浅析我国建筑节能现状及其发展

　　【摘要】 本文分析了全球建筑节能的迫切要求,结合“十一五”规划发展纲要对节能的要求,总结、对比了国内外建筑节能的现状,提出建筑节能工作中须解决的一些关键技术和措施。

　　【关键词】 建筑节能； 现状； 关键措施；先进技术

　　2006 年国务院提出的“十一五”规划纲要将节约能源作为一项基本国策, 明确了节能的目标即到“十一五”期末,万元国内生产总值( 按 2005 年价格计算) 能耗下降到 0.98 吨标准煤,比“十五”期末降低 20%左右, 平均年节能率为 4.4%。重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。并作出了如下决定:

(1) 必须把节能摆在更加突出的战略位置。

(2) 必须把节能工作作为当前的紧迫任务。

至此可以说中国有组织、规范的节能工作拉开了序幕。纲要明确了要抓好一些重点领域的节能工作,其中建筑节能紧跟着工业节能位居重点节能领域的第二名,可以看出建筑节能在国家整个节能战略中所处的重要地位。国外的节能工作开展比较早, 也积累了一些经验和方法,我们可以借鉴。因此有必要分析一下当前建筑节能的现状以及近期发展方向以便我们更有目的、更科学地开展节能工作。建筑节能是指节约采暖供热, 空调制冷, 采光照明以及调节室内空气、湿度, 改变居室环境质量的能源消耗,并利用太阳能,地热(水) 能源的综合技术工程,是一项多行业多专业协同的工作。

一、建筑节能是一项全球性课题

　　20 世纪,世界建筑科学技术突飞猛进,房屋建筑快速发展,在能源危机阴影的笼罩下, 各发达国家建筑围护结构的保温隔热和气密性能大有提高, 采暖、空调和照明的设备与技术 日益进步,人们越来越能够在更为优裕和舒适的室内环境中生活与工作,人类建筑文明取得了前所未有的成就。然而,人们未曾料到,与这种文明与进步相伴而来的是一系列严重的负面影响:  1 . 住宅与公共建筑的采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗了全球约 1/ 3 的能源, 主要是石化能源。2 . 我们的建筑物在使用能源的过程中排放出大量的 SO2 、NOx 、悬浮颗粒物和其它污染物,影响人体的健康和动植物的生存。  3 . 世界各国房屋能源使用中排放大量温室气体 CO2 。

二、围绕建筑节能的各项措施

 1 . 对建筑围护结构进行高水平的保温隔热。例如,窗户采取多层窗、中空玻璃、低发射率玻璃、填充惰性气体等方法,使整窗传热系数从 1.5～2.5W/(m2K)降低至 1.0 W/(m2K) 左右; 对外墙加强保温隔热,特别是采用外保温, 使外墙传热系数从 0.3～0.5W/(m2K)降 至 0.1～0.2W/(m2K) 左右; 在围护结构保温隔热良好的情况下, 室内用砖石、混凝土等 重质材料建成厚重结构,以利于蓄存室内热能,调节室温。 2 . 采用高能效供热、制冷、照明和家电的设备与系统,减少输热、输冷能耗,充分利用 清洁能源,扩大热电联供或热电冷联供, 扩大应用热泵、贮能、热回收和变流量技术。 3 . 最大限度地有效利用天然能源, 首先是太阳能。其它自然能源,如地热能也将得到利用。地源热泵可用于建筑采暖与制冷。风力资源丰富的地方也可利用好风能。当然,建筑 绿化也是常见的利用自然能源的方法。建筑物周边广植树木,有防风、遮阴、蓄水及改善景观等效果。

三、中国建筑节能的现状 

 1 . 现阶段国内建筑能耗 目前, 我国现有建筑的总面积约 40 0 亿 m2 , 预计到 2020 年还将新增建筑面积约 300 亿 m2 。建筑需占用大量土地,在建造和使用过程中, 直接消耗的能源占到全社会总能耗的 近 30% ,加之建材的生产能耗 16.7% ,约占全社会总能耗的 46.7%。建筑用水占城市用水量的 47%,使用钢材占全国用钢量的 30% ,水泥占 25% 。在环境总体污染中, 与建筑有关的空 气污染、光污染、电磁污染等就占了 34% ; 建筑垃圾则占垃圾总量的 40% 。我国正处于工 业化和城镇化快速发展阶段, 要在未来 l5 年保持 GDP 年均增长 7%以上,将面临巨大的资源约束瓶颈和环境恶化压力。现在全国每年建成的房屋建筑面积达 16～17 亿 m2。全国城乡既建筑面积已超过 3 60 亿 m2,其中按采暖建筑节能标准建造的只有 1.3 亿 m2,且限于少数城 市的居住建筑。与气候条件接近的发达国家相比,我国居住建筑单位面积采暖能耗为他们的 3 倍左右,而且室内热环境很差。现在,这些高耗能建筑冬季采暖与夏季空调的使用正日益普 遍,能源浪费更加严重。建筑节能刻不容缓。

2 . 能源使用受到限制

中国人均能源资源远低于世界平均水平,特别是石油和天然气资源更为短缺。今后,全国  能源总产量的增加会得到控制,能源结构将进行调整, 煤炭用量所占的比例会逐步减少,而 天然气、电力等清洁能源会得到较快增加,太阳能等可再生能源也必须较快发展。 

