中外建筑節能現狀及比較研究

鄭 旭

(長江大學 城市建設學院，湖北 荊州 434023)

0 前 言

世界能源消耗現在已經成為各國日益關注的焦點，在能源消耗總量日益增漲的總體需求下，如何解決由能源消耗增長引起的二氧化碳排放量的增加，成為各國研究的重點。幾十年以來的研究和實踐表明，建筑節能是目前最有效的提高能源利用率，減少碳排放的有效途徑之一。

1 研究背景及必要性

近年來，隨著我國消費水平逐步升級，我國能源消耗量日趨提高，并由此造成的環境污染問題加重。根據我國2016年建筑能耗數據顯示，建筑能源消費總量轉換成標準煤約為8.99億t標準煤，占全國能源消費總量的20.6%；其中建筑碳排放總量占全國能源碳排放量的19.0%，二氧化碳排放達到19.6億t[1]。預計到2040年，世界總產值將增加一倍，其中2/3的增長將由印度、我國以及其他亞洲國家貢獻，并且整個能源消費增長的75%將由工業和建筑能源消費所占有。所以目前的能源消耗水平和增長情況與巴黎氣候協議的根本目標背道而馳。世界各國也因此形成了一個世界性的難題：在能源需求不斷增長的前提下，如何減少碳排放。世界各國的專家和學者經過長時間的研究和實踐證明，建筑節能是實現這一目標的最直接有效、最具有潛力的方式之一，為這一目標的實現提供了可能[2]。自2012年以來，全國建筑碳排放增速下降74%,城鎮居住建筑碳排放強度下降20%，公共建筑碳排放強度下降13.5%，單位建筑能耗碳排放下降了9.5%，由于建筑碳排放因子和能耗強度下降實現二氧化碳排放量合計減少了2.41億 t[1]。正是因為建筑節能在減少碳排放方面所占據的重要地位，包括我國在內的眾多國家始終不斷推行相關政策，大力推廣節能建筑。

2 建筑節能現狀

2.1 我國建筑節能現狀

從19世紀80年代，我國就逐步開始建筑節能，與西方發達國家相比，我國建筑節能發展較晚。經過多年的發展，我國的建筑節能范圍已經包含了民用居住建筑節能、公共綠色建筑、裝配式建筑、既有建筑的節能改造和可再生資源的利用的多種建筑節能方式。1986年，我國頒布了《民用建筑節能設計標準》(JGJ 26—85)，我國開始了建筑節能的序幕，隨著對建筑節能的研究的不斷加深，在不同建筑類型上，出臺了不同的建筑節能標準。1996年，我國出臺了《民用建筑節能設計標準》(JGJ 26—85)；2001年出臺了《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ 134—2001)；2010年出臺了《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ 26-2010)。盡管這些年來，我國建筑節能發展迅速但仍然存在著法律法規不完善、標準不詳細、標準不適用等問題[3]。

由于我國幅員遼闊，氣候南北差異明顯，北方采暖地區省市的城鎮居住建筑單位面積碳排放均值是52.4 kg，是非采暖地區的4倍。由于部分建筑節能標準不適用所有地區的建筑，因此各省市相繼出臺了地方標準。總體來看，我國仍是發展中國家，呈現出建筑節能應用率不高、技術水平較低等現象，但我國大中型城市在建筑節能的發展較好。按照建筑節能與綠色發展“十三五”規劃目標要求，到2020年，我國城鎮新建建筑中綠色建筑占比要超過50%，完成5億m2以上的既有建筑節能改造。

經過多年的發展，我國建筑節能已取得較好的成績。據中國建筑節能協會數據表明，2016年我國建筑能耗約為8.99億t標準煤，占總能耗的20.6%；建筑碳排放達到19.6億t，占全國能源碳排放的19.4%，2012年以來，由于建筑碳排放因子和能耗強度下降實現二氧化碳將排量合計達到了2.41億t[1]。未來，我們將在建筑節能上不斷發展，繼續推進我國的建筑節能事業向前發展。

