【摘要】在我國國民經濟總能耗中,建筑行業的比例已經達到了30%,建筑節能顯然已經成為我國實現可持續發展的重要課題之一。在當期的市場經濟環境下,經濟因素在很大程度上決定了建筑節能技術的推廣和應用,由此看來,針對現代建筑節能經濟效益及相關政策的研究就顯得必不可少。文章對現代建筑節能經濟效益進行了分析,并且給出了一些建筑節能經濟方面的政策。
【關鍵詞】建筑節能節能技術經濟效益
在現代建筑設計與施工中,節能建筑已顯得尤為重要。我國是一個人口眾多、資源相對不足的國家,資源的消耗帶來的是環境的日益惡化。當前我國政府提出建設節約型社會,就是要把節約能源作為發展的重中之重,在可持續發展戰略中,要注重能源與環境的協調發展,在發展中注重環境保護。現代建筑節能隨著環保的重視也引起了人們的逐步重視,節能材料的廣泛運用帶動了環境的日益改善,人們開始注重建筑的節能和環保效益,也注重節能給人們帶來的經濟效益,而這些對推進社會技術進步、資源合理利用、提高人們生活水平起著重要的作用。因此加強現代建筑節能技術的開發,重視建筑節能經濟效益就顯得日益重要。
一、建筑節能的涵義
(一)建筑節能是指在建筑物的設計、規劃、建設、改造和正式使用過程中,采用先進的節能措施,執行一定的節能標準,運用新的建筑工藝技術、設備和新的節能材料,全面提高建筑物的保溫性能和隔熱性能,提高了建筑物的采暖供熱和制冷效率,建筑物使用性能上不再單純地以消耗大量資源為主,而是采用人性化的運行管理,將可再生資源完美地運用到建筑物的設計和建設中,保證了建筑物室內環境質量的高標準,采暖供熱和制冷、照明、供水能耗得到了極大的降低,全面提高了用能效率和利用可再生資源等多個方面的內容,使得彼此互相促進,缺一不可。
(二)以未實施節能標準之前的建筑,為達到規定的室內熱環境水平所消耗的能源為基礎能耗(定為100%);實施節能標準后,符合節能標準的建筑達到同樣規定的室內熱環境水平所消耗的能源,只有原基礎能耗的50%。
二、我國目前建筑能耗狀況
(一)現有和新增建筑量巨大,總能耗巨大,環境惡化
我國目前的現有建筑面積巨大,總面積約為400億平方米,預計2020年新增建筑面積約為300億平方米,增幅明顯。建筑面積的擴大帶來的是土地的大量使用以及資源的日益消耗。在新增建筑面積中,直接消耗的能源就占到了全社會總耗能的30%左右,加上各類建材的生產消耗,總消耗預計約占全社會總消耗的48%左右。建筑用水占到了城市用水的45%,各類鋼材使用量占到了全國鋼材用量的30%,水泥使用比例占到25%。在建筑施工中,產生的諸如空氣污染、電磁污染等占到了30%,建筑垃圾增量顯著,占到垃圾總量的40%。因此在未來的10年里,我國要實現經濟的可持續發展的壓力是巨大的,由此面臨的環境惡化和資源消耗壓力也是巨大的。
(二)建筑用能效率低,單位建筑面積能耗高
與發達國家相比,中國住宅的單位采暖建筑面積要多消耗2~3倍以上的能源;中國建筑外墻熱損失是發達國家同類建筑的3~5倍,窗的熱損失在2倍以上。
三、建筑節能的經濟效益
節能建筑經濟分析主要參照以下幾個指標來進行。
(一)節能投資。節能投資主要是指在一般的建筑外圍增加保溫隔熱性能的結構,由此帶來建筑工程造價的提高。一般來說,節能50%的住宅投資增長率可以控制在10%以內。
(二)節能收益。節能收益主要是指建筑由于采用了一些節能措施使得整個建筑的能耗降低,運行維護費用降低。與傳統的建筑相比,節能建筑的設備運行負荷小,在整個維護上費用就有所降低;建筑物由于增添了保溫隔熱的措施,從而也就節省了一部分費用的開支;節能材料的使用也改善了建筑室內的環境,提高了住戶的工作效率。與普通的住宅相比,節能建筑的節能率在52.7~55.3%之間。
(三)投資回收期。節能建筑的投資回收期一般不應超過10年。
(四)節能建筑生命周期收益。節能建筑生命周期收益主要通過非節能建筑生命周期總費用與節能建筑生命周期總費用之間的差值來計算。
四、案例分析
以長春市一棟六層的家庭住宅為研究對象,對該住宅在采用節能措施前后的技術經濟效益進行比較,通過比較來分析節能住宅的經濟效益,分析其對于能源節約、環境保護等方面的作用。
根據吉林省《居住建筑節能設計標準》(DB22/450-2007)(2009年版)(以下簡稱節能標準),本文只對該住宅的外圍圍護結構進行節能措施的改進,在保證夏季和冬季溫度分別在25℃和16℃的基本條件下,夏季使用空調降溫,能效比為2.2,冬季采用電暖氣設備采暖,能效比為1.0,由此來計算出該住宅一年內空調采暖設備的能耗來作為該住宅的基礎能耗值。由于該地區的住宅節能標準要求在全年使用空調采暖設備的基礎上要達到基礎能耗節能50%的標準,因此,除了使用外圍圍護結構來確保隔熱保溫外,還必須考慮使用效果較高的空調采暖設備,兩種節能措施的綜合運用對于該住宅的節能貢獻率均達到25%左右。
