超低能耗绿色建筑技术发展研究

摘要：本文对绿色建筑的概念做了简要介绍，对国外超低能耗建筑工程实例发展进行研究，探索中国绿色建筑的发展方向。

关键词：低碳、零能耗、生成的设计、超低能耗绿色建筑

中图分类号：S611文献标识码： A

1.绿色建筑简介

“绿色建筑”概念具有丰富的内涵，它的基因里包含了历史悠久的地域性建筑或气候响应性设计思想，上世纪的能源危机使其开始明确“节能”的基本诉求，以被动太阳能设计为代表的节能建筑成为其主要形式，而随着可持续发展思想的提出，以追求自然系统原则为诉求的生态建筑理想使它进一步深化了与自然的关联，而随着建筑环境对它的使用者健康产生的影响、建筑及其所营造的空间与人类文明发展间存在的密切关系等问题不断被揭示，人的健康、人类文明的传承与自然的“健康”一起纷纷被统一到“绿色建筑”的概念中。今天的“绿色建筑”已经成为一个综合了自然、文化与经济等多层面问题的复合概念。 一般而言，绿色建筑包含了以下四个特点：①环境响应的设计绿色建筑都应该是不破坏自然环境的设计，营造强调通过人类的开发与建设活动，修复或维护自然的栖息地与资源，实现人与自然的和谐共处。 ②资源利用充分有效的建筑绿色建筑将土地、水、土壤、矿藏、木材、化石燃料、电、太阳能等自然资源视为一种资本，因而非常注重提高这些资源的利用效率。 ③营造具有地方文化与社区感的建筑环境绿色建筑同时还关注文化的可持续发展，鼓励人与人的交往、营造社区的归属感和安全性。 ④建筑空间的健康、适用和高效。

绿色建筑的定义，在我国2006年颁布施行的《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006国家标准中，以国家规范的形式给出了“绿色建筑”的定义，即绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材) 、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。

2.研究背景：

根据统计，由建筑物消耗的能源占全社会能源消耗总量的40%以上，同时排放了同样比例的二氧化碳。如何全面提高能源效率，尽量减少对日渐枯竭的传统一次性化石能源依赖性已成为当务之急。在世界绿色建筑浪潮当中，直接针对建筑能耗问题提出的“零能耗建筑策略”正日益成为人们关注的焦点，其核心特点除强调被动式节能设计外，将建筑能源需求转向太阳能、风能、浅层地热能、生物质能等可再生能源，为人们的建筑行为，为人、建筑与环境的和谐共生寻找到最佳的解决方案。近几年，众多“零能耗建筑”实践正由单个示范项目开始成为国家的导向性行动。

3.国内外现状：

国内外现状和技术发展趋势及项目产业化前景：迄今为止，国内外业已建成一定数量的超低能耗绿色建筑抑或零能耗建筑，尚有一部分正在建设，现将国内外超低能耗绿色建筑技术发展现状列举如下：

3.1.国外现状：

美国非常积极推广“零能耗建筑”新技术应用，一些技术在全球具有领 先地位。通过改进建筑设计和材料，使目前的建筑能耗比 1980 年减少了

30%。大力推广的“零能耗建筑”具有室内温度变化小、不怕停电、节约能 源和减少污染等优点。这种建筑为一个诸多元件协作运转的整体，旨在通过最佳整体设计、利用最先进的建筑材料以及已上市的节能设备，达到房屋所需能源或电力100%自产的目标。这种建筑同时还与城市电网相连，其自产电力不足时可从外界补充，过剩时可输入电网，而电力公司会按照供

电的价格等价购买建筑输入的电能。

德国早在1979年就通过了三项关于建筑节能的法令，显著降低了供热的能耗。最有代表性的 “被动屋”，至今已有十多年的历史。它不需要传 统供暖系统，而是利用太阳能和室内热源―――家用电器、烹饪及人体自身的天然热辐射来采暖。这种建筑能够利用“外加”的供热能耗，即常规供热锅炉或常规电力网采暖和供热水的能耗，将建筑的能耗需求降到零或近于零的程度。

