由于我国能源结构的特殊性，不管采暖还是用电都要以燃煤为主。2000年我国发电能源构成中煤电占77.18%，水电17.77%，油电3.78%，核电1.22%。据不完全统计，由于建筑耗能而产生的温室气体排放量已占全国温室气体排放总量的四分之一左右。目前我国北方地区城镇的采暖总耗煤量比德国全国总耗煤量还多，导致每年排放3.5亿吨CO₂，相当于法国和波兰年温室气体排放总量。据估算^[9]，建筑采暖和空调在全国温室气体排放中的贡献率约在15 %以上。

通过上面的论述，不难看出我国住宅中存在的严峻问题。我国住宅建筑能耗上升很快，但是与发达国家相比无论是人均能耗还是建筑能耗在总能耗中的比例都处在比较低的水平，仍然有很大的发展空间。由于我国各地区有不同的气候条件、经济水平、生活习惯，住宅中的能源结构也各不相同，虽然暖通空调方面的能耗占住宅总能耗的一半以上，但北方地区的住宅建筑能耗以采暖为主，南方地区的住宅建筑能耗则主要是以空调的用电为主。由于我国特殊的能源结构，不论是集中供暖还是空调用电都注定会消耗大量的煤，这必然导致CO₂等温室气体的大量排放，造成严重的环境污染。

4 绿色建筑与自然能源在住宅中的应用

解决住宅中的能源问题有两条途径：一是节流，即提高供暖(空调)系统效率和减少建筑本身所散失的能源，国家对于建筑节能工作非常重视，在《中华人民共和国节约能源法》、《中国节能技术政策大纲》、《建筑节能九五计划与2010年规划》和一系列有关建筑节能标准等政策法规中都对建筑界节能工作做了详细的规定。但只是节能不能从根本上解决能源紧缺以及能源污染问题，不符合可持续发展的战略要求；二是开源，即在住宅建筑中开发利用太阳能、土壤能、余热能等自然能源。笔者认为住宅建筑应该有效利用能源而不局限于节能，要以最少的一次能源达到最佳的居住条件，发挥能源的最大效率，不因节能而牺牲居住品质。建筑节能做得好，减少了建筑本身对能源的需求，这是住宅中采用新能源的前提。住宅中新能源的利用减少了一次能源的消耗，同时降低了一次能源消耗对环境的破坏作用，可谓一举两得。

在人口不断膨胀，地球环境被破坏，资源枯竭等问题困扰人类的今天，可持续发展这一课题引起全世界范围的关注，把可持续性发展的思路用到建筑工程中去已成为人们迫切的要求。可持续发展理论的提出，使人们开始反思，此前的建筑发展历程实际上是人类在不断的与自然界抗衡，是人类以不可再生的能源作为武器与自然界作斗争，其结果是人与自然两败俱伤。于是，学者们提出“绿色建筑”(或曰“可持续建筑”)的概念。这种建筑是充分利用可再生的材料和能源、亲和自然(利用自然通风和天然采光)、尽量不破坏环境和文化传统、保护居住者的健康，充分体现了可持续发展和人类回归自然的理念。因此，“绿色住宅”将成为人类运用科技手段谋求与自然和谐共存，达到可持续发展的理想建筑模式，在国外，已建起一些绿色住宅建筑和“零能耗”住宅建筑的示范建筑和样板房。

近年来，国外在节能建筑对太阳能的利用方面进行了大量的试验研究与开发利用^[12]。英国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。他们推广的被动式太阳房，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。据统计分析，被动式太阳能住宅由太阳能供给的能源占其总耗能量的30％。美国在1997年6月宣布了“百万太阳能屋顶计划”，计划到2010年，在100万座建筑物上安装太阳能发电系统。日本提出的“零能源住宅”已于1993年技术开发成功，1998年商品化推广成功。“零能源住宅”包括以下几部分：高隔热高气密性；屋顶建材型太阳能发电系统；太阳能热水系统；无源空调系统；住宅用的全能空调系统；长期居住的“高耐久性可变空间”；考虑生命线或储藏食物等。日本通产省的新太阳能计划(1993～2010年)中提出2600万户太阳能住宅的推广计划，预计到2010年将生产43亿W太阳能电池，并要求新建房屋要用太阳能供电。

1997年，日本学者在北海道大学建造了一座面积为192m²的低能耗住宅实验房^[13]，该实验房充分利用了太阳能、土壤热、排热回收和通风换气等技术。实验房总能量的80%是由太阳能电池、太阳能集热器、地源热泵和排热提供的。如图6，在测试期间，全年所购买的能量只有北海道普通住宅的12.5%。从比较中也可以看出，保温性能极好的住宅节能量是有限的，只有充分有效的利用自然能源才能从根本上减少对一次能源的消耗。

希腊学者根据希腊国内住宅中采暖与热水供应能耗所占比例高达70%这一点，重点研究了采用太阳能蓄热技术进行采暖与热水供应的住宅的能源利用情况，通过与传统住宅建筑对比后发现，采用太阳能蓄热的住宅中总能耗有30%是由太阳能提供，而且CO₂的排放量减少了42.7%，同时由于采用新技术所增加的初投资在10年左右就可收回，如果将太阳能面积加大，太阳能对能源的供应量也将进一步加大，由此可见太阳能的利用在减少建筑能源消耗以及CO₂排放方面起到了显著的作用^[14]。

德国学者在弗赖堡设计的德国第一栋太阳能住宅投入使用两年多来，能源基本上可以完全自给^[15]。这所住宅结合了各种太阳能的综合利用技术，如太阳能发电、热泵等。按照德国最新节能标

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