中国可持续能源项目 The China Sustainable Energy Program 能 源 基 金 会 The Energy Foundation 项目成果报告系列 Technical Report “十二五 ”中国北方既有居住建筑供热计量及节能改造的考核评价体系研究 Research Conclusion of uation System on Heat Metering and Energy Efficiency Retrofit of Existing Residential Buildings in Northern China for the 12th Five-year Period 天津大学 2013 年 5 月项目信息 项目资助号 G-1203-15822 Grant Number G-1203-15822 项目期 2012/03/01-2013/2/28 Grant period2012/03/01-2013/2/28 所属领域 既有居住建筑节能改造 SectorEnergy Efficiency Retrofit of Existing Residential Buildings 项目概述 本项目通过专家咨询、实地调研、座谈会等一系列方式，结合理论分析方法，对选定改造效果突出的省、市、区、进行调研分析，从政策机制、融资模式和技术措施三个层面推进考核评价体系，夯实考核评价基础，建立完善的考核评价体系，结合 “十一五 ”期间验收工作的经验和教训，完善验收办法，在综合考虑考评体系和验收办法的基础上建立奖惩机制。 Project DiscriptionThrough series of s, such as expert consultation, field research, colloquia etc., and combining with theoretical analysis, this report analyzes some provinces, regions and cities attaining prominent effect. This report carries out examination and uation s for policy mechanism, financing mode and technical measures, and then sets up a thorough examination and uation system. Combining with experience and lessons of acceptance work during “the 11th Five-Year Plan” period, this report improves the acceptance and sets up rewards and punishment mechanism considering examination and uation system and acceptance . 项目成员 朱能教授，田喆副教授，丁研博士，郭强博士，李轶楠博士，刘馨博士，刘龙博士，耿耿博士 ，张珂硕士，周思宇硕士，史新立硕士，仝丁丁硕士，王朝霞硕士，杨智超硕士，冯武龙硕士，郝博渊硕士。 Project teamZhu Neng, Tian Zhe, Ding Yan, Guo Qiang, Li Yinan, Liu Xin, Liu Long, Geng Geng, Zhang Ke, Zhou Siyu, Shi Xinli, Tong Dingding, Wang Zhaoxia, Yang Zhichao, Feng Wulong, Hao Boyuan. 关键词 既有居住建筑， 考 核评价体系 ， 验收办法 ， 奖惩机制 Key WordsExisting Residential Buildings, Examination and uation system, Acceptance , Rewards and punishment mechanism 摘要 （请控制在 3页以内） “十一五 ”期间，根据国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 国发 [2007]15 号 ，住房和城乡建设部会同财政部在 我国北方采暖地区开展了既有居住建筑供热计量及节能改造工作，并确定 “十一五 ”期间完成 1.5亿平方米的改造任务。 “十一五 ”期间，北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作取得的良好效果，产生了较强的示范带动效应。应北方采暖地区广大民生需求，各省（区、市）各地均在 “十二五 ”期间加大改造工作力度，改造任务需求量不断提高。 为确保 “十二五 ”任务指标按时完成、保证工程项目质量以及各项资源合理利用，尽快出台科学有效的评价系统和验收方法，落实“中国应对气候变化国家方案 ”，天津大学建筑节能中心充分总结并借鉴了 “十一五 ”期 间各地既改工作中所获得的经验、做法和教训，建立了包括评价指标、验收办法和奖惩机制等方面的北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作的考核评价体系。 项目启动 会 上提出 采取专家咨询、实地调研、座谈会等一系列方式，对黑龙江省、辽宁省、内蒙古自治区、天津市等改造效果突出的省、区、市进行调研分析，从政策机制、融资模式和技术措施三个层面有序推进考核评价体系。 