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下載手機(jī)APP 基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（50376048）1我國既有修建節(jié)能改造所面臨的問題我國的既有修建節(jié)能改造，不僅工作量巨大，并且需求投入許多資金。據(jù)測算北方城市既有修建進(jìn)行節(jié)能改造每年所需出資320億元，若不進(jìn)行節(jié)能改造每年則多耗標(biāo)準(zhǔn)煤5280萬噸，糟蹋158億元。我國既有修建節(jié)能改造室內(nèi)管網(wǎng)和分戶計(jì)量以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫改造的本錢大約為100元/m2（其間供熱體系約為20元，圍護(hù)結(jié)構(gòu)約為80元）。華北區(qū)域以煤為燃料的供熱體系的燃料本錢不超過5元八12），依照現(xiàn)在第二階段節(jié)能目標(biāo)節(jié)能50%核算既有修建節(jié)能改造后可節(jié)省的燃料費(fèi)用為2.5元/（20，這樣既有修建節(jié)能改造初出資50年都無法回收。但這種剖析方法：（1）沒有結(jié)合華北區(qū)域夏熱冬寒的氣候特點(diǎn)將冬天供溫暖夏日節(jié)能效益一起考慮；（2）沒有考慮既有修建節(jié)能改造對熱源和電力建造初出資費(fèi)用的節(jié)省效益；（3）沒有考慮華北區(qū)域因?yàn)榄h(huán)保要求選用天然氣等清潔能源使供熱體系的燃料本錢上升的狀況。
2我國南、北方區(qū)域的氣候特征與能耗剖析如上所述，以往人們往往只注重東北區(qū)域既有修建物的節(jié)能改造及其在冬天所帶來的節(jié)能效益，而忽視了對華北華南這樣的夏熱區(qū)域修建物的節(jié)能改造及其在夏日所產(chǎn)生的節(jié)能效益，以下將對華北及華南區(qū)域的氣候及修建物能耗特征進(jìn)行剖析比較。
我國東北區(qū)域?qū)賴?yán)寒區(qū)域，華北區(qū)域?qū)俸鋮^(qū)域。東北區(qū)域的氣溫全年較華北區(qū)域偏低，尤其是冬天的日平均氣溫可相差10~20°C，東北區(qū)域的冬天供暖期較華北區(qū)域長1/3~1/2見表1，2.華北區(qū)域的夏日不僅時(shí)刻長，并且溫度很高，經(jīng)常出現(xiàn)酷熱氣候。其7月份的平均氣溫，平原區(qū)域可達(dá)26~28°C平原區(qū)域的*高氣溫平均可達(dá)30~32°C以上，極點(diǎn)*高氣溫可超過40C全年有10~20天以上日*高氣溫高于35C其夏熱程度乃至或許超過煒度較低的華南區(qū)域，因而華北區(qū)域寓居修建的夏日空調(diào)越來越遍及。
表1東北與華北區(qū)域各月平均氣溫比較區(qū)域平均溫度（C）1月份4月份7月份10月份齊齊哈爾東北哈爾濱長春北京華北天津承德由表2可知，在修建物耗熱量附近狀況下，因?yàn)闁|北區(qū)域的供暖期顯著比華北區(qū)域長，從冬天供暖節(jié)能的角度看華北區(qū)域的既有修建節(jié)能改造后的燃料節(jié)省比東北區(qū)域少40%左右。但因?yàn)槿A北區(qū)域夏日氣候酷熱，既有修建節(jié)能改造后在夏日空調(diào)方面也能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓?jié)能效益，因而如果將此部分節(jié)能效益計(jì)入，則華北區(qū)域新式采暖寓居節(jié)能修建的節(jié)能效益還會有必定進(jìn)步。
表2供暖期及能耗目標(biāo)地名供暖天數(shù)供暖期室外平均溫度（C）修建物耗熱量（W/m2）耗煤量目標(biāo)北京天津哈爾濱長春對于南方城市（首要指長江以南）其冬天大都是濕潤而溫暖，溫度一般在0°C以上，所以采暖的方法一般為局部運(yùn)用熱泵型空調(diào)供暖；而在夏日，因?yàn)楦邷爻掷m(xù)時(shí)刻長，且濕度大，應(yīng)充分考慮夏日的節(jié)能效益。本文選用動態(tài)冷熱負(fù)荷模擬核算程序――美國勞倫斯M白克利國家。
