熱舒適環境下我國村鎮建筑節能發展研究——以常熟地區為例

尹立新，李國文，閆 晶

（常熟理工學院 管理學院，江蘇 常熟 215500）

一、我國村鎮建筑節能發展的背景

與發達國家相比，我國建筑節能研究工作起步較晚，而我國的建筑能耗卻比歐美高得多，冬夏室內環境也遠不如他們的舒適。目前，我國建筑能耗約占我國總能耗的28%，預計到2020年以后將占30%-40%，我國現有的400億平方米的建筑當中，99%是高能耗建筑，如果仍維持目前這樣的狀況，那么到2020年，建筑能耗將為2000年的三倍以上［1］4。這種狀況將是我們的環境無力承受的。當然，我國建筑能耗中80%為建筑使用過程中的運行能耗，我國節能空間還是巨大。

目前，我國農村民用建筑面積為240億平方米，占全國總建筑面積的60%以上，隨著農民生活水平的提高，農村尚需新建住宅30多億平方米，村鎮建筑的能源消耗將發生前所未有的變化，必須引起我們的高度重視。因此，制定切實可行的村鎮建筑節能措施和激勵措施，對加快我國建筑節能的整體步伐有著舉足輕重的作用，也是實施可持續發展戰略的重要舉措。清華大學建筑技術科學系的農村建筑節能課題組在新農村建筑節能方面的研究是國內的首次大規模嘗試，他們在北京周邊多個郊區縣完成了500多戶農宅實際改造工程。如果在整個北方地區進行推廣，每年可以節約采暖煤耗約0.5億噸標準煤，折合500億元人民幣，經濟效益顯著［2］8。

當然，我國目前大部分地區建造的節能建筑及示范應用工程還存在不少問題，如：初期投資大，節能技術及產品不成熟；政策上的激勵措施不完善及缺少規范的節能檢測評估體系等。

二、我國建筑節能技術及應用現狀

（一）我國建筑節能的主要新技術

1.建筑圍護結構技術

建筑圍護結構的保溫隔熱水平（包括外墻、屋面、門窗）是建筑節能的重要技術指標，是提高室內環境舒適度、降低能耗的重要環節。目前，我國住宅的圍護結構的保溫隔熱水平與發達國家相比有很大差距。歐洲國家的住宅年實際采暖耗能已經普遍降到了每平方米6L油以下，領先的“高舒適度、低能耗”住宅則達到了3L油以下。把北京市住宅的平均采暖能耗按歐洲方法折算，按照節能50%的標準新建的住宅采暖能耗大約是8.75L油，按節能65%設計標準的建筑，可達到每平方米建筑一個采暖季耗煤8.75kg，也僅達到了6.125L油的目前歐洲平均水平。［3］5

早在1988年，我國就開始了墻體革新工作，大力開發與推廣節土、節能、利廢、多功能、有利于環保并符合可持續發展要求的新型墻體，經過20年的發展，盡管新型墻體產品有了很大的發展，但還未能達到我國確定的墻改跨世紀戰略目標。《江蘇省發展新型墻體材料條例》鼓勵“利用煤矸石、粉煤灰、建筑渣土等無毒無害的固體廢物以及江河淤泥開發、生產新型墻體材料，鼓勵優先發展自保溫墻體材料、逐步實現資源循環利用、清潔生產和建筑節能”［4］36，這些以外墻外保溫為主的節能技術尚存在許多問題：技術水平低，質量不易保證、耐久性差。因此，開發研究外墻自保溫材料是關鍵所在，在發展新型墻體產品時，除考慮強度指標外，還要在導熱性、耐久性、干燥收縮、防火、耐水、隔聲、抗沖擊性能等方面有全面的考慮。另外，圍護結構節能還應考慮保溫門窗、屋面保溫及建筑物的體型系數，建筑遮陽也對圍護結構的保溫有重大影響。

2.太陽能利用

2.3.3 PO2 納入18篇文獻，各研究間存在異質性（P＜0.000 1，I2=79%），采用隨機效應模型進行Meta‐分析，見圖3。結果顯示治療前后，試驗組PO2增加值顯著大于對照組，差異有統計學意義［MD=9.75，95%CI（8.27～11.27），P＜0.000 1］。

我國屬于太陽能資源豐富的國家，年輻射總量大于3300-8300MJ/（m2.a），全國2/3以上地區的年日照小時數大于2000，每年陸地接收的太陽輻射能相當于2.4萬億噸標準煤，具有太陽能利用的良好條件。目前，我國太陽能產業發展很快，太陽能熱水器年生產能力已達到2000萬平方米，在用太陽能熱水器總集熱面積已超過1億平方米。加強太陽能供熱技術、特別是集中式太陽能工業規模供熱的集約化、標準化、產業化應用，將成為推動和擴大太陽能產品市場發展的有效途徑。

