基于PEST-钻石模型的河北省被动式超低能耗建筑发展制约因素分析

李慧敏 史保星 徐浩洋 晁越霆

（河北建筑工程学院，河北 张家口 075132）

0 引言

河北省被动式超低能耗建筑在我国起步相对较早，从示范区点到全面的发展，从零标准体系到整体标准化体系的建立过程，积累了丰富的经验，但仍然存在瓶颈性问题。目前，学者们从多方面展开了研究，程才实［1-2］阐述河北省被动式超低能耗建筑发展经验与卓越成果，分析环境、建筑类型适用性、居民习俗、技术、经济、政策6个方面的不足之处，提出进一步发展策略，尤其是要在市级层面上加大政策支持力度。康熙等［3］主要从评价标准方面，通过各省被动式超低能耗建筑（设计、检测、验收等）标准的下发，结合河北省内现有政策，对比分析，因地制宜，为我国及河北省被动式超低能耗建筑评价标准弥补空白。汪妮等［4］从政策、标准、项目及产业发展等方面总结分析河北省被动式超低能耗建筑发展现状，指出对较为成熟市区进行规模化发展，专项资金扶持倾向等，并探索新的能源改变模式，也是河北省所关注的重点。付素娟等［5］通过文献分析法总结河北省被动式超低能耗建筑政策发展优势，在相关产业链、激励政策、人才培养及后期评估等方面需补齐短板。注重发展相关产业链、宣传政策与激励政策相结合、重视人才培养。徐双军等［6］从碳排放、市场、政策解析绿色产业高质量发展必要性，对发展现状、发展瓶颈、发展前景和发展路径四方面进行研究，在建设机制系统性完善、激励引导机制操作、协调联动机制紧密性、宣传推广机制灵活性等方面，助力建筑领域的减碳和脱碳。以上学者对被动式超低能耗建筑发展阻碍因素研究较为全面，但对当前外部环境变化、政策实施细化、相关高新技术产业发展、高端与专业技术人才培养实施等方面缺乏综合性研究。因此，本研究运用PEST模型从政治、经济、社会、技术等方面分析超低能耗建筑发展环境，应用波特钻石模型分析被动式超低能耗建筑发展的制约因素，最后提出推进河北省被动式超低能耗建筑发展的相关建议。

1 超低能耗建筑发展环境分析

1.1 PEST模型构建

PEST主要用于行业和企业的宏观因素分析，从外部环境分析对企业所产生的影响。目前PEST分析法在房地产市场开发及建筑业发展现状研究中应用也较为广泛。本研究结合河北省被动式超低能耗建筑发展实际，系统分析政治、经济、社会、技术因素，构建相应的PEST模型如图1所示。

图1 河北省被动式超低能耗建筑PEST模型

1.2 宏观环境分析

1.2.1 政治环境。

①国家政策。在国际大环境背景下，特别是俄罗斯与乌克兰战争对我国能源产生了一定的冲击，能源危机已成为国际问题。目前，我国还是能源消耗大国，高消耗、高污染问题未能从根源上解决。据《2021年中国建筑能耗与碳排放研究报告》显示，2019年建筑全过程碳排放总量占全国碳排放的比重为49.97%，“碳达峰，碳中和”目标的提出，建筑业发展以此为目标，极力营造“恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒洁”健康舒适的居住环境。《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》明确具体目标，增加超低能耗、近零能耗建筑面积0.5亿m2以上，装配式建筑占当年城镇新建建筑比例达到30%。《“十四五”建筑业发展规划》指出加快建筑工业化、数字化、智能化水平等体系建立，使数字+BIM云服务平台与区域管理体系在工程项目全寿命周期的全面推广应用。在国家政策的大力支持下，河北省积极响应国家政策，因地制宜制定有利于本省被动式超低能耗建筑发展规划，解决建筑业内（技术，人才等）瓶颈性问题，使其更加快速地发展。

