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王者:國內外建筑能耗對比
作者:管理員    發布于:2016-12-03 09:10:40   瀏覽:775次   文字:【】【】【

建筑能耗在社會總能耗中所占比重越來越高。我國單位建筑能耗與發達國家相比,究竟是高還是低?中國傳統的建筑使用、運行方式有什么優勢?請看清華大學建筑學院在讀博士生、蘇世民學者、清華大學綠色經濟與可持續發展研究中心研究團隊成員王者深入解讀中外建筑能耗的現狀.

近年來,建筑能耗在社會總能耗中所占的比重越來越高,建筑節能成為全社會關注的焦點。現在在網絡上有很多文章都提到:中國的單位建筑能耗是同等緯度發達國家的2~3倍,所以建筑節能在中國是非常重要的。而且還有人以此引申:要做好中國的建筑節能工作,就應該向發達國家學習,大量引進國外的先進技術和產品。這種說法甚至還影響了很多主管城鄉建設的官員和學者。

誠然,建筑節能在中國的確是非常重要的任務,但中國建筑的能耗果真是發達國家的2~3倍嗎?如果現狀的判斷是錯誤的,那么往哪個方向走的決策就有可能是錯誤的,使得建筑節能工作走向南轅北轍。因此,非常有必要對中外建筑能耗的現狀進行深入的調查分析。

當前中外建筑能耗對比

衡量一個國家的建筑能耗水平,主要有三個指標:建筑能耗總量,單位面積能耗和人均建筑能耗。清華大學通過國際能源署的IEA-EBCAnnex53等國際合作項目,與亞、歐、美十幾個國家的專家合作,了解和對比了中國與主要發達國家與地區的建筑能耗現狀,這些數據也在每年一冊的《中國建筑節能年度發展研究報告》中發布。

從下圖可以看出,中國建筑的單位面積能耗和人均能耗都比較低:單位面積能耗不到美國的四分之一,是德、法、英、日、荷的三分之一;而人均能耗更低,不到美國的八分之一,是歐洲發達國家的四分之一。

 

中外建筑能耗比較:總量、人均值、單位面積值

數據來源:

(1)D&RInternational,Ltd.2010BuildingsEnergyDataBook

(2)Eurostat(歐盟統計局)

(3)TheEnergyDataandModelingCenter,HandbookofEnergy&EconomicStatisticsinJapan.2011

為什么中國的建筑能耗會低于發達國家呢?中國的建筑保溫水平和采暖空調設備的效率不是都不如發達國家嗎?哪些因素會影響一個國家的建筑能耗水平呢?

居民生活習慣

清華大學建筑節能研究中心的調查結果發現,使用者的生活習慣對建筑能耗有顯著的影響。中國居民的以下三種居住和生活習慣使得中國的建筑能耗較低:

首先,中國住宅主要是高層住宅(apartment),外墻外窗面積較小;而西方國家的住宅以獨棟別墅(house)為主。因此中國建筑透過外墻外窗的散熱折合到單位建筑面積就會低于西方國家的建筑。

其次,中國采用的是“部分時間、部分空間”的使用模式,建筑的照明、空調等都是當用則用、不用就關,不會出現像美國一樣下班后建筑里沒有人也不關空調不關燈的情況。

最后,中國的采暖和空調設定溫度比較合理,政府鼓勵民眾按照冬季18oC,夏季26oC來設置采暖和空調溫度。而不會出現美國和部分歐洲國家建筑內“冬季熱得穿短袖,夏季冷得穿外套”的情況。

建筑運行方式

此外,建筑的運行方式對建筑能耗的影響也非常大。建筑的運行方式可以分為機械空調模式(mechanicalconditionedmode)和自然通風模式(naturallyventilatedmode)。

機械空調模式主要以機械手段維持舒適健康的室內環境。這類建筑的特點是建筑密閉性強,可開啟的外窗較少,通過機械手段控制室內溫濕度以及滿足人員所需的新風量。這類建筑在美國比較常見。

