北京市建筑节能现状与对策

2011-01-24 05:23徐向阳令狐挺陈玥君
中国环境管理 2011年4期
关键词:公共建筑建筑节能住宅

萧 楠 徐向阳 令狐挺 陈玥君

(中国矿业大学(北京) 管理学院,北京 100083)

绪论

北京市是我国的政治、经济、文化中心,社会经济发展程度高于全国平均水平,已经成为世界上快速发展的大都市之一。2010年,北京市已拥有常驻人口1961.2万人,在目前快速发展的时期,北京市所面临的最为严峻的问题是能源与环境的挑战。在北京市的能源总消耗中,建筑能耗是其中关键的一部分。研究建筑能耗的情况,发现低碳建筑推行中的问题并提出应对的策略,对于实现建筑节能减排和北京市的低碳发展具有重要的意义。

1.北京市建筑能耗现状

建筑能耗统计是建筑节能的基础,有了建筑能耗数据,才能衡量建筑节能工作的成效和制定建筑节能的发展战略。本文对北京市建筑能耗数据进行统计和分析,描述了北京市建筑能耗的基本现状,并结合北京市实际情况,给出有关建筑节能的政策建议。

1.1 建筑能耗统计范畴

广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程的能耗,但由于两者属于不同领域的问题,节能的重点和技术措施也有不同,本文仅讨论建筑运行使用能耗[1],包括住宅和公共建筑的取暖、照明、动力等用能。常见的建筑能耗统计方法有建筑能耗宏观模型、微观模型和根据建筑终端电器使用状况统计模型[2]。综合以上方法的利弊,本文采用建筑能耗宏观模型。在北京市统计年鉴中可以找到北京市综合能耗标准量,其中的第三产业生活消费能耗即为建筑运行能耗。

表1 北京市综合能源平衡表(标准量)(2004年—2009年)

1.2 北京市建筑运行能耗碳排放量计算

基于IPCC《国家温室气体排放清单指南》(2006),碳排放量的计算公式为:碳排放量 = 能源i的消费量×能源i的排放系数(i为能源种类)。各种能源的碳排放系数见表2[4]。

表2 各种能源碳排放系数

其中,原始数据以J 为单位,为与统计数据单位保持一致,将能量单位转化成标准煤,转化系数为1×104标准煤等于2193× 105GJ。由表1中综合能耗平衡表的生活消费一项,计算得出2004—2009年建筑运行能耗的碳排放量见表3。

表3 建筑运行能耗碳排放量(2004—2009年)

可以看出,2004—2009年北京市建筑运行能耗的碳是逐年增加的。

1.3 北京市建筑能耗概况

针对北京市的具体地理环境,将建筑能耗分类为:建筑采暖能耗、住宅除采暖外能耗和公共建筑除采暖外能耗。其中住宅除采暖外能耗包括照明、家电、空调、炊事等居民生活能耗,公共建筑包括办公建筑、商业建筑、学校医院以及交通运输用房等,其能耗包括空调系统、照明、电梯、办公设备和其他辅助设备等[2]。北京市属于我国建筑能耗增长较大的地区之一,节能任务很重。比较各类能耗,采暖能耗在各年总能耗中所占的比例最大,超过30%,增幅较大;公共建筑除采暖外能耗所占比例次之;住宅除采暖外能耗所占比例最少,增幅最小。这说明了采暖能耗在北京市建筑能耗中作用最大,节能空间也最大。

在节能潜力方面,在当前经济技术发展水平下,全国各省市自治区降低单位面积能耗的最大潜力公式为:EBi为地区能耗,Si为地区面积,为单位面积能耗,为各省(市、区)单位面积建筑能耗的最小值。计算得出北京市的节能潜力为62.51%,因此有效的节能措施能够控制北京市的碳排放量,实现节能减排的目标。

1.4 建筑分类、能耗特点及付费方式

北京市的建筑包括居住建筑和公共建筑。公共建筑指办公楼、宾馆饭店、商场、医院、学校、影剧院、体育场馆等,根据其规模分为大型公共建筑和普通公共建筑。

1.4.1 住宅建筑

(1)住宅建筑的采暖能耗

北京市绝大部分建筑采用集中供热采暖,单位面积采暖能耗折合标准煤平均约为20kg/平方米·年,为北欧相同气候条件下建筑采暖能耗的1~1.5倍。集中供热系统的建筑围护结构保温不良、供热系统效率不高和热源调节不当等问题导致了我国北方建筑采暖能耗偏高。

(2)住宅建筑的其它能耗

主要指的是炊事、生活热水、照明、家电等用电用气。除炊事能耗外,北京市住宅的其它能耗水平仅为发达国家的1/3~1/5,原因是我国没有普及使用在欧美发达国家中大量应用的衣服烘干机、洗碗机等高耗能设备[5]。

