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我國南方建筑節能十大策略
2012-03-19 17:14:43 評論:2 點擊:560
我國南方建筑節能十大策略責任編輯:羅會俊 發表于2011-3-3 來源:轉載 日前,住房和城鄉建設部副部長仇保興針對我國能源問題和南方建筑...
我國南方建筑節能十大策略
 
      

日前,住房和城鄉建設部副部長仇保興針對我國能源問題和南方建筑節能十大策略發表意見。
 

一、我國能源問題的若干要點

中國改革開放是從南方開始的,東南沿海地區快速發展了30年,吸引了大量資金、技術和人才,形成先發優勢,同時也造成我國熱帶及亞熱帶地區,人口越來越多,分布越來越密集,尤其是深圳,這幾十年發展得非???,由此也帶來能源消耗和污染的問題,理解國家的能源問題有如下幾個要點需要探討:

(一)能源結構問題

我國具有全世界最豐富的煤炭儲量,但人均也只有世界平均水平的55.4%,而人均的石油和天然氣儲量分別只有世界平均水平的7.4%和6%,所以在能源結構上,我國必須要優先考慮以煤代油代氣,這是資源約束條件下的必然選擇。但同等熱值天然氣、油比煤排出的二氧化氮和二氧化碳要少得多,這也是西方發達國家能在能源消費擴大的條件下實現溫室氣體減排的主要途徑。但是我國以煤為主導能源的結構很難在短時間內改變。

(二)發展模式問題

我國如果達到發達國家的水平,即使按照日本這種發達國家中最節能、能效最高的國家的標準,年人均消耗17桶石油,再乘上中國龐大的人口基數,總消耗就是36億噸。而現在國際上每年的石油貿易量僅20億噸,2009年全球石油的總產量是35億噸。由此可見,我國的建筑、城市的建設發展,必須要走一條完全擺脫美國模式,并且還要超越日本模式的道路。這雖然非常困難,但采用更高效的發展模式,走自己的獨特道路,這也是我國“和平崛起”的必由之路。

(三)可再生能源應用問題

我國已經超過美國,成為全球最大的溫室氣體排放國,但我國的溫室氣體排放中有30%是由于產品出口引起,即所謂的“轉移排放”。因此,我國作為一個正在全面走向工業化的發展中大國,必須要重視可再生能源的應用。根據近期CNN提供的全球2009年數據,我國的可再生能源投資規模是全世界最大的。

(四)建筑與交通能耗問題

在全社會能耗的三大板塊中,建筑與交通的能耗,用戶是很難自行調節的。如果某城市的交通系統和建筑都是高能耗的,市民群眾是很難通過行為節能來實現降低能耗的目標的。而且我國這兩項能耗將會隨著社會的發展而進一步上升,最終將會占到全社會總能耗的60%左右,這種能耗的結構一旦確定,下一代就難以糾正,由此可見,當前要避免犯建筑與交通等方面剛性的錯誤。而產業的能耗將隨著技術創新、產業結構調整、能源價格的上升和碳排放稅的出臺,企業會自主進行調整減少。也就是說,我國未來的能源安全與碳排放是由當代人現在正在構建的建筑和交通模式決定的。正如美國已經發生大規模的城市蔓延,這個“裝在汽車輪子上的國家”在大規模的郊區化后,就再也不可能號召老百姓回到城市中心居住。由此導致一個美國人現在消耗的汽油相當于5個歐盟人、7個日本人。事實說明,錯誤的、高能耗的城市布局、交通模式和建筑一旦構建,想短期改變能源消耗幾乎是不可能的。這就要求我國在選擇城市發展模式、交通和建筑模式時要十分謹慎,要本著對未來負責的態度,避免犯低級和剛性的錯誤。

