建筑節能問題

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一、舉世矚目的世界能源形勢

二十世紀以來，世界能源消耗的增長，遠遠超過了人口增長的速度。1900至1975年，全世界人口由15.71億增加到40.45億，增長1.5倍，而同一時期能源消耗由7.75億噸增加到85.7億噸標準燃料，增加10倍。由此可見，本世紀能源的消耗十分驚人，已造成世界能源的逐漸枯竭，以及各國能源供應的短缺狀況。據1978年在土耳其召開的世界能源會議報導：世界化石燃料的經濟可采儲量約為7300億噸(折合標準煤炭)。按現在的開采技術水平，煤只能用200午，石油30余年，天然氣50年。常規能源很快會枯竭。

我國的能源形勢怎樣呢？從儲量來看，煤、油、氣、水力等常規能源資源很豐富；從開采量看，近年來已達6億噸標煤，占世界第四位，而消費量也近6億噸，占世界第三位。我國能源消費量的增長速度遠遠超過美俄等國，但每人平均能源消費量卻很低，僅為0.6噸，美國是8.1噸，日本是3.6噸，比世界平均水平還低二倍。另一個差距是能源的有效利用率問題，我國的有效利用率僅占28%，而西歐國家為40%，美國為51%。由于利用率低的原因，我國消耗一噸能源所創造的國民經濟生產總值為308美元，而美國是664美元，日本是1299美元。總的來說，我國的能源供求一直是相當緊張的，能源缺口很大。嚴重影響國民經濟的迅速發展。

可見，整個世界的能源形勢是很緊張的。但究竟怎樣解決能源短缺問題呢？各國認為，根本的途徑是開源節流。除增加能源生產和開發新能源以外，就目前來講，節約能源是解決當前世界能源的首要任務。因為各國都不同程度地存在著能源浪費的現象，尤其是我國浪費更為嚴重。國外把節約下來的能源稱為煤、石油、天然氣、核能之外的第五種能源。可見節能的重要性。但是，在各行各業的節能中建筑節能占據什么地位呢？

二、建筑節能的重要性

談建筑節能的重要性，首先要搞清楚建筑用能包括哪些范圍。這個問題不搞清楚，就無從著手建筑節能工作。有些人往往把建筑用能局限于建筑業的建造用能，甚至更局限于施工用能。另外，由于建筑業是一個綜合性的部門，它的大量用能(如生產各種工程、裝修材料和設備器具的能耗)均被肢解于其他工業部門的能耗中，成為“無形”的耗能，致使建筑業被排入“小戶”的用能之列，往往容易被人忽視。

什么算是建筑用能呢？國外認為，建筑的總的能源消費量，用公式表示為：

T=A+B+C+D–E

A:為構成建筑物的各種資材（工程材料、裝修材料等）、設備（機器、器具等)的生產制造、加工、搬運等消費的能量，簡稱建筑生產用能;

B:為建筑物建設時資材、機器、器具的裝配、安裝等施工過程中消費的能量，筒稱建筑施工用能；

C:為建筑物日常使用過程中采暖、制冷、空調、照明、烹任、家用電器用能，以及維修管理用能，筒稱建筑日常運轉用能；

D：為建筑物因老化陳朽需拆除所耗能量，筒稱為建筑解體用能；

E：為建筑物拆除后，資材、機器設備的再利用，對生產用能來說，起到節能的效用．

如果把建筑物的使用年限稱為L，則在使用年限內建筑物每年的總耗能可列為：

T＇=(A+B+C+D–E)/L

筒單說，建筑的總能耗應包括生產用能、施工用能、日常用能和拆除用能等方面。在這些能耗中，以日常用能（C）最大，生產用能（A）次之，施工用能（B）位三，拆除用能（D）最小。但彼此之間耗能比例又如何呢？由于建筑物的規模標準、設備條件、使用年限不同而差別很大，所以很難提出精確的、絕對的定量值，但可舉幾例說明大致的能耗比例關系。

美國對芝加哥的一幢三層38000平米的鋼結構公共建筑物作了能耗分析，結果是生產耗能為4.24年的日常運轉耗能量；施工耗能為1.86年的日常運轉耗能量。總建造用能（A+B）為6.12年的日常運轉耗能量。如果這幢樓房的使用年限是60年，則建造耗能量將占整個建筑物耗能量的十分之一。英國對使用年限是為60年的典型磚結構公寓作了能耗分析：不做保溫隔熱時，建筑耗能量為5.1年的日常運轉耗能量；做保溫隔熱時，建造耗能量為7.4年的日常耗能量。瑞典對一棟使用年限為40年的居住建筑作了能耗分析：生產耗能量約占總耗能量的4%，施工耗能量占2.5%，而建筑物的日常耗能量則高達93.5％。

