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济水苑小区(一期)位于济源市济源大道与愚公路交叉口,共19栋楼,总建筑面积为10.6万m2。小区竣工时间为2003年,均为6层,砖混结构,项目采暖能耗偏高,但部分用户室内温度不达标,用户满意度极低。通过调查分析,该小区外墙采用240mm厚烧结粘土砖,未做保温,外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗,屋面保温材料为50mm厚挤塑聚苯板;小区建筑的供热系统是传统的上供下回双管系统,未进行分户计量,大部分散热器支管上未设置温控阀;采暖系统供热为城市集中蒸汽供热,经小区换热站送至热用户,换热站内未安装热计量及调温装置,小区部分楼栋热用户室内温度未达到设计温度,室外供热管网系统存在明显的水力失衡现象。为了降低采暖能耗,提高人体热舒适度,该小区节能改造势在必行。
2、节能改造内容
既有建筑节能改造,是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。对既有居住建筑进行节能改造前应首先进行抗震、结构、防火安全评估,对不能保证继续安全使用20年的建筑不宜开展建筑节能改造,或者对此类建筑应同步开展安全和节能改造。小区节能改造工程于2012年4月开始,2012年10月结束。改造内容主要包括:室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造。
2.1室内采暖系统热计量及温度调控改造
室内采暖系统改造应以温度调控和热计量为手段、实现建筑节能为目的,优先实行热源计量和楼栋计量。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求,又要满足运行和管理控制的要求。该小区原建筑的供热系统为上供下回双管系统,末端为散热器采暖,供暖用户均未安装热计量表,大部分散热器未设置温控阀,用户不能自行调节室内温度。本次改造为用户每组散热器安装温控阀,在采暖用户入口安装调节阀、过滤器、户用热量表及回水管截止阀。
2.2热源及管网热平衡改造
热源的节能改造方案应技术上合理,经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统形式相适应。室外供热管网改造前,应对管道及其保温质量进行检查和检修,及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算,当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时,应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。该小区热力站位于小区内,通过集中供暖为整个小区提供热源,热力站内共4组板式换热器,二次侧循环水泵8台,未安装总热量表、变频器、气候补偿器等装置。室外供热管网运行以来,部分管网腐蚀,承压能力降低;保温结构出现破损、同时有些管道阀门漏水,调控不灵活,部分并联环路压力不平衡,出现冷暖不均的现象。本次改造在热力站一次供水管段安装总热量表,循环水泵配电柜安装变频器,热力入口安装平衡阀,更新部分管网、阀门,对破损的保温结构进行修复。见图3、图4。
2.3围护结构节能改造
建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度,以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价,确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。应首先考虑透明围护结构节能改造,提高门窗的热工性能和气密性。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。
3、节能改造效果计算与分析
通过对该小区室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造,小区用户能够自行调控、按需用热,提高了供暖房间的舒适度,围护结构的保温隔热性能得到了增强,降低了采暖能耗。具体分析如下:
(1)实现了热用户自行调控、按需用热
据了解,小区未进行热计量及温度调控改造之前,用暖费用一直实行按面积收费,用户不能自行调控,室内温度较高时,只能开窗散热。不仅用户采暖费用得不到公平合理收取,而且冬季大量燃煤供热造成了大气污染和资源浪费。通过室内采暖系统热计量及温度调控改造,小区用户可以按每天每个家庭的起居、上班规律适时调整温度,实现自行调控、按需用热,从而节省了采暖费用,节约了能源。经实际运行后统计,改造后该区域的平均供热能耗量下降25%。
(2)提高了供暖房间的舒适度
由于小区部分管网存在水力失调,导致系统流量分配不合理,造成某些区域用户室内温度不达标,有时还需要开空调辅助加热,降低了供暖标准和房间的舒适度。通过热源及管网热平衡改造,整个管网供热基本达到了热平衡,克服了“大流量,小温差”的不合理现象,有效的限制了近端流量,使远端用户达到预定的采暖效果,经现场实测,远近端用户室内平均温度可以达到16℃-22℃,有效地提高了供暖房间的舒适度。
(3)增强了围护结构保温隔热性能
小区竣工时,外墙未做保温,外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗,仅对屋顶做了保温处理,部分墙体出现水泥皮脱落、外墙涂料风化褪色的现象,原有围护结构保温隔热性能较差。
(4)降低了采暖能耗,提高了小区居民的满意度
由于改造前小区供暖无计量装置,因此根据热力公司计量收费统计表明:该小区未改造前2012年度冬季采暖耗气量0.8万蒸吨,改造后2013年度冬季采暖耗气量0.44万蒸吨,同比耗气量节约45%,节能效果显著。同时,根据该小区物业公司对在住545户的调查,对本次改造工程非常满意的用户为234户、满意的用户为207户、比较满意的用户为104户,分别占总户数43%、38%、18%,非常满意和满意率为81%,为下一步节能改造工作的推行建立了良好的群众基础和示范效应。
