建築節能的方向和技術措施

　　建築節能的方向和技術措施

簡介：21世紀建築節能技術已經成為住宅發展的必然趨勢和城市建築水平的標誌。當我們回顧2004年中國的能源問題時，電荒、油荒、煤荒……各種能源短缺的現實警示着我們，長期以來以煤炭、石油為主的能源消費體系亟需改變，通過大力發展可再生能源和新能源，替代煤炭，彌補石油、天然氣的資源短缺，構建可持續發展的能源消費體系，將是我國長期能源發展戰略和近期能源結構調整的重要選擇。建築節能是一門綜合性學科，它涉及到建築、施工、採暖、通風、空調、照明、電器、建材、熱工、能源、環境、檢測、計算機應用等許多專業內容，是在許多學科邊緣的交叉和結合後形成的，因此建築節能技術也是一門綜合性的技術，包含了多個領域。

關鍵字：能源 建築節能 國外 國內 節能技術 新能源

國外建築節能的實施狀況

英國

英國政府從1986年開始制訂國家節能計劃，將建築節能由低到高分為10個等級。該計劃執行的初期遇到的最大障礙是開發商和建造商因節能而增加住宅的造價，從而影響普通購房者，尤其是低收入家庭的購房。但是這部分增加的造價，換來的卻是長遠的經濟效益。按新標準設計的節能型建築比傳統建築在能量消耗上的花銷要減少75％。

政府在強制執行節能計劃時，一方面考慮不同階層購房者的心態，另一方面強調就地取材解決節能材料，減少運輸費用，儘可能降低建築成本。因此，英國各地根據國家節能計劃因地制宜地制訂政策，推動了建築節能工作的開展。

經過多年努力，目前英國的新建建築基本上都達到了最高節能等級的要求，並且建築的內部舒適程度也因節能構造得到了明顯的提高。

目前英國建築的窗子上部、陽台門上部和外牆上都有不太顯眼的進風器，這是近二十年來在發達國家推行的建築新風系統。這種“房屋呼吸”概念，通過對通風量的控制，形成室內外正負壓差，讓新鮮空氣先進入主要居室，然後經過衞生間和廚房，將污濁空氣排出室外。

瑞典

瑞典一直十分重視建築配件的標準化問題，1967年就制定了《住宅標準法》，並規定使用按照瑞典國家標準製造的材料配件來建造的住宅項目能獲得政府的貸款。

瑞典的工業化標準和“模數協調基本原則”涉及建築的各部分，如浴室設備、廚房水槽、窗框、窗扇等等。瑞典三層固定玻璃窗扇中間帶百葉，可在關閉的情況下通風。

美國

美國的建築與中國的建築在形式上有很大的差別。美國人口約2.5億，目前建築自有率為66％，人均居住面積59平方米，居世界榜首。美國的建築幾乎全部為三層以下。在很多州的法律中有明確規定，若要蓋三層以上的建築，要經過非常繁雜的審批手續。

由於住房是美國家庭的重要組成部分，而且又是採取分户供暖措施，所以房屋本身的節能水平是一個非常重要的指標，建築節能甚至成為了一些家庭購房的首要指標。也就是説，建築節能是一個非常市場化的指標，雖然這其中政府的標準起了相當的作用，但這並非絕對。在美國，普通住宅的交工是不需要政府驗收的，房屋承建商自檢驗收很重要，住户驗收簽字更重要，房屋質量主要依靠房屋承建商對信譽的高度負責和重視來保障。

國內建築節能現狀

節能是我國的國策，建築節能是節能中的重中之重，應該列為我國建設工作中的重要位置。建築能耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建築年消耗3.3億噸標準煤，佔能源消耗總量的24％，到2001年已達到3.76億噸，佔總量消耗的27.6％，年增長比例千分之五；隨着建築業的高速發展和人民生活質量的改善，建築能耗佔全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示，我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。目前全國房屋數量有400億平方米左右，房屋建築規模看來已超過所有發達國家，僅去年一年房屋竣工面積是19.7億平方米，這幾年差不多都是接近這個數字。而據預測，到2010年，我國房屋總建築面積將達到519億平方米，其中城市171億平方米。然而，截至到去年，我國節能建築的總面積還只有2.3億平方米，在每年近20億平方米的竣工面積當中，只有五六千萬平方米是節能建築，只佔3％左右，也就是説有97％屬於高耗能建築。

