夏热冬冷地区绿色低碳建筑关键和共性技术研发及示范.doc

夏热冬冷地区绿色低碳建筑关键和共性技术研发及示范可行性研究报告2012年4月16日目 录一、立项的背景和意义 21.1 项目背景 21.2 项目意义 3二、国内外研究现状和发展趋势 82.1 国外相关技术、知识产权和技术标准现状及发展趋势 82.2 国内相关技术、知识产权和技术标准现状及发展趋势 92.3 国内外研究与实践的差异分析 10三、项目内容、技术关键及主要创新点 133.1 主要研究内容 133.2 技术关键 143.3 主要创新点 15四、项目预期目标 16五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 175.1 实施方案与技术路线 175.2 组织方式与课题分解 18六、计划进度安排 20七、现有工作基础和条件 227.1 团队与工作基础 227.2 仪器设备/软件条件 29八、经费概算 31一、立项的背景和意义 项目背景可持续发展是我国的基本发展国策之一，节能减排是国家“十五”、“十一五”和“十二五”的重要工作内容，并在“十二五”期间正式列为约束性考核指标[1]而大力发展绿色低碳建筑，推进低碳城市建设，正是节能减排、可持续发展和科技创新的重要组成部分，它集中了建筑领域的理念创新和技术创新，并已经成为当前中国快速城市化发展过程中的生态转型和模式变革的必然选择。

国家在“十二五”期间则分别启动了以“可持续发展实验区低碳经济示范区”、“绿色建筑规划设计关键技术体系研究与集成示范”为主题的科技支撑计划，计划从规划设计方法、软件工具、绿色低碳技术集成、示范建筑/园区/城市片区等方面，体系化的解决新城规划建设、居住区成片设计、大型城市综合体等绿色低碳设计与实施的关键共性问题我省作为典型的夏热冬冷地区，在建筑用能和低碳建设方面有着自身的长期特殊性和未来发展变化趋势以建筑节能为例：一方面，夏季需要长时间空调降温，这与华南、华北等区域相似；另一方面，冬季供暖能耗长期接近为零或低负荷，这与华南地区相似并且，随着人民生活水平改善的内在需求（近十年来的新动态），在可预见未来建筑能耗还将有一个快速增长的过程[2]从总体上分析，我省的建筑节能与绿色建筑需求显著不同于华北和西北大部地区（寒冷区域）、东北地区（严寒地区）、华南地区（夏热冬暖区域）和西南地区（温和区域或接近温和区域）[3]因此，必须在国家对绿色低碳建筑与行业发展的基础研究基础上，结合浙江省的自身具体情况，对包括绿色低碳规划设计关键技术、适用性软件工具、行业标准规范、低碳节能技术集成、可再生能源建筑应用、住宅产业化与低碳对策、城市片区/园区/单体等不同尺度的低碳实践进行研究，形成适合本地具体条件、技术体系完整的绿色低碳规划设计与实践方法，形成显著的节能减排效益，同时引导社会形成正确的节能与低碳生活理念。

项目意义（1）绿色低碳建筑是我国我省城镇化和建筑业发展的必然趋势绿色低碳建筑事业的大发展，以及本项目的实施，是快速城市化进程的内在要求，也是建设行业转型升级、提升自主创新能力的必然需求，并将起到对我省和我国绿色低碳建筑发展的技术支撑作用我省历来是建筑业、房地产业大省，具有明显的传统建筑产业粗放经营、技术装备落后、高消耗与高投入的弊端，在绿色生态科技创新、适合本土地理气候设计优化和实践工作中初步进行了探索尝试，但总体形势依然严峻：一、我省作为一个能源资源严重匮乏的东部沿海省份，90%以上的电力、95%以上的煤等从外部输入，近十年已经多次出现严重的“电荒”问题[4]二、我省建筑领域的能耗，约占全社会能耗的20-25%[4,5]，并预计在2030年前后该比例上升30%以上三、建筑能耗水平在十一五期间“不降反升”，这主要是居住建筑冬季采暖能耗的迅速增长，公共建筑中大型公建比例增加、用能强度持续上升四、建筑用水占可饮用水资源80％左右，包括我省多座城市在内（水质性缺水）、全国有660多座城市被列入各种缺水性城市[6]五、建筑业产出的废弃物占社会垃圾总量的45%，造成的污染占全社会总体污染的34%[6]。

