摘 要

节约能源资源，是贯彻科学发展观的战略部署，是构建社会主义和谐社会，建设资源节约型社会，实现经济社会可持续发展的重大举措。30%。能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素，建筑能耗必将对我国的能源消耗造成长期的巨大的影响。由于人们对建筑节能管理还很有限，基础资料十分缺乏，在一定程度上影响了建筑节能的发展。作为高能耗的重要领域之一，建筑业一直是人们改革能源利用方式的重要领域。我国是耗能大国，建筑能源浪费更加突出，据相关部门统计，建筑能耗已占全国总能耗的近
本论文较为系统的分析了我国当前建筑能耗的分布状况及存在的问题。此外，对建筑节能和建筑能耗的相关概念进行了基本的阐述。本论文主要从围护结构节能、设备节能、系统节能及管理节能四个方面对建筑节能管理进行研究。在此基础上，进行建筑物能源浪费的实例与节能最佳实践案例的对比分析。最后，针对我国当前建筑节能政策制度，进行深入分析并提出合理化的建议，最终实现建筑节能的目的。
关键词：建筑节能 建筑能耗 生命周期成本 绿色建筑 
 
ABSTRACT
Conservation of energy resources is the strategic plan to implement the scientific concept of development. It is the major model to build a socialist harmonious and resource-saving society and to achieve the sustainable development of the economic society. As a high energy consumption industry, the construction industry has always been an important part in the reform campaign of use method of energy. China is the major energy-consuming countries and its building energy waste is more prominent. According to related statistics, the country’s total energy consumption of building energy consumption accounts for nearly 30%. The energy issue has become an important factor constraining economic and social development, building energy consumption is bound to cause huge long-term impact of China’s energy consumption. Because of the limiting management of building energy and the lacking of the basic information, to some extent, it has affected the development of building energy efficiency.
This paper systematically analyses the current distribution of the building energy consumption and existing problems. In addition, it elaborates energy-saving and energy consumption related concepts of the construction. Also, it makes a systematic study on four aspects of the building energy management, including: energy-saving of enclosure structure, equipment, system and management. On this basis, it makes a comparison between the energy-wasting and energy-saving examples. Finally, the building energy efficiency policies and systems are introduced, and reasonable suggestions are made to achieve the purpose of energy-saving building.
    Keywords: building energy efficiency, building energy consumption, life cycle costs, green building

