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建築能效為何重要

2007年11月05日
作者:李駿(巴黎可持續發展和國際關係研究所)

高能效建築。圖片來源:中外對話/ Sean Coon到2002年,中國新建的城市住房建築總面積將超過150億平方米,相當於歐盟現有建築面積的總和。那麽,建築部門應該如何面對全球暖化帶來的挑戰呢?

要應對能源和環境挑戰,提高能效是最快捷、最經濟也最清潔的方法之一。

人爲造成的全球變暖的現實,已經成爲明確的科學共識。溫室氣體排放引起全球暖化,而化石燃料作爲能源的使用正是溫室氣體最主要的來源。

建築部門在全球能源使用及其造成的二氧化碳排放中占了1/3左右。2004年,中國在世界能源消費及其相關排放中占15%。居住和商用建築占中國能源消費總量的1/4,占全國電力消費的27%左右。總的來說,建築在中國能源消費導致的二氧化碳排放中占了18%左右。

由於使用壽命很長,建築的能源消費相對穩定。一棟房子一旦建成,至少要用上30到50年。因此,今天建的低能效建築將來也會一直浪費能源,它所産生的負面環境影響會持續好幾十年。

建築總面積激增 帶動能源增長需求

據估計,到2020年,中國的城市人口將超過總人口的55%,2030年將達到60%。也就是說,未來20年中,將有3到4億新居民從鄉村遷入城市。爲了容納這些新的城市定居者,新建住房面積將超過150億平方米,相當於歐盟現有建築總面積,而這將發生在短短15年中。

中國每年新增的房屋面積超過20億平方米,高於世界其他任何國家。每年住房建設消費了中國鋼鐵産量的20%和水泥産量的17.6%。同時,隨著生活水平的提高,建築部門的能源需求也會急劇增加。到2020年,中國的人均GDP可望達到3千美元(按照同等購買力計算爲1萬美元)。建築部門在經合組織國家中占能源消費的40%,這預示著中國未來幾十年的能源需求將會有巨大的增長。

僅從能源供應面下手的不足

中國的經濟發展受到能源短缺的嚴重制約。中國的人均石油儲量只有世界平均數量的11%,天然氣只有4.5%。中國1994年就變成了一個完全的石油進口國,目前,石油消費的40%都依靠進口,其中大部分來自中東。這些石油的運輸要經過馬六甲海峽,而這條航路緊緊控制在美國海軍的手裏,從地緣政治的角度來看,這對中國的能源供應安全是一個巨大的挑戰。

中國百分之七十的電力,仰賴著價格較低,且本身產量較高的煤礦。圖片來源:台灣地球日網站 /北京到巴黎無車探險官方網站中國全國能源需求的60%和發電量的70%都依靠煤炭,但煤炭在發電和採暖上的使用造成了嚴重的環境污染和公共健康威脅。就像前面提到的,建築消耗了中國1/4的能源,其中大約2/3都用於採暖和熱水。但是,由於設計和建設上的低能效,中國的住宅建築的採暖能耗是瑞典、丹麥和芬蘭的1到3倍。中國建築物的保溫質量較差,採暖系統的能效也很低,造成了巨大的能量損失和嚴重的大氣污染。中國北方城市的採暖每年消耗的能源相當於1.3億多噸煤。

同時,中國南部和東部建築的電力需求也急劇增加。每年最熱的時候,建築中的空調用電占了高峰需求的1/3。這種暫時性的電力需求激增,再加上從需求高峰到低谷時段的顯著變化使電力供應變得極端脆弱,也引起了巨大的環境問題。

中國可以用天然氣電廠和核電站來取代燃煤電廠,從二硫化碳和溫室氣體排放的角度來說,它們都比煤炭清潔得多。但是,要解决中國的能源和環境困境,只從供應的方面來想辦法是遠遠不夠的。在中國,天然氣的成本大約是煤炭的3到4倍,而且遠距離的天然氣供應也牽涉到地緣政治上巨大的不確定性。從圍繞東北亞天然氣管綫建設的爭議,我們就可以看到中、日、俄之間微妙複雜的地緣政治關係。從技術的層面來說,如果不採用熱電聯産技術,燃氣發電在熱力效率上會造成巨大的能量損失。至於核電,儘管碳排放很低,但是建設需要巨大的資本投入,而且非常耗時,要5到7年才能建好一座核電站。况且,我們也决不能忽視與核廢料處理有關的巨大環境問題。

「建築能效」的重要性?

