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论我国住宅中的能源结构及自然能源在住宅中的应用           ★★★★ 【字体:
论我国住宅中的能源结构及自然能源在住宅中的应用
作者:陈滨 孙鹏…    文章来源:不详    点击数:    更新时间:2006-11-12



文章摘要: 1 引言 住宅建设是建筑工业永恒的主题,近年来由于人口的高速增长和人民生活水平的提高,据不完全统计,我国住宅建筑已超过200亿m2,其中1979年至1995年城乡共建住宅129亿m2,并且据世界银行预测,今后我国住宅建筑仍会以每年建成16~19亿m2的速度增长,住宅建筑的快速增长使得人民居住条件有了一定的改善,城镇人均居住面积已由1979年的3.6m2提高到1990年的6.7m2和1995年的7.9m2;农村1995年的人均居住面积更达到21m2以上,据预测到2010年,城镇人均居住面积将达到26m2,农村人均居住面积将达到30......


ass="channel_keylink" href="http://www.863p.com/power/powerzmgc/Index.html">照明、烹饪、洗衣等能耗,它是建筑能耗中的主导部分。随着居民经济收入的增长和生活质量的提高,住宅消费的重点将从“硬件(装修和耐用的消费品)”消费转向“软件(功能和环境品质)”消费,因此,保障室内空气品质所需的能耗(空调、通风、采暖、热水供应)将会迅速上升。

由于统计方式的不同,我国建筑能耗在总能耗中的比例有多种统计数字,如图3所示,我国建筑能耗占总能耗的比例大约为27%,同时可以看出,能源消费总量总体来说是呈现下降的趋势,但是建筑能耗却呈现出明显的上升趋势。并且,建筑能耗占总能耗的百分比比世界发达国家要低,日本的建筑能耗占总能耗的三分之一左右,而美国的建筑能耗更多,占总能耗的35%以上。近年来我国经济形势喜人,2003年GDP增长率达到了历史性的9.1%,人均收入首次超过了1000美元,按目前的经济发展速度,据预测,不久的将来中国的经济实力将会超过欧洲等一些发达国家,达到中等发达国家水平。国家富强,人民生活水平的提高,必然会对住宅建筑的舒适度提出更高的要求,建筑能耗必将大幅度增加,在经济腾飞的同时,我国的建筑能耗占总能耗的比重也会越来越大。


图3 我国的建筑能耗及占总能耗的比例[6]

由于消费观念的改变,人们将越来越多的精力花费到如何创造良好的室内环境上,住宅智能化、电气化将是一股不可逆转的潮流,随之而来的问题就是暖通空调能耗在建筑能耗中所占的比例将会越来越多。据笔者的调查,在我国不同的地区,虽然由于气候、经济水平以及人们的生活方式的影响,冬季采暖、夏季降温所采取的方式各不相同,但是用于暖通空调的能耗已占建筑总能耗的55%以上[6]

以我国首都北京为例,北京地区主要的建筑能耗是冬季的采暖耗能和夏季的空调用电量,住宅中的用能情况比较复杂。据统计[7],北京市住宅每年每人的平均耗能量为12.4GJ,用于采暖的平均能耗为7.1GJ,占住宅总能耗的57%。燃煤的大量采用与北京的大气环境质量要求是很不相称的,北京市已对燃煤作为供暖、供热方式的做法作了相应的限制,并鼓励用天然气、电等能源替代煤炭燃料。但是,能源形式改变仅仅是减少了环境污染,总的用能量不会变化,而且会消耗大量的电能这种高品位的能源。夏季,住宅中使用空调的比例也相当高,在调查的北京市某地区410户居民的用电情况中显示,每百户居民拥有空调器的数量为44台,北京市夏季的空调用电负荷已经达到总负荷的38%,住宅中空调用能占总用能的12%左右。而在我国采暖重地三北地区,采暖能耗占总能耗的比例更大,同时,由于我国北方地区普遍采用燃煤式的集中供热方式,对大气的污染相当严重,就笔者所在的沿海开放城市大连而言,集中供暖方式占供暖总面积的95%以上,每年仅住宅建筑供热一项就需要消耗155万吨煤。

位于南方地区的上海、广州等地区,全年大部分时间都需要使用空调降温,空调的使用率很高,另一方面这些地区住宅内空调的普及率很高,因此主要的建筑能耗是夏季的空调能耗。近几年来,上海每百户居民拥有的房间空调器台数急剧增加,1999年底每百户拥有家用空调85.2台,到2001年底增至100.4台,而广州地区每百户居民拥有的空调数量为127.6台,居民对空调的使用已经由原来的每户一台向每室一台的方向转变。据统计,广州地区空调住宅的年平均用电量由1997年的18.23kWh/m2上升到1999年的23.26 kWh/m2,增长了27%,全年平均空调的耗电量占住宅总用电量的40.3%,在7月份,住宅中空调的用电量占住宅总用电量的70%以上[8]。有一种观点认为[11]:随着人均GDP达到4000美元,炎热地区和夏热冬暖地区城市中空调将成为夏令生活、工作的必需品,成为建筑物的基本设施,就像北方地区的采暖。1999年,我国沿海开放城市和经济特区城市总人口有9186万,总的人均GDP约2000美元。按照这些城市GDP每年10%以上的增长率,只需6~7年时间便可达到人均4000美元,估计到时仅这些城市家庭拥有的家用空调器便可达2240万台,总耗电量估计在2000万kW以上,占我国1999年总发电能力的18%左右。近年来由于用电量的剧增,全国上下均不同程度出现了电力危机,2003年底长沙市所有企、事业单位和居民区、城区将首次实施“开三停一”的用电原则。湖南省每天实际需电量1.3亿千瓦时,其供电能力只能满足1.1亿千瓦时,每天2000万千瓦时的用电缺口只能靠计划用电来平衡。福建、浙江等省的拉闸限电工作一直没有断过。进入冬季,由于煤炭供应、天气等原因,山西、四川、贵州、上海、河北、广东等省市频亮缺电红灯,电荒再袭华东、华中、华南和西南等地区,据统计,上海市今年冬天的用电缺口是200万千瓦时,甘肃电网不得不每天向陕西等外地电网购电300万千瓦时,福建省的购电量则达到每天400多万千瓦时。

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图5 广州地区空调住宅年平均用电量[8]

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