1.南方和北方能耗差异大
我国处于北半球的中低纬度,地域广阔,南北跨越严寒、寒冷、夏热冬冷、温和及夏热冬暖等多个气候带。夏季最热月大部分地区室外平均温度超过26℃,需要空调;冬季气候地区差异很大,夏热冬暖地区的冬季平均气温高于10℃·,而严寒地区冬季室内外温差可高达50℃,全年5个月需要采暖;我国北方地区的城镇约70%的建筑面积冬季采用了集中采暖方式,而南方大部分地区冬季无采暖措施,或只是使用空调器、小型锅炉等分散采暖方式。
2.城乡住宅能耗差异大
我国城乡住宅使用的能源种类不同,城市以煤、电、燃气为主,而农村除部分煤、电等商品能源外,在许多地区,秸秆、薪柴等生物质能仍为农民的主要能源;另外.我国目前城乡居民平均每年消费性支出差异较大,城乡居民各类电器保有量和使用时间差异较大,这也是城乡住宅能耗差异的原因。
3.面积能耗差异大
当单栋面积超过2×104 m2,采用中央空调时,其单位建筑面积能耗是小规模不采用中央空调的公共建筑能耗的3~8倍,并且其用能特点也与小规模公共建筑不同。因此,将公共建筑分为大型公共建筑与一般公共建筑两类。
1.北方城镇建筑采暖能耗
黄河流域以北地区,包括黑龙江、吉。林、辽宁、内蒙古、新疆、青海、甘肃、宁夏、山西、北京、天津、河北的全部城镇及陕西北部、山东北部、河南北部的部分城镇,这些地区采暖能耗与建筑物的保温水平、供热系统状况和采暖方式有关。
2.长江流域住宅采暖能耗
长江流域一带冬季也有短期出现0℃左右的外温,但日均温很少低于0℃,一年内日均温度低于10℃的天数一般不超过100天。历史上这些地区都不属于法定的建筑采暖区,除少数高档建筑外,一般都采用局部采暖方式。传统上这一地区采用木炭烤火,改革开放后,城镇建筑的采暖方式变成电暖气、电热毯、热泵式空调以及一些以燃气、燃油为燃料的采暖装置。
3.城镇住宅除采暖外能耗
城镇住宅除采暖外能耗包括照明、家电、空调、炊事等城镇居民生活能耗。除空调能耗因气候差异而随地区变化外,其他能耗主要与经济水平有关。
4.大型公共建筑除采暖外能耗
大型公共建筑是指单体面积在2×104 m2以上且全面配备中央空调系统的’高档办公楼、宾馆、大型购物中心、综合商厦、交通枢纽等建筑。其能耗主要包括空调系统、照明、电梯、办公用电设备、其他辅助设备等。
5.一般公共建筑除采暖外能耗
一般公共建筑是指单体建筑面积在2×104 m2以下的公共建筑或单体建筑面积超过2×104 m2但没有配备中央空调的公共建筑,包括普通办公楼、教学楼、商店等,其能耗包括照明、办公用电设备、饮水设备、分体式空调等。
6.农村建筑能耗
农村建筑能耗包括炊事、照明、家电等用能。农村秸秆、薪柴等非商品的消耗量很大,而且此类建筑能耗因地域和经济发展水平不同而差异很大。
1.建筑节能的概念
与建筑能耗相对应,建筑节能也有两个层次的概念。建筑节能目的是在建筑全寿命周期内,从建筑材料(建筑设备)的开采、生产、运输,到建筑寿命期终止销毁建筑,在保证建筑功能和要求的前提下,达到降低能源消耗、减轻环境负荷。
广义的建筑节能是指在民用建筑的建设、改造、使用过程中,以及在工业建筑和城市基础设施的施工过程中,按照有关法律、法规、技术标准的要求,采取有效措施,降低能源消耗,提高能源利用效率的活动。
狭义的建筑节能是指在建筑物正常使用期限内,提高建筑设备的能效系数,降低建筑物通过外围护结构的能量损失,同时充分利用可再生能源,在保证建筑功能和要求的前提下,达到降低能源消耗、减轻环境负荷的目的。《民用建筑节能条例》中对民用建筑节能的定义是:在保证民用建筑使用功能和室内热环境质量的前提下,降低其使用过程中能源消耗的活动。
2.节能技术的保障体系
建筑节能的核心是提高建筑能源的使用效率,而效率的提高最终将落实在技术的支撑上。从目前专业技术工种的划分来看,节能技术的保障体系大致可以分为以下两个方面。
(1)建筑规划与设计节能
合理的建筑规划和设计,可以结合当地的四季气候特点,为建筑创造一个良好的风环境、水环境、光环境、热环境和洁净环境等。比如朝向的选择、植被体系的选择与设计、水体和山体的合理利用等,可以为合理应用自然环境、降低建筑能耗、提高室内人工环境的舒适度和健康水平奠定基础。
(2)建筑围护结构节能
建筑围护结构的节能措施体现在对热工参数的控制上。在建筑实体墙部分,利用保温隔热技术,在冬季采暖季节,降低通过围护结构向外的热损失;在夏季空调季节,降低通过围护结构向外的冷损失;在过渡季节,充分利用自然通风,调节室内环境。
在建筑物透明结构部分,主要控制的是太阳能的热流方向。通过选择合适的窗户结构及遮阳技术,在冬季采暖季节,增加太阳能向室内的渗透,阻止室内热量通过透明结构辐射到室外;在夏季空调季节,热流的控制过程与冬季恰好相反;过渡季节则根据实际情况,在上述两个过程中选择。
3.能耗设备与系统的节能
建筑内的能耗设备与系统主要包括建筑的空调系统、照明系统、热水供应系统及电梯设备等。其中空调系统和照明系统在大多数的民用建筑能耗中占主导地位,成为主要的控制对象。
4.用能控制与管理
由于建筑内部设备与系统的设计往往是以满负荷运行为假设条件的,而实际上,设备和系统往往运行在非满负荷条件下,这就要求配备优良的控制和调节系统以及具备敬业精神和专业技能的专门管理人员,根据不同负荷特点对有关设备和系统进行自动或人工调节,避免大马拉小车现象。用能控制与管理对于建筑运行能耗的节约具有特殊的意义。
5.综合节能技术
由于建筑及其设备系统是一个有机的整体,在建筑节能方面,往往需要多工种的协调工作,从而产生一些综合的节能措施。例如,可再生能源利用的建筑一体化技术、多能耗系统之间的联动技术等。综合节能技术体现了未来节能工作的主流方向。