建筑节能发展现状和趋势分析

建筑节能发展现状和趋势分析陆海2014年11月9日•节能、高能效、节费•狭义、广义•终端能耗、一次能源消耗•被动、主动•新建、既改•单体、组团、社区、城市、城市群•绿色、可持续•低能耗、近零能耗、零能耗、正能•低碳、零碳、负碳概念梳理•Why•What•How•Where00.10.20.30.40.50.60.70.80.91012345678200120022003200420052006200720082009201020112012建筑用电量（1012KWh）建筑商品能耗总量（108tce）建筑商品能耗和用电量建筑商品能耗总量（亿tce）建筑用电量（万亿KWh）02000400060008000100001200014000160002000200120022003200420052006200720082009201020112012终端能耗量（104tce）城镇住宅除采暖外的能耗构成空调照明家电炊事生活热水012345678900.511.522.53200120022003200420052006200720082009201020112012人口（亿人）家庭户数（亿户）城乡户数和人口变化城镇户数农村户数城镇人口农村人口020406080100120美国加拿大德国意大利英国法国日本中国韩国俄罗斯巴西印度人均建筑面积(m2/ca）各国人均建筑面积人均住宅面积人均公建面积0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%巴西中国印度墨西哥韩国加拿大美国俄罗斯日本英德法意各国终端能耗消耗比例建筑工业交通其他中国城镇，146德国，31希腊，7荷兰，10法国，39日本，121英国，65美国，627020406080100120050010001500200025003000单位面积公共建筑能耗kgce/(m2·a)人均公共建筑能耗kgce/(ca·a)各国公共建筑人均与单位面积能耗对比中国城镇，121日本，129德国，112法国，93荷兰，27希腊，20美国，7600510152025303540450500100015002000250030003500单位面积居住建筑能耗kgce/(m2·a)人均居住建筑能耗kgce/(ca·a)各国居住建筑人均与单位面积能耗对比中国还处在高速城镇化的历史发展阶段，随着人均建筑面积增大，建筑服务水平提高，建筑能耗的总量和平均水平（人均、单位面积）还将在一定时期保持上升态势。发达国家是在实现了城镇化和工业化，建筑能耗达到峰值以后才开始发展建筑节能的，节能建筑与其传统建筑相比，舒适度变化不大，但能效明显提高，一次能源消耗明显下降，因此高能效建筑也是真正节能的建筑。中国在城镇化和工业化进程中发展建筑节能，新建节能建筑与传统建筑相比，室内环境质量和服务水平提高很多，即使其能效高于传统建筑，一次能源消耗一般都大于传统建筑，实际并不节能和低碳，高能效建筑不见得是节能的建筑。建筑能耗在全社会终端能耗中的比重还将持续上升，控制建筑总量，大幅提高建筑能效，践行绿色生活方式既是节能减排、防控雾霾的需要，也是履行气候变化承诺和国家能源安全的要求中国建筑节能形势不容乐观•Why•What•How•Where建筑节能措施建筑节能措施开源能源梯级利用可再生能源利用太阳能光伏/光热热泵节流提高本体能效提高围护结构性能外墙外窗屋面基础地坪外遮阳/热反射热回收提高设备能效变频空调势能回收电梯节能灯具节能家电优化用能方式自然通风自然采光行为节能全国人大国务院住建部《节约能源法》、《可再生能源法》、《环境保护法》、《建筑法》《民用建筑节能条例》、《公共机构节能条例》、《建筑工程质量管理条例》《民用建筑节能管理规定》、《住宅性能评定技术标准》、《