对建筑节能的几点看法 论文
随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视，节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续发展。因此，能源问题将成为本世纪的热门话题，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。
中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤，占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右，占采暖区全社会能源消费的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1]。与此同时，由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中，化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中，99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的，其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%，CO2占71%，烟尘占60%[2]。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家，每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二，预计到2020年，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此，中国对于全球气候变暖承担着重大的责任，而作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚，能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍;门窗透气性为3～6倍;总耗能是3～4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道，建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度，国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求，从而不得不组织大规模的旧房节能改造，将耗费更多的人力、物力。另外，每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料，造成森林的过度砍伐，材料资源的大量开采，带来土地的破坏，植被的退化，物种的减少和自然环境的恶化。
几种节能途径
1.墙体节能
墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16Ｗ/(m2·Ｋ),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
2.门窗节能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
（1）控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
（2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
（3）改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
（4）设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
3.屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标，表观密度为110～150kg/m3;导热系数为0.04～0.06W/m·K;蓄热系数为0.90～0.11m2·K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用，收到了好的技术经济效果。
4.利用太阳能
地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能，只占理论资源量的很小一部分。据美国能源部评估，1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年，仅为技术可开发量的0.6%。所以，太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有，被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.4×1012tec，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
5.夜间通风
夜间通风方法的原理是在夜间引入室外的冷空气，通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热，冷却建筑材料，达到蓄冷目的。在夏季，为了获得舒适的室内环境，则需要空调供冷系统。而此时，因为夜间的室外空气温度比白天低得多，所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。严格地说，只要室外空气温度低于室内空气温度，此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。
我国新能源的发展
历程及现状 自1973年发生的石油危机以来，西
方国家为减少对世界不稳定地区石油供应
的过分依赖和出于环境保护的要求，都把
提高能源系统的效率、节约能源作为其能
源战略的重要目标和措施。在这一过程
中，信息通信技术始终作为一个重要的辅
助手段被应用于节能的方方面面。
为了避免污染，同时为了避免未来的
能源危机，人们开始寻找更清洁、可再生
的能源。国家在“十一五”期间将把新能
源作为重点产业加以发展，中共中央在《十
一五规划建议》中明确提出：“加快发展风
