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1、建筑生态节能的宏观策略与实施技术体系12020 年 4 月 19 日文档仅供参考建筑生态节能的宏观策略与实施技术体系werkhart一、全球性的能源危机1国际能源趋势当前，世界范围内，石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约 90%以上，其中石油占一半以上。 最新权威数据显示，世界石油总储量为 115 万亿桶，仅供人类开采约 40 年；石油与天然气，在 21 世纪的前半，就将日趋枯竭，高能耗的建筑终有一日会因为没有能源可用，终被社会淘汰。科学家们预计 2040 年石油消费将达到最高峰，而从 2050 年开始，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利地热、风力、太阳能、核能。2中国能源状况与建
2、筑能耗中国能源发展主要存在四大问题。一是人均能源拥有量低、储备量低。二是中国的能源结构依然以煤为主，约占 75%。全国年耗煤量已超过 13 亿吨。由于燃煤效率低，对环境污染严重，造成中国大气污染和酸雨严重。三是能源资源分布不均。主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足，造成北煤南运、西气东送、西电东送。四是能源利用效率低。中国能源终端利用效率仅为 33%，比发达国家低 10 个百分点。随着城市建设的高速发展，建筑能耗逐年大幅度上升，已成为中国能源消费的主体之一，当前中国建筑用能已达全社会能源消费量的32%。加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，中国的建筑总能耗已达全国能源总量的45
3、%。中国现有建筑面积为400 亿平方米，绝大部分为高能耗建筑，预计到2020 年，总建筑面积将达到700 亿平方米。庞大的建筑能耗，已经成为中国国民经济的巨大负担。3能源需求不断增加，价格上涨是必然趋势根据美国能源部能源资讯署资料，1999 2020 年全球能源消费形势中，全球能源总消费量将增加60%，其中亚洲及南美州发展中国家将增长1 倍。面临能源价格，特别是石油、天然气价格逐步上涨，居高不下，西方国家很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用或者租金一降22020 年 4 月 19 日文档仅供参考再降的现象。建筑面临着一场新的革命，建筑节能势在必行。二、中国建筑节能技术的
4、现状中国当前正处于建设高峰期，每年新建房屋近20 亿平方米，超过所有发达国家建设量的总合。而其中 95%以上的建筑都是高耗能的建筑，节能技术相对落后。与欧洲相比，许多欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6 升油，大约相当于每平方米 8.57 公斤标准煤，而在中国，达到节能50%的建筑，它的采暖耗能每平方米也要达到12.5 公斤，约为欧洲国家的1.5 倍。例如在德国，1984 年以前建筑采暖能耗标准和中国当前水平差不多，每平方米每年消耗 24.6 至 30.8 公斤标准煤，但到了，德国的这一数字却降低至每平方米3.7 至 8.6 公斤标准煤，其建筑能耗降低至原有的1/3 左右，而中国却
5、一直是25 公斤标准煤。面对能源危机的巨大压力，虽然中国已在 1996 年就公布了民用建筑节能设计标准，逐步对建筑能耗高的现况进行改进，可是中国在设计水平，建筑技术，设备材料制造及应用上、都与西方发达国家存在较大的差距，主要体现在以下几点。第一，中国绝大部分建筑的能源系统还都依赖于不可再生的一次能源，而对于可再生能源的利用还相当落后。当前中国以水电、风能利用、太阳能利用、生物质能利用等为代表的可再生能源利用量还不够大，到只有约相当5200 万吨标准煤的利用，仅占全国一次能源总消费量的3%。第二，中国建筑的能源利用效率较低，很多还可再利用的余热，余冷都不回收而被直接白白的排放掉，在造成能源极大浪
6、费的同时也增加了建筑对周围热环境的影响。仅以建筑供暖为例，北京市一个采暖期的平均能耗为 20.6 瓦 / 平方米，与气候条件相同的瑞典、丹麦、芬兰等国家相比，条件相同的建筑一个采暖期的平均能耗仅为 11 瓦 / 平方米。因建筑能耗高，仅北方采暖地区每年就多耗标准煤 1800 万吨，直接经济损失达 70 亿元。第三，中国建筑自身的节能效果还较差，建筑围护结构的热工性能不高，门窗的保温性能，气密性能都有待提高，因此造成了单位面积能耗较高局面。当前，在执行国家节能规范的前提下，中国建筑的围护结构传热系数依然比欧洲国家大20%40%。第四，中国材料设备的生产水平不高，粗放式的生产模式导致了设备及材料的
7、生产成本高，能耗32020 年 4 月 19 日文档仅供参考高，排放高，从而导致了建筑间接能耗的增加。第五，落后的运行管理水平进一步加剧了建筑的能耗。即便是高效节能的系统，如果不辅以优秀的运行管理，也达不到节能的目的。一个优秀的运行管理系统可节能10%20%。第六，无论是开发商，设计者，施工人员，设备制造商，还是最终的业主，运行管理人员都还没有普遍树立环保节能，主动创立生态节能建筑的意识。三、中国建筑节能落后的原因中国的建筑能耗非常高，采暖用能是气侯相近的发达国家的三倍。建筑高能耗的现状还没有引起全社会的充分重视。虽然1995 年制定了国家节能建筑的强制性设计标准，按照这个标准来设计，能够做到
