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李子英,张超.对我国建筑节能趋势的预测与分析[J].经济师

发布于:2020-12-23  发布者:学术堂

求助主题李子英,张超.对我国建筑节能趋势的预测与分析[J].经济师

需求说明

求助时间2020-12-23 08:54

  摘要:据统计,我国现有建筑430亿平方米,另外每年新增建筑16亿~20亿平方米左右,目前我国建筑相关能耗占全社会能耗46.7%, 其中包括建筑的能耗 (包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等) 约30%, 以及建材生产过程中的能耗16.7%.现在我国每年新建建筑中,99%以上是高能耗建筑;而既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上,超过所有发达国家的总和,已成为世界第二大能源消耗国。在这样的宏观形势下,加强对建筑能耗的预测分析,及时提出可行性应对方案,具有积极的现实意义。

  关键词:建筑节能; 预测; 分析;

  一、我国的建筑能耗现状

  广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程的能耗,节能的重点和技术措施也有不同。民用建筑节能,是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中,通过采用新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活动。按照中国的现行标准,实行节能措施所建造的房屋在使用过程中最低将节约50%的能源。

  我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%.其中,北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年,占我国2004年煤产量的11.4%;建筑用电和其它类型的建筑用能 (炊事、照明、家电、生活热水等) 折合为电力,总计约为5500亿度/年,占全国社会终端电耗的27%~29%.

  尽管近年在国家有关建筑节能法规和技术标准的强制性推动下,建筑节能取得了显着的成绩。但从总体上看,建筑节能仍没有达到预期的目标。每年新建房屋建筑项目发展极不平衡,既有建筑节能改造举步维艰。由于建筑节能的投入很难产生当期的消费需求,且收益回报期长,因此在建筑节能的起步阶段必须依靠政府强制性推动。

  中国目前正处于高速城镇化发展时期,建筑能耗占全社会总能耗的比重快速增长,建筑节能面临前所未有的机遇和挑战。大力推动建筑节能的发展,对现有建筑能耗和已有建筑面积等因素作出综合分析和合理的回归预测,对于促进建筑节能又好又快发展具有重要意义。

  二、我国的建筑能耗预测

  1. 我国建筑能耗发展历史。

  我国建筑能耗的总量正呈逐年上升趋势,在能源总消费量中所占的比例从上世纪70年代末的10%, 已上升到近年的27.45%.以2000年到2007年为例,我国既有建筑面积增长了大约51.5%, 但是同时期的建筑能耗却增加了181.30%.

  从图1、表1中我们也可以清楚地观察到建筑能耗迅猛的增长速度,特别是从2003年到2004年,这一年当中,既有建筑面积增长率不过2.83%, 建筑能耗的增长率却达到了令人咋舌的83.92%.分析数字背后的原因,集中供暖区的扩大、空调的普及、农村能源商品化、住宅面积的扩展这些都带来能耗的大幅度增加。2002年夏季高峰用电达到4500万千瓦,相当于2.5个三峡满负荷的发电量,而在2010年将相当于5个三峡发电量。

  2. 对我国既有建筑面积的分析。

  我国目前正处于城镇化和工业化快速发展时期,每年大约有20亿平方米的建筑总量,接近全球年建筑总量的一半。我国建筑规模巨大,是世界上最大的建筑市场。大规模建造房屋本来是为了人民安居乐业,但大量建造高能耗建筑,又会过多地消耗能源,同时严重污染环境,致使国家能源消耗和生态的临界点提前到来。

  根据表1数据,使用SPSS软件对2000-2007年全国当期既有建筑面积进行回归分析,得到以上趋势图和一系列的分析检验数据。得到直线回归拟合方程为:y=ax+b;当期既有建筑面积=18.799*年份-37307.35 (y=当期既有建筑面积;a=18.799;x=年份) .如图2、表2、表3、表4.

