什么叫可再生能源与建筑一体化设计

房和城乡建设部办公厅对工程建设领域38项全文强制性规范征求意见，其中包含13项项目规范，25项通用规范，《建筑环境通用规范》（征求意见稿）作为通用规范在列。现《建筑环境通用规范》（征求意见稿）、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（征求意见稿）面向社会公开征求意见。

2019年1月28日，住建部发布《关于印发2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》（建标函[2019]8号），《建筑环境通用规范》正式列入今年编制计划。《建筑环境通用规范》（征求意见稿）、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（征求意见稿）由中国建筑科学研究院有限公司牵头，联合十余家科研院所、设计院、高校和企业，针对建筑声、光、热环境、暖通空调等多专业设计、施工、验收及运行过程中技术和管理的基本要求，历时两年对国内外相关标准进行了系统研究和梳理，形成了一部多专业集成，覆盖工程建设全过程的综合性的建筑环境通用规范。

《建筑环境通用规范》（征求意见稿）分为总则、基本规定、建筑声环境、建筑光环境、建筑热工、供暖通风与空气调节、民用建筑室内空气质量、特殊洁净环境共8个章节和2个附录，内容涵盖了建筑声环境、建筑光环境、建筑热工、供暖通风与空气调节、室内空气质量和洁净受控环境的设计、施工验收及运行维护应达到的性能指标、基本要求及通用技术措施。

《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（征求意见稿）分为总则、基本规定、新建建筑节能设计；既有建筑节能改造诊断、设计与评估；可再生能源应用系统设计；施工、调试及验收及运行维护应达到的性能指标、基本要求及通用技术措施。

建筑中绿色能源的应用

导语：能源就是向自然界提供能量转化的物质(矿物质能源，核物理能源，大气环流能源，地理性能源)。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。

一、我国在建筑节能方面的概况

(一)绿色能源是一种与生态环境相协调的清洁能源

新能源和可再生能源的概念是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的能源会议上确定的。它不同于目前使用的传统能源，具有丰富的来源，几乎是取之不尽，用之不竭，并且对环境的污染很小，是一种与生态环境相协调的清洁能源。联合国开发计划署(UNDP)目前将绿色能源分为三类：1.大中型水电2.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3.传统生物质能。

(二)我国建筑能耗方面的概况

统计数据表明，中国建筑能耗的总量逐年上升，在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%上升到近年的27.8%.我国是以煤炭为主要能源的国家，由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点，因此我国的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物质，对环境造成了严重的污染和破坏。据统计，早在1999年我国排放CO26.67亿吨，居世界第2位，其中85%是由燃煤排放的2000年我国排放SO21995万吨，居世界第1位，其中90%是由燃煤排放的。由于污染物的排放造成57%的城市颗粒物超过国家标准，48个城市SO2浓度超过国家二级排放标准。种种数据表明，绿色能源在建筑中的应用和推广已经是迫在眉睫了。

(三)我国建筑节能的发展推动着绿色能源的应用

我国的建筑节能工作开始于20世纪80年代初期，通过各方积极努力，到1995年末，全国建成的节能建筑面积已达4700万平方米，到1998年节能建筑面积达到1亿平方米。各地相继建成一些建筑节能示范工程，如北京安苑北里小区、周庄小区、卧龙小区，天津倚华里小区，甘肃建筑科学研究院宿舍等，这些工程在节能方面都取得了良好的效果。为全面推广节能设计，我国制定了一系列的法规和标准，如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。随着建筑节能法规和标准的逐步完善，我国的建筑节能事业将得到进一步的普及和推广。

二、绿色能源在建筑中的应用的研究

(一)开发利用绿色能源是保护生态环境，走可持续发展道路的重要措施

随着能源需求的不断增加，地球上不可再生能源的资源将进一步减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步，在提高能源的使用效率、节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。专家预测，到2060年，全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以上，成为未来能源结构的主要部分。采用绿色能源是保护生态环境，走可持续发展道路的重要措施。

(二)绿色能源是经济发展的需要

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。从建筑材料的生产到建筑施工和建筑物的使用无时不在消耗着大量能源。资料统计，我国的建筑能源消耗占总能源消耗的25%以上，也就是说在全国总能耗中，有1/3是建筑能耗。太阳能和风能作为绿色能源一旦引入建筑，可以实现节约常规能源25%-30%，相当于建设了2000多个三峡水电站。虽然这是一个庞大的建筑一体化的系统工程，但也是可以逐步实现的。随着全世界对绿色能源的不断开发和利用，在建筑中采用新型能源的课题也是硕果累累。我国近几年在利用太阳能进行建筑供暖方面也取得了成功的经验，实现建筑能耗节省45%左右，效益是很明显的。因此在建筑中推广绿色能源技术势在必行。

