2.2 建筑节能的概念及其发展

1．建筑分类

建筑物是建筑节能的物理载体，建筑分类是建筑能耗分类管理的基础。科学地对建筑进行分类，是开展建筑节能活动的重要前提和基础工作。

根据用途分类，建筑分为民用、工业和农业建筑。目前，工业建筑能耗一般按生产能耗统计，而农业建筑能耗一般具有分散性、强度低的特征，所以，一般所说建筑能耗通常指民用建筑能耗，建筑节能主要指民用建筑的节能。所以，我国根据开展建筑节能工作的对象不同，普遍采用按建筑能耗特性分类的方式，将建筑分为五类，即北方城镇采暖居住建筑、城镇非集中采暖居住建筑、农村住宅、一般公共建筑和大型公共建筑。大量研究表明，单体建筑面积2万平方米以上且全面配置采暖空调系统的高档办公、交通或商业建筑，这类大型公共建筑能耗密度是不采用集中空调系统的小型公共建筑的3～8倍，并且暖通空调系统的能耗占建筑总能耗40%～60%，是建筑节能运行和实施节能改造的重点。

按支付建筑能源消耗的资金来源不同，将既有公共建筑划分为商业性建筑和政府性建筑，前者的能源支出是商业建筑提供服务所必须支付的运营成本，提高能源系统效率获得的节能量有利于扩大其商业利润，节能活动可实现一定的内部效益；后者一般由政府财政支付其能源费用，能源系统的效率需要通过制度和强制管理手段才能与建筑使用者发生关联，实施节能活动主要产生外部效益和影响社会公平。

按建筑运行使用方式，将公共建筑分为全天连续运行、间断运行两种类型。前者需要全天向建筑提供能源保证其正常使用，包括宾馆、饭店、医院住院大楼等；后者一般有具体的作息时间，上班时段需要能源系统的正常供应，维持合理的室内环境质量，如商场、办公建筑和科教文化体育建筑等。

由于不同类型的建筑其能耗构成及适用的节能技术途径不同，建筑分类需要结合建筑使用特征、采暖空调系统及设备形式、采暖空调运行调控方式，并从有利于加强建筑能源管理角度进行合理分类，建立适当的建筑分类模型，才能针对不同类型的建筑能源系统提出设计与改造的一般方法，使节能活动的措施具有针对性和可操作性。

2．建筑节能概念的演变

从建筑节能理念发展历程看，最初“建筑节能”（energy saving in building）指节省能耗、减少能量的输入，后指“在建筑中保持能源”（energy conservation in building），减少建筑的热工散失；现在“提高建筑中的能源利用效率”（energy efficiency in building），指不是消极被动地节省能源，而是从积极意义上提高利用效率，高效地满足舒适要求。“能源效率”，按照物理学的观点，是指在能源利用中发挥作用的与实际消耗的能源量之比，即为终端用户提供的服务与所消耗的总能源量之比。世界能源委员会在1995年出版的《应用高技术提高能效》中，把“能源效率”定义为：减少提供同等能源服务的能源投入。

上述关于建筑节能的定义主要存在两种相对的见解，实质上是关于建筑能源的“质”与“量”之争，即提升建筑用能的品质还是控制建筑能耗的规模数量问题。这两类见解都反映了建筑用能的部分本质，但不够全面、深刻。强调建筑用能的“质”，即按品质用能减少热能系统做功能力损失，体现了分级用能的技术原理，关注建筑用能热功转换的发生过程，倾向于把建筑节能问题看作一个技术问题来处理，容易忽视建筑节能复杂体系的社会、文化和环境问题。而强调建筑节能的“量”的观点，即关注建筑实际能源消耗总量，主张通过能源管理把建筑用能定额制度化、建筑用能规划的方针政策作为建筑节能的突破口，实质上强调的是建筑节能的数字节能，而容易忽视建筑节能在不同时空地域条件下的差异性，导致建筑节能工作“一刀切”的简单化做法。科学定义建筑节能，应该把上述两个方面协调、统一起来，不仅要从能源的质与量的统一基础出发，还要从建筑本身及能源系统的属性出发，形成对建筑节能活动的全面认识。辩证地看能耗与能效之争，结合不同阶段的目标与任务，从全过程控制去认识建筑节能的历史使命，从能源供应侧、需求侧、输配环节的不同主体去分析所采取的不同方法和手段。

