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王者:国内外建筑能耗对比
作者:管理员    发布于:2016-12-03 09:10:40   浏览:916次   文字:【】【】【

建筑能耗在社会总能耗中所占比重越来越高。我国单位建筑能耗与发达国家相比,究竟是高还是低?中国传统的建筑使用、运行方式有什么优势?请看清华大学建筑学院在读博士生、苏世民学者、清华大学绿色经济与可持续发展研究中心研究团队成员王者深入解读中外建筑能耗的现状.

近年来,建筑能耗在社会总能耗中所占的比重越来越高,建筑节能成为全社会关注的焦点。现在在网络上有很多文章都提到:中国的单位建筑能耗是同等纬度发达国家的2~3倍,所以建筑节能在中国是非常重要的。而且还有人以此引申:要做好中国的建筑节能工作,就应该向发达国家学习,大量引进国外的先进技术和产品。这种说法甚至还影响了很多主管城乡建设的官员和学者。

诚然,建筑节能在中国的确是非常重要的任务,但中国建筑的能耗果真是发达国家的2~3倍吗?如果现状的判断是错误的,那么往哪个方向走的决策就有可能是错误的,使得建筑节能工作走向南辕北辙。因此,非常有必要对中外建筑能耗的现状进行深入的调查分析。

当前中外建筑能耗对比

衡量一个国家的建筑能耗水平,主要有三个指标:建筑能耗总量,单位面积能耗和人均建筑能耗。清华大学通过国际能源署的IEA-EBCAnnex53等国际合作项目,与亚、欧、美十几个国家的专家合作,了解和对比了中国与主要发达国家与地区的建筑能耗现状,这些数据也在每年一册的《中国建筑节能年度发展研究报告》中发布。

从下图可以看出,中国建筑的单位面积能耗和人均能耗都比较低:单位面积能耗不到美国的四分之一,是德、法、英、日、荷的三分之一;而人均能耗更低,不到美国的八分之一,是欧洲发达国家的四分之一。

 

中外建筑能耗比较:总量、人均值、单位面积值

数据来源:

(1)D&RInternational,Ltd.2010BuildingsEnergyDataBook

(2)Eurostat(欧盟统计局)

(3)TheEnergyDataandModelingCenter,HandbookofEnergy&EconomicStatisticsinJapan.2011

为什么中国的建筑能耗会低于发达国家呢?中国的建筑保温水平和采暖空调设备的效率不是都不如发达国家吗?哪些因素会影响一个国家的建筑能耗水平呢?

居民生活习惯

清华大学建筑节能研究中心的调查结果发现,使用者的生活习惯对建筑能耗有显著的影响。中国居民的以下三种居住和生活习惯使得中国的建筑能耗较低:

首先,中国住宅主要是高层住宅(apartment),外墙外窗面积较小;而西方国家的住宅以独栋别墅(house)为主。因此中国建筑透过外墙外窗的散热折合到单位建筑面积就会低于西方国家的建筑。

其次,中国采用的是“部分时间、部分空间”的使用模式,建筑的照明、空调等都是当用则用、不用就关,不会出现像美国一样下班后建筑里没有人也不关空调不关灯的情况。

最后,中国的采暖和空调设定温度比较合理,政府鼓励民众按照冬季18oC,夏季26oC来设置采暖和空调温度。而不会出现美国和部分欧洲国家建筑内“冬季热得穿短袖,夏季冷得穿外套”的情况。

建筑运行方式

此外,建筑的运行方式对建筑能耗的影响也非常大。建筑的运行方式可以分为机械空调模式(mechanicalconditionedmode)和自然通风模式(naturallyventilatedmode)。

机械空调模式主要以机械手段维持舒适健康的室内环境。这类建筑的特点是建筑密闭性强,可开启的外窗较少,通过机械手段控制室内温湿度以及满足人员所需的新风量。这类建筑在美国比较常见。

