对中国建筑基础设施方面的二项建议

 

中国正处于大规模城镇化建设过程中，这是中国走向全面小康社会的必由之路。

但是城镇化带来的一个重要问题就是水资源消耗和建筑能耗的急剧增长。而中国人均水资源不足世界平均水平的1/4，建筑能耗占到国民经济总能耗的近30%，如果继续按照目前的建筑模式发展，必然加剧甚至恶化中国能源和水资源的供需平衡，从而制约中国经济的可持续发展和社会和谐安定。

参考国外成熟经验，以及本人对建筑节能、水资源安全与能源的关系，对中国建筑基础建设提出二项建议如下：

1．分质供水设施作为中国建筑的必备(或给予预留)

分质供水是发达国家广泛采用的成功经验，对中国更有特别重要的意义。

水的用途多样，但除了饮用之外，居民其他用水的水质要求不高。如果将所有的用水水质都处理达到高品质的饮用水标准，社会成本巨大，浪费严重。如果只将少量饮用水处理到可以直接饮用的标准，所需的社会成本和能耗大幅度减小，这似乎成为众所周知的共识，可以认为分质供水是今后中国建筑的必然选择。

要充分说明本建议，可以找到很多的数据，这里仅以国人饮用水能耗给予简要说明。由于中国供水水质保证水平不高，以至于国人形成了喝开水的习惯。目前采用电热水壶烧开水已非常普遍，这里给大家简单算一笔账，水的比热是4.18kJ/kg℃，将水20℃的室温加热到100℃的沸点，如果采用电加热，单位电耗为0.093kWh/升，按每人每天1.25升饮用水标准计算，仅此一项，中国13亿人口每天的电耗约1.51亿度（相当于21台30万kW发电机组全天的发电量），全年551.8亿度，按2007年357g/kWh的电网平均供电燃料单耗计算，折合标准煤耗全年约0.2亿吨，可占全国总能源消耗的1%。

目前RO反渗透海水淡化技术制水电耗约0.004kWh/升，可达到直接饮用标准，国人用电烧开水所耗的电是其电耗的23倍多。

如果采用分质供水，则完全没有必要将水烧开，大大降低这部分的能耗，具有重要的节能意义。如果不习惯饮用凉水，也只需加热至比体温略高的水平，能源消耗也将大大减小。一部分国人喜欢喝茶或咖啡，常需要开水，这属于额外的能源需求，应考虑其他措施。

由于中国经济尚未发展到能够实施分质供水的条件，因此目前中国的大量城镇民用及商用建筑等均未配备分质供水设施。但我们知道，建筑是一项可以称为百年大计的工程项目，东、西方均用几百年的经典建筑。一旦建好，再做改造难度、费用及社会影响巨大。因此提前预留是一种非常重要的选择，投资增加不多，却为今后改造提供了极大的方便，应引起有关方面的重视。

2．低温地板辐射采暖设施作为北方采暖建筑的必备(或给予预留)

节能的方向有两个：其一是燃料单耗，主要通过提高从能源的生产供应、网络输配到终端用户的各个环节效率来实现。另一则是努力降低需求侧的能量消耗，比如通过建筑保温减小采暖制冷负荷，采用节能灯具减小用电负荷等。目前建筑节能主攻方向在建筑维护结构等方面，多属于需求侧的节能，这些措施固然是正确的。但是这里要说的是，供应侧的节能意义更大。

北方建筑的冬季采暖是整个建筑能耗的重要组成部分，占有很大的比例，目前的采暖能耗利用效率很低，参见前面的博文——单耗分析理论与能源利用的效率问题。要实现建筑采暖节能，走热电联产低品位化供热的道路和锅炉烟气余热利用，供45-50℃热水进行采暖将是必然选择。

目前建筑采暖的供热水温度多在90-120℃，而房间温度只需20℃，这种采暖方式属于能质匹配不合理的用能方式，是建筑采暖能耗偏高，能源效率低下的一个重要原因。目前广泛使用的自然对流辐射散热器是按90-120℃的热水温度标准设计制造的，不能适应低品位45-50℃热水采暖的要求。因此，不改变目前取暖的末端散热设备型式，就不可能取得本质上的（或革命性）的节能效果。

因此建议将低温地板辐射采暖设施作为北方采暖建筑的必备，在目前无法实施低品位供暖的条件下，至少给予预留备用，以适应将来建筑节能改造的需要。

 

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自周少祥科学网博客。
链接地址：https://m.sciencenet.cn/blog-38693-31028.html

上一篇：水蒸汽凝结以辐射方式释放潜热的微观物理机制
下一篇：关注民生问题案件——75名发电厂集体工因同工不同酬提起诉讼