直播:第十一屆中外綠色人居論壇主論壇

主持人:下面有請中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能中心主任、教授、博導汪億。

江億:確實這兩年取得了很大的進步,伴隨中國城市化進程,在綠色發(fā)展、建筑節(jié)能的理念上、行動上具體做法上,從開始到逐步發(fā)展,現(xiàn)在也取得了很大的成就,F(xiàn)在的的問題是,能源短缺、能源安全、碳排放、大氣污染、霧霾問題,這么一堆問題,實際上在某一個角度上都聚焦在建筑運行能耗上。我們的建筑節(jié)能工作該怎么進一步深入展開,這件事在18大提出來能源節(jié)約要從總量控制出發(fā),從這個思路出發(fā),怎么進一步把建筑節(jié)能工作進行深入搞下去。在住建部組織下,全國很多專家的參與下,這幾年剛賴主席講,做總量控制出發(fā)的建筑能耗標準。從這個角度來抓一下,今天利用這個機會我把這個標準的編制過程,思想跟大家匯報一下。

這張圖是我們國家近十多年來,抓了建筑節(jié)能工作之后,建筑能耗的變化狀況,這里給出的是用能強度,也就是單位建筑面積用能的變化,幾種不同得用能途徑,這條線是北方采暖,這十幾年由于抓建筑節(jié)能等等,出現(xiàn)的顯著的下降,取得了巨大成就,降了30%。但是其他比如說公建這個是農(nóng)村用能、商品房用能。

中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能中心主任、教授、博導汪億

中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能中心主任、教授、博導汪億

這說明,實際上不光是看來采用了那些技術,經(jīng)濟水平高了、生活條件高了,公建的條件高了,技術進步了,但是消耗大了,實質的單位能耗上升。而我們真正做建筑節(jié)能的目的是希望,總得建筑能量有所下降,不至于由他導致能源問題,導致環(huán)境污染問題、碳排放問題,所以總的目標到底是什么,似乎在這個行當里有兩種提法,一種叫提高能效,比如說產(chǎn)出多少,投入多少,原始能源這個轉化過程。是抓能效還是抓總的實實在在的總的消耗多少,這二者看似差不多,但是實際上,卻有挺大的差別。典型的例子,就是這些年來,有一批叫做節(jié)能示范項目建筑,用了很多的先進技術,高效節(jié)能的技術,但是最終的結果一看,實際消耗的能源,卻很大一部分是等于或者是高于同功能的其他建筑,如果是這樣,我們這個建筑節(jié)能的目的,最終目標是什么呢?這事就該打問號了。

這件事不光發(fā)生在中國,美國也有很多報道。一調(diào)查發(fā)現(xiàn)獲得金牌、鉑金獎的建筑,實際能耗高于沒有綠色的同功能建筑,比他能源高,這事怎么節(jié)能呢?所以也打問號,當初是怎么評的呢?是用了什么技術,那些技術都很好,但是如果用實際能耗數(shù)據(jù)考好,又高了,近幾年中國開始發(fā)展綠色三星標識活動,結果最后調(diào)查的結果,也有一些類似的情況。包括歐美近20年來新建了很多建筑,采用了大量的新的節(jié)能技術,但是從的趨勢發(fā)現(xiàn),新蓋的單位建筑能耗高,老的低。除了采暖之外,越新的能耗越高,是這么一個趨勢。這是怎么回事,國內(nèi)國外學者都開始進行深入調(diào)查和研究,得出這么一個初步性的結論,采用了大量新技術節(jié)能好,一方面提高了效率,一方面推動了使用量,這個系統(tǒng)挺好,提高了供給量、使用的服務水平,增加了能耗。所以,建筑能耗于是就不能簡單的從用能效率和采用先進效率來看,要看最終的結果,到底用了多少。

這里我簡單舉幾個例子,比如說清華的中意環(huán)保節(jié)能樓,采用了大量技術來建,目標是將來通過碳交易,可以把這個投資找會理,因為我也參加了一部分設計工作。但是最終的結果,這是三組清華校園里的各類建筑用電量,所以不好說他是最高的,但是至少他不是比別人低的,是偏高的,這起到節(jié)能效果嗎?這是我們發(fā)展節(jié)能的目的嗎?這是辦公樓,這是另外一個采用大量節(jié)能技術的,但是實際夏天空調(diào)能耗是住宅單位面積用電量是北京一般的分體機的10倍。這是南京的另外一個樓,這是詳細的這個樓的用電數(shù)據(jù)。如果按照空調(diào)面積算,冬天、夏天,53.7。一般老百姓加上總用電量一平米就40多度,所以是當?shù)匾话阕≌?倍。