 
1绪论
1.1 问题的提出及研究意义
能源是国民经济发展和社会进步的重要物质基础，经济发展的速度依赖于能源的发展。能源的短缺将会严重制约经济的快速发展，而我们目前使用的大多数能源是不可再生的，因此提高能源的有效利用率也可以说是能源发展的一条新途径。
建筑物是世界上最大的能源消耗者之一，其能耗的能源和释放的温室气体量占世界能源总消耗量的四分之一到三分之一。长期以来，机动车辆必须遵守日益严格的节能标准，但是建筑物却不曾受到类似的限制。尽管建筑物对成本和环境构成重大的影响，但其能源管理却一直未受到关注。
随着能源价格上升、电力需求猛增以及对环境的日益关注等诸多因素，各地区需积极重视建筑物的节能问题。
在我国，随着现代化建设的发展和人们生活水平的不断提高，舒适的建筑热环境已成为人们生活和工作的需要；建筑供热和建筑空调面积的增加，也使得建筑能耗占到能源消费总量的25％以上。如果在我国目前的能源生产条件下，不能更为有效地减缓建筑能耗增长，这势必成为制约国民经济发展的重要因素。
通过此次有关建筑节能管理的研究，将会引起更多的人对建筑节能的认识和关注，对有些为了追求舒适和效益而无节制地消耗地球资源和破坏地球环境的行为进行反思，研究提高能量转换的效率，加强建筑物的能源管理，达到能源优化的目标，用最小代价和最小能耗满足人们的合理需求，最终实现建筑合理用能。
1.2 本文研究的主要内容及应解决的主要问题
1.2.1本文研究的主要内容
   (1)对国内外建筑能耗发展趋势及分布状况进行对比研究。
(2)找出我国当前建筑能源消耗存在的问题，分析其产生的原因和导致
的后果，并对应该进行节能的主要环节进行研究。
(3)通过建筑物能源浪费的实例与节能最佳实践案例的对比分析，总结
出建筑节能管理的重要意义，并作为借鉴。
   (4)针对我国现有的建筑节能政策制度进行研究，提出自己的认识和有
关改进、完善建筑节能管理的建议。
1.2.2本文应解决的主要问题
(1)研究阻碍节能建筑落实的壁垒。
(2)分析实施建筑节能的四个层次。
(3)提出有效的建筑节能措施。
1.3 建筑节能管理国内外研究现状
根据《中国建筑节能年度发展研究报告2011》研究表明，美国从20世纪50年代开始的六十年间，除了用能设备和用能时间造成能耗增长外，由“二元分布”（大量普通公共建筑集中分布于较低的能耗水平，少部分大型公共建筑则集中分布在较高能耗水平）转向“一元分布”（低能耗群体为主体的结构逐渐转为高能耗为主体的结构），高能耗建筑的比例逐渐增大，成为主流的建筑形式。美国的办公建筑已经呈现“一元分布”，且目前的单位面积能耗远高于中国的公共建筑平均水平。
我国现在的公共建筑平均能耗强度水平呈现“二元分布”的状态。从1996～2008年的能耗数据看，大型公共建筑比例增加使1996～2008年我国公共建筑的总能耗增长了2.5倍。不容忽视的是，近年来，我国各地新建的公共建筑中，大型公共建筑的比例不断增加，“二元分布”中高能耗建筑的比例越来越大[1]。
因此，我们需要维持公共建筑能耗目前这样的“二元分布”结构，这就需要通过深入研究和技术创新，在目前的基础上，发展新的建筑形式和室内环境营造形式，在维持目前低能耗的用能指标下，使建筑提供更加人性化的服务，更好地满足健康舒适要求。
《中国能源综合发展战略与政策研究报告》对建筑能耗的发展进行了预测，2000～2020年我国建筑能耗中人均建筑能耗将成倍增长，但由于发展条件的限制，仍将处于较低水平。
除了公共建筑，居住建筑的能耗也是相当大的，随着城市建设的发展，它所占的比例也将越来越高。我国的建筑节能工作起步较晚，特别是居住建筑节能的发展与国外的差距甚大，所以建筑节能尤其是居住建筑的节能，应予以高度重视。
欧美发达国家随着人们生活水平的提高，住宅能耗所占全国能耗的比例相当高，在居住能耗中由于各国国情的不同，也有相当大的差别。对于天气寒冷期较长的一些国家和地区，如西北欧国家、加拿大，其采暖及供热水能耗均占住宅能耗中的大部分。
发达国家城市及乡村建筑普遍装有采暖设备，所用能源主要是煤气、燃料油或者电力，多设有恒温控制器来自动调节室温。在发达国家中，已有建筑比每年新建建筑多得多，要使建筑节能取得突出成效，就必须大力推进已有建筑的节能改造工作。
北欧和中欧国家在1980年前即已形成按节能要求改造旧房的高潮，到20世纪80年代中期即已基本完成。西欧、北美的已有房屋也早已逐步组织节能改造。因此有些国家尽管建筑面积逐年增加，但整个国家建筑能耗却大幅度下降。如丹麦1992年比1972年的采暖建筑面积增加了39%，但同时采暖总能耗却由1992年的322PJ减少到222PJ（一单位PJ等于23900吨石油），减少了31.1%；采暖能耗占全国能源总能耗的比例，也由39%下降为27%；每平方米建筑面积采暖能耗由1.29GJ减少到0.64GJ，即减少了50%[2]。
按照我国目前水平，与气候条件接近的发达国家相比，在建筑围护结构保温性能上相差很远，采暖系统的热效率也相当低，供热调控水平也很缺乏。因此，从总体上看，我国单位建筑面积采暖能耗比同等条件下发达国家大得多。
综上所述，对于长期以来我国经济粗放式增长，以及与之伴随的高能耗、高污染，带来的诸多社会问题，转变经济发展方式、节约能耗已经成为迫切任务。随着城市建设的快速发展，建筑能耗占社会总能耗的比重日益扩大，我相信，通过加强建筑节能管理，将会更有利于建设资源节约型、环境友好型社会。
2建筑节能工程概论
2.1 建筑节能
2.1.1建筑节能理念的发展
建筑是伴随人类文明的发展而发展起来的。在古代，由于人口少、技术手段有限，不可能大规模使用能源，因此自然生态没有被破坏。17世纪西方工业革命之后，人类掌握了以不可再生的能源为基础的现代动力机械，开始向自然界攫取资源。有了能源和机械，就有可能规模化生产新材料和大范围普及新技术，使人类建筑从掩蔽所逐渐走向追求舒适的建筑阶段。
20世纪60年代末和70年代初的两次中东战争，导致石油输出国对美国、日本等国家实行石油禁运，使发达国家经历了严重的石油危机。美、日等国不得不严格限制用能。建筑节能（energy saving)也从此提上各国政府和学者的议事日程。在资源紧缺的条件下，建筑节能的目标被锁定为节约用能、限制用能，即saving。
能源危机促进了发达国家经济转型，智能建筑的大量兴建，为第三产业的迅速发展创造了条件。为了保证智能生产的高生产率，智能建筑中舒适、安全的室内环境占有与办公自动化、楼宇自动化等硬件环境同等重要的位置。由于对建筑环境的要求越来越高，建筑节能目标不得不演变成为“energy conservation”，试图在建筑总能耗不断增加的情况下满足要求。
进入20世纪90年代，全球气候变化问题成为世人瞩目的焦点。人们开始对自己为了追求舒适和效益而无节制地消耗地球资源和破坏地球环境的行为进行反思。人们认识到，仅有能量的“守恒（conservation）”是不够的，更要研究提高能量转换的效率，用最小代价和最小能满足人们的合理需求，实现建筑合理用能（energy efficiency）。
2.1.2 建筑节能的概念
建筑节能是指建筑物在建造和使用过程中，人们依照有关法律、法规的规定，采用节能型的建造规划、设计，使用节能型的材料、产品和技术，以提高建造物的保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明等能耗，在满足人们对建造舒适性需求（冬季室温在16℃以上，夏季室温在26℃以下）的前提下，达到在建筑物使用过程中，能源利用率得以提高的目的。
2.1.3绿色建筑的概念
绿色建筑是指满足《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2006），在全寿命周期内最大限度地节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。
绿色建筑与普通建筑的区别：
    (1)老的建筑能耗非常大，在建造和使用过程中消耗了全球能源的50％，产生了34％的污染，而绿色建筑耗能可降低70％～75％，有些发达国家达到零能源、零污染、零排放[2]。
    (2)传统的建筑是封闭的，与自然环境隔离，室内环境往往不利于健康；而绿色建筑的内部与外部采取有效的联通办法，会随气候变化自动调节。
(3)普通建筑形式仅仅在建造过程或使用过程中对环境负责；而绿色建筑强调的是从原材料的开采、加工、运输一直到使用，直至建筑物的废弃、拆除，都要对人负责。
美国绿色建筑委员会制定的节能与环保设计评级体系（LEED）是最为人熟悉的评级体系。LEED通过项目认证、专业资格鉴定及提供培训和应用资源等完善计划提升各界对绿色建筑的专业知识。LEED是国际公认的高性能绿色建筑设计、施工和运作标准。获LEED认证的建筑物遍布多个国家和地区，而LEED认证建筑物的开发商和认证项目则代表建筑界各种不同的业主和项目[3]。
2.1.4建筑节能的特征、范围
1. 建筑节能的特征
(1)建筑节能实施的政府主导性 
建筑节能是一个庞大的系统工程，从范围来讲，关系到人与社会、人与自然是否能和谐共处；从涉及对象来讲，是个人、家庭、社团必须参与，但又必须由国家以及各级地方政府主导实施的工程。
(2)建筑节能标准的动态渐进性 
建筑节能标准视国家资源状况、社会经济发达程度、社会文明进步程度、国家在世界范围的影响力，以及国家意志的认知力的不同而表现出其一定时期的不同标准幅度。
(3)建筑节能方案的多样性 
提高建筑围护结构的热工性能和其它家用电器能效比的途径的多样性，且随着科技进步，提高建筑围护结构的热工性能和家电能效比手段还会不断出现更新换代的事实，决定了建筑节能实施方案的多样性。
(4)建筑节能受益群体的广泛性 
衣、食、住、行是人们基本生存需求，其中住、食、衣直接或间接与建筑节能相关。抓好建筑节能，直接受益者是地球上的每一个人。
2. 建筑节能的范围
 建筑用能包括建造能耗和使用能耗两个方面。建造能耗属于生产能耗，系一次性消耗，其中又包括建筑材料和设备生产能耗，以及建筑施工和安装能耗；而建筑使用能耗属于民用生活领域，系多年长期消耗，其中又包括建筑采暖、空调、照明、热水供应等能耗。
 我国建筑节能的范围按照国际上通行的办法，即指建筑使用能耗。但由于新建建筑和既有建筑改造规模很大，也应同时重视节约建造能耗和既有建筑的节能改造工作。
2.2 建筑能耗
2.2.1建筑能耗的概念
建筑能耗有两种定义方法：广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。而狭义建筑能耗或建筑使用能耗则是指维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量，包括采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事以及办公设备等的能耗。
2.2.2建筑能耗的影响因素
(1)室外热环境的影响
 建筑物室外热环境，即各种气候因素，通过建筑的围护结构、外门窗及各类开口直接影响室内的气候条件。与建筑物密切相关的气候因素为太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等。
(2)采暖区和采暖期度日数
采暖区是指一年内日平均气温稳定低于5℃的时间超过90d的地区。
 采暖期度日数是指室内基准温度18℃与采暖期室外平均温度之间的温差，乘以采暖期天数的数值，单位为℃·d[2]。
(3)太阳辐射强度
冬季晴天多，日照时间长，太阳入射角低，太阳辐射度大，南向窗户阳光射入深度大，可达到提高室内温度，节约采暖用能的效果。
(4)建筑物的保温隔热和气密性
建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。围护结构的传热热损失约占70％～80％；门窗缝隙空气渗透的热损失约占20％～30％[2]。
加强围护结构的保温，特别是加强窗户，包括阳台门的保温性和气密性，是节约采暖能耗的关键环节。
(5)采暖供热系统热效率
 采暖供热系统是由热源热网和热用户组成的系统。采暖供热系统热效率包括锅炉运行效率和管网运送效率。锅炉运行效率是指锅炉产生的可供有效利用的热量与其燃烧煤所含热量的比值。室外管网输送效率是指管网输出总热量与管网输入总热量之比值。
2.2.3建筑能耗的计量与计费
1. 建筑能耗计量
(1) 国内建筑能耗计量现状
 我国建筑能耗大的主要原因是不能人为地按需求控制能源消费，缺乏计量及调控设施。建筑能耗计量可以使管理者掌握第一手的资料，这些资料对于能源的合理分配、建筑节能标识制度的制定以及实现行为节能都具有非常重要的意义。
节能工作的首要前提是掌握建筑能耗的数据及构成。建筑物实际能耗与使用条件、入住率、设备效率衰减等诸多因素有关，能耗情况非常复杂。只有实现建筑内各能耗环节分项计量，才可能真正把各类系统的实际能耗状况和用能配额相比较，明确节能潜力。但是，目前建筑能耗计量面临着许多亟待解决的问题，主要表现在：
1)能耗数据不可靠。由于很多建筑中极少安装分类收费计能表，要了解建筑某个供能支路的用能状况，就需要从总能耗量中通过拆分的方法进行估算，从而造成很大的偏差。
2)能耗数据缺乏客观性。由于基础数据的缺乏，各种节能措施的实际效果往往无法得到客观的反应与评价。因此，对于许多名为节能但实际上更加费能的产品与技术，无有效的计量手段辨别其真伪。
3)能耗数据缺乏时效性。由于供能单位读表时刻不规律，单位抄表提供的月能耗记录与采用实时计量得到的真实数据间往往会存在较大的偏差。同时，供能单位所记录的逐月数据也无法满足能耗分析的要求，因为根据月能耗无法获知建筑分别在白天和夜晚的能耗状况，也不能对建筑用能的实时变化进行分析，更无法为节能诊断提供必要的数据依据。
4)节能责任缺乏强制性。建筑能耗涉及多个管理责任者，不掌握各自责任范围的实际能耗状况，就无法考核各个管理者在节能管理中的业绩，自然也就很难履行通过加强管理来实现节能措施。
(2) 建筑能耗计量方法
 对建筑物来说，仅统计能耗总量不足以说明问题，因为建筑能耗本身受围护结构特点、设备系统形式等影响很大，从而造成能耗的总量差别、单位面积耗能差别及人均耗能差别也可能很大。所以，判定建筑是否节能或者能耗是否降低，应进行建筑能耗的分类、分项计量，依据能耗数据，经过对比分析，结合建筑功能、服务层次等因素，才能做出合理的判断。常见的能耗分类、分项计量方法有：
1)分户计量
制约分户计量推广的主要因素有：①计量装置的造价及性能。计量装置的价格应能够被用户接受，而且其可靠性还有待经过长期使用得到验证，以确定适合我国不同地区用能特点的计量装置。②分户计量将衍生固定能耗费。采用分户计量，用户可以关闭自家阀门或调控措施以节省能源与费用，但供能部门的供能负荷不能减，以确保每一个用户打开阀门后能得到足够的能量，这部分费用为固定费用，无论用户用多少能，都要缴纳一定的固定费用。如果固定费用比例大于可变费用（实际的供能成本），就会让很多市民难以接受。③分户计量是否达到节能效果。目前，普遍认为分户计量下能耗费用不应超过按建筑面积收取的费用这一对比尺度。然而分户计量收费中有一定的固定费用，对一些用能比较节约的用户来说并不划算，而不节约的用户相比之下并没有多花多少钱，因为不管用户用了多少，都不会超过按建筑面积的收费标准，结果就出现了用户尽可能用能的局面。 ④管理的难度。计能表归属权问题，即归住户还是归功能单位是管理难的一个突出问题，如果是新建房屋，房产开发商购置计能表，再从住户买房款里收回，问题还不突显；但已入住房屋，供能管理单位如何实施统一定型购置与安装、居民交款的方式、安装费用等都会与用户产生一些矛盾。
以分户热计量为例，目前主要有3种计量方法：
①从供热系统中直接测定用户的用热量。该方法需对入户系统的流量及供回水温度进行测量。采用的仪表为热量表。该方法的特点是：原理简单，价格较高，安装复杂，并且在小流量时，计算误差较大。
②通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量。该方法利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。采用的仪表为热量分配表，常用的有蒸发式和电子式两种。其中，蒸发式热分配表的特点是价格较低、安装方便，但计量准确性较差。电子式热分配表的特点是计量较准确、方便，价格比热量表低，并且可在户外读值。
③通过测定用户的热负荷来确定用户的用热量。该方法是测定室内外温度并对采暖季室内外温差累计求和，然后乘以采暖热指标（如体积热指标等）来确定收费。该方法采用的仪表为测温仪表。该方法的特点是安装容易、价格较低。但由于遵循相同舒适度缴纳相同费用的原则，用户的热费只与设备的或测得的室温有关，而与实际用热量无关，因此，开窗等浪费能源的现象无法约束，不利于节能。
2)分小区计量
由于同一住宅小区内，建筑物供能水平基本相当，因此可以对一个小区总体能耗进行计量，再进行能耗的分配。虽然不能像分户计量那样提高个体用户节约用能的积极性，但大体能做到对不同类建筑物能耗计量的公平性。作为供能的主体，供能单位负责测量小区的总能耗并最终对单位面积供能量进行确定。小区计量不仅需要供能单位测量总能耗，还需要其确定最佳供能量，避免供能过量造成能量的浪费。
3)建筑分类计量
对于非节能建筑可按照原有供能计量方法，对于节能建筑可进行建筑能耗分级，通过对建筑的分级来确定不同节能等级建筑的能耗。节能建筑分级评价应由政府监督完成，建立一个建筑能耗标准，根据这个标准对节能建筑进行等级评价，等级评价一般以小区为单位进行，主要原因是同一个小区内的居住建筑结构及建筑材料基本相同。在新建住宅小区建设时，就应对其进行节能等级评价，为制定节能建筑计量提供依据。节能等级评价可以由政府牵头，委托非营利性团体与供能企业共同对节能建筑进行等级评价，并且必须根据实际测量的数据确定。一旦节能等级确定，供能计量方法即确定，这样供能单位也会本着最大经济利益原则，对用户按最佳供能量供应。
2. 建筑能耗收费制度
(1) 现有收费制度的弊端
现行的收费制度是按面积收取采暖费用，这种制度不但不能激发居民的自觉节能意识，也严重制约着我国住宅采暖分户计量技术的推广、发展和热改工作的进程，其弊端主要表现如下：
1)现行收费制度不利于新型保温隔热材料的推广使用。传统的兼起承重作用的保温隔热材料的保温隔热性能较差，但成本较低。新型的保温隔热材料（如加气混凝土、空心砖等）虽可大大降低建筑围护结构的热损失，但同时也会增加建筑成本。其增加的费用应能从所节省的采暖费用中得到补偿，补偿年限一般不超过10年。但现行的采暖收费制度，从居民的切身利益出发，无法比较其间孰优孰劣。在某一程度上也就限制了新型保温隔热材料的推广使用。
2)现行的收费制度不利于新型节能装置的推广使用。在采暖系统中采用各种新型的节能装置也可节约大量热能，如安装在散热器上的温控调节阀等。这些新型节能装置有的由于价格较高，不能在采暖付费中获得经济利益；有的虽价格不是很高，但由于节约热能与用户的经济利益无关，因而用户不能按自己的需要进行调节，致使这些节能装置在实际使用中受到很大限制，不能发挥出应有的功效。这也是我国采暖节能装置发展滞后的主要原因之一。
3)现行的收费制度不利于提高居民的节能意识。目前在发达国家，热量计已普遍使用。采暖按各家各户实际消耗热量的多少收费。热量已成为一种真正意义上的商品，因而居民的节能意识普遍较高。一些国家的经验表明，安装热量计后由于居民节能意识的提高，可达到节约供热量20％的效果。
4)现行的收费制度不利于提高供热部门积极改进设备，提高系统效率。目前我国城镇供热热源除了少量的地热、工业余热外，主要有3种形式：热电联产集中供热、集中锅炉房供热和分散锅炉房供热。三者的热效比约为85:75:40，煤耗比约为100:112:210。由此可见，分散锅炉房供热的经济性很差[4]。
高煤耗、低热效率的小锅炉房之所以能够存在，现行收费制度对其的保护作用是一个重要原因。由于是按照面积收费，且采暖费的绝对大部分由单位负担，因此，供热部门能够获得稳定的、较高的收益，从而导致供热部门在节能上缺乏危机感，投入也明显不足。如改为按热量收费，供热量将有较大幅度的下降，且供热量的小时变化幅度会加大，同时用户对供热质量的要求也会提高。如果这些分散锅炉房不在节能降耗、提高供热质量上下大力气改进的话，许多分散锅炉房将出现亏损。供热热源采用集中供热、热电联产、大型热工厂等取代分散锅炉房是必然趋势。
(2) 分户计量应解决的问题
1)改进供热系统形式
采用分户计量首先需将单管顺流式系统改为双管式系统或单管跨越式系统，在散热器入口安装温控阀，使用户有控制热量的自主权。整个系统在入口处安装一台热量计，用于计量系统总的热量消耗。各组散热器在整个采暖期中的散热量由安装在散热器上的热分配表记录并经计算得出。可以采用一户一表的计量形式，这种方式要求室内采暖系统必须设计成双管水平并联系统。按此种计量形式设计的分户采暖系统和按传统设计所需费用可纳入基建投资。因此，可以要求新建建筑一律按分户计量收费设计室内采暖系统，以加快供热计量收费的实施。这种一户一表的计量方式简化了收费的计算程序。但要求每户都装有一块热表，故初期投资较大。
2)制定合理热价
制定热价是一项牵扯面宽、政策性强且十分繁杂的工作，是把供热事业从计划经济体制推向市场经济体制的关键。热价的制定应兼顾国家，供热部门和热用户三方面的利益，要对现有各种热源形式的供热成本进行广泛，深入的调查分析，摸清楚其目前的运营状态。
3)供热计量的仪表
要实现供热计量收费，首先要让用户能自主调节室温，要做到热量分户计量，需要有热量计量手段及设备。计量收费系统的热计量工作是通过热量表来完成的，一个完整的热量表由以下3部分组成：①用以测量热水流量的流量计；②分别测量进水和回水温度的温度传感器；③根据与其相连的流量计和温度传感器提供的流量和温度数据，通过热力学公式计算出热用户耗热量是多少的积分仪。
3建筑能源管理
3.1 建筑能源管理概述
能源管理是现有建筑有效地使用能源的基础。由于世界各地的企业争相寻求舒缓成本高涨压力、提升环境绩效和企业商誉以及降低风险的方法，能源管理已经逐渐被业界接受。善用能源管理的公司不但能降低成本，也可以减少在作业区域内的能源耗用，保护自然资源。
围护结构节能是建筑节能的基础，在设计阶段就必须完成。建筑节能设计标准中的强制性条款主要是针对围护结构节能的。建筑建成之后，就很难对围护结构做根本性的改造。设备节能主要靠设计阶段的计算、选型决定。由于我国工程设计中负荷计算普遍偏大，导致空调采暖设备容量偏大，设备长时间在部分负荷下运行，降低了运行效率。但在运行管理中对设备参数做局部调整、对设备精心保养维护，还是可以起到一定的弥补作用。系统节能除了设计中的分析、匹配外，较大程度上仰仗于系统的调适、自控和管理系统。有时，单体设备都是高效的，但组合成系统却不一定节能，需要对系统进行调适。最后一个层次是管理节能，主要是通过对建筑物的日常运行维护和用户耗能的行为方式实施有效的管理，以及通过能效改善和节能改造实现节能，是最高层次的建筑节能。
3.2 围护结构节能
3.2.1围护结构节能的现状
建筑围护结构的保温隔热水平是建筑节能的重要环节，是降低建筑物采暖耗能的必要措施。欧洲国家的住宅年实际采暖耗能已经普遍降到了每平方米6L油以下。以北京市住宅的平均采暖耗能按欧洲方法折算，为每平方米16L油，按照节能50%标准新建的住宅的采暖能耗也是8.75L油的水平；北京市实施节能65%设计标准的建筑，可达到每平方米建筑一个采暖季耗标准煤8.75kg，也仅达到6.125L油的目前欧洲平均水平[5]。
住宅建筑围护结构传热系数设计标准与相近气候条件下发达国家的住宅建筑围护结构传热系数设计标准比较结果见表3-1[5]。
表3-1 住宅建筑围护结构传热系数设计标准对比 单位：W/(㎡·K)

