德国建筑节能法规及节能技术简述

德国建筑节能法规及节能技术简述孙颖'吕蓬2李祝华1(华北电力大学信息工程系;华北电力大学基础部2,北京102206)【摘要】过去十几年德国政府制定了若干严格的建筑节能法规,这些法规促进了低能耗建筑技术的研究和应用。文中对德国建筑节能方面几个主要法规的制定情况及其主要内容进行介绍,并简述了建筑节能技术的研究与应用现状以及德国电力企业对低能耗建筑领域的研究和应用的资助情况【关键词】德国;建筑节能法规;低能耗建筑;热交换器【中图分类号】TV201.5【文献标识码】B【文章编号】1002355(2003)040040.09Abstract: In last ten years the german govemment has authorized several laws of energy saving in buildinghese laws have strongly moved the study and use of low-energy house. In the paper the main contents of these lawswas introduced. The study of low-energy house and its application in Germany was representedKeyword: Germany; laws of energy saving in building; low-energy house: heatexchanger前言和环保措施并得到了民众的积极改都对建筑节能指标提出更高要德国是世界上工业最发达,响应。在国际上德国政府也一直求。与之相适应低能耗建筑技术同时也是能源消耗最多的国家之|是各种节能和环保条约的积极倡的研究和应用得到很大发展,其次世界大战以后,德国在重导或参与者。为了保护大气,德国|中作为能源生产和供应企业的德建国家经济方面取得了举世瞩目政府承诺要在2005年使其二氧国电力公司也在低能耗建筑的研的成绩到60年代末期德国已经化碳的排放量降低到1990年排究和应用中发捍了积极的作用。成为世界上第三个经济强国。但在|放量的25%。2德国建筑节能法规当时,人们在享受富余的同时,并德国目前建筑取暖所消耗的德国政府和民众的节能意识没有很强的节能意识更谈不上环能源占整个国家能源消耗的近三主要源自70年代初发生的石油境保护寒识。发生于70年代初的分之一。而每个家庭的能源消耗危机,在此之前人们的节能意识石油危机给了包括德国在内的西中采暖能耗占75%。因而建筑节很淡薄,并不关心建筑房屋的节方工业国家当头一棒,人们开始逐能问题是解决能源和环境问题的|能以及釆暖设备的热效率等问渐产生节约能源的意识。目前,虽一个重点。德国政府意识到要达题采暖管道的阀门也只能粗调,然能源危机问题似乎不再紧迫未「到上述降低二氧化碳排放量的环|新建筑物中的暖气设备只是简单来几十年的能源供应似乎能够得|境保护目标,必须严格控制建筑|的挂在墙上或者放在窗前,造成到保证但是由于能潭消耗而造成物的能源消耗量。为此德国政府很大的能量损失。的大气和环境污染问题却日益成于1976年制定并公布了第一部石油危机后,德国政府立即为关注的重点。目前,德国也是节建筑节能法,并与197年公布了作出响应,于1976年公布第一部能和环保意识最强的国家之一,过洋细的建筑热保护条例,提出了|建筑节能法,首次以法律形式规去几十年,德国政府通过制定各种明确的建筑节能中国煤化工必须采取节能措施,对法律和法规在国内积极推进节能|今已经进行过三CNMHG屋的采歌通风供水设40中闺能踽200年第4期1:1删k:从能备的安装和使用均从节能角度提」消耗量。按照新的建筑物热保护条出要求。