0 引言
目前，人类面临能源短缺和环境恶化两大问题，而这两者又紧密联系，由此带来的气候变化已成为21世纪全球经济发展所遇到的巨大挑战之一。据有关数据显示，2002年是142年以来的第二个温度最高年，地球表面平均温度大约比19世纪末上升了0.8 ℃，陆地平均温度比19世纪末上升了1.2 ℃。
众所周知，二氧化碳是导致气候变化的主要原因。在英国、美国等国家，建筑业的能源消耗所产生的二氧化碳已占到全部能源消耗排量的40%；在中国，目前建筑业的能源消耗也占到了全部能源消耗的1/4左右，到2010年，该数据将上升到1/3。
在资源方面，全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑；45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风，5%的能源用于其设备的制造；40%的水资源被用于建筑的维护，16%的水资源用于建筑的建造；60%的良田被用于建筑开发；70%的木制品被用于建筑。建筑作为人类文明最重要的产物，耗费了地球约50%的资源，建筑业已成为最不可持续发展的产业。而在今后50年的建筑设计和建造中，还将有大量的建筑维系着过去5000年的模式，因此，探索建筑的可持续发展模式已成为建筑业可持续发展的迫切需要。
由此可见，推动建筑向节能、绿色、智能化方向发展，将是国际建筑界实现可持续发展理念的大趋势，也是中国经济社会面临的重要任务。
１ 建筑节能的进展
可持续建筑是目前建筑业发展的最重要的议题。关于可持续发展，世界环境和发展委员会1987年提出：可持续发展就是既满足当代发展的需要而又不危及到下一代发展的需要。根据联合国21世纪议程，可持续发展应具有环境、社会和经济三方面的内容。由此并结合可持续建筑的定义，可以认为低能耗、零能耗建筑属于可持续发展的第一阶段；能效建筑、环境友好建筑属于第二阶段；而绿色建筑、生态建筑属于可持续建筑发展的第三阶段。
1.1 绿色建筑的定义
关于绿色建筑有许多定义，但归纳起来就是应用环境回馈和资源效率的集成思维去设计和建造的建筑。有人把绿色建筑归结为具备“4R”的建筑，即“Reduce”,减少建筑材料、各种资源和不可再生能源的使用；“Renewable”，利用可再生能源和材料；“Recycle”，利用回收材料，设置废弃物回收系统；“Reuse”，在结构允许的条件下重新使用旧材料。
1.2 绿色建筑在国外的发展及现状
20世纪60年代，保罗把生态学和建筑学两词合并为Arology，提出了著名的生态建筑（绿色建筑）的理念。20世纪70年代，石油危机的爆发，使人们清醒的意识到，以牺牲生态环境为代价的高速文明发展史是难以为继的。耗用自然资源最多的建筑产业必须改变发展模式，走可持续发展之路。30多年来，绿色建筑由理念到实践，在发达国家逐步完善，形成了较成体系的设计方法、评估方法，各种新技术、新材料层出不穷。
在英国，政府已制定了一系列政策和制度来促进高能效技术在新建建筑和既有建筑改造中的应用。在低碳排放量方面，英政府也采取了一些新的规划和经济激励政策。英国还有很多来自政府和其他组织的机制，如：碳排量信誉（the carbon trust），节能信誉（energy saving trust），建筑研究组织（Building Research Establishment），皇家特许建筑设备工程师协会（Chartered Institution of Building Services Engineers），这些机制和组织为推进新建筑和既有建筑在能效和温室气体排放方面的不断进步做出了巨大贡献。另外，英国在科技研究和革新方面投入很大，并已在可持续建筑领域取得了显著成果。
在奥地利，目前约有24％的能源由可再生能源提供，这在国际上是属于发展较好的。
德国目前大力发展拥有公共绿地和具有环境友好性的建筑。在基础设施方面，德国非常注重种植屋面、多孔渗水路面、各种排水设施、露天花园等低污染、低环境影响的基础设施的利用。目前德国是欧洲太阳能利用最好的国家之一。德国政府对环境的管理很有成效，为推动巴伐利亚环境公约的实施进程，政府采取了一系列的激励手段，如对一些具有较高环保性能的项目减免费用、简化手续等。
在美国，联邦政府已颁布了很多绿色建筑政策，并已取得了显著成效。而且还鼓励人们在进行建筑设计和建筑改造中结合能源之星（Energy Star）或LEED的方法开展工作，以降低建筑能耗、促进建筑的可持续发展．
