建筑节能的意义与主要途径

1、建筑节能的意义 

1.1实现建筑的“四节一环保”需要

目前中国经济发展最大的问题就是整个经济增长存在高投入、高消耗、高排放、高污染、低效率、难循环。

    我国已成世界第二大能源消费国。 

    据统计，2003年我国GDP占世界4%，可是资源消耗情况是：石油消耗了7.4%、原煤31%、铁矿30%、钢材21%、氧化铝25%、水泥40%。  

1.1.1 我们必须重视建筑节能的原因

人均能源短缺

    中国自然与能源资源相对贫乏，中国自然资源总量排世界第七位；

    能源资源总量约4亿吨标准煤，居世界第三位。

    我国人口众多，到2000年底全国有12.6亿人，其中城镇4.58亿，占全国36.22%；农村8.07亿人，占63.78%。

    据统计，我国的能源储蓄与世界人均数相比：煤51.3%、石油1.3%、天然气3.8%，能源资源条件决定了以煤为主的能源结构，必须高度重视国家的能源安全。

1.1.2 环境保护的压力大

    建筑能源消耗引起的污染严重，建筑用能对全国温室气体排放的“贡献率”已达25%，中国北方城市冬季由于燃煤导致空气污染指数是世界卫生组织推荐的最高标准的2~5倍。

    经济增长带来的环境污染问题十分突出，已成为进一步发展的制约因素。中国的主要污染物排放量均居世界第一位。

    大气环境严重污染的问题已经成为影响人民生活和社会发展、改善投资环境的障碍之一，也是长期困扰领导和百姓的重要问题之一。

    新疆主要城镇污染源主要有：

    烟尘、扬尘、汽车尾气、主要表现为采暖期的煤烟型污染；

采暖期煤烟型污染源自建筑的高能耗；

建筑采暖的高能耗源于建筑的保温性能差； 

    建筑的保温性能差源于建筑没节能。

    治理大气环境污染应把开展建筑节能、减少煤的燃烧量作为优先途径。

    空调负荷加大

    近几年空调建筑有了很大发展，炎热夏季城市电网高峰负荷约有1/3用于空调制冷，夏天空调能耗不仅能增加煤炭资源的消耗，而且造成环境污染，排出的热量又增加城市的热岛效应，都对环境造成很大的危害。

    经济增长带来的环境污染问题十分突出，已成为国民经济进一步发展的制约因素。环境污染造成的经济损失约占GDP的3—4%，中国主要污染物排放量均居世界第一位。

1.1.3 建筑能耗急骤增加

    房屋建筑的增加要消耗大量的能源

    我国正处在房屋建筑的高峰时期，建筑规模之大，在中国和世界历史上都是前所未有的，中国每年新建建筑竣工面积大于各发达国家每年新建建筑竣工面积总和。 

    我国城乡现有建筑总面积约400亿平方米，这些建筑在使用过程中，其采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面要不断消耗大量的能源。

    目前建筑能耗已占全国总能耗的近30%。根据发达国家的经验，这个比例还会持续上升并将最终达到35%左右。与气侯条件相近的发达国家相比，我国每平方米建筑采暖能耗约为他们的2~3倍，而建筑热舒适程度则远不如他们。

    随着经济的发展，预计到2020年，我国还将新增建筑面积约300亿平方米，建筑耗能必将对我国的能源资源造成长期的影响。

    全社会的总用能在不断增加

    随着国民经济的不断发展，全社会的总用能也在不断增加，建筑用能所占的比例不断上升，使得能源紧缺加剧。

    中央提出2020年达到小康水平，GDP较2000年翻两番，这就是意味着2000年到2020年国民生产总值年均要增长7.2%，但中国的能源总产量是年平均最多只能增长4%左右。也就是说，只能用大约“翻一番”的能源，保证“翻两番”的GDP增长目标。这种高增长、高消耗、高污染的经济增长方式，不可能如此长期持续下去。近几年连年能源消费增长速度均高于GDP增长速度，这是对我们过度消费能源的严重警告。

    人民生活水平的提高，人均能耗迅速增长

    目前，房屋建筑继续增加，人口每年增加约900万人，近几年每人每年平均新增房屋面积1.3~1.5㎡。以乌鲁木齐为例，现在人均居住建筑面积约15 ㎡，到“十一五”末将增加到25 ㎡。目前，中国人均GDP超过1000美元，这正是居民消费进入上升阶段，人民生活条件进一步改善，人均能耗迅速增加，特别是建筑与交通能耗必然会快速增长。 

