建筑节能

阳光

建筑对于阳光的利用可以分成主动式和被动式两种。两者之间的差别在于是否涉及到能量的转换。比如太阳能电池板将太阳能转换成电能，这就是主动的。利用太阳能进行白天的采光，这就是被动的。大部分工程经验认为，由于目前主动式利用太阳能的技术大多投资较大，且有工况不稳定的状况，应用时需要格外慎重。比如较热门的光伏电池板。一般光伏电池板每平米发电量约100W，而售价在每平米1500元左右（不考虑蓄电池的情况），按一天可发电8小时计，每天每平米的发电量为0.8kWh。而根据一般办公楼的年耗电量在每平米100kWh左右，商场更高，超过200kWh。以办公楼为例，扣除节假日，以一年230天计，办公楼每天每平米的耗电量为0.43kWh。一个10,000平方米的办公楼每天耗电量为4300kWh。按照国家绿色建筑评价标准，可再生能源提供的电量占总电量的3.5%~4%可得9分，4%以上可得满分10分。按4%取，此办公楼耗电量的4%为172kWh。以这个数据除以发电量可得需要215平方米的光伏发电板可满足这个耗电量，而投资为25.8万。也就是说，投资32万元，需要近300平方米的设备平台放置光伏电池板（综合光伏电池板倾角和需要保持的前后间距）仅能覆盖4%的耗电量，并且工况不稳定。所以，在目前的技术条件下，将光伏电池板应用到传统办公楼中，其实际收益是有限的。更多的是为了绿色建筑评级或者体现企业关注绿色理念这种概念层面上的意义。在世界范围内对光伏电池板应用较好的公建项目大多是用电量较少的教育类建筑和一些公共设施如停车场、售票亭等，这些建筑的年耗电量大多在每平米50kWh以下。

与之相对的，太阳能热水器的实际意义要大得多。首先，由于近8年的技术不断突破，真空管太阳能热水器的理论热效率在70%以上。另一方面，热水可以被储存在水箱中，工况较稳定。这里用一个实例来说明，某政府办公楼，总建筑面积2万9千平方米，设计有可满足楼内所有人餐饮需求的食堂，楼中设置了96平方米的太阳能热水器，满足整个楼的热水需求，而总投资为20万元。同样的，在绿色建筑评价标准里，可再生能源利用占总量的80%以上可得10分。两相比较，可以得出，如果建筑内有足够的热水需求，站在节能的角度，太阳能热水器是一个不错的选择。而光伏电池板相对来说性价比就没那么高了。再说到被动式的太阳能利用，主要表现为自然采光的设计，这是一个比较难以量化的方面，但确实有软件可以模拟出自然采光的效果，AUTODESK公司的AUTOECOTECT可以模拟自然采光的照度给建筑师做参考，国内已经逐渐开始普及这方面的观念。良好的自然采光设计可以避免很多实际运行过程中白天不必要的照明耗电。这是一个虽然在绿建概念上很难评定的方面，但是在实际使用建筑时，又是一个能非常直观反映到每月耗电量上的方面。

土壤

土壤在建筑节能中的应用主要为地源热泵的主动式利用，这是一个性价比非常高的应用方式。利用地下深层土壤的热量来供冷制热，可以大幅降低能源消耗，唯一的缺点是占地。以浙江省旅游中心项目为例，计入容积率的建筑面积为22,000平方米的多层建筑，地源热泵埋管覆盖5000平方米（井深65米）。所以，只有在项目有大量绿化用地的情况下才能考虑这种资源利用方式，而市中心项目很少有这样的条件。

水源

水源是一个相对来说性价比很高的可利用资源。一般水源在建筑节能中的应用主要是作为空调采暖和生活热水的冷热源。在一个完善的设计里，它是可以被充分利用的。以千岛湖铂瑞酒店工程为例。

本项目是一个位于千岛湖地区的商业、酒店、展览综合项目。夏季需要供冷，冬季需要供热；同时项目地块内有景观水系。最后设计采用了一个水源综合利用方案，充分利用项目周边的湖水资源达到节能的目的。

在夏季工况下，湖水取水口水温为16.2℃，作为机组冷却水，在经过冷凝器后，通过热交换将余热用作制备生活热水。利用后的水又用作景观水系用水，最后流回湖里。

在冬季工况下，湖水直接作为机组蒸发器的热源制备供暖用水和生活热水，而利用后的冷水作为景观用水流回湖里。

这样一套整体方案优点就是做到了前面所说的投资和节能的平衡性。将这套方案和传统的冷水机组加冷却塔，再加锅炉供热水，再加水泵从湖中抽取景观用水比；虽然水源热泵的主机投资较大，因取水口较远而配的泵也扬程较大，但是和传统方案比，少了冷却塔和锅炉房等一些设备，粗略估算两者差别不大。而由于项目还没有投入运行，理论上夏季水源热泵的节能性可见下表。

当然，这只是一个参考数据，在实际运行中还要考虑到此方案中的水泵消耗要大于传统方案，但最终夏季的节能效果应该也处于25%以上，可见其节能性较好。这个方案的缺点主要是由于取水口和水泵在离岸比较远的位置，会产生安装、检修、更换方面的麻烦。

将这个话题延伸下去。如果项目的负荷过小，那管线的投资及往后的运营费用和其带来的节能性相比就过大了。那投入这一套水源利用方案就得不偿失了。所以对于周边资源的利用还是要因时因地具体分析。