德国在节能建筑与绿色建筑领域的经验

      德国在节能环保领域处于世界领先地位，其节能环保理念深入人心，政策面面俱到，措施渗透到生产、生活各个环节：从节能、提高能效到开发利用可再生能源，从环保汽车到节能建筑，从工艺流程到生活细节，样样都离不开节能环保。时至今日，节能环保产业业已成为德国又一大支柱产业，为德国经济发展和生活水平提高做出了重要贡献。

      预计到2015年，德国所有建筑将按照“被动式建筑”标准建造。从低能耗建筑、到3升房，再到被动式建筑和零能耗建筑，德国在建筑节能的发展道路上积累了丰富的知识和经验。让我们通过下面的报告了解下德国建筑节能有关政策法规、建筑节能技术、建筑节能改造、以及行业组织在推进建筑节能工作中作用等方面的情况。

      一、基本情况

      德国是一个能源匮乏的国家，除煤炭资源较丰富外，能源供应在很大程度上依赖进口，其中石油几乎100%进口，天然气80%进口。1973年爆发全球石油危机，石油价格暴涨，给德国经济发展和人民生活带来了极大影响，德国能源政策由此发生改变，一方面大力发展可再生能源，另一方面更加重视节能工作。

      德国由于纬度较高(北纬47-55度，中国最北漠河纬度是53度)，冬季较长，建筑能耗(主要是供暖)占德国能源消耗总量约40%，建筑物的二氧化碳排放量约为德国二氧化碳排放总量的1/3，因此，建筑节能的潜力相当巨大。多年来，政府通过制定有针对性的政策措施，提高建筑节能标准，发展先进节能技术，大幅降低了建筑物能耗。

      上图为三层真空玻璃已经是kfw70标准的标配门窗。

      二、德国促进建筑节能的经验和做法

      (一)加强政策引导。

      1.建立和完善政策体系，不断提高建筑节能标准。

      能源节约与环保是德国政府的长期国策。自20世纪70年代以来，德国出台了一系列建筑节能法规，对建筑物保温隔热、采暖、空调、通风、热水供应等技术规范做出规定，违反相关要求将受到处罚。

      1977年，德国第一部节能法规《保温条例》(WSchV77)正式实行，提出新建建筑的采暖能耗限额为每平方米楼板面积每年消耗能源250千瓦时，即250KWh/(m2a)，该条例在1984年和1995年分别被修订，1995年提出的限额已下降为100KWh/(m2a)。2002年，为贯彻欧盟对建筑节能的要求，开始实施新的《能源节约条例》(EnEV2002)，采暖能耗限额调整为70KWh/(m2a)，其后在2005年、2007年、2009年分别被修订，2009年提出的采暖能耗限额为45KWh/(m2a)。目前，该条例又在修订(EnEV2014)，关于被动式建筑(即超低能耗建筑)的采暖能耗限额将下降到15KWh/(m2a)，这是目前环保节能建筑的最高标准，基本实现建筑的“零能耗”。

      2、建立财税激励机制。

      为了更好地提高建筑能效、推广可再生能源在建筑领域的应用，德国联邦政府和各地方政府出台了许多激励补贴政策。其中既有可再生能源的市场激励计划，也有德国复兴信贷银行(KFW)专为建筑节能改造推出的多项资助计划(提供超低利率贷款年利率不会超过2%)

      =

      另外，各州、市、乡镇政府及能源供应企业提供各种地区性的资助计划，例如联邦政府光伏屋顶、高速公路两侧光伏工程补贴、巴伐利亚州学校建筑节能“50/50”计划等。

      以达到EnEV-2009德国节能标准100(KFW100)为基本要求，达到KFW85标准的建筑，每套150m2的建筑改造完成后，联邦和地方政府各奖励5250欧元，共计10500欧元(奖励标准为70欧元/m2)。达到KFW55标准的建筑，每套130m2的建筑改造完成后，联邦和地方政府各奖励15700欧元，共31400欧元(奖励241.5欧元/m2)。

      另外，从1999年起，德国实施生态税改革，一方面提高能源价格，另一方面将征收税费的90%通过降低退休金交费重新返还给居民和企业，不增加民众负担，这种方式大大提高了社会节能意识，促进了节能技术研发，减少了能源消耗。

