夏热冬冷地区建筑节能成本分析范文

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建筑作为人们日常生活与工作中最为重要的活动场所之一，应在为人们提供良好的生活环境的同时，具有一定的节能环保效益，从而最大程度地满足人们的工作和生活需求。为了实现这一建筑目标，对于不同地理环境和气候区，应当采用不同的建筑节能技术。由于冬热夏冷地区的气候特殊性，对该类地区范围内的既有建筑展开全方位分析，并从节能技术改造的角度，对其外围结构及暖通空调设施的改造方案进行深入的探讨，对影响寿命周期成本的各因素进行探讨，对改造方案的成本进行合理的计算，既能保证工程的有效性和实用性，又能保证其经济性。从而为改造项目设计者探索更加科学的改造方案提供有利的参考。

1建筑围护结构节能技术与措施

1.1墙体结构节能技术措施

1.1.1外墙外保温通过外墙外保温技术，可充分利用保温建筑材料，加强外侧墙体的保温效果，实现对整个建筑温度的合理调控。选用外墙保温节能技术，其优势在于：第一，采用外保温，可有效防止热桥，避免过多能耗的产生；第二，采用外保温，能够更大程度地提升室内环境的舒适度；第三，从现阶段发展潮流来看，外保温的恰当运用，将使室内生活面积扩大2%;第四，对于建筑主体结构来说，能够得到更大程度地维护，延长使用寿命[1]。

1.1.2外墙内保温通过使用聚苯板或保温砂浆等建筑材料，可达到外墙内保温的效果。内保温工程的实施，能够为施工过程提供便利，同时降低对建筑立面的施工标准。但不足之处在于冷桥及热桥的存在，从而导致温差的产生，使外围部分无法均匀受热。在其墙体内部，甚至会产生结露问题，降低了建筑的使用性能，不利于设施寿命的延长。

1.2门窗结构节能技术措施

1.2.1玻璃保温性能目前，在我国夏热冬冷地区的节能改造工程当中，应用最为普遍的节能玻璃包括吸热玻璃、热反射玻璃、Low-e玻璃。

1.2.1.1吸热玻璃吸热玻璃对阳光的吸收能力较强，主要为可见光和紫外线。当阳光穿过吸热玻璃，光能可被转换为热能，被玻璃所吸收。同时，还可通过对流及辐射，使汇聚的热能散发出去。这样就可降低室内环境的空调负担[2]。

1.2.1.2热反射玻璃从材料加工技术的角度来看，热反射玻璃采用了镀膜技术加工而成。不仅保证了可见光的吸收，波长在0.8μm~2.5μm范围内的红外线也可穿透，从而对太阳光进行反射。

1.2.1.3Low-e玻璃通过真空沉淀技术的应用，使玻璃表面增加涂层，具有低辐射的特性。玻璃表面在Low-e膜的作用下，将获得更低的长波辐射率，以及更多的表面间热阻。因此，使用Low-e玻璃能够达到更加优化的保温效果。

1.2.2框型材料性能在使用更加节能的玻璃材料的同时，也应重视窗框、门框等构件的节能效应。可选择合适的非金属材料，以保证其导热系数更低，但同时应具备一定的强度，这样做不仅提升了框架的隔热保温性能，同时也更加经济。

2暖通空调节能技术与措施

2.1水源热泵系统的应用与普通空调相比，水源热泵具有以下的优点：第一，高效节能。在使用水源热泵的情况下，如果当前消耗电量1kWh，则实际可利用热量4.3kWh~5.0kWh，或冷量5.4kWh~6.2kWh。与常规空调相比，运行效率明显提高，一般可高出20%~60%，同时降低了使用成本，整个运行成本仅占普通空调的40%~60%；第二，节水省地。不消耗水资源，不产生环境污染，省去各设施的安置空间；第三，环保效益显著[3]。设备运行过程中，不会对周边环境和空气质量造成影响，是理想的绿色环保设备；第四，运行稳定可靠，维修方便。在整个年度当中，水体温度保持不变，与周围气温变化相比，波动幅度较小，这就给设备的平稳运行创造了条件，维护费用少，使用寿命较长。