3.生物質能源的應用

生物質能源包括沼氣和生物質顆粒。沼氣在我國部分農村地區已經推廣使用。生物質顆粒成型燃料是以木材加工廢棄物、農作物秸稈為主要原料，經粉碎-混合-成型-烘干等工藝加工成直徑為6-9mm的柱狀顆粒燃料。它的原材料分布廣泛，加工工藝先進，成品顆粒可直接作為燃料燃燒。使用生物質顆粒成型燃料，與其它常用燃料相比，運行成本最低，大約只有燃油的50%、管道煤氣的69%左右、管道蒸汽的70%左右，與燃煤大致相同，但環保要求明顯好于燃煤，經濟、環保效益明顯。

4.地源熱泵應用技術

地源熱泵是以地下土壤和水為熱源，將熱量從較低溫處輸送到高溫處的一種能源利用裝置［5］52，多數地區都有可直接利用的低溫地熱資源，近年來地源熱泵已成為地熱能利用增長最快的一種形式。

（二）我國建筑節能技術的應用情況

以常熟地區為例，建筑圍護結構新技術應用主要體現在新開發的住宅小區及新建的公共建筑。建筑圍護結構在當前還是以外墻外保溫為主，在圍護結構外面加一層保溫板，代表性的住宅項目如常熟花園、公共建筑如常熟理工學院的文科樓、阿特斯在辛莊的廠房工程。雖然這種外圍護結構的耐久性能否經受住時間的考驗尚不確定，但建設行業主管部門已經注意到這一產業的發展前景，鼓勵企業積極開展自保溫墻板研發，現在本地區已有多家企業在研發生產自保溫等新型墻體材料，如常熟常建集團研發的水泥桔桿纖維板、多功能輕型墻體等，已陸續取得推廣許可證，并進行示范工程應用。

太陽能熱水器已逐漸被居民接受，小區及新建住宅安裝的越來越多。在工業規模利用上也不斷取得突破，常熟市凱達印染節能改造項目設計太陽能集熱面積為15000平方米，日供熱水1500噸，建成后將成為本區域最大的印染企業節能減排改造項目。該項目完成后，每年可為凱達印染產生直接經濟效益486萬元，項目完成后一年實現減排CO2氣體7128噸、SO2324噸，減少大量的煙塵和灰渣。根據有關研究表明，每排放一噸二氧化硫，所造成的經濟損失約兩萬元，太陽能作為清潔能源的產業價值是顯而易見的。

在各地方政府的支持下，一批太陽能光伏示范項目已相繼建成。太陽能光伏應用范圍相當廣，如太陽能電站、太陽能路燈、太陽能光伏建筑一體化等。在美國納斯達克上市的光伏企業阿特斯先后在蘇州和常熟成立了阿特斯陽光電力科技有限公司，其產品已進行大規模生產。

地源熱泵技術推廣進度也較快，高等院校在研究方面也加大了投入，該技術與現代空調的結合使用開始出現在開發商的建設項目中。

（三）村鎮建筑節能發展存在的主要問題

1.實心粘土磚還是村鎮建筑的主要墻體材料，能耗巨大

常熟是經國務院批準的第一批“禁實”城市，但經筆者調查，在常熟市區內一些村民自建的住宅、在尚湖周邊的村鎮，實心粘土磚仍是主要的建筑材料，在邊遠的村莊更是如此，甚至在公路邊還可以見到生產實心粘土磚的工廠。在限制使用粘土磚之前，我國房屋建筑材料70%是墻體材料，粘土磚在相當長的一段時間占主導地位；而生產粘土磚每年耗用粘土資源達10億多立方米，相當于毀田50萬畝，同時生產粘土磚每年要消耗7000多萬噸標準煤。

2.村鎮建筑節能效果很差

常熟地區冬天室內溫度大多在18℃以下，住宅熱舒適程度比較差，而農村建筑更是遠落后于城市住宅。新農村建設代表我國改革開放的成果，建設和諧社會是我們黨全面建設小康社會的重要目標，其中重要的內容就是改善人們的居住環境。常熟地處我國經濟發達的長三角地區，在村鎮建設上注重改善生態環境，出現了許多全國文明村鎮，但建筑節能方面的發展還很不足，如在全國聞名的新農村——蔣巷村，村民的別墅在建筑節能上只有簡單的太陽能熱水器應用，其它的節能技術幾乎沒有。而人民生活水平的提高導致對室內熱舒適環境要求的提高，對村鎮建筑也需要采取不同的采暖措施，改善室內熱舒適狀況；同時還要不造成建筑能耗的大幅增加，這是目前我國建筑節能工作一項嚴峻和急迫的任務。

