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節(jié)能建筑理念對中國當代建筑的啟示
點擊次數(shù):3052 更新時間:2012-05-03
  按照通行的分類,建筑能耗是指:
  
  民用建筑(包括居住建筑和公共建筑)使用過程中的能耗,主要包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器以及電梯等方面的能耗,其中采暖、空調(diào)、通風(fēng)三者的能耗總和占到65%左右。在國外,由于經(jīng)歷了幾次能源危機,歐洲、美國、日本等發(fā)達國家普遍重視建筑節(jié)能,一大批新的技術(shù)和能源被引入到新建建筑以及已有建筑的改造中,取得了顯著的節(jié)能效果。這些新技術(shù)主要包括新型保溫材料、遮陽技術(shù)、太陽能利用技術(shù)、自然及機械通風(fēng)技術(shù)、新型采暖空調(diào)設(shè)備、燃料電池、微型燃氣輪機、計算機控制技術(shù)等等。五合(5+1WerkhartInternational)在國內(nèi)外調(diào)研、分析、規(guī)劃、設(shè)計的過程中,發(fā)現(xiàn)國外的節(jié)能建筑充分利用了這些新技術(shù),并把它們合理地糅合在一起,做到了舒適與節(jié)能的高度統(tǒng)一。特別是在美國,建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。
  
  美國高度重視建筑節(jié)能
  
  美國是世界能源生產(chǎn)和消費zui多的國家,目前美國能源生產(chǎn)量約占世界能源總產(chǎn)量的19%,消費量占世界能源總消費量的24%。而建筑業(yè)又是美國經(jīng)濟的支柱之一,建筑耗能在美國能源消耗中占重要比例。據(jù)統(tǒng)計,近年來美國住房每年消耗能源折合約3500億美元。美國的建筑有其*性。美國人口約2.5億,人均住房面積近60平方米,居世界*,其中大部分住宅都是3層以下的獨立房屋,供暖、空調(diào)全部是分戶設(shè)置,電力、煤氣、燃油等能源是家庭日常開銷的一個主要部分。因此,美國政府深刻認識到建筑節(jié)能的重要性和必要性。
  
  上世紀70年代的能源危機,導(dǎo)致了美國經(jīng)濟的大衰退,美國國會為此通過了能源政策的立法。其中包括建筑和設(shè)備節(jié)能的激勵政策,能源部發(fā)布了新建建筑使用的國家強制性節(jié)能標準和非強制性的國家建筑節(jié)能示范性標準,美國住房和城市發(fā)展部提供了便于獨戶住宅翻新或裝修節(jié)省能源的高能源效率房屋抵押貸款。各州也制定了相應(yīng)標準。節(jié)能政策的出臺和建筑節(jié)能標準的制定,以及將標準落實到具體的工程中,使美國的節(jié)能走上了正軌。
  
  美國高度重視提高能源利用率
  
  能源利用率和經(jīng)濟效益對國民經(jīng)濟發(fā)展的重要作用,把節(jié)能工作始終置于首要的戰(zhàn)略性地位,積極研究、組織開展節(jié)能宣傳和技術(shù)工作,加強節(jié)能規(guī)劃、協(xié)調(diào)、扶持節(jié)能的措施和政策,使節(jié)能工作取得明顯的效益。節(jié)能不但使美國減少了石油等原料的進口,提高生產(chǎn)率,降低技術(shù)及原料成本,增強美國在市場的競爭力,同時對世界能源市場、特別是石油天然氣市場的相對穩(wěn)定,起到了積極的推動作用,避免了能源的過度開發(fā)和浪費所引起的對環(huán)境、生態(tài)平衡的破壞及污染等問題。因此,美國的節(jié)能對世界都具有重要的意義。
  
