一、建筑節(jié)能發(fā)展的幾個(gè)階段和西安建筑節(jié)能的實(shí)踐
所謂建筑節(jié)能，就是在滿足居住舒適性要求的前提下，在建筑中使用隔熱保溫的新型墻體材料和高能效比的采暖空調(diào)設(shè)備，節(jié)約能源、減少能耗、提高能源利用效率。近年來(lái)建筑節(jié)能技術(shù)已成為全世界關(guān)注的熱點(diǎn)，也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外節(jié)能領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題。
西安地區(qū)的建筑節(jié)能工作和全國(guó)大部分地區(qū)基本一致，自上世紀(jì)80年代起步，從剛開(kāi)始的節(jié)能30%標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展到現(xiàn)在已實(shí)施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f(shuō)，發(fā)展進(jìn)步是科學(xué)和合理的。
西安市建筑節(jié)能的主要措施來(lái)自于新型墻體材料的不斷改革。從70年代后期開(kāi)始，西安市就進(jìn)行新型墻體材料的研究工作，有空心磚、拱殼磚等多類(lèi)品種。經(jīng)過(guò)10多年的試驗(yàn)研究和推廣使用，到80年代末空心磚和空心磚應(yīng)用體系的研究趨于成熟。而且，通過(guò)各種空心墻體材料的使用，80年代末基本達(dá)到了節(jié)能30%的要求。
進(jìn)入90年代后，西安市開(kāi)始執(zhí)行建筑節(jié)能第二步計(jì)劃。1991年2月，西安市人民政府頒布了《西安市推進(jìn)建筑節(jié)能與墻體材料改革若干規(guī)定》，要求各類(lèi)房屋建筑工程都要采用空心磚、粉煤灰、加氣混凝土等新型墻體材料，并明確指出，各類(lèi)框架結(jié)構(gòu)建筑禁止使用實(shí)心黏土磚作填充墻（簡(jiǎn)稱(chēng)“禁實(shí)”）。在大力推行“禁實(shí)”的同時(shí)，西安市率先在城區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)始實(shí)行外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫技術(shù)，借助EPS、XPS等保溫板材，以及保溫砂漿、憎水珍珠巖、巖棉、塑鋼中空玻璃窗等材料，實(shí)現(xiàn)了建筑整個(gè)維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能保溫，到90年代末達(dá)到了節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)。
隨著“禁實(shí)”工作的深入推進(jìn)，西安市的新型墻體材料也開(kāi)始進(jìn)入了規(guī)?；l(fā)展的新階段。2001年，原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將西安市列入2003年6月30日以前禁止使用實(shí)心黏土磚城市后，我委先從組織機(jī)構(gòu)上落實(shí)，要求市轄各區(qū)縣、各開(kāi)發(fā)區(qū)均要設(shè)立建筑節(jié)能與墻改管理機(jī)構(gòu)，全面加強(qiáng)此項(xiàng)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)。目前西安市共有市、區(qū)縣、開(kāi)發(fā)區(qū)三級(jí)建筑節(jié)能與墻改管理機(jī)構(gòu)13個(gè)，工作面覆蓋市轄9區(qū)4縣、4個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)和2個(gè)航天航空發(fā)展基地。與此同時(shí)，采取了一系列強(qiáng)制性措施，規(guī)定全市凡是列入國(guó)家計(jì)劃的新建、擴(kuò)建、改建建筑工程，一律禁止使用實(shí)心黏土磚。在這項(xiàng)措施的影響下，一些郊縣農(nóng)民自建房屋也開(kāi)始使用黏土空心磚、輕集料混凝土小型空心砌塊等新型墻體材料。2005年國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》和國(guó)務(wù)院《關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會(huì)近期重點(diǎn)工作的通知》發(fā)布以后，我委以貫徹兩個(gè)《通知》為契機(jī)，再次掀起了建筑節(jié)能與墻體材料改革工作的新高潮。
通過(guò)不懈努力，西安市新墻材的推廣應(yīng)用正在由城鎮(zhèn)向農(nóng)村延伸，由國(guó)家建設(shè)向個(gè)人建房擴(kuò)展。至2006年，全市新墻材年產(chǎn)量折合標(biāo)準(zhǔn)磚20.14億塊，其中燒結(jié)空心磚15.3億塊，各種空心砌塊29.5萬(wàn)立方米，蒸壓加氣混凝土砌體37萬(wàn)立方米，輕質(zhì)板材187萬(wàn)平方米；新墻材生產(chǎn)比例67%，新墻材應(yīng)用面90%以上。全市現(xiàn)有燒結(jié)空心磚企業(yè)75家，年產(chǎn)黏土空心磚9億塊，折合標(biāo)準(zhǔn)磚15.3億塊；輕質(zhì)墻板生產(chǎn)企業(yè)35家，年產(chǎn)各種輕質(zhì)墻板187萬(wàn)平方米；小型空心砌塊廠11家，年產(chǎn)空心砌塊60萬(wàn)立方米。“十五”期間，建設(shè)節(jié)能省地型住宅2000多萬(wàn)平方米，節(jié)約能源45萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)約土地1.17萬(wàn)畝，利用工業(yè)廢渣355萬(wàn)噸。
