建筑节能的经济效益评价-改

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1、建筑节能的经济效益评价 宇霞 杨勇 周莉 （黑龙江科技学院 哈尔滨 150027）摘要：本文以全寿命周期的思想，评价了建筑节能在经济上是合理的、技术上是先进的、环境和社会效益是良好的、正面的。加强建筑节能，是推进建筑业的可持续性发展，建设节约型社会的一项重要措施。关键词：建筑节能;经济效益;寿命周期成本EVALUATION OF THE ECONOMIC BENEFITS IN BUILDING ENERGY CONSERVATIONYU Xia YANG Yong ZHOU Li(Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin

2、 150027)Abstract: The paper evaluates the building energy conservation that it is reasonable economic, advanced technology and a good environment or social benefits by the life-cycle thinking. Strengthen the building energy efficiency is an important measure that it can promote the construction indu

3、stry of Sustainable development and build a conservation-oriented society. Key words: Building Energy Conservation; Economic benefits; Life cycle costs 1 1 引言引言 我国经济发展进入了新的历史时期，中央明确提出建立节约型社会，促进经济可持续 发展。而目前建筑业已成为我国乃至全球最不可持续发展的产业，有资料表明，地球上 50%的 土地、矿石、木材资源被用于建筑；45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风；40%的 水资源被用于建筑的维护；60%

4、的良田被用于建筑开发；70%的木制品被用于建筑，作为 人类文明重要产物的建筑，消耗了我们地球大量的资源能量。1998 年 1 月 1 日施行的中 华人民共和国节约能源法第三条规定：“本法所称节能，是指加强用能管理，采取技术 上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中 的损失和消费，更加有效、合理地利用能源。” 因此，研究、探索、评价建筑节能，推进 建筑业的可持续性，是我国经济社会面临的重要任务。建筑节能以其良好的经济效益、环 境效益、社会效益、先进的技术是关乎可持续发展的战略性举措。 2 2 建筑节能在经济上的合理性建筑节能在经济上的合理性 2.1 建立寿命

5、周期成本观念 建筑节能在经济上涉及一次 投资、运行费、维修费、改造费 等眼前与长远利益、产品增值效 益等诸多利益的权衡取舍，在建 筑使用过程、能耗设备运行过程 中出现的各种各样的问题都会极 大的影响到建筑的能耗。因此， 建筑节能是建筑全生命周期节能， 一般应按建筑寿命五十年内发生 的各项费用，取其总和较低者作 为选取决策的依据，不应只考虑 一次投资最低者。 建筑工程寿命周期成本 （LCC，Life cycle cost）不仅包 括资金意义上的成本，还包括环图 建设工程全寿命周期各阶段成本分布7%-12%27%-28%60%-66%项目前期生产建造项目建设全过程运营及维护寿命周期成本寿命周期成本

6、境成本、社会成本。工程寿命周期资金成本，也就是人们常说的经济成本、财务成本，它 是指工程项目从项目构思到项目建成投入使用直至工程寿命终结全过程所发生的一切可直 接体现为资金耗费的投入的总和，包括建设成本和使用及维护成本。建设成本是指建筑产 品从筹建到竣工验收为止所投人的全部成本费用，如工程设计、开发、建造等费用。使用 及维护成本则是指建筑产品在使用过程中发生的各种费用，包括各种能耗成本、维护成本 和管理成本等，如建筑物在使用、维修过程中发生的费用。建筑节能在初始的建设成本要 比一般建筑工程投资大，但在后期的使用及维护过程中成本比普通建筑要经济的多。在一 般情况下，建设期时间较短，而使用运营期时

