何丹,董孟能,黃渝蘭,丁勇
(1重慶市建設技術發展中心,重慶 400015;2重慶市城鄉建設委員會,重慶 400014;3重慶大學 城市建設與環境工程學院,重慶 400045)
重慶市各類典型公共建筑節能改造效益分析
何丹1,董孟能2,黃渝蘭3,丁勇3
(1重慶市建設技術發展中心,重慶 400015;2重慶市城鄉建設委員會,重慶 400014;3重慶大學 城市建設與環境工程學院,重慶 400045)
該文根據重慶市已啟動實施的68個國家機關辦公建筑與大型公共建筑改造示范項目,對辦公、商場、文化教育等三大類建筑節能改造中各單項改造成本、年節約費用進行統計分析,并對這三大類建筑在財政資金補助前后的投資回收期進行對比分析,總結提出了節能改造效益較好的建筑類型,以期有效指導公共建筑節能改造工作。
公共建筑;節能改造;效益分析;靜態投資回收期;辦公建筑;商場建筑;文化教育建筑
近年來,隨著城鄉建設事業的快速發展,公共建筑大量增加,其能耗較高的問題日益突出,公共建筑節能工作已成為建筑節能工作的重要方面。其中,做好以國家機關辦公建筑和大型公共建筑為重點的公共建筑節能改造工作,對促進和帶動全社會節能,實現節能減排目標任務意義重大。2011年財政部、住房和城鄉建設部啟動了公共建筑節能改造重點城市建設工作,重慶市被國家列為全國首批重點城市,為完成400萬m2的公共建筑節能改造目標任務,重慶市已于2013年底啟動實施了68個面積近320萬m2的公共建筑改造示范項目。
為有效指導公共建筑節能改造工作,本文對重慶公共建筑節能改造示范項目進行了統計分析,重點研究了改造項目中涉及最多的辦公、商場、文化教育等三大類公共建筑的各單項改造成本、年節約費用及各類型建筑在財政資金補助前后的投資回收期。
本文按不同建筑類型,對各單項改造成本、年節約費用等進行分類研究。節能改造項主要包括:照明系統、空調系統、動力系統、供配電系統及其他。以下是各類公共建筑節能改造經濟分析。
圖1給出了辦公建筑節能改造成本及年節約費用分布情況,由圖1可知,辦公建筑的照明系統、空調系統、供配電系統、動力系統及其他項節能改造成本分別為:30.0、44.8、14.0、4.1、4.5(元/m2);年節約費用分別為:5.1、5.4、2.5、1.3、1.2(元/m2)。由此可見,空調系統節能改造的成本最高,但其年節約費用也最高;照明系統節能改造成本及年節約費用均僅次于空調系統。動力系統及其他項節能改造成本及年節約費用均較低。

圖1 辦公建筑節能改造成本及年節約費用分布
為了更進一步分析改造成本與年節約費用的關系及更直觀判斷各單項節能改造的經濟性,在不考慮財政資金補助的前提下,對各項改造的靜態投資回收期進行計算、分析。由表1可知,靜態投資回收期最長的是空調系統改造,為8.3年,且高于總改造的靜態投資回收期,可見空調系統改造經濟性最差;其余各項的靜態投資回收期均低于總改造,相對經濟性較好,尤其是動力系統,靜態投資回收期只有3.2年。

表1 辦公建筑各項改造靜態投資回收期
圖2給出了商場建筑節能改造成本及年節約費用分布情況,由圖2可知,商場建筑的照明系統、空調系統、供配電系統、動力系統及其他項節能改造成本分別為:31.5、67.5、66.5、12.5、8.4 (元/m2);年節約費用分別為:12.3、12.3、4.0、5.4、0.4(元/m2)。由此可見,空調系統和供配電系統節能改造的成本最高;照明系統節能改造成本均比空調系統、供配電系統低一半,但年節約費用卻與空調系統相同,且是供配電系統的3倍。