地区

 
外墙
外窗
屋面
中国北京（节能65％）
0.60
 4.70
0.60
瑞典南部
0.17
 2.50
0.12
德国柏林
0.5
1.50
 0.22
美国气候与北京相近地区
0.32～0.45
2.04
0.19
加拿大
0.36
2.86
0.23～0.40
日本北海道
0.42
2.33
0.23
俄罗斯气候与北京相近地区
0.44～0.77
2.75
0.33～0.57

 

由表可知，目前我国围护结构的保温隔热的需求，与国际发达国家相比仍有很大差距。外墙的热导率为发达国家的3～4倍；外窗为1.5～2.2倍；屋顶是2.5～5.5倍。实施建筑节能前的建筑物围护结构保温隔热性能差，建筑用能浪费严重。20世纪70年代我们一个月的耗电只有几度到几十度，而现在平均300度左右。可见随着人们生活水平的不断提高，建筑使用能耗在人们的日常生活中的比例也在不断地增加。
3.2.2围护结构节能的内容和特点
由于通过建筑围护结构散失的能量和供暖制冷系统的能耗在整个建筑能耗中占大部分，因此节能工作主要围绕提高这两方面的效率展开。围护结构各部位的传热耗热量在不同节能阶段占耗热量指标是不同的，随着对建筑物节能要求提高，各部位的耗热量分布比例变化也越大（见表3-2[5]）。
表3-2 围护结构各部位耗热量分布情况

 部位

 
 
指标
外墙
％
外窗
％
屋面
％
其他
部位％①
空气
渗透％
总传热耗热量
(W/㎡)/ ％②
耗热量指标
(W/㎡)
80住2～4
25.5
23.7
8.6
19.2
23.0
27.43/86.26
31.8
节能50％
27.5
18.9
7.9
24.7
21.0
19.26/93.50
20.6
节能65％
16.8
16.9
5.9
32.6
27.8
13.32/91.23
14.6

 

