摘要：我国人均能源占有量远低于世界平均水平；作为仅次于美国的全球第二大石油消费国，每年50％以上的石油消费量来自进口；每年新增建筑面积是所有发达国家的总和，单位建筑面积采暖能耗却是发达国家的3倍以上。建筑节能设计迫在眉睫。作者认为在现有基础上大力发展节能增效产业、减少浪费、提昌废物利用是我国实现节能产业发展的必经之路。据此，作者从太阳能蓄电板、沼气池以及农作物节杆家具入手，设计了一套节能型建筑，旨在引起各建筑同仁的节能意识和设计理念。

关键词：太阳能，沼气，节杆家具，节能建筑

0 引言

早在20世纪70年代，建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的中心是减少建筑耗能 ，提高建筑中的能源利用效率。同时，建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18摄氏度，夏季不高于26摄氏度。时隔30年，2004年，围绕着石油与能源问题的“大事件”再次集中发生，而我国的能源问题更是显露无遗：石油、铁矿石半数以上来自进口，成本不断增大，燃煤紧张、水资源匮乏……，与此同时,部分行业又浪费十分严重。

本文在对比国际与国内能源现状的基础上，分析建筑节能的必要性与紧迫性，同时通过调研目前国内建筑节能设计实例，评判建筑节能设计的经济效益，希望能够使社会各界意识到，建筑节能不单是发达国家的问题，我国的建筑节能迫在眉睫。

1 我国所面临的能源挑战

1.1人均储量少，先天不足，能耗效率低

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%。人均石油最终可采储量居世界排名第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。近年，我国终端能源用户能源消费年支出约为1.8万亿元，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。

1.2我国成为能源消耗大国，进口依赖度高

从2003年起，我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国，但半数以上需要进口。这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升，危及我国能源供应安全，存在较大风险。

2 建筑节能要求十分紧迫

2.1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30%。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。

2.2高耗能建筑比例大，加剧能源危机

按2002年末计算，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1089亿吨标准煤；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。

2.3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。

3 建筑节能与经济效益

3.1 缓解能源危机

按2000年水平，我国每年房屋建筑面积平均约10亿平方米，其中，住宅面积约5到6亿平方米，公共建筑面积3亿平方米，工业建筑面积1亿平方米。公共建筑节能如果按节能50%的标准测算，每平方米公共建筑面积每年可节约30公斤标准煤，每年公共建筑就可节能900万吨标准煤。预计至2010年我国采暖区住宅面积约有21.6亿平方米 ，房屋建筑面积为40亿平方米。可见，我国建筑节能潜力非常大，对于缓解我国能源状况将起到举足轻重的作用。

3.2 具有长远的经济效益

达到节能60%标准的建筑造价并不高。节能建筑的成本只是在原来建筑的造价基础上再增加5至7个百分点，而且增加的造价预计在5年到8年的时间内就可以收回。它给人们提供的室内环境是完全不一样的，它对外部环境的影响也有很大不同。相比高能耗建筑，虽然前期造价成本略低，但是长达50年的能源消耗已经远远超过前期节省的成本费用，甚至中途还会因为能源经营问题而导致停用，如国内一些80年代的写字楼已出现这种情况，造成社会资源的浪费。

3.3 开发商并不会减少投资回报

目前，开发商是否采用节能技术最大的担心是难以控制成本，但实际运作情况表明，节能别墅比一般高质别墅造价高1500元/平米，高层公寓则高800元/平米，如果运作成功的话，售价的提高应该远大于成本的增加。因为这部分成本投入是物有所值的技术含量的提升，并非概念炒作所能及，是实实在在提高了居住与使用的舒适度。

而且，如果领先采用节能技术，有利于强化公司品牌形象，增强差异化竞争优势，这会带来一系列的连锁效益，拓展更加“有利可图”的长远市场，从而达到提高市场竞争力与提高售价的目的。因此，开发商并不会因采用建筑节能技术而少获回报。

4 国内建筑节能设计实践

4.1 节能高科技技术

著名设计机构五合国际(Werkhart International)通过对国际生态节能技术的跟踪总结与研究，提出了18项高科技节能技术，其中最重要的8项技术分别为：建筑群整体布局设计考虑生态节能；建筑外墙采用智能呼吸式幕墙，保证高层建筑也可开窗自然通风；采用高效保温隔热玻璃及遮阳调光装置；混凝土楼板辐射冷供暖技术；活性能量建筑基础技术；置换式新风系统与分散式外墙新风装置；双层架空地面技术系统；太阳能光伏发电以及电能高效存储利用系统。

五合国际主设计师刘力博士介绍，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。例如五合国际主笔设计的深圳蓝牙水晶，就是由建筑师、国际著名的生态工程师、结构工程师通力合作，从功能、结构、设备、建材各个方面协作完成的一个大型生态智能写字楼综合项目设计，采用了十余种生态智能技术系统。

4.2 中国地产低能耗潮流

2005年的地产潮流，从五合国际正在进行的四个高科技项目上可以看出几许端倪：南京锋尚、济南太阳树国际公寓、北京TPT大厦、河南郑州摩尔(Giant Shopping Mall)。

南京锋尚项目是一个包括别墅、酒店、公寓在内的建筑综合体，五合国际担任建筑设计部分。它坚持高科技产品路线，运用包括生态节能技术在内的各种世界先进建筑科技，旨在探索并建立符合现代人居低能耗高舒适度的居住环境。

