可再生能源技術在既有建筑節能改造中應用的研究

陳捷等

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

關鍵詞：可再生能源；既有建筑；節能改造

一、既有建筑的節能改造的必要性

根據《中國統計年鑒》數據顯示，中國的城鎮化率在近10多年的時間里，每年保持近1～2%的水平穩定增長，并且經預測，在未來的十年內總體仍處于城鎮化率穩步上升階段和加速城鎮化進程的過程中。數據顯示，2012年末中國的城鎮化率為52.57%，相比于2000年的36.22%，城鎮化總體水平有了大幅的提高。

在我國城鎮化的進程中，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，超過西方發達國家建成建筑面積的總和。經過多年的建設發展，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的速度。根據統計，在既有的超400億平方米建筑中，僅有1%為節能建筑，其余無論從建筑圍護結構還是采暖空調系統來衡量，均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當于緯度相近的發達國家的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的限制，節能技術的應用普遍不多，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，節能的需求也不是十分迫切；最后在城鎮化發展的過程中，地方政府過于偏重GDP的增長，單純的進行數字游戲，而忽視了礦石資源消耗所帶來的環境污染，從而間接助長了高能耗建筑的大規模產生。如果對這種高耗能建筑不重視，仍讓其不斷發展下去，國家整體能源生產勢必不能滿足其快速增長的要求，從側面引發能源價格的大幅變動并對經濟的發展造成一定的困難，同時大量既有的高能耗建筑消耗資源所產生的污染物對環境的破壞日益加劇，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能改造非常迫切，這是貫徹可持續發展，實現節能減排規劃目標，改善人們居住環境的重要舉措，符合新時代全球發展趨勢。

二、既有建筑節能改造的現狀分析

（一）改造規模和經濟壓力巨大。根據國務院和建設部等多個部門關于加快節能環保業發展的要求，我國城鎮節能的目標分為兩個階段：第一階段到2010年為止，城鎮建筑平均節能要達到節能50%的目標。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，全國大部分城鎮要完成既有建筑的節能改造。這對于目前現存的海量既有建筑來說，任務非常艱巨。尤其是考慮到節能效果和費用的問題，在前期只能小規模試點的前提下，要達到2020年完成既有建筑改造的目標，每年所需要改造的建筑數量將達到幾億平方米。僅以我國北方采暖區計算，城鄉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準能耗不高，但是建筑內供暖系統、制冷系統等影響建筑耗能的部分過于陳舊，隨著我國經濟不斷發展，建筑節能設計標準不斷的修訂，勢必成為高能耗建筑。[2]

（二）現有的建筑節能設計標準低，執行效果不佳。我國民用建筑節能設計從1986年到2010年，經過二十多年的發展，目前已有5部建筑節能設計標準，但是這些標準的執行效果并不理想。概括而言，強制性標準水平低于世界水平，以目前正在推行的65%標準來看，德國在90年代初就達到了這個水平，且能耗指標則是現行我國指標的50%。另外往往由設計階段轉向到實際施工階段時，節能的執行率不高，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能達標率。發現北方采暖區、過渡地區、南方地區設計階段達標率平均分別為80%，50%，10%，竣工后再次審查，發現下降了20%， 30%， 2%。

圖1-各地區建筑節能標準達標率[3]

（三）既有建筑物產權較分散。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，經濟發展水平前期較慢，在實現城鎮化過程中，不可能象西方發達國家那樣，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，只有一個業主，往往一棟房子，擁有幾十甚至上百個業主共同擁有。在居住的業主中，社會層次，職業，家庭組成等大不相同，在面對整體建筑的節能改造時，需要取得大部分業主的同意，并對節能改造的形式，方法，出資的多少進行協商解決。而這種意愿很難統一。

