建筑节能的必要性.doc

充分认识节能减排的重要意义 强台风、沙尘暴、高温干旱、极端降水近年来，全球极端天气频频发作，危害越发严重。究其原因，其中最重要且人类负有不可推卸责任的是，碳基燃料消耗过大而造成的全球气候变暖极端天气只是能源消耗问题的一个折射而已。 中科院一项调查显示，我国是全世界自然资源浪费最严重的国家之一，在59个接受调查的国家中排名第56位。另据统计，中国的能源使用效率仅为美国的26.9%，日本的11.5%。因此，推进节能减排，可谓迫在眉睫。 在“十一五”规划中，我国政府将能源效率列为重中之重。而在未来15年内，我国更致力于把中国从目前的低效能源使用者变成高效能源使用者。 9月6日，国家主席胡锦涛在亚太经合组织商业峰会的演讲中指出，中国政府制定和公布了应对气候变化国家方案，采取了提高能源效率、改善能源结构、加强生态保护等一系列措施，并确立了到2010年森林覆盖率由2005年末的18.2提高到20等目标。 据专家估算，19802005年中国造林活动累计净吸收约30.6亿吨CO2。可见，应对全球气候变暖，减少CO2排放，造林工程也是一种行之有效的方案。节能建筑的必要性摘要:建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向,也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。抓住机遇,不失时机地推进建筑节能,有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境,实现国家发展的第二步和第三步战略目标,并引导我国建筑业与建筑技术随同世界大潮流迅速前进。 1 发展节能建筑的必要性 1.1经济发展的需要 发达国家建筑用能一般占到全国总能耗的30%一40%,所占比重很大。建筑用能的状况如此,浪费还是节约,是个牵动国家经济全局的大问题。以我国来说,我国采暖区城镇人口只占全国人口的13.6%,而采暖用能却占到全国总能耗的9.6%。由于经济的发展,采暖范围日益扩大,空调建筑迅速增加,建筑能耗增长的速度将远高于能源生产增长的速度,从而成为国民经济的一个重要的制约因素。由此可见,如果建筑这个用能大户的能源省不下来,势必会限制国家经济的发展。 1.2减轻大气污染的需要 近年来,世界上许多国家越来越关心燃烧矿物燃料所产生的污染问题。各发达国家节能的政策,也是以减少燃料燃烧的排放物为明确的目标。其原因是,人们已经认识到,所排放的硫和氮的氧化物,会危害人体健康,造成环境酸化,而产生的二氧化碳的积累,将导致地球产生重大气候变化,危及人类生存。建筑采暖用能无疑是造成大气污染的一个主要因素。 1.3改善建筑热环境的需要 随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高,舒适的建筑热环境已成为人们生活的需要。在发达国家,适宜的室温已成为一种基本需要,他们通过越来越有效地利用好能源,满足了这种需要。在我国,这种需要也在日益迫切。这和我国大部分地区冬寒夏热的气候特点关系很大。与世界同纬度地区相比,1月平均气温我国东北低1418,黄河中下游低10-14,长江以南低810,东南沿海低5左右;而七月平均气温,我国绝大部分地区却要高出1.32.5。加之热天整个东部地区湿度均高,冷天东南地区仍保持高湿度、因此,夏天闷热,冬天潮凉,使人更加难受。而且冷热的时间相当漫长。而人民生活越是改善,越不堪忍受寒冬暑夏的折磨,冬天需要采暖,夏天想用空调,这都需要用能源。而我国的能源供应十分紧缺。也就是说,只有在节能的条件下改善热环境,这种改善才有可能,否则只能是无米之炊。 从以上可以看出,建筑节能是一种客观的社会需要,是一种必然性。 2 推广建筑节能的措施 2.1优化设计对建筑节能的影响 2.1.1设计方案影响工程建造直接能源消耗 在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。 中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤,比发达国家高出10%25%,水泥用量为221.5公斤,每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗5%10%,甚至可达10%20%。 2.1.2设计方案影响建成后使用的能耗 建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。 