第一章 建筑节能基本知识

一、建筑节能基本知识1—1 什么是建筑节能?什么是节能建筑?

建筑节能是活动，节能建筑是成果。

建筑节能的活动是与时俱进的，早在20世纪80年代开展建筑节能，学习发达国家的做法，主要是指节约和减少建筑使用中的能耗，即建筑供暖、空调、通风、热水、炊事、照明、家电等方面的能耗。但随着世界能源问题的凸显和人们认识的提高，建筑节能含义有所拓展，即在建筑中合理使用和有效利用化石能源，提高能源利用效率，积极倡导利用可再生能源。如今，随着绿色建筑的倡导，建筑节能应赋予新的含义：即在保证建筑物舒适度和减少温室气体排放的前提下，从项目初期规划、建筑材料的确定及生产、建筑物建造及使用过程直至拆除的环境保护、能源及可再生能源的综合利用。

节能建筑也是有时代和地域特征的。当前节能建筑可以认为是遵循气候设计和节能的基本方法；但随着绿色建筑的发展，节能建筑应赋予新的含义，即建筑物应在满足人们不断增长的物质和精神生活的需求和减少温室气体排放的前提下，实现建筑物全生命周期规划、设计、使用与自然协调，满足低能耗的要求。

节能建筑是在满足使用功能的前提下，通过对建筑整体规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究；对建筑用能给予综合评判和优化；考虑建筑使用管理等综合因素后，设计出的建筑可视为节能建筑。因此建筑节能的关键是项目的前期调研、规划和后期使用管理。

1—2 什么是绿色建筑？

绿色建筑系指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。

1—3 建筑节能的意义是什么?

目前，建筑能耗约占全社会商品能耗的30％，并将继续上升，建筑能源需求快速增长问题已经成为制约国民经济发展和全面建设小康社会的主要因素之一。建筑节能作为节约能源的重点领域，在现阶段党中央、国务院号召降低单位国内生产总值GDP能耗的重要时期，对节能工作意义十分重大。

1．可以减少常规能源的使用

建筑节能主要通过采取各种节能措施，提高建筑物的保温隔热性能和用能系统的运行效率，从而提高能源使用效率，减少能源的消耗量。此外，建筑节能强调在资源许可的条件下，提倡充分利用可再生能源进行建筑的采暖、制冷和生活热水供应，以及照明和发电等。

2．可以有效改善大气环境

我国的建筑用能结构以煤炭为主，而且各类建筑面积持续增长，建筑能耗的加剧显著增加了二氧化碳排放量，建筑用能已成为大气污染的主要因素。而通过建筑节能的途径，可以有效减少常规能源的使用量，尤其是煤炭的消耗，从而减少排放二氧化碳、二氧化硫和粉尘等污染物，对于改善大气环境质量具有直接的作用。

3．可以改善生活和工作环境

20世纪六七十年代，因片面强调降低建筑造价，节约一次投资（即建造费用)，只保证安全，不考虑保温，各地都盲目减薄了外墙厚度，致使建筑物的保温隔热性能很差，采暖系统热效率低，存在严重的挂霜、结露和冷(热)桥现象，单位建筑面积采暖能耗很高，并且居住环境的热舒适性较差。通过开展建筑节能工作，对既有建筑物进行节能改造，改善围护结构保温隔热性能，提高供热系统效率，一方面可以降低建筑能耗，另一方面可以增强居住和生活空间的舒适性。综上所述，建筑节能对于实现国家节能战略目标、保证国家能源安全方面具有非常重要的作用。

4．可以延长建筑物的使用寿命

在自然环境不断变化的条件下，建筑围护结构的有效保温隔热能改善建筑物的生态条件，减少墙体等材料因受外界气候变化，所带来的耐久性的降低，延长建筑主体结构的使用寿命。同样建筑节能智能化的控制，也有利于建筑物使用寿命的改善。

1—4什么是温室气体9

联合国有一个政府问气候变化专门委员会(IPCC)。这个委员会的3000多名著名专家于1990年提出的气候变化第一次评估报告中指出，在过去的100多年中，全球地面平均温度提高了0.3℃～0.6℃。英国采用全球2000个陆地观测站的大约1亿个数据以及6000万个海洋观测数据，并对城市热岛效应做了校正后的结果分析表明，1981～1990年全球平均气温比100年前的1861～1880年上升了0.48℃。

地球温度升高0.5℃、1℃，有人可能以为这算不了什么，其实这是一个十分惊人的数字。要知道，这是全世界温度的平均数。由于体积极为巨大，地球表面的平均温度只要升高一点点，也需要非常非常多的热量。从18000年前最近一次的冰河期到现在，即大约平均用了1000年，地球温度才升高0.5℃。而最近这100来年就已经升高了约0.5℃。也就是说，最近一个世纪地球实际升温速度比以往加快了10倍!问题是这才只是地球气候变暖的开端，严重得多的灾祸随后正在到来，在能源高速消耗的同时也是能源枯竭的来临。预计到21世纪末，地球表面平均温度比现在还要提高1.4℃～1.8℃，变暖的过程将比过去100万年发生的更快，这对人类和生物界是个极为严重的威胁。

