界讨论环境江亿

中国疯狂“造城”之忧

亿江 — Mon, 08 Jan 2007 11:41:00 +0000

建筑业的快速发展也许有助于GDP的增长。但江忆指出说，过快的城市扩建是在浪费资源。中国需适度控制城建发展。

近年来，随着中国经济的飞速发展，中国的城市建设也出现了前所未有的热潮，一项调查数据显示：中国的城镇建筑面积在5年内翻了一番，由2000年的77亿平米增长到2004年的近150亿平米。增长速度超过了世界银行在90年代中期预言的中国建筑总量10年翻一番的速度。房屋的增长速度远高于城市人口的增长速度，人均建筑面积也以极快的速度增长。

照此发展下去，中国的城市建设将会出现怎样的局面？在中国的“十一五”规划和到2020年的发展规划中，我们可找到如下几个版本的描述：

- 每年城镇新建建筑20亿平米，今后这个速度将维持下去，到2020年，还将建造300亿平米城镇建筑，那时中国城镇将拥有建筑面积450亿平米，人均将达到54m²/人；

- 每年新建建筑20亿平米，其中城镇新增面积10亿平米，按照这个速度发展，2020年，还将建造城镇建筑150亿平米，那时城镇建筑面积总量将为300亿平米，人均将达到36 m²/人；

- 每年新建7~10亿平米，到2020年，城镇建筑面积增加100亿平米，达到250亿平米，人均将达到30 m²/人。

城市建设的飞速发展让市民的居住、办公和公共活动场所条件得到了很大改善，同时还带动了钢铁、有色、建材等产业的快速增长。然而，发展过快可能导致的种种问题却不得不令人担忧。

城市的发展和扩张导致大量耕地被占用。从1998年到2005年，中国城镇占地面积增加了一半。目前东部部分沿海城市已经出现土地供给量紧缺，无地可建的现象。城市建设必定伴随着新建建筑和配套的道路、绿地等，如果综合的容积率按0.7计算，则100亿平米的新建建筑将占用土地0.214亿亩，若新建200亿平米建筑如果全部占用耕地，就将使中国耕地减少2.4%。

中国2005年钢铁制造用能2.5亿吨标煤，其中约70%用于建筑；水泥制造耗能近1亿吨标煤，50%以上用于建筑；其他有色金属和建材类产品耗能近1亿吨标煤。用于城市建设的建材耗能就约为3亿吨标煤，占中国商品能源消费总量的约15%。从一定意义上讲，近三年能源消费增长的速度超过GDP增长速度，就是城市建设和基础设施建设增速过快所致。

城市建设不可能长期高速发展下去，若发展到临界，一下全停，就造成大量生产厂的关闭，浪费大量生产设施并产生大量社会问题；而放缓建设速度，可以减少对这些生产能力的需求，大大缓解未来可能出现的“关停并转”的问题，符合可持续发展的原则。这样作对目前GDP的增长和就业会带来一定问题，但关键是怎样通过增加服务业和来缓解这些问题，而不能“杀鸡取卵”，为了短期的发展需要，造成长远的潜在危机。

建筑物使用过程消耗的能源占其全生命过程中能源消耗的80%以上。现在中国城镇建筑运行能耗由北方地区冬季建筑采暖能耗、住宅和一般公共建筑除采暖外的能耗、大型公共建筑能耗构成，占社会总能耗的20%~22%。建筑能耗由单位建筑面积能耗和建筑总量影响，随建筑总量的增加而增加。如果中国将来城镇建筑总量增加一倍，建筑能耗总量很可能要增加不止一倍。在美国、欧洲和日本等发达国家，建筑运行能耗水平已经从其处于制造大国时期的20%~25%发展到目前“金融与技术”大国时的近40%。

