2019年9月9日召開的中央全面深化改革委員會第十次會議再次強調：倡導簡約適度、綠色低碳的生活方式，開展綠色商場、綠色建築等創建行動，推動綠色消費，促進綠色發展。那麼，建築能耗究竟包括哪些內容？如何才能科學地控制建築能耗，降低運行成本？在節能理念和作法上，人們還存在怎樣的盲區和誤區？《中國經濟大講堂》特邀中國工程院院士、清華大學建築節能研究中心主任江億為您精彩解析。
嘉賓簡介
江億，中國工程院院士、清華大學建築節能研究中心主任。他是我國建築熱環境工程學科的倡導者和創建者之一，國務院能源諮詢專家委員會成員，中國節能協會會長。上世紀八十年代末，年僅37歲的江億和他的同事們下海，共同創辦了清華人工環境工程公司，而這正是未來赫赫有名的清華同方的前身。正是他率領團隊自主研發出中國第一代樓宇用分佈式空調計算機控制系統，打破了國外壟斷，應用到人民大會堂、中南海懷仁堂、毛主席紀念堂、故宮博物院、水立方等重要場所。長期以來，他在建築熱環境以及人工環境工程研究領域均取得了突出的成就。
（以下為演講的主要內容）
提到建築節能，顧名思義就是減少與建築相關的能源消耗。跟建築相關的能源消耗主要分成兩大部分：一部分是建造能耗，一部分就是運行能耗。工地上使用的鋼鐵、水泥、磚頭、瓦塊、陶瓷、玻璃，這都屬於高能耗產品。在蓋房子現場，像建造設備、施工裝置也消耗不少的電，我們管這部分消耗叫建造用能，它是建築能耗很重要的一個組成部分。除此之外，像空調、暖氣、照明、電視、家電，包括學習、工作用的電腦，這部分所消耗的電、氣我們叫做建築運行能耗。
這兩個部分能耗是什麼關係呢？目前中國建築每平米的年均運行能耗是16公斤標煤。房子蓋好之後用5年到20年所消耗的運行能耗跟當初蓋房時的能耗基本相同。但是我們的房子不僅僅只用10年、20年，我們房子的產權證還是70年的。一個建築房子蓋好，應該能維持一百年的主體結構。如果用一個一百年的整體全生命週期來看，這個建造用能只佔其10%到20%，而運行用能佔到它的80%到90%。所以，我們抓建築節能要注意兩方面：一方面，要注意蓋房材料結構的優化，減少蓋房子用的材料跟它的能耗；另一方面，要通過各種辦法降低建築運行能耗，這非常重要。
一、建築是否節能事關未來命運
如果按人均量或單位建築面積來衡量中國建築運行能耗，和其它發達國家相比哪個高一些呢？我們拿實際的數據來說話。
數據顯示，從2001年到2017年中國建築整體運行能耗數據來看，2001年的時候，中國建築用能總量還不到四億噸，現在幾乎十億噸了，是原來的兩倍半。主要就是因為房子越來越多，房屋總量不斷增加導致能耗大幅度增長，同時單位建築面積的能耗也在增加。
我們國家跟發達國家比，不論是年人均建築運行能耗還是年單位建築運行能耗都遠低於發達國家、低於美國，也低於日本、韓國或者歐洲一些國家，但是跟一些發展中國家比又比它們高得多。這就是當今世界在建築用能領域目前的狀況。
美國現在有3.3億人口，佔全球總人口的4%，它的建築用能是每年13.6億噸標煤，佔全球總能耗的7%。中國現在擁有13.9億人口，佔世界人口總數的18.5%，建築用能不到十億噸煤，佔全球總能耗的5%。單單從建築用能來看，如果中國人均消耗建築運行用能跟美國一樣多的話，每年就得58億噸標煤。也就是說，現在中國能源消耗總量每年不到50億噸標煤，所有能量都拿來給建築還不夠用，還得再增加上20%才能滿足按照美國建築使用模式來解決咱們建築用能問題，顯然這是不成立的。如果那樣做，我們在建築方面消耗的能源就得佔目前世界總能耗的30%。