但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年,中国的建筑能耗将达到29430亿度电,比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。 建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高,以及采暖空调设备能效的提高等等,来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化,必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。 2.2结构节能与空调系统节能 围护结构采取节能措施,是建筑节能的基础。由于我国建筑节能是从采暖居住建筑起步的,因此,建筑节能首先考虑加强围护结构保温无疑是正确的决策。从管理的角度看,可以对围护结构制订限定性指标,易于评价。但是,建筑节能的关键是空调采暖系统的效率,最终的节能量也要从空调采暖系统来体现。北方地区在墙改之后又发展到热改。如果没有调节阀和热计量,围护结构保温越好,可能浪费的热量越多。 而在间歇运行的空调建筑中,在空调关机之后,室温升高,当室外气温低于室温时,通过围护结构的逆向传热可以降低第二天空调的启动负荷。因此,围护结构保温越好,蓄热量越大,空调负荷也越大。 对公共建筑而言,围护结构形成的负荷在总负荷中所占比例很小,因此,围护结构的节能潜力有限。 2.3设备节能和系统节能 节能设备不一定能连成节能系统。例如,空调冷水系统的扬程与楼高无关,一般在30m40m。如果水泵的扬程选择过大,定水量系统中会使流量过大,水温差往往只有23。这时测得的离心机COP仅在23之间。这说明,空调系统的配置合理是系统节能的重要环节。 我国正在积极推广建筑热电冷联产技术。但在热电冷联产应用上,存在一些误区。似乎凡热电冷联产系统就一定是节能系统。笔者认为,热电冷联产技术的关键并不在于其动力装置用微型燃气轮机还是用内燃机,也不在于其理论效率有多高。实际上如果系统配置不当,热电冷联产系统的节能效益便完全不能发挥。热电冷联产的理论效率达到70%或80%的前提是设备满负荷运行。在我国热电联产电力尚不允许上网的条件下,还必须将热电联产所发电力和所产热量全部用掉,才能体现出效益。 热电联产机组的产热和发电之间存在着平衡关系。取得的热量多、得热的品位(温度)高,就势必要降低发电效率;反之亦然。无论从热力学第一定律还是从热力学第二定律的观点分析,热电联产系统都应该充分发挥发电效率、充分利用排热,而不应该是相反。 在建筑节能中,选择设备不仅要看它在额定工况下的效率,更要看它在部分负荷条件下的效率。对制冷机而言,就是综合部分负荷值(IPLV)。 制冷机的综合部分负荷值IPLV在空调系统节能中是一个十分重要的参数。我国的制冷机标准中基本沿用了美国空调与制冷学会(ARI)标准。而ARI最初制订IPLV标准时是用美国亚特兰大市的气象参数、通过对一幢假想办公楼的模拟计算得到的。即使对美国的不同气候区,这一IPLV都不能完全适用,ARI用不同纬度的美国29个城市的数据得到新的IPLV(ARI 550.590-1998)。因为没有自己的数据,我国新版的制冷机标准中没有IPLV。 3 结论 3.1对建筑设计过程进行分解,提出建筑节能并行设计微循环模型,实现节能设计与节能评价的并行。 3.2通过比较建筑节能综合指标随窗墙比、构件类型的变化率大小,指出窗墙比设计和建筑构件设计时的修正次序。 3.3采用以极端情况为规则的回溯搜索策略,可避免试探性设计过程设计方案组合爆炸,有利于提高设计效率。浅谈节能建筑的紧迫性和必要性一 背 景（一） 国际能源危机加剧1、能源储量减少，石油仅供开采41年目前，石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上，其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总储量为1.15万亿桶，仅供生产41年；全球天然气储量为176万亿立方米，仅供开采63年。日本权威能源研究机构也申明，全球煤炭埋藏量10316亿吨，可开采231年；核反应原料铀已探明储量436万吨，可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年，利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年)；利用热核反应，海水中的锂能源可开采年限为1600万年。可见，全世界最为依赖的能源石油与天然气，在21世纪的前半，就将日趋枯竭。