建筑节能设计在绿色建筑中的经济评价——以某学生宿舍楼为例

黄 波，赵立菊

(1.信阳职业技术学院，河南 信阳 464000；2.南京理工大学，南京 210094)

建筑节能设计在绿色建筑中的经济评价
——以某学生宿舍楼为例

黄 波1，2，赵立菊1

(1.信阳职业技术学院，河南 信阳 464000；2.南京理工大学，南京 210094)

随着国家节能减排政策的推广，绿色建筑的出现和发展成为建筑行业可持续发展的必然趋势。首先提出了我国建筑节能的发展现状及绿色建筑的相关概念，其次结合实例对建筑节能设计在项目中的经济评价进行了具体分析，为绿色建筑的发展起到一定的理论指导。

建筑节能设计；绿色建筑；经济评价

引言

我国是能源消耗大国，建筑、工业、交通是能源消耗的三个主要领域。目前，建筑能耗约占全国总能耗的1/3，节能工作压力很大。与气候条件相近的发达国家相比，我国建筑舒适标准比较低，但每平方米采暖能耗约是发达国家的3倍。上世纪80年代，我国就已关注到建筑节能的问题，1986年开始试行建筑节能设计标准，1999年又把北方地区建筑节能设计标准纳入强制性标准。截至2011年，全国城镇新建建筑在设计阶段执行节能50%强制性标准的比例已基本达到100%，施工阶段的执行比例达到95.5%。现阶段我国正处于工业化、城镇化和新型农村建设快速发展中，城镇化率增长很快，据预测，到2020年，我国城镇化率会提高到60%左右。所以，当前必须控制建筑的能耗，以实现绿色建筑的可持续发展。

1.绿色建筑的概念

在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的理念核心是“节约各种资源、减轻对环境的影响、创造一个健康、适宜的室内环境”，它所寻求的是一种可持续发展的建筑模式。绿色建筑除了和传统建筑一样关注建筑的功能和安全之外，还特别关注“节地、节能、节水、节材、室内环境质量、室外环境保护”，而且这种关注体现在建筑从规划、设计、建造到运行、维护甚至拆除的整个生命期的各个环节。绿色建筑突出“因地制宜，技术整合优化设计，高效运行”的原则。

2. 建筑节能设计经济效益评价实例分析

2.1 项目概况

某学生宿舍楼项目，建筑尺寸：长46.2米，宽15米；建筑面积4158M2，一字型框架结构；六层，层高3.3米；总高19.8米；体形系数0.22(限值：0.33)；窗墙面积比：东、西：0.20；南：0.30；北：0.29；节能措施：屋顶倒置式屋面；外墙岩棉板外墙外保温系统；窗：塑钢型材6mmlow-e+12A+6mm；周边地面：30厚挤塑聚苯板。

2.2 项目建筑施工图

(1)首层平面图

图1 首层平面图

(2)标准层平面图

图2 标准层平面图

(3)屋面排水图

图3 屋面排水图

(4)屋顶排水图

图4 屋顶排水图

2.3 建筑节能设计

(1)窗的节能设计。塑钢低辐射中空玻璃窗6+12A+6遮阳型，框面积≤25%，(6mm高透光Low-E+12空气+6mm透明)，自身遮阳系数0.62，气密性为6级，可见光透射比0.72，达到传热系数2.10W/m2.K。

(2)周边地面节能与屋面节能构造，其具体构造如下：

图5 地面节能构造图

图6 屋面节能构造图

图7 外墙节能构造图

(3)外墙节能构造(由外向内)：2.4 建筑节能计算

(1)指标限制和设计建筑热工参数计算结果如表1所示：

表1 指标限制和设计建筑热工参数计算结果表

表2 各分项指标校核情况表

建筑构件是否达标体形系数满足《河南居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)(DBJ41/062-2012)第4.1.3条的标准要求√屋顶满足《河南居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)(DBJ41/062-2012)第4.2.2条的标准要求√外墙满足《河南居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)(DBJ41/062-2012)第4.2.2条的标准要求√地下室外墙满足《河南居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)(DBJ41/062-2012)第4.2.2条的标准要求√周边地面构造1形式满足《河南居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)(DBJ41/062-2012)第4.2.2条的标准要求√东向窗墙面积比满足规范要求√南向窗墙面积比满足规范要求√西向窗墙面积比满足规范要求√北向窗墙面积比满足规范要求√

(3)根据建筑物各参数以及《河南省居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)(DBJ41/062-2012)所提供的参数，得到该建筑物的年能耗如表3所示：

表3 年能耗表

实际计算能耗指标与设计指标限值的对比结果如表4所示：

表4 对比结果表

(4)经计算，本建筑按照80年代的做法时，单位耗热量为34.57，所以可以得出现在本建筑在节能设计后的节能率为：1-11.57÷34.57=66.53%。满足国家的节能65%的要求，应用节能设计的本建筑可以称之为节能建筑，该节能方案可行。

