科技部專項資金支持建筑節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)發(fā)展

◎ 科技部高新司副巡視員 劉久貴

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展和人們生活質(zhì)量，特別是居住質(zhì)量的不斷提高，建筑能耗在全社會總能耗中的比重將越來越高，發(fā)達國家已達到40%，我國未來也將達到這個水平，因此建筑節(jié)能在今后的經(jīng)濟社會發(fā)展中將越來越重要，建筑節(jié)能減排技術和產(chǎn)品的前景將越來越廣闊。科技部高新司與建筑節(jié)能減排相關的工作主要在能源處和材料處，前者主要涉及太陽能等可再生能源在建筑上的應用開發(fā)，后者主要涉及建筑維護結(jié)構(gòu)材料及制品的研究開發(fā)。以下介紹了“十一五”和“十二五”期間高新司在建筑節(jié)能減排科技工作上所做的安排

一、“十一五”工作回顧

“十一五”期間，在能源領域部署了國家科技支撐計劃重點項目“可再生能源與建筑集成技術研究與示范”，由住房和城鄉(xiāng)建設部建筑節(jié)能與科技司牽頭組織，項目實施周期為2006年10月至2010年12月，經(jīng)費總預算11476萬元，實際到位32875萬元，其中國撥經(jīng)費款4176萬元。

項目包括新型建筑室內(nèi)熱濕負荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究、太陽能供熱/制冷/通風系統(tǒng)與建筑的接口技術研究、太陽能集熱建筑模塊的研究與開發(fā)、可再生能源與建筑集成示范工程等課題。

示范建筑面積415萬m2，其中居住建筑270萬m2，公共建筑145萬m2；示范建筑基地的建筑面積達到3.50萬m2，其中居住建筑0.6萬m2，公共建筑2.90萬m2；示范建筑中新建建筑309萬m2，既有改造建筑106萬m2，其中太陽能光熱建筑應用示范項目10個，太陽能光電示范項目8個，地源熱泵能示范項目16個，采用兩種以上可再生能源形式的項目7個。經(jīng)測試，取得了如下技能減排成效。

（1）規(guī)模化示范建筑工程（成熟技術）中，可再生能源對建筑使用能耗的貢獻率：低層住宅達到65%、其它住宅達到50%、公共建筑達到75%。

（2）示范建筑基地中，可再生能源對建筑使用能耗的貢獻率：低層住宅達到90%、其它住宅建筑達到90%、公共建筑達到75%，可再生能源技術的新增投資不超過建筑總投資的40%。

（3）新型建筑室內(nèi)熱濕負荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)可減少室內(nèi)溫度波動幅度2～4℃；相變地板采暖末端蓄熱效率達30～60%，在實行峰谷電價的地區(qū)，運行費用節(jié)省10～20%；相變蓄能新增成本小于150元/m2。

（4）開發(fā)小型太陽能吸附冷水機組，太陽能空調(diào)熱力COP≥0.4，太陽能除濕空調(diào)熱力COP≥0.4，開發(fā)住宅用太陽能熱泵供熱系統(tǒng)，并進行示范，系統(tǒng)COP≥5，開發(fā)太陽能與多源熱泵聯(lián)合供能系統(tǒng)，并進行示范，系統(tǒng)COP≥5，太陽能保證率≥60%，開發(fā)性能高效、優(yōu)化匹配的太陽能供熱、空調(diào)、通風復合能量系統(tǒng)，并建成小型示范系統(tǒng)，太陽能保證率≥60%。

（5）熱空氣平板型集熱效率≥30%，熱水平板集熱效率≥45%，設計建造了兩套檢測平臺，系統(tǒng)實驗段的最高進口溫度150℃，最大流量150m3/h,引風機最大風壓5000Pa，集熱器入口處溫度波動小于±0.3℃，集熱器空氣流量調(diào)節(jié)精度為±2%。

（6）5年后示范建筑工程節(jié)能可達4.30萬噸標煤/年，減排CO2可達11萬噸 /年。

二、“十二五”工作安排

（一）能源領域

已經(jīng)在2012年啟動了“高效組合式建筑節(jié)能”項目，主要包括“夏熱冬冷地區(qū)建筑維護結(jié)構(gòu)節(jié)能體系及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究”、“太陽能綜合利用新技術”等課題，國撥經(jīng)費1134萬元。

擬在2013年啟動的“公共機構(gòu)節(jié)能關鍵技術研發(fā)及示范”項目中安排“基于多能互補建筑物節(jié)能及綜合調(diào)控技術”課題，研發(fā)電-太陽能-常規(guī)燃料等多能互補的公共機構(gòu)建筑物冷-熱聯(lián)供技術系統(tǒng)，開發(fā)建筑物供暖高效節(jié)能調(diào)控技術及裝備，并應用于示范工程。擬安排國撥經(jīng)費500萬元。