這叫節(jié)能不叫節(jié)能呢?所以到底評價一個樓節(jié)能還是不節(jié)能,不是看采用了那些節(jié)能技術和節(jié)能措施,而應該實實在在看你到底實際消耗了多少能完,這個應該作為評價是節(jié)能還是不節(jié)能的唯一標準。這里邊一個能耗、一個是服務水平這二者的關系不是現(xiàn)行關系,增加服務增加能耗,他是非線性的關系,服務水平低的時候增加能耗可以提高,服務水平達到一定情況下,再增加一點,對應的是大幅度的建筑能耗的增加。而且各種不同的技術性質,拐點不一樣。所以在提供不同水平服務的時候,誰叫節(jié)能技術,是綠的線、黃的線、還是紅的線,給看在那個點,提供那個水平的服務,F(xiàn)在一般的做法,通過以前的標準,都是說,現(xiàn)在把房子的服務水平定在我是國際最先進水平,這話太虛,咱說細點,室內(nèi)溫度18度、20度、24度總要定這個標準,但是到底要是從勞動安全性出發(fā),10—20度人不會造成健康損傷。

為什么要規(guī)定一個舒適標準24度正負一度、一個技術,正負三度一個技術,你搞高技術,把范圍變得恒溫恒濕。新風標準,你查歷史上各國標準,美國友10立方米每小時,最高的時候,北歐提出90立方,有人也說90不夠,120,一個數(shù)差12倍,寫到不同時期的標準,可能是對這件事的認識逐漸深入,但是至少我認為,10的時候死了多少人,給人帶來多大的危害不知道,這個都不是低一點不行,這是要命的點,恐怕不是這個,是越大點越好,有錢就大點,沒錢就小點,是這樣一個浮動的東西。而從能源上講,這個增大了,用能成倍增長,因此,都先進,新風量不能低于30、40、溫度正負1度,因為你必須是這么做了,作為約束條件了,把用能作為目標函數(shù)去做,最后因為約束條件是必須滿足的,用能是看你有本事爭取的,就可能高點、低點,結果低了說要提高質量跟國際接軌,把標準提高,提高之后,最后的結果能耗高了。所以導致不斷提高服務水平,導致實際能耗上漲這是中國發(fā)生的事,也是歐洲和美國歷史上發(fā)展的事。怎么辦呢?

是先定服務水平還是努力爭取能耗,還是先把能耗上線定死了,再努力爭取提供更好的服務,我顧一個廚師今天吃飯15塊的標準,怎么做得好吃是你的事,各位廚師比較那位做的好,這保證永遠不超標。換過來說要多少維生素、肉等等,這個沒譜了,所以從社會公平化的原則,從生態(tài)文明的原則,要先把用量上限定住,在這個標準下,通過技術創(chuàng)新,努力、提高服務水平。做得越好越好,不怕好,100立方米如果我能做,如果我不超標怎么不行,所以是先定用能上限,把服務水平變成大家競爭、努力奮斗的目標,這么一個關系,翻過來,恐怕又能提供更好的創(chuàng)新重要,還不至于導致能耗上漲。這一點恰恰是十八大提出來,生態(tài)文明這件事的核心。生態(tài)文明是工業(yè)文明相對應的。開發(fā)資源,促進人類進步,在人類發(fā)展初期工業(yè)革命初期,這樣的措施非常好,極大的推動了人類進步,但是,當你為了人類進步掠奪自然資源構成威脅的時候,生態(tài)文明的本質就是人類的發(fā)展要跟自然相協(xié)調(diào),不影響自然環(huán)境條件下實現(xiàn)人類的發(fā)展經(jīng)濟,從這樣一個理論出發(fā),我們建筑節(jié)能就是給一個用量上限,你營造好的室內(nèi)環(huán)境,確定資源環(huán)境條件,確定用能上限通過技術創(chuàng)新獲得最好的服務。

所以節(jié)能目標是怎么做得行,但是用能量不能超限,這樣一做,恐怕就可以促進創(chuàng)新,促進提高服務水平,新風量、溫度范圍等等,別回頭一講,提高服務就提高高度水平,就是一個數(shù),這么多電,你在這個電下怎么把照明搞得好,這個思路就對這個思路正是目前發(fā)達國家也提,在92年的時候推廣的技術,進入2000年以后,逐漸世界各國,尤其是歐洲為典型,在向總量控制方向轉變。比如說提出0能耗,就是說不用外邊的能源,給總量0。或者是近0建筑。

