2022年上海建筑节能现状及发展

上海建筑节能现状及开展上海市建筑科学研究院（集团） 陆善后节约能源是我国开展经济的一项长远战略方针，为此，国家在1997年制订了中华人民共和国节约能源法，在该法规中明确指出了“建筑物的设计和建造应当按照有关法律、行政法规的规定，采纳节能型的建筑构造、材料、器具和产品，提高保温隔热功能，减少采暖、制冷、照明的能耗”。为了落实国家节约能源法，加大对建筑节能工作的治理力度，实现建筑节能跨越式开展战略，建立部于2000年2月签发了民用建筑节能治理规定部长令。2001年公布了夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134），2005年又公布了公共建筑节能设计标准并于当年10月1日正式施行。2005年5月政府规章上海市建筑节能治理方法通过审议，7月15日正式施行，规定及标准二大法规的出台，大大推进了建筑节能工作的进展，为本市建筑节能工作提供了更有力的法律法规支撑。上海“十一五”建筑节能开展规划制定与施行，进一步明确了上海建筑节能开展任务与目的。1. 上海建筑节能特点1.1 能源耗费情况2001-2004年上海国民经济平均年增长10%以上，至2004年本市GDP总值已达7450.27亿元，人均已打破5600美元，成为全国经济最兴旺的地区之一。随着经济的高速开展，人们对居住温馨性要求也不断提高，致使建筑能耗迅速上升。2004年全市社会能源消费总量已接近 7000万tce，人均能耗达 5.21tce，已接近中等兴旺国家的能耗水平。其中建筑能耗约占14%。这对十一期间上海建筑能耗要下降15的目的是十分艰巨的。1.2气候变化上海在我国建筑气候区划中处于第建筑气候区。气候特点是夏季闷热、冬季湿冷，气温日较差小，年降水量大，日照偏少（44% ）。由于温室效应的妨碍，上海气候呈夏季持续高温时间延长，冬季平均温度升高趋势（见表1）。1998年夏季最高极端气温为39.4，而到了2003年则被刷新为39.6。表1.1 上海冬夏两季平均温度变化情况年份冬季平均温度26.51951198054d39.4d1985199438.1d54.7d2001200331.3d57.3d1.3. 夏季用电负荷变化近5年来，上海夏季最高用电负荷平均增长率到达10%左右（见图1），2004年上海夏季最高用电负荷到达1500万kW，2006年已打破1800万kW，平均年增长到达10%,用电缺口有600万kW之多。假设能进一步加强建筑节能工作，则可有效地改善上海地区高104kW峰 用电短缺的现状。 图1.1 上海市夏季最高用电负荷1.4房地产业开展上海市区人均住房面积在近几年内不断增加，2003年到达13.8m2，2004年末已到达14.8m2。截止到2004年底，上海现有各类建筑总面积到达59314万m2，其中居住建筑面积占到其中的59.4，其余的几类建筑分别是工厂、学校、办公建筑、商场店铺、医院、宾馆和剧院。随着人民生活消费水平的提高，近年来新建公共建筑不管在景观性、温馨性、依然功能性上都比往常有了非常大的提高，而这一切无不是以宏大的能源耗费为代价。因而，房地产业的开展在极大程度上刺激了民用建筑能源耗费的快速增长。表1.2、图1.2为上海建筑开展现状及房地产供求情况。表1.2 上海市建筑开展情况年份居住建筑总面积 万m2公共建筑总面积 万m2人均居住建筑面积m2人均公共建筑面积m2人均公共建筑面积相关于人均居住建筑面积的比例 %200123475794214.54.933.8200226906908216.85.633.32003305601074417.86.335.42004352111245621.37.635.6注：人口按常住人口计算，各类建筑面积按统计年鉴中相应建筑保有量计算。图1.2 2004年上海现有各类建筑构成（按面积比重计算）1.5建筑围护构造热工功能上海早期建筑物外围护构造以240实心粘土砖、120钢筋混凝土圆孔板和单玻实腹钢窗为主，总体热工功能较差。70年代推行粘土多孔砖后，墙体热工功能有所改善，但上海地区是推行应用新型墙体材料的典型地区，混凝土小型空心砌块墙体的应用和钢筋混凝土剪力墙构造高层建筑的兴起，又使该部分建筑外墙的保温隔热水平明显下降（仅为实心黏土砖的2/31/2），致使室内热环境低下，传热量比实心粘土砖增加3060%。目前，上海地区建筑围护构造热工功能见表1.3所示。