黃 波，趙立菊

(1.信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000；2.南京理工大學(xué)，南京 210094)

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在綠色建筑中的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
——以某學(xué)生宿舍樓為例

黃 波1，2，趙立菊1

(1.信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000；2.南京理工大學(xué)，南京 210094)

隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的推廣，綠色建筑的出現(xiàn)和發(fā)展成為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。首先提出了我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展現(xiàn)狀及綠色建筑的相關(guān)概念，其次結(jié)合實(shí)例對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在項(xiàng)目中的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)進(jìn)行了具體分析，為綠色建筑的發(fā)展起到一定的理論指導(dǎo)。

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)；綠色建筑；經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

引言

我國(guó)是能源消耗大國(guó)，建筑、工業(yè)、交通是能源消耗的三個(gè)主要領(lǐng)域。目前，建筑能耗約占全國(guó)總能耗的1/3，節(jié)能工作壓力很大。與氣候條件相近的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)建筑舒適標(biāo)準(zhǔn)比較低，但每平方米采暖能耗約是發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍。上世紀(jì)80年代，我國(guó)就已關(guān)注到建筑節(jié)能的問(wèn)題，1986年開(kāi)始試行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，1999年又把北方地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)納入強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。截至2011年，全國(guó)城鎮(zhèn)新建建筑在設(shè)計(jì)階段執(zhí)行節(jié)能50%強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的比例已基本達(dá)到100%，施工階段的執(zhí)行比例達(dá)到95.5%。現(xiàn)階段我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和新型農(nóng)村建設(shè)快速發(fā)展中，城鎮(zhèn)化率增長(zhǎng)很快，據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)城鎮(zhèn)化率會(huì)提高到60%左右。所以，當(dāng)前必須控制建筑的能耗，以實(shí)現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。

1.綠色建筑的概念

在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的理念核心是“節(jié)約各種資源、減輕對(duì)環(huán)境的影響、創(chuàng)造一個(gè)健康、適宜的室內(nèi)環(huán)境”，它所尋求的是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑模式。綠色建筑除了和傳統(tǒng)建筑一樣關(guān)注建筑的功能和安全之外，還特別關(guān)注“節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、室外環(huán)境保護(hù)”，而且這種關(guān)注體現(xiàn)在建筑從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)行、維護(hù)甚至拆除的整個(gè)生命期的各個(gè)環(huán)節(jié)。綠色建筑突出“因地制宜，技術(shù)整合優(yōu)化設(shè)計(jì)，高效運(yùn)行”的原則。

2. 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)實(shí)例分析

2.1 項(xiàng)目概況

某學(xué)生宿舍樓項(xiàng)目，建筑尺寸：長(zhǎng)46.2米，寬15米；建筑面積4158M2，一字型框架結(jié)構(gòu)；六層，層高3.3米；總高19.8米；體形系數(shù)0.22(限值：0.33)；窗墻面積比：東、西：0.20；南：0.30；北：0.29；節(jié)能措施：屋頂?shù)怪檬轿菝?；外墻巖棉板外墻外保溫系統(tǒng)；窗：塑鋼型材6mmlow-e+12A+6mm；周邊地面：30厚擠塑聚苯板。

2.2 項(xiàng)目建筑施工圖

(1)首層平面圖

圖1 首層平面圖

(2)標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

(3)屋面排水圖

圖3 屋面排水圖

(4)屋頂排水圖

圖4 屋頂排水圖

2.3 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

(1)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。塑鋼低輻射中空玻璃窗6+12A+6遮陽(yáng)型，框面積≤25%，(6mm高透光Low-E+12空氣+6mm透明)，自身遮陽(yáng)系數(shù)0.62，氣密性為6級(jí)，可見(jiàn)光透射比0.72，達(dá)到傳熱系數(shù)2.10W/m2.K。

