中国建筑能耗现状节能策略

【摘 要】中国建筑能耗的构成采暖、空调、照明、电梯等建筑物当中用电用能的设备,组成了中国建筑能耗的主力军.统计数字显示,它占我国综合能耗的27.6%,事实上,北京、上海、深圳、杭州等大型城市的能耗,可能已经突破了这个数字,应该引起重视.

【关 键 词】建筑节能；技术路线；策略

中图分类号：TU83文献标识码：A文章编号：1006-0278（2014）07-174-01

减少建筑内能源总需求量主要从建筑规划与设计,围护结构,提高终端用户用能效率,提高总的能源利用效率方面着手,在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用.建筑节能对建筑材料提出了比以往更高的要求.建筑材料在建筑节能中扮演着一个非常重要的角色.

一、建筑能源策略的基本内涵

建筑能源策略主要从两个方面体现,一是针对新建房屋全面实施节能规范,停止非节能建筑项目的立项审批；二是对正在居住和使用的非节能建筑进行全面的节能技术改造.第二个方面尤为重要,因为它量大面广,几乎涵盖了我国建筑成果的全部,只有把这部分建筑的节能率提高到50%以上,建筑节能的目标和任务才能完成.相对于城市而言,广大农村的节能建设相差很大,所以,我们的能源策略还应该致力于农村节能建筑的技术创新,提高技术含量,在较少投入下,使人们的居住、生活、工作环境实现人文化、节能化和生态化.

二、实施建筑节能策略的技术路线

所谓建筑节能是指通过提高房屋围护结构的热工性能,即提高房屋外墙、屋面、地板、门窗的保温性能,另外在降低房屋热负荷的同时,还要充分利用太阳能、低温地热能、风能等绿色能源,通过合理设计,使房屋满足人们冬暖夏凉居住舒适的需求.

(一)建筑规划与设计

面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等,它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合.在建筑规划和设计时,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境（如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等）创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖.具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计（主要方法为：在建筑周围布置树木、植被、水面、检测山、围墙）；合理设计建筑形体（包括建筑整体体量和建筑朝向的确定）,以改善既有的微气候；合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现.同时,可借助相关软件进行优化设计,如运用天正建筑（II）中建筑阴影模拟,辅助设计建筑朝向和居住小区的道路、绿化、室外消闲空间及利用CFD软件,如：PHOENICS,Fluent等,分析室内外空气流动是否通畅.

(二)围护结构

建筑围护结构组成部件（屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施）的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响.一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%,而节能却可达20%～40%o.通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗.首先,提高围护结构各组成部件的热工性能,一般通过改变其组成材料的热工性能实行,如欧盟新研制的热二极管墙体（低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热,可以产生隔热效果）和热工性能随季节动态变化的玻璃.然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,以建筑能耗软件DOE―2.0的计算结果为指导,选择围护结构组合优化设计方法.最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性,以确定技术可行、经济合理的围护结构.

(三)提高终端用户用能效率

高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行,才能真正地减少采暖、空调能耗.首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况.

目前国内外节能住宅护结构多数把保温材料放在墙体的夹缝中,或设在墙外表,这既避免内表面结露,又可节约室内空间.在冬天,建筑物的热损失系通过围护构件所传递的热量与门窗通风热损之和,在护构件保温条件良好的情况下,门窗的散热就成了热损的主要因素（在住宅建设中,一般墙体屋面散热占52%,门窗占48%）.在房屋节能设计中,护构件的保温处理技术上已臻成熟,而门窗的保温则复杂的多.

(四)提高总的能源利用效率

从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中,能源损失很大.因此,应从全过程（包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用）进行评价,才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响.建筑中的能耗设备,

(五)充分利用太阳能和其他能源

任何一种房屋的保温设施不可能永远把热量保存起来,只不过使热传导在时间上延迟能量上衰减,要想保持室内所需要温度,就必须不断地补充热量,这就是采暖.房屋的采暖除常规采暖外,还可以利用太阳能、地热能等能源.

说到太阳能利用的重要性及其潜力,怎么强调都不过分.太阳能在建筑上的应用可以追溯到远古时代,而真正意义上的太阳能采暖,是从第二次世界大战前德国建成世界第一个太阳房开始的,此后全世界建设了几十万个太阳房.我国有着丰富的太阳能资源,在建筑上充分利用太阳能,可使建筑节能率达到80%以上.

高耗能问题已经严重困扰着国民经济的良性发展,国家在宏观上提出构建节能社会的同时,还应采取更加具体的措施来推动建筑节能.在我国,如果利用10年左右的时间,新建和现有的建筑节能达到63%的目标,则每年全国冬季采暖能耗可节约2亿吨标准煤,节支1千多亿元；在夏季致冷降温方面可节约电耗1千多亿度,节支500亿元以上.届时国民经济发展中能源紧张的状况将明显得到缓解,人们的工作条件和居住环境也将明显得到改善.