由于中国城镇建筑存量5年中翻了一番，新建建筑比例很大，既有建筑中需要维修的比例不高，建筑维修费的付出在整个建设投资中的比例也并不突出。然而，随着时间的推移，既有建筑的大量维护维修负担就会逐渐浮现。据统计，英国1980 年的维修费占当年土建费用总支出的2/ 3，多数发达国家的维修费用一般占50%左右。中国二十年来由于各种原因，对建筑质量控制不高，建筑寿命相对较低，城镇建设超常规飞速发展必然导致大量的新建建筑同时进入维修期。这将形成巨大的经济负担，甚至影响社会和经济的持续发展。

美国社会的发展完全建立在大规模占用全球资源的基础上，高人均建筑面积是其资源与能源过度消费的突出表现。西欧的重建和发展是在二战后的50年代，由于当时美国已占有了世界上的大量资源和能源，欧洲社会的人均建筑面积仅发展到美国的60% 就基本进入平衡稳定的阶段。亚洲发达国家和地区的兴起是在二十世纪50年代末到60年代初，此时全球资源紧缺问题已出现端倪，因此这些国家和地区走出了一条资源相对节约的新路。但是，相对狭小的建筑空间并没有影响它们的经济发展，也没有限制它们人民生活水平的提高。

与亚洲几个发达国家和地区相比，中国目前城镇人均建筑面积都已经不低。即使每年增加1500万由于农村移民造成的城市人口的增量，每年只要再竣工5~6亿平米新建筑，就可以维持城镇人均建筑面积不低于亚洲发达国家水平。如果每年竣工10亿平米新建筑，则到2025年，中国城镇人均建筑面积就可以达到西欧水平，如果每年竣工20亿平米，则到2030年，中国城镇人均面积就将超过美国目前的水平。然而，中国的土地，资源，能源与环境条件能够容许我们在人均建筑面积这一点上达到西欧或者美国水平吗？高人均建筑面积一定要付出高额的能源代价、高额的环境代价和高额的维护成本，而并不一定意味着高工作效率高健康居住水平。因此，这种高付出而低回报的方式决不是中国现代化建设应该走的道路。

建设资源节约型社会，是我们唯一可能走的现代化之路。而控制建设规模，应该是资源节约型社会的主要标志。

目前中央把万元GDP能耗降低20%作为十一五的主要战略任务，如果城镇建设从目前的超过10亿m²/年逐渐降低到6~8亿m²/年，建材的市场需求就会减少2/3，建材（包括钢材）生产用能就会由目前的总能耗的20%降低到10%，这就可以对能耗降低20%的战略任务做出一半的贡献。

当城市建筑规模已经满足社会发展、经济活动和人民生活的基本需求后，继续盲目以增加城市建设规模作为GDP增长的主要渠道，而不及时实现生产结构的转型，将是浪费资源、浪费能源，完全不符合可持续发展理念的危险之路。应立即停止超大面积豪宅的建设，把新建住宅的户均面积控制在90m²以内。控制我国每年新开工的民用建筑规模，从目前的超过10亿m²，在五年内逐渐减少到6亿m²/年。

科学合理地控制城市建设规模，是实现中国城市建设可持续发展的基本保证。

江亿，清华大学教授，中国工程院院士。作为一名建筑环境工程专家，他在节能建筑、生态建筑等研究领域成果卓著。

发表在中外对话关于城市化的其它作品: 中国城市化切忌“贪大求洋”

首页图片Natalie Behring摄

中国建筑能耗远低于发达国家（第一部分）

亿江 — Mon, 25 Jun 2007 12:05:00 +0000

中国城市建筑运行的特点使得住宅和办公建筑的能耗都远低于发达国家。江亿从保暖、取暖、空调等方面对此进行了分析。

中国城市建设发展迅速。2000年到2005年间，城市建成建筑面积增加了一倍。由此也造成建筑运行能耗的迅速增长。那么，和发达国家比较，中国的建筑运行能耗处于什么状态呢？这个问题的澄清，对于我们正确认识中国建筑节能的现状，科学规划中国当前的建筑节能工作，确定建筑节能的主要方向都有极重要的意义。

