上海建筑節(jié)能現(xiàn)狀及發(fā)展.doc

上海建筑節(jié)能現(xiàn)狀及發(fā)展上海市建筑科學研究院（集團）有限公司 陸善后節(jié)約能源是我國發(fā)展經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針，為此，國家在1997年制訂了中華人民共和國節(jié)約能源法，在該法規(guī)中明確指出了“建筑物的設計和建造應當依照有關法律、行政法規(guī)的規(guī)定，采用節(jié)能型的建筑結構、材料、器具和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能，減少采暖、制冷、照明的能耗”。為了落實國家節(jié)約能源法，加大對建筑節(jié)能工作的管理力度，實現(xiàn)建筑節(jié)能跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，建設部于2000年2月簽發(fā)了民用建筑節(jié)能管理規(guī)定部長令。2001年頒布了夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準（JGJ134），2005年又頒布了公共建筑節(jié)能設計標準并于當年10月1日正式實施。2005年5月政府規(guī)章上海市建筑節(jié)能管理辦法通過審議，7月15日正式實施，規(guī)定及標準二大法規(guī)的出臺，大大推動了建筑節(jié)能工作的進行，為本市建筑節(jié)能工作提供了更有力的法律法規(guī)支撐。上?！笆晃濉苯ㄖ?jié)能發(fā)展規(guī)劃制定與實施，進一步明確了上海建筑節(jié)能發(fā)展任務與目標。1. 上海建筑節(jié)能特點1.1 能源消耗狀況2001-2004年上海國民經(jīng)濟平均年增長10%以上，至2004年本市GDP總值已達7450.27億元，人均已突破5600美元，成為全國經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)之一。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對居住舒適性要求也不斷提高，致使建筑能耗迅速上升。2004年全市社會能源消費總量已接近 7000萬tce，人均能耗達 5.21tce，已接近中等發(fā)達國家的能耗水平。其中建筑能耗約占14%。這對十一期間上海建筑能耗要下降15的目標是十分艱巨的。1.2氣候變化上海在我國建筑氣候區(qū)劃中處于第建筑氣候區(qū)。氣候特點是夏季悶熱、冬季濕冷，氣溫日較差小，年降水量大，日照偏少（44% ）。由于溫室效應的影響，上海氣候呈夏季持續(xù)高溫時間延長，冬季平均溫度升高趨勢（見表1）。1998年夏季最高極端氣溫為39.4，而到了2003年則被刷新為39.6。表1.1 上海冬夏兩季平均溫度變化情況年份冬季平均溫度26.51951198054d39.4d1985199438.1d54.7d2001200331.3d57.3d1.3. 夏季用電負荷變化近5年來，上海夏季最高用電負荷平均增長率達到10%左右（見圖1），2004年上海夏季最高用電負荷達到1500萬kW，2006年已突破1800萬kW，平均年增長達到10%,用電缺口有600萬kW之多。若能進一步加強建筑節(jié)能工作，則可有效地改善上海地區(qū)高104kW峰 用電短缺的現(xiàn)狀。 圖1.1 上海市夏季最高用電負荷1.4房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展上海市區(qū)人均住房面積在近幾年內(nèi)不斷增加，2003年達到13.8m2，2004年末已達到14.8m2。截止到2004年底，上海現(xiàn)有各類建筑總面積達到59314萬m2，其中居住建筑面積占到其中的59.4，其余的幾類建筑分別是工廠、學校、辦公建筑、商場店鋪、醫(yī)院、賓館和劇院。隨著人民生活消費水平的提高，近年來新建公共建筑無論在景觀性、舒適性、還是功能性上都比以前有了很大的提高，而這一切無不是以巨大的能源消耗為代價。