表1 我国2000-2007年建筑节能总体状况

我国2000-2007年建筑节能总体状况

(数据来源:2001-2008年统计年鉴)

  可见,在不远的将来,我国的既有建筑面积将呈现出稳定的发展趋势,发展速度大致保持在一个稳定的常数,即图2中的直线斜率值:18.799.根据上边的回归方程,预计到2020年,全国高耗能建筑的面积将达到700亿平方米。

  到目前为止,在中国既有的400多亿平方米的城乡建筑中,高能耗的建筑占99%;如果不实施建筑节能,到2020年前新建的300亿平方米的房屋建筑中,95%以上的还将是高能耗建筑,单位建筑面积采暖能耗为气候条件相近的发达国家新建建筑的3倍左右。据初步测算,我国住宅使用能耗占全国总能耗的20%左右,若再考虑建材生产和建造的能耗,建筑行业总能耗约占全国总能耗的37%左右。

  3. 对我国2000-2007年建筑综合用能的回归与预测。

表2 模型拟合优度

模型拟合优度

表3 ANOVA检验

表4 回归系数

回归系数

  目前,我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段,以现在的建设速度,预计到2020年,全国高耗能建筑的面积将达到700亿平方米,仅空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力。这些建筑在接下来几十年至上百年的使用时间里,采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面都要不断消耗大量能源。建设部研究表明,我国建筑耗能比例最终将上升至35%左右。

  从图3中,我们可以看到建筑能耗的增长速度是越来越快,是加速增长。根据表1数据,使用SPSS软件对2000-2007年全国建筑综合用能量回当期既有建筑面积进行回归分析,得到以下趋势图和一系列的分析检验数据。得到的三次回归拟合方程为:y=ax3+b;年度综合能源使用量=-286723.62+3.597E-05*年份*年份*年份 (y=年度综合能源使用量;a=3.597E-05;x=年份;b=-286723.62) .如图3、表5、表6、表7、表8.根据年度综合能源使用量的公式预计在2010年,全国建筑综合能源用量将达到5374.40万tec.我国既是人口大国,又是耗能大国。建筑能耗占总能耗的1/4, 随着国民经济的发展、社会的进步和人民生活水平的提高,建筑能耗在不断地增加。有调查也显示,从2000年到2004年,全国按节能标准设计的项目只有58.53%, 按节能标准建造的项目更低只有23.25%.另外,建设部最新公布的建筑节能专项检查报告表明,我国新建建筑执行节能标准比例较低,不同地域也很不平衡。

  我国城镇化正处于高速期,平均每年约有1500万人口从农村转移进入城市,而每个城市人口的能耗为乡村人口的3.5倍;我国人均GDP超过1000美元,这正是居民消费进入结构升级阶段,人民生活条件将进一步改善,对建筑热舒适性的要求已越来越高,采暖和空调的使用越来越普遍,人均能耗迅速增加;我国建筑单位面积采暖能耗高于气候条件相近的发达国家的2~3倍,甚至更高。面对建筑能耗将持续快速增长的局面,如果我国的建筑节能工作仍维持目前这样的状况,到2020年建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤,为2000年的3倍以上;如果全面推进建筑节能工作,则2020年建筑能耗可降到7.54亿吨标准煤,增长约为1倍。因此,一方面,高速城镇化时期农民大量进城。我国正处在城镇化高速发展期,每年大约有1300万~1500万农民进城,农民变成市民以后,人均能耗水平提高3倍。

表5 ANOVA检验

ANOVA检验

表6 模型拟合优度

模型拟合优度

表7 回归系数

回归系数

表8 排除项列表

排除项列表

  另一方面,随着欧陆风的盛行,“能源杀手式”的建筑越来越多。大面积采用玻璃幕墙的建筑大量增加,这是对能源的极大浪费。玻璃幕墙建筑冬天冷、夏天热,必须借助于空调调节室温,以至于这类建筑的空调能耗比一般建筑要高出3倍。

  三、我国建筑能耗整体发展趋势

  建筑节能已经成为我国节能的重点,节能优先已成为我国可持续能源的战略决策。住建部副部长仇保兴提出,中国应实施“双跨越”建筑节能模式,强调节能目标跨越和节能模式跨越并重。为应对全球环境和资源能源危机,当前中国应着重关注城市发展模式、交通出行方式和建筑发展模式的转变,积极应对并有效降低三大领域的刚性碳排放。中国特色“双跨越”的建筑节能模式,强调节能目标跨越和节能模式跨越并重,与可再生能源革命性变革紧密结合,促进中国成为摆脱全球能源危机和气候变化的领路人。

  我国建筑节能的目标是:通过全面推进建筑节能,2010年城镇建筑节能率要达到50%, 其中各特大城市和部分大城市率先实施节能65%的标准。开展既有居住和公共建筑的节能改造,尤其是公共建筑的节能改造,大城市要完成改造面25%, 中等城市完成15%, 小城市10%;在此基础上,到2020年实现大部分既有建筑的节能改造。对于新建建筑,东部地区要实现节能75%, 中部和西部也要争取实现节能65%.