 3 . 北方城市采暖污染严重       我国北方城市冬季采暖主要使用煤炭能源,燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物等大气主要 污染物指标较高,总体来说北方城市高于南方城市, 采暖期高于非采暖期, 而采暖的污染值又随着气温的降低、即采暖燃煤量的增加而升高。由此可见,建筑采暖是城市大气的一个主要污染源。只有从源头上减少建筑采暖能耗,才能使北方城市采暖期大气污染的严重状况得到根本改变。

4 . 温室气体排放量大

现在我国是世界上温室气体排放第二大国,我国气温正在升高,华北平原1980年至1989 年气温偏高 0.1～0.6℃;1990 年至 1998 年气温偏高 0.3～0.8℃。地球变暖造成的后果,愈 是在生态环境薄弱的地区, 表现得愈为严重。我国近几年由于气候变化引起的特大灾害十分 频繁,许多地方发生特大洪水、持续干旱, 荒漠化加剧和沙尘暴频发,使我国蒙受损失巨大,应引起警惕。

5 . 建筑节能相应法规政策

    近年来我国针对建筑节能出台了一些相应法规政策,如 2005 年 6 月《建设部关于推进节 能省地型建筑发展的指导意见》; 2005 年 7 月 1 日《公共建筑节能设计标准》;2006 年 1 月《民用建筑节能管理规定》。

四、中外建筑节能对比

1 . 政策上的差距

    德国、丹麦、波兰对旧有建筑节能改造提供补助,日本对利用太阳能建筑实行补助,典政府贷款支持节能建筑,美国采取多样化的政府扶持举措。我国建筑节能相关法规不明确,  缺乏政策支持。 

 2 . 标准上的差距

瑞典很重视住宅配件的标准化; 日本, 1979 年也颁布住宅保温隔热标准; 美国则颁布 多种节能规范且经常进行修订 ASHRAE(采暖、制冷及空调工程协会) 标准。我国节能工作起 步晚、标准化工作落后、标准制定周期长滞后于实际情况,强制性内容和推荐性内容界定不明确。

3 . 推广应用上的差距

  　国外政府推广普及, 社会力量宣传和相关培训普遍。我国政府在推广力度及方式方法上 不足,设计人员不能从建筑节能设计中获利,节能建筑在实际使用过程中收益不明显。

4 . 研发能力上的差距

　　国外有专门研究机构做新型建材、能源、光源等研究。我国相关部门比较分散, 不能很好地发挥团队能力, 且转化为实际生产力的比较少。

 5 . 采暖能耗的差距

　　欧洲国家普遍 6L 油/ m2 以下。而我国即使是全国推行建筑节能较好的城市如北京平均采暖能耗达 16L 油/m2 ,按新建建筑节约 50%能耗计算, 采暖能耗也需 8.75L / m2 。

6 . 房屋设计上的差距

　　除建材品质和建筑形式上的差别外,国外采取多种方式进行建筑节能如: 建筑呼吸系统 (24 小时微风换气系统) ,中央吸尘系统, 热回收系统, 洁净能源的利用系统(光-电) 等。国内这方面的工作比较少。

7 . 节能产品质量上的差距

    国外产品品质高, 牢固精细, 注重人性化设计。国内节能产品大多还停留在仿制的水平, 自主知识产权较少,制造水平上还有较大差距。

 五、现行建筑节能的先进技术及关键问题

    2006 年7月6日清华大学建成节能楼, 虽然造价不低,很多地方还处在试验阶段, 但其中也使用了大量先进的节能技术,代表了国际先进水平, 为建筑节能的发展起到了示范作用。其中主要的先进技术有: 超低能耗、顶级技术、地下室采光、会发电的玻璃、蓄热地板等。在推广建筑节能工作中应明确民用建筑侧重于本体的节能技术和优化设计, 建筑设备新技术, 公共建筑侧重于空调采暖和照明设备,因此应解决以下一些关键技术:

 1 . 建筑物本体的关键节能技术

(1) 节能型墙体材料、门窗、保温及采光技术 

(2) 建筑低能耗围护结构组合优化设计方法

(3) 利用相变贮能推动建筑物节能降耗的技术

(4) 超低能耗建筑和绿色建筑的研发、示范和推广应用

2 . 建筑设备的关键节能技术

(1) 房间空调器的节能技术(变频技术、户式中央空调器、热泵除霜技术等)

(2) 螺杆机及多级高效吸收式制冷机的研发和应用

(3) 消除供热/ 冷计量收费领域的技术障碍

(4) 随着能源结构优化,各种采暖方式和供冷方式的技术经济评价分析及比较

(5) 热电冷联供技术(系统优化匹配设计及控制等)

(6) 水源热泵技术的推广应用

(7) 蓄能技术(从新型相变材料开发和相变传热技术角度推动蓄能技术在蓄冷空调、地 (8) 绿色照明技术及其产业化

(9) 地板采暖和吊顶冷辐射技术的研发和应用

(10) 太阳能热水器技术及其产业化

(11) 独立除湿技术的研发

(12) 空调自然风模拟技术的研发和应用

(13) 新风处理及余热回收技术

(14) 可再生能源在建筑用能领域的应用技术( 太阳能、自然通风、夜间通风、地热、地下和地面水体蓄能、燃料电池、其它形式的余热回收等)

　　综上所述,我国全面推广建筑节能的工作是一项长期的、艰苦的、意义重大的工程, 是解决我国能源问题的根本途径,是当前经济工作的一项紧迫任务。建筑节能的推广必须依赖政府,依赖政策法规的支持, 也有必要采取强制的措施。相信在国家十一五纲要的指导下, 在全国开展节能工作的大环境下,加上全民对任重道远的节能工作意义的深入理解和积极配合参与,相信不久就能看见成效。