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国家推进建筑节能势在必行

时间:2011-07-28 19:37来源:中国规划网 作者:为之

深圳市建筑科学研究院院长叶青发言实录

 

  主持人:非常感谢童悦仲主任精采的演讲。接下来有请深圳市建筑科学研究院院长叶青女士跟我们大家交流有关南方地区建筑节能的问题。掌声有请叶青女士。

  叶青:各位领导、各位专家,地产界的同行、精英们,很高兴今天有机会来参加这个论坛,能够和大家在这里就我们的一些对建筑界的认识进行交流。因为时间有限,可能每个问题不能很好的展开,我今天大概要讲到四个方面,首先介绍一下建筑节能的概念,第二是建筑节能的政策,第三是南方地区建筑节能的关键技术,最后用小小的时间跟大家交流建筑节能的经济性问题。

 


深圳市建筑科学研究院院长叶青女士在“住宅产业化:节能省地科学发展”论坛上发言。

 

  讲到建筑节能改天时,有必要达到一个共识,建筑节能不是少用能,也不是说不用能,事实上最主要的含义是提高建筑使用过程中的能源利用效率,这里面其实有两大前提,第一大前提是保证室内的舒适度,第二是提高能源的利用效率,是提高效率。为什么这样讲呢?满足人们越来越多的生活品质的要求,是我们整个建筑活动的根本,建筑本身是一个人工环境,如果说我们天气非常热,为了节能不使用空调,这是不符合人类发展要求的。建筑提高到越来越高要求时,是跟建筑活动满足人们越来越高的生活水平是有关系的,全世界的能源消耗分为三块,工业、交通和建筑,发达国家建筑的能耗占到总能源消耗的30-45%,我们国家现在的统计数据是27%,因为我们还是发展中的国家,但是事实上已经直逼30%了。对于建筑活动来说,已经不仅是最大的人类资源活动,40%的垃圾都是建筑活动造成的。建筑能耗是指使用过程,也就是说我们建造建筑过程中的能耗算在工业能耗里,这两个统计的数据是不同的。

  作为建筑能耗里,其实又包括了采暖、通风、空调、照明、炊事、家用电器等,占到65%的是采暖和空调,因此建筑节能的重点关键是在采暖和空调的利用效率,因为现阶段的条件,不可能面面俱到的。影响建筑节能有三个方面的因素,大家都很清楚,气象的条件不以人的意志为转移的,象风速、日照等等。我们说的建筑设计,也可以理解为建筑本身。还有室内条件,也是跟人的活动有关系,同样的温度,你用于办公和室内运动,感到的舒适度是不同的。

  在推进建筑节能工作中,我个人理解这三个方面的因素是非常重要的。政策、技术、市场,这三者是相互制约、相互平衡、相互促进的,实际上它在中间交叉的地方,这三者达到共振的时候,建筑节能的工作才能真正得到完全的实施,现在国家有强制性政策、推荐性的政策,随后技术是要跟上的,是否有关键、成熟的技术,以及合理的经济价格性能比的节能产品、材料,这些也会制约或者促进节能工作的发展。市场这一块实际上是非常重要的,市场是一个很大的需求,对节能工作来说,在推进过程中实际上市场的需求一直是瓶颈,我们节能是在强制性的过程中,大家也可以看到,房地产市场以节能作为卖点、宣传点的楼盘实际上很少,而我们用景观、用其他概念作为卖点的楼盘比比皆是,因为将钱花在景观或者外观、功能布局上对消费者来说很直观,消费者可以直接的认识到这个东西的品质不错。发展商将大量的精力或者成本花在提高性能上,往往是在使用过程中才能体会和认识到性能提高对他的用处,节能性是通过使用过程,电费下降了,能够住的舒适了,能够体会到,而这个方向上如何通过政策引导,如何通过市场来拉动,这对建筑节能是很重要的因素。

