蕭 楠 徐向陽 令狐挺 陳玥君
(中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 管理學(xué)院,北京 100083)
北京市是我國的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度高于全國平均水平,已經(jīng)成為世界上快速發(fā)展的大都市之一。2010年,北京市已擁有常駐人口1961.2萬人,在目前快速發(fā)展的時(shí)期,北京市所面臨的最為嚴(yán)峻的問題是能源與環(huán)境的挑戰(zhàn)。在北京市的能源總消耗中,建筑能耗是其中關(guān)鍵的一部分。研究建筑能耗的情況,發(fā)現(xiàn)低碳建筑推行中的問題并提出應(yīng)對的策略,對于實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排和北京市的低碳發(fā)展具有重要的意義。
建筑能耗統(tǒng)計(jì)是建筑節(jié)能的基礎(chǔ),有了建筑能耗數(shù)據(jù),才能衡量建筑節(jié)能工作的成效和制定建筑節(jié)能的發(fā)展戰(zhàn)略。本文對北京市建筑能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,描述了北京市建筑能耗的基本現(xiàn)狀,并結(jié)合北京市實(shí)際情況,給出有關(guān)建筑節(jié)能的政策建議。
廣義上的建筑能耗包括建筑運(yùn)行使用能耗和建材生產(chǎn)與建筑建造過程的能耗,但由于兩者屬于不同領(lǐng)域的問題,節(jié)能的重點(diǎn)和技術(shù)措施也有不同,本文僅討論建筑運(yùn)行使用能耗[1],包括住宅和公共建筑的取暖、照明、動力等用能。常見的建筑能耗統(tǒng)計(jì)方法有建筑能耗宏觀模型、微觀模型和根據(jù)建筑終端電器使用狀況統(tǒng)計(jì)模型[2]。綜合以上方法的利弊,本文采用建筑能耗宏觀模型。在北京市統(tǒng)計(jì)年鑒中可以找到北京市綜合能耗標(biāo)準(zhǔn)量,其中的第三產(chǎn)業(yè)生活消費(fèi)能耗即為建筑運(yùn)行能耗。
表1 北京市綜合能源平衡表(標(biāo)準(zhǔn)量)(2004年—2009年)
基于IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》(2006),碳排放量的計(jì)算公式為:碳排放量 = 能源i的消費(fèi)量×能源i的排放系數(shù)(i為能源種類)。各種能源的碳排放系數(shù)見表2[4]。
表2 各種能源碳排放系數(shù)
其中,原始數(shù)據(jù)以J 為單位,為與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)單位保持一致,將能量單位轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)煤,轉(zhuǎn)化系數(shù)為1×104標(biāo)準(zhǔn)煤等于2193× 105GJ。由表1中綜合能耗平衡表的生活消費(fèi)一項(xiàng),計(jì)算得出2004—2009年建筑運(yùn)行能耗的碳排放量見表3。
表3 建筑運(yùn)行能耗碳排放量(2004—2009年)
可以看出,2004—2009年北京市建筑運(yùn)行能耗的碳是逐年增加的。
針對北京市的具體地理環(huán)境,將建筑能耗分類為:建筑采暖能耗、住宅除采暖外能耗和公共建筑除采暖外能耗。其中住宅除采暖外能耗包括照明、家電、空調(diào)、炊事等居民生活能耗,公共建筑包括辦公建筑、商業(yè)建筑、學(xué)校醫(yī)院以及交通運(yùn)輸用房等,其能耗包括空調(diào)系統(tǒng)、照明、電梯、辦公設(shè)備和其他輔助設(shè)備等[2]。北京市屬于我國建筑能耗增長較大的地區(qū)之一,節(jié)能任務(wù)很重。比較各類能耗,采暖能耗在各年總能耗中所占的比例最大,超過30%,增幅較大;公共建筑除采暖外能耗所占比例次之;住宅除采暖外能耗所占比例最少,增幅最小。這說明了采暖能耗在北京市建筑能耗中作用最大,節(jié)能空間也最大。
在節(jié)能潛力方面,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平下,全國各省市自治區(qū)降低單位面積能耗的最大潛力公式為:EBi為地區(qū)能耗,Si為地區(qū)面積,為單位面積能耗,為各?。ㄊ?、區(qū))單位面積建筑能耗的最小值。計(jì)算得出北京市的節(jié)能潛力為62.51%,因此有效的節(jié)能措施能夠控制北京市的碳排放量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
北京市的建筑包括居住建筑和公共建筑。公共建筑指辦公樓、賓館飯店、商場、醫(yī)院、學(xué)校、影劇院、體育場館等,根據(jù)其規(guī)模分為大型公共建筑和普通公共建筑。
