双碳背景下河北被动式超低能耗建筑产业创新发展路径的思考
1 引 言
2030年前力争达到碳达峰,2060年前争取实现碳中和,是我国低碳节能发展和生态文明建设的目标。建筑领域是我国三大能源消费领域之一,2018年,建筑全生命周期能耗约占全社会能源消耗总量的一半,二氧化碳排放量占全国碳排放总量的比重在50%以上。建筑行业若不综合采用建筑节能、建筑产能、建筑电气化等多种技术,或将会影响我国双碳目标的实现。
被动式超低能耗建筑采用良好的保温隔热材料、无热桥设计、建筑气密性检测、新风循环系统等技术手段营造室内热湿环境,节能率可达90%以上。加大被动式超低能耗建筑推广力度不仅可以解决我国建筑能耗增长过快的问题,也是推动建筑行业绿色低碳转型的重要途径。
本文从发展现状、发展瓶颈、发展前景和发展路径四个方面研究河北省被动式超低能耗建筑产业高质量创新发展的必要性和可行性,助力建筑领域的减碳和脱碳。
2 河北省被动式超低能耗建筑发展现状与瓶颈
我国被动式超低能耗建筑发展始于2009年3月,之后逐步在全国推广。如图1所示,截至2019年底,经过近十年的发展,我国被动式超低能耗建筑面积约700.49万m2,主要分布在河北省、山东省、河南省和北京市。其中,河北省建设被动式超低能耗建筑67个,建筑面积316.62万m2,占全国超低能耗建筑项目的45.2%。
2.1 河北省被动式超低能耗建筑发展现状
一是起步早。中国第一座被动式超低能耗公共建筑和居住建筑均位于河北省。2015年,河北省出台了国内第一部被动房标准《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》。二是发展迅速。截至2021年8月,河北省累计建设被动式超低能耗建筑项目180多个,建筑面积530.88万m2,规模位居全国第一(见图2)。高碑店市规划建设的总面积120万m2的列车新城,将作为超低能耗建筑社区使用。三是产业日趋成熟。目前,河北省逐渐形成了以节能门窗、保温材料、建筑气密性材料、空调新风一体机等产品为主导的被动房产业集群,被动房专用产品产量位居全国前列。
2.2 河北省被动式超低能耗建筑发展瓶颈
尽管被动式超低能耗建筑发展形势良好、发展潜力大,但在推广过程中仍面临一些困难。一是发展建设机制的系统性需要完善。目前超低能耗建筑的发展缺乏一套科学的技术体系,尤其是在设计人员的设计方法、关键材料产品性能、施工精细化程度、运维评估体系等方面还存在不足。二是激励引导机制的操作性需要落细。例如,不计入容积率范围还需进一步明确,资金扶持力度根据各地实际还需进一步调整,鼓励支持政策的推动还未充分体现。三是协调联动机制的紧密性需要增强。政府、企业、居民之间通力合作的潜力还未完全发挥出来,政府和建筑企业之间,建筑企业和居民之间,居民和政府之间,被动式超低能耗建筑相互促进的闭环发展局面尚未形成。四是宣传推广机制灵活性需要提高。目前民众对超低能耗建筑接受度普遍不高,要加大宣传力度,提高不同群体使用者的认知程度,灵活多样地宣传被动式超低能耗建筑的使用方式方法。
3 河北省被动式超低能耗建筑产业发展前景
发展被动式超低能耗建筑,是河北省全方位提高资源利用效率、促进经济社会绿色转型发展的重要举措,是促进落后产业转型发展、培育新经济、新动能的重要途径。该产业具有覆盖面广、链条长、附加值高等特点,在市场中有着极大的推广价值和发展潜力。
3.1 降低建筑能耗,助力双碳目标
