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江亿院士的建筑节能观

发布于:2007-01-18 15:07:18 来自:商易宝社区/行业脉动 [复制转发]
  目前,发展建筑节能已经在全国上下达成共识,从政府、开发商到业主都觉得建筑节能这件事非常重要,尤其是现在提出了万元GDP产值能耗要在"十五"的基础上降低20%,各地政府也都把这个建筑节能作为一个实现重大战略目标的一个主要的措施。于是各种建筑节能的技术就都纷纷而出,但是我今天就想利用这个机会简单地分析一下各种各样的建筑节能技术,看看它们在什么样的场合,哪些地区、条件环境下适合,哪些地方又不是太适合。
  首先看中国的建筑能源状况,按照各种方面的统计目前我们国家有400亿平米的建筑物,其中240亿在城市,160亿在农村,但是主要能源消耗在建筑物里面城市占大头,农村由于相对经济发展落后,所以建筑资源消耗量比较少。加起来是两笔帐,我们现在采暖用到了我们国家总的煤产量的12%,除了这12%之外其他的用能都变成电力的话,占了我们国家电力总量的三分之一,这样总的来说,目前中国建筑物运行过程中的用能占了整个商品能源的20%到22%这么一个比例。这个比例数虽然不是非常大,但是我们国家是全世界制造出口大国,相当多的能源消耗用在产品加工上了。尽管这样建筑运行还占到20%和22%是比例非常大的了。看和国外比是什么状况,这个图是中国每平米建筑物和美国、加拿大、日本、西欧这些国家来比,这是城市建筑每平米的建筑用能。可以看出来尽管我们城市比农村高的过,但是现在每年的耗电是美国的三分之一,加拿大的三分之一,是欧洲的一半。在看人头每个人消耗在建筑物里面的能源情况,跟美国比咱们城市是2千瓦时每年每人,所以是美国的七分之一是欧洲和日本的三分之一。
  这是刚刚世界自然保护基金会公布的年度报告,它是两个星期之前在我们的能耗楼里面WWWF的理事长在我们那宣布的,这里面的横坐标是生活水平,社会发展指数生活水平,纵坐标叫生态足迹,也就是说这个国家平均每个人占用了地球上多少资源,所以越往这边走,就表示这个国家的人生活水平越高,越满意、越幸福,这个高的走表现你占用的自然资源越多,消耗地球上的资源环境越厉害,破坏越大。这个圈是我们中国目前的位置,所以生活水平0.75,根线是世界的平均水平我们是世界平均水平低一点,大伙都知道这个圈是美国。在1977年咱们在这,经过20年的改革开放咱们到这了,生活水平有了显著的改进了。这个是美国从77年到03年的发展状况,它的生活水平也有所提高,但是它的消耗能源环境的从7涨到了几乎10,中国从生活水平0.5涨到0.75,消耗自然环境从1涨到不到1.7,所以现在和美国比它是咱们多少倍呢?6.5倍。一个美国人消耗6倍的中国一个人的自然环境,这是加拿大等一些西欧国家。真正理想在这个圈里面,现在世界上讲只有一个国家在这个点上待着,就是古巴,他生活水平高而且他消耗的自然环境少。对于中国十几亿的大国来说,我们如果上去了全球就毁灭了所以我们的目标一定是要走到蓝框里面,这就是中国政府提出的可持续发展的目标,只有走道这才能满足咱们社会发展人民生活水平的提高,同时又能不大量的破坏自然资源。可是很遗憾现在的很多发达国家都是以大量占用自然资源为代价来获取好的生活质量。
  现在为什么中国跟发达国家的建筑能源消耗有这么大的差别呢?这件事非常值得重视,要仔细研究,这是一个简单地算率,我们取上海的气侯条件跟典型地一个住宅,这个住宅是一般的保温情况来看看它消耗多少能源。有两种模式,一种使用模式是内部发热量都一样,这是每小时一次的通风换气保证室内的空气质量,室内永远维持在18度到26度之间,一天24小时维持这样一个合适的温度,低了就加热,温度高了就空调。这实际上就是绝大多数美国的住宅就是按照这种方式控制,窗户一定关着,一次通风换气保证空气新鲜。另外看我们中国的住宅,他如果屋子里太热外面凉快的话,我就先开窗户通风换气,就不是一次了,可能是很多次。当房间温度当没有开空调的时候,只要在15度到29度之间就认可了,但是超过这个范围我就开空调,这跟美国是一样的。但是如果上班去了我就把空调关了,下班之后再把温度回到这个范围去,这看是很合适的符合中国的生活习惯,大伙觉得这两种习惯没有很大的差别。这就是这两种模式造成的能源消耗,前一种是43度点,后面是不到10度电,很可惜中国的建筑节能规范是请美国人算出来的,说上海市住宅每年每平米的耗电量在55度以下就是节能住宅,这个55度是按照这个方式算下来了。可是我们调查了1500多户的上海市民的实际用电量,绝大多数都在20度左右,很少有到35度,这个用电量不是空调采暖的用电量,而是他们家所有的用电量才这么多,你抛出其他的东西,光采暖和空调就10度多。这就是这个房子使用的方法不一样,开窗户不开窗户,连续空调和间歇空调就导致能源消耗三倍以上的不同,也就是说生活模式、使用模式不同,会导致很大的能源消耗地不同,所以提倡节约,保持勤俭节约的模式,反对国外的模式,反对跟国外生活方式接轨,这条是节约化社会主要内容,也是我们讲建筑节能地主要保证,这是我们今天研究这个问题最主要的出发点。
  大家说我们搞节约就可以了,不用搞建筑节能了。我们不同的使用模式反过来对你建筑物的形式要求不一样,对你建筑物里面的系统要求不一样,这样一来这个问题就大了,就是说我们到底希望未来中国的房子使用是一个什么模式,是一个节省的模式还是一个浪费的模式。我们今天盖的房是照节能的模式去盖,适合那种使用方式的建筑物和系统,还是反过来依照美国的方式建这个建筑物,给我们的能源消耗带来很大的不同,这就是目前摆在我们的面前的问题。我们北方采暖的问题现在消耗非常高,还有很多商业的节能方式谈的都比较多,还有从上海到重庆整个长江两岸是我们国家经济发展最快的地区之一,人民生活水平提高也要暖气,到底怎么解决这一代的模式,这是对我们整个中国建筑能源消耗有非常大的影响。再有就是生活热水的问题,随着生活水平的提高生活热水用量会越来越高,生活热水用量高也是发达国家建筑能耗远远高于中国建筑能耗一个重要的原因,以后我们怎么解决这个问题。再一个就是建设社会主义新农村的问题,这个问题很多人都谈了。
  今天我想讲这样一个主题,由于我们的国家地域太广阔,自然环境各不相通,所以建筑节能的途径、方式和相适宜的技术也都不一样,所以必须是因地制宜发展适应地技术,这个东西在这个地非常好,你换个地从南方搬到北方,或者从北方搬到南方就根本不一样了。所以中国这么大一个国家,经济条件差异大,气侯状况差异大,所以必须因地制宜各地发展适宜技术。首先先看保温问题,刚才这个董事长讲了半天保温我很同意,我们看保温不但光看保温还要看建筑结构和使用寿命。保温就能节能是因为保温材料装在墙上就能阶段传热了,是因为墙的表面有温度差才传热,我们加保温材料就不让引起传热,造成温度差。实际上我们建筑物旁边两边墙的温差有多大呢?不同的地区差的非常大,在东北零下28度,屋里的温度是20多度,所以平均温差是40多度。到了上海一代就是冬天的温差不到15度。有人说我保温主要解决夏天防热的问题,这边是夏天造成的温差,任何时候室内外的温差都比冬天小的多。所以这样一来的话我加保温是组织热量过去,一定是温差越大越需要起更好地保温,温差越小越不需要太多的保温,再小就不需要保温。所以应该根据室内外温差状况来科学地考虑我们应该怎么做我们的保温,建筑节能绝不是简单地说把保温加大就可以了,说节能50%就把保温加大50%,绝不是这么简单的事,这句话只在东北适合,其他地区就要综合分析才行。有人说在南方加保温可以降低空调使用能耗,因为太阳西晒,或者是太阳照到屋顶,没错,这时候把西墙和屋顶加好保温确实可以减少空调地耗能量。但是这时候加保温是最好地方式呢?不是,这时候我如果再做一些防晒的方式,就可以使太阳不直接照到表面了,温度就不会上去了,再就是有效地通风散热。所以对热的地方来说,通过通风散热和遮挡和太阳热取消掉这个问题就简单多了。对于我们的建筑业应该采用同样的模式才对,尤其是当室外温度除在18度到25度一个舒适区间的时候,这时候由于太阳透过窗户照射,屋子里就有室外发热量,这些发热量比较送到室外去,要不然室内的温度太高。过渡季节保温不好地结构反过来可以帮助散热,减少空调的使用,因此每一件事都有两个方面,有好的方面和不足的方面,应该科学地看待这两个方面来正确地决定我们建筑物的结构,不应该一位单纯地追求保温,尤其在南方不一定起到好的效果。

