大型公共建筑能耗状况和节能途径
江亿 中国工程院院士、清华大学热能工程系教授
中美合作主要目标.合作的主要目标是什么?主要目标就是通过合作能够真正降低建筑物能源消耗和减少由此造成的碳排放. 通过合作达到两个目的:一个是把两个国家自己的建筑节能工作做好;另外一个则是希望通过合作,促进两国建筑节能相关产业在全球化背景下发展起来,做大做强.这是我们对合作目标的认识,目的是减少建筑能源消耗和由此造成的碳排放. 从这个目标出发,到底该怎么做?得先研究这两个国家建筑能源消耗状况到底怎样,这两个国家建筑能源相关企业现状怎样,从解决两国建筑节能需求出发,看看到底该做些什么,然后看看如何真正促进相关企业的发展.
一、中美在建筑节能领域合作背景
所以,这件事的基础是要了解两国建筑能源消耗实际现状.这张图给出世界上一些主要国家现在建筑运行能源消耗状况,横坐标是人均建筑物一年里运行消耗的能源.纵坐标是单位建筑平米一年消耗的能源,所以横坐标反映出的是公平性概念,纵坐
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0倍.我在这两个建筑物里面呆过很长时间,很难观察到舒适性的差别,可能有一些微小差别,但非我的能力能观察到的,可是用电量是10倍之差,很难通过技术革新产生的,但是这是客观现象,需要深入研究.
进一步剖析,比如我们到北京和费城这两个城市,全年外温非常接近.
上面是美国费城校园100座建筑,平均用电量为231度电左右,北京校园53座建筑平均用电量为60度电.如果把60度电拿到美国校园去,前面15座建筑是这水平,剩下的远远超出,这就是中美两国相同功能建筑实际运行时的能源消耗状况.
这么大的差异,无论是宏观数据,还是单体建筑,都表现出巨大的差别,原因是什么?我们先看表面现象,运行时间长短差的非常多,北京建筑间歇运行,白天开、晚上关;美国建筑一定是全年8760小时一分钟也不停的开着,这就有高于2倍的差异.国内一些建筑,主要是靠自然通风解决室内换气问题,美国校园建筑都是封闭建筑,依靠机械通风.室内状况方面,美国严格要求室内恒温恒湿,夏天需要通过送冷风再加热满足末端室内温湿度要求,中国建筑根据室外情况,允许房间温湿度有一点的偏差,不影响舒适度的前提下,让室内有所波动.这三大类表面现象造成5倍、6倍、7倍、8倍用能之差. 进一步挖掘步深层原因,包括三方面,第一是到底人类该按照什么思路、什么理念营造人居环境,不同理念会有很大差别;第二是生活方式、使用模式;第三是对舒适性的理解,到底你希望建筑物给你提供什么样的使用环境,由于时间关系,在此不做赘述. 从这点出发,我们觉得中美在这个领域的合作有独到的特点,至少中国东部跟美国东部气候带特别相近,所以有类似的气侯条件,经济状况现在差别很大.但是美国以前曾有过与中国现在经济水平差不多的历史时期.两国有完全不同的营造建筑环境的理念,几乎走到了两个极端,特别极端的两种状态,可以看到这两种状态到底是什么样的.通过解剖这两个极端进行对比研究,可以对人类到底该造什么屋有更清晰的认识,在比较的基础上,对人类未来营造人居环境该走哪条道上有一个清晰认识,将对中国、印度、巴西这样的发展中国家乃至对发达国家都会有重要的意识,这是最主要的优势.
二、中美在建筑节能领域合作主要做些什么
目前我们该做什么呢?两国目前能耗相差非常大,主要原因是不同生活模式和不同使用模式与不同文化背景,对中国来说,在社会、经济和人民生活水平飞速发展的情况下,我们不希望像美国50年代那样让建筑能耗跟社会经济生活水平提高的增长而同步增长,而希望能够找到并且实践出一条实现建筑节能新途径,在远远低于发达国家用能标准下满足不断增长的社会需求的需要.所以,我国需要实施跟_国家不同的建筑节能路线图.绝不是简单的引进一些美国的建筑节能技术、措施,简单引进一定会导致实际能源消耗的大幅度增长. 实际状况是这样一个现象,纵坐标是实际建筑能源消耗,横坐标是建筑物所提供的服务,平均来说,中国城市里目前服务水平跟美国建筑平均水平相比差一块,但是能源消耗差的也非常非常大,二者之间还不是线性的,是非线性过程.中国的路线图大概在维持当前建筑能源消耗量基础之上,或者使能源消耗略有增加大幅度提高服务水平,对美国来说,甚至还得把服务水平降低点,同时大幅度降低能源消耗水平,最后双方汇合,这才是人类最终可持续发展的模式. 实践证明,近十年、近二十年来有不少简单的引进_节能技术和方式的事,最后的结果都是实际能源消耗大幅度增加.比如本来80年代初有一次引进热潮,近年来又开始兴建高档办公楼,实际结果就是能源消耗大幅度增加.北京的一些恒温恒湿高档住宅,包括获得LEED认证的建筑项目,实际能源消耗高于同功能的其它建筑.我们 ……(未完,全文共5593字,当前仅显示1964字,请阅读下面提示信息。
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