我國建築能耗高於發達國家，主要表現在建築物保温與供熱系統狀況差，如我國供熱系統的綜合效率僅為35％到55％，遠低於先進國家80％左右的水平。建築節能由於直接關係到國家資源戰略和可持續發展戰略的實施，隨着我國城市化進程不斷推進，城鎮建設將保持高速發展，人民生活水平不斷提高，根據發達國家經驗，建築能耗在未來商品總能耗中所佔比例將上升到35％左右，也就是説，建築消耗了三分之一多的能源，對我們國家來説，這個比例恐怕還要高。江蘇省徐州煤礦每年產煤量在1300-1500萬噸，折成標煤1000多萬噸，單從2002年全省城鎮新建住宅2500萬平方米來測算，如果全部執行節能設計標準，每年可以節能6.6億千瓦時，相當於節約近27萬噸標煤，至2009年，僅住宅建築節能所節約的能耗就相當於徐州煤礦當年的產煤量，這個數字是相當驚人的，也是鼓舞人心的；同時還可以減少大量的二氧化碳、粉塵等污染排放，其經濟效益、環境效益、社會效益都十分顯著。由此可見，建築節能的意義十分重大。

2004年11月25日，經國務院同意，國家發展和改革委員會發佈了我國第一個《節能中長期專項規劃》。規定中指出，“十一五”期間，中國新建建築要嚴格實施節能50％的設計標準。其中，北京、天津等少數大城市率先實施節能65％的標準。發改委環境和資源綜合利用司司長趙家榮當日在新聞發佈會上説，我國將全面展開供熱體制改革，在各大中城市普遍推行居住及公共建築集中採暖按熱表計量收費，在小城市試點。鼓勵採用蓄冷、蓄熱空調、節能門窗，加快太陽能、地熱等可再生能源在建築物的利用。雖然我國已經陸續頒佈了全國各氣候區建築節能50％的設計標準，但全國城市每年新增建築中達到節能建築設計標準的.不到5％。我國目前單位建築面積採暖能耗相當於氣候條件相近的發達國家的2-3倍。趙家榮説，由於集中供熱比分散小鍋爐供熱效率提高50％，到2010年，中國城市集中供暖普及率爭取由2002年的27％提高到40％。

建築節能技術

建築節能包含兩部分內容，一部分是加強圍護結構的保温隔熱能力，另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子裏，30％的熱量從窗户跑掉了。如果選用雙層玻璃，中間再充上惰性氣體，就可在一定程度上阻斷熱量散發。35％熱量從牆體散發，如採用隔熱材料，增加保温層，節能效果就很明顯。智能化建築首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度，其次才是傢俱的智能化和安全保衞的智能化。實際上，智能化建築不一定就是豪華的，但它必須是低能耗的。美國有些智能化建築造價比普通建築還低15％，因為它們追求合理的結構，講究實用功能和外觀的簡潔，利用了可回收材料，而不追求豪華裝飾。 還可以充分利用地熱泵技術，如冰島等國家，建築房子時先在地上打兩個洞，通過電泵將地下水循環起來，為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國，由於地處海邊，太陽能和風能的利用條件得天獨厚，使用熱泵技術時結合風能與太陽能，用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。

新能源的利用是節約建築使用能耗非常有效地辦法，新能源通常指非常規、可再生能源，包括有太陽能、地熱能、風能等等。新能源技術用於建築節能通常有以下幾個方面：

1.太陽能致冷

利用太陽能製冷空調有兩種方法，一是先實現光一電轉換，再以電力推動常規的壓縮式製冷機製冷；二是進行光一熱轉換，以熱能製冷。前者系統比較簡單，但其造價約為後者的3—4倍，因此國內外的太陽能空調系統至今以第二種為主。太陽能致冷的方法有多種，如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。壓縮式致冷要求集熱温度高，除採用真空管集熱器或聚焦型集熱器外，一般太陽能集熱方式不易實現，所以造價較高；蒸汽噴射式致冷不僅要求集熱温度高，一般説其致冷效率也很低，約為0.2～0.3左右的熱利用效率；吸收式致冷系統所需集熱温度較低，大約70～90℃即可，使用平板式集熱器也可滿足其要求，而且熱利用較好，製作容易，致冷效率可達0.6～0.7，所以一般採用也多，但設備龐大，影響推廣。