二、我國南方建筑節能十大策略

有統計數據顯示,建筑的全壽命周期消耗的資源占到世界資源消耗總量的50%左右,產生的污染和二氧化碳氣排放也占到世界總量的50%左右。因而,必須要著眼于建筑生命全周期的節能減排,以及能源使用效率的提高。如果僅僅把建筑節能的目標集中在建筑的運行方面,盡管節能成效極大,但還有50%的潛力沒有發揮出來。針對我國南方地區而言,建筑節能減排著重點要放在十個方面。

(一)盡量采用低品質的可再生能源

如,水源熱泵、太陽能熱水器應用等。利用低品質能源進行建筑整體性或基礎性調溫;高品質能源來進行局部性、精細性調溫,將成為綠色建筑設計的通則。比如光熱在南方地區的使用成本大大低于光電。如果在一棟建筑中,利用低品質的能源,也就是那些直接可以獲得的能源,如陽光、通風或淺層地熱、水源熱等溫度調節方式來負責進行建筑的整體性、基礎性的溫度調節。而用高品質的能源,比如說電能、天然氣能,來完成屬于局部的、精細的調節用能。這樣,建筑的整體能效就可以得到大大的改善。所以說,綠色建筑的本質,就是盡可能利用建筑物本身來獲得周邊免費使用的能源——太陽能、風能等,讓建筑物本身就具有氣侯的適應性。就像鳥兒到了夏天把羽毛更換一樣。建筑物本身如果具有氣侯適應性、氣侯的敏感性,就是一座聰明的建筑,也會成為最節能的建筑。

(二)盡可能應用簡單的、廉價的技術

比如說自然通風、外遮陽、自然采光、導光管采光等等,都能夠達到非常巧妙利用建筑自身和氣候條件來實現節能的目的。我國古代的建筑都有這個特點,如徽派建筑、嶺南建筑,建筑的天井很小,四周有閣樓圍合,形成自然的通風廊道。例如,澳門的鄭家大院有幾個小天井,每個小天井都有三四層樓高,自然拔風的效果非常明顯。建筑自身就成了一個煙囪效應的通風口,把熱氣帶走的同時,涼爽的氣體從建筑陰影區的底部進來,這是一種很巧妙的節能實踐。我國具有歷史非常悠久的農耕文明,傳統建筑的特點是與當地的氣侯具有高度的適應性,充分體現了建筑采用自然通風、外遮陽、自然采光等等。由此可見,傳承學習古人的智慧來推進現代建筑節能工作的發展,充分利用本地的自然資源、本地的傳統知識和材料,是為人們提供價廉質優綠色建筑的好途徑。這些樸素的傳統技術和方法可以通過現代的技術來分析研究。例如,不同的遮陽技術對節能的貢獻并不一樣,普通的透明玻璃,可見光和能量的透射吸收率幾乎是100%,如果裝上內遮陽,還有約75%的光熱進入室內,但是如果裝上外遮陽,陽光的熱效應就減少了80%以上。因此,這是很簡單且成本非常低的一項技術,卻是阻隔陽光熱效應的最有效辦法。

但是,近些年的建筑實踐中也犯過很多錯誤,特別是在一些地方,非常急于邀請發達國家的一些建筑師到中國來參與建筑設計。這本來是好事兒,應該敞開國門邀請國外的設計師參與中國的建設,但不能照搬照抄國外的所謂“先進模式”。事實上,一些發達國家的建筑師喜歡采用他們自己國家適用的方法和手段,而忽略了中國當地的氣侯、自然條件。比如某個非常著名的干部學院,是聘請溫暖地區的國外建筑師設計的,學校的主樓像一個大玻璃柱子,冬天不保溫,室內工作人員冷得發抖,夏天室內教員們在陽光的照射下熱得汗流浹背,每年僅電費就高達1600萬元,比一般建筑高2-3倍。由于這個學院的建筑簡單搬用了歐洲地區的建筑設計,這個設計在冬冷夏涼的北歐可能是節能建筑,但在冬冷夏熱的上海就成為高耗能建筑,需要進行強制性改造。