4、结论
(1)通过采用围护结构保温、中空玻璃、供暖系统改造、分户热计量等节能技术后,该小区建筑物围护结构的热工性能显著提高,改造前后节能率达到45%,节能效果显著,同时减少了二氧化碳、二氧化硫等气体排放,带来良好经济效益和环境效益。
随着现代企业的不断进步和发展,效益最大化是企业永恒的主题。利用新技术来提高企业生产装置的管理水平和节能降耗已是各企业首选的手段之一。高压变频节能技术随着国内一些生产厂家研制水平的不断提高,已接近世界同行业的领先水平,并以产品性能稳定、价格适宜深得国内企业广泛接受和应用。
巨化集团公司热电厂#8炉为280T/H锅炉,采用双引风机式,风机型号为Y4-60-11N022.5D,配置功率为630kW,电压为kV的三相交流异步电动机,风门采用档板调节,正常运行开度为50%左右,形成档板两侧风压差,造成节流损失;同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构,故障较多,风机自动率较低。为此我们对引风量调节进行变频调速技术改造,以达到节能降耗及提高调节自动化水平。现就改造过程中的一些工作情况介绍如下。
2变频器容量的选择
一般情况下变频器容量大小的选择与电动机容量相同,这样能满足电机在额定出力内进行不同转速的调节。但在现实生产工作中,根据实际运行工况来选择合适的变频器容量,既能满足生产需要,又能节省变频器投资及减少配套设施。我们根据我厂#8炉引风机的配置及正常运行工况,了解到当时设计人员考虑风道内装有脱硫装置以及档板开度在70%左右调节特性较好,所以配置了630kW的电机。同时我们也对额定工况下引风机功率进行了分析,在各种工况下引风机功率都不会大于350kW。我们认为如果采用变频调速,风门全开,节流损失会较大减少,风机的功率将更不会大于350kW。为此,选择容量为400kW的变频器应能满足上述风机在各种工况下不同转速调节的要求。
3采用变频调速后的效益预测
利用变频器作为风量的调节器,最直接的效益就是节能降耗。各用户可根据自己的的改造对象进行初步分析计算,以了解改造后节能的投资回报率及风机运行的一些基本参数。
采用变频调速的主要特点是消除或减少档板的节流损失,节能的效果与风机的性能、运行工况、档板的开度等有关。下面就例举我厂#8炉风机改造测算情况作一介绍。
3.1引风机的性能曲线
型号为Y4-60-11N022.5D,其风机性能参数如表1所示:
3.2引风机的实际测量
我厂2002年9月9日的测试结果如表2。
3.3利用相似理论分析风机采用变频后的参数
图1中AB曲线是风机性能曲线,在近似额定转速下,表示风机流量与风压之间的关系。但在实际运行工况中表2所示,风机全压、流量参数只需在图1中C点运行。在没有改造前,风机电机转速不能变,只能靠风门节流。采用变频调节,风门全开,可根据工况所需的风机全压、流量来改变转速。根据风机相似理论,风机性能参数之间关系为:
Q/Q0=n/n0
P/P0=(n/n0)2(P/P0)
式中:Q—风机流量
P—风机全压
n—转速
ρ—介质密度
根据上述关系以及表2所示的运行工况,风机变频后的运行性能曲线下移为图1(abc)所示,其关系式为:
Qa=QAn/n0(1)
Pa=PA(n/n0)2(ρ/ρ0)(2)
Qb=QBn/n0(3)
Pb=PB(n/n0)2(ρ/ρ0)(4)
3.4相关参数估算
(1)表2工况下转速计算:
从图1(abc)性能曲线所示,为了方便计算,近似认为性能曲线成线性关系,即:
(Pc-Pb)/(Qc-Qb)=(Pa-Pb)/(Qa-Qb)(5)
由(1)~(5)式可求得变频后的风机转速为:
(2)风机全压效率估算:
风机有效功率=全压*流量/1000
风机全压效率=有效功率/轴功率
由表1提供的工况A和工况B数据可得,风机的全压效率为0.785和0.726。因此变频调速后的风机全压效率可按0.75进行估算。
(3)变频调速后功率估算
风机有效功率=全压×流量/1000
风机轴功率=风机有效功率/全压效率
电功率=风机轴功率/(变频器效率*电机效率)
其中:变频器效率取0.96,电机效率取0.95。
3.5效益估算
对比变频调速前后的电功率:#1引风机减少电功率230kW,节电率为67.8%;#2引风机减少电功率195.65kW,节电率为61.7%。
以上是理想条件下的节电率。在实际运用中,为了考虑变频器故障切换为工频运行时,风门需保留它用。变频调节运行时风门尽管全开,还有一定的阻碍,影响计算结果。另外,各种运行工况的不同,节电效果也不一样。所以实际节电率要比以上估算结果有一定的出入。但从以上结果来看,节电显著,值得改造。
4变频器性能的选择
利用变频调节技术无疑要在原有的回路中加装一套变频调节设备,也就是说如该产品性能不好,将增加一个设备故障点,影响机炉的安全稳定运行,为此变频调节器的性能选择至关重要。我们在选择时除了考虑一些常规的性能指标外,还着重注意了以下几点:设计上是否相对有其特点,选用的元件是否稳定、成熟;产生的谐波分量是否符合有关标准;电源短时中断恢复时对其影响程度;个别元件故障时能保持短时间的运行等功能。
目前,市场上高压变频器产品较多,变频调节类型也有多种。一般说来,国外有的产品其元件及性能应较好,但价格较高,同时与用户意见的交流、售后服务较为困难。
我们在对风机调节系统改造前,收集、了解了国内一些调节装置的资料,并进行了比较,最后选择了北京利得华福技术有限公司的产品,其主要特点有:
(1)该装置由移相变压器、功率单元和控制器组成。移相变压器副边绕组分为三相,21个功率单元,每相由7个功率单元串联构成,每个单元的主回路相对独立,可等效为一台单相低压变频器,便于采用现有的成熟技术。