因此，房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在極大程度上刺激了民用建筑能源消耗的快速增長。表1.2、圖1.2為上海建筑發(fā)展現(xiàn)狀及房地產(chǎn)供求情況。表1.2 上海市建筑發(fā)展情況年份居住建筑總面積 萬m2公共建筑總面積 萬m2人均居住建筑面積m2人均公共建筑面積m2人均公共建筑面積相對于人均居住建筑面積的比例 %200123475794214.54.933.8200226906908216.85.633.32003305601074417.86.335.42004352111245621.37.635.6注：人口按常住人口計算，各類建筑面積按統(tǒng)計年鑒中相應建筑保有量計算。圖1.2 2004年上海現(xiàn)有各類建筑構成（按面積比重計算）1.5建筑圍護結構熱工性能上海早期建筑物外圍護結構以240實心粘土磚、120鋼筋混凝土圓孔板和單玻實腹鋼窗為主，總體熱工性能較差。70年代推廣粘土多孔磚后，墻體熱工性能有所改善，但上海地區(qū)是推廣應用新型墻體材料的典型地區(qū)，混凝土小型空心砌塊墻體的應用和鋼筋混凝土剪力墻結構高層建筑的興起，又使該部分建筑外墻的保溫隔熱水平顯著下降（僅為實心黏土磚的2/31/2），致使室內(nèi)熱環(huán)境低下，傳熱量比實心粘土磚增加3060%。目前，上海地區(qū)建筑圍護結構熱工性能見表1.3所示。表1.21 上海地區(qū)建筑圍護結構熱工性能圍護結構材料及構造墻體厚度mm傳熱系數(shù)，W/（m2.K）普通建筑節(jié)能居住建筑節(jié)能公共建筑外墻240黏土多孔磚2801.71.51.0190混凝土小砌塊2302.51.51.0200鋼筋混凝土2403.21.51.0屋面120鋼筋混凝土圓孔板1602.81.00.8120鋼筋混凝土板1.00.8架空屋面3602.41.00.8外窗單玻實腹鋼窗6.44.72.54.72.51.6 建筑設備上海70年代除少數(shù)高檔賓館具有較陳舊的中央空調系統(tǒng)外，大部分公共建筑無中央空調，居住建筑無房間空調。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，特別是上海成為改革開放前沿的90年代以來，公共建筑如賓館、飯店、商務樓等都把集中空調作為基礎設施之一。在上海1.25億m2公共建筑中，估計至少0.8億m2安裝有空調系統(tǒng)。上海每百戶家庭空調器擁有量以年均36.9%的速度增長（見圖1.3）。2004年達到159.2臺，在全國各省市中超過廣東占據(jù)首位。圖1.3 上海每百戶居民房間空調器擁有量的增長1.6 建筑節(jié)能管理近年來，本市在建筑節(jié)能政策法規(guī)的制定、節(jié)能居住建筑的認定以及建立建筑節(jié)能管理網(wǎng)絡等方面開展了多項工作。由市建設交通委牽頭，建立了上海協(xié)調推進建筑節(jié)能工作的組織管理網(wǎng)絡。由建筑節(jié)能領導小組負責協(xié)調落實，市建筑節(jié)能辦和市房地資源局分別對相關部門按各自職責組織協(xié)調實施。而且，今年還在各區(qū)（縣）建設系統(tǒng)，組織建立了各區(qū)（縣）建筑節(jié)能職能管理部門，以縱橫交叉、雙管齊下的管理模式，全面推進上海的建筑節(jié)能工作。圖1.4 上海市建筑節(jié)能管理網(wǎng)絡體系2. 上海建筑節(jié)能發(fā)展目標與潛力2.1 十一五期間上海建筑節(jié)能發(fā)展目標“十一五”期間，本市建筑節(jié)能工作的指導思想是：以貫徹落實科學發(fā)展觀，實施城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的和諧社會為目標，以貫徹實施上海市建筑節(jié)能管理辦法為契機，實現(xiàn)建筑節(jié)能推進工作與人居環(huán)境的持續(xù)改善相結合，與促進城市能源安全相結合，與“世博”項目的高標準建設相結合；通過加強行政監(jiān)管、推進技術進步、注重市場引導、強化輿論監(jiān)督，實現(xiàn)全社會增強建筑節(jié)能共識，全領域推進建筑節(jié)能的實施目標，全方位推廣各種建筑節(jié)能技術體系，大幅度降低建筑能耗?！