一、概述
（一）项目研究背景和意义
建筑节能是经济社会和建筑业发展的需要，可以缓解能源的紧张局面，减轻大气污染，保护生态环境，提高建筑热环境的质量。建筑节能作为全国节能工作的重要组成部分，是改善和提高建筑舒适性、促进环境保护、减少温室气体排放的重要措施，直接关系到国家资源战略、可持续发展战略的实施。2005年3月5日，国务院总理温家宝在第十届全国人大三次会议所作的政府工作报告中强调，要注重能源资源节约和合理利用；并指出缓解我国能源资源与经济社会发展的矛盾，必须立足国内，显着提高能源资源利用效率；鼓励开发和应用节能降耗的新技术，鼓励发展节能省地型住宅和公共建筑。
浙江省是资源小省，却是一个能耗大省。浙江省现有各类建筑近7.5亿平方米，其能耗约占全省社会总能耗的30%。浙江省建设厅2004年的相关数据显示，浙江省仅有5.3%的新建住宅符合节能标准。建设节约型社会，开展建筑节能已迫在眉睫。经过近几年的努力，建筑节能工作得到了逐步推进，取得了可喜的成绩，然而实际情况显示，整体的节能发展仍然滞后。除了认识不足、缺乏有效的激励机制和法律法规以及行政监管体系，尚未形成标准规范体系外，缺乏行之有效的节能技术体系和相关配套产品等问题已经严重阻碍了建筑节能的发展。
为此，浙江省科技厅专题立项《浙江省居住建筑节能成套技术研究开发与工程示范》重大科技专项，希望结合浙江省的具体情况，研究浙江省居住建筑节能成套技术体系，构建节能效果评估模型和进行节能工程示范建设。其意义体现在以下两方面。
1．理论意义
通过对当前浙江省居住建筑实践中节能与环保相关技术体系的整合研究和技术的应用性研究，形成系统性的适应浙江省居住建筑节能成套应用技术体系和节能效果技术经济评价体系，从而进一步丰富与完善居住建筑节能理论体系。
2．实践意义
通过提出适合浙江省现阶段的成熟节能技术体系建议，为政府的决策和政策制定提供参考，对企业节能产品的生产在适应市场方面予以引导，为建设单位在实际工程应用方面提供相关技术指导。
（二）国内外研究现状和发展趋势分析
世界各国特别是欧美发达国家对居住建筑节能技术给予了充分的重视。近30年来，发达国家在建筑设计和施工、新型建筑节能保温材料的开发、节能技术的综合应用、建筑节能和环保法规的制定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了大量的工作，不但节省了大量的能源，取得了可观的经济效益和社会生态效益，而且改善了环境。
1．国外相关研究与发展
英国研究建筑节能是从1973年世界能源危机开始的，在节能建筑中采取的技术措施主要有三个方面：一是采用构造措施，提高墙体、屋面及门窗的保温性能；二是利用太阳能；三是改进供热系统。具体而言，在居住建筑节能上主要运用空心外墙砌体、外墙外保温、窗密封条、房间微量通风器、家用热量表等技术手段。目前英国推广的被动式太阳房，不需外界机械作用，以建筑吸热保温材料为媒介，利用冷热空气的自然交换达到对太阳能的利用。
法国制订配套的建筑节能标准，是国家推进建筑节能的一个基本手段。目前，在法国建筑节能标准系列中，有结构构件保温隔热性能计算标准、新建建筑热工性能定量评价标准、热工计算软件评审方法、新建住宅保温设计备忘录以及质量认证标牌评定方法等。近年来，法国政府采取措施大力发展节能型建筑材料，以达到节省能源和保护环境的目的，居住建筑节能成效十分显着。
在欧洲国家中，德国节能的研究与应用处于领先地位。其主要研究方向为建筑材料的制造能耗、建筑物围护结构各部位热工指标和CO2浓度排放量指标的制订。围护结构和门窗的节能，提高锅炉的运行效率，从建筑规划设计、朝向及阳光和建筑内部的散热来获取能源是建筑节能的有效途径。在德国，消费者在购买或租赁房屋时，建筑开发商必须出具一份“能耗证明”，告诉消费者住宅每年的能耗，主要包括供暖、通风和热水供应。《能源节约法》中提出了德国建筑保温节能技术新规范，其特点是从控制建筑外墙、外窗和屋顶的最低保温隔热指标，改为控制建筑物的实际能耗。在政府的推动下，天然气和太阳能等清洁能源、可再生能源近年来在住宅供暖市场上得到越来越普遍的应用。
