建筑生態(tài)節(jié)能的宏觀策略與技術(shù)(一)

字號:

一、全球性的能源危機
    1.國際能源趨勢
    目前,世界范圍內(nèi),石油、煤炭、天然氣這三種傳統(tǒng)能源占能源消費約90%以上,其中石油占一半以上。2004年最新權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,世界石油總儲量為1.15萬億桶,僅供人類開采約40年;石油與天然氣,在21世紀(jì)的前半,就將日趨枯竭,高能耗的建筑終有一日會因為沒有能源可用,終被社會淘汰??茖W(xué)家們預(yù)計2040年石油消費將達(dá)到峰,而從2050年開始,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利地?zé)?、風(fēng)力、太陽能、核能。
    2.我國能源狀況與建筑能耗
    我國能源發(fā)展主要存在四大問題。一是人均能源擁有量低、儲備量低。二是我國的能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%。全國年耗煤量已超過13億噸。由于燃煤效率低,對環(huán)境污染嚴(yán)重,造成我國大氣污染和酸雨嚴(yán)重。三是能源資源分布不均。主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送。四是能源利用效率低。我國能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達(dá)國家低10個百分點。
    隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,建筑能耗逐年大幅度上升,已成為中國能源消費的主體之一,目前我國建筑用能已達(dá)全社會能源消費量的32%。加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,我國的建筑總能耗已達(dá)全國能源總量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億平方米,絕大部分為高能耗建筑,預(yù)計到2020年,總建筑面積將達(dá)到700億平方米。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的巨大負(fù)擔(dān)。
    3.能源需求不斷增加,價格上漲是必然趨勢  
    根據(jù)美國能源部能源資訊署資料,1999—2020年全球能源消費形勢中,全球能源總消費量將增加60%,其中亞洲及南美州發(fā)展中國家將增長1倍。面臨能源價格,尤其是石油、天然氣價格逐步上漲,居高不下,西方國家很多高耗能建筑開始出現(xiàn)因承擔(dān)不起昂貴的能源維持費用而被迫停用或者租金一降再降的現(xiàn)象。建筑面臨著一場新的革命,建筑節(jié)能勢在必行。
    二、中國建筑節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀
    我國目前正處于建設(shè)高峰期,每年新建房屋近20億平方米,超過所有發(fā)達(dá)國家建設(shè)量的總合。而其中95%以上的建筑都是高耗能的建筑,節(jié)能技術(shù)相對落后。
    與歐洲相比,許多歐洲國家住宅的實際年采暖能耗已普遍達(dá)到每平方米6升油,大約相當(dāng)于每平方米8.57公斤標(biāo)準(zhǔn)煤,而在我國,達(dá)到節(jié)能50%的建筑,它的采暖耗能每平方米也要達(dá)到12.5公斤,約為歐洲國家的1.5倍。例如在德國,1984年以前建筑采暖能耗標(biāo)準(zhǔn)和中國目前水平差不多,每平方米每年消耗24.6至30.8公斤標(biāo)準(zhǔn)煤,但到了2001年,德國的這一數(shù)字卻降低至每平方米3.7至8.6公斤標(biāo)準(zhǔn)煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而我國卻一直是25公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。
    面對能源危機的巨大壓力,雖然我國已在1996年就公布了民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),逐步對建筑能耗高的現(xiàn)況進(jìn)行改善,但是我國在設(shè)計水平,建筑技術(shù),設(shè)備材料制造及應(yīng)用上、都與西方發(fā)達(dá)國家存在較大的差距,主要體現(xiàn)在以下幾點。
    第一,我國絕大部分建筑的能源系統(tǒng)還都依賴于不可再生的一次能源,而對于可再生能源的利用還相當(dāng)落后。目前中國以水電、風(fēng)能利用、太陽能利用、生物質(zhì)能利用等為代表的可再生能源利用量還不夠大,到2003年只有約相當(dāng)5200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的利用,僅占全國一次能源總消費量的3%。