2.2变风量空调系统的应用在变风量空调系统当中，包括以下四个功能模块：第一，末端装置。整个系统的关键性设备，能够对当前室内的显热负荷进行监测，从而对室内所需风量进行实施调控；第二，空气处理与输送。对空气流动进行调控，可完成热、湿处理等功能，完成通风换气。同时，采用变频装置，实现室内的空气循环；第三，风管系统。利用风管系统，可对空气进行输送，调节其分布状态；第四，自动控制系统。在各个房间或区域，可对其空调系统进行调节，包括温度，湿度，风量等一系列参数，不仅可使室内环境更加舒适，还可有效降低能源消耗[4]。

3基于寿命周期的成本分析

本文以典型的夏热冬暖地区———长沙地区某办公楼为背景进行分析，该办公楼地上层数8层，无地下室，层高3.8m，建筑总高度30.4m，标准层面积1500m2，建筑总面积12000m2，建筑方向朝南，墙窗比取0.4。

3.1建筑节能影响因素的生命周期成本分析为了研究不同建筑节能影响因素对周期费用的影响，为项目改造方案的选取提供依据，本文对本节能改造建筑进行了寿命周期投入与各影响因素间模拟计算。

3.1.1建筑朝向的影响表1反映了在不同建筑朝向的情况下，所带来的不同经济效益影响。

3.1.2窗墙比的影响由于窗墙比的变化，会形成不同的墙体及窗体面积，从而寿命周期费用产生一定的影响。

3.1.3外窗综合遮阳系数的影响不同的窗体材料类型，会对寿命周期费用带来较大的影响。

3.2改造项目的全寿命周期成本计算

3.2.1改造初始投资计算第一，门窗改造。为提高建筑的保温性能，保证门窗的密封性优良，淘汰以往的铝合金单扇玻璃窗，或塑钢单扇玻璃窗，替换为中空玻璃节能窗，成本支出平均值按180元/m2来计算，换掉实腹钢窗，改为全包塑钢框铝扇中空节能窗，成本支出平均值按300元/m2来计。第二，冷水机组及冷却塔。在暖通空调系统内部，首先应对冷热负荷进行计算，然后对冷水机组与冷水塔的各项信息加以确认，包括生产厂家、规格、型号以及所需数量等，从而得出初次投入的所需资金；第三，冷冻水泵。对于冷水泵而言，其扬程一般为30m~40m，在节能改造方案设计中，使用LCC法进行经济分析，对每台冷水机组在配置一台冷水泵的同时，另外配置相应的备用水泵；第四，冷却水泵。其中：G表示冷却水流量（m3/h）；Q表示机组冷负荷（kW）；COP表示机组能效比；Δt表示与供应水之间的温度差（℃）。一般使用扬程为30m的冷水泵即可，台数为2台，一备一用。通过对扬程及流量的计算，可确定合理的水泵规格及台数，以便得出初次投资的资金使用情况[5]。

3.2.2年运行成本初投资当中，除了应考虑设备本身的费用外，还需将年运行费用计算在内，主要包括人力管理支出，维修管理支出，以及系统设施运行过程中产生的能耗支出，在冬冷夏热地区的本建筑改造工程中，主要考虑维修管理及能耗两方面的支出。其中，年度维护支出根据暖通系统的投资来决定，取后者的3%；能耗支出方面，则根据长沙地区的具体收费标准而定，采用均时定价制度。

4小结

为了满足人们对舒适生活环境的需要，在夏热冬冷地区的建筑节能改造工程当中，既要确保节能环保，又应充分考虑其经济效益。本文通过对夏热冬冷地区既有建筑节能改造经济效益进行深入探究和分析，指出了在节能环保工程开展过程中考虑其经济效益的必要性。分别对建筑围护结构节能技术与措施以及暖通空调节能技术与措施进行了较为详尽的论证，并在此基础上，以办公楼项目为背景，从基于寿命周期成本的角度，展开了各影响因素对成本影响的分析和阐述，对节能改造工程的成本计算进行了讨论。

作者：孙丽 单位：湖南工程职业技术学院