基于零能耗可行性分析下的城市住宅模型分析——以天津市为例

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1、天津大学硕士学位论文基于“零能耗”可行性分析下的城市住宅模型研究第一章绪论1.1研究背景1.1.1世界能源形势与我国住宅节能现状1.1.1.1世界能源形势世界的发展与进步似乎总是伴随着人类对能源需求的不断增加:在农业时代,以农业和手工业为主、商业、工业为辅的生活使得人类对于能源需求几乎为零;而随着工业化时代的到来,机械、化工等新型产业的兴起与发展在极大的方便的人类生活的同时增加了对能源需求,但是这种能源需求在初期增长速度较缓且完全可以得到满足,但是工业革命以后,各种新技术、新产业的出现极大的丰富了人类的生活,使城市中的机会也越来越多,因此大量人口开始不断地涌入

2、城市,而人类对能源需求也在以前所未有的速度增长,甚至人们开始理所当然的以为:人类是世界的主宰,能源是为人类服务而存在的,是取之不尽、用之不竭的1。直到20世纪70年代,世界出现了石油危机,即能源危机(主要指常规化石能源危机)。由于这次能源危机波及的范围很广,给世界各国尤其是发达国家的经济、政治与社会等各方面带来了巨大的冲击,引起了世界各界人士的广泛关注与重视,人类第一次意识到了能源是有限的且面临着短缺的危机,而解决能源危机对世界的发展与进步而言极具紧迫性与重要性。但是随着世界经济、政治与社会的不断发展与进步,能源的刚性需求必然是有增无减的。根据国际能源署(In

3、ternationalEnergyAgency,简称IEA)的最新统计数据,如图1-1所示:1973年全球一次能源消费量仅为61.1亿吨油当量,而在2010年全球一次能源消费量竟达到了127.2亿吨油当量,全球一次能源消费量在2过去的37年内(1973-2010年)竟以约2.92%的年平均增长量的速度增长。而根据世界能源市场的消费历史及国际能源署的相关预测,可知这种能源消费的增长趋势将会持续下去。目前,世界能源市场结构主要是以常规化石燃料如石油、煤炭、天然气等为1傅秀章,夏热冬冷地区住宅节能设计与能耗评价研究:[博士学位论文],南京;东南大学,20042Int

4、ernationalEnergyAgency,KeyWordEnergyStatistics,2012-1-第一章绪论主,可再生能源及其他新型清洁能源并存的形式。如图1-1所示,在世界能源消费市场上石油、煤炭的比例有所下降,天然气所占比例却上升,同时生物质能、核能、氢能等其他新型清洁能源开始逐步被开发利用,但是其在市场所占比例依然保持着较低水平。图1-1:各地区一次能源消费占全球一次能源消费比例变化(数据来源:《KeyWordEnergyStatistics,2012》)国际能源署发布的《全球能源展望》(WorldEnergyOutlook,简称WEO)中的相

5、关预测表明:在未来的一段时间内,石油的消费量虽然会持续增长,但其在世界能源市场中的比例却会继续下降,天然气在世界能源市场中的份额将会稳步上升,而煤炭在中国、印度等需要快速发展工业的发展中国家、地区的能源市1场中的占有额将会增加。此外,根据已探测的常规化石能源储量及当前开采速度预测:全球的石油、煤炭和天然气可持续供应时间分别约为40年、155年及652年。能源消费的增长速度与常规化石能源有限之间的矛盾,使得能源危机成为制约世界发展与进步的重要因素。此外,如图1-2所示,在过去的37年内,全球各地区一次能源消费均有所增长,尤其是OECD、欧洲、欧亚、美洲等经济、政

6、治、社会等发达的地区,其一次能源消费量在全球的比例却是有所下降的;与此相反,其他欠发达地区、发展中国家的一次能源消费量在全球所占的比例却是上升的。究其主要原因有两点:其一,发达国家、地区的产业结构开始向低能耗、高产出转变;其二,发达国家、3地区高度重视节能、提高常规能源利用率以及新能源的开发利用等。1徐伟主编,国际建筑节能标准研究,北京:北京建筑工业出版社,20122张豪,光伏建筑一体化在校园环境中的应用潜力研究——以天津大学新校区为例:[硕士学位论文],天津;天津大学,20133徐伟主编,国际建筑节能标准研究,北京:北京建筑工业出版社,2012-2-天津大学

7、硕士学位论文基于“零能耗”可行性分析下的城市住宅模型研究图1-2:各地区一次能源消费占全球一次能源消费比例变化(数据来源:《KeyWordEnergyStatistics,2012》)由此可知,解决能源危机绝不是一件简单的事,它需要的不仅仅是减少能源需求、提高能源利用率,更需要我们积极开发可再生能源与其他新型清洁能源,提高其在能源生产消费市场上的占有率,从根本上改变现有的能源市场结构。1.1.1.2我国住宅节能现状随着工业化步伐的加快、世界经济的迅速发展与人们生活水平的不断提高,建筑用能迅速增加,建筑能耗在社会总能耗中的比例也在大幅度增加。据相关部1门统计,在

8、世界能源消耗中,如图1-3所示,建筑能

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