圖2 商場建筑節能改造成本及年節約費用分布
在不考慮財政資金補助的前提下,對商場建筑各單項節能改造的靜態投資回收期進行計算、分析。由表2可知,靜態回收期最長的是其他項改造及供配電系統改造,且遠遠高于總改造的靜態投資回收期,可見其他項及供配電系統節能改造經濟性較差;照明系統、空調系統及動力系統的改造靜態投資回收期均比總改造的靜態投資回收期低,可見這三項節能改造的相對經濟性較好,尤其是照明系統和動力系統的改造,其靜態投資回收期均比總改造的靜態投資回收期低2倍。

表2 商場建筑各項改造靜態投資回收期
圖3給出了文化教育建筑節能改造成本及年節約費用分布情況,由圖3可知,文化教育建筑的照明系統、空調系統、供配電系統、動力系統及其他項節能改造成本分別為:29.7、5.3、16.6、2.2、2.9(元/m2);年節約費用分別為:2.4、0.6、1.2、0.4、0.2(元/m2)。由此可見,照明系統節能改造的成本和年節約費用均最高;供配電系統節能改造成本及年節約費用均僅次于照明系統;空調系統節能改造成本和年節約費用均較低,且遠比辦公建筑和商場建筑的空調系統節能改造要低,造成這種差異的主要原因是文化教育建筑對空調系統的改造一般只增加空調節能控制裝置。

圖3 文化教育建筑節能改造成本及年節約費用分布
在不考慮財政資金補助的前提下,對文化教育建筑各單項節能改造的靜態投資回收期進行計算、分析。由表3可知,靜態投資回收期較長的是其他項改造及供配電系統改造,且高于總改造的靜態投資回收期,可見供配電系統及其他項改造經濟性較差;照明系統、空調系統及動力系統改造的靜態投資回收期均低于總改造的靜態投資回收期,改造經濟性較好,尤其是動力系統的改造,其靜態投資回收期均比總改造的靜態投資回收期低2倍。

表3 文化教育建筑各項改造靜態投資回收期
根據《重慶市公共建筑節能改造重點城市示范項目管理暫行辦法》第二十條規定,示范項目按照節能量審核機構核定的節能率和改造建筑面積進行補助,其補助標準為:單位建筑面積能耗下降25%(含)以上的,按40元/m2進行補助;單位建筑面積能耗下降20%(含)至25%的,按35元/m2進行補助。為了分析財政資金補助在節能改造中發揮的作用,以各改造項目的預測節能率和建筑面積為財政資金補助依據,對已啟動的示范項目進行統計、分析,重點對辦公、商場及文化教育建筑在財政資金補助前后的靜態投資回收期進行對比分析。
圖4分別給出了辦公建筑在有和無財政資金補助的情況下的靜態投資回收期分布情況,統計了23個改造項目,兩水平線指有和無財政資金補貼時,各項目靜態投資回收期的平均值。由圖4可知,辦公建筑在有和無財政資金補助的情況下,各項目平均靜態投資回收期分別為7.6年和4.0年。由此可見,有財政資金的補助后,節能改造的靜態投資回收期將縮短3.6年。

圖4 辦公建筑靜態投資回收期分布圖
圖5分別給出了辦公建筑各改造項目的平均財政補助約占節能改造成本比例的分布情況,從圖5中可知,辦公建筑各改造項目的平均財政補助約占節能改造成本的60%。可見,財政資金補助在辦公建筑的節能改造中發揮作用較大。

圖5 辦公建筑財政資金補助占成本比例分布圖
圖6給出了商場建筑在有和無財政資金補助的情況下的靜態投資回收期分布情況,圖例內容同辦公建筑。由圖6可知,商場建筑在有和無財政資金補助的情況下,平均靜態投資回收期分別為8.7年和7.4年。由此可見,有財政資金的補助后,節能改造的靜態投資回收期將縮短1.3年。

圖6 商場建筑靜態投資回收期分布圖
圖7分別給出了商場建筑各改造項目的平均財政補助約占節能改造成本比例的分布情況,從圖7中可知,商場建筑各改造項目的平均財政補助約占節能改造成本的30%。可見,財政資金補助在商場建筑的節能改造中發揮作用較辦公建筑低。

