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1、马鞍山市新农村建筑节能技术经济分析于先坤 钱付平 赵乃妮 黄伟安徽工业大学 建筑工程学院摘要：设计节能型村镇住宅、应用新型建筑节能材料及开发使用新型可再生能源对促进农村可持续性发展，保护环境具有重大意义。本文以安徽省马鞍山市博望镇三杨新村为例，通过调查问卷的形式了解该村节能建筑的使用现状，并对新型节能建筑和传统建筑在经济、居住环境、舒适度和环境保护等方面进行了比较。结果表明农村新型节能建筑有很大的应用发展空间，建筑节能达到国家“十一五”所要求的目标并不难，而且新型节能建筑技术上成熟，经济效益上可行。关键词：村镇住宅；节能建筑；技术经济分析1 前言据相关资料显示，目前全国城乡430多亿平方米存量
2、建筑中仅5%符合节能标准，每年90%以上的新建建筑为高能耗建筑，城镇建筑耗能是北欧同纬度条件下建筑耗能的24倍1。而我国村镇住宅建设面积以每年67亿平方米的速度递增，预计“十一五”期间全国城乡将新建房屋55亿平方米，其中村镇住宅近30亿平方米，占全国住宅新建总面积的55%。有关机构测算，建筑能耗占我国社会总能耗的30%，如果建筑耗能状况得不到改善，到2020年中国建筑耗能将达到1089亿吨标准煤，单是空调夏季高峰负荷就相当10个三峡电站满负荷能力2，这将对我国能源供应造成沉重压力。本文通过对安徽省马鞍山市博望镇小康示范村三杨新村进行调研，了解该村节能建筑的使用现状，分析节能新技术的可行性，在此
3、基础上进行农村节能建筑的综合经济效益分析，希望借此有助于找到适合当代新农村的低能耗建筑技术。2 调查方法及调查区域概况2.1调查方法2009年8月2日到10日，对博望镇三杨新村居民进行调查，包括居民居住环境，建筑能耗等方面的调查，共发放问卷140份，回收有效问卷120份。2.2 调查区域基本情况博望镇位于马鞍山市当涂县最东端，全镇总面积133平方公里，总人口近10万。据了解，以前该村户均建房占地面积达250平方米左右，且城镇农民建房非常零散。对于土地日益紧张的小城镇来说，并不是好事，加之配套设施不齐全，生活质量提不上去。目前已建成的三杨新村占地面积65亩，共入住农户189户，户均占地126平方
4、米（含公共配套设施）。与未改建前相比，一个三杨村可节约用地约2.5公顷。2.2.1 建筑基本情况被调查的住宅新区为2007年统一规划建设的，为砖混结构，窗体结构为塑料窗框，普通单层玻璃，建筑朝向为南，其中平面屋顶形式的占32.5%，坡面屋顶形式的占67.5%，住宅屋顶最外层为砖瓦材料的占29.2%，琉璃瓦的占49.2%，水泥的占10%，灰泥的为11.6%。我国现行相关政策规定：经济适用房的建筑面积在60平方米以内，普通商品房的建筑面积为90144平方米，建筑面积大于144平方米的住房为非普通住房。调查对象中这几类住房的比例见表1所示。表1 调研对象住房类型及比例类型经济适用房普通商品房非普通住
5、房户数（户）010119百分比（%）0%84.2%15.8%2.2.2 家庭基本情况所调查的家庭主要为三口或四口之家，家庭成员情况见图1。家庭年消费能源情况见图2，从图2可知，该村69.12%的家庭能源年消费主要集中在1000-2000元/年之间。图 1 家庭成员情况图2 家庭能源消费情况（元/年）2.2.3太阳能使用及空调制冷基本情况新村建设分为两期，一期工程2003年建成，大约2004年开始入住；二期工程2007年建成，2008年开始入住。由于新村是由统一规划，政府积极引导，所以该村太阳能安装率较高，高达99.1%。图3为该村太阳能热水器安装率随年份的变化趋势，从该图可以看到，截止到200
