关键字:建筑节能 保温材料 节能知识 外墙保温
1 前言
0年代初,我国即开始建筑节能相关的研究,比西方国家没晚多少,为什么直到现在我国建筑能耗状况依然差强人意呢?笔者以为关键还是意识问题:当时改革开放刚刚迈出试探性的一步,举国上下都以经济建设为中心,大兴土木,那个时候的国电宣称我们的电力远远供过于求,这个口号不仅“吓跑”了国外一些企图投资中国电力市场的跨国公司,而且鼓励了一种铺张浪费的风气,鼓励用电,大力发展耗电的家电和产品,在这样的背景下提出建筑节能,当然不会引起全社会普遍的重视,但当时的问题积累至今,特别是一些老建筑,不但能耗明显不合理,其室内环境品质和安全也成问题。而现在的情况却有所不同。
一方面,党的“十六大”提出了全面建设小康社会的奋斗目标,届时人均国内生产总值将超过3000 美元,城镇居民人均可支配收入由2000 年的6280 元增加到18000 元,农村居民家庭人均纯收入由2000 年的2253 元增加到8000 元 。无论城镇还是农村人均收入水平的提高,都将对生活条件和生活水平提出了更高要求。主要表现在建筑物服务水平的不断提高上,老百姓对居住面积、人均服务设施的占有量、居住舒适度的要求越来越高,人均住房建筑面积、采暖和空调时间、采暖和空调普及率、采暖室内温度、空调室内温度等指标将随着生活水平的提高而提高或降低。
另一方面,全国各地拉闸限电不断,即使在本属于电力消费淡季的冬季,华东、华中、华南和西南等地区也出现不同程度的电荒。最近由国务院发展研究中心所做的一份研究报告表明:随着我国成为世界第二大能源消费国和第一大温室气体排放国,我国未来20年能源领域将面临一系列挑战。
可见,提高建筑物服务水平是拉动我国经济发展的重要内需市场,从经济发展的角度来看,需要积极培育这一重要的内需市场,但拉动市场同时带来的建筑物能源消费的迅速增长,和CO2排放量的大幅增加,又对我国能源可持续发展和能源安全形成了挑战。
所以我们需要重新审视“建筑节能”的概念,使其与我国当前的经济社会发展水平和趋势相适应,与可持续发展的观念相适应。
21世纪一种新的经济形态,即知识经济的兴起或许为这个问题带来了一些新的思路。笔者在对上海市公共建筑能耗状况调研和查阅相关论文的基础上,尝试从知识经济的本质特征和内在要求,从经济社会可持续发展的观点出发,提出“知识节能”概念,力图在新的时代背景下,为建筑能源的合理使用提供一个新的视角和一些新的解决方式。
2. 建筑节能领域对知识经济的片面理解
2.1. 知识经济的概念
知识经济是以现代科学技术为核心,建立在知识和信息的生产、传递、存储、使用和消费之上的经济。知识经济的特征在建筑节能领域突出的表现在以下三个方面:
2.1.1.服务业和高科技产业成为社会主要产业
知识经济是一种服务型经济,就业机会和购买力向服务部门倾斜。在知识经济时代,作为第三产业的服务业将占越来越重要的地位,特别是提供知识和信息服务将成为社会的主流。
2002年5月美国加州大学能源分析机构对美国能源服务公司(ESCO)市场发展趋势的研究报告显示:从70年代初至90年代末,节能服务产业平均以24%的速度增长,为美国同期GDP年增长率的8倍;已开发业务总量170亿美元。建筑节能已经成为一个具有一定规模、高成长性和极具成长潜力的新兴朝阳行业。
2.1.2. 高速信息网络成为重要的基础设施
知识经济是以信息为基础条件的经济,信息技术的发展和信息的传播是知识经济的关键因素。作为知识经济的基础设施,高速信息网络技术的迅速发展为新经济形态的发展奠定了基础,使得基于信息、知识的生产、交换、分配和使用基础上的各种经济活动成为现实。