在该法律的基础上,德国新版热保护条例具有以下特例,传统意义上所谓的低能托建政府又于1977年制定并公布了点:筑巳经成为法律规定的标准建建筑物热保护条例,对于新老建(1)主要对建筑采暖和供水筑,建筑商在承建居民社区时必筑的节能措施提出了更加详细的作出了严格的限制,根据这一目须要达到这一标准要求,特别是对建筑墙壁和窗户的,新条例将原有的建筑物热保3建筑节能技术的热传递系数(简称K-值,定义|护条例和建筑采暖装置条例两个节能建筑并非人们想象的那为当室内外温度相差一废时,单|条例合并在一起,既保证了原有种配备昂贵的太阳能设备、地热位时间内每平方米墙壁或窗户损两个条例中所定条就之间的谐设备或者其它高新节能技术的复失的热量)规定了具体的指标,从调,也简化了法律文本。杂的建筑物。当然在节能建筑的此以后,所有的新建筑必须满足(2)一方面现代生活对于能研究初期,确实在上述方向做了该条例规定的具体节能指标的要|源的需求不断增加,另一方面要求许多研究工作。镌国佛朝霍夫求。除了建筑物热保护条例以外,建筑物的能耗不断降低解决这一阳能研究所就曾经建造了一个全德国政府还相继公布了“建筑采|矛盾的主要手段就是充分利用可大阳能建筑,该建筑不需要任何暖装置条例”和¨建筑物供热费用|再生能源。新条例对于可再生能源|外接能源,全部能源取自太阳能条例”两个相关的建筑节能条例,的利用给予鼓励。条例中虽然对建即所谓的零能源建筑。通过专用前者对建筑物内的采暖和供水要筑物的年度初级能源消耗总量作|装置可以搜集、储存大阳能并将求作出详细規定,而后者则用于出了严格的规定,但是如果能源消其转换成电能和热能。这种节能规范建筑物采暖费用的分配。耗总量中可再生能源的比例超过|建筑的主要问题是造价过于昂建筑物热保护条例分别于|70%,则总能耗可以不受隈制。同贵,只能用于研究和示范目的,没1982年、194年和2001年进行样,如果总能耗的70%取自热电有任何实用性推广价值。三次修改。每次修改都将节能|联产的电厂,总能耗也不受限制。普通的低能耗建筑并不需要指标大幅度提高,这样使得很多|而且新条例简化了使用可再生能|达到“零能源”这样的高度,它只旧式建筑巳经不能满足节能的要源装置的审批手续。要满足建筑节能条例规定的节能求。根据90年代的统计,原西德(3)新条例也对旧建筑的改指标即可。关键是建筑造价不能地区建筑能耗水平为每平方米平造作出明确规定,例如必须在高于传统的建筑结构,这样才能均每年220kWh,而东德地区则|2005年以前更换老式的、效率明真正得到推广和应用。因此低能高达280kWh,远高于1995年热显低于当前技术水平的锅炉;屋耗建筑技术的研究主要集中在墙保护条例中规定的90-120kWh顶和未加隔热层的供水管道等必体膈热、密封和室内通风换气的标准。须在2005年以前加装隅热层|个方面,其中隔热和密封是实现2002年实施的最新的建筑等建筑物节能的基本条件,而通风物热保护条例在原有条例的基础4)最新修改的通过的条例换气则是保证个隔热和密封良好上将节能要求进一步提高近不仅对建筑物墙壁的热传导值作的低能耗房屋达到其节能效果的30%。德国政府在对该条例的解出规定,还对整个建筑的热平衡|保障1-释文本中指出,由于在建纨领域|提出要求,例如除了满足好的热隔热技术主要体现在使用隔存在巨大的节能潜力,所以制定|阻以外,还应考虑可再生能源的热性能好的建筑材料,例如:多孔该条例作为政府大气保护计划中利用问题。混凝土和轻质多孔砖的隔热性能的一个重要组成部分。日前二氧(5)建筑热保护条例中规定明显优于普通的混凝土村料。墙化磯排放的三分之一来自建筑能任何新建筑必须提供能牦证明,壁建筑材料的膈热性能越好,墙源的消耗。德国政府承诺要在其中包括建筑物能源利用方面的体就可以做的越薄,造价也会相2005年使其二氧化碳的排放量|详细信息(塘壁的传热损失、一次|应降低。