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根据国际分类,建筑能耗是指民用建筑(包括居住建筑和公共建筑)使用过程中的能耗,主要包括采暖、空调、通风、热水供应、照明、烹饪、家用电器和电梯等方面的能耗,其中采暖、空调、通风总能耗约占65%。在国外,由于几次能源危机,欧美、日本等发达国家普遍重视建筑节能。大量新技术、新能源引进新建建筑和改造既有建筑,取得了显著的节能效果。这些新技术主要包括新保温材料、遮阳技术、太阳能利用技术、自然通风和机械通风技术、新型采暖空调设备、燃料电池、微型燃气轮机、计算机控制技术等,在国内外规划设计中,5+1沃克哈特国际发现,国外节能建筑充分利用这些新技术,合理组合,实现了舒适性与节能性的高度融合。尤其在美国,建筑节能技术得到了广泛的应用。
美国是世界上能源生产和消费量最大的国家。目前,美国能源产量占世界能源总产量的19%,消费量占世界能源总消费量的24%。建筑业是美国经济的支柱之一,建筑能耗在美国能源消费中占有重要的比重。据统计,近几年美国住房年能耗约为3500亿美元。美国建筑有其独特性。美国人口约2.5亿,人均住房面积近60平方米,居世界第一。大多数房屋是三层或三层以下的独立房屋。暖气和空调都是分户设置的。电、气、燃油等能源是家庭日常开支的重要组成部分。因此,美国政府深刻认识到建筑节能的重要性和必要性。
20世纪70年代的能源危机导致了美国经济的大衰退,为此美国国会通过了能源政策立法。包括建筑和设备节能的激励政策,能源部发布了新建筑国家强制性节能标准和非强制性国家建筑节能示范标准,而美国住房和城市发展部则为独栋房屋的装修或装修提供了节能住房抵押贷款。各州也制定了标准。节能政策的出台,建筑节能标准的制定,以及标准在具体项目中的落实,使美国的节能步入正轨。
利用率和经济效益在国民经济发展中的重要作用,是把节能放在第一位的战略地位,积极研究组织节能宣传和技术工作,加强节能规划,协调和支持节能措施和政策,使节能效益明显。节能不仅减少了石油等原材料的进口,提高了生产率,降低了技术和原材料成本,增强了美国在国际市场上的竞争力,而且对促进世界能源市场的相对稳定发挥了积极作用,特别是石油天然气市场,避免了过度开发和能源浪费等问题对环境和生态平衡造成的破坏和污染。因此,美国的能源节约对世界意义重大。
美国的最低能效标准一般以强制性法律法规的形式发布和实施。该标准通常针对将进入市场的新产品(包括建筑物)。在国家市场销售的产品必须符合国家最低能耗标准,国家新建建筑也必须符合有关建筑节能标准。最低能效标准的制定一般由政府机构和相关第三方中介机构负责。在标准制定过程中,主要采用工程计算方法制定较为严格的标准。
除了执行标准外,美国政府还提倡自愿贴节能标签。对于自愿贴上能耗标签的节能产品,最典型的是美国环保署(EPA)和美国能源部(DOE)联合推进的“能源之星”项目。贴有“能源之星”标签的产品,一般会超过相应的最低能效标准。该标志自1998年开始实施,其主要对象是商业建筑。节能率在同类建筑的25%以内,室内环境质量达标的建筑授予能源之星建筑标志。为满足能源之星建筑的要求,采取的主要措施有:绿色照明、提高围护结构的保温性能、改善采暖通风空调系统、购买高效节能电器等。这些措施可以节省30%的能源。为促进自愿能源消费标签产品的推广应用,美国政府部门采取多种激励措施,积极发挥示范作用。
经济激励是成功实施能效标准和标识,特别是“能源之星”标志的关键配套政策措施。美国各级政府和公用事业公司采取了各种激励措施,在提高公众节能意识、推广节能产品(包括建筑)等方面取得了显著成效。
美国各级政府和公用事业组织投入了大量补贴。1992年的《能源政策法》鼓励并授权公用事业实施激励性节能项目。加州和其他州使用由系统效率费用资助的补贴。补贴对象包括:购买高效节能家电的用户、新建节能住宅的开发商、设计师和业主、新建节能商业建筑的设计师。
