【摘要】在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗中,建筑行業(yè)的比例已經(jīng)達(dá)到了30%,建筑節(jié)能顯然已經(jīng)成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。在當(dāng)期的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,經(jīng)濟(jì)因素在很大程度上決定了建筑節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用,由此看來,針對(duì)現(xiàn)代建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益及相關(guān)政策的研究就顯得必不可少。文章對(duì)現(xiàn)代建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析,并且給出了一些建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)方面的政策。
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工中,節(jié)能建筑已顯得尤為重要。我國(guó)是一個(gè)人口眾多、資源相對(duì)不足的國(guó)家,資源的消耗帶來的是環(huán)境的日益惡化。當(dāng)前我國(guó)政府提出建設(shè)節(jié)約型社會(huì),就是要把節(jié)約能源作為發(fā)展的重中之重,在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中,要注重能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,在發(fā)展中注重環(huán)境保護(hù)?,F(xiàn)代建筑節(jié)能隨著環(huán)保的重視也引起了人們的逐步重視,節(jié)能材料的廣泛運(yùn)用帶動(dòng)了環(huán)境的日益改善,人們開始注重建筑的節(jié)能和環(huán)保效益,也注重節(jié)能給人們帶來的經(jīng)濟(jì)效益,而這些對(duì)推進(jìn)社會(huì)技術(shù)進(jìn)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(qiáng)現(xiàn)代建筑節(jié)能技術(shù)的開發(fā),重視建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益就顯得日益重要。
一、建筑節(jié)能的涵義
(一)建筑節(jié)能是指在建筑物的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、改造和正式使用過程中,采用先進(jìn)的節(jié)能措施,執(zhí)行一定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用新的建筑工藝技術(shù)、設(shè)備和新的節(jié)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(yùn)行管理,將可再生資源完美地運(yùn)用到建筑物的設(shè)計(jì)和建設(shè)中,保證了建筑物室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn),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(gè)方面的內(nèi)容,使得彼此互相促進(jìn),缺一不可。
(二)以未實(shí)施節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)之前的建筑,為達(dá)到規(guī)定的室內(nèi)熱環(huán)境水平所消耗的能源為基礎(chǔ)能耗(定為100%);實(shí)施節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后,符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑達(dá)到同樣規(guī)定的室內(nèi)熱環(huán)境水平所消耗的能源,只有原基礎(chǔ)能耗的50%。
二、我國(guó)目前建筑能耗狀況
(一)現(xiàn)有和新增建筑量巨大,總能耗巨大,環(huán)境惡化
我國(guó)目前的現(xiàn)有建筑面積巨大,總面積約為400億平方米,預(yù)計(jì)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(kuò)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(huì)總耗能的30%左右,加上各類建材的生產(chǎn)消耗,總消耗預(yù)計(jì)約占全社會(huì)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(guó)鋼材用量的30%,水泥使用比例占到25%。在建筑施工中,產(chǎn)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(guó)要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的壓力是巨大的,由此面臨的環(huán)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(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)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(guó)建筑外墻熱損失是發(fā)達(dá)國(guó)家同類建筑的3~5倍,窗的熱損失在2倍以上。
三、建筑節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)能建筑經(jīng)濟(jì)分析主要參照以下幾個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行。
(一)節(jié)能投資。節(jié)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(jié)構(gòu),由此帶來建筑工程造價(jià)的提高。一般來說,節(jié)能50%的住宅投資增長(zhǎng)率可以控制在10%以內(nèi)。
