徐鹏程 顾平道

(东华大学环境科学与工程学院，上海 201101)

谈国内外建筑节能研究现状

徐鹏程 顾平道

(东华大学环境科学与工程学院，上海 201101)

根据当前国际能源消耗情况及建筑能耗所占比重，对国内外建筑节能发展概况及研究现状进行了阐述，指出了国内建筑节能技术存在发展缓慢、区域发展不平衡、缺乏监督管理等问题，列举了国外建筑节能的前瞻性政策及可借鉴措施，同时，整理了国内外重要的阶段性研究成果。

能源短缺，建筑节能，研究现状

1 建筑节能背景

进入21世纪以来，我国的能源消耗量翻了一番，成为主要的能源消耗国之一。建筑能耗是我国能源消耗的重要方面，同时建筑能耗的总量也在不断上升，建筑能耗约占社会总能耗的1/3。根据研究表明，未来我国建筑能耗比例将上升至35%左右，位列我国社会能耗第一，成为我国经济发展的最大限制。建筑能耗指建筑物使用过程中用于供暖、通风、空调、照明、给排水和热水供应等的能耗。其中，以采暖和空调能耗为主，一般占建筑总能耗的50%～70%。在发达国家中，建筑能耗一般占总能耗的30%～40%[1]。

2 国内建筑节能概况

我国人口基数过大，人均资源短缺，国家相继颁布并实施了各类节能政策。从20世纪80年代开始，我国开始建筑节能的研究。最早始于北方，90年代末建筑节能工作陆续在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区开始。我国颁布了多项与建筑节能相关的设计标准、法律法规，如：JGJ 26—95民用建筑节能设计标准、GB 50189—2005公共建筑节能设计标准、GB/T 50378—2014绿色建筑评价标准、《民用建筑节能条例》等，全国32个省市地区也出台了多项地方性的建筑节能设计标准。从建筑的设计、施工、改造等多方面进行节能管理和监督。

我国在建筑节能方面虽然取得了一些成绩，但和发达国家相比，我国仍然处于起步阶段，并且进程较为迟缓。主要问题表现为：

1)地区发展不平衡，能耗分布不均匀。

我国土地辽阔，横跨严寒、寒冷、温和、亚热等多个气候带。北方地区，每年冬季有5个月之久，全季采暖，采暖能耗占建筑能耗较大比重。在南方，夏季天气较为炎热，夏季空调能耗为主要建筑能耗。同时，我国地区经济发展不平衡，居民生活方式差异大，造成民用建筑中的能耗差异也较大。

2)建筑节能技术落后。

已有建筑节能技术在设计、改造等过程中使用情况较差。我国是发展中国家，人们缺乏对建筑节能技术的认识，甚至存在误解，给建筑节能技术的推广使用造成巨大的阻力。同时，现有技术还比较低级，节能率不高，缺乏成熟、完善、经济适用、数量足够的节能产品。

3)建筑节能技术人才缺乏。

建筑节能设计学科广泛，从规划、建筑、结构、暖通、给排水等方面都对设计师有一定要求，大多数应届毕业生由于薪资等问题对建筑节能等方面的工作较为排斥。全社会的建筑节能意识较低，对我国目前能源的供应现状不了解。

4)管理机构不健全，缺乏引导监督。

在市场经济的引导下，企业短期盈利最大化倾向严重，对建筑节能的发展十分不利，政府应当给予一定的引导，消除市场本身的盲目性。虽然我国出台了建筑节能相关的规范，但是监管力度还是不够。政府部门对于建筑节能标准的监管往往重视的是设计阶段，对于工程建设、建筑调试运行等环节没有引起足够的重视。据有关资料测算，当建筑节能为30%以上时，造价增加3%～6%；节能50%，造价增加6%～11%[2]。政府缺乏必要的经济调控激励措施，这样便让建筑单位缺少了实施建筑节能的主动性。

建筑节能理论研究在我国起步较晚，最早在1982年国家下达了有关建筑节能方面的科研工作，开始陆续拟定一系列的节能建筑标准。从1997年开始我国强制实施建筑节能，在2005年前，我国停留在对绿色节能建筑的了解认识上，对建筑节能开始有了初步定义，构建国家建筑行业的可持续发展框架。2005年—2010年，国家通过政策鼓励和引导建筑节能研究工作，有关建筑节能的研究成果如雨后春笋般纷纷出现，研究成果遍布各个领域。

清华大学薛志峰等对北京现有的大型公共建筑进行实测勘察，分析了公共建筑的节能潜力[3]。

K.T.Chan等通过研究高层商业建筑围护结构的热工性能，发现高效能的围护能够减少接近35%的能源消耗[4]。

李志生等利用eQUEST模拟软件对比不同围护结构的能耗情况，说明了建筑外墙保温系统的研究必要[5]。

戴雪芝对中国能源政策、建筑节能经济激励政策实施效果进行了详细分析，并对经济激励政策效益进行了量化评价[6]。

3 国外建筑节能概况

因全球可利用资源的日趋减少，能源问题的威胁显现，使西方发达国家充分认识到能源对国家的稳定和发展而言至关重要。20世纪90年代，“温室气体”“全球气候变暖”成为举世瞩目的话题，人们逐步开始意识到环境与能源对人类生存发展的重要性，环保、节能成为了世界环境发展的重要议题。2001年—2011年间世界一次能源消耗量的变化情况见图1。

