建筑节能设计在国内的发展与运用

张莎莎

摘要：

能源问题是当今人类面临的有史以来规模最大、最为严峻的挑战。针对我国当前建筑能耗情况及其问题进行分析，并给出几点建议，以期对同行有所稗益。

公共服务型政府具有法治性、高效性、有限性、责任性和科学性等特征。它的确立是历史的选择，是全球经济竞争的客观需要，是社会主义市场经济发展的内在要求，是政府自身完善的现实需求，也是人民的迫切愿望。

随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升， 庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行，其中建筑设计是一个很重要的环节。

目前我国节能建筑仍处在试点层面，尚未全面推行，建筑节能只相当于发达国家的起步阶段，节能工作行动迟缓。推动建筑节能成为全世界建筑界实现可持续发展理念的大趋势，也是时下中国经济社会面临的重要任务。本论文主要对建筑节能在建筑设计中的重要性以及如何落实建筑节能措施进行了阐述，并提出了一些个人的建议供同行参考与修改。

关键词：建筑能耗；建筑节能；节能构造设计；建议

随着中国城市化进程的加快，越来越多的人口从农村转移到城市，建筑物的市场需求数量日益旺盛。截至2009年11月，我国房屋总面积已超过400亿，每年以16-20亿时新增建筑面积趋势，到2020年将新增建筑面积200多亿m2。建筑面积的迅速增加及采暖、空调、家用电器的普遍使用，导致建筑能耗持续上升。由于建筑围护结构保温隔热和气密性能差，采暖空调系统能源效率低下，与气候接近西欧式或北美国家相比，中国住宅单位采暖面积要多消耗2-3倍以上的能源，且舒适性较差。其中外墙、屋顶单位面积能耗为发达国家同类建筑的3-5倍，窗户单位能耗为2-3倍。2001年对我国部分省市住宅建筑能耗的调查数据显示，北方采暖地区的住宅建筑单位能耗明显偏高。欧洲国家的住宅年实际采暖能耗已经普遍降低到6U时以下，领先的“高舒适度、低能耗”住宅则达3IJ耐以下，而我国住宅的平均采暖能耗超过16U时，即使按照节能50%标准新建的住宅采暖能耗也是8.75IJ时的水平。目前中国建筑能耗中有50%左右是供热和空调设施，北方城市集中供热的能源主要以锅炉为主，供热输配管网保温隔热性能差，整个供热系统的综合效率仅为35%一55%，远低于发达国家80%左右的水平。

一、我国建筑节能所面临的问题

（一）市场发育迟缓

目前我国节能建筑市场发育不完善、进展困难，缺乏市场监督和管理机制，市场秩序混乱，致使节能建筑无法遵循正常的竞争准则进行交易，节能建筑在市场中往往受到传统建筑的排挤，难以占据市场份额；建筑节能技术、材料和人才市场尚未建立，无法为建筑节能工作的开展提供相应的技术服务和后备力量。我国节能建筑市场存在的两个方面的问题：一方面，节能增量成本、节能效果变化较大，节能收益时间长，难于进行成本和收益估算，现有节能建筑的真实价值不能在市场中得到体现；另一方面，缺乏市场引导和积极激励政策，导致房地产开发市场建筑节能指标的变化不敏感。

（二）新建建筑节能政策执行力度小

建筑节能工作涉及民用建筑工程项目的立项、时间审查、开工许可、施工监理、竣工验收、房屋销售许可核准等多个监管环节，大多数地区比较重视施工图节能时间审查环节，而对其他环节比较忽视。由于相对建筑法规颁布和建筑节能标准的实施，我国新建建筑在施工图节能设计市场环节对建筑节能的重视程度都大幅度增加，但由于建筑节能建设没有形成体系、建筑节能时间和施工人员的建设水平较低、政府对节能设计实际执行的监管手段仍然还没跟上，时间合格率的升高并没有带来实际建筑节能效果的大幅提升，新建建筑节能50%的合格率还很低。

（三）新建建筑节能政策执行力度小

由于既有建筑市场保有量大（城乡既有建筑达400多亿m2），节能改造涉及供热体制改革、改造成本等多方面的问题，故而难度大，绝大多数依然是非节能建筑，仍在浪费着大量的能源。据调查显示，居民对既有建筑节能改造持愿意态度的比例为58%，愿意进行既有建筑建筑节能改造，接近74%的居民只愿意承担10%以下的改造成本。由于我国建筑产权大部分属于居民，绝大部分居民只愿意承担ro%以下改造成本，可见如果没有国家财政的投人，既有居住建筑的改造是很难推动的。既有大型公共建筑业主对节能改造成本的承受力较高，对推行公共建筑改造配合意愿较强，能够作为既有建筑节能改造的突破口。