科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰，2100年石油消费将减少到不足能源消费总量的5%。而从2050年开始，核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的比率大大上升，达到总能源消费的1/3，热核能源将达到总能源消费的1/4。因此，在世界能源供给结构转轨的大趋势下，不考虑建筑节能而建造的房屋，终有一日会因为没有能源可用，终被社会淘汰。呼吁建筑节能，很重要的一点就在于减少使用石油、天然气等不可再生资源，通过科学合理的建筑节能措施，采用可再生新能源，使建筑可持续发展。2、能源需求不断增加，价格无法下降根据美国能源部能源资讯署2002年3月出版的“International Energy Outlook 2002”，19992020年全球能源消费形势如下：全球能源总消费量将增加60%，其中亚洲及南美州发展中国家将增长1倍(每年增长4%，相比发达国家每年增长1.3%)。石油：石油预计增长59%(年增长率为2.2%)。此外，石油将维持占全球能源总消费量40%以上的比例。天然气：争议较小的天然气将是需求增长最快的能源，预计增长一倍。天然气占全球能源消费量比重也将由23%升至28%。煤：由于空气污染及二氧化碳排放等问题，煤炭占全球能源总消费量的比重将由22%降至20%。核能：在政治问题影响下，全球核能发展情势尚难确定，但保守估计全球核能消费量将比现在略为增长。可再生能源(包含大水力)：预估将增长53%。但由于现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定，所以占全球能源总消费量的比重将由9%下降到8%。不过预计更远的未来，随着技术的进步，比重将上升较快。以上预测在2004年阿拉伯石油输出国的12月月报中已经得到体现，它指出截止到2020年，世界石油需求量将以年平均1.7%至2%的速度增长，日需求量逐渐从目前的8200万桶到近1.07亿桶。可见，由于核能与可再生能源的替代性迟迟无法实现，石油、天然气的需求量仍会不断增加，但能源储量是有限的，这种供需关系导致了石油、天然气等能源价格不会下降。同时，恐怖活动增加了石油以天然气运输风险及成本。自美国发生“9.11”恐怖攻击事件后，全球恐怖活动升温，而保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施成为恐怖分子攻击目标的可能性提高。例如2001年10月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击；2002年10月法国油轮在叶门遭受不明恐怖分子攻击；各国为了预防恐怖攻击，正大兴土木加强能源设施的保护工作，而随着防范设施、人力及保险费用的增加，能源使用价格也面临逐渐上涨的压力。面临能源价格，尤其是天然气价格逐步上涨，居高不下，很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用，或者售价、租金一降再降的现象。因此，建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型共建正面临着一场新的革命，建筑节能节能势在必行（二） 我国所面临的能源挑战1、人均储量少，先天不足，但能耗效率却低。我国能源总量丰富，但人均能源可采储量远低于世界平均水平。2000年人均石油可采储量只有2.6吨，人均天然气可采储量1074立方米，人均煤炭可采储量90吨，分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。排名上，2004年，人均石油最终可采储量居世界第41位。因此，一旦平均到个人消费量，我国能源并非地大物博，实际上存在先天不足的弱势。从能源利用效率来看，目前国内能耗高，能源效率低。2001年，我国终端能源用户能源消费的支出为1.25万亿元，占GDP总量的比例为13%，而美国仅为7%。同时，我国单位产品的能耗水平较高，目前8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%，而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73%。这造成了很大社会能源浪费。2、我国成为能源消耗大国，进口依赖度提高。2003年我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国。