肖曙露+陳莉

摘要：以合肥市某超高層住宅建筑項目為例，探討了合肥地區(qū)居住建筑實施建筑節(jié)能65%的可能性。對合肥市某超高層住宅建筑項目7#住宅樓，運用清華斯維爾節(jié)能軟件計算了項目節(jié)能率，并對達到安徽地區(qū)節(jié)能50%強制性節(jié)能要求和節(jié)能65%時的節(jié)能技術經濟可行性進行了分析對比。

關鍵詞：超高層;居住建筑;節(jié)能;經濟分析

中圖分類號：TU111.195

文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2014）12-0209-05

1引言

隨著我國經濟的快速增長，資源環(huán)境的約束日趨加大。作為國民經濟重要產業(yè)之一的建筑業(yè)，是節(jié)能減排最重要的領域之一。目前，我國每年約新增20億m2新建建筑，建筑能源消耗占到社會能源總消耗量的27.5%。因此，我國應大力倡導建筑業(yè)綠色低碳發(fā)展，抓緊實施建筑節(jié)能的各項政策措施。

北京、天津等已從2005年開始執(zhí)行居住建筑節(jié)能65%設計標準;重慶、上海等已從2008年開始實施居住建筑節(jié)能65%設計標準;此外，河北、江蘇、浙江等省已從2011年起開始實行建筑節(jié)能65%設計標準。安徽省近幾年一直在穩(wěn)步推進建筑節(jié)能工作，2011年安徽省發(fā)布新的《安徽省公共建筑節(jié)能設計標準》和《安徽省居住建筑節(jié)能設計標準》，新標準是在安徽省2007版建筑節(jié)能設計標準的基礎上，結合最新的國家標準及行業(yè)標準，針對本省的氣候特點以及工程建設的具體情況進行編制的。新標準確定了全省公共建筑、居住建筑均統(tǒng)一執(zhí)行夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設計標準，改變了原先將安徽劃分為兩個氣候區(qū)的做法，這樣就避免了由于不同地區(qū)執(zhí)行不同標準，給建筑的設計、施工、管理等工作帶來的復雜性。

經過多年的技術發(fā)展與探索實踐，當前安徽省居住建筑節(jié)能50% 的強制性要求已得以深入貫徹，下一步的工作重點將是實施節(jié)能65% 標準;而通過對現(xiàn)有50%節(jié)能標準技術經濟和節(jié)能效果評估是選擇和探索下一步實施節(jié)能65% 標準的基礎。文章結合合肥某超高層住宅項目的實際情況，就夏熱冬冷地區(qū)居住建筑實現(xiàn)節(jié)能50% 強制要求和實施節(jié)能65% 的可行性，及其相關技術經濟情況進行了探討和對比分析。

2合肥市某超高層住宅建筑項目基本情況

本項目位于合肥市中心核心地段，整體項目為135萬m2城市生活綜合體，總建筑面積達327457m2，集五星級酒店、甲級寫字樓、購物超市、精裝公館為一體。項目容積率8.2，綠化率25%，目前精裝公館銷售均價11800元/m2。其各項參數(shù)見表1，標準層平面圖見圖1。

圖1住宅標準層平面圖

本課題以項目一期M7綜合樓精裝公館為案例進行節(jié)能計算分析。M7樓地上部分包括三棟住宅（R6：49層，R7：46層，R8：43層），以及高層裙房（1～5層為商業(yè)，6～9層辦公）。地下三層，分別為自行車庫、設備機房及機動車庫等。本文僅以R7#樓10層以上住宅部分為例來進行技術經濟分析。主樓R7建筑總高度158.45m，其中住宅樓凈高111m，建筑面積34254.7m2。項目沒有以建筑節(jié)能為主要目標，僅達到了安徽省規(guī)定的居住建筑節(jié)能50%的最低標準，因此本課題的研究目標為：根據(jù)合肥地區(qū)的氣候特點，通過現(xiàn)有成熟技術的優(yōu)化組合達到居住建筑節(jié)能65%的目標，并從中尋求易于市場推廣且適合于地域特點的建筑節(jié)能技術 。

3合肥市某超高層住宅建筑項目M7#

住宅樓節(jié)能技術

本項目在方案設計階段并沒有將建筑節(jié)能作為項目追求的目標，僅以安徽省規(guī)定的建筑節(jié)能50%最低標準作為標準，并根據(jù)安徽省市場情況和合肥地區(qū)氣候特點，結合本項目具體特點，采用了以下措施來保證建筑節(jié)能率：外墻體系采用無機保溫砂漿，屋面體系采用無機發(fā)泡硬質保溫隔熱層，外窗體系采用斷熱鋁合金低輻射中空玻璃窗（遮陽型），通往封閉及非封閉戶門均采用節(jié)能門，變頻供水系統(tǒng)采用微電腦智能控制的變頻供水系統(tǒng)，照明采用智能照明系統(tǒng)等節(jié)能技術。具體建筑節(jié)能技術見表2。