既改实施效果 从 “十一五 ”既改的主要成效、组织机制、操作模式、技术方法等方面介绍其实施情况，其体现了节能减排、提高供热效率、改善民生、拉动相关产业发展等重大意义。 由于处于改造初期，同时也存在着组织管理不够得当、融资机制不尽合理、技术支持体系亟待完善、未能建立有效的考核评价体系等问题，进而提出合理的建议。政策机制评价指标分析从组织保障、配套措施、改造实施三个方面来分析评价政策机制， 以黑龙江、山东、辽宁三省为例，介绍了地方政策的出台和落实情况。 建立模糊综合评价指标，并制定相应的评分及权重，最后得到模糊综合评价结果对政策机制进行考核。融资模式评价指标分析从融资方式多样性、资金运转有效性、效益性和政策性四个方面来分析评价融资模式，建立多层次模糊专家评价指标，并制定相应的评分 及权重，最后得到综合评价结果对融资模式进行考核。 以德国和唐山市的节能改造融资模式为例进行说明。 技术措施评价指标分析从围护结构、供热计量、热源端及管网、改造效果、技术标准和用户效益六个方面来分析评价，利用层次分析法从节能效果角度出发建立评价体系，并制定相应的评分及权重，最后得到综合评价结果对技术措施进行考核。 分析结果显示，从对降低建筑能耗的贡献率、改善室内热舒适性和减少对环境污染这三方面考虑，热源及管网热平衡改造的重要性要明显高于建筑围护结构节能改造和建筑室内采暖系统热计量及温度调控改造。 综合考核评价体系建立 了从政策机制、融资模式、技术措施三个方面来综合分析评价既改工作目标的体系，在此基础上，衍生出一、二、三级指标项，利用多层次模糊专家评价法，制定相应的评分及权重，最后得到综合考核评价体系。验收办法研究阐明修订验收办法的必要性，提出对 “十一五 ”验收办法的修订意见，形成修订后的验收办法，设计各级政府既改项目验收表，完成 “十一五 ”验收办法的修订。奖惩机制研究 为了推动既有居住建筑节能改造和供热体制改革的顺利开展，尤其是在社会公众对既有居住建筑节能改造积极性不够高涨的情况下，政府部门应该运用各种经济手段，激发、鼓励相关 利益主体参与节能改造的积极性， 拟定当前形势下可能适用的奖惩办法，结合综合考核评价体系的打分系统，分为五个等级，根据分数按照不同项目主体和不同等级进行奖惩，最终形成奖惩机制。 本项目通过专家咨询、实地调研、座谈会等一系列方式，结合理论分析方法，对选定改造效果突出的省、市、区、进行调研分析，从政策机制、融资模式和技术措施三个层面推进考核评价体系，夯实考核评价基础，建立完善的考核评价体系，结合 “十一五 ”期间验收工作的经验和教训，完善验收办法，在综合考虑考评体系和验收办法的基础上建立奖惩机制。 Summary Please limited to three pages During the period of “the 11th Five-Year Plan”, according to the state council about print and distribute circular of energy saving and emission reduction comprehensive working scheme Guo Fa [2007] No. 15, the ministry of housing and urban-rural development and the ministry of finance in the northern heating areas in China was carried out heat metering and energy efficiency of existing residential buildings work, and determined retrofit task of 150 million square meters in this period. In “the 11th Five-Year Plan” period, heat metering and energy efficiency retrofit work of heating areas existing residential building in northern achieves good results and a strong demonstration effect. To meet the peoples livelihood needs in the northern heating areas, all parts of the provinces regions and cities directly increases remake work, remake demand constantly improves. To achieve the target in “the 12th Five-Year Plan” period, ensure quality and reasonable utilization of resources, publish valid uation system and acceptation as soon as possible and implement National Scheme to Facing Climate Change, Construction Energy Saving Center of Tianjin University sums up experience, practices and