1、論文編號：09063我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析同濟(jì)大學(xué) 龍惟定摘 要 本文分別從住宅建筑和公共建筑兩方面的能耗數(shù)據(jù)，分析了我國建筑能源消費(fèi)水平低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、用能效率不高、能耗增長潛力大的總體形勢。并提出了對策。關(guān)鍵詞 建筑節(jié)能，建筑能耗，住宅，公共建筑我國建筑能耗的現(xiàn)狀如何？可以用一句話來概括：“建筑能源消費(fèi)水平低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、用能效率不高、能耗增長潛力大”。考察一個國家的建筑能耗情況，不能脫離當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。從表1可以看出，我國城市的采暖度日數(shù)比同緯度甚至高緯度的發(fā)達(dá)國家城市高，而7月的平均溫度比同緯度乃至低緯度的發(fā)達(dá)國家城市高。而且，我國哈爾濱和北京的采暖度日數(shù)是在采暖期內(nèi)統(tǒng)
2、計的。這說明我國城市的采暖需求比發(fā)達(dá)國家大得多。除了采暖需求，夏季還有較大的供冷需求。表1 我國城市氣候與發(fā)達(dá)國家城市氣候的比較城市緯度采暖度日數(shù)1月平均氣溫7月平均氣溫柏林 Berlin522540-0.4 C17.9 C漢堡 Hamburg535531560.5C16.8C紐倫堡 Nrnberg49513010-0.8C18.3C慕尼黑 Munich47493061-2.2C17.3C羅馬Rome4215701.9C(Min)31.2C(Max)哈爾濱 Harbin 455032-19.2C22.8C北京 Beijing 402699-4.3C25.9C東京Tokyo35.715795.2
3、C25.2C舊金山San Francisco37.616757.7C18.1C亞特蘭大Atlanta33.716625.0C26.0C洛杉磯Los Angeles34127414.6C23.5C達(dá)維斯Davis38.715277.3C24.0C休斯頓 Huston29.71371-2.3C22.3C上海3116913.7C27.8C我國與發(fā)達(dá)國家在建筑節(jié)能上的差距，一是在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能上；二是在集中空調(diào)采暖系統(tǒng)的系統(tǒng)效率上；三是在運(yùn)行管理水平上。從表2可以看出，與德國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相比，我國采暖建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最薄弱環(huán)節(jié)是窗的熱工性能。表2 我國圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能與德國的比較德國EnEV2004北
4、 京哈爾濱20世紀(jì)80年代1995年節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)2004年北京市65%標(biāo)準(zhǔn)20世紀(jì)80年代1995年節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)外墻內(nèi)保溫0.451.280.824層及以上0.600.730.40外保溫0.353層及以下0.45窗戶1.706.404.002.803.262.50屋頂坡屋頂0.300.910.604層及以上0.600.640.30平屋頂0.253層及以下0.45表2說明，我國建筑采暖負(fù)荷要大于德國。如果以北京80年代保溫水平計算，在同樣室溫條件下，北京住宅建筑的采暖負(fù)荷大致是德國的3-4倍。但負(fù)荷并不等于能耗，能耗與室內(nèi)設(shè)定溫度、采暖系統(tǒng)能效，特別是使用時間有很大關(guān)系。德國沒有采暖期的概念，只要夜間溫