美国政府对建筑节能环保十分重视。政府制定了行业和产品标准、开发和推荐能源技术，注重标准的先进性、实用性和合理定位。1998年，美国绿色建筑协会创立了以节能为主旨的《绿色建筑评估体系》，成为目前世界各国中最具有影响力的建筑环保评估标准。美国的建筑节能从两方面入手：首先是建筑物热工性能，提高建筑围护结构的保温隔热性能、采用高密闭性能的门窗和充分利用自然通风、太阳能等节能环保措施降低采暖和空调能耗；其次，对能耗系统和设备的能源效率作进一步的优化设计使用。美国政府积极推广新能源、无污染能源技术的使用，制定一系列减税优惠政策，刺激太阳能等新能源的研究发展。在学校、医院等公共建筑部门使用太阳能，光电池板收集的光能同时用来照明、热水供应，实现了光能到电能的转化[7]。

在欧洲，低耗能高舒适的建筑十分常见，在外墙、屋面、门窗玻璃、空调系统等方面运用了大量的节能材料和节能新技术，在建筑使用过程中，尽量采用自然送新风方式，减少建筑能耗降低运营费用。2004年英国政府实施百万“绿色住宅”建筑计划；德国政府制定了严格的建筑围护结构热工指标、建筑物CO2浓度排放量、建筑规划设计等标准，大力推广清洁能源、可再生能源使用，为节能环保工程提供低利率贷款，积极发展低碳环保项目和建筑节能改造项目[7]。

1979年，日本颁布《能源法》，逐步建立国家节能体制，设立能源管理机构，组织民间节能团体交流经验。政府还提出“建筑的节能与环境共存设计”的概念。

建筑节能是各国建筑业发展不可忽视的问题，如何使建筑业由粗放型发展转变为集约型发展，实现行业的跨越式转变，完成建筑行业的技术革命，也成为建筑业发展的巨大挑战。

GA.Florides等通过TRNsys软件对一个典型建筑进行了综合模拟分析，发现随着建筑保温水平的提高，自然通风的节能效果也会增强。在对建筑朝向的研究中指出长方体的建筑长边面向南北最合理[8]；NurdilEskin和HamdiTurkmen利用模拟软件Energy-Plus研究分析，得出了影响全年能耗的具体数据[9]；Mari-Louise Persson等通过利用DEROB-LTH软件模拟分析，得出南向门窗的最优尺寸[10]；Elisabeth Gratia和Andre DeHerde经过深入研究指出：建筑墙体最内层材料对建筑内部温度的控制起关键作用[11]；印度建筑设计师查尔斯·柯利亚提出“形式追随气候”的设计理念，提倡支持国产，多使用自然采光和自然通风；马来西亚知名生态建筑设计师杨经文倡导生物气候有限和低能源耗费原则。

在国外还有许多成功的绿色节能建筑案例。例如德国著名设计师托马斯·赫尔佐格设计的雷根斯堡住宅阳光房[12]、英国BedZED零能耗生态村和德蒙特福特大学工程技术馆、日本大林组本部大楼和大阪市中央体育馆。

4 结语

建筑节能是一项系统工程，应当加大政策扶持，完善法规、标准，加强国家间节能项目上的交流，吸取、借鉴国外节能建筑发展经验，鼓励与发展新型节能材料与技术运用。在规划、设计、建造、使用、维护全过程中，要尽量减少能源、土地、水和材料等资源的消耗，并尽可能对资源进行循环利用，建设资源节约和循环利用的建筑。

[1] 康艳兵.实现“十一五”节能目标的建筑节能措施分析(1)[J].中国能源,2007(1)：42.

[2] 郑文亨.国内外建筑节能现状及对比[J].制冷与空调,2008,22(4)：96.

[3] 薛志峰,江 亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析[J].暖通调,2004,34(9):13-16.

[4] K.T.Chan,W.K.Chow.Energy impact of commercial-building envelopes in the sub-tropical climate[J].Applied Energy,1998(60):21.

[5] 李志生.夏热冬暖地区办公建筑能耗模拟与分析[J].节能技术,2006,24(6):483-486.

[6] 戴雪芝,何维达,狄彦强.建筑节能经济激励政策多指标综合评价体系研究[J].建筑科学,2007,23(2):54-60.

[7] 崔新明,廖春波.国内外建筑节能的比较与经验[J].建设科技，2006(7)：45.

[8] GA.Florides,S.A.Tassou,S.A.Kalogirou,et al.Measures used to lower building energy consumption and their cost effectiveness[J].Applied Energy,2002,73(7):229.

[9] NurdilEskin, HamdiTurkmen. Analysis of annual heating and cooling energy requirements for office buildings in different climates in Turkey[J].Energy and Buildings,2007,40(5):763-773.

[10] Mari-Louise Persson, Arne Roos.Maria Wall. Influence of window size on the energy balance of low energy houses[J].Energy and Buildings,2006,38(3):181-185.

[11] Elisabeth Gratia, Andre DeHerde. Design of low energy office buildings[J].Energy and Buildings,2003,35(3):473-491.

[12] 朱颖心.国外绿色建筑面面观[J].清华大学建筑学报(特稿),2010(32):13-15.

Discussion on construction energy conservation research status at home and abroad

Xu Pengcheng Gu Pingdao

(DonghuaUniversityEnvironmentalScienceandEngineeringInstitute,Shanghai201101,China)

The article according to the situation of the current international energy consumption and building energy consumption accounted, for building energy saving development survey and research status at home and abroad, points out that the slow development of domestic building energy efficiency technology, imbalance of regional development, and problems such as lack of supervision and management, listed a forward-looking policy of building energy saving, and can draw lessons from abroad. At the same time, the important phases of research results at home and abroad were reviewed.

energy shortage, building energy conservation, research status

2015-05-27

徐鹏程(1979- )，男，在读工程硕士; 顾平道(1965- )，男，副教授

1009-6825(2015)22-0184-02

TU201.5

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