歐洲節(jié)能建筑“啟示錄”

文｜本刊記者 孫璟璐

歐洲的節(jié)能建筑從70年代開始，經(jīng)過了40多年的發(fā)展取得了不少的經(jīng)驗(yàn)和成績(jī)。歐洲綠色節(jié)能建筑發(fā)展的非常好，對(duì)我們當(dāng)今中國(guó)的綠色建筑發(fā)展來(lái)講有很多值得借鑒的地方。

歐洲節(jié)能建筑的發(fā)展歷程可以分為四個(gè)階段。第一階段是20世紀(jì)的70—80年代，是建筑節(jié)能起步階段，主要目標(biāo)是減少建筑物采暖能耗，采取的主要技術(shù)措施是提高建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能指標(biāo)，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)則依據(jù)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)及構(gòu)造做法作為是否節(jié)能的標(biāo)志。

在石油危機(jī)以前，全球各個(gè)國(guó)家主要依靠降低能源成本，增加化石能源生產(chǎn)來(lái)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。石油危機(jī)為能源政策帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，所以節(jié)能從工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域到交通領(lǐng)域，一直推廣到建筑領(lǐng)域。1974年，法國(guó)、德國(guó)都先后頒布了相關(guān)建筑法規(guī)，德國(guó)提出所有建筑單位面積的采暖人口不能大于220度電。

第二階段是20世紀(jì)80-90年代，是節(jié)能建筑發(fā)展階段。這一階段的主要目標(biāo)是繼續(xù)降低建筑能耗，采取的主要技術(shù)措施是進(jìn)一步提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，并采用節(jié)能的建筑設(shè)備系統(tǒng)和部件，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)則依據(jù)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、構(gòu)造作法及建筑物終端能耗值作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

20世紀(jì)80年代，石油價(jià)格暴跌，環(huán)境保護(hù)在全世界高漲，在這樣一個(gè)大背景下，能源的消耗與環(huán)境保護(hù)和溫室氣體排放聯(lián)系起來(lái)，這些問題也都被納入到節(jié)能政策當(dāng)中。德國(guó)當(dāng)時(shí)要求對(duì)通風(fēng)散熱、建筑散熱、太陽(yáng)能的隔熱等等這些因素都要進(jìn)行計(jì)算。

第三階段是2000年到2009年，這一階段屬于低能耗建筑發(fā)展階段。該階段的主要目標(biāo)是提高建筑的能源使用效率，控制能源需求，采取的主要技術(shù)措施包括高性能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大再生能源使用和采用高效節(jié)能的設(shè)備系統(tǒng)。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)則依據(jù)建筑一次性能耗量的多少和年采暖能耗。

這一階段在建筑節(jié)能史中也是一個(gè)很大的進(jìn)步，考慮的問題從采暖延伸到整個(gè)建筑，這一變革時(shí)期內(nèi)，建筑產(chǎn)業(yè)的能耗進(jìn)一步降低。以德國(guó)為例，70年代之前老住宅的采暖能耗水平大于250千瓦時(shí)，70年代-80年代節(jié)能改造住宅采暖能耗水平為150-200千瓦時(shí)之間；90年代節(jié)能建筑住宅采暖能耗水平達(dá)到80-120千瓦時(shí)之間，當(dāng)時(shí)階段的低能耗建筑住宅采暖能耗水平大概為70千瓦時(shí)。

第四階段是2010年—2020年，是近零能耗建筑發(fā)展階段。這一階段的要求是2020年12月1日前新建建筑需達(dá)到近零能耗水平，2018年12月31日前公共建筑要達(dá)到近零能耗水平，并規(guī)定歐盟成員國(guó)需制定2015中期計(jì)劃，對(duì)既有建筑需采取措施使之成為近零能耗建筑。該階段的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)建筑一次性能耗量的多少和年采暖能耗進(jìn)行評(píng)定。

2010年歐盟成員國(guó)紛紛出臺(tái)“近零建筑能耗計(jì)劃”。具體來(lái)看，丹麥計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)建筑能耗較2006年降低75%，法國(guó)計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)建筑需可對(duì)外供能，德國(guó)計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)無(wú)需化石燃料，匈牙利計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)建筑零碳排放，荷蘭計(jì)劃在2020年達(dá)到建筑零能耗，挪威則計(jì)劃在2017年實(shí)行執(zhí)行被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，美國(guó)針對(duì)建筑節(jié)能發(fā)展也制定了相關(guān)目標(biāo)，包括計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)零能耗住宅市場(chǎng)化，在2025年實(shí)現(xiàn)零能耗商業(yè)建筑在低增量成本下運(yùn)營(yíng)，2030年實(shí)現(xiàn)新建聯(lián)邦建筑全部達(dá)到零能耗的目標(biāo)等。可以發(fā)現(xiàn)歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家和北美國(guó)家，節(jié)能建筑整體都在向低能耗或者零能耗方向前進(jìn)。

