在社會(huì)慣性和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)則的影響下，環(huán)保、節(jié)能在建筑領(lǐng)域已部分等同于購(gòu)買(mǎi)新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品，那么，先進(jìn)的就一定是必要的嗎？要環(huán)保就要多花錢(qián)嗎？
首先，堅(jiān)決反對(duì)現(xiàn)在到處上馬的大規(guī)模區(qū)域供冷技術(shù)。2006年和2007年夏天，到日本各個(gè)城市的電力公司、燃?xì)夤具M(jìn)行過(guò)研究交流，充分了解了這個(gè)技術(shù)的缺點(diǎn)。區(qū)域供冷的溫差不能超過(guò)10 ℃，供水5 ℃，回水zui多15℃。目前北京市集中供熱系統(tǒng)的供水溫度是130 ℃，回水溫度是60～70℃，溫差近70℃。這樣的話區(qū)域供冷在輸送過(guò)程中損失的能耗至少是供熱的6倍以上。
同時(shí)循環(huán)泵的電耗還將轉(zhuǎn)換為熱量，加熱冷水，也造成了冷量的浪費(fèi)。我在日本新宿調(diào)查，那里有世界zui早建成，也是目前zui為完善的集中供熱系統(tǒng)。新宿是高密度的辦公區(qū)域，供冷范圍在幾公里之內(nèi)。他們的技術(shù)人員介紹，經(jīng)過(guò)測(cè)算，他們的冷量損失可以控制在10％左右。我很奇怪，北京供熱管網(wǎng)的保溫材料遠(yuǎn)不及日本，熱網(wǎng)總長(zhǎng)度近1000km，且冬季管網(wǎng)內(nèi)溫度為130 ℃，室外0℃，溫差130℃，損失才1％，他們的管網(wǎng)內(nèi)溫度5℃，室外溫度30℃，溫差才25℃，損失怎么可能達(dá)到10％呢？把統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析了一遍才發(fā)現(xiàn)，全年循環(huán)水泵的耗電量相當(dāng)于供冷量的8.5%，除了電動(dòng)機(jī)效率，其他的熱量全跑到水里去了。所以管網(wǎng)損失大不是因?yàn)楣艿辣夭?，而是因?yàn)樗冒l(fā)的熱在加熱冷水。
第二，供冷和供熱不同，集中供熱的負(fù)荷在40%～*之間變化，但供冷負(fù)荷不光和室外溫度有關(guān)，還和室內(nèi)發(fā)熱有關(guān)，比如會(huì)議室，很多人來(lái)開(kāi)會(huì)，末端負(fù)荷馬上大幅增長(zhǎng)，散會(huì)后負(fù)荷又大幅下降。因此供冷末端負(fù)荷在1％～100％之間變化，但這么大的變化范圍很難通過(guò)水量的調(diào)節(jié)得到充分實(shí)現(xiàn)。
此外，在集中供冷過(guò)程中，供冷公司通常處于強(qiáng)勢(shì)，使用者處于劣勢(shì)，如果計(jì)算冷量收費(fèi)，往往會(huì)為了賣(mài)出更多的冷量，增加實(shí)際用冷量。經(jīng)過(guò)調(diào)查，日本的辦公樓采用集中供冷的，單位面積能耗量在150～160 kW?h/m2以上，而用自身的冷機(jī)供冷的辦公樓能耗只有80～110 kW?h/m2，比集中供冷低30%，這就是強(qiáng)勢(shì)造成的。可能有些人認(rèn)為集中供冷的優(yōu)勢(shì)在于提率，但電動(dòng)制冷機(jī)效率的提高是有限的，機(jī)器容量只能到2～3 MW，再加大容量，效率也不會(huì)進(jìn)一步提高了。
上面提到，日本使用集中供冷的辦公樓能耗反而大于獨(dú)立冷源供冷的建筑，即使是*效率zui高、效果的一個(gè)例子，每平方米的用冷量也比獨(dú)立冷源的樓高。美國(guó)大學(xué)校園里也都普遍采用集中供冷，但實(shí)際能耗也都高于分散供冷?？赡壳拔覀儑?guó)家卻不斷把集中供冷當(dāng)作節(jié)能減排的*途徑，各種項(xiàng)目紛紛上馬。2008年，海南開(kāi)工建設(shè)一個(gè)號(hào)稱(chēng)亞洲zui大的區(qū)域供冷項(xiàng)目，作為海南島節(jié)能減排的zui大項(xiàng)目。但我要說(shuō)，這不是節(jié)能減排，一定會(huì)使能源消耗量增加。