6、9年，该村的太阳能热水器的安装率接近100%。图3 太阳能热水器安装趋势在回收的120份有效问卷中，安装空调的有103户，其中空调面积情况如表2所示。表 2 空调制冷面积制冷面积（m2）010-2020-3030-4040以上户数710273145百分比（%）5.8%8.3%22.5%28.9%37.5%2.2.4 房屋投资改造基本情况 根据调查问卷统计，有效问卷中有51户愿意进行房屋供暖和热水供应改造（图4），以便使房屋的保温性更好，提高舒适度和节能；其中可以承受的一次性投资额度调查结果如图5所示。图 4房屋投资改造情况图5 一次性投资额度调查从图4和图5可知，随着人们的生活水平的提高，人们
7、对于自身居住环境舒适度的要求也在逐步提高，但由于农村的经济条件制约，农民对于房屋改造的投资额度有限，能承受的一次性投资额度在4000元以内的所占比例较高，所以今后在进行农村建筑节能改造时要充分考虑到这一制约因素的影响。3 节能技术经济分析3.1 住宅规划的节能设计住宅的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的。试验表明，住宅围护结构的耗热量，要占住宅采暖热耗的1/3以上。如果住宅围护结构具有良好的保温隔热性能，可减少冬季由室内向室外和夏季由室外向室内的传热量，从而减少因保持室内舒适热环境所需要提供的采暖或制冷能量。外墙、门窗和屋顶是建筑围护结构的组成部分，在住宅节能设计中占有重要的地位
8、。为降低能耗，必须对它们进行节能设计控制。随着节能技术的发展，一些新型围护结构已陆续出现，如：（1）墙体新型材料新型粘土砖：将实心粘土砖改为粘土空心或多孔是墙体发展的进步，主要有承重粘土多孔砖和非承重粘土空心砖两类。非粘土砖：蒸压灰砂砖，蒸压灰砂空心砖，粉煤灰砖及各种原料的免烧砖等。砌块类：主要有蒸压加气混凝土砌块，石膏砌块，混凝土空心砌，煤矿石等空心砌块。（2）墙体保温隔热技术聚苯乙烯板外墙外保温系统：该系统是在基层墙体外层采用专门粘剂粘贴聚苯乙烯板，并采用玻璃纤维网格布作为保温板的保护层，以提高外墙外保温系统抗冲击性能，满足结构要求。（3）屋面保温隔热技术屋面结构可采用了“倒置式屋面”保温
9、隔热技术，即在现浇混凝土板上先做一层防水层，然后铺设聚苯乙烯挤塑泡沫板，再敷设一层防水层，上铺卵石或天然石块或预制混凝土块。（4）单框双玻塑钢窗塑钢是对塑钢型材的简称，主要化学成分是PVC，因此也叫PVC型材，是近年来被广泛应用的一种新型的建筑材料。表3列出了典型围护结构的传热系数。表 3 典型围护部件的传热系数3部件名称结构传热系数W/(m2K)外墙实心砖370mm厚1.57屋顶平板中空混凝土1.26外窗普通单层玻璃6.40地面土壤0.30房门钢门6.40木门2.903.2 节能建筑造价成本实例和节能效果分析建筑节能是指在满足住户同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗，达到提高建筑舒
10、适性和节省能源的双重目标。以博望镇三杨新村平均建筑面积100平方米为例，对节能住宅与传统砖混住宅进行造价分析，比较结果如表4所示。表 4 节能住宅与传统住宅造价分析比较材料及结构变化值墙体材料与普通粘土实心砖比混凝土空心砌块增加8.11元/m24外保温与普通粉刷比聚苯乙烯板外墙保温系统增加50.38元/m24屋面采用倒置式屋面倒置式屋面增加23.81元/m25单框双玻塑钢窗与普通铝合金门窗比单框双玻塑钢窗增加45元/m24合计建筑成本增加127.3元/m2（折合的建筑面积）在普通住宅中，冬天采暖、夏天制冷中30%的能量没有被人体利用，而是通过窗户、墙体散失到户外，增加了热岛效应，浪费了能源。例