表4天津市3500m2住所節(jié)能改造前后夏日耗能比較項(xiàng)目節(jié)能改造前節(jié)能改造后修建物耗冷量（W/m2）修建物年冷耗電量現(xiàn)在天津市需求進(jìn)行節(jié)能改造的既有采暖寓居修建約8X107m2，假定每年改造10%的既有修建，10年內(nèi)可悉數(shù)完結(jié)并悉數(shù)到達(dá)天津市第二階段節(jié)能目標(biāo)。對于冬天：到第10年共可累計(jì)節(jié)能106t標(biāo)煤；對于夏日：到第10年共可累計(jì)華南區(qū)域以廣州市為例進(jìn)行剖析。為了便利與華北區(qū)域的節(jié)效益進(jìn)行皆較挑選了一幢與廣州市某修建物改造前后夏日（6.天津所仿真的修建一樣的修建進(jìn)行仿真，其修建結(jié)構(gòu)及資料完全相同。如上所述，在挑選冬天采暖時(shí)刻及夏日供冷時(shí)刻時(shí)，相同與華北區(qū)域相同，其間冬天該修建物節(jié)能改造前后單位面積的逐時(shí)熱負(fù)荷如所示。
因?yàn)槎旃┡x用熱泵型空調(diào)，取COP=2.8，其耗能比較成果如表5所示。夏日該修建物節(jié)能改造前后單位面積的逐時(shí)冷負(fù)荷如所示。
表5廣州市3500m2住所節(jié)5能改造前后冬天耗能比較項(xiàng)目節(jié)能改造前節(jié)能改造后修建物耗熱量（WVm2）修建物年熱耗電量=2.8，其成果如表6所示。
表6廣州3500m2住所節(jié)能改造前后夏日耗能比較項(xiàng)目改造前改造后修建物耗冷量（WVm2）修建物年冷耗電量現(xiàn)在廣州市需求進(jìn)行節(jié)能改造的既有采暖寓居修建約1.3X1（fm2，假定每年改造10%的既有修建，則到第10年，冬、夏兩季別離可累計(jì)節(jié)電約1.33X3.2節(jié)能改造效益剖析如上所述，仍以天津市為華北區(qū)域典型代表，需求進(jìn)行節(jié)能改造的既有采暖寓居修建約為8X107m2，假定每年改造10%的既有修建，10年內(nèi)悉數(shù)完結(jié)并悉數(shù)到達(dá)天津市第二階段節(jié)能目標(biāo)。
106t標(biāo)煤，若煤價(jià)按240元/t、處理污染及環(huán)保方面的費(fèi)用按200元/t核算，折合節(jié)省能源消費(fèi)資金16.8億元，在10年改造期間共減少⑴2排放量約1.019X54X109kW.h，天津市民用電價(jià)按0.362元川11）則到第10年共可節(jié)省資金16.45億元。全年可合計(jì)節(jié)省資金33.25億元。
挑選廣州為華南典型城市，進(jìn)行房屋節(jié)能改造的總面積也設(shè)為8X107m2.若每年改造10%的修建，冬天：到第10年共可累計(jì)節(jié)電約8.17X108kW°h；夏日：到第10年共可累計(jì)節(jié)電約4.109kW-h，相同電價(jià)按0.362元八界。h核算到區(qū)修建節(jié)能改造比較，華南的修建節(jié)能改造的含義首要在于夏日。
從表6與表4的比較成果可以看出，對于相同的修建（3500m2住所）在天津進(jìn)行節(jié)能改造夏日可節(jié)電10.326kW°h/m2，而在廣州進(jìn)行節(jié)能改造后夏日可節(jié)電9.407kW°h/m2.盡管廣州夏日的絕對負(fù)荷比天津大，但改造后的節(jié)能作用卻比天津差。
廣州的夏日氣溫高且氣候濕潤，濕度很大。
因而在冷負(fù)荷中，有一部分是除濕帶來的負(fù)荷，而節(jié)能改造中，對除濕所帶來的這部分負(fù)荷是沒有節(jié)能作用的。因而總體上，廣州節(jié)能改造后的夏日節(jié)能作用不如天津。考慮冬天的狀況：因?yàn)閺V州的冬氣候溫比天津冬氣候溫高許多，冬天的負(fù)荷相對天津小許多，這樣冬天的節(jié)能作用相對于天津距離就更大。僅從單位面積耗熱量來比較：廣州冬天節(jié)能改造后節(jié)省的耗熱量為1.75W/m2，而天津冬天節(jié)能改造后節(jié)省的耗熱量為17.2W/m2，約為廣州的10倍。
