蕭 楠 徐向陽 令狐挺 陳玥君
(中國礦業大學(北京) 管理學院,北京 100083)
北京市是我國的政治、經濟、文化中心,社會經濟發展程度高于全國平均水平,已經成為世界上快速發展的大都市之一。2010年,北京市已擁有常駐人口1961.2萬人,在目前快速發展的時期,北京市所面臨的最為嚴峻的問題是能源與環境的挑戰。在北京市的能源總消耗中,建筑能耗是其中關鍵的一部分。研究建筑能耗的情況,發現低碳建筑推行中的問題并提出應對的策略,對于實現建筑節能減排和北京市的低碳發展具有重要的意義。
建筑能耗統計是建筑節能的基礎,有了建筑能耗數據,才能衡量建筑節能工作的成效和制定建筑節能的發展戰略。本文對北京市建筑能耗數據進行統計和分析,描述了北京市建筑能耗的基本現狀,并結合北京市實際情況,給出有關建筑節能的政策建議。
廣義上的建筑能耗包括建筑運行使用能耗和建材生產與建筑建造過程的能耗,但由于兩者屬于不同領域的問題,節能的重點和技術措施也有不同,本文僅討論建筑運行使用能耗[1],包括住宅和公共建筑的取暖、照明、動力等用能。常見的建筑能耗統計方法有建筑能耗宏觀模型、微觀模型和根據建筑終端電器使用狀況統計模型[2]。綜合以上方法的利弊,本文采用建筑能耗宏觀模型。在北京市統計年鑒中可以找到北京市綜合能耗標準量,其中的第三產業生活消費能耗即為建筑運行能耗。

表1 北京市綜合能源平衡表(標準量)(2004年—2009年)
基于IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》(2006),碳排放量的計算公式為:碳排放量 = 能源i的消費量×能源i的排放系數(i為能源種類)。各種能源的碳排放系數見表2[4]。

表2 各種能源碳排放系數
其中,原始數據以J 為單位,為與統計數據單位保持一致,將能量單位轉化成標準煤,轉化系數為1×104標準煤等于2193× 105GJ。由表1中綜合能耗平衡表的生活消費一項,計算得出2004—2009年建筑運行能耗的碳排放量見表3。

表3 建筑運行能耗碳排放量(2004—2009年)
可以看出,2004—2009年北京市建筑運行能耗的碳是逐年增加的。
針對北京市的具體地理環境,將建筑能耗分類為: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、家電、空調、炊事等居民生活能耗,公共建筑包括辦公建筑、商業建筑、學校醫院以及交通運輸用房等,其能耗包括空調系統、照明、電梯、辦公設備和其他輔助設備等[2]。北京市屬于我國建筑能耗增長較大的地區之一,節能任務很重。比較各類能耗,采暖能耗在各年總能耗中所占的比例最大,超過30%,增幅較大;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。這說明了采暖能耗在北京市建筑能耗中作用最大,節能空間也最大。
在節能潛力方面,在當前經濟技術發展水平下,全國各省市自治區降低單位面積能耗的最大潛力公式為:EBi為地區能耗,Si為地區面積,為單位面積能耗,為各省(市、區)單位面積建筑能耗的最小值。計算得出北京市的節能潛力為62.51%,因此有效的節能措施能夠控制北京市的碳排放量,實現節能減排的目標。
北京市的建筑包括居住建筑和公共建筑。公共建筑指辦公樓、賓館飯店、商場、醫院、學校、影劇院、體育場館等,根據其規模分為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
北京市絕大部分建筑采用集中供熱采暖,單位面積采暖能耗折合標準煤平均約為20kg/平方米·年,為北歐相同氣候條件下建筑采暖能耗的1~1.5倍。集中供熱系統的建筑圍護結構保溫不良、供熱系統效率不高和熱源調節不當等問題導致了我國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、生活熱水、照明、家電等用電用氣。除炊事能耗外,北京市住宅的其它能耗水平僅為發達國家的1/3~1/5,原因是我國沒有普及使用在歐美發達國家中大量應用的衣服烘干機、洗碗機等高耗能設備[5]。
(3) 付費方式