(三)內部分隔式建筑可采用分體式空調

建筑物內部根據實用功能進行分隔和針對性用能。我國絕大部分建筑是內部空間分隔較小的住宅以及內部空間分隔成小空間的辦公樓。凡是內部空間分隔的建筑都可以采用分體式空調。分體式的空調從自身能源的轉換效率上講可能不如集中式空調,但是,分體式的空調具有兩大優勢:一是避免了大馬拉小車。當一個建筑只有5%的空間有人使用時,如果是集中式空調,必須要全馬力開足;而分體式空調可以靈活控制開啟具體的房間空調和用能;更重要的是,中國南方包括亞熱帶的各國的人民都有非常勤儉的習慣,晚上睡覺時只開臥室的空調,而其他的房間就不需要打開空調。這種行為方式的節能量非常巨大。我國的建筑節能有一個非常奇特的現象,北方地區由于建筑的保溫做得不夠以及沒有大面積實行供熱計量,建筑能耗比北歐要高3-5倍,但是南方地區由于采用了大量的分體式空調,其能耗僅為發達國家和地區能耗的1/3不到,根本原因就是分體式空調幫了大忙。但現代建筑師一般不太樂意應用分體式空調,主要是因為建筑外立面設計太難。所以,建筑師應該認真研究如何通過建筑物表面的優化設計來減少空調的影響,比如將空調箱排列成建筑外立面非常有特色的裝飾性線條的組成部分。


(四)盡快全面推行住宅的配件化和全裝修

我國建筑施工整個過程產生的建筑垃圾占城市垃圾的30%以上,住宅的二次裝修也造成了很大的浪費,因此有條件的城市第一步必須要推行全裝修。據測算,一旦推行全裝修,全國每年可以減少300億元價值的資源消耗,二氧化碳氣體的排放也可以大幅度減少。我國毛坯房的供應比例之高是世界上少有的,與采取傳統生產方式的企業相比,采取配件化的企業可節約20%能耗,節約水耗63%,節約木材87%,每平方米產生的垃圾量減少90%。推行住宅的配件化和全裝修,不僅可以使施工過程中的能耗、水耗、噪聲影響大大降低,更重要的是有助于城市空氣的整潔,空氣中懸浮顆粒物的含量可以大大下降。在很多城市,空氣中的浮塵首先是交通引起的,第二就是建筑工地貢獻的。

(五)推廣建筑物立體綠化

這其實是一項非常高效、非常廉價、一舉多得的節能工程。在屋頂、立面、公共構筑物的表面進行綠化,夏天可節約30%的空調用能,還可以顯著減少城市的熱島效應,降低灰塵的排放,美化環境。監測結果表明,某城市熱島效應最嚴重時,城市中心與邊緣區氣溫可以相差6~8度,而且越到夏天熱的時候,因建筑物大量使用空調排出熱量,城市中心區的熱島效應就更明顯。這個時候通過建筑表面和建筑屋頂的綠化,通過水汽的蒸發可以大大降低熱島效應,再結合綠色交通,城市的主要用能可以持續地下降,城市的人居生態環境也可以得到明顯改善。

(六)對新建建筑強制執行節能標準

比如規定建筑外立面與窗子面積的比例,窗子不能太大,而且要盡可能避免采用玻璃幕墻(具有光伏效應的玻璃幕墻除外)。強制性節能標準的實施,可以大幅度減少普通建筑的能耗。但是還有一些建筑,例如高檔的住宅、辦公樓、寫字樓、工廠等,不可能簡單由幾項指標來約束。這些建筑要走綠色建筑的路,通過綠色建筑設計來大幅度減少建筑能耗,強制節能標準和綠色建筑的引導性節能規范這兩條路應一并推行。5年來,中國在推行建筑物強制性節能標準方面取得了突飛猛進的進展,99%的建筑在設計階段運用了強制性標準和綠色建筑的標準,在施工階段90%以上建筑達到了強制性標準和綠色建筑的標準。
  要推動全社會都關注建筑物的節能,對強制性標準進行嚴格的檢查、評比、暴光和處罰。對于那些不執行規范性和強制性節能標準的單位要給以罰款、公開曝光、限制進入市場、不予核準售房、資質降級直至吊銷資質等處罰措施。