由上述諸例可見，建造耗能量與日常耗能量之比，約在1：9或2：8左右(僅為參考性的分析)。所以，各國把建筑節能的重點，放在建筑物日常運轉耗能上面。

那末，建筑能源的消費量究竟有多少，它占一個國家總能源消費量的比例有多大呢？我們通過歐美十二國1975年的統計(這些國家的能源消費量約占全世界一半以上)可以看到，民生耗能量約占總耗能量的1/3左右。所謂民生耗能量，主要指各類建筑物（住宅與公共建筑物等）的日常使用耗能量。在民生耗能量中，采暖耗能量最大。根據歐美十國綜合統計，每套住宅建筑面積平均為109平米，平均年耗能量折標準煤4噸，其中采暖、空調占65％，供熱水占15％，照明、電視占14％，烹飪、洗衣占6％。按此計算，采暖空調每平米年耗能折標準煤23.8公斤。可見采暖是民生節能重點。

如前所述，建筑的總用能不僅包括建筑物的日常用能（即民生用能），還包括其他方面的用能。也就是說，工業、運輸的用能中，建筑用能也占有一定的數量。據日本1978年報導：日本建筑業的施工耗能量僅占日本總耗能量的1%。但是，占總耗能量20%的鋼鐵工業中，有20%的鋼材用于建筑業；占總耗能量4%的水泥工業中，有一半以上用于建筑業；占總耗能量12%的運輸業中，也有相當比例用于建筑業。考慮這些耗能量，估計日本建筑業的建造耗能量（A+B+D）約占全國總耗能量的10%。如果再加上20%的民生耗能量，則建筑物每年的直接耗能約為全國耗能量的30%。而歐美國家的比例數更高。

我國的建筑能源消費量還缺乏系統的統計數據。據1978年統計資料，我國民生耗能量約占總耗能量的17.66%，低于歐美國家，而且主要能耗是生活用煤(采暖和廚房炊事等)，與先進國家的煤氣化、電氣化的日常用能相比，差距很大。但是，我國的耗能指標并不比國外低，如我國北京地區住宅每平米每年4個月采暖耗能折標準煤18--20公斤(歐美采暖空調每年耗能23.8公斤)；我國非采暖住宅，每戶每年用小煤爐做飯，耗煤在400公斤以上，而北美西歐每戶廚房年耗能量相當于240公斤標準煤。可見我國能源利用率之低。究竟我國建筑物耗能占全國總耗能的比例多大，有人估計不低于1／4，我認為也差不多這個數字。

縱觀國內外建筑消費能源的狀況，可以認為，在能源消費的絕對比例值上，建筑的總耗能量大于任何部門的耗能量，而且隨著生活水平的不斷提高，它的耗能比例有增無減。因此，在當前能源緊張的形勢下，各國都普遍重視建筑節能工作，對建筑工作者賦予了做好節能工作的重任，制定了一系列建筑節能政策，采取了多種建筑節能技術措施。

三、各國建筑節能的政策措施

由于各國能源的消費狀況和水平不同，各國制定的節能政策的出發點也各不相同。美國的民生耗能率高達消耗量的1／3，絕大部分是消費在建筑物上。可是，美國長期以來建筑物本身的設計和設備系統設計，根本不考慮節能問題，致使建筑物在使用中造成很大浪費。所以美國非常重視建筑物的節能。鑒于這種情況，美國的節能政策是：從國家的立場出發，限制全民能源消費量，對各類建筑物提出強制性的耗能標準，以取得節能效果。日本是另一個典型，民生耗能量僅占總耗能量的1／5，居住環境條件低于歐美國家。因此，它所制定的節能政策是：以較少的能量消耗獲取舒適的居住環境條件。也就是說，既要節能，又要不斷提高人民的居住環境水平。主張在消耗能源的階段防止能源的浪費，并采取措施盡可能有效地使用能源，而并不是采取定量分配制那種把耗能量控制在一定范圍內的限制性的措施。這種制定節能政策的觀點正好與美國相反。我認為，它對我國制定節能政策很有參考意義。因為，從我國經濟條件出發，在今后一段時間內，提高建筑居住環境標準的可能性不大，但是，象過去那種一搞增產節約運動，就降低房屋質量標準的做法，應引以為戒。我國建筑節能的基本途徑，應當是提高能源利用效率，減少能源損失，在不增加或少增加投資的情況下，改善人民的居住環境條件。