我国《民用建筑节能条例》定义民用建筑节能，是指“在保证民用建筑使用功能和室内热环境质量的前提下，降低其使用过程中能源消耗的活动”。《建筑节能基本术语标准》（GB/T 51140-2015）定义建筑节能为“建筑规划、设计、施工和使用维护过程中，在满足规定的建筑功能要求和室内环境质量的前提下，通过采取技术措施和管理手段，实现提高能源利用效率、降低运行能耗的活动”；定义建筑能耗为“建筑在使用过程中由外部输入的能源总量”。表明民用建筑节能的基本任务是降低建筑使用过程中的能源消耗，并说明了节能的前提条件是确保建筑使用功能和营造适宜人工环境质量。这个定义将节能的任务和节能对象即客体结合起来，但对建筑节能的实施主体没有述及，作为客体的建筑也仅指作为几何存在的单栋建筑物，作为物理存在的建筑环境只提及了室内热环境，而没有指明建筑运行过程中相互关联的人工环境中室内空气环境品质和作为城市环境组成的建筑外部微气候环境等。

3．建筑节能的特殊性

1）建筑特殊性决定的建筑节能特殊性

建筑节能是对建筑性能的提升和服务功能的拓展，离开了建筑，就不存在建筑节能。建筑的人本性是建筑功能实现的必然要求，建筑节能是在保证建筑环境品质的前提下实现建筑安全、健康的居住功能，降低建筑能源需求和提高建筑能源利用效率，以不断适应人们对居住环境舒适健康水平提升的需要，使建筑节能活动具有显著的社会性。建筑的开放性和系统性决定了建筑节能系统的开放性，建筑节能不仅受到建筑系统自身发展的影响，还受到社会经济发展水平和人们的价值追求的影响，从政府、企业和工程技术人员到普通百姓对建筑节能的认识水平和价值取向都会通过管理的、工程的、经济的或社会的方式影响建筑节能的发展与演变。建筑系统的层次性和复杂性决定了建筑节能系统是复杂系统，建筑系统节能是整体节能。对建筑节能的认识就要把握其系统的综合性和实践的集成性。

2）建筑能耗特殊性决定的建筑节能特殊性

按能源服务对象不同，能源消耗通常分成工业、建筑和交通能源消耗三大领域。在这三大领域中，完成能源消耗的技术设备、使用环境、操作方式及运行主体不同，其能耗形成规律就不一样。国际上建筑能耗有狭义和广义之分，狭义的建筑能耗是指建筑物使用过程中消耗的能源，即建筑运行能耗；广义的建筑能耗则是指在狭义建筑能耗之上加上建筑材料生产和建筑施工过程中的建造能耗。与生产、交通相比，建筑能耗具有不同的特征，具体见表2-1。

表2-1 不同能源服务领域能耗的特征

表2-1表明，建筑能耗的特殊性表现在：建筑的使用者和建筑能源系统的服务对象是全社会的人，所有生活在建筑中的人都可以参与建筑设备的操控和建筑环境参数的调节，但大多数人都不理解建筑设备的性能和正确的操作方法，更不理解建筑节能的原理，没有强制的节能使用规程进行指导，其对建筑设备的操作方法和环境的控制方式是主观、随意的，建筑使用者的行为方式和生活习惯对建筑能耗影响很大，体现了建筑节能主体的特殊性和广泛性。建筑能耗需求的层次性和能源服务水平的多样性源于建筑自身的特性；建筑的基本属性决定了建筑环境营造必须以适宜居住为本，人的需求存在个体差异，要求建筑能源服务水平因人而异^[10～11]。此外，建筑的地域特征决定了建筑能耗受地域气候条件影响很大，不同地区、不同功能的建筑，提供不同服务水平的建筑能耗水平也不同中国幅员辽阔，南北东西气候差异显著，各气候地区的建筑节能都必须与当地气候条件相适应，不同地区采取的节能技术措施、产品和途径不一样，没有一个统一的标准或规范能概括所有气候地区的建筑，表明建筑能耗具有显著的地域性。这些特性表明，建筑能耗不能用简单的指标进行描述，建筑能耗高低受到诸多非技术因素的制约，其形成与发展比生产能耗和交通能耗要复杂得多。