基于上海地域特點的公共建筑節(jié)能量評價模式改革及制度設計探索

馬 燕（上海市建筑建材業(yè)市場管理總站，上海 200032）

建筑節(jié)能是關系到我國建設低碳經(jīng)濟、完成節(jié)能減排目標、保持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一。而建筑節(jié)能推進工作涉及眾多行業(yè)和企業(yè)，涉及政府、企業(yè)和普通市民，涉及新建建筑和既有建筑，是一項系統(tǒng)性的工程，實施難度大、復雜而艱巨。上海的建筑節(jié)能工作發(fā)展迅猛，推動有力，成效顯著。在上海建設“卓越的全球城市”的進程中，必須要以高水平的城市精細化管理推動高質(zhì)量發(fā)展、創(chuàng)造高品質(zhì)生活，這對建筑節(jié)能工作提出了更高的要求。本文從工作實踐出發(fā)，提出對上海公共建筑節(jié)能量評價模式進行改革，并對管理制度和體系進行了初步規(guī)劃和設計。

1 上海市公共建筑節(jié)能基本情況

1.1 公共建筑節(jié)能取得的成效

上海市公共建筑節(jié)能工作通過推進本市公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設，利用公共建筑能耗監(jiān)測平臺，形成了覆蓋本市 16 個行政區(qū)域的“市區(qū)兩級管理、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通”的平臺格局，將能耗統(tǒng)計、能源審計、能耗監(jiān)測、節(jié)能改造等工作進行集成管理。截至 2019 年 11 月 30 日，市級能耗監(jiān)測平臺累計共有 1 798 棟公共建筑完成能耗監(jiān)測裝置安裝并實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，覆蓋建筑面積達 8 286 萬 m2。連續(xù) 9 年開展民用建筑能耗統(tǒng)計工作，覆蓋大型公共建筑 1 800 余棟，覆蓋建筑面積達 8 597 萬 m2。我們可以從節(jié)能運行端效果來看上海公建節(jié)能工作成效。

2018 年聯(lián)網(wǎng)能耗監(jiān)測平臺的公共建筑年平均用電量為108 kWh/m2，與 2017 年用電水平基本持平。從歷年能耗監(jiān)測平臺建筑年用電強度與總用電量變化情況分析，如圖 1 所示。公共建筑用電強度體現(xiàn)增幅趨緩的勢態(tài)，這與本市在能耗監(jiān)測、能源審計、節(jié)能改造、能效提升等監(jiān)管工作的持續(xù)推進以及廣大樓宇業(yè)主節(jié)能意識的提高不無關系。

圖1 2015 年—2018 年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的建筑歷年用電變化

根據(jù)第三產(chǎn)業(yè)拆分法，將上海市統(tǒng)計年鑒中數(shù)據(jù)進行拆分，推算上海市公共建筑用能情況。2010 年—2017 年，公共建筑歷年消費標準量如表 1 所示。

表1 2010 年—2017 年公共建筑歷年能源消耗標準量

從 表 1 數(shù)據(jù)變化趨勢分析，上海市近幾年公共建筑的能源消耗總量增速放緩，單耗呈下降趨勢，直觀反映出本市在公共建筑節(jié)能工作方面取得的成效。

1.2 目前節(jié)能量評價模式

目前在建筑節(jié)能標準中，節(jié)能量評價是通過節(jié)能率計算的方式來實現(xiàn)。根據(jù)節(jié)能標準的規(guī)定參數(shù)或?qū)崪y參數(shù)進行調(diào)整，即圍護結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、照明參數(shù)均按節(jié)能標準規(guī)定設定或?qū)崪y，計算其全年的暖通空調(diào)和照明能耗。我們提出的節(jié)能率 50% 節(jié)能目標，是有其比較基準的。公共建筑的基準即以 20 世紀 80 年代改革開放初期建造的公共建筑作為比較能耗的基礎，稱為“基準建筑”?！盎鶞式ㄖ眹o結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)設備及系統(tǒng)、照明設備的參數(shù)，都按當時情況選取。在保持與目前標準約定的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的條件下，計算“基準建筑”全年的暖通空調(diào)和照明能耗，將它設為 100%。我們再將現(xiàn)在設計的建筑按節(jié)能標準的規(guī)定參數(shù)或?qū)崪y參數(shù)進行調(diào)整，即圍護結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、照明參數(shù)均按節(jié)能標準規(guī)定設定或?qū)崪y，計算其全年的暖通空調(diào)和照明能耗，[1-（設計建筑能耗/基準建筑能耗）] ×100% 即為該建筑的節(jié)能率。