许多检测结果也证明了地球越来越暖的事实。中美等国科学家在喜马拉雅山希夏邦马峰的达索普冰川钻取冰样分析表明，20世纪90年代至少是最近1000年中最热的10年。世界气象组织2000年年底发表公报，指出自有全球平均气温统计的1860年以来的140年中，10个全球平均高峰年中有8个出现在1990年以后，其中1998年是最热的年份，创历史最高水平。在中国，自1986年出现明显的暖冬不断，2001～2002年已是第16个暖冬年。

专家们研究发现，地球变暖是人类活动产生的温室效应造成的结果。产生温室效应的气体统称为温室气体(greenhousegas)。大气中能产生温室效应的气体已经发现有近30种，二氧化碳(CO2)和其他微量气体如甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氯氟碳(CFC)以及水蒸气等一些气体就是温室气体。在各种温室气体中，对于产生温室效应所起到的作

用，二氧化碳大约占到66％，甲烷占到16％、氯氟碳占到12%，其余则为其他气体造成的。

从封闭在南极冰盖内空气中二氧化碳体积所占的比例进行分析，公元1750年以前的大气二氧化碳体积所占的比例基本维持在280×10-6，即万分之2.8.工业革命后，二氧化碳体积所占的比例迅速上升，特别在1960年以后上升速度更快，到2001年，二氧化碳体积所占的比例已上升到366×10-6。19世纪，全球每年向大气排放的二氧化碳大体为900万t（以碳计，下同），到1990年则已超过60亿t，其中49亿t来自燃烧矿物燃料，11亿t来自汽车废气。 二氧化碳排放总量最多的是美国，约占世界排放总量的23%,其次是中国约占13%；但是以人均二氧化碳排放量计，我国只有美国的1/9。在中国二氧化碳排放量中．建筑用能所排放的二氧化碳约占1／40。到本世纪中叶，世界能源消费总的格局不会发生根本性的变化。届时全球人口将达到90亿左右，对能源的需求将大幅度增加，主要能源仍然是矿物燃料，因而预计大气中的二氧化碳体积所占的比例将上升至560×10-6以上，这样，温室效应将更为显著，地球表面温度必将进一步大幅度增加。

1—5 我国建筑节能的标准体系建立的如何? 中国地域广阔，南北温差较大，依据《建筑气候区划标准》(GB 50178—1993)的规定，中国建筑气候区可划分为五个区，分别是：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。不同地区对采暖和空调有着不同的需求，如严寒和寒冷地区，以采暖能耗为主；夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，以空调能耗为主。因此，建筑节能工作要结合不同区域的气候条件、经济水平、能源供应、消费观念等各种因素组织开展。

我国的建筑节能工作也主要是分气候区域逐步开展的。

由于北方地区采暖能耗较大，且污染严重，根据先居住建筑后公共建筑，先北方后南方，先城镇后农村的原则，建设部于1986年3月颁发了行业标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ 26—86，并于1986年8月1日试行，这是我国第一部建筑节能设计标准，规定严寒和寒冷地区采暖居住建筑在1980~1981年当地通用设计的基础上节能30％，开始了严寒和寒冷地区的建筑节能工作。随着建筑节能工作的推进，节能水平的进一步提高，1995年建设部组织对《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ 26—86进行了修订，出台《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JOJ 26—95，1996年7月1日施行，规定严寒和寒冷地区采暖居住建筑在1980~1981年当地通用设计的基础上节能50％。

2001年由建设部发布的行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JOJ 134—2001，规定夏热冬冷地区(主要在长江中下游一带)居住建筑节能50％0，夏热冬冷地区2001年10月1日起执行该标准。

2003年建设部发布的行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JG-J 75—2003，规定夏热冬暖地区(包括海南、广东和广西大部、福建南部、云南小部分)居住建筑节能50％，夏热冬暖地区2003年10月1日执行《夏热冬暖地区新建居住建筑节能设计标准》。

2005年建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布的国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189--2005，规定节能率为50％。2005年7月1 13《公共建筑节能设计标准》GB50189--2005开始实施。

2010年修编了《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26—2010。至此，这些标准的发布和实施，意味着从北到南、从居住建筑到公共建筑，覆盖我国三大气候区域和两大建筑类型的建筑节能设计标准体系基本建立，对于全国建筑节能工作的开展提供了依据和手段。

1—6 《公共建筑节能设计标准》适用于哪些建筑?

《公共建筑节能设计标准》适用于新建、扩建、改建的公共建筑的节能设计。办公建筑，如写字楼、政府部门办公楼等；商业建筑，如商场、金融建筑等；旅游建筑，如旅馆、饭店、娱乐场所等；科教文卫建筑，如文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等；通信建筑，如邮电、通信、广播用房等；交通运输建筑，如机场、车站等。

该标准的节能途径和目标是，通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高采暖、通风和空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，与20世纪80年代初建成的公共建筑相比，全年采暖、通风、空调和照明的总能耗要达到减少50％的目标。

1—7 哪些因素与建筑能耗有关?

建筑能耗的因素很多，其中主要有建筑物所在的区域环境；建筑物使用的功能；建筑围护结构形式及材料性能；建筑采暖通风、空调形式及系统；建筑用电用能设备的选取和配置及运行管理的状况等。

1—8 什么是建筑物用能系统？ 建筑物用能系统是指与建筑物同步设计、同步安装的用能设备和设施。居住建筑的用能设备主要是指采暖空调系统，公共建筑的用能设备主要是指采暖空调系统和照明两大类；设施一般是指与设备相配套的、为满足设备运行需要而设置的服务系统。

1—9 什么是“参照建筑对比法”?