方 舟(上海市建筑科學研究院有限公司, 上海 200032)
表 1 德國建筑節(jié)能發(fā)展大事記
綜合以上大事記,德國建筑節(jié)能的發(fā)展經(jīng)歷了起步階段和五次變革,逐步從對圍護結構的性能要求提升為建筑綜合一次能源消耗量的限值要求,最新德國《建筑能源法》2020 版成為德國推廣近零能耗建筑的標準。
德國《建筑節(jié)能法規(guī)EnEV2014》確定了能源計算框架,以建立預期的住宅和非住宅建筑的一次能源消耗。能耗指標范圍是建筑物所屬的采暖、制冷、通風、照明以及熱水供應設備和設施。對建筑圍護結構的性能參數(shù)要求如表 2 和表 3 所示。
表 2 EnEV2014 住宅建筑圍護結構單位面積散熱損失最高值
表 3 非住宅建筑圍護結構傳熱面積傳熱系數(shù)最高值
德國的新建建筑須進行強制性能效認證,既有建筑在購房或出租時需再次進行認證,認證有效期為 10 a?!督ㄖ茉捶ā?020 版提出了對近零能耗建筑的要求:①建筑的一次能源消耗量低于基準建筑的 75%;②采取保溫隔熱措施減少熱損失;③必須采用一定比例的可再生能源。
德國的金融政策主要包括激勵計劃、稅收機制。
(1)激勵計劃。德國復興信貸銀行提供補貼性節(jié)能貸款。對開展既有建筑節(jié)能改造項目和新建節(jié)能建筑提供補貼性貸款,補貼金額視能效水平而定,最高可達到貸款總額。如果采用多項節(jié)能措施,有機會獲得額外獎金。
(2)稅收機制。稅收激勵政策針對住宅節(jié)能改造中20% 的人力成本減免相應的稅款(減稅基數(shù)最高可達 6 000歐元,約42 000人民幣,最多可減稅 1 200 歐元,約 84 000人民幣)。
德國自 1952 年起開始推行建筑保溫標準;1977 年執(zhí)行建筑保溫法規(guī),對建筑圍護結構平均傳熱系數(shù)提出限值要求;2002 年,提出一次能源消耗量限值要求;2014 年,引入建筑能源證書。政策方面,德國首先通過行政和稅收手段要求各類建筑滿足相應標準要求,推行建筑能耗證書制度,鼓勵可再生能源企業(yè)等。
日本于 1979 年頒布《節(jié)約能源法》,同年發(fā)布了《公共建筑節(jié)能設計標準》,1980 年《居住建筑節(jié)能設計標準》和《居住建筑節(jié)能設計和施工導則》發(fā)布,其間進行了多輪次修訂。2013 年,日本對公共建筑節(jié)能標準和居住建筑節(jié)能標準進行整合,形成日本《建筑節(jié)能標準》。日本建筑節(jié)能標準編制與修訂情況如表 4 所示。
焊接熱裂紋:奧氏體不銹鋼具有較高的熱裂紋敏感性,熱裂紋主要產(chǎn)生在焊縫及近縫區(qū)域。要防止N08367焊縫熱裂紋的產(chǎn)生,應嚴格控制焊縫中的S、P、Si等雜質元素的含量,選用純度較高的優(yōu)質焊接材料。在焊接工藝上,盡可能的采用小的焊接參數(shù),焊前嚴格清理坡口,保持坡口高清潔度,有合理的焊接順序,減少焊接應力水平。
表 4 日本建筑節(jié)能標準編制與修訂情況
2014 年,日本頒布《第四次能源基本計劃》,計劃2020 年實現(xiàn)新建公共建筑和標準居住建筑零能耗,2030 年實現(xiàn)所有新建建筑零能耗。2015 年日本頒布《零能耗建筑發(fā)展路線圖》,將零能耗建筑共分為 3 檔:準零能耗建筑(一次能源消耗降低 50%)、近零能耗建筑(可再生能源消減一次能源 75%)、凈零能耗建筑(可再生能源消減一次能源 100%)。
日本《公共建筑節(jié)能設計標準》評價指標包括兩方面,一是圍護結構性能指標,對建筑外區(qū)全年冷熱負荷提出了評價限值,一是機電設備能源轉換率,包括采暖、制冷、通風、照明、電梯和熱水能源轉換率。表 5 列出了日本《公共建筑節(jié)能設計標準》中不同類型公共建筑的冷熱負荷(PAL)與各個機電設備的能源轉換率(CEC)限值。
表 5 日本《公共建筑節(jié)能設計標準》中不同類型公共建筑冷熱負荷與各個機電設備的能源轉換率限值
《居住建筑節(jié)能設計標準》規(guī)定了居住建筑的單位面積能耗指標、熱工性能指標和暖通設備能效。
2013年的《建筑節(jié)能標準》提出了更細化的要求:①對建筑一次能源消耗量進行整體限值規(guī)定;②更新了建筑能耗計算方法;③按照 201 種房間功能類型將 PAL 和 CEC 值進一步細化。
日本的激勵措施包括財政補助、貸款優(yōu)惠、稅金減免等。
(1)政府補貼。2010 年,實施綠色住宅積分制,新建或改造住宅達到一定節(jié)能指標可獲得獎勵積分;2015 年,推進既有建筑節(jié)能改造項目,能耗降低 15% 以上的建筑可獲最高 5 000 萬日元補貼;2015 年對采用先進綠色示范技術的項目,對其提供 50% 的綠色技術補貼。
(2)貨款優(yōu)惠。2007 年,對于認定為低碳住宅的項目,貸款利率可在最初 10 a 內降低 0.3%,對于耐震性能和節(jié)能性能優(yōu)異的住宅項目,貸款利率最初 5 a 內下浮0.3%。
