中德合作既有建筑節(jié)能改造分析

2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings1

中德技術(shù)合作

既有建筑節(jié)能改造(EEEB)示范項(xiàng)目簡介及幾點(diǎn)體會(huì)2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings2德國技術(shù)合作公司簡介是德國聯(lián)邦政府從事發(fā)展合作的一個(gè)非贏利性機(jī)構(gòu)與世界上120多個(gè)國家開展發(fā)展合作在中國開展合作已有25年歷史每年為中國提供合作經(jīng)費(fèi)約為2000萬歐元當(dāng)前和中國開展合作的重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)榻?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展環(huán)境政策/能源管理2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings3項(xiàng)目組織中方負(fù)責(zé)單位：住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑節(jié)能科技司德方負(fù)責(zé)單位：德國技術(shù)合作公司項(xiàng)目主要參與單位

-中國建筑科學(xué)研究院

-中國建筑材料科學(xué)研究院

-建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)與定額研究所

-清華大學(xué)、新疆大學(xué)等

-地方政府（一期試點(diǎn)）4.項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)間：2005年11月至2010年10月2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings4項(xiàng)目主要工作內(nèi)容節(jié)能管理?xiàng)l列咨詢(2006年3月)既有居住建筑節(jié)能改造標(biāo)準(zhǔn)(07-08)大型公建能耗統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和能源審計(jì)導(dǎo)則(2007年5-11月)唐山既有建筑節(jié)能改造示范工程(05-08)烏魯木齊、北京、天津、鶴壁節(jié)能改造示范工程建筑節(jié)能產(chǎn)品市場調(diào)查(06-07)烏魯木齊、北京、天津、鶴壁、唐山等城市既有住宅建筑基本情況調(diào)查供熱體制改革研究可再生能源在建筑物上的應(yīng)用學(xué)校節(jié)能,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識(shí)投融資模式和CDM研究人員培訓(xùn)和節(jié)能宣傳2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings5第1部分德國建筑節(jié)能法規(guī)概述德國建設(shè)部長在街頭宣傳建筑節(jié)能“快給你的房子穿衣戴帽吧！”2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings62005年德國能耗比例（總能耗2583TWh

）機(jī)械能采暖和制冷熱水其他熱力過程照明

2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings7建筑物類型,房齡遠(yuǎn)程供熱kWh/m2a1950-1959160–2001960-1969160–1801970-1979120–1501980-198990–1251990-200270–80節(jié)能改造后70-90德國共有住宅單元3900萬套，

其中:有2400萬套79年前建造的住宅尚未改造，熱工性能較差，它們消耗德國建筑能耗的90%有1000萬套79年以后建造的住宅，熱工性能尚可以，不急于改造到2006年底有500萬套既有住宅已經(jīng)過節(jié)能改造目前每年改造大約20萬套住宅德國紐倫堡地區(qū)住宅建筑單位居住面積采暖能耗資料來源:紐倫堡城市生態(tài)基金會(huì)2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings8具體操作模式對(duì)于大型公建和政府建筑實(shí)行合同能源管理對(duì)于新建建筑實(shí)行嚴(yán)格審批和監(jiān)理，要求頒發(fā)能源證書對(duì)于既有居住建筑實(shí)行政府貼息和補(bǔ)助政策合同能源承包前期投資合同能源承包后合同能源承包前保證節(jié)能成本:

用于償還節(jié)能投資費(fèi)用Jahre能源費(fèi)用基準(zhǔn)線合同能源承包的基本原理2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings10能源護(hù)照2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings11資料來源:德國福倫豪夫研究所德國建筑節(jié)能發(fā)展歷程采暖能源需求1976.7建筑節(jié)能法1977.11建筑保溫法規(guī)-11984.1建筑保溫法規(guī)-21995.1建筑保溫法規(guī)-32002.2建筑節(jié)能法規(guī)-12006.11建筑節(jié)能法規(guī)低能耗建筑最低節(jié)能要求零能耗建筑太陽能房研究項(xiàng)目3升房產(chǎn)能房一次能源需求-采暖能耗德國建筑能效的發(fā)展歷程建筑節(jié)能法規(guī)一次能源電能采暖能耗終端能耗用電過程中產(chǎn)生的熱能熱水供暖例如：石油天然氣能量損失建筑保溫法規(guī)建筑物的能量平衡資料來源：Dr.Vogdt2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings13一次能源消耗計(jì)算方式輔助能源energie電能裝有吹風(fēng)機(jī)和泵的熱能產(chǎn)生器儲(chǔ)存罐,