lessons of retrofit projects during “the 11th Five-Year Plan” period and builds an examination and uation system, including uation index, acceptance and rewards and punishment mechanism, for heat metering and energy efficiency retrofit of existing residential buildings in northern heating areas. On Project Startup Meeting we proposed to set out series of s, such as expert consultation, field research, colloquia etc., and analyzes provinces, regions and cities attaining prominent effect, such as Heilongjiang, Liaoning, Inner Mongolia Autonomous Region and Tianjin etc., and then carrie out examination and uation system in terms of policy mechanism, financing mode and technical measures. Effect uation Analysis introduces implementation situation in terms of effect, organizational mechanism, operation mode, technical s etc. in “the 11th Five-Year Plan” period and reflects significance for energy saving and emission reductions, heating efficiency, livelihood improvement and related industry development etc Thisreportputs forward some suggestionstosolve problems existing in management, financing mechanism, technical support and uation system. Policy Mechanism uation Inds Analysis analyzes policy mechanism in term of security, supporting and implementation, introduces the local policy and implementation for example Heilongjiang, Shandong and Liaoning, sets up fuzzy comprehensive inds, determines corresponding grading and weighting and gets fuzzy comprehensive result and examines policy mechanism finally. Financing Mode uation Inds Analysis analyzesfinancing mode in term of diversity, efficiency, perance and policy, sets up multi-level fuzzy inds, determines corresponding grading and weighting, gets fuzzy comprehensive result and examines financing mode finally and illustrates the financing model of energy-saving transation in Germany and Tangshan. Technical Measures uation Inds Analysis analyzes technical measures in term of building envelope, heat metering, heat source and pipeline network, retrofit perance, technical standards and users’ benefit, sets up uation system using AHP, determines corresponding grading and weighting and gets comprehensive result and examines technical measures finally. The analysis results show, considering these three aspects from the lower contribution rate of building energy consumption, improving