能源與環境是保證人類社會可持續發展的基礎和關鍵，是當今世界各國關注的熱點問題。所以，如何提高用能水平，減少能源消費給環境帶來的污染，改善我們的生存環境已經成為迫在眉睫的硬任務。


    能源結構極不合理
    北京市是一個擁有1200多萬人口的國際大都市，由于自然、經濟和歷史條件的限制，盡管市政府一直對能源與環境問題給予了高度重視，采取了一系列卓有成效的政策和措施，但北京市的環境和能源結構仍然存在著非常嚴重的問題。這主要表現在兩個方面:一是環境狀況不容樂觀，北京仍然是世界上10個污染最為嚴重的問題。這主要表現在兩個方面:一是環境狀況不容樂觀，北京仍然是世界上10個污染最為嚴重的城市之一;二是能源結構不合理，煤炭消費量在2000年全市能源總消費量中所占的比重仍然高達66%，而在燃料消費中煤炭(含焦炭)所占比重竟然高達74. 246,以煤為主的能源結構和直接燃用原煤，尤其是民用燃煤必然會造成嚴重的大氣污染問題，這正是北京大氣環境問題的癥結所在。

    2001年北京申辦2008年奧運會的成功既為J匕京的快速發展提供了千載難逢的好機會，也帶來了嚴峻的挑戰。北京市環境治理成為我們必須限期完成的硬任務。根據國務院和北京市政府的要求和中奧報告對環境質量的承諾，在污染物排放總量逐年降低的基礎上，2005年大氣環境質量應達到國家二級標準;20084---北京市區大氣環境質量應接近世界衛生組織的指導值或發達國家大城市的平均水平。為此，市政府做出了進行全面能源結構調整的重大決策在2008年前將目前以原煤為主的污染型能源結構逐步轉變為以天然氣、電力等優質能源為主的清潔型能源結構。與此同時，大力開發利用太陽能、風能、地熱能和各種生物質能等可再生能源，提高能源利用率，加強節能技術的研發和應用。到2008年，優質能源在終端能源消費結構中的比重要達到80%以上，煤炭所占比重下降到20%以內;在燃料消費結構中煤炭的比重控制在48%以內，并且全面取消終端燃煤。


    調整結構提高能效
    能源結構調整是改善北京市大氣環境質量的關鍵，也是實現大氣質量根本好轉的關鍵。然而，值得注意的是，英國等西方發達國家實現這一結構轉變用了30多年的時間，而北京大規模實行能源結構調整至今只有5年左右的時間。所以，要想在如此短的時間內完成如此艱巨的能源結構的調整任務，當然是一要靠政策，二要有足夠的資金支持，但最重要的是必須開發并依靠高新能源環境技術。只有依靠高新技術才能解決我們在能源結構調整中所遇到的問題，才能保證用不到10年的時間完成西方發達國家30年才完成的任務。

   北京市能源結構調整的內容是多方面的，用天然氣和電等優質能源去代替煤等劣質污染型民用、一次性能源的消費，對于從根本上提高北京的大氣環境質量具有舉足輕重的意義。天然氣和電都是高品位的優質能源，但如果將這些優質能源直接用于民用供熱取暖，由于其成本非常高，普通居民根本負擔不起。根據初步核算，天然氣鍋爐供暖運行成本和電熱直接供暖的成本大致相當，是燃煤鍋爐供暖成本的45倍。所以說，如何降低天然氣和電等優質能源民用消費的成本，大力推進新能源的開發與利用，提高能源利用率，是實現北京能源結構調整目標的關鍵。


    奧運建筑節能示范
    長期以來，我國對建筑節能重視遠遠不足，建筑能耗高出同緯度發達國家的暗左右。北京市住宅面積已經達到1.9億平方米。2001年住宅竣工面積2500萬平方米，是整個歐洲同期住宅竣工面積的22倍。以現有住宅面積計算，如果能耗量能平均下降20%，年節能即可達到7.6億元，由此減少的環境污染及所產生的社會效益將是十分可觀的。

    建筑節能不僅在能源節約工作中占有重要的地位，而且對于保證實現北京能源結構調整和“綠色奧運，科技奧運，人文奧運”的目標具有重大意義。因此，一定要搞好奧運村的規劃與建設。

    作為奧運村的建筑，與目前普通建筑相比，至少需要具有下述特點一、它必須是節能型的，其能耗要低于我國現行節能建筑標準，接近西方發達國家的現行節能標準;二、它必須以人為本，要求居住環境(室內環境)健康、舒適、便利，強調人與自然的和諧統一，三、它必須是綠色的，即最大限度減少由于建筑用能而造成的環境污染，最大限度地使用綠色能源或可再生能源;四、它必須具有高技術含量，將最新科學技術用于奧運村建設，包括信息技術、材料技術、能源技術、環保技術等。