加拿大在建筑节能方面有一套严格的行政立法和技术法规。有兼顾国家、房地产开发商和住户三者利益的经济激励政策；有具体的节能规划和目标，从房屋建筑设计、施工、材料、设备等各个环节大力进行建筑节能的科学研究和推广应用工作。在加拿大，节能的概念不局限于建筑本身的构造技术，如屋顶、墙体的保温、隔热性能等措施，而且包括节水、节电、材料再回收等。对不同类型的房屋采取了不同的节能技术，把新材料、新技术结合在一起，将高质量的混凝土、新型的保温材料进行有机的结合，使居住环境得到改善。
美国推动居住建筑节能主要从两方面入手，一是建筑物本身的热工性能，即通过提高建筑围护结构的保温隔热性能、门窗的密闭性能和充分利用通风、太阳能、自然采光等措施来降低采暖和空调的能耗；二是提高建筑物内的能耗系统及设备的能源效率，包括采暖、空调系统、照明灯具、热水器、家用电器及办公设备等。美国在开发新能源、使用无污染能源的技术上处于世界领先地位。目前，美国将光能转化成电能，给家庭、学校、公共建筑等提供有效的能源，应用非常普及。美国太阳能建筑发展极为迅速，无论是对太阳能建筑的研究、设计优化，还是材料和房屋部件结构的产品应用，都已形成完整的建筑产业化体系。
日本提出了“建筑的节能与环境共存设计”概念。所谓建筑的环境共存设计，是指建筑设计时必须把长寿命、与自然共存、节能、节省资源以及能源的再循环等因素考虑进去，以保护人类赖以生存的地球环境，构筑大家参与的“环境行动”的氛围。同时，对住宅也提出了类似的概念——“环境共生住宅”，并把这些因素和要求作为法规列入地球-环境-建筑的法规中。日本房地产公司也积极推出节能住宅。2004年度节能住宅大奖被积水房产获得，该住宅利用隔热材料作为建材、使用太阳能发电，与20世纪80年代的住宅相比，平均每年节约能源62%，是名副其实的“环保之家”。
2．国内相关研究与发展
相对而言，国内的建筑节能工作起步较晚，对节能技术的研究存在一定的差距。从居住建筑建设过程的本质而言，是技术（产品）的集成和成套技术体系的整合应用过程。因此，在居住建筑开发建设过程中，我们不仅要重视利用先进的节能单项技术，而且要将其集成为先进适用的成套技术体系。
当前国内以节能示范小区为切入点的居住建筑节能研究工作已经全面展开并取得了许多成果，为节能技术的深入研究奠定了基础，但也存在一些问题：①往往注重一般性单项理论研究，对节能成套技术的整合研究较少；②部分关键应用技术（包括配套技术）未能取得突破性进展；③在成熟节能技术的实际推广应用的可行性方面也缺乏实质性的研究成果，即缺乏相关技术的经济可行性研究；④对节能示范工程建成后的实际状况缺少调查统计，产生的效应和发现的问题未能进行科学评估，示范推广的作用不够明显；⑤由此引出的环保生态技术研究较为薄弱。
我国的建筑节能工作启动时间不长，经过多年的努力，建筑节能工作得到了逐步推进，也取得了可喜的成绩，形成了适合我国国情的多项节能技术，这些都是本项目开展研究工作的基础。当然，由于我国幅员辽阔，地域差别很大，对于不同的建筑热工分区，有不同的建筑特点，其相应的节能技术研究也有不同的技术措施、侧重点和最佳方案，决不能搞“一刀切”盲目推广。因此，本项目将通过对浙江省及周边同一热工分区地区，已经应用在节能示范工程之中的技术成果进行系统的科学评估和分析，力求找出其综合节能效果和各种技术存在的问题，吸取经验，以便更好地开展浙江省居住建筑节能成套技术体系的研究，并通过示范工程进行理论验证和推广应用研究。
（三）项目研究内容和关键技术