城镇化的发展，建筑用能迅速增长

    随着城镇化的发展，我国建筑用能还在快速增加。城市化不断加快，平均每年有1500万以上的农村人口向城市转移，而每个城市人口与农村人口用能量的比例为3.5:1。同时人们对建筑热舒适性的要求越来越高，有通风要求，采暖要求，空调要求，都将消耗大量的能源。

1.1.4 建筑节能潜力巨大

    建筑节地、节能、节水和节材有巨大潜力

    总体目标：到2020年,我国住宅和公共建筑建设的资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。建筑在建造和使用中消耗大量能源直接消耗的能源占全社会总耗能的30％;建材的生产能耗占16.7％；用水占城市用水的47％；建筑使用的钢材占全国用钢量的30％；水泥用量占全国水泥用量的25％。

  目前乌鲁木齐现有各类建筑约7000万㎡，按建筑节能标准要求，耗煤量指标为17kg标准煤（相当于23kg原煤），而实际上每平方米每个采暖期耗煤量为47kg原煤，有的甚至高达60kg原煤（均不含供热用电的耗煤量），每年用于冬季采暖耗煤约329万吨，如果实现了节能50%的目标，每个采暖期就可节煤160多万吨。

1.2建筑节能是发展国民经济的需要。 

    能源是发展国民经济、改善人民生活水平的重要物质基础。据测算，我国年需各种能源共17亿吨标准煤，但生产的能源仅有13.7亿吨标准煤，远低于世界平均水平。（经换算，1kg普通煤为0.712～0.786kg标准煤，或1kg标准煤为1.27～1.40kg普通煤。为了比较和统计计算，其他能源也可以按发热量换算成标准煤）。 

    我国能源生产的增长速度长期滞后于国内生产总值的增长速度，能源短缺是制约国民经济发展的根本性因素。因此，节约能源是发展国民经济的客观需要。 

    中国的能源蕴藏量位居世界前列，同时也是世界第二大能源生产国与消费国。中国能源开发利用呈现出三个主要特点： 

    1.能源以煤炭为主，可再生资源开发利用程度很低。 

    2.能源消费总量不断增长，能源利用效率较低。 

    3.能源消费以国内供应为主，环境污染状况加剧，优质能源供应不足。 

    据专家预测，中国的石油资源还能开采41年，煤炭资源可以开采30年。（山东的煤炭资源还可以开采20年） 我国能源消费结构以煤炭为主。我国煤炭和水利资源蕴藏量丰富，但能源消费结构是以煤炭为主，煤炭占3/4以上，我国建筑采暖用煤约占75%以上，其他高质能源所占比例很小，这与发达国家存在很大差距。例如，在采暖能源中，法国：电力占5%，天然气占50%，煤和石油等只占10%；荷兰：天然气占46%，石油占46%，煤占6%，其他占2%。 

    二十多年以来，中国建筑迅速发展，仅近几年，全国每年竣工的房屋面积约20亿㎡ ，其中公共建筑3～4亿㎡，我国新建建筑规模已经超过了欧美各发达国家之和。但是建筑能耗的增长远高于能源的增长速度。我国既有建筑及每年新建建筑量巨大，加之居住人口众多，建筑能耗占全国总能耗的1/4以上，特别是高能耗建筑大量建造，建筑能耗的增长远高于能源生产的增长速度，尤其是电力、燃气、热力等优质能源的需求急剧增加。鉴于建筑用能的严重浪费，抓紧建筑节能工作是国民可持续发展的重大课题。 

    建筑节能是提高经济效益的重要措施。建筑节能需要投入一定的资金，但投入少、产出多。实践证明，只要选择适合当地条件的节能技术，使用4%～7%的建筑造价，可达到节能要求。建筑节能的回收期一般为3～6年，与建筑物使用周期50～100年相比，其经济效益是非常突出的，可见节能建筑在一次投资后，可短期内回收，并能长期获益。 

    此外，新的节能建筑的大量兴建，加上既有建筑的大规模节能改造，将产生巨大的市场需求，可以带动新型建材、节能技术等十几个新型产业的发展，推动建设行业科技进步，促进产业结构升级和产品结构校正，拉动国民经济增长。建筑用能已逐步成为我国能源消费的主体之一。减少建筑能耗是中国可持续发展必须研究解决的重大问题。 

