2011年住房城乡建设部、财政部印发《关于进一步推进公共建筑节能工作的通知》(财建〔2011〕207号),正式启动公共建筑节能改造,并确定天津、重庆、深圳、上海为首批重点城市开展公共建筑节能改造工作。重庆作为国家首批公共建筑节能改造重点城市,经过为期三年的节能改造工作,目前已完成99栋、408万平方米的节能改造示范项目,改造项目的节能率基本在20%以上,初步掌握了各改造技术在示范项目中的应用效果,并以此为基础建立了重庆市节能改造技术应用体系,培育了合同能源管理市场化机制,取得了阶段性成果[1][2]。本文对重庆市节能改造工作实施情况进行梳理,总结了该项工作取得的成果。
1重庆市既有建筑节能改造工作推进情况
截止到2015年年底,重庆市共启动实施了99个、共计408万平方米的既有公共建筑节能改造示范项目,改造建筑类型主要涵盖政府办公建筑、学校、商场、医院和酒店五大类。节能改造内容主要包括:照明系统、空调系统、动力系统、分项计量、生活热水系统、供配电系统和围护结构等。
1.1重庆市公共建筑节能改造技术体系
重庆市公共建筑节能改造技术路线以用能系统改造为主,在具体项目的改造方案上,统筹考虑技术经济因素。通过对已实施的改造项目统计分析,节能改造的主要内容有围护结构、照明系统、暖通空调系统、生活热水系统、供配电系统、动力系统、特殊用能系统(如厨房设备)等,图1为目前重庆市各类公共建筑节能改造示范项目常用的改造技术分布情况,其中外围护结构改造的节能效果体现在空调系统中,生活热水系统改造的节能效果体现在动力系统中。
1)围护结构
围护结构主要改造措施有:①在窗的玻璃上贴隔热膜;②单层玻璃窗改中空玻璃窗。
2)照明系统
照明系统主要的节能改造措施有:①将原有灯具更换为更高效的节能灯具;②公共区域采用带声光控制的自熄开光控制,教室、办公室、图书馆、商场等房间开窗侧与内侧分别设灯光控制开光,充分利用自然光;③对照明控制回路进行改造。
3)暖通空调系统
集中空调系统的改造措施如下:①对实测能效比低于国家规定能效值较大的老旧冷水机组(热泵)进行更换或改造;②老旧的离心式冷水机组更换为变频离心式冷水机组;③对低效率或选型不合理的水泵进行更换;④冷却水泵、冷(热)水泵采用智能变频控制柜,实现变水量系统运行;⑤定风量全空气空调系统,实现全新风或可调新风比运行;⑥风冷冷水机组(热泵)室外侧换热器增加喷水雾化装置;⑦加装烟气热回收换热器。
分体式房间空调器的改造措施如下:①对使用多年、能效低的旧房间器空调进行替换;②房间空调器采用节能插座;③利用空调器冷凝水对冷凝器进行喷水降温的节能装置。
4)生活热水系统
生活热水系统的主要节能改造措施有:①对电热水锅炉进行更换;②更换生活热水水泵或加装变速调节装置;③对效率低的板式换热器进行更换;④增加烟气回收装置。
5)供配电系统
供配电系统的主要改造技术措施为采用三相平衡器,减少三相不平衡造成的损耗。
6)动力系统
动力系统的主要改造技术措施有:①对电梯增加能量回馈装置;②对扶梯增加变频控制器。
7)特殊用能系统
特殊用能系统的主要改造技术措施有:①对厨房吸油烟机加装变频控制器;②老旧炉灶的燃气燃烧器更换为高效节能的燃烧器。
1.2改造技术在各类公共建筑节能效果分析
从各单项改造节能预测效果来看,不同改造对象节能效果不同,各项改造节能率统计结果见图,图中统计的节能率为所有改造示范项目各项改造技术总节能率的平均值。从图中可以看出,目前宾馆饭店类建筑的综合节能改造效果最明显,改造后总节能率为22.35%,节能潜力较大;办公建筑改造后节能率相对较低,平均总节能率基本达到20%。
[pagebreak]为了更好地分析在节能改造中技术在各类建筑中的应用情况,分析各改造技术在每种建筑中的适用性,对每种公共建筑中各用能系统改造后的节能率进行统计,分析结果如下。
1)办公建筑
示范项目单项平均节能率统计见图3。由图可知,办公建筑对照明系统、空调系统、动力系统、供配电系统和特殊用能系统改造的单项平均节能率分别为10.70%,6.30%,0.28%,5.38%,1.89%。改造技术措施节能率贡献最大的是照明系统,其次是空调系统和供配电系统,特殊用能系统和动力系统的节能贡献率较低。办公建筑的空调系统和照明系统在建筑总能耗中占比较大[3],办公建筑的节能潜力主要体现在空调系统。
2)商场建筑
示范项目单项平均节能率统计见图4。由图可知,商场建筑对照明系统、空调系统、动力系统及供配电系统改造的单项平均节能率分别为15.46%,5.54%,0.85%。改造技术措施节能率贡献最大的是照明系统,其次是空调系统动力系统的节能贡献率相对较低。商场的分项能耗种类少,照明和空调系统的能耗接近建筑总能耗的80%[3],因此照明和空调系统为主要的用能管理好节能改造对象。
3)文化教育建筑
示范项目单项平均节能率统计见图5。由图可知,文化教育建筑对照明系统、空调系统、动力系统、供配电系统及特殊用能系统改造的单项平均节能率分别为17.04%,3.41%%,0.89%,3.54%,4.13%。改造技术措施节能率贡献最大的是照明系统,其次是空调系统和特殊用能系统,动力系统节能贡献率最低。
[pagebreak]4)医疗卫生建筑