      3、推行建筑物的能源认证证书。

      2002年，德国《能源节约条例》(EnEV2002)要求，建筑物中的能源使用情况要进行量化(包括供暖、空调、热水供应等方面)，要建立建筑物的能源认证证书系统。建筑物的能源证书，与家用电器上的能效标签一样，反映了建筑物的能耗属性，另外还包括对建筑物进行节能改造的建议、措施及注意事项等。

      上图为能源证书清楚标注了各项关于房子的数据

      2004年，德国联邦能源署会同有关部门，在全国范围内对能源证书实施情况进行了调研。结果表明，能源认证证书制度已被市场广泛接受，得到了消费者的肯定。根据德国法律规定，自2009年1月1日起，所有新建、出售或出租的居住建筑都必须出具能源证书，以便购房者或租房者了解在房屋能源消费方面可能支出的费用。

      对非居住建筑，则从2009年7月1日起实施这一规定，同时要求面积超过1000平方米的公共建筑必须在建筑物显著位置悬挂能源证书。能源认证证书系统的实施，对提高建筑商和消费者的节能意识，提高建筑物节能水平起到了重要推动作用。

      4、推广供热计量。

      两德统一后，从1991年开始对既有居住建筑开展大范围的综合改造，一方面防止贫富两极分化，另一方面减少建筑能耗。通过改造楼内采暖系统，安装新的散热器和自动温控阀进行温度调节，加上电子式热分配器进行供热计量。1994年开始全面实现热计量收费，困难人群政府给予补助。实施供热计量的住宅，供热和热水供应能耗大幅减少。

      上图为暖气阀门，冷了就开热了就关按照热计量收费，比起平米公摊收费更合理公平，而且避免了巨大的浪费!

      (二)注重建筑节能技术的研究及应用。

      1、建筑物围护结构保温隔热系统。

      通过对建筑物的外墙、屋顶、地面和地下室采取良好的保温隔热措施，可以节约大量能源，在冬季采暖地区效果尤为明显。外墙外保温是保温效果最好，应用最广泛的一种建筑保温形式。

      保温材料选择主要考虑导热率与燃烧特性，德国常用的保温材料有聚苯乙烯(EPS、XPS)、聚氨酯(PU)、木质软纤维等有机类保温材料，以及人造矿物纤维(矿棉、岩棉)、泡沫玻璃、发泡水泥保温块、真空绝热保温板等无机类保温材料。EPS是德国使用最为广泛的保温材料，市场占有率约80%，其他主要使用的还有岩棉板等。

      外墙保温隔热层厚度一般为23-40cm，屋顶保温有隔热方式(采用膨胀珍珠岩、玻璃棉和聚苯乙烯泡沫等保温材料)，也有反射降温等方式(屋顶刷铝银粉或采用表面带有铝箔的卷材)。

      地下室一般采用环绕式保温层，选用XPS板，地下室顶板基本采用岩棉或矿棉保温板。施工时与地面以上的保温层无缝连接，绝不能产生热桥，更不能出现渗水。

      保温施工完成后可以通过热敏相机(红外成像仪)进行检查，不同颜色显示不同的表面温度，通过热敏图检验保温层施工质量。

      2．节能窗户。

      窗户是建筑保温的主要部位，据测算，窗户热损失占房屋能耗的50%以上。窗户结构是决定其节能性能的主要因素。推拉窗密封性能较差，容易形成空气对流，造成能量损失，正逐步被淘汰使用。

      平开窗的窗扇与窗框间有良好的密封压条，窗扇关闭时能将密封条压紧，密封性好，节能效果明显，在德国新建建筑和改造建筑中普遍使用。传统建筑一般使用一层或两层玻璃，窗框一般是金属结构，隔热性能较差。

      目前推广使用的新型环保节能窗户一般采用三层玻璃，玻璃间真空或充满氩气等惰性气体，可以大大降低热传导率，如果在玻璃上镀低辐射膜(Low-E膜)，隔热效果更佳，传热系数比普通中空玻璃下降70%以上，降至0.8W/(m2K)。窗框则推荐使用非金属材料，如木头、保温塑料等，隔热性能较铝合金等金属窗好。

      3.新风换气系统。

      新风换气是指在密闭室内的一侧通过专用设备向室内输送新风(新鲜空气)，在另一侧由专用设备向室外排出空气，在室内形成新风流动场，满足换气需要。送风设备还可对进入室内的新风进行过滤、灭毒、杀菌、增氧、预热(冬天)，确保进入室内空气清洁;排风设备在空气排出前可进行热回收交换，减少能量损失。

