建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在國內(nèi)的發(fā)展與運(yùn)用

張莎莎

摘要：

能源問題是當(dāng)今人類面臨的有史以來規(guī)模最大、最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。針對(duì)我國當(dāng)前建筑能耗情況及其問題進(jìn)行分析，并給出幾點(diǎn)建議，以期對(duì)同行有所稗益。

公共服務(wù)型政府具有法治性、高效性、有限性、責(zé)任性和科學(xué)性等特征。它的確立是歷史的選擇，是全球經(jīng)濟(jì)競爭的客觀需要，是社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在要求，是政府自身完善的現(xiàn)實(shí)需求，也是人民的迫切愿望。

隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升， 龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行，其中建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。

目前我國節(jié)能建筑仍處在試點(diǎn)層面，尚未全面推行，建筑節(jié)能只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家的起步階段，節(jié)能工作行動(dòng)遲緩。推動(dòng)建筑節(jié)能成為全世界建筑界實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念的大趨勢(shì)，也是時(shí)下中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)面臨的重要任務(wù)。本論文主要對(duì)建筑節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中的重要性以及如何落實(shí)建筑節(jié)能措施進(jìn)行了闡述，并提出了一些個(gè)人的建議供同行參考與修改。

關(guān)鍵詞：建筑能耗；建筑節(jié)能；節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)；建議

隨著中國城市化進(jìn)程的加快，越來越多的人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市，建筑物的市場需求數(shù)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(shí)新增建筑面積趨勢(shì)，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(diào)、家用電器的普遍使用，導(dǎo)致建筑能耗持續(xù)上升。由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱和氣密性能差，采暖空調(diào)系統(tǒng)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(fā)達(dá)國家同類建筑的3-5倍，窗戶單位能耗為2-3倍。2001年對(duì)我國部分省市住宅建筑能耗的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，北方采暖地區(qū)的住宅建筑單位能耗明顯偏高。歐洲國家的住宅年實(shí)際采暖能耗已經(jīng)普遍降低到6U時(shí)以下，領(lǐng)先的“高舒適度、低能耗”住宅則達(dá)3IJ耐以下，而我國住宅的平均采暖能耗超過16U時(shí)，即使按照節(jié)能50%標(biāo)準(zhǔn)新建的住宅采暖能耗也是8.75IJ時(shí)的水平。目前中國建筑能耗中有50%左右是供熱和空調(diào)設(shè)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(wǎng)保溫隔熱性能差，整個(gè)供熱系統(tǒng)的綜合效率僅為35%一55%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家80%左右的水平。

一、我國建筑節(jié)能所面臨的問題

（一）市場發(fā)育遲緩

目前我國節(jié)能建筑市場發(fā)育不完善、進(jìn)展困難，缺乏市場監(jiān)督和管理機(jī)制，市場秩序混亂，致使節(jié)能建筑無法遵循正常的競爭準(zhǔn)則進(jìn)行交易，節(jié)能建筑在市場中往往受到傳統(tǒng)建筑的排擠，難以占據(jù)市場份額；建筑節(jié)能技術(shù)、材料和人才市場尚未建立，無法為建筑節(jié)能工作的開展提供相應(yīng)的技術(shù)服務(wù)和后備力量。我國節(jié)能建筑市場存在的兩個(gè)方面的問題：一方面，節(jié)能增量成本、節(jié)能效果變化較大，節(jié)能收益時(shí)間長，難于進(jìn)行成本和收益估算，現(xiàn)有節(jié)能建筑的真實(shí)價(jià)值不能在市場中得到體現(xiàn)；另一方面，缺乏市場引導(dǎo)和積極激勵(lì)政策，導(dǎo)致房地產(chǎn)開發(fā)市場建筑節(jié)能指標(biāo)的變化不敏感。

