作者：蒙姿合，Michael Bendewald

得益于勤俭节约的优良传统，中国居民自然而然地考虑多方因素采用较节能的方式保证室内温度的舒服。而在美国，人们大多仅通过调节中央空调来维持特定的室内温度（通常设为22℃）。如今，中国建筑部门的发展面临这样一个转折点：追求美式的“舒适”按照其惯有方式发展，使得建筑能耗及碳排放进一步增加；亦或保留节能的好习惯，并合理运用小型控制系统，结合被动设计理念实现建筑的热舒适，同时更好地支持国家“碳达峰”的目标，构建清洁的美好未来。

无论是新建建筑还是既有建筑改造，中国均有机会通过有效运用被动式设计，在不增加能耗的情况下实现建筑热舒适度的改善。这些设计已成功运用于落基山研究所的创新中心，取得了低能耗的同时也为用户提供了高标准的舒适。对于美国来说，显著降低建筑部门能耗不仅要依靠设计的升级，还需要转变住户的行为和理念；而在中国，人们已经养成了节能的良好习惯。创新中心的案例正展示了实现超低能耗建筑设计的可行路径。

在过去的三年中，落基山研究所的“重塑能源：中国”项目携手中美两国行业思想领袖，针对如何帮助中国实现能源经济转型展开了深入的分析研究。在往返大洋彼岸的过程中，我们得以切身体会两国建筑性能的差异并对此进行了深入思考。在探求如何有效提高中国建筑能效的同时，我们不禁思考：建筑的宜居性也应更进一步提高。幸运的是，实践已证明低碳发展策略可在不增加建筑能耗的前提下提高热舒适。我们在美国科罗拉多州巴索尔特创新中心工作的同事正在享受着这项策略带来的舒适。虽然地处寒冷气候带，一个低能耗的小型分布式供暖系统即可满足整个建筑的需求。

中国建筑能耗将持续增长

根据“重塑能源：中国”项目的研究分析，中国目前的新建建筑市场领先全球，每年新增建筑面积18–20亿平方米。快速的城镇化发展和人口增长使得中国的总建筑库存到2050年预计将比2010年增加64%。在“一切照常”的参考情景下，建筑部门一次能源消耗将从7.7亿吨标煤增加到22.7亿吨标煤。在终端用途方面，城镇居住建筑采暖制冷的能耗增长最为显著，预计分别增长一倍和六倍（见图1左侧）。

采暖和制冷用能将显著增长的一大原因是人们对建筑热舒适度更高的要求。在中国跨越多个气候地带，数量巨大的既有居住建筑中，仅有北方集中供暖地区能符合国际普遍公认的热舒适度标准。而数以万计的南方居民仅能依靠独立的采暖设备，通常也只能达到热舒适度的边际提高。此外，中国建筑中的暖通空调系统大多由人工控制运行时间、所覆盖区域等，而且更多考虑到的是怎样操作更节约电费，而非住户实际的舒适度需求。

人们渴望更具热舒适的建筑环境

中国的《居住建筑节能设计标准》中规定，冬季室内主要活动区域采暖温度至少达到18?C，夏季空调温度应设为26?C。这一温度范围相比国际相关标准更宽泛，例如，在美国更普遍的接受范围是20℃到24℃。类似的，国际标准建议的预测平均投票值（即PMV值，一项表征人体冷热感的评价指标，其值介于-3，感觉寒冷和3，感觉炎热之间。PMV值代表特定环境中大多数人冷热感觉的平均）为-0.5到0.5之间，而在中国，-1到1之间的PMV值即认为可接受。

中国建筑标准水平相比国际还较落后，而建筑的实际表现仍常常无法达到标准要求。在集中供暖的北京，有的楼里冬季室内温度可高达30℃。由于没有独立的控制系统，当人们感觉太热时只能打开窗户通风换气。而在较老旧的建筑中，由于建筑保温隔热性能差，人们常常感觉不够暖。地处夏热冬暖气候区的南宁，居住建筑一月份（最冷月份）的PMV值仅为-2.3 – -1.7，居民感觉非常不适。造成这一现象的主要原因有：建筑标准不够严格，建筑材料和施工质量仍有待提高，使得建筑保温性能和气密性不够理想；建筑设备和电器能效也不尽如人意。

