牛 元 源

(南京理工大學(xué)，江蘇 南京 210094)

1 研究方法

1.1 建筑節(jié)能技術(shù)成本效益分析

建筑節(jié)能技術(shù)后評(píng)估體系為針對(duì)建筑整體運(yùn)行性能的評(píng)價(jià)，建筑節(jié)能技術(shù)成本效益分析作為評(píng)價(jià)體系的重要組成部分，對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)適應(yīng)性研究具有重要作用。對(duì)部分常用的建筑節(jié)能技術(shù)進(jìn)行效益成本分析，為各技術(shù)的適宜性分析提供定量理論參考。在建筑節(jié)能技術(shù)成本效益分析的過(guò)程中，將具體的建筑節(jié)能技術(shù)分為被動(dòng)式技術(shù)、主動(dòng)式技術(shù)、可再生能源利用三大類(lèi)再進(jìn)行研究。課題研究從這三類(lèi)節(jié)能技術(shù)出發(fā)，選取典型節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究分析，基本流程見(jiàn)圖1。

1)判斷技術(shù)適合的建筑類(lèi)型和應(yīng)用條件。

每一種建筑節(jié)能技術(shù)都有其適用的建筑類(lèi)型和相適應(yīng)的應(yīng)用條件。在研究過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真分析技術(shù)運(yùn)用的環(huán)境條件，例如降水量、日照時(shí)間、溫度等；也需要分析人為條件，例如技術(shù)日平均使用量等?？傊?，應(yīng)該考慮各種應(yīng)用條件給技術(shù)使用帶來(lái)的影響。根據(jù)不同應(yīng)用條件的對(duì)比分析，確定影響建筑節(jié)能技術(shù)節(jié)能的主要因素。

2)確定計(jì)算參數(shù)。

根據(jù)技術(shù)應(yīng)用條件的分析確定影響技術(shù)使用的主要因素后，選定計(jì)算參數(shù)。然后對(duì)不同的計(jì)算參數(shù)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量、文獻(xiàn)查詢(xún)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M測(cè)量，來(lái)獲得這些計(jì)算參數(shù)的一系列數(shù)據(jù)。

3)計(jì)算節(jié)能量。

節(jié)能量是指建筑在運(yùn)用該節(jié)能技術(shù)時(shí)比不運(yùn)用該節(jié)能技術(shù)時(shí)節(jié)省的能量。計(jì)算節(jié)能量是成本效益分析中最重要的環(huán)節(jié)。首先得明白節(jié)能技術(shù)的節(jié)能原理，然后根據(jù)夏熱冬冷地區(qū)的環(huán)境條件和技術(shù)的應(yīng)用條件來(lái)具體分析該技術(shù)的節(jié)能效果。分別計(jì)算同等條件下運(yùn)用該技術(shù)時(shí)建筑的耗能量和不運(yùn)用該技術(shù)時(shí)建筑的耗能量，從而得出節(jié)能量。

4)計(jì)算增量成本。

增量成本是由產(chǎn)量增量而導(dǎo)致總成本的變化量，是建筑節(jié)能技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中而產(chǎn)生的成本。增量成本的大小和節(jié)能技術(shù)的節(jié)能方式密切相關(guān)，同時(shí)也包括技術(shù)的維護(hù)費(fèi)用。

5)計(jì)算技術(shù)的成本效益。

通過(guò)對(duì)節(jié)能量和增量成本的分析計(jì)算，再考慮節(jié)能技術(shù)初期的投入成本便可計(jì)算該技術(shù)的回收期和成本效益。通過(guò)成本效益的計(jì)算值來(lái)分析各技術(shù)的適宜性，為各技術(shù)的適宜性分析提供定量理論參考。

1.2 不同技術(shù)間的比較

1.2.1被動(dòng)式技術(shù)

被動(dòng)式技術(shù)因?yàn)樵O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，運(yùn)用方便，成本較低而被廣泛使用。目前運(yùn)用于服務(wù)區(qū)的被動(dòng)式技術(shù)主要有：自然通風(fēng)、自然采光、光導(dǎo)管照明、屋頂綠化、垂直綠化、外遮陽(yáng)、陽(yáng)光間等。