（二）材料領域

在建筑節(jié)能方面，已經(jīng)在2011年啟動了“節(jié)能綠色建筑材料開發(fā)與集成示范”項目。建筑能耗主要包括采暖、空調(diào)、通風、熱水供應、照明、炊事、家電、電梯等方面的能耗，其中與維護結(jié)構(gòu)有關的采暖、空調(diào)的能耗約占2/3以上。因此，研發(fā)能降低建筑維護結(jié)構(gòu)能量損失的外窗用玻璃、墻體材料及制品是實現(xiàn)建筑節(jié)能的關鍵。因此項目中安排了窗用玻璃和墻體材料及制品兩方面內(nèi)容，主要包括 “離線低輻射玻璃產(chǎn)業(yè)化關鍵技術研究”、“在線低輻射玻璃低成本制造及多功能復合關鍵技術研究”、“真空玻璃規(guī)模化生產(chǎn)關鍵技術研究”、“保溫與結(jié)構(gòu)一體化墻體及屋面材料制造與應用技術研究”、“石膏復合凝膠材料和儲能材料的研究與開發(fā)”等課題，國撥經(jīng)費2716萬元。

項目的主要任務目標是：

建成250萬M2/年可鋼化銀基低輻射玻璃示范生產(chǎn)線，產(chǎn)品合格率≥98%，輻射率≤0.05，傳熱系數(shù)≤1.45w/M2k;

建成兩條500噸/天高透和遮陽在線鍍膜低輻射玻璃示范生產(chǎn)線，輻射率≤0.15，傳熱系數(shù)≤2.1w/M2k，鍍膜成本≤7元/M2;

建成30萬M2/年真空玻璃示范生產(chǎn)線，產(chǎn)品傳熱系數(shù)≤1.45w/M2k，壽命20年以上；

建成30萬M3/年高性能加氣混凝土示范生產(chǎn)線，400級產(chǎn)品導熱系數(shù)≤0.1w/Mk，抗壓強度≥3MPa, 500級產(chǎn)品導熱系數(shù)≤0.2w/Mk，抗壓強度≥4MPa,預制部件抗彎載荷≥5000N，單點吊掛≥900N；

建成30萬M2/年高強低導熱泡沫混凝土板材示范生產(chǎn)線，150級產(chǎn)品導熱系數(shù)≤0.048w/Mk，抗壓強度≥0.1MPa, 800級產(chǎn)品導熱系數(shù)≤0.18w/Mk，抗壓強度≥7MPa；

建成石膏基相變儲能墻板和砌塊示范生產(chǎn)線，相對導熱系數(shù)降低20%，墻板抗折強度/自重≥1.5，抗壓強度≥3.5MPa,砌塊斷裂載荷≥1.6kN。

在建筑室內(nèi)化學污染物減排方面，已在2011年啟動了“甲醛近零排放的尿醛樹脂及其人造板研究開發(fā)”項目。生產(chǎn)和使用人造板是提高木材利用率的有效途徑，尿醛樹脂是價格最低廉且使用性能優(yōu)異的人造板用膠，但其分子鏈中含有易分解出單體甲醛的亞甲基醚結(jié)構(gòu)，用尿醛樹脂制造的人造板在其整個壽命期內(nèi)，都不斷地向環(huán)境釋放甲醛，而甲醛是已知的對人體極有害的化學物質(zhì)，因此，解決尿醛樹脂甲醛釋放問題是解決建筑物室內(nèi)甲醛污染的關鍵。所列項目已設計出消除傳統(tǒng)尿醛樹脂分子鏈中的亞甲基醚結(jié)構(gòu)的新型尿醛樹脂，原料成本增加不多，徹底解決了甲醛釋放問題，已完成中試，將在后年上半年建成2萬噸/年甲醛近零釋放尿醛樹脂及其20萬M3/年人造板示范生產(chǎn)線。兩年后，我們將有能力從根本上解決由于使用傳統(tǒng)尿醛樹脂所產(chǎn)生的建筑物室內(nèi)甲醛危害問題。

上述“十二五”期間的與建筑節(jié)能減排相關的項目和課題從明年底起將陸續(xù)完成并驗收，相關產(chǎn)品和技術將陸續(xù)進入市場，屆時，希望能夠?qū)ξ覈ㄖ?jié)能減排發(fā)揮應有的帶動和促進作用。