(七)完善激勵政策
任何建筑如果注意到能源使用效率的提高和審美環境的舒適性,必須會有代價或成本的提高。而這種代價必須要通過外部的激勵來補償和推動。這種激勵是需要政府而不是市場來實現的。因為建筑的節能和舒適性具有信息的不對稱性,是不可能一開始就從市場價格直接反映出來的,必須通過政府激勵來進行推動。綠色建筑和節能建筑的推廣 ,尤其是高等級綠色建筑的推廣,很多地方都出臺了相關的稅收、容積率等方面的獎勵政策。這樣既可以推動綠色建筑的普及,又可以使得建筑節能的成效大幅度提高,花一點錢是非常值得的。近3年來,我國的綠色建筑標識認證量大幅度上升。此外,對可再生能源的建筑應用,每個項目財政補貼200到1000萬,中央財政對太陽能光伏發電在建筑中的應用,每瓦裝機容量補貼17~20元。

(八)對既有建筑和大型公共建筑改造

我國有兩項建筑能耗的指標很高:第一項是北方地區因集中供暖而產生的能耗,僅占全國建筑總量10%的北方城鎮建筑卻消耗了40%的全社會建筑能耗;第二項就是大型公共建筑的能耗。通過對上海9幢商業樓進行全年能耗調查的測量結果表明,這9幢商用樓全年一次耗能量為1.8GJ/(m2a),超過了日本相應商業建筑的節能標準(1.25GJ/(m2a))近43.3%。大型公共建筑采用集中式空調,往往出現大馬拉小車的情況,單位面積的能耗比民用建筑要高五到十倍,甚至高達20倍。這就意味著我國大型公共建筑的節能潛力非常大。對于大型的公共建筑,首先要有改造計劃,同時,對所有的公共建筑都應該進行實時動態監測。深圳市建筑科學研究院已將300多個建筑納入在線監測的范圍,針對這些建筑的單位面積能耗進行實時監測,建筑能耗監測情況每年以白皮書的形式發布一次。有關監測數據應在社會上公布,并對節能效果最好和最差的建筑進行排名。在此前提下,對最不節能的建筑進行強制性節能改造,在改造過程中還可以推行合同能源管理模式,合同能源管理公司的節能改造投資通過改造后節能的能源費用來補償。建筑節能改造可先進行試點示范,對高能耗的建筑,尤其是政府建筑,可以通過專家會診,確定需要改造的方面,再以經濟合理有效的節能措施來進行改造。在節能改造時,要優先考慮采用成本低、節能效果好的適用技術和措施,比如自然通風、遮陽,立體綠化等等。這樣,只需較少的投入就可以起到很好的節能效果。

(九)從綠色建筑走向綠色校園、綠色社區

節能減排不能僅著眼于單棟的建筑,而是要提升到更高的層次,把校園、社區變成綠色校園、綠色社區。學生是未來的主人,社會教育是一種最強有力、成本最低、效率最高的辦法,建設綠色校園就是培養未來的主人們自覺節能減排的意識,所以必須要從社會教育這方面做起。今年已經確定了四所大學來創建節約型高校,未來的主人們就在綠色的環境中接受教育和熏陶。