5、度足夠低，即使在9月份或是5月份，也會啟動采暖設(shè)備。由于我國城市采暖度日數(shù)普遍高于德國城市，因此合理的住宅建筑能耗比較應(yīng)該是用單位面積單位度日數(shù)的能耗值。表3給出了比較結(jié)果。表3 我國部分城市住宅采暖能耗與德國平均值的比較城市北京哈爾濱長春鞍山唐山太原蘭州包頭德國緯度 3945434139373640采暖度日 HDD 269950324642328328533160309440173043能耗 kgce/m2 26.926.125.833.61818.817.42417.8能耗 kWh/m2 219212209274147153147194145單位度日能耗強(qiáng)度 kWh/ m2 HDD 0.0
6、8110.04210.04500.08350.05150.04840.04750.04830.0477注：1. 本表國內(nèi)城市住宅采暖能耗源自文獻(xiàn)1；北京市住宅采暖能耗值源自文獻(xiàn)2；德國住宅采暖能耗值源自文獻(xiàn)3。2. 我國城市采暖度日數(shù)除鞍山、包頭外均為最新研究成果，僅指各地采暖期內(nèi)的度日數(shù)。3. 德國采暖度日數(shù)是2000年至2004年的5年平均值。 為了方便比較，將住宅單位面積單位度日能耗值繪成直方圖。很明顯，除了北京和鞍山，其它城市的采暖能耗同德國差不多。但是，這其中有幾點(diǎn)是不可比的：圖1 我國住宅單位面積單位度日采暖能耗與德國平均值的比較（kWh/ m2 HDD）首先，如上所述，德國沒有采
7、暖期的概念。其次，由于德國建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫良好，尤其是門窗的質(zhì)量和熱性能是世界一流的，因此，保證了室內(nèi)溫度的均勻性和環(huán)境的舒適性。即提供采暖的質(zhì)量不一樣。再者，德國采暖系統(tǒng)技術(shù)也是世界一流的，系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能好，可以完全根據(jù)用戶需求自主調(diào)節(jié)供熱量，不會出現(xiàn)過冷和過熱。也就是說，保證采暖的能耗“物盡其用”，消耗的能源完全用來滿足需求，沒有浪費(fèi)。圖2 我國城鎮(zhèn)每百戶家庭房間空調(diào)器擁有量的增長我國還有一半的住宅地處夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，傳統(tǒng)上是沒有采暖的。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和氣候變暖，近幾年包括寒冷地區(qū)在內(nèi)，我國城市家庭空調(diào)器的擁有量呈快速增長的態(tài)勢（見圖2）。但是，由于電費(fèi)與收入相比，還占較高的比例，因此
8、，多數(shù)居民使用空調(diào)的時間并不多。根據(jù)在上海市的調(diào)查，一般家庭年使用空調(diào)只有600800小時，有超過一半的家庭冬季從來不使用空調(diào)（熱泵）。根據(jù)上海市2004年在1萬戶家庭中的調(diào)查，平均一次能耗（包括電力和燃?xì)猓┲挥?73kgce/戶（折合13.7kgce/m2a或166.3MJ/m2a），是美國家庭平均能耗（3320kgce/戶）的三四分之一。上海平均每戶年耗電2081kWh，低于美國2001年平均家庭空調(diào)（單供冷）耗電（2263kWh），是美國家庭平均耗電（10656kWh）的五分之一。因此，認(rèn)為我國建筑能耗已經(jīng)是發(fā)達(dá)國家的幾倍的提法并不準(zhǔn)確，客觀上為“中國能源威脅論”制造了口實。再看公共建筑
9、。近年來很多城市對公共建筑能耗做了調(diào)研。但因為迄今為止還沒有開展正規(guī)的建筑能耗統(tǒng)計和建筑能源審計，加之各地能夠接受調(diào)查的樓宇樣本數(shù)有限，所以各地調(diào)查數(shù)據(jù)并不一定反映當(dāng)?shù)啬芎默F(xiàn)狀。在數(shù)據(jù)采集上，以電力、燃?xì)獾扔帽砭甙丛掠嬃康臄?shù)據(jù)最為準(zhǔn)確。像燃油等批量采購的數(shù)據(jù)，特別是北京地區(qū)市政熱網(wǎng)供熱按建筑面積打包收費(fèi)的耗熱量數(shù)據(jù)，在各調(diào)查中要么是估值、要么干脆回避。筆者采用按住宅2004年調(diào)研同樣的采暖能耗量來替代。另外，在各地公開發(fā)表的調(diào)查數(shù)據(jù)中，筆者盡量棄用帶有商場的辦公樓的能耗數(shù)據(jù)。圖3 我國部分城市和地區(qū)辦公樓能耗調(diào)查結(jié)果與日本省能中心（ECCJ）調(diào)查結(jié)果的比較從圖3中可以看出，除了京津和臺灣省以外