②地方政策。积极响应国家政策，河北省率先建立并完善被动式超低能耗建筑标准体系。如《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》（DB13（J）/T 273—2018）、《被动式低能耗居住建筑节能构造》（DBJT 02-109—2016）、《被动式低能耗建筑施工及验收规程》（DB13（J）/T 238—2017）、《被动式超低能耗公共建筑节能设计标准》（DB13（J）/T 8360—2020）、《被动式超低能耗建筑评价标准》（DB13（J）T 8323—2021）、《被动式超低能耗建筑节能检测标准》（DB13（J）/T 8324—2022）等。河北省从节能设计、节能构造、施工验收、评价标准、节能检测等多方面制定相应标准为被动式超低能耗建筑创造了良好发展环境，同时也制定了2022—2025年每年被动式超低能耗建筑新开工面积增长率不低于10%的发展目标。从供给角度来看，政府新开工节能建筑面积的增加，扩大了开发商投资空间，投资力度加大。从需求角度来看，消费者对节能建筑认知程度加深，购买意愿增强。但供求两方面增量的变化距离被动式超低能耗建筑的发展预期目标还相差甚远。鉴于目前发展现状，以上相关政策贯彻实施需进一步落实，执行力度还有待加强。

1.2.2 经济环境。首先是宏观经济政策方面，受疫情的冲击，积极财政政策也出现了波动。2020年我国预算赤字率达到了3.6%，但在2021年这一数据为3.2%，预算赤字率有所下降，经济有所回转。货币政策方面，疫情影响下，央行多次降调存款准备金率以稳定实体经济和满足融资需求，2022年金融机构平均存款准备金率为8.1%，大型银行为9.75%、中型银行为7.75%、小型银行为5.0%，宽松货币政策下，市场资金更加充裕，房地产调控也开始边际放松。符合条件的房地产项目，商品房预售条件、预售资金监管留存比例等将适度降低，对国企或大型房地产企业可提供资金保障，但也使波动中小型房地产企业资金链中断。在各种宏观经济政策调整下，房地产市场回暖在望。其次是经济发展水平方面。河北省以京津为发展中心，形成京津冀经济发展带，但目前人均GDP不到北京的1/3，在全国位居第27名；“京津冀协同发展”战略的提出，很大程度上刺激了河北省经济的发展，具体如图2所示。从图2可以看出，河北省人均GDP波动较大，尤其是2019年受疫情影响程度较深，但人均GDP与人均可支配收入总体呈上升趋势。与我国南部各省相比，目前河北省经济发展还较为缓慢，如在资源、工业、高新技术产业、人才培养等方面，这为加快建筑业转型升级，逐步由传统化向现代化转变提供了相对适宜的发展空间。再次是经济激励方面，国家银行对开发被动式超低能耗建筑项目实行贷款利息下调，税率减免等经济激励提高了投资者对被动式超低能耗建筑的投资比重。另外，河北省在新技术、新工艺、新材料和新设备研发费用等方面享受国家税前加计扣除优惠政策。再有，不同星级标准绿色建筑享有不同比例补助资金政策。不同层次、不同方法的经济激励措施对被动式超低能耗建筑快速发展起到了积极的推动作用。最后是城镇化程度。城镇化是一个地区经济发展的体现，也是资源优化配置的结果。《河北省城镇体系规划（2016—2030年）》明确提出分期目标，到2030年常住人口城镇化率达到70%。截至2022年末常住人口城镇化率为61.14%，尚有8.86%的增长目标未实现。一方面，城镇化发展为被动式超低能耗建筑提供了更广阔的发展空间，提供了更有利的经济、技术、人才等发展环境。另一方面，被动式超低能耗建筑将带动相关产业升级，有利于减少环境污染等问题。

图2 2016-2021年河北省人均GDP、人均可支配收入

1.2.3 社会环境。一是自然环境，河北省天气较为干燥，多风，多尘，冬季寒冷持续时间长，供暖问题一直是河北省关注的重点。传统建筑采暖形式已经不适合当今发展需求，被动式超低能耗建筑的出现能够有效改善当地居住环境，其优点是使室内温度始终保持在20～26℃恒温状态，湿度始终保持在40%～60%。河北省多尘天气居多，被动式超低能耗建筑一定的防尘作用能够达到人们较为理想的居住环境。二是价值观念，目前河北省在城市公厕改造、建筑垃圾清理、生活垃圾分类等方面，已经上升到城市升级范围之内，加快补齐城市小短板，提升城市品质效应，逐步向绿色生态城市发展。企业转变传统重利润思维，更多地关注企业内部结构升级，以高新技术、相关产业链带动企业经济发展。企业发展取决于人们的需求，更多考虑公众意识，消费者受疫情影响更加注重自然健康，追求人与自然和谐共生理念，具有现代化、简介、朴实同时兼备节能减排、经济适用的被动式超低能耗建筑符合了时代发展要求。

