一座地上四層、地下一層的小樓，覆蓋著淺灰色遮陽板的玻璃幕墻構成建筑的外立面，建筑內部幾乎沒有裝飾裝修，很多管線還裸露在外……

超低能耗樓“理想之屋”：開啟中國建筑節(jié)能之門

    清華建首座節(jié)能概念樓

    就是這樣一座貌不驚人的建筑卻吸引了眾多的“看樓人”――國內外著名的建筑設計師，建筑生產廠家和科研單位的代表，美國、日本等國的專家教授。如同最為挑剔的購房者，這些專業(yè)人士仔細查看每一項設備，不放過建筑內的每一處細節(jié)。

    這幢位于清華大學建筑館東側新近落成的五層小樓，是我國首座超低能耗示范樓，也是我國第一個集示范、展示、試驗等功能于一體的綠色建筑。專家認為，或許過不了幾年，超低能耗樓內的節(jié)能技術就會用到我們的生活中，這座小樓可能會對中國建筑業(yè)造成前所未有的深遠影響。也有人認為，這只是一座“概念樓”，與我們的現實生活有著太遠的距離，是大家渴望達到卻不能企及的“海市蜃樓”。

    2400萬打造“理想之屋”

    超低能耗樓的設計者――中國工程院院士、清華大學建筑系教授江億告訴記者，不算土地成本，超低能耗樓的建安成本大約是每平方米8000元。超低能耗樓的總建筑面積為3000平方米，總造價2400萬的“理想之屋”能給我們帶來怎樣的遐想呢？

    江億說，定義為超低能耗，是由于整座大樓因圍護結構導致的能耗僅為常規(guī)建筑物的10％，冬季可以基本實現零采暖能耗，考慮到辦公設備、照明等系統(tǒng)在內，建筑物全年電耗僅是北京市同類建筑的30％。

    “我們把世界上能找得著的、能放到樓里去的最新節(jié)能產品、設備以及相關技術都擱進去了。示范樓囊括了世界上80％的節(jié)能技術、產品，其實就是一個以真實建筑物搭建的節(jié)能技術集成平臺。”

    超低能耗示范樓集成了國內外科研單位和制造企業(yè)的近百項建筑節(jié)能和綠色建筑相關的最新技術，由美國、德國、日本、丹麥等國家的企業(yè)以及同方、秦皇島耀華等國內高新技術企業(yè)在內的近50家單位捐贈了產品，有近十項產品和技術為國內首次采用。

    據介紹，示范樓在建筑能源供應和空調設備系統(tǒng)中也采用多項節(jié)能措施和可再生能源技術，包括照明、辦公設備、空調通風系統(tǒng)在內，示范樓單位面積全年總用電量約為每平方米40千瓦，而北京市高檔辦公建筑則為每平方米100千瓦至300千瓦。即使在夏季最熱的月份，示范樓的空調耗冷量僅為常規(guī)建筑的10％。 

    對于每平方米8000元的造價，江億的解釋是：“整個大樓建成的目的，一方面是通過其體現奧運建筑的‘高科技’、‘綠色’、‘人性化’。另一方面，也是更主要的，是為了搭建一個集成各項節(jié)能設備的試驗平臺，用于展示和實驗 各種低能耗、生態(tài)化、人性化的建筑形式及先進技術產品，并在此基礎上陸續(xù)開展建筑技術科學領域的基礎研究與應用性研究。而在實際民用建筑物中，不需要全部安裝這些設備。”

    僅在建筑的東南兩面墻就使用了七種不同的節(jié)能系統(tǒng)。江億說：“這是為了測試哪種方式，哪種設備節(jié)能效果更好?，F實生活中誰家也不會有這樣奢侈的舉動。”

    超低能耗樓展示的神奇之處還在于，即使是地下室也會有陽光普照。示范樓南側有3個彩色立柱，上面將安裝自動跟蹤太陽光的透射式采光機。這種采光機能自動跟蹤太陽，進行陽光采集，再通過光纖傳導，就能把太陽光引進地下室，最遠陽光傳導距離可達200米。此外，示范樓屋頂還設置碟式太陽光收集器，利用拋面反射鏡將平行的太陽光匯聚，通過傳輸，也能為地下室提供照明。

