廖奇云 鐘國益
摘要:眾多的建筑物消耗了巨大的能源,給社會造成了沉重的能源負擔(dān)和環(huán)境污染。本文對主動式節(jié)能在國內(nèi)外建筑中的應(yīng)用進行對比分析并應(yīng)用費用效益法進行主動式節(jié)能的經(jīng)濟效果評價,可知主動式建筑節(jié)能的潛力很大,產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益巨大,利國利民。
關(guān)鍵詞:主動式節(jié)能;經(jīng)濟效果;費用效益法不達意
The application of active energy saving measures in the construction
Liao Qi-yun, Zhong Guo-yi
( Chongqing university college of construction management and real estate, Chongqing, 400045 China )
Abstract: Amounts of energy is consumed by varieties of buildings, causing heavy energy pressure and environment pollution to society. The paper contrasts and analyzes the application of active energy saving adopted at home and abroad, the effect of which is evaluated by the method of cost efficiency. According to the paper, active energy saving is of great potential to produce enormous economic benefits to the country.
Key words: Active energy saving;economic effect;Cost-effective method.
1.國內(nèi)外建筑能耗概況
在歐洲工業(yè)國家,建筑能耗占社會總能耗的40%,日本和美國等一些發(fā)達國家的建筑能耗(含采暖和施工能耗)占社會總能耗的35%~40%。以美國和德國為例,首先,美國從其節(jié)能建筑的內(nèi)容看,分別從建筑物本身的熱工性能和提高建筑物的能耗系統(tǒng)級設(shè)備的能源效率兩方面入手,且在開發(fā)新能源和使用無污染能源的技術(shù)方面,處于世界領(lǐng)先地位;德國節(jié)能的研究主要有建筑材料的制造能耗、建筑物維護結(jié)構(gòu)個部位熱工指標(biāo)的制訂和CO2濃度排放量的指標(biāo),取得了良好的成效。
在中國,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,采暖和空調(diào)設(shè)施大量增加,建筑能耗的總量逐年上升,在我國能源總消費量中所占的比例已從1978年的10%,上升到2001年的27.45%。2010年,中國向新建筑項目投入逾1萬億美元,并首次超過美國,成為全球頭號建筑大國。但是我國建筑95%以上是高耗能建筑,如果達到同樣的室內(nèi)舒適度,單位建筑面積耗能是同等氣候條件發(fā)達國家的2到3倍。目前國內(nèi)建筑能耗占社會總能耗的30%左右并且還在以每年1個百分點的速度增加。其他發(fā)展中國家一般在25%左右。
顯然,我國建筑能耗低于發(fā)達國家水平。即使與發(fā)達國家中建筑節(jié)能做得較好的歐洲國家相比,我國單位面積建筑能耗僅為歐洲國家的1/2,考慮到我國城鎮(zhèn)和農(nóng)村建筑用能水平的差別,即使不計入農(nóng)村數(shù)據(jù),只用我國城鎮(zhèn)建筑的能耗數(shù)據(jù)進行比較,也與發(fā)達國家相差很大。因此通過我國與主要發(fā)達國家的能耗數(shù)據(jù)進行比較,可以得到結(jié)論:我國建筑能耗按照單位面積比較,目前水平僅為主要發(fā)達國家的1/2~1/3。