(2)每个功率单元电路为基本的交-直-交单相逆变电路,整流侧为二极管三相全桥,构成30脉冲整流方式,通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制,得到每个单元的输出。然后将每相7个单元的输出串联成星形接法,通过对每个单元的PWM波形进行重组,得到阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦度好,dv/dt小,谐波分量少于国家规定标准。
(3)当某一个单元出现故障时,内部软开关自动导通,将此单元旁路,由其他单元的继续运行。
5引风机变频器的控制与调节
我们所应用的HARSVERT-A06/050变频器可通过在控制柜门“远控/本控”开关的切换实现“本机控制”与“远方控制”。我厂“远方控制”与原有的DCS连接,在引风机控制画面中增加了变频器画面,与变频器输出接口联接,进行数据通讯,运行人员可以通过DCS中的画面对引风机和变频器的工作电流、转速以及运行、停止、故障等状态进行实时监控。另外,变频器的控制调节还通过负压调节器接受炉膛负压信号和来自送风系统的前馈信号,综合运算后经手、自动切换单元输出4~20mA到变频器的控制端,调节变频器输出电源的频率,从而改变电动机的转速,改变引风量,达到稳定炉膛负压的目的。
与常规的控制调节系统比较,系统结构、运行操作方式基本不变,主要区别在于由调整引风门开度改为调节引风电动机转速。为了保证生产的连续运行,当一台变频器故障时,联跳相应引风机开关,短时出现单边运行。将故障变频器隔离后,引风电动机可切换为工频运行,风量仍由风门档板调节。
6系统调试
变频器安装后,投入系统运行前还需进行必要的调试,其目的主要是检查所选择的变频器其性能、功能是否达到设计要求以及满足实际生产需要。主要内容有:
(1)具备条件:
a)相关变频器工作的一、二次设备安装、组态完毕;
b)变频器柜内变压器耐压试验、直流电阻测量合格;
c)6kV电缆、变频器闸刀柜内支持瓷瓶、避雷器等试验合格;
d)检查各接线正确、紧固;
e)变频器参数设置正确;
f)引风机等机务设备具备试车条件。
(2)试验项目:
a)闸刀闭锁功能试验:主要检查出线闸刀和旁路闸刀的机械闭锁功能;“高压允许合闸”闭锁功能;防止带负荷拉合闸刀功能。
b)静态调试:将变频器控制电源送上,引风机开关处于试验状态。检查“本机控制”(触摸屏控制)、“远方控制”(DCS控制)时的开关动作状态及变频器面板、DCS画面上的各种状态显示是否正确对应。
c)动态调试:引风机开关、变频器柜将正式通电。分别检查“工频旁路”状态以及“变频控制”状态下,在DCS上或变频器面板上操作引风机、变频器的启、停、调是否正常,转速、电流是否下确;在“工频旁路”状态时与“变频控制”状态时的转向是否一致;在“变频控制”时人为模拟故障保护动作、信号是否正确。
d)带负荷试验:主要了解正常运行工况下引风机、变频器的风量、电流、转速(频率);检查变频器额定输出电流时的电机转速、变频器频率。以便确定变频器的“始动频率”值以及是否投用限流功能。
e)动力电源切换试验:变频器在正常运行时,电源发生短时波动或工作厂用电中断备用电切换成功,这时变频器应不发生跳机。
7变频改造后的效果
(1)效益比较:
我厂#8炉#1、#2引风机于2003年7月1日改变频调节正式投用,7月8日测试数据如表4:
从表2、表4中可以看出,经变频改造后,在满足锅炉负荷约260T/H燃烧的情况下,风机输入功率明显减少,分别由339.00kW、317.00kW降到162.00kW、167.143kW;风机单位电耗也由1.282kWh/t、1.219kWh/t降到0.608kWh/t、0.623kWh/t,节电率分别为52.57%、48.89%,每年可节省厂用电200多万kWh。
(2)改为变频调节后,对其它设备的影响有:
a)避免了电动机启动时对电机的冲击损害。
b)提高了引风机的自动控制能力。
c)由于转速的降低,对风机的叶轮、轴承等寿命得以延长。
8结束语
我厂变频装置于2003年7月1日正式投运以来,由于其他原因变频器正常中经历了电源中断切换、单边引风机变频器运行等异常情况的考验。北京利得华福公司生产的高压变频器以其可靠的运行性能及良好的节能效果深得用户的信赖,值得大力推广和应用。
参考文献
拆除并更换现有4台罗茨风机,项目实施后现场工作环境得到改善,设备稳定性增强,设备维修成本降低,设备运行能耗降低。更换后具体指标要求如下:1)风机供风量及出口压力保持不变,标准状态下最大供风量Q=1800m3/h,压力P=147KPa。2)风机整机运行效率大于80%,叶轮效率大于90%,年运行耗电量节约15%~20%。3)风机出口最高温度不得超过环境温度+60°。4)风机集气罩外监测噪声≤85dB(采用风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GB/T2888—91)。
2工程特点及难点
鼓风曝气是废水好氧处理中一个重要环节,水深越深,充氧能力越强,氧利用率越高,从理论上讲,风机出口风压越高,水池越深,对于废水站充氧曝气越有利,但受流体升压原理、机械加工精密度及设备性价比的限制,污水处理用风机设计出口压力小于1个大气压(10m水柱),好氧池水深设计低于10m,在该条件下运行稳定性及经济性最好。部分钢厂焦化废水处理站好氧池池深及配套风机式。宝钢焦化废水处理站有好氧池6座,每座长×宽×深=16.00m×16.00m×11.6m(地上5.3m,地下6.37m),有效水深10.67m。此水深相比较国内焦化废水处理站好氧池池深多为7~8m,有效水深6~7m的条件,对风机的要求更高。合理选择风机的类型,是该节能改造项目顺利实施的难点和关键因素。
3工程设计
3.1风机选型
鼓风机由转子、轴、叶轮、轴承、同步齿轮、联轴器、轴套、机体、底座、系统等部分组成,按类型可分为:离心式风机、罗茨风机、回转式风机和水环式风机。污水处理厂多采用离心式风机或者罗茨风机,离心式风机又分为多级离心式风机和单级离心式风机两大类,根据工况不同均有实际应用。各类风机的优缺点说明,为节约用地、增加设备稳定性、提高效率节省能耗,本次设计采用单级离心式风机替代罗茨风机的方案。单级离心式风机主要有涡轮传动式、磁悬浮式、空气悬浮式三种。磁悬浮式及空气悬浮式单级离心风机对小风量低压力工况运行效果最好,造价低,经济效益最明显。在出口压力大于10m的工况下无运行实绩,原因在于随着风量增大,压力升高,产品成熟型号的变少,设备稳定性变差,当配套电机用电量高于200kW时,需要增加高低压变频器,导致价格陡升,价格优势不明显。项目综合考虑一次性投资、运行稳定性等因素,本次改造采用涡轮传动单级离心式风机(以下用离心式风机)的方案。
