如今，低碳經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展已成我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的指導(dǎo)思想，建筑用能也勢必要控制在一定范圍內(nèi)。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，建筑能耗占中國總能量的比例逐年增加，其由2014年的7.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長至2018年的13.0億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年化同比增長率超過14.7%，其能耗占比由2014年的17.7%增加到2018年的27.9%。因此，建筑節(jié)能將對中國總能耗的減少具有重要影響。為此，相關(guān)部門、機(jī)構(gòu)制定了相應(yīng)的建筑節(jié)能戰(zhàn)略，加大在建筑保溫、節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)力度，推進(jìn)新技術(shù)、新材料研發(fā)。
為了規(guī)范和指導(dǎo)建筑節(jié)能率提高，國家出臺(tái)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，旨在降低我國居民建筑能耗。
我國建筑節(jié)能率是以1980—1981年的建筑為“基準(zhǔn)建筑”，按每階段比上一階段提高30%能效為準(zhǔn)。第一步節(jié)能是在1980—1981年建筑基礎(chǔ)上節(jié)約30%，通稱為節(jié)能30%的標(biāo)準(zhǔn)；第二步節(jié)能是在第一步節(jié)能基礎(chǔ)上再節(jié)約30%，即節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)；第三步節(jié)能是在第二步節(jié)能的基礎(chǔ)上再節(jié)約30%，即節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。
2019年1月7日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了“關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（下稱“《標(biāo)準(zhǔn)》”）的公告”?！稑?biāo)準(zhǔn)》稱，自2019年8月1日起實(shí)施，已經(jīng)對嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能率要求達(dá)到節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。
高達(dá)65%的節(jié)能率要求，要如何做到呢？以嚴(yán)寒a(chǎn)區(qū)（1月平均氣溫≤-10℃、7月平均氣溫≤25℃、7月平均相對濕度≥50%）為例，文件對最容易產(chǎn)生熱量流失的外墻、外窗部分進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)定，要求嚴(yán)寒a(chǎn)區(qū)建筑3層樓及以下的外墻傳熱系數(shù)必須小于等于0.25、外窗傳熱系數(shù)必須小于等于1.4，4層樓及以上的外墻傳熱系數(shù)必須小于等于0.35，外窗傳熱系數(shù)必須小于等于1.6。
為了達(dá)到這一要求，建筑設(shè)計(jì)師不斷提高北方寒冷、嚴(yán)寒地區(qū)建筑外墻、外窗隔熱保暖性能：
首先，加厚外墻墻體，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性。北方地區(qū)外墻厚度大，南方地區(qū)建筑外墻墻體厚度通常為240mm或180mm，而華北、遼寧地區(qū)建筑外墻墻體厚度一般為370mm，最為嚴(yán)寒的黑龍江地區(qū)建筑外墻墻體厚度厚達(dá)490mm。
建筑傳熱系數(shù)與材料厚度直接相關(guān)，因此外墻墻體越厚，其傳熱系數(shù)一定越小，保暖性能越好，節(jié)能效果越出色。
其次，填裝保溫材料，減少外墻傳熱系數(shù)。北方地區(qū)墻體內(nèi)部會(huì)填裝大量保暖材料，哈爾濱市在49cm的墻體外層依然要使用10cm左右的保溫材料，而上海地區(qū)的建筑使用保溫材料的厚度大概在2—4cm左右。
保溫材料的保溫隔熱性能大概相當(dāng)于磚墻材料的10倍，可收集多余熱量，適時(shí)平穩(wěn)釋放，梯度變化小，有效降低損耗量，對室溫控制可起到平衡作用。