通過對本住宅樓項目設計文件的分析，應用建筑業(yè)中通用的清華斯維爾建筑節(jié)能軟件對其進行熱工計算，驗證該項目的節(jié)能設計是否達到相關節(jié)能標準及具體的節(jié)能率。使用清華斯維爾建筑節(jié)能軟件，建立7#樓熱工計算模型，通過計算機分析得出節(jié)能率為51.16%，符合安徽省建筑節(jié)能50%的標準。

4合肥市某超高層住宅建筑項目建筑節(jié)

能分析

4.1合肥市某超高層住宅建筑項目65%節(jié)能的目標

實現(xiàn)

為發(fā)展節(jié)能型建筑，建設節(jié)約型和諧社會，我國將建筑節(jié)能發(fā)展分為三個階段：即節(jié)能30%、 50%、65%三個階段。目前，節(jié)能50%的設計標準已在安徽省得到貫徹落實，而如何在現(xiàn)有建筑設計標準上，通過進一步改進圍護結構的熱工性能、提高空調采暖設備性能及外門窗物理性能，以及加強自然通風能方面，使現(xiàn)有建筑在節(jié)能50%的基礎上再提高15%。鑒于安徽省目前尚無建筑節(jié)能65%設計標準，因此我們在進行65%節(jié)能設計標準的探索時，參考了安徽省2011年最新修訂的《安徽省居住建筑節(jié)能設計標準（夏熱冬冷地區(qū)）》及《安徽省建筑節(jié)能設計標準》節(jié)能50%的基本思路，應用目前工程中常用的清華斯維爾建筑節(jié)能軟件，通過“對比分析評定法”對建筑物的能耗進行綜合評價并判定。據(jù)此分析，若居住建筑要實現(xiàn)65%節(jié)能的設計目標，重點應提高圍護結構熱工性能節(jié)能和對空調采暖設備的選擇，以及對新能源的利用等方面。

由于本住宅項目節(jié)能設計目標是以50%節(jié)能設計的，因此在對節(jié)能65%住宅進行設計時，以現(xiàn)有住宅項目為對比，通過增加節(jié)能材料的使用來達到節(jié)能65%的目標。通過清華斯維爾建筑節(jié)能軟件模擬計算得出，在僅對節(jié)能50%住宅的圍護結構（外墻、屋面、外門窗、分戶墻、樓板、外遮陽等）進行節(jié)能改造時，其建筑節(jié)能率能夠達到57.5%。對于空調采暖設備，節(jié)能軟件中默認值為：普通配置，采暖能效比為采暖1.9、空調2.3。而隨著空調技術的不斷發(fā)展，目前市場上的家用空氣源熱泵空調器的空調，采暖能效比已顯著高于默認值，因此，我們選用能效比≥4級的分體式空調，此時軟件計算結果達到65.73%。endprint

通過以上計算分析可以得出：提高建筑節(jié)能效果應優(yōu)先選用先進的成套節(jié)能技術體系，包括提高外圍護結構熱功性能、合理設置活動外遮陽等，以及選用合適的空調系統(tǒng)等能夠使超高層建筑實現(xiàn)65%的節(jié)能目標。此外，在設計對比中，65%節(jié)能體系還增加了新風系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)，這樣就進一步減少了能源的消耗，保證65%節(jié)能目標的實現(xiàn)[3]。

4.2節(jié)能技術經濟分析

通過對建筑結構分析，分解建筑圍護結構各組成部件，可以得出影響建筑物能耗高低的因素主要是外墻、外門窗、外遮陽以及屋面等，因此在選擇節(jié)能方法和對節(jié)能效果的對比上也重點考慮了這幾部分。結合本項目7#樓的實際材料使用情況和目前市場行情，本文選擇了目標值65%節(jié)能條件下相對于設計值50%節(jié)能條件下節(jié)能技術經濟分析，對外墻、外門窗、屋面、外遮陽等進行了優(yōu)化設計，采用先進的節(jié)能技術體系[4，5]。

4.2.1普通住宅和節(jié)能住宅的基本情況

通過表3可以看出，7#樓通過選用不同的圍護結構節(jié)能技術體系，分別達到了目標節(jié)能效果。其中，50%節(jié)能采用的節(jié)能技術是原項目設計文件的節(jié)能技術，節(jié)能效果達到了51.16%，滿足當前安徽省夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能率50%的強制性要求。而65%條件下，通過對外圍護結構的建筑節(jié)能技術的優(yōu)化，以及采用先進的空調系統(tǒng)，節(jié)能效果達到了65.73%（其中僅通過對圍護結構建筑節(jié)能技術的優(yōu)化可以達到節(jié)能58.25%的效果）。此外還有增加的新風系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)，可以進一步保證節(jié)能效果達到65%以上。

