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國外在建筑節能理論研究方面,主要可歸納為節能的可行性分析、激勵政策、合同能源管理、評估體系4個視角的研究。
1.1基于經濟分析的建筑節能可行性研究
建筑節能實施的可行性及實施的制約分析是國外早期理論研究的主要內容。Bon等從微觀、中觀和宏觀三個層面分析了綠色建筑實施的困難,并提出通過制定法律法規和市場導向的政策解決這一問題。Bartlett等在分析不同決策者的基礎上,指出不同決策者的全壽命周期成本對其決策的影響。Larsson等在分析綠色建筑特征的基礎上提出綠色建筑實施的挑戰和可行性。Bordass以英國的項目為例,從項目的各個階段分析了綠色建筑的成本和價值。
1.2基于經濟激勵的政策和融資研究
Amstalden等在基于財政補貼、稅收優惠、碳稅等不同能源價格預期及經濟激勵政策的基礎上,站在業主的角度對瑞士建筑節能改造進行了經濟分析,指出瑞士的經濟激勵政策能夠使業主獲利受益,進而促進業主建筑節能改造的積極性。Grosskopf等提出了一個經濟激勵的框架,旨在激勵房產商并最大限度的節約能源。
1.3基于合同能源管理的應用研究和風險分析
Sorrell提出不同企業的合同能源管理可行性分析框架,在考慮了影響改造費和服務費的各項因素基礎之上,對不同的企業實施合同能源管理提出不同的評估方法[8]。Millsa等就節能項目中資金及項目管理風險問題提出了分析框架,對可能存在的風險進行了精確分析,并以建筑節能領域財務風險分析為例,就如何鑒定、量化以及管理風險進行技術指導和實證分析。
1.4基于綠色建筑評價的評估體系研究
Lützkendorf等分析了設計過程中的不同評估任務,把“工作共享法”和設計工具相結合,建立了“建筑物整體績效”的體系,并為未來評估工具的實施提出了相關建議。Papamichael分析了綠色建筑評估體系的工具,并討論了適用于不同用戶的不同特點。從國外對建筑節能研究情況來看,其涉及面較為廣泛,從建筑節能的可行性分析、經濟激勵政策研究到合同能源管理和評估體系的研究,從建筑節能的施工過程到未來的研究方向,從項目的層面到企業的層面,都做了詳細的研究。從研究階段上來看,經歷了從建筑節能實施的可行性分析到建筑節能運作的研究再到總結以及未來的研究方向和研究方法的研究。從研究方法上來看,大多數文獻都是通過實證的研究方法對某一問題的研究,這在一定程度上解釋了建筑節能實施的過程,并為未來的研究方向和趨勢提供了研究基礎。因此,上述研究對中國建筑節能理論的發展均具有重要的借鑒意義。
2中國建筑節能理論研究現狀
2.1研究進程
1982年原國家能源委員會委托原國家建委建工總局下達了有關建筑節能方面的科研任務,由中國建筑科學研究院建筑物理研究所和空調調節研究所承擔了JGJ26—86《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》《采暖住宅建筑能耗現狀的調查、實測與計算分析》《我國民用建筑金屬外窗的能耗現狀及其節能措施的研究》和《墻體保溫性能的改進研究》四項研究課題。這是我國(建設部)開始進行建筑節能工作的標志。但是,1997年中國政府才開始強制實施建筑節能。自建筑節能實施以來,建筑節能的理論研究經歷了以下幾個階段:
(1)認知和概念引入階段(2005年以前)由于可持續建筑、綠色建筑等概念是舶來品,所以在這一階段的研究文獻中,研究人員著重介紹可持續建筑或節能建筑的概念。對中國可持續建筑的定義、特點、技術原則進行了論述,并確定了中國可持續建筑的理論框架。Chen提出,由于發展中國家所面臨的問題,在可持續性的原理和概念的認知上不同于發達國家,中國當前經濟發展階段提供了實施建筑節能的有利機會,并根據中國實施可持續建筑的實踐情況,指出中國的政策方案仍處在愿景階段。