1其他部位：包括楼梯间隔墙、户门、阳台门下部、地面。
2为总传热耗热量/耗热量指标的百分比。
因此，在不同的节能阶段，根据围护结构各部位的耗热量分布采取相应的节能措施，可降低其传热耗热量，确保总体建筑的总传热耗热量要求。
我国建筑围护结构保温隔热的特点：
(1)许多发达国家住宅多采用轻质结构，而中国建筑以采用混凝土、砖石等重质结构为主。这种结构的外墙便于采用粘贴、浇注等方式保温。
(2)我国常用的重质建筑结构采用外保温有一个突出的优越性，即其热容量很大，使建筑物热稳定性好，冬暖夏凉，从而受到住户的广泛欢迎。
(3)建筑节能工作发展不平衡，建筑围护结构保温隔热工程的质量水平还有待进一步提高，节能技术体系还有待进一步发展。
3.2.3 围护结构节能的关键
外围护结构节能包括墙体、屋面、外窗、楼、地面以及不采暖楼梯间隔墙、户门、阳台门下部等部位采取保温隔热措施。围护结构的节能主要是依靠提高结构的保温隔热性能来实现。保温隔热性能的提高能改善房屋建筑的室内热环境和降低空调使用能耗。
1. 外墙节能措施
墙体在建筑的外围护结构中占的比例最大，墙体传热造成的热损失占整个热损失的比例也最大，因此墙体的保温是外围护结构建筑节能的一个重要部分。
墙体按照保温材料设置位置的不同，可分为外墙外保温、外墙内保温、外保温和夹心保温墙体。单一材料墙体，往往难以同时满足较高的保温、隔热要求，因而，在节能的前提下，复合墙体越来越成为当代墙体的主流。
(1)单一材料的墙体 加气混凝土砌块、陶粒砌块材料热阻比较大强度也比较高，可以用来砌筑既承重又保温的墙体。这种墙体的构造最简单，施工也方便。遗憾的是这些材料的保温性能毕竟与高效保温材料有很大的差距，由它们构成的墙体保温性能很难提得很高，一般而言不能满足寒冷和严寒地区的节能要求。但是在夏热冬冷和夏热冬暖地区，冬季室内外的温差不是很大，对墙体热阻的要求不如在严寒和寒冷地区高，上述这些单一材料构成的墙体是能够满足建筑节能的需要的。
(2)多层复合的墙体 在传统墙体的基础上增设一层有高效保温材料组合而成的墙体。最常见的是实心粘土砖墙或钢筋混凝土墙上增设一层聚苯乙烯硬质泡沫塑料。这种墙体的优点是保温层和承重层分工明确，传统的墙体层承担承重的任务，高效保温材料层承担增大热阻任务。由于高效保温材料的热导率非常小，增设几厘米厚的保温层就可以极大地提高墙体的保温性能了。
复合墙体的技术难点是如何保护好保温材料层，使其能够长久正常地发挥作用。高效保温材料一般都是有机材料，其耐久性能远不如传统的墙体材料。而且高效保温材料一般都是多孔材料，容易吸水，含水量大了以后保温性能会大幅度下降。所以复合墙体的保温材料层外面一定要有一个防水、透气、耐久而且有相当强度的保护面层。因此复合墙体的构造比较复杂，施工要求高，造价也较高。
(3)墙体的隔热 墙体隔热的任务就是在相同强度的太阳辐射下，尽量降低墙体表面的温度，从而减少向室内的传热。墙体的垂直绿化是降低墙面太阳辐射的好措施，而且还美化环境。
(4)屋面节能措施 屋面节能的原理基本与墙体节能一样，通过改善屋面的热工性能阻止热量的传递。主要措施有保温屋面、架空通风屋面、蓄水屋面、坡屋面、绿化屋面以及加贴绝热反射膜的屋面等。
屋面保温可采用板状高效保温材料、整体现喷保温材料作保温层或加贴绝热反射膜的保温材料。封闭式保温层的含水率应相当于该材料在当地自然风干状态下的平衡含水率。
屋面隔热可采用架空、蓄水、种植或加贴绝热反射膜的隔热层。但当屋面防水等级为Ⅰ级、Ⅱ级时，或在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上，不宜采用蓄水屋面；架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用，不宜在寒冷地区采用；种植屋面根据地域、气候、建筑功能等条件，选择相适应的屋面构造形式。
①平屋面节能应改变过去把无机多孔材料密封在屋面防水层与结构层之间的不利做法，并尽量采用高效保温材料作屋面保温层，如模塑型聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）或挤塑型聚苯板（XPS板）等。在构造形式上尽量采用发达国家流行的倒置保温做法，把保温层置于屋面防水层之上，从而简化屋面构造，减薄屋面厚度，并有效保护防水层。
②坡屋面包括瓦材粘铺型和瓦材钉挂型两种。膨胀聚苯板、防潮矿棉板、膨胀珍珠岩芯板以及屋面绝热板作保温层材料，上作防水层后再用水泥砂浆粘铺瓦材。对瓦材钉挂型坡屋面可采用EPS板、XPS板、防潮矿棉板、玻璃棉板等材料作保温层，设置在顺水条下面的横格木之间。
2. 门窗节能措施
国家行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中，都有对户门和外窗的传热系数要求。户门节能一般是在金属门板（外包木门）内填放15～18mm厚玻璃棉板或矿棉板。窗户节能技术主要从减少渗透、传热和太阳辐射能三个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换，可通过采用密封材料增加窗户的气密性；减少传热量是防止因室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框组成，通过采用节能玻璃（如中空玻璃、热反射玻璃等）、节能型窗框（如塑性窗框、隔热铝型框等）来增大窗户的整体传热系数以减少传热量；在南方地区太阳辐射非常强烈，通过窗户传递的辐射热占主要地位，因此可通过遮阳设施及高遮蔽系数的镶嵌材料（如Low-E玻璃）来减少太阳辐射量。
3. 楼、地面节能措施
楼、地面的保温隔热包括不采暖地下室顶板作为首层的保温隔热，楼板下方为室外气温情况的楼、地面的保温隔热。以及随着采暖方式和收费体制的改变，按户计量收费势在必行。对于户与户之间的保温隔热要求也随之产生，这样就增加了上下楼层之间的楼面保温。
综上，建筑物围护结构的保温和隔热性能，对于冬、夏季室内热环境和采暖、空调能耗有着重要影响。围护结构保温和隔热性能优良的建筑物，不仅冬暖夏凉、室内热环境好，而且采暖、空调能耗低。随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，人们对改善冬、夏季室内热环境和节约采暖和空调能耗问题日益重视，提高围护结构保温和隔热性能问题也日益突出。
3.3 设备节能
3.3.1 建筑能耗设备
建筑内的能耗设备主要包括建筑照明、供暖、通风、空调、楼宇自动化设备等。南方地区空调系统和照明系统的耗能在大多数的民用建筑能耗中占主要份额，空调系统的能耗更达到建筑能耗40%～60%，成为建筑节能的主要控制对象。
3.3.2 增加新建筑物节能装置所面对的障碍
(1)施工成本增加
一般来说，人们以为节能会提高建造成本，但是，越来越多的绿色建筑资料和个案研究指出，这种想法是没有任何根据的。绿色建筑通过节能设计抵消各项开支后就是所增加的成本。因此，节能建筑最终省下的支出大大的取决于设计团队的整合设计能力。
(2)该区域内大部分开发中经济体的项目开发进度十分紧凑
建筑界一贯的作业模式是设计和施工独立并同时进行。许多开发商依赖固有的设计模式并且重复使用其他建筑的设计元素，只在施工后期加入新的设计元素，所以工程的各个阶段可以同时进行，有利于尽快完成施工。因此，往往只到了工程后期才会考虑到建筑系统和已建结构的配合问题。
(3)缺乏良好的检验和验收过程
紧凑的工程进度以及缺乏周详设计阻碍了建筑质量的验收。验收的过程主要是检验大楼的性能是否符合设计理念、合同文件、业主营运需求等。除了检验以外，验收过程也应包括记录营运程序，为营运者提供培训以确保建筑物顺利移交。
(4)对建筑生命周期成本缺乏深远的考虑
生命周期成本分析对建筑物使用期间的环境影响以及成本投资提供了一个分析架构。当业主采用生命周期成本分析时，他们除了考虑设计和施工成本以外，还会考虑建筑物的长期营运、维护、修理、更换以及清拆等开支。如果利用生命周期方法，建筑增效减碳的成本可以降为零，甚至低于一般建筑[6]。
3.3.3 建筑设备节能设计应注意的问题
建筑的节能设计，必须依据当地具体的气候条件，首先保证室内热环境质量，同时，还要提高采暖、通风、空调和照明系统的能源利用效率，以实现国家的节能目标、可持续发展战略和能源发展战略。
(1)合适、合理地降低设计参数
合适、合理的降低设计参数不是消极被动地以牺牲人类的舒适、健康为前提。空调的设计参数，夏季空调温度可适当提高一点，冬季的供暖温度可适当低一点。
(2)建筑设备规模要合理
建筑设备系统功率大小的选择应适当。如果功率选择过大，设备常部分负荷而非满负荷运行，导致设备工作效率低下或闲置，造成不必要的浪费。如果功率选择过小，达不到满意的舒适度，势必要改造、改建，也是一种浪费。建筑物的供冷范围和外界热扰量基本是固定的，出现变化的主要是人员热扰和设备热扰，因此选择空调系统时主要考虑这些因素。
(3)建筑设备设计应综合考虑
建筑设备之间的热量有时起到节能作用，但是有时候则是冷热抵消。如夏季照明设备所散发的能量将直接转化为房间热扰，消耗更多冷量。而冬天的照明设备所散发的热量将增加室内温度，减少供热量。所以，在满足合理的照度下，宜采用能达到冬夏季节能要求的照明灯具。
(4)建筑物空调方式及设备的选择，应根据当地资源情况，充分考虑节能、环保、合理等因素，通过经济技术性分析后确定。
3.4 系统节能
3.4.1建筑能源管理系统自动化
建筑能源管理系统（EMS，Energy Management System）是建立在建筑自动化系统（BAS，Building Automatic System）的平台之上，是以节能和能源的有效利用为目标来控制建筑设备的运行。它针对现代楼宇能源管理的需要，通过现场总线把大楼中的功率因数、温度、流量等能耗数据采集到上位管理系统，将全楼的水、电力、燃料等的用量由计算机集中处理，实现动态显示、报表生成。并根据这些数据实现系统的优化管理，最大限度地提高能源的利用效率。
系统节能除了设计中的分析、匹配外，较大程度上仰仗于运行管理人员的不断调整、改进和优化。系统检测以系统功能检测为主，根据目前建筑设备监控系统的工程实际情况，在系统功能检测内容中，提出九个主控项目，分别为：空调与通风系统、变配电系统、照明系统、给排水系统、热源系统、冷冻和冷却水系统、电梯和自动扶梯系统、中央管理工作站和操作分站、建筑设备控制系统与子系统间的数据通信接口。在具体工程检测时，应根据建筑物的要求，以设计文件的内容为准。
由于建筑能耗的计量是建筑节能管理的关键环节，所以我们需要建立能耗分析系统。能耗分析管理系统是指通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。其中，分类能耗是指根据国家机关办公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，如：电、燃气、水等。分项能耗是指根据各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据，例如，电量分项能耗应当包括：照明插座用电、空调用电、动力用电等。
3.4.2 系统节能建议
(1)采用整合设计
整合建筑设计是指综合建筑构件和系统，使得建筑物的能源、环境和经济效益达到最佳性能表现。通过采用整合设计，使建筑各系统之间、系统的各设备之间、设备与服务对象之间实现最佳匹配。公司若要从逐个设计模式转为整合设计模式，就必须提供员工培训课程，并聘用有关方面的专家。此外，项目经理是关键人物，他必须深入了解项目的节能目标。建筑营运者在设计初期的参与也有助于项目的成功。
(2)为主要建筑系统挑选合适的系统
虽然整合设计的最终目标是优化各建筑元素之间的关联性，但要达到这种设计水平也许不太实际，或是市场上无法提供。不过，为建筑物挑选合适的暖通空调系统一般是可行的。如果开发商和业主不选用任何其他节能措施，则要求工程师为新建筑设计或建筑改造项目提供较小的暖通空调系统。
