談談我國建筑節能現狀及技術途徑

冉黎

【摘要】當前我國仍然是一個發展中國家，人口基數大，人均能源資源相對匱乏。同時，我國又是一個建筑大國，每年新建房屋面積超過所有發達國家每年建成建筑面積的總和。隨著我國到本世紀中葉將建成富強、民主、文明、和諧、美麗的社會主義現代化強國，我國建設事業迅猛發展，建筑能耗急劇增長。目前，我國建筑用能浪費極其嚴重，而且建筑能耗增長的速度遠遠超過中國能源生產增長的速度，如果這種高耗能建筑持續發展下去，國家的能源生產勢必難以長期支撐，如果在建筑中積極提高能源使用效率，就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況，促進中國國民經濟建設的發展。因此，建筑節能是貫徹可持續發展戰略、實現國家節能規劃目標、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發展趨勢。

【關鍵詞】建筑節能 現狀 技術途徑

一、我國建筑節能現狀

我國建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費量中所占的比例已從上世紀七十年代末的10%，上升到當前27.45%，而國際上發達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。以此推斷，國家建設部科技司研究表明，隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，我國建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重，建筑耗能已經成為我國經濟發展的軟肋。

高耗能建筑比例大，加劇能源危機。2000年末，我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤，占全社會終端能耗總量的27.6%，而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻率”已經達到了25%。因高耗能建筑比例大，單北方采暖地區每年就多耗標準煤1800萬噸，直接經濟損失達70億元，多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續發展，到2020年，我國建筑耗能將達到1089億噸標準；到2020年，空調夏季高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷能力，這將會是一個十分驚人的數量。據分析，我國處于建設鼎旺期，每年建成的房屋面積高達16億至20億平方米，超過所有發達國家年建成建筑面積的總和，而97%以上是高能耗建筑。以如此建設增速，預計到2020年，全國高耗能建筑面積將達到700億平方米。因此，如果不開始注重建筑節能設計，將直接加劇能源危機。

我國建筑節能狀況落后，在70年代能源危機后，發達國家開始致力于研究與推行建筑節能技術，而我國卻忽視了這一方面的問題。時至今日，我國建筑節能水平遠遠落后于發達國家。舉例說明，國內絕大多數采暖地區圍護結構的熱功能都比氣候相近的發達國家差許多。外墻的傳熱系數是他們的3.5至4.5倍，外窗為2至3倍，屋面為3至6倍，門窗的空氣滲透為3至6倍。歐洲國家住宅的實際年采暖能耗已普遍達到每平方米6升油，大約相當于每平方米8.57公斤標準煤，而在我國達到節能50%的建筑，它的采暖耗能每平方米也要達到12.5公斤，約為歐洲國家的1.5倍。例如與北京氣候條件大體上接近的德國，1984年以前建筑采暖能耗標準和北京目前水平差不多，每平方米每年消耗24.6至30.8公斤標準煤，但到了2001年，德國的這一數字卻降低至每平方米3.7至8.6公斤標準煤，其建筑能耗降低至原有的1/3左右，而北京卻一直是22.45。

二、技術途徑

1.優化建筑規劃與設計

面對全球能源環境問題，不少全新的設計理念應運而生，如微排建筑、低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等，它們本質上都要求建筑師從整體綜合設計概念出發，堅持與能源分析專家、環境專家、設備師和結構師緊密配合。在建筑規劃和設計時，根據大范圍的氣候條件影響，針對建筑自身所處的具體環境氣候特征，重視利用自然環境（如外界氣流、雨水、湖泊和綠化、地形等）創造良好的建筑室內微氣候，以盡量減少對建筑設備的依賴。

2.改善圍護結構熱工性能

建筑圍護結構組成部件（屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設施）的設計對建筑能耗、環境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%～6%，而節能卻可達20%～40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳人室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使建筑熱環境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。首先，提高圍護結構各組成部件的熱工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實行，如歐盟新研制的熱二極管墻體（低費用的薄片熱二極管只允許單方向的傳熱，可以產生隔熱效果）和熱工性能隨季節動態變化的玻璃。然后，根據當地的氣候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗軟件DOE-2.0的計算結果為指導，選擇圍護結構組合優化設計方法。最后，評估圍護結構各部件與組合的技術經濟可行性，以確定技術可行、經濟合理的圍護結構。

3.提高終端用戶用能效率

高能效的采暖、空調系統與上述削減室內冷熱負荷的措施并行，才能真正地減少采暖、空調能耗。首先，根據建筑的特點和功能，設計高能效的暖通空調設備系統，例如：熱泵系統、蓄能系統和區域供熱、供冷系統等。然后，在使用中采用能源管理和監控系統監督和調控室內的舒適度、室內空氣品質和能耗情況。如歐洲國家通過傳感器測量周邊環境的溫、濕度和日照強度，然后基于建筑動態模型預測采暖和空調負荷，控制暖通空調系統的運行。在其他的家電產品和辦公設備方面，應盡量使用節能認證的產品。

4.提高總的能源利用效率

從一次能源轉換到建筑設備系統使用的終端能源的過程中，能源損失很大。因此，應從全過程（包括開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用）進行評價，才能全面反映能源利用效率和能源對環境的影響。建筑中的能耗設備，如空調、熱水器、洗衣機等應選用能源效率高的能源供應。例如，作為燃料，天然氣比電能的總能源效率更高。采用第二代能源系統，可充分利用不同品位熱能，最大限度地提高能源利用效率，如熱電聯產、冷熱電聯產。

參考文獻：

[1]陶進，王楊洋，任楠楠.吉林城建學院超低能耗建筑示范項目研究[J].建筑科學，2017 （06）

[2]孔祥鑫.北京：明年完成公共建筑節能改造600萬平方米[J].工程建設標準化，2017（10）