1.4.1 住宅建筑
(1)住宅建筑的采暖能耗
北京市絕大部分建筑采用集中供熱采暖,單位面積采暖能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤平均約為20kg/平方米·年,為北歐相同氣候條件下建筑采暖能耗的1~1.5倍。集中供熱系統(tǒng)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫不良、供熱系統(tǒng)效率不高和熱源調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)葐栴}導(dǎo)致了我國北方建筑采暖能耗偏高。
(2)住宅建筑的其它能耗
主要指的是炊事、生活熱水、照明、家電等用電用氣。除炊事能耗外,北京市住宅的其它能耗水平僅為發(fā)達(dá)國家的1/3~1/5,原因是我國沒有普及使用在歐美發(fā)達(dá)國家中大量應(yīng)用的衣服烘干機(jī)、洗碗機(jī)等高耗能設(shè)備[5]。
(3) 付費(fèi)方式
目前北京市非節(jié)能住宅的采暖費(fèi)絕大部分由住戶所在單位支付,空調(diào)和室內(nèi)照明能耗的費(fèi)用由住戶自己支付,電梯和公共照明的費(fèi)用在物業(yè)費(fèi)中支出或由居民住戶分?jǐn)俒6]。
1.4.2 公共建筑
(1)大型公共建筑
大型公共建筑指單體建筑規(guī)模超過2萬,且采用中央空調(diào)的建筑。此類建筑用電量可達(dá)60~100kW·h/m2,是普通公共建筑用電量平米的3~8倍。北京市的大型公共建筑的增長速度非??欤涓呙芏群哪芴攸c(diǎn)將導(dǎo)致建筑能耗的大幅提升。這類建筑能源浪費(fèi)現(xiàn)象較嚴(yán)重,有很大的節(jié)能潛力。
(2)普通公共建筑
與發(fā)達(dá)國家和大型公共建筑相比,此類建筑目前能耗很低。但普通公共建筑能耗呈增長趨勢,目前住宅和一般公共建筑內(nèi)用戶對建筑服務(wù)水平提出了更高要求,與此同時(shí)高檔豪華住宅的興起以及低耗能建筑二次裝修,都將帶來這類建筑能耗的增長[5]。
(3)付費(fèi)方式
公共建筑能耗特點(diǎn)與建筑物的使用用途緊密相關(guān)。例如對于大型商業(yè)設(shè)施而言,由于人流密集,夏季空調(diào)能耗是其主要能耗;賓館、飯店和辦公樓的主要能耗是采暖和空調(diào)能耗。公共建筑的建筑能耗費(fèi)用全部由建筑物的產(chǎn)權(quán)單位支付[6]。
綜上所述,北京市建筑運(yùn)行能耗狀況可以概括為:北京市建筑節(jié)能任務(wù)很重,潛力巨大;建筑運(yùn)行能耗碳排放量呈現(xiàn)逐年增多趨勢;建筑采暖能耗高、占能耗總量大,是建筑節(jié)能的重點(diǎn);住宅與一般公共建筑能耗尚處在較低水平,但目前呈增長趨勢;大型公共建筑能耗浪費(fèi)嚴(yán)重,節(jié)能空間大,并且新建建筑中此類建筑的比例呈增長趨勢。
北京市已經(jīng)明確提出要加快實(shí)施人文北京、科技北京、綠色北京的發(fā)展戰(zhàn)略,把“低碳化”作為北京城市發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)綠色北京、低碳北京的目標(biāo),北京市在大力推動建筑節(jié)能和綠色建筑的發(fā)展上,進(jìn)行了努力的探索:嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),截至2009年年底,北京市建筑節(jié)能住宅累積達(dá)2.77億平方米,占已有住宅的74.2%,居全國首位;加快推動公共建筑節(jié)能運(yùn)行監(jiān)督體系建設(shè),政府部分率先進(jìn)行自檢;在既有建筑上全面實(shí)施節(jié)能改造,加快推廣可再生能源利用;推廣住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù),制定相關(guān)激勵(lì)政策,并且發(fā)布了《北京市既有居住建筑節(jié)能改造補(bǔ)助資金管理方法》文件,啟動對既有建筑節(jié)能改造的資金補(bǔ)助工作。
北京建筑產(chǎn)業(yè)走向低碳化勢在必行,但低碳建筑是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,現(xiàn)階段在北京發(fā)展低碳建筑尚需排除眾多障礙。
目前北京市低碳建筑仍然處于示范階段,雖然也出臺了一些標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)導(dǎo)則,但體系并不完善, 沒有制定一個(gè)低碳建筑的標(biāo)準(zhǔn),更缺少技術(shù)細(xì)節(jié)及可操作的標(biāo)準(zhǔn),使得各地執(zhí)行不力。如國內(nèi)外評價(jià)建筑節(jié)能是否達(dá)標(biāo),大多采用建筑熱工法現(xiàn)場測量,測試時(shí)代表性的測點(diǎn)難以確定,難以迅速和全面地確定建筑小區(qū)內(nèi)所有建筑墻體或屋面的傳熱系數(shù)值;保溫工程仍缺少相應(yīng)檢查驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn),施工質(zhì)量難以得到很好的保證。
