中国节能建筑的现状与发展方向

　　摘要：通过对我国建筑能耗的历史及现状，提出了住宅节能的根本目标及定量节能，并提出了若干项节能措施。从而引导我国建筑节能的住宅的发展方向。
　　关键词：节能，节能建筑，建筑能耗，定量节能
　　一、 民用住宅节能的必要性
　　我国的节能建筑标准到目前已经实行了20多年，却始终不见太大成效，这里面除了经济、政策不到位等方面的因素外，社会节能意识的薄弱是最主要的因素。与发达国家相比，我们在节能理念方面有着巨大差距，所以节能目标和手段更不在同一层次上。我国目前的节能建筑存在着严重的表象化，节能多是作表面文章，各种节能措施常常是各自为政没，而没有一套系统的、切实可行的节能系统，。节能建筑的运营效果往往受预算制约，更多的是由于缺少系统化设计，造成冷热不均、空气不畅等问题，导致随便“开窗”放“能”种种现象，造成了如今的“节能建筑不节能”。
　　有关统计显示：1999年-2005年全球能源消费增加了60%，建筑耗能量约占我国总能耗的45%，其中建筑生活能耗占32%，而生产与建筑相关的材料、设备等能耗占13%.建筑能耗直接影响到了我国国民经济的发展，建筑节能已到了刻不容缓的地步。目前我国430亿㎡存量的建筑中，仅有1%被称为节能建筑。预计到2020年，中国建筑的耗煤量将达到10亿砘，是现在耗煤总量的3倍以上。与此同时，中国还将成为空气碳污染最严重的国家，目前在欧洲建筑能耗水平约等于耗煤量8.57㎏/㎡，而中国目前25㎏/㎡的耗煤量，是欧洲发达国家能耗标准的3-4倍。德国是建筑节能的最先进国家，其建筑能耗标准由1984年的24.6㎏/㎡耗煤量降至2002年的4.0㎏/㎡，相当于欧洲3L油的能耗，仅仅是中国的1/6-1/7.
　　因此，如何正确引导我国建筑节能技术，是目前我国房地产开发的主导方向。节能不仅符合我国长远可持续发展的需要，更是提升民用建筑品质的重要手段。
　　二、 舒适度是节能的最终目标
　　舒适度是节能的动力，没有舒适度要求的节能建筑不是现代人所需要的。现代建筑的高舒适度主要包含以下几个要素：空气温度、空气湿度、空气流速、新风量等，只有充分重视这些因素，才能有效提高住宅的舒适度。
　　高舒适度要求现代建筑设计应包含以下概念：
　　第一是密闭概念。良好的密闭是节能的首要条件，只有在“密不通风”的条件下才能有效地节能和对小环境实施控制，以有效解决空气质量问题。这个理念跟传统的“穿堂风”通风理念是对立的。
　　第二是设备概念。现代建筑只有通过配置相关设备，才能实现补新、热交换、加温。
　　第三是定量节能的概念。定量节能是国际先进的建筑设计和科技集成理念在建筑规划、设计和房地产开发中科学、完整的体现，它要求对建筑的使用功能、物理性能和工程造价等要素及其关系进行严格的定量分析与整体统筹优化设计。采用定量节能技术应有专门的优化技术顾问机构，以建筑物理技术指标为先导，进行技术干预，以保证最终节能效果、舒适度效果和成本概预算的控制。定量节能是有意识地从规划设计、优化整合等角度来进行的，所以需要首先设定耗能定位与舒适度性能的等级，然后协调并整合材料和建筑构造中影响能耗因素的条件，从而达到高舒适度、低能耗建筑的目标。
　　第四是低技术设计。低技术概念是相对高技术而言的是用实际手段，以协调的方法去完成的易行技术，充分利用可用资源，将资源最大化，这就是低技术的朴素思想。贯彻节能省地的技术理念，选择低成本所主张的普通材料，尽量减少资金投入，采用节约化的手法，满足大量性建筑需求是我们今天应当崇尚的。
　　三、 住宅定量节能概念及技术应用
　　高舒适度、低能耗、低成本是当前节能建筑的关键。而节能又是一个相对的概念，远古时候人们住山洞，能耗是零，建造成本是零，但毫无舒适度可言。节能技术需要优化整合各种各样的资源，要满足人们对舒适度的要求，就必需消耗能源。温度湿度的保持、新鲜空气的更替、光照等物质条件的需求，都要消耗能源。因此，节能、建筑成本、舒适度三者是相互矛盾又相互依存的，这种关系引申出了整合概念，尽量减少对不可再生资源的消耗而利用可再生资源（包括地热资源、地冷资源、风能、太阳能等），将建筑能耗降至最小。
　　建筑节能设计首先应注重系统设计问题，它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加，而需要分项定量化。定量化的重要意义就在于可以减少重复投资、资源浪费，可以有效地利用项目现有的资源条件。例如，人们地市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、墙体保温材料等等，但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就是需要通过量化整合来完成。集思广益，从多方面影响因素出发，以最低的投资、最佳的手段达到节能设计的目标，这就是建筑节能设计定量化的思想。
　　建筑节能技术并不是越复杂越好，每个构件和每项技术的适用性及其相互之间的协调性更为重要。应用计算机模拟辅助技术实施定量的概念，通过计算机模拟了解建筑节能的效果和程度，作到量化的目标、定制节能技术。
　　建筑节能设计可以分为被动建筑设计与节能建筑系统设计。简单地说，在满足生活舒适度需要的情况下，被动建筑设计的目标就是尽量减小能源设备装机功率，节能建筑系统设计（如空调系统、热水系统等）就是在装机功率不变的情况下，提高能源使用效率，例如将热水器的效率从80%提高到90%.