the indoor thermal comfort and reducing the pollution of environment, the importance of heat source and heat balance of pipe network transation is significantly higher than the importance of building enclosure structure energy saving renovation and building indoor heating system heat measurement and temperature regulation （ 4）政府主导；（ 5）其它市场化方式，如政府担保和开发银行贷款结合融资、通过 旧楼加层并销售获得改造资金等模式。上述 5种操作模式中的前 3种应用最多。 产权单位是目前我国既有建筑节能改造资金缺乏情况下最有效的资金来源，各地对这种资金筹措方式非常重视，政府 原产权单位 居民的投融资模式是当前用得最多的模式。河北唐山冀东小区改造采用的就是这种模式。冀东小区的单位面积改造费用约为 374 元 /m2，其中中央政府投资比例占改造费用的14，冀东水泥集团和居民出资占 86。改造的内容包括屋面保温和防水、外墙保温、粉刷、旧窗更换，供热计量改造等。冀东在既有建筑节能改造投融资中承担了较重的责任。居民是既 有建筑节能改造的最大的收益者，冀东改造中每户出资 2000元。 太原丰硕苑 14楼采用政府 居民 热力公司的操作模式，其单位面积改造费用约为 282 元 /m2，中央和山西省政府补贴各占改造费用 15，即各 45 元/m2；太原市政府财政补贴占 30，即 90 元 m2；居民承担 7，即 20 元 /m2；该住宅由小区锅炉房供热，热力公司既负责供热，又负责小区的物业管理，承担 30，约 82 元 /m2。热力公司看到了参与既有建筑节能改造的效益，因此积极地参与既有建筑节能改造，通过参与围护结构、采暖系统和计量改造及热源改造，节约了燃料费 ，并从节省的费用中回收投资，将来还可以考虑和居民分享节能收益。 太原理工大学长风住宅小区采用政府 产权单位 居民 热力公司的操作方式。首先由政府组织，国家财政补贴 45 元 /m2，省市级补贴 135 元 /m2；然后校方牵头并出资 127.3 元 /m2；由个人出资 50 元 /m2。全部内容改造完成后，将可实现节能约 70.2。一个采暖期可节约标准煤约 950 吨。通过节能改造后的建筑，冬季可提高室温 4-5 度，平均室温达到 18℃ 以上，夏季可降低室温 3 度左右。在满足大家正常的生活需要的前提下，可为国家节约大量的能源、人力、物力。这种 投融资模式几乎把所有既有建筑节能改造的相关主体都囊括进来，实现了投资主体的多元化和融资的可持续性。 1.3.4 供热计量及节能改造工作的技术方法 中国北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作涉及建筑围护结构节能改造、建筑室内采暖系统热计量及温度调控改造和热源及管网热平衡改造三项内容。 1.3.4.1 建筑围护结构节能改造技术 围护结构节能改造主要从控制围护结构的传热系数和加强热桥部位的保温入手，通过对外墙、门窗、屋顶、楼梯间和阳台栏板、空调板、女儿墙等热桥部位的保温处理，尽量降低室内温度的变化幅度，减 少供热系统的负荷压力，改善房屋的居住舒适性，同时也大幅度降低因建筑系统造成的能源浪费。在 “十一五 ”建筑围护结构的实际节能改造过程中，主要应用为墙体、屋面和窗户的保温节能改造。 墙体保温分为内保温和外保温两种，实践证明，外墙外保温系统因其保温层置于外墙的外面，可提高房间的热稳定性，其有保护主体结构、延长建筑物的使用寿命，防止 “热桥 ”和 “结露挂霜 ”现象，不占室内空间、增加使用面积等优点，而被广泛用于新建、改建、扩建的民用建筑和采暖、空调的各类建筑。外墙保温主要是应用高效的保温绝热材料进行保温处理，减少墙体的热递 ，减少墙体 “冷桥 ”现象的强度，从而达到墙体保温的作用。外墙保温应采用新型墙体材料与复合墙体结构。建设部从 2006年起全面推广墙体保温材料，包括聚氨酯材料、膨胀聚苯板、挤塑聚苯板等。另外，可在垂直外墙面的地方设置阳台、挑檐等遮阳设施或采用浅色墙面、反射墙面、植物覆盖等措施，对外墙进行太阳辐射隔离处理。 由屋顶传热导致的能耗占建筑物总能耗的比例并不大，但对于顶层房间室内热环境的影响很大，同时由于屋顶在冬季发生冻裂和夏季发生热胀裂引起屋顶开裂漏水事故率高，所以屋顶保温隔热技术措施的好坏，在一定程度上影响建筑节能 和热环境。屋面节能的原理与墙体节能一样，通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。主要措施有六种一是正置式屋面保温；二是倒置屋面保温；三是平改坡及加层保温；四是架空平屋面保温；五是坡屋面及吊顶层保温；六是种植屋面。 窗户是薄壁的轻质构件，玻璃面积在外墙面积中所占的比例也较大，所以窗户是建筑保温的薄弱环节，我国统计资料表明建筑物在冬季从窗户散失的热量约占 50。因此，应用新型节能窗，对于减少外窗热损失，促进建筑整体节能有着极为重要的意义。为了满足传热系数的要求，中空玻璃得到了大量的推广和使用。中空玻璃由两层玻 璃构成，两层玻璃构造之间形成了密闭空气间层，该空气间层的热阻远大于单层玻璃的热阻，保温性能远优于单层玻璃，起到了减少外窗传热系数的作用，有利于降低建筑能耗，并且提高室内的热舒适度。 