  美國建筑節(jié)能的具體措施
  
  1.立法
  
  美國是一個市場非常發(fā)達的國家,同時法制比較完善,老百姓及廠商的法制觀念和誠信意識很強。政府以立法形式制定強制性的zui低能源效率標準。早在70年代末80年代初,能源危機就促使美國政府開始制定并實施建筑物及家用電器的能源效率標準。這些年來,制定zui低能耗標準的能耗產(chǎn)品品種越來越多,標準經(jīng)過每3-5年的不斷更新也越來越嚴格。而這些標準在不同的州有不同的具體內(nèi)容和要求,加州、紐約等經(jīng)濟比較發(fā)達的州,建筑節(jié)能標準比政府標準還要嚴格。比如,作為加州zui主要的節(jié)能管理的政府機構(gòu),加州能源委員會(CEC)制定和實施了美國zui嚴格的建筑物和家電的節(jié)能標準和標識體系,這些標準每隔幾年(一般為3-5年)就更新一次,以充分考慮新技術(shù)的不斷發(fā)展。
  
  美國的zui低能效標準一般都以強制性的法律、法規(guī)的形式頒布執(zhí)行。標準的針對對象一般是將進入市場的新產(chǎn)品(包括建筑物)。進入各州市場銷售的相關(guān)產(chǎn)品必須滿足該州的zui低能耗標準,而在各州新建的建筑也必須達到相關(guān)的建筑節(jié)能標準。zui低能效標準的制定一般采用政府組織、由相關(guān)第三方中介機構(gòu)完成的方法。在標準的制定過程中主要采取工程測算法,制定比較嚴格的標準。
  
  2.自愿性的節(jié)能標準與標識
  
  美國政府除了推行強制的標準之外,還提倡自愿的節(jié)能標識。對于具有自愿性能耗標識的節(jié)能型產(chǎn)品,zui為典型的是美國環(huán)保署(EPA)和美國能源部(DOE)聯(lián)合推動的“能源之星”項目,獲得“能源之星”標識的產(chǎn)品一般都超過該類產(chǎn)品相應(yīng)的zui低能源效率標準。這個標識從1998年開始實施,其主要對象是商用建筑。能源效率在同類建筑中25%的范圍內(nèi),室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量達標的建筑授予能源之星建筑標識。為達到能源之星建筑要求采取的措施主要是:綠色照明,改善圍護結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能,改進采暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng),購置耗能器具。實施這些措施可節(jié)能30%。為促進自愿性能耗標識產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,美國的政府部門采取多種激勵措施并積極發(fā)揮示范作用。
  
  3.經(jīng)濟激勵
  
  經(jīng)濟激勵是成功實施能效標準和標識、特別是“能源之星”標識的關(guān)鍵性配套政策措施。美國各級政府和公用事業(yè)公司采取多種激勵措施,對增強公眾節(jié)能意識、推廣節(jié)能產(chǎn)品(包括建筑)取得了非常顯著的效果。
  
 ?。?)補貼
  
  美國各級政府和公用事業(yè)組織投入大量補貼經(jīng)費。1992年能源政策法鼓勵并*公用事業(yè)組織實施激勵性節(jié)能項目。加利福尼亞等州用于補貼的資金來自系統(tǒng)效益收費。補貼對象包括:購買耗能器具的用戶,新建節(jié)能住宅的開發(fā)商、設(shè)計者和業(yè)主,新建節(jié)能商用建筑的設(shè)計者。
  
  2001年,有56個州級政府部門和公用事業(yè)等組織實施家用電器和照明器具補貼(兩者分別為40個和16個),補貼總額達11330萬美元(家用電器6330萬美元,照明器具5000萬美元)。太平洋燃氣電力公司2001年用于補貼(折讓)的費用達2500萬美元。每件器具的補貼金額為:電冰箱75-125美元,房間空調(diào)器50美元,洗衣機75美元,緊湊型熒光燈3.50-6.25美元,細管熒光燈2.30-4.25美元。
  
  (2)稅收減免
  
  對于新建節(jié)能住宅建筑,可以獲得稅收減免。2001年1月1日至2003年12月31日期間建成的住宅,比IECC標準節(jié)能30%以上的,每幢減免稅收1000美元;2001年1月1日至2005年12月31日期間建成的住宅,比IECC標準節(jié)能50%的,每幢減免稅收2000美元。
  