再有就是像歐洲現(xiàn)在到2020年要實現(xiàn)的節(jié)能目標是一次能源消耗量每平米不超過50度,被動房也是給出一個采暖用能量不超過多少,或者是0。德國就有30多個建筑是說采暖用油不超過3升。鼓勵創(chuàng)新,在能耗和服務水平之間的平衡,這樣就把過程管理轉變?yōu)槟繕斯芾,這樣的思路會走得更好。這里的核心問題是怎么確定用能上線,把總量分配到不同的途徑,但是同時我們國家涉及到地理因素、經(jīng)濟發(fā)展因素、人員密度。這些東西是有一個數(shù),那些該修改。我說總加班,一天工作16小時,你才干8個小時,我用電量多,這是合理的,那些因素考慮到指標上,那些不能考慮上。這就變成了總量控制的科學研究問題,首先是建筑能耗未來上限是多少。我們的石油對外依存度已經(jīng)到了60%,天然氣30%,隨著現(xiàn)代天然氣增加大開發(fā)。這些能源對外依存度太高了,能源安全上有重大問題,絕不能把中國這么大國家的能源依賴進口出現(xiàn)很大的問題。

今后10年的形勢,煤炭總量不可能再增長了,石油天然氣的進口量不能大幅度增長,水電開發(fā)潛力已經(jīng)不太大了,因為咱們的西南的生態(tài)環(huán)境很多在拼命開發(fā),核電增長速度有限,可再生能源發(fā)展有速度、時間問題。所以可能在2030年的時候,應該是在40—43億。另一方面,從碳排放來看,中國政府承諾要把排放峰值在2030年以前,這樣算的結果,如果未來煤炭占70%,能源總量要控制在37標煤,如果占30%,正好一上線一下線,在低于30%做不到,因為中國是煤炭大國,這兩個數(shù)一配,跟剛才的40—43是合拍的。

中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能中心主任、教授、博導汪億

中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能中心主任、教授、博導汪億

這樣,大致上我們國家就是40多億噸標煤,怎么分配,按照工農(nóng)業(yè)、交通、社會發(fā)展發(fā)展角度看,中國建筑運營能耗,應該控制在10億噸標煤,超過這個會對交通、環(huán)境等方面帶來很大的問題。建筑能不能未來別超過10以噸標煤。要維持這10億噸標煤,房子多能耗高,到去年中國建設好的房子,510億平米,在建還沒有孔共的110億平米,這兩個加起來就到620億平米,已經(jīng)超過希望達到600億上限,現(xiàn)在守不住了,未來到底是700、800、還是1000,如果能控制作700億是非常好的事,如果到1000億恐怕建筑能耗各方面的問題,建材能哈問題,運行問題都會帶來嚴重的問題,能不能求開發(fā)商、房地產(chǎn)業(yè)咱把房子控制在700億左右,別超過800億,未來中國總人口15億,如果是700億萬,人均是46平米,跟美國、歐洲沒有辦法比,但是日本、韓國、新加坡包括香港、臺灣現(xiàn)在人居建筑總量都加上,都沒有到45平米。

這是亞洲特定的時段、地理條件所確定的數(shù),所以中國沒有任何道理說我要建現(xiàn)代化房屋比日本、韓國高,你是自然環(huán)境問題大的條件下發(fā)展,怎么能比他們多呢,所以從長遠看,一定是這個上限,所以把總量控制在700億平米內(nèi)挺難,怎么說別超過800億這是很大的事。如果是600億的情況、800億的情況,里邊的數(shù)是把下了工夫節(jié)能的數(shù)據(jù)算進去,600是8.3億,如果800是11億標煤。從這個量出發(fā),演出個類建筑的用能上限如果80%的建筑低于這樣,我們總量就能實現(xiàn),所以節(jié)能標準就是給出各類用能的上限,按照剛才大盤子出來。這個標準如果順利,希望到今年年底努力,變成實施的標準中國用能分四大塊,一個是北方采暖、一個是采暖之外、公建、商建、農(nóng)村用能。采暖、住宅、共建。

為什么把采暖單獨出來,因為管理體制、用能特點等都跟共建和住宅不一樣,同時,現(xiàn)在看,采暖是最具有節(jié)能潛力的。其他的在目前技術上維持不漲就謝天謝地。標準的給法就不是內(nèi)容的,而是按照單位面積或者是每戶多少,每個指標都給約束值和畝值,約束值你不能超過那個,高能耗建筑就該考慮你怎么改造。目標值是我們奮斗目標,如果你實際就比目標低你說你怎么節(jié)能都可以說。什么樣的建筑叫節(jié)能、費能、差不多。這個數(shù)值從哪里來,主要是從現(xiàn)在大量的調(diào)查統(tǒng)計來的,約束值就是把目標值是我們仔細分析做好能達到的數(shù),當然統(tǒng)計完了約束值之后,仔細做了模擬分析,證實是能達到,不是不能達到。一平米建筑采暖折合到熱源是多少。除了采暖之外,只是公建,這是調(diào)查的結果,辦公建筑、酒店、學校,可以看出變化很大,紅線是平均值,這是極端高,這是極端地。從這個點看類公建的用能指標,發(fā)現(xiàn)一個挺大的問題,呈二元分布特征,部分現(xiàn)代化的東西,用能很高,但是還有很多的東西,都在哪一個地區(qū),用量很低。反映出整個建筑發(fā)展的不同階段,再進一步發(fā)現(xiàn)是兩種不同設計理念,一種高能耗是窗戶不能開,封閉的靠機械系統(tǒng)所以高,一般的窗戶可以開,就低得多。