(2)周邊地面節(jié)能與屋面節(jié)能構(gòu)造，其具體構(gòu)造如下：

圖5 地面節(jié)能構(gòu)造圖

圖6 屋面節(jié)能構(gòu)造圖

圖7 外墻節(jié)能構(gòu)造圖

(3)外墻節(jié)能構(gòu)造(由外向內(nèi))：2.4 建筑節(jié)能計(jì)算

(1)指標(biāo)限制和設(shè)計(jì)建筑熱工參數(shù)計(jì)算結(jié)果如表1所示：

表1 指標(biāo)限制和設(shè)計(jì)建筑熱工參數(shù)計(jì)算結(jié)果表

表2 各分項(xiàng)指標(biāo)校核情況表

建筑構(gòu)件是否達(dá)標(biāo)體形系數(shù)滿足《河南居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))(DBJ41/062-2012)第4.1.3條的標(biāo)準(zhǔn)要求√屋頂滿足《河南居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))(DBJ41/062-2012)第4.2.2條的標(biāo)準(zhǔn)要求√外墻滿足《河南居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))(DBJ41/062-2012)第4.2.2條的標(biāo)準(zhǔn)要求√地下室外墻滿足《河南居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))(DBJ41/062-2012)第4.2.2條的標(biāo)準(zhǔn)要求√周邊地面構(gòu)造1形式滿足《河南居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))(DBJ41/062-2012)第4.2.2條的標(biāo)準(zhǔn)要求√?hào)|向窗墻面積比滿足規(guī)范要求√南向窗墻面積比滿足規(guī)范要求√西向窗墻面積比滿足規(guī)范要求√北向窗墻面積比滿足規(guī)范要求√

(3)根據(jù)建筑物各參數(shù)以及《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(寒冷地區(qū))(DBJ41/062-2012)所提供的參數(shù)，得到該建筑物的年能耗如表3所示：

表3 年能耗表

實(shí)際計(jì)算能耗指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)限值的對(duì)比結(jié)果如表4所示：

表4 對(duì)比結(jié)果表

(4)經(jīng)計(jì)算，本建筑按照80年代的做法時(shí)，單位耗熱量為34.57，所以可以得出現(xiàn)在本建筑在節(jié)能設(shè)計(jì)后的節(jié)能率為：1-11.57÷34.57=66.53%。滿足國(guó)家的節(jié)能65%的要求，應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的本建筑可以稱之為節(jié)能建筑，該節(jié)能方案可行。

2.5 節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)(Project Economical Evaluation)是指在做出投資決策之前，采用特定分析方法和經(jīng)濟(jì)分析參數(shù)，對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行計(jì)算，分析，論證，考察項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是否可行，預(yù)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益如何。當(dāng)可供選擇的方案在一個(gè)以上時(shí)，還要對(duì)各個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較和選優(yōu)。本部分對(duì)所設(shè)計(jì)的住宅進(jìn)行建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，以便建筑節(jié)能工作在我國(guó)更加快速有效的推廣。

(1) 參數(shù)的確定

1)項(xiàng)目壽命周期。根據(jù)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，確定本居住建筑項(xiàng)目的使用年限為50年。

2)節(jié)能材料成本。節(jié)能成本的計(jì)算應(yīng)該是算節(jié)能前后的增量成本，即算保溫材料的增量成本，其中外門、窗是按節(jié)能前后材料的差價(jià)算的，具體見(jiàn)表5所示：

表5 節(jié)能材料造價(jià)表

3)折現(xiàn)率。本項(xiàng)目為居住建筑項(xiàng)目，節(jié)能措施的實(shí)際投資者與消費(fèi)者應(yīng)為住戶，所在地為鄭州，因此折現(xiàn)率應(yīng)取為鄭州地區(qū)家庭年均投資收益率。本方案具體取值為7%。

4)能源價(jià)格。本項(xiàng)目所在地為鄭州，鄭州在氣候分區(qū)上屬寒冷B區(qū)，主要能源消耗為冬季采暖耗熱量，為便于分析計(jì)算，統(tǒng)一將耗熱量轉(zhuǎn)化為耗煤量，依據(jù)目前鄭州煤價(jià)取為900元/噸。

5)節(jié)能方案每年收益。非節(jié)能方案耗煤量指標(biāo)：14.66kg/m2；建筑面積：4158m2；節(jié)能方案耗煤量指標(biāo)：4.91kg/m2；節(jié)約耗煤量：14.66-4.91=9.75kg/m2；標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格：900元/噸；每年收益：9.75×4158×0.9=36486.45元。

(2)節(jié)能方案綜合造價(jià)

根據(jù)市場(chǎng)和文獻(xiàn)調(diào)研，節(jié)能方案綜合造價(jià)約為節(jié)能材料的1.2～1.5倍，故本文將節(jié)能材料乘以1.2系數(shù)后作為節(jié)能方案的綜合造價(jià)，以考慮節(jié)能施工措施費(fèi)、機(jī)械費(fèi)和人工費(fèi)等。具體見(jiàn)表6所示：