(2)深化階段(2005—2009年)在這一階段,由于政府政策的推動開展了大量的各項基礎研究工作,為建筑節能的進一步發展奠定了堅實的基礎,出現了大量的有關“建筑節能”的研究成果(如圖1所示)。供熱體制改革、能效標識項目、外墻保溫等強制性標準和政策的實施過程中出現的一系列問題,為研究人員提供了大量的研究背景。這一階段的研究向縱深化方向發展,學者們的研究內容從節能建筑實施的影響因素、節能建筑的經濟評價,到節能建筑的實施運行管理、綠色建筑節能評價等多方面進行了深入研究。圖1各研究階段數量
(3)總結反思階段(2009年至今)經過幾十年的發展,建筑節能工作取得了一定的成就,基本建立起了一套建筑節能標準體系,新建建筑執行強制性標準的比例有了很大提高,既有建筑節能改造任務超額完成。理論上,這一階段的研究主要集中在對建筑節能實施幾十年實踐和理論的總結上,包括技術成熟度分析、政策的實施效果分析、節能運行管理研究綜述等。周楠等對近幾十年的建筑節能政策、能源價格、稅收財政政策進行了回顧和總結,并指出這些節能政策對中國未來的節能起著至關重要的作用。孔祥飛等對中國在“十一五”期間實施建筑節能的激勵政策進行了系統分析,并對建筑節能實施的階段及主要影響因素進行了總結分析,識別了建筑節能機制的缺點,并對下一個五年計劃中實施建筑節能提出了建議。李百戰等總結了中國交付低碳建造環境的障礙,并識別了研究的機會,文章提出研究活動應強調各參與方的合作,使中國不僅在技術層面而且要在知識前景領域在國際合作中居于領導地位。郭漢丁等闡述了國外既有建筑節能改造市場培育與發展理論研究成果,概述了我國既有建筑節能改造市場培育在外部性、經濟激勵政策、合同能源管理等4個方面的理論研究成果,提出了基于主體行為分析的既有建筑改造市場培育機制的研究方向。
2.2研究內容建筑節能的實施和推進依賴于政策法規、技術和運行機制三個方面
從歷年來的研究內容上看也基本涵蓋了這三方面的內容,但是技術在一定時期穩定的情況下,節能的實施和推廣更多的是依賴于政策法規和運行機制的管理。
2.2.1基于政府行為的建筑節能政策的研究
政府在推進建筑節能過程中的作用非常重要。一方面對整個建筑節能市場的運行起著監管作用,特別是在大型公共建筑中,政府的監督作用尤為重要;另一方面,政府通過制定相應的政策,能夠推動建筑節能的運行。適當的經濟激勵政策是促使建筑節能市場外部性內部化的主要手段,可有效地彌補由外部性帶來的市場部分失靈,是既有建筑節能改造市場培育的主要措施。劉貴文通過對經濟激勵政策和強制節能政策比較分析,得出經濟激勵政策更具效能的結論。張麗等論述了經濟激勵政策對既有建筑節能改造中的推動作用,并借鑒國外既有建筑節能改造經濟激勵政策的基礎上提出了對熱力管網改造及圍護結構和室內熱能系統改造的激勵建議。王洪波等以新建建筑為研究對象,從激勵對象、激勵目標、激勵力度三個方面進行了激勵政策體系的方案設計。鐘韻等提出采取一定的激勵政策對于提高建筑節能是必要的,并通過建立中央政府-地方政府-市場這一模型,根據不同的激勵對象和節能效果進行激勵,并以北方采暖地區為研究對象,提出特別要以節能績效為基礎進行激勵,以防止搭便車的現象。戴雪芝對中國能源政策、建筑節能經濟激勵政策實施效果進行了詳細的分析,建立了經濟激勵政策的多指標綜合評價體系,并依據此指標對經濟激勵政策效益進行了量化評價。為實現對經濟激勵政策實施效果的評價,韓青苗等從建筑能源利用效用最大化、激勵政策協調機制、公平性、效率和可接受性5個方面構建中國建筑節能經濟激勵政策評價指標體系,并建立了建筑節能經濟激勵政策多指標綜合評價模型。
2.2.2基于市場機制的建筑節能運行管理研究
建筑節能的推廣和實施單純依靠法律和行政的監管手段是不夠的,要運用市場機制來促進建筑節能。自20世紀80年代中國實施建筑節能以來,關于建筑節能的運行管理的研究主要包括外部性分析、信息非對稱性分析、合同能源管理運行分析、風險分析以及建筑節能運行評價體系的分析。