2.太陽熱水器

太陽熱水器是太陽能熱利用中具有代表性的一種裝置，它的用途廣泛，形式多樣。人們最常見的一種太陽熱水器是架在屋頂的平板熱水器，常常是供洗澡用的。其實，在工業生產中以及採暖、於燥、養殖、游泳等許多方面也需要熱水，都可利用太陽能。太陽熱水器按結構分類有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。

3.太陽房

太陽房是利用太陽能採暖和降温的房子。人們的生活能耗中，用於採暖和降温的能源佔有相當大的比重。特別對於氣候寒冷或炎熱的地區，採暖和降温的能耗就更大。太陽房既可採暖，也能降温，最簡便的一種太陽房叫被動式太陽房，建造容易，不需要安裝特殊的動力設備。比較複雜一點，使用方便舒適的另一種太陽房叫主動式太陽房。更為講究高級的一種太陽房，則為空調致冷式太陽房。

4.太陽能熱發電

太陽能熱發電是太陽能利用中的重要項目。太陽熱發電是利用集熱器把太陽輻射能轉變成熱能，然後通過汽輪機、發電機來發電。根據集熱的温度不同，太陽熱發電可分為高温熱發電和低温熱發電兩大類。按太陽能採集方式劃分，太陽能熱發電站主要有塔式、槽式和盤式三類。

5.地熱發電

地熱發電是地熱利用的最重要方式。高温地熱流體應首先應用於發電。 地熱發電和火力發電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然後帶動發電機發電。所不同的是，地熱發電不象火力發電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發電的過程，就是把地下熱能首先轉變為機械能，然後再把機械能轉變為電能的過程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、温度、壓力和其它特性的不同，可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。

6.地熱供暖

將地熱能直接用於採暖、供熱和供熱水是僅次於地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好，倍受各國重視，特別是位於高寒地區的西方國家，其中冰島開發利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個地熱供熱系統，現今這一供熱系統已發展得非常完善，每小時可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬居民使用。由於沒有高聳的煙囱，冰島首都已被譽為“世界上最清潔無煙的城市”。此外利用地熱給工廠供熱，如用作乾燥穀物和食品的熱源， 用作硅藻土生產、木材、造紙、製革、紡織、釀酒、製糖等生產過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國利用地熱供暖和供熱水發展也非常迅速，在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。

7.風力致熱

“風力致熱”是將風能轉換成熱能。目前有三種轉換方法。一是 風力機發電，再將電能通過電阻絲髮熱，變成熱能。雖然電能轉 換成熱能的效率是 100％，但風能轉換成電能的效率卻很低，因此從能量利用的角度看，這種方法是不可取的。二是由風力機將風能轉換成空氣壓縮能，再轉換成熱能，即由風力機帶動一離心壓縮機，對空氣進行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風力機直接轉換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。 風力機直接轉換熱能也有多種方法。最簡單的是攪拌液體致熱，即風力機帶動攪拌器轉動，從而使液體（水或油）變熱。“液體擠壓致熱”是用風力機帶動液壓泵，使液體加壓後再從狹小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。

結語

建築節能並非房地產一個行業的問題，目前國內乃至全球正在面臨的能源危機是關係整個人類社會生存發展的大計。

“跨入新世紀，我們將向現代化建設第三步戰略的目標邁進，環境保護面臨着更在的壓力和挑戰。我們必須認真實施可持續發展戰備，把環境保護和生態建設放到更重要的位置。要堅持統籌規劃，依靠科技進步，加大資金投入，加強污染治理，大力植樹種草，搞好水土保持，改善生態環境。我們相信，通過全國人民堅忍不拔的努力，就一定能夠使中華大地水更清、天更藍、山川更加秀美。”