自然通風模式則是在室外環境允許的情況下,盡量以自然通風等手段維持人員滿意的室內環境;只有當室外環境比較惡劣時,才采用機械手段。我國百姓口中“有穿堂風的建筑”就屬于典型的自然通風建筑。

機械空調建筑的能耗會顯著高于自然通風建筑。因為對于采用機械空調模式的建筑,即使在春秋季這樣室外環境比較適宜的時候,仍然需要開啟空調或者采暖。而采用自然通風的建筑,則可以盡可能利用適宜的室外環境來降低空調和采暖的時間。

此外,由于人類幾百萬年的進化結果,人們在自然通風的條件下覺得舒適的溫度范圍會更寬。比如自然通風的室內溫度在28℃時,人體的感覺依然像空調26℃時一樣舒適。因此,采用自然通風的建筑需要使用空調的時間遠遠少于采用機械空調的建筑,從而大幅降低建筑能耗。我國建筑能耗顯著低于歐美國家的一個重要原因就是我國的建筑主要采用自然通風與空調供暖混合的模式,而歐美國家的建筑采用全機械控制系統的比較多。

另外,歐美很多住宅建筑采用機械通風系統:窗戶不打開,靠機械通風系統全年不停地送新風來保證衛生要求。這種建筑雖然窗墻保溫很好,但由于不管有沒有人的房間都進行機械通風,不僅增加了風機的電耗,還導致供暖負荷無謂地增加。這些因素導致歐美國家雖然建筑保溫好,但供暖能耗并不比中國的小。而在過渡季和夏季,由于不能依靠自然通風來控制室內環境,又導致其夏季空調時間長,空調能耗比中國的大。目前炒得很熱的“被動房”也是這種類型的建筑:建筑保溫和氣密性都很好,全年采用機械通風來提供新風。這類建筑在供暖時間長的嚴寒地區可以達到節能的作用,但用在夏季供冷時間較長的地區反而會能耗更高。

因此,建筑能耗很大程度上取決于居住者的生活模式。如果人們追求所謂“全時間全空間恒溫恒濕恒氧”的環境,必然導致建筑需要按照全機械控制的模式去運行,消耗更多的能源。

總結

我國建筑單位面積和人均能耗都顯著低于美日歐等發達國家。相對節儉的使用習慣和以自然通風為主的建筑運行方式是我國建筑能耗低于美日歐等發達國家的主要原因。

然而近年來,出于“向西方國家學習建筑節能”,以及部分開發商鼓吹所謂“全時間全空間恒溫恒濕恒氧的高品質環境”等等原因,部分新建建筑摒棄了我國傳統的自然通風模式,而轉向全機械控制模式。清華大學建筑節能研究中心的實地調研測試結果顯示:號稱“采用了多項世界上最好的建筑節能新技術”的北京某住宅建筑,其夏季空調能耗是當地一般住宅的5~10倍;類似地,采用了“地源熱泵、冷輻射、地板送風、新風熱回收以及節能65%圍護結構”等眾多節能新技術的華東某高品質住宅的全年空調供暖能耗是當地普通住宅的3~5倍。

因此,中國建筑能耗未來按照哪條路徑增長很大程度上取決于居民的生活理念和建筑的運行方式是否變化。如果保持目前的使用習慣和運行方式,中國的建筑能耗將會以一個合理的增速增長,有利于國家節能減排和可持續發展目標的達成。但是,如果下一代人沒能繼承傳統的節儉生活習慣和理念,同時建筑運行方式上摒棄傳統的“自然通風模式”,盲目轉向純機械控制模式,建筑能耗將大幅上升。而一旦居民養成了奢侈的建筑使用習慣,再實現建筑節能就會非常困難,因為此時將會面臨“由儉入奢易,由奢入儉難”的問題。所以,在建筑節能領域,除了技術的進步以外,弘揚可持續的生活理念和消費觀是更重要的任務。即使居民收入水平提高了,我們也應該盡量保持節儉的生活態度和合理的運行方式;否則,將會導致中國的建筑能耗大幅度上升,重蹈西方國家的覆轍。

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