（二）新建建筑節(jié)能政策執(zhí)行力度小

建筑節(jié)能工作涉及民用建筑工程項(xiàng)目的立項(xiàng)、時(shí)間審查、開工許可、施工監(jiān)理、竣工驗(yàn)收、房屋銷售許可核準(zhǔn)等多個(gè)監(jiān)管環(huán)節(jié)，大多數(shù)地區(qū)比較重視施工圖節(jié)能時(shí)間審查環(huán)節(jié)，而對(duì)其他環(huán)節(jié)比較忽視。由于相對(duì)建筑法規(guī)頒布和建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，我國新建建筑在施工圖節(jié)能設(shè)計(jì)市場環(huán)節(jié)對(duì)建筑節(jié)能的重視程度都大幅度增加，但由于建筑節(jié)能建設(shè)沒有形成體系、建筑節(jié)能時(shí)間和施工人員的建設(shè)水平較低、政府對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)際執(zhí)行的監(jiān)管手段仍然還沒跟上，時(shí)間合格率的升高并沒有帶來實(shí)際建筑節(jié)能效果的大幅提升，新建建筑節(jié)能50%的合格率還很低。

（三）新建建筑節(jié)能政策執(zhí)行力度小

由于既有建筑市場保有量大（城鄉(xiāng)既有建筑達(dá)400多億m2），節(jié)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(shù)依然是非節(jié)能建筑，仍在浪費(fèi)著大量的能源。據(jù)調(diào)查顯示，居民對(duì)既有建筑節(jié)能改造持愿意態(tài)度的比例為58%，愿意進(jìn)行既有建筑建筑節(jié)能改造，接近74%的居民只愿意承擔(dān)10%以下的改造成本。由于我國建筑產(chǎn)權(quán)大部分屬于居民，絕大部分居民只愿意承擔(dān)ro%以下改造成本，可見如果沒有國家財(cái)政的投人，既有居住建筑的改造是很難推動(dòng)的。既有大型公共建筑業(yè)主對(duì)節(jié)能改造成本的承受力較高，對(duì)推行公共建筑改造配合意愿較強(qiáng)，能夠作為既有建筑節(jié)能改造的突破口。

（四）節(jié)能技術(shù)利用率低

自20世紀(jì)80年代初期提出實(shí)施節(jié)能戰(zhàn)略以來，我國在通風(fēng)技術(shù)、遮陽技術(shù)、太陽能技術(shù)、中水系統(tǒng)技術(shù)、地源熱泵技術(shù)、節(jié)能墻體材料、節(jié)能門窗和供熱制冷設(shè)備等方面都取得了相應(yīng)的科研成果。但是這些新技術(shù)新產(chǎn)品多數(shù)僅僅是作為學(xué)術(shù)論文使用，在實(shí)踐中推廣應(yīng)用率極低，研究開發(fā)與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)，無法發(fā)揮其應(yīng)有的社會(huì)配套，不能完全解決耐久性、防火、外貼墻磚、修補(bǔ)維護(hù)等技術(shù)細(xì)節(jié)問題，導(dǎo)致業(yè)主在節(jié)能技術(shù)選擇上有顧慮。

二、真正貫徹落實(shí)全面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅上升，已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達(dá)全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)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(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。

（一）整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì)，使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境，達(dá)到節(jié)能的目的。建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌刭|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計(jì)中，既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

在建筑位址確定之后，應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)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(fēng)沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等作用。

合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)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(dǎo)風(fēng)向，夏季能利用自然通風(fēng)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(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)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(quán)衡各個(gè)因素之間的得失，找到一個(gè)平衡點(diǎn)，選擇出這一地區(qū)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(jié)能設(shè)計(jì)

單體的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì)，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)，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(duì)各部位（屋頂、樓板、墻體、門窗等）的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計(jì)，充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件，達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。 合理的空間設(shè)計(jì)是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對(duì)建筑空間進(jìn)行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件，達(dá)到節(jié)能目的。