10、，其它城市辦公樓能耗均小于日本的辦公樓能耗。日本的發(fā)電效率高于中國，其電力/一次能換算采用2200kCal/kWh，而我國則是2900 kCal/kWh。如果我國的發(fā)電效率能達(dá)到日本的水平（近年來我國發(fā)電效率逐年有所提高），則我國公共建筑能耗還可能更低。就圖3進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)以下幾個問題：(1) 日本辦公樓能耗比中國多數(shù)城市高的主要原因，筆者也曾多次與日本學(xué)者探討，可以歸結(jié)為，第一，日本辦公樓空調(diào)運(yùn)行時間長，晚上有人加班，整棟樓的空調(diào)都會運(yùn)行；第二，日本的“大樓管理法”對辦公樓室內(nèi)空氣品質(zhì)做了法律規(guī)定，必須確保新風(fēng)量和空氣處理裝置的過濾級別。因此，日本的建筑節(jié)能的歸宿是“以人為本”。(2)
11、我國臺灣地區(qū)辦公樓建筑能耗與日本基本相當(dāng)。是不是也是出于上述原因，筆者沒有調(diào)查，無法妄下結(jié)論。(3) 我國北京、天津的能耗高于日本，完全是由于采暖系統(tǒng)的低效率所造成的。像廣州、深圳這樣基本沒有采暖負(fù)荷的地區(qū)，其能耗值要低于其它城市,也說明空調(diào)供冷效率遠(yuǎn)大于集中供熱。(4) 圖2中數(shù)據(jù)都是均值。各地調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，能耗最大的辦公樓能耗值是能耗最小的辦公樓的幾倍。所以，圖2并不能證明各地沒有高能耗公共建筑。根據(jù)上面的分析，是不是說，我們就不需要搞建筑節(jié)能了？顯然不是的。這恰恰證明，我們必須認(rèn)真分析中國的國情，科學(xué)地、理性地、有重點(diǎn)地、有針對性地發(fā)展我國的建筑節(jié)能事業(yè)。歸納起來有以下幾點(diǎn)：(1) 根據(jù)上
12、面的分析，北京地區(qū)按“節(jié)能50%”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的住宅，其理論采暖能耗值是13.5kgce/m2a，與上海2004年住宅全年能耗相當(dāng)。由此可見，采暖能耗在我國建筑能耗中占有“半壁江山”，建筑節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)是采暖建筑的節(jié)能。要實現(xiàn)實質(zhì)性建筑節(jié)能，就應(yīng)該重視既有采暖建筑的節(jié)能。(2) 對既有采暖住宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，重點(diǎn)應(yīng)放在窗戶的改造上，特別要發(fā)展不動窗框而改造窗戶的產(chǎn)品和技術(shù)。(3) 結(jié)合采暖分戶計量改造，使用戶能夠根據(jù)需要手動調(diào)節(jié)采暖散熱器的散熱量。這是采暖建筑能夠?qū)崿F(xiàn)實質(zhì)性節(jié)能的關(guān)鍵。(4) 對夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的住宅建筑，其節(jié)能目標(biāo)應(yīng)該是控制建筑能耗增長相對于經(jīng)濟(jì)增長的彈性系數(shù)。即以盡