目前北京市非節能住宅的采暖費絕大部分由住戶所在單位支付,空調和室內照明能耗的費用由住戶自己支付,電梯和公共照明的費用在物業費中支出或由居民住戶分攤[6]。
1.4.2 公共建筑
(1)大型公共建筑
大型公共建筑指單體建筑規模超過2萬,且采用中央空調的建筑。此類建筑用電量可達60~100kW·h/m2,是普通公共建筑用電量平米的3~8倍。北京市的大型公共建筑的增長速度非常快,其高密度耗能特點將導致建筑能耗的大幅提升。這類建筑能源浪費現象較嚴重,有很大的節能潛力。
(2)普通公共建筑
與發達國家和大型公共建筑相比,此類建筑目前能耗很低。但普通公共建筑能耗呈增長趨勢,目前住宅和一般公共建筑內用戶對建筑服務水平提出了更高要求,與此同時高檔豪華住宅的興起以及低耗能建筑二次裝修,都將帶來這類建筑能耗的增長[5]。
(3)付費方式
公共建筑能耗特點與建筑物的使用用途緊密相關。例如對于大型商業設施而言,由于人流密集,夏季空調能耗是其主要能耗;賓館、飯店和辦公樓的主要能耗是采暖和空調能耗。公共建筑的建筑能耗費用全部由建筑物的產權單位支付[6]。
綜上所述,北京市建筑運行能耗狀況可以概括為:北京市建筑節能任務很重,潛力巨大;建筑運行能耗碳排放量呈現逐年增多趨勢;建筑采暖能耗高、占能耗總量大,是建筑節能的重點;住宅與一般公共建筑能耗尚處在較低水平,但目前呈增長趨勢;大型公共建筑能耗浪費嚴重,節能空間大,并且新建建筑中此類建筑的比例呈增長趨勢。
北京市已經明確提出要加快實施人文北京、科技北京、綠色北京的發展戰略,把“低碳化”作為北京城市發展的戰略目標。為實現綠色北京、低碳北京的目標,北京市在大力推動建筑節能和綠色建筑的發展上,進行了努力的探索:嚴格執行建筑節能設計標準,截至2009年年底,北京市建筑節能住宅累積達2.77億平方米,占已有住宅的74.2%,居全國首位;加快推動公共建筑節能運行監督體系建設,政府部分率先進行自檢;在既有建筑上全面實施節能改造,加快推廣可再生能源利用;推廣住宅產業化技術,制定相關激勵政策,并且發布了《北京市既有居住建筑節能改造補助資金管理方法》文件,啟動對既有建筑節能改造的資金補助工作。
北京建筑產業走向低碳化勢在必行,但低碳建筑是一項系統工程,現階段在北京發展低碳建筑尚需排除眾多障礙。
目前北京市低碳建筑仍然處于示范階段,雖然也出臺了一些標準和技術導則,但體系并不完善, 沒有制定一個低碳建筑的標準,更缺少技術細節及可操作的標準,使得各地執行不力。如國內外評價建筑節能是否達標,大多采用建筑熱工法現場測量,測試時代表性的測點難以確定,難以迅速和全面地確定建筑小區內所有建筑墻體或屋面的傳熱系數值;保溫工程仍缺少相應檢查驗收的標準,施工質量難以得到很好的保證。
節能在我國還屬于起步和發展階段,一些不成熟的節能技術匆忙上馬,可能會降低房屋的耐久性,不利于建筑結構的穩定,例如外墻內保溫、外墻自保溫、夾芯保溫等做法所產生的一些問題正在加劇,加快了垃圾建筑和建筑垃圾產生的速度。
市場上供應的節能材料品種單一,新技術、新產品的研發相對滯后。目前所使用的技術大多從國外引進。具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術骨干的企業不多,難以滿足日益擴大的市場需求[7]。
現階段由于國家對于支持低碳房地產發展的相關政策滯后,企業在低碳房地產的開發經營中承擔著更大的風險和責任。建筑成本初期投入大,公眾認知度低,經濟效益不明顯。因此,大部分房地產企業雖然認同低碳開發理念,但實際行動上仍持“觀望”態度。
發展節能建筑資金投入的增加會轉嫁給消費者,導致北京房價進一步上揚,遠遠超過了絕大多數消費者的承受能力。另外,公眾對于低碳建筑認知度不夠,把低碳建筑等同于貴族建筑,很多開發商也故意把豪華與節能混為一談,將節能建筑的價格定的過高,使普通老百姓根本無法承受。
低碳建筑的落實,需要在項目前期就有多個工種、多個責任方參與的“整體設計”理念,并貫穿于立項、規劃、設計、施工以及后期使用的全過程,但是目前相當多的設計人員不熟悉低碳建筑設計。
在北京,很多方案開始沒有考慮成熟,后期需要深入調整低碳建筑全生命周期的功能。如許多在建的住宅小區不能保證房屋的最佳方位,不能充分利用太陽能。因此,迫切需要設置與低碳建筑相關的專業機構,培養低碳建筑專業人才。