3.2主要设备参数
1)曝气用离心式风机共设计3台(2用1备),标准状态下单台风量Q=6900m3/h;出口风压P=147kPa,配套电机N=315kW,电压3kV,保证系统最大供风能力不变。风机含本体及进口扩压消声器、出口柔性接头、放空消声器、放空电动阀、出口止回阀、整机隔声罩、现场控制柜及集中控制柜、专用工具及随机备品备件。风机吸排气系统选择带进出口导叶,具备进出口导叶连动控制功能。风机配套油路系统及风管的控制及保护。控制采用现场操作,中控室监控的控制方式。2)离心式风机出口温度夏季极端气温100℃,远远高于好氧池实际控制水温33~35℃,需在每台风机出口增加空气换热器,换热器处理风量6900m3/h,换热器进口温度100℃,出口温度50℃,设备进口压力1.47MPa,出口压力1.40MPa,换热器用循环水进行热交换,单台换热器循环水用量15m3/h,进口温度33℃,出口温度45℃,循环水就近从地下3m管沟中接出。3)罗茨风机为容积式风机,出风主管径DN400,风管流速30m/s。改用离心式风机后,若风速过高会导致实际流量—压力曲线发生偏移,离心式风机无法在高效区运行,设备故障率高、能耗高、使用寿命减少。因此需控制风主管流速理想流速8~10m/s,保证喘振裕度在100%~110%,需将出口主管径更换为DN700,管材采用不锈钢304管,路由不变。从风机出口汇总后爬升经过缺氧池顶部达到好氧池后分入各用气支管。
3.3工艺布置
风机区域占地面积312m2,长×宽=26.00m×12.00m。原地拆除4台罗茨并更换为3台涡轮传动单级离心式风机,单台设备基础长×宽=5.20m×2.60m,空气换热器安装在出口管道上。为保护设备防止潮湿,顶部加盖挡雨棚,棚内设计5t电动单梁悬挂起重机1台,跨度8m。
3.4节能分析
不同的运行工况,离心式风机在不同流量对应的运行功率。根据现场实际运行要求,对标准状态运行用电对比,结果如下:1)极端工况(占全年1/4)风量为13800m3/h时,罗茨风机开3台,离心式风机开100%,年用电量:罗茨风机为578.16×104kW;离心式风机为457.27×104kW。2)正常工况(占全年3/4)风量为9180m3/h时,罗茨风机开2台,离心式风机开66%,年用电量:罗茨风机为385.44×104kW;离心式风机为15.36×104kW。3)年综合节约电量=离心式风机用电量—罗茨风机用电量为82.79×104kW。综上所述,采用离心式风机对于节约用电效果好,年节约用电可达82.79×104kW,年节约用电19.09%。按工业用电单价0.79元计,年节约费用65.4万元人民币。
4工程投资及运行效果分析
4.1工程投资
该工程总投资约1000万元(不含增值税),其中:设备费约700万元,建筑安装费约120万元,动产类材料费约100万元,其他费用约80万元。
4.2运行效果分析
设备投入使用后,运行稳定,离心式风机整机运行效率达到82%,叶轮效率95%,隔声罩外1m噪声82dB,夏季出口温度为100℃,节约年用电量19.09%。总体指标满足改造目标的要求。设备更换前,罗茨风机每年需要大修更换轴承,年维护总费用为36万元。设备更换后,离心式风机1年仅需更换1次油过滤器滤芯及2次进口空气过滤器滤芯。可节约设备维护费用32万元/年。综上所述,采用离心式风机替换罗茨风机,实际运行费用可节约97.4万元/年。
5结语
【关键词】:供热节能 改造项目能源 管理合同能源管理
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
英国石油(BP)的《世界能源统计年鉴》显示,2010年,中国超过美国成为世界上最大的能源消费国,中国的能源消费量占全球的20.3%,超过了美国19%的占比。中国的人口是美国的4倍,消费量大或许是情有可原,但从经济规模方面去比较,中国的经济规模只是美国的三分之一。来自美国能源部的统计数字显示,中国的工业部门占能源总消耗量的70%以上。“全球第一大能耗国”的帽子虽然戴在了头顶,却未能做出应有的贡献。中国能源利用率仅为33%,每创造1美元国民生产总值,消耗的煤、电等能源是世界平均消耗的3-4倍。中国能源利用率过低,而由海外转移来的大量的、低附加值、高消耗、劳动密集型产业进一步造成中国的能源浪费、紧张,环境问题日益严峻。
要解决日趋严重的能源短缺问题,在注重寻找新能源的同时,要将更多的精力放在节约能源上面,在这种背景下,合同能源管理显的越来越重要。
二. 对合同能源管理的认识。
1.合同能源管理的含义及实质。
合同能源管理,在国外简称EPC,在国内广泛地被称为EMC(Energy Management Contracting),是70年代在西方发达国家开始发展起来一种基于市场运作的全新的节能新机制。合同能源管理不是推销产品或技术,而是推销一种减少能源成本的财务管理方法。EMC公司的经营机制是一种节能投资服务管理;客户见到节能效益后,EMC公司才与客户一起共同分享节能成果,取得双嬴的效果。
根据中华人民共和国国家标准合同能源管理技术通则,合同能源管理是以减少的能源费用来支付节能项目成本的一种市场化运作的节能机制。节能服务公司与用户签订能源管理合同、约定节能目标,为用户提供节能诊断、融资、改造等服务,并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润,可以显著降低用能单位节能改造的资金和技术风险,充分调动用能单位节能改造的积极性,是行之有效的节能措施。