第三，減少窗墻面積比，削減不必要的熱量損失。北方地區(qū)外窗設(shè)計(jì)小，窗墻面積比有限，由于南方追求夏季空氣對流，南方的自建房一般都是三面或四面有開窗，而且房屋正前方經(jīng)常會(huì)安裝大面積落地窗。
相對地，北方人更加看重房屋保暖效果，所以窗面積就會(huì)較小，通常情況下，北方自建房的窗戶為一面或兩面開窗，而且一般不會(huì)大于1㎡。研究表明，窗墻面積比每增加0.1，房屋總負(fù)荷最高可提高1.8%，南北窗戶面積大小差異如此之大，冬季南方房屋供暖負(fù)荷相對北方會(huì)大大提高。
第四，升級玻璃工藝，雙層玻璃取代單層玻璃。北方地區(qū)在傳熱系數(shù)的限制下采用雙層玻璃鑄造外窗，而南方地區(qū)不存在保溫性能限制，常常出于成本和夏季實(shí)用性考慮使用單層玻璃。
單層玻璃就是一層玻璃，價(jià)格比較便宜；雙層玻璃則是在雙層玻璃中間留有密封的干燥空氣層。熱量傳播主要有三種途徑：傳導(dǎo)、對流、輻射，雙層玻璃主要靠兩層玻璃中間的密封，減少空氣對流和傳導(dǎo)，避免熱量散發(fā)，而單層玻璃就不具備這種優(yōu)勢了。
除了嚴(yán)格設(shè)定北方建筑的熱傳導(dǎo)能力要求，《標(biāo)準(zhǔn)》還對北方建筑的電力設(shè)備安裝、供水、供熱等方面進(jìn)行了設(shè)定，要求建筑全方位降低能耗、節(jié)約能源，為我國低碳發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
除了大規(guī)模推行的65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)以外，河北省已出現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗建筑。目前被應(yīng)用在公共建筑領(lǐng)域，安徽省正在征集被動(dòng)式超低能耗民用建筑標(biāo)準(zhǔn)起草專家，開始著手研究被動(dòng)式超低能耗建筑的居民側(cè)建設(shè)。
“被動(dòng)房”是一種全新的節(jié)能建筑，是無需主動(dòng)供應(yīng)能量就能滿足制冷和采暖需求的房屋。簡單來說，就是一種高度節(jié)能和舒適宜居的建筑。一年四季保持室內(nèi)恒溫、恒濕、恒氧、低噪、健康的舒適環(huán)境，建筑節(jié)能率達(dá)92%以上，能耗僅為普通住宅的1/10左右。
在歐洲，超低能耗的被動(dòng)式房屋以每年8%的速度遞增。歐盟最新規(guī)定，2020年歐盟27個(gè)國家將全部采用被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，新建房屋如不能達(dá)到被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)，將不予發(fā)放開工建設(shè)許可證。
在建筑能耗占比已經(jīng)達(dá)到28%的我國，推行被動(dòng)式房屋將是建筑節(jié)能技術(shù)下一步的首選方向。
被動(dòng)房的建設(shè)措施主要有以下幾點(diǎn)：
1.被動(dòng)房需要強(qiáng)大的保溫措施。在被動(dòng)房的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中添加更嚴(yán)密的保護(hù)材料，降低被動(dòng)房的熱散失。
2. 被動(dòng)房要提高氣密性。與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對屋內(nèi)熱量的收束作用相同，氣密性措施是為了阻止室內(nèi)的熱空氣流失。
3. 被動(dòng)房的玻璃要進(jìn)行更加嚴(yán)格的密封、隔熱處理。外窗是建筑中傳熱系數(shù)較高的部分，為了提高被動(dòng)房的保溫性，在雙層、三層玻璃基礎(chǔ)上繼續(xù)加厚加固成為一大措施。
4. 被動(dòng)房要減少能量消耗。通過合理的建筑設(shè)計(jì)，達(dá)到被動(dòng)房在冷的時(shí)候強(qiáng)化采光、得熱，在熱的時(shí)候遮陽、透風(fēng)的效果，從而減少制冷供暖的能量消耗。
5. 被動(dòng)房采用熱回收機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。通過熱回收效率較高的通風(fēng)系統(tǒng)，建筑可以將廢熱進(jìn)行存儲(chǔ)，并在合適的時(shí)間釋放，從而節(jié)約建筑用能。
6.加裝太陽能空調(diào)系統(tǒng)。太陽能空調(diào)系統(tǒng)通過白天吸收太陽能工作，在儲(chǔ)能系統(tǒng)的幫助下，可以保證全房屋的空氣、用能運(yùn)轉(zhuǎn)順利。
當(dāng)前，被動(dòng)式房屋正走向更加光明的未來，相信隨著建筑節(jié)能措施的更加完善、建筑方案的改變，南方地區(qū)的供暖成本也將逐漸降低，或采用“被動(dòng)房”技術(shù)，免去供暖煩惱。