照明是另一个可通过构件和设计而改善的系统。其中一个简单的设计技巧是将照明设备与窗户平行安装，而每一排照明设备有其独立的控制开关。当自然照明充足时，只开启光线不足处的照明设备，而将窗户附近的照明关闭。另一个节能方法是安装自动感应器，当公共空间无人时，或在非营业时间时，感应器可自动关闭照明设备。
(3)为主要建筑系统选用合适的营运模式
建筑营运者可透过观察用户使用能源的方式来避免浪费能源。如用户缺乏节能知识，他们经常不关掉照明或空调系统，因而浪费许多能源。希慎兴业公司对公共空间，例如电梯流量、照明需求以及室温等进行分析，然后调节相关系统设备，以确保只有必须使用的系统在运作。在香港，这些分析结果已经省下10％～15％的能源[7]。
3.5 管理节能
3.5.1 建筑能源管理的PDCA
在项目的全面质量管理中，有一个著名的戴明理论，即由美国著名的质量管理专家戴明博士提出的PDCA循环（Plan-Do-Check-Action）。建筑能源管理遵循这一理论。建筑能源管理的重要环节是设定管理目标。
(1)量化目标：例如全年能耗量、单位面积能耗量、单位服务产品（如旅馆、医院的每床位）能耗量、直接和间接的碳排放量减少等绝对值目标；系统效率、节能率等相对值目标。
(2)财务目标：例如能源成本降低的百分比、节能项目的投资回报率，以及实现节能项目的经费上限等。
(3)时间目标：完成项目的期限、在每一分阶段时间节点上要达到的阶段性标准等。
(4)外部目标：达到国际、国内或行业内的某一等级或某一评价标准、在同行业中的排序位置等。
此外，要重视计量和检测。我国能源法规定：“用能单位应当加强能源计量管理，健全能源消费统计和能源利用状况分析制度”。通过对建筑设备系统分系统和分项计量以及对计量数据的分析，可以发现节能潜力和找到用能不合理的薄弱环节。能耗计量是建筑能源管理工作的基础。
3.5.2 实施建筑能源管理应注意的影响因素
(1)必须制定节能目标
根据PDCA循环的要求，公司首先要制定明确的节能目标。公司管理层应根据自身情况，制定合理的目标。例如澳新银行要求营业经理须达到量化目标的要求，但对银行其他业务则制定质化目标。该银行定下在2年内节约5%电力消耗的目标，这是可行的[7]。
(2)高层领导的支持
能源管理项目卓有成效的公司一般是由公司执行总裁或主席负责领导能源管理委员会、定期接收相关报告和参与制定能源性能目标。虽然管理层制定了硬性目标，但是与员工之间的沟通也是主要环节，可通过沟通逐渐增加员工的责任感，并分享公司在节能努力上的成绩。
(3)测量是改善节能的重要环节
测量能耗量以及监控改善工作的成效对任何成功的能源管理项目都是相当重要的，大部分公司的首要工作是确定需要进行测量的项目以及制定指标作为测量基准。
(4)维护是重要项目
维护是重要项目，除了提供员工培训以外，更需要定期做出程序评估。通过保存维护记录，能够为员工提供新技术以及教他们如何进行维护，从而使公司通过能源管理达到更好的节能水平。
(5)教育是成功的主要因素
大部分的公司通过全面性的公司教育项目、“绿色大使”或教育中心来教育员工节能的重要性。许多公司举办员工比赛以及激励和表扬项目，这些活动不但加深了对节能的认识，同时对员工也产生了鼓励作用。部分公司更将节能意识推广到所属社区。
(6)能源管理专职人员及多专业领域的支持小组
设有能源管理项目的公司一般由一个小组负责能源管理，并设专人管理。能源管理工作通常占能源管理人员一半的工作时间，但许多公司也有全职人员。能源管理人员肩负多种职责，还需具备技术方面和营运上的知识，并且能与员工以及高层领导有效地沟通、互动。
能源管理团队一般是由多个专业领域的人员组成的，各专业人员的努力让能源管理小组取得更大的成效，小组共同启发、通过多种新构思，在不影响客户舒适感的前提下确保节能效率。
(7)节能顾问可提供援助
成功的节能管理项目不一定要聘请咨询顾问，但是，节能顾问对展开新项目时可以有一定的帮助，例如制定测量系统或者找出主要的节能项目，甚至审核营运和维护等工作。
4建筑物能源浪费与节能最佳实践案例
4.1 建筑物能源浪费实例
4.1.1 清水河县旧城改造
项目介绍：年财政收入只有3000多万元的内蒙古清水河县举债60亿建新城，历时10年如今留下一堆“烂尾楼”[8]。
分析一：隐性浪费
清水河县的案例，代表城市建设铺摊过大、规划不合理的现象。近年来，一些地区过度追求城市化建设，兴建奢华办公楼、大广场，造成能耗用量大。一些城市规划粗放，功能设计不合理，居住区与工作区远离，既耗时间又耗能源。
虽然，中国政府厉行节能减排战略，“跑冒滴漏”式能源浪费得到有效遏制，但生产生活领域内的隐性能源浪费现象却呈加剧态势，以“炸楼”为代表的重复建设现象仅为表现之一。
在建筑物的反复建设中，虽然刺激了钢铁、水泥等建材的生产，但损失的钢筋、水泥都是高耗能品。在反复拆旧建新、过度追求建筑面积的过程中，我们消耗和浪费了大量能源。
分析二：决策失败，不正确的发展思路和政绩观
对于清水河县奢华行为导致的决策失败或当地负担加重，北京大学宪法与行政法研究中心主任姜明安教授认为，原因之一在于有的官员假公济私，以招商引资、引进人才或改善投资环境为名，大兴土木，实则为自己创造奢华的办公环境和生活条件[8]。
错误的发展思路以及错误的政绩观，亦是决策失败的重要原因。在清水河县奢华行为背后，其实并不乏官员试图改造当地贫困面貌，希望有所作为，形象工程在一定程度上确实有利于对外宣传、进而引进人才和资金。但地方领导人做过头了，把建设形象工程作为基本的发展思路，而未立足于当地财力的可能性和考虑当地百姓的迫切需要。这种不切实际的一味改造的后果，必然会付出沉重的代价。
在旧城改造的过程中，官员的心态亦严重影响地方政府的决策。有一部分官员并不是完全从城市的长远发展角度去考虑决策，而是将更多地精力放在如何吸引领导、媒体及社会关注上，以谋求短期改变当地面貌和自己的处境。这种官员心理在贫困地区最为明显。
对于当时的政绩标准，存在误区，其中最大问题在于上级政府的误导。上级将GDP和城市形象（大广场和高楼大厦等）作为主要或唯一的政绩考察标准。省考察市，市考察县，领导们首先看到的都是GDP和城市形象，看有无改进，改进了多少。
分析三：缺乏监控的发展“冲动”
我国隐性能源浪费严重，一方面是由于长期以来在“地大物博”心态下形成的大手大脚习惯，更重要的原因是，各地违背国情的发展“冲动”、片面追求GDP增长和缺乏有效监控手段。
综上所述，清水河县建设新区，正是由于缺少合理的建筑节能管理，造成了社会资源的极大浪费。因此，我们要结合建筑能源管理的PDCA循环，根据自己的财力、物力和资源能力设定合理的节能管理目标，做到“实事求是”和“恰如其分”，避免加快发展的冲动导致靠抢占资源、采掘资源的“速成”式发展。而要做到“实事求是”，就必须做到“知己知彼”。对自己管理的大楼的能耗现状、先天条件、节能潜力、与其他建筑相比的优势和劣势，都要心中有“数”，即有一个量化的概念。政府官员要树立正确的发展思路和政绩观，制定问责制度和对能源利用率的考核，加强对建筑生命周期成本深远的考虑和能耗的监控以减少隐性浪费。
4.2 绿色建筑实例
4.2.1 泰格公寓节能改造
1. 泰格公寓节能概述
(1) 项目背景
泰格公寓是中国第一栋获LEED（银级）认证的商业开发项目。这座高级的服务式公寓位于深圳蛇口区，主体建筑共25层高，另有6栋4～6层高的低层建筑。
(2) 前期方案定位
开窗率：100%
玻璃：采用一般的普通白玻6'
空调系统：采用户式分体空调
热水系统：集中燃气热水系统.
泰格公寓在前期的设计阶段单从建筑艺术效果出发，并未充分考虑建筑的节能性，导致前期设计中G栋的东、南、西三个立面近乎100％的开窗率，经初步统计单位面积空调冷负荷指标达到一般住宅的3～4倍[9]。
(3) 节能原则
节能分为主动节能和被动节能，主动节能主要指通过建筑本身合理的围护结构降低进入建筑室内的热量；被动节能主要指在前面主动节能的基础上，进一步通过先进的技术，第二次降低能耗。由此可见节能首先要作好围护结构，然后才考虑从设备技术上节能。遵循着这个原则，本案例的内容也将从以下三个方面展开：
1）围护构造方案篇
2）空调系统方案篇
3）热水系统方案篇
2. 围护构造方案篇
(1) 建筑构造本身耗能分析
深圳属于亚热带气候，气候特点是太阳辐射强度大，太阳高度大，月平均室外温度普遍高于15℃。一般做好建筑节能从以下三点出发：通风、遮阳和隔热，由于深圳的气候与北方不同，室内外的温差不象北方那么明显，能量进入室内的主要方式还是通过阳光直射，所以在本篇中，将重点围绕通风、遮阳展开分析。
(2) 建筑构造节能措施
1）通风措施：建筑设计前期，通过合理的平面布局，在门窗开启时每个户型90％的室内空间可形成自然通风。设计后期，又提出了呼吸窗＋竖向变压式排风道及排风设施。保证住户在关闭窗户时，建筑亦达到通风的效果。原理是通过在建筑的每个厅、房都安装了呼吸窗，配合厨房、卫生间设置的竖向变压式排风道及排风设施，形成自然风流。
2）遮阳措施：
构造方面：首先减少开窗率，在不影响到立面效果和功能使用的前提下，把东西向的开窗率调整为45％，南面的开窗率为60％，对比原设计中100％的开窗率，建筑的节能效果获得了增强[9]。其次，在G栋南面原方案设计了1200mm进深的阳台，有效起到了遮阳效果。能源优化分析中，虽然竖向遮阳对东西向是最有效的，但为了不影响原有立面，采用在G栋无阳台部分东南、南向增加挑宽750mm的遮阳板，通过水平遮阳从而降低了单位面积空调冷负荷。
围护材料方面：玻璃作为建筑主要的围护结构起着遮阳和隔热两方面效果。在ASHRAE夏季标准条件下，通过玻璃的总热值，可用公式表示为：
Q =（31.7℃－23.9℃）×K＋630×SC[5]
式中 K——传热系数 ；SC——遮阳系数；
第一项代表了玻璃隔热性能；第二项表代表了玻璃的遮阳性能。;
    ①通常，一块6mm厚的透明玻璃，K值是5.7，而保温好的墙的K值是0.5到1，一块高性能多功能中空玻璃的K值可以是1.8或更低。要降低玻璃的K值，目前主要有两种方式：双层或三层玻璃，主要通过限制玻璃传热过程中的热传导；还有通过在玻璃上镀低辐射Low-e膜来取得，这种镀膜，能够把室外的红外线热量反射回室外，阻止了玻璃热传导过程中热量一长波反射的向内渗入。由于深圳属于亚热带气候，室内外的温差不大，不像北方室内外温差可达到30℃以上，因此玻璃的隔热性能在深圳并不明显。
②由于630倍的基数很大，SC的变化对通过玻璃进入室内的总热值起着主要的影响作用。遮阳系数越低，这一块玻璃遮阳性能越好。举例来说，一块3mm的透明玻璃，遮阳系数基本上是1，即太阳光中大部分热量都能通过玻璃进入室内。但一块高性能镀膜24mm中空玻璃，遮阳系数可以是0.3，即太阳光中近70％的热量都被挡在室外，进不了室内。我们把这种玻璃，叫做阳光控制Low-e玻璃。
这种镀膜技术，本质上是把阳光控制镀膜和Low-e镀膜结合起来，在镀膜机内经过多层次镀膜于一面玻璃之上而成，其阳光控制性能遮阳系数为39％。它在保持进入室内热量只为39%的情况下，可见光的透射率达到65%，反射率为7％，室内有大量光线可以进入，形成舒适的环境，反射率低，对外界不会造成强烈光反射的感觉，符合规范要求。;由此可见，阳光控制low-e玻璃是深圳泰格公寓的最佳选择。: K1 a)
3. 空调系统方案篇
(1) 空调全年动态负荷分析' W% I! {! D" y
空调的负荷通常可以分为两大类：一种是供设计时决定空调系统设备容量大小的设计负荷，它直接关系到工程的一次投资；另一种是用于计算全年所需冷热量大小的动态的运行负荷，它直接关系到系统的运行费用。因此仅仅计算设计工况下的负荷是不够的，还需要计算空调系统一年的动态负荷，用于计算全年的总能耗。
(2) 泰格公寓空调系统备选方案：
 