今年4月份，由我委組織，中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院、西安市建筑設(shè)計(jì)研究院和西安市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心主編的《西安市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（節(jié)能65%%），經(jīng)有關(guān)部門(mén)和專(zhuān)家審定，被陜西省建設(shè)廳、陜西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局正式批準(zhǔn)為陜西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)，并于8月1日起實(shí)施。目前，西安市建委已經(jīng)對(duì)全市的設(shè)計(jì)單位、施工圖審查單位、監(jiān)理單位、總包單位分期分批進(jìn)行了全面培訓(xùn)，并嚴(yán)格要求，今后所有新建住宅工程必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)文件必須經(jīng)過(guò)施工圖審查單位審查合格方可開(kāi)工建設(shè)，否則不予發(fā)放施工許可證。
二、大力實(shí)施既有建筑節(jié)能改造，讓“老房子”達(dá)到節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)
有專(zhuān)家認(rèn)為，“十一五”期間，中國(guó)建筑節(jié)能應(yīng)達(dá)到節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.1億噸，到2010年，全國(guó)城鎮(zhèn)建筑應(yīng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%，到2020年應(yīng)完成大部分既有建筑的節(jié)能改造。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，加強(qiáng)建筑節(jié)能?chē)?guó)際技術(shù)交流與合作，借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)，加快中國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展尤為重要。
實(shí)施既有建筑節(jié)能改造，目前采取的具體辦法是在屋面、墻體、門(mén)窗等建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上使用具有良好隔熱和保溫性能的材料；具備條件的再在空調(diào)等建筑暖通設(shè)備上盡量使用能耗低的產(chǎn)品，同時(shí)充分開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能和地?zé)豳Y源。
西安市現(xiàn)有竣工房屋建筑總面積約14167萬(wàn)平方米，其中1989年陜西省建筑節(jié)能30%設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施以前建造的居住建筑約8617萬(wàn)平方米。既有建筑節(jié)能改造量非常巨大，因此改造任務(wù)也非常艱巨。
按照建設(shè)部和陜西省政府的統(tǒng)一部署，西安市今年啟動(dòng)了既有建筑節(jié)能改造的試點(diǎn)工作，先期在全市范圍內(nèi)篩選了17個(gè)政府投資項(xiàng)目作為第一批試點(diǎn)，在取得經(jīng)驗(yàn)后明年將在全市范圍內(nèi)推廣實(shí)施。在既有建筑節(jié)能改造中，對(duì)選定項(xiàng)目均由設(shè)計(jì)院進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)既有建筑外墻、門(mén)窗和屋頂三大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造，基本能達(dá)到公建節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)。
大量的既有建筑節(jié)能改造必然要花費(fèi)巨額的資金，對(duì)我市來(lái)講，財(cái)政壓力較大。雖然如此，我市今年啟動(dòng)的既有建筑節(jié)能改造試點(diǎn)，還是得到了市政府主要領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，已確定改造資金統(tǒng)一由財(cái)政補(bǔ)貼。但由于財(cái)力有限，目前改造范圍也只限定在政府財(cái)政撥款的教育、醫(yī)療、公安、政府機(jī)關(guān)等單位的辦公建筑。今后，隨著改造范圍的擴(kuò)大，資金來(lái)源和籌措尤其是居民住宅改造資金的來(lái)源和籌措將是我們研究和解決的一個(gè)重要課題。
按照建設(shè)部的安排，“十一五”期間，西安市應(yīng)完成30萬(wàn)平方米既有建筑的節(jié)能改造，今年試點(diǎn)工程量只有6萬(wàn)平方米。也就是說(shuō)，今后三年內(nèi)每年至少還要改造8萬(wàn)平方米的既有建筑，工作任務(wù)既光榮又艱巨。
三、依靠科技進(jìn)步，推進(jìn)建筑節(jié)能邁上新臺(tái)階
建筑節(jié)能的提升相當(dāng)程度上依賴(lài)先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和支持。從節(jié)能30%到節(jié)能50%，再到節(jié)能65%，從單純的空心磚使用到外墻保溫技術(shù)和中空玻璃門(mén)窗等的綜合應(yīng)用，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的每一次提升都離不開(kāi)科技的進(jìn)步和支撐。在今后節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)的深入執(zhí)行中，科技依然將起到至關(guān)重要的作用。