    超低能耗樓的南外墻裝上了30平方米的單晶硅光電玻璃，這是最新型的建筑用高科技玻璃產品，它能把太陽光轉化為可被人們利用的電能，是一種能發(fā)電的玻璃。30平方米發(fā)電玻璃的峰值發(fā)電能力為5千瓦。光電玻璃位于結構夾層外側，不影響采光,同時與雙層皮幕墻組成光電幕墻。光電幕墻的電能是一種凈能源，發(fā)電過程無廢氣、無噪音、也不會污染環(huán)境，是一種真正的“綠色幕墻”。

    超低能耗樓內鋪設地板更為神奇。把特殊的相變材料作為蓄熱體，填充到常規(guī)的活動地板就制成了相變地板。冬季，蓄熱體白天可以蓄存照進室內的太陽光熱量，晚上又向室內放出蓄存的熱量，這樣室內溫度波動將不超過6攝氏度。而相變地板、鍍膜玻璃、真空玻璃、遮陽裝置等各種材料配合使用，可使各類建筑的冬季采暖能耗降低到每平方米10瓦，僅為目前采暖能耗的三分之一。由于圍護結構導致的建筑耗冷耗熱電量僅為常規(guī)建筑的10％。所以，在非潮濕地區(qū)，甚至可以建造出接近“零能耗”的建筑。

    建筑節(jié)能，能源困局中的無奈選擇

    2004年以來出現全國范圍內的油電氣運的全面緊張。頻現的能源危機讓人們開始更為關注如何節(jié)約能源，如何盡可能提高能源的利用率。而作為世界上最大的建筑市場，建筑節(jié)能為成能源困局中無可奈何的最終選擇。

    建設部發(fā)布的信息表明，我國每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80％以上為高耗能建筑；既有建筑近400億平方米，95％以上是高能耗建筑。

    清華大學生態(tài)節(jié)能樓設計模型

    我國建筑行業(yè)的能耗驚人。據建筑部副部長仇保興介紹，目前我國單位建筑面積能耗是發(fā)達國家的2至3倍以上。實心黏土磚每年毀田12萬畝；與發(fā)達國家相比，鋼材消耗高出10％至25％，每攪拌1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤；衛(wèi)生潔具的耗水量高出30％以上，而污水回用率僅為發(fā)達國家的25％。

    權威部門的統(tǒng)計表明，1992年，建筑耗能占整個全社會的耗能只有15％，到2000年提高到27％，到2020年要增加到40％，如果加上原材料的消耗、原材料的運輸則要達到50％。

    而根據我國的建筑節(jié)能規(guī)劃，到2010年，全國新建建筑爭取三分之一以上能夠達到綠色建筑和節(jié)能建筑的標準。同時，全國城鎮(zhèn)建筑的總耗能要實現節(jié)能50％。到2020年，要通過進一步推廣綠色建筑和節(jié)能建筑，使全社會建筑的總能耗能夠達到節(jié)能65％的總目標。相當于現階段發(fā)達國家建筑能耗水平。屆時，因建筑總能耗的降低而減少的二氧化碳的排放量相當于整個英國二氧化碳排放量的總和。

    仇保興說，如果我們不采取建筑節(jié)能或者綠色建筑，到2020年，中國建筑的能耗要達到11億噸標準煤，是目前建筑耗能的三倍以上，屆時中國就會成為碳排放量最大的國家。
    在北京、上海等地，這些規(guī)劃正在逐步變成現實。北京市已經出臺了《居住建筑節(jié)能設計標準》，凡是達不到節(jié)能65％水平的住宅建設項目今后將不能開 工。標準要求建筑節(jié)能以降低冬季采暖能耗為主，兼顧降低夏季降溫能耗，外墻傳熱系數、外窗傳熱系數等也要大幅降低。

    今后，北京市規(guī)劃部門將對施工圖進行嚴格審查，確保新建住房的設計全部達到節(jié)能65％的標準要求。而建委要求開發(fā)商對商品房、經濟適用房的節(jié)能設計水平進行明示，讓購房人清楚地了解房屋節(jié)能情況。

    與民用建筑相比，在節(jié)能方面，大型公共建筑有著更大的挖潛空間。據清華大學調查，北京市的公用建筑約15870萬平方米，占全部既有建筑面積的41．5％，但其總耗電量卻占到78．2％。其中大型公建占既有建筑面積的5．4％，總耗電量卻占到33．5％。調查顯示，大型公建每平方米耗電量是普通公建的5倍，是住宅的17倍。