2.5 节能经济效益评价

项目经济性评价(Project Economical Evaluation)是指在做出投资决策之前，采用特定分析方法和经济分析参数，对项目的经济合理性进行计算，分析，论证，考察项目在经济上是否可行，预计的经济效益如何。当可供选择的方案在一个以上时，还要对各个方案的经济效益进行比较和选优。本部分对所设计的住宅进行建筑节能技术经济评价，以便建筑节能工作在我国更加快速有效的推广。

(1) 参数的确定

1)项目寿命周期。根据我国建筑设计的相关规定，确定本居住建筑项目的使用年限为50年。

2)节能材料成本。节能成本的计算应该是算节能前后的增量成本，即算保温材料的增量成本，其中外门、窗是按节能前后材料的差价算的，具体见表5所示：

表5 节能材料造价表

3)折现率。本项目为居住建筑项目，节能措施的实际投资者与消费者应为住户，所在地为郑州，因此折现率应取为郑州地区家庭年均投资收益率。本方案具体取值为7%。

4)能源价格。本项目所在地为郑州，郑州在气候分区上属寒冷B区，主要能源消耗为冬季采暖耗热量，为便于分析计算，统一将耗热量转化为耗煤量，依据目前郑州煤价取为900元/吨。

5)节能方案每年收益。非节能方案耗煤量指标：14.66kg/m2；建筑面积：4158m2；节能方案耗煤量指标：4.91kg/m2；节约耗煤量：14.66-4.91=9.75kg/m2；标准煤价格：900元/吨；每年收益：9.75×4158×0.9=36486.45元。

(2)节能方案综合造价

根据市场和文献调研，节能方案综合造价约为节能材料的1.2～1.5倍，故本文将节能材料乘以1.2系数后作为节能方案的综合造价，以考虑节能施工措施费、机械费和人工费等。具体见表6所示：

表6 节能方案的综合造价表

现金流量图如下：

静态投资回收期、动态投资回收期如下：

Pt=(9-1)+12315.08/36486.47=8.34年

Pt1=(13-1)+14869.13/14959.45=12.99年

净现值NPV=199333.68元

内部收益率IRR=11.95%

(3)敏感性分析

影响NPV、IRR的因素很多，在本项目中分析聚苯板成本变化率(x)，岩棉板成本变化率(y)，窗成本变化率(z)对其影响。

设聚苯板成本造价为X，岩棉板成本造价为Y，窗的成本造价为Z，造价变化率分别为x、y、z，计算结果如下表7和下图所示：

表7 x、y、z变化对NPV、IRR的影响对比表

图8 X、Y、Z的变化对NPV的影响

图9 X、Y、Z的变化对IRR的影响

敏感性指标的计算如下：

1)对NPV的敏感度

挤塑聚苯板X的敏感度=(207519.26-191148.09)÷199333.68÷40%=0.21；岩棉板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)对IRR的敏感度

挤塑聚苯板X的敏感度=(12.29-11.63)÷11.95÷40%=0.138；岩棉板Y的应按度=(13.60-10.64)÷11.95÷40%=0.619；窗Z的敏感度=(12.61-11.35)÷11.95÷40%=0.264综上所述，不管是NPV还是IRR，其敏感程度均为Y>Z>X，所以说NPV和IRR对岩棉板Y的造价变化的反应最为敏感。

2.6 评价结果

为响应国家建筑节能65%的规范要求，该方案节能率达到66.53%，而且在使用8.34年内回收了成本，若考虑折现率，动态投资回收期为12.99年。其中岩棉板、聚苯板和窗对总造价和回收期影响较大，其中岩棉板最大，建议在岩棉板价格稍微下降时进行购买施工，当基准收益率低于11.95%时，NPV>0，可完成超额收益。在使用期限50年内，基准收益率只有7%，该节能方案还是可行的。

3 结论

在工程项目管理中，绿色建筑节能设计的优化和成本控制一直是大家的热点和难点。本文根据项目的实际情况，充分考虑影响绿色建筑节能设计的各种要素及其重要度，探索建立了一个适合绿色建筑项目节能的设计方案。先从设计阶段提高项目投资的经济收益，进而从总体上评价整个项目的可行性，为决策者进行绿色建筑项目建设投资提供了客观、科学的参考依据，以指导建筑节能设计评价的具体实践。

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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年河南省高等学校“专业综合改革试点”项目；河南省政府决策研究招标课题(2012B609)。

黄波(1984- )，男，硕士，信阳职业技术学院讲师，从事建筑与土木工程方面的研究。

TU201.5

A

1671-3974(2017)02-0065-05