從初出資的回收狀況，單元面積為90m2的一般住所樓在廣州進(jìn)行節(jié)能改造的各項(xiàng)改造項(xiàng)目所需資金見表7.表7廣州市3500m2住所在節(jié)能改造所需資金項(xiàng)目單價(jià)（元/m2）數(shù)量合計(jì)（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進(jìn)戶門和樓梯間墻體保溫修建保溫改造總費(fèi)用（元）住所節(jié)能改造費(fèi)用（元/m2）廣州市該修建總改造面積為1.每年改造10%考慮，10年可完結(jié)改造。則改造完結(jié)后需求的初出資為114.972億元。前10年共可回收資金29.1655億元，則10年改造完結(jié)后還有85.8065億元的本錢需求回收，而10年改造完結(jié)后，每年可節(jié)省5.3億元，則總改造完結(jié)后還需約17年所以廣州市共需求約27年才能回收初出資。
單元面積為90m2的一般住所樓在天津進(jìn)行節(jié)能改造的各項(xiàng)改造項(xiàng)目所需資金見表8.第他年件累計(jì)節(jié)省以咿3億元E與華北地她g92億元八丨前1茂共可回收資金33億bookmark2相同，天津市對于總改造面積為8X年改造10%，10年完結(jié)改造。改造完結(jié)后的初投元，10年改造完結(jié)后還有58.75億元的本錢需求回收，10年改造完結(jié)后，每年可節(jié)省17.456億元，總改造完結(jié)后還需約4年所以天津市共需求約14年回收初出資。其與廣州市比較成果如表9所示。
表8天津3500m2住所的節(jié)能改造所需資金項(xiàng)目單價(jià)（元/m2）數(shù)量合計(jì)（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進(jìn)戶門和樓梯間墻體保溫?zé)崃勘恚▏a(chǎn)）36組溫控閥（國產(chǎn)）90元/個閉鎖閥（國產(chǎn)）30元/個采暖管線改造供暖體系改造總費(fèi)用（元）住所節(jié)能改造總費(fèi)用（元）住所節(jié)能改造費(fèi)用（元/m2）注：修建保溫改造總費(fèi)用為3095表9廣州與天津8000萬m2住所節(jié)能改造初出資回收狀況比較城市初出資（億元）改造的10年中回收的本錢（億元）改造完結(jié)后每年節(jié)省資金（億元）回收初出資需求的時(shí)刻（年）廣州天津4結(jié)論華北城市大范圍的既有采暖寓居修建的節(jié)能改造對我國的節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展含義重大，應(yīng)該盡早實(shí)施；華南區(qū)域修建節(jié)能的要點(diǎn)應(yīng)放在新建修建方面；既有修建特別是寓居修建的節(jié)能改造涉及面廣、難度大，應(yīng)由政府、供熱企業(yè)和居民三方共同出資以盡早推進(jìn)大范圍既有采暖寓居修建的節(jié)能改造。
2我國南、北方區(qū)域的氣候特征與能耗剖析如上所述，以往人們往往只注重東北區(qū)域既有修建物的節(jié)能改造及其在冬天所帶來的節(jié)能效益，而忽視了對華北華南這樣的夏熱區(qū)域修建物的節(jié)能改造及其在夏日所產(chǎn)生的節(jié)能效益，以下將對華北及華南區(qū)域的氣候及修建物能耗特征進(jìn)行剖析比較。
我國東北區(qū)域?qū)賴?yán)寒區(qū)域，華北區(qū)域?qū)俸鋮^(qū)域。東北區(qū)域的氣溫全年較華北區(qū)域偏低，尤其是冬天的日平均氣溫可相差10~20°C，東北區(qū)域的冬天供暖期較華北區(qū)域長1/3~1/2見表1，2.華北區(qū)域的夏日不僅時(shí)刻長，并且溫度很高，經(jīng)常出現(xiàn)酷熱氣候。其7月份的平均氣溫，平原區(qū)域可達(dá)26~28°C平原區(qū)域的*高氣溫平均可達(dá)30~32°C以上，極點(diǎn)*高氣溫可超過40C全年有10~20天以上日*高氣溫高于35C其夏熱程度乃至或許超過煒度較低的華南區(qū)域，因而華北區(qū)域寓居修建的夏日空調(diào)越來越遍及。