2001年,56个国家政府部门和公用事业及其他组织实施了对高效家用电器和照明电器的补贴(分别为40和16项),共补贴1.133亿美元(家用电器6330万美元,照明电器5000万美元)。PGE在2001年花费了2500万美元用于补贴(津贴)。每套家电的补贴为:冰箱75-125美元,房间空调50美元,洗衣机75美元,紧凑型荧光灯3.50-6.25美元,灯管荧光灯2.30-4.25美元。
对于新建节能住宅,可以获得税收减免。2001年1月1日至2003年12月31日建造的房屋,节能率超过IECC标准30%的,每户扣税1000美元;2001年1月1日至2005年12月31日建造的房屋,节能率超过IECC标准50%的,每户扣税2000美元。
此外,部分贷款机构还提供“能源之星”抵押贷款服务,居民在购买“能源之星”认证建筑时,可向这些银行申请抵押贷款。此外,这些贷款机构还采取返还现金、低息等措施,刺激居民购买能源之星认证的住房,申请节能型住宅按揭贷款。抵押工程的实施,不仅有效地促进了节能建筑的建设和发展,降低了建筑的能耗和维护运营管理成本,而且促进了墙体和屋面保温技术的发展,刺激了建材市场,增加了就业机会,促进了美国社会经济的发展。
为了保障低收入家庭的福利和节约能源,美国启动了低收入家庭住房节能计划,帮助低收入家庭进行节能改造。政府为低收入家庭提供免费节能改造。每个家庭都有一定的限制。主要计划包括能源部(DOE)的热能援助计划、卫生部的低收入家庭能源援助计划等
低收入家庭节能计划的经济效益非常显著。能源部的热能援助计划在2001年帮助5.1万个低收入家庭进行了节能改造。每个低收入家庭的节能改造平均成本为2568美元,但为低收入家庭节省了13%-34%的能源支出,投资收益率达到130%。除了经济效益外,低收入家庭的节能计划还可以带来许多环境效益。调查显示,低收入家庭节能计划投资1元,可获得1.88元的环境效益。
1998年,联邦政府在研究和开发建筑节能方面花费了9740万美元。目前,研究的重点是:21世纪的建筑设计、仿真与检测技术,比ASHRAE标准技术节能50%。21世纪正在发展的建筑节能技术包括:真空超保温围护结构、无氟泡沫保温材料、先进的充气多层窗、低发射率和热反射窗、耐用的反光涂料、先进的蓄热材料、屋顶光伏面板,热水,暖气,空调热泵系统,先进的照明技术,阳光照明和分配系统。燃料电池、微型燃气轮机等分散发电技术可以根据需要调节能源、供水、空调等智能控制系统。这些高新技术的引进,为美国建筑节能提供了强有力的技术支持。
1999年第13123号...行政命令规定:(1)2005年,所有联邦机构建筑的单位面积能耗应比1985年减少30%,到2010年减少35%;(2)新建筑必须符合联邦或地方能源性能标准;(3)联邦机构必须购买“能源之星”标志,或能效领先同类产品25%的产品;(4)到2010年,联邦建筑应安装2万套太阳能系统;(5)每个机构必须有一座节能示范楼,如果一年内新建5座以上建筑,应该有一个节能示范楼。
美国在推进节能方面有很多经验可以借鉴,但由于社会发展和经济发展的不同阶段,以及中美能源消费的不同特点,要借鉴美国的节能管理经验,必须考虑中国的国情,制定切实可行的建筑节能政策。
目前,我国建筑节能技术的研究机构和研究团队比较分散,没有类似美国劳伦斯伯克利国家实验室的综合性研究单位。为了减少宝贵人力资源、有限财力和设备的浪费,充分发挥集群研究的优势,可以先建立建筑节能技术综合研究院,尽快开展建筑节能研究工作。
中美两国在气候条件、物质基础、生活习惯、文化观念等方面存在很大差异。对于美国的节能模式来说,“照样画葫芦”显然是行不通的。美国各州节能外墙保温材料施工方案标准的制定和修订以及节能政策的具体实施方式和手段,都体现了因地制宜、循序渐进的特点。我国国土面积大,节能工作不能只走一条路,只能走一条路。五河国际认为,有必要结合当地情况,对各种节能方式方法进行研究、比较和鉴定,以便开发商根据自身的承载能力进行选择,为逐步提高节能标准提供了丰富的实践依据。
中美两国国情不同,但美国仍可以通过政府和企业推广和指导节能政策。因此,建议政府有关部门结合相关产品的推广,举办以适当推广建筑节能政策为主题的大型公益活动,吸引公众积极参与,继续深化节能政策的宣传贯彻,提高公众的节能意识。