實施建筑節(jié)能,能夠進一步從根本上緩解我國資源能源供應(yīng)與社會發(fā)展的矛盾,加大新能源的利用和節(jié)約力度,有助于我國提高人民群眾生活質(zhì)量、加強能源安全和環(huán)境保護。
2.中外建筑主動式節(jié)能措施的對比分析
主動式節(jié)能就是通過可再生資源利用或其他手段來降低電能及不可再生資源的消耗。從生態(tài)系統(tǒng)的角度考慮,高效的建筑應(yīng)充分利用外部環(huán)境提供的可再生資源。建筑節(jié)能,一般從兩方面著手:一是減少能源的浪費,提高能源的有效利用率;二是開發(fā)利用新的可再生的能源,補充常規(guī)能源的不足。主動式節(jié)能措施則是開發(fā)可再生能源的最佳手段。
可再生能源已經(jīng)開始在世界能源供應(yīng)中發(fā)揮作用,可以在未來能源供應(yīng)構(gòu)成中占有舉足輕重的地位。世界上已經(jīng)有 30 多個國家制定了可再生能源的發(fā)展目標(biāo),2020 年可再生能源的發(fā)電比例可達10 %以上,2050 年可達 40 %或更高的水平,成為重要的替代能源。
歐洲政府對既有建筑的節(jié)能改造給予貸款優(yōu)惠,如有的銀行貸款利息課低至1%。德國規(guī)定如果改造后的建筑經(jīng)驗收后效果比國家標(biāo)準(zhǔn)還好,則還可免去15%的貸款償還額,另外還給予每個項目10%的補貼。我國主要采取的一些措施都是邊際效應(yīng)式的推廣模式,具體來說,利用示范項目,進行技術(shù)推廣,加強產(chǎn)業(yè)合作和知識管理。同時,加強政府建設(shè)部門、中國建筑科學(xué)研究院、中國建筑材料研究院等之間的配合和支持。
3.利用費用效益法進行主動式節(jié)能的經(jīng)濟評價并分析其節(jié)能潛力
3.1基于費用效益法評價過程
主動式節(jié)能不同于傳統(tǒng)的節(jié)能方法,采用了許多新技術(shù)對社會和環(huán)境有很多貢獻,因此本文費用效益分析采用“有無”對比法?!盁o”指的未采用主動式節(jié)能措施一般節(jié)能的項目,“有”為采用主動式節(jié)能措施的建筑系統(tǒng)。費用為采取主動式節(jié)能設(shè)施所花費的代價,效益指的是主動式節(jié)能措施對建設(shè)項目所帶來的社會效益和生態(tài)環(huán)境效益,通過對花費的代價和產(chǎn)生的社會與環(huán)境效益進行定量的貨幣形式的核算,然后折合為現(xiàn)值,最后比較分析。其過程如圖1所示。
下面以復(fù)合材料一體成型太陽能空氣集熱器為例來進行費用效益經(jīng)濟評價。建造一幢160m2單層民房,集熱器面積:建筑面積=1:8,則房屋用20m2集熱器。太陽能集熱器400元/m2,配套設(shè)施及安裝費9000元,風(fēng)機500W功率平均每天使用5小時,合計耗電每天1.9度,每度電0.557元,每天耗電1.06元,以1年采暖期計共用電費381.6元。如果采用煤炭資源,需要設(shè)施費用5000元,每年消耗3.0t,假設(shè)煤炭600元/噸,費率i=6%,以10年為界,10年對環(huán)境的污染估計值5000元,認為太陽能的產(chǎn)生的效益為等價于采用常規(guī)煤炭資源所產(chǎn)生的費用,進行費用效益評價。
采用太陽能空氣集熱器費用現(xiàn)值=400×20+9000+381.6×(P/A,6%,10)=20 248.94元
采用太陽能空氣集熱器效益現(xiàn)值=4000+600×3×(P/A,6%,10)+5000 =24 325.20元
由上費用效益分析可知,10年內(nèi),160m2的普通單層民房采用太陽能所節(jié)約的費用為4000多元,如果該地區(qū)大面積使用會給該地區(qū)帶來巨大的經(jīng)濟效益,同時減少了大量的燃煤廢煙氣排放,保護環(huán)境,減少能源枯竭的壓力。
圖1 費用效益分析流程
3.2主動式節(jié)能潛力
常見的主動式節(jié)能的方法有風(fēng)能、太陽能及各種地?zé)豳Y源等的利用,據(jù)統(tǒng)計,我國太陽能資源十分豐富,我國太陽能熱水器已經(jīng)安裝了6000萬m2,預(yù)計2020年和2050年將分別達到2.7億和5億m2,將替代高峰電力8000萬kw和2億kw,節(jié)約1200萬kw和30000億kw的電能。