(1)基于外部性和信息非對稱性的運行制約機制分析目前業內學者基本達成共識,即建筑節能投資存在較強的外部性,這為政府制定相關激勵政策提供了理論依據,同時也為學者研究經濟激勵政策提出了要求。盧雙全等分別通過對建筑節能的外部性分析,提出了消除建筑節能外部性的政策措施。金占勇等分析了既有建筑節能改造外部性及其對節能改造的影響,并提出了分階段、針對不同利益主體的經濟激勵方案。在建筑節能改造中,政府和建筑業主存在隱藏行動的道德風險,基于這個前提,韓青苗等分析既有建筑節能改造中政府與既有建筑業主之間的利益博弈,確定了使委托人期望效用最大的合約參數,并總結了提高經濟激勵合約效果的關鍵因素。續振艷等則分析了節能改造市場中逆向選擇問題,并通過對世界各國解決不對稱問題的經驗分析,得出通過信號傳遞、信號甄別、建立能效標識制度來解決此類問題。盡管王洪波等認為激勵需求端的激勵機制缺乏現實條件,很難達到預期的效果,而是通過對供給端即開發商的激勵可以有效的推動建筑節能的實施。而占松林等則通過分析建筑節能市場中的利益相關者,認為購房者的行為選擇是建筑節能市場的源動力,并從消費引導的角度提出擴大建筑節能市場需求的對策,提出了加強宣傳、建立能效標識等的建議。
(2)基于節能改造成本和收益的運行風險分析在建筑節能實施的初期進行的影響節能改造措施實施的原因調查中,認為初期投資太高的占到80%。由于節能各個利益相關方特別是投資者對未來收益的不確定性,既有建筑節能改造融資缺乏合理成本分擔機制、金融市場支持機制以及市場失靈矯正機制,使得資金籌集十分困難[28]。針對以上問題,劉玉明等采用全壽命周期成本理論建立了既有建筑節能改造項目的經濟效益評價模型及評價指標。孫金穎等則從建筑節能金融服務市場的角度分析了建筑節能服務市場投融資存在的內外部風險,并提出了適合中國建筑節能發展的5種金融服務體系建設框架模式,為推動中國建筑節能發展提供相應的資金支持。
(3)基于合同能源管理的建筑節能運行模式研究研究者們表明在既有建筑節能改造過程中通過建立建筑節能服務市場可以有效解決信息不對稱和融資瓶頸的問題,而合同能源管理是節能服務市場的主要運作機制。國內學者在這方面做了大量的研究,一方面,對建立建筑節能市場的必要性進行了分析。另一方面分析了合同能源管理的可行性及對合同能源管理的模式。
(4)基于評估體系的建筑節能運行評價的研究要科學的發展節能建筑,進行能效測評和建立完善的評估體系是必需的,它不僅能評價一個建筑是否是“綠色建筑”或其“綠”的程度是多少,而且對節能建筑的發展有著指導意義。學者們分別對不同的單體建筑和不同地區的建筑進行了能耗分析,并提出相應的能耗測評方法。秦佑國等針對我國建筑發展現狀對綠色建筑評估的指標權重體系及適應性進行了研究,從而建立了適合我國國情的科學的綠色建筑評估體系。楊紅霞等從能量、經濟、系統的角度出發探討了建筑節能的能量評價法、經濟評價法和系統評價法。楊玉蘭等在描述了評價中國住宅建筑節能指標方法的基礎上,提出了中國夏熱冬冷地區的建筑節能評價指標,其指標的建立為其他氣候地區建立評價方法提供了思路。
3中國建筑節能理論研究存在的問題
盡管學者們在建筑節能方面做了大量的研究,但是仍然存在以下幾個方面的不足:
建筑節能理論研究的內容有待擴展從建筑節能政策研究的角度來看,仍然集中在對建筑節能政策內容本身的分析上,對政策實施的效果分析比較少,對建筑節能政策的形成過程沒有進行科學性、系統性的分析論證;對建筑節能實施的風險分析較少,建筑節能實施過程中,新技術的實施、節能服務公司的運營都面臨著一定的風險,國外對于這方面的理論研究比較豐富,我國相對來說缺少了這些內容的研究,有待理論的充實;對項目層面的建筑節能研究較少涉及,由于建筑節能的最終實施要從項目上進行,所以項目層面推行建筑節能的研究有待探討。
作者:房勤英李媛媛葛玉全單位:山東建筑大學管理工程學院濟南果品研究院