區(qū)域供冷與熱電聯(lián)產(chǎn)
再看用工業(yè)余熱制冷。熱電廠夏季的熱量就是廢熱嗎？如果用吸收機(jī)制冷水進(jìn)行制冷，只能抽取溫度為150 ℃的蒸汽，但只有蒸汽熱量的12%能進(jìn)入發(fā)電機(jī)發(fā)電。另外，至少還需要6%的電力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵。少發(fā)的電和循環(huán)泵耗電合計(jì)，折合為冷量的18%，當(dāng)電制冷的COP＝6時(shí)，二者效能是相同的。因此用熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域供冷，跟把熱量轉(zhuǎn)換為電能送入電網(wǎng)供用戶制冷，折合成一次能源，效率是一樣的。如果再考慮到冷量輸送的困難和損失，就顯得沒(méi)有多大必要了。
如果不在電廠做吸收機(jī)制冷水，可行的技術(shù)途徑可能是直接用熱水循環(huán)制冷，COP ＜0.7；或者用溶液除濕，拿熱水送新風(fēng)，等效COP ＞1.5，還能解決蓄能問(wèn)題。但這些方法都要求有足夠多的末端用戶，但如何讓那么多的公共建筑采取這種技術(shù)方式，進(jìn)行大量的設(shè)備改造，還是一個(gè)難題。
樓宇熱電冷三聯(lián)供
樓宇式熱電冷三聯(lián)供，就是在樓宇內(nèi)設(shè)置天然氣發(fā)電機(jī)，余熱用于冬天供熱，夏天供冷和生活熱水。很多人認(rèn)為這是節(jié)能的好方法。但他們的論斷都建立在一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)上，就是和燃煤發(fā)電效率33%相比，這種技術(shù)的發(fā)電效率更高，因而更節(jié)能。但采用燃?xì)馊济郝?lián)合發(fā)電的北京市第三熱力廠，其發(fā)電效率是55%，既然是樓宇式熱電冷三聯(lián)供采用天然氣發(fā)電，就不應(yīng)該和燃煤發(fā)電比，而應(yīng)該和天然氣發(fā)電廠的效率比。
樓宇熱電冷三聯(lián)供裝置在冬天進(jìn)行熱電時(shí)，確實(shí)比單獨(dú)燒天然氣鍋爐要節(jié)能，但在冷電聯(lián)產(chǎn)的時(shí)候，就不如大的天然氣發(fā)電廠加制冷機(jī)節(jié)能了。發(fā)電效率50%，冷電發(fā)電效率zui多30%～40%，剩下的余熱制冷，算下來(lái)遠(yuǎn)不如燃?xì)鉄犭姀S節(jié)能。把有限的天然氣資源用于效率為40%的樓宇發(fā)電，而不提供給原料短缺的燃?xì)獍l(fā)電廠，實(shí)際上也是一種能源浪費(fèi)。
但由于這類(lèi)設(shè)備中zui貴的就是發(fā)電機(jī)。當(dāng)設(shè)備投入已經(jīng)發(fā)生后，即使低效地純發(fā)電，熱量廢棄了，在經(jīng)濟(jì)上也比發(fā)電機(jī)閑置合算。因此出于經(jīng)濟(jì)利益，使用者就有可能在過(guò)渡季通過(guò)單純發(fā)電確保利益，但其能源消耗大于使用公共電網(wǎng)的供電，實(shí)際上間接造成了能源的浪費(fèi)，可謂“省錢(qián)不省能"。當(dāng)前有關(guān)部門(mén)正在制定政策推廣這種技術(shù)，可以說(shuō)只是被其貼著的“節(jié)能"標(biāo)簽吸引，而沒(méi)有認(rèn)真研究它的實(shí)質(zhì)。
太陽(yáng)能光伏電池和空調(diào)制冷
大家都知道，太陽(yáng)能光伏電池價(jià)格昂貴，我們先不談其生產(chǎn)過(guò)程是否過(guò)多消耗能源，單看它是怎么發(fā)電的。
