美食提供给我们身体所需的日常能量，更赋予我们治愈的力量。但我们极少会想到，这些饕餮大餐背后消耗了多少能源。用能表现是LEED最为关心的领域，如果我们希望打造更加节能的住宅建筑空间，烹饪作为家庭能源消费的主要方式之一不可忽视。在LEED住宅体系中，我们可以看到LEED要求住宅内使用的厨房器具需符合EnergyStar标准，以提升灶具和炊具的能效水平。
但另一方面，烹饪本身产生的能耗也大有学问，尤其是中式餐饮语境下，我们钟爱的爆炒、炖煮消耗多少能源？我们可以吃得更“节能低碳”吗？
针对这一创新性的课题，我们邀请中国建筑科学研究院环境、健康与可持续发展中心的汪洪博士，从烹饪能源的角度思考中式烹饪的用能规律。比如你可能想知道：西红柿炒鸡蛋和炖猪骨哪个更节能？
中国建筑科学研究院建筑设计院
环境、健康与可持续发展中心主任
汪洪博士
01
我们为什么要研究
中式烹饪的能耗问题？
了解中式烹饪中的能耗，具有很重要的意义。这是因为在中国，建筑消耗了大约30%的社会能源，而在这30%中，60%的能源是由居住类建筑消耗的，它们主要用于家庭采暖、照明、生活用热水和烹饪等等。根据一项年的研究数据，与美国、日本相比，中国居住类建筑消耗的能源是最低的，每年大约消耗27千瓦时/平方米/年（1千瓦时=1度电），但值得注意的是，中国烹饪所占的总能耗比例在几个国家中是最大的，大约为居住类建筑能源消耗的35.1%，相比之下，美国和日本的这一比例仅为7.4%左右。
这是一个有趣的对比，背后的原因更值得我们探讨。
从中西方饮食差异的角度来看，中国以种植为主的农耕文化背景，让我们长久以来坚持以五谷为主、蔬菜为辅，外加肉食的传统饮食习俗，并更偏好热食、熟食。而西方国家在游牧民族、航海民族的文化背景下，以渔猎、养殖为生，形成了以动物性食料为主的饮食习俗，作为辅食的蔬菜很多时候以前菜沙拉的方式出现，不用烹饪。这是中式烹饪耗能较多的主要原因。
热气腾腾的食物更吸引我们的中国胃图源：imgur
从烹饪方式上看，西方人的饮食以科学和营养为最高准则，往往不强调味道。而中国烹饪，往往被认为是一种艺术，把追求美味奉为进食的首要目的。民间有句俗话：“民以食为天，食以味为先”，“色、香、味”对国人来说是评判食物的首要标准，为此，中国发明了许多烹饪方式将食物的“色、香、味”最大化地发挥出来，比如大家都熟悉和采用的“溜、焖、烧、汆、蒸、炸、烩、扒、炖、爆”。这些复杂的烹饪方法也相应地产生了更多的能耗。
02
从两个有趣数据
看中式烹饪的能耗原理
出于对烹饪和节能的兴趣，我对中国家庭经常做的主食和十几道菜的做法和能耗进行了统计，发现一份猪骨汤最耗能（1.47度电），而一盘西红柿炒鸡蛋最节能（0.度电）。
中国家庭常做的主食和辅食的能耗排名
为什么炖猪骨和西红柿炒鸡蛋的能耗相差那么多？
做菜是门技艺，也是门科学。能否把食材做熟，和传热学中的传导方式（传导、对流、辐射）紧密相连，还涉及到介质（空气、油，水）和食材的物理特性等种种因素。以烹饪的介质为例，水的比热容*是4.2焦/克。度，油的比热容是2焦/克。度；水的沸点是度，而烹饪用油的沸点一般在度。也就是说，当我们需要加热食材时，用水作为介质烹饪每升高1度吸收的热量是用油作为介质的2倍，与其说能量用于加热食材，不如说更多能量都用来加热介质——水了。同时，介质的温度越高，与食材的温差越大，短时间传到食材的热量就越多，食材熟的越快。由于烹饪用油加热后可以达到更高的温度，而水只能达到度。这就不难解释，为什么炖猪骨比西红柿炒鸡蛋多耗那么多能。
*比热容：比热容简称比热，亦称比热容量，是热力学中常用的一个物理量。它表示在没有相变化和化学变化时，1克均相物质温度升高1度所需的热量，这一数字也代表着物体吸热或散热的能力。比热容越大，物体的吸热或散热能力越强。