表1東北與華北區(qū)域各月平均氣溫比較區(qū)域平均溫度（C）1月份4月份7月份10月份齊齊哈爾東北哈爾濱長春北京華北天津承德由表2可知，在修建物耗熱量附近狀況下，因?yàn)闁|北區(qū)域的供暖期顯著比華北區(qū)域長，從冬天供暖節(jié)能的角度看華北區(qū)域的既有修建節(jié)能改造后的燃料節(jié)省比東北區(qū)域少40%左右。但因?yàn)槿A北區(qū)域夏日氣候酷熱，既有修建節(jié)能改造后在夏日空調(diào)方面也能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓?jié)能效益，因而如果將此部分節(jié)能效益計(jì)入，則華北區(qū)域新式采暖寓居節(jié)能修建的節(jié)能效益還會有必定進(jìn)步。
表2供暖期及能耗目標(biāo)地名供暖天數(shù)供暖期室外平均溫度（C）修建物耗熱量（W/m2）耗煤量目標(biāo)北京天津哈爾濱長春對于南方城市（首要指長江以南）其冬天大都是濕潤而溫暖，溫度一般在0°C以上，所以采暖的方法一般為局部運(yùn)用熱泵型空調(diào)供暖；而在夏日，因?yàn)楦邷爻掷m(xù)時(shí)刻長，且濕度大，應(yīng)充分考慮夏日的節(jié)能效益。本文選用動態(tài)冷熱負(fù)荷模擬核算程序――美國勞倫斯M白克利國家。
表4天津市3500m2住所節(jié)能改造前后夏日耗能比較項(xiàng)目節(jié)能改造前節(jié)能改造后修建物耗冷量（W/m2）修建物年冷耗電量現(xiàn)在天津市需求進(jìn)行節(jié)能改造的既有采暖寓居修建約8X107m2，假定每年改造10%的既有修建，10年內(nèi)可悉數(shù)完結(jié)并悉數(shù)到達(dá)天津市第二階段節(jié)能目標(biāo)。對于冬天：到第10年共可累計(jì)節(jié)能106t標(biāo)煤；對于夏日：到第10年共可累計(jì)華南區(qū)域以廣州市為例進(jìn)行剖析。為了便利與華北區(qū)域的節(jié)效益進(jìn)行皆較挑選了一幢與廣州市某修建物改造前后夏日（6.天津所仿真的修建一樣的修建進(jìn)行仿真，其修建結(jié)構(gòu)及資料完全相同。如上所述，在挑選冬天采暖時(shí)刻及夏日供冷時(shí)刻時(shí)，相同與華北區(qū)域相同，其間冬天該修建物節(jié)能改造前后單位面積的逐時(shí)熱負(fù)荷如所示。
因?yàn)槎旃┡x用熱泵型空調(diào)，取COP=2.8，其耗能比較成果如表5所示。夏日該修建物節(jié)能改造前后單位面積的逐時(shí)冷負(fù)荷如所示。
表5廣州市3500m2住所節(jié)5能改造前后冬天耗能比較項(xiàng)目節(jié)能改造前節(jié)能改造后修建物耗熱量（WVm2）修建物年熱耗電量=2.8，其成果如表6所示。
表6廣州3500m2住所節(jié)能改造前后夏日耗能比較項(xiàng)目改造前改造后修建物耗冷量（WVm2）修建物年冷耗電量現(xiàn)在廣州市需求進(jìn)行節(jié)能改造的既有采暖寓居修建約1.3X1（fm2，假定每年改造10%的既有修建，則到第10年，冬、夏兩季別離可累計(jì)節(jié)電約1.33X3.2節(jié)能改造效益剖析如上所述，仍以天津市為華北區(qū)域典型代表，需求進(jìn)行節(jié)能改造的既有采暖寓居修建約為8X107m2，假定每年改造10%的既有修建，10年內(nèi)悉數(shù)完結(jié)并悉數(shù)到達(dá)天津市第二階段節(jié)能目標(biāo)。
106t標(biāo)煤，若煤價(jià)按240元/t、處理污染及環(huán)保方面的費(fèi)用按200元/t核算，折合節(jié)省能源消費(fèi)資金16.8億元，在10年改造期間共減少⑴2排放量約1.019X54X109kW.h，天津市民用電價(jià)按0.362元川11）則到第10年共可節(jié)省資金16.45億元。全年可合計(jì)節(jié)省資金33.25億元。
挑選廣州為華南典型城市，進(jìn)行房屋節(jié)能改造的總面積也設(shè)為8X107m2.若每年改造10%的修建，冬天：到第10年共可累計(jì)節(jié)電約8.17X108kW°h；夏日：到第10年共可累計(jì)節(jié)電約4.109kW-h，相同電價(jià)按0.362元八界。h核算到區(qū)修建節(jié)能改造比較，華南的修建節(jié)能改造的含義首要在于夏日。