无论从我省乃至我国的能源资源和环境状况，还是从我省乃至我国可能得到的能源供应外部条件，都不可能按照发达国家既有发展历程、我国改革开发初期以能源和环境为代价的模式进行粗犷式发展唯一的解决途径就是大力发展绿色低碳建筑，不走美国、欧洲发达国家等建筑能耗资源消耗与经济同步增长的道路，实现我国的社会经济的发展和城市化与现代化2）规划设计阶段的绿色低碳技术方法突破是推进绿色建筑顺利实施的最重要阶段，并可形成显著的节能减排效益建筑的实际运行性能，受到规划、设计、施工、验收调试、实际运营管理等多阶段影响而大量的实践研究表明，绿色建筑的性能主要取决于规划设计的策略与力度如40%以上的节能潜力来自于建筑方案初期的规划设计阶段，50%以上的技术措施需要在规划设计和方案设计阶段中落实[7]一方面，基于城市综合体、商务产业园区、综合性居住区的绿色生态规划实践，大体量、大尺度的园区/城市绿色建筑工作往往比单体尺度技术投入小、收益大以建筑群为例，实施总体性的区域绿色能源规划，区域整体节能提升5-10%是技术较为容易的工作，即相当于建成了多座“零能耗”建筑，而要逐栋建筑的打造超低能耗项目是非常困难的工作另一方面，在详细设计阶段的绿色建筑方法和技术代价要显著高于规划阶段，但却并不一定能产生较大的收益如大规模提升外墙保温能力（投资增加5%或更高），建筑能耗仅减小1%-5%，而采用超高性能的冷热源机组，系统投资增加3%以上，但仅产生5%的节能效果[7]。

另一方面，当前我国乃至我省的规划设计存在一定的误区，即近年来各地重要的大型项目、标志性建筑等高端项目的规划和方案设计大部分为国外建筑设计企业承担，由于海外的规划、方案设计公司往往不了解我国国情、气候条件、生活和人居习惯，盲目照搬国外绿色建筑技术和方法，造成我省乃至全国很多重大建设项目、标志性建筑、商务高端建筑的先天缺陷和后期“高碳”运行基于本课题的研究与应用，完成总建筑面积300万平方米的大型城市综合体和大型公建低碳规划设计，可形成节电4500万度/年（约折合/年（约折合5.2万吨标准煤/年）的效益上述绿色低碳规划设计方法予以更大规模的推广应用，以我省每年新规划建设的园区/单体量进行测算，可降低总体能耗（碳排放）5～10%，即形成节电8亿度/年（折合29万吨标准煤/年）的效益3）绿色低碳建筑是我省乃至我国整体发展战略规划和科技创新战略的重要组成部分，是提升我省科技自主创新能力的重要途径本项目的实施，是对国家相关重要规划/重点任务的响应，是国家科技攻关、城市建设领域可持续发展规划的重要组成部分，也是对我省发展战略规划、生态文明战略的切实响应和关键技术支撑《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》指出：“建筑业要推广绿色建筑、绿色施工，着力用先进建造、材料、信息技术优化结构和服务模式。

国家发展和改革委员会2011 年3 月5 日在第十一届全国人民代表大会第四次会议上所作《2010 年国民经济和社会发展计划执行情况与2011 年国民经济和社会发展计划草案的报告》提出：“组织开展万家企业节能低碳行动和绿色建筑行动严格执行新建建筑节能标准，加快北方采暖地区既有建筑节能改造和供热计量改革，扩大可再生能源建筑应用规模《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》（国发[2005]44 号）提出：“重点研究开发绿色建筑设计技术，建筑节能技术与设备，可再生能源装置与建筑一体化应用技术，精致建造和绿色建筑施工技术与装备，节能建材与绿色建材，建筑节能技术标准——建筑节能与绿色建筑优先主题2011年我国政府全面实施绿色建筑行动，并编制出台了国家《绿色建筑发展规划纲要》，其中明确提出：到“十二五”……到2020年，新建建筑全面强制执行绿色建筑标准，新建区域均按低碳生态城（区）要求规划与建设2006年，中共浙江省委提出了建设生态文明省的发展战略，从整体规划角度指出要大力发展绿色低碳建筑行业，从而带动一系列的科技创新、产业转型、节能环保效益2011年，我省先后颁布出台了《浙江省“十二五”发展规划》、“海洋经济发展战略”，再次明确了绿色低碳建筑和相关技术在中长期发展中的重要地位和意义。