(3) 付费方式

目前北京市非节能住宅的采暖费绝大部分由住户所在单位支付,空调和室内照明能耗的费用由住户自己支付,电梯和公共照明的费用在物业费中支出或由居民住户分摊[6]。

1.4.2 公共建筑

(1)大型公共建筑

大型公共建筑指单体建筑规模超过2万,且采用中央空调的建筑。此类建筑用电量可达60~100kW·h/m2,是普通公共建筑用电量平米的3~8倍。北京市的大型公共建筑的增长速度非常快,其高密度耗能特点将导致建筑能耗的大幅提升。这类建筑能源浪费现象较严重,有很大的节能潜力。

(2)普通公共建筑

与发达国家和大型公共建筑相比,此类建筑目前能耗很低。但普通公共建筑能耗呈增长趋势,目前住宅和一般公共建筑内用户对建筑服务水平提出了更高要求,与此同时高档豪华住宅的兴起以及低耗能建筑二次装修,都将带来这类建筑能耗的增长[5]。

(3)付费方式

公共建筑能耗特点与建筑物的使用用途紧密相关。例如对于大型商业设施而言,由于人流密集,夏季空调能耗是其主要能耗;宾馆、饭店和办公楼的主要能耗是采暖和空调能耗。公共建筑的建筑能耗费用全部由建筑物的产权单位支付[6]。

综上所述,北京市建筑运行能耗状况可以概括为:北京市建筑节能任务很重,潜力巨大;建筑运行能耗碳排放量呈现逐年增多趋势;建筑采暖能耗高、占能耗总量大,是建筑节能的重点;住宅与一般公共建筑能耗尚处在较低水平,但目前呈增长趋势;大型公共建筑能耗浪费严重,节能空间大,并且新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势。

2.北京市低碳建筑发展中的问题

北京市已经明确提出要加快实施人文北京、科技北京、绿色北京的发展战略,把“低碳化”作为北京城市发展的战略目标。为实现绿色北京、低碳北京的目标,北京市在大力推动建筑节能和绿色建筑的发展上,进行了努力的探索:严格执行建筑节能设计标准,截至2009年年底,北京市建筑节能住宅累积达2.77亿平方米,占已有住宅的74.2%,居全国首位;加快推动公共建筑节能运行监督体系建设,政府部分率先进行自检;在既有建筑上全面实施节能改造,加快推广可再生能源利用;推广住宅产业化技术,制定相关激励政策,并且发布了《北京市既有居住建筑节能改造补助资金管理方法》文件,启动对既有建筑节能改造的资金补助工作。

北京建筑产业走向低碳化势在必行,但低碳建筑是一项系统工程,现阶段在北京发展低碳建筑尚需排除众多障碍。

2.1 低碳房建筑评价标准欠缺,检测与验收方法不完善

目前北京市低碳建筑仍然处于示范阶段,虽然也出台了一些标准和技术导则,但体系并不完善, 没有制定一个低碳建筑的标准,更缺少技术细节及可操作的标准,使得各地执行不力。如国内外评价建筑节能是否达标,大多采用建筑热工法现场测量,测试时代表性的测点难以确定,难以迅速和全面地确定建筑小区内所有建筑墙体或屋面的传热系数值;保温工程仍缺少相应检查验收的标准,施工质量难以得到很好的保证。

2.2 节能技术还有待完善,节能材料自主创新能力有待提高

节能在我国还属于起步和发展阶段,一些不成熟的节能技术匆忙上马,可能会降低房屋的耐久性,不利于建筑结构的稳定,例如外墙内保温、外墙自保温、夹芯保温等做法所产生的一些问题正在加剧,加快了垃圾建筑和建筑垃圾产生的速度。

市场上供应的节能材料品种单一,新技术、新产品的研发相对滞后。目前所使用的技术大多从国外引进。具有自主知识产权、能够形成主流产品与技术骨干的企业不多,难以满足日益扩大的市场需求[7]。

2.3 房地产企业开发动力不足,消费者承受能力有限

现阶段由于国家对于支持低碳房地产发展的相关政策滞后,企业在低碳房地产的开发经营中承担着更大的风险和责任。建筑成本初期投入大,公众认知度低,经济效益不明显。因此,大部分房地产企业虽然认同低碳开发理念,但实际行动上仍持“观望”态度。

发展节能建筑资金投入的增加会转嫁给消费者,导致北京房价进一步上扬,远远超过了绝大多数消费者的承受能力。另外,公众对于低碳建筑认知度不够,把低碳建筑等同于贵族建筑,很多开发商也故意把豪华与节能混为一谈,将节能建筑的价格定的过高,使普通老百姓根本无法承受。

2.4 低碳建筑专业人才和机构缺乏,许多在建住宅达不到节能要求

低碳建筑的落实,需要在项目前期就有多个工种、多个责任方参与的“整体设计”理念,并贯穿于立项、规划、设计、施工以及后期使用的全过程,但是目前相当多的设计人员不熟悉低碳建筑设计。

在北京,很多方案开始没有考虑成熟,后期需要深入调整低碳建筑全生命周期的功能。如许多在建的住宅小区不能保证房屋的最佳方位,不能充分利用太阳能。因此,迫切需要设置与低碳建筑相关的专业机构,培养低碳建筑专业人才。