(三)绿色能源是建筑节能和环境保护的需要

我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等)，是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此，提倡建筑使用绿色能源，减少污染物的排放也是改善生存环境、提高生活质量的一种有效的方法。

(四)绿色能源技术应用于建筑必将在我国的建筑事业中发挥巨大作用

建筑消耗大量能源，当前我国建筑业发展迅猛，把节能、绿色环保、生态技术应用于工程是建筑发展的必然趋势。太阳能、风能、地热能等新型能源在建筑上的有效应用，不仅可以代替资源有限的传统能源，而且可以减少污染物的排放，保护生态环境，它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。我国具有丰富的新能源资源，目前在太阳能利用方面发展迅速，太阳能电池发电技术在建筑上大量使用，太阳能热水器的用量也以每年20%的速度增长，预计到2015年，太阳能热水器的普及率将达到25%，太阳能发电系统的拥有量将达到320MW.另外，风能、地热能等方面的研发也取得了很大成就，预计新能源必将在我国的建筑事业中发挥巨大的作用。

三、生态节能技术和绿色能源在建筑上的实际应用

(一)生态节能技术在建筑设计上的实际应用

1.建筑规划布局合理。在建筑建设初期做好节能规划，建筑布局要有利于建筑节能。在北方地区尽量让建筑有一个好的向阳面，这样有利于冬季日照。在南方地区建筑通风和遮阳尤其重要，所以在建筑总体布局上应该考虑建筑群体的通风问题，在单体建筑应该考虑夏季遮阳问题。建筑周边绿化的合理布置也能起到建筑节能的作用。

2.建筑体型选择合理。在建筑设计过程中，单体建筑尽量选择外表面较少的建筑形体，因为体形系数较小的建筑能够有效地减少建筑能耗。

3.建筑材料使用合理。建筑的外围护材料对建筑的节能保温起着决定作用，如加气混凝土、粉煤灰砖、陶粒混凝土等材料的使用提高了建筑的节能指标。尤其是近几年采用的聚苯板、挤塑板及复合墙板等建筑外墙材料的使用进一步提高了建筑外墙保温效果，更先进的建筑外墙材料也在不断的被应用于建筑上。门窗也是建筑节能不容忽视的重要部位，因为外门窗的能耗占外墙能耗的一半以上，在建筑节能改造中有“墙改先改窗”的说法。由于我国前几年财力有限，所以门窗的节能改造落后于发达国家。现在随着国家财力的增加和新材料地不断涌现，新型的更加节能的门窗也在不断地应用于建筑上。

4.建筑设备选择及合理使用。建筑设备是建筑内部使用过程中的`主要能耗，选择节能效果好的建筑设备可以大大降低建筑运行成本。节能开关、节能空调、节能水泵等节能设备已经在建筑中普遍使用了，近几年建筑智能化的推广也在为建筑节能起着作用。

(二)绿色能源在建筑使用过程提供能源的应用

1.太阳能光伏发电是我们可利用的最清洁、最丰富的能源。在建筑屋顶及墙面安装太阳能电池发电系统，可以将太阳辐射能直接转换成电能，利用蓄电池组贮存太阳能电池受光照所发出的电能，并可以随时向用电设备供电，从而满足楼内的动力和照明系统的用电需求。太阳能电池发电技术具有许多优点，如安全可靠、无污染、不消耗常规燃料、不受地域限制、维修简便、适合在建筑物上安装等特点，它是当今世界上最具有发展前途的新能源利用技术。

2.太阳能热水系统也在某些地区应用到了冬季建筑采暖，也取得了一些成效。通过铺设在建筑屋顶及阳台下面的太阳能集热管采集热能，再通过循环系统，循环到室内的散热器来进行采暖。

3.地源热泵技术在建筑空调系统上的运用，是利用地表浅层中蓄存的能量，室外空气温度波动很大，但地表面几米以下的地温全年相对恒定的特点(地球表面温度通常保持在15℃左右)，在夏季将室内多余的热量不断地排出而为大地所吸收，使建筑物室内保持适当的温湿度。这项技术具有低能耗、对环境影响小、维护费用较低以及设计灵活等突出特点，是一种高效、环保的能源利用系统。