3.建筑節能推廣力度不足

建筑節能是我國當前緊迫而重要的任務，是實現可持續發展、提高人民生活水平、造福子孫后代的大事，黨中央、國務院高度重視，將節能工作與地方官員的政績掛鉤，各地方政府投入力度較大，做了很多工作，如組織編寫節能標準、大力推廣節能新材料、鼓勵企業節能減排、鼓勵申報節能示范工程等，但在相關細節上還有待進一步完善，村鎮居民甚至政府機關的節能意識還不強，至今常熟地區還未出現縣市級的建筑節能新技術應用示范工程項目。

三、村鎮建筑節能發展對策

（一）大力發展新型墻體材料，禁止實心粘土磚的使用

禁止使用實心粘土磚是墻體材料改革的重要內容，對節能減排工作會起到巨大的推動作用。常熟地區農村建筑多以二層以上別墅為主，實心粘土磚的使用不僅浪費了土地資源，而且由于磚體導熱系數較大，不利于節能。因此，禁止實心粘土磚在村鎮建筑中的使用、大力發展新型墻體材料是當前的一項緊迫任務。

（二）政府在建筑節能推廣中要積極培育村鎮建筑節能市場

目前，節能技術已經相對成熟，但建筑節能市場卻相對薄弱，政府應該在建筑節能市場的培育方面做更多更細的工作。比如在村鎮住宅設計方面缺乏有效的管理，節能設計基本沒有，建筑節能技術含量很低，住宅不能滿足人們對舒適熱環境的要求；村鎮新建房屋墻體材料仍以粘土磚為主，外窗面積及材料使用也很少考慮節能。因此，建筑行業主管部門應分析并找出建筑節能推廣應用上存在的問題，制定相應的鼓勵和扶持措施，加強節能管理并引導村鎮重視建筑節能市場建設。

隨著經濟和社會的發展，人們對居住環境的要求越來越高，對原有的耗能建筑進行改造也成為節能減排工作不可忽視的一個重要方面。村鎮建筑節能改造首先要從圍護結構著手，更換節能門窗，墻體改造可采用增加一層耐久性好的具有一定保溫性能的輕質材料；在建筑西側及南側增加外遮陽將會起到明顯的節能效果。既有村鎮建筑的節能改造是居民生活水平提高的需要，也是社會發展的需要，不僅可以推進節能減排工作，還可以拉動內需，政府應積極培育這個市場。

（三）產學研相結合推進建筑節能的發展

建筑節能需要全社會參與，要采取各種措施吸引高等院校、科研部門、企業及社會團體積極關注建筑節能的研究與推廣工作，要以項目的形式吸引更多的專家學者參與社會調查及科學研究，要積極推進高等院校、科研部門進行理論研究及技術開發工作，產學研相結合，大力推廣應用建筑節能技術。目前，常熟理工學院積極與地方政府、企事業單位合作，開展建筑節能項目開發，如與常熟常建集團合建了工程管理實驗室，在此基礎上常建集團黃河路辦公樓項目獲得了住建部“新技術應用示范”項目，并與市里相關單位聯合進行了建筑節能新技術應用示范項目的申報工作。

（四）創辦節能服務公司

節能服務公司，國外稱之為ESCO（Energy Service Company），我國也稱為EMC（Energy Management Company），它基于“能源合同管理”機制，為客戶提供服務，包括能源審計，節能改造方案設計，能源管理合同的談判與簽署，材料和設備采購，建筑的施工、運行、保養和維護，節能的效益保證。［6］7國外實踐證明，建筑節能的推廣離不開節能服務公司的推動。

節能服務公司在我國尚處于起步階段，常熟新阪神太陽能有限公司在本地區率先引入能源合同管理模式：企業或個人零風險投入，產生的經濟效益和社會效益明顯。節能服務公司還可以塑造企業“節能環保、對社會負責”的良好形象，使企業樂于接受，便于節能技術的推廣。

四、結 論

節約能源，改善村鎮居民居住條件是我國當前建設和諧社會的緊迫問題。節能建筑需與氣候條件、地理條件及經濟條件相適應，應具有鮮明的地方個性。在建筑節能技術上，村鎮建筑發展模式還有進一步細化的空間，還需要更多的企業、設計單位及高校科研單位積極參與研究，在社會發展中解決政策執行、理論宣傳、市場培育、新技術應用等問題，如此，村鎮建筑節能的發展必然會有一個質的飛躍。

［1］丁國華.太陽能建筑一體化研究、應用及實例［M］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［2］中國城市科學研究會.綠色建筑2008［M］.北京：中國建筑工業出版社，2008.

［3］羅憶，劉忠偉.建筑節能技術與應用［M］.北京：化學工業出版社，2007.

［4］江蘇省建設廳科技發展中心等.江蘇省建筑節能技術指南［M］.北京：冶金工業出版社，2007.

［5］曹偉.廣義建筑節能［M］.北京：中國電力出版社，2008。

［6］武涌，劉長濱，劉應宗，等.中國建筑節能管理制度創新研究［M］.北京：中國建筑工業出版社，2007.