能、太阳能、生物质能等可再生能源。”
80年代起步阶段
新能源的发展从国家的支持来讲，
是从我国的“六五”计划期间，也就是上
世纪80年代初期，新型可再生能源技术
开始列入国家重点科技攻关计划，由中
央政府拨给资金。这是在国家科委组织
的能源战略研究中第一次把新能源、可
再生能源作为未来国家发展的一个战略
组成部分。
虽然中国也把新能源作为我国的一
个能源发展战略，但是由于中国当时的煤
炭等整个的资源和能源相对来讲还比较丰
富，再加上当时新能源的开发还处在研究
开发的起步阶段，技术还不成熟，成本也
比较高，无法实现大规模应用。在当时还
很难对经济和社会产生重要影响，主要处
在研究开发和应用示范的阶段。当时我们
提出要“近有实效、远有前景”，所谓“近
有实效”主要是指发展农村的小沼气、小
水电，特别是生物质能。这对解决当时我
国农村的好多地区，特别是缺少商品能源
供应的地区起到了很大作用。
当时新能源的发展规模，由于财力
有限而没有发展大型项目。国家“六五”
计划的第一个攻关项目，仅拨给新能源部
300万人民币。由于经费有限，技术力量
薄弱，所以风电主要是发展小型风力发电
机，目标是解决内蒙流动的蒙古包的用电
问题，围绕这个组织攻关。而当时国际上
已经开发了相当大的风电设备。生物质能
方面主要是开发沼气，进一步提高它的商
品化程度，提高产气率。当时也开发了一
些像沼气发电这样的技术，以及后来的沼
气汽化技术。当时太阳能电池厂全国只有
两家，分别位于开封和宁波，这两家的生
产能力加在一起还不到一个兆。这是很低
的生产水平，而且当时也没有什么应用，
其原料就是用半导体厂的废旧单晶硅来
做。热用当时与德国政府开展了国际合
作，在北京大兴区建立了中国第一个新能
源村，在这项中德科技合作计划里，第一
个合作的项目就是建立新能源示范村，就
是把德国的技术综合地拿到这个村，做了
新能源的示范点，通过这个村让人们了解
新能源具体能发挥什么样的作用、怎么来
应用。
可持续发展阶段
随着我国科技的不断进步和经济实
力的不断增强，进入九十年代，国家在这
方面的投入力度也越来越大。这个阶段的
显著标志是在1992年召开的联合国环境
与发展大会上，第一次提出了可持续发展
的问题，提出了环境与发展二者的关系问
题是人类面临的一个重要挑战，而要解决
可持续发展就要改变能源的结构，并再次
提出发展清洁能源、发展可再生能源。
由于第一次提出后国际上石油危机得到缓解，油价很低，所以人们就不可能
再去搞高成本的可再生能源，而只停留在
研究阶段。到了1992年第二次提出是从
可持续发展的角度，不仅是解决当前的能
源问题，还要实现人类的可持续发展，解
决由能源和发展带来的环境问题。
可再生能源是清洁的、没有污染的
能源，因此各个国家都在加大发展力度。
特别在1997年旨在限制发达国家温室气
体排放量以抑制全球变暖的《京都议定
书》通过后，欧美等发达国家由于承担了
减排的义务，因此，他们必须把发展可再
生能源作为常规能源的替代品，这样除了
在减排上就起到了明显的效果，同时这样
做也在客观上推动了西方国家的再生能源
技术发展。
在此期间，我国通过国内研发、组织
国际合作等方式积极发展可再生能源，与
美国、欧洲等很多国家合作，在中国建立
了再生能源试验项目，如内蒙的风能、太
阳能等做了很多研究，也引进了一些国外
先进技术，包括我国在与欧盟委员在浙江
大陈岛成功建成的风能、太阳能、潮汐能
和生物质能的综合性可再生能源示范基地。
21世纪发展现状
到了二十一世纪，我们面临的能源
问题更加凸显，也就是能源环境问题已
成为制约未来经济发展的一个重大因素。
在这种情况下，国家就更加把再生能源
放在一个战略地位。2006年中国通过并
实施了《可再生能源法》，通过立法形式
确立了可再生能源在未来中国经济发展、
可持续发展和能源发展的战略地位，也
确定了它发展的重点和配套的相应的政
策法规。在此之后，发改委和相关政府部
门也陆续制定了一些配套政策，来完善
和实施这项法律。
另外，在2007年国家也制定了相应
的《可再生能源中长期发展规划》，规定
了我国可再生能源发展的目标，即力争到
2010年使可再生能源消费量占到能源消
费总量的10%，2020年提高到15%。具
体目标包括到2020年建成水电3亿千瓦、
风电3000万千瓦、生物质发电3000万千
瓦、太阳能发电180万千瓦。
在节能减排及应对全球环境变化方
面，我国也把发展可再生能源作为一项重
点任务，比如我们的节能工程，其实质就
是通过节能来实现减少化石能源的消耗。
特别是党的十七大报告中提出的2020年
全面小康社会目标，其中一条就是要建设
生态文明。建设生态文明的一个具体内容
就是显著提高可再生能源的比重，进一步
大力发展可再生能源。在节能减排方面也
明确了要积极利用可再生能源，所以十七
大报告也在事实上再次确立了可再生能源
的地位。
在这些政策前提下，从党中央国务
院到发改委、财政部和地方各部门都相应
制定了很多政策，包括财政部建立了可再
生能源发展基金，确定一些基金的管理使
用办法，来鼓励企业、地方政府和各方面
更多地利用可再生能源。发改委也在大的
产业项目上减免税收等。因此这几年我国
的新能源产业发展很快，我们现在风能的
发电装机到目前已超过600万千瓦，到今
年年底有可能达到一千万千瓦，提前实现
“十一五”计划的目标。
在太阳能方面，中国目前是世界上
生产真空管太阳能热水器最多的国家，
我们一年大概生产能力超过一千八百万
平方米。在太阳能发电方面，我国已成为
世界上最大生产光伏电池的国家。生物
质能方面，我国提出“不与人争粮，不与
粮争地”的方针。在这个基础上，进一步
开发生物燃料。通过发展非粮作物和植
物发展生物燃料，做到不占用粮田，不影
响粮食安全。
以上大体是我国目前可再生能源的
现状：我们确定了中长期发展计划和相应
的正在完善中的政策，并形成了一些科技
成果，但总体来讲，创新能力还不足，
许多核心技术仍没有掌握，还走在发达
国家后头。另外各项具体新能源的政策
体系还不健全、很多大型设备还需要进
口、人才缺乏，教育还没有为再生能源
的发展提供强有力的支撑。综上，我们
在政策、培养人才、国际合作和组织好
示范这些方面应该加强。
新能源产业化离不开信息技术
在信息技术的应用方面，虽然信息
化技术已经在规模较大的企业中应用，但
目前整体上在可再生能源产业的应用还相
对滞后于其他成熟的产业。从长远来讲，