同时，为系统评价适合夏热冬冷地区的绿色生态规划设计技术、低碳节能技术产品和工程，必须建立相适宜的低碳评价方法与指标体系研究，这是科学实践低碳城市规划设计的技术基础，也是形成我省在该领域自主创新能力、抢占该行业至高点的关键内容本项目重点围绕我国夏热冬冷地区的绿色低碳建筑发展需求、困难症结的研究，解决规划设计和实施过程中的理念、技术方法和标准、软件工具与低碳效能评估等关键问题，形成一套具有自主知识产权的方法和技术体系，培育一批相关领域的企业实体、研发团队、规划设计力量同时，本项目是我省绿色和低碳战略在建筑领域的重要科技支撑，也是国家中长期发展规划、“十二五”科技专项规划的积极响应和具体支持4）关键适用性技术集成与示范是低碳城市发展的重要推动力我省为典型的夏热冬冷气候，同时考虑到建筑功能涉及办公、商业、交通枢纽、住宅和城市综合体等多种类型，必须在单项绿色低碳技术的基础上，基于建筑功能需求和所处地理气候特征研究并集成相适宜的技术体系，并对可再生能源区域化建筑应用关键技术和住宅产业化关键技术与示范等方面进行研发攻关截至“十一五”期末，我省和我国在节能、低碳、节水、节材和室内环境等技术研究方面取得了明显的进步，一些绿色建筑单项技术的研发应用达到国内先进水平。

但面临着不同地域条件下的技术组合水平低、基于建筑功能的整合适用性研究应用情况差等问题，学科交叉与融合有待深入通过本项目的实施，对一批重要的园区/城市片区、可再生能源建筑应用的规划与实施，以及对一批重要单体建筑的绿色节能设计实施，一方面形成不同尺度、不同类型的大规模技术集成示范，并建立适合夏热冬冷地区的绿色低碳技术体系；另一方面，带动一批规划设计、房地产开发、施工建造与监理、低碳节能设备材料供应商和科研院所的技术进步，从而推动我省科技创新和工程建设的同步发展 二、国内外研究现状和发展趋势2.1 国外相关技术、知识产权和技术标准现状及发展趋势欧美及日本等发达国家在二十世纪八十年代即开展绿色建筑、低碳技术、绿色低碳城市等的研究探索与实践工作，已经由建筑个体、单纯技术上升到体系层面，由建筑设计扩展到环境评估、区域规划等多种领域，并形成了整体性、综合性和多学科交叉的特点在区域绿色建筑预评估与诊断技术方面，国外发达国家与地区在不同程度上对绿色建筑的规划提出了相应的评价要求，并特别强调前期的规划评估和诊断，在能源预评估和诊断、生态系统服务评估、场地交通、场地安全、环境控制等方面建立模拟和预测分析工具，且多使用GIS等信息模型。

比较典型的如美国绿色建筑评估系统（LEED－ND）体系、英国建筑研究院制定的BREEAM COMMUNITIES和德国DGNB评价体系而生态环境预评估与诊断技术注重生态系统服务评估方法的研究经过各国生态学家20多年的深入研究，生态系统服务评估方法在欧美等发达国家蓬勃发展，其方法主要包括利用实测和模拟等科学手段对城市的发展定位、生态本底、建设需求进行初步策划，通过构建城市宏观生态安全格局，判断城市板块、廊道、基质等生态元素的景观结构和功能关系，指导其所构成的空间格局设计，建立生态基础设施；通过GIS空间统计分析方法综合分析土地建设的适宜程度，指导用地功能、空间布局的合理性，为规划设计和决策提供了科学支持和依据；绿地碳汇分析，指导城市绿地空间的具体设计和实施，提升城市的整体生态功能。