第二节　建筑能耗的特点、现状及发展趋势

一、建筑能耗的概念及特点

（一）建筑能耗的概念

建筑能耗是指建筑在建造和使用过程中，热能通过传导、对流和辐射等方式对能源的消耗。按照国际通行的分类，建筑能耗专指民用建筑（包括居住建筑和公共建筑）使用过程中对能源的消耗，主要包括采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器和电梯等方面的能耗；其中，以采暖和空调能耗为主，各部分能耗大体比例为：采暖、空调占65％，热水供应占15％，电气设备占14％，炊事占6％。

（二）建筑能耗的特点

1.夏季空调用电量大

1997年以来，中国每年发电量按5％～8％的速度增长，工业用电量每年减少17.9％。由于空调耗电量大（2001年全国新增房间空调器装机容量16×106kW）、使用时间集中，有些城市的空调负荷甚至占到尖峰负荷的50％以上。许多城市，如上海、北京、济南、武汉、广州等普遍存在夏季缺电现象。

2.冬季采暖能耗高

我国的东北、华北和西北地区，称为严寒地区和寒冷地区。这些地区城镇的建筑面积约占全国的近50％，达400多亿平方米，年采暖用能约1.3×108t标准煤，占全国能源消费量的11％，占采暖地区全社会总能耗的21.4％。在一些严寒地区城镇建筑能耗已占到当地全社会总能耗的50％以上；在夏热冬冷地区城镇建筑能耗也占到当地社会总能耗的30％以上。

二、建筑能耗的影响因素

（一）室外热环境的影响

建筑物室外热环境，即各种气候因素，通过建筑的围护结构、外门窗及各类开口直接影响室内的气候条件。与建筑物密切相关的气候因素为太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等。

（二）采暖区和采暖期度日数

采暖区是指一年内日平均气温稳定低于5℃的时间超过90d的地区。采暖区与非采暖区的界线大体为陇海线东、中段略偏南，西延至西安附近后向西南延伸。

采暖期度日数是指室内基准温度18℃与采暖期室外平均温度之间的温差，乘以采暖期天数的数值，单位为℃·d。

（三）太阳辐射强度

冬季晴天多，日照时间长，太阳入射角低，太阳辐射度大，南向窗户阳光射入深度大，可达到提高室内温度，节约采暖用能的效果。

（四）建筑物的保温隔热和气密性

建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。围护结构的传热热损失约占70％～80％；门窗缝隙空气渗透的热损失约占20％～30％。

加强围护结构的保温，特别是加强窗户，包括阳台门的保温性和气密性，是节约采暖能耗的关键环节。

（五）采暖供热系统热效率

采暖供热系统是由热源热网和热用户组成的系统。采暖供热系统热效率包括锅炉运行效率和管网运送效率。锅炉运行效率是指锅炉产生的可供有效利用的热量与其燃烧煤所含热量的比值。在不同条件下，又可分为锅炉铭牌效率（又称额定效率）和锅炉运行效率。室外管网输送效率是指管网输出总热量与管网输入总热量之比值。

锅炉在运行过程中，一般只能将燃料所含热量的55％～70％转化为可供利用的有效热量，即锅炉的运行效率为55％～70％。室外管网的输送效率为85％～90％，即锅炉输入管网的有效热量，又在沿途损失10％～15％，剩余的47％～63％的热量供给建筑物，成为采暖供热量。

三、国内外建筑能耗现状

（一）我国建筑能耗概况

我国由于人口众多，生活条件不断改善，建筑能耗数量巨大，所占全国能源消费总量的比例也在逐步升高，1996～1999年全国建筑能耗见表1-1。

近年来我国带空调的高档旅游宾馆发展迅速，其单位能耗很高，每年每平方米建筑面积能耗，北京地区为190～220kg标准煤（为一般住宅的6～7倍），上海地区为120～140kg标准煤，广州地区为150～200kg标准煤。宾馆能耗中包括电、煤、重油及煤气消耗。其中电耗常占第一位，每平方米建筑面积的年用电量为100～200kW·h（为一般城市居民用电的10～20倍）。在各类电耗中，空调通风占50％～60％，照明占25％～35％。

（二）欧美发达国家建筑能耗

欧美发达国家随着人们生活水平的提高，住宅能耗所占全国能耗的比例都相当高，在居住能耗中由于各国国情的不同，也有相当的差别。对于天气寒冷期较长的一些国家和地区，如西北欧国家、加拿大，其采暖及供热水能耗均占住宅能耗中的大部分。图1-1资料来源于欧洲联盟统计局。

发达国家城市及乡村建筑普遍装有采暖设备，所用能源主要是煤气，燃料油或者电力。其采暖室温一般为20～22℃，多设有恒温控制器来自动调节室温。与我国相比，在相近的气候条件下，发达国家一年内采暖时间较长，同时长年供应家用热水，炎热地区建筑内则安装有空调设备。

在发达国家中，已有建筑比每年新建建筑多得多，要使建筑节能取得突出成效，就必须大力推进已有建筑的节能改造工作。北欧和中欧国家在1980年前即已形成按节能要求改造旧房的高潮，到20世纪80年代中期即已基本完成。西欧、北美的已有房屋也早已逐步组织节能改造。因此有些国家尽管建筑面积逐年增加，但整个国家建筑能耗却大幅度下降。如丹麦1992年比1972年的采暖建筑面积增加了39％，但同时采暖总能耗却由1992年的322PJ减少到222PJ，减少了31.1％；采暖能耗占全国能源总消耗的比例，也由39％下降为27％；每平方米建筑面积采暖能耗由1.29GJ减少到0.64GJ，即减少了50％。

按照我国目前水平，与气候条件接近的发达国家相比，在建筑围护结构保温性能上相差很远，采暖系统的热效率也相当低，供热调控水平也很缺乏。但发达国家独户住宅和联排住宅多，其建筑体形系数大，欧洲国家冬季通过太阳辐射得热较少。因此，从总体上看，我国单位建筑面积采暖能耗为同等条件下发达国家的3倍左右。

四、建筑能耗发展趋势

今后，在全面建设小康社会的进程中，随着人民生活水平的提高，全国建筑能耗必然较快增长，建筑能耗持续增加是不可避免的趋势，但其增长速度与节能工作关系甚大，建筑节能是大有作为的。《中国能源综合发展战略与政策研究报告》对建筑能耗的发展进行了预测，2000～2020年我国建筑能耗预测详见表1-2。尽管我国人均建筑能耗将成倍增加，但由于发展条件的限制，仍将处于较低水平。例如，美国1999年建筑能耗1.25×109t标准煤，人均建筑能耗4.58t标准煤（DOE/EIA，Annual Energy Outlook，2001），约为中国人均建筑能耗的16倍。我国不可能也不应该采用这种高能耗的发展模式。