  我今天演讲的重点会跟大家说技术,但是我刚才说了,技术、政策和市场实际上不可分,我们在讲技术的时候,往往要说到政策背景是如何的。讲到节能肯定要说到气候区,因为不同的气候区国家的标准和法规的全面性也不同,我国的气候分为五个区域,严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、温和地区和夏热冬暖地区,今天我说是南方地区,实际上是不严谨的,应该是夏热冬暖地区。国家的法规不可能每个气候区都做的很完善,归为三大类,一个是寒冷地区,一个是夏热冬暖地区,还有就是夏热冬冷地区。以北纬27度东京97度以东划了一条线,夏热冬暖地区又可以分为两个地区。

  一定是标准体系先行,许多的市场工作才会有依据,才会推进。现在的标准体系分为住宅建筑和公共建筑两块,公共建筑的节能设计标准是7月1日正式实施,4月28日在北京发布的,现在这个标准体系相对比较完善的是居住建筑,它已经是几个气候区都有了。在我们国家对节能工作,是从北方开始抓的,因为涉及到采暖,采暖是必备的,过去生活水平不高的时候,空调还不多,南方的节能几乎不被关注,也没有被列到议事日程,只是说近几年随着生活水平的提高,空调能耗已经超过了采暖能耗,所以南方地区的居住节能标准是制定比较晚的,可以说现在还是在推行的过程中。深圳地区在整个夏热冬暖地区是做的比较好,因为我们开始的比较早,市政府和有关职能部门也是比较重视的,深圳有一本地方型的法规,也就是深圳市居住建筑节能设计规范,比国家的标准要高,因为深圳市本身经济状况不同,国家的标准从海南开始,到深圳、广西、广州都算,一定是有很大的幅度范围,每个地区的发展情况不同,在有条件的地方,可以根据本地的情况具体落实一个值。其实相关的法规文件也是相当多了,民用建筑节能管理规定、中华人民共和国节约能源法都有强制性的规定,上个月4月15日的时候,建筑部又发了新建居住严格执行节能设计标准的通知,按照这个通知的精神,我不知道各个房地产设计院有没有收到,又一次强化了设计施工开发商要严格执行节能设计标准,其中还特别严格的提到住宅的产品说明书当中要有能耗的标识,这一点实际上是非常厉害的,也就是说你今后给住户的产品说明书要说明你这一套住宅的能耗是多少,这是在引导消费者在选择住宅的时候,要挑选同样的价格我买这一套房子和买那一套房子的能耗,按照这样的设计值,可以模拟出未来的能耗值。比如说深圳的居住建筑,如果说不采用居住建筑节能设计标准,现状一般是57.3,我们经过一百五十万平方共米的建筑逐个的调研之后,得出这样的数据。采用居住节能设计标准,节能可以50%,能耗就是26.4。我想这两个数字标在售楼书上,对消费者的触动还是会很大的。

  南方地区的建筑节能的关键技术,因为节能和气候是非常有关系的,一个气候区域的规范标准技术是不能照搬到另外一个区域的。他的气候适应性原则,我觉得是一个很重要的基本概念,说到南方的节能建筑技术时,一定要想到南方的气候标准,虽然是短短五行字,但是实际上所有的规范,所有设计基本值的确定,都是按照这个特定来确定的,夏季漫长,冬季短暂,常年气温高,湿度大,气温年较差和日较差小,太阳辐射强烈,盛行季风,主导风速大。这样的气候特点,就决定了我们在南方地区,或者说更确切说深圳地区,居住建筑的节能建设,有一些关键技术和原则,一个很大的原则,首先我们认为它要科学的设计,第二是合理选择节能产品和材料,第三是正确使用和管理,因为实际上节能是需要用政策来管理的,它需要有经济的合理性和技术的可行性,第三是环境和社会所能接受的措施,才能真正说将建筑节能技术推行起来。