圖7 商場建筑財政資金補助占成本比例分布圖
圖8給出了文化教育建筑在有和無財政資金補助的情況下的靜態投資回收期分布情況,圖例內容同辦公建筑。由圖8可知,文化教育建筑在有和無財政資金補助的情況下,平均靜態投資回收期分別為13.7年和0.3年。由此可見,有財政資金的補助后,節能改造的靜態投資回收期將縮短13.4年。約有53%的文化教育建筑在財政資金補貼的前提下,其靜態投資回收期出現了負值,即該部分建筑在節能改造中,即不需要任何投資,還有額外多余的補貼,可見其改造效益最好。

圖8 文化教育建筑靜態投資回收期分布圖
圖9分別給出了文化教育建筑各改造項目的平均財政補助約占節能改造成本比例的分布情況,從圖9可知,文化教育建筑各改造項目的平均財政補助約占節能改造成本的100%。由此可見,與辦公、商場建筑相比,財政資金補貼在文化教育建筑的節能改造中發揮作用最大,效益最好。

圖9 文化教育建筑財政資金補助占成本比例分布圖
經對重慶市已啟動實施的68個國家機關辦公建筑與大型公共建筑改造示范項目中的辦公建筑、商場建筑、文化教育建筑的節能改造成本、年節約費用及靜態投資回收期統計、分析,總結如下。
(1)在不考慮財政資金補助的前提下,辦公建筑各單項節能改造措施的靜態投資回收期及排序為:動力系統3.2年;其他項3.8年;供配電系統5.6年;照明系統5.9年;空調系統8.3年。
(2)在不考慮財政資金補助的前提下,商場建筑各單項節能改造措施的靜態投資回收期及排序為:動力系統2.3年;照明系統2.6年;空調系統5.5年;供配電系統16.6年;其他項21.0年。
(3)在不考慮財政資金補助的前提下,文化教育建筑各單項節能改造措施的靜態投資回收期及排序為:動力系統5.5年;空調系統 10.0年;照明系統13.0年;供配電系統13.8年;其他項14.5年。
(4)在不考慮財政資金補助的前提下,各類建筑的靜態投資回收期及排序為:辦公建筑7.6年;商場建筑8.7年;文化教育建筑13.7年。
(5)考慮財政資金補助后,各類建筑的靜態投資回收期及排序為:文化教育建筑0.3年;辦公建筑4.0年;商場建筑7.4年。財政資金補助在文化教育建筑的節能改造中發揮作用最大,且節能改造效益最好。
(6)考慮財政資金補助后,各類建筑的平均財政資金補助占節能改造成本的比例分別為:文化教育建筑100%;辦公建筑60%;商場建筑30%。
(7)各類建筑節能改造的資金重點在照明、空調系統改造,這一方面反映了當前改造的技術側重點,另一方面為財政資金的引導提出了參考。
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Analysison Energy Saving Reconstruction Efficiency of TypicalPublic Buildings in Chongqing
Based on thedemonstrative reconstruction projectsof 68 office buildingsof nationaldepartmentsand large public buildingsunder construction in Chongqing,the reconstruction costand yearly costsavings in the three kindsof buildings likeoffice building,businessbuilding and cultural buildings are statistically analyzed and the investment payoff period of the three kindsof buildingsbefore and after fiscal subsidy are compared and analyzed.The building typewith betterenergy saving reconstruction efficiency issummarized and presented for futureefficientguidance.
public building;energy saving reconstruction;efficiency analysis;static payback time;officebuilding;businessbuilding;culturalbuilding
TU 111.19+5
A
1671-9107(2014)06-0045-04
基金論文:該論文為重慶市科委科技惠民計劃項目(項目編號:cstc2013jcsf90002)論文之一。
10.3969/j.issn.1671-9107.2014.06.045
2014-05-09
何丹(1982-),女,重慶人,本科,高級工程師,主要從事建筑節能和綠色低碳建筑相關管理及技術研究。