建筑節能設計在國內的發展與運用

張莎莎

摘要：

能源問題是當今人類面臨的有史以來規模最大、最為嚴峻的挑戰。針對我國當前建筑能耗情況及其問題進行分析，并給出幾點建議，以期對同行有所稗益。

公共服務型政府具有法治性、高效性、有限性、責任性和科學性等特征。它的確立是歷史的選擇，是全球經濟競爭的客觀需要，是社會主義市場經濟發展的內在要求，是政府自身完善的現實需求，也是人民的迫切愿望。

隨著城市建設的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升， 龐大的建筑能耗，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行，其中建筑設計是一個很重要的環節。

目前我國節能建筑仍處在試點層面，尚未全面推行，建筑節能只相當于發達國家的起步階段，節能工作行動遲緩。推動建筑節能成為全世界建筑界實現可持續發展理念的大趨勢，也是時下中國經濟社會面臨的重要任務。本論文主要對建筑節能在建筑設計中的重要性以及如何落實建筑節能措施進行了闡述，并提出了一些個人的建議供同行參考與修改。

關鍵詞：建筑能耗；建筑節能；節能構造設計；建議

隨著中國城市化進程的加快，越來越多的人口從農村轉移到城市，建筑物的市場需求數量日益旺盛。截至2009年11月，我國房屋總面積已超過400億，每年以16-20億時新增建筑面積趨勢，到2020年將新增建筑面積200多億m2。建筑面積的迅速增加及采暖、空調、家用電器的普遍使用，導致建筑能耗持續上升。由于建筑圍護結構保溫隔熱和氣密性能差，采暖空調系統能源效率低下，與氣候接近西歐式或北美國家相比，中國住宅單位采暖面積要多消耗2-3倍以上的能源，且舒適性較差。其中外墻、屋頂單位面積能耗為發達國家同類建筑的3-5倍，窗戶單位能耗為2-3倍。2001年對我國部分省市住宅建筑能耗的調查數據顯示，北方采暖地區的住宅建筑單位能耗明顯偏高。歐洲國家的住宅年實際采暖能耗已經普遍降低到6U時以下，領先的“高舒適度、低能耗”住宅則達3IJ耐以下，而我國住宅的平均采暖能耗超過16U時，即使按照節能50%標準新建的住宅采暖能耗也是8.75IJ時的水平。目前中國建筑能耗中有50%左右是供熱和空調設施，北方城市集中供熱的能源主要以鍋爐為主，供熱輸配管網保溫隔熱性能差，整個供熱系統的綜合效率僅為35%一55%，遠低于發達國家80%左右的水平。

一、我國建筑節能所面臨的問題

（一）市場發育遲緩

目前我國節能建筑市場發育不完善、進展困難，缺乏市場監督和管理機制，市場秩序混亂，致使節能建筑無法遵循正常的競爭準則進行交易，節能建筑在市場中往往受到傳統建筑的排擠，難以占據市場份額；建筑節能技術、材料和人才市場尚未建立，無法為建筑節能工作的開展提供相應的技術服務和后備力量。我國節能建筑市場存在的兩個方面的問題：一方面，節能增量成本、節能效果變化較大，節能收益時間長，難于進行成本和收益估算，現有節能建筑的真實價值不能在市場中得到體現；另一方面，缺乏市場引導和積極激勵政策，導致房地產開發市場建筑節能指標的變化不敏感。

（二）新建建筑節能政策執行力度小

建筑節能工作涉及民用建筑工程項目的立項、時間審查、開工許可、施工監理、竣工驗收、房屋銷售許可核準等多個監管環節，大多數地區比較重視施工圖節能時間審查環節，而對其他環節比較忽視。由于相對建筑法規頒布和建筑節能標準的實施，我國新建建筑在施工圖節能設計市場環節對建筑節能的重視程度都大幅度增加，但由于建筑節能建設沒有形成體系、建筑節能時間和施工人員的建設水平較低、政府對節能設計實際執行的監管手段仍然還沒跟上，時間合格率的升高并沒有帶來實際建筑節能效果的大幅提升，新建建筑節能50%的合格率還很低。

（三）新建建筑節能政策執行力度小

由于既有建筑市場保有量大（城鄉既有建筑達400多億m2），節能改造涉及供熱體制改革、改造成本等多方面的問題，故而難度大，絕大多數依然是非節能建筑，仍在浪費著大量的能源。據調查顯示，居民對既有建筑節能改造持愿意態度的比例為58%，愿意進行既有建筑建筑節能改造，接近74%的居民只愿意承擔10%以下的改造成本。由于我國建筑產權大部分屬于居民，絕大部分居民只愿意承擔ro%以下改造成本，可見如果沒有國家財政的投人，既有居住建筑的改造是很難推動的。既有大型公共建筑業主對節能改造成本的承受力較高，對推行公共建筑改造配合意愿較強，能夠作為既有建筑節能改造的突破口。

