2021 年第 11 期（总第 194 期） 2021 年 11 月 DOI:10.16643/j.cnki.14-1360/td.2021.11.021 节能减排 基于建筑节能策略差异化对比 —— —以德国、 日本为例 鲁旭旻， 隋杰礼， 韩兆鹏， 张为祥， 吴 松 （烟台大学建筑学院， 山东 烟台 264005） 摘 要： 能源紧缺是全球面临的共同问题， 如何节约能源， 走可持续发展的道路， 不同的国家在不同的领域采取了不 同的应对策略。 德国和日本是两个发达的资本主义大国， 他们在建筑节能领域领先于世界。 从技术、 标准、 法律法规三 个方面， 对德国、 日本进行对比分析， 总结他们的先进理念和技术， 希望能对中国的建筑节能工作有所帮助。 关键词： 建筑节能； 德国； 日本 中图分类号： TU-86；TU201.5 文献标识码： A 文章编号： 2095-0802-(2021)11-0052-05 Differentiated Comparison Based on Building Energy Conservation Strategies： A Case Study of Germany and Japan LU Xumin, SUI Jieli, HAN Zhaopeng, ZHANG Weixiang, WU Song (School of Architecture, Yantai University, Yantai 264005, Shandong, China) Abstract: Energy shortage is a common problem facing the whole world. Different countries have adopted different coping strategies in different fields to save energy and take the road of sustainable development. Germany and Japan are two developed capitalist countries, and they are ahead of the world in the field of building energy conservation. This paper compared and analyzed Germany and Japan from three aspects: technology, standards, laws and regulations, and summarized their advanced concepts and technologies, hoping to help China's building energy conservation work. Key words: building energy conservation; Germany; Japan 自 2020 年 9 月起，中央领导人多次在国际会议上 提及“碳中和”目标，逐步实现“碳中和”成为中国 未来发展的重要议题。建筑业因其粗放的建设模式消 耗着大量的能源，并产生过量温室气体。国家发展改 革委将建筑行业作为“碳中和”的重点领域，提出改 造升级传统建设模式、发展低碳建筑、推进建筑节能 技术应用等要求。德国、日本作为早期研究建筑节能 的国家，在被动式建筑节能技术方面处于世界领先地 位。本文首先介绍德日两国的建筑节能概况，接着分 析德日两国在建筑节能技术、标准、政策方面的先进 经验及差异，为中国建筑节能发展提供参考。 1 德国和日本建筑节能概况 德国和日本都是资源匮乏的国家，因此高度重视 包括能源在内的各种资源的高效循环利用。从建筑节 能的角度看，通过制订一系列法律法规和技术创新， 实现一次性能源需求量不断降低。 1.1 德国建筑节能概况 1977 年德国颁布了第一部建筑节能法规WSVO 1977 《建筑保温条例》，经过 40 多年的发展，建筑节能取得 收稿日期： 2021-08-13 第一作者简介： 鲁旭旻， 1996年生， 女， 辽宁大连人， 2019年毕业 于沈阳建筑大学建筑学专业， 在读硕士研究生。 通讯作者： 隋杰礼， 1969年生， 男， 2000年获清华大学硕士学位， 2007年获日本京都大学工学博士学位， 博士， 烟台大学建筑学院院 长， 教授。 ·52· 了非常显著的成果[1]。德国主要建筑节能法规如表 1 所 示。从表 1 可以看出，建筑能耗大幅降低，如今新建建 筑的能耗只有 1977 年建筑能耗的 25%。德国 2009 年版 的 《建筑节能条例》 中引入参照建筑能耗计算方法，使 建筑能耗计算更加科学准确。另外，德国相关法律规定 的建筑外围护结构的传热系数在 2009 年就达到了一个 较高的标准，此后并没有明显提高，但对建筑整体能耗 要求更加严格。因此 2009 年之后德国建筑行业节能不 是通过标准进一步强制降低建筑外围护结构的传热系 数实现，而是标准要求建筑整体能耗水平降低。德国 在能源转型方面的核心策略是效率第一，可再生能源 的直接利用第二，多领域结合第三。 