1.2.4 技术环境。一是关键技术研发方面，《河北省被动式超低能耗建筑产业发展专项规划（2020—2025年）》明确指出，省内被动式超低能耗建筑关联产业较大规模工企业有1 890家，其中22家企业的35种产品入选技术创新战略联盟产品选用备录。河北省应结合自身优势，重点发展被动式建筑关键材料被动窗、被动门、石墨聚苯板保温系统、防水隔汽膜和防水透气膜等。另外，河北省通过加强国内外科研机构合作，推动智能建造生产，提高勘察、设计、生产、检测、运营等方面的专项技术能力。再有，目前河北省正在研究高效自然混合通风、充分利用自然采光、围护结构智能调解技术和控制方法及城市能源系统优化，极力打造零碳社区。河北省无论是关键材料生产供给，还是高新技术研发方面皆为被动式超低能耗建筑发展提供良好的科技支撑。二是人才培养方面，专家库的建立促进了河北省内整体被动式超低能耗建筑的发展，同时也拉开了各市的差距，出现发展不平衡等现象。河北省被动式超低能耗建筑第一批专家库专家人数共285人，其中石家庄市64人，保定市44，衡水市54人、沧州市67人。第二批专家库专家人有56人，专家人数方面石家庄和沧州占绝对的优势，省内把重点倾向专家方面，对于专业技术人员的培养有所欠缺。被动式超低能耗建筑关键技术很大程度上依赖国外专业人员，独立完成项目的能力方面还有欠缺。三是相关产业链研发方面，河北省进行“一区三基地多支撑”产业布局，打造全产业链。“一区”为雄安新区示范区，“三基地”为石家庄示范基地、保定示范基地、唐山示范基地。“多支撑”为整体产业链为基础、细化分解、技术服务（石家庄）、集成系统（高碑店）、建材研发生产（大成、任丘、广平、沙河、承德双滦等）产业集群链。各行业都是全产业链的一部分，但各行业之间协同合作缺少信息平台，导致信息传递不及时等。四是智能建造技术应用方面，目前对于智能建造技术在建筑领域使用逐渐推广开来，智能建造技术包括：人工智能、云计算、物联网、BIM等技术，对工程项目建设不同阶段难点利用不同技术手段优化处理［7］。但智能建造技术在我国发展相对较晚，很多核心技术多借鉴外国经验，工程建设所遇重点难点问题需聘请外国专家支持，实际运用在被动式超低能耗建筑方面有一定阻碍。另外，工程项目建设全部使用智能建造技术造价成本较高，真正使用在被动式超低能耗建筑的技术少之又少，并未得到全面的推广。随着科技发展，智能建造技术将会不断完善，在建筑领域得到广泛推广。

2 波特钻石模型（Michael Porter Diamond Model）构建

2.1 波特钻石模型构建

结合河北省被动式超低能耗建筑发展实际，构建相应的波特钻石模型如图3所示。

图3 波特钻石模型

2.2 制约因素分析

2.2.1 政策。

①认证标准体系。与国外相比，我国被动式超低能耗建筑发展相对较晚，认证标准体系很多借鉴外国经验，各省在借鉴的同时也应有创新因素。河北省虽然发展较早、速度快，但在快速发展过程中仍然面临很多困难。一是被动式超低能耗建筑认证标准体系有待健全，受地理位置、经济水平、技术创新、建材研发等影响认证标准体系差异化。二是相关政策的发布及强制性政策的推广实施，并未得到很好落实，目前应在各省、各区域建立政策保障制度，加大政策落实考核制度，对不同区域进行系统化考核。