對于這種現(xiàn)實只好尊重現(xiàn)實,所以把能不能開窗自然通風,給出兩套數(shù)據(jù),因為這房子已經(jīng)出來了,你說這大樓,這樓還不錯,大的會議中心,全封閉能高拆了。如果你非要要求不能開窗戶的高能耗標準考慮,你不用,為什么要考慮,為什么窗戶不開,不是說要求高,是怎么質量高,不能從這個角度論證,得論證,你那個建筑所在的自然環(huán)境有多惡劣,多差,是交通樞紐、外部干擾沒法子才封閉窗戶,所以通過這種辦法盡可能的搞清楚。還有一套修正方法,什么動作不能修正,比如說室溫體,新風量反映的是服務水平不能修正,時間時間、密度,這些因素可以修正。這是公建跟商建設。住宅比較件大,因為我們國家已經(jīng)陸續(xù)實現(xiàn)了比如說用電梯級的價值。

比較一下這兩套標準的關系,以前的標準給出來的是房子跟系統(tǒng)蓋什么什么樣子,約束的是具體做法跟性能,現(xiàn)在的標準是目標用能是多少,因此約束的是最終的效果,以前的標準和設計、設備、工程質量有關系,運行過程沒有約束,而現(xiàn)在是運輸建設設計和運行水平。以前是指南標準,現(xiàn)在是效果性標準,適合運用在實際運行管理中,以前的標準說,我只要滿足設計標準照著做就可以,用好的使用和運行管理就把能耗降下來,現(xiàn)在說,如果你不按照以前的標準做設計,很難實現(xiàn)把能耗降下來,或者即使能耗低了,服務功能不好了。

所以這兩個標準之間互相補矛盾。第一可以作為限制,第二可以作為能耗定額管理和碳交易的基本值。第三可以核算我們國家的能耗。實際就是爭取把目前是做法為導向的建筑節(jié)能工作,轉為以能耗數(shù)據(jù)為導向的工作,通過這個標準的頒布和實施促進建筑節(jié)能工作從過程管理到效能管理轉變。這一次核心的是理念、框架是指標形式,而不是具體的數(shù)據(jù),具體的數(shù)據(jù)還要在實施過程中反復調(diào)整。所以這個標準跟現(xiàn)行的標準關系是這樣的,這個建筑能耗標準是我們的奮斗目標,我們要達到這個效果,要實現(xiàn)這個效果,有得有一系列的方法指導。比如說現(xiàn)在的建筑節(jié)能指標,怎么這樣,就有建筑施工驗收標準,運行管理標準,這些東西是告訴地該怎么做,目標是為了達到這個效果,現(xiàn)在是給出效果標準,然后把這些指南幸得方法標準陸續(xù)出題,來告訴你這些都做好了才能達到效果。

在這個思路下,國家的標準,像上海早幾年前已經(jīng)給處理,各類商業(yè)建筑的標準,深圳市也給出了正在頒發(fā)的辦公、酒店等等的用能標準。這是各個省市的,包括縱向的系統(tǒng),醫(yī)療系統(tǒng)等等也提出自己的標準,需要把這些東西出臺。在這個標準下怎么搞各地的建筑節(jié)能工作,就應該是慢慢在各地建低能耗示范建筑,使這些建筑實現(xiàn)低的運行能耗,作為展示、引導這些樓都可以在這個標準值下好好運行了,別的樓干嗎不行。所以發(fā)展示范性節(jié)能建筑,來引導全社會,用事實說明標準的可實現(xiàn)性,同時實現(xiàn)這個標準,我們分析系,從經(jīng)濟上也可以省錢。我這里有簡單的案例,深圳、山東、天津等的辦公樓都能夠以我剛才說的約束值低得多,甚至達到目標值,并不是高不可攀不容易做到,但是如果真的做到約束值,我們會再把總量控制住,我們國家的10億噸標煤的上限就有可能達到,這對國家會有特別大的好處,特別大的貢獻。

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