(3)稅金減免。2012 年,提出了低碳住宅稅收優(yōu)惠制度,凡認定為低碳住宅,所得稅和不動產(chǎn)登記稅可減免。2013 年,提出了贈予稅優(yōu)惠政策,對于達到節(jié)能標準的住宅,贈予稅起征稅額上浮 500 萬日元。
日本從 1979 年頒布《節(jié)約能源法》和相關設計標準,并在隨后的時間里逐步覆蓋公共建筑、居住建筑等不同類型,各項性能指標逐步提升,并由推薦性要求向強制性要求過渡。2013 年節(jié)能標準體系采用一次能耗為衡量標準,與德國相同,實現(xiàn)從 K 值要求向 Q 值要求的轉變。政策方面,日本在強制要求各類建筑項目達標以外,還推行相關激勵制度,對節(jié)能示范項目提供補貼、貸款優(yōu)惠和稅金減免。
我國的建筑節(jié)能工作起步于 20 世紀 80 年代中期。從北方采暖居住建筑起步、逐漸擴展到各氣候區(qū)的居住建筑和公共建筑,先后經(jīng)歷了 30% 節(jié)能、50% 節(jié)能、65% 節(jié)能 3 個發(fā)展時期。從類別上看,大致可分為綜合節(jié)能標準和設備節(jié)能標準 2 大類。其中綜合類標準可進一步細分為各類節(jié)能設計標準、能耗定額/限額標準以及超低/近零能耗技術導則;設備類標準則按設備系統(tǒng)類型進行細分。
2006 年,GB/T 50378-2006《綠色建筑評價標準》的發(fā)布標志著我國從單一的建筑節(jié)能跨越到內涵更為豐富的綠色建筑發(fā)展時期。其中,GB/T 51161-2016《民用建筑能耗標準》 首次提出了實際能耗絕對值的目標,GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技術標準》更是將我國未來建筑的節(jié)能目標提到了更高水準。GB/T 50378-2019《綠色建筑評價標準》,在節(jié)能板塊中針對圍護結構熱工性能、冷熱源機組能效、可再生能源利用等方面做出詳細規(guī)定;同時在創(chuàng)新部分,鼓勵綠色建筑進行超低能耗和近零能耗的技術實踐,體現(xiàn)了綠色建筑在高標準節(jié)能方向的引導趨勢。
相比較而言,我國建筑節(jié)能事業(yè)起步較晚,目前國家標準《公共建筑節(jié)能設計標準》和各氣候區(qū)的居住建筑節(jié)能設計標準構成我國建筑節(jié)能設計標準體系,節(jié)能率從 50% 逐步向 75% 提升。對比德國和日本等國家的發(fā)展歷程,我國目前從建筑節(jié)能到超低能耗和零能耗建筑體系的整體升級尚在起步階段,支撐的標準體系、產(chǎn)品設備、工藝工法有待發(fā)展完善。與此同時,國內建筑業(yè)的工業(yè)化和精益化水平還處于較低程度,從設計、施工到驗收全流程的質量控制和監(jiān)管體系還不健全,無法支撐新型城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設對于高質量建筑發(fā)展的要求。
根據(jù)德日兩國建筑節(jié)能發(fā)展歷程及現(xiàn)狀,面向未來發(fā)展和國家“雙碳”目標,以下從標準、政策、實施 3 個維度對我國進一步提升建筑節(jié)能行業(yè)水平提出策略建議。
(1)標準維度。建立基于能耗限額的建筑節(jié)能技術體系,漸進實現(xiàn)近零能耗/零能耗目標;建立全生命周期視角的綠色建筑評價標準,實現(xiàn)以數(shù)據(jù)實效導向的評價體系。目前公共建筑、居住建筑限額設計標準正在編制過程中,預計將于 2023 年前后出臺。限額設計標準的出臺將標志著我國節(jié)能設計標準正式完成從基于相對節(jié)能率向以實際能耗值為約束的轉變,在設計端實現(xiàn)限額設計。2019 更新后的綠建標準將評價階段放在竣工后進行,未來的綠色建筑將逐步朝技術落地方面發(fā)展。具體建議:①設計端以一次能源消耗量控制為目標,鼓勵采用分布式可再生能源進行能源和碳排放控制;②運行端增加對實際能耗的控制類標準,并在部分能源消耗大戶中強制性執(zhí)行;③綠色建筑評價體系朝全生命周期的評價,尤其是運行實效的后評估發(fā)展。
(2)政策維度。從開源節(jié)流角度出發(fā),建立面向超低能耗、近零能耗建筑以及分布式可再生能源利用的財政資金引導機制和性能監(jiān)管體系。3 個方面的政策建議:①加大在財力投資的公共建筑中全面推廣超低能耗、近零能耗建筑,在保障性住房中加大可再生能源利用比例,并根據(jù)運行實效實施補貼,形成一批示范項目和領軍型企業(yè);②加大培養(yǎng)專家型行業(yè)管理人員隊伍,強化政府在建筑建設全過程各關鍵節(jié)點的把控;③加大綠色節(jié)能建筑的民眾參與度,建立“綠色積分銀行”,鼓勵消費者購買或租賃綠色節(jié)能建筑。
(3)運維維度。全面推廣建筑能耗和環(huán)境分監(jiān)測系統(tǒng)及區(qū)域能耗平臺,與智慧城市相結合,逐漸實現(xiàn)建筑運行實效的評估及監(jiān)管。通過建筑能耗系統(tǒng)-區(qū)域能耗平臺-智慧城市的聯(lián)接,將建筑的運行實效融入城市管理中,促使綠色建筑及節(jié)能技術的發(fā)展向實際落地方向發(fā)展。