(十)從單一產能建筑走向集合—分布式綠色能源園區

建筑只在單個建筑推進節約能源和可再生能源利用還遠遠不夠,應該將一個小區乃至城市的建筑全部改造為產能的建筑,并將產能的建筑組成一個系統。在這個系統里面,分布式綠色能源所占的比例逐漸擴大。在這些區域中,屋頂上裝上風能、太陽能,垃圾回收和沼氣發電、可再生能源的電梯應用,再通過系統組合,把光伏發電、太陽能聚熱、太陽能光照明、沼氣發電、風力發電、電梯的下降能等統統組合起來??稍偕茉垂牟▌虞^大,可通過接入電動汽車和電動自行車的蓄電池來減少和穩定這種波動,即所謂的微電網。每一個建筑都可就近使用建筑自身產生的可再生能源,這樣能源的傳輸損耗接近于零的,而且建筑進行技術的互聯,這些都是非常成熟的技術。如果實現這種系統,整個小區甚至整個城市就可以做到非常的節能和高效。

雖然目前風力、太陽能發電效率還較低,但是根據專家最保守預計,到2030年太陽能光伏發電的成本與火電、核電的成本可以持平。金融危機使得太陽能光電的技術成本大大下降,危機前單晶硅400美金一公斤,現在降到了60美金一公斤,原材料成本降低了好幾倍,這就使得整個清潔能源利用的時間表大大提前。比如原來預計2030年才能達到的,現在整整提前了10年,2020年太陽能光伏發電成本就可以控制在這個時間表范圍內,所以留給建筑師們的時間已經不多了,應該趕快進行模式的轉型,要跟上時代的步伐,因為可再生能源技術的發展將推動著專業技術人員更新知識。要將可再生能源技術應用和建筑的功能、建筑的堅固度一樣重視,要進一步把建筑的基本關注項目擴展到節能、舒適和環保。機會總是垂青于有準備的頭腦!

總之,建筑,尤其是亞熱帶的建筑,都必須具有當地氣候的適應性,當地的人文歷史的適應性,當地建筑材料的適應性。做到了這三個適應性,建筑就是一個智慧的建筑,綠色的建筑,一個對下一代負責任的低排放的建筑,而且是能夠吸收古代人類聰明智慧的建筑。這就成為綠色建筑的實施準則,即綠色建筑是本地氣候適應性的建筑,而不是食洋不化的建筑。

綠色建筑的推廣必須要做到三個“適用”:

第一,適用的理念。老百姓可以接受,不能把綠色建筑看成是陽春白雪的東西,看成只有少數人能夠接受的,高科技、非常前衛的先鋒的建筑。綠色建筑來自于遠古的文明,來自于人類內心的呼喚,來自于人與大自然的和諧擁抱,這是一種自然的行為。建筑與環境共生,自古以來就是這樣,這種理念是普通老百姓可以接受的。

第二,適用的技術。采用自然通風、遮陽、立體綠化等適宜的技術,而不是一味最求高科技、復雜昂貴技術,就使得綠色建筑可以推廣,可復制。

第三,適用的成本。正因為采取了簡單的技術,廉價的技術,容易實施的技術,綠色建筑的成本就大大下降,這種適宜的成本就造成了綠色建筑的可持續、可復制。綠色建筑必須是能普及的建筑,必須是老百姓可以承擔的建筑。

綠色建筑的推廣還要做到三個“啟”:

第一,啟動建筑市場的綠色需求。必須把綠色建筑盡可能的市場化,市場的基礎調節是最基本的調節。但是在建筑領域,要達到節能,要達到室內環境環保,市場不可能直接給信號。要推行標識系統,給每一個建筑物分出等級,用標識、用品牌來讓用戶選擇,市場就驅動了起來。

第二,啟動民眾的綠色意識啟蒙和推廣。要使老百姓認識到,綠色建筑技術并不神秘,綠色居住區就是一種低碳的社會,如果僅建筑是綠色的,而住在里面的人行為耗能非常大,那就不是低碳社會。要讓建筑的硬件和人文的軟件都是綠色生態的。

第三,啟發建筑師的綠色創新意識。當前建筑師的教育從一開始就忽視了與自然共生和節能意識的培養。這是這一代建筑師的遺憾,這一代建筑師必須要實現自我轉型,開啟綠色創新意識。
 
 

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