示范项目单项平均节能率统计见图6。由图可知,医疗卫生建筑对照明系统、空调系统、动力系统及特殊用能系统改造的单项平均节能率分别为13.30%,7.65%,0.88%,0.10%。改造技术措施节能率贡献最大的是照明系统,其次是空调系统,动力系统和特殊用能系统的节能贡献率相对较低。
5)宾馆饭店建筑
示范项目单项平均节能率统计见图7。由图可知,宾馆饭店建筑对照明系统、空调系统、供配电系统、动力系统及特殊用能系统改造的单项平均节能率分别为13.29%,9.03%,1.84%,1.89%,7.46%。改造技术措施节能率贡献最大的是照明系统,其次是空调系统和特殊用能系统。在宾馆饭店建筑的用能系统中,空调系统和照明系统占建筑总能耗的比重较大,分别占到了51%和21%[3][4],结合节能改造项目的节能率可以看出,照明系统和空调系统在该类建筑中有很大的节能潜力。
从各单项改造节能效果来看,不同改造对象节能效果不同。对其按平均节能率从大到小排序为:照明系统>空调系统>特殊用能系统>供配电系统>动力系统。可见,照明系统和空调系统改造的节能效果较好,部分项目仅对照明或空调其中一项进行改造即可达到国家节能改造要求的节能率;供配电、动力系统及特殊用能改造的节能效果虽不如照明和空调,但仍需重视,只有这样才能提高建筑的总节能率,实现更高的节能目标。
从节能改造技术在各类建筑中的适用性来看,照明系统的改造在学校建筑中应用效果最好,平均节能率达到17.08%,由于改造项目中大多是非高校建筑,学校建筑的用能设备较单一,照明系统往往是学校主要的用电系统;空调系统的改造在宾馆饭店建筑中应用效果最好,其改造后空调平均节能率为9.03%;动力系统的改造在宾馆饭店建筑中应用效果最好,但该部分的节能率在每类公共建筑中的节能率均不足2%,节能潜力较小;供配电系统的改造在办公类建筑中应用效果最好,平均节能率为5.38%;特殊用能系统的改造在宾馆饭店建筑中的应用效果最好,平均节能率为7.46%。
1.3改造项目改造成本分析
对示范项目中各类型建筑的改造成本进行分析,其中政府办公建筑、商场建筑、医疗卫生建筑、文化教育建筑、宾馆饭店建筑的节能改造的平均投入成本分别为80元/㎡、126元/㎡、81元/㎡、46元/㎡、92元/㎡,平均改造成本为85元/㎡。表1给出了各类典型公共建筑节能改造成本,其中,商场建筑的节能改造成本最高,文化教育建筑的节能改造成本最低。
[pagebreak]1.4改造项目投资回收期分析
为了分析财政资金补助在节能改造中发挥的作用,以各改造项目的预测节能率和建筑面积为财政资金补助依据,对办公、商场、医院、学校和宾馆饭店建筑分别在财政资金补助前后的静态投资回收期进行对比分析。
1)办公建筑
图8分别给出了办公建筑在有和无财政资金补助的情况下的静态投资回收期分布情况,两水平线指有和无财政资金补贴时,各项目静态投资回收期的平均值。由图可知,办公建筑在有和无财政资金补助的情况下,各项目平均静态投资回收期分别为3.4年和7.0年。
2)商场建筑
图9给出了商场建筑在有和无财政资金补助的情况下的静态投资回收期分布情况。由图可知,商场建筑在有和无财政资金补助的情况下,平均静态投资回收期分别为2.3年和3.2年。由此可见,财政资金的补助在商场建筑节能改造项目静态投资回收期中的作用不显著。
3)文化教育建筑
图10给出了文化教育建筑在有和无财政资金补助的情况下的静态投资回收期分布情况,图例内容同办公建筑。由图可知,文化教育建筑在有和无财政资金补助的情况下,平均静态投资回收期分别为15.4年和5.0年。由此可见,有财政资金的补助后,节能改造的静态投资回收期将缩短10年,可见其改造效益最好。
[pagebreak]4)医疗卫生建筑
图11给出了医疗卫生建筑在有和无财政资金补助的情况下的静态投资回收期分布情况。由图可知,医疗卫生建筑在有和无财政资金补助的情况下,平均静态投资回收期分别为2.7年和5.1年。由此可见,财政资金的补助在医疗卫生建筑节能改造项目静态投资回收期中的作用较明显。
5)宾馆饭店卫生建筑
图12给出了宾馆饭店建筑在有和无财政资金补助的情况下的静态投资回收期分布情况。由图可知,宾馆饭店建筑在有和无财政资金补助的情况下,平均静态投资回收期分别为2.4年和4.2年。由此可见,财政资金的补助在宾馆饭店建筑节能改造项目静态投资回收期中的作用较明显。
3总结
重庆市公共建筑节能改造重点城市示范项目工作经过近四年的建设,在重庆市城乡建设委员会、重庆市财政局等政府部门的组织和政策支持、重庆市节能量核定机构的审核工作并提供相应的技术支持以及所有节能服务公司和业主单位的积极实施与配合下,取得了良好的节能效果,主要体现在以下几个方面:
1)实现了良好的经济社会效益。示范项目总节能量为7130万kWh,折合标煤2.85万吨,减排7.11万吨CO2,节能效果显著。
2)在推动模式上,鼓励采用合同能源管理模式,走出了一条政府、企业、金融机构共同推动节能改造的市场化道路,形成了具有重庆特色的节能改造示范项目。
3)建立了重庆地区适宜的、低成本节能改造技术体系,为实施公共建筑节能改造确立了经济适用的技术路线。
4)培育形成了一个新兴朝阳产业,锻炼出了一批具有良好的融资能力、技术较硬的产业团队,开拓了重庆市节能服务市场。