從總體來看，我們國家在建築節能領域今後的發展至少面臨三件大事：第一就是能源安全問題，我們現在石油對外依存度接近70%，天然氣對外依存度也到40%；第二就是大氣汙染問題；第三是碳排放問題。要實現人類的可持續發展，使我們能在地球好好生存，讓子孫後代能夠好好活下去，就必須把二氧化碳排放降下來，否則最後的結果也許就像電影《流浪地球》似的，人該逃離了，這事總不行。
建築節能到底該怎麼做？往哪兒走？關係到中國未來發展命運，甚至於關係到人類未來發展命運。我們人類選擇的路只有一條，就是要大幅度消減我們的化石能源用量。由於可再生能源發展還有很多的困難、有很漫長的路，所以節能是最有效的辦法。
二、建築是否節能節約用電很重要
我們從北京市幾千戶住宅中隨機抽取每戶一年的用電量，對比美國同樣規模抽取的每戶一年的用電量可以看出，中國平均一戶一年的用電量是1900度電，美國是11500度電。我們對比了兩戶典型的中國家庭和美國家庭的實際用電量發現，中國收入比較高的白領家庭，他們的用電量一年不超過3000度電，而美國大都是別墅型的建築，像三層小樓的結構，面積大約150平米，比中國面積大一點，他們的用電量大概在10000度電。這其中差別較大的原因就是中國大多是分體空調年均消耗400度電，美國那邊是中央空調年均消耗3000度電，是我們的7.5倍。為什麼差別這麼大呢？在2006年、2007年的時候，我們找了好幾種住宅樓房，這些樓房每家每戶都裝著空調，基本一個房間裝一個。我們把這些空調都裝上電錶，統計一個夏天的用電結果。數據顯示，那些家家戶戶裝了分體空調的樓，平均每戶每平米用電2度到3度，就這樣用了一個夏天。
中國90%以上的城市居住建築都使用這種分體機，而美國90%以上的城市建築都是別墅，都採用中央空調。中央空調的工作原理就是將一個機器做出來的冷風通過風道送到各個房間去，包括衛生間、廚房，不管屋子裡有人沒人，機器都得往那兒送風。我作過不少調查，發現在美國的一些家庭，他們出去旅遊一週，家裡的空調還是開著的，只是把設定值撥到26攝氏度或28攝氏度，將房間維持一個比較好的狀態，不然室內就潮溼了，也許會導致衣服受潮。他們考慮的大概就是這個。
我們的學生寫過一篇關於中國家庭空調使用情況的文章，到美國開會時做了報告。報告結束後，現場的美國觀眾提出了質疑，認為我們的空調使用方法一定存在問題。他們不理解家庭使用空調為什麼只開一臺，認為要使用的話，應該家中的每臺都打開才對。他們認為這份報告中提到的空調的使用情況非常不可思議。這就特別清晰地反映出兩種文化的碰撞和兩種文化的巨大差別。中國傳統文化講究勤儉節約，既然人都離開屋子了，就一定要把空調、燈都關了。而且現在人們的屋子面積都大了，如果人在客廳的話，臥室的電器也沒必要開，要等到待會兒快睡覺了，再把臥室空調打開，把客廳空調關上。在中國，大概絕大多數老百姓都是這樣一個模式，可是在美國真的不是這種狀況。
那麼辦公建築的用能情況又是怎樣呢？我們專門挑了一個跟北京氣候狀況非常接近的城市——費城，對它的一個大學校園進行了長時間跟蹤式的調查測試，然後用所得的用電數據跟北京的大學比較。北京在夏天時，溫度比費城稍高，冬天比費城略冷。按理來說，北京的建築用能應該比費城高一些。但實際結果是什麼樣呢？咱們還是以用電量作為指標，從在北京的一所大學中四座不同年代蓋的樓來看，清末蓋的樓一平米年均消耗34度電；倆座本世紀蓋的好點兒的辦公樓，一座一平米年均消耗98度電，另一座一平米年均消耗156度電；清華圖書館一平米年均消耗21度電。而在費城大學的四棟樓中，其中兩座辦公樓一平米年均消耗195度電，另一座消耗288度電；沃頓商學院一平米年均消耗356度電；圖書館一平米年均消耗120度電。