  節(jié)能建筑設(shè)備也可獲得稅收減免的優(yōu)惠。各種節(jié)能型設(shè)備根據(jù)所判定的能效指標不同,減稅額度分別為10%或20%。比如,節(jié)能型洗衣機、熱水器減免50-200美元;地?zé)岵膳?、太陽能熱水和采暖系統(tǒng)zui多可減免1500美元。
  
  另外,一些貸款機構(gòu)還提供“能源之星”抵押貸款服務(wù),居民在購買經(jīng)“能源之星”認證的建筑時均可向這些銀行申請抵押貸款。此外,這些貸款機構(gòu)還采取諸如返還現(xiàn)金、低利息等措施刺激居民購買經(jīng)“能源之星”認證住宅,申請節(jié)能住宅抵押貸款。抵押貸款項目的實施,不僅有效地促進了節(jié)能建筑的建設(shè)和開發(fā),降低了建筑物的能耗和維護運行管理費用,還帶動了墻體、屋面保溫隔熱技術(shù)的發(fā)展,刺激了建材市場,增加了就業(yè)機會,促進了美國社會經(jīng)濟的發(fā)展。
  
  4.低收入家庭節(jié)能計劃
  
  為了保障低收入家庭的福利,節(jié)約能源,美國發(fā)起了低收入家庭住宅節(jié)能計劃,幫助低收入家庭進行節(jié)能改造。政府為低收入家庭免費進行節(jié)能改造,每個家庭有一定的限額,主要的計劃包括美國能源部(DOE)的保暖協(xié)助計劃、健康部低收入家庭能源協(xié)助計劃等。
  
  低收入家庭節(jié)能計劃的經(jīng)濟效益十分顯著。美國能源部的保暖協(xié)助計劃2001年幫助5.1萬個低收入家庭進行了節(jié)能改造,平均每個低收入家庭的節(jié)能改造費用為2568美元,但節(jié)約了低收入家庭13%-34%的能源開支,投資收益率達到了130%。除了經(jīng)濟效益,低收入家庭的節(jié)能計劃還能帶來很多環(huán)境效益。根據(jù)調(diào)查,投資低收入家庭住宅節(jié)能計劃1美元,就能獲得1.88美元的環(huán)境效益。
  
  5.加強節(jié)能技術(shù)研究
  
  政府1998年用于建筑節(jié)能研發(fā)的費用達9740萬美元。目前研究重點有:2l世紀建筑設(shè)計、模擬和檢測技術(shù),比ASHRAE標準節(jié)能50%的技術(shù)。正在研究開發(fā)的21世紀建筑節(jié)能技術(shù)包括:真空超級隔熱圍護結(jié)構(gòu),無CFC泡沫隔熱保溫材料,先進的充氣多層窗,低發(fā)射率和熱反射窗玻璃,耐久反射涂層,先進的蓄熱材料,屋頂光伏電池板,熱水、采暖、空調(diào)熱泵系統(tǒng),先進照明技術(shù),陽光集光和分配系統(tǒng),燃料電池、微型燃氣輪機等分散式發(fā)電技術(shù),可按需調(diào)節(jié)能源,水供應(yīng)和空調(diào)的智能控制系統(tǒng)。這些高新技術(shù)的推出使得美國的建筑節(jié)能有了很強的。
  
  6.建筑節(jié)能從政府機構(gòu)做起
  
  1999年13123號總統(tǒng)行政令規(guī)定:(1)2005年,所有聯(lián)邦機構(gòu)建筑的單位面積能耗,應(yīng)比1985年減少30%,到2010年要減少35%;(2)新建建筑必須達到聯(lián)邦或當?shù)啬茉葱阅軜藴?(3)聯(lián)邦機構(gòu)必須采購有“能源之星”標識的用能產(chǎn)品,或能效在同類產(chǎn)品中的25%范圍內(nèi)的產(chǎn)品;(4)到2010年,聯(lián)邦建筑應(yīng)安裝2萬套太陽能系統(tǒng);(5)每個機構(gòu)必須有一幢節(jié)能示范建筑,一年內(nèi)新建5幢以上建筑的,要有—幢節(jié)能示范建筑。
  