全年原油消费量达到2.5亿吨以上。其中全国原油产量约1.69亿吨，进口原油8900万吨，分别占世界石油需求增长总量的41%、32%，约每天60万桶和260桶。2004年原油消费需求量仍以10%以上的增速增长，约达到2.75亿吨，进口原油数量超过1亿吨。同时，煤炭消耗量占世界总量的40%以上，天然气供暖需求量也一直在增长。预计到2020年，我国石油需求量为4.5亿吨，年均递增12%；天然气在一次能源消费中，所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上；我国对海外能源的依赖程度将达到55%以上。可见，我国能源消耗需求旺盛的同时，进口依赖度提高，这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升，面临美国今后可能采取的能源阻扰政策，危及我国能源供应安全，存在较大风险。我国除了争取更多的与石油出口国的贸易协议外，能源节约是最关键的一步。 3、能源成为我国经济命脉所在，威胁国家稳定安全2004年全国电荒、煤荒集中爆发。上半年，27个省份全面告急，国家线网被迫拉闸电线80多万次。下半年，今年北方供暖的城市无一例外都面临能源紧张的考验。以吉林省为例，往年到9月底供热企业储煤应达年用煤总量的80%，而今年供热用煤的储量不足40%；长春市每年锅炉供热用煤为306万吨，截至10月底只有总量的40%入库；在吉林市，每年锅炉供热用煤为46.5万吨，今年到10月底也才入库42%；吉林省其他城市同样存在紧缺情况。就连首都北京也难逃厄运。预计北京冬季煤炭需求为1460万吨。受全国煤炭资源紧、运输难、价格高等因素影响，北京市电煤库存一直在警戒线以下运行，到10月底锅炉及民用燃煤库储煤率不足45%。能源的供给直接影响到人民生活与国民生产。一次拉闸对平常老百姓无关大要，但对于长期依赖电力生产的工厂、企业来说，损失可能是上百上千万；而全国27个省份同时出现问题，这种经济损失就根本无从计算，直接关系到国家经济命脉。而冬季供暖的短缺，导致很多底保户和困难企业失去基本生存条件，威胁到国家稳定安全。（三） 建筑节能要求十分紧迫1、建筑能耗约占社会总能耗的1/3我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%，上升到近年的27.45%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断，国家建设部科技司研究表明，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重，建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。2、高耗能建筑比例大，加剧能源危机。直到2002年末，我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。目前，我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑，总量庞大，潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出，仅到2000年末，我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤，占全社会终端能耗总量的27.6%，而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。因高耗能建筑比例大，单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨，直接经济损失达70亿元，多排二氧化碳52万吨。如果任由这种状况继续发展，到2020年，我国建筑耗能将达到1089亿吨标准；到2020年，空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力，这将会是一个十分惊人的数量。据分析，我国目前处于建设鼎旺期，每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而97%以上是高能耗建筑。以如此建设增速，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此，如果现在不开始注重建筑节能设计，将直接加剧能源危机。 