熱舒適環(huán)境下我國村鎮(zhèn)建筑節(jié)能發(fā)展研究——以常熟地區(qū)為例

尹立新，李國文，閆 晶

（常熟理工學院 管理學院，江蘇 常熟 215500）

一、我國村鎮(zhèn)建筑節(jié)能發(fā)展的背景

與發(fā)達國家相比，我國建筑節(jié)能研究工作起步較晚，而我國的建筑能耗卻比歐美高得多，冬夏室內(nèi)環(huán)境也遠不如他們的舒適。目前，我國建筑能耗約占我國總能耗的28%，預計到2020年以后將占30%-40%，我國現(xiàn)有的400億平方米的建筑當中，99%是高能耗建筑，如果仍維持目前這樣的狀況，那么到2020年，建筑能耗將為2000年的三倍以上［1］4。這種狀況將是我們的環(huán)境無力承受的。當然，我國建筑能耗中80%為建筑使用過程中的運行能耗，我國節(jié)能空間還是巨大。

目前，我國農(nóng)村民用建筑面積為240億平方米，占全國總建筑面積的60%以上，隨著農(nóng)民生活水平的提高，農(nóng)村尚需新建住宅30多億平方米，村鎮(zhèn)建筑的能源消耗將發(fā)生前所未有的變化，必須引起我們的高度重視。因此，制定切實可行的村鎮(zhèn)建筑節(jié)能措施和激勵措施，對加快我國建筑節(jié)能的整體步伐有著舉足輕重的作用，也是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。清華大學建筑技術(shù)科學系的農(nóng)村建筑節(jié)能課題組在新農(nóng)村建筑節(jié)能方面的研究是國內(nèi)的首次大規(guī)模嘗試，他們在北京周邊多個郊區(qū)縣完成了500多戶農(nóng)宅實際改造工程。如果在整個北方地區(qū)進行推廣，每年可以節(jié)約采暖煤耗約0.5億噸標準煤，折合500億元人民幣，經(jīng)濟效益顯著［2］8。

當然，我國目前大部分地區(qū)建造的節(jié)能建筑及示范應(yīng)用工程還存在不少問題，如：初期投資大，節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品不成熟；政策上的激勵措施不完善及缺少規(guī)范的節(jié)能檢測評估體系等。

二、我國建筑節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）我國建筑節(jié)能的主要新技術(shù)

1.建筑圍護結(jié)構(gòu)技術(shù)

建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱水平（包括外墻、屋面、門窗）是建筑節(jié)能的重要技術(shù)指標，是提高室內(nèi)環(huán)境舒適度、降低能耗的重要環(huán)節(jié)。目前，我國住宅的圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱水平與發(fā)達國家相比有很大差距。歐洲國家的住宅年實際采暖耗能已經(jīng)普遍降到了每平方米6L油以下，領(lǐng)先的“高舒適度、低能耗”住宅則達到了3L油以下。把北京市住宅的平均采暖能耗按歐洲方法折算，按照節(jié)能50%的標準新建的住宅采暖能耗大約是8.75L油，按節(jié)能65%設(shè)計標準的建筑，可達到每平方米建筑一個采暖季耗煤8.75kg，也僅達到了6.125L油的目前歐洲平均水平。［3］5

早在1988年，我國就開始了墻體革新工作，大力開發(fā)與推廣節(jié)土、節(jié)能、利廢、多功能、有利于環(huán)保并符合可持續(xù)發(fā)展要求的新型墻體，經(jīng)過20年的發(fā)展，盡管新型墻體產(chǎn)品有了很大的發(fā)展，但還未能達到我國確定的墻改跨世紀戰(zhàn)略目標。《江蘇省發(fā)展新型墻體材料條例》鼓勵“利用煤矸石、粉煤灰、建筑渣土等無毒無害的固體廢物以及江河淤泥開發(fā)、生產(chǎn)新型墻體材料，鼓勵優(yōu)先發(fā)展自保溫墻體材料、逐步實現(xiàn)資源循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)和建筑節(jié)能”［4］36，這些以外墻外保溫為主的節(jié)能技術(shù)尚存在許多問題：技術(shù)水平低，質(zhì)量不易保證、耐久性差。因此，開發(fā)研究外墻自保溫材料是關(guān)鍵所在，在發(fā)展新型墻體產(chǎn)品時，除考慮強度指標外，還要在導熱性、耐久性、干燥收縮、防火、耐水、隔聲、抗沖擊性能等方面有全面的考慮。另外，圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能還應(yīng)考慮保溫門窗、屋面保溫及建筑物的體型系數(shù)，建筑遮陽也對圍護結(jié)構(gòu)的保溫有重大影響。