  美國建筑節(jié)能對我國的啟示
  
  美國在推動節(jié)能工作方面有很多值得我們借鑒的經(jīng)驗,但是因為中國和美國的社會發(fā)展階段和經(jīng)濟發(fā)展程度不同,能源消費特點也有所不同,所以學(xué)習(xí)美國的節(jié)能管理經(jīng)驗,必須要考慮我國的國情,制定切實可行的建筑節(jié)能政策。
  
  1.要制定切實可行的建筑節(jié)能標準
  
  節(jié)能標準zui終要實現(xiàn)同通行的標準體制模式接軌,不僅需在技術(shù)法規(guī)與標準相結(jié)合方面做出努力,而且還需要政府以技術(shù)法規(guī)的形式提出必須嚴格控制的zui基本的技術(shù)指標、技術(shù)要求、功能要求,可以指南、技術(shù)標準等標準類技術(shù)文件予以體現(xiàn)。這一體制一經(jīng)建立,既有利于政府轉(zhuǎn)變職能,把標準化工作方面該管的事情(即zui基本的技術(shù)指標,當然也包括建筑節(jié)能領(lǐng)域的指標)牢牢管住,又有利于工程技術(shù)人員為如何達到zui基本的技術(shù)指標而充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造潛能。在這方面,美國節(jié)能標準對規(guī)定性指標和功能性指標的劃分,無疑具有一定的借鑒和啟示作用。
  
  2.提高建筑節(jié)能技術(shù)的綜合研究能力
  
  目前,我國建筑節(jié)能技術(shù)的研究機構(gòu)、研究隊伍比較分散,尚無一家類似美國勞倫斯伯克利國家實驗室那樣的綜合性研究單位。為減少寶貴人才資源和有限財力、設(shè)備的浪費,zui大限度地發(fā)揮集群性研究的優(yōu)勢,可先組建建筑節(jié)能技術(shù)綜合性研究機構(gòu),盡快開展建筑節(jié)能方面的研究工作。
  
  3.建筑節(jié)能工作應(yīng)當因地制宜、循序漸進
  
  中美兩國的氣候條件、物質(zhì)基礎(chǔ)、居住習(xí)慣、文化理念等存在較大的差異。對美國節(jié)能方式“依樣畫葫蘆”,顯然是行不通的。美國各州節(jié)能標準的制訂和修訂,各州實施節(jié)能政策的具體方式方法,都體現(xiàn)出因地制宜、循序漸進的特點。中國土地面積廣大,因此在節(jié)能工作上不能只走一條途徑,只推行一種方式。五合認為應(yīng)當倡導(dǎo)結(jié)合本地實際,進行多種節(jié)能途徑、方式的研究、比較、鑒別,以供開發(fā)商根據(jù)自身的承受能力加以選用,同時為節(jié)能標準的逐步完善提供豐富的實踐基礎(chǔ)。
  
  4.加大節(jié)能工作宣傳的力度
  
  中美兩國的國情不同,但美國通過政府和企業(yè)兩個層面進行節(jié)能政策的宣傳引導(dǎo)這項舉措,仍具可借鑒之處。為此,建議政府有關(guān)部門通過適當?shù)姆绞剑Y(jié)合相關(guān)產(chǎn)品的推介,舉行以宣傳建筑節(jié)能政策為主題的大型公益活動,以此吸引社會公眾積極參與,把節(jié)能政策的宣傳貫徹繼續(xù)引向深入,提高市民節(jié)能意識。
  
  建筑節(jié)能檢測設(shè)備:門窗三性檢測設(shè)備/幕墻四性檢測/平板導(dǎo)熱儀/水紫外輻照試驗箱/高強螺栓檢測儀/建筑維護現(xiàn)場檢測儀/無損檢測/
  
  

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