建筑能耗2012

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资源描述

建筑能耗与建筑节能建筑能耗广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工,一直到建筑使用的全过程能耗。狭义建筑能耗或建筑使用能耗则是指维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量,包括照明、采暖、空调、电梯、热水供应、烹调、家用电器以及办公设备等的能耗。除非特别指明,一般提及的“建筑节能”都是指节约使用能耗。在研究温室气体减排时,一般要分析广义建筑能耗,即寿命周期(LifeCycle)能耗。建筑能耗在总能耗中的比例一个国家或地区建筑能耗在总能耗中的比例,反映了这个国家或地区的经济发展水平、气候条件、生活质量,以及建筑技术水准。发达国家在进行能源统计时,一般按照四个部门分别统计:即工业(或产业,因为在发达国家农业已经产业化)、交通(在发达国家航空、城市轨道交通和私人汽车都十分发达)、商用(办公楼、旅馆、商场、医院、学校)和居民(住宅)。可以把商用和居民两项作为建筑耗能看待。因此,发达国家的耗能部门实际上就是产业、交通和建筑三大家。它们各自在总能耗中所占有的比例基本上也是“三分天下”,各占三分之一。美国能耗比例的变化各国能耗比例能耗比例/%产业交通建筑美国32.827.739.5日本46.524.828.7欧盟283141美国:能耗预测美国建筑中各部分能耗SpaceHeating24%Lighting18%SpaceCooling12%WaterHeating10%Refrigeration6%Electronics5%Cooking3%WetClean3%Ventilation3%Computers2%Other6%AdjustmenttoSEDS8%美国住宅建筑能耗比例美国商业建筑能耗比例建筑能耗的几个特点发达国家建筑能耗比例逐年增大;建筑能耗与产业结构和经济发展密切相关;建筑主要能耗是采暖、空调、热水和照明;居住建筑中主要能耗是采暖,暖通空调占44%;商业建筑中主要能耗是照明,暖通空调占36%。我国按行业统计能耗200320042005200620072008能源消费总量(万吨标准煤)1709432032272233192462702655832914481农、林、牧、渔、水利业6603768079728395824560132工业1196271432441580581751371901672093023建筑业1772325934093715403138124交通运输、仓储及邮电通讯业1274015104166721858220643229175批发和零售贸易餐饮业4116482050265522596256346其他68167839878995309744117717生活消费192682339323393253882679031898根据我国统计局数据估算的建筑能耗比例1381.71322.11482.22032.272233.192462.7268.3302339.4372.08401.41709.31389.51301.213031349.1246.3235.3228.7221.6234.7254.716.317.716.716.718.118.318.117.616.81718.3050010001500200025003000199619971998199920002001200220032004200520061515.51616.51717.51818.5%全国能源消费总量Mtce建筑能耗Mtce建筑能耗所占比例2005年我国各部门能耗比例清华大学研究成果2006年我国建筑运行使用能耗为4.95亿吨标准煤,约占当年社会总能耗的20.1%。2006年我国建筑运行使用耗电16949亿kWh,占社会总电耗的60%。计算结果19961997199819992000200120022003200420052006住宅电耗/亿kWh11331253132514811672183920012238246528253252热耗/万吨标煤12007106118381829082438533876994959758(197581031310626公建电耗/亿kWh786878105611891318144215971931222225242871热耗/万吨标煤29182164222921011940188318791949173917541714北方城镇采热煤耗/万吨标煤648464836629690372878016858411984129251513616205建筑能耗合计/万吨标煤286462725126116271452832330146320413822841011(51011)4554949544社会总能耗/万吨标煤138948137798132214133831138553143199151797174990203227(213227)223319246270建筑占社会能耗比20.6%19.8%19.8%20.3%20.4%21.1%21.1%21.8%20.2%(23.9%)20.4%20.1%我国建筑能耗特点(1)建筑总量巨大。建筑能耗在总能耗中比例不高。工业能耗占最大比例。不合理的经济结构,高耗能重工业急剧膨胀。与收入相比,能源价格偏高,居民生活能耗水平低。第三产业是建筑能耗的主要贡献者(公共建筑和商业建筑),近年来第三产业发展相对滞后。建设规模和建筑需求世界银行预测即将在我国出现两个“一半”:第一,到2015年,全世界新建筑的一半出现在中国;第二,到2015年,中国城市商用和居住建筑中的一半是在2000年后建造的。主要都是非常大的项目,如10~15万m2的商用办公楼,50万m2的住宅小区。据估计,未来中国每年每人平均新增房屋面积1.3~1.5m2。我国总人口预计每年增加约900万人。我国城市化进程不断加快,平均每年有1000~1200万以上的农村人口向城镇转移。