论文部分内容阅读
自上个世纪70年代出现能源危机、环境恶化促使人们越来越重视节能和环保以来，建筑业也面临着如何改变传统观念，改进建筑技术，开发节能、环保新型建筑材料的问题。
首先，如何节能？节能体现在众多方面，它包括采用新型建筑材料以达到节能的目的，还包括在建筑材料生产加工以及运输等过程中节约能源。其次，如何环保？建筑材料对环境的影响不但体现在建筑材料的加工方面，而且还体现在原材料开采和废料处理过程中。
近30年来，世界各国在建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能法规的规定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多工作，不但节省了大量能源，取得了可观的经济效益，同时改善了环境，降低了对大气臭氧层的破坏。
本文将介绍几个在建筑节能上做出突出贡献的国家，看看他们是怎样处理建筑与节能的关系。
美国建筑节能
美国是经济技术高度发达的国家，建筑业、钢铁工业和汽车工业长期被称为经济的“三大支柱”， 建筑业是美国经济的支柱之一，建筑耗能在美国能源消耗中也占重要比例。据统计，近年来美国住房每年消耗能源折合约3500亿美元。
美国的建筑有其独特性。美国人口即将突破3亿，人均住房面积近60平方米，居世界首位。美国一般家庭都拥有一栋3层以下，配套较为齐全、面积在160平方米以上的独立房屋。热水、暖气、空调设备齐全，供暖、空调全部是分户设置，电力、煤气、燃油等能源是家庭日常开销的一个主要部分。节能联系到家庭的支出，所以建筑节能是一个非常市场化的指标。
政府进行建筑节能的手段主要是制定行业和产品标准、开发和推荐能源新技术等。10余年间，美国共出台了10多个政策或计划来推动节能。2003年出台的《能源部能源战略计划》更是把“提高能源利用率”上升到“能源安全战略”的高度。
为鼓励使用节能设备和购买节能建筑，美国对新建节能建筑实施减税政策，凡在IECC标准基础上节能30％以上和50％以上的新建建筑，每套房可以分别减免税1000美元和2000美元；美国各州政府还根据当地的实际情况，分别制定了地方节能产品税收减免政策。
美国能源部提出“建筑技术计划”，对房屋建筑的供暖、供冷热源、输送渠道及实现方式都考虑比较完善。能源部还支持美国绿色建筑协会推行以节能为主旨的《绿色建筑评估体系》，目前是世界各国建筑环保评估标准中最完善、最有影响力的。美国环保局的“能源之星”计划，还对有利于节能的建筑材料授予“能源之星”标准。
就以建设一幢住宅为例，节能涉及了墙体的隔热层、门窗玻璃、屋顶与地下室的隔热性、通风空调管道的气密性和隔热性，以及热水器和热水管道的保温效率等。美国能源部“建筑技术计划”就从每个细节出发，详细解释了该如何才能做到节能，并推荐使用符合“能源之星”节能标准的建筑材料，在细节上做得非常完善。
此外，美国能源部下属的劳伦斯·伯克利研究所重点研究住宅节能技术，并和一些州政府合作建设“节能样板房”予以示范。比如能源部和佛罗里达州合作建设的“零能耗住宅”、“太阳能住宅”等，通过利用佛罗里达地区充足的太阳能和建筑节能措施，让住宅不再需要使用外来能源。有些州还用财政补贴的方式支持节能效率高的住宅建筑。
如果单从技术角度看，美国住宅的主要形式是2-3层的单体小楼，两层轻质纤维板中间夹上绝热材料就构成了墙体，施工也只要简单拼装，其技术含量并不高，需要解决的问题也不复杂，但是，美国在住房建筑节能方面做的不少工作，特别是政府机构做好服务工作，充分运用市场工具，让公众感受到节能对自身的好处，从而自己做出选择，这是许多国家可以借鉴的。
加拿大建筑节能
加拿大的建筑节能除了有一整套法律、法规予以保证外，在建筑设计和施工过程中还采用了一系列高新材料和技术。他们对不同层次的房屋采取了不同的节能技术。他们把新材料、新技术结合在一起，将高质量的混凝土、新型的保温材料进行有机的结合，使住房的环境得到改善。墙体一般采用阻燃性发泡聚苯乙烯、玻璃棉或岩棉等保温材料同其他墙体复合而成。加拿大的房屋大多数是木框架、填充墙的形式。这些木框架墙体中间都加有120～150mm左右厚的聚乙烯泡沫塑料，一、二层的住宅结构主要以木质蒙皮板和泡沫塑料夹层结合而成，其性能优异，且能有效地利用和节省各种资源。
