梁利霞,宋碧蕓,楊 敏,方徐根,嚴(yán) 磊

(1.浙江建科節(jié)能環(huán)保科技有限公司,浙江 杭州 310012；2.杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì),浙江 杭州 310016；3. 杭州市城建材料采購(gòu)中心,浙江 杭州 310006)

1 概 述

公共建筑體量大,能耗高,一直以來(lái)都是建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)。“十二五”期間,我國(guó)確定公共建筑節(jié)能改造重點(diǎn)城市11個(gè),實(shí)施改造面積4 864萬(wàn)m2,帶動(dòng)全國(guó)實(shí)施改造面積1.1億m2。杭州市一直以來(lái)十分重視建筑節(jié)能工作,從國(guó)家提出建筑節(jié)能開(kāi)始,杭州市就相應(yīng)制定了一系列的政策文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并結(jié)合地方實(shí)際,重視政策調(diào)研、抓好制度建設(shè)、嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、強(qiáng)化監(jiān)督管理、開(kāi)展示范引領(lǐng),穩(wěn)步推進(jìn)既有建筑能效提升工作,“十二五”期間,全市建筑節(jié)能工作實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。目前杭州正處在“后峰會(huì),前亞運(yùn)”的新歷史起點(diǎn)上,實(shí)施公共建筑能效提升工程,降低杭州市公共建筑能耗,提升公共建筑能源利用效率,對(duì)杭州市打造“歷史文化名城、創(chuàng)新活力之城、東方品質(zhì)之城,國(guó)際一流生態(tài)宜居城市”有著十分重要的積極意義。相關(guān)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明杭州公共建筑能耗占城鎮(zhèn)總耗電量約22%，說(shuō)明建筑能源浪費(fèi)現(xiàn)象仍較嚴(yán)重,有很大的節(jié)能潛力。為了進(jìn)一步推進(jìn)既有公共建筑節(jié)能工作健康發(fā)展,促進(jìn)建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排,提高建筑品質(zhì),保障杭州市公共建筑能效提升重點(diǎn)城市工作的開(kāi)展,提高公共建筑的能源利用效率,降低能源消耗,促進(jìn)建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,落實(shí)并掌握杭州市既有公共建筑能效提升潛力迫在眉睫。

2 調(diào)研概況

既有公共建筑總面積約為13 000萬(wàn)m2,其中大型公共建筑面積約為3 100萬(wàn)m2。根據(jù)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及對(duì)比分析,需進(jìn)行節(jié)能改造的公共建筑約為5 200萬(wàn)m2,約占杭州市公共建筑總面積的40%。

本次調(diào)研對(duì)象為杭州市既有公共建筑,調(diào)研工作采用現(xiàn)場(chǎng)勘察、詢問(wèn)約談、圖紙檢索、測(cè)試分析等多渠道多方式展開(kāi),并對(duì)調(diào)研項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)施的改造措施進(jìn)行初步測(cè)評(píng),根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)果,確定改造節(jié)能率大于15%的項(xiàng)目為能效提升潛力項(xiàng)目,作為本文的主要研究對(duì)象。調(diào)研項(xiàng)目數(shù)量共計(jì)72項(xiàng),總建筑面積576.45萬(wàn)m2。其中能效提升潛力項(xiàng)目數(shù)量共計(jì)18項(xiàng),總建筑面積232.49萬(wàn)m2,占調(diào)研項(xiàng)目總建筑面積的比例為40.33%。

調(diào)研項(xiàng)目主要涉及上城、下城、拱墅、江干、西湖、下沙、濱江7大主城區(qū)和臨安、蕭山、余杭“新3區(qū)”,共計(jì)10個(gè)行政區(qū)域。主要調(diào)研內(nèi)容包括：建筑基本信息、管理單位信息、建筑近三年能耗情況、現(xiàn)有能源系統(tǒng)狀況、分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)安裝情況、已實(shí)施的節(jié)能改造情況、計(jì)劃實(shí)施的節(jié)能改造情況、實(shí)施節(jié)能改造意愿情況等,其中對(duì)于建筑近兩年已實(shí)施的節(jié)能改造項(xiàng)目和計(jì)劃實(shí)施的節(jié)能改造項(xiàng)目,還需明確改造經(jīng)費(fèi)、改造經(jīng)費(fèi)來(lái)源以及合同能源管理應(yīng)用情況。調(diào)研項(xiàng)目涵蓋了杭州市主要的公共建筑類型,具體包括商場(chǎng)建筑、賓館飯店建筑、醫(yī)療衛(wèi)生建筑、文化教育建筑、國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑等五個(gè)類別。