　　被动建筑设计主要依靠大自然的力量和条件来维持建筑内空间环境，例如室内温度和通风状况。在理想的状态下，成功的被动建筑设计可达到在一年当中的大部分时间里温度适宜、通风良好，只需要一个小功率的空调和采暖系统作为补充就可以满足人们的生活或者工作的需要。对于建筑的开发者而言，降低空调和采暖系统投资的同时，建筑品质也可以大幅提高：对于建筑的使用者而言，降低建筑的使用、维护费用也是一件求之不得的好事。
　　节能建筑系统设计主要是依靠设备本身的高效率来实现节能。例如空调源热泵比一般的空调机要节能，冷凝锅炉比一般锅炉要节能。另外，使用可再生能源的设备也是节能建筑系统的内容，例如太阳能热水器、风力发电、太阳能伏电、地源热泵等等，它们是取之不竭的能源，更是我们今天大力提倡的节能建筑系统的设计手段。
　　然而，无论是被动建筑设计还是节能建筑系统设计，为了实现经济性与高效益的平衡，定量节能是必由之路。
　　四、 被动建筑设计步骤
　　被动建筑设计步骤包括建筑方案设计与初步设计。在方案设计阶段，建筑师需要优化建筑的方位、体型、朝向，为充分利用风、阳光等自然资源创造条件。在初步设计中，建筑材料也必须优化：外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化：窗墙比需要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计到初步设计，工程师需要根据不断调整的建筑方案模拟量化建筑的能耗情况，计算空调和采暖设备的装机功率，比对各种影响因素，最后向客户提供最佳的设计方案。
　　五、 节能建筑系统设计
　　被动建筑设计完成以后，以其量化结果作为依据，必须对建筑系统的性价比进行充分研究与分析。在空调与采暖设备的市场上，各种品牌和型号使消费者眼花缭乱。例如空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等，这些空调系统的初投资和运行费用、每年的耗能量、能源费用，消费者或者项目开发者就很容易作出正确的决定。
　　正确理解和协调、使用被动建筑设计与节能建筑系统设计的原则方法，能够改变我们当今在建筑节能设计中大量存在的不务实效，只求政绩的节能表象。
　　定量节能技术分成几个阶段，一是确定舒适度的等级，即节能的目标；二是进行综合统筹，对规划设计进行节能最大化整合，这是被动节能设计，若被动节能设计达不到预期目标，就加强辅助节能，即采用主动节能技术，利用必要的低技术措施达到舒适度的目标；四是施工现场控制，不仅控制预定节能目标的实现，更重要的是控制节能技术成本，实现舒适度和经济效益的双重优化。
　　定量节能主要分为以下8项具体技术：
　　1、 室内的热环境和湿环境的控制技术
　　该项控制技术主要包括自然风和补新风系统以及冷热交换系统。置换式新风系统包括冷热交换装置、补新风系统、加热装置。经处理后的室外新鲜空气，通过热交换送入室内，能量保留，温湿度得到调节，室内舒适度提高。当然利用建筑外型和热井拔风的原理对自然风进行有效的组织利用，是建筑节能借用自然风和补新风最朴素的方法。
　　2、外围护结构保温隔热技术
　　利用外墙中间的空气层保温是传统构造的有效办法，它既可以隔热，又可以将对流的空气中的热量带走。节能建筑须把所有的冷桥都切断，包括女儿墙、地基等能够影响室内冷热的通路，这就是低技术节能的简单原理。
　　3、外遮阳隔热技术
　　外遮阳把一切室外不利的因素隔绝，保证室内温度波动最小，保护热量不受损失。除了外遮阳百叶以外，还可以采用双层通风夹道等构造，通过流动空气带走热量。
　　4、冷热辐射的控制与改善技术
　　辐射采暖制冷系统使冷热两种技术在一套系统内解决---冬天可以采暖，夏天可以降温。其原理是在楼板内通过水流进行交换，冬天用热水，夏天用冷水，其技术关键是管道的铺设的问题。混凝土具有热惰性最大的特征，要以保障室内达到非常柔和的辐射效果。
　　5、自然通风与补新风的技术
　　自然通风可以降温、改善室内居住条件。住区规划应将自然风组织和室内自然风利用结合起来，尽量通过规划设计延长利用自然风的季节。当然这种利用还是有限的，被动节能方式无疑成为节能的主要手段，使用时间约占全年的1/3.补新风的技术手段也就成为节能建筑必备要素，一个优秀节能建筑可以不补充冷热能耗，但是必须补充经过处置的室外新鲜空气。
　　6可再生能源的利用
　　可再生能源包括地热、水资源、风能等，目前利用较多的是太阳能、地热、风能等方式。现代太阳能技术强调热集热器和水箱的分置，将太阳能装置与建筑整体结合起来。地热能源的最大特点就是恒温，最新地热技术是把地表土壤地热利用起来，其能源来自太阳，目前可以自地下10米甚至更浅取得源源不断的能源。
　　
　　参考文献：
　　1、《建筑生态节能的宏观策略与实施技术体系》-自由建筑导报
　　2、《我国节能现状与“十一五”节能重点》—动态与趋势
　　3、《定向节能是提升中小户型品质的重要手段》--中国建筑设计研究院原副总建筑师开彦
　　4、《民用建筑节能工程质量验收规程》—天津市建设委员会编著