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提倡节约型人居环境, 实现中国特色建筑节能
时间:2007-04-03 10:53:52 作者:佚名 来源:本站原创 江亿:去年第二届的时候我参加了大会,在这里我介绍了中国建筑节能这方面的现状和主要要解决的问题,这是去年的发言。今年,同样的地方,我想再深入研讨一下,中国要真正实现很艰巨的建筑节能目标到底应该怎么做。首先看一下世界各国建筑能耗的比较,这个图(PPT)是国外研究部门得到的,一个人在建筑领域消耗的能源比较,(PPT)左边是美国,第二是日本,第四是中国,把中国13亿人口都拿来一除,可以看到能耗非常低,这是因为农村相对来说经济水平比较落后,农业消耗很低。但是如果把城市单独拿出来,跟美国比,中国一个城市人口消耗的能源只相当于美国一个人的(1/8),或者比1/8还少。 从面积上来看建筑能耗是下面这张图(PPT),从这儿可以看出,即使拿城市的建筑来说,中国目前的城市建筑每平米消耗的能源相当于美国的1/3,这是实实在在目前的状况。比如说住宅的能源消耗,这里有些数据就不去讨论了。比如说美国说空调是13.8%度电,日本是1.3度电,很低的,因为这是全国的平均数据。比如说像美国,在嘉州等相当多的地方不需要空调,都摊上是13.8度电,就像中国都摊到城市里是一度电到五度电之间。实际上是炎热的地区,美国的(空调)用电数是30度到70度电之间,跟中国目前的城市住宅状况有巨大的差别,这是办公建筑的比较。比如说美国的两个教学楼,这是356,那个是323(具体见PPT)。中国现在北京市,还结合中央的一些办公大楼,还有一些商业办公大楼,数据是在80到160之间。刚才我们看了总的消耗情况,中国无论从面积,还是量都和发达国家有很大差别,按照住宅也有很大差别,按照建筑也有很大差别。 差别来源于何处呢?现在谈节能,把来源搞清楚,才可能找到问题的解决方案。能源消耗农村就不用谈了,农村肯定很低。主要是一个采暖方面的消耗,一个是办公建筑,还有一个住宅(除了采暖之外)的其它消耗。 我们首先看北方地区的采暖,中国的采暖可能很清晰,把黄河一分,一边叫采暖地区,一方叫不采暖地区。采暖地区普遍采用集中供热,或者是大型的锅炉房。仔细一比有这样一些情况,从保温水来说,比北欧大概差了两三倍。但是中国住宅目前是大的塔楼,或者是板楼,跟发达国家的单体别墅,两个体型系数差很多,室温水平、通风换气量,这个是有比较大差别的,只要房间低矮18度,或者低矮20度,一定要供热。像中国北方地区,像北京法定的 供热系统来说,发达国家是分散供热系统,但是咱们的集中系统,调节的原因和管网的损失可能要差一点。这几个因素综合起来,北方地区采暖的面积,中国要偏高一些(比发达国家),这不是造成差别的主要原因。但是反过来来看过渡地区,比如上海、武汉、南京、重庆这一带,按照国外的标准,这一带冬天一定要采暖,但是中国这一带很少采暖,尤其是在住宅室温偏低、舒适性比较差。而且法国很多地方的气候状况跟上海非常相同,但是他的采暖能耗恨不得在近100度,而上海小于10,所以这造成了非常大的差别。采暖状况北方比南方高一点,南方还大大低于国外。 用于办公建筑的采暖之外的能耗,这一个差别也很大,有的跟发达国家差不多,有的一平米采暖不到20度电,这是法国、美国等国家的数据,大致都是在100、200,甚至300的情况下。除了采暖可以看到办公能耗主要在空调、照明等办公设备上。为什么有这么大的差别?办公建筑里面的空调采暖方式基本上可以分成三类,一个是采用全空气式的,比如CAV/VAN,这种系统无论是国内、国外,调查的结果,空调的能耗,包括风机、水泵,在每平米50到100度电范围内。如果是普通的两管制的,或者是VRV方式,每平米是20到50度电。如果是分体空调,或者是自然通风,每平米不到10度电,这是一个巨大的差别,这样在中国的办公建筑中,欧美大多处于第一类,而中国多数处于第三类,这就可差出十倍了,所以这也是构成巨大差别的主要问题之一。 为了更进一步通清这个事,我做了两个模拟分析,这是13层的楼,这是6层的楼,是用中央空调,一个是用分体机,这是两个办公楼,也都是实际正在盖的办公楼。分析的结果,两个楼的能源消耗,只是空调照明加电梯是56度每建筑平米,一般办公建筑,是17.1度每建筑平米。照明电耗增加了,夏天还要使用空调,所以还要导致空调负荷增加。此外,当部分的屋子里使用空调的时候,用几天就开几天,可是大楼里都得转起来,大循环泵机都得跟着走,都在低效的状态下运行,这就是导致能耗差别大的原因。 