    專家認為，加強對大型公共建筑的運行管理，效果非常明顯。夏季室溫提高1攝氏度，大約可節(jié)電5％－10％；通過對系統(tǒng)設備進行合理改造，包括應用變頻調速技術、提高水泵風機等輸配設備的運行效率等措施，即可節(jié)電10％－20％；通過改善過渡季節(jié)設備運行方式，避免冷熱不均，增加自動控制系統(tǒng)等措施，也可實現10％－20％的節(jié)能效果；另外，各輸配設備在設計上一般保險系數過大，設備之間不匹配，普遍存在“大馬拉小車”現象，節(jié)能潛力約10％－20％。綜合各項節(jié)能措施，大型公共建筑的節(jié)能潛力應在30％以上。

    記者從北京市政府相關部門獲悉，北京市正在進行《公用建筑節(jié)能設計標準》實施細則的編制，今年上半年有望發(fā)布實施。
 

    要節(jié)能，更要節(jié)錢

    清華大學教授江億告訴記者，今年北京市政府拿出56個政府機關辦公樓和300多個大型公共建筑將進行節(jié)能改造。這說明政府部門已經意識到建筑節(jié)能工作的重要性，而對于普通百姓來說，節(jié)能工作同樣重要。

    “舉個最簡單的例子，一座住宅樓的不同戶型、不同朝向的房間耗能量差別非常大。同一樓層的居室，每年采光、取暖所耗費的能耗可能會相差一倍左右。多耗能不就意味著多花錢嗎？”江億認為，其實節(jié)能最終的目標是節(jié)錢，要讓房屋的使用者真正認識到這一點才會有效地推動全社會的節(jié)能工作。清華大學建筑系有位教授設計了一套測算房屋能耗的軟件，結果現在全校的老師買房時都跑來算算，希望買到真正節(jié)能的房子。

    “現在大家買車時都會特別注意車子的油耗，油耗高了車子的保有成本就高；而住房也是同樣的道理，能耗高了支出就增加了。未來房屋的樓書就應該像汽車標油耗一樣，標清楚每套房子的能耗是多少。”江億說，這樣就能讓消費者理性地進行節(jié)能選擇，而消費者的節(jié)能選擇是推動建筑節(jié)能最大的源動力。

    北京目前已經開始實施節(jié)能65％建筑設計標準。據中國建筑業(yè)協(xié)會建筑節(jié)能專業(yè)委員會副會長方展和介紹，達到節(jié)能65％，技術上已經不是很難。供暖改革以后，居民需要自己掏錢了，大家會很關注這個問題。節(jié)能65％的房子與不節(jié)能的相比，暖氣費的差距會很大。今后大家希望節(jié)能，愿意為節(jié)能房多花錢，開發(fā)商也就會主動積極地來建節(jié)能房了。

    方展和說，實施節(jié)能65％設計標準以后，不會造成建筑造價的大幅度提高。在建筑物圍護系統(tǒng)保溫方面增加費用的同時，供熱采暖系統(tǒng)方面會減少費用。建筑物提高了圍護系統(tǒng)的保溫性能，采暖系統(tǒng)的熱源、管路、熱交換器的設計能力就可以減少。

    根據北京市一項節(jié)能65％試點工程的設計計算，每平方米建筑面積在圍護系統(tǒng)方面造價增加了50元，是土建造價的5％；在供熱采暖系統(tǒng)方面造價減少了40元，是采暖系統(tǒng)造價的18％。抵消后每平方米建筑面積造價只增加10元，提高的幅度僅為1％。而增加的這1％的投入在房屋的使用過程中帶來的節(jié)約卻是不可限量的。

    方展和說，節(jié)能型的住宅必然是高舒適的健康住宅，因為它可以自然達到冬暖夏涼、干濕適度。將健康成本計算進去，這樣的建筑是否合算、是否值得，消費者自然能算出這筆賬。

    目前在建的新建筑可以采用多種節(jié)能方式和新的節(jié)能技術，那么已經存在的近400億平方米建筑怎么解決呢？綠章（北京）新能源技術有限公司的副總經理李劍峰正在嘗試的“能源合同管理”給出了一種全新的思路：用減少房屋能耗節(jié)省的資金來改善房屋目前的節(jié)能狀況。

    李劍峰說：“這種改造方式最主要的原則是不是通過增加投入，而是通過降低未來的成本來完成改造，是集金融、技術、管理于一體的新型建筑節(jié)能推廣模式。這種最早起源于美國的‘能源合同管理’模式，在美國、日本等國已經得到普遍應用，取得的社會效果非常好。”