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《民用建筑能耗数据采集标准》、《建筑节能工程施工质量验收规范》、《绿色建筑评价标准》、《民用建筑节能设计标准》、《民用建筑绿色设计规范》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》、《建筑领域推广应用新技术管理规定》、《公共建筑室内温度控制管理办法》、《民用建筑工程节能质量监督管理办法》、《民用建筑供热计量管理办法》、《民用建筑节能信息公示办法》、《绿色建筑评价标示管理办法》（试行）法律法规体系LEED-Canada,GBToolBREEAM-GreenLeafLEEDCASBEEGOBASBREEAMEkoProfileEcoEffectESCALEPromisEEcoQuantumSBATNABERSE-topHK-BEAM各国的节能建筑标准六大体系节水运营管理中国绿色建筑认证（GOBAS）设计评价标识运营评价标识认证等级★、★★、★★★中国绿色建筑标准国标绿色建筑发展02004006008002007200820092010201120122013国标绿色建筑项目数量一星级二星级三星级88%12%设计和运营标识占比设计评价标识运营评价标识国标绿色建筑增量成本和发展趋势3.67%5.17%7.30%2.82%3.44%4.20%1.47%1.99%2.70%0%1%2%3%4%5%6%7%8%一星级二星级三星级2008-2010年绿色建筑增量成本占建筑总投资百分比2008年占建筑总投资百分比2009年占建筑总投资百分比2010年占建筑总造价百分比增量成本静态回收期（年）：绿色建筑成本−基准建筑成本年节约能源量×能源单价多系统和产品的集成性差，不是耦合而是堆砌，例如可再生能源和外遮阳的建筑一体化应用。只注重前期设计阶段的能耗模拟，缺少项目运行期的能耗审计，绿色建筑开发过程未形成闭环管理，限制了绿色建筑开发水平的持续提高。针对北方采暖地区的分步节能标准只考虑了冬季采暖能耗，没有涉及夏季空调、生活热水等其它生活用能，而后者在建筑能耗中的比重越来越高。节能建筑产业链各环节的专业人才严重匮乏。设计师因循守旧，不了解新产品和新技术；建筑工人缺少专业培训，施工质量达不到设计要求；物业运维人员不熟悉建筑设备，无法发挥最佳效能。技术进步虽然可以提高能效，但行为节能也同样重要。政府和社会各界需要加大对行为节能的宣传力度，拉近节能建筑与普通民众的距离。某些开发商提出的恒温恒湿概念有误导消费者之嫌。节能建筑行业存在的矛盾和问题•Why•What•How•Where开发商要对节能建筑实行闭环管理，根据实测数据和业主主观感受，比对设计阶段的能耗模拟，验证所选择的节能策略和材料设备，持续优化节能建筑的热舒适度标准和能耗标准，找到二者的平衡点。政府和行业主管部门可以提高节能建筑认证项目咨询师、设计师、工程师的工作取费标准，对认证项目的设计咨询合同和施工总承包合同给予税收优惠，对认证项目设计和施工方面的增量费用给予专项补贴。鼓励有关厂商提供系统化的解决方案，鼓励建筑专业人才参与节能建筑的培训和推广。在有关执业资格考试中提高建筑能效的比重，建立节能建筑的房地产评估体系和有公信力的建筑能效认证，使其市场价值得到真正体现。闭环的开发管理和良好的从业环境目前有些地方政府已将建筑能效标准作为土地出让的前置条件，辅以容积率奖励和税费减免，在保障性住房用地出让中加大了建筑节能和可持续发展的评分权重，对引导开发商转向节能建筑开发起到了积极的作用。由于节能建筑降低了建筑用能负荷，地方政府应降低相应市政配套费收取标准。节能建筑认证项目的整体，或者至少增量部分应可申请低息或贴息贷款。