盡管各國制定節能政策的出發點不同，但采取的節能政策措施大致可歸納為以下幾個共同點，對我國頗有參考價值。

1．建立完善的建筑節能管理體制

許多國家認為，建立完善的能源管理體制是解決一個國家能源問題的關鍵。日本是體制搞的較完善的國家，特別是從上至下建立了一套能源管理機構和咨詢機構。政府內閣一級有“省能省資源對策推進會議”，議長由首相府總務長官擔任，會議成員由政府各有關部門負責人及學者專家參加，該會議負責討論審定能源政策、法令制度。政府部一級有通產省下設的資源能源廳，它是主管全國的能源工作，負責組織制定能源的長遠規劃和方針政策，并在資源能源廳內設有咨詢參謀機構“綜合能源調查會”，由有關財團，商社負責人和專家參加，組織調查和討論修改國內能源政策問題，向政府提出建議。再從日本的建筑節能體制上看，一是在資源能源廳內成立“隔熱材料節能制度研究委員會”、“節能建材和設備標準化調查委員會”等機構，專門研究建筑節能問題；二是在建設省設立“住宅節能研究會”、“建筑節能交流會”、“節能住宅體系開發機構”、“建筑物節能對策推進方針”會議等，進行研究建筑節能政策和技術措施。另外，在資源能源廳下，設立一個半官方的全國性民間組織“節能中心”，主要任務是總結交流節能工作經驗，對中小企業進行技術指導和培訓能源管理人員，起節能技術情報中心的作用。民間的建設公司、設計公司、設計事務所等企業，在參加政府有關節能活動的同時，還獨立進行節能技術開發工作。日本這種自上而下、一環扣一環的節能管理體制，對我國建筑部門搞建筑節能管理是很有參考價值的。

美國也建立了一套能源管理體制。有一點值得參考：美國的建筑節能研究工作，是以國家標準局(NBS)研究所為主，組織美國原子能研究所、宇航研究所等科學研究實力雄厚的單位，根據國家能源形勢的需要，將其設施、人員以及基礎研究資料迅速轉向建筑節能研究工作。美國把這類稱為“技術轉換”(TechnologyTransfer)，這種在不花費投資、設備、人員的條件下，迅速取得適應當前需要的科研成果的做法，是很值得我們參考的。

2．制定建筑節能立法

以法律的形式保證節能工作的順利進行，這是各國制定節能立法的基本思想。許多國家不僅制定國家節能大法，還專門制定了一系列建筑節能法規、標準等法律文件，從而取得良好的節能效果。值得一提的是，日本制定建筑節能立法的指導思想很有特點。政府頒布這些法律條文的目的是，國家要求建筑業主能自主地搞節能，具體說不是通過法律來對實施節能化的各種設計、施工方法加以限制或硬性規定，而是規定一種判斷標準，由建筑業主自主地去搞節能型建筑。政府規定以“熱損失系數”作為判斷建筑物節能性的標準。所謂熱損失系數，就是住宅的室內外溫度差為一度時，從住宅內部通過屋頂、墻壁、地板、窗戶等傳熱而損失的熱量，以及由于自然通風而損失的熱量之和。是以住宅建筑面積每平方米換算而得的數值，也就是說，住宅每平方米建筑面積在一小時內室內比室外氣溫每提高一度所耗費的熱量。根據這個判斷原則，制定了有關能源使用合理化的建筑業主判斷標準。

3．采取經濟手段支持建筑節能

許多國家的經驗證明，為使節能工作在全國范圍內迅速地開展，必須對采取節能措施的企業、個人給予經費補助、貸款、減免稅率等經濟支持。在這方面美國做得比較突出。美國在1978年頒布的“能源政策法”中，詳盡地規定了建筑節能的經濟支持問題。基本做法是：為支持州一級地方政府開展節能工作(能源調查、執行國家能源計劃等)給予補助費；對低收入者實行住宅隔熱措施給予補助金；對中等以下收入者提供低利貸款(利息補助)；對中等以上收入者提供一般貸款(無利息補助)；對于采用新能源設施者(太陽能利用等)給予貸款；對于采取隔熱保溫措施的住宅，實行隔熱設施的稅額扣除(免稅)制度等等。許多國家為保證這項工作的順利開展，均設置相應的專門金融機構。

除采取經濟支援措施以外，一些國家還采取經濟懲罰的辦法。如德國“關于新建筑物節能法”于1976年7月生效后，要求新建筑物必須做隔熱保溫，違反此法律者，條文中規定款5馬克。

4．以保溫隔熱為主開展節能工作

歐美各國一致認為，在實行建筑節能的各項措施中，保溫隔熱是最主要的節能措施。認為“保溫隔熱是最顯而易見和最有效的途徑”，“是防止建筑物熱損失的最經濟有效的措施”。所以，有些國家以法律的形式頒布“建筑物節能的隔熱令”，對各類建筑物作出保溫隔熱規定。