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只看楼主 我来说两句
  • warcat
    warcat 沙发
      下面我想谈一下天南旗帜燃或燃气制冷机过路房的吸收制冷机。这里面的综合效率是2.75,也就是说一个天然气的热量能够出2.75份的冷量,我用天然气直接做制冷的话他的COP是1.3,也就是说1份冷量能出1.3倍的冷量,这里面相差了两倍。但是有人说尽管我两倍之差,能源消耗高一点,但是我能解决电力的问题。我们看怎么天然气直接制冷对消除电力负荷解决电力分布不足的问题有多大贡献?如果天然气制冷机装上了,我装上了以后确实可以减少夏天电厂的负担,但是我每减少1亿瓦电力的发电量,我可以替代做燃气电厂,那么燃气电厂投资一瓦大概是6毛钱,而我吸收制冷大概是1块钱。因此的结论就是这个相比消耗量倍的天然气,跟修天然气电厂相比4年就能收回投资。
      各项节能技术都有他的使用条件,必须因地制宜根据当地的状况根外在环境进行综合分析。对政府来说,我们各级决策者就应该根据实际进行分析,使我们的政策根补贴,现在尤其是补贴要有利于真正实现节能,同时有利于促进社会公平,不能支持那些个假节能、不节能的项目,同时也不能够通过补贴去拉大社会的不公平。对开发商来说就应该慎重地对待各项节能技术,避免被不适当的炒作影响,应该对社会负责,应该对用户使用负责。同时建筑节能不是简单地说通过几项新技术就能够实现的,而是要做大量地、科学的设备、运行才能做到。因此一定要响应中央的号召,就是坚持科学发展观,就是建设和谐社会。我觉得这两条应该作为我们发展建筑节能事业的基本的宗旨。谢谢大家!
      我觉得太阳能热水器解决生活热水供应是最合适的,在中国获得了广泛成功,目前我们是世界上按照总量和人均来说我们太阳能热水器都是用的最广泛的例子,并且随着生活的提高可能老百姓用生活热水的量会增长,所以太阳能热水器是解决这个问题最好地方案,但是这里面有一个是用集中方式还是分散方式的问题。现在很多地方都要说提高太阳能热水器的利用水平,但是集中起来就有很大的问题,要有水泵主动循环,但是我们发现很多太阳能热水喜欢由于使用不当造成很大的消耗。利用维护结构进行太阳能采暖或者太阳能的应用可能在一些地区推广这就是落实的被动式的太阳能技术,在八十年代我们在北京的大兴、甘肃等等很多地区都有很多的案例,应该好好发展。我谈主动太阳能系统,这种系统不是不能用,是一定可以用,但是由于他出投资时间短,投资高,所以要搞这种系统就要承担巨大地投资压力。同样太阳能发电在目前的经济水平下,它的的经济性很差,所以也一定要承担巨大的出投资压力。所以我们想出于这个压力的情况下,我们要把这两个建在哪?我们看在城市发展这些东西的话可利用的空间有限,像上海的高楼大厦,同样的样能装置他见到太阳的时间就少,并且很难处于比较好的装备。我觉得处于这些东西来说,首先我们赞成民间的投资者投资使用,通过这种方式实际是对社会做巨大贡献,我们应该感谢他们,尊重这些企业家民间投资者干这些事,但是我们政府不应该对城市中这些项目实行补贴,因为这些项目不是贴在穷人身上的,是贴在富人身上的,要补贴的话应该把纳税人的钱放在农村,通过支持农村的可再生资源的使用项目放在农村。因为农村太阳能装备的成本低于城市,而对使用者带来地效率要远远高于城市,所以同样的钱我搁在农村我省两度电,省两斤煤,搁在城市省半斤煤,而且搁在农村给老百姓带来地是天翻地覆的变化,给城里人带来地改变几乎看不见。
    2007-01-18 16:07:18