3 研究分析

圖1 調(diào)研項(xiàng)目單位面積能耗分布情況

調(diào)研項(xiàng)目單位面積能耗分布情況見(jiàn)圖1,其中黑色橫線代表參照浙江省能耗定額體系確定的相應(yīng)建筑類型的能耗限額,根據(jù)調(diào)研項(xiàng)目單位建筑能耗指標(biāo)與相應(yīng)能耗限額進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析,總體來(lái)說(shuō),文化教育類建筑、國(guó)家機(jī)關(guān)辦公類建筑和賓館飯店類建筑超定額的項(xiàng)目較少,其次是商場(chǎng)超市類建筑,醫(yī)療衛(wèi)生類建筑超定額的情況比較嚴(yán)重。從能效提升潛力項(xiàng)目分布情況來(lái)看,文化教育類建筑高能耗建筑基本全部納入能效提升潛力項(xiàng)目。國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和賓館飯店類建筑改造積極性比較高,部分自身能耗指標(biāo)低于定額標(biāo)準(zhǔn)的建筑也積極開(kāi)展節(jié)能增效改造,示范引領(lǐng)作用較好。醫(yī)療衛(wèi)生類和商場(chǎng)超市類建筑相對(duì)來(lái)說(shuō)改造積極性較低,部分高能耗建筑尚未納入能效提升潛力項(xiàng)目,具有較大的節(jié)能潛力,是未來(lái)節(jié)能改造的主要對(duì)象。

根據(jù)調(diào)研情況,對(duì)本次調(diào)研的72個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施的節(jié)能改造措施和計(jì)劃實(shí)施的節(jié)能改造措施進(jìn)行節(jié)能效益初測(cè),分析結(jié)果表明,節(jié)能率低于10%的項(xiàng)目建筑面積總計(jì)310.11萬(wàn)m2,其余項(xiàng)目節(jié)能率均大于10%,建筑面積總計(jì)266.35萬(wàn)m2,占調(diào)研項(xiàng)目的比例為46.2%,其中,部分項(xiàng)目的節(jié)能率僅有10%左右,改造綜合節(jié)能率大于20%的項(xiàng)目占比也比較小。見(jiàn)圖2。

圖2 調(diào)研項(xiàng)目節(jié)能率測(cè)算情況

圖3 不同建筑類型調(diào)研和能效提升潛力項(xiàng)目情況

各建筑類型對(duì)應(yīng)的調(diào)研項(xiàng)目建筑面積和能效提升潛力項(xiàng)目建筑面積情況見(jiàn)圖3。其中,文化教育類建筑的調(diào)研面積最大,其次是商場(chǎng)類建筑,賓館飯店和醫(yī)療衛(wèi)生類調(diào)研建筑面積相對(duì)較小。但是從能效提升潛力項(xiàng)目情況來(lái)看,文化教育類建筑和國(guó)家機(jī)關(guān)類辦公建筑的改造建筑面積最大。同時(shí),國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和賓館飯店類建筑改造面積與調(diào)研項(xiàng)目面積相比,占比較大。因此,可以看出,在公共建筑能效提升城市建設(shè)工作中,國(guó)家機(jī)關(guān)相關(guān)單位作為政府形象單位,主動(dòng)引領(lǐng)綠色環(huán)保實(shí)踐,起了很好的帶頭作用,以節(jié)能環(huán)保等社會(huì)責(zé)任為己任,率先實(shí)施更高的標(biāo)準(zhǔn)要求,開(kāi)展增效降耗工程,具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。同時(shí)也充分地表明,對(duì)于國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑來(lái)說(shuō),其行政約束的作用比較大。因此,節(jié)能改造驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自政策因素的影響,而對(duì)于賓館飯店類建筑來(lái)說(shuō),其節(jié)能改造驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自政府的經(jīng)濟(jì)激勵(lì),在此基礎(chǔ)上充分評(píng)估能效提升的增量成本。