8、节能 50的目标。遗憾的是，此标准实施已经进入第 9 个年头了，但真正按照这个标准去建造的建筑，最乐观的估计，在新建筑里还不到 10。影响中国建筑节能推进的深层根源主要体现在以下四方面：1缺乏有效的政策激励制度长期以来，国家缺乏有效的激励政策引导和扶植节能与绿色建筑。中国现行的法律法规对能源、土地、水资源、材料的节约也没有可操作的奖惩方法来强制各方利益主体必须积极参与；而颁发的民用建筑节能管理规定，作为一个部门规章，力度远远不够。虽然已先后颁布实施针对三个气候区的节能50%的设计标准，初步形成了比较完善的民用建筑节能标准体系；但关于建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性的标准体系还没有建
9、立。2能源价格当前偏低，对消费者缺少足够吸引力中国当前能源价格偏低，对中国当前经济条件下的建筑业主来说，建筑后期运营的能耗费用对业主的影响不大，而建造节能建筑的一次性资金高于变通建筑，业主不愿投入，形成建造节能建筑积极性差的局面。3施工监管不力及施工验收手段差中国虽然建立了相对完整的节能设计规范，包括7 月，中国批准发布的公共建筑节能设计标42020 年 4 月 19 日文档仅供参考准。但施工质量差，施工验收不严格，使中国的节能建筑数量很少。国家现有的节能建筑规范未能在施工验收阶段严格执行，许多不合标准的建筑也能投入使用，使不达标建筑不断出现。4公众节能意识不足中国公众的节能、环保意识落后，也
10、是制约中国建筑节能推进的重要原因。公众作为住宅的消费者，意识影响行动，决定了自身对住宅的选择，并进而影响了开发商开发什么样的产品。公众对节能建筑的意识不足，对节能建筑的需求不强，开发商以市场为导向、以客户为导向，自然在操作中对开发节能建筑也缺乏热情。四、欧美国家成功的生态节能政策体系和技术措施1美国节能政策的发展美国虽然在建筑节能技术研发推广上并不代表世界先进水平，但在节能政策制定上也有参考借鉴价值。加州在 20 世纪 70 年代末就制订发布了本州建筑节能标准，此后，相继在 80 年代和 90 年代对标准作了几次修订，直至 推出最新版本的标准。加州节能标准分为规定性指标和功能性指标两部分，前者
11、必须强制执行，后者提供达到规定性指标的各种方式和途径。标准的先进性、实用性和指标控制程度的灵活性，激发了设计师、开发商等标准使用者的创新精神，同时也为标准的下一轮修订奠定了基础。美国还鼓励有条件的州制订本州的节能政策，并要求以多样化的扶持举措，推进建筑节能技术的发展和节能政策的实施。据此，美国住房和城市发展部提供了便于独户住宅翻新或装修时节省能源的高能源效率房屋抵押贷款，而且对于节能建筑还给予税收上的优惠。2. 德国建筑节能规范的发展脉络德国是一个能源紧缺的国家，能源供应在很大程度上依赖进口。1973 年，全球性的石油危机爆发，阿拉伯国家将原油产量降低30%，这直接导致了石油价格的暴涨。这一次
12、爆发的石油危机导致了德国能源政策的改变，并引发了德国建筑节能工作的启动。由于纬度较高，德国冬季较长，建筑供暖耗能成为德国政府着力解决的一个关键领域。多年来，政府经过制定和改进建筑保温技术规范等措施，不断发掘建筑节能的潜力。1976 年，德国经过了第一部节能法规EnEG，联邦政府被授权制定建筑物保温、采52020 年 4 月 19 日文档仅供参考暖及室内通风设备及工业用水设备所应达到的标准等。1977 年，德国第一部建筑节能法规WSVO开始实施，在这个法规里，限制了建筑的外围护结构、热损失量。建筑师在设计建筑物时也必须提供严谨的建筑物能耗计算证书，以证明建筑物满足节能规范的标准。从那时起，德国禁
13、止建设能耗超标的建筑。1982年，德国政府又将建筑节能标准在以前基础上提高了25%。1995年，公布了新的建筑节能法规WSVO 95，在 1982的建筑节能规范EnEV。年的基础上再次提高了30%，并限制每平米的建筑能耗。2 月，德国又实行新3德国最新的建筑节能标准的启示与建筑能耗证书体系德国建筑节能技术的研究与应用，不但仅是出于经济上利益的考虑，节约能耗费用，也是为了从根本上减少 CO2 等有害气体排放量，减少全球范围内的温室效应保护人类生存的环境。德国从 2 月开始实行新的建筑节能规范 EnEV 。这一节能规范体现了德国最新建筑节能技术研究成果，有很强的实际操作性。这项新的建筑保温节能技术
14、规范的核心思想，是从控制单项建筑维护结构（如外墙、外窗、屋顶）的最低保温隔热指标，转化为对建筑物真正的能量消耗量的控制，达到严格有效的能耗控制。实际操作中，一是实行建筑能耗定量化，建筑能耗证书系统，二是新建住宅必须出具采暖需能耗量和住宅能耗核心值。新建建筑必须出具节能范围所需求的建筑热损失计算，证明建筑每年所需的能量。分项列出所需电能、燃油、燃气、燃煤数量，制成建筑能耗计算表。为什么要建立能耗证书系统呢？买一辆私家汽车，百公里油耗多少厂家有明确的技术资料说明，买冰箱，都要买 节能冰箱，厂家也有技术资料说明冰箱每天耗电量，建筑能耗更为可观。住宅每年能耗费用这不光是对使用者一笔巨大开支，同时生产这些能耗的所排除的 CO2、 SO2等有害气体是对环境严重的污染。因而建立建筑能耗证书系统对控制建筑能耗是一项非常有效的手段。4规范对具体节能技术体系的引导与控制要求规定建筑最低标准的保温值。节约夏季制冷能耗，控制建筑外墙的热穿透系数的最高允许值。控制建筑的气密性和通风换气量62020 年 4 月 19 日