人们大约有90%的时间都是在室内度过的，诸如热舒适度、室内空气质量、通风等环境因素与人们的健康和工作效率都息息相关。舒适的环境也能带给人们更愉悦的心情。正因如此，如今千万居民们渴望更具热舒适度的建筑环境。落基山研究所建筑组正在积极和中国的利益相关方展开交流合作，如住房和城乡建设部，中国建筑节能协会等。在交谈中，他们也均表示了提高中国建筑热舒适度的迫切需求。在中国积极开展的绿色建筑项目中，建筑舒适度和宜居性也是工作的重点和关注的焦点。我们并不主张将舒适度标准提高到和美国一样的程度，因为有时“美式”的舒适是“过度”的，从节能角度考虑并非最优。中国居民有很多很好的节能习惯，值得继续保持和发扬。

提高建筑热舒适度是否就意味着能耗的提高？

乍一看，这似乎是无法避免的趋势。为达到国际公认的舒适度标准，随着时间的推移，建筑采暖制冷能耗确实很可能会大大增加。幸好，我们也有相应的解决方案。

在重塑能源情景下，建筑热舒适度的提升可在保持现有能耗水平的前提下实现（见图1右侧）。对于新建和既有建筑，实现“重塑能源”的举措包括（1）运用被动式设计使得建筑能够最大程度利用自然通风、采光等，并通过提升保温围护结构进一步减少建筑采暖制冷的用能需求；（2）使用高能效的设备电器，在低耗能的前提下满足各项用能需求；（3）利用传感和智能控制技术不断优化建筑运行耗能。上述每一项措施既能提升建筑能效，又能提高热舒适度。

可喜的是，中国在这方面已经取得了很大的进展：在不增加建筑能耗的情况下提高了热舒适度。了解到建筑热性能改造的巨大潜力，从2007年起中国针对北方供暖地区居住建筑开展了大规模改造项目。根据住建部的报告，经过改造后的建筑保温性能和气密性都有明显进步，冬季室内温度提高了3–5℃。此外，位于秦皇岛的“在水一方”被动房示范项目成功降低了62%的采暖能耗，室内空气质量也远优于附近的类似建筑。2015年10月，住建部还发布了《被动式超低能耗绿色建筑技术导则（试行）》，各类被动房示范项目在在全国各地积极进行着。

大胆的创新突破可以引领行业更快的进步。一项拥有卓越建筑性能表现和超高热舒适度的行业领先典范之作便是落基山研究所位于美国科罗拉多州巴索尔特镇的办公总部——创新中心。尽管地处美国最寒冷的气候地带，一体化、被动式设计加上实现净零能耗的坚定决心使得创新中心达到了业界所有最高标准。热舒适度设计方案的创新也使得建筑在实现净零能耗得同时，更为员工提供了实用而舒适的工作场所。传统的维持室内特定温度的做法是依靠高能耗的中央暖通空调系统向室内注入冷气或暖气。摒弃了这一方案，在更广的温度范围内（事实上和中国相关标准所规定或建议的温度范围非常接近）仍可达到PMV值±0.5的舒适标准。

新的设计方案和建筑运行方式考虑了影响人体热舒适度的六大因素：空气温度、空气流速、表面温度、湿度、着装和活动量。相比中央空调系统，员工可通过更低能耗的个人设备根据实际需求随时调节自身舒适度。这些高能效的设备包括，能直接加热制冷的个人舒适座椅，可调节的风扇和窗户等。落基山研究所较休闲的工作着装要求也更多鼓励员工根据个人需求调整着装。这一系列突破性的举措均使得创新中心成为建筑能效和舒适度的行业先驱。这样合理充分运用有针对性的小型控制系统的设计方案在中国同样是前景可观的。

随着新建建筑的不断涌现和人们对建筑舒适度要求日益提高，中国亟需采取新型的低碳建筑发展策略。实践已证明通过一体化、被动式设计，建筑保温结构升级，用户参与等一系列措施，建筑热舒适度可在不增加其用能需求的前提下得以实现。在中国力争碳排放早日达峰的大背景下，更应把握住机会充分挖掘建筑部门的节能减排潜力。