中国建筑运行能耗依其特点可以分为农村建筑能耗、北方地区城镇建筑采暖、城镇住宅除采暖外的能耗，城镇一般公共建筑能耗以及城镇大型公共建筑能耗五大类。由于中国目前存在很大的城乡差别，与城市建筑用能比，农村建筑用能处于很低水平，因此可以只将中国城镇建筑运行能耗与发达国家比较，也就是前面的后三类建筑能耗。2004年中国城镇建筑建成面积为149亿平米，城镇人口5.43亿，据统计，2004年，中国城镇建筑能耗大约为标煤 1.7亿吨 , 占2004年总煤耗的9％；电力5900亿度，占2004电力力消费量的27％

图1为中国城市人口人均建筑运行能耗与美国、欧洲、日本等国的比较。图2为中国城市单位民用建筑运行能耗与美国、欧洲、日本等国的比较。从图中可以看出，即使仅用中国城镇建筑状况与发达国家的平均状况比较，中国建筑运行能耗无论人均数据还是单位建筑面积数据，都远低于发达国家。如果再加上占中国建筑总量60％的农村建筑和占中国人口总量约60％的农村人口，中国建筑能耗就更是大大低于发达国家当前水平。

图1 中国人均建筑能耗与发达国家的比较

图2 中国单位面积建筑能耗与发达国家的比较

以上是我们直接研究各国各类建筑的运行能耗得到的结果。实际上可以从许多不同的统计渠道用不同的分析方法得到这一结论。美国目前每年消耗的能源约为全球总的能源消耗的1/4，其中约1/3用于建筑运行，因此美国的建筑运行约消耗全球总的能源消耗的1/12。中国目前消耗的能源约为全球总的能源消耗的1/8，建筑运行能耗约占总能耗的20％，因此中国建筑能耗为全球的1/40。即使认为中国这些建筑运行能耗都是在城镇发生，如果中国有6亿城镇人口，是美国总人口的两倍，因此按照城市人口人均的建筑运行能源消耗比较，中美人均建筑用能是12:80，约为1:6.7，非常接近前面的数据。

中国建筑能耗远低于发达国家目前水平，并非是中国建筑节能技术先进或建筑节能工作推广的深入人心，而是与中国经济发展状况和人民生活水平状况有关。对中国的建筑能耗状况分类，并分别与发达国家比较，就可以更清楚地找到原因。

中国建筑能耗的40％用于北方城镇的冬季采暖。按照北方65亿采暖建筑的平均能耗计算，单位面积的能耗与处于相似气侯条件下的英国、德国、瑞典、挪威等国家的采暖能耗平均值非常接近。中国目前的主要居住模式是大型公寓楼，而欧洲这些国家住宅的主要形式是单体别墅，这样，尽管我们的保温不佳，但由于中国建筑体量大，相对的外表面散热面积小，热损失却与上述国家处于同一量级。发达国家的主要采暖方式是分散式独立采暖，供热系统能源利用效率比中国高20％～30％。但是作为高舒适供热，在同样气候条件下建筑采暖时间往往长于中国。只要室温有可能低于16℃～18℃，采暖系统就开始运行。而中国目前的集中供热系统大多还只在规定的采暖季节运行，这就使得中国的采暖运行时间比同样气候状况的发达国家短。此外，中国北方地区采暖的主要热源是热电联产和燃煤锅炉，而发达国家电采暖、燃气燃油采暖占相当大的比例，也使得他们的采暖热源效率偏低，从而造成能源消耗较高。

建筑能耗的第二、三大类就是住宅和一般公共建筑除采暖外的其它能耗。这主要是炊事、生活热水、照明、空调、家电和办公电器。这里所谓的“一般公共建筑”指不采用中央空调的建筑面积小于两万平米的教室、办公室、商店，和低档的旅馆，医院等。这些“一般公共建筑”目前在中国大多数城镇中占非住宅民用建筑的主要部分，按照单位建筑面积计算，中国的这两类建筑用能远低于发达国家的目前状况，大约为美国的四分之一，日本的一半左右。这主要原因为：

