可再生能源技術(shù)在既有建筑節(jié)能改造中應(yīng)用的研究

陳捷等

摘 要：可再生能源技術(shù)是建筑節(jié)能技術(shù)的重要組成部分。在我國大量的既有建筑需要進行節(jié)能改造的前提下，本文通過對既有建筑在節(jié)能改造中面臨的現(xiàn)狀和可再生能源技術(shù)的應(yīng)用進行分析，總結(jié)存在的問題，提出應(yīng)加強的工作重點。

關(guān)鍵詞：可再生能源；既有建筑；節(jié)能改造

一、既有建筑的節(jié)能改造的必要性

根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示，中國的城鎮(zhèn)化率在近10多年的時間里，每年保持近1～2%的水平穩(wěn)定增長，并且經(jīng)預(yù)測，在未來的十年內(nèi)總體仍處于城鎮(zhèn)化率穩(wěn)步上升階段和加速城鎮(zhèn)化進程的過程中。數(shù)據(jù)顯示，2012年末中國的城鎮(zhèn)化率為52.57%，相比于2000年的36.22%，城鎮(zhèn)化總體水平有了大幅的提高。

在我國城鎮(zhèn)化的進程中，最顯著的特征就是城市面積的急劇擴大和高層建筑的拔地而起。我國每年建成房屋面積高達17～18億平方米，超過西方發(fā)達國家建成建筑面積的總和。經(jīng)過多年的建設(shè)發(fā)展，我國目前已存在既有建筑面積超過430億平方米。大量的建筑帶來了巨大的能耗，目前，我國建筑能耗占我國能源總消耗量的三分之一，并且浪費非常嚴重，能耗增長的速度大大超出了能源生產(chǎn)的速度。根據(jù)統(tǒng)計，在既有的超400億平方米建筑中，僅有1%為節(jié)能建筑，其余無論從建筑圍護結(jié)構(gòu)還是采暖空調(diào)系統(tǒng)來衡量，均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當(dāng)于緯度相近的發(fā)達國家的2-3倍。[1]

既有建筑在建造的過程中，首先由于時代的原因和技術(shù)的限制，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用普遍不多，能源利用效率一般偏低；其次，在能源價格偏低，建筑整體用能總量較少的時期，節(jié)能的需求也不是十分迫切；最后在城鎮(zhèn)化發(fā)展的過程中，地方政府過于偏重GDP的增長，單純的進行數(shù)字游戲，而忽視了礦石資源消耗所帶來的環(huán)境污染，從而間接助長了高能耗建筑的大規(guī)模產(chǎn)生。如果對這種高耗能建筑不重視，仍讓其不斷發(fā)展下去，國家整體能源生產(chǎn)勢必不能滿足其快速增長的要求，從側(cè)面引發(fā)能源價格的大幅變動并對經(jīng)濟的發(fā)展造成一定的困難，同時大量既有的高能耗建筑消耗資源所產(chǎn)生的污染物對環(huán)境的破壞日益加劇，國民所期待的藍天白云越來越成為往日記憶。因此，針對既有建筑開展節(jié)能改造非常迫切，這是貫徹可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排規(guī)劃目標(biāo)，改善人們居住環(huán)境的重要舉措，符合新時代全球發(fā)展趨勢。

二、既有建筑節(jié)能改造的現(xiàn)狀分析

（一）改造規(guī)模和經(jīng)濟壓力巨大。根據(jù)國務(wù)院和建設(shè)部等多個部門關(guān)于加快節(jié)能環(huán)保業(yè)發(fā)展的要求，我國城鎮(zhèn)節(jié)能的目標(biāo)分為兩個階段：第一階段到2010年為止，城鎮(zhèn)建筑平均節(jié)能要達到節(jié)能50%的目標(biāo)。在這其中，重點城市和特大城市要達到65%，中等城市完成15%，小城市完成10%；第二階段到2020年，全國大部分城鎮(zhèn)要完成既有建筑的節(jié)能改造。這對于目前現(xiàn)存的海量既有建筑來說，任務(wù)非常艱巨。尤其是考慮到節(jié)能效果和費用的問題，在前期只能小規(guī)模試點的前提下，要達到2020年完成既有建筑改造的目標(biāo)，每年所需要改造的建筑數(shù)量將達到幾億平方米。僅以我國北方采暖區(qū)計算，城鄉(xiāng)既有建筑總面積約其中70%以上為高能耗建筑，另外除高能耗建筑之外，一些既有建筑雖然依照目前標(biāo)準(zhǔn)能耗不高，但是建筑內(nèi)供暖系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等影響建筑耗能的部分過于陳舊，隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不斷的修訂，勢必成為高能耗建筑。[2]

（二）現(xiàn)有的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，執(zhí)行效果不佳。我國民用建筑節(jié)能設(shè)計從1986年到2010年，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，目前已有5部建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，但是這些標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行效果并不理想。概括而言，強制性標(biāo)準(zhǔn)水平低于世界水平，以目前正在推行的65%標(biāo)準(zhǔn)來看，德國在90年代初就達到了這個水平，且能耗指標(biāo)則是現(xiàn)行我國指標(biāo)的50%。另外往往由設(shè)計階段轉(zhuǎn)向到實際施工階段時，節(jié)能的執(zhí)行率不高，圖1顯示了2004年以來對全國多座主要城市的3000多棟新建建筑進行檢查后的節(jié)能達標(biāo)率。發(fā)現(xiàn)北方采暖區(qū)、過渡地區(qū)、南方地區(qū)設(shè)計階段達標(biāo)率平均分別為80%，50%，10%，竣工后再次審查，發(fā)現(xiàn)下降了20%， 30%， 2%。

圖1-各地區(qū)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)達標(biāo)率[3]

（三）既有建筑物產(chǎn)權(quán)較分散。我國大量的既有建筑是建國后將近50多年逐步建造得來。在2000年住房商品化改革之前，實行房屋分配制度，隨后采取了商品房交易制度。由于我國人口眾多，經(jīng)濟發(fā)展水平前期較慢，在實現(xiàn)城鎮(zhèn)化過程中，不可能象西方發(fā)達國家那樣，實行每個家庭擁有獨立的家庭院落，這種類型的房子，在我國目前劃歸為高級別的別墅建筑。我國城鎮(zhèn)化過程中大部分居住建筑還是選則公寓式建筑，這種建筑私有化程度不像別墅那樣，只有一個業(yè)主，往往一棟房子，擁有幾十甚至上百個業(yè)主共同擁有。在居住的業(yè)主中，社會層次，職業(yè)，家庭組成等大不相同，在面對整體建筑的節(jié)能改造時，需要取得大部分業(yè)主的同意，并對節(jié)能改造的形式，方法，出資的多少進行協(xié)商解決。而這種意愿很難統(tǒng)一。

（四）政府管理工作的缺失較為嚴重。政府在既有建筑的節(jié)能改造法律條文制定和經(jīng)濟激勵政策鼓勵方面意識比較淡薄。既有建筑節(jié)能改造是整個建筑節(jié)能領(lǐng)域的重要組成部分，目前我國涉及既有建筑節(jié)能節(jié)能改造的法規(guī)只有兩部，分別是2008年4月11日開始正式實施的《中華人民共和國節(jié)約能源法》和

2005年2月28日出臺的《可再生能源法》[4]，和既有建筑節(jié)能改造相關(guān)的條款如表2所示。而在詳細指標(biāo)，指標(biāo)體系和評判標(biāo)準(zhǔn)的制定上，至今沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

在政府激勵政策方面，西方發(fā)達國家對于既有建筑的節(jié)能改造可謂大力推行。為促進建筑節(jié)能工作的開展，西方發(fā)達國家對既有建筑節(jié)能改造大力推行了許多積極的政策措施，以政策扶持拉動建筑節(jié)能。比如[5]：

表1 西方發(fā)達國家既有建筑節(jié)能改造政策扶持

三、可再生能源技術(shù)在既有建筑節(jié)能改造中的應(yīng)用

可再生能源（英語：Renewable Energy）為來自大自然的能源，例如太陽能、風(fēng)力、潮汐能、地?zé)崮艿龋且环N干凈、環(huán)保的綠色能源。相對于越用越少的不可再生能源，它可視其為取之不盡用之不竭的一種能源。

單單是太陽光就可以滿足全世界2850倍的能源需求。風(fēng)能可滿足全世界200倍的能源需求，水力可以滿足全世界3倍的能源，生物質(zhì)能可以滿足全世界20倍的能源，地?zé)崮芸蓾M足全世界5倍的能源需求。[7]

可再生能源在既有建筑節(jié)能改造中也存在著一定的問題。例如：

（一）能源獲取的高成本。我國除了太陽能熱水器外，其余可再生能源生產(chǎn)出的“綠電”、“綠能”，絕大部分的成本均高于常規(guī)能源產(chǎn)品的成本，在渡過最初的保護期，扣除不可持續(xù)的外部成本后，其在市場上必然缺乏競爭力。同時，在可再生能源市場推廣過程中，從業(yè)者缺乏對其發(fā)展的戰(zhàn)略性、長期性和艱巨性的認識，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)常高低起伏，大起大落。例如，美國和歐洲對我國光伏產(chǎn)業(yè)的“雙反”調(diào)查，內(nèi)陸地區(qū)大量風(fēng)力發(fā)電廠的“棄風(fēng)”，小區(qū)物業(yè)阻撓住戶私自安裝可再生能源設(shè)備等等。

（二）自主研發(fā)和創(chuàng)新能力較弱。雖然近幾年在可再生能源的研發(fā)水平以及自主創(chuàng)新能力上我國持續(xù)的大幅度投入取得了比較不錯的成績，但與國外發(fā)達國家相比較，我們的科學(xué)研究水平和科研投入程度還存在著明顯差距：基礎(chǔ)研究底子薄弱，基礎(chǔ)性研究工作起步時間較晚、水平層次較低，缺乏強有力的技術(shù)研究支撐平臺，缺乏清晰系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展路線和長遠的發(fā)展思路，沒有連續(xù)、滾動的研發(fā)投入計劃，投入的研發(fā)資金也并不富裕。這就導(dǎo)致目前國內(nèi)大部分企業(yè)的核心技術(shù)均來源于國外。

（三）制造和配套能力有待提升。我國大部分可再生能源產(chǎn)品生產(chǎn)廠家存在著規(guī)模小、集約化程度低、工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、技術(shù)開發(fā)能力低，難以降低工程造價和及時提供備件。從產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展考慮，產(chǎn)業(yè)體系薄弱仍是困擾行業(yè)發(fā)展的重要問題。如果中國不迅速建立強大的制造業(yè)，則關(guān)鍵技術(shù)與主要設(shè)備依靠進口的局面短期內(nèi)不可能得到根本扭轉(zhuǎn)。[8]

（四）政策措施出臺滯后。盡管我國《可再生能源法》已經(jīng)提出了包括總量目標(biāo)制度、強制上網(wǎng)制度、分類電價制度、費用分攤制度和專項資金制度等多種制度，但是該法律沒有強制性條款，對實施的行為缺少必要的約束，意味著該法只能為細則提供原則性的指導(dǎo)意見，而缺少立法中所必要的剛性（強制性不足，實施力度不夠），其象征意義遠遠大于實際推動的意義，由此產(chǎn)生的相關(guān)配套政策難以解決發(fā)展中遇到的實質(zhì)性問題。例如過去幾年中的立法執(zhí)行中遇到可再生能源發(fā)電上網(wǎng)難的問題已經(jīng)充分說明了這一點。

四、結(jié)論

（一）建立健全的管理體制。以樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀和建立可循環(huán)經(jīng)濟為立足點，建立可再生能源建筑節(jié)能改造應(yīng)用體制，由各地區(qū)建設(shè)部、發(fā)改委，財政局等相關(guān)職能部門聯(lián)合成立節(jié)能改造小組，統(tǒng)一負責(zé)組織、協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)乜稍偕茉磻?yīng)用，完善本地區(qū)既有建筑節(jié)能改造規(guī)劃以及具體實施方案，并加大可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)的推廣力度和深度。

（二）完善政策法規(guī)，加大財政投入。對既有建筑可再生能源節(jié)能改造設(shè)立專項支持基金，并建立長效扶持機制。從財政補貼、土地批租、綠電上網(wǎng)、稅收減免等多方面制定相關(guān)鼓勵政策，并探索和推行可再生能源建筑的使用和購買者的稅收優(yōu)惠政策，促進可再生能源建筑節(jié)能改造的發(fā)展。

（三）提升技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，深化運營管理。加快行業(yè)內(nèi)部升級換代，由政府牽頭發(fā)布主導(dǎo)可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)品的的目錄，并以推廣、限制、淘汰作為區(qū)分等級，促進先進、高性能技術(shù)與產(chǎn)品的推廣利用，加快淘汰落后產(chǎn)品與老舊技術(shù)、工藝，引導(dǎo)整個行業(yè)技術(shù)及產(chǎn)品向深層次和高端發(fā)展。鼓勵設(shè)計單位積極采用先進的可再生能源建筑應(yīng)用設(shè)計理念，加強相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的引導(dǎo)。加強工程建設(shè)中的監(jiān)督檢查，對實際施工中未能采取先進技術(shù)的，責(zé)令其在有限時間內(nèi)進行整改。

（四）開展對外交流合作，強化宣傳培訓(xùn)。積極開展對外交流與合作，通過與國外政府機構(gòu)、企業(yè)以及社會團體進行考察訪問，學(xué)術(shù)交流等多種形式、多邊的合作交流，結(jié)合自身實際情況，不斷吸收國外的先進理念、應(yīng)用技術(shù)和管理經(jīng)驗，拓展我國既有建筑利用可再生能源進行節(jié)能改造的工作思路，提升改造水平，并在條件允許的情況下，加大合作領(lǐng)域。

充分運用電視，網(wǎng)絡(luò)、報紙、雜志等多種傳播媒體，大力宣傳可再生能源資源利用現(xiàn)狀與推廣可再生能源建筑應(yīng)用的經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)境效益，宣傳發(fā)展可再生能源建筑應(yīng)用對于推進建筑節(jié)能、實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要作用和意義，提升全社會對可再生能源建筑應(yīng)用工作的理解和支持，為可再生能源建筑節(jié)能改造發(fā)展?fàn)I造良好的社會環(huán)境。

參考文獻：

[1] 曾凱.夏熱冬冷地區(qū)既有建筑節(jié)能改造研究[D].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011

[2]，[6] 曹曉麗.我國北方采暖區(qū)既有建筑節(jié)能改造主要問題及其對策研究[D]. 西安建筑科技大學(xué)碩士論文，2010

[3] 張恩宇.采暖地區(qū)既有居住建筑的節(jié)能改造[D].昆明理工大學(xué)碩士論文，2006

[4] 金占勇，武涌，劉長濱.基于外部性分析的北方供暖地區(qū)既有建筑節(jié)能改造經(jīng)濟激勵政策設(shè)計[J]. 暖通空調(diào)，2007，9