可再生能源的发展离不开信息技术，如风
力发电。因为现在大部分的风力发电都是
无人值守自动运行的，它怎么并网与电网
更好地匹配，就需要采用控制技术和网络
管理技术。在太阳能光电方面，特别是进
入电缆的数据采集、整理、分析都需要采
用IT手段。另外，太阳能电池制造过程中
也需要设计开发的系统软件。
新能源产业化，离不开IT技术，离
不开信息化手段。“智能电网”是目前电
力企业说得比较多的词。它的意义并不
限于优化电力公司的管理那么简单。事
实上，它还对“清洁科技”有着重要的作
用。由于各国政府对于环境的日益重视，
以及能源紧缺的压力，通过“清洁科技”
生产的可再生的“清洁能源”有着广阔的
发展前景，如风能、太阳能、燃料电池等
等。而有了各种各样的清洁能源，原来的
电网要和这些能源有机地结合，就需要
电网网络更加智能化，使得能源从生产、
传送到最后使用的过程受到集中监控和
管理。如果能通过成本核算进行更好的
定价，清洁能源就能从中获益，从而更快
地发展。而要进行更好的定价，就得依赖
于更多的数据收集和更好的数据分析处
理，这里智能技术就有了用武之地。
一、发展新能源经济是当今世界的历史潮流和必然选择
近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少外，更严重的是科学研究发现，石化能源在使用后产生的二氧化碳气体作为温室效应气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，引发了人们对未来社会发展动力来源的广泛关注和思考。不少国家的能源战略都有一个明显的政策导向——鼓励开发新能源，这既是国际市场上石油等传统能源产品价格高昂压力所致（非常时期除外），也是人类可持续发展的客观需要。 因此，新能源开发有可能成为未来最重要的经济增长引擎，成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。目前，全球投向新能源，特别是风能、太阳能和生物质能的资金数量激增。有一种共识正在世界范围内形成：只有在新能源技术革命中走在前面，才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位。尤其在受金融危机的影响全球经济呈现不断下滑严重局面的背景下，有专家认为对新能源的开发与利用将是全球金融危机后世界经济的新一轮竞争热点,对传统能源的改良以及新能源技术和产品的发展，将会催生一个巨大的市场，新能源产业必将成为世界各国培育新的经济增长点的一个重要突破口。
二、发展新能源经济可为青海经济又好又快发展提供支撑
我省有丰富的新能源资源，新能源发展又有了一定的基础，这些条件为我省发展新能源经济提供了支撑。当前，大力促进新能源经济的发展，是青海发展中的重要战略机遇。发展新能源经济不仅可以开辟新的能源供应途径，有效增加新能源供应量，还可以有效降低环境污染，有利于我省实施生态立省战略，建设环境友好型社会。而且，从青海产业结构调整看，发展新能源经济将对调整目前以重化工为主的产业结构、经济结构和发展战略，带动相关的一系列产业的发展，提高经济运行的抗风险能力发挥重要作用。把新能源产业培育成为青海一个特色产业和新的经济增长点，必将有力地推动青海经济又好又快发展，成为有效应对挑战、抓住发展机遇的重要途径。
三、培育青海新能源经济的总体思路
培育青海新能源经济，当前应把重点放在太阳能的开发利用上，要以太阳能产业作为新能源经济发展的龙头，加快发展太阳能、风能、沼气等技术成熟、市场竞争力强的新能源，尽快提高新能源在能源结构中的比重；积极推进技术基本成熟、开发潜力大的生物质能利用、太阳能发电、风能发电等新能源技术的产业化发展，为更大规模开发利用新能源、培育壮大新能源经济奠定扎实的基础。培育新能源经济的线路图要围绕太阳能、风能和生物质能的产业链发展，最终形成光伏产业多晶硅提纯、单晶硅拉制、多晶硅铸锭、晶硅切片、太阳能电池、组件封装、光伏技术系统应用的完整产业链，以及太阳能、风能互补，太阳能、生物质能互补的产业发展模式。
四、加快发展青海新能源经济的几点建议
为了做大做强我省新能源产业，推动新能源经济发展，使之尽快成为青海新的经济增长点。建议：
（一）发展新能源经济，要借鉴和吸取国际经验，进行目标引导、政策激励、产业扶持和资金支持；坚持开发利用与经济、社会和环境相协调，市场开发与产业发展互相促进，近期开发利用与长期技术储备相结合，政策激励与市场机制相结合的原则，按照总体规划、分类实施、突出重点、技术创新、滚动发展的思路，挖掘青海新能源资源优势，加快新能源产业的发展。
（二）要在全面开展新能源资源调查，摸清资源赋存情况的前提下，组织力量编制全省新能源中长期发展规划，提出发展的阶段性目标、产业布局、发展重点，对全省新能源的发展做统筹规划和安排。要明确新能源产业发展的指导思想、发展方向、发展目标和发展重点，制定具体的发展措施，努力推进新能源产业科学化、有序化发展。
（三）开放新能源市场准入条件，加大招商引资力度。新能源依然是国际投资的热点，要把吸引新能源投资作为青海应对危机、扩大投资规模的重要方向，积极促进新能源经济发展，保持新能源投资的适度增长。
（四）新能源生产成本高，目前，提供财政“补贴”是各国政府扶助新能源企业的主要手段。这种支持包括向新能源产品的生产者提供资助和税收减免，以及给产品的购买者提供消费补贴和退税等方面的刺激，鼓励更多民众和企业尝试新能源产品。 目前，青海新能源产业发展仍处在初步发展阶段，从政府决策的角度考虑，一方面政府不仅要有支持新能源开发利用的意向和规划，还需尽早着手实施有力的推动措施，抓紧制定合理的价格补偿机制和直接的财政补贴机制，建立健全支持新能源发展的财税政策体系和风险分担机制。同时，应尽早将新能源经济发展的需要纳入基础设施建设规划，为新能源经济的发展壮大提供强有力的基础保障。
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
分类
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；穿透生物质能。
一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等
新能源概况
据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。