  为什么现在阶段很强调节能建筑的科学设计,因为节能是动态和综合的概念,是跟整个建筑活动综合在一起,我们不能说因为节能非常的重要,它关系到国计民生,实际上涉及到我国的安全战略,节能是很重要的,一定要做节能,这是无疑的,但是不能说做了节能就牺牲其他方面的设计或者要求,比如说你的窗户开大了,对围护结构的紧密型有影响,但是是不是这样就将窗户开小,忽视消费者的另一种需求呢?所以我们一直倡导节能是综合性的设计,而且是创造性的设计活动,必须结合不同的要素综合起来,取得一个性价比最高的方法,不是说我节能本身最优,而是说我这个建筑的产品要最优。在设计的这个阶段,特别是在现行的整个的节能事业刚刚推行,虽然推行的时间不长,但是涉及到国家发展战略和整个市场接受的程度,特别是市场的接受程度,还是在一个发展的阶段,因此它对于节能的产品和节能的技术,实际上还是在发展中,先进的或者是成熟的节能技术是有限制的。因为它设计所应用的面和量不够,所以产业化还没有到很大的规模,所以说它的价格往往还下不来,这些方面直接会影响到建筑的造价,反过来会影响到使用。在这个过程中,只有设计阶段它是才可行,在先期介入的,通过优化设计来取得几个要素的平衡点,这是非常重要的。

  在设计阶段也好,或者说整个发展节能应用也好,南方地区这样的气候特点,因此决定了南方的居住建筑,我们不是说公共建筑,公共建筑设备是第一位的,所以南方的居住建筑,首先很重要的就是遮掩,对居住节能最高可以达到20%-30%。还有通风以及围护结构隔热,寒冷地区首先要解决的是围护结构,要做到保温,但是南方地区不同,这实际上从两个方面来做到了节能。在过渡期间,或者是在开空调的炎热季节,我们要减少开空调的时间,通过这样的手段来节能,在不得以必须用人工的手段来改善环境的时候,我要使得围护结构,建筑的本体性能尽可能的好,使能耗尽可能的小。实际上我们在调研的过程中,为了编深圳的节能规范,我们院主编的,我们在深圳各个区都做了大量的调研,发现一些设计不错的节能通风很好的住宅,到七月份都不需要全天候的开空调,特别是高层,晚上都不需要开空调,但是一些通风、布局做的不太好的住宅,最早就必须在三月份开空调,否则居住者就受不了。这个差异多大?三月份到七月份中间有四个月的时间。深圳是盛行季风的地方,风的利用是非常重要的,在这三块中,自然通风就是尽可能的减少开空调的时间。围护结构的隔热和遮掩,都是来减少开空调时间,同样遮阳也是兼顾到少开空调的时间。

  在深圳地区,根据我们所有实测的情况和调研的情况,在室外温度小于28度时,可以完全通过很好的设计来避免使用空调设计的。我们再一次强调,节能设计整体综合设计,是最基本的一个途径,节能设计绝不是说我增加一点节能的材料,做一点外墙的隔热、保温,满足几个强制性的条文,不是这么简单的。现在我们南方地区的节能标准,目标全部是50%,而在全国做的比较好的,北京它已经出台了第二部地区规范,它的节能目标提升到65%。在国家标准和深圳标准之间,最大的差异是深圳标准比国家标准多了自然通风,特别重视自然通风,而且还多了其他设备,包括照明,包括太阳能的利用等等。

  既然我们说到节能设计是综合性的,就很强调从规范阶段,今天可能没有规划局的同志,我跟规划局的同志交流时也说到实际上城市规划时也要很重视这个问题,环境每上升一度,能耗就上升10%,国际化大都市市中心的温度肯定比郊区高好几度,深圳没有做过实测还不敢说这个数字,但是东京的市中心比郊区高6度,所以他们设想一个方案,就是引入海水冷却整个中心区的温度。从建筑小区来说,实际上利用好地型是很重要的,比如说水面的组织、山谷的利用等等。现在我们更多的周边条件被利用做卖点,有景借景,无景造景等等,但是实际上在节能方面规划节能也是很重要的。还有绿化率的指标应用上,我们很建议说要讲究均匀率,现在每个小区的绿化率都在30%以上,但是很喜欢将绿地集中在某一个中心广场等,但是对节能很重要的就是分到各个组团,每到每个建筑的周边,所以也有人提出双控指标,一个指标控制整个居住小区的绿化率,还有一个就是控制居住住宅周边的绿化率,做到均匀率比较好,因为整个绿化能够对产生遮阳和降低环境温度是非常有用的,而且和景观也可以结合的非常,所以说在设计上不需要增加很多额外的造价,而如果结合在设计里,可以很好的进行节能。