与普通房地产项目相比，节能建筑需要有差别化的融资支持，欧盟国家在这方面已有成熟的案例。推广节能建筑也需要加大对消费者的支持力度。针对购买节能住宅和有关材料设备的业主，购买环节的增值税、契税等税收可给予减免优惠；在住宅按揭贷款方面，可降低首付比例和按揭贷款利率。积极的扶持举措和差别化的财税政策制定中长期建筑能效提升计划现行德国被动建筑标准（适合中北欧国家）欧洲温暖地区被动建筑标准建议稿（适合南欧国家）采暖标准：建筑每平方米净居住面积的年采暖能耗不超过15KWh。一次能源消耗标准：建筑每平方米净居住面积的年一次能源消耗，包括采暖、生活热水、生活用电等，不超过120KWh。冬季舒适室温标准：在以上建筑能耗标准约束下，冬季运行室温能保持在20°C以上。气密性：依据EN13829标准，建筑围护结构的密封增压试验（50Pa）结果必须不超过0.6/h。所有能耗值针对净居住面积，并通过被动建筑规划套件（PHPP）演算。气密性：如果良好的室内空气质量和高水平的热舒适性是通过机械通风手段实现，依据EN13829标准，建筑围护结构的密封增压试验（50Pa）结果必须不超过0.6/h。在冬季环境温度超过0°C的地区，上述试验结果达1.0/h即足以达到采暖标准。制冷标准：建筑每平方米净居住面积的年制冷能耗不超过15KWh。夏季舒适室温标准：在温暖和炎热季节，运行室温保持在EN15251定义的舒适区间，而且若主要依赖主动制冷系统，运行室温应控制在26°C以下。欧洲的建筑能效提升路线图欧盟提出20-20-20能效指令（2020年温室气体减排20%，20%能源来自可再生能源，一次能源节约20%）和建筑能效指令（新建公共建筑从2018年开始，所有新建建筑从2020年开始都要达到近零能耗标准）。德国将在2022年前关闭境内所有的核电站，而目前核电占德国发电总量的四分之一。为解决弃核带来的能源缺口，德意志联邦政府决定自2019年起,政府新建办公建筑全部为被动式近零能耗建筑；自2021年起,全国所有新建建筑全部为被动式近零能耗建筑；2050年所有建筑要节约80%的一次能源，实现碳中和。如果实现上述目标，德国将节省40%左右的社会终端能耗。提高建筑能效是德国应对气候变化和能源缺口的重要手段。丹麦每5年都会出台5年后的建筑能效推荐标准，目前的建筑能效标准在欧盟，乃至世界都是最严格的。按照推荐标准开发的业主将得到补贴，材料设备厂商可根据推荐标准研制下一代产品。5年后推荐标准将成为强制标准，不符合要求的材料设备将被淘汰。从1980年至今，丹麦经济累计增长78%，而能耗总量增长为0，二氧化碳排放降低13%。丹麦是风电最发达的国家，通过建设智能电网实现海上风电和传统热电站的联合组网，既实现了节能减排，也确保了能源安全。丹麦计划2050年彻底摆脱化石能源，完全依靠可再生能源。 借鉴乡土建筑的智慧选址：注重风水，坐北朝南，背山面水，符合建筑物理学。用材：生土、石块、木竹都是俯手可拾的本土材料，材料成本和碳足迹低，大部分还可回收利用。围护结构：1.5米以上的重质夯土墙体，热惰性高，被动调节湿度，冬暖夏凉，是名副其实的“土空调”。白色外墙降低太阳辐射得热。自然采光和通风：中庭起到采光和拔风效果，内部狭窄的回廊和外部密集的布置加速空气流通。微气候：中庭设置蓄水池，栽种绿植。细部处理：挑出的屋檐遮阳避雨，保护夯土墙体，不出现尿墙；勒脚和散水由卵石保护和铺就，提高夯土墙基底的耐久度。BIM技术与能效分析的结合创新建筑节能的宣传手段•Why•What•How•WhereNEST29Kingspan—PathtoNetZero•代表行业先进水平的技术、材料和产品，碳足迹低，回收率高•适应建筑装配式和工业化的发展要求•提供软硬件结合的系统性解决方案•同时面向新建工程市场和既改零售市场•与大数据、云计算、移动互联网深度融合建筑节能领域高成长企业的特质