三、對(duì)我國建筑節(jié)能的幾點(diǎn)建議

（一）設(shè)計(jì)是關(guān)鍵為了從源頭上控制建筑能耗，減少環(huán)境污染，設(shè)計(jì)是關(guān)鍵

這就要求設(shè)計(jì)師緊跟時(shí)代步伐，了解相關(guān)技術(shù)發(fā)展，更新自身知識(shí)結(jié)構(gòu)，及時(shí)了解新出臺(tái)的法律、法規(guī)，充分利用自然資源、自然地貌、自然通風(fēng)、使用太陽能，減少資源的消耗，為實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能走好堅(jiān)實(shí)的第一步。通過科學(xué)的整體設(shè)計(jì)，集成綠色配置、自然通風(fēng)、自然采光、低能耗維護(hù)結(jié)構(gòu)、新能源利用、回水中用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)，具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等特點(diǎn)，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(jīng)濟(jì)合理，對(duì)環(huán)境的影響最小。一個(gè)成功的節(jié)能建筑是一個(gè)能夠與生物圈中的自然系統(tǒng)緊密結(jié)合，并且對(duì)這這些系統(tǒng)有極少破壞性而最大限度積極影響的設(shè)計(jì)。如提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能好，流出或流入室內(nèi)的熱量的就少，采暖空調(diào)設(shè)備消耗的能量也就少。反之，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差，流出或流人室內(nèi)的熱量的就多，采暖空調(diào)設(shè)備消耗的能量也就多。為了從根源上降低能耗，打造節(jié)能建筑是設(shè)計(jì)師義不容辭的義務(wù)和責(zé)任。

（二）政策是保障發(fā)達(dá)國家發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，市場經(jīng)濟(jì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中的調(diào)解不是萬能的，只是恰當(dāng)?shù)姆珊鸵?guī)章制度才能保證市場的有效運(yùn)行

政府應(yīng)采用強(qiáng)制性和鼓勵(lì)性并存的政策推動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，把推廣建筑節(jié)能適用技術(shù)作為提高居民舒適性的突破口，從技術(shù)和政策兩方面推進(jìn)建筑節(jié)能的開展，實(shí)現(xiàn)國家可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。建筑節(jié)能是政府承擔(dān)公共事物管理職能的一個(gè)重要方面，政府除制定并完善相關(guān)政策和法規(guī)，提供信息、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)推廣等措施外，還應(yīng)進(jìn)一步考慮長期的能源價(jià)格政策，用可持續(xù)發(fā)展的消費(fèi)方式來設(shè)計(jì)和引導(dǎo)，使能源供需和管理機(jī)制重新融合。通過各種形式的宣傳讓老百姓意識(shí)到建筑節(jié)能的重要性。當(dāng)前我國的建筑節(jié)能政策收效并不顯著，表現(xiàn)在節(jié)能建筑比例不高，發(fā)展速度不夠快，公眾認(rèn)知度較低。因此，要求各地有關(guān)部門從當(dāng)?shù)貙?shí)際情況出發(fā)，編制地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)政策和相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)建筑節(jié)能適用技術(shù)的推廣。并采用符合市場經(jīng)濟(jì)體制要求，針對(duì)不同的市場主體、不同的建筑節(jié)能技術(shù)特點(diǎn)制定相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，如財(cái)政和稅收優(yōu)惠政策等，激發(fā)市場行為主體節(jié)能的積極性和主動(dòng)性。

四、結(jié)語

綜上所述，建筑節(jié)能是一項(xiàng)全方位的綜合性的系統(tǒng)工程，建筑節(jié)能技術(shù)涉及了建筑技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、智能技術(shù)、仿生技術(shù)、廢物再利用技術(shù)等，也涉及設(shè)計(jì)、施工、管理、政策法規(guī)等諸多部門，是一項(xiàng)全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程，也是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。結(jié)合我國國情，必須逐步完善建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建立建筑節(jié)能管理體系，大力推廣建筑節(jié)能適用技術(shù)，提高能源利用率，強(qiáng)化全社會(huì)的節(jié)能意識(shí)，探索出一條符合中國國情的建筑節(jié)能適用技術(shù)新路。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠(yuǎn)的保障國家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭忱.房屋建筑學(xué)[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社， 1994

[2]盧求，劉飛.生態(tài)節(jié)能建筑的開發(fā)與設(shè)計(jì)[N]，建筑晚報(bào)，2005

[3]陸文軍，節(jié)能建筑不能停留在概念階段[N]，中國建設(shè)報(bào)，2005

【作者單位：武漢建工科研設(shè)計(jì)有限公司】