建筑节能 势在必行

引言
    目前，人类面临能源短缺和环境恶化两大问题，而这两者又紧密联系，由此带来的气候变化已成为21世纪全球经济发展所遇到的巨大挑战之一。据有关数据显示，2002年是142年以来的第二个温度最高年，地球表面平均温度大约比19世纪末上升了0.8 ℃，陆地平均温度比19世纪末上升了1.2 ℃。
    众所周知，二氧化碳是导致气候变化的主要原因。在英国、美国等国家，建筑业的能源消耗所产生的二氧化碳已占到全部能源消耗排量的40%；在中国，目前建筑业的能源消耗也占到了全部能源消耗的1/4左右，到2010年，该数据将上升到1/3。
    在资源方面，全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑；45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风，5%的能源用于其设备的制造；40%的水资源被用于建筑的维护，16%的水资源用于建筑的建造；60%的良田被用于建筑开发；70%的木制品被用于建筑。建筑作为人类文明最重要的产物，耗费了地球约50%的资源，建筑业已成为最不可持续发展的产业。而在今后50年的建筑设计和建造中，还将有大量的建筑维系着过去5000年的模式，因此，探索建筑的可持续发展模式已成为建筑业可持续发展的迫切需要。
    由此可见，推动建筑向节能、绿色、智能化方向发展，将是国际建筑界实现可持续发展理念的大趋势，也是中国经济社会面临的重要任务。

１ 建筑节能的进展
    可持续建筑是目前建筑业发展的最重要的议题。关于可持续发展，世界环境和发展委员会1987年提出：可持续发展就是既满足当代发展的需要而又不危及到下一代发展的需要。根据联合国21世纪议程，可持续发展应具有环境、社会和经济三方面的内容。由此并结合可持续建筑的定义，可以认为低能耗、零能耗建筑属于可持续发展的第一阶段；能效建筑、环境友好建筑属于第二阶段；而绿色建筑、生态建筑属于可持续建筑发展的第三阶段。
    1.1 绿色建筑的定义
关于绿色建筑有许多定义，但归纳起来就是应用环境回馈和资源效率的集成思维去设计和建造的建筑。有人把绿色建筑归结为具备“4R”的建筑，即“Reduce”,减少建筑材料、各种资源和不可再生能源的使用；“Renewable”，利用可再生能源和材料；“Recycle”，利用回收材料，设置废弃物回收系统；“Reuse”，在结构允许的条件下重新使用旧材料。
    1.2 绿色建筑在国外的发展及现状
    20世纪60年代，保罗把生态学和建筑学两词合并为Arology，提出了著名的生态建筑（绿色建筑）的理念。20世纪70年代，石油危机的爆发，使人们清醒的意识到，以牺牲生态环境为代价的高速文明发展史是难以为继的。耗用自然资源最多的建筑产业必须改变发展模式，走可持续发展之路。30多年来，绿色建筑由理念到实践，在发达国家逐步完善，形成了较成体系的设计方法、评估方法，各种新技术、新材料层出不穷。
    在英国，政府已制定了一系列政策和制度来促进高能效技术在新建建筑和既有建筑改造中的应用。在低碳排放量方面，英政府也采取了一些新的规划和经济激励政策。英国还有很多来自政府和其他组织的机制，如：碳排量信誉（the carbon trust），节能信誉（energy saving trust），建筑研究组织（Building Research Establishment），皇家特许建筑设备工程师协会（Chartered Institution of Building Services Engineers），这些机制和组织为推进新建筑和既有建筑在能效和温室气体排放方面的不断进步做出了巨大贡献。另外，英国在科技研究和革新方面投入很大，并已在可持续建筑领域取得了显著成果。
    在奥地利，目前约有24％的能源由可再生能源提供，这在国际上是属于发展较好的。
德国目前大力发展拥有公共绿地和具有环境友好性的建筑。在基础设施方面，德国非常注重种植屋面、多孔渗水路面、各种排水设施、露天花园等低污染、低环境影响的基础设施的利用。目前德国是欧洲太阳能利用最好的国家之一。德国政府对环境的管理很有成效，为推动巴伐利亚环境公约的实施进程，政府采取了一系列的激励手段，如对一些具有较高环保性能的项目减免费用、简化手续等。
    在美国，联邦政府已颁布了很多绿色建筑政策，并已取得了显著成效。而且还鼓励人们在进行建筑设计和建筑改造中结合能源之星（Energy Star）或LEED的方法开展工作，以降低建筑能耗、促进建筑的可持续发展．
    1.3 绿色建筑在中国的发展
    就能源消费而言，我国人均煤炭储量占世界平均水平的1/2；人均石油储量占世界人均水平的11%；天然气仅为4.5%；而目前中国单位面积能耗是发达国家的2～3倍以上。就土地的消耗而言，中国人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源仅是世界人均占有量的1/4 ；实心黏土砖每年毁田8000hm2（80km2）。物耗水平与发达国家相比，钢材消耗高出10%～25%，每拌和1m3混凝土要多消耗水泥80kg，卫生洁具的耗水量高出30%以上，而污水回用率仅为发达国家的25%。
发展绿色建筑意义重大。近年来，我国在这方面也做了不少工作：2004年2月，建设部制定了《建筑节能试点示范工程（小区）管理办法》；2004年2月25日，作为科技奥运十大项目之一的“绿色建筑标准评估体系研究”项目顺利通过验收，它作为我国第一套建筑行业绿色标准，首先应用于奥运建设项目；2005年修订了《民用建筑节能管理规定》，颁布实施了《公共建筑节能设计标准》；2006年颁布了《绿色建筑评价标准》。
    但是总体来说，我国的绿色建筑发展还处于起步阶段，我们要借鉴世界各国在绿色建筑发展中的一些经验，结合我国国情，制定相应的方针措施，以促进我国建筑业的可持续发展。