在门窗的保温方面，加拿大做得非常严谨，窗多是双层的，也有三层的。根据业主的要求有的中间填充氩气，也有的在窗与边框之间装有双腔的橡皮密封条，其保温性能更佳。
德国建筑节能
德国能源匮乏，石油几乎100％进口，天然气80％进口。节约能源和保护环境是德国政府开发利用能源的一贯政策。
德国《能源节约法》(EnEV)于2002年2月生效，它取代了以往的《供暖保护法》和《供暖设备法》，制定了新建建筑的能耗新标准，规范了锅炉等供暖设备的节能技术指标和建筑材料的保暖性能等。按照新法规，建筑的允许能耗要比2002年前的能耗水平下降30％左右。
德国建筑保温节能技术新规范的一大特点，是从控制单项建筑维护结构（如外墙、外窗和屋顶）的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。建筑的总能耗包括供暖、通风和热水供应。德国新法规规定，新建建筑必须出具采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果，特别是建筑外围结构热损失计算结果。建筑能耗总量只有满足其对应的节能标准才被允许开工。
在新的法规中，建筑安装工作的质量也成为一个比以前重要的参数，建筑技术包括对建筑密封性的要求也在新的节能建筑法规中予以规范。消费者在购买住宅时，建筑开发商必须出具一份“能源消耗证明”。该证明清楚地列出了该住宅每年的能耗，提高了建筑的能耗透明度。自1995年开始，德国法律就要求新建筑必须说明其能耗状况。2002年以前只有供热系统的能耗被要求在能耗证明书中加以说明，随着新的建筑节能法规EnEV的实施，需要说明的主要能耗指标范围也随之扩大。
德国还有大批老建筑，没有采用新型保温技术措施，新法规鼓励企业和个人对老建筑进行现代化的节能技术改造，并实行强制报废措施。例如，新法规规定，2006年年底前，在1978年10月1日前安装的约200万个采暖锅炉必须报废，由新型节能锅炉取代。在政府的推动下，天然气和太阳能等清洁能源、可再生能源近年来在住宅供暖市场上得到越来越普遍的应用。
在法定技术规范的基础上，德国政府还推出了各项节能资助项目，以促进法规的落实和普及。2000年成立的德国能源局，主要工作包括房屋供暖和保温、节电装置和照明、太阳能发电、风能等可再生能源及电热耦合装置的应用。为方便公众，德国能源局开设了免费电话服务中心，解答人们在节能方面碰到的问题。德国联邦消费者中心联合会及其下属的各州分支机构也提供有关节能的信息和咨询服务。
比利时建筑节能
比利时的建筑业比较发达，在建筑节能方面也走得比较靠前。不少建筑公司建楼时，除了使用加厚外墙保温层、利用“断桥”式窗框、使用中间充惰性气体的中空玻璃等欧洲比较普及的技术外，在利用太阳能、采集雨水、中水循环等方面也做得很精心。
在布鲁塞尔的很多地方都有节能建筑，楼顶装了太阳能吸热板、雨水收集装置和冷热空气交换器。太阳能装置为楼里的住户提供免费热水，同时部分解决取暖问题。由于布鲁塞尔地区下雨较多，雨水回收容量很大，雨水收集装置可为大楼的消防喷淋设施与花草浇灌储水；冷热空气交换装置则可充分利用屋内的废弃热能加热吸进来的新鲜空气，为屋内不断补充温度适宜的新风；还有厚厚的墙体隔热装置等。在对大楼进行一番合理“装点”后，能耗降低了50%。
英国建筑节能
英国的建筑节能工作开始于石油危机的1976年。由于英国寒冷多雨，气候多变，其节能标准要求比较高。
英国政府历来十分重视建筑节能的设计工作，除制定最低节能标准外，还采取了税收杠杆政策限制用能，对新建项目进行设计节能审查及施工抽查，确保工程符合节能要求。与此同时，政府还提出统一的设备能耗分级标准，并拨款资助建筑节能咨询机构为设计、施工单位和业主提供咨询服务等一系列的政策和经济措施。
日本建筑节能
日本人从房子建造开始就充分考虑到墙壁、地板的隔热性能，怎样设计窗户的数量、大小和位置才能最大限度地利用自然光，如何使房屋通风良好等。日本人喜欢在院子里种一些植物，如果是种树，他们会选择落叶树，这样夏季枝叶繁茂可遮阴，冬季树叶落尽，阳光就可以登堂入室，植物发挥了天然空调的作用。
此外，日本家庭在有效利用排放的热量方面也各有绝招。比如，有的家庭自己用天然气发电，在此过程中排放的热量被用于加热暖气管内的循环水；一些家庭把洗澡的热水过滤后用水泵抽入洗衣机再利用等等。
