中國面臨諸多環(huán)境挑戰(zhàn)，其中一個(gè)就是建筑能耗在未來十年的劇增。磚塊和砂漿生產(chǎn)已經(jīng)占據(jù)了中國主要能源消費(fèi)總量的25%，但目前中國的能源消費(fèi)水平與西方相比仍然很低。實(shí)際上，中國城市建筑單位面積的能耗只有美國的四分之一，人均能源消費(fèi)則只有美國的十一分之一。
但是，如果我們仔細(xì)研究美日等發(fā)達(dá)國家建筑能耗的歷史發(fā)展軌跡，就能發(fā)現(xiàn)一條預(yù)示中國未來走向的線索。隨著人均GDP的增長，建筑物能源消耗強(qiáng)度(EUI，即單位面積的能耗)也將不斷增加。
目前中國的EUI只相當(dāng)于20世紀(jì)60年代的日本或者50年代的美國。但從那之后，供熱制冷技術(shù)的進(jìn)步大大改變了建筑物的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。再加上收入提高帶來的生活方式和消費(fèi)習(xí)慣變化，這一轉(zhuǎn)變導(dǎo)致美日建筑物EUI增加一倍。除非能在設(shè)計(jì)模式上減緩或者防止上述變化，否則中國也將經(jīng)歷和美日一樣的EUI增長。
許多西方建筑師和工程師都對中國建筑物的能耗之低感到驚奇。與發(fā)達(dá)國家相比，中國建筑物總體上隔熱層更少、墻面和窗戶的密閉性更差、供熱制冷技術(shù)更落后和低效，但實(shí)際上它們的能耗卻低得多。這是為什么呢？答案就在于兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的要素：生活方式和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，要防止未來中國建筑物能耗的劇增，關(guān)鍵在于要對推動能源消費(fèi)增加的這些要素有一個(gè)深刻的認(rèn)識。
在中國，“電老虎”式的家用電器（最主要的是烘衣機(jī)）的普及率很低，中國居民也喜歡讓室內(nèi)環(huán)境的溫差更大一點(diǎn)。此外，水電氣的費(fèi)用占居民可支配收入的比例更高也是一個(gè)重要原因，這鼓勵(lì)人們節(jié)約能源。
但是，單憑習(xí)慣和收入上的差異還不足以解釋中國和西方建筑物的巨大能耗差距。能源消費(fèi)文化還受到供熱制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及建筑形式的深刻影響。清華大學(xué)的江億教授將中國的標(biāo)準(zhǔn)供熱制冷系統(tǒng)形容為“分時(shí)分空”，而美國則大多采取“全時(shí)全空”方式。
發(fā)達(dá)國家暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步讓全封閉玻璃結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展成為可能，一個(gè)非常巨大的系統(tǒng)幾乎同時(shí)為整個(gè)建筑提供服務(wù)。然而在一座標(biāo)準(zhǔn)的中國建筑里，采用的則是可自行開關(guān)的窗戶和分散式系統(tǒng)，每個(gè)房間都有自己獨(dú)立的空調(diào)或者暖氣設(shè)備。在這樣一個(gè)“分時(shí)分空”的模式下，建筑物里的居民切實(shí)控制了各自房間的溫度，而在“全時(shí)全空”模式下，整個(gè)系統(tǒng)是按照一個(gè)既定程序自動控溫的。
然而，隨著中國GDP的增長，分散式系統(tǒng)開始越來越多地被中央式系統(tǒng)所替代，從而導(dǎo)致建筑能耗的上升。根據(jù)清華大學(xué)建筑學(xué)院的一項(xiàng)研究，使用中央HVAC系統(tǒng)的住宅樓比那些采取分散式系統(tǒng)的能耗高出十倍。
盡管有點(diǎn)違反直覺，但上述能耗差距的解釋非常簡單：分散式系統(tǒng)讓用戶可以各自控制系統(tǒng)，從而將效能最大化；而中央式系統(tǒng)則不管居民的實(shí)際需要，持續(xù)不斷地供熱制冷。盡管中央式系統(tǒng)在將能源的供熱制冷轉(zhuǎn)換上效率更高，但持續(xù)不斷的運(yùn)行和整天全室的供熱制冷造成的能源浪費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了技術(shù)所節(jié)約的能源。實(shí)際上，即使想要通過單獨(dú)控溫來節(jié)約能源，在很多“全時(shí)全空”系統(tǒng)的封閉寫字樓里也是做不到的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)深刻影響著住戶的生活方式和能源消費(fèi)，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是美國建筑能耗居高不下的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