4.将光导纤维技术用于室内应用于室内照明，是通过光导纤维式太阳光导入器和通过光学透镜将太阳光聚焦，用光缆把阳光传送到室内和地下室等地方的一种高科技产品。太阳光导入器安装在室外房顶、阳台、地面、墙壁等能一年四季均照得到太阳光的地方，通过光缆接入室内，这样每天从太阳升起到落下，室内都有固定(可移动)阳光的直射，10多个小时享受免费的太阳光。人们可以在室内阳光下休息、在阳光下工作、在阳光下看书学习、在阳光下用餐……，在人们的卧室、厨房、客厅、书房、办公室等，到处拥有太阳光。光导照明系统把阳光导入到室内来照明，是现如今最健康的照明方式，也是绿色建筑首选产品。

5.垂直风力发电机系统架设在屋顶，可以为建筑提供源源不断的绿色能源，也是多项节能环保措施的一种应用方式。建筑上使用更多科技含量高的新型能源设备和节能设备已经是一个趋势。高技术的绿色能源在建筑上的使用，将为我们节约巨大的资源，是一件造福人类的大事。

包括太阳能光热利用，太阳能光伏利用，湖、水库、水塘水体冷热源利用，江河水冷热资源利用，海水冷热资源利用，城市排水冷热资源利用，浅地层岩土冷热资源利用，夜间天空冷资源利用，空气冷热资源利用和生物质能利用。

一、建筑节能分部包括以下分项

1、墙体节能工程、2、幕墙节能工程、3、门窗节能工程、4、屋面节能工程、5、地面节能工程

6、采暖节能工程、7、通风与空调调节节能工程、8、空调与采暖系统的冷热源及管网节能工程

9、配电与照明节能工程、10、监测与控制节能工程。

二、基本概念。

建筑节能，在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，普遍称为"提高建筑中的能源利用率"，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，增大室内外能量交换热阻，以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。

三、意义。

建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。要想做好建筑节能工作、完成各项指标，我们需要认真规划、强力推进，踏踏实实地从细节抓起。

1.1 政策实施过程中存在的主要问题

当前，我国正在大力进行节能减排工作，部分省市积极的响应了这个政策，制定了对应的方针政策。例如，十一层以下的居民楼必须安装太阳能节能设备等地方性政策。这种想法和意图是好的，但是由于太阳能技术设备在施工的过程中存在着原料供应困难、标准不统一等方面的瓶颈问题，死的相关的政策在实施的过程中经常处于停滞的阶段。

1.2 节能意识较为淡薄

当前的建筑设计及市场中，部分建筑设计工程师在思想观念上依然保持着传统的设计理论与思维，在设计的过程中存在着节能意识薄弱的问题，导致他们在建筑设计的过程中很少将工作重点放在节能思想的运用方面。在一定程度上影响了现代建筑设计技术的发展。

1.3 节能设备与建筑工程结合的难度

由于具体的建筑施工中，建筑设计中使用的部分节能设备不能很好的与建筑相结合，导致两者之间的结合存在着一定的难度，这是建筑节能设计发展的一个重要障碍。以太阳能的利用为例，将建筑工程与节能设备的设计巧妙的结合起来就是建筑行业太阳能利用的一项关键技术。但是部分节能设备厂商在进行产品制造的过程中过于注重产品的功能性部分，没有将建筑中的结合能力加以同等地位的考虑，使得部分产品的功能虽然足够强大，但是却不能与建筑设计有效的结合起来，在施工中也不能够将完美的设计实现。

2、建筑设计中节能设计策略

2.1根据建筑用地环境，做好建筑的整体规划

建筑的整体规划以及布局是影响建筑节能效果的一个重要方面，因此其也逐步发展成为了建筑节能设计的一个重要环节。在建筑的整体规划设计阶段，应该从建筑的早期选址、分区、建筑物区域道路的布局、建筑物的整体朝向、每栋建筑之间的间距、当地的常年风向、太阳辐射以及建筑外部空间的整体环境构成等因素加以考虑，提高建筑设计的整体节能效果。

2.2 进行合理的照明节能设计

随着经济发展进程步伐的不断加快，我国的用电量不断攀升，我国近三分之二的省市都出现了程度不一的缺电问题，甚至出现了拉闸限电的现象，这严重的制约了我国经济的持续发展，影响了人们的正常生活。当前的建筑电能节能设计主要是在照明节电方面进行研究。从当前的主要手段来看，实行照明节能设计的主要措施包括：其一，选择使用节能型的光源；其二，建筑设计的过程中尽量选用节能型的照明电器件；其三，进行合理的节能与设计照明设计，充分提高建筑照明的照度，诸如合理选择照明线路、合理选择控制开关、充分利用自然光以及合理选择照明方式等。

