基于时间价值的保温系统节能净现值分析

Analysis on JNPV of Time Value-based Thermal Insulation System

叶晓青，陈金建，杨亮（中机中联工程有限公司，重庆　400039）



基于时间价值的保温系统节能净现值分析

Analysis on JNPV of Time Value-based Thermal Insulation System

叶晓青，陈金建，杨亮
（中机中联工程有限公司，重庆400039）

摘要：保温系统建设成本和运营成本之和为成本值，以最大能耗方案为基准，其他方案相对基准方案的能耗节约值为收益值，以此提出“节能净现值”概念。该文以重庆市某项目为例，对六种保温方案的节能净现值加以计算，结果表明，节能净现值越大，成本节约越明显。节能净现值能够较为全面的表示保温系统的成本和收益情况，其大小主要由保温系统所用砌块材料的能耗大小决定。

关键词：时间价值；全生命周期；折现；节能净现值（JNPV）

Abstract:The construction cost and operating cost are the cost value of thermal insulation system. Taking the maximum energy consumption scheme as the baseline, and the energy consumption saving value of other schemes as the earned value, the concept of 'Net present values of energy conservation' (JNPV) is presented. Based on case study of a project in Chongqing, the JNPVs of six insulation systems are calculated. The results show that the greater the JNPV, the greater the cost can be saved. JNPV can reflect the cost and return of thermal insulation system in a relatively comprehensive manner, which are determined mainly by the energy consumption of the block materials adopted in the thermal insulation system.

Keywords:time value; life cycle; discount; net present values of energy conservation(JNPV)

1　概述

目前，我国节能住宅的墙体保温系统主要为内保温、外保温和自保温，重庆地区最常用的是外保温和自保温系统。国内对保温系统的评价主要以节能率作为考核指标，往往忽略了投入成本和运营后的效益。本文提出“节能净现值”评价指标，即考虑时间价值，将保温系统的建设成本、运营成本、运营节约效益综合考虑折现到项目建设初期，以成本或收益值对项目的保温系统进行评价。

2　节能净现值计算方法

2.1保温系统成本分析

保温系统的成本包含建设成本和运营成本两部分（计算式如式1）。其中建设成本仅考虑材料的成本费用和建设人工费（计算式如式2）。

由于重庆地区冬夏两季采用空调直接进行采暖和供冷，因此运营成本计算仅考虑空调用电费和系统维修养护费，其中维修养护费按建设成本的1％计算（计算式如式3）。

2.2保温系统收益值计算

保温系统的收益值指以最大能耗方案为基准，其他方案相对基准方案的能耗节约值（以元为计量单位），用下式表示：

I=I基准-Ii，其中I为能耗收益值，I基准为最大能耗方案成本，Ii为其他方案能耗成本。

保温系统能耗主要包括保温材料自身的能耗和项目运营后暖通空调产生的能耗两部分，用下式表示。

E=E1+E2，其中，E1是保温材料全生命周期（从原料获取、产品生产、运输、使用至拆除）过程的能耗，材料全生命周期能耗系统边界分析如图1，E2即运营期间空调耗电能耗。

图1　材料全生命周期系统边界分析图

2.3节能净现值的计算

节能净现值反映的是保温系统的绝对经济效果指标，即考虑全生命周期不同时间价值，按照行业基准收益率，将计算期内各年的净效益（成本）折算到建设期初期的现值指标，表达式为：

其中JNPV-节能净现值；B-效益流入量，本论文中指保温系统的收益值；C-费用流出量，本论文中指保温系统的成本值，n-项目计算期（取建筑的使用年限50年），is-社会折现率（根据2006年国家发展与改革委员会和建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》，将社会折现率规定为8％）[1]。

节能净现值大于0，也可能小于0，净现值越大，表示成本节约越明显。

3　计算实例

本文以重庆市某小区2#楼为例，建筑面积14870m2，控制保温方案节能率为65％～66％。

3.1保温系统成本分析

（1）自保温系统

自保温系统本文选取最常用的蒸压加气混凝土砌块和无机复合烧结页岩空心砖砌体为例（表1、表2）。

表1　自保温系统建设成本

表2　自保温系统运营成本

（2）外保温系统

外保温墙体砌体材料选用普通烧结页岩空心砖砌体和蒸压加气混凝土砌块，保温材料选取难燃型膨胀聚苯板和岩棉板（垂直纤维）（表3、表4）。

表3　外保温系统建设成本

表4　外保温系统运营成本

3.2保温系统能耗分析

根据重庆大学刘军、郑先凤等人的研究成果，蒸压加气混凝土砌块全生命周期的能耗为2705.28kW·h/m3、普通烧结页岩空心砖砌体的全生命周期能耗为2994.69 kW·h/m3[2]；根据中机中联工程有限公司毛伟等人的研究成果，无机复合烧结页岩空心砖砌体全生命周期的能耗为4560.28kW·h/m3[3]；根据北京工业大学李朱、龚先政等人的研究成果，难燃型膨胀聚苯板的全生命周期能耗值为9.964kW·h/m3，岩棉板（垂直纤维）的全生命周期能耗值为19.50 kW·h/m3[4]。