本项目在研究过程中，以可持续发展思想为指导，根据国家和浙江省关于居住建筑节能的相关法律法规和规范等的具体要求，依据建设部节能技术研究指导性意见，以技术先进、成本合理、易于操作及推广、预期能提高产品品质为出发点，着重研究浙江省居住建筑现有节能技术的集成、节能效果检测与评价及其在实际工程中的推广应用。具体而言，包括以下几方面内容。
1．浙江省居住建筑节能技术应用研究
（1）浙江省居住建筑节能单项技术分析评估
在建筑规划布局满足节能要求的同时，建筑单体设计也应服从节能建筑设计的原则，其节能主要体现在建筑围护结构，包括墙体、门窗、屋顶及遮阳等材料选择及构造设计上。
因此，居住建筑节能单项技术的研究主要针对门窗节能技术、墙体节能技术、楼板节能技术、屋面节能技术、遮阳节能技术、可再生能源利用等进行分项分析研究。项目主要对已有的节能技术进行分析、评估，结合浙江省的实际情况进行归纳总结，对存在的问题进行改进完善，并在此基础上进行节能技术的应用创新与试验。
（2）浙江省居住建筑节能技术集成研究
解决居住建筑节能单项技术之间的整合问题，从而为节能工作的实现提供良好的技术支持和可靠保证，用于指导普及推广节能技术的实践工作。通过理论分析，对节能单项技术进行组合，并通过实验室试验以及工程现场检测，实现对节能技术组合的优选。并在此基础上，对浙江省居住建筑节能技术进行集成研究。
2．浙江省居住建筑节能检测与评价研究
（1）居住建筑节能评价软件开发与研制
结合浙江省的实际情况，对各种建筑能耗计算方法以及配套软件进行比较分析。对已有动态建筑能耗计算软件计算过程中存在的问题提出解决方案，完善其计算方法。在国家节能标准认可的建筑能耗计算软件的基础上进行二次开发，研制浙江省居住建筑节能评价软件，以供建筑设计人员参考使用，满足管理部门、建筑施工图审查人员对节能建筑认定需要。
（2）居住建筑节能检测与评价研究
为确保建筑节能措施的实施，在节能建筑施工过程中，对相关建筑材料进行热工性能检测评价。对节能建筑完工后的热工性能检测评估进行研究，针对与建筑能耗关系密切的墙体、屋顶传热系数提出准确度高、现实可行的现场检测方法。
3．浙江省居住建筑节能技术经济评价体系研究
（1）居住建筑节能技术经济评价体系构建
在市场经济条件下，只有在技术上和经济上均可行的节能技术体系才能在真正意义上推进居住建筑的节能工作。基于全生命周期和广义节能建筑的视角，借鉴现有的国内外绿色建筑、可持续建筑等相关的评价体系，对节能效果从多个维度进行考察，构建节能效果技术与经济评价指标体系，并提出综合评价的模型和方法。
（2）示范工程节能技术经济评价实证研究
收集示范工程的相关数据，采用课题组构建的浙江省居住建筑节能技术经济评价体系进行评价。通过实证分析，对评价指标体系的构建、指标的量化、综合评价方法等进行进一步改进和完善。同时，最终的评价结果可以为示范工程节能技术的推广提供科学的依据。
4．居住建筑节能成套技术研究成果的工程示范与工程应用（1）世贸协安“景上公寓”项目节能工程建设
以世贸协安“景上公寓”项目为现场试验基地，结合理论研究的成果，及时完成示范工程的建设。
（2）世贸协安“景上公寓”项目节能示范与推广
对世贸协安“景上公寓”项目所采用的节能技术进行总结，并与理论分析、实验室试验结果进行比较，归纳单项节能技术和成套节能技术体系应用存在的技术难点。同时，对示范工程的节能效果进行检测、评估和反馈，通过工程示范对节能成套技术进行推广。
二、浙江省居住建筑节能技术研究
项目研究以浙江省居住建筑为对象，基于浙江地区的地理特征、气候特点、经济社会发展现状、建筑风格等展开。其基本方法有：整理与浙江省纬度和气候相近的国家、地区的建筑节能理论、技术及经验；实地调研，对浙江省地理地貌、气候环境、城市环境及既有居住建筑能耗水平进行分析；针对当前浙江省居住建筑节能面临的突出问题，因地制宜，综合权衡，提出若干改进措施，包括材料选取、本土化技术应用、设计方法及施工要求等；软件模拟、现场检测及相关措施的反演、推敲；分析总结。
对浙江地区的住宅，从技术上而言，节能的关键主要体现在以下几个方面。
