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用能强度是指单位建筑面积用能,总拥有量则是指总的建筑面积。所以要研究未来建筑用能总量,就需要分别研究未来可能的建筑用能强度的变化和建筑总量的变化。由于城市和农村建筑使用状况,环境条件等都不相同,所以用能强度也不同,于是还需要分别考虑城镇和农村的建筑用能强度和建筑总量的变化。到2030~2040年,中国人口将达到高峰14.7亿,城镇化率将达到70%[20],城镇人口可能增加到10亿,而农村人口将逐渐减少到4.7亿,这是我国社会发展,城镇化建设的大趋势。由此也将导致城乡建筑总量出现较大的变化。
(1)建筑面积总量
建筑面积总量控制是实现建筑节能目标的重要内容。在城镇化的背景下,城镇住宅和非住宅类城镇建筑面积将进一步增长。然而,受土地和环境资源的约束,未来建筑面积总量不能无限增长。另一方面,建筑面积增长引起建筑能耗增加,在能耗总量约束下,为保障建筑能够正常运行,建筑规模也应存在上限。
图3列出世界上一些国家和地区目前的人均建筑拥有量包括住宅和公共建筑)。可以看出,亚洲国家和地区与欧美等早期发展起来的发达国家人均建筑拥有量有很大不同,其中既有土地状况的原因,更有可从海外获取资源规模的原因。从目前世界政治和经济格局看,我国这样的大国很难依靠大量进口满足我国发展的各种资源需求,而我们拥有的各类人均资源大部分又远低于世界平均水平,因此我国的经济发展必须建立在节约资源的基础上。房屋建设是高资源消耗型产业,从资源环境条件来看,我国未来的发展不可能走欧美国家的模式,而应该参照亚洲的发达国家或地区发展模式。像日本、韩国、新加坡,人均建筑面积都是在40 m2左右,我国也应把人均量控制在这个范围。如果控制在40~45m2之间,按照未来14.7亿人口计算,总的建筑规模应该约为600亿m2。
目前,我国建筑总量已经达到453亿m2[1],其中,城镇住宅约144亿m2,城镇公共建筑约79亿m2,农村建筑约230亿m2。 按照总量600亿m2的规划,未来城镇人均住宅面积应基本维持在当前24m2/人的水平,城镇住宅总面积将达到240亿m2,可以增加量为90~100亿m2;未来人均非住宅类建筑面积达到人均12m2/人,非住宅类城镇建筑总的建筑面积达到120亿m2,可以增加量为40亿m2;农村人口减少,建筑面积在目前230亿m2的基础上略有增加,到达240亿m2。这样总建筑面积才有可能控制在600亿m2。
这样,未来城镇民用建筑增加总量不超过150亿m2,这一过程如果在15~20年完成,则每年不包括既有建筑的拆除,新增城镇建筑面积应控制在8~10亿m2以内,这是从我国城镇发展与我国的土地与资源条件出发所得出的约束条件,也是我们考虑建筑能耗总量时的基本出发点。
(1)用能强度
用能强度因建筑用能类型不同而表现出明显的差异。产生用能强度差异的原因包括:城乡居民用能方式和用能类型的差异,非住宅类城镇建筑与住宅建筑使用方式差异,南北地区冬季采暖方式和强度的差异。根据用能特点,建筑用能可以分为北方城镇采暖,城镇住宅(不含北方采暖),非住宅类城镇建筑(不包括北方采暖)和农村建筑等四种类型。
①北方城镇采暖用能,指的是历史上法定要求建筑采暖的省、自治区和直辖市的冬季采暖能耗,包括各种形式的集中采暖和分散采暖。按照热源系统形式的规模和能源种类分类,包括各种规模的热电联产、区域燃煤或燃气锅炉、小区燃煤或燃气锅炉、热泵集中供热等集中采暖方式,以及户式燃气炉、小煤炉,空调分散采暖和直接电加热等分散采暖方式。采暖能耗除热源用能外,还包括水泵、风机等各类采暖辅助设备用能。
②城镇住宅(不含北方采暖)用能,指的是除了北方地区的采暖能耗外,城镇住宅所消耗的能源。从终端用能类型来看,主要包括家用电器、空调、照明、炊事、生活热水以及夏热冬冷地区(非法定采暖地区)的冬季采暖能耗,使用的主要商品能源种类是电力、燃煤、天然气、液化石油气和城市煤气等。
③非住宅类城镇建筑(不含北方采暖)用能,指的是除了北方城镇采暖用能外,非住宅类城镇建筑内由于各种活动产生的能耗,包括空调、照明、电器、炊事、电梯、各种服务设施以及夏热冬冷地区(非法定采暖地区)非住宅类城镇建筑的冬季采暖能耗,使用的主要商品能源种类是电力、燃气、燃油和燃煤等。
④农村住宅用能,指的是农村家庭生活所消耗的能源,从终端用能途径上,包括炊事、采暖、降温、照明、热水、家电。农村住宅使用的主要能源种类是电力、燃煤和生物质能(秸秆、薪柴)。由于本文主要针对商品能源,因此农村生物质非商品能源的建筑用能不包括在本文计算中。对于不同的用能类型,节能技术和用能规划的预期也不同。下面将分别阐述各类用能的现状和节能技术,从实际出发,分析在节能技术和措施可行的情况下,未来我国各类建筑用能总量可能达到的节能目标。
(本文作者为江亿,彭琛,燕达 清华大学建筑节能研究中心)
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