當前北京市低碳建筑運行中存在種種問題,根據問題的不同,可歸納為三類:消費者和企業選擇低碳建筑的意識和動力不足;低碳建筑方面缺乏有效、可執行的檢驗標準;低碳建筑相關技術匱乏,創新能力較低。針對以上三類問題,政府應該著力抓好以下三個方面的工作。
(1)大力宣傳低碳建筑,提高個人及企業對低碳建筑“節能”的認識。
對于消費者,必須指出建筑節能的額外消費會帶來超過其投入成本的能源節約,如減少水費、電費等支出;建筑節能本質上是合理的規劃設計,讓消費者充分了解使用低碳建筑可長遠獲取更大的收益[8]。對于開發商,應指出低碳建筑是未來的大勢所趨,國家相關政策已將建筑節能作為硬性要求,并有許多優惠政策;在能源緊缺的局勢下,建設節能建筑有利于優化企業形象。
(2)低碳建筑需要政府出臺相應的政策,鼓勵、引導企業的發展。
針對企業制定財政、稅收、價格等方面的激勵政策,對達到節能標準的開發項目進行補貼減稅或提供優惠信貸,未達標的進行罰款,鼓勵企業轉向低碳建筑領域。對符合低碳建筑標準的建筑投資者、消費者實行稅收減免、貸款優先,鼓勵消費者購買節能建筑[8]。
(3)針對北京市各類建筑的能耗特點,實行不同的干預策略。
采暖的節能改造是建筑節能的優先目標,將節能政策、技術、經濟向采暖方向傾斜;北京市公共建筑能耗較大,應限制公共建筑的建設量,并制定公共建筑節能法規;對新建建筑進行強制性節能;推進北京市既有建筑的節能綜合改造。
北京市低碳建筑的發展需要一套符合北京市實際情況的可操作的標準,對于低碳建筑在材料生產、建造、使用及重新利用過程中每個步驟進行規范評估,使低碳建筑發展有章可循。
(1)注重低碳設計和規劃,設計時嚴控各項耗能指標,做好土地利用規劃、城市規劃和小區規劃設計環節的銜接。
(2)提高新建建筑的節能設計標準,注重房地產全壽命周期成本,實現建造成本、運營成本、維護成本及環境成本之間的綜合平衡。
(3)加強建筑節能設計標準執行情況檢查,注重從設計到實施的全過程控制。對使用不節能材料的項目不予備案,住宅達不到節能標準的不發入住許可證,責令返工。
(4) 參考先進國家的認證體系, 如美國的LEED認證、英國的BREEAM、加拿大的GBTooI、挪威的Eco Profile等,構建北京市低碳建筑標準的測評體系。對建筑物能耗、能效進行評估,并出具證明,減小開發商與消費者之間的信息不對稱[9]。
發展低碳建筑,關鍵是通過技術創新促進房地產發展模式和消費模式轉變。北京應該通過開創低碳信貸產品、設立碳基金、鼓勵和引導房地產業參與清潔發展機制(CDM)項目,支持企業建立低碳經濟技術體系。
(1)采用低碳技術和零碳技術乃至負碳技術策略,加速發展天然氣、核電、風能、太陽能、水能、地熱能和生物質能等可再生能源,改變建筑用能及能耗結構。
(2)通過整體優化設計,在建筑全生命周期內實現“3R”,即再利用( Reuse)、再節約(Reduce)、再循環(Recycle)與“四節”(節地、節能、節水、節材),如變房地產市場毛坯房銷售模式為精裝房銷售,減少二次污染。
(3) 通過研發高效保溫隔熱材料和新型培體體系,在符合城市規劃和工程建設標準下,適當延長建筑物的使用壽命,減少新增建筑,在保證系統服務質量的同時降低能源消耗。
[1] 江億.我國建筑能耗趨勢與節能重點[J].才智,2009,(10):10-11.
[2] 俞允凱.中國城鎮建筑能耗現狀、趨勢與節能對策建議[D].長安大學碩士學位論文, 2009,(5):11-14.
[3] 國家統計局能源司和國家能源局綜合司共同主編.2004—2008年中國能源統計年鑒[M].中國統計出版社,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] 江億.我國建筑能耗狀況與節能重點[J].建筑科技,2007,(5):26.
[6] 唐艷芬,田桂清.北京市既有建筑節能改造分析[J].節能環保,2008,(2):16.
[7] 馬旭東.建筑節能技術的應用現狀與前景[J].甘肅科技縱橫,2008(5):174.
[8] 彭磷基.發展低碳建筑需要政策引導[J].城市住宅, 2011,(4):43-44.
[9] 張晶晶.淺議我國建筑節能現狀及日本經驗借鑒[J].今日南國,2008,(3):171.