挪威近零建筑能耗發(fā)展計(jì)劃以2007年標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，2027年逐步達(dá)到零能耗建筑。英國(guó)對(duì)于零碳居住建筑的定義是“居住建筑中所有能源消耗產(chǎn)生的凈二氧化碳排放為零。其熱損失系數(shù)綜合考慮了墻體、窗戶、氣密性等因素后應(yīng)為0.8W/M2.K或更低。以年為計(jì)量單位其家用電器和炊事排放二氧化碳應(yīng)為零”。 除此之外英國(guó)還提出了零能耗建筑，實(shí)際上零能耗建筑不光英國(guó)提出，歐洲其他國(guó)家也提出這一概念。零能耗建筑供暖、熱水、設(shè)備能源以及輔助電力的需求，由建筑內(nèi)部得熱和可再生能源供給。所謂內(nèi)部得熱指的是太陽(yáng)能，因?yàn)樵诙斓臅r(shí)候太陽(yáng)一照就供熱，這些熱能要把它保護(hù)起來(lái)；另一個(gè)可再生能源則包括太陽(yáng)能光電板，這些都是零能耗。

除此之外，還有產(chǎn)能建筑，以德國(guó)斯圖加特產(chǎn)能建筑為例，該建筑中所有的電都是蘊(yùn)含其中，不光可以解決建筑本身的所有能耗，而且生產(chǎn)的電還有多余。

我國(guó)從80年代開始頒布建筑節(jié)能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1986年頒布了《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程》、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》；1995年頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》；2004年頒布了《北京市地方標(biāo)準(zhǔn)：居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，2012年頒布修訂了《北京市地方標(biāo)準(zhǔn)：居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。

對(duì)于我國(guó)節(jié)能建筑的發(fā)展而言，主要目標(biāo)是要提高能效、降低能耗。這需要相關(guān)技術(shù)措施予以支撐，包括提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，采用高效節(jié)能的設(shè)備系統(tǒng)；評(píng)價(jià)方法則依據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)高低，建筑設(shè)備系統(tǒng)的能效比和單位面積的能耗量。

針對(duì)我國(guó)綠色建筑的節(jié)能水平，2013年進(jìn)行了一次調(diào)查，當(dāng)時(shí)全國(guó)評(píng)價(jià)的綠色建筑有1300多項(xiàng)，在這1300多項(xiàng)建筑中選出了100項(xiàng)建筑作為實(shí)際調(diào)查對(duì)象。這100項(xiàng)建筑具有一定復(fù)雜性和代表性，包括嚴(yán)寒地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)等項(xiàng)目。調(diào)查顯示，其中55個(gè)項(xiàng)目節(jié)能率全部高于50%，平均節(jié)能率為62.4%，節(jié)能效果優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類建筑的水平。

當(dāng)然，目前我國(guó)的節(jié)能建筑發(fā)展還存在很多問題。《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》明確提出，要堅(jiān)持“節(jié)約、清潔、安全”的戰(zhàn)略方針，加快構(gòu)建清潔、高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系。到2020年，一次能源消費(fèi)總量控制在48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，煤炭消費(fèi)總量控制在42億噸左右；到2020年，基本形成比較完善的能源安全保障體系。國(guó)內(nèi)一次能源生產(chǎn)總量達(dá)到42億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源自給能力保持在85%左右，石油儲(chǔ)采比提高到14-15，能源儲(chǔ)備應(yīng)急體系基本建成；到2020年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%，天然氣比重達(dá)到10%以上，煤炭消費(fèi)比重控制在62%以內(nèi)；到2020年，基本形成統(tǒng)一開放競(jìng)爭(zhēng)有序的現(xiàn)代能源市場(chǎng)體系。這些目標(biāo)都為我國(guó)的節(jié)能建筑發(fā)展帶來(lái)挑戰(zhàn)。

除此之外，我國(guó)建筑總的耗能量近十多年來(lái)穩(wěn)步增長(zhǎng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的上升以及城鎮(zhèn)公共建筑和住宅用能強(qiáng)度不斷上升，也為我國(guó)節(jié)能建筑發(fā)展帶來(lái)阻力。目前來(lái)看，提高技能率和能源使用效率方面并未達(dá)到降低能耗總量的目標(biāo)，在節(jié)能觀念上還存在重視設(shè)備系統(tǒng)和產(chǎn)品的能源使用效率，對(duì)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)、合理控制消費(fèi)需求引導(dǎo)行為節(jié)能措施方面不夠。

歐洲節(jié)能建筑的發(fā)展對(duì)于我國(guó)綠色建筑具有啟示作用。在節(jié)能目標(biāo)上，我國(guó)要從低能耗建筑向近零耗能建筑、零能耗建筑發(fā)展；在節(jié)能評(píng)價(jià)上，我國(guó)要從評(píng)價(jià)節(jié)能率和圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能向評(píng)價(jià)建筑能源消耗總量發(fā)展；在節(jié)能技術(shù)上，則要從提高設(shè)備系統(tǒng)能源使用效率向采用被動(dòng)式技術(shù)和可再生能源發(fā)展。