  在规划中的朝向,我们过去景观放在第一位,不讲朝向的,你要讲到节能的时候,这样的设计方法就会带来很大造价的提高,并不是说房子朝西一定不行,但是一定要采取很多其他的手段来弥补,在综合设计上就不是最优的了。所以我们还是很强调你在规划上能够兼顾到朝向的问题,这是最不花钱的做法。在南方地区,在深圳,是南向偏东,或者偏西,首推当然是东南向三十度以内,因为你最佳的朝向,我们做过模拟和实测的,最佳的朝向比最差的朝向,建筑能耗能够节约5%-8%,而我们相信这个房子如果这样摆和那样摆,对建筑造价是没有什么影响的,主要是在规划上,夏季主要是引导主导风向,有效遮阳。对建筑单体来说,关键技术是放在第一位的,深圳地区窗户遮阳减少能耗22%左右,但是遮阳也是有很多讲究的,应该是活动的外遮阳效果最好,为什么?也就是说在晚上可以收回来,在冬季也是可以收回去,而且是放在窗户外面的,不是内遮阳。内遮阳我们有这样的体会,将窗户拉起来觉得室内阴凉很多,但是这只是对舒适度的提升,能耗一点也没有减少,所以必须是外遮阳,而且是活动式的。

  这是一家著名房地产公司做的活动式遮阳,做成推拉门一样的百页,最后的效果是我们去测的,跟设计值一样,非常的不错。(图)。对于居住者来说,每个月可以省掉一百多块钱的电费,这是最直接的。这是设计的宽阳台(图),象在这个案例上,是做了两米三的西向阳台,能够确保下午4:40的时候,阳光都能够刚刚到这个阳台的跟部,不进入室内,遮阳的效果非常好,而且成为一个卖点,因为阳光特别的宽大。反过来全部向西的,为什么全部向西,因为是一个景观很好的湖畔,所以必须只能做成朝西的,本来是非常不利的因素,通过整个做法,化为一个有利的因素。

  活动式遮阳门的产品介绍(图),现在我为什么说节能产品的产生,对节能技术的推行也是非常重要的,现在节能型产品外观和质量比较过关的,大多数都是国外的,国内许多厂家也是在研制,也在做,国外产品价格比较厉害了,象这种遮阳材料每建筑面积是一千钱。最好的遮阳可以完全自动,在高层建筑上要考虑到风速和安全度的问题,一定是综合设计,加上现在的技术,完全可以自动根据阳光、风速等等,什么时候完全伸出来,什么时候伸出来多少,角度是多少,技术可以做到这一点,最大限度的做到节能。

  室内的通风设计也是非常重要的,这对改善空气品质、提升人的舒适度很有关系,因为同样的温度下,如果湿度加大了,比如说26度,湿度大,你就会感觉不舒服,就会想开空调了。但是室内穿堂风组织很好的户型,28度还可以不开空调,还不觉得闷热,还可以接受这样的舒适度。这是室内空气组织的好,完全可以减少开启空调的时间。室内通风的内容,跟开窗的位置、面积都有关系,节能标准规定可开启窗的面积为地面面积的8%,深圳是10%。气流在内部的组织上,也是很有关系的,比如说可以通过先进的设计手段来解决,对围护结构这一块来说,实际上在南方地区也是很重要的,但是按照现在的做法,如果你能够在前面的遮阳,在前面整个的门窗设计,我们说的自然通风的整个组织设计上能够做的非常好,从模拟的实例情况来看,你外窗外保温隔热可以不做,就是用190的加孔混凝土,折合到建筑面积上到一百多块钱一平米,但是其他方法做的好,将这一块节省下来也是很有竞争力的,我们反复强调节能设计是综合性的,现在我们的节能设计改变了过去一种规范性的做法,现在已经提出了性能化的指标,如果你按照规定性的指标做不到,你还可以通过各种方法,最后达到目标值,也就是说每平方米的能耗降到26.4,如果说窗户开大了遮阳设施做好一点,补上就可以了,这样就可以给创作和实践带来很大的余地。科学设计是第一环节,在整个现有的现在条件下,我们始终觉得从房地产开始,到设计院本身,能够以较少的投入,提供合格的节能建筑,如果住宅也叫产品的话,科学的设计是第一要素,科学的设计也就取决于有效的设计手段。