另一种方案是采用复合降低到1990年排放量的25%。|能源和二次能源的利中国煤化工体的内外层加隔因此必须严格控制建筑物的能源|等)。CNMHG棉、聚苯乙烯、20年第4期中酮能活4聚氨酯等材料。这类材料虽然不|热能。能提高建筑强度,但是由于其隔·由于通风时房间热性能突出(例如一厘米厚的矿对外处于密封状态,进风扇物棉的隔热性能优于三厘米厚的可以降低室外噪声对室多孔混凝土),如果做成复合墙内的影响。体,可以显蓍降低墙体的传热损·通风系统中的进失,同时也可以减小塘体的厚度,风管道内加装空气过滤排风扇降低成本。器,保证室内空气的清对于强度要求不高的建筑洁减少污染物,墙体可以采用轻质结构,例如通风系统结构简以木质骨架与轻质材料相结合,单,维修方便。比集中空暖气日在许多地区都有成功的应用。调系统费用要低。建筑墙体的密封也是低能耗图1给出一个简单图1低能牦還筑中通风换气系统示意图建筑的一个主要条件,因为即使的建筑通风系统的示意图。通过|建筑中的采要系统和然水供应系塘体的隔热效果再好,如果没有控制进风和排风扇可以调节室内统。当房屋中所需供暖能量很低认真考虑密封问题,也仍然达不的通风换气量,利用热交换器回时,传统的燃煤或燃油集中供暖到节能效果,这一问题在传统建收排气中的热量并对进风进行加系统的造价就相对较贵,系统的筑中尤为突出。热,降低能耗。如果在热交换器后运行和维修等方面的费用也突显当建筑物的隔热和密封做的端加装热泵,就可以进一步提高|出来。相比之下,电采暖系统具有很好时,室内的通风换气便成为排气废热的回收效率,将进风加热效率高、温度可以任意调节、清主要间题。人在室内持续消耗氧|热到接近室溫,这样就形成一个丨以及几乎不需要维修等优点。气,呼出二氧化碳并产生水汽。另完善的通风系统。但是在这种结所以,实际上低能耗建筑越是得外许多室内活动(烹饪、淋浴、洗构中,热交换器效率越商、室外空」到推广应用,就越有可能采用电涤、养花等)都会使室内水份增气温度越低,则热泵的效率越供暖和供水,所消耗的电能也就加,如果通风不良,会使人感觉不低。为了避免这种情况在有些系可能越多。携国的电力公司看到适,长期会损軎人体的健康,另外|统中首先将进风通过埋在地下的了这一潜在的未来市场,所以都室内水份也会对建筑本身逢成损|管道预热,然后再经过热交换器积极资助低能耗建筑技术的研究坏。传统建筑通过定期打开窗户和热泵加热到室温,这样热泵的和实际推广工作。例如撼国东脊和房门进行通风,另外塘体密封|效率可以达到最高并且不受室外鲁士电力公司与其它20多家供不好也起到持续通风的作用。但温度变化的彩响。电公司共同推出的所谓“协作计是这种通风方式造成室内通风不德国目前有一种整体型室内划”,为建筑离开发和推广低能牦均匀,通风效果不好,并损失大量|通风系统产品,大约有一个旅行建筑提供资助,鼓勵他们在住房热能。低能蚝建筑在冬季釆暖期|箱大小,里面包含了通风系统的|建设中釆用先进的节能技术,每利用专用通风系统实现室内连续所有部分,包括进风和排风扇、热套节能建筑可以从电力公司获得的通风换气,优点是交换器、热泵和过漓器等。只懵要|高达1200马克的补助。在该项·用户可以根据自已的舒适将该装置安装在建筑内不大显眼目的推动下,建成了比同样大小感觉调节通风量。的位置(例如地下室、厨房、楼顶|的传统建筑牦能低三分之一的节·通风系统中的热交换器可平台等),布置好管道,就可以实能建筑小区。EnBW电力公司和以回收排气中的热量。目前,普通现室内的通风换气佛朗霍夫太阳能研究所共同研究热交换器产品的效率可以达到4电力公司资助的建筑节开发了一种低能耗建筑结构,其65%,好一点的能够达到90%以|能项目特点是充分利用太阳能资源,建上。