2.3 强化采暖系统的节能设计

在我国北方严寒地区的建筑物中都设置有采暖系统，做好建筑物的室内采暖工作的节能工作是确保建筑物节能目标实现的一个重要方向。同时，建筑物的采暖一直以来都是建筑物的耗能“大户”，因此在建筑节能设计的过程中将采暖系统的节能设计工作作为一项重点是一个合理有效的途径。在设计的过程中主要从以下几个方向进行：其一，对采暖管网进行合理的规划，尽量通过缩短室外管道程度的方式来减少热量的损失，同时利用管道强化保温的方式来提供供热管网的整体热效率输送；其二，在建筑设计的过程重要优选对采暖设备进行设计，同时通过对采暖供热系统的合理设计、运行管理等方式来提高供热效率；其三，对采暖反思进行优化，优先利用集中供热的方式，最大限度的降低对燃料或者是电能的消耗；其四，对当前的采暖与供热收费制度进行改革，逐步施行根据热量供应计费的方式进行计量。

2.4 优化外墙保温设计

在建筑节能设机构工作中，大概超过一半以上的能量节约都是通过外墙保温技术来实现的。通过使用特殊的节能技术设计制造的外墙可以比普通外墙的保温效果明显占优，通常室温要高8℃左右。在进行外墙保温节能设计的过程中，通常要用到的材料包括：加气混凝土砌块、页岩多孔砖以及含有各种保温材料，诸如矿棉、聚苯乙烯以及玻璃棉等材质的复合墙体。在进行建筑的外墙保温节能设计过程中，最好利用外保温的方式，这样可以通过这种连续型的外包而实现有效的隔阻，使得具有热桥的梁、柱等产生“断桥”效果，达到最终的节能效果。同时，利用这种技术还可以有效的解决保温隔热、抗震、抗震以及耐火等方面的问题。

传统意义上的太阳能建筑指经设计能直接利用太阳能进行采暖或空调的建筑。比较成熟的是通过太阳能的光热利用，在冬季对室内空气进行加热的太阳能采暖建筑。 随着太阳能利用科技水平的不断提高，太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集成太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术的建筑，其技术含量更高，内涵更丰富，适用范围更广。 太阳能建筑在中国已经历了几十年的发展。最初的太阳能建筑为中国五六十年代的太阳房，主要采用被动技术，通过被动设计满足人们的基本需求。现在，太阳能技术除被动技术外，还发展了主动技术，这主要表现在太阳能光热利用和太阳能光电利用两个方面。光热利用主要是用于采暖和制冷，根据利用温度的高低分为高温利用、中温利用和低温利用。工程供热主要是太阳能高温利用，日常的生活热水供应主要是低温利用。太阳能光电技术主要是利用单晶硅或多晶硅将光能转化为电能，一般用于航天飞机、空间站或边远地区。太阳能建筑的光电利用，主要是用来实现太阳能照明。 太阳能光热技术在中国的应用非常广泛，具有良好的产业化和商业化基础。而太阳能光电技术，由于其较高的成本，还未像光热那么普及。 中国太阳能建筑发展环境日趋良好。在中国，1998年5月29日签署加入《京都议定书》，2006年12月1日批准施行《可再生能源法》，2007年8月31日发布《中国可再生能源中长期发展规划》，2008年4月1日正式实施《节约能源法》，2008年10月1日开始实施《建筑节能条例》。“节能减排”、“节能省地”成为建筑行业点击率最高的词语之一。这一切都在向人们昭示：中国的房屋建设及其能源问题已成为中国社会的全局问题，太阳能建筑在中国的发展逐渐受到社会各界的广泛关注。 目前，江苏、山东、河北、海南、云南等省，北京、上海、深圳、大连等市已经在新建12层以下居住建筑以及办公建筑、学校、医院、宾馆等公共建筑中开始强制推行太阳能热水系统，因此，应用太阳能热水系统完全可以成为国家层面的建筑节能强制要求，从而让50%或65%的建筑节能目标包含更多的内涵。 在中国太阳能与建筑一体化技术已基本成熟的条件下，太阳能与建筑一体化是中国太阳能利用行业发展的必然趋势。中国政府对CO2减排国际义务的承诺和科学发展观的落实，以及不断加强的建筑节能全民意识和日益成熟的房地产市场环境，促进了建筑节能完整利益链与市场化运行机制的形成，为建筑利用太阳能提供了良好机遇。可以肯定，未来的建筑市场将是节能减排的市场，太阳能建筑将迎来快速发展的春天。中国投资网 2009-2012年中国太阳能光电建筑行业投资分析及前景预测报告太阳能建筑相关企业: 山东力诺瑞特新能源有限公司皇明太阳能集团北京天普先行公司