7、间较长，从而运营及维护成本往往大于项目 建设的一次性投入，如图。因此，就全寿命周期而言，节能建筑的优势远远大于普通建筑。 工程寿命周期环境成本是指工程产品系列在其全寿命周期内对于环境的潜在和显在的不利 影响。工程建设对于环境的影响可能是正面的，也可能是负面的，前者体现为某种形式的 收益，后者则体现为某种形式的成本。工程寿命周期社会成本是指工程产品在从项目构思、 产品建成投人使用直至报废不堪再用全过程中对社会的不利影响。与环境成本一样，工程 建设及工程产品对于社会的影响可以是正面的，也可以是负面的。 建筑节能就是力求建筑 物的环境成本与社会成本降低，从而整个寿命周期的成本降低了，才能体现出对整个

8、社会 的经济效益。 采用建筑节能技术无疑会因初始投资增加而提高成本，因此，对建筑节能的评估要具 有“全寿命周期”的思想。 “蕴能量” ( Embodied Energy)包括物质材料从原材料提炼到生 产过程完成所消耗的能量、转化为建筑元素和进行装配所消耗的能量的总和。据分析，建 筑生命周期中其自身蕴能量只占总能源使用的 35%，高达 65%的能耗与其运营方式有关。建 筑的一次造价和使用期间操作运行费用、维修费用、更换及改造费用等构成“全生命周期 费用” ，建筑产品的后期投入与一次造价的比例随不同时期、不同项目而不同，但后期投入 始终是非常可观的。我们既不能盲目控制一次造价而不顾后期投入大量增加

9、，也不能一味 追求所谓生态高技术，造成建设投资大幅超标。相反，应充分考虑到全寿命周期中各阶段 的投入及其在全寿命费用中的比重，综合平衡一次投资与后期投入的关系，从整体上降低 全生命周期成本。 2.2 建筑节能经济性评价建筑节能经济评价指标有很多，有静态的（如投资收益率） 、动态的（如净现值） 、比 率性的（如内部收益率） 、时间性（如投资回收期）等。下面我们用现值成本法来比较建筑 节能技术的经济效益，具体步骤如下： 1.确定要比较的技术内容。 2.用现值成本法计算单项技术的成本节能建筑某节能技术的成本 PC1技术投入成本(研究费用+设备价值)年运行费用 A(P/A, i, n)(可回收利用材料

10、价值+残值)F(P/F, i, n)政府补帖或税赋减免现值处 理污染得到的副产品收入现值传统建筑某项技术的成本 PC2设备价值年运行费用A(P/A, i, n)残值 F(P/F, i, n)支出的生态环境治理费现值政府征收的外部经济补偿费 3.计算节能建筑单项技术横向比较经济指标 g12PCgPC分别计算各项技术的 g 值，g 越小则该技术的经济效益越好，g 越大的技术方案建 议改进或减少投入。 近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益。例如 北京双安商场的空调通风系统的改造，通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷，从而 减少了一个月的冷机运行时间，据统计每年可节省

11、能耗费 30 万元左右。改造所需的 40 万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦，通过节能改造，一年可以节约运行费 用 300 多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。表 1 为国外不同节能改造技术的经济 分析。表 1 国外不同节能改造技术的经济分析改造投资改造收益投资回收年限提高运行管理水平1$1020$12 月更换风机、水泵1$0.81.0$11.2 年增加自动控制系统1$0.30.5$23 年系统形式的全面更新1$0.20.4$35 年建筑材料更换1$0.10.05$510 年 新建居住建筑节能投资和既有建筑节能改造成本约为 80-120 元每平方米，一般可通过 产生的节能效益在

12、 5 年左右得到回收。公共建筑由于能源费用要高得多，尽管单位建筑在 节能投资会高一些，其节能效益却更为显著。通过上述分析表明，对新建建筑执行节能标 准，对既有建筑节能改造，建筑节能都有很好的经济效益。 3 3 建筑节能在技术上的先进性建筑节能在技术上的先进性 建筑节能是一项系统工程，技术先进性是建筑节能设计的条件。建筑节能强调在其全 寿命周期中的每一环节采用先进的技术，从技术上保证建筑安全、可靠与高效地实现其各 项功能和性能，保证建筑寿命周期全过程具有很好的节能特性。 3.1 建筑节能设计 设计师确定最佳的小区布局方式、最佳的体型方案和户型布局，结合当地的气候特征 和资源状况，设计合理的通风、