節(jié)能在我國還屬于起步和發(fā)展階段,一些不成熟的節(jié)能技術(shù)匆忙上馬,可能會降低房屋的耐久性,不利于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,例如外墻內(nèi)保溫、外墻自保溫、夾芯保溫等做法所產(chǎn)生的一些問題正在加劇,加快了垃圾建筑和建筑垃圾產(chǎn)生的速度。
市場上供應(yīng)的節(jié)能材料品種單一,新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)相對滯后。目前所使用的技術(shù)大多從國外引進(jìn)。具有自主知識產(chǎn)權(quán)、能夠形成主流產(chǎn)品與技術(shù)骨干的企業(yè)不多,難以滿足日益擴(kuò)大的市場需求[7]。
現(xiàn)階段由于國家對于支持低碳房地產(chǎn)發(fā)展的相關(guān)政策滯后,企業(yè)在低碳房地產(chǎn)的開發(fā)經(jīng)營中承擔(dān)著更大的風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任。建筑成本初期投入大,公眾認(rèn)知度低,經(jīng)濟(jì)效益不明顯。因此,大部分房地產(chǎn)企業(yè)雖然認(rèn)同低碳開發(fā)理念,但實(shí)際行動上仍持“觀望”態(tài)度。
發(fā)展節(jié)能建筑資金投入的增加會轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者,導(dǎo)致北京房價(jià)進(jìn)一步上揚(yáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了絕大多數(shù)消費(fèi)者的承受能力。另外,公眾對于低碳建筑認(rèn)知度不夠,把低碳建筑等同于貴族建筑,很多開發(fā)商也故意把豪華與節(jié)能混為一談,將節(jié)能建筑的價(jià)格定的過高,使普通老百姓根本無法承受。
低碳建筑的落實(shí),需要在項(xiàng)目前期就有多個(gè)工種、多個(gè)責(zé)任方參與的“整體設(shè)計(jì)”理念,并貫穿于立項(xiàng)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及后期使用的全過程,但是目前相當(dāng)多的設(shè)計(jì)人員不熟悉低碳建筑設(shè)計(jì)。
在北京,很多方案開始沒有考慮成熟,后期需要深入調(diào)整低碳建筑全生命周期的功能。如許多在建的住宅小區(qū)不能保證房屋的最佳方位,不能充分利用太陽能。因此,迫切需要設(shè)置與低碳建筑相關(guān)的專業(yè)機(jī)構(gòu),培養(yǎng)低碳建筑專業(yè)人才。
當(dāng)前北京市低碳建筑運(yùn)行中存在種種問題,根據(jù)問題的不同,可歸納為三類:消費(fèi)者和企業(yè)選擇低碳建筑的意識和動力不足;低碳建筑方面缺乏有效、可執(zhí)行的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);低碳建筑相關(guān)技術(shù)匱乏,創(chuàng)新能力較低。針對以上三類問題,政府應(yīng)該著力抓好以下三個(gè)方面的工作。
(1)大力宣傳低碳建筑,提高個(gè)人及企業(yè)對低碳建筑“節(jié)能”的認(rèn)識。
對于消費(fèi)者,必須指出建筑節(jié)能的額外消費(fèi)會帶來超過其投入成本的能源節(jié)約,如減少水費(fèi)、電費(fèi)等支出;建筑節(jié)能本質(zhì)上是合理的規(guī)劃設(shè)計(jì),讓消費(fèi)者充分了解使用低碳建筑可長遠(yuǎn)獲取更大的收益[8]。對于開發(fā)商,應(yīng)指出低碳建筑是未來的大勢所趨,國家相關(guān)政策已將建筑節(jié)能作為硬性要求,并有許多優(yōu)惠政策;在能源緊缺的局勢下,建設(shè)節(jié)能建筑有利于優(yōu)化企業(yè)形象。
(2)低碳建筑需要政府出臺相應(yīng)的政策,鼓勵(lì)、引導(dǎo)企業(yè)的發(fā)展。
針對企業(yè)制定財(cái)政、稅收、價(jià)格等方面的激勵(lì)政策,對達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼減稅或提供優(yōu)惠信貸,未達(dá)標(biāo)的進(jìn)行罰款,鼓勵(lì)企業(yè)轉(zhuǎn)向低碳建筑領(lǐng)域。對符合低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)的建筑投資者、消費(fèi)者實(shí)行稅收減免、貸款優(yōu)先,鼓勵(lì)消費(fèi)者購買節(jié)能建筑[8]。