另外,可以在通风系统中加入民用建筑中中国煤化工玻璃采光为主,可以个热泵以进一步回收排气中的|少,使用电能越划CNMH(太阳能,由于建筑墙42中能踞2003年第4期西气东输工程甘肃段全面开工据国家发展和改革委员会西气东输工程甘肃段全长|合下,工程建设用地的征用和补讯,3月28日,中国石油天然气976km,起自计肃省西部安西县,偿工作顺利完成。股份有隈公司(简称“中国石油”)|终于甘肃省东部景秦县,管道将西气东输管道工程甘肃段沿在甘肃省嘉峪关市举行了西气东]沿河西走廊伴兰新铁路向东挺|线生态环境脆弱,中国石油要求输管道工程甘肃段开工仪式。中|进,依次经过柳园、玉门、嘉峪关、工程设计和施工承包商针对不同国石油高级副总裁苏树林同志、酒泉、张掖、武威等12个市县。沿情况制订保护(防护)措施,特殊甘肃省常务副省长徐守盛同志,线拟设6个输气工艺站场及3个|地段则绕避通过。如在安西极旱国家西气办、甘肃省政府有关部增压站。本段工程共分5个标段,荒漠国家级自然保护区,绕行距门及省内沿线地市政府、兰州铁由管道联合体、大庆油建、胜利油|保护区媛冲带20km的实验开发路局、中国石油有关部门和参与建等12支建设队伍承担施工任区,把可能对动植物造成的损害本段工程建设的各施工承包商代务。降到最低。水工保护是西气东输表出席了开工典礼甘肃省沿线各级政府和人民工程建设中需要解决的重要课题自2002年7月4日中央宣群众对西气东输工程给予了大力之一,借鉴甘肃省当地治理水土布西气东输工程正式开工以来,支持。素有“老大难”之称的工程流失的成功经验,工程设计和施全长1485km的靖边至上海段|建设用地工作,省政府明确西气|工因地制宜,因害设防,采取在管东段)管道主体焊接巳经基本完「东输工程用地全省统征,实行统|遨沿线构筑防风固沙、拦渣、护坡工,计划于2003年四季度建成并一领导,全过程负责,从省到市区和防洪等防治设施,保证管道安试投产。轮南至靖边段(西段)施县,成立西气东输工程建设协调|全运行,有效保护当地自然生态工进展迅逮,2003年春,管道逐领导小组,专人协调征地工作。在环境,努力将西气东翰管道建成步从新疆延伸至甘肃境内,即将省内沿线各级政府和国土、水利、绿色环保工程,造福沿线各族人穿越嘉峪关古长城。林业、环保、文物等部门的积极配|民壁均采用高热阻材料和结构,并|的西方发达国家我国无论是在有|启动,过去的国家电力公司已经充分利用大阳能,就使得该建筑|关立法方面还是在科研投入方面|被分割成兩家经营输供电的电网平均每年每平米采暖能耗降到|都还有一定的差距。未来数十年我公司和五家发电公司。随着电力15kWh以下。另外德国最大的电国将全面建设小康社会,其中一个体制改革的不断深化和逐步走上力公司RWE多年来一直资助出重要的标志就是人均住房面积的正轨,电力市场将形成一个各家版“建筑手册”",目的在于积极|增加,因此可以预见未来在我国城|竟争的局面。哪家公司的电能销地推广先进的节能建筑技术。该市和农村将建成大量的居民生活售量大,哪家公司就在竟争中占手册内容包括对于墙壁隔热、室小区。我国很多地区冬季的采暖期据有力地位。因此我国的电力企内通风、余热利用等有关建筑节|较长,目前建筑采暖几乎没有采取业也应该学习德国电力企业的做能技术和设备方面的详细介绍。有效的节能措施因此有必要借鉴法,制定长远的公司发展战略,积5展望德国在建筑节能方面的经验,尽早极资助那些既有利于国家的节能目前,节能与环保已经成为制定和公布建筑节能法规推广低|和环保事业,又有利于增加公司全世界各国的共识。在过去几十|能耗建筑技术,使得我国的环境保|电能产品销售的低能耗建筑技术年,随着经济的发展,节约能源问护和节约能源技术与国家经济同的研究和推广,以获得长远的经题和环境保护问题在我国也越来步发展。齐和社会效益。越受到重视。但是比起象德国这样目前,我国的电力中国煤化工CNMHG2098年第4期中43通di,: