1 背景綜述
建筑業在建造和使用過程中直接消耗的能源占全社會總能耗的30%,目前,全國范圍內的
節能建筑僅占整個建筑總量的10%左右。以上海為例,上海現有各類既有建筑5億多平方米,既有居住建筑3億多平方米,占60%左右;既有
公共建筑約有2億多平方米,其中公共樓、商場、賓館以及綜合樓所占比例達到了70%,這些都是耗能大戶。按照建設部確定的“十一五”
建筑節能目標,即節約1.01億噸標準煤,節能建筑總面積累計超過21.6億平方米,改造5.6億平方米。因此,既有公共建筑的節能改造不僅任務繁重,而且勢在必行。
2 既有公共建筑能耗狀況及節能潛力調查分析
從建筑的基本情況分析中可以看到,上海市
住宅建筑總量是37997萬平方米,公共建筑(包括有辦公建筑、商場以及學校旅館醫院等)總量是13498萬平方米,公共建筑約占住宅建筑總量的26% 。根據上海目前建筑用能水平,對2006~2010年上海建筑用能進行了分析和預測,根據基本預測結果,如果按照目前的發展水平和增長幅度,到2010 年,建筑總能耗將達到1600萬噸標準煤,而公共建筑的能耗將占到建筑總能耗的58%,即970萬噸標準煤。根據上海市“十一五”節能規劃的要求,到 2010年,上海的建筑用能將總體下降15% ,也就是說要控制在1360萬噸標準煤以內,要達到這一目標,任務十分艱巨。根據預測,如果采取有效的節能措施,上海公共建筑節能對完成“十一五”建筑節能目標的貢獻率可達到70.7%,其中新建節能公共建筑占43.7% ,既有公共建筑節能改造占27%。所以,通過對公共建筑尤其是大型公共建筑進行節能控制,是推進建筑節能的重要途徑之一。
為了對上海公共建筑的用能和特征結構有一個全面的了解,對上海市的節能情況進行了抽樣調查,共抽取了100多個公共建筑,抽樣調查的建筑總量接近600萬平方米。從調查可見,上海公共建筑用能結構主要還是以用電為主,接近用能總量的80%,其次是燃油和燃氣,燃煤在公共建筑中已經非常少了。從上海公共建筑的全年用能情況來看,其用能高峰是在夏季的6、7、8三個月,說明公共建筑的用能,特別是在酷暑季節的空調用能,對上海的電力供應和電力供應安全、電力供應成本影響極大。從能耗統計的數據來看,上海公共建筑的平均用能水平為163kW·h/年,與資料顯示的全國公共建筑平均用能水平比較接近,但是能耗極差值要高的多,抽樣調查的最高能耗值達到393 kW·h/年,是平均值的2.4倍,與最小值相比相差6.4倍之多。在調查中也發現,一些辦公樓從體量到
結構設計都比較接近,但是耗能水平相差比較大。可以看到,目前的公共建筑在用能系統優化和運行優化方面的節能潛力非常之大。另外,不同功能建筑的能耗差異也比較大。如醫院,由于對空調、照明等用能系統有特殊的要求,所以耗能量比較大,平均耗能量達到 212 kW·h/年。又如商場,很多屬于半開放式的狀況,所以其耗能量也比較大。
根據市政府頒布的《
上海市建筑節能管理辦法》,從2005年起,上海市新建住宅及政府投資的公共建筑將全部按照50%的節能率設計建造。以后,市民一年的能源費用(主要是電費) 將可節省25%~50%,全市30~50萬,老建筑試點節能改造也將同步進行。到2010年,新建住宅和公共建筑設計、建造的節能率將達到65%,20% ~30%的既有建筑將完成節能改造。
3 既有公共建筑節能改造的技術手段
公共建筑節能整體解決方案的主要技術途徑包括:空調
通風系統、智能照明系統、能源監控系統、
圍護結構系統和
可再生能源利用技術。空調通風系統主要是對冷、熱源系統、水泵循環系統、利用自然冷源、風機盤管系統、
冷卻塔系統、新風系統等進行優化,通常可以從提高輸配系統能效以及優化末端系統氣流組織分布上入手。比如,對大型公共空間,通過末端系統的氣流組織進行優化以后,可在幾乎不增加投資的情況下,提高末端能效10%左右。另外,系統余熱回收也是有效的節能手段。
4 既有建筑節能改造的投資價值分析
國外對于既有建筑節能改造的普遍做法是,由能源管理公司或者能源服務公司對既有建筑進行評估,做出改造預算以及回報周期的方案,在與房屋所有者簽訂協議后,向政府申請貸款,政府給予貼息。之后,能源管理公司負責改造工作,承擔風險,改造后協議期內的收益歸能源管理公司獲得,這樣可以讓他們收回投資并有贏利。對于房屋所有者來說,協議期內仍然要按照原先的標準繳納費用,協議到期后,能源管理公司撤出,以后的收益就全歸房屋所有者了。這種做法在發達國家很普遍,值得學習、借鑒。
建筑節能改造的投資回報是一個長遠的概念。目前,投資回報應該如何計算還沒有一個明確的公式,而回報周期將由于不同的既有建筑工況和采取的
節能技術種類而長短不一。一般來說,房子從不節能改造成節能50%,7年左右可以收回成本。低檔次產品的投資,收益快但收益期短,高水平的原創式投資獲利要慢而長,做已有產品技術的中間投資回收期快。
5 結束語
既有建筑的節能改造包括建筑物圍護結構,
供暖、通風、空調、供水、供電、照明及其他
設備等各個專業的相關內容,對它們的改造必須各方面相互協調。對任何一個改造項目,必須進行深入研究,并進行方案論證。對采用的節能技術措施、產品和設備進行投資估算,進行節能效果分析和投資效益分析。整體而言,應該結合我們的國情和經濟支付能力,在滿足正常使用的前提下,實事求是,統盤考慮,分清主次,制訂出近期、中期、遠期計劃,逐步實現。
既有公共建筑的節能改造難度大、任務重,但它是建筑節能工作中當務之急的重任。既有公共建筑的節能改造有利于大幅度降低城市的運作成本,有效地提高城市的綜合競爭力,這對緩解上海市能源緊張具有不可估量的作用,對上海建設“資源節約型、環境友好型”城市具有十分重要的現實意義,對完成“十一五”的節能目標具有重要作用。
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