表6 節(jié)能方案的綜合造價(jià)表

現(xiàn)金流量圖如下：

靜態(tài)投資回收期、動(dòng)態(tài)投資回收期如下：

Pt=(9-1)+12315.08/36486.47=8.34年

Pt1=(13-1)+14869.13/14959.45=12.99年

凈現(xiàn)值NPV=199333.68元

內(nèi)部收益率IRR=11.95%

(3)敏感性分析

影響NPV、IRR的因素很多，在本項(xiàng)目中分析聚苯板成本變化率(x)，巖棉板成本變化率(y)，窗成本變化率(z)對(duì)其影響。

設(shè)聚苯板成本造價(jià)為X，巖棉板成本造價(jià)為Y，窗的成本造價(jià)為Z，造價(jià)變化率分別為x、y、z，計(jì)算結(jié)果如下表7和下圖所示：

表7 x、y、z變化對(duì)NPV、IRR的影響對(duì)比表

圖8 X、Y、Z的變化對(duì)NPV的影響

圖9 X、Y、Z的變化對(duì)IRR的影響

敏感性指標(biāo)的計(jì)算如下：

1)對(duì)NPV的敏感度

擠塑聚苯板X的敏感度=(207519.26-191148.09)÷199333.68÷40%=0.21；巖棉板Y的敏感度=(235768.72-162898.63)÷199333.68÷40%=0.91；窗Z的敏感度=(215010.09-183657.26)÷199333.68÷40%=0.39

2)對(duì)IRR的敏感度

擠塑聚苯板X的敏感度=(12.29-11.63)÷11.95÷40%=0.138；巖棉板Y的應(yīng)按度=(13.60-10.64)÷11.95÷40%=0.619；窗Z的敏感度=(12.61-11.35)÷11.95÷40%=0.264綜上所述，不管是NPV還是IRR，其敏感程度均為Y>Z>X，所以說(shuō)NPV和IRR對(duì)巖棉板Y的造價(jià)變化的反應(yīng)最為敏感。

2.6 評(píng)價(jià)結(jié)果

為響應(yīng)國(guó)家建筑節(jié)能65%的規(guī)范要求，該方案節(jié)能率達(dá)到66.53%，而且在使用8.34年內(nèi)回收了成本，若考慮折現(xiàn)率，動(dòng)態(tài)投資回收期為12.99年。其中巖棉板、聚苯板和窗對(duì)總造價(jià)和回收期影響較大，其中巖棉板最大，建議在巖棉板價(jià)格稍微下降時(shí)進(jìn)行購(gòu)買施工，當(dāng)基準(zhǔn)收益率低于11.95%時(shí)，NPV>0，可完成超額收益。在使用期限50年內(nèi)，基準(zhǔn)收益率只有7%，該節(jié)能方案還是可行的。

3 結(jié)論

在工程項(xiàng)目管理中，綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化和成本控制一直是大家的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，充分考慮影響綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的各種要素及其重要度，探索建立了一個(gè)適合綠色建筑項(xiàng)目節(jié)能的設(shè)計(jì)方案。先從設(shè)計(jì)階段提高項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)收益，進(jìn)而從總體上評(píng)價(jià)整個(gè)項(xiàng)目的可行性，為決策者進(jìn)行綠色建筑項(xiàng)目建設(shè)投資提供了客觀、科學(xué)的參考依據(jù)，以指導(dǎo)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的具體實(shí)踐。

[1]楊志明.居住建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)用研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2006.

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[4]郭嚴(yán).綠色節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的探討[J].黑龍江科技信息，2012，17：248.

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Economic Evaluation of Building Energy Efficiency Design in Green Building—Taking certain student dormitory building as an example

HUANG Bo1,2，ZHAO Li-ju

(1. Xinyang Vocational and Technical College, Xinyang 464000, China;2. Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)

As the promotion of the national energy saving and emission reduction policies, the emergence of green building and development have become the inevitable trend for the sustainable development of construction industry. At first, this paper puts forward the development status of building energy efficiency in China and the related concepts of green building; secondly illustrates concretely the economic evaluation of building energy efficiency design in the project with an example, providing certain theoretical guidance for the development of green building energy efficiency design.

building energy efficiency design; green building; economic evaluation

2016-12-12

2015年河南省高等學(xué)?！皩I(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目；河南省政府決策研究招標(biāo)課題(2012B609)。

黃波(1984- )，男，碩士，信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，從事建筑與土木工程方面的研究。

TU201.5

A

1671-3974(2017)02-0065-05