方案一：家用分体空调
家用分体空调是在普通住宅中普遍使用的空调方式，采用往复式制冷压缩机，将室内热量直接输送到室外空气中，能效比COP=2.3。6
优点：系统简单，价钱便宜；缺点：室外机过多，影响外立面，即使用百叶做外装饰遮拦，也容易产生集热现象，室内机摆放位置影响装修。不便集中控制，平均寿命只有中央空调的1/2。舒适度差，特别是用于进深大的房间，因为温差过大，为了使房间远端达到温度24℃，空调出口温度开到18℃。
方案二：户式空调系统, I
户式中央空调目前一直是国内空调厂家研究和推广的重点，它的制冷原理同样是通过压缩制冷，将室内热量和室外进行交换，不同的是制冷量的大小及冷媒的分配方式，其能效比略高于分体空调，COP=2.8。
总的来说，户式中央空调控制灵活、能效比略高于分体空调，系统负荷的可调性强，但价格较高，同时能效比低于集中供冷水冷机组，比较适用于高层复式、别墅等周围没有集中供冷系统的大户型，所以对于泰格公寓G、F栋这种具有集中供冷优势的高层，性价比不高。
方案三：水环式空调
水环式空调是一种节能的空调系统形式，它利用循环水系统将建筑物内部各个水源热泵机组有效的连接起来，集中提供冷（热）源，而空调主机由各个用户单独控制，用户可以根据自己的需要和生活习惯来选择调节不同的制冷供暖工况。)
(3) 节能改造前后费用对比
表4-1[9]节能改造前后费用对比 单位：万元