1.2 日本建筑节能概况 1973 年第一次石油危机爆发之后，严重依赖石油 的日本制定了新能源发展计划，从法规和技术方面为 新能源和节能技术的发展提供双重保障，随后又根据 经济和社会的发展状况多次修订，到 2003 年，日本的 能源利用率提高了 37%，预计到 2030 年所有新建建筑 实现近零能耗 [2]。日本主要建筑节能法规如表 2 所示。 由表 2 可知，日本在节能方面的策略是走中长期可持 续发展路线，在不同的经济时期，节能的侧重点不同。 其节能标准经历了从鼓励型、非强制的阶段转为义务 的阶段。在每一阶段德日发达国家标准化体系管理中， 法律为最高层次，由议会组织制定并审批通过；其次是 条例，由政府主管部门根据法律制定，从鼓励引导过渡 到强制实施，第三个层次为技术标准或导则。 2021 年第 11 期 鲁旭旻， 等： 基于建筑节能策略差异化对比 表1 德国主要建筑 节能法规 德国主要建筑节能法规 建筑供暖能耗值/ 建筑一次能源 (kW·h·m-2·a-1) 能耗上限值 内容 WSVO 1977《建 筑保温条例》 ≈250 没有要求 WSVO 1982《建 筑保温条例》 ≈150 没有要求 WSVO 1995《建 筑保温条例》 ≈100 没有要求 EnEV 2002《建 筑节能条例》 ≈70 ≤公式计算值 EnEV 2009《建 筑节能条例》 ≈65 ≤参照建筑计 引入参照建筑能耗 算值 计算方法 EnEV 2014《建 筑节能条例》 ≈50 对于进一步提高建 ≤0.75 倍参照 筑能效提出具体实 建筑计算值 施细则 ≈50 将《建筑节能条例》 ≤0.75 倍参照 《节约能源法》和《促 建筑计算值 进可再生能源供暖 法》合为一部 GEG 2020《建 筑能源法》 表2 日本主要建筑节能法规 《节约能源法》1979 年 以一次性能源作为 耗能指标 日本主要建筑节能法规 修改原因 内容 石油危机 强调提高能源使用效率，推进 建筑节能发展 《节约能源法》2002 年 新建建筑节能纳入法案 《节约能源法》2005 年 加强对建筑物能源效率的测量 并对住宅和改建建筑的节能 申报提出要求 《节约能源法》2006 年 提出“领跑者计划”，强调家 电产品的能效 日本地震导 《节能技术战略》2011 年 致核电危机 强调通过提高建筑围护结构性 能、采用高效节能设备，逐步 实现零能耗建筑 《建筑节能标准》2013 年 标准体系经过重新梳理后合为 一部，将一次性能源消耗作为 衡量指标 2 力应用导致的间接碳排放，减少建造和维修用材的生 产和运输导致的碳排放以及避免建筑中空调制冷系统 使用中非 CO2 类的温室气体排放。目前，中国建筑节 能工作与发达国家相比还有很大差距，而主要原因是 建筑节能标准化工作的差距。中国建筑节能标准化开 始于 20 世纪 80 年代，首先从严寒地区和寒冷地区开 始，逐步向夏热冬冷地区和夏热冬暖地区推进。在不 断扩大建筑节能标准化范围的同时，从建筑性能评价、 能耗系统运行管理、节能产品的性能质量和检测标准、 可再生能源的利用这四个方面，也逐步开展了标准的 制订、修订工作，但是存在着一些问题，如标准规范 不完善、财政补助不足、强制标准不执行等。因此， 想要开展好建筑节能标准化工作，必须借鉴发达国家 的经验，确立适合不同气候区域特点的、细化的节能 标准和实施技术路线以及近零能耗建筑发展目标。 3 德国和日本节能措施对比分析 3.1 德国和日本建筑节能技术对比分析 除了政策引导、法律法规保证之外，建筑技术是 实现节能的保证和支撑。以下将介绍德日的节能技术， 再分别选取一个满足其节能标准的代表性建筑进行对 比分析。 3.1.1 德国建筑节能技术 德国建筑节能技术聚焦于建筑本体，6 个核心要素 是气密性、保温隔热结构、被动窗、防热桥、新风系 统、可再生能源利用 （见表 3）。 表3 德国建筑节能技术 核心要素 做法 气密性 对于气密性有专门的标准和法规。 建筑内所有房间需通过 气密性检测，要求 N50≤0.6/h 严格控制围护结构的限值。 外墙常见做法为双层墙中间加 保温层。 在外侧墙内分散埋设拉筋，与内侧墙体结构进行连 保温隔热 接，加固墙体。 屋顶与地面构造做法强调建筑主体和凸出主 结构 体的构造保温闭合。 保温施工完成后使用红外成像仪检查 施工质量 被动窗 被动窗的气密性标准较高，由隔热保温窗框、三层 low-e 玻 璃并在空气间层填充 Ar 或 Kr、 耐候性良好的非金属分隔 条、玻璃间隔条组成，最大程度防止热传递。 窗户 U 值（传热 系数）＜0.8 W/(m2·K)，窗户安装 U 值＜0.85 W/(m2·K)，同时玻 璃 g 值（即阳光透过比率）达到 0.5～0.6 防热桥 采用防热桥的设计并优化冷热桥细部节点。 对于外墙、地下 室、窗户等容易产生热桥的部位，规定明确的构造做法 目前中国的节能状况 根据中国建筑节能协会在 2020 年发布的建筑能耗 报告 [3]，全国建筑全寿命周期能耗总 量为 2.147 ×109 t （吨标准煤当量），占全国能源消费总量 46.5%。其中， 建材生产阶段能耗最高，占建筑全生命周期能耗 51.3%。此外，建筑施工方式主要采取的是手工现场操 作，并且建设模式比较粗放，因此能源消耗也比较高。 过去积极推广的模式，如煤改气、以燃气为主要