(二)節(jié)能收益。節(jié)能收益主要是指建筑由于采用了一些節(jié)能措施使得整個(gè)建筑的能耗降低,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用降低。與傳統(tǒng)的建筑相比,節(jié)能建筑的設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷小,在整個(gè)維護(hù)上費(fèi)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(jié)省了一部分費(fèi)用的開支;節(jié)能材料的使用也改善了建筑室內(nèi)的環(huán)境,提高了住戶的工作效率。與普通的住宅相比,節(jié)能建筑的節(jié)能率在52.7~55.3%之間。
(三)投資回收期。節(jié)能建筑的投資回收期一般不應(yīng)超過10年。
(四)節(jié)能建筑生命周期收益。節(jié)能建筑生命周期收益主要通過非節(jié)能建筑生命周期總費(fèi)用與節(jié)能建筑生命周期總費(fèi)用之間的差值來計(jì)算。
四、案例分析
以長(zhǎng)春市一棟六層的家庭住宅為研究對(duì)象,對(duì)該住宅在采用節(jié)能措施前后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較,通過比較來分析節(jié)能住宅的經(jīng)濟(jì)效益,分析其對(duì)于能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)等方面的作用。
根據(jù)吉林省《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB22/450-2007)(2009年版)(以下簡(jiǎn)稱節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)),本文只對(duì)該住宅的外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能措施的改進(jìn),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(diào)降溫,能效比為2.2,冬季采用電暖氣設(shè)備采暖,能效比為1.0,由此來計(jì)算出該住宅一年內(nèi)空調(diào)采暖設(shè)備的能耗來作為該住宅的基礎(chǔ)能耗值。由于該地區(qū)的住宅節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求在全年使用空調(diào)采暖設(shè)備的基礎(chǔ)上要達(dá)到基礎(chǔ)能耗節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn),因此,除了使用外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)來確保隔熱保溫外,還必須考慮使用效果較高的空調(diào)采暖設(shè)備,兩種節(jié)能措施的綜合運(yùn)用對(duì)于該住宅的節(jié)能貢獻(xiàn)率均達(dá)到25%左右。
該住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用一系列節(jié)能措施后,能保證該住宅達(dá)到節(jié)能50%的目標(biāo),該住宅采取的節(jié)能措施能夠符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),有效降低了能耗,達(dá)到了節(jié)能的目的,見表1。
表1 普通住宅與節(jié)能住宅結(jié)構(gòu)布置能耗對(duì)比各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比(K為傳熱系數(shù))
普通住宅 節(jié)能住宅
外墻 使用210mm的實(shí)心磚墻并且墻磚兩面進(jìn)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(nèi)遮陽結(jié)構(gòu),K=6.3W∕(m2·K) 使用單框雙玻塑鋼窗,內(nèi)遮陽結(jié)構(gòu),K=3.1W∕(m2·K)
屋面 使用鋼筋混凝土屋面加簡(jiǎn)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(tái)門 單層木門結(jié)構(gòu),K=4.5W∕(m2·K)
窗墻比 南北方向的窗墻比設(shè)定平均值為0.21
氣密性 各門窗的氣密性均達(dá)到GB7017規(guī)定的Ⅲ級(jí)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(jì)算:通過對(duì)比可以觀察普通住宅和節(jié)能住宅兩者主要在外窗、外墻及屋面冷負(fù)荷方面的不同,其中普通住宅為2199.5kWh,節(jié)能住宅為1479.1kWh,可以認(rèn)為節(jié)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(jì)算:通過相關(guān)計(jì)算可以得出普通住宅單位面積的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷為227.7kW,節(jié)能住宅單位面積的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷為138.8kW,可以認(rèn)為單位面積內(nèi)節(jié)能住宅的熱負(fù)荷比普通住宅減少88.9kW。節(jié)能住宅在采暖期的耗熱量比普通住宅減少94915kWh。
根據(jù)我國(guó)空調(diào)電器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于最低能效比的有關(guān)規(guī)定,家用空調(diào)電器的能效比為2.6。在本文中則設(shè)定采暖設(shè)備的平均能效比為1.7。這主要是考慮到當(dāng)前一些家庭中對(duì)于采暖設(shè)備的實(shí)際使用情況。一般來說,單純地使用熱泵型空調(diào)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(shè)備的同時(shí)運(yùn)用。通常空調(diào)在夏季的使用時(shí)間多為100天左右,本文以100天計(jì)算,電價(jià)則以0.52元/kWh計(jì),在此設(shè)定基礎(chǔ)上,可以根據(jù)空調(diào)電器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的最低能效比來計(jì)算此狀態(tài)下夏季家用空調(diào)電器的能效比為(720.4×100)/2.1=34304kWh,則節(jié)省電費(fèi)34304kWh*0.52元/kWh=17838元;冬季則可減少94915÷1.7=55832kWh,節(jié)省電費(fèi)55832kWh*0.52元/kWh=29033元。