13、采光方案和能源方案，最大可能的优化建筑物的能源性能。 协助设备工程师确定最佳的空调系统方案、最佳的控制策略，找到建筑全年能耗最低的方 案。重视综合设计过程这个新观念。在方案之初即让相关专业工种介入，统筹考虑相互影 响，寻求合理的解决方案，不留下遗憾的“硬伤“。 3.2 建筑围护结构节能设计 3.2.1 外墙保温系统材料选择 外墙应采用复合结构的观念。在推进墙体材料革新时一定要考虑、分析原有传统墙材 构成的墙体的诸功能的新墙体中均能得到落实，而且能有效结合，形成整体工作。国内外 实践均表明应走复合结构之路。 3.2.2 透明围护结构的节能设计 正确对待门窗功能的观念。窗这种透明的围护结构在当代建

14、筑的外围护结构中所占比 例不断加大，现在节能门窗设计种类很多。 能保温的真空玻璃，这是基于“保温瓶原理”发展而来的新一代的节能玻璃。将两片 平板玻璃四周密封起来，将其间隙抽成 0.1-0.2mm 宽的准真空，形成“暖瓶效应”，由于 其夹层内空气极其稀薄，热传导和声音传导的能力就变得很弱，因而具有非常好的隔热、 保温性能和防结露、隔声等性能。 自洁净玻璃，这种玻璃的特别之处在于能够自我保洁。玻璃表面镀有氧化物纳米膜层， 经过太阳光中的紫外线照射，能够将有机污染物高效降解为二氧化碳和水，而无机污染物 不易附着在上面。膜层具有良好的亲水性，雨水落在上面时，形成一层很薄的水膜，均匀 地冲刷掉浮在玻璃上

15、的污迹。雨水稀少时，降解后的污迹颗粒能够被风吹掉。使用这种玻 璃，大大节省了清洁费用。 3.2.3 玻璃幕墙节能设计 如今的建筑设计理念是人与环境共生、融合，仅把人关在黑屋子里，依靠人工灯光， 实在不符合人的工作及居住需求，因而，办公室内良好的景观、采光便成为人们向往的追 求。一般来说，玻璃幕墙这种透光型外围护由于保温、隔热等的性能较差，并不受节能设 计的青睐，但现在玻璃幕墙也是一种科技技术，它所带来的节能问题完全可以运用科技进步来解决。如华贸中心的写字楼也采用玻璃幕墙技术，但其节能系数必须达到国内外最先 进技术标准。它综合镀膜玻璃反射率，透光系数，光污染比值，找到相应的平衡点，用双 层 Lo

16、w-E 玻璃里面存在的惰性气体，来减少换热系数，减少辐射热及热传导，保证隔热。 3.3 制冷采暖节能设计 独立控制空调系统 ，办公室中每个人对温度、湿度的要求不尽相同， “个性化送风 工位”，实现了个人身边温湿度自定。它在写字楼里的每个“格子间”多出一个莲蓬式的 风口，使用者根据自己的喜好调节送风方式、改变局部的温湿度。同时，工位隔板内还暗 藏一根根类似“辐射吊顶”的充水细管，用以调节温度，能满足个性化的需求。 太阳能空调系统，在地板上采用了利用太阳能调节温度并具有送风功能的技术。这种 “相变蓄能地板”是把特殊的相变材料作为蓄热体填充到常规的活动地板中。冬季，蓄热 体白天可以储存照进室内的太阳光热量，晚上又向室内放出储存的热量，使室内昼夜温差 不超过 6，节省了冬季采暖能源。蓄热地板中有几块表面布满小孔，被称为“送风地板” ，它能把户外的新鲜空气送到室内，并根据屋内人数决定送风的多少。比起从天花板送风， 它的好处是可以更快、更直接地到达人的活动区域。 4 4 建筑节能的环境、社会效益