    第二,我國建筑的能源利用效率較低,很多還可再利用的余熱,余冷都不回收而被直接白白的排放掉,在造成能源極大浪費的同時也增加了建筑對周圍熱環(huán)境的影響。僅以建筑供暖為例,,北京市一個采暖期的平均能耗為20.6瓦/平方米,與氣候條件相同的瑞典、丹麥、芬蘭等國家相比,條件相同的建筑一個采暖期的平均能耗僅為11瓦/平方米。因建筑能耗高,僅北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸,直接經(jīng)濟損失達(dá)70億元。
    第三,我國建筑自身的節(jié)能效果還較差,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能不高,門窗的保溫性能,氣密性能都有待提高,因此造成了單位面積能耗較高局面。目前,在執(zhí)行國家節(jié)能規(guī)范的前提下,我國建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)依然比歐洲國家大20%~40%。
    第四,我國材料設(shè)備的生產(chǎn)水平不高,粗放式的生產(chǎn)模式導(dǎo)致了設(shè)備及材料的生產(chǎn)成本高,能耗高,排放高,從而導(dǎo)致了建筑間接能耗的增加。
    第五,落后的運行管理水平進(jìn)一步加劇了建筑的能耗。即便是高效節(jié)能的系統(tǒng),如果不輔以優(yōu)秀的運行管理,也達(dá)不到節(jié)能的目的。一個優(yōu)秀的運行管理系統(tǒng)可節(jié)能10%~20%。
    第六,無論是開發(fā)商,設(shè)計者,施工人員,設(shè)備制造商,還是最終的業(yè)主,運行管理人員都還沒有普遍樹立環(huán)保節(jié)能,主動創(chuàng)建生態(tài)節(jié)能建筑的意識。
    三、中國建筑節(jié)能落后的原因
    我國的建筑能耗非常高,采暖用能是氣侯相近的發(fā)達(dá)國家的三倍。建筑高能耗的現(xiàn)狀還沒有引起全社會的充分重視。雖然1995年制定了國家節(jié)能建筑的強制性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),按照這個標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計,可以做到節(jié)能50%的目標(biāo)。遺憾的是,此標(biāo)準(zhǔn)實施已經(jīng)進(jìn)入第9個年頭了,但真正按照這個標(biāo)準(zhǔn)去建造的建筑,最樂觀的估計,在新建筑里還不到10%。影響我國建筑節(jié)能推進(jìn)的深層根源主要體現(xiàn)在以下四方面:
    1.缺乏有效的政策激勵制度
    長期以來,國家缺乏有效的激勵政策引導(dǎo)和扶植節(jié)能與綠色建筑。我國現(xiàn)行的法律法規(guī)對能源、土地、水資源、材料的節(jié)約也沒有可操作的獎懲方法來強制各方利益主體必須積極參與;而頒發(fā)的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,作為一個部門規(guī)章,力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。雖然已先后頒布實施針對三個氣候區(qū)的節(jié)能50%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),初步形成了比較完善的民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系;但關(guān)于建筑節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)的綜合性的標(biāo)準(zhǔn)體系還沒有建立。
    2.能源價格目前偏低,對消費者缺少足夠吸引力
    中國目前能源價格偏低,對中國目前經(jīng)濟條件下的建筑業(yè)主來說,建筑后期運營的能耗費用對業(yè)主的影響不大,而建造節(jié)能建筑的一次性資金高于變通建筑,業(yè)主不愿投入,形成建造節(jié)能建筑積極性差的局面。
    3.施工監(jiān)管不力及施工驗收手段差
    中國雖然建立了相對完整的節(jié)能設(shè)計規(guī)范,包括2005年7月,我國批準(zhǔn)發(fā)布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》。但施工質(zhì)量差,施工驗收不嚴(yán)格,使中國的節(jié)能建筑數(shù)量很少。國家現(xiàn)有的節(jié)能建筑規(guī)范未能在施工驗收階段嚴(yán)格執(zhí)行,許多不合標(biāo)準(zhǔn)的建筑也能投入使用,使不達(dá)標(biāo)建筑不斷出現(xiàn)。
    4.公眾節(jié)能意識不足
    我國公眾的節(jié)能、環(huán)保意識落后,也是制約中國建筑節(jié)能推進(jìn)的重要原因。公眾作為住宅的消費者,意識影響行動,決定了自身對住宅的選擇,并進(jìn)而影響了開發(fā)商開發(fā)什么樣的產(chǎn)品。
    公眾對節(jié)能建筑的意識不足,對節(jié)能建筑的需求不強,開發(fā)商以市場為導(dǎo)向、以客戶為導(dǎo)向,自然在操作中對開發(fā)節(jié)能建筑也缺乏熱情。