上我国的城市化进程加快,2005年我国城市化率已达43%,每年平均有接近2000万农村人口进入城市,而城市人口能源消耗远高于农村人口。同时随着人民生活水平和舒适性的提高,单位建筑面积能耗呈刚性上升的趋势。建筑能耗作为为满足建筑功能和建筑舒适性服务所必需的能耗,目前在我国总能耗中已占到19~20%,但仍然低于发达国家30%~40%的平均水平,因此我国建筑能耗对能耗总量的相对值和建筑能耗的绝对值都面临持续增长的压力。而另一方面,由于持续增长的需求和城市能源结构的调整,全国范围内能源供应形势趋于紧张,能源供应已不能满足经济和环境可持续发展的需要。我国的电力负荷连年增加,特别是夏季高峰电力不足和峰谷差增大,每逢夏季许多城市不得不拉闸限电;全国多个城市出现天然气短缺和提价,能源已经成为制约我国经济进一步发展的瓶颈。我国的建筑节能势在必行,但任务艰巨。
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  1.3 我国节能建筑的发展

  我国从1998年至今颁布了多项居住建筑和公共建筑节能设计标准,制定了相对1980年建筑用能水平节能30%、50%到65%三步走的计划。计划到2010年新建建筑分步骤普遍实施节能率为50%的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2003)、《公共建筑节能设计标准》以及《建筑照明节能标准》。为加强终端能耗管理,正在研究建立我国节能建筑评定体系,即将出台《建筑节能管理条例》及《建筑能效测评与标识技术导则》。近年来随着国家宣传力度的加大,节能建筑已经为广大人民所了解,节能建筑发展迅速。国内省份围绕节能设计标准竟相提出该地区的具体节能规范,对建筑外墙、外窗等设计细节进行了规定,并制定了相应不达标时的处罚措施。但由于我国经济发展水平落后,推行节能建筑的时间较短,节能建筑在总建筑面积中所占的比例仍然较低。据建设部2003年的数据显示,全国只有1%的既有建筑和5%的新建筑达到了国家规定的节能标准。目前我国城乡共有建筑400亿平米,其中95%是非节能建筑,目前每年还要新增的近20亿平米新建建筑,预计到2020年我国还将新增300亿平米建筑面积,由此可见,我国节能建筑的推广任务虽有成绩,但任务仍然十分艰巨。 nuantongkongtiaozaixian

  1.4建筑节能的发展阶段

  国际上“建筑节能”概念的内涵发展历来与建筑主导思维的发展和能源形势息息相关,经历了三次大的变迁。1973年发生世界性石油危机后发达国家迫于能源短缺最早提出了建筑节能,当时建筑能源系统以舒适性为唯一目的,建筑节能实质就是通过限制用能以减少能源消耗,这虽然对发达国家渡过能源危机起到了一定作用,但限制用能特别是减少新风量降低了建筑内环境的健康性能,这成了后来一系列建筑病态综合症的根源。此后随着舒适建筑向健康建筑发展,环境舒适性要求的提高使建筑节能改为“在建筑中保持能源”,力图在不增加建筑能耗的同时提高建筑的健康性和舒适性,这就是现在的“提高建筑中的能源利用效率”的雏形,其进步在于并不是单纯意义上的节省能源,而是从积极意义上提高效率。目前国际上建筑理念已发展到绿色建筑阶段,注重建筑与自然环境的协调和生态平衡,以求达到可持续发展。对于建筑能源系统,除了普通意义上的建筑节能,还强调可再生能源在建筑内的利用和减少对地球的环境污染。在当代中国由于跨越式的快速发展,现在通称的建筑节能的解释有多种说法,但基本应该包含提高能源利用效率和发展绿色建筑的含义。
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  2、我国建筑节能中存在的问题

  建筑节能和节能建筑近几年的发展在促进建筑节能的大众认识、推动建筑节能市场化等方面较为成功,但同时也暴漏出一些问题:我国的建筑节能日益得到重视,但收效不尽理想;对节能建筑的本质认识不够,对建筑节能和节能建筑的关系不清;地方节能标准从节能50%到65%不断攀升但落实不够,一些新建商业项目中滥用零能耗、绿色建筑和生态建筑名称进行不实宣传等。 ehvacr.com