（四）節能技術利用率低

自20世紀80年代初期提出實施節能戰略以來，我國在通風技術、遮陽技術、太陽能技術、中水系統技術、地源熱泵技術、節能墻體材料、節能門窗和供熱制冷設備等方面都取得了相應的科研成果。但是這些新技術新產品多數僅僅是作為學術論文使用，在實踐中推廣應用率極低，研究開發與實際應用嚴重脫節，無法發揮其應有的社會配套，不能完全解決耐久性、防火、外貼墻磚、修補維護等技術細節問題，導致業主在節能技術選擇上有顧慮。

二、真正貫徹落實全面的建筑節能設計

隨著我國城市化建設進程的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。

（一）整體及外部環境的節能設計

建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上，通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境，達到節能的目的。建筑選址主要是根據當地的氣候、地質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境，為建筑節能創造條件，同時又要不破壞整體生態環境的平衡。

在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境，創造建筑節能的有利環境，主要方法為：①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創造人工自然環境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等作用。

合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。

（二）單體的節能設計

單體的節能設計，主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件，以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。 建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對各部位（屋頂、樓板、墻體、門窗等）的造型、結構、材料等方面加以進一步設計，充分利用建筑外部氣候環境條件，達到節能和改善室內微氣候環境的效果。 合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。

三、對我國建筑節能的幾點建議

（一）設計是關鍵為了從源頭上控制建筑能耗，減少環境污染，設計是關鍵

這就要求設計師緊跟時代步伐，了解相關技術發展，更新自身知識結構，及時了解新出臺的法律、法規，充分利用自然資源、自然地貌、自然通風、使用太陽能，減少資源的消耗，為實現建筑節能走好堅實的第一步。通過科學的整體設計，集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗維護結構、新能源利用、回水中用、綠色建材和智能控制等高新技術，具有選址規劃合理、資源利用高效循環、節能措施綜合有效、建筑環境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等特點，滿足人們的生理和心理需要，而且做到能源和資源的消耗最為經濟合理，對環境的影響最小。一個成功的節能建筑是一個能夠與生物圈中的自然系統緊密結合，并且對這這些系統有極少破壞性而最大限度積極影響的設計。如提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能。建筑圍護結構保溫隔熱性能好，流出或流入室內的熱量的就少，采暖空調設備消耗的能量也就少。反之，建筑圍護結構保溫隔熱性能差，流出或流人室內的熱量的就多，采暖空調設備消耗的能量也就多。為了從根源上降低能耗，打造節能建筑是設計師義不容辭的義務和責任。

（二）政策是保障發達國家發展經驗表明，市場經濟在經濟發展的過程中的調解不是萬能的，只是恰當的法律和規章制度才能保證市場的有效運行

政府應采用強制性和鼓勵性并存的政策推動建筑節能技術的推廣應用，把推廣建筑節能適用技術作為提高居民舒適性的突破口，從技術和政策兩方面推進建筑節能的開展，實現國家可持續性發展戰略。建筑節能是政府承擔公共事物管理職能的一個重要方面，政府除制定并完善相關政策和法規，提供信息、節能標準，技術推廣等措施外，還應進一步考慮長期的能源價格政策，用可持續發展的消費方式來設計和引導，使能源供需和管理機制重新融合。通過各種形式的宣傳讓老百姓意識到建筑節能的重要性。當前我國的建筑節能政策收效并不顯著，表現在節能建筑比例不高，發展速度不夠快，公眾認知度較低。因此，要求各地有關部門從當地實際情況出發，編制地區建筑節能技術政策和相關設計標準，推動建筑節能適用技術的推廣。并采用符合市場經濟體制要求，針對不同的市場主體、不同的建筑節能技術特點制定相應的經濟激勵政策，如財政和稅收優惠政策等，激發市場行為主體節能的積極性和主動性。

四、結語

綜上所述，建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程，建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等，也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門，是一項全方位的、綜合性的系統工程，也是一項長期而艱巨的任務。結合我國國情，必須逐步完善建筑節能設計標準，建立建筑節能管理體系，大力推廣建筑節能適用技術，提高能源利用率，強化全社會的節能意識，探索出一條符合中國國情的建筑節能適用技術新路。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾；有利于加快發展循環經濟，實現經濟社會的可持續發展；有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。

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【作者單位：武漢建工科研設計有限公司】