節(jié)能率的確定是根據(jù)我國建筑能效提升三步法路徑。50% 就是在 20 世紀 80 年代房屋能耗上節(jié)約一半；65% 就是在 50% 節(jié)能基礎上再節(jié)約 30%（50%－50%×30%=35%，100%－35%=65%）；75% 就是在 50% 基礎上節(jié)約一半（50%－50%×50%=25%，100%－25%=75%）。這種評價方法是相對基準建筑而言，通過性能指標控制來評價的模式。

2 需解決的問題

目前采用的與基準建筑比較計算的模式沿用了很多年，節(jié)能階段目標明確，且有較強的可操作性，發(fā)揮了積極的作用，但是這樣的評價方式還是存在一定的問題。

2.1 對不同氣候地區(qū)適用并不相同

我國最初實施節(jié)能 30% 的 JGJ2—1986《民用建筑節(jié)能設計標準》，適用于集中采暖以及居住區(qū)供熱系統(tǒng)的節(jié)能設計，也就是適用北方地區(qū)。節(jié)能 30% 主要通過加強圍護結(jié)構(gòu)的保暖和門窗的氣密性，以及提高采暖供熱系統(tǒng)運行效率來實現(xiàn)的。而南方地區(qū)沒有集中采暖系統(tǒng)，用能強度水平相對較低，實際能耗往往低于基準建筑，而夏季的制冷能耗要高于冬季的采暖能耗。

2.2 節(jié)能效益無法直觀顯現(xiàn)

“相對量”計算模式，節(jié)能率評價并不能反映實際的能耗，與國家整體的碳排放控制沒法掛鉤，因而一直受到業(yè)內(nèi)外人士的質(zhì)疑，大家能看到的是我國的能耗絕對值數(shù)據(jù)持續(xù)在增長，而我們的建筑節(jié)能標準從 50% 提升到 65%，那到底實際節(jié)能了多少量，并不清楚。建筑節(jié)能的效益不能直觀顯現(xiàn)出來，無法通過增量的減少或者增速的降低上來反映節(jié)能的效益。

2.3 節(jié)能量無法橫向比較

由于節(jié)能率是每幢建筑與自身“基準建筑”進行比較，也就是每幢建筑都有一把自己的尺子，雖然同是達到了 50% 或者 60% 的節(jié)能標準，但是每幢樓實際節(jié)約的能耗是不同的，會出現(xiàn)某幢樓能耗較低，但是卻沒有達到 65% 節(jié)能標準的現(xiàn)象。這樣在樓與樓之間、地區(qū)與地區(qū)之間、國家與國家之間，就沒有一個統(tǒng)一的尺度去比較和衡量建筑節(jié)能的效果。

2.4 執(zhí)行中無法避免一些亂象

“相對量”的評價方法在實際執(zhí)行中遇到一些亂象，包括計算邊界的問題，雖然建筑節(jié)能管理部門這些年做了大量的工作，如統(tǒng)一計算軟件等，但還是不可避免鉆空子。

3 調(diào)整評價模式及其優(yōu)勢

根據(jù)多年節(jié)能推進工作的實踐，建議上海公共建筑節(jié)能評價模式從“性能指標控制模式”向“能耗指標控制模式”轉(zhuǎn)變，即根據(jù)不同種類的建筑，考慮建筑體量、功能特點、用能規(guī)律，以及行為習慣等不同因素，制定同類建筑的具體能耗值。事實上，兩種評價模式各有利弊，能耗指標控制模式主要的優(yōu)勢在 3 個方面。