合同能源管理是EMC公司通过与客户签订节能服务合同,为客户提供包括:能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务,并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。在合同期间,EMC与客户分享节能效益,在EMC收回投资并获得合理的利润后,合同结束,全部节能效益和节能设备归客户所有。
合同能源管理机制的实质是:一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为用能单位和能耗设备升级,以及降低目前的运行成本。节能服务合同在实施节能项目的企业(用户)与专门的盈利性能源管理公司之间签订,它有助于推动节能项目的开展。
近年来,我国政府加大了对合同能源管理商业模式的扶持力度,2010年4月2日国务院办公厅转发了发改委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》、财政部出台了《关于印发合同能源管理财政奖励资金管理暂行办法》,从政策上、资金上给予大力支持,促进节能服务产业的健康快速发展。合同能源管理公司由2000年的3家,发展到现在的400余家。
2.主要类型。
(1)节能效益支付型。
客户委托公司进行节能改造,先期支付一定比例的工程投资,项目完成后,经过双方验收达到合同规定的节能量,客户支付余额,或用节能效益支付。
(2)节能效益分享型。
节能改造工程前期投入由节能公司支付,客户无需投入资金。项目完成后,客户在一定的合同期内,按比例与公司分享由项目产生的节能效益。具体节能项目的投资额不同节能效益分配比例和节能项目实施合同年度将有所有不同。
(3)效果验证型。
节能改造工程的全部投入由公司先期提供,客户无需投入资金,项目完成后,经过双方验收达到合同规定的节能量,客户支付节能改造工程费用。
(4) 运行服务型。
客户无需投入资金,项目完成后,在一定的合同期内,我公司负责项目的运行和管理,客户支付一定的运行服务费用。合同期结束,项目移交给客户。
三.供热节能改造项目应用合同能源管理实例。
1. 项目背景
某燃气供热小区供热面积100000㎡,建筑风格主要是80年代的多层住宅,根据最新出台的环保规章要求,于2000年改造为燃气供热。2003年冬季燃气能耗为13.33m³/㎡,2004年冬季燃气能耗为14.87 m³/㎡。
2. 锅炉燃烧不充分。
锅炉效率主要是分为两个方面燃烧效率和换热效率。根据现场检测,锅炉排放出的烟温度偏高,一般热水锅炉排烟低于160℃,冷凝式锅炉排出的烟温度低于100℃,换句话说,燃气锅炉排出的烟温度每升高20℃,锅炉效率就会降低1%。这个锅炉标称为3.2MW,但是看起来体积小于同型号的锅炉,所以感觉这个锅炉是受热面偏小,从而造成换热效率偏低。
3. 管网设计理念陈旧。
大多数供暖管网普遍存在仅能提供单一供热温度的问题,与实际存在的不同区域、不同用户、不同温度所需要的供热分区、分温、分时段的运行形式形成了矛盾。与早、中、晚及初寒、严寒实际天气温度不断变化所需要的温度跟踪补偿的运行方式形成了矛盾。有的单纯靠司炉工的经验控制的“看天烧火”的办法,虽然有一定的节能效果,但与实际天气温度变化带来的外界热负荷的不断变化所需锅炉群控技术仍存在科学管理上的差距。
4. 锅炉运行人员素质参差不齐,导致先进的高新设备与原有司炉工及管理人员工作上的矛盾。
大多数司炉人员文化程度相对较低,尚不具备现代化设备所必须的文化素质,没有节能环保意识,操作能力仍停留在仅仅懂得“按电钮”的水平。
5. 供热质量并调的问题没解决。
由于水力失调造成供暖系统在正常运行状态下出现靠锅炉近的楼室内温度超过用户需求,而距离锅炉较远的室内温度难以到达要求。为了解决好好这个问题,采用了大功率循环水泵运行以及提高锅炉出水温度的方法来弥补外网水力失调造成的影响。
四.项目改造措施。
1. 分时分区分温控制。
根据公共建筑的用热规律,根据人们出行及办公的规律集中时间供热量,节约能源
2. 循环泵变频调速。
根据热用户用热需求设定循环水流量和水压差,调节循环泵转速,减少阀门截流损失,有效节约水泵电耗。
3. 有效控制供暖温度。
根据室外温度和室内温度的差距,系统监控中心下达室外温度值,就地控制换热站二次网供水温度或二次网回水温度并进行自动控制,确保二次网的供水温度或二次网的回水温度在设定值上。根据二次网的流量和进出口温度计算供热量,根据不同的气温设定不同的供热量,通过一次网调节阀和二次网水泵变频器调整供热量以达到气候补偿的目的。这样就可以避免在供暖的初期和末期过高供热,节约能源;能保证在室外温度最低期间保证用户取暖温度,提高供热质量和服务质量。
4. 供热计量
换热站就地控制系统具备供热计量功能。换热站就地控制系统接收二次网进出口的温度和流量,计算换热站的供热量,并根据气温自动调整供热量。
五.项目改造成果
合同能源管理公司与业主共享节能效益,其中业主获得节能效益的30%,其余的70%是有合同能源管理公司获得。签订的能源合同管理的效益分享期限为5年,按照北京市冬季供暖燃气价格1.80元/ m³,平均电价0.7元/KW.h来计算,项目实施后五年内,共计节约燃气4050000m³保持现燃气价格和电价不变的前提下,5年效益分享期限内,实现节电241万元,实现节气900万元,实现总节能收益1141万元。根据合同共享效益分配,小区业主在能源管理期内,获得了342.3万元收益。合同能源管理公司总投资341万元,在能源管理期内,节能收益为798.7万元,实现总收益457万元。除了各项费用大幅降低外,在运行期间也对新改造的供热系统做了测试,其效果反应很好,由此说明了合同能源管理是一种行之有效的方式。
六.结束语。
合同能源管理机制被引进国内以后大大促进了国内节能企业的发展,很多节能企业有单纯的制造节能设备,转变为节能投资,这在促进节能减排发展的同时也加快了节能企业本身的快速成长,更有很多企业将企业的重点发展放在了合同能源管理上,使得合同能源管理在引入中国后逐渐的适应了中国的能源环境,在运营上一步步的走向完善和合理,合同能源管理模式必将会在中国节能减排中发挥出更大的作用。
【参考文献】
[1]丁琦 供热节能改造项目应用合同能源管理 [期刊论文]《建设科技》