坐落于济南的太阳树国际公寓，采用了一系列的节能科技措施及欧洲成熟的建筑技术，建造“恒温恒湿”高舒适度低能耗的新型生态高科技公寓。该建筑项目以小高层板楼为主，其规划设计充分考虑基地自然地形和周边整体自然环境，营造一个现代时尚和生态科技相结合的高尚住区。

坐落于北京中关村地区的 TPT 大厦，由国际建筑设计大师赫尔佐格、德梅隆主持设计，其中生态智能系统设计由世界著名的德国超日建筑能量公司担任。该建筑在创新建筑形象、塑造生态节能、舒适健康的办公环境方面有许多突破，落成后将是中国首栋采用高科技生态节能技术的大型办公建筑。在该项目的方案论证过程中，五合国际受委托参与了 TPT 大厦前期高科技与生态智能技术及双层玻璃幕墙设计技术咨询工作，并且在方案深化实施设计中发挥了重要作用。

郑州摩尔(Giant Shopping Mall)是目前河南省最大的综合建筑项目之一，在2004法国嘎纳国际商业地产展(MAPIC)荣膺“概念设计奖”。五合国际的设计充分考虑到高科技生态节能技术的应用，采用了混凝土楼板辐射采暖制冷、置换式新风、呼吸式玻璃幕墙、智能遮阳、太阳能建筑一体化等技术系统，保证写字楼和公寓的高舒适度和生态环境节能效果。商业部分则采用国际先进的新一代电子多媒体展示系统，在塑造建筑高科技形象的同时充分发掘其商业价值，使整个高层建筑部分形象鲜明，一气呵成。项目落成后，成为当地最大的商业及娱乐中心，并成为郑州市引领时尚潮流的又一新地标。

随着市场的发展，房地产市场已逐步进入了“买方市场”，重新考虑市场需求问题已经摆在每个开发商面前。只有不断创新才是捕捉市场商机的原动力。顺应建筑节能大潮，实现节能建筑的社会和经济效益双赢，为中国的可持续发展做出贡献，是每个有责任的开发商的必然之路。

5 建筑节能设计

5.1 节能构思

中共十六届五中全会为我国“十一五规划”勾画的蓝图中，将发展环保节能产业作为实施“和谐社会”发展战略的重中之重。未来我国将向节约能源和提高能源利用效率的“资源节约型社会”转换，同时由于新能源和替代能源研发成本高、前期投入大，不可能一步到位。作者认为在现有基础上大力发展节能增效产业、减少浪费、提昌废物利用是我国实现节能产业发展的必经之路。

5.2 太阳能电池板

通过太阳能电池板采集和蓄存电能，给人们提供源源不断的生活用电。如，将太阳能集热器、高温相变蓄热器、蓄热式电锅炉连为一体，进行全天候中央热
水供应。它利用太阳能来生产热水，并将富裕的热能储存在高温相变蓄热器中，在阴雨天无阳光时放出；在持续阴雨天时，蓄热式电锅炉在谷电时段运行，将谷电时段产生的热量蓄存，需用热水时放出热量，全年24小时提供热水，而且始终节省运行费用。由于它充分利用的是太阳能，当太阳能不足时利用谷电蓄能，因而使运行费用比燃油，燃气，直接电加热等加热方式节约60%~100%!! 达到提高能源综合利用效率、绿色环保、经济运行的目的。

5.3 节杆家具

镜子般的地板、光滑锃亮的桌面，这些精美的装饰材料均是用农作物秸秆制成的。秸秆做成的板材，价格要比木质板材便宜许多。秸秆板材没有人们害怕的这个胶那个胶，自然少了污染。河南省长葛市南席镇的杨村村民将农作物节杆比作“金子”。

节杆家具的优点为：变废为宝，生产成本低；重量轻、强度大、不变形；防水防潮、防腐阻燃、隔音隔热效果好；质坚而韧、弹性好、耐老化、寿命长；产品可加工性能好，可钉、钻、锯；装饰性强，可与各种装饰材料粘接；安装简便、便捷、耐脏；色彩丰富、随意选择、光亮如镜、不褪色； 不含甲醛、苯等有害物质。

我国秸秆资源十分丰富。据统计，每年可利用的农作物秸秆可达 7 亿多吨。由于秸秆利用属废物利用，可大大降低原料成本，生产的秸秆复合彩瓦价格十分低廉，同时其生产不受地域、气候、季节、环境影响，因此具有广阔的市场空间。

5.4 沼气池

早在上世纪50年代就在农村推广沼气，取得了举世瞩目的成绩。国家很重视这一开发项目，把它列为西部生态建设的重要内容来抓。沼气是一种优质的燃料，热值较高，热效率比较稳定，使用方便，其技术经济性仅次于液化石油气。

洁净沼气和高效沼肥，实现了废弃物资源化利用；沼肥返田，增加了农田氮、磷、钾等有机质含量；沼气用于炊事、点灯，替代了煤炭，改善了大气环境质量和室内污染。

6 结束语

国际能源危机，全球石油可供开采只有41年，我国石油进口超过使用量一半，建筑量大于发达国家的总和，节能型建筑却仅有3％，建筑节能迫在眉睫。

我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳／平方厘米，开发利用前景广阔；年产秸秆7亿多吨，节杆家具价廉物美，前景十分可观；发展沼气池，投资少，见效快。应加快推广建筑节能设计。