    關于奧運村建筑，我們認為應該特別強調如下幾點：

　　第一，對建筑圍護結構進行高水平的隔熱保溫，以大幅度降低能耗。在現行節能建筑標準的基礎上，通過圍護結構的合理設計和優化，進一步提高節能標準要求。例如，對于奧運村居住類民用建筑，其耗熱量指標可以在《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ26一95的基礎上再降低30%到50%，從而接近西方發達國家現行建筑節能標準要求窗戶可以采取多層窗、中空玻璃、低輻射玻璃、填充惰性氣體等方法，使整窗的傳熱系數降低至2.5w/(m2·K)以下;外墻可以采用優質隔熱材料，加強保溫隔熱，特別是要采用外保溫，使外墻傳熱系數是要采用外保溫，使外墻傳熱系數降低至0.5一0.8 W/(m2·x);在圍護結構保溫隔熱良好的情況下，室內用各種重質材料建成厚重結構，以利于蓄存室內熱能，調節室溫。


    第二，為了減少我國建筑能耗，必須大力推廣采用可持續發展能源技術和各種節能技術。采用先進供能技術，充分利用可再生能源如太陽能、地熱能、風能等，調整優化建筑能耗結構，最大限度地減少建筑對常規能源的消耗，建成真正的低能耗建筑。在奧運建筑中，我們認為應該優先考慮采用下述先進技術:


   .先進的圍護結構節能技術及綠色建材。如外墻保溫技術、外遮陽技術及綠色建材使建筑物具有良好的保溫隔熱性能，降低單位建筑面積的耗能量(包括耗熱量和耗冷量)，減小建筑圍護結構的傳熱系數。

   .采用余熱回收技術。余熱回收技術不僅可以最大限度地提高建筑用能效率，而且還可以有效地減少建筑用能對環境造成的污染，改善室內空氣質量采用先進的室內空氣處理技術合理控制新風量，提高供暖空調系統的效率。

    .推廣先進熱泵技術。許多低品位的可再生能源，如城市污水的廢熱能、淺層水及土壤熱能等也只有通過熱泵才能得到高效利用。熱泵在建筑節能中的作用和意義是不可低估的。因此，在奧運建筑中，一定要大力推廣使用各種先進熱泵技術，尤其是無污染的高效地源熱泵供截州座調技術，提高一次能源利用率。

　　.熱電冷三聯供技術。天然氣是優質高品位能源，所以，應該盡量避免直接用天然氣供暖。為了最大限度地提高天然氣的一次能源效率，應積極推廣熱電冷三聯供技術，同時大力發展天然氣催化燃燒技術，提高燃燒效率，降低排放污染。

    .建筑設計中充分利用自然通風技術，降低空調能耗，爭取在過渡季節可以完全依靠自然通風來維持室內舒適的居住條件，營造一個更加健康的人居環境。

    .綠色照明技術。綠色高效照明技術包括充分利用自然光源，除設計時要充分考慮采光要求外，白天可采用先進技術(如光導管技術)將太陽光引入室內直接照明采用各種高效節能光源。

    .鼓勵采用先進蓄熱蓄冷技術，以降低建筑用能成本。隨著電量消費的增加，電力供應白了‘峰一谷”矛盾越來越突出。采用蓄熱蓄冷技術可以有效地均勻電力負荷，提高電力系統的運行效率，減小電力建設規模。


    第三，保持良好的室內空氣品質。毫無疑問，奧運建筑對室內空氣質量有更高的要求。但是，室內空氣質量的提高往往與建筑能耗的降低相矛盾。為了解決這一矛盾，在奧運建筑中就必須要采用最新材料和最先進的室內空氣處理技術，從而在改善室內空氣質量、減少環境污染的同時，降低建筑能耗。例如，可以采用太陽能納米光催化技術，包括采用具有自潔、殺菌和降解空氣中有害氣體作用的瓷磚、地板磚、衛生陶瓷、壁紙等來改善室內空氣品質。


    第四，搞好可持續能源技術的示范工程。目前，建筑供能技術正呈現出多元化的發展趨勢，同時，西方發達國家已經研發了多種先進環境能源技術，并進行了大規模的推廣。但要引進這些先進能源技術，就必須結合我國各地實際情況，將先進供能技術與我國建筑以及氣候與地
理特征相結合，創新性地進行二次開發和推廣，為各種技術提供本土化的基礎數據。因此，在奧運建筑中，應該注意建立若干個將多種能源利用技術集成應用的示范工程，這一方面是推廣各種建筑節能技術的需要，同時也可以成為貫徹'd綠色奧運、科技奧運、人文奧運恃旨導方針，向世界展示我國先進能源技術的窗口。


(馬重芳，教授，西安交通大學“動力工程多相流咽家重點實驗室學術委員會副主任，清華大學‘反應堆安全與工程墩育部重點實驗學術委員會委員，中國工程熱物理學會常務理事，中國工程熱物理學會傳熱傳質分會副主任，中國工程熱物理學報編委，北京市對外科技交流協會理事劉中良，教授吳延鵬，博士生陳永昌，副教授。)

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