  2.1建筑节能数字化

  节能不能仅仅停留在政策层面,不能仅仅是一种口号或装饰,建筑节能需要落到实处、收到实效。建筑节能是一项系统工程,其中节能设计是前提、落实施工是基础、用户使用是关键,做好建筑节能需要政府、设计院、施工单位、建设方和用户协同努力。目前我国的节能设计已经成为强制性标准,但落实的情况尚未完全解决。建设部刚完成的一项调查显示,在所调查的17个省市中按5%的比例抽调今年的新建建筑,北方90%的住宅建筑按节能标准设计,但只有30.6%实现了设计标准;中部地区仅19%的建筑按节能标准设计,其中14%得以实施;南部最差,只有11.2%的住宅建筑做了节能设计;在南北交界地区,节能设计占58%,不过施工验收后只有23%按设计完工。最新调查表明,我国新建建筑设计执行节能标准的比例为59%,但发展极不平衡,北方供暖地区达80~90%,夏热冬冷地区为20%,夏热冬暖地区仅为10%。另外即使设计执行了国家规定的节能标准,但施工却不能真正达标(即采用阴阳图纸应付图纸审查),也会大大影响节能的效果。2005年建设部对16个省市3000多个在建工程进行调查发现,施工过程中按节能设计标准施工的建筑中,北方地区的比例为50%,夏热冬冷地区的比例不足20%,夏热冬暖地区的比例不足10%。但同时各个地区尽相提高节能设计标准,按照建设部要求,在2006年新建建筑严格实施节能50%的设计标准基础上,北京、天津将率先实施节能65%的标准。可见如果只重制定标准而忽视了具体的落实监控,建筑节能有可能变成数字化的空中楼阁。 nuantongkongtiaozaixian

  2.2节能建筑标签化

  节能建筑也出现了一些将部分技术标签化的趋势,具体体现在把一些技术当作节能建筑的标签来贴。特别是一些房地产开发公司为追求宣传效果而炒做技术,建筑节能体系应是一个整体集成,不可分割开来,采用某一两项技术来代替系统优化是不可取的。辩证法告诉我们不存在能够解决建筑节能的万灵技术,经济合理的节能建筑应当是根据当地的气候条件、技术的地域适用性和资源稀缺情况优化设计的结果,而不是简单的某一两项节能技术的堆积。比如寒冷地区的外维护结构可以多增加投资做厚,但夏热冬冷地区过厚的维护结构冬天固然可以保暖,但夏天却可能增加空调系统能耗。太阳能在西部地区资源远比东部丰富,但太阳能光伏发电却主要建设在东部。地源热泵在南方无须冬天供暖的条件下无法发挥热泵冷暖两用的优势且容易造成冬夏土壤热不平衡而造成运行困难。节能建筑应该优化选择,发展成套技术。比如适用不同气候条件的保温结构、在当地经济性高的空调冷热源、高输送效率的输送系统、舒适性高能耗低的空调送风方式和末端等等,地域之间根据气候应当有所差别。 nuantongkongtiaozaixian

  2.3限制用能一刀切

  建筑节能是否应该设置上限和分段价格这是最近节能法规制订中出现的一个有争论问题。诚然我国的建筑节能必须设置量化指标,但建筑能耗首先是一种满足舒适性的消耗,必须以不降低合理的舒适性为前提。居住建筑的能源消耗是一种消费,代表的是生活水平的提高,应该已引导正确的消费观念但没有理由限制使用。对于公共建筑尤其是政府建筑应该首先制订严格的能耗使用限制。从实际范围内看,建筑节能又详细用能指标的都是政府建筑而不是居住建筑。因此对于限制用能不能搞一刀切,必须合理区分合理消费和不合理消耗,尊重人的使用习惯也是以人为本的体现。这在美国就是很好的范例,去年颁布的《2005国家能源政策法案》要求所有政府建筑从2006年到2015年间,单位面积的建筑能耗应该在2003年基础上每年降低2%,到2015年达到相对2003年节能20%。新建政府建筑设计能耗至少要在ASHRAE Standard 90.1-2004基础上节能30%。同时所有政府建筑根据要求对建筑物能耗进行测试和统计,这些数据将输入政府能源追踪管理系统,接受能源管理审计。但对私人住宅则采用了税收减免来鼓励节能,私人住宅如果更新供暖、空调等家庭耗能设施以提高能效,使制冷设备相对于2001年达到节能15%,将能够得到75美元的税收减免信用,节能20%能得到125美元的减税信用,节能25%能得到175美元的减税信用;安装太阳能热水系统、太阳能光伏系统以及燃料电池系统的住宅将能得到总造价30%,最高2000美元的税收减免信用;甚至更换室内温度调控器、安装节能窗,维修室内制冷制热设施的制冷剂泄漏等,也可获得全部成本10%的税收减免。这样将政府建筑和居住建筑分开,各自采用胡萝卜和大棒的政策是值得借鉴的。
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  2.4混淆建筑节能和节能建筑