該住宅的圍護結構采用一系列節能措施后,能保證該住宅達到節能50%的目標,該住宅采取的節能措施能夠符合節能標準,有效降低了能耗,達到了節能的目的,見表1。
表1 普通住宅與節能住宅結構布置能耗對比各項參數對比(K為傳熱系數)
普通住宅 節能住宅
外墻 使用210mm的實心磚墻并且墻磚兩面進行抹灰處理,K=2.0W(m2·K) 使用水泥砂漿材料搭配矩形多孔空心磚,外用保溫砂漿,K=1.45W(m2·K)
外窗 使用單層鋁合金窗,內遮陽結構,K=6.3W∕(m2·K) 使用單框雙玻塑鋼窗,內遮陽結構,K=3.1W∕(m2·K)
屋面 使用鋼筋混凝土屋面加簡單保溫隔熱措施,K=1.4W∕(m2·K) 使用鋼筋混凝土屋面加3cm厚聚苯板保溫層隔熱措施,K=0.93W∕(m2·K)
陽臺門 單層木門結構,K=4.5W∕(m2·K)
窗墻比 南北方向的窗墻比設定平均值為0.21
氣密性 各門窗的氣密性均達到GB7017規定的Ⅲ級要求
外形尺寸 建筑平面尺寸60×10m2,高17.5m,建筑面積4120m2
日耗冷量差值的計算:通過對比可以觀察普通住宅和節能住宅兩者主要在外窗、外墻及屋面冷負荷方面的不同,其中普通住宅為2199.5kWh,節能住宅為1479.1kWh,可以認為節能住宅的日耗冷量比普通住宅減少了720.4kWh。
采暖期耗熱量差值的計算:通過相關計算可以得出普通住宅單位面積的圍護結構熱負荷為227.7kW,節能住宅單位面積的圍護結構熱負荷為138.8kW,可以認為單位面積內節能住宅的熱負荷比普通住宅減少88.9kW。節能住宅在采暖期的耗熱量比普通住宅減少94915kWh。
根據我國空調電器國家標準中對于最低能效比的有關規定,家用空調電器的能效比為2.6。在本文中則設定采暖設備的平均能效比為1.7。這主要是考慮到當前一些家庭中對于采暖設備的實際使用情況。一般來說,單純地使用熱泵型空調器或單純的使用電熱型采暖器的已不多見,而是兩種采暖設備的同時運用。通常空調在夏季的使用時間多為100天左右,本文以100天計算,電價則以0.52元/kWh計,在此設定基礎上,可以根據空調電器國家標準中所規定的最低能效比來計算此狀態下夏季家用空調電器的能效比為(720.4×100)/2.1=34304kWh,則節省電費34304kWh*0.52元/kWh=17838元;冬季則可減少94915÷1.7=55832kWh,節省電費55832kWh*0.52元/kWh=29033元。
綜上所述,僅考慮改善外圍圍護結構的節能效果,則該住宅每年空調采暖節能電量可減少(34304+29033)/3960=15.99kWh/m2。根據以上計算可以看出,全面使用節能措施改善住宅環境對于節約能源發揮了主要作用。
五、完善建筑節能經濟政策
(一)加強建筑節能工程參與主體的節能意識
我們不能將節能僅僅停留在法律法規和相關管理政策制度上,而且還要在思想意識上有所提高,增強重視。當前我國政府已經明確了指導方針,要建設節約型社會,大力發展節能經濟、低碳經濟,重視建筑節能材料的使用,增強環保意識和能源消耗意識。因為我們要把建筑節能作為國家的一項重大方針政策來抓,從建筑節能的相關立法和節能技術的開發運用入手,鼓勵民眾重視節能技術,限制建筑耗能。只有這樣,才能使民眾有法可依,在政策上有引導,才能把節能放在優先的地位,促進經濟的可持續發展。
(二)設立節能專項資金
從國外一些發達國家的經驗來看,節能專項資金的應該以財政撥款為主。因此,我國應該設計節能專項資金,加大中央和地方的財政撥款力度。根據每年的建筑節能規劃,在年度財政預算中列支,統一撥款到建筑節能專項資金中,作為建筑節能資金的穩定來源。另一方面,擴大節能專項資金的籌集渠道。具體來說,一是可以征收部分的墻改基金作為建筑節能資金;二是征收能源消耗稅,這樣一方面可以籌措節能專項資金,另一方面還可以促使建筑業主積極采取節能改造方案;三是實行電費附加;四是開展國際項目的合作,爭取國外節能投資,多方面爭取資金來源;五是合理利用罰款收入,對于違反建筑節能法律法規的相關單位進行經濟處罰,將處罰的經濟收入進行合理運用,形成獎罰分明的良性互補。
(三)鼓勵建筑節能技術攻關
在提倡建筑節能的基礎上,我們還需要圍繞節能建筑的建設,積極開展建筑節能相關技術的攻關,增加技術研發資金,加大建筑節能技術的研發力度。在建筑節能技術研發上,要加大資金的投入、人才的投入,同時還要研制出符合國際標準的各類節能材料、產品和設備。在建筑節能技術的研發中,可以廣泛開展國際合作,吸取國外的先進管理經驗和節能技術,注重建筑節能技術的創新性,將一些國際上先進的節能技術廣泛應用于生產和生活實踐中,在技術研發的基礎上,廣泛地推廣技術的應用范圍,促進建筑節能技術的快速發展。
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作者簡介:于紅妹(1977-),女,吉林長春人,長春市工程咨詢服務中心,研究方向:工程咨詢。
(責任編輯:劉晶晶)