2 我国建筑能耗现状
    广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程的能耗，但由于两者属于不同领域的问题，节能的重点和技术措施也有不同，下面仅讨论建筑运行使用能耗。我国建筑可分为工业建筑、农村居住建筑和城镇民用建筑三大类。我只讨论城乡民用建筑（包括居住建筑和公共建筑）使用过程中的能源消耗及相关节能问题。
    我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7％。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤／年，占我国2004年煤产量的11.4％；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度／年，占全国社会终端电耗的27％～29％。因此，降低建筑能耗是节能工作中最重要的任务之一。
我国城乡民用建筑总面积约为400亿 ｍ2，能源消耗状况可分5类进行分析（见表１）。５类建筑能耗（折合为电力）的比例情况见图1。
    数据来源：《中国统计年鉴２００４》，中国统计出版社。
    标准煤按发电效率折合等效电，１ 度电（ｋＷｈ）＝３５０ｇ 标准煤。
    2.1 北方城镇采暖能耗
    从图1中可以看出，我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/m2?年，为欧洲等同纬度条件下建筑采暖能耗的2～4倍。能耗高的原因主要有3个。一是围护结构保温不良。目前我国建筑外墙平均的保温水平为北欧等同纬度发达地区的1/2～1/4，这使得冬季采暖需要热量较之高出2～3倍。二是供热系统效率不高，各输配环节热量损失严重。我国70%以上的采暖建筑采用集中供热方式，由于系统本身的问题导致末端冷热不均和热源难以随气温的变化及时调节，从而使系统损失的热量高达30%。三是热源效率不高。由于大量小型燃煤锅炉效率低下，部分大型燃煤锅炉和各种燃气锅炉有的效率也较低，热源目前的节能潜力在15%～20%。
    2.2 大型公共建筑能耗
    大型公共建筑指单体面积超过2万m2并采用中央空调的公共建筑。目前我国有5亿m2左右这样的建筑。其用能设备包括空调、照明、电梯、办公设备等多个系统。我国大型公共建筑的耗电量为70～300kWh/m2?年，为住宅的10～20倍，是建筑能源消耗的高密度领域。尽管该类建筑目前的用电水平与欧美发达国家相当，但调查结果表明，这类建筑能源浪费现象仍较严重，有很大的节能潜力。
    随着我国城市建设的发展，大型公共建筑的增长速度非常快，占新建建筑总面积的比例也越来越大。在这种情况下，其高密度用电将导致民用建筑用电量的急剧增加。
    2.3 住宅与一般公共建筑的非采暖能耗
    我国城镇的住宅总面积约为100亿m2。除采暖外的住宅能耗包括照明、炊事、生活热水、家电、空调等，折合用电量为10～30 kWh/m2?年，用电量约占我国全年共电量的8%。
    目前这两类建筑的能耗水平低于发达国家，这主要是由于建筑提供的服务水平不高。由于我国能源费用相对于居民收入偏高，我国的绝大部分城镇住宅的用电水平较低。如大部分城市居民习惯夏天很热时才开空调，生活热水用量远小于发达国家水平，南方地区冬天室内温度即使低于16℃业务采暖措施。如大部分学校、军队营房、一般办公建筑中主要用电设备还仅为灯具，用电密度低。
    随着生活水平的提高，住宅和一般公共建筑内用户提出了更高的建筑服务水平要求。如住宅内生活热水、家用电器的需求增长，一般公共建筑中电器数量增多等，都将造成这两类建筑能耗的增长。此外，近年来在一些大城市出现了一批高档豪华住宅，户均用电水平几倍甚至几十倍于普通住宅。随着我国经济发展和高收入人群的增加，此类高能耗住宅将有大幅增长的趋势。对于能耗原本较低的一般办公建筑进行二次装修和加装中央空调系统，盲目提高建筑内部的“豪华性”，也会造成此类建筑能耗的成倍增长。

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