2007年14期
关键词:节能减排;CASE TOOL;围护结构;价值工程
中图分类号: TU201.5 文献标识码: A 文章编号:
1引言
随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,建筑能耗数量不断上升。据统计我国建筑能耗占社会的总能耗的25.5%,并将继续增加。其中北方建筑冬季采暖为主要的一部分。
近年来我国对于新建建筑的设计施工都已提出严格的相关节能规范要求,因此对既有建筑的节能改造是建设节约型社会的重要步骤之一,本文通过对某大学一栋既有办公楼的节能改造实例,提出了一种行之有效的建筑改造规划及分析方法:首先采用既有建筑改造前评价软件(CASE TOOL)对既有建筑节能改造的必要性进行评估;其次,针对评价结果提出相应的改造方案;最后,将各评价方案进行技术经济分析,论证方案的可行性及其经济效益。
2工程概况
该工程共有十二层,分为两段,一段为南侧一到十二层主体结构,二段为北侧一到四层裙楼部分。从2009年1月12日至2009年1月22日8天,对该办公楼阶梯教室109全天早中2次温度统计调查,发现这八天时间该办公楼中午12:30平均温度约为10.4度,早8点平均温度约为6.2度。与人体皮肤20度的正常舒适度要求相差甚远。从节能和舒适度两方面考虑,该办公楼节能改造势在必行。
3节能性评估
对于该办公楼改造是通过CASE TOOL软件对节能方面改造必要性进行评估。软件设计过程中采用超级决策软件SD确定各因素权重,对建筑结构、室内环境、规划、人文、节能等方面进行了综合分析并给出分值。评级标准拟定为:(1)急需改造(0≤n≤30分);(2)需要改造(30<n≤60分);(3)不需要改造(60<n≤100分)。
经过调查,该建筑未采用任何一种软件中所涉及到的节能技术,所以在技术节能方面远远没有达到要求。根据对实例建筑的综合评价,经CASE TOOL计算,得出了如下结果。
表3-1该办公楼评价结果
由评估结果可以看出:该结构安全性、室内环境舒适性、建筑规划及人文价值均满足要求,不需要进行改造;节能措施较少,结构运营能耗大,需要进行节能改造。根据评估过程中的具体指标,将改造内容确定为围护结构的保温改造,即门窗及外墙屋顶的保温改造。
4针对该办公楼现有状况的节能改造方案
4.1该办公楼部分围护结构改造前后能耗模拟对比分析
方案设计过程中采用了PKPM节能设计软件对该办公楼维护结构改造前后的能耗进行了模拟。
模拟过程做如下假定:
(1)主楼正门上方2—10层有部分玻璃幕墙简化为装饰材料,并将其略去,按照正常墙体和窗户导入模型。(2)由于层间都为采暖间,对能耗影响很小,故模型采用底部四层合并为两层。(3)采暖日内室内温度为20℃。
4.1.1围护结构的改造方案及分析
围护结构改造方案一:仅对屋面和墙体墙体改造。
对于外墙围护结构改造主要是在原有墙体添加了60厚EPS保温板,对于瓷砖贴面等饰面层,未列入墙体。对于屋面改造主要是在原有屋面的基础上,添加了60厚EPS保温板。
模拟结果显示:相对于改造之前的模拟结果,其采暖负荷与热指标值明显降低。
围护结构改造方案二:整体围护结构均进行改造
对外窗围护结构进行改造模拟的时候,所有窗户安装目前建材市场较先进的塑钢窗户,传热系数为2.33 W/m2。墙体及屋顶的改造后参数均与方案一相同。
模拟结果显示:相对于改造之前的模拟结果,其采暖负荷与热指标值明显降低,且相对于仅改造屋顶和墙体的的方案也有明显降低。
表4-1各方案改造后保温性能变化比较
围护结构改造总结分析
1、通过对该工程的围护结构改造前后进行系统模拟,结果显示:仅对屋面和墙体进行节能改造,热指标明显降低24.57 W/m2.,节能效果有了明显提高,一个采暖季可节煤约173吨。
2、在此基础上,再通过对窗户进行节能改造,结果显示:热指标再次明显降低24.75 W/m2,相比改造前降低了49.32 W/m2,节能效果有了明显提高,一个采暖季可节煤约420吨。
5 改造方案技术经济性分析
5.1思源楼门窗的节能改造
5.1.1年均节约资金计算
定义,年节约总能耗为H=126Q×10-3(H单位为千瓦时)。标准煤发热量为7000千卡/ kg,即标准煤发热量为8.14千瓦时/kg。故,所节省标煤质量为M=H/8.14(kg)
其中,北京市采暖日为126天/年,2008年8月统计的标煤价格为1000元/t,则通过改造每年可节省S=M×10-4(万元)又有标煤含硫量大约为0.7%,则燃烧一吨标煤释放二氧化硫14kg,释放二氧化碳3641kg。对于门窗改造经济性分析见表5-1:
表5-1 门窗改造经济性分析
经过技术经济分析可知门窗改造成本为119万元,改造后由能耗降低所产生的年均资金节约为7.54万元,考虑我国平均年折现率进行价值折现后发现成本回收期为16年,远小于该结构预期寿命,由此可知,此方案的实施将会为该结构预期剩余寿命内的运营带来较大的经济效益与社会效益,适宜采用。
5.2围护结构改造节能分析
由表4-1可知,仅改造屋顶和墙体围护结构,改造前后全楼总采暖负荷有了一定改变,从冬季热指标来看。降低了24.57W/m2,即节约能量4.12×1012焦耳。
定义:每千克标准煤的发热量为29270千焦耳;锅炉效率按照0.65计算,则节煤216.72t。
表5-2 屋顶及外墙保温改造经济性分析
由表5-2可知,该方案改造成本约158万元,改造后由能耗降低所产生的年均资金节约为21.7万元,考虑我国平均年折现率进行价值折现后发现成本回收期约为7年,远小于该结构预期寿命,由此可知此方案的实施将会为该结构预期剩余寿命内的运营带来较大的经济效益与社会效益,适宜采用。
结束语
在节能减排的大背景下,本文章从提高某高校办公楼的舒适度,节约能源的角度出发,并以价值工程为最终理念对改造方案进行了技术经济分析,从而考查了其可行性。本研究对于既有建筑性能分析还比较浅显,只是迈出了既有建筑节能改造方法体系研究的第一步,但也是很重要的一步,还需要进一步的研究来对具体方法进行完善。
参考文献:
[1]薛志峰.公共建筑节能.北京:中国建筑工业出版社.2007: 5-10.