高速的信息网络不仅在电子商务中发挥着基础设施的作用,随着建筑节能技术的发展,传统的变频技术已朝着及时在线控制技术发展,空调系统,家电等精确耗能成为可能同样离不开网络技术的发展。
2.1.3 可持续发展成为新的战略选择
知识经济是促进人与自然协调、可持续发展的经济。传统工业技术发明的指导思想是单一地、尽可能地利用自然资源,以获得最大利润,而不考虑或极少考虑环境效益、生态效益和社会效益。在知识经济时代,可持续发展成为新的战略选择。对于现有资源,要进行科学、合理、综合、高效地利用,同时运用高新技术开发尚未利用的富有自然资源,以取代几近耗竭的稀缺自然资源。
近几年,太阳能,生物质能能,风能,地热能等可再生能源,以及蓄能技术在建筑中应用日益广泛,一种新的建筑设计观,可持续建筑,绿色建筑正在蓬勃兴起,知识经济时代,建筑,能源,和环境共生与发展不仅成为可能,而且成为这个时代的需求和推动力量。
2.2. 建筑节能的特点
2.2.1.建筑节能工程的特点
1)系统性
在建筑节能具体实施并取得持续实效的长期过程中,在宏观层面上涉及:规划设计、施工调试、运行管理、设备维护、设备更新一系列环节。如同经济学里的短板理论,一系列环节中只要有一个环节没做好,将影响整个工程的所能达到的实际节能效果。
2) 综合性
建筑能源建筑节能涵盖甚广,在技术层面上,包括建筑围护结构的隔热保温、节能门窗、节能灯具、节能电器、低品位能源的利用(如热泵技术、蓄能技术)等诸多产品与技术,是一门跨学科的综合性工程。一项成功的节能工程,应该是各项成熟节能技术的综合运用,能够充分体现可持续发展的核心观念。
3)多主体参与
建筑节能在参与者上涉及政府(代表社会整体和长远利益)、建筑师、设备工程师、业主、物业管理人员和建筑实际使用者等利益主体间的博弈和平衡。在设计阶段,建筑师的节能意识的直接影响了建筑日后的节能管理和维护,在使用阶段,物业管理人员的节能意识、物业本身能从节能改造中获得多大的利益,在很大程度上决定着建筑节能技术应用和节能改造最终实施的可能性。
建筑节能在经济层面上涉及初投资、运行费、维修费、改造费等眼前利益与长远利益的权衡与取舍,而在有限的投资下,业主一般不会主动考虑建筑节能措施及其相关先进节能技术的运用,如果有外来的投资,比如合同能源管理,则投资回收期以及市场的风险则极大的影响了节能投资。
2.2.2. 建筑节能服务的社会属性
1) 能源安全
建筑全寿命周期的能耗占了全球总能耗的50%以上 ,随着人类生活水平的不断提高,建筑能耗还有上升的趋势。提高建筑能源使用效率,加强节能技术的研究成为建筑业可持续发展的关键环节。
2) 环境保护
建筑业对能源消耗带来的温室气体的排放、环境污染以及能源危机等世界性问题负有不可推卸的责任。就目前最可行的两种能源利用方式来看,节约现有能源,提高能源使用效率具有最大的环境效益(如下图)。
图表 1 全球2050年co2减排潜在贡献
3) 生活品质的改善
建筑能源建筑节能并不是通过被动的,抑制需求的方式达到节省能源使用的目的,而是在充分改善建筑室内环境品质的基础上,通过采用新的能源使用技术,开发利用可再生能源,不断提高建筑能源使用效率
2.2.3. 建筑节能服务的商品特性
1)法规先导性
从需求侧考虑,由于建筑节能服务具有部分公共品的特性,无论是大业主还是小业主,在经济充裕的条件下,均不会首先考虑节能措施。