3、我国建筑节能状况落后，亟待改善在70年代能源危机后，发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术，而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日，我国建筑节能水平远远落后于发达国家。举例说明，国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3.5至4.5倍，外窗为2至3倍，屋面为3至6倍，门窗的空气渗透为3至6倍。现在，欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6升油，大约相当于每平方米8.57公斤标准煤，而在我国，达到节能50%的建筑，它的采暖耗能每平方米也要达到12.5公斤，约为欧洲国家的1.5倍。例如与北京气候条件大体上接近的德国，1984年以前建筑采暖能耗标准和北京目前水平差不多，每平方米每年消耗24.6至30.8公斤标准煤，但到了2001年，德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.6公斤标准煤，其建筑能耗降低至原有的1/3左右，而北京却一直是22.45。因此，与当前发达国家建筑能耗已经大大降低的情况相比，我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上，与发达国家存在较大的差距。而对于美国而言，全球石油资源的战略布局以及石油的开采区域和运输线路等关键点的调整工作已基本完成，我国却没有那样强有力的能源后盾支持，在这样的国情下，建筑节能水平的改善实际上应该比发达国家更为紧迫。（四） 政府高度重视建筑节能问题许多发达国家在上世纪70年代“石油危机”之后，就相继制定并实施了节能的专门法律，对民用建筑节能作了明确的规定，并采取了一系列经济鼓励措施；东欧国家，也在近十年颁布并执行了相应的法律，因而建筑节能工作取得了迅速的发展。面对2004年新的能源危机与世界能源格局的变化，我国政府也开始重视建筑节能问题，并开始进入具体的调试阶段，体现在以下几个方面。1、政府工作会议上把建筑节能提到日程2003年4月，北京市召开“建筑节能墙改工作会议”，总结2002年北京市建筑节能墙改工作，为迎接绿色奥运，会议号召向全面禁产实心黏土砖发起总攻，按时实现市政府令规定的目标。此外，中国公共建筑节能标准已获专家审查通过，并将于2005年上半年实施。国家建设部仇保兴副部长2005年2月在新闻发布会上说，中国将对建筑实施强制节能标准，并建立绿色建筑与节能建筑的税收和收费优惠制度，以实现在2020年新建建筑节能65%的目标，不执行节能标准的建筑设计施工单位，将受到处罚甚至被清除出建筑市场。2005年在北京召开的“两会”上，节能成为代表委员们的热点议题。2、中央领导重视能源问题，频频出席能源会议，视察建筑节能项目2004年5月，我国总理温家宝访问BP伦敦总部，亲自咨询世界与中国能源问题；6月4日，他又主持召开国务院常务会议，研究的是煤电油运的有关工作；6月5日，副总理曾培炎走进北京月坛的社区，亲自为居民讲解节电的必要与原则。2004年末，建设部副部长仇保兴为团长的中国建设部代表团参加了美国绿色建筑协会在俄勒冈州波特兰市举办的“2004年国际绿色建筑大会及展览会”。 此外，国务院总理温家宝，亲自听取了中国工程院“中国石油可持续发展战略研究小组”所作的工作汇报；胡锦涛首次以国家主席身份出访俄罗斯和中亚，签署了中俄有史以来最大的一笔石油供应协议关于“中俄原油管道原油长期购销合同”基本原则和共识的总协议；国家各部委代表频频参加全国与地区性建筑节能产品展览会都体现了中央领导人对我国能源问题以及建筑节能技术的关心。由中国建设部主办的首届“国际智能与绿色建筑技术研讨会暨产品博览会”，也于2005年3月28日至31日在北京举行，这是中国首次举行有关智能和绿色建筑的综合性国际盛会。3、酝酿出台了一系列建筑节能鼓励政策早在1996年9中在建筑节能技术政策中已经明确指出：“采取经济鼓励政策，推动按照用户对达到标准的建筑物给与贷款贴息等倾斜政策。”近几年，各城市都在酝酿出台一些列建筑节能鼓励与惩治政策。如上海从2002年开始酝酿制定上海市建筑节能管理办法，与2004年在网上征求意见，里面提到：政府的鼓励政策是奖罚分明的，它鼓励社会专业机构和个人参与节能改造，鼓励科学研究和技术开发，但对违反规定的也有明确的处罚，比如在设计、施工和监理中使用了禁止性材料和结构的要处以1万到3万元的罚款。可见，在将来的房地产开发中，从初期的建筑设计到后期施工，如果采用节能技术必定会得到政府的支持与鼓励，受到社会的好评与欢迎。