增壓泵分配管道,循環(huán)泵需求的變化一次能源的轉(zhuǎn)化Quelle:EntwurfDINV4701-10

熱能熱能熱能熱能天然氣、石油、電力、近距離熱量、遠(yuǎn)距離熱量一次能源能量的移交能量的分配能量的儲(chǔ)存能量的產(chǎn)生溫度調(diào)節(jié)閥,暖氣片供給、準(zhǔn)備和運(yùn)輸2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings14德國對(duì)于建筑節(jié)能資助政策（KfW資助項(xiàng)目）德國政府通過復(fù)興銀行提供貼息貸款實(shí)行40和60kWh能耗貸款貸款條件：30年，1-5年寬限貸款額度：5-10萬歐元每套住宅固定利息10年不變，比市場利息低約2-2.5個(gè)百分點(diǎn)2006-2009年度政府準(zhǔn)備了14億歐元貸款額度用于支持節(jié)能改造，利率在2%左右根據(jù)改造效果可以補(bǔ)貼本金，支持對(duì)象自有住房、出租房和住房合作社業(yè)主達(dá)到新建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)補(bǔ)貼10%,比新建標(biāo)準(zhǔn)再低至少時(shí)補(bǔ)貼17,5%采取政府推薦的節(jié)能措施包時(shí)補(bǔ)貼5%.2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings15節(jié)能改造潛力建筑年代改造前改造后珩架結(jié)構(gòu)上世紀(jì)初20年代50年代60年代原東德的大板樓德國薄抹灰外墻外保溫體系的市場狀況薄抹灰外墻外保溫體系不同保溫材料的市場占有率in%(2007)勒腳部位用的保溫板，聚苯乙烯PS30巖棉條其它材料(軟木、聚氨酯、泡沫玻璃、混合材料)巖棉板勒腳部位用的保溫板擠塑板自動(dòng)發(fā)泡聚苯乙烯

0.3%發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)板2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings17保溫厚度傳熱系數(shù)W/m2K散熱損失kWh/m2a節(jié)能率節(jié)能貢獻(xiàn)率外墻無保溫時(shí)的雙層預(yù)制板結(jié)構(gòu)1.3082.001cm0.9861.8224.6%24.6%2cm0.7949.8339.2%14.6%4cm0.5735.9556.2%16.9%8cm0.3522.0873.1%16.9%12cm0.2717.0379.2%6.2%16cm0.2113.2583.8%4.6%20cm0.1710.7288.9%3.1%保溫板厚度與節(jié)能貢獻(xiàn)率的關(guān)系2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings18總結(jié)

通過立法規(guī)定既有建筑進(jìn)行擴(kuò)建和重大改動(dòng)時(shí)必須滿

足相應(yīng)節(jié)能要求

政府資助針對(duì)不同建筑類型開展節(jié)能示范工程

政府通過復(fù)興銀行對(duì)于既有居住建筑實(shí)行政府貼息和

補(bǔ)助政策

改造主體是房產(chǎn)公司、住房合作社或個(gè)人

允許房地產(chǎn)公司將節(jié)能改造成本計(jì)入房租

住房合作社改造需得到75%住戶的同意

對(duì)于大型公建和政府建筑實(shí)行合同能源管理

對(duì)于新建建筑實(shí)行嚴(yán)格審批和監(jiān)理，要求頒發(fā)能源證書2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings19歐盟和德國的節(jié)能減排目標(biāo)歐盟要求到2020年在1990年基礎(chǔ)上減少溫室氣體排放30%德國目標(biāo)是減少40%，即相對(duì)于2006年的水平減少2.7億噸為此德國政府提出了8項(xiàng)保障措施通過大幅度提高能效降低電耗11%， 實(shí)現(xiàn)減排