②激励政策。目前河北省被动式超低能耗建筑激励政策方面尚有欠缺，也在不断地改进完善。如增加采用墙体节能保温等技术的建筑面积，给予一定比例奖励，增加的建筑面积将不计入项目容积率核算。被动式超低能耗建筑中未预留或预留但未使用的集中供热设施，将免除房屋供热空置费。2021年印发的《石家庄市建筑节能补助专项资金管理办法》中规定：不同星级绿色建筑项目采取不同补助标准。相对不足之处，一方面是奖励政策注重在减税、免税、补贴等，牵涉激励范围和形式内容较为狭窄；另一方面是奖励政策从制定到实施是多方参与配合执行，才能形成完整的奖励政策体系。

2.2.2 产业自身与产业内相关企业。

①产业自身。首先，被动式超低能耗建筑产业自身发展面临关键技术节点问题，如外墙围护结构保温技术，不同于传统建筑保温，如维护结构气密性，要求更高。目前聚苯板（EPS板）和紧固卡件是被动式超低能耗建筑常采用的超强保温材料，两者之间连接尤为重要。对于门窗洞口与管道洞口气密性也是整体保温系统施工关键点之一。对于每道工序的施工都需按照夏热冬冷地区被动式超低能耗建筑绿色建筑施工的标准施工、验收［8］。其次，BIM技术与产业融合，BIM技术在传统建筑使用较为广泛，在被动式超低能耗建筑中使用还不够成熟。如建筑性能模型分析，Rhino环境运行下，加入Grasshopper可视化编程语言，利用多种组件进行辅助建筑设计和建筑环境分析。利用Lad-ybug Tools组件对建筑能耗和自然采光进行模拟［9］。

②产业内相关企业。被动式超低能耗建筑相关企业有科研机构、工程技术研发中心、专业人才培训企业，高新技术管理企业等。相关企业整体表现为相关专业技能人才短缺、专业技能不过硬、参与积极性不高和创新潜力差等现象，归根结底是人才资源作为重要生产要素的缺失问题。分析专业人才匮乏原因，一是超低能耗建筑对管理人员、设计、施工专业化水平要求高。二是相关产业培训的企业与科研机构相对较少，独立研发和完成项目的能力弱。三是国家激励政策注重鼓励投资者与技术研发，专业人才培养激励不足。

2.2.3 相关产业与支持性产业。

①相关产业。被动式超低能耗建筑发展离不开相关产业的支撑，相关产业牵涉领域广泛，不仅涉及技术和专业人才，还包括智能光伏产业、相关软件开发产业等。被动式超低能耗建筑与智能光伏产业融合创新更是市场新需求，智能光伏与智能信息技术相结合提升了节能创新水平，加快绿色低碳进程。物联网、建筑、大数据、3D技术等相结合，一方面能够建立物与物之间关联，采集相关信息快速做出感应与反馈。另一方面能够掌握整个工程项目薄弱环节，进行加固升级。

②支持性产业。产业创新平台的研发需多个机构联合，国家科研机构、企业研发机构、高校实验机构等将是被动式超低能耗建筑发展的核心力量，从技术、绿色建材、软件开发、人才输入等各方面注入新的血液。而“超低能耗建筑产业发展扶持基金”的设立，一定程度上缓解了研发、推广、应用等资金不足问题。受疫情影响，被动式超低能耗建筑资金融资方面不容乐观，目前河北省正鼓励积极创新金融产品和服务，加大投资力度和渠道。政府、社会、企业各种途径积极宣传支持产业发展，解析被动式超低能耗建筑的成功案例，制定示范体验项目，产生良好宣传环境。

2.2.4 机会。目前国家正对城镇化大力改造，房地产业发展再次迎来新的高潮，目前所改造项目多数在原有建筑物基础上进行改造，在土地紧张局势下，新建筑物面积有限，但在原有建筑物基础上改造使其有了更大的发展空间。同时，雄安新区规划建设、北京城市副中心、大兴国际机场等改造升级和配套建设，释放更大规模节能建筑市场，使河北省有了更多的发展机遇。