接下来我搞了六个教学楼,大家看每平米每年的用电量,这是34度电,这是清末盖的房子,这是一个牙医学院,313度电,(具体见PPT),这里面差别非常之大,差别是从三十几到三百多,是十倍的差别,但是它们的功能基本相同,比如说最高的是356度电,那是商学院,不是工科的地方,不是实验室就是计算机跟人,要追求一个非常好的环境质量,风机电耗非常大,要保证里面的空气最是特别新鲜的,所以导致差别的主要是这三个原因,一个是照明电耗,同时还有夏天使用空调,还有一个很重要的就是窗户能不能打开,今天外边挺凉快,开开窗户就可以满足屋子里面有(新鲜空气),但是在这样的条件下,就是有一些大楼关着窗户,因为窗户打不开,屋子里太热就得开空调。今天3月26号,这能不造成空调电耗非常高吗?而且还有一个很大的原因就是大家使不使中央空调,使了中央空调,这风机、水泵一开就增加了能耗。 现在就说中国,我们到底发展什么样的办公楼,都搞成(PPT)莫名其妙的东西,还是就维持在这种建筑上?我们确实拥有土地面积少,不能盖那么多楼,但是这能作为盖这些莫名其妙的高楼的原因吗?我想用其它的办法也能解决建筑问题。而这决不是为了省土地而逼出来的,而是由于其它原因(盖出来的)。这样的巨额出投资跟巨额的能源消耗到底换来了什么?说是室内舒适程度提高了,真的提高了吗?我做了想躲多的调查、问卷和研究,实际结果并非如此。例如室内健康程度好了,室内真的健康程度好了吗? 实际越是高楼大厦,越很普遍的有一个SBS,叫做建筑室内综合症,也就是病态综合症,然后说室内人员效率高了,我们仔细去调查,我实在看不出来在一般的办公楼里跟非常大的奇形怪状的巨大消耗能量的楼里面有什么差别,倒是有一点差别,好像在室内的自豪感不一样,昨天我听我们的 现在再看一下住宅能耗情况,这是我们调查的北京、上海、重庆的一些住宅,单位是面积,也是把采暖都刨了,这是深圳的情况,如果按照单位面积耗多少电。但是先从深圳这儿来看,绝大多数耗电在每平米30度左右,但是还有高的地方达到100,在深圳有一很少一部分住宅耗电量跟美国差不多,但大多数在30度电以下。上海大概都在45度以下,这是目前中国的住宅用电量的具体状况。(见PPT)这里面包括了空调,也包括了照明、家用电器、冰箱彩电等都在里头。就空调来说耗多少电呢?这个表给出的是清华大学、浙江大学等几个单位在近年来调查的结果,表明单位建筑面积、空调住宅耗电量,从北到南,逐渐增加大概从2点几度点到6点几度电之间,并不是很高,这是几百户的调查结果。反过来美国要比它低得多得多。 另外,我在北京找到了一个典型的住宅楼,仔细调查一下,去年一夏天,看到底这栋楼里家家户户空调耗多少家,这个楼其中有3户没住,剩下27户都有人,把他们夏天的空调用电量找出来,再除面积,结果是这样的,他的每套房子完全一样,收入都是中高档的,收入是高于北京平均水平的,每户有两台空调,但是可以看到大多数家里头空调摆在那儿基本不开,最大的用电量是一平米14度电,跟美国(平均数)差不多。最高的跟平均数比不知道差出多少倍。前三家空调耗电占了全楼空调总耗电的60%,这说明什么呢?这说明同样的建筑物,同样的空调,同样的收入,使用方法不一样,追求的室内环境不一样,导致空调能耗差别巨大。头一家年轻,另外他觉得室内空气质量非常重要,所以他的窗户永远开着,空调也不停。后边(用电低),我们分析的结果用电量跟(家庭成员)岁数有关系。这个时候我们就开始琢磨了,中国的下一代,30多岁那帮人,20多岁那些人,将来等他们大了,都按照这种模式来使唤(管他们家),那能耗将来就是翻五倍、八倍,中国就真的出现危机了,那个时候再说要节能,能耗指标要降20%,降30%,还真是杯水车薪。 两种运行模式造成的能耗差别比较(见PPT),一种模式就是机械式的,就是人很大,什么东西都是靠机械,一年到头窗户是关着,屋子的温度一年四季维持18到26度。另外一种是外边凉快可以开窗,只有温度在16到25度之间不开空调。这25度电很接近我调查日本、美国住宅的空调电耗,这说明这两种管理模式,这两种运行模式,这两种生活态度导致空调能耗差几乎3倍。 这是上海的调查数据,两种小区1032户,这是高档小区,这是普通小区,PPT蓝的是最大值。普通小区平均值是159,最高的是942,当然建筑面积有差距,户内面积不见得造成6倍的差别,住宅面积大是150平米,小的是60平米,才是2倍半。现在的问题是,这是以前中国在上一世纪末90年代,大概是这样的,随着经济富裕了,出现高档小区,慢慢就走到这儿来了。