綜上所述,僅考慮改善外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能效果,則該住宅每年空調(diào)采暖節(jié)能電量可減少(34304+29033)/3960=15.99kWh/m2。根據(jù)以上計(jì)算可以看出,全面使用節(jié)能措施改善住宅環(huán)境對(duì)于節(jié)約能源發(fā)揮了主要作用。
五、完善建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)政策
(一)加強(qiáng)建筑節(jié)能工程參與主體的節(jié)能意識(shí)
我們不能將節(jié)能僅僅停留在法律法規(guī)和相關(guān)管理政策制度上,而且還要在思想意識(shí)上有所提高,增強(qiáng)重視。當(dāng)前我國(guó)政府已經(jīng)明確了指導(dǎo)方針,要建設(shè)節(jié)約型社會(huì),大力發(fā)展節(jié)能經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì),重視建筑節(jié)能材料的使用,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和能源消耗意識(shí)。因?yàn)槲覀円呀ㄖ?jié)能作為國(guó)家的一項(xiàng)重大方針政策來抓,從建筑節(jié)能的相關(guān)立法和節(jié)能技術(shù)的開發(fā)運(yùn)用入手,鼓勵(lì)民眾重視節(jié)能技術(shù),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(dǎo),才能把節(jié)能放在優(yōu)先的地位,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
(二)設(shè)立節(jié)能專項(xiàng)資金
從國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來看,節(jié)能專項(xiàng)資金的應(yīng)該以財(cái)政撥款為主。因此,我國(guó)應(yīng)該設(shè)計(jì)節(jié)能專項(xiàng)資金,加大中央和地方的財(cái)政撥款力度。根據(jù)每年的建筑節(jié)能規(guī)劃,在年度財(cái)政預(yù)算中列支,統(tǒng)一撥款到建筑節(jié)能專項(xiàng)資金中,作為建筑節(jié)能資金的穩(wěn)定來源。另一方面,擴(kuò)大節(jié)能專項(xiàng)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(jié)能資金;二是征收能源消耗稅,這樣一方面可以籌措節(jié)能專項(xiàng)資金,另一方面還可以促使建筑業(yè)主積極采取節(jié)能改造方案;三是實(shí)行電費(fèi)附加;四是開展國(guó)際項(xiàng)目的合作,爭(zhēng)取國(guó)外節(jié)能投資,多方面爭(zhēng)取資金來源;五是合理利用罰款收入,對(duì)于違反建筑節(jié)能法律法規(guī)的相關(guān)單位進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰,將處罰的經(jīng)濟(jì)收入進(jìn)行合理運(yùn)用,形成獎(jiǎng)罰分明的良性互補(bǔ)。
(三)鼓勵(lì)建筑節(jié)能技術(shù)攻關(guān)
在提倡建筑節(jié)能的基礎(chǔ)上,我們還需要圍繞節(jié)能建筑的建設(shè),積極開展建筑節(jié)能相關(guān)技術(shù)的攻關(guān),增加技術(shù)研發(fā)資金,加大建筑節(jié)能技術(shù)的研發(fā)力度。在建筑節(jié)能技術(shù)研發(fā)上,要加大資金的投入、人才的投入,同時(shí)還要研制出符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的各類節(jié)能材料、產(chǎn)品和設(shè)備。在建筑節(jié)能技術(shù)的研發(fā)中,可以廣泛開展國(guó)際合作,吸取國(guó)外的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)和節(jié)能技術(shù),注重建筑節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新性,將一些國(guó)際上先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐中,在技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)上,廣泛地推廣技術(shù)的應(yīng)用范圍,促進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]江億.破解建筑節(jié)能難題[J].中國(guó)建設(shè)信息,2011(13).
[2]宋波.中國(guó)建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能策略[J].建設(shè)科技,2008(20).
[3]邵明輝.我國(guó)建筑節(jié)能對(duì)策研究[J].價(jià)值工程,2010(34).
[4]韓玲.淺談外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料的推廣應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程,2011(08).
[5]文家通.關(guān)于房屋建筑節(jié)能施工技術(shù)的研究[J].科技傳播,2011(15).
[6]陳光輝.議推動(dòng)建筑節(jié)能的對(duì)策[J].科技傳播,2011(11).
作者簡(jiǎn)介:于紅妹(1977-),女,吉林長(zhǎng)春人,長(zhǎng)春市工程咨詢服務(wù)中心,研究方向:工程咨詢。
(責(zé)任編輯:劉晶晶)