双碳目标下超低能耗建筑发展问题及对策研究

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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双碳目标下超低能耗建筑发展问题及对策研究

陈跃

千和建设集团有限公司 江苏 盐城 224000

摘要:在“碳达峰、碳中和”的目标下,作为我国碳排放三大部门之一的建筑业,其节能减排任务十分艰巨。超低能耗建筑是指能够根据地区的气候特征和自然条件、借助建筑自身的保温隔热和气密性,通过回收风热并利用可再生能源,营造出良好的居住环境的建筑。与普通建筑相比,超低能耗建筑具有更为舒适、环保、更加关注建筑与人和气候之间关系、技术水平更适宜等特点。超低能耗建筑通过提高建筑外的维护结构质量和标准以及使用节能技术,使室内的温度、湿度在一年四季中保持稳定,甚至采暖摆脱对化石能源的依赖,全年的供冷供热能源显著降低,比普通建筑节能50%以上

关键词:双碳目标超低能耗建筑发展问题对策

引言

近年来,超低能耗建筑技术发展很快,各省市纷纷出台了相关的政策支持,各类技术指标文件和规范性要求不断修订、更新。在开展超低能耗建筑更新、新材料设计与制造、智能化运维等方面进行技术革新,不断推动行业发展。

1超低能耗建筑的概念

自2019年9月1日开始实施的《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350-2019)对超低能耗建筑的概念进行了明确。超低能耗建筑是近零能耗建筑的初级表现形式,其室内环境参数与近零能耗建筑相同,能效指标略低于近零能耗建筑,其能耗水平较国家建筑节能标准降低50%以上。近零能耗建筑定义为:适应气候特征和场地条件,通过被动式建筑设计最大幅度降低建筑供暖、空调、照明需求,通过主动技术措施最大幅度地提高能源与系统效率,充分利用可再生资源,以最少的能源消耗提供舒适的室内环境,且其室内环境参数和能效指标符合相关标准的规定,其能耗水平较相关标准降低60%~75%以上。上述相关标准主要包括《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2016)、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2012)等。由此可见,超低能耗建筑、近零能耗建筑,其主要的关注点是建筑自身的能耗水平及降低程度,核心是建筑本身。

2建筑减排的“三个效应”

区别于工业、交通等其他重点领域,建筑减排有自己的特征。一是碳锁定效应。在一定条件下,建筑从生产建材、施工再到运行、拆除阶段,全生命周期碳排放量整体是固定的。这意味着建筑一旦建成,后期再想做大的改变十分困难,这就要求我们从设计规划阶段提早切入,充分考虑未来如何实现更低排放。二是长尾效应。建筑千栋万栋,我们只能一栋一栋实施节能改造。事实上,少量的单体建筑对改变排放量并没有什么影响,只有达到一定量的积累,减碳效果才能凸显出来。因此,我们就要考虑有序达峰,有能力的先达峰,通过开发可再生能源建筑、电气化等手段,削减峰值、平稳过渡。同时还要尽可能缩短平台期,让迈向碳中和的斜率尽可能小,尽量平缓。三是路径依赖带来的连锁效应。比如,改变目前供暖方式的燃料来源十分困难。不少地区长期使用燃煤供暖,除了供暖站本身,输配管网、建筑构造及技术等配套也难以同步改造,导致建筑对能源本身的路径依赖较严重。结合实际情况,建筑节能减排怎么做?建筑节能与绿色发展首先要以人民为中心,切实满足人民群众对美好生活的需要。在此过程中,重点考虑如何用绿色低碳的方式来满足人民群众的需求。同时随着建筑可再生能源的规模化应用,应尽早对建筑业主如何参与、推动能源生产与消费革命进行顶层制度设计。

3我国超低能耗建筑发展存在的问题

3.1产业链协同有待深入

建筑行业包括前期的策划、开发,设计、材料生产、施工建造以及运营维护等环节,具有链条长、环节多的特点。在建筑业超低能耗发展的过程中,仅依靠单个企业的产品质量可靠是不可行的,只有整个产业链协同发展了,才能保证建筑产品质量的整体可控,提升相关产业整体的发展水平,但是目前我国尚未形成集研发设计、建造施工、运营维护等于一体的产业链。首先,从纵向角度来看,虽然单个企业可以实现从前端设计到产品末端运维的全产业链发展,但是从横向来看,在建筑业生产的每个环节,涵盖了多种建筑产品,这些产品跨行业、跨标准、跨工艺,单个企业根本无法获取全部原材料、生产全部的产品。其次,碎片化的企业合作不利于整体利益最大化的实现。超低能耗建筑工程项目的推进过程中,产业链上的各个企业都是独立的,研发、设计、生产、施工的协同能力不高,导致各个企业的利益诉求重点不同,在市场竞争中不能形成合力。如当上游企业原材料价格发生变动时,将直接影响施工建造的生产成本,可能会增加建筑开发企业中间投入的价格,压缩企业润,最终影响企业的经营情况。如果不能实现产业链的协同,就不能对相关资源进行优化整合,也不能打破利益分割的壁垒,更不能形成一体化的协同竞争力,最终能将影响超低能耗建筑的推广。