所以,怎么维持住宅能耗低的重要措施就是可以部分空间、部分时间分别控制,可以开窗通风,实现良好的自然通风,实现建筑物良好的保温(北方)与遮阳(南方)。 住宅不能集中供冷,热泵系统应提倡分布式,避免集中式,不应提倡全年恒温恒湿控制的住宅。 人类应该营造何种人居环境?人类进入后现代化社会之后,为了营造人居环境所消耗的能源越来越多,已经超出了物质生产所消耗的能源。咱们造房子,造零件,造吃的,消耗的能源已经比房子的运行小了,所以现在是30%,而且还在不断下降,而建筑能耗不断提高。这样巨大的能源消耗到底给咱们带来什么呢?舒适感提高了吗?答案是不,工作效率提高了吗?好像不是。健康好了吗?有建筑综合症。什么提高了呢?自豪感提高了。所以我们地球的资源和环境容量是不能支撑这样的人居环境营造模式,因此必须探讨一个新的人居环境模式。 这是世界自然基金会去年发表的“全球各国人均生态足迹比较”的情况,我们全球平均生态足迹是1.7,包括环境资源的容量,就是说每个人应该在这儿。美国人几乎是10,美国是世界平均水平的6倍,中国在这儿(PPT),横坐标是幸福感,所以美国消耗了这么多的生态足迹,所以人家有幸福的生活。中国在1975年在这儿,经过了三十年的努力,改革开放之后长到这儿,接近世界平均的生态足迹,但是我们的生活水平有了翻天覆地的变化。世界上发达国家都是这样一个抛物线,随着生活水平进一步提高,就导致资源消耗就不是线性的提高,而是非线性的大力度提高。在能源消耗、资源消耗大量的上涨,中国现在到了最关键的时刻,我们还在持续发展的时候,要提高我们的经济水平。再往这边走,中国不是小国,中国是13亿人口,中国如果到了这儿(PPT),对全世界是一个灾难,所以摆在我们面前的只有走可持续发展之路,但是现在很可惜,只有一个点刚到这儿(PPT),这才是又有好的生活水平和幸福感,又有很低的能耗消耗,这就是摆在我们面前的目标,要想做到这件事就是提倡什么样的生活模式。所以就提出要建设有中国特色的建筑节能,首先追求的目标是什么?我们追求的是与自然和谐的人居环境,而不是单纯营造所谓舒适恒温恒湿的生活环境,也就是适当的随着室外的变化而变化,这是与自然和谐,这就是追求目标。 实现这个目标的手段也是不一样的,中国特色应该是优先依靠自然条件,外边凉快里面热就开窗通风,外边有太阳,我用自然采光不开灯,我洗衣服晾在阳台上干了就可以了,没必要用烘干机。所以,自然优先,拿机械手段去做,而不是完全依靠人工手段。此外,行为也非常重要,提倡借鉴社会风尚,杜绝对能源和资源的奢侈浪费。中国有这个传统文化,要把它继续发扬光大。很典型,对于办公室来说就是要光灯,下班把空调关,下班把电脑关了,这都是举手之劳,但是会带来很大的能源消耗。 我们怎么发展建筑节能事业,第一停止兴建高档办公楼,豪华住宅。如果一个城市有一百个建筑,有三个豪华的就不错了,再多了就不能建了。不能盲目提倡“与国际接轨”,三十年不落后,建筑不能强调先进的概念,现在到欧洲法国去看19世纪末20世纪初的建筑落后吗?别说30年,它300年也不会落后。现在弄的一些房子看着时髦,它像时装一样,过两天以后真不了,所以不能盲目的从这个出发点考虑问题。 另外一个是贴近自然。看看南方建筑该怎么做,如果是完全依赖于机械系统,我说的是南方(保温)非常重要。但是优先自然,机械补充,再分析就会发现保温应该是适度保温,有时候窗户稍微大点,能够形成良好的自然通风,可以说是很好。所以,不同的理念对应的是不同模样的房子,我们现在到底该盖方面房子,盖完全依靠机械系统维持的房子,还是盖中国特色的,优先自然系统的房子?这是摆在我们面前非常重要的大问题。 再一个,要实现建筑物能够是部分空间、部分时间的环境控制。从这个角度出发,就应该反思住宅中大规模的按中央空调。 结论,怎样真正实现建筑节能?它依靠各种高技术的应用吗?不行。而是要给予倡导节约的文化和生活方式。同时,应该提倡,应该发展,跟节约文化、生活方式所协调的高技术。注意,这儿我写的高技术是协调的,这儿的高技术是“所谓”的。现在最可怕的就是号称节能,但实际上是打着引号的高科技,大幅度增加了投资,却没有节能的效果,或者还增加了消耗,所以这样我们不应该提倡。什么是舒适、健康、高效的室内环境?怎样营造呢?还需要进一步研究。倡导“与自然和谐”是中国实现建筑节能的最关键的问题。 本文根据现场速记整理
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