2.太陽能利用

2.3.3 PO2 納入18篇文獻，各研究間存在異質(zhì)性（P＜0.000 1，I2=79%），采用隨機效應(yīng)模型進行Meta‐分析，見圖3。結(jié)果顯示治療前后，試驗組PO2增加值顯著大于對照組，差異有統(tǒng)計學意義［MD=9.75，95%CI（8.27～11.27），P＜0.000 1］。

我國屬于太陽能資源豐富的國家，年輻射總量大于3300-8300MJ/（m2.a），全國2/3以上地區(qū)的年日照小時數(shù)大于2000，每年陸地接收的太陽輻射能相當于2.4萬億噸標準煤，具有太陽能利用的良好條件。目前，我國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，太陽能熱水器年生產(chǎn)能力已達到2000萬平方米，在用太陽能熱水器總集熱面積已超過1億平方米。加強太陽能供熱技術(shù)、特別是集中式太陽能工業(yè)規(guī)模供熱的集約化、標準化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將成為推動和擴大太陽能產(chǎn)品市場發(fā)展的有效途徑。

3.生物質(zhì)能源的應(yīng)用

生物質(zhì)能源包括沼氣和生物質(zhì)顆粒。沼氣在我國部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)推廣使用。生物質(zhì)顆粒成型燃料是以木材加工廢棄物、農(nóng)作物秸稈為主要原料，經(jīng)粉碎-混合-成型-烘干等工藝加工成直徑為6-9mm的柱狀顆粒燃料。它的原材料分布廣泛，加工工藝先進，成品顆粒可直接作為燃料燃燒。使用生物質(zhì)顆粒成型燃料，與其它常用燃料相比，運行成本最低，大約只有燃油的50%、管道煤氣的69%左右、管道蒸汽的70%左右，與燃煤大致相同，但環(huán)保要求明顯好于燃煤，經(jīng)濟、環(huán)保效益明顯。

4.地源熱泵應(yīng)用技術(shù)

地源熱泵是以地下土壤和水為熱源，將熱量從較低溫處輸送到高溫處的一種能源利用裝置［5］52，多數(shù)地區(qū)都有可直接利用的低溫地熱資源，近年來地源熱泵已成為地熱能利用增長最快的一種形式。

（二）我國建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況

以常熟地區(qū)為例，建筑圍護結(jié)構(gòu)新技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在新開發(fā)的住宅小區(qū)及新建的公共建筑。建筑圍護結(jié)構(gòu)在當前還是以外墻外保溫為主，在圍護結(jié)構(gòu)外面加一層保溫板，代表性的住宅項目如常熟花園、公共建筑如常熟理工學院的文科樓、阿特斯在辛莊的廠房工程。雖然這種外圍護結(jié)構(gòu)的耐久性能否經(jīng)受住時間的考驗尚不確定，但建設(shè)行業(yè)主管部門已經(jīng)注意到這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，鼓勵企業(yè)積極開展自保溫墻板研發(fā)，現(xiàn)在本地區(qū)已有多家企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)自保溫等新型墻體材料，如常熟常建集團研發(fā)的水泥桔桿纖維板、多功能輕型墻體等，已陸續(xù)取得推廣許可證，并進行示范工程應(yīng)用。

太陽能熱水器已逐漸被居民接受，小區(qū)及新建住宅安裝的越來越多。在工業(yè)規(guī)模利用上也不斷取得突破，常熟市凱達印染節(jié)能改造項目設(shè)計太陽能集熱面積為15000平方米，日供熱水1500噸，建成后將成為本區(qū)域最大的印染企業(yè)節(jié)能減排改造項目。該項目完成后，每年可為凱達印染產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益486萬元，項目完成后一年實現(xiàn)減排CO2氣體7128噸、SO2324噸，減少大量的煙塵和灰渣。根據(jù)有關(guān)研究表明，每排放一噸二氧化硫，所造成的經(jīng)濟損失約兩萬元，太陽能作為清潔能源的產(chǎn)業(yè)價值是顯而易見的。

在各地方政府的支持下，一批太陽能光伏示范項目已相繼建成。太陽能光伏應(yīng)用范圍相當廣，如太陽能電站、太陽能路燈、太陽能光伏建筑一體化等。在美國納斯達克上市的光伏企業(yè)阿特斯先后在蘇州和常熟成立了阿特斯陽光電力科技有限公司，其產(chǎn)品已進行大規(guī)模生產(chǎn)。