1.2.2主動(dòng)式技術(shù)

目前運(yùn)用于服務(wù)區(qū)的主動(dòng)式技術(shù)主要有：中水回用、污水處理、熱回收技術(shù)、高效燈具等。

以雨水回用技術(shù)為例進(jìn)行具體分析：

1)根據(jù)服務(wù)區(qū)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，了解當(dāng)?shù)氐慕涤炅?。?shí)驗(yàn)室模擬估算雨水回收量。

2)雨水回用系統(tǒng)包括低塘區(qū)設(shè)置下凹式水池、滲水井，以便儲(chǔ)蓄雨水，并在水池中設(shè)置抽水泵站。整個(gè)雨水回用系統(tǒng)初步投資加上根據(jù)抽水泵的抽水量計(jì)算的耗電量，從而得到增量成本。

3)計(jì)算抽水泵抽水量，即利用水池中的水噴管草坪、沖廁或者洗車(chē)的用水量，再根據(jù)當(dāng)?shù)刈詠?lái)水價(jià)，便可計(jì)算成本回收期。

1.2.3可再生能源利用技術(shù)

可再生能源利用是指利用可再生能源，例如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能等可再生能源來(lái)減少化石能源的使用?？稍偕茉蠢眉夹g(shù)是前景最為好的，目前運(yùn)用于服務(wù)區(qū)的主要有：太陽(yáng)能熱水、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能風(fēng)光互補(bǔ)路燈、地源熱泵等。

以太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)為例進(jìn)行具體分析：

1)確定服務(wù)區(qū)的緯度，夏熱冬冷地區(qū)的緯度基本在30°左右，因此最優(yōu)的光伏板傾角為β=α+10(α為地區(qū)緯度)。

2)由Ecotect模擬計(jì)算得到服務(wù)區(qū)傾斜方陣面上的年太陽(yáng)總輻射。

3)計(jì)算服務(wù)區(qū)鋪設(shè)240 Wp的光伏板的年發(fā)電量，即年節(jié)電量。

4)依照現(xiàn)有光伏發(fā)電投資成本，考慮每Wp功率的初投資和中央、地方政府的光伏發(fā)電補(bǔ)貼，計(jì)算得每Wp功率的增量成本，由此可得240 Wp光伏板在服務(wù)區(qū)的初投資。

5)再根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)便可計(jì)算回收年限。

2 研究的技術(shù)路線

研究的技術(shù)路線見(jiàn)圖2。

研究的技術(shù)路線可以根據(jù)以下步驟完成：首先可以了解我國(guó)能源現(xiàn)狀以及高速公路的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)研究對(duì)象的當(dāng)前狀況做第一步的探究，同時(shí)對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的氣候特征和自然資源狀況進(jìn)行研究，并且對(duì)常用的綠色建筑技術(shù)以及運(yùn)行性能進(jìn)行研究，做到全方位了解。分析各自的狀況后，可以討論三者之間的關(guān)系，從更深層角度挖掘三者的內(nèi)在聯(lián)系，從而確定研究目標(biāo)，研究意義和研究的主要問(wèn)題。

之后便是很重要的一環(huán)——服務(wù)區(qū)建筑特征及能耗水平實(shí)地調(diào)研。在走訪調(diào)研的過(guò)程中，要收集相關(guān)數(shù)據(jù)及環(huán)境的利弊分析，考察綠色建筑技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，同時(shí)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行咨詢(xún)和訪問(wèn)。根據(jù)實(shí)地走訪調(diào)研得到的資料，對(duì)各種綠色建筑技術(shù)進(jìn)行分析。分析的方向可以分為下面三個(gè)方向：可行性程度分析、成本效益分析以及適用性程度分析。

根據(jù)文獻(xiàn)和調(diào)研結(jié)果，進(jìn)行數(shù)值模擬式研究，以不同技術(shù)在夏熱冬冷地區(qū)的不同適應(yīng)性程度為依據(jù)對(duì)技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)，從而形成初步的規(guī)范性設(shè)計(jì)導(dǎo)則。

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