上海地区既有公共建筑节能改造可行性分析
1 背景综述
建筑业在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30%，目前，全国范围内的节能建筑仅占整个建筑总量的10%左右。以上海为例，上海现有各类既有建筑5亿多平方米，既有居住建筑3亿多平方米，占60%左右；既有公共建筑约有2亿多平方米，其中公共楼、商场、宾馆以及综合楼所占比例达到了70%，这些都是耗能大户。按照建设部确定的“十一五”建筑节能目标，即节约1.01亿吨标准煤，节能建筑总面积累计超过21.6亿平方米，改造5.6亿平方米。因此，既有公共建筑的节能改造不仅任务繁重，而且势在必行。
2 既有公共建筑能耗状况及节能潜力调查分析
从建筑的基本情况分析中可以看到，上海市住宅建筑总量是37997万平方米，公共建筑（包括有办公建筑、商场以及学校旅馆医院等）总量是13498万平方米，公共建筑约占住宅建筑总量的26% 。根据上海目前建筑用能水平，对2006～2010年上海建筑用能进行了分析和预测，根据基本预测结果，如果按照目前的发展水平和增长幅度，到2010 年，建筑总能耗将达到1600万吨标准煤，而公共建筑的能耗将占到建筑总能耗的58％，即970万吨标准煤。根据上海市“十一五”节能规划的要求，到 2010年，上海的建筑用能将总体下降15% ，也就是说要控制在1360万吨标准煤以内，要达到这一目标，任务十分艰巨。根据预测，如果采取有效的节能措施，上海公共建筑节能对完成“十一五”建筑节能目标的贡献率可达到70.7％，其中新建节能公共建筑占43.7% ，既有公共建筑节能改造占27％。所以，通过对公共建筑尤其是大型公共建筑进行节能控制，是推进建筑节能的重要途径之一。
为了对上海公共建筑的用能和特征结构有一个全面的了解，对上海市的节能情况进行了抽样调查，共抽取了100多个公共建筑，抽样调查的建筑总量接近600万平方米。从调查可见，上海公共建筑用能结构主要还是以用电为主，接近用能总量的80％，其次是燃油和燃气，燃煤在公共建筑中已经非常少了。从上海公共建筑的全年用能情况来看，其用能高峰是在夏季的6、7、8三个月，说明公共建筑的用能，特别是在酷暑季节的空调用能，对上海的电力供应和电力供应安全、电力供应成本影响极大。从能耗统计的数据来看，上海公共建筑的平均用能水平为163kW·h/年，与资料显示的全国公共建筑平均用能水平比较接近，但是能耗极差值要高的多，抽样调查的最高能耗值达到393 kW·h/年，是平均值的2.4倍，与最小值相比相差6.4倍之多。在调查中也发现，一些办公楼从体量到结构设计都比较接近，但是耗能水平相差比较大。可以看到，目前的公共建筑在用能系统优化和运行优化方面的节能潜力非常之大。另外，不同功能建筑的能耗差异也比较大。如医院，由于对空调、照明等用能系统有特殊的要求，所以耗能量比较大，平均耗能量达到 212 kW·h/年。又如商场，很多属于半开放式的状况，所以其耗能量也比较大。
根据市政府颁布的《上海市建筑节能管理办法》，从2005年起，上海市新建住宅及政府投资的公共建筑将全部按照50%的节能率设计建造。以后，市民一年的能源费用(主要是电费) 将可节省25%～50%，全市30～50万，老建筑试点节能改造也将同步进行。到2010年，新建住宅和公共建筑设计、建造的节能率将达到65%，20% ～30%的既有建筑将完成节能改造。
3 既有公共建筑节能改造的技术手段
公共建筑节能整体解决方案的主要技术途径包括：空调通风系统、智能照明系统、能源监控系统、围护结构系统和可再生能源利用技术。空调通风系统主要是对冷、热源系统、水泵循环系统、利用自然冷源、风机盘管系统、冷却塔系统、新风系统等进行优化，通常可以从提高输配系统能效以及优化末端系统气流组织分布上入手。比如，对大型公共空间，通过末端系统的气流组织进行优化以后，可在几乎不增加投资的情况下，提高末端能效10%左右。另外，系统余热回收也是有效的节能手段。
4 既有建筑节能改造的投资价值分析
国外对于既有建筑节能改造的普遍做法是，由能源管理公司或者能源服务公司对既有建筑进行评估，做出改造预算以及回报周期的方案，在与房屋所有者签订协议后，向政府申请贷款，政府给予贴息。之后，能源管理公司负责改造工作，承担风险，改造后协议期内的收益归能源管理公司获得，这样可以让他们收回投资并有赢利。对于房屋所有者来说，协议期内仍然要按照原先的标准缴纳费用，协议到期后，能源管理公司撤出，以后的收益就全归房屋所有者了。这种做法在发达国家很普遍，值得学习、借鉴。
建筑节能改造的投资回报是一个长远的概念。目前，投资回报应该如何计算还没有一个明确的公式，而回报周期将由于不同的既有建筑工况和采取的节能技术种类而长短不一。一般来说，房子从不节能改造成节能50%，7年左右可以收回成本。低档次产品的投资，收益快但收益期短，高水平的原创式投资获利要慢而长，做已有产品技术的中间投资回收期快。
5 结束语
既有建筑的节能改造包括建筑物围护结构，供暖、通风、空调、供水、供电、照明及其他设备等各个专业的相关内容，对它们的改造必须各方面相互协调。对任何一个改造项目，必须进行深入研究，并进行方案论证。对采用的节能技术措施、产品和设备进行投资估算，进行节能效果分析和投资效益分析。整体而言，应该结合我们的国情和经济支付能力，在满足正常使用的前提下，实事求是，统盘考虑，分清主次，制订出近期、中期、远期计划，逐步实现。
既有公共建筑的节能改造难度大、任务重，但它是建筑节能工作中当务之急的重任。既有公共建筑的节能改造有利于大幅度降低城市的运作成本，有效地提高城市的综合竞争力，这对缓解上海市能源紧张具有不可估量的作用，对上海建设“资源节约型、环境友好型”城市具有十分重要的现实意义，对完成“十一五”的节能目标具有重要作用。
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