1）中国住宅生活热水用能远低于发达国家。中国目前城镇家庭热水器的拥有率不到70％，其中还包括相当数量的太阳能热水器。平均每户热水用能仅80~130kWh/户年，与日本的每户平均热水用能1404kWh/户年比，相差十倍。这在很大程度上反映了生活方式，生活水平的不同。

2）中国住宅空调用电量（包括南方地区热泵采暖耗电）远低于美国住宅。尽管中国城镇每百户住宅的空调拥有率亦高达81台，中国大多数家庭只有当下班后和周末在家时才有可能开空调，室内没人不开空调，当外温处于舒适区间时，打开外窗依靠自然通风维持室内良好的热环境，家庭分体空调或窗式的实际能耗很低。据调查北京居民家用空调每年的

年均运行时间不到200小时，平均用电量低于5kWh/m²年。而美国大部分家庭全年24小时空调，温度常年维持在18～26℃间，为维持室内良好的空气质量，采用固定的通风换气，全年任何时候室内外通风换气量均为每小时半次。模拟计算结果显示，运行使用模式的不同，就可能造成住宅用电量的接近3倍的差别。

3）在住宅照明用电、家电耗电等，中国与发达国家也有所不同，中国家庭照明灯具的安装密度与发达国家平均水平差别不大，但在开启时间上却还有较大差别。这种使用时间上的差别是造成此类用电量差别的主要原因。

图3 两座位于北京的典型办公建筑

4）再来看办公建筑。图3为两座位于北京的典型的办公建筑。右侧为所谓“一般办公建筑”，白天可以通过外窗采光，春秋季开窗通风，夏季采用分体空调。只有当室内有人，并且室外温度过高时，关闭外窗，开启空调。左侧则为目前到处兴建的所谓“现代化办公楼”，由于体量大，大部分内区依靠人工照明；室内的空气质量靠机械通风换气维持；采用中央空调系统，全年需要通过中央空调维持室内热湿环境；由于是高层建筑，电梯也是不可或缺的建筑内垂直交通手段。这两座建筑全年单位建筑面积用电量的模拟计算结果显示，尽管两座建筑提供了基本相同的办公功能，但两者单位建筑面积的非办公能源消耗却相差3倍之多。前者每平米耗电不到20度/m²年，这与在北京对许多一般办公建筑的调查结果很接近，后者每平米每年耗电接近60度/m²年。这个算例清楚地说明，由于采用不同的理念，追求不同的“现代办公环境”，提供基本相同的室内办公环境，能源消耗上竟存在这样巨大的差别。如前所述，目前除上海、深圳等少数经济发达城市外，大多数城市的办公类建筑、商店、旅馆等还是以这种“一般公共建筑”形式为主，而在以美国为代表的发达国家，则绝大多数办公建筑都类似于这里所说的“现代化办公楼”，尽管有些建筑单体面积不到两万平米，但由于采用了中央空调，由于外窗基本不能开启，由于照明很少被关闭，大部分时间都处于开启状态，其单位面积的用电量都远远超过60kWh/m²年。这些可清楚的说明，为什么中国目前的非住宅类建筑能耗仍远低于发达国家当前数值。

综合上述四点，可以认为，中国目前城镇建筑单位建筑面积的能耗低于发达国家的原因主要是住宅和一般性公共建筑的采暖外能耗远低于发达国家的同功能建筑。而这又主要是由于建筑物不同的使用模式与运行方法所造成。造成能耗巨大差别的主要原因依次为：