  建筑节能是以节省建筑能源消耗为目的的系统工程,是节能措施落实得到的能源相对节约量,其单位用KWh/m2。节能建筑是以降低建筑物能耗指标为目的的设计和建造方式,其衡量指标是建筑物的能耗指标,单位用W/m2。前者的单位使用过程中形成的,而后者是设计值,而节能设计规范中的各项指标是从设计角度提出的,只是对应设计工况的具体指标,和实际的使用是有差异的,两者既有区别又有联系。对以上两者关系的混淆造成了一些错误的说法,比如说我国建筑的建筑能耗达到全国总能耗的30%,其实只是我国的建筑设计总负荷达到了全国总能耗的30%,实际的建筑负荷在全国总能耗的20%左右。另外一种错误的说法是我国的建筑负荷相当于几个三峡的发电量,其实也只能说是我国的建筑设计总负荷相当于几个三峡发电量。
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  另外一种模糊认识是对建筑节能的“重手段、轻目的”。 由于建筑节能是相对节能,看不见摸不着,并且会随着建筑技术的发展而发展,因此没有绝对的节能建筑,只有相对的建筑节能。现在相当一部分人潜意识认为建筑节能即是修建节能建筑,修建好节能建筑即完成了建筑节能,这种只重手段不重目的是无法完成建筑节能任务的。开发商仅仅把节能技术当作项目的卖点之一,对于这些技术是否真正为建筑降低能耗并不关心。其结果往往是,成本提高了,房价提高了,节能效果却微乎其微。最近上海市的住宅能耗调查就发现经过节能改造的建筑反而出现了能耗增加的情况。因此对我国的建筑节能必须以多方协作,尤其是应该加大对建筑使用过程中的引导和管理。

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  2.5节能建筑贵族化

  一些房地产开发公司近年来营造了许多所谓高端技术路线的节能建筑,依靠堆积的先进技术炒做卖点,将节能建筑所需要增加的成本抬高到数千元人民币。其实同等规模的建筑完全可以在成本投入相同或差幅不大的情况下实现节能,这已为国内外许多节能建筑的实践所证明。关键是开发商如何有效集成各种价廉物美的技术与产品。并不是所有的产品只有国外的才能达到技术要求,国内的诸多技术与产品完全可以取而代之,完全可以做出低价和平价的节能建筑。如此,建筑节能才有生命力。

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  我国的人均国民收入还处于世界100名开外,因此我国的建筑节能应该是体现国情的建筑节能,真正能够推广和作到寿命周期节省的建筑,而不是都做成节能技术示范楼。老百姓是算经济账的,节能住宅可以节省空调、暖气的费用,但造价也比普通建筑高5%~15%。如果购买一处100平方米左右的房子,可能就要贵上几万元。而普通居民每年需要开空调的时间比较有限,大致三四个月的时间,可省的这笔电费其实有限,因此觉得不划算。节能建筑的建造必须以寿命周期计算来决策,不是一定要采用最先进的技术,而是要因地制宜的采用最合适的技术。当前对节能建筑的建造既不能只是应付检查的形式之举,也不该变成开发商拿来做噱头的卖点。我们的节能建筑刚刚起步,不应该现在就出现节能建筑贵族化的趋势,而是应该把有限的资金花在普通建筑上,用合理的投资够实现尽量大的节能效益。
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  3、建筑节能和节能建筑的辨证关系