綜合分析能效提升潛力項(xiàng)目情況,其中文化教育類建筑的能效提升潛力項(xiàng)目面積占比最大,超過(guò)能效提升潛力項(xiàng)目面積總量的一半,主要以大學(xué)、職業(yè)技術(shù)學(xué)校等高等院校為主,且單個(gè)項(xiàng)目總體建筑面積比較大,而市屬中學(xué)由于存在功能復(fù)雜、建筑分散、資金緊缺等一系列問(wèn)題,因此節(jié)能改造積極性不是很高。醫(yī)療衛(wèi)生類建筑能效提升潛力項(xiàng)目面積占比最小,改造積極性較低,一定程度來(lái)自于醫(yī)療衛(wèi)生資源短缺及醫(yī)療任務(wù)繁重的壓力。見(jiàn)圖4。

圖4 不同建筑類型能效提升潛力項(xiàng)目分布情況

圖5 節(jié)能改造技術(shù)應(yīng)用情況

從節(jié)能改造技術(shù)應(yīng)用情況(圖5)來(lái)看,能效提升潛力項(xiàng)目中,采暖空調(diào)通風(fēng)以及生活熱水系統(tǒng)改造技術(shù)措施的應(yīng)用比例最高,其次是可再生能源應(yīng)用改造和配電照明系統(tǒng)改造。對(duì)于大型公共建筑來(lái)說(shuō),采暖空調(diào)通風(fēng)以及生活熱水系統(tǒng)是耗能大戶,其能源消耗占建筑總能耗的比例高達(dá)40%～60%,因此節(jié)能潛力也是最大的,成為大多數(shù)能效提升潛力項(xiàng)目節(jié)能改造的首選項(xiàng)。該分項(xiàng)改造措施,主要來(lái)源于相應(yīng)技術(shù)和設(shè)備能效指標(biāo)的進(jìn)步和穩(wěn)定性可靠性的提高,典型案例包括：溴化鋰機(jī)組更新為高效離心機(jī)組，常規(guī)制冷主機(jī)升級(jí)換代為高效磁懸浮機(jī)組，常壓模塊熱水鍋爐代替高壓燃?xì)庹羝仩t，水泵變頻控制改造，中央空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)改造等。對(duì)于可再生能源應(yīng)用來(lái)說(shuō),主要集中在太陽(yáng)能光伏發(fā)電改造技術(shù)和空氣能熱泵熱水系統(tǒng)改造兩方面,其中太陽(yáng)能光伏在文化教育類建筑和國(guó)家機(jī)關(guān)辦公類建筑中應(yīng)用較多,空氣能熱泵熱水系統(tǒng)在賓館飯店類建筑中基本實(shí)現(xiàn)了普遍應(yīng)用。在公共建筑中,配電照明系統(tǒng)占總能耗的比例一般為30%～40%,因此也是主要的節(jié)能改造對(duì)象。主要應(yīng)用的改造技術(shù),包括高效照明燈具的更換和照明控制系統(tǒng)改造。其中,LED燈以其高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí)對(duì)于改造項(xiàng)目來(lái)說(shuō),燈具更換施工方便,受干擾程度低,成本投入也相對(duì)較低,因此進(jìn)一步促進(jìn)了該項(xiàng)改造措施的高頻率應(yīng)用。大部分的賓館飯店類建筑、商場(chǎng)類建筑、醫(yī)療衛(wèi)生類建筑、國(guó)家機(jī)關(guān)辦公類建筑在已經(jīng)實(shí)施的改造措施和擬實(shí)施的改造計(jì)劃中都涉及了這部分內(nèi)容,按照計(jì)劃改造后,高效燈具應(yīng)用比例基本可以達(dá)到100%。其次,公共區(qū)域,特別是地下車庫(kù)智能控制系統(tǒng)的改造,是配電照明系統(tǒng)節(jié)能改造中,應(yīng)用頻率高、范圍廣、見(jiàn)效快的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù),越來(lái)越受到改造單位的青睞。改造措施應(yīng)用中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造的應(yīng)用比例較低,主要受到施工便捷性和安全性的制約,實(shí)際改造項(xiàng)目中,也主要以玻璃貼膜、窗戶更換等相對(duì)容易實(shí)施的技術(shù)措施為主。節(jié)能改造技術(shù)六大分類中,采暖空調(diào)通風(fēng)以及生活熱水系統(tǒng)改造、可再生能源應(yīng)用改造、配電照明系統(tǒng)改造、圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造等均屬于技術(shù)節(jié)能的范疇,建筑用能監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)改造則屬于管理節(jié)能的范疇,主要通過(guò)監(jiān)測(cè)和控制,加強(qiáng)用能管理,通過(guò)人員行為節(jié)能實(shí)現(xiàn)降低建筑能耗的目的,根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,該項(xiàng)措施的應(yīng)用比例也比較高,反映了人們能源觀念的提升和節(jié)能意識(shí)的強(qiáng)化。

