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中国建筑节能现状及未来发展趋势


发布日期:[2016-03-07] 共阅[972]次

    中国建筑能耗的总体情况在持续增长,从2000年到2012年,中国的建筑面积从270多亿平方增加到510亿平方,2000年后建成面积占已有面积的45%,所以中国城镇建筑大部分是新建建筑。我们的建筑总能耗从2.91吨左右增加到了7.61吨,这是商品能耗,占全国总能耗的20%。这个数据来自于刚刚发布的清华大学报告,跟很多专家讲的数据不一样,其差别原因在于计算的能耗是一次能耗还是终端能耗。这里所指的是一次能耗。因为在中国的乡村,每年大约有一亿吨标煤的建筑能耗是不计入市场能耗的,所以我们的建筑能耗在持续增长。
    同时也应该看到,中国的单位建筑能耗呈现不同现状。一方面是中国的北方采暖建筑居住能耗在持续下降。为什么?中国政府从上世纪八十年代开始注重建筑节能,从围护结构做起,二次砖墙做了三期,增加内保温、外保温,夹心保温。我们所使用的窗户从6.4的门窗逐渐过渡到了节能门窗的出现,尽管还没有达到我们今天想达到的目标。
    但是,我们也应该看到我们城市户均的建筑能耗在增加,其原因在于人户均的建筑面积在增加。每家每户从过去每人十多平方,到现在中国城市人口平均人均建筑面积达到35平方左右,农村的建筑环境质量也在提高,所以农村建筑能耗也在增长。这样,单位面积除了采暖以外,其他的能耗都呈现增加的状态。特别是对空调建筑来说,过去东北地区、寒冷地区夏季是不提供空调的,建筑也没有进行空调的设计,所以一旦产生安装能耗的时候,空调能耗增长很快。终的结果就是中国的建筑能耗增长放慢,而人均建筑面积和人均建筑能耗持续增加。所以,我们的生活质量特别是城镇的生活质量不断提升,相当一部分是以能耗增加作为代价的。
    尽管在经济调整期,建筑功能面积有所变化,但是在过去十多年,几乎每年大约有15亿至25亿增长的新建筑面积,很多的城市呈现了棚户区改造,大片大片的正如大家议论到的建筑使用寿命、功能寿命还没有到期,但是由于它的实用功能已经不能满足今天生活质量的需求,这些建筑就被拆除掉了,也就出现了很多上世纪七十年代、八十年代初期所建的城市住宅在今天的生活标准下拆掉了。这样,就出现了城镇大面积、高密度的高层住宅。一方面增加了建筑能耗,另一方面未来是否会增加环境问题,是我们行业越来越关注的问题。
    所以,从北方采暖地区建筑可以看到,单位能耗在降低,公用建筑单位面积能耗在增加。当然,城镇住宅也好,乡村、农村住宅也好,户均能耗也在增加,这就是中国目前建筑能耗的现状。所以中国建筑节能任重道远,还需要去做更多的努力。
    经过三年的研究,《关于中国建筑能耗控制目标的技术路线图》小组得到了以下基本数据,并以此为依据,编制出了中国建筑能耗标准,正在送审、评审。城乡建筑业在实际增长,我们希望通过提高建筑的品质来改善老百姓的生活,而不是通过持续增加面积的方法。有些城镇的高层住宅户均面积由100m2、120m2、200m2甚至有的户型达到300m2,我们想控制这个面积增长,以使得这样的总面积控制在600亿平方米左右,就是按15亿人口计算,全国人均大约40平方米。
    全国建筑运行商品能耗总量为7.6亿吨,期望未来可以控制在8.4亿吨,为什么还要增加这么多,给的余量才不到1亿吨呢?我们希望面积增加的时候,能控制的降低单位面积能耗就是提高建筑门窗能耗的水平,降低门窗能耗、降低外墙以及屋内等等的能耗。如果说不能控制住这个总面积和全面推广节能建筑,就有可能超过10亿吨标准煤,这个可能性是存在的,所以中国建筑节能的压力大。
    中国的建筑节能发展方向为何?就是低能耗建筑。随着经济水平的提高,全面推行建筑节能设计标准,我们应该逐渐地推广、普及、建设被动低能耗建筑。我认为应从以下方面着手:
    *,要做好房子。以建造与地域气候条件和太阳辐射资源相适应的低能耗建筑物,这是我们建筑师应*的。
    第二个,应该做研发、设计、安装、的建筑用能设备系统。这是从事传统冷风系统、采暖通风空调专业人员应做的份内事。当然我们也要研发采用太阳能和再生替代能源系统,这既包括被动房的太阳能利用,也包括主动式系统太阳能利用,还有低温采暖供热系统,特别是在农村和西部地区。