    1.3建筑节能是减轻大气污染和改善建筑热环境的需要,建筑节能可改善大气环境。

我国建筑采暖能源以煤炭为主，约占75%。目前我国采暖煤排放二氧化碳每年约1.9亿吨，排放二氧化硫近300万吨，烟尘约300万吨，造成严重大气环境污染。众所周知，二氧化碳及二氧化硫给大气、生态环境、人类的身体健康造成的危害不可估量。所以，降低建筑能耗，提高建筑节能效果是改善大气环境的重要途径。 

    建筑节能可以改善室内热环境（室内热环境是对室内温度、空气湿度、气流速度和环境热辐射的总称）。它是影响人体冷热感觉得环境因素。适宜的室内热环境，可使人体易于保持平衡，从而使人产生舒适感。节能建筑则可改善室内热环境，做到冬暖夏凉。对符合节能要求的采暖居住建筑，屋顶保温能力约为一般非节能建筑的1.5～2.6倍，外墙的保温能力约为非节能建筑的2.0～3.0倍，窗户约为1.3～1.6倍。节能建筑的采暖能耗仅为非节能建筑的一半左右，且冬季室内温度可保持在18℃左右，并使围护结构内表面保持较高的温度，从而避免其结露、长霉，显著改善冬季室内热环境，对夏季隔热也极有利。 

    党的十六大提出了全面建设小康社会的历史任务，要实现经济、社会、环境和人的协调发展，要大力提高人民的生活水平。 （小康社会的内容中，针对居住环境有一个标准，即人均居住面积为35平方米） 为了广大人民群众的生存、健康和生活舒适，建筑在寒冬必须采暖，炎热又要空调制冷，这就要求建筑围护结构做好保温隔热，并配备当地供热和制冷设施。为达到外围护结构的保温隔热功效，所选用建筑材料及设备，也直接影响到能源消耗的不同，从而导致人民的生产与健康条件有所差异。

2、我国建筑能耗现状 

2.1我国建筑能耗的影响因素 

2.1.1室外热环境的影响：建筑物室外热环境，即各种气候因素，通过建筑的围护结构、外门窗及各类开口直接影响室内的气候条件。与建筑物密切相关的气候因素有：太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等。 

    2.1.2采暖区与采暖度日数：采暖区是一年内日平均气温稳定低于5℃的时间超过90d的地区。采暖区与非采暖区的界线大体为陇海线东、中段略偏南，西延至西安附近后向西南延伸。

2.1.3太阳辐射强度：冬季晴天多，日照时间长，太阳入射角低，太阳辐射度大，南向窗户阳光射入深度大，可达到提高室内温度，节约采暖用能的效果。 

    2.1.4建筑物的保温隔热和气密性：建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。围护结构的传热热损失约占70%～80%；门窗缝隙空气渗透的热损失约占20%～30%。加强围护结构的保温，特别是加强窗户，包括阳台门的保温性和气密性，是节约采暖能耗的关键环节。 

    2.1.5采暖供热系统热效率：采暖供热系统是由热源热网和热用户组成的系统。采暖供热系统热效率包括锅炉运行效率和管网输送效率。锅炉运行效率是指锅炉产生的可供有效利用的热量与其燃烧煤所含热量的比值。在不同条件下，又可分为铭牌效率（又称额定效率）和锅炉运行效率。室外管网输送效率是指管网输出总热量与管网输入总热量之比值。 

    2.2我国建筑能耗的特点 

    2.2.1夏季空调用电量大。1997年以来，中国每年发电量以5%～8%的速度增长，工业用电量每年减少17.9%。由于空调耗电大（2001年全国新增房间空调机装机容量1600万KW）、使用集中，有些城市的空调负荷甚至占到尖峰负荷的50%以上。许多城市如上海、北京、济南、武汉、广州等普遍存在夏季缺电现象。 

    2.2.2冬季采暖能耗高。中国的东北、华北和西北地区，城镇的建筑面积约占全国的近50%，年采暖能耗约1.3亿吨标准煤，占全国能源消费量的11%，占采暖地区全社会总能耗的21.4%。在一些严寒地区城镇建筑能耗已占到当地全社会总能耗的一半以上。 

    长期以来，我国单位GDP综合能耗保持下降趋势，但2002年以后却大幅度增长，情况十分紧迫。