3.1 與國家節(jié)能減排規(guī)劃相銜接

宏觀層面上，國家對碳排放的控制以及節(jié)能減排規(guī)劃都是從各行各業(yè)出發(fā)，制定整體的用能量的降低幅度，并不會因為建筑行業(yè)采用節(jié)能率指標而調(diào)整建筑節(jié)能減排規(guī)劃。因而采用能耗指標控制模式，也即絕對值能耗標準來評價更有利于與國家政策相銜接。

3.2 設計數(shù)據(jù)直接與運行結(jié)果相關聯(lián)

目前設計階段的節(jié)能能耗值，是相對于基準建筑的比例，與實際運行能耗沒有直接的關系。采用能耗指標控制模式，設計端依據(jù)規(guī)定的具體數(shù)值進行限定設計，到運行階段可以與實際能耗直接相關聯(lián)。

3.3 基準統(tǒng)一易于橫向比較

國際上采用相對值或者絕對值評價方式的都有，絕對值偏多一些。例如德國綠色建筑評價標準通過建筑全壽命周期碳排放量，折合到每年每平方米的數(shù)值來進行評價，特別被動房標準，規(guī)定了建筑的一次能源消耗量，提出了定量化能耗指標要求。用絕對值評價標準，同類建筑尺度一致，更易于不同區(qū)域、不同國家之前進行對比分析。

4 需要考慮的因素

4.1 要考慮上海地域特點

上海處于夏季悶熱，高溫時間較長，冬季濕冷，降水偏多地區(qū)，且 5 月—6 月有梅雨季節(jié)，夏天要制冷、冬天要采暖、潮濕天要抽濕。熱量一定是從高溫一側(cè)流向低溫一側(cè)，夏熱冬冷地區(qū)的建筑用好的圍護結(jié)構(gòu)可以使得室內(nèi)冬季溫暖不需長時間打開采暖設備，但是在炎熱的夏季，這個好的圍護結(jié)構(gòu)卻阻礙了室內(nèi)熱量的排放，這個時候通風是很好的節(jié)能措施。不同人群、不同等級建筑對室內(nèi)環(huán)境舒適度要求也不一樣，導致用能習慣和模式不同。同時，還要重視和善于利用自然環(huán)境來創(chuàng)造好的室內(nèi)微氣候。

4.2 要考慮公共建筑分類復雜性

公共建筑種類繁多，包括辦公建筑（寫字樓、政府機關辦公樓等），商業(yè)建筑（商場、金融建筑等），旅游建筑（酒店、娛樂場所等），科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育建筑等），通信建筑（郵電、通訊、廣播用房）以及交通運輸類建筑（機場、高鐵站、火車站、汽車站等），還有很多混合功能的公共建筑，如商住樓、商場酒店娛樂綜合體等。這些不用類建筑類型、形狀、結(jié)構(gòu)變化都會影響到建筑節(jié)能能耗值的設定。

4.3 要考慮理論限額與實際運行的差異

節(jié)能不能犧牲室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量為代價，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，建筑擁有量增加，還有室內(nèi)環(huán)境舒適度要求的提高，在未來一段時間內(nèi)，建筑能耗的絕對值必然會有所上升。而在實際運行中，情況復雜，甚至還會出現(xiàn)理論限額與實際運行倒掛的現(xiàn)象，因此在研究能耗指標時需要統(tǒng)籌考慮。

4.4 要考慮與現(xiàn)行標準銜接

現(xiàn)行基于節(jié)能率的公共建筑節(jié)能設計標準，在多次修訂的基礎上已經(jīng)實施了十多年，為上海設計行業(yè)的專業(yè)人員所熟悉。如果要改革節(jié)能設計評價模式，必定有一個適應和轉(zhuǎn)換的階段，特別是在過渡階段會帶來一定程度的混亂，在制度設計時要考慮政策、標準的銜接。