中國建筑設(shè)計(jì)模式已經(jīng)開始朝著發(fā)達(dá)國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變。一項(xiàng)在中國不同城市的建筑采樣研究的數(shù)據(jù)表明，中國的能源消費(fèi)分布逐漸呈現(xiàn)出“雙頂峰狀”：大量建筑物的能耗僅有30-50度/平米/年，而另一些建筑物的能耗卻高達(dá)120-150度/平米/年。
第一個(gè)數(shù)據(jù)屬于標(biāo)準(zhǔn)的中國建筑，代表中國平均的建筑能耗水平，而第二個(gè)則屬于按照發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的新建筑。這個(gè)現(xiàn)象不僅清晰地體現(xiàn)在圖表上，在任何中國城市里也都顯而易見：一片片發(fā)展中國家居民樓，簇?fù)碇粋€(gè)現(xiàn)代化高樓林立的市中心，那種感覺就好像是到了一個(gè)新建的紐約城，并且?guī)砹讼鄳?yīng)的高能耗水平。
那么，如何才能遏制這一轉(zhuǎn)變，防止中國進(jìn)入一個(gè)高能耗建筑的時(shí)代呢？
有一個(gè)現(xiàn)成的辦法可以促進(jìn)營造更環(huán)保的建筑環(huán)境，那就是綠色建筑評估體系。這些體系可以為建筑物的環(huán)境績效提供一個(gè)客觀的認(rèn)證，從而實(shí)現(xiàn)建筑市場的轉(zhuǎn)型，讓開發(fā)商、政府和設(shè)計(jì)者都有足夠的經(jīng)濟(jì)動力來追求環(huán)境目標(biāo)。目前在中國運(yùn)用最廣的綠色建筑評估體系主要有兩個(gè)：一個(gè)是美國綠色建筑協(xié)會設(shè)立的LEED體系，另一個(gè)是中國住建部的“三星”民用建筑能效測評體系。這兩大體系的迅速發(fā)展令人振奮。
然而，在中國現(xiàn)有的發(fā)展形勢下，這些評估體系能在多大程度上降低建筑物能耗，仍然要劃上幾個(gè)大大的問號。比如，LEED就存在一個(gè)巨大的問題：目前中國建筑物的平均能效已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)已經(jīng)證明，LEED能夠比美國商業(yè)基準(zhǔn)降低24%的能耗，但即使表現(xiàn)最好的LEED項(xiàng)目，其能效也極少能夠達(dá)到中國建筑的平均水平。
那么“三星”體系是不是好一點(diǎn)呢？零星的證據(jù)表明，一些表現(xiàn)最好的三星建筑的節(jié)能績效的確非常出色，單位能耗只有79度/平米/年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LEED體系下218度/平米/年的平均數(shù)。但是，根據(jù)深諳此體系內(nèi)情的綠色建筑專家的說法，這些建筑在室內(nèi)舒適溫濕度的維持上卻不如人意。即使三星建筑物的能耗表現(xiàn)良好，但室內(nèi)環(huán)境卻存在問題，因此也不能說這一體系的效果完美。
另一方面，發(fā)達(dá)國家能耗居高不下的主要動因之一，就是為了保持室內(nèi)溫度的恒定而讓建筑系統(tǒng)全天候運(yùn)行。因此，要修建一座真正節(jié)能的建筑，辦法可能非常簡單，只不過要室內(nèi)環(huán)境作出一點(diǎn)犧牲、對居民的行為和要求稍加調(diào)整而已。
目前，對中國來說最好的辦法或許就是LEED和“三星”體系的雙管齊下。在短期內(nèi)，中國修建美式寫字樓的趨勢是不可避免的，盡管它們的能效比采用分散式系統(tǒng)的建筑要低，應(yīng)該制止。但既然它們已經(jīng)存在了，在這些采用全中央式HVAC系統(tǒng)的建筑里，LEED在降低能耗上還是很有效的。
“三星”體系則更適用于采取分散式供暖的建筑，顯著的低能耗數(shù)據(jù)充分說明它對這一類型的建筑來說是非常成功的。簡而言之，上述兩個(gè)體系在中國各有其適用的市場：LEED用于已經(jīng)按照西方標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的高端寫字樓和住宅；“三星”則用于更加標(biāo)準(zhǔn)的分散式供熱制冷建筑。
為了對不同的方法和能效措施的潛在環(huán)境影響進(jìn)行更準(zhǔn)確的評估，必須對兩種評估體系下建筑物的確切績效進(jìn)行更多研究。只有盡早弄清每個(gè)被認(rèn)證建筑的能源消費(fèi)量，我們才能保證這些評估體系成為減緩中國建筑能耗增長的有效工具。
希望我們能夠成功。因?yàn)槿绻袊褪澜缙渌l(fā)展中國家在建筑上都步美國后塵的話，全球氣候就會災(zāi)難重重。
備注：張康禮是受美國國務(wù)院富布萊特項(xiàng)目資助的清華大學(xué)訪問學(xué)者，也是一位獲得LEED認(rèn)證的建筑師。