    在中国的建筑热工设计分区图中,严寒地区、过于寒冷地区,一般来说要降低的是采暖能耗,而对于寒冷气候区,应该推行一种超低采暖能耗;而在夏暖冬冷地区,应从建筑被动的设计手段,实现超低采暖能耗;在西部的青藏高原以及西北地区,应该是推广太阳能建筑,利用太阳能建筑实现进一步的采暖能耗;在夏热冬冷地区,应该降低空调能耗。所有这些都与我们提高建筑维护结构的隔热性能、保温性能密切相关,它既包括外墙、屋顶,更包括门窗,也包括玻璃幕墙。
    近出现一个新的概念,在西方七国甚至在欧盟正在流行的“零能耗建筑”,简称ZEB。将建筑物所消耗的一次性能源,通过提高建筑物、设备的节能以及再生能源的利用予以削减,使得一年的一次性能源实际消耗量为零或接近于零的建筑。这一概念的前半截讲的是降低建筑能耗,这是一个非常值得我们学习的部分,但后一部分,我们要慎重考虑。这个零能耗的建筑,西方七国要在2020年所有新建建筑标准当中实现,2030年所有的建筑都要推行。但是问题在于它所说的“零”并不是建筑的消耗寿命,而是通过太阳能光伏等可再生资源系统来补充。所以这个成本有多高,地产商们应该很清楚。如果把消耗的部分能量利用太阳能光伏系统进行补偿,投资过大,目前在中国还不是很适应。当然中国的城乡建设质量标准很大,花大量的钱购买光伏系统目前也是难以实现的。
    *,中国在过去这些年已经采取了建筑节能措施。从86年起编定了建筑节能设计标准,到90年代初期开始强制推广,城镇居住建筑面积能耗逐年降低。当然,我们也编制了大型公共建筑能耗标准,但是实现的效果远低于居住建筑,原因在于影响公共建筑能耗的原因不仅仅是空气与太阳辐射,还与公共建筑高强度的内热源相关。我们目前的建筑师还没有很的手段来通过建筑设计实现降低目标。
    因此,从技术导向来说,中国一直推行今天倡导的被动低能耗建筑,在造价成本允许的情况下,应尽可能首先提高建筑外墙、屋顶的隔热性能或者热源性能;其次开始逐渐提升和推广高热性能建筑的门窗与幕墙产品。建筑的围护结构,包括轻质和重质,节能设计标准对这些都有明确的规定,而且标准由30%至50%、60%、70%在逐渐提高。
    这里面有一个简单的背景,就是建筑门窗与外墙、屋顶面积的简单对比。如果我们按照中国民用建筑节能标准进行设计,对普通民用建筑来说,门窗与外墙、屋顶面积比是1:4左右,高层写字楼大概是1:2.5-3.5,对写字楼来说要1:1.5-2。但是门窗和外墙能耗比刚好是相反的,对普通的高层住宅,门窗和外墙能耗比例是1.5:1,普通高层住宅是1.6:1,写字楼比例要高到2.0:1,显然提高门窗热性能更容易实现更高的节能目标,这个是我们今天从政策方面、技术方面强力推行节能门窗的根本原因。
    所以说,中国建筑技术导向的第三个方面就是我们也要研发推广的供热、供冷系统,包括余热利用、工业废气利用以及节能技术等等。我们要从各个方面推行主动、被动利用太阳能可再生资源。从九五、十五一直到今天以及未来的“十三五”,这在我们国家科研计划当中一直是重点支持的科研方向,“十三五”期间将依然如此。事实上在中国的乡村地区、西部地区被动利用太阳能已经做到了相当的水平和规模。
    当然,我们还应该提高建筑师的节能设计能力和水平,我们应该动员所有建筑师参与到建筑节能设计中间来。一个高水平的建筑师处理太阳能的方法和一个简单的使用幕墙处理太阳能的办法*是不一样的,既不美观,又消耗更多的能耗。
    我们还要关注乡村建筑的提升,控制建筑能耗快速增长。应该研发推广适合于乡村地区的建筑节能技术,包括节能门窗,毕竟乡村地区和城镇地区有极大的文化差异和经济差异,门窗设计应该更实用、更节能。
    中国建筑节能发展预期是非常美好的,中央和地方各级政府已经开始主导建筑节能工作,我们全民的建筑节能意识逐步加强,中国公民现在90%以上都能理解什么叫建筑节能,这在十年前、二十年前是不可想象的。
    当然,建筑节能的产品制造商,包括节能门窗、节能材料、房地产商、建筑设计、施工企业已经齐心协力行动起来了。建筑节能是和建筑行业每个专业都密切相关的,无论城市规划、建筑设计、建筑结构、建筑材料以及建筑门窗都密切相关。有全社会的共同努力,中国建筑节能的目标一定能够实现!


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