的節(jié)能單價

1.外墻 墻材為240mm普通燒結多孔磚，無任何保溫措施 墻材為：煤干石砌體（200.0mm）采用35mm 的無機聚合物保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng) 新型墻材（240mm燒結頁巖磚）結合30mm的聚合物保溫砂漿+聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng) 基準價 ①增加60元/m2

②增加62元/m2 ①增加72元/m2

②增加75元/m2

2.屋面 普通保溫防水屋面（保溫材料為珍珠巖） 普通保溫防水屋面（保溫材料為無機保溫聚合砂漿） 倒置式防水保溫屋面（保溫材料為5 0mm的擠塑聚苯板） 130 元/m2 ①增加55元/m2

②增加5元/m2 ① 230元/m2，增加100元/m2

②增加10元/m2

3.外門窗 普通鋁合金單層玻璃窗 鋁合金（斷熱鋁）型材，普通雙層中空玻璃窗5+12A+5 斷熱鋁合金型材，5+12A+5雙層中空玻璃 350 元/m2 ①680 元/m2

②增加59元/m2 ① 680 元/m2，

增加330元/m2

②增加59元/m2

4.分戶墻 240mm普通燒結多孔磚 蒸壓加氣混凝土砌塊（200.0mm） 蒸壓加氣混凝土砌塊（200.0mm） 基準價 基準價 基準價

5.樓板 戶內為普通鋼筋混凝土樓板 戶內為普通鋼筋混凝土樓板 戶內為普通鋼筋混凝土樓板 基準價 與普通住宅相同 與普通住宅相同

6.戶門 普通防盜門 鋼質節(jié)能戶門，雙層金屬門板（ 中間填設20mm巖棉） 鋼質節(jié)能戶門，雙層金屬門板（ 中間填設20mm 巖棉） 1300元/樘 ①2000元/樘

②增加16元/m2 ①2000元/樘

②增加16元/m2

7.外遮陽 無 無 采用鋁合金百葉可調式外遮陽系統(tǒng) 0 0 ①2000元/m2

②增加50元/m2

8.新風系統(tǒng) 無 無 采用單戶式單向流空氣置換系統(tǒng) 0 0 ①2 800元/套

②增加23 元/m2

9.太陽能熱水系統(tǒng) 無 無 選擇分體承壓式太陽能熱水系統(tǒng) 0 0 ①9100元/套

②增加74 元/m2

10.空調設計 無 普通配置，采暖能效比為采暖1.9、空調2.3 選擇能效比≥ 4 級的分體式空調 0 0 ①增加500000 元

②增加16 元/m2

合計 實際節(jié)能率51.16% 實際節(jié)能率65.73% 增加142元/m2 增加323/m2（不計新風系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)為增加226元/m2）

注：1.以上是基于合肥某超高層住宅樓在采用某種確定產品的情況下所做的測算;增加是指與未實行強制性節(jié)能要求時一般意義上的普通住宅相比所增加的成本。該樓住宅樓標準層建筑面積33864.36 ?（外輪廓線） m2，無架空層;

2.以上價格中①以每平方米該部位的建筑面積計，部分數(shù)值為平均值，②為①中的價格折算到每平方米住宅建筑面積上的價格;

3.因空調設備能效比提高而增加的成本按照三室二廳和二室二廳分別配置5臺和3臺分體式空調進行估算，其價格以格力品牌為例

4.2.2經濟分析

本項目基本工程造價（沒有節(jié)能要求）約1500元/m2。通過表3計算可得，7#樓為實現(xiàn)節(jié)能50%強制要求增加成本142元/m2，增加成本約占總造價的9.5%，而65%節(jié)能條件下，需增加成本185元/m2，增加成本約占總造價的15%。節(jié)能住宅增加的成本主要體現(xiàn)在外門窗、外墻和屋面等圍護結構上，三項成本增加總共為126元/m2和144元/m2，分別占總造價的8.4%和10%，分別占總增加成本的88%和80%，與理論分析結果想吻合?？傮w而言，為達到建筑節(jié)能要求而增加的圍護結構建筑節(jié)能技術成本較高，空調采暖設備的建筑節(jié)能技術成本較低，以7%的增加成本達到了增加近7%的節(jié)能效果。此外，為保證節(jié)能效果，以及融入綠色低碳的理念，在節(jié)能65%條件下，增加了新風系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)，減少不可再生能源的消耗，增加新能源的利用。

