浅析目前国内节能建筑的经济效益

周 逸 胡庆刚

中国的建筑节能之路起源于 1973年世界性石油危机后,许多发达国家意识到建筑节能的重要性,相继制定并实施了节能的专门法律,对民用建筑节能作了明确的规定,并采取了一系列经济鼓励措施。现在,这些国家的建筑在舒适性不断提高的同时,新建建筑单位面积能耗已减少到 30年前的 1/5～1/3。此外,这些发达国家还对既有建筑展开了大规模的高标准的节能改造,结果尽管建筑总量继续增加,舒适性不断改善,而建筑总能耗却很少增长,甚至还有所减少,从而缓解了国家的能源需求,避免了能源危机的再度冲击。

我国的建筑节能以 1986年颁布北方地区居住建筑节能设计标准为标志启动,相比之下,建筑节能工作在我国起步晚,发展也比较缓慢,我国目前的节能状况与发达国家相比还有着明显差距。

如何在发展中降低建筑能耗,使之与当时能源供应较紧缺的现状相协调,成为相关部门关注的重点,建设部先后颁布了《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》和《公共建筑节能设计标准》,《标准》的发布实施,标志着我国建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开,是建筑行业大力发展节能省地型住宅和公共建筑,制定并强制推行更加严格的节能节材节水标准的一项重大举措。

我国大型公共建筑的单位建筑面积能耗大约是普通住宅建筑的 10倍左右,节能潜力大,其力度直接影响着我国建筑节能整体目标的实现。

在我国大型公共建筑目前仅占城镇总建筑面积的 5%～7%,但其用电量为 100度/(m2◦年)～300度/(m2◦年),为住宅建筑用电量的 10倍以上(不包括采暖)。在我国大型和特大型城市,这类建筑的总耗电量大于全市所有居民住宅的总电耗。清华节能楼正是针对大型公共建筑所设计的超低能耗节能建筑示范楼。作为 2008年奥运建筑的前期示范工程,目的是达到超低能耗的要求,日后复制下去。同时,超低能耗示范楼是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台。这栋楼在冬天不需要采暖,而且大多数建筑一天要用 100度电,而这栋楼只需要用 30度电。示范楼集成了近百项建筑节能和绿色建筑相关的最新技术,但如果把所有技术和产品全部考虑在内,示范楼建筑安装成本为单位建筑面积 8000元左右。所以,从技术经济的角度来看,示范楼本身并不具备整体复制性,它只是一个试验台。虽然整个示范楼的造价不低,但它的最终目的——节能,确实做到了,而且经济效益明显。由于采用了近十种不同的外围护结构做法,冬季建筑物的平均热负荷仅为 0.7W/m2,最冷月的平均热负荷也只有 2.3W/m2,如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量,基本可实现冬季零采暖能耗。夏季最热月整个围护结构的平均得热也只有 5.2W/m2。所以,示范楼的耗冷耗热量仅为常规建筑的 10%。再比如示范楼的能源和设备系统,采用了多项节能措施和可再生能源技术,包括照明和办公设备在内,示范楼单位面积全年总用电量指标为40 kWh/m2,仅是高档办公建筑平均总用电量指标的 30%。

不论是清华节能楼还是普通的公共建筑,它们都具有共同的节能特征:1)冬暖夏凉:门窗墙体等使用的材料保温隔热性能良好。2)通风良好:自然通风与人工通风结合。3)光照充足:尽量采用自然光,天然采光与人工照明相结合。4)智能控制:采暖、通风、空调、照明等均按程序集中管理。

大型公共建筑节能是我国建筑节能的重点,只需进行部分设备改造就可节能 30%～50%,大规模改造新建筑的全面节能措施,可以节能 50%～70%。

住宅节能包括水、电、气、热等能耗的节约以及各类建材、制品的节约,进一步分析还有新技术、新工艺、新材料、新能源的应用。因此,住宅节能涉及许多领域,虽然房子节能涉及领域很多,而且有的跟业主的节能意识有很大的关系,但在硬件上主要是墙体、窗户、地板、屋顶 4个地方。