提高能效至關重要,原因有很多:能源供應安全、經濟競爭力、公民生活水平的提高和環境可持續性。要應對能源和環境挑戰,提高能效是最快捷、最經濟也最清潔的方法之一。據聯合國政府間氣候變化專門委員會第四次報告估計,到2020年,建築能源利用造成的二氧化碳排放將减少29%,而不會增加額外成本。在中國,靠增加發電能力來獲得100萬瓦電力,比起靠提高能效節約同樣的電力,前者的成本至少是後者的4倍。顯然,利用更好的設計和現代技術來獲得同等的居住舒適度,比修建一座新電站要省錢得多。在高能效建築中,採暖、空調、照明和其他能源設施用少得多的能源就能提供同樣的舒適度。

成本提高的迷思

人們經常關心高能效建築的建設成本會不會比一般的房子高很多。但是,世界可持續發展工商理事會(WBCSD)最近的一項研究表明,房地産和建築界的關鍵人物對綠色建築的成本和收益判斷總體是失誤的。他們大部分人都估計綠色建築比一般建築的成本要高出17%,是真實成本(5%左右)的3倍還多。美國綠色建築委員會進行了許多研究,得出結論說:要得到其「綠色建築評估體系」(LEED)的認證,額外成本在0到3%之間。和地價及房價相比,這點錢就微不足道了。中國建設部確認說,爲了達到建設節能的相關建築規範,其額外成本不會超過一般設計的10%。

另外,聯合國政府間氣候變化專門委員會2007年的報告指出,如果利用生命周期方法,建築增效减碳的成本可以降爲零,甚至低於一般建築。建築的增效减碳能帶來廣泛的共同利益,包括:創造工作機會、提高經濟競爭力、確保能源安全、爲低收入家庭帶來社會福利、提高能源服務的獲得水平、改善室內外空氣質量,同時也使生活變得更舒適、更健康、質量更高。

克服政策、教育面等挑戰

東灘生態城規劃。圖片來源:中外對話有了建築設計的改進和良好的管理,我們用極少、或者不用什麽成本就能進行很多節能行動。但是,要提高能效,發揮低成本减碳的潜力,還有很大的市場障礙需要克服。這些障礙包括:收集能效測量可靠信息的成本很高;缺乏切實的激勵讓房地産開發商、建築公司和土地所有者來支付提高能效的成本;融資渠道上的限制;能源價格補貼(比如中國北方城市的採暖不是按實際消費,而是按面積;家庭用電花費也得到地方政府的巨大補貼)。能效的提高要靠建築部門的人們,他們應該意識到這件事的重要性,願意也有能力採取行動。

提高建築能效的技術性和其他方法有很多,從全世界衆多正在發展中的綠色建築項目就可以看到。上海附近的世界最大零碳城市—東灘生態城正在建設中,這個島上的高能效建築將利用當地可再生能源産生的能量。但是,問題仍然存在,就是如何把這種綠色建築的模型在中國城市中進行更大範圍的推廣。

由於缺乏設計良好的政策措施,建築能效提高的步伐緩慢。正如聯合國政府間氣候變化專門委員會指出的,一系列政府政策在很多國家已經取得了成功。這些政策包括:不斷更新設備能效標準和建築物能效規範;標示制度;能源定價措施和財政鼓勵;電力需求側管理方案;公共部門能源領導方案,包括採購政策、教育和培訓行動;能源服務公司的發展。

要幫助建築能效的落實,還需要適當的政策工具。除了常見方法之外(比如建築規範中的强制性最低能效要求),爲了在中國的建築中實現更大的節能,還必須進一步發展靈活的市場導向方法,比如認證和標示制度、合同能源管理、稅收和財政工具。京都議定書框架下的清潔發展機制提供了國際性的融資渠道,這或許能爲填補建築能效投資缺口提供一個新的機會。

最後,提高能效的另一個巨大挑戰就在於教育。减少可避免的能源浪費、培養良好的能源消費習慣,可以改變消費者的行爲,這對緩解氣候變化是一個巨大的幫助。離開辦公室時隨手關燈,的確有助於减少全球溫室氣體排放。

◎ 本文轉載自「中外對話」網站,原發表日期2007年10月26日。
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