建筑节能的方向与技术措施
简介：21世纪建筑节能技术已经成为住宅发展的必然趋势和城市建筑水平的标志。当我们回顾2004年中国的能源问题时，电荒、油荒、煤荒……各种能源短缺的现实警示着我们，长期以来以煤炭、石油为主的能源消费体系亟需改变，通过大力发展可再生能源和新能源，替代煤炭，弥补石油、天然气的资源短缺，构建可持续发展的能源消费体系，将是我国长期能源发展战略和近期能源结构调整的重要选择。建筑节能是一门综合性学科，它涉及到建筑、施工、采暖、通风、空调、照明、电器、建材、热工、能源、环境、检测、计算机应用等许多专业内容，是在许多学科边缘的交叉和结合后形成的，因此建筑节能技术也是一门综合性的技术，包含了多个领域。关键字：能源 建筑节能 国外 国内 节能技术 新能源
国外建筑节能的实施状况
英国
英国政府从1986年开始制订国家节能计划，将建筑节能由低到高分为10个等级。该计划执行的初期遇到的最大障碍是开发商和建造商因节能而增加住宅的造价，从而影响普通购房者，尤其是低收入家庭的购房。但是这部分增加的造价，换来的却是长远的经济效益。按新标准设计的节能型建筑比传统建筑在能量消耗上的花销要减少75％。
政府在强制执行节能计划时，一方面考虑不同阶层购房者的心态，另一方面强调就地取材解决节能材料，减少运输费用，尽可能降低建筑成本。因此，英国各地根据国家节能计划因地制宜地制订政策，推动了建筑节能工作的开展。
经过多年努力，目前英国的新建建筑基本上都达到了最高节能等级的要求，并且建筑的内部舒适程度也因节能构造得到了明显的提高。
目前英国建筑的窗子上部、阳台门上部和外墙上都有不太显眼的进风器，这是近二十年来在发达国家推行的建筑新风系统。这种“房屋呼吸”概念，通过对通风量的控制，形成室内外正负压差，让新鲜空气先进入主要居室，然后经过卫生间和厨房，将污浊空气排出室外。
瑞典
瑞典一直十分重视建筑配件的标准化问题，1967年就制定了《住宅标准法》，并规定使用按照瑞典国家标准制造的材料配件来建造的住宅项目能获得政府的贷款。
瑞典的工业化标准和“模数协调基本原则”涉及建筑的各部分，如浴室设备、厨房水槽、窗框、窗扇等等。瑞典三层固定玻璃窗扇中间带百叶，可在关闭的情况下通风。
美国
美国的建筑与中国的建筑在形式上有很大的差别。美国人口约2.5亿，目前建筑自有率为66％，人均居住面积59平方米，居世界榜首。美国的建筑几乎全部为三层以下。在很多州的法律中有明确规定，若要盖三层以上的建筑，要经过非常繁杂的审批手续。
由于住房是美国家庭的重要组成部分，而且又是采取分户供暖措施，所以房屋本身的节能水平是一个非常重要的指标，建筑节能甚至成为了一些家庭购房的首要指标。也就是说，建筑节能是一个非常市场化的指标，虽然这其中政府的标准起了相当的作用，但这并非绝对。在美国，普通住宅的交工是不需要政府验收的，房屋承建商自检验收很重要，住户验收签字更重要，房屋质量主要依靠房屋承建商对信誉的高度负责和重视来保障。
国内建筑节能现状
节能是我国的国策，建筑节能是节能中的重中之重，应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。1996年中国建筑年消耗3.3亿吨标准煤，占能源消耗总量的24％，到2001年已达到3.76亿吨，占总量消耗的27.6％，年增长比例千分之五；随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善，建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。据有关数据显示，我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前全国房屋数量有400亿平方米左右，房屋建筑规模看来已超过所有发达国家，仅去年一年房屋竣工面积是19.7亿平方米，这几年差不多都是接近这个数字。而据预测，到2010年，我国房屋总建筑面积将达到519亿平方米，其中城市171亿平方米。然而，截至到去年，我国节能建筑的总面积还只有2.3亿平方米，在每年近20亿平方米的竣工面积当中，只有五六千万平方米是节能建筑，只占3％左右，也就是说有97％属于高耗能建筑。
我国建筑能耗高于发达国家，主要表现在建筑物保温与供热系统状况差，如我国供热系统的综合效率仅为35％到55％，远低于先进国家80％左右的水平。建筑节能由于直接关系到国家资源战略和可持续发展战略的实施，随着我国城市化进程不断推进，城镇建设将保持高速发展，人民生活水平不断提高，根据发达国家经验，建筑能耗在未来商品总能耗中所占比例将上升到35％左右，也就是说，建筑消耗了三分之一多的能源，对我们国家来说，这个比例恐怕还要高。江苏省徐州煤矿每年产煤量在1300-1500万吨，折成标煤1000多万吨，单从2002年全省城镇新建住宅2500万平方米来测算，如果全部执行节能设计标准，每年可以节能6.6亿千瓦时，相当于节约近27万吨标煤，至2009年，仅住宅建筑节能所节约的能耗就相当于徐州煤矿当年的产煤量，这个数字是相当惊人的，也是鼓舞人心的；同时还可以减少大量的二氧化碳、粉尘等污染排放，其经济效益、环境效益、社会效益都十分显著。由此可见，建筑节能的意义十分重大。
2004年11月25日，经国务院同意，国家发展和改革委员会发布了我国第一个《节能中长期专项规划》。规定中指出，“十一五”期间，中国新建建筑要严格实施节能50％的设计标准。其中，北京、天津等少数大城市率先实施节能65％的标准。发改委环境和资源综合利用司司长赵家荣当日在新闻发布会上说，我国将全面展开供热体制改革，在各大中城市普遍推行居住及公共建筑集中采暖按热表计量收费，在小城市试点。鼓励采用蓄冷、蓄热空调、节能门窗，加快太阳能、地热等可再生能源在建筑物的利用。虽然我国已经陆续颁布了全国各气候区建筑节能50％的设计标准，但全国城市每年新增建筑中达到节能建筑设计标准的不到5％。我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2-3倍。赵家荣说，由于集中供热比分散小锅炉供热效率提高50％，到2010年，中国城市集中供暖普及率争取由2002年的27％提高到40％。
建筑节能技术