世界各国纷纷立法,降低建筑能耗,提高节能标准,逐步有序推进超低能耗建筑行业发展。目前普遍执行的建筑节能标准为75%,被动式超低能耗建筑在建造和运维过程中,通过消耗极少量的能源,可将建筑节能标准提升至90%以上。当前,我国建筑物化阶段碳排放量已基本达到峰值,但建筑运维阶段碳排放量仍在不断增长。在基准场景下,我国建筑碳达峰时间预计为2035年,2060年建筑碳排放量约为13亿吨CO2,将滞后于我国双碳目标实现的时间节点。通过测算可知,建筑运行阶段节能标准的公共建筑若采用被动式超低能耗建筑技术,每平方米建筑面积可降低能耗22.5kg标煤和减少二氧化碳排放58.5kg。降低碳排放潜力较大的被动式超低能耗建筑产业将成为河北省建筑行业绿色低碳发展的关键战略路径。
3.2 发展空间潜力巨大
河北省被动式超低能耗建筑成本符合市场预期,综合计算下来被动式超低能耗住宅每平米成本比普通住宅增加约600元,投入的科技研发和建造成本并不高,对于企业来说市场发展空间巨大,并且由于建筑能耗降低,用户可在6年左右回收所增加的建筑成本。以2019年为例,河北省住宅新开工面积7404.4万m2,按照被动式超低能耗建筑相关部品投入增加600元/m2考虑,增加部分的年市场规模约为444亿元。当前,河北省有约4亿m2具备改造条件的既有普通住宅可以改造提升为被动式超低能耗住宅,提升改造工程总造价预计在2400亿左右。
随着河北省本土企业发展逐步壮大,引导和鼓励在建筑节能领域有一定研发和生产基础的科技型企业进行升级转型,发挥本地企业在施工速度快、材料设备供应便捷、造价相对较低、售后服务质量好等优势,快速占领本地被动式超低能耗建筑产业市场,将会逐步催生出一批占据主导优势地位的行业领军企业,被动式超低能耗建筑产业或将成为支撑河北建设的新增长点。
3.3 拥有强力政策支撑
近年来河北省陆续出台了一系列政策措施,通过保障建设用地供应、完善上下游产业链条、加强科技创新支撑、强化标准规范引领、创新金融税务服务、加大宣传推广力度、提高监管服务水平等措施,大力推动被动式超低能耗建筑示范项目建设。截至2020年底,河北省颁布相关政策40余项,其中2020年颁布20项(见图3)。
2019年起,河北省加快布局被动房产业,明确了被动房产业发展目标,即:到2025年,河北省投入使用和在建被动房建筑面积合计要达到1340万m2以上。政策支撑和五年目标的设定为河北省被动式超低能耗建筑全面铺开指明了方向,更增强了相关企业发展超低能耗建筑的信心。河北省在新一轮建筑改革与发展中应当勇立潮头,依托高碑店的产业优势,先行先试。
4 河北省被动式超低能耗建筑产业发展的创新路径研究
4.1 发挥“政府+企业”合力,加强顶层设计
河北省应坚持以“双碳”目标为导向,在被动式超低能耗建筑产业发展中,做好前瞻性思考、全局性谋划、整体性推进。具体措施如下:一是在中央政策法规落地的同时,结合全省实际,抓紧制定符合省级层面的意见措施,严格规范,明确目标,建立工作推进机制,形成可仿效、可推广的经验。二是探索建立全省被动式超低能耗建筑全产业链数据库,共享数据资源,为下一步政策制定提供数据支撑。三是充分发挥各相关部门的协调服务作用,积极解决企业在生产经营中遇到的实际困难,形成“政府+企业”共同力促被动式超低能耗建筑发展的良好局面。
4.2 立足“技术+建筑”思维,提升建筑整体质量
从技术层面出发,围绕被动式超低能耗建筑健康发展和产业转型升级,具体措施为:第一,提出具有国际领先水准的被动式超低能耗建筑综合技术系统解决方案,涵盖被动房研发、设计、施工、运维的全流程,并建立关键产品名录。第二,制定装配式、建筑保温结构一体化超低能耗建筑关键技术施工指南,以及既有建筑被动式改造指标体系和被动式超低能耗建筑评价体系,完善被动式超低能耗建筑工程全方位全过程质量保障机制。第三,加强超低能耗建筑实时监测管理,进一步开拓被动式超低能耗建筑市场。通过“关键材料部品研发—单体建筑技术体系—社区能源优化配置—社区能源协同调控”多层次技术攻关,促进河北省被动式超低能耗建筑产业高质量创新发展,整合规模优势和产业链优势,共同实现“双碳”目标。