笆晃濉鄙虾＝ㄖ?jié)能推進目標：新建公共建筑自2007年起全面執(zhí)行公共建筑節(jié)能50的節(jié)能設計標準，加強標準實施的行政監(jiān)管力度，重點提高設備系統(tǒng)的用能效率和運行管理水平，形成適應上海氣候特點的公共建筑節(jié)能技術體系，完善標準規(guī)范和管理模式。對新建居住建筑除嚴格執(zhí)行國家節(jié)能50的標準外，通過有效的行政監(jiān)管和技術支撐手段，形成具有地方特色的居住建筑節(jié)能支撐體系和管理模式，并積極引導農(nóng)村新建住宅采用適用的節(jié)能新技術。至 2009年在科研與試點基礎上，上海將執(zhí)行居住建筑節(jié)能65的節(jié)能設計標準。 既有公共建筑節(jié)能改造在建立健全建筑節(jié)能改造技術標準體系和網(wǎng)絡化建筑能耗分項計量監(jiān)測系統(tǒng)基礎上，完善以市場化手段為主的節(jié)能改造機制，使本市既有公共建筑節(jié)能改造取得突破性進展。到2010年，爭取能完成1000萬m2既有公共建筑的節(jié)能改造。上海既有居住建筑節(jié)能改造以“舊小區(qū)平改坡綜合改造”項目為突破口，探索以行政手段和財政支持為主的資金籌措和推進機制。通過示范引路、穩(wěn)步推進，到2010年，爭取對達到“舊小區(qū)平改坡綜合改造”條件的居住建筑全部實施節(jié)能改造。建筑用能設備：公共建筑鼓勵分布式供能和能源多元化系統(tǒng)的推廣應用。結合世博園區(qū)建設示范，開展熱電冷聯(lián)供、水源和地源熱泵系統(tǒng)、高能效空調系統(tǒng)，以及蓄冷和燃氣空調、熱回收、變流量控制系統(tǒng)、高效送風和自然光、遮陽、照明與空調的協(xié)調控制等節(jié)能技術的推廣應用。到2010年，本市分布式供能系統(tǒng)總裝機容量達到10萬千瓦、燃氣空調安裝總量超過1000臺，試點采用燃料電池作動力的熱電冷聯(lián)供示范項目。并要求 大型新建公共建筑設計選用具有國家或者本市節(jié)能標準的空調冷熱源設備，鼓勵設計選用能效比高于現(xiàn)行節(jié)能標準的空調冷水機組。新建公共建筑設計選用高效節(jié)能燈具。嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行建筑照明標準的功率密度標準值，到2007年，設計選用的照明系統(tǒng)全部達到國家現(xiàn)行建筑照明設計標準照明功率密度的節(jié)能目標值。對居住建筑推廣應用達到節(jié)能評價值的房間空調器。到2007年，設計選用的房間空調器能效比，執(zhí)行現(xiàn)行房間空氣調節(jié)器能效限定值及能源效率等級國家標準中節(jié)能評價值2級指標。同時推廣應用高能效的照明燈具。采用緊湊型熒光燈、高效雙端熒光燈、電子鎮(zhèn)流器、半導體照明等高效節(jié)電照明系統(tǒng)，以及盡可能設計利用自然光等節(jié)能措施。試點應用集中供冷供熱和地源熱泵、水源熱泵等節(jié)能系統(tǒng)和因地制宜推廣應用空氣源熱泵熱水器。到2007年，新建全裝修住宅從設計階段同步考慮與建筑結合的用能設備節(jié)能措施。在“十一五”期間要貫徹執(zhí)行可再生能源法，積極開展可再生能源在建筑中的應用，堅持建筑領域節(jié)能與開源并舉原則，高起點、多層次推進與建筑有機結合的太陽能光熱和光電系統(tǒng)，不斷突破相關核心技術和提高相關產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化水平，為可再生能源在建筑中的規(guī)?；瘧锰峁┙?jīng)驗和模式。重點開發(fā)與建筑一體化的太陽能光熱利用技術體系，通過試點示范，使太陽能利用在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中推廣，并得到規(guī)?；瘧谩５?010年，推廣應用太陽能光熱系統(tǒng)，建成與建筑一體化的太陽能光熱利用示范建筑200萬m2（集熱面積約10萬m2）。