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國外歷史建筑節(jié)能分析論文
1國外相關(guān)研究概況及發(fā)展趨勢
1.1歐洲國家歷史建筑節(jié)能規(guī)范
目前歐洲關(guān)于一般既有建筑節(jié)能相關(guān)的指令、法律、法規(guī)、政策的制度體系主要依據(jù)《歐盟建筑能源性能指令》①。該指令根據(jù)歐盟共同能源政策設(shè)立，提出了建筑的最低能效標(biāo)準(zhǔn)，同時指出受官方保護(hù)的建筑和紀(jì)念性建筑可以不采用建筑最低能耗標(biāo)準(zhǔn)制度。同時歐洲一些國家及地方政府針對其地域環(huán)境特征分別出臺相關(guān)節(jié)能政策，并不斷地改進(jìn)與規(guī)范，下面以意大利與英國為例進(jìn)行介紹。意大利相關(guān)立法分為兩類：一類為紀(jì)念性建筑物，有單獨(dú)的國家法律和歐盟法律規(guī)定；另一類非紀(jì)念性建筑（歷史建筑），根據(jù)建筑物的大小遵循不同的法律要求。在節(jié)能檢測方面，紀(jì)念性建筑遺產(chǎn)，有針對性的無損檢測實驗研究（紅外熱成像，聲波分析，環(huán)境監(jiān)測）。值得一提的是意大利綠色建筑委員會正在按照能源與環(huán)境設(shè)計相關(guān)協(xié)議制定專門為歷史建筑的環(huán)保認(rèn)證系統(tǒng)（ProtocolLEEDHistoricalBuilding）②，我國目前尚未形成專門針對歷史建筑的評估體系，而意大利的這套系統(tǒng)為我國歷史建筑節(jié)能評估提供思路。歷史建筑的節(jié)能問題受到了各國的普遍關(guān)注，目前英國已出版了大量面向管理者、規(guī)劃者和廣大民眾有關(guān)建筑遺產(chǎn)的保護(hù)和管理的書籍來指導(dǎo)實際應(yīng)用操作。在英國為歷史建筑的節(jié)能問題專門起草執(zhí)政稅收立法和激勵機(jī)制，一般既有建筑節(jié)能改造遵循法律條文《建筑法規(guī)》第十二條（partLofthebuildingregulations以下簡稱partL）③，其中歷史建筑部分規(guī)定則參考PARTL二級文獻(xiàn)《居住建筑（L1B）》和《非居住建筑（L2B）》。而英國的登錄建筑還需要通過《文物保護(hù)建筑許可（ListedBuildingConsent）》。
1.2國外對歷史建筑節(jié)能技術(shù)的研究和實踐運(yùn)用情況
�。�1）節(jié)能管理歐洲國家在歷史建筑節(jié)能的實踐方式上進(jìn)行多樣的嘗試，并取得了一定的效果，其中影響較大的有節(jié)能管理和歐盟文化遺產(chǎn)節(jié)能項目。其共同點(diǎn)為覆蓋面廣，各領(lǐng)域參與度高，信息交流頻繁。節(jié)能管理（GoodGovernanceinEnergyEfficiency,簡稱GovernEE）④是由五個中歐國家和兩個研究機(jī)構(gòu)發(fā)起的跨國、跨部門的合作研究項目。項目極具創(chuàng)新，以歷史建筑能源的使用合理化為目的，從管理的角度出發(fā)，建立起一個知識網(wǎng)絡(luò)和幾個試點(diǎn)行動，通過制定專門選定的試點(diǎn)活動進(jìn)行測試，并收集最佳實踐成果，其實驗研究主要集中在能源評估和可再生能源開發(fā)兩方面。歐盟推出的歐盟文化遺產(chǎn)節(jié)能（EfficientEnergyforEUCulturalHeritage，簡稱3ENCULT）⑤同樣是一個跨學(xué)科的研究項目，3ENCULT工作者由科學(xué)家和中小企業(yè)的股東組成，實驗研究從病癥勘察、節(jié)能、建筑物理、可持續(xù)發(fā)展、建筑照明等方面進(jìn)行，從而確�？沙掷m(xù)的解決方案和歐洲經(jīng)濟(jì)兩方面的利益。項目選取八個案例進(jìn)行實驗，以確保其適用于大多數(shù)歐洲城市地區(qū)的歷史建筑。