      随着建筑节能标准的提升，门窗气密性越来越好，室内的潮湿气体无法自然排出，空气中CO2含量高，不利于人体健康，使用新风换气系统可以有效解决此类问题。在室内制冷或取暖的情况下，与开窗通风相比，使用新风换气系统，既可保持室内温度稳定，也可隔绝室外噪音，还能节约能源。研究结果表明，使用不带换热功能的新风换气系统，可以节能30%，如果带换热功能，节能高达80%以上。由此可见，新风系统节能效果显著。在德国，新风换气系统已经与建筑物融为一体，成为不可缺少的重要组成部分。德国建筑节能法规要求，建筑物在设计时必须考虑通风问题。

      4.建筑遮阳系统。

      建筑遮阳装置一般分为外遮阳、内遮阳和位于两层玻璃之间的中置遮阳。外遮阳应用最广泛，它适用于朝南、朝东、朝西的大面积窗户及天窗处，既防止阳光直射、也阻挡室内温度上升;

      内遮阳主要以防眩为主、遮阳为辅，适合于冬季采暖地区，在防止阳光直射的同时，可以让阳光进入室内提高温度;

      中置遮阳，兼有内外遮阳的特点，一体性较强，不易损坏，但造价较高。通过不同遮阳装置的组合使用，在夏季可以大大降低空调负荷，在冬季可以节省取暖能源。

      研究结果表明，利用遮阳技术，建筑物可节省约40%的能源。在欧洲如果全面推广建筑遮阳技术，每年可减少排放8000万吨CO2。德国十分注重建筑遮阳技术的研发和应用，无论是办公楼、商业建筑还是住宅楼，随处可见遮阳装置，应用十分普及。

      5.供热空调技术。

      虽然德国面积不大，但工程师能根据地域特点，采用集中与分散供热合理使用、末端用能装置多样化、高效热电联供等方式，因地制宜为建筑物选择合理的供热空调方式。同时，先进的控制系统可以使热泵空调能根据室内外温度、湿度变化情况进行精细调节，对建筑物分层、分区进行温度调控。公用建筑的热泵空调系统能根据上下班时间进行自动开启和关闭。根据公用建筑室内监测空气质量的传感器返回的实时数据，新风控制系统能实现自动开启、关闭以及调节新风量大小的功能。通过这些技术，大大提高供热效率，实现节能目的。

      (三)注重对既有建筑的节能改造。

      德国除对新建筑实行较高节能标准外，对既有建筑的节能改造也相当重视。一方面制定有关规章制度，从政策层面加以引导，例如，根据欧盟能源效率规程，每年要对3%的公共建筑进行节能改造;另一方面通过设立专门的基金(如KFW基金)，提供低息贷款等方式，加大资金投入，推动旧房节能改造。改造目标主要包括提高建筑舒适度、降低建筑能耗、减少环境污染等。改造内容包括增加建筑外保温设施;更换高效门窗;对供热系统进行了大规模改造，拆除褐煤供热锅炉，安装热气锅炉和燃气发动机热电联产装置;将居民的燃气热水器改为供热公司集中供应热水;改造楼内采暖系统，安装新的散热器和自动温控阀等。

      目前德国共有住宅约3900万套，1000万套建造于1979年之后，热工性能尚可，暂不急于改造;2900万套建造于1979年之前，热工性能较差，它们消耗了德国建筑能耗90%以上，需要全面改造，目前每年改造大约20万套，其中600万套已完成节能改造。完成改造住宅的能耗大为降低，单位居住面积采暖能耗由改造前的160-200Kwh/(m2a)下降到70-90Kwh/(m2a)，每年每平米住宅减少二氧化碳排放量达到40千克。

      目前我国正处于建设高峰期，每年新增建筑面积约20亿平方米，超过所有发达国家每年新增建设面积总和。现有建筑80%以上都是高耗能的建筑，建筑能耗普遍在德国、丹麦等发达国家的3倍以上，即使执行“二步”节能标准(50%节能标准)，能耗也是其2倍;建筑节能技术相对落后，在设计水平、建筑技术、设备材料制造及应用上，都与西方发达国家存在较大差距。因此，我国建筑节能潜力巨大，任务艰巨。德国在建筑节能方面的很多做法，值得我国特别是东北地区学习借鉴。

关键字:   德国在节能建筑与绿色建筑领域的经验