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下載手機APP 基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（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行節(jié)能改造每年所需出資320億元，若不進行節(jié)能改造每年則多耗標準煤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)和分戶計量以及圍護結(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)能目標節(jié)能50%核算既有修建節(jié)能改造后可節(jié)省的燃料費用為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用的節(jié)省效益；（3）沒有考慮華北區(qū)域因為環(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行剖析比較。
我國東北區(qū)域?qū)賴篮畢^(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26~28°C平原區(qū)域的*高氣溫平均可達30~32°C以上，極點*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，因為東北區(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。但因為華北區(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步。
表2供暖期及能耗目標地名供暖天數(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用熱泵型空調(diào)供暖；而在夏日，因為高溫持續(xù)時刻長，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)到達天津市第二階段節(jié)能目標。對于冬天：到第10年共可累計節(jié)能106t標煤；對于夏日：到第10年共可累計華南區(qū)域以廣州市為例進行剖析。為了便利與華北區(qū)域的節(jié)效益進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，在挑選冬天采暖時刻及夏日供冷時刻時，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熱負荷如所示。
因為冬天供暖選用熱泵型空調(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冷負荷如所示。
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)到達天津市第二階段節(jié)能目標。
106t標煤，若煤價按240元/t、處理污染及環(huán)保方面的費用按200元/t核算，折合節(jié)省能源消費資金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。全年可合計節(jié)省資金33.25億元。
挑選廣州為華南典型城市，進行房屋節(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年共可累計節(jié)電約8.17X108kW°h；夏日：到第10年共可累計節(jié)電約4.109kW-h，相同電價按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）在天津進行節(jié)能改造夏日可節(jié)電10.326kW°h/m2，而在廣州進行節(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。
因而在冷負荷中，有一部分是除濕帶來的負荷，而節(jié)能改造中，對除濕所帶來的這部分負荷是沒有節(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：因為廣州的冬氣候溫比天津冬氣候溫高許多，冬天的負荷相對天津小許多，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行節(jié)能改造的各項改造項目所需資金見表7.表7廣州市3500m2住所在節(jié)能改造所需資金項目單價（元/m2）數(shù)量合計（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進戶門和樓梯間墻體保溫修建保溫改造總費用（元）住所節(jié)能改造費用（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行節(jié)能改造的各項改造項目所需資金見表8.第他年件累計節(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)能改造所需資金項目單價（元/m2）數(shù)量合計（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進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用（元）住所節(jié)能改造總費用（元）住所節(jié)能改造費用（元/m2）注：修建保溫改造總費用為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)該盡早實施；華南區(qū)域修建節(jié)能的要點應(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行剖析比較。
我國東北區(qū)域?qū)賴篮畢^(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26~28°C平原區(qū)域的*高氣溫平均可達30~32°C以上，極點*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，因為東北區(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。但因為華北區(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步。
表2供暖期及能耗目標地名供暖天數(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用熱泵型空調(diào)供暖；而在夏日，因為高溫持續(xù)時刻長，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)到達天津市第二階段節(jié)能目標。對于冬天：到第10年共可累計節(jié)能106t標煤；對于夏日：到第10年共可累計華南區(qū)域以廣州市為例進行剖析。為了便利與華北區(qū)域的節(jié)效益進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，在挑選冬天采暖時刻及夏日供冷時刻時，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熱負荷如所示。
因為冬天供暖選用熱泵型空調(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冷負荷如所示。
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)到達天津市第二階段節(jié)能目標。
106t標煤，若煤價按240元/t、處理污染及環(huán)保方面的費用按200元/t核算，折合節(jié)省能源消費資金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。全年可合計節(jié)省資金33.25億元。
挑選廣州為華南典型城市，進行房屋節(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年共可累計節(jié)電約8.17X108kW°h；夏日：到第10年共可累計節(jié)電約4.109kW-h，相同電價按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）在天津進行節(jié)能改造夏日可節(jié)電10.326kW°h/m2，而在廣州進行節(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。
因而在冷負荷中，有一部分是除濕帶來的負荷，而節(jié)能改造中，對除濕所帶來的這部分負荷是沒有節(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：因為廣州的冬氣候溫比天津冬氣候溫高許多，冬天的負荷相對天津小許多，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行節(jié)能改造的各項改造項目所需資金見表7.表7廣州市3500m2住所在節(jié)能改造所需資金項目單價（元/m2）數(shù)量合計（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進戶門和樓梯間墻體保溫修建保溫改造總費用（元）住所節(jié)能改造費用（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行節(jié)能改造的各項改造項目所需資金見表8.第他年件累計節(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)能改造所需資金項目單價（元/m2）數(shù)量合計（元）聚苯板外墻外保溫聚苯本屋面保溫塑鋼雙玻窗進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用（元）住所節(jié)能改造總費用（元）住所節(jié)能改造費用（元/m2）注：修建保溫改造總費用為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)該盡早實施；華南區(qū)域修建節(jié)能的要點應(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大范圍既有采暖寓居修建的節(jié)能改造。