4、建筑节能规范正在提高我国于1998年1月1日起施行中华人民共和国节约能源法，随后，国家针对不同气候地区制定的居住建筑节能设计标准又陆续颁布实施。2005年2月，建设部副部长仇保兴在国务院新闻办举行的发布会上说，中国将对建筑实施强制节能标准，并建立绿色建筑与节能建筑的税收和收费优惠制度，不执行节能标准的建筑设计施工单位，将受到处罚甚至被清除出建筑市场。目前，我国已有不少地方在推行建筑节能。以上海、广州、湖南为代表，分别围绕节能设计标准编制该地区的具体节能规范，对建筑墙厚、窗厚等设计细节进行了规定。政府部门将建筑节能规范不断提高，争取做到有法可依。5、更多的机构开始建筑节能研究建筑节能成为了社会与媒体普遍关注的话题，同时也成为了新的研究热点。2004年8月，北京市成立了由市建筑设计研究院总工程师吴德绳、清华大学建筑学院博士生导师江亿教授等学者组成的“北京市公共建筑空调专家小组”专家小组，展开了建筑节能的研究工作。此外，上海市能源研究所等专业机构、各大高等院校以及一些知名建筑设计院所都纷纷致力于建筑节能研究。 二 目前节能建筑的推广问题 无论是从节能还是办公空间环境质量来看，目前大部分写字楼都还与节能建筑标准相去甚远。而在节约型社会的建设过程中，节能建筑的全面推广，将是开发商在未来政策压力下的必然选择。为了建设节约型社会，政府正在制定相关法规，以推进节能建筑的发展。“国务院正在起草节能建筑的条例，将以行政法规的形式规定，建筑必须节能、节地、节水、节材”。 于是，如何在成本增加的同时保证随之相应的市场效益，成为开发商所必须直面的问题。据世界银行测算，2015年以前，中国新建工程项目约占全球一半，而目前新建房屋95以上都是高能耗建筑。对于一个能源相对紧缺、环境日益恶化的国家而言，推进节能建筑是具有前瞻性的。然而，由于成本提高导致开发销售周期的压力增大，不免令开发商对节能建筑望而生畏。 使用节能材料肯定会带来建筑成本的增加，但另一方面，节能建筑还会令产品技术难度提高，从设计、施工到材料设备的选择等都将更加费心，需要有更加专业的团队。此外，目前市场对于节能建筑还没有完全认同，贴着“节能房”标签并不能成为卖点，这也是开发商不愿意做节能建筑的玄机。 除价格之外，质量问题也是开发商放弃节能建材的另一个重要理由。由于节能材料都处于起步阶段，品质不高，导致产品无法使用，已经成为发展节能建筑的一大瓶颈。以墙体保温材料为例，很多产品不合格，如果使用这种材料，外墙可能会在短期内开裂、脱落，根本无法满足质量要求。因此，随着政府加大节能建筑标准的执行力度，节能材料的新产品研究与开发成为重中之重。 之前全国的建筑节能推广效果不高，“对于有关节能政策规定的执行力度不够，是重要原因。”把建筑节能从部门法规上升到行政法规的高度，显然在加强推广力度方面将起到积极作用。 而目前，各方面的启动条件也都已经具备。今年1月1日开始实施的民用建筑节能管理规定明确规定，建设单位未按照建筑节能强制性标准委托设计，擅自修改节能设计文件，违反建筑节能设计强制性标准的，处以20万元以上50万元以下的罚款。设计单位和施工单位如果违反标准，同样将被处以重罚。 而经济激励措施也将与法律规范同步出台。2005年12月26日，建设部部长汪光焘在全国建设工作会议上指出，2006年将研究起草建筑节能的法律法规，制定推进节能省地型建筑的经济激励政策。据悉，在今年建设部组织制（修）订颁发的标准规范中，将包括绿色建筑评价标准和建筑节能工程施工验收规范等。 按照建设部要求，在2006年新建建筑严格实施节能50的设计标准基础上，北京、天津将率先实施节能65的标准。对于这些城市的开发商而言，建筑节能的要求更为严格。 在节能建筑标准没有普遍推广前，大部分开发商只会尽快建好房子，获取最高利润。这也是国内楼盘的质量投诉个案此起彼伏的主要原因之一。 开发商作为市场经济主体，不仅要考虑节能问题，更要考虑经济效益，如果节能材料品质、成本都比较合适，同时可以增加楼盘竞争力，开发商不会拒绝推行，市场之手自然会把开发商推向节能建筑。 推广节能建筑的核心问题在于，政府首先应该制定一套完整的、系统的节能建筑标准。不能还是分门别类的各有一套节能标准，而应形成综合的一体化的节能标准体系；其次，要从更宽的角度制定标准，即不仅是节能标准，而是要制定国际普遍推行的绿色建筑标准。在标准明确、大力宣传、执行有力的情况下，才可能实现房地产业发展的经济和社会目标。 节能建筑的市场化包括两部分：一是政府对颁布的最低技术规范标准的推动；二是随着市场机制的完善而产生的内在驱动，这必须依靠开发商们在市场推广上有所作为。显然，对于中国节能建筑的市场化现状而言，这两个力量都是不容忽视的。