國外所指的保溫隔熱措施，主要是用隔熱材料構成建筑物的外圍部分。所謂隔熱材料，從廣義說，各種建筑材料都有一定的隔熱性能，如磚、混凝土、木板等，但并不能統稱為隔熱材料。構成隔熱材料的基本條件，一是熱工性能好，二是耐燃。普通建筑材料的導熱系數在0.02—2.5之間，通常把導熱系數≤0.2的材料稱為隔熱材料。國外用于建筑物上的大宗隔熱材料主要是玻璃棉、礦棉，泡沫塑料等。對此，各國都把隔熱材料生產放在很重要的位置，大量進行生產。各國為什么要把保溫隔熱作為建筑節能的主要措施呢？因為保溫隔熱能大大改善居住環境條件，提供舒適性，增強居住者健康，對人民有利，老百姓滿意；另外從整個國家看，它可節省大量的能源，能獲得良好的經濟效果，對國家有利。美國估計，實施建筑物的保溫隔熱措施后，可節約全國一次能源5％。另外實施中證明，提高隔熱性能所增加的造價，可通過改善房屋隔熱性能節省下來的費用補償。據匈牙利的經濟分析，為改善隔熱性能所增加的工程造價僅為3—8％，但采取保溫隔熱措施后，節省能源可達20—40％。挪威七十年代采取建筑物隔熱化后，與六十年代未采取隔熱措施的建筑相比，每年可回收因改善隔熱措施而化費的額外投資10—15%，每年可節省能源50%，認為建筑物的外圍結構采取保溫隔熱在經濟上是合理的。

5．加強節能與開發并重的科學研究

各國在節能科學研究方面，歸納起來主要是三項工作：

第一，建筑節能技術研究。首先是對建筑能量消費的狀態進行調查研究，從而掌握建筑耗能現狀，清楚建筑能源問題的所在；研究建筑設備機器的耗能效率化問題，如何提高采暖制冷、空調、照明等設備的效率，以及研制新的節能設備；研究建設能量的重復利用問題，充分利用余熱與廢熱。但最主要的是開展建筑節能的綜合研究，從規劃和設計開始，包括結構構造、材料選擇、設備系統選型，自動控制等，進行綜合技術研究和經濟分析，搞“節能型”的建筑體系。

第二，積極開展建筑新能源的開發利用，主要是太陽能、地熱等的開發利用。

第三，搞節能試點工程和樣板建筑。例如美國政府為取得制定節能政策的定量數據資料，由政府出面組織辦公樓建筑和住宅建筑的節能型樣板工程，通過試點，檢驗效果，以取得經驗。

四、對我國建筑節能的幾點建議

第一，鑒于建筑節能的重要地位，建議研究并逐步建立適合我國特點的建筑節能管理體制，開展對我國建筑節能的規劃與政策研究工作。

第二，鑒于我國尚未制定建筑立法，馬上著手制定建筑節能法條件尚不成熟，應在今后制定建筑大法及其有關規范標準中，把建筑節能以法律條文列入其中，促使建筑節能工作的順利開展。

第三，組織力量，對我國不同地區的各類建筑的實際耗能進行典型調查測定，通過掌握基礎數據，進行系統分析，找出我國建筑物節能的重點環節，制定各類建筑的耗能定額指標，制定我國現階段建筑物節能的技術措施。

第四，開展建筑節能的科學研究和設計競賽。建議對建筑進行綜合性的節能體系研究，即從設計、材料、結構、設備、施工等統盤考慮節能措施；從工程造價，節省能源費用的經濟分析，作出綜合平衡的結果；選擇典型建設項目，進行綜合節能設計，通過樣板試點，檢驗效果，以取得經驗。由建筑學會等部門組織建筑節能設計競賽。

第五，改善建筑物的保溫隔熱性能。國家應重視保溫隔熱材料的生產，合理選擇建筑圍護結構，在可能的經濟條件下，逐步把建筑物的保溫隔熱問題，提到議事日程上來研究實施。

第六，現階段應致力于提高民用能源利用效率的研究。如采暖耗能、廚房炊事耗能、照明耗能等的能量效率。有條件者應盡量利用集中供熱供氣，積極利用新能源。要改變廚房燃料結構，盡快實現城市煤氣化，這些都是節約民生用能的切實有效措施。

第七，要大力開展建筑節能的技術培訓、技術交流，宣傳教育活動。要為基層培訓能源管理專職或兼職技術人員，開展節能技術交流或學術活動，利用多種宣傳工具(廣播、電視、報刊，雜志、宣傳畫，掛圖等)進行節能宣傳教育工作，在大中小學的教學中應傳授節能技術知識，把節能當作全民的活動來搞。