11、如同时在两间建筑面积为16平方米的房间内开24小时空调，采取节能措施的建筑比一般建筑要少用5度电左右，保温效果提高一倍6。由表2可知，每户制冷取暖平均面积约为40平方米，假设每户每年使用空调时间为7，8，9，12，1，2月，每日使用时间为12小时，则采取节能措施的建筑一年能省下电费：（5/16）40平方米6个月30天0.5=1125（度），每度电按0.56元计，则每年能 节省电费630元。由表4可知，节能建筑与传统普通建筑相比，建筑成本增加了约127.3元/平方米。而在农村，常规的工程建设成本在不考虑建筑节能时约为900元/平方米3，节能建筑增加的工程成本约占原工程费用的14%。综图4，图5可
12、见，接近半数的农村户主愿意对其居住房屋进行投资改造，其可承受的房屋改造一次性投资额度约为4000元。而实际上建造一幢节能住宅建筑，按照每户100平方米计算，共增加的建筑成本为12000元，也就是说节能建筑成本会超出户主的投资承受额度约8000元。但按照每户每年可节省电费630元计算，13年内就能收回投资成本，同时建筑的节能效果可以达到52.5%3。业主不但得到了舒适的生活环境，而且还降低了今后的使用成本和能源消耗成本，具有长期获利的效果，还是比较合算的。因此在农村发展建筑节能技术，其经济效益在农村市场中还是有很大的吸引力的。3.3 新能源沼气利用经济分析沼气利用在我国农村经济可行，也是索取再生
13、能源又一经济有效的技术。沼气池在农村可独家使用也可几户合用。据有关资料介绍7，一口8立方米的沼气池一年可产沼气350立方米左右，它所产生的热值相当于节省8001000千克的煤，可满足一户居民一年的日常烧饭、烧热水等需求。沼气项目单元的总成本包括工程投资和运行费用。按照投资预算一个户用8立方米的沼气系统投资2500元，其中中央补助1200元/户。因沼气池发酵原料在发酵过程中没有损失，沼气池运行原料费用不计。运行维修费用按工程投资的2%计算，即2500元2%=50元，人工费100元/年，费用合计150元/年。厨具改造和灯具改造价格如表5所示（以广西宜州友发厨具有限公司沼气系列产品价格为例）。住户每
14、户需一次性投资成本约为1800元。表 5 厨具改造和灯具改造价格表沼气配套设施型号价格备注沼气全自动控制饭锅JT5T.1L-A110.00可供2-4人用饭沼气低台玻璃镜面双灶JZ5T.2-5125.00配电子打火 配单管节能炉头沼气灯18.00元/个每户按8个计以博望镇三杨新村为例，户年平均使用液化气约为4罐，即90元4=360元；使用灯具照明费用按用电量的20%计算，即1200元20%=240元。预计在3年左右时间收回成本，并且长期受益。不但减轻了住户的能源消费负担，同时也大大减少了有毒有害等污染气体的排放，对环境保护做出了巨大的贡献。4 结语通过以上新型节能建筑和传统建筑的经济分析可以看出
15、，农村建筑节能的研究有很大的发展潜力，建筑节能达到国家“十一五”中要求的目标并不难，而且经济效益上可行，一次性成本投入回收年限较短，节能技术上也较简单，节能效果显著，同时又能提高居民的生活质量水平和生活环境，降低能源投入和污染气体的排放。总而言之，节能建筑在农村的推广应用对于提高广大农村居民的生活条件和我国正在进行的节能减排都有重要而现实的意义。参考文献1 冯望云. 从传统建筑保温到现代节能-关于建筑节能的几点认识和建议J. 建设科技. 2008, (21): 72-73.2 安艳文, 杜志文. 村镇住宅建设的可持续发展之路J. 房材与应用. 2001, 29(2): 34-35.3 扬子江. 村镇住宅的节能设计J. 可再生能源. 2003(5): 21-23.4 王刚. 建筑技能技术在工程上的应用及其经济效益分析J. 内蒙古科技与经济. 2009(5): 70-73.5 穆东. 传统式屋面与倒置式屋面应用特性的分析J. 建筑应用. 2002(6): 5