根據使用的空調方式不同，從北京大樓裡一平米耗電量來看，中央空調平均消耗80多度電，分體空調平均消耗60多度電，最高達到150度。對比費城的這所大學，它的平均消耗是230度電，最高的一平米達到800多度電，接近900度電，差別特別大。
有這麼大差別的原因是什麼呢？一個是取決於在通風時選擇開窗自然通風還是完全靠機械，這導致結果出現很大的差別；其次， 選擇部分時間、部分空間使用空調，還是24小時連續使用空調，得到的結果也很不一樣；再有就是人機關係方面，是由使用者主動參與，根據自己的感受調整溫度，還是完全讓使用者被動式地接受服務，這也導致能耗差別非常大。
有一個專用名詞叫“病態建築綜合徵”，這種“病態建築綜合徵”往往出現在所謂的現代化大樓裡。所以現代化大樓該蓋成什麼樣？我覺得這種節能理念應該深入研究，好好發揚，為現代化大樓的建造規劃出一條與眾不同的道路。
目前我國在實施建築節能工作中還存在不少認識的盲區，比如通風的室內環境還是密閉的新風系統哪個更有利於健康？製冷和供熱應該選擇分散式還是集中式？ 建築應該親近自然還是打造自己獨立的內部環境？建築節能，我們該如何掃清盲區，走出誤區？
三、怎樣的室內環境既節能又讓人們居住舒適？
01、自然通風比新風系統對健康和節能更有利
我們到底需要一個什麼樣的室內環境？應該是舒適和健康，健康對我們來說這是非常重要的。那麼，在空調影響的環境或者恆溫、恆溼的環境對我們人體的熱適應機能有怎樣的影響呢？我和清華其他老師們作過一個試驗，我們找到兩組人，一組人長期不接觸空調環境，家裡、工作場所都沒有安裝空調；另一組人長時間處於空調環境。我們讓這兩組被試先在26攝氏度的環境下待著，等適應了溫度之後，突然請他們到36攝氏度的房間去，看他們身體機能的變化，包括測血壓、抽血測參數等，看他們各種指標變化情況，包括心跳、皮膚溫度有什麼變化等？試驗結果表明，越長時間待在空調環境的人下，在更換環境之後覺得特別熱。這些長期處於在空調環境下的人，他們的高溫適應性就比較差。我們人類進入現代化社會以來，確實有辦法把任何一個我們所處的地方營造出恆溫、恆溼的環境來，這個技術本身沒問題，但是我們是否應該這樣去做呢？如果真都這樣做了，每個人都像溫室裡花朵一樣，經不起風吹雨打。一旦由於某種原因需要你走到室外去，在太陽下面或高溫環境中稍作停留，可能你馬上就中暑了。
影響室內空氣質量的它的汙染物來源於兩方面：一個是室外，今天天特別好，有時候天鬧霧霾，是吧？這髒空氣進到屋子裡頭，這是一塊；再有一部分是屋子裡頭的裝修材料等等冒出來的這個有害氣體，這兩種氣體、兩種汙染物都對人的身體有害；此外，當然如果你在家裡抽菸或者還有這個炊事，做飯的時候冒出點油煙來，這東西就有這三類汙染。那麼我們要改善要維持室內的好點的空氣質量、室內的衛生環境，就得把這三種汙染物都給排除掉。
一段時間以來各個地方都開始推行一種叫做新風機的東西。實際是用風機把室外的空氣抽到室內來，通過過濾器把室外的汙染物過濾掉，讓屋子裡總是新風，總是“四季如春”。那麼，這種新風機到底合適不合適中國目前的狀況呢？
實際上，要想解決屋子裡空氣乾淨的問題，還有一個很簡單的方法。我們可以將溼毛巾罩在立扇、風扇上，當風扇啟動，空氣經過溼毛巾，如果溼毛巾變黑、變髒，這就說明空氣裡“髒東西”都過濾到這裡了。