（2）相關(guān)節(jié)能措施針對不同類型的歷史建筑，各國根據(jù)其區(qū)域氣候及建筑特征總結(jié)了一系列具體節(jié)能優(yōu)化措施，其中英國在長期的實踐與工程中總結(jié)了一些經(jīng)驗與成果，英格蘭遺產(chǎn)委員會（EnglishHeritage）針對英國每個地區(qū)的歷史建筑制定相關(guān)的保護(hù)措施，特別是《節(jié)能與歷史建筑》（Energyefficiencyandhistoricbuildings）系列書籍中對英國歷史建筑節(jié)能從法律法規(guī)、屋頂隔熱、墻體、門窗、地板幾個方面分別進(jìn)行詳細(xì)的介紹，值得我國在歷史建筑節(jié)能改造時參考與借鑒。下面以窗、墻、地板為例進(jìn)行分析與介紹。對于歷史建筑而言，其原有門窗形式很大程度上體現(xiàn)其歷史及藝術(shù)價值，英格蘭遺產(chǎn)委員會（EnglishHeritage）在其研究中反復(fù)呼吁對原始窗框的保留，對待歷史建筑門窗盡可能采用修復(fù)而非替換。2012年出版的《能源效率與歷史建筑：加窗（EnergyEfficiencyandHistoricBuildings:Secondaryglazingforwindows）》以下簡稱《加窗》）以及（《能源效率與歷史建筑：保溫門窗（EnergyEfficiencyandHistoricBuildings:draught-proofingwindowsanddoors以下簡稱《保溫門窗》）中都闡述了這一觀點(diǎn)。同時《加窗》及《保溫門窗》中介紹了兩種目前在英國實用性較強(qiáng)的歷史建筑門窗節(jié)能措施，即在內(nèi)部增加第二層窗戶和增加密封條。其中兩層窗戶的做法在很早以前就有，第二層窗是在原有窗基礎(chǔ)上完全獨(dú)立的系統(tǒng)，這樣使得原有窗的位置、形式得到最大程度的保留，對于歷史建筑窗的保護(hù)具有較大意義。相較于雙層窗，增加密封條的做法則通常是一般歷史建筑的首選，由于窗的節(jié)能性能很大程度上取決于其氣密性。增加窗框的密封性能對其節(jié)能效率有顯著改善。這種做法對建筑外觀影響較小而且造價低廉。但其使用具有一定的局限性，例如某一型號的密封條只適用于一定大小范圍內(nèi)的縫隙。在墻體保溫方面，英格蘭遺產(chǎn)委員會（Englishheritage）也提出了一些可行性的改造措施。對于磚木混合結(jié)構(gòu)墻體其隔熱層的材料選擇應(yīng)十分慎重，由于現(xiàn)代建筑使用的隔熱材料密度大、透氣性差（如水泥或者高強(qiáng)度石灰），對于歷史建筑并不適用。傳統(tǒng)磚木混合結(jié)構(gòu)墻體有較強(qiáng)的“呼吸”能力——易受潮的同時也易排出水分，所以基本上不需要防潮層。按照《磚木混合結(jié)構(gòu)墻體隔熱》（insulatingtimber-framedwalls）文中的說法，首先應(yīng)對墻體進(jìn)行一系列的風(fēng)壓測試和溫度測試來確定其墻體保溫的薄弱部位，從而針對性地對其進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。根據(jù)保溫層的位置大致分為以下兩種做法，保溫隔熱層嵌于墻體木構(gòu)架之間（圖3）和保溫層貼于墻體內(nèi)部（圖4）。地板的保溫方面，英格蘭遺產(chǎn)委員會（EnglishHeritage）對木地板的做法值得借鑒。對于傳統(tǒng)木地板首先增強(qiáng)其密封性（可以通過風(fēng)壓檢測確定），可通過地板邊緣、踢腳板下方、木板之間加密封條達(dá)到密封效果（圖5~6）。
2國外研究對我國歷史建筑節(jié)能改造的啟示
2.1與我國歷史建筑保護(hù)相適應(yīng)的歷
史建筑節(jié)能相關(guān)法規(guī)與政策我國目前還沒有兼顧節(jié)能與保護(hù)的有效法律措施和財政措施，上文中的研究也說明，歷史建筑節(jié)能和保護(hù)之間的協(xié)調(diào)仍是一門各國都在研究的課題，但在歐洲一些國家已出臺歷史建筑節(jié)能相關(guān)的法律文件，尤其是其地方政府對歷史建筑節(jié)能改造的支持，對歷史建筑保護(hù)及建筑節(jié)能效率提升有積極意義。