[2]江亿.中国建筑能耗现状及节能途径分析[J].新建筑,2008,2:4-7.
[3]李仕国,王烨.中国建筑能耗现状及节能措施概述[J]. 环境科学与管理,2008,33(2):6-9.
[4]沈巍麟,王元丰.既有住宅改造综合评价体系研究.北京交通大学硕士学位论文.
【关键词】计量供热 设计改造 调节与控制
中图分类号:TU833 文献标识码:A
一.引言
供热计量是以集中供热或区域供热为前提,以适应用户热舒适需求、增强用户节能意识、保障供热和用热双方利益为目的,通过一定的供热调控技术、计量手段和收费政策,实现按户计量和收费。简单的说,供热计量就是按用热量的多少收取采暖费,就是用多少热、交多少费。供热计量的目的在于推进城镇供热体制改革,在保证供热质量、改革收费制度的同时,实现节能降耗。室温调控等节能控制技术是热计量的重要前提条件,也是体现热计量节能效果的基本手段。
二. 供热计量中的常见问题以及解决方案
1.常见问题
(1).水力失调
系统的水力失调主要分为静态水力失调和动态水力失调两种。在供热采暖系统中失调现象主要表现为静态水力失调,包括小区或者楼栋距离热源的远近、不同楼层的分水量不均等现象;为了解决这个问题,通常都会选用大流量和高扬程的水泵进行效果提升,从而导致更加严重的局部过热,运行管理费用居高不下,能源浪费和热源浪费严重。
(2).供水温度
根据暖通设计规范的要求,散热器供水设计温度为 95/70℃,低温地板辐射采暖设计温度通常为 50/40℃。伴随着城市住宅面积的不断扩大,供热企业面临着更大的供热压力,供热面积迅速扩大,旧有的管网系统得不到及时改造,出现严重水力失调的同时,供热管网的热媒温度已不能达到设计的要求;通常散热器供水温度只有 70℃左右或者更低,地板辐射系统的供水温度在 40℃左右。
(3).积气和补水
系统水压和水流速低的情况下,热媒中的空气会自动析出并积存在系统或者散热装置的高点。同时系统补水时,又有新的空气进入系统,导致系统的空气无法排尽,这些都会影响系统运行和供热效果。
2.解决方案
(1).水力平衡
由于供热系统的各干支管管径和分支不同, 环路压头分配难于满足要求,所以需要使用平衡产品进行调节。 在供热主网干管和楼栋入口管使用静态水力平衡阀进行水量调配,通过平衡调试,分配干管的水量满足使用的要求,在热用户的引入口使用可调流量平衡阀或者自力式压差控制阀,对各用户用水量进行调节和设定。
(2).温控设备
在城市供热面积不断扩大的情况下, 供热企业面临的供热压力越来越大,在不增加投资建设新的基站的情况下,只能采用温控装置进行合理调配热量的分配。供热计量中要求,热用户内必须加设自力式温控阀进行温度控制,热用户根据舒适度的要求调节室内温度,当达到要求时温控阀自动关闭环路供水,不会造成热量的浪费;同时节省下来的热量可以供给更多的使用面积和热用户,在热媒水温降低和供热面积加大的情况下,保证供热系统的使用效果。
(3).定压补水
在系统积气和补水压力波动大的情况下,需要控制系统的补水率和补水方式。当系统设立自动排气阀之后,系统的补水率控制在 2%左右时,可以有效减少系统的积气补水方式,可以采用定压补水系统,降低补水给系统带来的压力波动和系统水温变化。
三.建筑供热计量的主要节能改造内容
1. 建筑室内采暖系统热计量及温度调控改造。应因地制宜,合理确定热计量方式,应优先实行热源计量和楼栋计量。室内采暖系统应采用合理可行、投资经济、简单易行的技术方案。特别注意应根据既有室内采暖系统现状选择改造后的室内采暖系统形式,改造应尽量减少对居民生活的干扰。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求,又要满足运行和管理控制的要求。
2. 热源及管网热平衡改造。热源的节能改造方案应技术上合理,经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统形式相适应。锅炉房、热力站应对燃料消耗量、供热量、补水量、耗电量进行计量,动力用电、水泵用电、照明用电宜分别计量。燃气锅炉改造时应优先考虑设置烟气余热回收装置。室外供热管网改造前,应对管道及其保温质量进行检查和检修,及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算,当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时,应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。
3. 建筑围护结构节能改造。建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度,以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价,确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。优先选用对居民干扰小、工期短、对环境影响小、安装工艺便捷的围护结构改造技术。其次考虑透明围护结构节能改造,提高门窗的热工性能和气密性,鼓励业主以参与投资的方式,优先考虑原窗户增加一道室内窗、封闭楼梯间、增加单元门。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。
四.节能改造方式
1. 安装热量表。一是对已经按分户计量控制系统设计、建设的小区,采取在小区供热管网和单元回水系统加装热平衡阀、全自动温度调节阀及热计量装置。二是对传统单管顺流系统非节能建筑(既有建筑)的小区,采取单元(楼栋)热计量,用户实行IC卡计时分配预付费系统的改造,在小区供热管网和单元回水系统加装热平衡阀、全自动温度调节阀。