從表6與表4的比較成果可以看出，對于相同的修建（3500m2住所）在天津進(jìn)行節(jié)能改造夏日可節(jié)電10.326kW°h/m2，而在廣州進(jìn)行節(jié)能改造后夏日可節(jié)電9.407kW°h/m2.盡管廣州夏日的絕對負(fù)荷比天津大，但改造后的節(jié)能作用卻比天津差。
廣州的夏日氣溫高且氣候濕潤，濕度很大。
因而在冷負(fù)荷中，有一部分是除濕帶來的負(fù)荷，而節(jié)能改造中，對除濕所帶來的這部分負(fù)荷是沒有節(jié)能作用的。因而總體上，廣州節(jié)能改造后的夏日節(jié)能作用不如天津。考慮冬天的狀況：因?yàn)閺V州的冬氣候溫比天津冬氣候溫高許多，冬天的負(fù)荷相對天津小許多，這樣冬天的節(jié)能作用相對于天津距離就更大。僅從單位面積耗熱量來比較：廣州冬天節(jié)能改造后節(jié)省的耗熱量為1.75W/m2，而天津冬天節(jié)能改造后節(jié)省的耗熱量為17.2W/m2，約為廣州的10倍。
從初出資的回收狀況，單元面積為90m2的一般住所樓在廣州進(jìn)行節(jié)能改造的各項(xiàng)改造項(xiàng)目所需資金見表7.表7廣州市3500m2住所在節(jié)能改造所需資金項(xiàng)目單價(jià)（元/m2）數(shù)量合計(jì)（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進(jìn)戶門和樓梯間墻體保溫修建保溫改造總費(fèi)用（元）住所節(jié)能改造費(fèi)用（元/m2）廣州市該修建總改造面積為1.每年改造10%考慮，10年可完結(jié)改造。則改造完結(jié)后需求的初出資為114.972億元。前10年共可回收資金29.1655億元，則10年改造完結(jié)后還有85.8065億元的本錢需求回收，而10年改造完結(jié)后，每年可節(jié)省5.3億元，則總改造完結(jié)后還需約17年所以廣州市共需求約27年才能回收初出資。
單元面積為90m2的一般住所樓在天津進(jìn)行節(jié)能改造的各項(xiàng)改造項(xiàng)目所需資金見表8.第他年件累計(jì)節(jié)省以咿3億元E與華北地她g92億元八丨前1茂共可回收資金33億bookmark2相同，天津市對于總改造面積為8X年改造10%，10年完結(jié)改造。改造完結(jié)后的初投元，10年改造完結(jié)后還有58.75億元的本錢需求回收，10年改造完結(jié)后，每年可節(jié)省17.456億元，總改造完結(jié)后還需約4年所以天津市共需求約14年回收初出資。其與廣州市比較成果如表9所示。
表8天津3500m2住所的節(jié)能改造所需資金項(xiàng)目單價(jià)（元/m2）數(shù)量合計(jì)（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進(jìn)戶門和樓梯間墻體保溫?zé)崃勘恚▏a(chǎn)）36組溫控閥（國產(chǎn)）90元/個閉鎖閥（國產(chǎn)）30元/個采暖管線改造供暖體系改造總費(fèi)用（元）住所節(jié)能改造總費(fèi)用（元）住所節(jié)能改造費(fèi)用（元/m2）注：修建保溫改造總費(fèi)用為3095表9廣州與天津8000萬m2住所節(jié)能改造初出資回收狀況比較城市初出資（億元）改造的10年中回收的本錢（億元）改造完結(jié)后每年節(jié)省資金（億元）回收初出資需求的時(shí)刻（年）廣州天津4結(jié)論華北城市大范圍的既有采暖寓居修建的節(jié)能改造對我國的節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展含義重大，應(yīng)該盡早實(shí)施；華南區(qū)域修建節(jié)能的要點(diǎn)應(yīng)放在新建修建方面；既有修建特別是寓居修建的節(jié)能改造涉及面廣、難度大，應(yīng)由政府、供熱企業(yè)和居民三方共同出資以盡早推進(jìn)大范圍既有采暖寓居修建的節(jié)能改造。