英国在支持可持续发展的“零能耗建筑”领域也取得了突出的成就。英国“零能耗建筑”的设计理念是给居民提供环保生活的同时并不牺牲现代 生活的舒适性，注重先进的可持续发展设计理念和环保技术的综合利用。 英国的“零能耗建筑”针对英国气候温和潮湿、夏季温度适中、冬季寒冷漫长的特点，通过各种措施减少建筑热损失及充分利用太阳热能，以实现不用传统采暖系统的目标。

俄罗斯则积极推广“生态屋”。“生态屋”是一种高效而和谐的利用生态资源的建筑系统。它由“零能耗建筑”和屋旁地构成。屋旁地用高效生物方法和新式耕作法种植农作物，对所有液体、固体有机废物进行生物加工利用，包括沼气发生器等。“生态屋”的有机废物全部要用生物技术自行资源化处理，使之变成肥料。污水也要经天然过滤系统处理而可以用于浇地等复用。

3.2.国内现状：

我国的建筑节能初始于上个世纪 80 年代初期，经历了一个漫长而又 艰难的发展过程。最初从北方采暖区开始，过渡到南方夏热冬冷地区， 直至 2003 年夏热冬暖地区开始实行之后，我国才全面展开建筑节能。建筑节能历经了三个阶段：30％――50％――65％，迄今为止全国都已展开节能 50％以上的强制性标准和要求。按照国家节能发展规划到 2020 年全面实行节能 75％的标准。

与国外相比，中国的超低能耗绿色建筑还处于开始起步的阶段。一些高校开展了超能耗建筑的科学研究。但“超低能耗建筑”技术研发和工程实践与国外还有一定的差距。普遍存在下列问题：

1）大量使用国外品牌技术，使国外技术占领中国市场；盲目堆砌各项技术手段，缺乏技术集成；

2）造价偏高，在中国目前的经济状况下不具备大面积推广的条件；未能因地制宜地采用符合当地环境条件的技术；

3）往往在追求建筑超低能耗的同时不能兼顾绿色建筑其他指标体系的要求；

4）针对北方寒冷地区超低能耗建筑技术集成的研究数据较少，未形成技术体系。

5）发展趋势

在我国，建筑能耗占总能耗的 27%以上，而且还在以每年 1 个百分点的速度增加。住建部统计数字显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近 20 亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗的比例将从现在的27.6%快速上升到 33%以上。我国新建建筑已经基本实现按节能标准设计，比例高达 95.7%，而施工阶段执行节能设计标准的比例仅为53.8%。高能耗建筑不仅极大的浪费了国家的建筑材料、增大二氧化碳排放量，而且不利于改善环境，也有悖于生态人居理念。

根据发达国家经验，建筑能耗在中国社会终端总能耗中所占的比例， 将逐步提高到35%左右，成为各行业中耗能的首位。因此建筑节能是提高全社会能源使用效率的首要因素，如果再考虑到如此庞大的建设总量在建设和运营过程中所消耗的大量土地和资源，不难得出结论：建筑的设计与建造对社会的可持续发展有着举足轻重的影响。因此，国务院提出要大力发展循环经济，这是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。为此，住建部在“十一五”期间将发展低能耗、超低能耗和绿色建筑，并形成相关标准和技术体系作为引导未来建筑发展方向的重点工作领域之一；同时，针对人居环境中建筑室内环境、居住区环境和城镇环境三个尺度，围绕安全、健康、舒适、高效和适宜五大目标，开展规划设计、评估、检测、控制等关键技术研究、通过集成创新和示范工程建设，推动超低能耗建筑的建设和可持续发展。

超低能耗绿色建筑技术集成是创新的多学科综合技术集成系统，这一研究将占领绿色节能建筑技术研究的制高点。为了降低建筑物能耗的迫切需要，建设超低能耗乃至零能耗的建筑是可能的，也是必要的。超低能耗绿色建筑与目前生态经济、生态人居、生态文化、和谐社区的规划理念相一致。推广超低能耗绿色建筑集成技术，不仅能够有效的降低建筑的综合成本，而且在建筑设计过程中增加了建筑实际运行中耗能的考虑，使建筑能耗分析结果与建筑实际耗能更为贴合，有效地形成对建筑的全寿命周期内的能耗监控，既利于形成先进的建筑技术体系、也与我国建设资源节约型、环境友好型社会、增强可持续发展能力相协调。