——连续照明，还是需要时才照明；

——全部空间连续空调（采用中央空调方式），还是部分空间间歇空调（采用分散空调方式）；

——连续机械通风和固定的通风换气量，还是在适当的时间通过开窗实现自然通风换气；

——室内温度的设定值，常年恒温，还是夏季尽可能高些，冬季尽可能低些；

——垂直交通电梯耗电。

以上列出的逐条因素可造成高达3倍的能耗差别。

江亿,清华大学建筑节能研究中心教授，中国工程院院士。作为一名建筑环境工程专家，他在节能建筑、生态建筑等研究领域成果卓著。

首页图片由le niners拍摄

打造健康的城市生活（第二部分）

亿江 — Mon, 25 Jun 2007 10:25:00 +0000

走向现代化的中国已处在了加大建筑开发和减少能源消耗的交岔路口。江亿说，因资源有限，中国需作出选择来促进健康城市环境的发展。

统计显示，日本住宅冬季室温近二十年来大约提高了5-10摄氏度，这从某个侧面反映出日本居民随着经济增长和生活水平提高，居住环境逐步改善，住宅能耗逐步提高的过程。同样的过程在美国、西欧等发达国家也都曾经有过。目前，我国到了经济持续飞速发展期，人民生活水平也得到持续改善，由此形成的建筑能耗也正在持续增长。图1是近年来城镇建筑除采暖外公共建筑单位建筑面积能耗的逐年变化情况。

图1 城镇建筑除采暖外公共建筑单位建筑面积能耗的逐年变化情况

对于住宅建筑，近几年陆续出现了采用中央空调，全年“恒温恒湿”的高档住宅。尽管有些高档“恒温恒湿”住宅采用了多项先进的节能技术，但由于上述“全空间与部分空间”，“连续”与“间歇”，“可开窗通风”与“不能开窗”的原因，空调的能源消耗还是大大高于一般住宅。南方地区开始推行采用区域供冷全面空调的小区，这也使运行能耗大幅度上升。家庭中各类电器的管理使用方式也开始慢慢地变化，导致部分家庭的用电量开始大幅度上涨。此外，大量“别墅”，“town house”的出现，尤其在北方，导致这类居住建筑不仅土地使用量大，单位建筑面积的能源消耗量也远高出我国一般形式的住宅。

与此同时，大量“现代化办公楼”和各类“标志性建筑”也逐渐替代“一般公共建筑”，慢慢成为大城市中新建非住宅建筑的主流。尽管我国大型办公楼除采暖外的能耗通常几倍高于一般办公楼，各类新建办公楼，大学的校舍，甚至中小学的教室，仍倾向于根据“与国外接轨”和“三十年不落后”的要求，纷纷建成大体量，中央空调，大多依靠机械系统的高能源依赖型建筑。与此同时，许多本属“一般公共建筑”的办公楼经过大修和装修改造，封闭了门窗，增加了中央空调，能源消耗也随之从低能耗的“一般公建”上升到高能耗的“现代办公楼”。

于是就出现了一个我们不得不面对的问题：中国的建筑能源消耗方式将向哪个方向发展？是如同美，西欧，日本等发达国家走过的道路一样，随着经济的增长，逐渐进入高耗能的居住环境和办公环境，还是维持于目前的居住环境和办公环境水平，坚持这种低能耗的生活环境，并且通过全社会的节能意识与新的节能技术的采用，在目前水平上进一步降低我们的单位建筑耗能量？这个问题必须作出回答，并付之以实践。否则在这种每年7％～8％的城镇建筑增长率下，大量的高能耗住宅与高能耗办公楼遍布，我们也完全进入了西欧，日本走过的路之后，再来考虑这个问题的答案就已经为时过晚了。

我们是在一个与美、欧、日及其它发达国家完全不同的外部环境和内部条件下来发展我们的城市建设的。我们可以利用的自然资源，尤其是可能获取的能源远不如已经度过发展期的那些发达国家，我们面临的保护环境的压力远大于这些发达国家在发展期时的压力。因此我们必须清晰的面对这样两个问题：1、我们的资源环境容量，对城市建设总体规模的限制是什么？在满足社会和经济发展基本需求的前提下，应尽可能压缩总体建设规模；2、未来的住宅和办公建筑的主流永远也不可能在能源消费水平上“与发达国家接轨”。这就要求我们一定发展一条与发达国家不同的，可称之为“中国特色的”建筑节能途径，使我们的建筑运行能耗维持在目前的低水平上。