因而建筑节能服务要推向市场,被广大人民群众所接受,不仅要加强能源危机意识的宣传,绿色节能生活理念的宣传,还需要加强节能法律法规等的强制性制度的建设,让人们从“要我节能”中体验到节能带来的实际好处,进而转变为“我要节能”。节能法律法规,在建筑节能市场形成的初期具有举足轻重的作用。
2) 政策引导性
从供给侧考虑,面对并不是很积极的市场,面对对节能服务的操作模式(如合同能源管理)还不熟悉的客户群体,如果没有相关的经济激励措施,保障其成长的动力,节能服务企业很难面对市场初期的种种风险和阻力。
因而政府在财政、税收方面的激励政策,将在很大程度上帮助节能服务企业渡过市场开拓期的难关,最终将在政府政策的引导和节能服务企业的运作下,形成稳定的节能服务市场。
3) 社会发达性
就整个建筑节能服务产生的社会环境而言,建筑节能的产生是因为能耗过高,这同生产的发展,人们生活水平的提高休戚相关。而建筑节能服务成为一个成熟的市场,则更依赖于节能理念广泛地为大众所接受。只有当节能成为一种投资,一种生活方式,并在全社会范围内“流行”时,建筑节能服务市场才会有不断成长的动力。
4) 高技术性
就建筑节能技术而言,其所涉及的各门学科都是当前国际科研的前沿领域。因而建筑节能服务具有较高的科技含量,对从业者素质要求比较高,需要具有较为广泛的知识背景,较深的节能理论素养,较丰富的工程实践经验。
5) 消费公共性
_建筑节能服务最根本的目的是降低能耗,提高能源使用效率,从宏观的角度讲,同时还节约了资源,保护了地球环境,但这些都不是客户关心的问题。
6) 消费强制性
强制性当然只在节能服务市场形成的初期,人们节能意识不高,节能技术不成熟,节能评价标准和方式还不完善的前提下,只有通过法规将隐性的节能空间激发成显性的市场,才能培育起人们的节能意识,通过市场的手段促使建筑能源的合理使用。
2.3. 建筑节能领域对知识经济的片面理解
2.3.1 忽视了知识经济的物质基础
任何一种经济形态的发展都要消耗一定的资源,知识经济不是不耗资源或尽量少耗资源,而是改变资源的利用方式。对建筑的节能而言,就是要让建筑节能的观念和方法为更多的人所理解,要让人们知道建筑节能并不是抑制需求,通过降低建筑舒适度达到节约使用能源的目的,而是通过科学高效的能源服务提高能源使用的效率,通过对可再生能源的利用减轻化石能源的开采和利用对环境造成的负面影响,使节省下来的部分能耗费用用于支付能源服务、用于研发新的能源利用技术、改善建筑的室内环境。
2.3.2把知识经济等同于高科技。
节能,建筑节能,绿色建筑,节能建筑,生态建筑,可持续建筑,建筑能耗,建筑能源虽然高新技术产业是知识经济的支柱,但不是全部。完善的知识经济应该是科学技术、管理科学、人文科学水乳交融的系统工程。建筑节能不等于几项节能技术,因为即使某一栋大楼采用了一定的节能技术,但忽视了后期的运行管理,设备的维护保养,同样达不到节能实际的效果。
知识经济代表的是一种观念、一种思维方式,或许她不能立刻让一栋建筑的能耗明显地降低,但要让建筑节能取得长期而实效的成果,则离不开知识经济所带来的观念的变革和促进。
3 建筑的知识节能的内涵
建筑能源可持续观念下的建筑节能反映了建筑的二重性,即建筑的自然属性和人文属性。建筑的自然属性建立在建筑作为地球生物圈的组成部分,与周围的环境相协调和适应,并消耗一定的自然资源,产生相应的“废物”;建筑的人文属性建立在建筑作为人类文明的容器,处处烙刻着人类的精神意志,人类也在其中繁衍生息。