1.3 绿色建筑在中国的发展
就能源消费而言，我国人均煤炭储量占世界平均水平的1/2；人均石油储量占世界人均水平的11%；天然气仅为4.5%；而目前中国单位面积能耗是发达国家的2～3倍以上。就土地的消耗而言，中国人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源仅是世界人均占有量的1/4 ；实心黏土砖每年毁田8000hm2（80km2）。物耗水平与发达国家相比，钢材消耗高出10%～25%，每拌和1m3混凝土要多消耗水泥80kg，卫生洁具的耗水量高出30%以上，而污水回用率仅为发达国家的25%。
发展绿色建筑意义重大。近年来，我国在这方面也做了不少工作：2004年2月，建设部制定了《建筑节能试点示范工程（小区）管理办法》；2004年2月25日，作为科技奥运十大项目之一的“绿色建筑标准评估体系研究”项目顺利通过验收，它作为我国第一套建筑行业绿色标准，首先应用于奥运建设项目；2005年修订了《民用建筑节能管理规定》，颁布实施了《公共建筑节能设计标准》；2006年颁布了《绿色建筑评价标准》。
但是总体来说，我国的绿色建筑发展还处于起步阶段，我们要借鉴世界各国在绿色建筑发展中的一些经验，结合我国国情，制定相应的方针措施，以促进我国建筑业的可持续发展。
2 我国建筑能耗现状
广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程的能耗，但由于两者属于不同领域的问题，节能的重点和技术措施也有不同，下面仅讨论建筑运行使用能耗。我国建筑可分为工业建筑、农村居住建筑和城镇民用建筑三大类。我只讨论城乡民用建筑（包括居住建筑和公共建筑）使用过程中的能源消耗及相关节能问题。
我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7％。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤／年，占我国2004年煤产量的11.4％；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度／年，占全国社会终端电耗的27％～29％。因此，降低建筑能耗是节能工作中最重要的任务之一。
我国城乡民用建筑总面积约为400亿 ｍ2，能源消耗状况可分5类进行分析。
标准煤按发电效率折合等效电，１ 度电（ｋＷｈ）＝３５０ｇ 标准煤。
2.1 北方城镇采暖能耗
从图1中可以看出，我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/m2•年，为欧洲等同纬度条件下建筑采暖能耗的2～4倍。能耗高的原因主要有3个。一是围护结构保温不良。目前我国建筑外墙平均的保温水平为北欧等同纬度发达地区的1/2～1/4，这使得冬季采暖需要热量较之高出2～3倍。二是供热系统效率不高，各输配环节热量损失严重。我国70%以上的采暖建筑采用集中供热方式，由于系统本身的问题导致末端冷热不均和热源难以随气温的变化及时调节，从而使系统损失的热量高达30%。三是热源效率不高。由于大量小型燃煤锅炉效率低下，部分大型燃煤锅炉和各种燃气锅炉有的效率也较低，热源目前的节能潜力在15%～20%。
2.2 大型公共建筑能耗
大型公共建筑指单体面积超过2万m2并采用中央空调的公共建筑。目前我国有5亿m2左右这样的建筑。其用能设备包括空调、照明、电梯、办公设备等多个系统。我国大型公共建筑的耗电量为70～300kWh/m2•年，为住宅的10～20倍，是建筑能源消耗的高密度领域。尽管该类建筑目前的用电水平与欧美发达国家相当，但调查结果表明，这类建筑能源浪费现象仍较严重，有很大的节能潜力。
随着我国城市建设的发展，大型公共建筑的增长速度非常快，占新建建筑总面积的比例也越来越大。在这种情况下，其高密度用电将导致民用建筑用电量的急剧增加。
2.3 住宅与一般公共建筑的非采暖能耗
我国城镇的住宅总面积约为100亿m2。除采暖外的住宅能耗包括照明、炊事、生活热水、家电、空调等，折合用电量为10～30 kWh/m2•年，用电量约占我国全年共电量的8%。