(3)針對北京市各類建筑的能耗特點(diǎn),實(shí)行不同的干預(yù)策略。
采暖的節(jié)能改造是建筑節(jié)能的優(yōu)先目標(biāo),將節(jié)能政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)向采暖方向傾斜;北京市公共建筑能耗較大,應(yīng)限制公共建筑的建設(shè)量,并制定公共建筑節(jié)能法規(guī);對新建建筑進(jìn)行強(qiáng)制性節(jié)能;推進(jìn)北京市既有建筑的節(jié)能綜合改造。
北京市低碳建筑的發(fā)展需要一套符合北京市實(shí)際情況的可操作的標(biāo)準(zhǔn),對于低碳建筑在材料生產(chǎn)、建造、使用及重新利用過程中每個(gè)步驟進(jìn)行規(guī)范評估,使低碳建筑發(fā)展有章可循。
(1)注重低碳設(shè)計(jì)和規(guī)劃,設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)控各項(xiàng)耗能指標(biāo),做好土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃和小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的銜接。
(2)提高新建建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),注重房地產(chǎn)全壽命周期成本,實(shí)現(xiàn)建造成本、運(yùn)營成本、維護(hù)成本及環(huán)境成本之間的綜合平衡。
(3)加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況檢查,注重從設(shè)計(jì)到實(shí)施的全過程控制。對使用不節(jié)能材料的項(xiàng)目不予備案,住宅達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不發(fā)入住許可證,責(zé)令返工。
(4) 參考先進(jìn)國家的認(rèn)證體系, 如美國的LEED認(rèn)證、英國的BREEAM、加拿大的GBTooI、挪威的Eco Profile等,構(gòu)建北京市低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)的測評體系。對建筑物能耗、能效進(jìn)行評估,并出具證明,減小開發(fā)商與消費(fèi)者之間的信息不對稱[9]。
發(fā)展低碳建筑,關(guān)鍵是通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)房地產(chǎn)發(fā)展模式和消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變。北京應(yīng)該通過開創(chuàng)低碳信貸產(chǎn)品、設(shè)立碳基金、鼓勵(lì)和引導(dǎo)房地產(chǎn)業(yè)參與清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)項(xiàng)目,支持企業(yè)建立低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)體系。
(1)采用低碳技術(shù)和零碳技術(shù)乃至負(fù)碳技術(shù)策略,加速發(fā)展天然氣、核電、風(fēng)能、太陽能、水能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等可再生能源,改變建筑用能及能耗結(jié)構(gòu)。
(2)通過整體優(yōu)化設(shè)計(jì),在建筑全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)“3R”,即再利用( Reuse)、再節(jié)約(Reduce)、再循環(huán)(Recycle)與“四節(jié)”(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材),如變房地產(chǎn)市場毛坯房銷售模式為精裝房銷售,減少二次污染。
(3) 通過研發(fā)高效保溫隔熱材料和新型培體體系,在符合城市規(guī)劃和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)下,適當(dāng)延長建筑物的使用壽命,減少新增建筑,在保證系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)降低能源消耗。
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