可再生能源技术在既有建筑节能改造中应用的研究

陈捷等

摘 要：可再生能源技术是建筑节能技术的重要组成部分。在我国大量的既有建筑需要进行节能改造的前提下，本文通过对既有建筑在节能改造中面临的现状和可再生能源技术的应用进行分析，总结存在的问题，提出应加强的工作重点。

关键词：可再生能源；既有建筑；节能改造

一、既有建筑的节能改造的必要性

根据《中国统计年鉴》数据显示，中国的城镇化率在近10多年的时间里，每年保持近1～2%的水平稳定增长，并且经预测，在未来的十年内总体仍处于城镇化率稳步上升阶段和加速城镇化进程的过程中。数据显示，2012年末中国的城镇化率为52.57%，相比于2000年的36.22%，城镇化总体水平有了大幅的提高。

在我国城镇化的进程中，最显著的特征就是城市面积的急剧扩大和高层建筑的拔地而起。我国每年建成房屋面积高达17～18亿平方米，超过西方发达国家建成建筑面积的总和。经过多年的建设发展，我国目前已存在既有建筑面积超过430亿平方米。大量的建筑带来了巨大的能耗，目前，我国建筑能耗占我国能源总消耗量的三分之一，并且浪费非常严重，能耗增长的速度大大超出了能源生产的速度。根据统计，在既有的超400亿平方米建筑中，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2-3倍。[1]

既有建筑在建造的过程中，首先由于时代的原因和技术的限制，节能技术的应用普遍不多，能源利用效率一般偏低；其次，在能源价格偏低，建筑整体用能总量较少的时期，节能的需求也不是十分迫切；最后在城镇化发展的过程中，地方政府过于偏重GDP的增长，单纯的进行数字游戏，而忽视了矿石资源消耗所带来的环境污染，从而间接助长了高能耗建筑的大规模产生。如果对这种高耗能建筑不重视，仍让其不断发展下去，国家整体能源生产势必不能满足其快速增长的要求，从侧面引发能源价格的大幅变动并对经济的发展造成一定的困难，同时大量既有的高能耗建筑消耗资源所产生的污染物对环境的破坏日益加剧，国民所期待的蓝天白云越来越成为往日记忆。因此，针对既有建筑开展节能改造非常迫切，这是贯彻可持续发展，实现节能减排规划目标，改善人们居住环境的重要举措，符合新时代全球发展趋势。

二、既有建筑节能改造的现状分析

（一）改造规模和经济压力巨大。根据国务院和建设部等多个部门关于加快节能环保业发展的要求，我国城镇节能的目标分为两个阶段：第一阶段到2010年为止，城镇建筑平均节能要达到节能50%的目标。在这其中，重点城市和特大城市要达到65%，中等城市完成15%，小城市完成10%；第二阶段到2020年，全国大部分城镇要完成既有建筑的节能改造。这对于目前现存的海量既有建筑来说，任务非常艰巨。尤其是考虑到节能效果和费用的问题，在前期只能小规模试点的前提下，要达到2020年完成既有建筑改造的目标，每年所需要改造的建筑数量将达到几亿平方米。仅以我国北方采暖区计算，城乡既有建筑总面积约其中70%以上为高能耗建筑，另外除高能耗建筑之外，一些既有建筑虽然依照目前标准能耗不高，但是建筑内供暖系统、制冷系统等影响建筑耗能的部分过于陈旧，随着我国经济不断发展，建筑节能设计标准不断的修订，势必成为高能耗建筑。[2]

（二）现有的建筑节能设计标准低，执行效果不佳。我国民用建筑节能设计从1986年到2010年，经过二十多年的发展，目前已有5部建筑节能设计标准，但是这些标准的执行效果并不理想。概括而言，强制性标准水平低于世界水平，以目前正在推行的65%标准来看，德国在90年代初就达到了这个水平，且能耗指标则是现行我国指标的50%。另外往往由设计阶段转向到实际施工阶段时，节能的执行率不高，图1显示了2004年以来对全国多座主要城市的3000多栋新建建筑进行检查后的节能达标率。发现北方采暖区、过渡地区、南方地区设计阶段达标率平均分别为80%，50%，10%，竣工后再次审查，发现下降了20%， 30%， 2%。

图1-各地区建筑节能标准达标率[3]

（三）既有建筑物产权较分散。我国大量的既有建筑是建国后将近50多年逐步建造得来。在2000年住房商品化改革之前，实行房屋分配制度，随后采取了商品房交易制度。由于我国人口众多，经济发展水平前期较慢，在实现城镇化过程中，不可能象西方发达国家那样，实行每个家庭拥有独立的家庭院落，这种类型的房子，在我国目前划归为高级别的别墅建筑。我国城镇化过程中大部分居住建筑还是选则公寓式建筑，这种建筑私有化程度不像别墅那样，只有一个业主，往往一栋房子，拥有几十甚至上百个业主共同拥有。在居住的业主中，社会层次，职业，家庭组成等大不相同，在面对整体建筑的节能改造时，需要取得大部分业主的同意，并对节能改造的形式，方法，出资的多少进行协商解决。而这种意愿很难统一。

（四）政府管理工作的缺失较为严重。政府在既有建筑的节能改造法律条文制定和经济激励政策鼓励方面意识比较淡薄。既有建筑节能改造是整个建筑节能领域的重要组成部分，目前我国涉及既有建筑节能节能改造的法规只有两部，分别是2008年4月11日开始正式实施的《中华人民共和国节约能源法》和

2005年2月28日出台的《可再生能源法》[4]，和既有建筑节能改造相关的条款如表2所示。而在详细指标，指标体系和评判标准的制定上，至今没有一个统一的标准。

在政府激励政策方面，西方发达国家对于既有建筑的节能改造可谓大力推行。为促进建筑节能工作的开展，西方发达国家对既有建筑节能改造大力推行了许多积极的政策措施，以政策扶持拉动建筑节能。比如[5]：