  节能建筑是反映建筑本体的一种特性,是建筑节能的必要而不充分条件。建筑是一个整体,节能应贯穿其中,两者既应各司其职又应紧密合作。建筑节能必须依靠使用者落实,节能建筑依靠建设者落实;建筑节能更加依靠管理和宣传,节能建筑更多依靠技术和材料;没有绝对的节能建筑,只有相对的建筑节能;推进建筑节能需要真正落实节能建筑,节能建筑是建筑节能的基础但并是建筑节能的全部含义。

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  4、对我国发展建筑节能的建议

  我国作为仅次于美国的世界第二耗能大国,近年来能源短缺、电力峰谷差增大、天然气提价、空调和供暖能耗上升导致的、部分省市电力、天然气供应不足,形势不容乐观,建筑节能。基于以上对建筑节能和节能建筑的辩证认识,我国的建筑节能任重而道远,笔者认为以下几点可供我们借鉴。
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  (1)注重节能建筑的落实: 我国虽已颁布了居住建筑和公共建筑等一系列节能设计标准,但监督管理措施滞后,实施的比例并不高,节能建筑在总建筑中的比例仍然很低。笔者认为当务之急不是急于不断提高节能设计标准,而是要保证现行节能设计标准的全面落实和达标,既有建筑改造分步落实。应该完善节能设计标准和既有建筑改造的实施细则、管理办法及经济性奖励政策,要完善节能建筑的责任追诉制。只有将随着节能建筑比例的提升,建筑节能才能有稳步发展的基础。 www.ehvacr.com

  (2)区分公共建筑和居住建筑,分别以限制和激励引导为主加强建筑节能:对政府建筑和用财政拨款建设的建筑,实行更加严格的能源管理措施,以政府建筑节能来带动建筑节能。例如,对政府建筑可增加节能标准中强制性条文的数量;所有大型政府建筑,必须进行权衡计算和能耗模拟;严格控制政府建筑的采购过程,进入政府采购清单的供暖空调设备,必须达到相应能效等级标准中的节能标识等级。对城市中单位面积能耗较大的公共建筑则应该根据地域和用途制定建筑能耗的上限,防止浪费。而对于住宅建筑节能,应该尽快实行产品准入和能效标识制度等市场调节机制的力度。对于能效等级低的产品和能效标识级别低的建筑,应加征消费税和固定资产投资税。而对能效等级高的产品、利用可再生能源的产品和能效标识级别高的建筑,则应对生产企业实施退税、对消费者给予能效补贴。同时,加强对公众的宣传教育,使建筑节能规则化、具体化,能深入人心。
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  (3)对于从国外引进的新技术、新材料和新设备,需要分析其对于我国气候、使用习惯、经济性、可维护性等方面的适用性,适合的才是最好的,不能盲目克隆国外的技术到国内。

  (4)建立和完善建筑能耗的检测、统计、审计和披露制度:目前我国应该尤其重视建立建筑能耗的后期跟踪和披露制度,将建筑寿命周期内的能耗统计和披露制度化、规范化、透明化,应该尽快制定一套公正规范的建筑节能检测手段,实现对建筑的节能现场检测,将建筑能耗变成国家和老百姓都能看得见、算得清的明白账。这对推动建筑节能落实、政策制定和提高老百姓的认知程度都有积极意义。 暖通空调在线

  总结为一句话,没有绝对的节能建筑,只有相对的建筑节能,建筑节能是一项长期的系统工程,即不能徘徊不前也不能幻想一蹉而就,而是需要相关各方持续的协调努力和实际落实。
  5、致谢

  本文是在龙惟定导师的指导和启迪下完成的,在此对孜孜不倦为我国节能事业而努力的龙老师表示诚挚的敬意。

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  参考文献:
  1 Energy Policy Act of 2005, US PUBLIC LAW 109-58-AUG.8,2005,
  2 龙惟定,建筑能耗比例与建筑节能目标[J],中国能源,第27卷第10期,2005年10月
  3 龙惟定,民用建筑怎样实现降低20%能耗的目标[J],暖通空调,第36卷第6期,2006年6月

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