（四）政府管理工作的缺失較為嚴重。政府在既有建筑的節能改造法律條文制定和經濟激勵政策鼓勵方面意識比較淡薄。既有建筑節能改造是整個建筑節能領域的重要組成部分，目前我國涉及既有建筑節能節能改造的法規只有兩部，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]，和既有建筑節能改造相關的條款如表2所示。而在詳細指標，指標體系和評判標準的制定上，至今沒有一個統一的標準。

在政府激勵政策方面，西方發達國家對于既有建筑的節能改造可謂大力推行。為促進建筑節能工作的開展，西方發達國家對既有建筑節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能。比如[5]：

表1 西方發達國家既有建筑節能改造政策扶持

三、可再生能源技術在既有建筑節能改造中的應用

可再生能源（英語：Renewable Energy）為來自大自然的能源，例如太陽能、風力、潮汐能、地熱能等，是一種干凈、環保的綠色能源。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，生物質能可以滿足全世界20倍的能源，地熱能可滿足全世界5倍的能源需求。[7]

可再生能源在既有建筑節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出的“綠電”、“綠能”，絕大部分的成本均高于常規能源產品的成本，在渡過最初的保護期，扣除不可持續的外部成本后，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，從業者缺乏對其發展的戰略性、長期性和艱巨性的認識，導致產業發展經常高低起伏，大起大落。例如，美國和歐洲對我國光伏產業的“雙反”調查，內陸地區大量風力發電廠的“棄風”，小區物業阻撓住戶私自安裝可再生能源設備等等。

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

（三）制造和配套能力有待提升。我國大部分可再生能源產品生產廠家存在著規模小、集約化程度低、工藝落后、產品質量不穩定、技術開發能力低，難以降低工程造價和及時提供備件。從產業長遠發展考慮，產業體系薄弱仍是困擾行業發展的重要問題。如果中國不迅速建立強大的制造業，則關鍵技術與主要設備依靠進口的局面短期內不可能得到根本扭轉。[8]

（四）政策措施出臺滯后。盡管我國《可再生能源法》已經提出了包括總量目標制度、強制上網制度、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，由此產生的相關配套政策難以解決發展中遇到的實質性問題。例如過去幾年中的立法執行中遇到可再生能源發電上網難的問題已經充分說明了這一點。

四、結論

（一）建立健全的管理體制。以樹立正確的科學發展觀和建立可循環經濟為立足點，建立可再生能源建筑節能改造應用體制，由各地區建設部、發改委，財政局等相關職能部門聯合成立節能改造小組，統一負責組織、協調當地可再生能源應用，完善本地區既有建筑節能改造規劃以及具體實施方案，并加大可再生能源建筑應用技術的推廣力度和深度。

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

（三）提升技術標準，深化運營管理。加快行業內部升級換代，由政府牽頭發布主導可再生能源建筑應用技術及產品的的目錄，并以推廣、限制、淘汰作為區分等級，促進先進、高性能技術與產品的推廣利用，加快淘汰落后產品與老舊技術、工藝，引導整個行業技術及產品向深層次和高端發展。鼓勵設計單位積極采用先進的可再生能源建筑應用設計理念，加強相關標準規范的引導。加強工程建設中的監督檢查，對實際施工中未能采取先進技術的，責令其在有限時間內進行整改。

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

充分運用電視，網絡、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狀與推廣可再生能源建筑應用的經濟效益、社會效益以及環境效益，宣傳發展可再生能源建筑應用對于推進建筑節能、實現節能減排目標的重要作用和意義，提升全社會對可再生能源建筑應用工作的理解和支持，為可再生能源建筑節能改造發展營造良好的社會環境。

參考文獻：

[1] 曾凱.夏熱冬冷地區既有建筑節能改造研究[D].浙江大學碩士學位論文，2011

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

[3] 張恩宇.采暖地區既有居住建筑的節能改造[D].昆明理工大學碩士論文，2006

[4] 金占勇，武涌，劉長濱.基于外部性分析的北方供暖地區既有建筑節能改造經濟激勵政策設計[J]. 暖通空調，2007，9