40Mio.t利用高效電廠替代老電廠， 實(shí)現(xiàn)減排

30Mio.t將可再生能源發(fā)電量份額提高到27%以上， 實(shí)現(xiàn)減排

55Mio.t將熱電聯(lián)產(chǎn)份額翻一番提高到25%， 實(shí)現(xiàn)減排20Mio.t通過既有建筑改造、提高采暖設(shè)備能效和 提高生產(chǎn)過程效率， 實(shí)現(xiàn)減排41Mio.t在熱能利用領(lǐng)域?qū)⒖稍偕茉捶蓊~提高到14%，實(shí)現(xiàn)減排14Mio.t提高交通能效，將生物燃料份額提高到17%， 實(shí)現(xiàn)減排

30Mio.t減少其他溫室氣體排放如甲烷， 實(shí)現(xiàn)減排40Mio.t.2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings20第2部分既有居住建筑綜合節(jié)能改造示范項(xiàng)目唐山北京烏魯木齊2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings21既有居住建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目天津鶴壁在北方5個(gè)城市開展既有建筑節(jié)能改造示范工程和基本情況調(diào)查烏魯木齊北京唐山Seite

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2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings23唐山市河北一號(hào)小區(qū)簡介

河北一號(hào)小區(qū)是唐山市震后于1978年建設(shè)的第一批小區(qū)共有88棟內(nèi)澆外掛5到6層的板式建筑共有4.650套住房;建筑總面積216.152m295%以上為產(chǎn)權(quán)房示范項(xiàng)目選擇了3棟居民樓，每個(gè)樓三個(gè)門洞計(jì)45戶，每棟樓建筑面積約2000m22024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings242024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings25

改造方案

509樓 512樓

515樓

10cmEPS外保溫系統(tǒng)

-雙層中空塑鋼玻璃窗

-14cmPU-板屋頂保溫

-垂直單管跨越，每個(gè)暖氣

片安裝溫控閥和熱分配表

-安裝樓棟超聲波熱計(jì)量

表、總電表和總煤氣表

-安裝自閉式保溫入樓門

-對(duì)樓梯間進(jìn)行粉刷修繕，

安裝太陽能樓道燈

10cmEPS外保溫系統(tǒng)

-雙層中空塑鋼玻璃窗

-14cmXPS板屋頂保溫

-戶內(nèi)水平分環(huán)，每個(gè)暖氣

片安裝溫控閥和熱分配表

-每戶一臺(tái)熱計(jì)量表

-安裝樓棟超聲波熱計(jì)量

表、總電表和總煤氣表

-安裝自閉式保溫入樓門

-對(duì)樓梯間進(jìn)行粉刷修繕，

安裝太陽能樓道燈

10cmEPS外保溫系統(tǒng)

-雙層中空塑鋼玻璃窗加

LOW-E玻璃

-14cmPU-板屋頂保溫

-垂直雙管暖氣系統(tǒng)，每個(gè)

暖氣片安裝溫控閥和熱分

配表

-安裝樓棟超聲波熱計(jì)量

表、總電表和總煤氣表

-安裝自閉式保溫入樓門

-對(duì)一個(gè)門洞一側(cè)上下5戶進(jìn)行櫥衛(wèi)現(xiàn)代化示范改造

-對(duì)樓梯間進(jìn)行粉刷修繕，

安裝太陽能樓道燈2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings26

項(xiàng)目進(jìn)度

2006年2月

確定改造方案2006年6月

完成設(shè)計(jì)2006年8月 開工建設(shè)2006年11月

完成改造屋面改造(RoofRetrofit)在屋面保溫及防水作法上，我們采用了保溫層上下各作一次防水的做法。經(jīng)德方設(shè)計(jì)人員的研究資料表明，兩道防水的作法能有效的防止水氣滲入保溫層內(nèi)，從而提高了屋面保溫層的保溫效果，并延長了保溫層的使用年限。此類作法在國內(nèi)尚不多見，我們在借鑒德方設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況做了一定的改進(jìn)，是本次設(shè)計(jì)中一次有意義的嘗試。中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings29門窗改造(WindowsTransformation)本次設(shè)計(jì)改變了以往窗樘居墻中的安裝位置，使窗外皮與墻外皮平齊，并且采用了內(nèi)開窗的方式。設(shè)計(jì)中將墻面保溫材料略微延伸壓住窗框，作到了保溫材料的無縫接合，讓保溫材料和窗本身的保溫性能不會(huì)因過大過多的縫隙而產(chǎn)生損失，從而很好的提高了窗口部位的保溫性能。