对比

 
项目
普通白玻+分体空调
（原先方案）
LOW-E中空玻璃+水环式空调
（现行方案）
造价
292
437
年运行费用
240
100

 

4. 热水系统方案篇
(1) 泰格公寓集中热水备选方案：
方案一：采用燃气式热水炉
这是最为常见的产热方式，初投资较省，但有安全隐患，同时运行成本相对较高，燃气价格直接决定其运行成本，由于燃气属于不可再生的资源，易受世界局势的影响，因此其价格的特点为波动性大，并保持长期上升走势。
方案二：采用热泵加热系统
通过输入少量的高品质电能，将低温热源中的能量输运到高温热源中，输送的能量总值相当于从低温热源中吸收的热量值加上本身的输入电能转换成的热量，效率较高，能效比COP可达到3.5以上。
方案三：采用燃气式热水炉加太阳能热水器
深圳的太阳能资源较为丰富，日照充足的天数每年能有近300天，这为利用太阳能提供了良好的气候条件；另一方面作为一种免费的清洁可再生能源，太阳能在热水上的应用已经日臻完善，有着成熟的产品和工程实例，可以说是新型能源应用的一种发展趋向。
(2) 备选方案分析
(1)燃气热水器虽然造价最低，但使用费用高，并且有污染。
(2)热泵系统与太阳能系统虽然造价高，但运行费用低，3年节约的费用可收回初期投资，随后即进入产生效益的阶段。
(3)太阳能集热板对建筑要求较高，不能被遮光，要保证一天中主要时段的日光能够照射到，并且占用屋顶面积较大。
(4)泵系统相对而言系统简单，运行比较稳定。
经分析，在G、F栋采用热泵热水系统，其节能效果比太阳能略逊，但比燃气式热水炉节能近一半，使用电能，洁净环保，在使用中可考虑将热水箱的自来水补水管和冷却水回水管先通过一个板式换热器进行热交换，起到预热作用，同时也减少了冷却塔的负荷。
5. 节能综述
(1) 节能改造前后投资变化
表4-2[9]节能改造前后投资对比 单位：万元

              部位

 
方案
玻璃
空调系统
热水系统
合计
原方案：普通白玻+分体空调+燃气热水炉
61
292
25
378
现方案：LOW-E中空玻璃+水环式空调+热泵热水器
260
437
83
780

 

(2) 节能改造前后运行费用变化
表4-3[9]节能改造前后运行费用对比 单位：万元

            部位

 
方案
空调系统
热水系统
合计
原方案：普通白玻+分体空调+燃气热水炉
240
50
290
现方案：LOW-E中空玻璃+水环式空调+热泵热水器
100
29
129

 

(3) 综合效益比较
现方案比原方案初投资增加402万元，但每年的运行费用可节约161万元，以静态分析的方法，约3年即可收回增加的初投资。
将泰格公寓节能改造的过程与清水河县旧城改造的过程进行对比，不难看出：泰格公寓根据自身地处深圳的实际情况，又结合节能改造前出现的具体问题，首先制定了合理的节能目标；然后对各种备选方案的能耗数据进行对比分析，实施最佳的方案；在实施的全过程中，加强监督和检查，以便及时发现问题，进行纠正。通过执行建筑节能管理的PDCA循环，最终达到提高能源利用效率的目的。
综上所述，经过方案的调整，泰格公寓的运行能耗大幅下降。泰格公寓通过从建筑全寿命周期的角度出发，在设计之中将生态节能贯穿始终，让建筑有良好的通风、与立面相融合的遮阳构造、隔热效果好的围护结构、合理的设备系统，节约了费用并为租户提供“高舒适、低耗能”的生活条件，为社会效益做出了巨大贡献。
 