2.2 國外建筑節能現狀

2.2.1 美國建筑節能

1978年，美國政府制定了國家節能政策法，該法案提高了既有建筑和11類新建筑能效，并制定了“21世紀建筑節能戰略計劃”[4]。1998年，美國開始對建筑能源性能規定強制要求，對建筑節能措施進行成本分析，規范節能規范和通過耗能設備和器具能耗標準的強制執行等措施，最終可實現節能30%左右。2001年，美國出臺了《安全法案》，這部法案為推進建筑節能標準的實行，給予不同等級的稅收減免；2005年出臺了《能源政策法案》，以立法的方式來提高能源生產和利用效率，并給出了高額的節能補貼和相應的稅收優惠。

美國是世界上能源消耗最多的國家，2018年他的排放量達到51.45億t，超過歐洲排放量總和。為減少能源消耗引起的排放問題，他們主要通過兩方面推動建筑節能[5]，一是通過提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能、門窗封閉性能和盡可能利用太陽能、自然采光等方式降低采暖和空調的能耗；二是提高建筑采暖、空調、照明燈具、電器等內部能耗系統的能源利用效率。

為推進建筑節能的發展，除對新建節能建筑進行優惠補貼之外，還制定了一整套完整的標準和評價體系，1993年創立的LEED綠色建筑評價體系[5]，在世界范圍內引起了深遠的影響。這個評價體系主要通過對場地的可持續性、水的利用效率、能源和空氣、材料和資源、室內環境質量五項評估內容進行權重分配，然后分類評分，最后綜合評價綠色建筑級別，開啟了建筑節能評價的新紀元。

2.2.2 日本建筑節能現狀

日本是個自然資源匱乏的國家，因此非常重視國家的各種資源，在能源方面重視能源的高效利用以及循環利用，由此以第二次石油危機為契機，日本制定了《節約能源法》，由此展開以立法為基礎的建筑節能方式。2003年規定新建建筑物在規劃階段必須提交節能計劃書；2010年實施《節約能源法》修訂版，將中小型建筑納入節能管理范圍；2008年發布《東京都環境確保條例》，條例要求5 000 m2以上的新建建筑提交環境計劃書。同時，從2010年開始，日本就計劃二氧化碳排放每年減少不少于6%～8%[6]。

從1997年開始，日本就明確要求民用部門節能要達到31%，其中建筑節能方面占比最大，達到1/3。經過當時的估算和試驗，只要采取合理有效的措施，就可以將現有的建筑能耗降低66%～75%[7]。實現這一目標主要通過兩種方式：一是通過開發利用可再生新能源，同時盡量減少建筑內能耗總需求；二是改善圍護結構的保溫性能，提高暖通空調設備的使用效率，提高節能技術水平，從而實現碳排放的減少。

如今，日本是當今世界上能源利用率最高的國家之一，以單位GDP一次能源消耗計算，能源利用率是美國的2.75倍、我國的8倍。2012年，日本提出公共建筑和住宅建筑實現零能耗路線，2015年首次提出了“零能耗建筑”，計劃到2030年之前，新建建筑平均實現零能耗和所有新建居住建筑實現零能耗。目前，在APEC國際零能耗建筑合作項目納入的20例辦公建筑中，2例辦公建筑已經實現了零能耗。

2.2.3 德國建筑節能現狀

由于德國屬于能源緊缺型國家，在能源方面很大程度上依賴進口，20世紀70年代爆發的石油危機，推動了建筑節能的發展。1977年，德國通過了第一部節能法規，該法規規定了建筑物保溫、采暖及室內通風設備應達到的標準，建筑物需滿足節能規范要求，同時禁止新建超能耗建筑。1982年，德國政府將建筑節能標準在以前基礎上提高了25%。之后，在此基礎上又提高了30%[9]。2002年推出了新的節能規范EnEV2002，將控制建筑的最低保溫隔熱指標，實現更有效、更嚴格的能耗控制。

