中外建筑能耗比较分析

中外建筑能耗比较分析

清华大学张声远杨秀江亿

摘要：本文首先定义了用于建筑能耗比较的统计数据边界，并阐述了本文数据的主要计算方法,在此基础上对几个主要国家的建筑总体能耗数据进行比较分析，认为中国建筑能耗人均水平与面积平均水平均低于发达国家，随着社会进步与人们生活方式的改变，中国建筑能耗有急剧增长的空间；并进一步对各国建筑能耗数据进行用能项目拆分，通过对各国住宅用热、住宅用电与公建用电项目能耗的比较分析，认为中外建筑能耗的差别，主要是由中外建筑内部环境营造模式以及居住者用能模式的差别所决定。

关键字：建筑能耗，住宅建筑，公共建筑，建筑用能项目

1 引言

建筑能耗随着人们采暖、空调、采光等基本需求和娱乐、工作等过程产生。随着经济发展与社会进步，人们对建筑使用的要求也将越来越高；这种变化直接体现在建筑能耗的逐年增加上。截至2004年，建筑能耗占全球总能耗的比例已达30%[1]。随着能源供应的日益紧张，与人类生活息息相关的建筑节能，也受到越来越广泛的关注和重视。能源消耗数据是开展建筑节能工作的基础：面对各国建筑能耗现状进行横向比较，分析数据差异及原因，有利于发现我国建筑用能的特点和存在的问题，找出节能潜力，为确定节能战略和工作重点提供依据和参考。

目前，许多国家开展了针对本国建筑能耗的数据统计：比如美国的能源信息部（Energy Information Administration，EIA）以及美国能源署（the US Department of Energy）都建立起了建筑能耗统计数

（Building 据库，并分别出版了《世界能源展望》

（International Energy Outlook）和《建筑能源数据手册》

Energy Data Book）等年度报告展现世界主要国家和地区以及美国的建筑能耗数据；日本的节能中心（Energy Conservation Center）也同样开展了本国的建筑能耗数据统计和分析，并出版了《日本能源经济统计手册》（Handbook of Energy& Economic Statistics in Japan）一书，提供日本的建筑能耗数据等等。我国的能源统计起步于20世纪80年代，建筑能耗长期被分割在能源消费的各个工业部分或消费领域，如住宅能耗的大部分归入城乡居民生活能源消费，而公共建筑能耗归入交通运输、仓储和邮政业以及批发零售住宿餐饮业等。近年来，不少研究单位及个人开展了针对我国的建筑能耗研究，在建筑节能调查统计方面做了大量的有益工作，较为清楚地描述了我国建筑能耗现状。

本文基于各公开统计资料，对我国和世界主要国家与地区的建筑能耗进行比较，进而分析我国的建筑节能重点和节能潜力。

2 本文的能耗数据引用和处理方法说明

1.本文中用于比较的建筑能耗数据为建筑入口处的能源消耗，如图1所示。特别地，对中国的北

方城镇采暖，由于大部分采用了集中供热系统，除建筑入口处的耗热量，还给出采暖的一次能

耗（集中供热系统热源的能源输入处）进行比较。

2.本文对不同种类能源消耗量的换算方法如下：

a)将石油、天然气、煤炭等一次商品能源消耗按其低位发热量折合为标煤。

b)将电耗按发电煤耗法（1kWh=354kgce，即2004年中国平均火力发电煤耗）折合为标煤。

c) 中国能耗数据中对可再生能源数据的计算方法与国家能源统计保持一致，即大型水力、风

力与核能发电纳入建筑电力消耗数据；而与建筑物结合的太阳能风能利用，和农村初级生物质能就地燃烧等可再生能源未计入商品能耗中。 d) 当二次能源为热时，直接按其热源效率折算为标煤。 3. 各国统计数据对建筑与用能项目分类各有不同，在本文中：

a) 按照国际惯例，将建筑分为住宅建筑与公共建筑。由于我国城乡建筑的能耗水平与用能方

式存在较大差异，而农村住宅能耗远低于城镇住宅，本文仅用我国城镇住宅能耗数据与发达国家进行比较。

b) 建筑用能项目，通常包括采暖、空调、热水、炊事、照明以及用电设备等等。在本文中，

将其分为用热项目与用电项目： i. 用热项目，指的是以热的形式直接为人类提供服务的用能项目，包括采暖、生活热水

与炊事，可以是直接利用化石燃料，也可以是用电能驱动相关产热设备获得；

ii. 用电项目，则指通过电网直接输入建筑内部，供各种用电设备使用，如空调、电视机、

电脑、洗衣机等，以声、光、功等形式为人类提供服务的用能项目。

在分析数据时要特别注意以上问题，如果错误理解数据的本来含义，可能会导致几倍的差异。

本文能耗数据边界

3 建筑总体能耗比较

主要国家终端能耗产业部门构成情况

0%

10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

巴西

中国

印度

世界

日本

经合欧洲

加拿大

美国

图2：2004年度各主要国家和地区 图3：日本各产业部门的

终端能耗按产业部门百分比[1][3][4] 终端能耗比例逐年变化[5][6]

图2是各国2004年建筑（包括住宅建筑与公共建筑）、工业与交通运输三大产业部门终端能耗占各国社会终端总能耗的比例；图3是日本从1965-2004年，三个产业部门终端能耗占日本社会终端总能耗的比例的逐年变化图。由图可见：

1) 发展中国家的工业能耗比例普遍高于发达国家，而建筑能耗比例低于发达国家。 2) 日本从1965年到2004年，经历了工业能耗比例不断降低，住宅与公建能耗比例不断提高的过

程，到近几年，建筑能耗比例稳定在30%以上。

3) 中国建筑能耗占社会总能耗的比例为24.3%，能耗构成情况与日本1981年类似。

图4是2004年几个主要国家建筑能耗比例与各国人均GDP 的关系图，印证了发展中国家建筑能耗比例普遍低于发达国家的现象。可以预测，随着技术进步与产业结构的进一步调整，我国工业生产的能耗比例会有所降低；随着经济发展、生产进步与人民生活方式的持续变化，人们对建筑提供服务的需要也会不断增长，带来建筑能耗比例持续增长。

图5是2004年各国的人均住宅建筑与公共建筑面积图。由图易见，中国的人均住宅建筑面积与人均公共建筑面积均小于各发达国家；而随着中国城市化进程的进行，城市规模不断扩大，对建筑量的需

长。

各国家地区人均建筑面积

10

20

30

40

5060708090100

美国

希腊

法国

英国

荷兰

德国

日本

中国城镇

m 2/c a .

图4 2004年人均GDP 和

建筑能耗比例的关系[1][7]

图5 2004年各国家地区

人均建筑面积[1][3][5][7][8][9]