建筑节能包含两部分内容，一部分是加强围护结构的保温隔热能力，另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里，30％的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃，中间再充上惰性气体，就可在一定程度上阻断热量散发。35％热量从墙体散发，如采用隔热材料，增加保温层，节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度，其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上，智能化建筑不一定就是豪华的，但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15％，因为它们追求合理的结构，讲究实用功能和外观的简洁，利用了可回收材料，而不追求豪华装饰。 还可以充分利用地热泵技术，如冰岛等国家，建筑房子时先在地上打两个洞，通过电泵将地下水循环起来，为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国，由于地处海边，太阳能和风能的利用条件得天独厚，使用热泵技术时结合风能与太阳能，用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。
新能源的利用是节约建筑使用能耗非常有效地办法，新能源通常指非常规、可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能等等。新能源技术用于建筑节能通常有以下几个方面：
1.太阳能致冷
利用太阳能制冷空调有两种方法，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以热能制冷。前者系统比较简单，但其造价约为后者的3—4倍，因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种，如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。压缩式致冷要求集热温度高，除采用真空管集热器或聚焦型集热器外，一般太阳能集热方式不易实现，所以造价较高；蒸汽喷射式致冷不仅要求集热温度高，一般说其致冷效率也很低，约为0.2～0.3左右的热利用效率；吸收式致冷系统所需集热温度较低，大约70～90℃即可，使用平板式集热器也可满足其要求，而且热利用较好，制作容易，致冷效率可达0.6～0.7，所以一般采用也多，但设备庞大，影响推广。
2.太阳热水器
太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置，它的用途广泛，形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器，常常是供洗澡用的。其实，在工业生产中以及采暖、于燥、养殖、游泳等许多方面也需要热水，都可利用太阳能。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。
3.太阳房
太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。人们的生活能耗中，用于采暖和降温的能源占有相当大的比重。特别对于气候寒冷或炎热的地区，采暖和降温的能耗就更大。太阳房既可采暖，也能降温，最简便的一种太阳房叫被动式太阳房，建造容易，不需要安装特殊的动力设备。比较复杂一点，使用方便舒适的另一种太阳房叫主动式太阳房。更为讲究高级的一种太阳房，则为空调致冷式太阳房。
4.太阳能热发电
太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同，太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
5.地热发电
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
6.地热供暖
将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，倍受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统，现今这一供热系统已发展得非常完善，每小时可从地下抽取7740t80℃的热水，供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱，冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。此外利用地热给工厂供热，如用作干燥谷物和食品的热源， 用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。目前世界上最大两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸桨加工厂。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
7.风力致热
“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是 风力机发电，再将电能通过电阻丝发热，变成热能。虽然电能转 换成热能的效率是 100％，但风能转换成电能的效率却很低，因此从能量利用的角度看，这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能，再转换成热能，即由风力机带动一离心压缩机，对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。 风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热，即风力机带动搅拌器转动，从而使液体（水或油）变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵，使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。
结语
建筑节能并非房地产一个行业的问题，目前国内乃至全球正在面临的能源危机是关系整个人类社会生存发展的大计。
“跨入新世纪，我们将向现代化建设第三步战略的目标迈进，环境保护面临着更在的压力和挑战。我们必须认真实施可持续发展战备，把环境保护和生态建设放到更重要的位置。要坚持统筹规划，依靠科技进步，加大资金投入，加强污染治理，大力植树种草，搞好水土保持，改善生态环境。我们相信，通过全国人民坚忍不拔的努力，就一定能够使中华大地水更清、天更蓝、山川更加秀美。”（朱镕基）
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