圖6 能效提升潛力項(xiàng)目單位建筑面積投資額

從能效提升潛力項(xiàng)目單位建筑面積投資額(圖6)來(lái)看,有兩個(gè)酒店項(xiàng)目的投資額最高,單位建筑面積投資額大于1 000元/m2,主要由于其工程建設(shè)的定位是建筑功能和品質(zhì)的提升,因此不單是自行提升能效的要求,同時(shí)體現(xiàn)在觀感方面的改進(jìn),其總投資中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造預(yù)算資金占的比例最大,也在一定程度上反映了該項(xiàng)改造措施投資回收期相對(duì)較長(zhǎng)的特點(diǎn)。18個(gè)能效提升潛力項(xiàng)目中,大部分能效提升潛力項(xiàng)目的單位面積投資額在30～120元/m2的范圍,占總項(xiàng)目的比例總計(jì)達(dá)66.67%,其中單位面積投資額在30～70元/m2和70～100元/m2的范圍內(nèi)的建筑數(shù)量最多。

4 結(jié) 語(yǔ)

本次以對(duì)杭州市72項(xiàng)既有公共建筑項(xiàng)目能效提升潛力的充分調(diào)研為研究基礎(chǔ),并進(jìn)一步針對(duì)調(diào)研樣本參數(shù)開(kāi)展多角度、全方位的統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明：

1) 杭州市既有公共建筑體量大,類型多,功能復(fù)雜,因此,開(kāi)展公共建筑能效提升工程具有較大的難度,在實(shí)際工作中,需要堅(jiān)持因地制宜、以人為本、科學(xué)合理的原則分步驟分階段循序漸進(jìn)地實(shí)施。

2)根據(jù)調(diào)研項(xiàng)目能耗對(duì)比結(jié)果來(lái)看,現(xiàn)狀既有公共建筑中,仍然存在一定數(shù)量的高能耗建筑,特別是醫(yī)療衛(wèi)生類建筑和商場(chǎng)超市類建筑,其能耗指標(biāo)偏高的建筑面積占比較大,節(jié)能潛力較高,建議在未來(lái)進(jìn)一步開(kāi)展節(jié)能工作時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

3)對(duì)于不同的建筑主體,其節(jié)能改造內(nèi)驅(qū)動(dòng)不同,對(duì)于機(jī)關(guān)辦公類建筑來(lái)說(shuō),可以適當(dāng)從政策方面進(jìn)行加強(qiáng)引導(dǎo),對(duì)于賓館飯店類、商場(chǎng)超市類建筑,則更應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)性方面的激勵(lì),以便于充分調(diào)動(dòng)各行為主體參與自身建筑能效提升的積極性,增強(qiáng)其改造自發(fā)性和自主性意識(shí)。

4)根據(jù)目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平和市場(chǎng)應(yīng)用情況綜合分析,對(duì)于既有公共建筑來(lái)說(shuō),可以優(yōu)先選用采暖空調(diào)通風(fēng)以及生活熱水系統(tǒng)改造和和配電照明系統(tǒng)改造這類應(yīng)用頻率高,投資回收期較短,節(jié)能效益明顯的技術(shù)措施。