三 节能建筑工程施工实例 要达到一流的生态节能设计，首先需求的是各专业设计的整合。国际上新型的建筑节能设计，需要在方案阶段，从建筑结构、空间构成、立面构造以及防火排烟等进行综合统筹考虑，以达到理想的效果和节约投资。这也要求建筑师不仅仅应会做建筑设计，更要对节能、生态方面的理念以及相应的技术、设备和材料有充分的了解，甚至建筑师应该兼具环境工程师、智能工程师的基本知识和最新信息。 节能技术在建筑工程中的应用正在兴起，而实际施工经验相对缺乏。通过上海烟草（集团）公司科教中心项目的施工实践，对于节能技术、节能工艺、节能材料的认识得到进一步提高，对于节能工程的施工质量控制积累经验。在能源日趋紧缺的今天，建筑节能变得更趋重要，科教中心集各系统为一体有着较明显的节能效果，同时还能使建筑内舒适度大为提高，充分体现节能、生态、人性化的特点，整幢建筑也由此展现出轻盈通透的优美体态。（一） 工 程 概 况 上海烟草（集团）科教中心项目位于杨浦区28号街坊地块，其东面为通北路，南面为长阳路，西面为辽阳路，北靠昆明路。是上海烟草（集团）多功能的综合科研办公中心，工程占地面积为35710平方米，整个建筑群分为：行政办公楼、会议中心、技术中心、服务中心、计算中心及高压开关站六个单体组成，总建筑面积为52936.47平方米。设计单位为同济大学建筑设计研究院，整个建筑工程总造价约为5.6亿元。 与节能工程相关的分部工程有电气控制系统、给排水系统、通风与空调系统（包括聚氨脂风管、共板法兰风管、玻璃钢风管）、新型墙体（双层呼吸型玻璃幕墙）、太阳能供热系统、中水处理系统、欧文斯外墙保温系统、虹吸雨水系统、双向无粘结预应力、弱电安装等系统。（二） 施工管理 1、根据项目的工程规模，工程质量，工期及承包方式要求，建立优秀的项目管理班子，强化质量责任制，岗位职责明确，做到人人有责，事事受控。 2、组织技术力量精心编制了针对性极强的施工组织设计及质量保证计划，并根据工程特点详细制定了各阶段的技术方案和质量保证措施，大力推广了样板间制度，有效地指导了施工生产。 3、严格把好材料质量关，对所有进场的原材料、半成品及成品进行严格的进货检验，按照规范规定进行取样复试，确保了工程所使用材料的质量。4、严格执行各项管理制度，如：一、二级技术交底制度，隐蔽工程验收制度，设备、材料验收制度，三级检查制度，申报监理制度，质量否决权制度等，确保了施工生产中各项工作有章可循、违章必纠。 5、根据工程管线复杂、吊顶空间小的特点，项目部运用自身具备深化设计能力的优势在每一块区域施工前预先制定了管线布置图，根据建筑结构的特点和系统功能要求，按照先大后小、主次分明、排列整齐、布局合理等原则，优化管线走向和布置，把水、电、风三个专业各类系统综合在一个平面图上，避免了各种管道相互碰撞、走向不一的局面，确保了管线走向合理、错落有序、标高准确。 6、对新材料、新工艺，积极组织相关人员学习、理解相关规范要求。如双层玻璃幕墙，首先与市标办沟通，参照国内标准，以四性试验测试为依据，德国旭格公司相关技术文件，经监理、总包、业主确认为验收标准。 7、施工项目实行总承包管理制度，是建筑行业管理发展的大趋势，本项目是一个大型综合性的生态公共建筑，科技含量高，工程建设自身的特点多面广，以及社会分工更趋专业、系统细化，一个工程无论在质量、进度、安全文明施工管理成败，作为总承包管理不仅仅是管理好自身施工，还要做好分包队伍质量管理，针对这种情况，首先要明确总包单位的权利和责任，严格按照“组织、协调、控制”六字方针，定时、定期组织开会，现场检查、协调解决问题，施工现场强化安全管理，突出文明施工狠抓施工质量，在分包进场前发放总包统一编制的分包工程须知，从工程施工前，总分包统一思想，确保后期施工各项管理制度落实得到保障，尽管有近千人施工人员进场，仍做到井井有序，有条不紊。（三） 各节能系统工程的应用 上海烟草科教中心项目在积极推进节能与环保的同时采用了大量的新材料，应对新材料在施工过程中也特别注重质量控制，建立相应的施工工艺。1、太阳能的应用 太阳能的应用在全国已广泛地展开，我国平均增长率为25%30%。全国太阳能热水器拥有量和生产能力居世界第一，年产值达45-50亿。 太阳能的应用不受蒸汽、电力、石油、天然气等能源的限制。是最环保、最绿色的能源，无污染、低能耗、运行方便，安全可靠，在本项目中，太阳能的高温集热技术得到了充分的利用。在技术中心顶层最大限度的布置热管式太阳能集热管2400支，由集热器 循环水泵 10m3集热水箱组成太阳能热水系统，集热水箱由供出水管及供出热水，分别供至科技中心电蓄热机房和服务中心电蓄热机房。 