5建立更有效的政策架构
5.1 现有国家建筑节能政策
5.1.1 《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》[10]
绿色建筑已经纳入中国“十二五”规划之中。规划纲要明确提出，建筑业既要加大既有建筑节能改造投入，又要推进新建建筑节能，要推广绿色建筑、绿色施工，着力用先进的材料、信息技术优化结构和服务模式，大力发展符合绿色建筑要求的新型建材及制品。这是我国首次将绿色建筑纳入国家五年发展规划。
 财政部与住房和城乡建设部制定发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》，明确将通过多种手段，力争到2015年，新增绿色建筑面积10亿平方米以上，到2020年，绿色建筑占新建建筑比重超过30%。
这是中国为建设资源节约、环境友好型社会，实现“十二五”节能减排目标推出的最新举措。官方此前提出，“十二五”期间(2011年至2015年)，中国要实现节约能源6.7亿吨标准煤。
“十二五”期间，将加强相关政策激励、标准规范、技术进步、产业支撑、认证评估等方面能力建设，建立有利于绿色建筑发展的体制机制，以新建单体建筑认证推广、城市新区集中推广为手段，实现绿色建筑的快速发展，到2014年政府投资的公益性建筑和直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房全面执行绿色建筑标准。
建立高星级绿色建筑财政政策激励机制，引导更高水平绿色建筑建设。对经过审核、备案及公示程序，且满足相关标准要求的二星级及以上的绿色建筑给予奖励。2012年奖励标准为：二星级绿色建筑45元/平方米，三星级绿色建筑80元/平方米。
此外，中央财政还将支持绿色生态城区建设，引导低星级绿色建筑规模化发展。对符合条件的绿色生态城区给予资金定额补助，资金补助基准为5000万元，并对建设突出的绿色生态城区相应调增补助额度。
意见强调，要引导保障性住房及公益性行业优先发展绿色建筑，使绿色建筑更多地惠及民生。鼓励各地在政府办公、学校、医院、博物馆等政府投资的公益性建筑建设中，率先执行绿色建筑标准。结合地区经济社会发展水平，在公益性建筑中开展强制执行绿色建筑标准试点，力争到2014年，政府投资公益性建筑全部执行绿色建筑标准。
 据悉，中国财政部近日对外表示，将对夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造项目予以财政补贴，以促进节能减排。今年，中国中央财政将再投40亿元用于建筑节能。
5.2 实施建筑节能政策存在的问题
   我国发展绿色建筑虽然市场潜力巨大，但由于历史欠账较多，工作基础薄弱，建筑节能形势仍然比较严峻，要实现到2020年绿色建筑占新建筑比重超30%的目标，还需迈过市场认知度、政策配套和技术突围三道坎。
(1)节能意识薄弱
提高建筑节能，关键还要提高社会认知度。我国现行的法律法规，没有可操作的奖惩方法来强制各方利益主体必须积极参与。
(2)建筑节能标准偏低
随着建设部对特级资质企业标准的变化，参与编制国家标准、行业标准的企业非常多。但是很多企业连企业标准都没有，参与国家标准的编制，必然水平很低，所以新出台的一些国家标准，在行业标准中有非常多的问题，而且缺乏权威性的节能评估和认证系统。除了标准偏低，配套政策不完善也阻碍了绿色建筑的发展。
(3)许多绿色建筑核心技术国内仍不掌握
国内发展绿色建筑，还面临产业科技支撑不足挑战。建筑工业化在我国刚刚起步，资源能源综合开发利用水平明显偏低。目前发展绿色建筑许多核心技术国内仍不掌握，如大部分热泵压缩机等关键部件还需要进口；产业集中度较低，企业规模普遍较小；新能源建筑应用仍停留在简单直接运用层面，太阳能房、太阳能供热空调等深度利用非常有限。
此外，钢结构是对城市环境影响最小的建筑结构之一，在发达国家已被广泛采用，与传统的钢混结构比，其建筑材料70%可回收再利用，减少建筑垃圾2/3以上，施工占地、噪音、现场用水、用电均减少一半以上，施工工期可缩短30%～50%，据中国金属钢结构协会统计，在日本、美国、法国钢结构住宅已占到全部住宅的40%，中国不到2%。
北方如果采用供热计量的话，一年至少能节能1亿吨标准煤。我国北方地区的大城市，约有35亿到40亿平方米需要改造的居住建筑，5年4亿平方米，这需要十个五年计划才能完成。所以供热计量在北方采暖地区既有建筑节能改造的进程仍较漫长。
5.3 促进建筑节能政策实施的建议
(1)提高全民节能意识
应借助政策的激励，完善绿色建筑相关标识，倡议和发展使用环保型建材，努力让百姓懂得绿色建筑，就像购买节能家电一样，要教会百姓看关键绿色标识。
在业界树立一批节能项目学习典范，鼓励企业实行企业标准化管理，对标准的实施进行监督检查。同时，要高度关注隐性能源浪费，对行业能耗进行总量控制，对相关人员实施能耗问责制，改变片面追求GDP增长的发展模式。
(2)提高节能标准
国家对于节能建筑应制定强制的标准，并不断更新。地方应结合其发展制定相应的节能政策。要提高节能标准，就必须强化约束与激励，既要运用行政手段加以控制，又要研究实施财政奖励，切实增强加快发展低能耗建筑的动力与压力。
具体做法可从设计图纸审查、施工许可、竣工验收等环节严格把关，不达节能标准的不予开工建设、不予竣工验收，对超限额用电的公共建筑实行惩罚性电价，同时尽快细化阶梯电价政策；对超过节能标准的低能耗建筑逐步给予财政资金奖励或税收上的优惠，提供便于住宅翻新或装修时节省能源的高能源效率房屋抵押贷款等。
(3)提高节能技术
加大力度支持绿色建筑重大共性关键技术研发、推广，比如节能灯具平均可以节能一半以上，但是目前生产领域有待规范，以保证产品质量，在应用方面由于一次性投入大，可以通过财政支持、补贴的办法加以推进。
此外，住宅工业化是大幅度降低建筑建造过程中消耗的最有效的手段之一，要促进集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设，切实加快我国住宅工业化进程。大幅度提升钢结构工程量，产业转移和升级推动重大工程、地下工程、超高层钢结构工程的基础研究和建设。
在西方发达国家，节能与绿色建筑已经有几十年的成功发展史，积累了大量的经验，并有一个平台供学术机构、业界进行交流，中国应加强与其交流合作，共同建设绿色低碳城市。
 
 
 6结论
研究建筑节能管理，能够加深人们对建筑节能的认识和关注，降低能耗，推动绿色建筑的发展，实现建筑合理用能。通过对国内外建筑能耗发展现状的研究，可以看出，我国大型公共建筑的比例在不断增加，高能耗建筑的比例越来越大，居住建筑节能的发展与国外的差距甚大，对既有建筑的节能改造已成为重点。当前，我国建筑能源消耗仍存在着数据不可靠、缺乏时效性、缺乏强制性等缺点，因此，我们要结合建筑能源管理的PDCA循环，设定合理的节能管理目标，从围护结构节能、设备节能、系统节能及管理节能四个方面加强对建筑节能管理的优化。通过对建筑物能源浪费的实例与节能最佳实践案例的对比研究，可以看出，树立正确的发展思路和政绩观、加强对建筑生命周期成本深远的考虑和能耗的监控，能够减少隐性建筑能源浪费，节约费用并为租户提供“高舒适、低耗能”的生活条件，为社会效益做出了巨大贡献。最后通过对现有建筑节能政策制度的研究得出，国家主要从市场认知度、政策配套和技术突围三方面促进建筑产业优化升级，拉动节能环保建材、新能源的应用发展。
本课题仅从主体方面对我国建筑能耗的分布进行研究，对于具体的民用建筑和工业建筑细分下的建筑能源管理的研究工作有待发展。为了进一步加强人们对建筑节能管理的认识，建议成立专门的研究小组，通过各专业人士的共同努力和国家有效的激励政策的引导和扶植，使人们对建筑节能管理达成共识，推进绿色建筑的发展。
 
 
 参考文献
[1] 清华大学建筑节能研究中心. 中国建筑节能年度发展研究报告2011. 北京：建筑工业出版社, 2011
[2] 编委会. 建筑节能工程施工质量验收规范详解及应用指南. 哈尔滨：哈尔滨工业出版社, 2009
[3] U.S. Green Building Council. What LEED Is. http://www.usgbc.org, 2007
[4] 龙惟定, 白玮. 能源管理与节能. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011
[5] 罗忆, 刘忠伟. 建筑节能技术与应用. 北京: 化学工业出版社, 2007
[6] Li Jun. Why building energy efficiency matters [J/OL]. China Dialogue, October 26, 2007
[7] 洪雯. 建筑节能. 北京：中国大百科全书出版社, 2008
[8] 任军川，内蒙古贫困县拟斥资60亿建新城留下大量烂尾楼，http://www.sina.com.cn ,2010
[9] 胡建新,林武生. 绿色建筑 和谐家园——招商泰格公寓节能设计[J]. 建筑学报，2007, 4：17～19
    [10] 财政部,住房和城乡建设部. 关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见，[2012]167号, http://www.mof.gov.cn ,2012