以往的建筑体系,过分地强调了建筑的人文属性,它建立起一个以人为中心的自然,经济与社会复合起来的人工环境系统。在这一体系中,营造舒适的人工环境是第一需求,从而不惜掠夺式地利用自然资源,科学技术则理所当然成为帮助人类战胜自然、享用自然资源的工具。因而它的营建方式和技术原则是线性的和非循环的,其运行模式是,资源——建筑——废弃物。这种营建和使用过程是以大量消耗自然资源和大量排放废弃污染物为特征,是一种 “消费型”体系。这种体系的膨胀最终突破了生物圈所能承受的极限,使人们意识到建筑作为生物圈一分子的自然属性的重要性。
而知识经济的兴起,使可持续发展有了可以成长的土壤,因为它改变了人类利用资源的观念和方式,从而赋予了建筑节能新的含义,提供了实现建筑节能的新的途径。它促使了人们对环境、资源的再认识,转化了人与自然对立的局面,使“人为自然立法”变成了“人与自然共生”,使人们重新看到自己仍是自然界生物圈中的一部分,建筑系统作为一个次级系统依存于一定地域范围内的自然环境之中,是生态系统中连续的能量与物质流动的一个环节和阶段,人工环境之于自然环境,技术圈之于生态圈,也只能是以前者对后者的适应、协调为前提。
从建筑节能系统性出发,建筑的“知识节能”应包含以下几个方面的含义:
绿色节能生活理念:节能不仅降低生活成本,而且降低温室气体的排放;建筑能源跨专业协同设计:建筑师的能源及环境先导的规划和建筑设计理念;暖通工程师的动态的全工况设计,以及技术、经济、环保的综合设计理念;建筑节能服务产业化:以建筑能源审计,合同能源管理,物业设施管理为主要内容的建筑节能服务。
可以说建筑的“知识节能”就是建立在绿色节能理念被广泛认同和实施的基础上,在可持续观念和市场化观念指导下的能源及环境先导的建筑设计,运行和维护管理。
4. 建筑知识节能的实现
如前文所述,建筑节能是一个系统工程,要真正实现知识经济时代建筑能源的合理使用, 笔者以为需要从观念、管理、技术、市场四个方面着手,如下图所示。
图表 3 建筑知识节能的实现途径
知识经济的基础——计算机技术和网络技术日新月异的发展,使建筑能耗系统的精确模拟成为可能,网络化趋势使建筑节能理念的推广,节能技术的传播变得更为便捷,甚至使建筑能耗设备的在线实时监测称为可能。因而,把握知识经济的时代趋势,建立一套适合我国国情的建筑节能计算机评估体系,对于促进我国能源法案及建筑节能标准的实施,我国建筑业的可持续发展具有十分重要的意义。
笔者已经在自己开发建筑节能计算机评估软件的实践基础上, 针对其中的知识经济在技术层面对建筑节能的影响,尤其是建筑节能的计算机评估系统,建筑节能的网络监测系统的开发与应用方面,在《建筑节能的计算机评估体系研究》一文中作了详细的论述。
建筑节能系统性的特点,促使其形成一个完整的行业。笔者也在今年夏天进行的,对上海市物业管理人员、建筑设计师和设备工程师节能意识,对数十栋商办楼能耗现状调查的基础上,分析《我国建筑节能服务市场的特点》,并对知识信息化、全球化经济背景下,我国的能源服务行业在市场方面所面临的机遇和挑战。
结论
知识经济不是一个新名词。但我们对他的漠视与误解,却有可能又一次使我们与时代的发展浪潮擦肩而过。我们只有充分利用知识经济信息化,网络化的特点,通过 “知识节能”途径,做好建筑节能的宣传,让节能的理念深入人心,让节能成为一种生活方式,让节能服务公司成为专业节能服务的市场主体。只有在意识深处,在可持续发展观念的指导下,在人们对待自然态度发生根本转变的时候,建筑节能才会由他律(法律、规范)走向自律,由自在走向自为。