13、可能少的能耗，去滿足日益增長的需求，改善室內(nèi)環(huán)境。(5) 夏熱冬冷地區(qū)住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)除了重視遮陽之外，還是需要有保溫。因為該地區(qū)住宅空調(diào)采暖主要依靠對流型的房間空調(diào)器，建筑物保溫主要起到夏季降低內(nèi)壁面溫度、冬季提高內(nèi)壁面溫度、避免結(jié)露，從而提高舒適性的作用。按照當(dāng)?shù)厝松盍?xí)慣，壁面輻射溫度的降低（提高）可以使人們耐受更高（低）的室內(nèi)空氣溫度，推遲開啟空調(diào)的時間，同樣起到節(jié)能作用。(6) 夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)住宅建筑節(jié)能，重點(diǎn)不在圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而在于提高耗能設(shè)備的能效。例如采用高能效等級的房間空調(diào)器、推廣熱泵熱水器和太陽能熱水器等。(7) 我國公共建筑的主要問題是在管理上。此處所指的“管理”，并不僅
14、指運(yùn)行管理，它涵蓋了公共建筑建設(shè)的全過程。從規(guī)劃開始，就沒有把建筑節(jié)能和建筑能源系統(tǒng)考慮在內(nèi)。設(shè)計中高估負(fù)荷、設(shè)備選型偏大、系統(tǒng)不做平衡。設(shè)備招標(biāo)中沒有對能效指標(biāo)做強(qiáng)制性要求。系統(tǒng)不做“commissioning”。而在運(yùn)行管理中，多數(shù)公共建筑無法做到兼顧節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)，從前些年SARS流行到這些年講節(jié)能，我們不少公共建筑的空調(diào)運(yùn)行也經(jīng)歷了從不惜代價提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的一個極端，走到以犧牲室內(nèi)環(huán)境為代價而節(jié)能的另一個極端。(8) 公共建筑節(jié)能要抓“兩頭”，即高能耗建筑和低能耗建筑。前者要通過節(jié)能改造降低能耗，如果是能耗特別大的公共建筑，要下決心更換主要用能設(shè)備。后者則分成三種情況，一種是該建
15、筑確實通過科學(xué)管理實現(xiàn)了節(jié)能，應(yīng)該被樹為“標(biāo)桿建筑”；另一種是依靠犧牲環(huán)境、犧牲服務(wù)質(zhì)量而實現(xiàn)的節(jié)能（例如關(guān)閉新風(fēng)、少開設(shè)備等），應(yīng)該限期整改；第三種情況往往出現(xiàn)在一些超標(biāo)政府辦公樓中，每人占有面積達(dá)到上百平米，盡管耗能低，但占用其它資源。這種情況也不符合建設(shè)節(jié)約型社會的目標(biāo)，必須整改。參考文獻(xiàn)1. 涂逢祥，建筑節(jié)能形勢與政策建議，建筑節(jié)能（45），中國建筑工業(yè)出版社，2006年4月，ISBN 7-112-08115-72. 王君來，劉應(yīng)宗，我國北方城市建筑節(jié)能現(xiàn)狀及對策探討，河北建筑科技學(xué)院學(xué)報，第21卷第2期，2004年3. Edelgard Gruber，Behaviour and Energy Consumption in the Residential Sector in Germany，4. 龍惟定，馬素貞，白瑋，我國住宅建筑節(jié)能潛力分析除供暖外的住宅建筑能耗，暖通空調(diào)，第37卷第5期，2007年5. 龍惟定，我國大型公共建筑能源管理的現(xiàn)狀與前景，暖通空調(diào)，第37卷第4期，2007年6. 龍惟定，試論建筑節(jié)能的科學(xué)發(fā)展觀，建筑科學(xué)，第23卷第2期，2007年龍惟定 同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院 上海200092Tel: 021-69584736, E-mail: weidinglong
全部分類
標(biāo)準(zhǔn)檢索
招標(biāo)公告
文檔庫
專題庫
圖紙庫
標(biāo)準(zhǔn)庫
政策庫
招標(biāo)庫
免費(fèi)下載資料庫
10000份+資源包
千萬vip文檔暢享下載
下載文檔文件編輯即用
網(wǎng)站精選百萬好案
百萬工程地產(chǎn)工作者都在用
微信掃一掃登錄