表5　保温材料能耗收益值

运营阶段的能耗收益值分析如表6。

3.3节能净现值计算

（1）运营阶段净现值计算

计算期取建筑的使用年限50年，六种保温方案的现金流量图如下（图2-图7）。

图2　蒸压加气混凝土砌块现金流量图

图3　无机复合烧结页岩空心砖现金流量图

图4　普通烧结页岩空心砖砌体

图5　普通烧结页岩空心砖砌体+难燃型膨胀聚苯板现金流量图+岩棉板（垂直纤维）

图6　蒸压加气混凝土砌块

图7　蒸压加气混凝土砌块+难燃型膨胀聚苯板现金流量图+岩棉板（垂直纤维）

由此计算蒸压加气混凝土砌块自保温系统的运营成本净现金值为，

无机复合烧结页岩空心砖自保温系统的运营成本净现金值为，

普通烧结页岩空心砖砌体+难燃型膨胀聚苯板外保温系统的运营成本净现金值为，

普通烧结页岩空心砖砌体+岩棉板（垂直纤维）外保温系统的运营成本净现金值为，

蒸压加气混凝土砌块+难燃型膨胀聚苯板外保温系统的运营成本净现金值为，

蒸压加气混凝土砌块+岩棉板（垂直纤维）外保温系统的运营成本净现金值为，

（2）节能净现值计算

JNPV=281.66-110.4-183.48=-12.22元/m2

无机复合烧结页岩空心砖自保温系统的节能净现值为：

JNPV=63.51-158.4-185.68=-280.57元/m2

普通烧结页岩空心砖砌体+难燃型膨胀聚苯板外保温系统的节能净现值为：

JNPV=0.47-56-178.34=-233.87元/m2

普通烧结页岩空心砖砌体+岩棉板（垂直纤维）的节能净现值为：

JNPV=0-78.5-185.44=-263.94元/m2

蒸压加气混凝土砌块+难燃型膨胀聚苯板外保温系统的节能净现值为：

JNPV=58.45-55.5-178.83=-175.88元/m2

蒸压加气混凝土砌块+岩棉板（垂直纤维）外保温系统的节能净现值为：

JNPV=58.06-77.5-175.52=-194.96元/m2

4　结论

本文以节能净现值为评价指标，对六种保温方案的节能净现值进行计算，结果显示，JNPV（蒸压加气混凝土砌块）＞JNPV（蒸压加气混凝土砌块+难燃型膨胀聚苯板）＞JNPV（蒸压加气混凝土砌块+岩棉板（垂直纤维）＞JNPV（普通烧结页岩空心砖砌体+难燃型膨胀聚苯板）＞JNPV（普通烧结页岩空心砖砌体+岩棉板（垂直纤维）＞JNPV（无机复合烧结页岩空心砖），节能净现值越大，成本节约越明显。

可见，所选用砌块材料的能耗大小直接决定整个保温系统的节能净现值，蒸压加气混凝土砌块以粉煤灰、生石灰、少量水泥、石膏及相关复合辅助材料为原料，经过产品成型、蒸压养护、硬化等工序制成，由于孔隙率大、导热系数低，材料的能耗也相对较小。无机复合烧结页岩空心砖由于比普通烧结页岩空心砖增加了保温填料灌装工序，能耗也比普通烧结页岩空心砖大。

节能净现值作为一个新型的全生命周期能耗评价指标，较为全面的考虑了保温系统的建设成本、运营成本、运营节约效益及时间价值，具有实际应用及参考价值。

参考文献：

[1]国家发展与改革委员会，建设部.建设项目经济评价方法与参数[S].第三版.北京：中国计划出版社，2006：25-26.

[2]刘军，郑先凤，谢小莉，等.加气混凝土砌块全生命周期碳排放量的理论与实际分析[J].建筑砌块与砌块建筑，2012（5）: 43-45.

[3]王志慧，王永超，毛伟，等.无机复合烧结页岩空心砖生命周期碳排放分析[J].新型建筑材料，2013（12）:34-37.

[4]李朱.两种不同材料外墙外保温系统生命周期评价[D].北京：北京工业大学，2014.

责任编辑：孙苏

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作者简介：叶晓青（1988-），女，山东青岛人，研究生，工程师，主要从事绿色建筑工作。

收稿日期：2015-10-16

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.01.013

中图分类号：TU352.59

文献标识码：A

文章编号：1671-9107（2016）01-0013-04