（四）节能技术利用率低

自20世纪80年代初期提出实施节能战略以来，我国在通风技术、遮阳技术、太阳能技术、中水系统技术、地源热泵技术、节能墙体材料、节能门窗和供热制冷设备等方面都取得了相应的科研成果。但是这些新技术新产品多数仅仅是作为学术论文使用，在实践中推广应用率极低，研究开发与实际应用严重脱节，无法发挥其应有的社会配套，不能完全解决耐久性、防火、外贴墙砖、修补维护等技术细节问题，导致业主在节能技术选择上有顾虑。

二、真正贯彻落实全面的建筑节能设计

随着我国城市化建设进程的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿m2，绝大部分为高能耗建筑，且每年新建建筑近20亿m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。

（一）整体及外部环境的节能设计

建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境，主要方法为：①在建筑周围布置树木、植被，既能有效地遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪；②创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。

合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。

（二）单体的节能设计

单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。 建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对各部位（屋顶、楼板、墙体、门窗等）的造型、结构、材料等方面加以进一步设计，充分利用建筑外部气候环境条件，达到节能和改善室内微气候环境的效果。 合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔（平面分隔和竖向分隔），以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。

三、对我国建筑节能的几点建议

（一）设计是关键为了从源头上控制建筑能耗，减少环境污染，设计是关键

这就要求设计师紧跟时代步伐，了解相关技术发展，更新自身知识结构，及时了解新出台的法律、法规，充分利用自然资源、自然地貌、自然通风、使用太阳能，减少资源的消耗，为实现建筑节能走好坚实的第一步。通过科学的整体设计，集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗维护结构、新能源利用、回水中用、绿色建材和智能控制等高新技术，具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等特点，满足人们的生理和心理需要，而且做到能源和资源的消耗最为经济合理，对环境的影响最小。一个成功的节能建筑是一个能够与生物圈中的自然系统紧密结合，并且对这这些系统有极少破坏性而最大限度积极影响的设计。如提高建筑围护结构的保温隔热性能。建筑围护结构保温隔热性能好，流出或流入室内的热量的就少，采暖空调设备消耗的能量也就少。反之，建筑围护结构保温隔热性能差，流出或流人室内的热量的就多，采暖空调设备消耗的能量也就多。为了从根源上降低能耗，打造节能建筑是设计师义不容辞的义务和责任。

（二）政策是保障发达国家发展经验表明，市场经济在经济发展的过程中的调解不是万能的，只是恰当的法律和规章制度才能保证市场的有效运行

政府应采用强制性和鼓励性并存的政策推动建筑节能技术的推广应用，把推广建筑节能适用技术作为提高居民舒适性的突破口，从技术和政策两方面推进建筑节能的开展，实现国家可持续性发展战略。建筑节能是政府承担公共事物管理职能的一个重要方面，政府除制定并完善相关政策和法规，提供信息、节能标准，技术推广等措施外，还应进一步考虑长期的能源价格政策，用可持续发展的消费方式来设计和引导，使能源供需和管理机制重新融合。通过各种形式的宣传让老百姓意识到建筑节能的重要性。当前我国的建筑节能政策收效并不显著，表现在节能建筑比例不高，发展速度不够快，公众认知度较低。因此，要求各地有关部门从当地实际情况出发，编制地区建筑节能技术政策和相关设计标准，推动建筑节能适用技术的推广。并采用符合市场经济体制要求，针对不同的市场主体、不同的建筑节能技术特点制定相应的经济激励政策，如财政和税收优惠政策等，激发市场行为主体节能的积极性和主动性。

四、结语

综上所述，建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程，建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等，也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门，是一项全方位的、综合性的系统工程，也是一项长期而艰巨的任务。结合我国国情，必须逐步完善建筑节能设计标准，建立建筑节能管理体系，大力推广建筑节能适用技术，提高能源利用率，强化全社会的节能意识，探索出一条符合中国国情的建筑节能适用技术新路。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

【参考文献】

[1]郑忱.房屋建筑学[M].北京：中央广播电视大学出版社， 1994

[2]卢求，刘飞.生态节能建筑的开发与设计[N]，建筑晚报，2005

[3]陆文军，节能建筑不能停留在概念阶段[N]，中国建设报，2005

【作者单位：武汉建工科研设计有限公司】