3.2超低能耗建筑市场化程度不高

首先,在超低能耗建筑的推广过程中面临着市场和供应不足的问题。在超低能耗建筑的建设、运营过程中,由于其前期投入成本高、投资回收期不确定,房地产开发商对超低能耗建筑的投资热情不高。同时,由于当前消费者对超低能耗建筑的了解不足,导致超低能能耗建筑尚处于小市场状态,企业不愿意支付高于一般建筑的工程款对超低能耗建筑进行开发,导致超低能耗建筑市场供应严重不足。其次,由于超低能耗建筑的设计、施工以及验收的过程中要求较高,而我国超低能耗建筑发展仍处于探索阶段,能够满足相关要求的设计、施工及运营管理单位较少,导致相关单位的市场参与度不高。

4我国超低能耗建筑发展的对策

4.1人才将起至关重要的作用

实现“双碳”目标,尤其要重视“人”的作用。“双碳”目标对从业者提出一系列新要求,诸如对建筑碳排放核定、计算、统计等方法,以及建筑碳排放标准、技术导则的掌握,与绿色低碳要求相匹配的政府组织管理能力、企业决策指挥能力等。当前急需构建支撑“双碳”目标实现的能力体系。由中国建筑节能协会、国家节能中心等五家机构发起申请的新职业—建筑节能减排咨询师已经通过人力资源和社会保障部向社会公示,未来将在我国建筑节能减排各领域发挥应有的作用,推动建筑领域“双碳”战略实施的能力建设。

4.2推动超低能耗建筑行业产业链协同发展

超低能耗建筑业作为我国的朝阳产业,可以带动我国相关的建筑材料生产、建筑设计、施工及运维服务等建筑行业的全面升级,催生出更为广阔的市场空间。市场化的运作可以使市场中的资源进行合理分配,拉动我国建筑行业高质量发展。首先,市场化的运作应充分发挥市场的自主调节作用,通过推动节能材料、产品以及能源的市场化发展,使企业积极参与超低能耗材料生产、研发及设计的过程中,可以有效调节市场供需、控制建筑成本,从而增强超低能耗建筑在市场中的竞争力。其次,市场化的运作有利于产业链的协同发展。一方面,市场化的运作促使超低能耗建筑开发企业从消费者需求出发,建设能使消费者认可的超低能耗建筑;另一方面,市场化的运作促使超低能耗建筑开发企业从实际出发,探寻超低能耗建筑所设计的原理、技术,使用能让消费者满意的建筑材料,进而推动与上游原材料供应企业、原材料研发机构的合作,通过合作最终实现产业链的协同发展。

4.3超低能耗建筑设计要点

超低能耗建筑是对建筑整体能耗管理的综合体,不应简单粗暴地通过技术堆砌、提升投资、累加分值来设计,这种做法可能大幅度提升初次投资,增加运维难度。不应过度采用主动式节能系统,应采取“被动为主,主动优化”的方案。应根据建筑所处的地域特征、周围环境,通过前期多维度的计算、评估、模拟验证,各个专业整体设计、核准、优化修正,充分落实系统性设计,深化控制方案,使设计思想实际落地,控制综合投资。为保障设计阶段的控制逻辑能切实有效地延伸至运维阶段,应在超低能耗建筑工程中设置智能化集成平台,确保系统数据的可用性、可视性,不让超低能耗建筑停留于“设计蓝图”。

4.4提高超低能耗建筑产品和技术水平

目前我国超低能耗建筑的成本比传统建筑高,在没有政策扶持的情况下,建设单位不一定选择超低能耗建筑,成本增量成为超低能耗建筑发展的拦路虎。适用于超低能耗建筑的门窗、保温和密封材料等相关产品的更新和升级,对提高建设项目的质量和效益至关重要,对超低能耗建筑规模化发展具有很强的助力作用。

4.5提高超低能耗技术本土适应性水平

节能建筑的发展离不开技术发展的支持,当前我国的超低能耗技术是在德国被动式建筑的基础上发展起来的,这些技术在我国供暖地区适应性较好,而在我国南方非供暖地区则不具有普遍性。因此我国的建筑业应大力提升超低能耗建筑的本土适应性水平。一方面应该提升与超低能耗发展有关的技术以及创新研发能力,提高超低能耗建筑本土化水平,另一方面要注重技术实施的效果,统筹规划技术的应用。首先,超低能耗建筑的发展是以高性能的材料和先进的技术作为支撑的。因此,我国相关科研单位应加大科研投入,通过技术创新推动超低能耗建筑可持续发展。具体来说,建筑业可以采用“产学研用”的协同发展思路,通过市场、政府以及科研机构之间的合作,将企业的实践经验与高校、科研机构的研究能力相结合,推动新材料、新产品以及新工艺在建筑业超低能耗发展中的应用。其次,应统筹应用超低能耗相关技术,在满足质量要求的前提下尽可能控制建设成本。一方面应根据各地区的气候环境和资源条件采用合适的材料、产品和技术,实现产品质量、建筑舒适以及成本适当之间的平衡,另一方面,要根据超低能耗建筑的特征,明确各个指标的实现目标。除此之外,还要加强对相关参与人员的技术培训,使设计人员、施工人员了解技术的理念、特征和要点。

结束语

不断降低建筑能耗、提升建筑能效和利用可再生能源、推动建筑迈向超低能耗、近零能耗和零能耗是建筑节能领域的中长期发展目标,我国各级政府也对超低能耗建筑给予极大的支持。但在超低能耗建筑技术上,很多高效节能的主动、被动技术存在投资高、硬件种类少等问题,在应用和落实上仍有极大的潜力和提升空间。高品质设计、高质量工程、高科技产品一直备受关注,建筑的运维管理,通常不被重视。重视建筑的运维指标,实际运行效率,才是实现“双碳”目标的重要手段

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