房屋建筑節能的經濟與技能探析范文

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住宅建筑節能的時間效應分析

對住宅建筑來說,除了在建設過程中會產生一定的能源消耗外,在使用的過程中同樣會產生能耗,這些能夠主要來自于采暖設備,空調和通風設備,水供應和炊事設備,照明及家用電器、電梯等[6,7]。其中,前三種能耗所占的比例最高,約為住宅建筑總能耗的一半以上。可見,從時間效應的角度講,有效的提高住宅建筑的熱工性能一定能夠產生長期經濟效益,這一點毋庸置疑。因為,即便在這一過程中會新增一些建筑材料,也會因此而產生一些額外的能耗[8]。但是,以住宅建筑全生命周期的視角進行審視,能耗的減低和資源的利用還是會為此帶來更多的收益,這是時間價值的一個重要的表現。當然,這一措施在推行的過程中一定會遭遇能夠預料的阻力,部分業主只看到眼前的利益,而不愿增加建筑的早期節能成本投入,即便他們能夠看到此舉能夠換來長期的收益,但是他們認為“等待”是沒有必要的,這就使得一些新的建筑節能技術難以在新建筑中得到應用和體現。

住宅建筑節能的外部效應分析

根據測算,我國建筑在建造與使用過程中產生的直接和間接能源消耗巨大,占社會總能耗的一半左右,這是一個危險的數字。從這個角度講,住宅節能建筑應該綜合考慮經濟發展和環境保護之間的協調關系,最大限度的降低建筑物的能耗,從更廣闊的層面解決我國的能源緊缺甚至在不遠的將來有可能出現的能源危機,以此來保證經濟社會的可持續發展[9]。為此,應該注重住宅建筑節能的外部效應,通過多種途徑節約資源。比如,在建筑設計之中,采取多種節能措施,使廢棄物的利用實現最大化,以此來帶動相關產業的循環共生與發展。

住宅建筑節能潛力的實證分析

1、背景

本文以位于我國東部沿海地區的一棟5層住宅為分析對象。該地區由于地處沿海,對節能住宅的要求較高,在空調采暖能耗在基礎能耗方面,需要達到全年節能50%的目標。要想實現這一目標,需要在以下方面做出努力:(1)改善圍護結構的隔熱保溫性能;(2)使用高效率的空調采暖設備,以此來改善圍護結構;(3)最大限度的使用高效率設備,使其對住宅節能的貢獻率達到25%。按照節能標準,通過對這些節能措施的采取,基本能夠達到既定的節能50%的目標,這樣一來,該住宅建筑節能存在一定的潛力,建成后能夠符合相關的節能標準。

2、空調冷負荷計算

在這方面,計劃采用冷負荷系數法計算,涉及到圍護結構進入的非穩態傳熱量、透過外窗或者天窗進入的太陽輻射熱量、人體散熱量、非全天使用的設備以及照明燈具的散熱量等;此外,外窗負荷在圍護結構總負荷中占有的比例較大,一般為40%左右。由此可知,窗戶是影響住宅建筑能耗的最主要因素之一,要想實現住宅節能,主要的一點就是要提高外窗的隔熱保溫性能,把全天的逐時負荷逐步相加,以此得到全天的外窗、外墻和屋面的耗冷量。當然,兩者的其他各項冷負荷基本處于相同的水平,差別在于外窗、外墻和屋面冷負荷等。

3、供暖期熱負荷和耗熱量計算

在熱負荷計算方面,采取供暖熱負荷的計算方法。其中,圍護結構溫差傳熱量需要通過文獻查找,以固定的方法進行計算。通過計算,得出該住宅的圍護結構熱負荷為165.89kW,節能住宅的圍護結構熱負荷為110.44kW,兩者的差值為55.45kW。可見,兩者在冷風滲透耗熱量方面基本相同,主要差別來自于圍護結構熱負荷方面,由此可以認為,該節能住宅熱負荷較之于普通住宅減少了55.45kW。

4、節能潛力和經濟性分析

對該節能住宅的建設而言,分析和改善圍護結構對全年空調采暖能耗的影響是十分必要的。為此,首先設定普通住宅與節能住宅都使用相同的空調采暖設備,然后確定家用空調的能效比。在這一過程中,需要考慮兩種采暖設備可能會在住宅中同時存在,因此,還需要計算采暖設備的平均能效比。最后,當確定了不同季節空調的使用時間和居民的生活電價水平之后,就可以計算得出最終減少的耗電量,節省的電費等。如果同時能夠提供該節能住宅因節能而增加的投資額,則一段時期后,節省空調采暖電費、投資回收期、每年空調采暖耗電量的減少量都可以由此得出。

結束語

對住宅建筑而言,節能和對節能潛力的發掘與利用已經成為當務之急,其中的原因主要來自于以下兩個方面:一是建筑能耗較大,占到社會總能耗的一半以上,二是建筑屬于固定物和長期使用物件,一旦建設完成,將會在未來的較長時期內對業主、開發商和社會產生直接和間接的影響。如果住宅建筑的節能潛力不被發現、不被發覺、不被利用,將會產生不可逆的對能源或者資源的長期浪費,這對國家的可持續發展戰略的實施,對人與自然的和諧共處,對和諧富裕社會的建立,將產生嚴重阻礙。本文基于這樣的憂思,對住宅建筑節能潛力的經濟分析和技術應用問題進行了試探性的研究,得出了一些結論和建議,當然,對這一問題的探索是一個長期的過程,任何階段性的工作都將成為后續研究的基礎,需要在實踐中不斷的驗證和豐富。

作者：張淑芬單位：平頂山市城市污水處理費征收管理辦公室