4.3 着眼“企业+居民”群体,多举措助力实施推广
一是加强对已投入使用的示范工程项目的第三方运维评价和综合性能后评估,确保用户的室内舒适度。进一步放宽办理《商品房预售许可证》的前置条件,对外墙保温厚度增加部分或整个外墙保温层面积不计入容积率,以激发房地产开发商的积极性。二是借鉴国内其他省市的先进经验,进一步加大资金支持力度。鼓励建设超低能耗建筑示范项目,支持各设区市根据实际情况,进一步实化细化各项支持政策。三是强化居民购置被动式住宅激励举措。通过提高被动式超低能耗住宅贷款利率优惠力度、减少相关购置费用,激发消费者购买欲望,培养消费市场健康成长。四是鼓励老旧小区先行先试。在列入改造计划的老旧小区中,选取1-2个作为先期试点项目进行改造,使被动式超低能耗建筑优势逐渐被居民认可、接受和欢迎。
4.4 树立“健康+建筑”理念,以人为本创新发展
一要凸显防疫性能。新冠肺炎疫情的发生,使得“防疫性能”成为建筑领域新的重要考量因素,健康建筑在抵抗突发疫情和常态化预防中的优势得到实战检验,催生出智慧化、人性化、法治化的新经济业态,为河北省被动式超低能耗建筑高质量发展提供了新思路。二要凸显自然发展需要。被动式超低能耗建筑的建造过程就是尊重自然的过程,既要满足自然的发展需要,同时也满足人的发展需要,实现人和自然的和谐发展,做到既重视人的健康发展,也重视自然的健康发展。三要凸显绿色理念。不断提升绿色低碳建材在超低能耗建筑中的应用比例,推动相关建材企业转型升级,全方位引导全省绿色低碳建材产业的创新发展。四要凸显数字化建设。大力推广互联网、大数据、人工智能在被动式超低能耗建筑中的应用,满足广大群众对健康居住、智慧生活的刚性需求。
4.5 融合“文化+建筑”元素,书写城市符号
建筑本身就是一种文化,被动式超低能耗建筑作为一种新兴节能建筑,在城市更新、低碳减排方面发挥着关键作用,蕴含着新的城市文化符号。河北省具有深厚的历史文化底蕴,除了考虑当地气候条件之外,还应将被动式超低能耗建筑风格与当地特色文化结合起来,把“燕赵文化”刻入建筑群体,使建筑成为文化振兴的镜子。例如:高碑店市列车新城项目依托行宫文化,融合地域自然与文化的底蕴,从设计角度充分体现了中国优秀传统文化的和谐思想,与当地的地理、气候、人文相得益彰。
4.6 创新“项目+旅游+乡村”模式,进一步扩大影响
一是项目示范,旅游带动。秦皇岛“在水一方”C区是中德合作的被动房示范项目。项目建成后,“在水一方”成为一道旅游风景线,通过游客体验这种方式点对点增强了项目的辐射影响力,提高了公众对被动式超低能耗建筑的认知。二是改造乡村,城乡联动。河北省乡村人口多,随着乡村振兴战略的全面实施,在农村探索设计建设被动式超低能耗建筑势在必行。河北省应将农村被动式超低能耗建筑建设定为目标任务,并采取有效措施,引导全省乡村建筑改革。
5 结 语
本文结合“双碳”目标和被动式超低能耗建筑减碳优势,分析了河北省被动式超低能耗建筑产业现状与瓶颈,从碳排放潜力、市场拓展潜力、政策有力支撑方面阐述了河北省被动式超低能耗建筑发展的潜力,并依据河北省被动式超低能耗建筑产业的先发优势,多维度给出变优势为胜势的创新发展建议。
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