1.3.4.2 室内供热计量和温度调控改造技术 建筑节能改造是一项系统工程，各个环节之间密不可分，如果只对建筑围护结构改造而不进行热计量和温度调控，则不仅达不到理想的节能效果，还有可能造成能源的浪费。北方多数地区都存在着节能建筑与非节能建筑共用热源和管网的情况，供热系统缺乏调节和计量手段，水力失调严重，造成了许多节能建筑不节能的局面。 供热计量是以集中供热或区域供热为前提，以适应用户热舒适需求、增强用户节能意识、保障供热和用热双方利益为目的，通过一定的供热调控技术、计量手段和收费政策，实现按户计量和收费的节能技术。简单的说，供热计量就是用多少热交多少费。 供热计量是促进我国北方地区建筑节能最直接最有效的措施。对国家，可以节约能源；对环境，可以减少污染；对企业，可以降低成本；对居民，可以节省热费。 “十一五 ”期间我国北方采暖地区应用较多的热量分配计量技术主要有以下几种 1 流量温度法将建筑物作为一个整体进行热量分配的仪表，热计量装置的数据采集系统与室内采暖系统构成了一个热量分配系统。把热表计量技术中的关键要素 温度和流量引入到热分配计量技术中，利用热介质的温差及供热系统中流量比例相对稳定的概念，将每个计算单元的温差及流量比例作为分配热能的依据，对总热能 进行分户计算分配。 2 通断时间面积法以每户的供暖系统通水时间为依据，分摊建筑的总供热量。简单的说，就是通过温控装置控制安装在每户供暖系统入口支管上的电动通断阀门，根据阀门的接通时间与每户的建筑面积进行用户热分摊。 3 散热器热分配计法通过安装在每组散热器上散热器热分配计（简称热分配计）进行用户热分摊的方式。分摊系统由各个热用户的散热器热量分配表以及建筑物热力入口设置的楼栋热量表或热力站设置的热量表组成。通过修正后的各热量分配表的测试数据，测算出各个热用户的用热比例，按此比例对楼栋或热力站热量表 测量出的建筑物总供热量进行户间热量分摊。修正因素包括散热器的类型、散热量、连接方式等。 1.3.4.3 热源及供热管网热平衡改造技术 我国北方地区集中供热管网的总长度约为 6.6 万 km，而大多数管网建成于20 世纪 80 年代，老旧供热管网普遍缺乏调控措施，致使部分建筑热水循环量过大，部分建筑热水循环量小，用户端冷热不均，水力失调严重。对于大型城市热网，因末端不均匀造成的热损失最高可达 30。对供热管网的节能改造，不仅可使系统补水量降低、管网不平衡率降低，同时还能提高热源的供热能力。 目前我国供热管网存在的主要问题仍然是水力失调现象，从本质上讲，目前解决水力失调方法有两种附加阻力平衡法和附加压头平衡法。 在系统安装完善的自动调节设备来增加阻力，消除用户剩余压头的办法，是解决水力失调问题的一种有效方法。这种在用户系统中安装自动调节设备来消除剩余压头，使得各个环路实现阻力平衡的措施，即为 “附加阻力平衡法 ”。它的特点是循环水泵具有足够的流量和扬程，可以减少过热部分用户的热量浪费，获得节能效果。 附加压头平衡法是用附加压头来提高用户不足的资用压头，即在效果欠佳的用户系统入口安装具有变速的低扬程 、小流量的水泵，提高用户系统的压头。这种在用户系统入口安装不同规格的小水泵来补足资用压头的欠缺部分，使各个环路实现阻力平衡的措施，称为 “附加压头平衡法 ”。它的特点是除了具有 “附加阻力平衡法 ”所能获得的节能效果外，系统循环泵电耗将降低，节能效果更显著。 1.3.4.4 供热计量及节能改造工作实例 “十一五 ”北方采暖地区既有建筑节能改造的方式主要有四种一是单独对围护结构进行改造；二是单独进行室内供热计量及温度调控的改造；三是室外管网与室内供热计量及温度调控同时进行改造；四是对围护结构、室外管网进行改造的同时， 又进行室内供热计量及温度调控的改造，即所谓的 “三改 ”。 河北 1 号小区节能改造工程是一个典型的 “三改 ”案例。河北 1 号小区建成于 1980 年，建筑面积达 23.5 万平方米。建筑结构为里浇外挂板楼，小区内有居民 4590户。热源是集中供热系统，户内管网形式为垂直单管串联上供下回系统。 2006 年，河北 1 号小区 509、 512、 515 号住宅楼作为中德合作建筑节能改造项目示范楼，对外围护结构、室内供热系统采用不同的方式进行了改造；2008年 8月又选择了 20栋楼进行改造，截止目前基本完成了 82栋楼的节能改造工作。 该小区的主要改 造内容是 （ 1）外围护结构改造 外墙外贴 80厚聚苯乙烯泡沫保温板； 屋面粘贴 80厚挤塑聚苯保温板； 阳台底部、顶部及周边粘贴 80厚聚苯乙烯泡沫保温板。 外窗采用 60 系列单框中空（玻璃 5mm 厚，间隔层 12mm）透明玻璃塑钢内平开窗。 （ 2）室内供热系统计量及温度调控改造加装热分配表或超声波热计量表。通过三通自动温控阀进行温度调节，见图 1-1所示。 图 1-1 室内温控阀及户式热量表 （ 3）热源和供热管网热平衡改造在采暖室外小室内，新安装关闭阀门、自力式差压控制器、过滤器等设施。 （ 4）热源 （小区热力站）一次管网安装了气候补偿器装置，循环水泵加装变频器（图 1-2）、室外温度调节器等设施。 图 1-2换热站水泵变频控制柜 经过节能改造，该小区年节约标煤 4245 吨，改造后室内温度提高 6～12℃ 。表 1-1 为中德合作示范楼 2007-2008 年供热期参加节能改造的 509、512、 515 三栋楼和未参加节能改造的 514 号楼耗热量的对比情况。通过该表计算可得，三栋楼平均节能率达 38.74。 表 1-1 2007-2008年供热期（室外平均气温 0.71℃ ） 序号 热用户 建筑面积 累计热量 折合单耗 备注