開窗戶通風也能夠根據需要實現挺大的換氣量，能把室外的空氣流通到屋子裡來，把屋子裡的汙濁的空氣排到室外去。而市面上銷售的各種各樣的新風機，最多隻能達到一小時一次的室內外換氣，開窗戶則能達到一小時五次的室內外換氣。如果室外颳風或者室內溫差大，換氣頻率最多能到十次。相比而言，一個是自然通風，一個是依靠機器，要是想實現十次換氣的話，對機器來說就特別困難。不僅如此，如果室內聚集的人多了，人的身上也會有一些汙染物氣體散發，這隻能通過比較大量的通風換氣才把屋子裡這些汙染物氣體排走。因為帶過濾裝置的新風機，只要室外的空氣進來它都得過濾，大顆粒、小顆粒都得進到的過濾器去。這樣一來，濾器“吃”的灰可就多了。尤其外面空氣質量特別不好的時候，外面“髒風”中的髒東西都得存在這個新風機的濾器裝置裡。
有人提出，只要好好清洗過濾器就可以避免贓物留存。但你能做到用什麼樣的頻率去清洗過濾器呢？一天一次？一週一次？我們做過調查，在有這樣裝置的家中，他們清洗的頻率是很少的，幾乎做不到一週一次的清洗。如果不能及時清洗，當乾淨的空氣經過過濾器就會被二次汙染。
大家可能知道毒塑膠地板、毒塑料。製作塑料的一些配方里有一種叫做半揮發性有機物，它可能對人體更有危害性。但是這種半揮發性有機物是以氣溶膠形式揮發出來的 ，它是介於氣體跟液體之間的一種物體，很難在空氣裡傳遞，所以它靠空氣裡有一些粉塵實現傳遞。當粉塵靠近地板，這些半揮發性有機物會一點一點滲透到粉塵裡頭，粉塵在慢慢隨著空氣傳遞到我們身體上，不光是吸進鼻子、吃到嘴裡，還能從皮膚上滲入，對人體有毒害。粉塵顆粒是很細微的，要想給它“吃滿了”半揮發性有機物，需要幾十個小時。這就可以理解為，假設空氣裡飄著一堆棉花球，當棉花球飄到潮溼的地方就會進水，它又來回懸浮。很長時間之後，這棉花球就都變成溼的棉花球，當溼棉花球到我身上時就會把吸附飽滿的水滴沾在我們身上。半揮發性有機物主要都產生於室內的一些塑料表面上。當我們過濾室外的新鮮空氣，屋子裡頭必然有“漏網之魚”，那些沒有被過濾掉的粉塵，到了屋子裡就會在屋子裡來回循環，最後就像剛剛提到的小棉花球那樣，吸附那些半揮發性有機物，越吸越濃。
我的結論是，現在使用的新風系統並不能使屋子裡的空氣環境更舒適，相對來說還不利於健康。把窗戶打開流通交換的新風量，比新風系統送進來的風量要大得多。現在，我們有好些事靠機械系統都能夠辦到，但是在通風換氣這件事上，開窗戶自然通風可以實現的換氣能力是遠遠大於新風系統的。
02、中央空調和集中供暖不一定是最佳的解決方案
我們應該用什麼樣的方式來營造建築物的室內溫度環境呢？這就要考慮是“分散”還是“集中”的問題。
現在北方普遍使用集中供熱系統。有些人認為這種供熱方式沒問題，但這種方式末端靈活調節的能力很差，難以滿足各個被服務對象的不同要求，不太容易滿足每個人不同的溫度需求，這就導致集中系統會按最高的要求來提供服務。比如在一棟樓裡，哪怕樓裡只有一個人，那裝置也得開著。這不僅導致高運行能耗的產生，而且服務水平降低了，因為它並不能滿足我個體的需要。
既然如此，為什麼我們還非要搞集中供熱或者其它的集中類的東西呢？可能是如下這幾個原因：一個是裝置設備無法進行分散供應。比如燃煤鍋爐，它的供應方式是由熱源方式決定的。再比如熱電聯產，它是用發電的餘熱作為供熱進行工作的，這也必須集中處理。不僅如此，很多地方是為了提高效益而搞集中，才採取統一管理、統一提供服務的這種方式。再比如，現在在中國，90%以上的辦公室都是所謂的風機盤管，實際上就是把冷水送到各個房間去，然後各個房間有風機、冷水跟空氣換熱，你自己可以決定是否啟動風機、如何調節溫度，是屬於分散可調的、特別靈活的方式。但是現在有些人覺得在一些高檔的建築辦公室採用這種方式不行，他們想要跟美國看齊。美國用的是全空氣系統，通過集中製備冷風，再把冷風送到各個房間裡去，人們就可以根據冷熱感受來確定需要的冷風量是多少？但實際上，對於風的調節比水的調節要困難得多。這就是為什麼在同樣的辦公樓中，它的空調能耗比中國要高了不少。