地源熱泵技術(shù)推廣進度也較快，高等院校在研究方面也加大了投入，該技術(shù)與現(xiàn)代空調(diào)的結(jié)合使用開始出現(xiàn)在開發(fā)商的建設(shè)項目中。

（三）村鎮(zhèn)建筑節(jié)能發(fā)展存在的主要問題

1.實心粘土磚還是村鎮(zhèn)建筑的主要墻體材料，能耗巨大

常熟是經(jīng)國務(wù)院批準的第一批“禁實”城市，但經(jīng)筆者調(diào)查，在常熟市區(qū)內(nèi)一些村民自建的住宅、在尚湖周邊的村鎮(zhèn)，實心粘土磚仍是主要的建筑材料，在邊遠的村莊更是如此，甚至在公路邊還可以見到生產(chǎn)實心粘土磚的工廠。在限制使用粘土磚之前，我國房屋建筑材料70%是墻體材料，粘土磚在相當長的一段時間占主導地位；而生產(chǎn)粘土磚每年耗用粘土資源達10億多立方米，相當于毀田50萬畝，同時生產(chǎn)粘土磚每年要消耗7000多萬噸標準煤。

2.村鎮(zhèn)建筑節(jié)能效果很差

常熟地區(qū)冬天室內(nèi)溫度大多在18℃以下，住宅熱舒適程度比較差，而農(nóng)村建筑更是遠落后于城市住宅。新農(nóng)村建設(shè)代表我國改革開放的成果，建設(shè)和諧社會是我們黨全面建設(shè)小康社會的重要目標，其中重要的內(nèi)容就是改善人們的居住環(huán)境。常熟地處我國經(jīng)濟發(fā)達的長三角地區(qū)，在村鎮(zhèn)建設(shè)上注重改善生態(tài)環(huán)境，出現(xiàn)了許多全國文明村鎮(zhèn)，但建筑節(jié)能方面的發(fā)展還很不足，如在全國聞名的新農(nóng)村——蔣巷村，村民的別墅在建筑節(jié)能上只有簡單的太陽能熱水器應(yīng)用，其它的節(jié)能技術(shù)幾乎沒有。而人民生活水平的提高導致對室內(nèi)熱舒適環(huán)境要求的提高，對村鎮(zhèn)建筑也需要采取不同的采暖措施，改善室內(nèi)熱舒適狀況；同時還要不造成建筑能耗的大幅增加，這是目前我國建筑節(jié)能工作一項嚴峻和急迫的任務(wù)。

3.建筑節(jié)能推廣力度不足

建筑節(jié)能是我國當前緊迫而重要的任務(wù)，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、提高人民生活水平、造福子孫后代的大事，黨中央、國務(wù)院高度重視，將節(jié)能工作與地方官員的政績掛鉤，各地方政府投入力度較大，做了很多工作，如組織編寫節(jié)能標準、大力推廣節(jié)能新材料、鼓勵企業(yè)節(jié)能減排、鼓勵申報節(jié)能示范工程等，但在相關(guān)細節(jié)上還有待進一步完善，村鎮(zhèn)居民甚至政府機關(guān)的節(jié)能意識還不強，至今常熟地區(qū)還未出現(xiàn)縣市級的建筑節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用示范工程項目。

三、村鎮(zhèn)建筑節(jié)能發(fā)展對策

（一）大力發(fā)展新型墻體材料，禁止實心粘土磚的使用

禁止使用實心粘土磚是墻體材料改革的重要內(nèi)容，對節(jié)能減排工作會起到巨大的推動作用。常熟地區(qū)農(nóng)村建筑多以二層以上別墅為主，實心粘土磚的使用不僅浪費了土地資源，而且由于磚體導熱系數(shù)較大，不利于節(jié)能。因此，禁止實心粘土磚在村鎮(zhèn)建筑中的使用、大力發(fā)展新型墻體材料是當前的一項緊迫任務(wù)。

（二）政府在建筑節(jié)能推廣中要積極培育村鎮(zhèn)建筑節(jié)能市場

目前，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但建筑節(jié)能市場卻相對薄弱，政府應(yīng)該在建筑節(jié)能市場的培育方面做更多更細的工作。比如在村鎮(zhèn)住宅設(shè)計方面缺乏有效的管理，節(jié)能設(shè)計基本沒有，建筑節(jié)能技術(shù)含量很低，住宅不能滿足人們對舒適熱環(huán)境的要求；村鎮(zhèn)新建房屋墻體材料仍以粘土磚為主，外窗面積及材料使用也很少考慮節(jié)能。因此，建筑行業(yè)主管部門應(yīng)分析并找出建筑節(jié)能推廣應(yīng)用上存在的問題，制定相應(yīng)的鼓勵和扶持措施，加強節(jié)能管理并引導村鎮(zhèn)重視建筑節(jié)能市場建設(shè)。