目前这两类建筑的能耗水平低于发达国家，这主要是由于建筑提供的服务水平不高。由于我国能源费用相对于居民收入偏高，我国的绝大部分城镇住宅的用电水平较低。如大部分城市居民习惯夏天很热时才开空调，生活热水用量远小于发达国家水平，南方地区冬天室内温度即使低于16℃业务采暖措施。如大部分学校、军队营房、一般办公建筑中主要用电设备还仅为灯具，用电密度低。
随着生活水平的提高，住宅和一般公共建筑内用户提出了更高的建筑服务水平要求。如住宅内生活热水、家用电器的需求增长，一般公共建筑中电器数量增多等，都将造成这两类建筑能耗的增长。此外，近年来在一些大城市出现了一批高档豪华住宅，户均用电水平几倍甚至几十倍于普通住宅。随着我国经济发展和高收入人群的增加，此类高能耗住宅将有大幅增长的趋势。对于能耗原本较低的一般办公建筑进行二次装修和加装中央空调系统，盲目提高建筑内部的“豪华性”，也会造成此类建筑能耗的成倍增长。
2.4 农村生活能耗
我国农村建筑面积约为240亿ｍ2，总耗电约900亿度／年，生活用标准煤0.3亿吨／年。需要指出的是，由于薪柴、秸秆、干粪等非商品能源在农村建筑能耗中占很大份额，目前我国农村的煤炭、电力等商品能源消耗量很低。根据调查，目前农村建筑使用初级生物质能源的能源利用效率很低，并在陆续被燃煤等常规商品能源所替代。如果这类非商品能源完全被常规商品能源所替代，则我国建筑能耗将增加一倍。
2.5 长江流域采暖需求
我国长江流域按建筑气候特征属于夏热冬冷地区，不属于我国上世纪50年代划定的建筑采暖区域。以往的建筑设计都没有考虑采暖，大多数建筑冬、夏期间的室内热环境很差。随着经济发展和长江流域人民生活水平提高，对室内热湿环境的要求也越来越高。目前夏季空调已广泛普及，而建设采暖系统、改善冬季室内热环境的要求也日趋增长。
预计到2020年，长江地区将有50亿ｍ2左右的建筑面积需要采暖。如果该地区采用北方热电联产集中供热的采暖模式，预计每年除用电外还将新增采暖煤1亿吨标煤左右，接近目前我国北方建筑每年的采暖能耗总和。这将带来严重的能源负担，不仅会影响长江流域城市建设和能源供应，还会加剧我国能源供应紧缺的状况。
综上所述，我国建筑能耗状况可以概括为：北方建筑采暖能耗高、占能耗总量大，应为建筑节能的重点；住宅与一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处在较低水平，但目前呈增长趋势；大型公共建筑能耗浪费严重，节能潜力大，并且新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势；农村建筑能耗低，且非商品能源仍占主要部分，但目前有被商品能源替代的趋势，需引起足够重视；长江流域采暖需求增长旺盛，必须找到有效的解决方案，否则将带来沉重的能源负担。
3 我国的建筑节能措施
3.1 我国建筑节能的必要性
随着我国城市化进程的加速，预计到2020年，全国城市生活人口将达到56%以上，建筑物和设施也将成倍增加，建筑能耗的增加将不可避免。如果我国不采取有效的建筑节能措施，按照目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将比2004年增加2.5亿吨/年标准煤和新增耗电量5800～6300亿度/年，总计折合电力约1.3万亿度，新增量相当于目前建筑总能耗的1.3倍。我国人口众多，城市化进程后如果按照发达国家的发展模式，使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国建筑的用能需求，这显然是不可能。因此，必须高度重视建筑能耗问题，积极探索一条不同于世界其他发达国家的节能途径，在满足社会发展和人民生活水平不断提高的前提下，大幅度降低建筑能耗，实现建筑的可持续发展。
3.2 我国建筑节能工作中存在的问题
我国的建筑节能工作刚刚开始，执行起来还有很多不足：
⑴ 建筑用能效率低、污染严重。与气候条件接近的欧美国家相比，中国住宅的单位采暖建筑面积要多消耗2～3倍以上的能源。
⑵ 新建建筑执行节能设计标准的比例偏低。在施工图设计文件审查阶段，北方严寒和寒冷地区大城市新建居住建筑执行建筑节能设计标准比例为90％，夏热冬冷地区比例为20％，夏热冬暖地区比例为11％。而实际在施工过程中按节能设计标准施工的，北方地区的比例为50％，夏热冬冷地区的比例为14％，夏热冬暖地区的比例仅为11％左右。
⑶ 既有建筑节能改造难以启动。全国近400多亿平方米既有建筑依然是非节能建筑，仍在消耗着大量能源。