5 制度設計

5.1 科學合理分類建筑類型

在制度設計時，要綜合考量不同業(yè)態(tài)、不同建筑類型、不同建筑功能，在對公共建筑進行分類的時，既要突出不同類建筑顯著的特點，又不能分類過于復雜，使得后續(xù)工作無法開展。目前辦公、商場、賓館這 3 類建筑在公共建筑中占比較高?？梢园压步ㄖ姓冀^大多數(shù)的建筑作為優(yōu)先分類，其他建筑或者綜合類建筑可以在此基礎上，差異性通過系數(shù)來調(diào)整。

5.2 推動基于大數(shù)據(jù)分析和實驗的基礎研究

研究工作不僅要有大量的運行數(shù)據(jù)作為基礎，更要有實際的試驗數(shù)據(jù)，要做把研究工作做扎實，才能為今后節(jié)能標準的調(diào)整打下科學的基礎。基礎研究主要有以下幾方面。

(1) 對象分類及指標研究。主要目的是完成公共建筑限額對象的分類，明確圍護結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)及照明系統(tǒng)在內(nèi)的主要指標構(gòu)成，明確公共建筑實現(xiàn)限額的用能邊界，為編制標準做好技術(shù)準備。

(2) 用能限額計算方法與模型研究。目的是提出公共建筑限額計算方法與模型，對建筑限額能耗指標進行計算分析。建立公共建筑的用能限額計算模型，并進一步搭建用能限額設計量化分析模型，用以驗證相關用能限額基準值科學性與合理性。

(3) 限額基準研究。針對主要類型的公共建筑，綜合采用能耗模擬與運行數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法，研究提出科學合理的設計用能限額基準值，為后期編制公共建筑的用能限額設計標準，節(jié)能計算軟件中的限額指標確定奠定基礎。

(4) 能限額級差能源價格體系與政策研究。主要內(nèi)容是在全市公共建筑用能水平調(diào)研分析的基礎上，研究適用于公共建筑用能限額體系的建筑能源價格分析模型，以激活市場潛能、全面提升上海市公共建筑綜合能效水平為目標，開展相關級差能源價格政策研究，為上海市“十四五”建筑節(jié)能工作的深入推進提供技術(shù)依據(jù)。

5.3 分步驟加快各類公共建筑節(jié)能標準的修訂

公共建筑種類繁多，修訂統(tǒng)一的公共建筑節(jié)能標準需要較長的時間。建議可以分階段分步驟分建筑類型開展節(jié)能標準的修訂工作，可以先行修訂辦公、商場、賓館 3 類主要公共建筑的節(jié)能標準，具體包括標準體系及框架研究、標準適用范圍及實施方式研究、限額設計指標與方法的標準化研究、限額設計技術(shù)措施應涵蓋的主要內(nèi)容研究等，為公共建筑用能限額設計標準的具體編制工作提供指導與技術(shù)鋪墊。研究成果成熟一個，轉(zhuǎn)化一個，緊湊銜接。

6 結(jié) 語

十多年來，上海政府管理部門建立了一整套各項法規(guī)和各種激勵政策相互支撐、相互配套的公共建筑節(jié)能政策，要改革建筑節(jié)能量評價模式需要認真梳理公共建筑節(jié)能法規(guī)體系、政策體系，激勵措施等，從法規(guī)、規(guī)范性文件、工程標準、技術(shù)導則、設計圖集等方方面面予以配套完善。

隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實施，人民群眾對建筑品質(zhì)的要求提升，公共建筑節(jié)能工作任重而道遠。政府管理部門要不斷提高城市治理能力，踏踏實實地從細節(jié)抓起，運用科學化、精細化、智能化的手段，認真規(guī)劃、科學決策、精準施策、強力推進,不斷提升公共建筑建筑節(jié)能工作管理水平。