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
首先，如何节能？节能体现在众多方面，它包括采用新型建筑材料以达到节能的目的，还包括在建筑材料生产加工以及运输等过程中节约能源。其次，如何环保？建筑材料对环境的影响不但体现在建筑材料的加工方面，而且还体现在原材料开采和废料处理过程中。
近30年来，世界各国在建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能法规的规定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多工作，不但节省了大量能源，取得了可观的经济效益，同时改善了环境，降低了对大气臭氧层的破坏。
本文将介绍几个在建筑节能上做出突出贡献的国家，看看他们是怎样处理建筑与节能的关系。
美国建筑节能
美国是经济技术高度发达的国家，建筑业、钢铁工业和汽车工业长期被称为经济的“三大支柱”， 建筑业是美国经济的支柱之一，建筑耗能在美国能源消耗中也占重要比例。据统计，近年来美国住房每年消耗能源折合约3500亿美元。
美国的建筑有其独特性。美国人口即将突破3亿，人均住房面积近60平方米，居世界首位。美国一般家庭都拥有一栋3层以下，配套较为齐全、面积在160平方米以上的独立房屋。热水、暖气、空调设备齐全，供暖、空调全部是分户设置，电力、煤气、燃油等能源是家庭日常开销的一个主要部分。节能联系到家庭的支出，所以建筑节能是一个非常市场化的指标。
政府进行建筑节能的手段主要是制定行业和产品标准、开发和推荐能源新技术等。10余年间，美国共出台了10多个政策或计划来推动节能。2003年出台的《能源部能源战略计划》更是把“提高能源利用率”上升到“能源安全战略”的高度。
为鼓励使用节能设备和购买节能建筑，美国对新建节能建筑实施减税政策，凡在IECC标准基础上节能30％以上和50％以上的新建建筑，每套房可以分别减免税1000美元和2000美元；美国各州政府还根据当地的实际情况，分别制定了地方节能产品税收减免政策。
美国能源部提出“建筑技术计划”，对房屋建筑的供暖、供冷热源、输送渠道及实现方式都考虑比较完善。能源部还支持美国绿色建筑协会推行以节能为主旨的《绿色建筑评估体系》，目前是世界各国建筑环保评估标准中最完善、最有影响力的。美国环保局的“能源之星”计划，还对有利于节能的建筑材料授予“能源之星”标准。
就以建设一幢住宅为例，节能涉及了墙体的隔热层、门窗玻璃、屋顶与地下室的隔热性、通风空调管道的气密性和隔热性，以及热水器和热水管道的保温效率等。美国能源部“建筑技术计划”就从每个细节出发，详细解释了该如何才能做到节能，并推荐使用符合“能源之星”节能标准的建筑材料，在细节上做得非常完善。
此外，美国能源部下属的劳伦斯·伯克利研究所重点研究住宅节能技术，并和一些州政府合作建设“节能样板房”予以示范。比如能源部和佛罗里达州合作建设的“零能耗住宅”、“太阳能住宅”等，通过利用佛罗里达地区充足的太阳能和建筑节能措施，让住宅不再需要使用外来能源。有些州还用财政补贴的方式支持节能效率高的住宅建筑。
如果单从技术角度看，美国住宅的主要形式是2-3层的单体小楼，两层轻质纤维板中间夹上绝热材料就构成了墙体，施工也只要简单拼装，其技术含量并不高，需要解决的问题也不复杂，但是，美国在住房建筑节能方面做的不少工作，特别是政府机构做好服务工作，充分运用市场工具，让公众感受到节能对自身的好处，从而自己做出选择，这是许多国家可以借鉴的。
加拿大建筑节能
加拿大的建筑节能除了有一整套法律、法规予以保证外，在建筑设计和施工过程中还采用了一系列高新材料和技术。他们对不同层次的房屋采取了不同的节能技术。他们把新材料、新技术结合在一起，将高质量的混凝土、新型的保温材料进行有机的结合，使住房的环境得到改善。墙体一般采用阻燃性发泡聚苯乙烯、玻璃棉或岩棉等保温材料同其他墙体复合而成。加拿大的房屋大多数是木框架、填充墙的形式。这些木框架墙体中间都加有120～150mm左右厚的聚乙烯泡沫塑料，一、二层的住宅结构主要以木质蒙皮板和泡沫塑料夹层结合而成，其性能优异，且能有效地利用和节省各种资源。
在门窗的保温方面，加拿大做得非常严谨，窗多是双层的，也有三层的。根据业主的要求有的中间填充氩气，也有的在窗与边框之间装有双腔的橡皮密封条，其保温性能更佳。