一般情況下，在設(shè)計(jì)中對(duì)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的控制主要從建筑的形體系數(shù)、窗墻比、維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)三個(gè)方面的指標(biāo)進(jìn)行實(shí)施。但在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，一些不可避免出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)引起政府職能部門(mén)和專(zhuān)家學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)的高度重視。
一是外墻外保溫材料的使用壽命和建筑安全問(wèn)題。以西安市目前建筑節(jié)能執(zhí)行65%%的標(biāo)準(zhǔn)為例，從節(jié)能計(jì)算數(shù)據(jù)來(lái)看，必須采用外墻外保溫技術(shù)才能達(dá)到要求。但是外墻外保溫有著自身難以克服的缺陷。
目前設(shè)計(jì)的建筑使用壽命大多為70年，但外墻的主要保溫材料EPS、XPS板的有效壽命僅為25年左右。那么25年之后怎么辦？這個(gè)問(wèn)題目前還有待科研攻關(guān)破解。在正常情況下，高層建筑采用外墻外保溫的外墻面每平方米可承受40公斤的重量，外墻面磚每平方米重約為25公斤。從理論上講，外墻在采用外保溫技術(shù)后完全可以達(dá)到外貼面磚的技術(shù)要求。但根據(jù)流體力學(xué)的原理，兩棟相鄰建筑之間形成的負(fù)風(fēng)壓會(huì)對(duì)外墻面磚造成破壞，尤其是在建筑使用達(dá)到一定年限之后，潛在的安全隱患就會(huì)逐漸暴露出來(lái)。若采用外墻涂料，則建筑外觀很難長(zhǎng)久保持。
鑒于這些問(wèn)題的存在，外墻保溫技術(shù)亟待提高，尤其是急需研制出能夠取代目前外貼保溫板材、使外墻墻體材料本身就能達(dá)到節(jié)能50%或65%標(biāo)準(zhǔn)的新型墻體材料。目前，西安市已開(kāi)始研制這種替代材料?？梢灶A(yù)見(jiàn)，這種外墻材料一旦研制成功，不僅可以降低建筑成本，還可以大大簡(jiǎn)化施工工藝，將是墻體材料革命性的突破。
二是建筑形式多元化與節(jié)能的對(duì)立矛盾問(wèn)題。在影響建筑能耗的門(mén)窗、墻體、屋面、地面四大圍護(hù)部件中，門(mén)窗的絕熱性能最差，是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑節(jié)能的主要因素之一。就我國(guó)目前典型的圍護(hù)部件而言，門(mén)窗的能耗約占建筑圍護(hù)部件總能耗的40%~50%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在采暖或空調(diào)的條件下，冬季單玻窗所損失的熱量約占供熱負(fù)荷的30%~50%，夏季因太陽(yáng)輻射熱透過(guò)單玻窗射入室內(nèi)而消耗的冷量約占空調(diào)負(fù)荷的20%~30%。因此，增強(qiáng)門(mén)窗的保溫隔熱性能，減少門(mén)窗的能耗，是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高也反映在居住建筑的形式和風(fēng)格上。人們對(duì)建筑形式多元化和個(gè)性化的追求，必然導(dǎo)致建筑師對(duì)建筑立面、平面布置的個(gè)性化設(shè)計(jì)，這種個(gè)體化的設(shè)計(jì)，很有可能使建筑物體形系數(shù)增加。一方面，人們對(duì)建筑的自然采光、通透感、現(xiàn)代感的追求，導(dǎo)致建筑的窗墻比越來(lái)越大，會(huì)使建筑單位能耗明顯增加。另一方面，作為房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商，市場(chǎng)需要什么樣的建筑，他只能順應(yīng)市場(chǎng)需要建什么建筑；作為建筑設(shè)計(jì)師，既有責(zé)任引導(dǎo)市場(chǎng)，同時(shí)還要敏銳地預(yù)測(cè)市場(chǎng)的需要，否則其設(shè)計(jì)方案必然會(huì)被開(kāi)發(fā)商、市場(chǎng)所冷落；作為建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定者或建筑節(jié)能主管部門(mén)，如果不考慮市場(chǎng)需求，單純強(qiáng)制地規(guī)定體形系數(shù)、窗墻比限值，結(jié)果可能會(huì)使這些規(guī)定形同虛設(shè)。綜上所述，無(wú)論是政府職能部門(mén)、房屋設(shè)計(jì)單位或房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商均應(yīng)該在強(qiáng)調(diào)建筑節(jié)能的同時(shí)，注重建筑的人文藝術(shù)特征及多樣性。對(duì)此，西安市在此方面作出了較好的嘗試。我委在制定節(jié)能65%方案時(shí)，雖然對(duì)建筑形體系數(shù)、窗墻比做了要求，但并沒(méi)有作為強(qiáng)制性規(guī)定，主要對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)加以限定，旨在通過(guò)采用新材料和新技術(shù)來(lái)提高建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
面對(duì)市場(chǎng)日益多元化的需求和日益提升的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾，科技成果的應(yīng)用是化解矛盾的主要方法。
建筑節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、系統(tǒng)的工程，必須一手抓新建建筑嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，一手抓既有建筑節(jié)能改造，并依靠科技的力量大幅降低建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱效果，同時(shí)還要充分利用太陽(yáng)能等可再生資源，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能效果最大化。只要政府職能部門(mén)和社會(huì)各界共同努力，建筑節(jié)能工作必將邁上一個(gè)新的臺(tái)階。