表1.21 上海地区建筑围护构造热工功能围护构造材料及构造墙体厚度mm传热系数，W/（m2.K）一般建筑节能居住建筑节能公共建筑外墙240黏土多孔砖2801.71.51.0190混凝土小砌块2302.51.51.0200钢筋混凝土2403.21.51.0屋面120钢筋混凝土圆孔板1602.81.00.8120钢筋混凝土板1.00.8架空屋面3602.41.00.8外窗单玻实腹钢窗6.44.72.54.72.51.6 建筑设备上海70年代除少数高档宾馆具有较陈旧的中央空调系统外，大部分公共建筑无中央空调，居住建筑无房间空调。随着经济的开展，特别是上海成为改革开放前沿的90年代以来，公共建筑如宾馆、饭店、商务楼等都把集中空调作为根底设备之一。在上海1.25亿m2公共建筑中，可能至少0.8亿m2安装有空调系统。上海每百户家庭空调器拥有量以年均36.9%的速度增长（见图1.3）。2004年到达159.2台，在全国各省市中超过广东占据首位。图1.3 上海每百户居民房间空调器拥有量的增长1.6 建筑节能治理近年来，本市在建筑节能政策法规的制定、节能居住建筑的认定以及建立建筑节能治理网络等方面开展了多项工作。由市建立交通委牵头，建立了上海协调推进建筑节能工作的组织治理网络。由建筑节能领导小组负责协调落实，市建筑节能办和市房地资源局分别对相关部门按各自职责组织协调施行。而且，今年还在各区（县）建立系统，组织建立了各区（县）建筑节能职能治理部门，以纵横穿插、双管齐下的治理形式，全面推进上海的建筑节能工作。图1.4 上海市建筑节能治理网络体系2. 上海建筑节能开展目的与潜力2.1 十一五期间上海建筑节能开展目的“十一五”期间，本市建筑节能工作的指导思想是：以贯彻落实科学开展观，施行城市可持续开展战略和建立资源节约型、环境友好型的和谐社会为目的，以贯彻施行上海市建筑节能治理方法为契机，实现建筑节能推进工作与人居环境的持续改善相结合，与促进城市能源平安相结合，与“世博”工程的高标准建立相结合；通过加强行政监管、推进技术进步、注重市场引导、强化言论监视，实现全社会加强建筑节能共识，全领域推进建筑节能的施行目的，全方位推行各种建筑节能技术体系，大幅度降低建筑能耗。“十一五”上海建筑节能推进目的：新建公共建筑自2007年起全面执行公共建筑节能50的节能设计标准，加强标准施行的行政监管力度，重点提高设备系统的用能效率和运转治理水平，构成习惯上海气候特点的公共建筑节能技术体系，完善标准标准和治理形式。对新建居住建筑除严格执行国家节能50的标准外，通过有效的行政监管和技术支撑手段，构成具有地点特色的居住建筑节能支撑体系和治理形式，并积极引导农村新建住宅采纳适用的节能新技术。至 2009年在科研与试点根底上，上海将执行居住建筑节能65的节能设计标准。 既有公共建筑节能改造在建立健全建筑节能改造技术标准体系和网络化建筑能耗分项计量监测系统根底上，完善以市场化手段为主的节能改造机制，使本市既有公共建筑节能改造获得打破性进展。到2010年，争取能完成1000万m2既有公共建筑的节能改造。上海既有居住建筑节能改造以“旧小区平改坡综合改造”工程为打破口，探究以行政手段和财政支持为主的资金筹措和推进机制。通过示范引路、稳步推进，到2010年，争取对到达“旧小区平改坡综合改造”条件的居住建筑全部施行节能改造。建筑用能设备：公共建筑鼓舞分布式供能和能源多元化系统的推行应用。结合世博园区建立示范，开展热电冷联供、水源和地源热泵系统、高能效空调系统，以及蓄冷和燃气空调、热回收、变流量操纵系统、高效送风和自然光、遮阳、照明与空调的协调操纵等节能技术的推行应用。到2010年，本市分布式供能系统总装机容量到达10万千瓦、燃气空调安装总量超过1000台，试点采纳燃料电池作动力的热电冷联供示范工程。并要求 大型新建公共建筑设计选器具有国家或者本市节能标准的空调冷热源设备，鼓舞设计选用能效比高于现行节能标准的空调冷水机组。新建公共建筑设计选用高效节能灯具。严格执行国家现行建筑照明标准的功率密度标准值，到2007年，设计选用的照明系统全部到达国家现行建筑照明设计标准照明功率密度的节能目的值。对居住建筑推行应用到达节能评价值的房间空调器。到2007年，设计选用的房间空调器能效比，执行现行房间空气调理器能效限定值及能源效率等级国家标准中节能评价值2级指标。同时推行应用高能效的照明灯具。采纳紧凑型荧光灯、高效双端荧光灯、电子镇流器、半导体照明等高效节电照明系统，以及尽可能设计利用自然光等节能措施。试点应用集中供冷供热和地源热泵、水源热泵等节能系统和因地制宜推行应用空气源热泵热水器。到2007年，新建全装修住宅从设计阶段同步考虑与建筑结合的用能设备节能措施。