太陽(yáng)能電池發(fā)電需要遵循兩個(gè)原則：一個(gè)是哪兒發(fā)的電多就把裝置設(shè)在哪兒，所以光伏電池通常都在房頂上；第二點(diǎn)，需要維持光伏電池的表面清潔。實(shí)際上，我們國(guó)家的西北地區(qū)晴天相對(duì)較多，更適于用太陽(yáng)能發(fā)電，那里基礎(chǔ)建設(shè)落后，也急需電能。而大城市往往能源配套較好，污染和遮擋都很?chē)?yán)重，影響太陽(yáng)能的吸收。例如，上海市政府安裝了大量的光伏電池，但不到一年發(fā)電量就降低了，因?yàn)榘l(fā)電節(jié)約的資金不足以形成經(jīng)濟(jì)動(dòng)力刺激人們擦洗電池。所以說(shuō)，勞動(dòng)力成本相對(duì)較低，能源產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更為重要的地區(qū)，可能更適于使用光伏電池發(fā)電。
此外，我個(gè)人也不主張使用太陽(yáng)能進(jìn)行空調(diào)制冷。今天的太陽(yáng)能空調(diào)制冷技術(shù)與40年前剛剛發(fā)明時(shí)相比沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)性的變化，但為什么40年都沒(méi)有得到真正的推廣？原因在于太陽(yáng)能的經(jīng)濟(jì)性取決于年可運(yùn)行時(shí)間。太陽(yáng)能熱水器為什么這么普遍？不用政府組織，老百姓就都自覺(jué)使用太陽(yáng)能熱水器，使得中國(guó)成為太陽(yáng)能熱水器總量世界*的國(guó)家？因?yàn)樘?yáng)能熱水器一年四季都能得到使用。但太陽(yáng)能空調(diào)一年能開(kāi)多長(zhǎng)時(shí)間呢？由于中國(guó)家庭夏季普遍開(kāi)空調(diào)的時(shí)間還較少，相對(duì)它的成本，使用太陽(yáng)能空調(diào)就顯得很不經(jīng)濟(jì)了，這也顯著制約了太陽(yáng)能空調(diào)的推廣。
VAV系統(tǒng)
現(xiàn)在很多十幾萬(wàn)平米的巨型建筑都使用VAV系統(tǒng)，成為一個(gè)非常時(shí)髦的“節(jié)能措施"，甚至有人說(shuō)，沒(méi)有VAV系統(tǒng)，都不好意思說(shuō)這是五寫(xiě)字樓。
我聽(tīng)說(shuō)有的建筑，一個(gè)系統(tǒng)帶三四百個(gè)變風(fēng)量箱，把我嚇著了。VAV方式能不能滿足各個(gè)末端的溫濕度要求，關(guān)鍵在于末端組合的性質(zhì)是不是一致。采用超大規(guī)模VAV系統(tǒng)，各個(gè)末端的組合形式一定是不同的，如果沒(méi)有有效的再熱，各個(gè)末端的溫度需求很難全部得到滿足。比如電視臺(tái)，一個(gè)房間是編輯室，若干編輯機(jī)釋放著大量熱量，而另一個(gè)間是總編室，只有一個(gè)人和一臺(tái)電腦。如果要保證編輯室的送風(fēng)要求，總編室的溫度就會(huì)過(guò)低，很難全部協(xié)調(diào)好，只能通過(guò)再熱滿足需求。日本也有一些變風(fēng)量系統(tǒng)的成功案例，但他們的系統(tǒng)都非常小，每個(gè)AHU只帶五六個(gè)末端，而不是這種大型的系統(tǒng)。
現(xiàn)在還發(fā)展出“冰蓄冷低溫送風(fēng)變風(fēng)量"的形式，送風(fēng)溫度僅為11～12 ℃。送風(fēng)溫差大，風(fēng)機(jī)電耗自然會(huì)降低，但這增加了末端調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的困難，同時(shí)由于送風(fēng)溫差大，只能送飽和風(fēng)，導(dǎo)致室內(nèi)偏干，相對(duì)濕度30%～40%，又增加了新風(fēng)處理的難度。
VAV空調(diào)還有一些其他問(wèn)題。比如說(shuō)不能單獨(dú)關(guān)斷某個(gè)房間，只能設(shè)置成zui小風(fēng)量，如果400個(gè)VAV變風(fēng)量箱連在一塊，辦公樓里有兩個(gè)加班的，400個(gè)就都得陪著，同時(shí)，VAV空調(diào)的回風(fēng)是互相串通的，可能會(huì)導(dǎo)致傳染病的傳播，新風(fēng)也難以保證。所以說(shuō)，VAV系統(tǒng)不是大型辦公樓空調(diào)的*選擇。
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