实际上，目前发达国家逐渐发展起来的这种以巨大的能源消耗为代价换来的室内环境，是否真的满足室内人员健康舒适的需求吗？在发达国家的广泛调查和我国近年来高档办公建筑和住宅中出现的大量问题对此却作出负面回答。

从上世纪80年代中期开始，国外一些高档办公楼中就出现所谓“病态建筑综合症”（SBS），长期在其中工作的人员反映体质下降，易过敏，注意力不集中，易瞌睡等。在欧洲，北美的许多大型办公建筑中的调查都表明近50％的被调查建筑都存在这一问题，而且“建筑初投资越高，运行费用越高，SBS问题越严重”。从那时开始的持续20年的多学科研究，逐渐认识到这一现象是多种原因所造成：已形成的共同认识是过于密闭的室内环境不能保证足够量的室内外空气交换，从而导致室内多种污染物的聚积，使室内空气质量下降；越来越多的研究者认为长期维持相对恒定的室内热环境状态和“呆板的”（不变化的）空气流动模式也是导致这一现象的重要原因之一。在解决这一问题，营造更好的办公环境的技术途径上，就出现了两种不同的思路：一是仍然从机械论“人定胜天”出发，增加连续运行的机械通风系统来保证足够的室内外换气量，使运行能耗进一步增加；另一思路则是全面反思这种营造室内环境的方法，回归到“天人合一”，通过各种方法加强自然通风，在环境控制的理念上回归到传统建筑，以自然调节为主，在不得已的时候通过机械系统补充。在某种意义上这实际又回到了我们所倡导的办公建筑节能方式。

对于住宅的室内环境，近十几年来出现了完全同样的现象。随着我国住宅质量的提高和各种新的装修材料的涌现，相继出现多起室内空气质量不良而危害居住者健康的事故。室内的气味成为新建住房和新装修住房的主要问题。除了严格控制家具和装修材料，尽量减少可能造成的污染源，改善室内空气质量最有效的措施就是保证室内外足够的通风换气。这时又是两种解决思路：一是设法保证足够的可开启外窗的面积从而获得足够的自然通风能力，通过开窗换气改善室内环境。这样就要求室内温湿度环境的控制调节也采取同样的思路，优先采用自然手段以协调室内空气品质控制的需要，通过机械手段对部分空间在部分时间内进行辅助调节，以满足局部需要。另一种“机械论”的思路成为：提供专门的新风供应系统来解决室内空气质量，外窗最好全关闭，全年每天24小时的通风空调，确保室内各部位的恒温恒湿。前一种思路是返回到与自然和谐，贴近自然，在满足室内环境质量的同时也减少了建筑运行能耗；后一种则是进一步的割断与自然的联系，进一步加大运行能耗。但是这种“全人工”的营造室内环境的方式会不会带来其它的室内健康问题呢？

两种理念所对应不同的建筑形式，不同的环境控制系统，也对应于不同的建筑节能途径，同时也将造成完全不同的建筑运行能耗水平。对于正在处于城市化进程中，正在步入现代化，同时又面临能源与环境的严重制约的中国，我们在建设我们的城市，营造舒适的生活环境的同时，必须大力倡导建筑节能模式，这应是引起各级政府、行业同仁，和我们所有的城市居民高度关注的问题。

江亿,清华大学建筑节能研究中心教授，中国工程院院士。作为一名建筑环境工程专家，他在节能建筑、生态建筑等研究领域成果卓著。

首页图片由Graeme Nicol拍摄

界讨论环境江亿

中国疯狂“造城”之忧

中国建筑能耗远低于发达国家 （第一部分）

打造健康的城市生活（第二部分）

中国建筑能耗远低于发达国家（第一部分）