窗口部位節(jié)點(diǎn)2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings30墻體WDVSWDVS墻體16,3度C17,8度CK-值可改善10–15%傳統(tǒng)的安裝位置在墻體中部Schulze-Darup資料來源：Dr.Kerschberger立面改造(Fa?adeRetrofit)為使改造工程取得更加完美的整體效果，同時(shí)為避免居民安裝空調(diào)和防護(hù)欄桿對(duì)外墻保溫的破壞，我們對(duì)此也進(jìn)行了周密的設(shè)計(jì)，保證了居民居住的舒適性和建筑物的安全性。中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings32

部分居民習(xí)慣推拉窗和外開窗，對(duì)內(nèi)開窗不接受。我們通過向居民展示樣窗，向居民講解平開內(nèi)開窗的優(yōu)點(diǎn)，最終居民接受了這種窗式。2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings34

改造效果

2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings35

改造效果

2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings36改造效果

2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings37改造效果外保溫屋面窗戶采暖系統(tǒng)北京100mmEPS60mmXPS擠塑板塑鋼中空雙玻斷橋鋁合金內(nèi)平開窗單管跨越配自動(dòng)溫控閥和熱分配器唐山100mmEPS140mmPU聚氨脂塑鋼中空雙玻內(nèi)平開窗垂直雙管配自動(dòng)溫控閥和熱分配器烏魯木齊140mmEPS80mmPU聚氨脂現(xiàn)場發(fā)泡塑鋼中空三玻內(nèi)平開窗單管跨越配自動(dòng)溫控閥和單元熱計(jì)量表Seite

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改造方案

外墻改造前改造后外窗改造前改造后屋面改造前改造后北京2.040.366.402.81.260.41唐山1.990.366.402.112.230.32烏魯木齊1.000.392.491.81.000.34Seite

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三個(gè)城市改造前后傳熱系數(shù)比較W/㎡.K改造前kWh/m2.a改造后kWh/m2.a節(jié)能量kWh/m2.a節(jié)能率唐山110684238%北京82542635%烏魯木齊17092.5077.546%德國的大板樓建筑175*7310258%Seite

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三個(gè)城市綜合節(jié)能改造節(jié)能量比較2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings41 第3部分對(duì)于拉薩開展建筑節(jié)能的幾點(diǎn)建議地區(qū)采暖度日數(shù)采暖天數(shù)采暖季室外平均溫度0C太陽總輻射(南向）W/m2耗熱量指標(biāo)W/m2北京26991140.112015拉薩34251261.6147102024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings42拉薩和北京地區(qū)氣候條件比較摘自：嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2008送審稿）拉薩地區(qū)目前沒有采暖，在冬季極端溫度下,室內(nèi)溫度在零度以下。隨著生活條件的提高，人民對(duì)居住舒適度的要求也會(huì)提高。目前拉薩多住戶居住建筑外墻采用20cm混凝土砌塊，傳熱系數(shù)在2.0W/m2.K(標(biāo)準(zhǔn)0.60)，窗戶大多采用單玻鋁合金推拉窗，傳熱系數(shù)在3.5-4W/m2.K(標(biāo)準(zhǔn)2.8),屋面標(biāo)準(zhǔn)(0.45)拉薩缺乏化石燃料能源資源，但有充足的太陽能資源，日照時(shí)間達(dá)3021.6小時(shí)，應(yīng)該充分利用可再生能源如太陽能和地?zé)崮?，既能夠保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又能夠滿足對(duì)能源供應(yīng)的需求2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings43拉薩地區(qū)的當(dāng)前建筑節(jié)能情況建議：對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行外保溫，即四面墻體、屋頂，外墻保溫板EPS厚度選擇8-10公分，屋面采用擠塑板采用內(nèi)平開雙層中空塑鋼窗屋頂安裝太陽能熱水器供應(yīng)生活熱水，在冬季進(jìn)行低溫采暖南向外立面安裝太陽能光電板，解決照明用電有條件的地方可以在南墻采用太陽能保溫板和可開閉式光電保溫一體化系統(tǒng)2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings442024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings45太陽能透明保溫板2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEfficiencyinExistingBuildings46太陽能透明保溫板2024/8/12中德“既有建筑節(jié)能改造”項(xiàng)目EnergyEffici