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人們對居住環(huán)境的要求越來越高，對原有的耗能建筑進行改造也成為節(jié)能減排工作不可忽視的一個重要方面。村鎮(zhèn)建筑節(jié)能改造首先要從圍護結(jié)構(gòu)著手，更換節(jié)能門窗，墻體改造可采用增加一層耐久性好的具有一定保溫性能的輕質(zhì)材料；在建筑西側(cè)及南側(cè)增加外遮陽將會起到明顯的節(jié)能效果。既有村鎮(zhèn)建筑的節(jié)能改造是居民生活水平提高的需要，也是社會發(fā)展的需要，不僅可以推進節(jié)能減排工作，還可以拉動內(nèi)需，政府應(yīng)積極培育這個市場。

（三）產(chǎn)學研相結(jié)合推進建筑節(jié)能的發(fā)展

建筑節(jié)能需要全社會參與，要采取各種措施吸引高等院校、科研部門、企業(yè)及社會團體積極關(guān)注建筑節(jié)能的研究與推廣工作，要以項目的形式吸引更多的專家學者參與社會調(diào)查及科學研究，要積極推進高等院校、科研部門進行理論研究及技術(shù)開發(fā)工作，產(chǎn)學研相結(jié)合，大力推廣應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)。目前，常熟理工學院積極與地方政府、企事業(yè)單位合作，開展建筑節(jié)能項目開發(fā)，如與常熟常建集團合建了工程管理實驗室，在此基礎(chǔ)上常建集團黃河路辦公樓項目獲得了住建部“新技術(shù)應(yīng)用示范”項目，并與市里相關(guān)單位聯(lián)合進行了建筑節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用示范項目的申報工作。

（四）創(chuàng)辦節(jié)能服務(wù)公司

節(jié)能服務(wù)公司，國外稱之為ESCO（Energy Service Company），我國也稱為EMC（Energy Management Company），它基于“能源合同管理”機制，為客戶提供服務(wù)，包括能源審計，節(jié)能改造方案設(shè)計，能源管理合同的談判與簽署，材料和設(shè)備采購，建筑的施工、運行、保養(yǎng)和維護，節(jié)能的效益保證。［6］7國外實踐證明，建筑節(jié)能的推廣離不開節(jié)能服務(wù)公司的推動。

節(jié)能服務(wù)公司在我國尚處于起步階段，常熟新阪神太陽能有限公司在本地區(qū)率先引入能源合同管理模式：企業(yè)或個人零風險投入，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益明顯。節(jié)能服務(wù)公司還可以塑造企業(yè)“節(jié)能環(huán)保、對社會負責”的良好形象，使企業(yè)樂于接受，便于節(jié)能技術(shù)的推廣。

四、結(jié) 論

節(jié)約能源，改善村鎮(zhèn)居民居住條件是我國當前建設(shè)和諧社會的緊迫問題。節(jié)能建筑需與氣候條件、地理條件及經(jīng)濟條件相適應(yīng)，應(yīng)具有鮮明的地方個性。在建筑節(jié)能技術(shù)上，村鎮(zhèn)建筑發(fā)展模式還有進一步細化的空間，還需要更多的企業(yè)、設(shè)計單位及高校科研單位積極參與研究，在社會發(fā)展中解決政策執(zhí)行、理論宣傳、市場培育、新技術(shù)應(yīng)用等問題，如此，村鎮(zhèn)建筑節(jié)能的發(fā)展必然會有一個質(zhì)的飛躍。

［1］丁國華.太陽能建筑一體化研究、應(yīng)用及實例［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

［2］中國城市科學研究會.綠色建筑2008［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［3］羅憶，劉忠偉.建筑節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2007.

［4］江蘇省建設(shè)廳科技發(fā)展中心等.江蘇省建筑節(jié)能技術(shù)指南［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

［5］曹偉.廣義建筑節(jié)能［M］.北京：中國電力出版社，2008。

［6］武涌，劉長濱，劉應(yīng)宗，等.中國建筑節(jié)能管理制度創(chuàng)新研究［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.