結合世博園區(qū)建設，重點突破太陽能光電利用的應用技術試點示范，到2010年，在大型公共建筑中光電系統(tǒng)示范應用1萬kw。鼓勵試點應用太陽能空調、利用生物質能的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)等新技術。根據(jù)國家節(jié)能中長期規(guī)劃目標，按照建設部總體部署，抓住世博園區(qū)建設機遇，積極申辦城市級建筑節(jié)能示范，實施建筑節(jié)能重點工程示范項目?！笆晃濉逼陂g，實現(xiàn)綜合技術攻關示范項目280萬m2。結合世博園區(qū)建設，對新建民用建筑節(jié)能、既有民用建筑節(jié)能改造、用能設備和設施、可再生能源利用等建筑節(jié)能新技術、新材料和新體系等進行規(guī)?；痉?，為推進建筑節(jié)能提供經(jīng)驗與模式。完成低能耗、超低能耗和綠色建筑的示范工程，形成相關標準和技術體系，引導“十二五”建筑節(jié)能發(fā)展方向。2.2上海建筑節(jié)能潛力分析所謂建筑節(jié)能潛力，是指通過建筑節(jié)能設計標準規(guī)范的強制執(zhí)行，采用建筑節(jié)能新技術而取得的建筑物運行能耗的節(jié)能效果。據(jù)調查，在居住建筑使用能耗中，電耗占55%，其中空調電耗占總電耗的30%左右。按夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準計算，節(jié)能住宅與普通住宅相比可節(jié)能50%，其中空調設備占25%，圍護結構占25%。住宅空調設備為家用氣源熱泵空調器，節(jié)能住宅要求空調額定能效比取2.3，采暖額定能效比取1.9，相對普通住宅空調額定能效比2.2和采暖額定能效比1.0，可實現(xiàn)節(jié)能25%。若能采用變頻節(jié)能型空調（能效比2.42.6），其節(jié)能效果可增至30%左右。估計至2005年，每百戶居民空調擁有量由1999年的85臺增至170臺左右，如不考慮節(jié)能，則其電耗將由11.3億kWh上升到22.6億kWh，若假設實際節(jié)能空調遠行數(shù)量為1/4時，如按標準實現(xiàn)節(jié)電25%，則即可實現(xiàn)節(jié)電1.41億kWh，相當于5.3萬tce，。以此類推，到2010年，每百戶居民空調安裝數(shù)預計達185臺，若不考慮節(jié)能，空調電耗將由22.6億kWh上升至24.6億kWh，實際節(jié)能空調數(shù)為1/3時，若節(jié)能25%即可實現(xiàn)節(jié)電2.05億kWh，折合標煤7.69萬tce。圍護結構節(jié)能潛力:從2001年10月1日起通過節(jié)能示范工程實施圍護結構節(jié)能以來，節(jié)能住宅至2005年已實施約3000萬m2。按圍護結構節(jié)能25%計，可實現(xiàn)節(jié)能0.56億kWh，折合標煤0.57萬tce。按此類推，到2010年新建節(jié)能住宅約1.26億m2,則可實現(xiàn)節(jié)電2.36億kWh，折合標煤8.9萬tce。從2000年起，公共建筑能耗已超過住宅建筑能耗，2002年公共建筑能耗已達618萬tce。由于上海第三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和2010年世博會在滬的舉辦，預計2010年前上海公共建筑能耗還會快速上升。據(jù)調查，公共建筑空調能耗約占建筑總能耗的35%。平均的空調裝機冷量為121W/m2(見下表)。表2.1 被調查公共建筑空調能耗及裝機冷量統(tǒng)計辦公建筑商場店鋪賓館醫(yī)院影劇院體育場館公共文化建筑會展建筑全部平均電耗比例，31.331.633.833.045.730.748.832.533.2能耗比例，35.932.632.138.144.919.843.232.535.0空調裝機冷量，W/m212613410111713344101146121目前上?，F(xiàn)有公共建筑也存在著巨大的節(jié)能潛力，如在空調系統(tǒng)設計中，存在著大馬拉小車，冷熱源機組選擇不合理，運行管理不到位，采用技術相對落后（很少采用自動控制、變風量、變水量調節(jié)、