1)墙体。墙体的保温分为外保温和内保温。外保温的保温性能不但远高于内保温,而且由于保温材料本身散发少量有害物质,外保温设计使之在挥发过程中不会进入室内,既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。另外,很多 6层以下的建筑采用的是砖混结构,它的保温隔热效果没有高层建筑必须采用的钢筋混凝土结构好。2)窗户。现在居室使用的玻璃分为单层玻璃和双层玻璃,双层的保温隔音效果明显好于单层。但双层中又有区别,有的只是简单地抽出夹层中的一部分空气,这种双层玻璃的保温隔音效果没有在抽出空气后加入一定惰性气体的好。而如果在此基础上再给玻璃镀上膜,这样的中空镀膜Low-E玻璃不仅可以增加玻璃的强度,其保温效果又要好一些。当然,与之配套的断桥铝合金窗框,在窗外加装铝质卷帘等设施,也能在一定程度上提高房子的保温隔热效果。另外不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。3)地板。据有关专家介绍,增加楼板厚度会提高保温效果。如果在加厚层中选用陶粒混凝土,那就比普通混凝土更为保温隔音。4)屋顶。保温措施常见的是“平改坡”和加隔热层。宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,应加大屋顶保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面温度并不超过 36.9℃,宜低于35℃。

节能住宅也许会比一般住宅贵一些,但长远看经济上还是划算的。比如同时在两间建筑面积 16m2的房间内开 24 h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。以一个 100m2的住宅计算,一年可以省下 1700元左右。分户采暖了,房子保温隔热效果好,可以省不少钱。节能建筑增加的投资由于使用时电费的减少,可在 5年～7年内收回。而住宅使用年限一般为 50年,其投入产出比为 1∶7左右。

节能的结果,从大的方面是节约能源,减少了石油、天然气和煤气燃烧,减少了大气中 CO2、氮、硫化合物的污染。从小的方面是减少了采暖和空调的开支。比如整栋采用真空玻璃幕墙的天恒大厦,就可以节约20%左右的空调费用。有资料显示,与单层玻璃相比,采用真空玻璃每年每平方米窗户可节约 700 MJ能量,相当于一年节约 192 kW◦h的电能。

节能住宅价格比普通住宅贵不了多少。一般而言,节能住宅安装保温外墙、节能门窗的花费每平方米 90元,安装中空玻璃100元,安装一个太阳能热水器 3800元,算下来比普通住宅每平方米高出仅 100元～200元。之所以很多节能住宅会给消费者贵的感觉,是因为节能住宅大都是带装修的,这样算的话,单价当然提高不少。

建筑节能标准的实行将对房地产产生很大影响,房屋若因为节能问题而给业主带来损失由开发商负责,是政府从法律的角度让消费者能够更好的维护自己的权益,也是让大家共同对社会资源负起责任。

专家表示,若能把日益增加的建筑能耗减少一半,进而逐步达到发达国家的能耗水平,就可大大减少煤矿、电站等能源设施建设的规模。如果我国城镇建筑全部达到节能标准,到 2020年每年就可节省 3.35亿t标准煤、减少 8000万kW◦h空调高峰负荷,相当于每年节省电力建设投资约 1万亿元。因此无论从国家还是个人的利益考虑,都应该施行节能建筑。

[1]龙惟定.试论建筑节能的新观念[J].暖通空调,1999(1):15-16.

[2]韩丽红.基于市场机制的建筑节能对策研究[D].北京:中国地质大学,2008.

[3]屈宏乐.我国建筑节能工作的现状和经验[N].中国建材报,2008-01-07.

[4]钱 坤.建筑节能的政府规制问题研究[D].辽宁:东北财经大学,2006.

[5]武 涌,刘长滨,刘应宗,等.中国建筑节能管理制度创新研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.