摘  要：這幢位于清華大學(xué)建筑館東側(cè)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(rèn)為，或許過不了幾年，超低能耗樓內(nèi)的節(jié)能技術(shù)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(yuǎn)影響。

關(guān)鍵字：超低能耗樓 示范樓 綠色建筑 節(jié)能技術(shù)

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(gòu)成建筑的外立面，建筑內(nèi)部幾乎沒有裝飾裝修，很多管線還裸露在外……

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(nèi)外著名的建筑設(shè)計師，建筑生產(chǎn)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(xì)查看每一項設(shè)備，不放過建筑內(nèi)的每一處細(xì)節(jié)。

這幢位于清華大學(xué)建筑館東側(cè)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(rèn)為，或許過不了幾年，超低能耗樓內(nèi)的節(jié)能技術(shù)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(yuǎn)影響。也有人認(rèn)為，這只是一座“概念樓”，與我們的現(xiàn)實生活有著太遠(yuǎn)的距離，是大家渴望達(dá)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(shè)計者――中國工程院院士、清華大學(xué)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(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的能耗僅為常規(guī)建筑物的10％，冬季可以基本實現(xiàn)零采暖能耗，考慮到辦公設(shè)備、照明等系統(tǒng)在內(nèi)，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(chǎn)品、設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)都擱進(jìn)去了。示范樓囊括了世界上80％的節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品，其實就是一個以真實建筑物搭建的節(jié)能技術(shù)集成平臺�！�

超低能耗示范樓集成了國內(nèi)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(guān)的最新技術(shù)，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(nèi)高新技術(shù)企業(yè)在內(nèi)的近50家單位捐贈了產(chǎn)品，有近十項產(chǎn)品和技術(shù)為國內(nèi)首次采用。

據(jù)介紹，示范樓在建筑能源供應(yīng)和空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)中也采用多項節(jié)能措施和可再生能源技術(shù)，包括照明、辦公設(shè)備、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在內(nèi)，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(diào)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(xiàn)奧運(yùn)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(shè)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(jìn)技術(shù)產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上陸續(xù)開展建筑技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用性研究。而在實際民用建筑物中，不需要全部安裝這些設(shè)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(shè)備節(jié)能效果更好。現(xiàn)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(cè)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(jī)。這種采光機(jī)能自動跟蹤太陽，進(jìn)行陽光采集，再通過光纖傳導(dǎo)，就能把太陽光引進(jìn)地下室，最遠(yuǎn)陽光傳導(dǎo)距離可達(dá)200米。此外，示范樓屋頂還設(shè)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(chǎn)品，它能把太陽光轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)夾層外側(cè)，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(nèi)鋪設(shè)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(jìn)室內(nèi)的太陽光熱量，晚上又向室內(nèi)放出蓄存的熱量，這樣室內(nèi)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(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)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(xiàn)全國范圍內(nèi)的油電氣運(yùn)的全面緊張。頻現(xiàn)的能源危機(jī)讓人們開始更為關(guān)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(shè)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(xué)生態(tài)節(jié)能樓設(shè)計模型

我國建筑行業(yè)的能耗驚人。據(jù)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(dá)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(dá)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(dá)國家的25％。

權(quán)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(yùn)輸則要達(dá)到50％。

而根據(jù)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(dá)到綠色建筑和節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)。同時，全國城鎮(zhèn)建筑的總耗能要實現(xiàn)節(jié)能50％。到2020年，要通過進(jìn)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(dá)到節(jié)能65％的總目標(biāo)。相當(dāng)于現(xiàn)階段發(fā)達(dá)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(dāng)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(dá)到11億噸標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)實。北京市已經(jīng)出臺了《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，凡是達(dá)不到節(jié)能65％水平的住宅建設(shè)項目今后將不能開

工。標(biāo)準(zhǔn)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(shù)、外窗傳熱系數(shù)等也要大幅降低

今后，北京市規(guī)劃部門將對施工圖進(jìn)行嚴(yán)格審查，確保新建住房的設(shè)計全部達(dá)到節(jié)能65％的標(biāo)準(zhǔn)要求。而建委要求開發(fā)商對商品房、經(jīng)濟(jì)適用房的節(jié)能設(shè)計水平進(jìn)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(jù)清華大學(xué)調(diào)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(diào)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(rèn)為，加強(qiáng)對大型公共建筑的運(yùn)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(shè)備進(jìn)行合理改造，包括應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)、提高水泵風(fēng)機(jī)等輸配設(shè)備的運(yùn)行效率等措施，即可節(jié)電10％－20％；通過改善過渡季節(jié)設(shè)備運(yùn)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(xiàn)10％－20％的節(jié)能效果；另外，各輸配設(shè)備在設(shè)計上一般保險系數(shù)過大，設(shè)備之間不匹配，普遍存在“大馬拉小車”現(xiàn)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(yīng)在30％以上。

記者從北京市政府相關(guān)部門獲悉，北京市正在進(jìn)行《公用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》實施細(xì)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(xué)教授江億告訴記者，今年北京市政府拿出56個政府機(jī)關(guān)辦公樓和300多個大型公共建筑將進(jìn)行節(jié)能改造。這說明政府部門已經(jīng)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(rèn)為，其實節(jié)能最終的目標(biāo)是節(jié)錢，要讓房屋的使用者真正認(rèn)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(xué)建筑系有位教授設(shè)計了一套測算房屋能耗的軟件，結(jié)果現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)該像汽車標(biāo)油耗一樣，標(biāo)清楚每套房子的能耗是多少�！苯瓋|說，這樣就能讓消費者理性地進(jìn)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(jīng)開始實施節(jié)能65％建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)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(dá)到節(jié)能65％，技術(shù)上已經(jīng)不是很難。供暖改革以后，居民需要自己掏錢了，大家會很關(guān)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以后，不會造成建筑造價的大幅度提高。在建筑物圍護(hù)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(hù)系統(tǒng)的保溫性能，采暖系統(tǒng)的熱源、管路、熱交換器的設(shè)計能力就可以減少。

根據(jù)北京市一項節(jié)能65％試點工程的設(shè)計計算，每平方米建筑面積在圍護(hù)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(dá)到冬暖夏涼、干濕適度。將健康成本計算進(jìn)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(shù)，那么已經(jīng)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(shù)有限公司的副總經(jīng)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(shù)、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(jīng)得到普遍應(yīng)用，取得的社會效果非常好�！