在技术中心、服务中心的底层设备机房中，各装有低谷电电蓄热热水系统，系统由电热水器 循环水泵 蓄热水箱组成，用户可设定运行时段将由低谷电蓄热设备的80-85热水储存于热水箱中，处于备用状态。 系统的最大特点是：全天候保证热水供给，补热用能耗（低谷电）成本低；自动冷热水温调兑，太阳能全能量利用。2、中水处理及景观水应用 水是人类最宝贵的资源，我们应倡导节约用水、计划用水，将水资料的浪费降到最低点，本项目的中水处理，将为今后建设的节约用水起到了示范作用。行政楼、技术中心、服务中心、计算中心、会议中心在社会效益、环境效益、经济效益中得到了最佳的统一。 污水、废水、经过微絮、凝、沉降、过滤等处理，变成可回用的中水（COD40mg/L、浊度5 mg/L），在本工程中中水得到了广泛的应用，如：卫生用水、绿化用水、景观用水、洗车、道路喷洒用水等，将水资源的浪费降到了最低。污水、废水处理后的水质良好，达到中华人民共和国建设部标准的生活废用水水质标准（CJ25.1-89）和再生水回用于景观水体的水质标准（CJ/TE5-2000）的要求。本项目的污水处理率达到100%，基本实现了零排放，同时卫生用水采用变频供水，所有的用水都得到了循环利用，也充分体现了节水、节能的特点。3、虹吸雨水系统应用 虹吸式屋面雨水排放系统是一种新型的雨水排放系统。当屋面的水位达到一定高度时3050mm，雨水斗会隔断空气的进入雨水管，从而产生虹吸效果，系统也逐步转变为高效的满灌状态，排量大大增加，所以与一般纯靠重力作用排放雨水有着根本的区别。 因虹吸雨水管不用坡度，故对层高的要求也大大地降低；雨水斗的数量少；不同标高层面的雨水斗可接入同系统；雨水管的出管数量、检查井数量较少；地面开挖的工作量少。；不要设检查口，（因为虹吸雨水可将隔截垃圾及大粒物质带走）。4、大金VRV空调系统 本工程采用日本原装进口大金VRV中央空调，大金VRV中央空调具有卓越的性能、更高水平的COP以及更好的节能效果。空调室内外机通过冷媒铜管连接，冷凝水通过冷凝水管送至排水处，控制方式采用线控器控制，另外采用大金独有的大规模空调智能化管理系统：i-manager ECO21进行空调管理。 将空调常开区域与非常开区域划分为一个系统，可以降低空调同开率减的影响，提高空调的超配连接率（最高达130%），减少外机容量，节省用户的初投资成本。采用了i-Manager用户管理系统的空调，就可以对空调进行有效的节能的管理。其次是高COP值，经过计算和实际使用得出的结果显示，大金的COP值在满负荷运转时最高可以达到3.8。5、聚氨脂风管与共板法兰风管的应用 风管系统在现代建筑物的通风和空调系统中是一个重要组成部分，用于制作风管的材料也在不断的更新发展，以满足保护环境，节约能源的要求。聚氨脂复合风管（HF型）是风管材料中的新秀，它是一种表面覆铝箔的层状硅酸盐改性难燃聚氨酯硬泡板材，该风管环保节能。本工程行政楼的空调风管均采用聚氨脂复合风管（HF型），该材料符合科教中心安装工程的质量、进度和成本的需求。聚氨脂复合风管每平方米的质量约在1.3-1.4公斤，远低于铁皮风管，能极大的降低建筑物的负载，并缩小安装空间。 聚氨脂复合风管的板材耐腐蚀，不生锈，因此它的使用寿命可长达20年之久。6、欧文斯外墙保温系统的应用 用导热性能极低的保温板将结构墙体包裹起来，隔断热能交换途径，减少了空气、风及湿气侵入，稳定了内部环境，大大减少了外部气候对建筑物的冷热冲击。无论是酷暑还是严寒，始终有效保温隔热，达到年复一年的节能。 本工程计算中心、服务中心、技术中心铝板幕墙内腔采用欧文斯外墙保温，局部外露混凝土结构保温系统上做砂浆基层，面滚刷弹性外墙涂料。7、双向无粘结预应力 行政中心主次梁采用无粘结预应力结构体系，大大降低每立方混凝土含钢量，减少结构梁断面尺寸和混凝土用量，确保净空有效高度。利用预应力结构所特有的降低结构层高度、加大柱间跨距、减轻自重等技术优势，为后期装饰施工隔墙布置灵活性创造有利条件，本工程行政中心为多层密肋框架结构，由于密肋梁截面较小，因此采用了无粘结预应力结构体系，会议中心为多层框架结构，部分大跨度梁采用有粘结预应力体系来控制挠度和抗裂性能并提高梁的抗弯强度。8、新型墙体材料（双层呼吸型玻璃幕墙）应用 双层幕墙又称热通道幕墙、呼吸式幕墙。这种幕墙可以获取大量日照，提供良好的自然通风，又能节约能源，并为室内提供舒适环境。在能源逐渐紧缺的今天，建筑节能设计变得更趋重要，这种双层幕墙系统比传统的单层幕墙系统有着较明显的节能效果，同时还能使建筑内的清晰度及舒适度大为提高，充分体现节能、生态、人性化的特点，整幢建筑也由此展现出轻盈通透的优美体态。