  根据发达国家经验,随着城市发展,建筑将超越工业、交通等其它行业而最终居于社会能源消耗的首位,达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式,使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平,需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国建筑的用能要求。因此,必须探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径,大幅度降低建筑能耗,实现城市建设的可持续发展。

  眼下,我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%.至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中 (其中城市约140亿平方米) , 只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%.根据“十一五”规划,中国要在2010年末实现单位GDP能耗降低20%.摩根士丹利预测显示,中国潜在的节能市场规模将达8000亿元。中国节能服务市场蕴含的巨大商机不仅刺激了国内节能服务业的兴起,也吸引了以美国霍尼韦尔等为代表的一批国外节能服务公司纷纷抢滩中国节能市场。进入“十一五”之后,我国建筑节能工作得到了空前的重视,进入到有目标、有措施、有部署、有检查的强化管理时期。

  我国能源、资源严重不足,消耗过量,利用效率低下,且环境污染的问题日益突出,而建筑能耗占到总能耗的1/3以上,建筑生产全过程中产生的污染占大气污染的一半,因此必须加强建筑节能政府管理。建筑节能作为一项新生事物,在已经开始探索的实践进程中遇到了方方面面的障碍和问题,特别是市场机制部分失灵的问题日渐凸显。

  建筑业的可持续发展问题日益引起我国政府的关注。为了保证能源消耗与经济增长保持健康的比例和改善因能源不合理消耗带来的生态环境,我国各级政府采取了一系列措施,制定了相应的经济激励政策,促进建筑节能技术产业化,进行合同制能源管理的试点和推广等。

  四、建议

  我国正处在城镇化高速发展期,建筑能耗占社会能耗的比重快速增长,约每年增加一个百分点。目前我国的建筑能耗已经占全社会总能耗的约28%.“十一五”期间,建筑节能承担着我国全部节能任务的41%, 只有通过建筑节能模式的创新,通过大力推广绿色建筑,才能实现全国节能减排的目标,同时实现节能目标与节能模式方面的“双跨越”式节能战略。这是总结国际上发达国家正反两方面的经验教训,从我国国情出发的必然选择。

  推动建筑节能,既能降低全社会建筑能耗和资源能耗,又能让老百姓提高生活质量,可这样一件利国利民的大事,实际执行情况并不尽如人意。这样的情况亟待改善。首先,从政府角度讲,在城市规划、建筑设计和施工中,特别要提倡使用材料和结构要在保证价值的同时也注重节约资源。一方面要不断完善相应的法律法规和政策,另一方面要加大监管力度,使制定出来的政策能够真正落到实处,真正为百姓、为国家谋到福利。其次,从企业角度讲,建筑节能观念是未来建筑发展的核心。企业要善于把握节能产业化带来的发展机遇,在贯彻执行国家政策的同时,发挥自身优势、利用有利的外部环境条件,实现企业产品结构优化升级和企业的长远发展。最后,从居民角度讲,要注意树立节能意识,尤其是在建筑使用过程中的节能,既包括节能材料的使用,还包括节约利用其他能源,如节水、节电、节气。树立良好的节能意识,要从小处着手,从培养好的能源使用习惯开始,让我们共同为拥有一个绿色的地球家园而努力。

  参考文献

  [1].武涌,刘长滨.中国建筑节能经济激励政策研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2007

  [2] .清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2009

  [3].朱达.能源-环境的经济分析与政策研究[M].北京:中国环境科学出版社,2000

  [4].李曙光.浅谈我国建筑节能现状与对策.应用能源技术,2003 (1)

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