,到2020年我国城市化率将达到60%左右。建筑能耗的总量和比例的增长是必然的趋势。我国城市化率的增长(%)4747.546.5945.6844.9443.94341.840.539.137.736.234.833.431.930.529202530354045509596979899200020012002200320042005200620072008200920102011关于我国建筑能耗的几种说法我国住宅空调的耗电量相当于多少个三峡电站发电量。“我国空调年耗电量相当于三峡电站最高发电量50%”。“据杭州市电力部门分析,在炎夏季节,空调的耗电量要占到该市全部耗电量的三分之一还要多”。“……空调高峰负荷可减少8000万千瓦,相当于4.5个三峡电站的发电量”。“目前空调能耗已占我国总用电量的20%”。“我国住宅建筑采暖能耗是发达国家的三倍”。负荷与能耗——两个不同的概念负荷的单位是W或者kW,它反映了建筑物的用能需求。负荷的大小,一定程度上取决于围护结构的热工性能。能耗的单位是kWh。一定负荷的建筑,用能设备的使用时间越长,能耗量就越大。以住宅空调为例我国城镇家庭约为1.55亿个。到2005年末,全国城镇每百户家庭空调器拥有量已达到80.7台,全国总计大约1.3亿台。即住宅空调的总装机量相当于7〜8个三峡电站的发电能力(1800万kW装机量)、相当于2005年全国电力装机量的26%。而全国住宅空调的平均使用时间大约在500〜600小时;年耗电量约在600〜700亿kWh,相当于四分之三个三峡电站的年发电量(三峡电站的设计年发电量是847亿kWh),只相当于2005年全国年发电量(24140亿kWh)的2.7%。我国建筑能耗需求巨大我国与国外城市的采暖度日数比较城市纬度采暖度日数汉堡Hamburg53〜553156纽伦堡Nürnberg49〜513010慕尼黑Munich47〜493061罗马Rome421570东京Tokyo35.71579旧金山SanFrancisco37.61675亚特兰大Atlanta33.71662洛杉矶LosAngeles341274哈尔滨454928北京402450上海3116911月份,我国东北地区平均气温比同纬度发达国家偏低14〜18℃;黄河中下游偏低10〜14℃;长江南岸偏低8〜10℃;东南沿海偏低5℃。7月份,我国气温普遍偏高1.3〜2.5℃;我国东南沿海夏季相对湿度比欧洲偏高,空调不仅要降温,更需要除湿。围护结构传热系数的比较20世纪1995年80年代节能标准3层及以下4到8层≤34~8≥9≤34~8≥9≤0.22.83.13.1≤0.222.52.50.2~0.32.52.82.80.2~0.31.822.20.3~0.422.52.50.3~0.41.61.820.4~0.51.822.30.4~0.51.51.61.89层以上0.459层以上0.250.640.33层及以下0.24到8层0.454到8层0.253.262.5窗墙比层数屋顶0.20.910.63层及以下0.350.79层以上0.5窗户1.36.44窗墙比层数0.450.730.40.254到8层0.60.49层以上1995年节能标准2010年节能标准2010年节能标准外墙0.281.280.823层及以下德国EnEV2009北京哈尔滨20世纪80年代德国能源护照中各级别能耗强度值能耗等级kWh/(m2.a)kgce/(m2·a)能耗等级kWh/(m2.a)kgce/(m2·a)等级A0~800〜9.8等级F251~300〜36.9等级B81~110〜13.5等级G301~350〜43等级C111~150〜18.4等级H351~400〜49.1等级D151~200〜24.6等级I40049.1等级E201~250〜30.7负荷与能耗——以采暖建筑为例我国大量建于上世纪末的既有建筑的围护结构热工性能极差。墙体传热系数,哈尔滨的是德国的1倍、北京是德国的3倍;窗户传热系数分别是德国的近1倍和近4倍。因此可以说我国的建筑热负荷是德国的若干倍。中德建筑能耗比较根据德国系统与创新研究所(InstituteSystemsandInnovationResearch)2009年的调研:德国独立住宅平均能耗为202kWh/m2·a(24.8kgce/m2·a);德国多户住宅(公寓式住宅)平均能耗为145kWh/m2·a(17.8kgce/m2·a)。假定德国住宅能耗中50%用于采暖。引入单位度日能耗强度的概念(kgce/m2·a·HDD),比较公平地比较。中德建筑能耗比较哈尔滨的住宅实际平均能耗为28.3kgce/m2·a。其实际的单位度日能耗强度比德国独立住宅高42.5%,比德国集合住宅高97%(近1倍)。并没有如某些报道所说的“7〜8倍”的差距。哈尔滨节能住宅能耗应为18.6kgce/m2·a。其单位度日能耗强度低于德国独立式住宅,只比德国集合住宅高30%。根据2010年北京城八区的调查,平均实际采暖能耗为22.2kgce/m2·a。如果折合成单位度日能耗强度,则北京的能耗强度是德国独立住宅的2.1倍,是德国集合住宅的2.8倍。与发达国家的差距我们与发达国家在建筑能耗数值上的差距并没有想象的大、更没有“数倍”的差距。我国的采暖时间短。而在欧洲并没有“采暖期”的概念。特别是(发达国家的)独立住宅,每户一个独立系统,系统启停完全根据需要自动控制。我国窗户传热系数远大于德国。但节能窗的应用(德国有的建筑已采用传热系数为0.75W/[m2·℃]的三层中空玻璃窗)会大大提高造价。哈尔滨的采暖度日数比德国主要城市大2000左右,但哈尔滨围护结构传热系数却与德国相同。大量建于上世纪末的既有建筑的围护结构热工性能极差(哈尔滨的是德国的1倍、北京是德国的3倍)。德国建筑围护结构的施工有一整套非常严格的施工规范,能够确保设计值的实现。但我国大部分建筑保温是粗放式的施工、尽量用廉价材料,使得保温质量和效果都无法保证。德国对围护结构热桥细部处理得十分到位

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