3.发展低碳建筑的建议

当前北京市低碳建筑运行中存在种种问题,根据问题的不同,可归纳为三类:消费者和企业选择低碳建筑的意识和动力不足;低碳建筑方面缺乏有效、可执行的检验标准;低碳建筑相关技术匮乏,创新能力较低。针对以上三类问题,政府应该着力抓好以下三个方面的工作。

3.1 加大宣传力度,建立激励措施,强制干预执行

(1)大力宣传低碳建筑,提高个人及企业对低碳建筑“节能”的认识。

对于消费者,必须指出建筑节能的额外消费会带来超过其投入成本的能源节约,如减少水费、电费等支出;建筑节能本质上是合理的规划设计,让消费者充分了解使用低碳建筑可长远获取更大的收益[8]。对于开发商,应指出低碳建筑是未来的大势所趋,国家相关政策已将建筑节能作为硬性要求,并有许多优惠政策;在能源紧缺的局势下,建设节能建筑有利于优化企业形象。

(2)低碳建筑需要政府出台相应的政策,鼓励、引导企业的发展。

针对企业制定财政、税收、价格等方面的激励政策,对达到节能标准的开发项目进行补贴减税或提供优惠信贷,未达标的进行罚款,鼓励企业转向低碳建筑领域。对符合低碳建筑标准的建筑投资者、消费者实行税收减免、贷款优先,鼓励消费者购买节能建筑[8]。

(3)针对北京市各类建筑的能耗特点,实行不同的干预策略。

采暖的节能改造是建筑节能的优先目标,将节能政策、技术、经济向采暖方向倾斜;北京市公共建筑能耗较大,应限制公共建筑的建设量,并制定公共建筑节能法规;对新建建筑进行强制性节能;推进北京市既有建筑的节能综合改造。

3.2 建立低碳建筑标准规范

北京市低碳建筑的发展需要一套符合北京市实际情况的可操作的标准,对于低碳建筑在材料生产、建造、使用及重新利用过程中每个步骤进行规范评估,使低碳建筑发展有章可循。

(1)注重低碳设计和规划,设计时严控各项耗能指标,做好土地利用规划、城市规划和小区规划设计环节的衔接。

(2)提高新建建筑的节能设计标准,注重房地产全寿命周期成本,实现建造成本、运营成本、维护成本及环境成本之间的综合平衡。

(3)加强建筑节能设计标准执行情况检查,注重从设计到实施的全过程控制。对使用不节能材料的项目不予备案,住宅达不到节能标准的不发入住许可证,责令返工。

(4) 参考先进国家的认证体系, 如美国的LEED认证、英国的BREEAM、加拿大的GBTooI、挪威的Eco Profile等,构建北京市低碳建筑标准的测评体系。对建筑物能耗、能效进行评估,并出具证明,减小开发商与消费者之间的信息不对称[9]。

3.3 建立、健全低碳建筑技术体系

发展低碳建筑,关键是通过技术创新促进房地产发展模式和消费模式转变。北京应该通过开创低碳信贷产品、设立碳基金、鼓励和引导房地产业参与清洁发展机制(CDM)项目,支持企业建立低碳经济技术体系。

(1)采用低碳技术和零碳技术乃至负碳技术策略,加速发展天然气、核电、风能、太阳能、水能、地热能和生物质能等可再生能源,改变建筑用能及能耗结构。

(2)通过整体优化设计,在建筑全生命周期内实现“3R”,即再利用( Reuse)、再节约(Reduce)、再循环(Recycle)与“四节”(节地、节能、节水、节材),如变房地产市场毛坯房销售模式为精装房销售,减少二次污染。

(3) 通过研发高效保温隔热材料和新型培体体系,在符合城市规划和工程建设标准下,适当延长建筑物的使用寿命,减少新增建筑,在保证系统服务质量的同时降低能源消耗。

[1] 江亿.我国建筑能耗趋势与节能重点[J].才智,2009,(10):10-11.

[2] 俞允凯.中国城镇建筑能耗现状、趋势与节能对策建议[D].长安大学硕士学位论文, 2009,(5):11-14.

[3] 国家统计局能源司和国家能源局综合司共同主编.2004—2008年中国能源统计年鉴[M].中国统计出版社,2008.表4-4.

[4] 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories.http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html .

[5] 江亿.我国建筑能耗状况与节能重点[J].建筑科技,2007,(5):26.

[6] 唐艳芬,田桂清.北京市既有建筑节能改造分析[J].节能环保,2008,(2):16.

[7] 马旭东.建筑节能技术的应用现状与前景[J].甘肃科技纵横,2008(5):174.

[8] 彭磷基.发展低碳建筑需要政策引导[J].城市住宅, 2011,(4):43-44.

[9] 张晶晶.浅议我国建筑节能现状及日本经验借鉴[J].今日南国,2008,(3):171.

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