表1 西方发达国家既有建筑节能改造政策扶持

三、可再生能源技术在既有建筑节能改造中的应用

可再生能源（英语：Renewable Energy）为来自大自然的能源，例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等，是一种干净、环保的绿色能源。相对于越用越少的不可再生能源，它可视其为取之不尽用之不竭的一种能源。

单单是太阳光就可以满足全世界2850倍的能源需求。风能可满足全世界200倍的能源需求，水力可以满足全世界3倍的能源，生物质能可以满足全世界20倍的能源，地热能可满足全世界5倍的能源需求。[7]

可再生能源在既有建筑节能改造中也存在着一定的问题。例如：

（一）能源获取的高成本。我国除了太阳能热水器外，其余可再生能源生产出的“绿电”、“绿能”，绝大部分的成本均高于常规能源产品的成本，在渡过最初的保护期，扣除不可持续的外部成本后，其在市场上必然缺乏竞争力。同时，在可再生能源市场推广过程中，从业者缺乏对其发展的战略性、长期性和艰巨性的认识，导致产业发展经常高低起伏，大起大落。例如，美国和欧洲对我国光伏产业的“双反”调查，内陆地区大量风力发电厂的“弃风”，小区物业阻挠住户私自安装可再生能源设备等等。

（二）自主研发和创新能力较弱。虽然近几年在可再生能源的研发水平以及自主创新能力上我国持续的大幅度投入取得了比较不错的成绩，但与国外发达国家相比较，我们的科学研究水平和科研投入程度还存在着明显差距：基础研究底子薄弱，基础性研究工作起步时间较晚、水平层次较低，缺乏强有力的技术研究支撑平台，缺乏清晰系统的技术发展路线和长远的发展思路，没有连续、滚动的研发投入计划，投入的研发资金也并不富裕。这就导致目前国内大部分企业的核心技术均来源于国外。

（三）制造和配套能力有待提升。我国大部分可再生能源产品生产厂家存在着规模小、集约化程度低、工艺落后、产品质量不稳定、技术开发能力低，难以降低工程造价和及时提供备件。从产业长远发展考虑，产业体系薄弱仍是困扰行业发展的重要问题。如果中国不迅速建立强大的制造业，则关键技术与主要设备依靠进口的局面短期内不可能得到根本扭转。[8]

（四）政策措施出台滞后。尽管我国《可再生能源法》已经提出了包括总量目标制度、强制上网制度、分类电价制度、费用分摊制度和专项资金制度等多种制度，但是该法律没有强制性条款，对实施的行为缺少必要的约束，意味着该法只能为细则提供原则性的指导意见，而缺少立法中所必要的刚性（强制性不足，实施力度不够），其象征意义远远大于实际推动的意义，由此产生的相关配套政策难以解决发展中遇到的实质性问题。例如过去几年中的立法执行中遇到可再生能源发电上网难的问题已经充分说明了这一点。

四、结论

（一）建立健全的管理体制。以树立正确的科学发展观和建立可循环经济为立足点，建立可再生能源建筑节能改造应用体制，由各地区建设部、发改委，财政局等相关职能部门联合成立节能改造小组，统一负责组织、协调当地可再生能源应用，完善本地区既有建筑节能改造规划以及具体实施方案，并加大可再生能源建筑应用技术的推广力度和深度。

（二）完善政策法规，加大财政投入。对既有建筑可再生能源节能改造设立专项支持基金，并建立长效扶持机制。从财政补贴、土地批租、绿电上网、税收减免等多方面制定相关鼓励政策，并探索和推行可再生能源建筑的使用和购买者的税收优惠政策，促进可再生能源建筑节能改造的发展。

（三）提升技术标准，深化运营管理。加快行业内部升级换代，由政府牵头发布主导可再生能源建筑应用技术及产品的的目录，并以推广、限制、淘汰作为区分等级，促进先进、高性能技术与产品的推广利用，加快淘汰落后产品与老旧技术、工艺，引导整个行业技术及产品向深层次和高端发展。鼓励设计单位积极采用先进的可再生能源建筑应用设计理念，加强相关标准规范的引导。加强工程建设中的监督检查，对实际施工中未能采取先进技术的，责令其在有限时间内进行整改。

（四）开展对外交流合作，强化宣传培训。积极开展对外交流与合作，通过与国外政府机构、企业以及社会团体进行考察访问，学术交流等多种形式、多边的合作交流，结合自身实际情况，不断吸收国外的先进理念、应用技术和管理经验，拓展我国既有建筑利用可再生能源进行节能改造的工作思路，提升改造水平，并在条件允许的情况下，加大合作领域。

充分运用电视，网络、报纸、杂志等多种传播媒体，大力宣传可再生能源资源利用现状与推广可再生能源建筑应用的经济效益、社会效益以及环境效益，宣传发展可再生能源建筑应用对于推进建筑节能、实现节能减排目标的重要作用和意义，提升全社会对可再生能源建筑应用工作的理解和支持，为可再生能源建筑节能改造发展营造良好的社会环境。

参考文献：

[1] 曾凯.夏热冬冷地区既有建筑节能改造研究[D].浙江大学硕士学位论文，2011

[2]，[6] 曹晓丽.我国北方采暖区既有建筑节能改造主要问题及其对策研究[D]. 西安建筑科技大学硕士论文，2010

[3] 张恩宇.采暖地区既有居住建筑的节能改造[D].昆明理工大学硕士论文，2006

[4] 金占勇，武涌，刘长滨.基于外部性分析的北方供暖地区既有建筑节能改造经济激励政策设计[J]. 暖通空调，2007，9