在了解了烹饪能耗产生的原理之后，我们还可以跟随中国历史的沿革，一窥各个朝代老百姓做一顿饭的用能情况。
在唐朝（公元-年），长江流域的人们掌握了种植稻米的技术，日常生活中的主食是米饭和粥，主要的辅食是鱼，而不是肉和蔬菜。人们使用水煮作为主要的烹饪方式。北方地区受到从现在的*地区传入我国的土耳其斯坦饮食文化的影响，把饼作为常见的主食，烤肉作为辅食。
作为中国历史上最繁荣的朝代，宋朝（公元-年）在饮食种类和烹饪方式上都得以蓬勃发展。主食越来越丰富，出现了米饭、粥、面条、饺子和馒头，猪肉、鱼和蔬菜更多的出现在了老百姓的餐桌上。这一时期，人们使用的主要烹饪手段是煮和蒸，值得留意的是汤作为一种新的饮食也在宋朝出现。
元朝（公元-年）是中国历史上第一个非完全中原文化统治的朝代，非中原的饮食和烹饪方式从蒙古传入中国。除了用煮和蒸制作的米饭和粥，烤和煎的薄饼作为主食也越来越普及。人们开始大面积饲养禽类，如鸡、鸭、鹅，它们成为百姓的家常肉类。这时期肉食的加工方式主要为烤和熏，而蔬菜的做法多为煮、蒸和炒。
到了明朝（公元年-年），当代社会的大多数烹饪方式已经基本出现，书中可见上百种烹饪术语。根据《开工天物》记载，各种植物油，尤其是菜籽油的提取已经成熟，百姓们掌握了“溜、焖、烧、汆、蒸、炸、烩、扒、炖、爆”等各种烹饪方式。
基于不同朝代的饮食食材和烹饪方式的能耗，我们可以大致计算出各个朝代普通百姓家庭一餐需要消耗多少能源。
中国家庭常做的主食和辅食的能耗排名
需要强调的是，烹饪能耗的计算十分复杂，上图中展示的各个朝代的烹饪能耗菜单，仅仅能反映烹饪需求侧的能源，也就是从烹饪介质和热传导方式（传导、对流、辐射）入手，计算把食材做熟所需的能量，而没有考虑燃料、灶具、炊具和食材的特性等。要全面了解一道菜所需能耗，还需了解这些炒菜能源供应侧的特性。一些现在特有的烹饪方式，比如微波炉、烹饪用喷枪使这方面的研究更加复杂。
03
什么影响着你家的烹饪能耗？
根据年到年城市居民的用能统计，烹饪、家电和照明是3项除冬季采暖外最大的居住类建筑能源流向。得益于煤改气的推进，烹饪能耗的变化并不明显。
城市居民-年用能统计
《中国建筑节能年度发展研究报告（）》
而一项年进行的烹饪需求侧的调研，分析了24个省份个经常在家吃饭的家庭的烹饪习惯，调研结果反映出以下规律：
一个家庭的烹饪能耗相对来说很稳定，而不同家庭之间烹饪能耗有明显差别。这主要由于一个家庭中的“掌勺者”和口味都比较固定，调查中发现66.1%的家庭是由一个固定的家庭成员负责做饭，54.9%的家庭选择“炒”为主要的烹饪方式，其次是“炖”，再次是“煮”。在菜品的选择上，调研发现很多家庭会倾向于固定的几种口味，其中一个主要原因是童年时父母做的饭菜口味往往能够得以传承，其次固定的口味也更节约时间。饭菜口味和菜谱在一个家庭中长期不变，使得一个家庭中的烹饪能耗能够保持稳定，但家庭与家庭之间的烹饪能耗可以相差很多。
另外一个发现是烹饪能耗与家庭人数之间有一定关系，但并非是正相关，家庭的生命周期对烹饪能耗影响更大。比如同样是2人家庭，新婚夫妇由于工作紧张，和需要更多的娱乐时间，经常在外面吃饭或点外卖，烹饪能耗大大少于退休的夫妇，这是因为退休夫妇时间充裕，收入降低，大多数时间会在家里做饭，烹饪能耗自然高。同样的规律也反映在青年公寓和活力老人公寓上，活力老人公寓的烹饪能耗比青年公寓高。下表反映了在不同生命周期的中国家庭所需要的全天烹饪能耗。
04
从需求到供应，
中式烹饪减排的最大挑战是什么？
正如前面所说，烹饪能耗涉及的领域很多，包括燃料、厨具、炊具、食材、烹饪习惯等等，其中供应侧的能源问题是近年来国际上