在“十一五”期间要贯彻执行可再生能源法，积极开展可再生能源在建筑中的应用，坚持建筑领域节能与开源并举原则，高起点、多层次推进与建筑有机结合的太阳能光热和光电系统，不断打破相关核心技术和提高相关产品产业化水平，为可再生能源在建筑中的规模化应用提供经历和形式。重点开发与建筑一体化的太阳能光热利用技术体系，通过试点示范，使太阳能利用在新建建筑和既有建筑节能改造中推行，并得到规模化应用。到2010年，推行应用太阳能光热系统，建成与建筑一体化的太阳能光热利用示范建筑200万m2（集热面积约10万m2）。结合世博园区建立，重点打破太阳能光电利用的应用技术试点示范，到2010年，在大型公共建筑中光电系统示范应用1万kw。鼓舞试点应用太阳能空调、利用生物质能的热电冷联供系统等新技术。依照国家节能中长期规划目的，按照建立部总体部署，抓住世博园区建立机遇，积极申办城市级建筑节能示范，施行建筑节能重点工程示范工程。“十一五”期间，实现综合技术攻关示范工程280万m2。结合世博园区建立，对新建民用建筑节能、既有民用建筑节能改造、用能设备和设备、可再生能源利用等建筑节能新技术、新材料和新体系等进展规模化示范，为推进建筑节能提供经历与形式。完成低能耗、超低能耗和绿色建筑的示范工程，构成相关标准和技术体系，引导“十二五”建筑节能开展方向。2.2上海建筑节能潜力分析所谓建筑节能潜力，是指通过建筑节能设计标准标准的强迫执行，采纳建筑节能新技术而获得的建筑物运转能耗的节能效果。据调查，在居住建筑使用能耗中，电耗占55%，其中空调电耗占总电耗的30%左右。按夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准计算，节能住宅与一般住宅相比可节能50%，其中空调设备占25%，围护构造占25%。住宅空调设备为家用气源热泵空调器，节能住宅要求空调额定能效比取2.3，采暖额定能效比取1.9，相对一般住宅空调额定能效比2.2和采暖额定能效比1.0，可实现节能25%。假设能采纳变频节能型空调（能效比2.42.6），其节能效果可增至30%左右。可能至2005年，每百户居民空调拥有量由1999年的85台增至170台左右，如不考虑节能，则其电耗将由11.3亿kWh上升到22.6亿kWh，假设假设实际节能空调远行数量为1/4时，如按标准实现节电25%，则即可实现节电1.41亿kWh，相当于5.3万tce，。以此类推，到2010年，每百户居民空调安装数可能达185台，假设不考虑节能，空调电耗将由22.6亿kWh上升至24.6亿kWh，实际节能空调数为1/3时，假设节能25%即可实现节电2.05亿kWh，折合标煤7.69万tce。围护构造节能潜力:从2001年10月1日起通过节能示范工程施行围护构造节能以来，节能住宅至2005年已施行约3000万m2。按围护构造节能25%计，可实现节能0.56亿kWh，折合标煤0.57万tce。按此类推，到2010年新建节能住宅约1.26亿m2,则可实现节电2.36亿kWh，折合标煤8.9万tce。从2000年起，公共建筑能耗已超过住宅建筑能耗，2002年公共建筑能耗已达618万tce。由于上海第三产业的快速开展和2010年世博会在沪的举办，可能2010年前上海公共建筑能耗还会快速上升。据调查，公共建筑空调能耗约占建筑总能耗的35%。平均的空调装机冷量为121W/m2(见下表)。表2.1 被调查公共建筑空调能耗及装机冷量统计办公建筑商场店铺宾馆医院影剧院体育场馆公共文化建筑会展建筑全部平均电耗比例，31.331.633.833.045.730.748.832.533.2能耗比例，35.932.632.138.144.919.843.232.535.0空调装机冷量，W/m212613410111713344101146121目前上海现有公共建筑也存在着宏大的节能潜力，如在空调系统设计中，存在着大马拉小车，冷热源机组选择不合理，运转治理不到位，采纳技术相对落后（非常少采纳自动操纵、变风量、变水量调理、热回收技术以及高热阻的围护构造等）。依照公共建筑节能设计标准节能50%，可估算出上海公共建筑的节能潜力（见表2.2）。表2.2 公共建筑节能潜力预测年份200520102015公共建筑能耗，万tce84012001360公共建筑节能量，万tce3.5352.8127.2节能率，%0.44.49.4 “九五、十五”时期是上海建筑大开展时期，也是建筑能耗大幅上升的时期，从夏季最高用电负荷年均增速10%来看，在今后五到十年，随着经济的开展和人民生活水平的提高，建筑能耗需求预测将呈高速增长态势，应引起大家注重。同时也说明，建筑节能不仅是一项根本国策，也是一项十分艰巨任务。