2.2與我國歷史建筑保護(hù)修繕相適應(yīng)的節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施
我國歷史建筑節(jié)能措施的實踐和推行處于初級階段，目前還沒有具體的可以指導(dǎo)實踐的成果。由于地方氣候、建筑特征等都存在地域差別，因此對于國外的相關(guān)做法不能生搬硬套，而是具體問題具體分析，從國外的一些成功案例中吸取經(jīng)驗，比如門窗的密封、木格柵地板、磚木混合結(jié)構(gòu)墻體的節(jié)能改造等，同時結(jié)合具體環(huán)境以及相關(guān)法律約束，有針對性地提出各種技術(shù)措施，研究其對建筑內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量和能耗的影響，分析這些技術(shù)措施的可行性。另一方面應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)與其他工種的協(xié)調(diào)性。國外的節(jié)能管理（GovernEE）和歐盟文化遺產(chǎn)節(jié)能（3ENCULT）項目在各地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)行動，建立有網(wǎng)絡(luò)交流平臺，即時分享前沿信息與技術(shù)，鼓勵更多人員進(jìn)行參與討論與學(xué)術(shù)交流。同時在城市規(guī)劃的過程中納入歷史建筑的節(jié)能意識，能有效促使能源效率提高和可再生能源的利用。因此我國可以對具體對象開展節(jié)能工作，包括歷史建筑節(jié)能原則目標(biāo)的建立、過程的必要技術(shù)落實，從而上升至法律法規(guī)的制度建設(shè)、節(jié)能信息平臺建設(shè)。
2.3建立合理評估方法
德國《能源節(jié)約法》規(guī)定所有建筑實行能源證書認(rèn)定，意大利制定歷史建筑的環(huán)保認(rèn)證系統(tǒng)（ProtocolLEEDHistoricalBuilding），建立合理的評估系統(tǒng)在節(jié)能工作中至關(guān)重要，我國節(jié)能工作缺少對現(xiàn)狀以及成果進(jìn)行檢測⑥。目前國內(nèi)對文物建筑節(jié)能評估模式的研究偏于籠統(tǒng)，一般既有現(xiàn)代建筑的關(guān)注更多，對于文物建筑并不適用，由于文物建筑自身的特殊性，指標(biāo)、立項與一般既有建筑存在差異，急需建立對文物建筑系統(tǒng)的評估方法，以對節(jié)能工作進(jìn)行成果檢測。
3結(jié)語
總的來講，歷史建筑節(jié)能研究是跨學(xué)科跨區(qū)域的研究，需要各方專業(yè)人員共同的努力。目前我國的研究處于初期階段，已引進(jìn)一些先進(jìn)國外技術(shù)，例如同濟(jì)大學(xué)文遠(yuǎn)樓在外墻鋼窗、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫方面初步實踐⑦，然而大范圍內(nèi)的歷史建筑保護(hù)與節(jié)能措施的有效實施仍存在一些問題。歐洲一些國家進(jìn)行積極的探索，為我們的節(jié)能保護(hù)提供了新的思路，從管理層面來講，加強(qiáng)決策者和廣大公眾對合理利用能源的責(zé)任，把節(jié)能措施納入政府的決策中來促進(jìn)跨部門的合作；而在具體項目實施方面，歷史建筑保護(hù)與節(jié)能改造需要相互協(xié)調(diào)，避免一些優(yōu)秀的歷史建筑因為節(jié)能改造而導(dǎo)致的破壞加速，在保留其歷史價值的同時達(dá)到安全性、適用性和能效性的統(tǒng)一。
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