  国际上比较通行的设计方法,在我们业内实际上也是在应用了。据我所知万科地产基本上所有的楼盘,都是用这些方法在做。振业的振业城,节能也是完全按照规范,用这套规范做的指导模拟设计,现在在实施过程中。包括提到的实践活动,要说一下国家的鼓励政策。现在强制性的规范是必须要做的,如果不这样做今后要被设计院处罚,开工证拿不到。在施工中推行节能技术,也有鼓励政策,如果你在设计中采用了节能产品,可以申请深圳市政府的贴息贷款,建设局这里对评上节能试点项目的,也有差额资金的资助。这是用国外的软件进行节能的模拟,在设计阶段完全可以模拟出建成之后的能耗,解决了大家没有直观认识的问题。

  这是自然通风的模拟。淘大花园非典的原因,就是香港大学的一个教授用这套软件模拟出来的,可以根据你这个小区的各种数据输入之后,完全可以模拟出风在小区里是怎样运行的,指导设计,有时候根本没有压差,根本没有风。大家可以从图中看出风速是怎样的,是怎样导入的,你发现蓝颜色越低的地方,就是风速越低的地方,这是风压图,必须看到这个住宅的周围,可以看到这个区域不错,但这个区域全部是蓝色,根本没有压差,设计时就要进行调整了。另外有一个空气龄图,空气停留的时间也可以模拟出来,我们国家没有标准,但是国外有,空气在一个地方停留的时间不能超过三分钟,超过三分钟对人体的感受和健康是不利的。也就是说我们做3A住宅,进行住宅产业化,提高住宅的性能,这些都是要考虑的,住宅都是朝精细化发展,没有很多的技术手段是很难做到精细化的。这是我们的对比,特别是高层建筑集群时,风速是不能靠建筑师直觉的经验判断的,我们往往将幼儿的室外活动场放在风速的漩涡群,这是很常见会犯的错误。大家可以看到红颜色是最不好的户型,在设计时就会完全被否定,重新进行设计。此外还有日照的模拟,这也是比较多的。

  我下面比较简短的讲一下节能建筑的经济性。完全按照节能标准来做,可能是会增加造价,这是要跟大家说的,因为整个品质提高了,投入肯定要有所增加,比如说做外墙、复合墙体,保温加保温隔体,一次性完成,每平方米是八十到一百五十,但是在南方地区,综合设计做的好,采用190厚加气混凝土砌块基本不增加造价。另外在窗户的遮阳系数达不到的情况下,就要采用低辐射玻璃,每平方米增加40平方米。通过现在的实践情况来看,科学的综合设计做下来,综合造价增加值可以控制在总造价的10%以内,如果作不好,超过20%都是有可能的。对于节能造价的问题,我觉得要辩证的来看待,不能只算我用了节能材料以后增加的造价,实际上还会减少其他许多方面的造价。比如说节能做的非常好,中央空调机组整个的水平都会下降,机房的面积以及相同的电力消耗都会下降很多。比如说建设部的示范建筑,每平方米增加400平方米的造价,经过这样的节能设计做完机房面积是普通机房面积的一半还不到,还有机组也减少很多,这对综合造价是非常有利的。更不要说综合效力,对国计民生有利的因素,以及对住户的促进,这些我觉得宣传和引导是非常重要的,从技术层面来说,我们会加强研究,为行业的同行提供更多更好的技术支持,深圳市也将重点实验室建在我们院,也希望跟大家多多交流,这里有我们的地址和电话。

  谢谢大家。

  (责任编辑:白雪松)

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