不少人也许已接触过“零耗能住宅”这个术语，虽然还不大清楚这到底是什么，但它听起来不错。那么这到底是现实呢？还是对未来的一个设想？这的确是现实，在美国各地这样的设施已经帮助房主们节约了大笔的能源开支。过去几年中，美国能源部一直在推广这种高效住宅设计，目的是在全国范围内的住宅建设中采用高效能源或可再生能源策略。正是如此，美国各地都出现了能耗已经接近甚至达到零的住宅，甚至是社区。根据我国建设部门的统计，目前我国已建房屋有近400亿平方米属于高耗能建筑，新建房屋有95%以上是高耗能建筑。我国市面上已建成的“准零耗能”与“纯零耗能”住宅都是广泛采用各种节能策略以及太阳能发电与热水供应系统。

所谓“零耗能”，是指建筑在实现低耗能的基础上，补充太阳能、风能和浅层地能等可再生能源，达到节约或者不用传统化石能源的目的。现国际通行的所谓“零耗能”建筑主要是指通过最佳整体设计、利用最先进的建筑材料以及节能设备，达到房屋所需能源或电力100％自产的目标。零耗能建筑并不是说建筑不耗能，而是指对不可再生能源的消耗为零，用能主要是太阳能、风能和生物智能。

初夏的瑞士，摄氏30多度的气温让人吃不消，但一走进Eawag(瑞士联邦供水、废水处理与水体保护研究所)总部大厦，却是感觉清凉如春。这个大厦没有空调，但室温一年四季保持在23摄氏度。这就是著名的Chriesbach大厦——国际知名的零耗能建筑。它于2006年9月落成，在现有节能技术的创新基础上，为建筑业树立了新的标准。据介绍，Chriesbach大厦消耗的能源仅相当于规模最小的大厦所消耗的能源的1/4，其能耗已经达到欧洲2050年的标准。

大厦是一个紧凑型实体，有一个玻璃屋顶的中央大厅，因此阳光可以照射进大厦，同时也有助于大厦在夏日夜晚的降温。墙壁是钢筋混凝土框架结构，也是冷热蓄能体，绝缘层有30厘米厚。窗体底端天花板使用的是再生混凝土，地板用木屑板铺设，而大部分墙壁则采用木质结构。办公室之间的隔断墙壁采用了黏土材料，这样既符合环保的要求，又能调节空气湿度。逃生露台上，装有天蓝色的玻璃板，在兼顾美观的同时，可根据季节变化控制日光通透，或提供遮阴，或让太阳光直射进大厦。这些玻璃板可根据设定的角度自动调节，夏天可遮挡75%的太阳光；冬天则尽可能多地放进阳光。

在能源方面，个人活动、办公设备、照明灯光及自然光线产生的热量，通常足以维持一个舒适的室温，即23摄氏度左右。在大厦屋顶四周，分布着459平方米的窗体顶端窗体底端太阳能电池，可为大厦提供近1/3的建筑用电量，约等于21.9万千瓦时(不含服务器的用电量)。此外，屋顶上还种了小植物，用来保温及收集雨水。

在水源供给和处理上，Eawag动足了脑筋。饮用水主要用于员工食堂、每层楼的饮用水龙头及清洁设施。而其他用水则主要依靠雨水。比如，屋顶上有一个80立方米的露天水花园，用来储存雨水，它位于食堂的前面，有一根单独给水管，为厕所提供冲刷水源。尿液也会被特别处理，它经单独管道与无水便池和厕所分离，储存到两个大水箱(分男、女)中，用于Eawag的研究。在停车场、通道等地方，雨水不能直接排入地下，而是被收集到一个露天水道，流入排水区域。大厦周围，挖了小沟渠，种了大片树木，它们与建筑物组成了一个融入自然的整体系统。整个零耗能表现出的不仅仅是单个尖端技术的叠加，更是各个系统和技术相互作用的最优效果。