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如今，低碳经济、绿色环保、可持续发展已成我国经济社会的指导思想，建筑用能也势必要控制在一定范围内。
根据国家统计局数据显示，建筑能耗占中国总能量的比例逐年增加，其由2014年的7.5亿吨标准煤增长至2018年的13.0亿吨标准煤，年化同比增长率超过14.7%，其能耗占比由2014年的17.7%增加到2018年的27.9%。
因此，建筑节能将对中国总能耗的减少具有重要影响。为此，相关部门、机构制定了相应的建筑节能战略，加大在建筑保温、节能技术领域的研发力度，推进新技术、新材料研发。
2014—2018年我国能源消耗与建筑能源消耗
为了规范和指导建筑节能率提高，国家出台《民用建筑节能设计标准》，旨在降低我国居民建筑能耗。
我国建筑节能率是以1980—1981年的建筑为“基准建筑”，按每阶段比上一阶段提高30%能效为准。第一步节能是在1980—1981年建筑基础上节约30%，通称为节能30%的标准；第二步节能是在第一步节能基础上再节约30%，即节能50%的标准；第三步节能是在第二步节能的基础上再节约30%，即节能65%的标准。
2019年1月7日，住房城乡建设部发布了“关于发布行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（下称“《标准》”）的公告”。《标准》称，自2019年8月1日起实施，已经对严寒和寒冷地区居住建筑节能率要求达到节能65%的标准。
高达65%的节能率要求，要如何做到呢？以严寒A区（1月平均气温≤-10℃、7月平均气温≤25℃、7月平均相对湿度≥50%）为例，文件对最容易产生热量流失的外墙、外窗部分进行了严格的设定，要求严寒A区建筑3层楼及以下的外墙传热系数必须小于等于0.25、外窗传热系数必须小于等于1.4，4层楼及以上的外墙传热系数必须小于等于0.35，外窗传热系数必须小于等于1.6。
为了达到这一要求，建筑设计师不断提高北方寒冷、严寒地区建筑外墙、外窗隔热保暖性能：
首先，加厚外墙墙体，提高围护结构隔热性。北方地区外墙厚度大，南方地区建筑外墙墙体厚度通常为240mm或180mm，而华北、辽宁地区建筑外墙墙体厚度一般为370mm，最为严寒的黑龙江地区建筑外墙墙体厚度厚达490mm。
建筑传热系数与材料厚度直接相关，因此外墙墙体越厚，其传热系数一定越小，保暖性能越好，节能效果越出色。
其次，填装保温材料，减少外墙传热系数。北方地区墙体内部会填装大量保暖材料，哈尔滨市在49cm的墙体外层依然要使用10cm左右的保温材料，而上海地区的建筑使用保温材料的厚度大概在2—4cm左右。
保温材料的保温隔热性能大概相当于砖墙材料的10倍，可收集多余热量，适时平稳释放，梯度变化小，有效降低损耗量，室温可趋、冬季保温均可起到平衡作用。
第三，减少窗墙面积比，削减不必要的热量损失。北方地区外窗设计小，窗墙面积比有限，由于南方追求夏季空气对流，南方的自建房一般都是三面或四面有开窗，而且房屋正前方经常会安装大面积落地窗。
相对地，北方人更加看重房屋保暖效果，所以窗面积就会较小，通常情况下，北方自建房的窗户为一面或两面开窗，而且一般不会大于1㎡。研究表明，窗墙面积比每增加0.1，房屋总负荷最高可提高1.8%，南北窗户面积大小差异如此之大，冬季南方房屋供暖负荷会相对北方大大提高。
第四，升级玻璃工艺，双层玻璃取代单层玻璃。北方地区在传热系数的限制下采用双层玻璃铸造外窗，而南方地区不存在保温性能限制，常常出于成本和夏季实用性考虑使用单层玻璃。
单层玻璃就是一层玻璃，价格比较便宜；双层玻璃则是在双层玻璃中间留有密封的干燥空气层。热量传播主要有三种途径：传导、对流、辐射，双层玻璃主要靠两层玻璃中间的密封，减少空气对流和传导，避免热量散发，而单层玻璃就不具备这种优势了。
除了严格设定北方建筑的热传导能力要求，《标准》还对北方建筑的电力设备安装、供水、供热等方面进行了设定，要求建筑全方位降低能耗、节约能源，为我国低碳发展做出贡献。
除了大规模推行的65%节能标准以外，河北省已出现被动式超低能耗建筑。目前被应用在公共建筑领域，安徽省正在征集被动式超低能耗民用建筑标准起草专家，开始着手研究被动式超低能耗建筑的居民侧建设。
“被动房”是一种全新的节能建筑，是无需主动供应能量就能满足制冷和采暖需求的房屋。简单来说，就是一种高度节能和舒适宜居的建筑。一年四季保持室内恒温、恒湿、恒氧、低噪、健康的舒适环境，建筑节能率达92%以上，能耗仅为普通住宅的1/10左右。
被动式太阳能建筑
在欧洲，超低能耗的被动式房屋以每年8%的速度递增。欧盟最新规定，2020年欧盟27个国家将全部采用被动房标准建设，新建房屋如不能达到被动式建筑标准，将不予发放开工建设许可证。
在建筑能耗占比已经达到28%的我国，推行被动式房屋将是建筑节能技术下一步的首选方向。
被动房的建设措施主要有以下几点：1.被动房需要强大的保温措施。在被动房的外围护结构中添加更严密的保护材料，降低被动房的热散失。
2.被动房要提高气密性。与外围护结构对屋内热量的收束作用相同，气密性措施是为了阻止室内的热空气流失。
3.被动房的玻璃要进行更加严格的密封、隔热处理。外窗是建筑中传热系数较高的部分，为了提高被动房的保温性，在双层、三层玻璃基础上继续加厚加固成为一大措施。
4.通过合理的建筑设计，达到被动房在冷的时候强化采光、得热，在热的时候遮阳、透风的效果，从而减少制冷供暖的能量消耗。
5.被动房采用热回收机械通风系统。通过热回收效率较高的通风系统，建筑可以将废热进行存储，并在合适的时间释放，从而节约建筑用能。
6.加装太阳能空调系统。太阳能空调系统通过白天吸收太阳能工作，在储能系统的帮助下，可以保证全房屋的空气、用能运转顺利。
当前，被动式房屋正走向更加光明的未来，相信随着建筑节能措施的更加完善、建筑方案的改变，南方地区的供暖成本也将逐渐降低，或采用“被动房”技术，免去供暖烦恼。
注：杨玉浦、魏楚，作者供职于中国人民大学国家发展与战略研究院，应用经济学院。
来源:CHPLAZA
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