2.2.5 生产要素。人才培养、技术研发、机械升级等全面协调发展。人才培养方面，目前被动式超低能耗建筑生产要素必不可少的还是人才，人作为高级生产要素，并不能完全被初级生产要素所取代，在整个生产要素中发挥着重要作用［10］。受疫情影响，不仅技术管理人员缺乏，现场工作者也是供不应求。技术研发方面，“互联网+”技术的全面推广应用，贯穿整个工程项目阶段，尤其是在运行阶段，如智慧照明、自动空调系统、智能预测报警系统等，目前还未达到成熟阶段，这也将是未来发展的趋势。机械升级，对机械安装外置系统，如挖掘机安装GPS、摄像头、传感器、外控操作系统等与相应软件结合，打造自主机器操作，提高工程效率、安全性能、节省成本。

2.2.6 需求条件。被动式超低能耗建筑的优点被越来越多的人所熟知，高效节能、健康舒适的居住环境也是人们所追求的目标，需求会逐渐增加。一方面，消费者价值观念的转变，低碳行为的倡导，环保节能已深入到人们自觉意识当中。另一方面，人们收入增加，有一定的经济承受能力，政府给予消费者购买绿色建筑补贴优惠，二者共同促进了需求条件的产生。但现状是消费者未充分了解被动式超低能耗建筑的优点，未能切实感受到节能和舒适度，影响了消费需求。

3 河北省超低能耗建筑发展建议

3.1 健全绿色建筑标准体系

首先，健全绿色建筑法规标准体系，以“碳达峰”“碳中和”作为绿色发展目标，完善建筑节能与绿色建筑法律法规，尤其是制定详细的被动式超低能耗建筑发展规划，鼓励各地因地制宜，制定高水准、切实际的绿色建筑地方标准。其次，加强各部门（住房和城乡建设部、发展和改革委员会、财政、税务、科技、教育等）的沟通，从规划、标准、资金、税收、价格、技术、人才等全方位进行支持。最后，完善全国绿色建筑标识认定管理系统，提高绿色建筑标识认定和备案效率。

3.2 加强科技创新驱动，提高施工技术水平

加强科技创新驱动战略，建立以市场为导向的绿色建筑与高新技术相融合创新体系，推动互联网、大数据、人工智能、BIM技术、先进制造与超低能耗建筑深度融合。加快绿色建筑高新技术创新成果实施，产业、学业、科研相结合，从而提高科技创新成果对绿色建筑产业发展贡献率。提高施工技术水平，施工和管理人员进行培训上岗，学习新标准、新工艺、新材料等。同时积极学习国外经验，通过外出考察或邀请国外专家讲座等方式进行学习。

3.3 相关产业链研发

以被动式超低能耗建筑为核心，形成以上游生产、中游建造、下游运维的全产业链条。加强产业链薄弱环节，如加强上游生产产业（结构、装饰、专用）材料的研发力度，加快产业技术升级。加强中游建造产业（技术服务、人才培养）支持力度，增加智能建造BIM技术、物联网技术、3D打印技术等的使用广度和深度，转变专业人才培养方式，从研发、勘察、设计、监理、施工、运维、垃圾回收等方面培养全方位专业人才。加强下游运维产业（智慧运维、静脉产业）创新力度，结合河北省自身特点，积极进引进国内先进物业服务企业，打造具有特色的现代化物业服务体系，积极借鉴国外发展经验，从绿色建筑垃圾的回收到再生产利用，进行细致化分解，做到利用最大化。

4 结语

在国家“碳达峰、碳中和”大背景下，绿色建筑已是大势所趋，被动式超低能耗建筑、零能耗建筑将是河北省建筑行业的发展方向和目标。被动式超低能耗建筑不仅极大节约了能源的使用，也使人们从能源消耗者转变为能源需求管理者，改变了能源消耗结构模式，使整个领域结构进行调整。在未来的十几年内，政策制定者、科研人员、具体实施者等应根据时代变化，积极探索制定出既符合国家节约能源要求，又符合时代变革需求的低碳目标方案，由点到面，逐渐走向成熟，最终实现“双碳”目标。