5建筑節(jié)能經濟分析評價endprint

通過以上建筑節(jié)能技術經濟分析，我們可以從以下幾個方面來進行評價。

5.1經濟方面

從7#樓的的實際情況來看，節(jié)能住宅相對于普通非節(jié)能住宅造價有所增加。其中，要達到50%節(jié)能強制性要求需增加造價9.5%，而達到65%節(jié)能標準需增加造價15%左右。雖然為達到節(jié)能要求而增加的工程造價所占比例和增加絕對值較高，但是相對于本住宅項目11800元/m2的平均售價而言，增加的成本還是可以接受的。對于節(jié)能型住宅的評價，不能僅僅局限于工程造價，一方面，國內建筑節(jié)能市場起步較晚，部分建筑節(jié)能技術成本較高，比如要達到65%節(jié)能要求時，對外遮陽系統(tǒng)的改造成本就很高。但是隨著建筑節(jié)能市場的發(fā)展和建筑節(jié)能技術的成熟，建筑節(jié)能技術成本總體上將會不斷下降。另一方面，節(jié)能型住宅相對于普通非節(jié)能住宅，其產生的經濟效益、社會效益以及環(huán)境效益都是不可估量的，其對節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境、提供建筑工程質量、改善住宅性能和實施可持續(xù)發(fā)展等具有重大意義。具體而言，較高的成本換來的是高品質的住宅，提高了居住環(huán)境舒適度，同時降低了居住使用成本，為消費者帶來實實在在的利益。

5.2空調設備方面

對65%節(jié)能設計的探討中，圍護結構的建筑節(jié)能率達到了58.25%，空調采暖設備只需承擔6.75%，而且空調采暖設備節(jié)能只需選擇目前市場上能效比≥ 4 級的分體式空調即可。但需要注意的是，建設節(jié)能型住宅不能進入一味依靠提高圍護結構保溫性能來保證節(jié)能率這個誤區(qū)。從目前市場技術來看，單純依靠提高圍護結構保溫性能達到65%節(jié)能目標不僅需要增加高比例的成本，而且技術上也有一定的風險，比如外保溫板的安全性問題、聚氨酯現(xiàn)場噴涂的平整性問題、保溫系統(tǒng)的耐久性問題以及保溫材料對施工環(huán)境的苛刻要求等。從本項目7#樓的技術經濟分析來看：建筑節(jié)能率從50%提高到65%，圍護結構增加了210元/m2，空調設備增加16元/m2，分別占總造價的14%和1.1%，因此選用空調采暖設備提高建筑節(jié)能率具有較好的經濟性。

5.3外遮陽技術方面

由于我國外遮陽標準體系初步構建，尚屬于發(fā)展階段，所以外遮陽技術的可選擇性較少且成本較高。從表3中可以看出，僅外遮陽一項就增加成本50元/m2，占總增加成本的22.1%，所占比例略高。因此，外遮陽技術急切需要科研單位盡快開發(fā)出成本適當、節(jié)能質量符合規(guī)范要求且適合當?shù)鼐幼〗ㄖ耐庹陉栂到y(tǒng)產品。

5.4新風系統(tǒng)與太陽能熱水系統(tǒng)方面

新風系統(tǒng)與太陽能系統(tǒng)的設置對節(jié)能建筑的貢獻并非體現(xiàn)在節(jié)能率的提高上，但從增加住宅的舒適度上，以及推廣利用新能源等方面分析，它們都是極具優(yōu)勢的節(jié)能措施與技術。從成本增加的角度來看，新風系統(tǒng)與太陽能熱水系統(tǒng)的增加值分別占總造價的1.5%和5.3%。雖然太陽能的單項增加成本較高，但是以太陽能作為熱源有顯著的經濟性，不僅能使消費者的住宅使用成本明顯降低;同時，廣泛使用太陽能等清潔能源，不僅能夠減少二氧化碳的排放量，而且能夠減少由于化石能源的消耗而產生的污染物，帶來良好的環(huán)境效益和社會效益，做到真正的低碳環(huán)保。

6結語

當今世界，走綠色低碳發(fā)展之路已成為共識。我國正處于新型城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，新型城鎮(zhèn)化對我國建筑業(yè)提出“集約、智能、綠色、低碳”的要求，而要實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，要以兩個方面為重點：一方面要大力發(fā)展新能源和可再生能源，另一方面要大力發(fā)展建筑節(jié)能。因此，我國建筑業(yè)應抓住戰(zhàn)略機遇，以綠色、低碳為發(fā)展理念，改變發(fā)展思路，調整發(fā)展方向，走可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻：

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