這幾年來，有不少聲音提倡在南方地區，尤其是長江流域也得進行供暖，搞集中供熱。我認為這件事的關鍵在於，用什麼辦法讓南方的建築室內暖和？實際上，用各種分散的燃氣壁掛爐、空調、熱風機等電器都能解決屋子裡的冷熱的問題，而不應該照搬北方的集中供熱。因為在南方，即使天氣特別冷的時候，室內外溫差也不像北方這麼大。到北京室外零下10攝氏度，室內20攝氏度，室內外差30攝氏度的時候，在上海、南京那裡的室外溫度也就在零攝氏度左右，室內如果要求20攝氏度，它溫差就是20攝氏度或者比20攝氏度還小。當溫差小到一定程度的時候，影響屋子裡冷熱的就不光是室內外溫差了，而是太陽輻射，像屋子裡的照明情況、屋子裡人員數量的多少、屋子裡設備的數量等等這些因素也對屋子的溫度起到了挺大的影響。這樣一來，每個房子的使用狀況不一樣、朝向不一樣，一個樓裡不同的屋子、一個小區不同的建築之間每時每刻對用熱的要求變化就變得大多了，不像北方建築主要關注室外溫度、室內外溫差。如果採取統一集中系統的方式，就會導致冷的地方過冷，或者熱的地方過熱，冷熱不勻，讓人感覺不舒服。我認為對於南方地區來說，分散解決供熱問題是一個挺好的辦法，這有其道理。所以，供暖的方式要根據不同的地方採該用不同的法子。
03、與世隔絕營造小環境不如貼近自然融入大環境
我們在營造房子室內環境時，是希望把室內跟室外徹底隔絕開，營造一個跟室外不同的小環境？還是儘可能讓室外跟室內能夠互相有一定的連通，能夠隨時接近自然環境？這是兩種完全不同的理念。
我關注到一座位於深圳的辦公樓，這座樓中間有好幾層，叫做“空中花園”或者叫“屋頂花園”，每層總有一些室外空間。深圳是一個天氣挺熱的地方，但是我發現有時候都到七月份了，大夥兒可以在室外空間裡坐著、開個會，或者喝點茶、聊聊天之類的，這樣就有機地把人跟室內、室外環境統一起來。他們的一個大的報告廳，牆面能夠通風，在很炎熱的時候依然可以通風，靠自然通風，並不是搞“全封閉”，全都安裝空調。在這種情況下，也使得整個的室內環境感覺挺好。
我們統計了一年中深圳57座辦公建築的用電狀況，發現它們的耗電總是處於一種幾乎最低或者是比較低的情況。那麼，這些建築如何實現節能的呢？他們靠的是建築設計的理念。以前我們總想把房子的室內和室外徹底隔絕開，但它想的是貼近自然，營造接近自然的環境，再通過局部系統去解決極端氣候條件下的冷熱問題，這讓它可以僅用非常低的能耗就實現目的。
建築節能的核心就是維持綠色使用模式，提倡簡約適度，綠色低碳的生活方式。我們要繼承老祖宗的勤儉節約的模式，不能因為國家經濟發展了、有錢了，就隨意揮霍。比如使用中央空調，如果中央空調跟分散空調能耗差出十倍來，但對你的舒適感受可能只有一點影響，那你為什麼還要花這十倍的能源消耗跟碳排放去追求那一點改善呢？況且那點兒改善恐怕還不利於你的健康和熱適應力的調控。所以這可能是人類歷史發展長路過程中走的一段彎路，可能慢慢還得回來，來確定未來人類到底都是什麼樣的？到底什麼叫美好生活？
轉自：中央電視臺財經頻道《中國經濟大講堂》官方賬號