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  • warcat
    warcat 板凳
    下面我们谈基于天然气的热电冷三联供的问题。在我们的节能里面就安装了可以实现各种组合方式的BCHP系统,并且已经做了一年多了  ,实际实验测试分析,还做了15个类型不同的大型建筑的方案分析,下面就说说我们的实验结果。首先看发电设备,燃气内燃机发电,他出热是靠冷却水,一部分是烟气。当你做制冷的时候这一块的制冷效率比较低,所以就要想办法解决这个东西热利用的问题。同时燃气内燃机发电有一点,你想让它少发一点电,就会发现你把发电量减少了,热量不是正比例的减少,所以热量调节能力比较差,这是他的特点。还有一条道是用微然机发电,它的整体效率比较低。还有固体氧化物电池,这是最新的,也是效率最高的,这是做建筑物里面能量综合系统里面最好的方案,但是还没有推广开。
      我们再分析当我只需要供热的时候哪种方式都比热点分开好,都是非常值得推荐的方式,但是要是制冷的时候采用内燃机方式可以做到综合的COP是1,所以总的算起来他的综合能源效率接近大型的燃气蒸汽联合循环电厂。但是要用燃气内燃机的方式的话,因为他发电的效率比较低,就是低于我们的电场,这是冷热源的效率问题。但是这里面还有一个其他的问题就是冷热电的匹配问题,当你的发电不能上网的时候,你用电来定热还是用热来定电。但是现在中国的问题由于我们能源价格体系的问题,我们发电的燃料成本远低于购电成本,也就是说你把设备买了之后,如果不投入设备的话,哪怕纯发电就比燃气电贵,哪怕你热量都不要了。这样的话同时加上我这个钱已经买了设备了,因此巨大地回收出投资的压力,就逼着很多时候纯发电运行。这样一来当我设计不合理的时候就完了,当我设计运行合理的时候往往是省钱不节能,省钱是有好处,但是不节能对我们国家和社会是不利的。所以初步结论是说,只有当系统里面存在全面稳定热混合的时候,跟天然气比热电节能。比要用到医院、酒店合适,但是热负荷全
    2007-01-18 16:06:18

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这个家伙什么也没有留下。。。

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