德國在既有建筑的節能改造方面占據著獨特的位置，其中最有名是巴斯夫的“三升房”，2011年，巴斯夫公司將其有70年歷史的員工宿舍進行改造，使得每平方居住面積采暖用油從20 L下降到3 L，采暖費用降低85%以上，二氧化碳排放降低了80%[10]。這一經驗在世界廣為傳播，之后在我國合作實施的改造示范項目，經過節能改造過后，節能效果達到了71%。

1988年，德國專家又提出了“被動式建筑”，與一般建筑相比，被動式住宅節能達到90%，比新建建筑節能75%，建筑年供熱能耗小于等于15 kW·h/m2[11]。自1991年首座被動房建成以來，已有8 000多棟房投入使用，同時研制了成本僅僅比傳統住宅高7%的住宅樓。

3 中外建筑節能的比較

我國建筑節能事業雖然發展較晚，但發展迅速，特別是大型城市中建筑節能的發展與發達國家相差無幾，綠色三星建筑、零能耗建筑等在我國均有示范項目。但由于我國城鄉發展差距較大，城鎮地區尤其是西部地區節能政策及標準執行情況較差，與發達國家相比還有較大差距。本文從多方面進行比較，希望從中找到對我國建筑節能事業的啟示。

3.1 建筑節能總量及發展潛力

由于我國建筑總量大，特別是近年來隨著農村城鎮化的發展，我國新建建筑大量增加，而按照《民用建筑節能條例》(中華人民共和國國務院令第530號)要求，不符合民用建筑節能強制性標準的，將不頒發建設工程規劃許可證。2010～2016年，我國建筑節能方面二氧化碳排放量平均每年減少4 800萬t。從能耗水平來看，2018年，我國二氧化碳排放量達到94.29億 t，增長2.2%，若按照發達國家的標準建筑能耗占據能源消耗的1/3來算，若在現有的基礎上，建筑能耗減少30%，建筑節能將減少排放8.4億t。所以，我國建筑節能事業有著巨大的發展潛力。

3.2 政策支持及標準制定

與其他國家相同，我國在建筑節能方面也采取了通過對新建節能建筑減少稅收的手段，同時對于綠色建筑采用星級評價標識的方式，對建筑進行節能評價，并對于優秀示范項目采取獎勵等方式鼓勵企業新建節能建筑。同時，在綠色節能建筑的項目審批和設計方面，政府在規劃階段給予更多的支持，但由于很多地方標準缺少技術細節及標準可操作性較低，使得各地執行方面存在很多問題，大部分城市的建筑節能僅僅停留在表面。與日本相比，我國的建筑節能在政策方面還遠遠落后。日本已將節能建筑納入法律的范疇，同時通過各相關團體，制定了各種認定、認證制度、評價標準等[12]；德國的建筑節能的發展主要依靠嚴格的節能標準，通過規定建筑能耗的最低數值及圍護結構和系統的各項參數確定，與之相比，我國的建筑節能標準存在標準不明確或者標準不能夠普遍適應等問題。

3.3 高新節能技術

在高新技術方面，我國建筑節能層面較低，節能效率和節能標準執行率較低，當前建筑節能向超低能耗、零能耗、被動式住宅方向發展，我國在這些方面則成果較少，雖然有部分這些類型的示范項目，但是存在使用率不高、成本較高等問題。

4 結 語

我國的建筑節能事業起步較晚但進展迅速，隨著我國對建筑節能的逐漸重視，未來建筑節能必將是節能發展的重要趨勢。雖然我國在建筑節能方面與發達國家有較大差距，但是筆者相信，在我國建筑節能的各項標準的完善之下，在節能技術平的日益提高，以及在人們對節能工作的不斷重視，建筑節能事業終將迎來更好的發展。

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