德国建筑节能
德国能源匮乏，石油几乎100％进口，天然气80％进口。节约能源和保护环境是德国政府开发利用能源的一贯政策。
德国《能源节约法》(EnEV)于2002年2月生效，它取代了以往的《供暖保护法》和《供暖设备法》，制定了新建建筑的能耗新标准，规范了锅炉等供暖设备的节能技术指标和建筑材料的保暖性能等。按照新法规，建筑的允许能耗要比2002年前的能耗水平下降30％左右。
德国建筑保温节能技术新规范的一大特点，是从控制单项建筑维护结构（如外墙、外窗和屋顶）的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。建筑的总能耗包括供暖、通风和热水供应。德国新法规规定，新建建筑必须出具采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果，特别是建筑外围结构热损失计算结果。建筑能耗总量只有满足其对应的节能标准才被允许开工。
在新的法规中，建筑安装工作的质量也成为一个比以前重要的参数，建筑技术包括对建筑密封性的要求也在新的节能建筑法规中予以规范。消费者在购买住宅时，建筑开发商必须出具一份“能源消耗证明”。该证明清楚地列出了该住宅每年的能耗，提高了建筑的能耗透明度。自1995年开始，德国法律就要求新建筑必须说明其能耗状况。2002年以前只有供热系统的能耗被要求在能耗证明书中加以说明，随着新的建筑节能法规EnEV的实施，需要说明的主要能耗指标范围也随之扩大。
德国还有大批老建筑，没有采用新型保温技术措施，新法规鼓励企业和个人对老建筑进行现代化的节能技术改造，并实行强制报废措施。例如，新法规规定，2006年年底前，在1978年10月1日前安装的约200万个采暖锅炉必须报废，由新型节能锅炉取代。在政府的推动下，天然气和太阳能等清洁能源、可再生能源近年来在住宅供暖市场上得到越来越普遍的应用。
在法定技术规范的基础上，德国政府还推出了各项节能资助项目，以促进法规的落实和普及。2000年成立的德国能源局，主要工作包括房屋供暖和保温、节电装置和照明、太阳能发电、风能等可再生能源及电热耦合装置的应用。为方便公众，德国能源局开设了免费电话服务中心，解答人们在节能方面碰到的问题。德国联邦消费者中心联合会及其下属的各州分支机构也提供有关节能的信息和咨询服务。
比利时建筑节能
比利时的建筑业比较发达，在建筑节能方面也走得比较靠前。不少建筑公司建楼时，除了使用加厚外墙保温层、利用“断桥”式窗框、使用中间充惰性气体的中空玻璃等欧洲比较普及的技术外，在利用太阳能、采集雨水、中水循环等方面也做得很精心。
在布鲁塞尔的很多地方都有节能建筑，楼顶装了太阳能吸热板、雨水收集装置和冷热空气交换器。太阳能装置为楼里的住户提供免费热水，同时部分解决取暖问题。由于布鲁塞尔地区下雨较多，雨水回收容量很大，雨水收集装置可为大楼的消防喷淋设施与花草浇灌储水；冷热空气交换装置则可充分利用屋内的废弃热能加热吸进来的新鲜空气，为屋内不断补充温度适宜的新风；还有厚厚的墙体隔热装置等。在对大楼进行一番合理“装点”后，能耗降低了50%。
英国建筑节能
英国的建筑节能工作开始于石油危机的1976年。由于英国寒冷多雨，气候多变，其节能标准要求比较高。
英国政府历来十分重视建筑节能的设计工作，除制定最低节能标准外，还采取了税收杠杆政策限制用能，对新建项目进行设计节能审查及施工抽查，确保工程符合节能要求。与此同时，政府还提出统一的设备能耗分级标准，并拨款资助建筑节能咨询机构为设计、施工单位和业主提供咨询服务等一系列的政策和经济措施。
日本建筑节能
日本人从房子建造开始就充分考虑到墙壁、地板的隔热性能，怎样设计窗户的数量、大小和位置才能最大限度地利用自然光，如何使房屋通风良好等。日本人喜欢在院子里种一些植物，如果是种树，他们会选择落叶树，这样夏季枝叶繁茂可遮阴，冬季树叶落尽，阳光就可以登堂入室，植物发挥了天然空调的作用。
此外，日本家庭在有效利用排放的热量方面也各有绝招。比如，有的家庭自己用天然气发电，在此过程中排放的热量被用于加热暖气管内的循环水；一些家庭把洗澡的热水过滤后用水泵抽入洗衣机再利用等等。
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。