⑷ 技术研究开发和推广应用仍需加强。存在这些问题主要是因为建筑节能认识上、观念上还有差距；北方地区供热体制改革难以真正启动，导致节能建筑不节能；政府行政监管不到位；建筑节能经济激励政策缺失，没有形成推动建筑节能的市场机制；建筑节能相关法律法规不完善；建筑节能宣传和扩散力度不够。
3.3 我国建筑节能工作的措施
3.3.1 政策措施
⑴ 建立健全的节能法规体系。根据我国各个建筑气候区以及建筑的不同功能，逐步完善有关设计、施工方面的建筑节能规范与标准。建立完善的、适合我国国情的绿色建筑评估体系。
⑵ 政策支撑最关键的是执法力度，应该设立相应的执法监督机构，严格审查规划、设计、施工、销售各个环节的建筑节能工作，切实保障建筑法规的实施。
⑶ 采取经济鼓励政策，制定节能和新型建材的税收优惠政策，尤其对节能达标的建筑，在贷款、贴息上给予政策倾斜。
⑷ 加强国际合作，不断提高我国建筑节能技术与管理水平。全面实施全球环境基金供热改革与建筑节能项目；启动与德国、荷兰等发达国家建筑节能合作项目。
⑸ 加强建筑节能的宣传力度，提高公众的节能意识。
3.3.2 技术措施
⑴ 改善微气候
任何单体建筑都是与其周围环境交换能量的,因此,在夏季要减少进入单体建筑的热能,首先要改善建筑物周围环境的微气候。一是充分利用建筑的自然通风，因地制宜的利用和引导水路风、山谷风、林原风、街巷风、天井风等来改善微气候。二是尽可能增加绿化与水体的面积，减少硬铺地，是改善环境气候和节能的一项重要措施。
⑵ 改善建筑物单体节能设计
ⅰ 选择有利的朝向与体型。建筑物的朝向对节能意义重大，应尽量争取南北朝向，避免东晒和西晒。体积一定的建筑物若体型系数大则外表面积大，通过围护结构的传热就多，因此应当力求将体型系数控制在0.35以下。
ⅱ 合理确定窗墙比。若窗的面积较大，则夏季室内日射得热量多，空调冷负荷就相应增加。在冬季，虽然进入室内的日射可减少供暖负荷，但由于窗的温差传热损失要比墙体大得多，因此窗的面积大耗能多。可见，减少窗户面积是一项重要的节能措施。
ⅲ 采用特种玻璃和遮阳板设施。采用特种玻璃是减少室内日射得热的有效方法之一。常用的特种玻璃有吸热玻璃、反射玻璃和遮光玻璃等，与普通玻璃相比，可分别减少23%、30%和70%的日射得热。采用增大屋檐、窗户侧壁、阳台以及专用遮阳板等遮阳措施,可直接遮挡夏季阳光的热辐射。遮阳板的设置与太阳的位置和建筑物朝向等因素有关。水平式遮阳板适用于南向窗口；垂直式适用于北向窗口；综合式适合于东南和西南向窗口；而挡板式遮阳板则适用于东西向窗口。
ⅳ 改进外围护结构的防热。这方面的措施包括围护结构保温；外墙表面采用浅色设计，以反射太阳热力；屋顶采用植被屋顶、蓄水屋顶、通风屋顶；墙体采用中空结构等。
⑶ 绿色照明
在研究各类房屋设备使用能源比例中发现：空调占36%、照明与一般用电占35%。因而除了重视空调节能外，必须重视照明采光等其它用电设施的节能。如建筑设计时充分考虑利用自然采光，在配电及照明系统中，尽量采用高效率的灯具，可采用光管收集太阳光进行室内照明等措施。
⑷ 加强空调、供热系统的节能
这方面的节能措施主要有：空调系统能源的有效利用，鼓励使用太阳能、地热能和热回收等能源方式进行供热制冷；合理降低室内温湿度标准；室外空气量的控制，采用全热交换器，减少新风冷、热负荷；空调方式的合理选择，根据需要，综合考虑节能效果，选择合适的、高效的空调系统；提高热源、供热系统的效率，减少各个输配环节的热损失等。
⑸ 研究并推广能源计算软件
对建筑物各种耗能装置和各种围护结构进行能耗的计算机预测模拟分析，将能够定量地计算出各种节能措施的效益，减少盲目性，取得最优化，这是节能高科技化的另一重要措施。
另外，建筑节能要因地制宜，根据不同地区的特点以及建筑物不同的功能制定相应的节能措施。如在农村大力鼓励和推广可再生能源利用；北方建筑改善建筑保温、采取新型集中供热系统，大幅度降低采暖能耗；长江流域发展热泵采暖空调方式；在住宅和一般公共建筑中推广节能灯具和电器的使用，并提倡行为节能；大型公共建筑采用有效节能技术以提高能源利用效率。
4．结论
随着我国人民生活水平的提高和产业结构的调整，建筑能耗的相对值和绝对值都将持续增长，建筑节能的任务还极其艰巨。建筑节能是贯彻可持续发展战略的一件大事，也是世界建筑发展的大潮流、大趋势。因此，我国建筑节能事业将在克服诸多困难中逐步前进，只要加快技术、组织及政策方面的措施落实，在不久的将来，建筑节能定能结出丰硕之果，接近或赶上发达国家的节能水平。
