建筑节能设计随笔

有幸进入节能队伍20多年了，我不是最先行者，但对于在一线从事设计的建筑师来说，是少数对此感兴趣的人，曾被指为“不知天高地厚”，“人家跟材料，热工专业配合搞研究，有她搞设计的人甚么事，瞎起哄!”有趣的是，没有人议论我赶时髦。――这是一个表达得很通俗的时代痕迹，记录着20多年前“节能”还没有“上席”，不算个“事”更尚未时髦。当时我们北京市建筑设计研究院的住宅设计研究所和研究所与榆树庄构件厂以及多个施工单位合作以亚运村安苑北里等几处项目为载体对我国寒冷地区居住建筑的围护结构的节能问题开展研究。起步艰难，幸而有朱文鹏、金诚、冯葆存等几位先行者引路，有刘益蓉等建筑师在工程前沿冲锋，从“外墙内保温”到“外墙外保温”，到综合节能，一步一步地走上了“节能”这条路。现在作每一个项目都要先看“环评”，设计中采取节能措施似乎是天经地义的事，出图还要盖个“节能章”。而在20多年前这些程序是想都没敢想的事，回顾当时真是故事多多。

1987年开始实施原部标《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)、《民用建筑热工设计规程》(JGJ24-86)和国标《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)，那是一个重要的里程碑。法规使节能工作有了靠山，有了标准，算来至今整整20年。当时，有个重要的标尺，就是“节能率为30％”，而比照物则是已建造了数百万平方米的“80住2”(1980年代初我院为北京市编制的职工住宅标准设计)。虽是一件大事，但毕竟仅仅是个起步。

此后第十年，1996年开始实施修订标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)，规定通过在建筑设计和采暖系统设计中采用有效的技术措施将节能率提高为50％，节能设计又登上了一个新台阶。

又过了10年，在2006年，北京和其他少数几个城市的节能指标提高到第三阶段，即节能率为65％，对围护结构的技术与产品、部品以及供热系统的要求提高到一个新水平。

看来节能工作在有序地开展，节能水平随着技术水平的提高而逐步提高，今天的压力似乎没有陡然猛增。实际并非如此。只要对左右稍加环顾，我就会紧张起来。呵!原来“全民节能”竟然唤起如此宽、如此惊人的进步!我国和世界上发达国家节能水平的差距在缩小；而我个人的节能知识和相关行业当今节能技术水平的差距在明显地加大。但是国家、社会和建设任务加在建筑师肩上的节能担子却更重、更明确了。恐怕只靠着“大院”这棵大树，多加班，吃老本，很快就会被飞快的时代列车甩出去。对于我这个建筑师，早已是该下岗的年纪了，但是年轻的建筑师们尚有许多和我一样在节能技术飞快进步的形势面前茫然的人故借杂志一角简单列数我所见的方面(一定只是很小，很粗略的)：

(1)低能耗建筑、零能耗建筑已在世界各地和我国浮现一些国家正在研发节能130％的住宅，这意味着这一住宅在投入使用后的产能量是其耗能量的1.3倍。只是其技术有待于成熟，并需降低成本。

(2)在“节能”的市场需求下，建造围护结构所需的建材制品、部品的节能新产品如雨后春笋，如何熟悉、选择、应用是个大作业。全依赖开发商做这件事是很难完成优秀创作的。

(3)采用可循环利用和生产过程中耗能较少的建筑材料、产品、部品也是节能的责任之一。

(4)北京等处于寒冷地区的城市，面对围护结构的节能近20年来主要着力于减少热损失；而世界上和北京的太阳照射相当的地区，以及我国西部地区在把部分围护结构作为得热体的被动式太阳能技术已经有了很大的进步和应用。这是清华大学的蔡君馥教授等一些大学的前辈们早在1980年代之初就初获成果的研究，可惜缺乏支持，至今没有成气候。

(5)加强围护结构的密闭性减少热损失的同时，各生产厂家都在竞相研发换气装置以求环境健康，并提高舒适度。

(6)开发绿色能源的运作已经热起来了。

①太阳能利用：已经感受到的是太阳能热水器，最初几乎都是用户自行采购紧凑式的装在自家的屋顶上，而现在各地都从设计着手，使之与建筑相结合，并使热水、采暖、制冷实现三联供。同时，厂家努力发展分体式热水器，把部分集热板安装在墙面或阳台板上。“皇明”、“阳光”等诸多品牌的热水器和集热管在世界市场的占有量极为醒目。

②太阳灶的推广将改变远郊区住宅，特别是新农村建设中院落布局和厨房空间的设计。每户二百几十元就能解决烧水、做饭所需能源的这一改变，对于建筑师而言是不容忽视的。

③我国太阳能发电技术在某些方面的进步是世界瞩目的，“尚德”领先在纽约上市，其生产的光伏电池得到认同其他厂家也相继赶上。但是价格高阻碍了在国内的普遍采用。

目前光热发电在我国已经起步，还不清楚这将给建筑设计带来哪些新的应用问题。

④风力发电的技术进步也是惊人的，其应用已不仅是沙漠和荒原的专利了，而原动力只需微风即可。只是需要市场需求、建立生产体系和应用研发还需要相互推动。

⑤生物能源的开发在新农村建设中是建筑师必然要面对的，还需要研究如何科学处置，少花钱，多办事。将来在生物制能方面是否会出现“农村包围城市”的局面呢?――不知道。

所有这些绿色能源的应用和推广中，使人们为难的问题除了“价格”之外还有“蓄能”和“后备补充能源”的问题，这已不是建筑师一方所能做的事了。

(7)目前大多数工程的节能工作仍着眼于“热”和“冷”的问题上，因此对体形系数和围护结构的热工性能格外关注。例如“窗”，框的结构随着断桥和密闭性的提高，尺寸加大；玻璃从一层到两，层进而到了三层从净片到Low-E价格见涨。然而，作为“窗”的最主要的功能――“采光”却受到冷遇。《建筑采光设计标准》(GB/T50033―2001)是必须执行的国家标准。如果把近年来的节能住宅的采光效果计算一下，甚至测量一下，其采光不达标或为达到合格亮度而白天开灯的耗电量怕不是一个小数目。“电”，是更高品位的能源，更需得到应有的重视。“电”和“热”能不能都“节”?答案是肯定的。近年来，上海、北京等技术力量较强的城市的环保部门和建设部门合作，以某些公共建筑为载体进行这方面的综合研究，建成后连续测试，节电一半。同时，也有实力较强的集团在研发价格不贵，既节热能，透光率又很高的玻璃门窗 即将投产。人们节能的热情和创造力真让人激动。

回头自省，为了能尽心、尽力、尽职、尽则，只能展宽视野，下苦功夫学习各个相关专业的相关部分，采集信息分析梳理，平衡利弊，整合技术。要算成本、要算节能效益要算维护保养消耗，更要对建设成果的评估有所期盼，建筑师不可能包揽一切；但作为龙头专业，当好轴心责无旁贷。只能更勤奋一些，学着干，干中学。在“节能”方面无知无能，就无为；只能求知，实践，有所作为。对于建筑师重要的是――责任在肩，需要激情和实干。