自然通风模式则是在室外环境允许的情况下,尽量以自然通风等手段维持人员满意的室内环境;只有当室外环境比较恶劣时,才采用机械手段。我国百姓口中“有穿堂风的建筑”就属于典型的自然通风建筑。

机械空调建筑的能耗会显著高于自然通风建筑。因为对于采用机械空调模式的建筑,即使在春秋季这样室外环境比较适宜的时候,仍然需要开启空调或者采暖。而采用自然通风的建筑,则可以尽可能利用适宜的室外环境来降低空调和采暖的时间。

此外,由于人类几百万年的进化结果,人们在自然通风的条件下觉得舒适的温度范围会更宽。比如自然通风的室内温度在28℃时,人体的感觉依然像空调26℃时一样舒适。因此,采用自然通风的建筑需要使用空调的时间远远少于采用机械空调的建筑,从而大幅降低建筑能耗。我国建筑能耗显著低于欧美国家的一个重要原因就是我国的建筑主要采用自然通风与空调供暖混合的模式,而欧美国家的建筑采用全机械控制系统的比较多。

另外,欧美很多住宅建筑采用机械通风系统:窗户不打开,靠机械通风系统全年不停地送新风来保证卫生要求。这种建筑虽然窗墙保温很好,但由于不管有没有人的房间都进行机械通风,不仅增加了风机的电耗,还导致供暖负荷无谓地增加。这些因素导致欧美国家虽然建筑保温好,但供暖能耗并不比中国的小。而在过渡季和夏季,由于不能依靠自然通风来控制室内环境,又导致其夏季空调时间长,空调能耗比中国的大。目前炒得很热的“被动房”也是这种类型的建筑:建筑保温和气密性都很好,全年采用机械通风来提供新风。这类建筑在供暖时间长的严寒地区可以达到节能的作用,但用在夏季供冷时间较长的地区反而会能耗更高。

因此,建筑能耗很大程度上取决于居住者的生活模式。如果人们追求所谓“全时间全空间恒温恒湿恒氧”的环境,必然导致建筑需要按照全机械控制的模式去运行,消耗更多的能源。

总结

我国建筑单位面积和人均能耗都显著低于美日欧等发达国家。相对节俭的使用习惯和以自然通风为主的建筑运行方式是我国建筑能耗低于美日欧等发达国家的主要原因。

然而近年来,出于“向西方国家学习建筑节能”,以及部分开发商鼓吹所谓“全时间全空间恒温恒湿恒氧的高品质环境”等等原因,部分新建建筑摒弃了我国传统的自然通风模式,而转向全机械控制模式。清华大学建筑节能研究中心的实地调研测试结果显示:号称“采用了多项世界上最好的建筑节能新技术”的北京某住宅建筑,其夏季空调能耗是当地一般住宅的5~10倍;类似地,采用了“地源热泵、冷辐射、地板送风、新风热回收以及节能65%围护结构”等众多节能新技术的华东某高品质住宅的全年空调供暖能耗是当地普通住宅的3~5倍。

因此,中国建筑能耗未来按照哪条路径增长很大程度上取决于居民的生活理念和建筑的运行方式是否变化。如果保持目前的使用习惯和运行方式,中国的建筑能耗将会以一个合理的增速增长,有利于国家节能减排和可持续发展目标的达成。但是,如果下一代人没能继承传统的节俭生活习惯和理念,同时建筑运行方式上摒弃传统的“自然通风模式”,盲目转向纯机械控制模式,建筑能耗将大幅上升。而一旦居民养成了奢侈的建筑使用习惯,再实现建筑节能就会非常困难,因为此时将会面临“由俭入奢易,由奢入俭难”的问题。所以,在建筑节能领域,除了技术的进步以外,弘扬可持续的生活理念和消费观是更重要的任务。即使居民收入水平提高了,我们也应该尽量保持节俭的生活态度和合理的运行方式;否则,将会导致中国的建筑能耗大幅度上升,重蹈西方国家的覆辙。

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