2. 供热系统的改造。一是对供热点加装变频装置。按照可变流量自行运行的要求,对供热点设备和循环系统进行自动化、节能改造。二是按照变流量自行控制运行的要求,在供热主、支线管网和用户单元回水系统改造安装全自动温度调节阀,当回水温度超过或低于设定值时自动调节阀门开关,将多余热量送到温度较低的单元系统,按照变流量自行控制运行的要求,使整个供热区域温度趋于均衡状态。三是对供热点综合节能改造。采用分层分行给煤技术,提高锅炉热效率,降低炉渣含炭量。按照可变流量的要求完成供热点补、循环泵系统和鼓、引风机配送系统及锅炉的自行控制运行改造。四是应用无机传热技术将锅炉排放的余热回收,降低烟气尾气温度,通过鼓风机将回收的温度重新送入锅炉,增加炉堂温度。
3. 创建GPRS热网和用户远传监控系统。通过单元控制器(带传输模块)和移动公司GPRS网络,将计算机技术、数据传输技术,可编程控制技术有机结合起来,实现换热站(锅炉房)和用户热计量管理系统的遥控、遥测功能。通过对供热系统和热用户的进、回水温度、流量等进行远程测量、控制,对实时参数进行采集储存,建立数据库,实现历史数据查询,全面了解供热系统运行和用户用热情况,为供热部门提供准确、科学、有效的数据,实现供、用热系统的自动化控制。
4. 建筑围护结构。建筑围护结构改造优先顺序:外门窗、外门窗缝隙、屋面、单元门、户门、封闭阳台、楼梯间内隔墙、外墙面、地面。
五.结束语
作为一个潜力巨大的节能领域,供热计量备受关注,因其所蕴藏的节能潜力与改革体系牵扯到众多因素,所以几年来一直成为供热行业的焦点话题。最近,政府出台了供热计量改革的实质性办法,推动了这一领域朝向可实施阶段的迈进,供热计量改革的大潮已经开始逐渐推进,人们期待这一改革能脚踏实地的推进供热节能的革命。
参考文献
【1】吴九牛 既有居住建筑供热计量改造探析 [期刊论文] 《中国计量》 -2012年1期
1. 围护结构节能改造的一般规定
第一,在改造中不应该破坏原有的结构体系并尽量减少墙体和屋面增重的荷载,尽量不损坏除门窗以外的室内装修装饰,不影响围护结构隔热、防水等其它物理性能,在不影响建筑使用功能的基础上,适当考虑外立面的装饰效果。第二,在对围护结构进行改造前应进行勘查,勘查时应具备的资料包括房屋地形图及设计图纸房屋装修改造资料,历年修缮资料等其他必要的资料。查勘的内容包括荷载及使用条件的变化,重要结构构件的安全性评价,地面受到冻害、析盐、侵蚀损坏及结露情况;屋顶及墙面裂缝、渗漏状况,门窗翘曲变形等状况。第三,在进行围护结构节能改造设计时,应从下列两项中选取一项作为控制指标:《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》( JGJ26-1995)中规定的不同地区采暖居住建筑各部分围护结构的传热系数限值或通过围护结构单位建筑面积的耗热量指标限值[2]。
2. 墙体的节能改造技术
在既有建筑中,护结构的热损耗较大,护结构中墙体又占了很大份额。故此,建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节,发展外墙保温技术及节能材料是建筑节能的主要实现方式。
利用新技术对原建筑外墙进行高水平的保温隔热,是既有建筑节能改造的主要措施。外墙外保温系统所具备的保温隔热功能是建筑节能的关键技术,这种技术可以有效解决既有建筑冬夏两季室内外温差而造成的能源损失问题,它代表了我国节能保温技术的发展方向。作为主要承重用的单一材料墙体,往往难以同时满足较高的绝热(保温、隔热)要求,因而在节能的前提下,复合墙体越来越成为当代墙体的主流。复合墙一般用砖或钢筋混凝土作承重墙,并与绝热材料复合,或者用钢或钢筋混凝土框架结构,用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。将绝热材料复合在承重墙内侧,简便易行,是目前用的较为广泛的方法。在满足承重要求的前提下,墙体可适当减薄,绝热材料强度往往较低,需设覆面层防护。有些在保温层内设空气层,则有保温及隔汽之效,此种墙体称为内保温复合墙体。内保温复合墙体的保温结构一般为干作业施工,能够充分发挥高效 保温材料作用,但需解决在采暖期因水蒸汽通过护结构向外渗透而使保温材料受潮,而且要解决个别部位形成的热桥所导致的表面结露问题。
与其他建筑节能技术相比较,外墙外保温不会产生“热桥”现象,具有良好的建筑节能效果。所谓热桥以往又称为“冷桥”,现统一称为热桥。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土和金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,故称为热桥。常见的热桥有处在外墙周边的钢筋混凝土圈梁、门窗过梁或钢框架梁、柱以及金属玻璃幕墙中和金属窗中的金属框和框料等。
3.门窗节能改造
在建筑护结构中,门窗的保温隔热能力的强弱,门窗缝隙中冷风渗透的问题,是门窗耗能的主要问题。改善门窗的节热性能,是节能工作的一个重点。一要改善窗户保温效果。增加窗玻璃层数,在内外层玻璃之间形成密闭的空气层,可大大改善窗户的保温效能。双层窗的传热系数比单层窗降低将近一半,三层窗传热系数比双层窗又降低近三分之一。窗上加贴透明聚酯膜,也颇有效。
密封中空双层玻璃构件是国际上流行的第二代产品,我国目前已引进并建成了为数不少的生产线。这种产品由于密封空间内装有一定量的干燥剂,在寒冷冬季时,空气内的玻璃表面温度虽然较低,但仍然可不低于其中干燥空气的露点温度。这样就避免了玻璃表面结霜,并保证了窗户的洁净和透明度。因其中是密闭、静止的空气层,使热工性能处于较佳而又稳定的状态。二要减少冷风渗透。我国多数门窗、特别是钢窗的气密性太差,在风压和热压的作用下,冬季室外冷空气通过门窗缝隙进入室内,增加供暖能耗。
除提高门窗制作质量外,加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。密闭条应弹性良好,镶嵌牢固严密、经久耐用、价格适中。要根据门窗具体情况分别采用不同的门窗密闭条。
4.屋顶节能改造
在建筑结构许可条件下,将现有低层或多层平顶楼房改建成坡形屋面,并对外立面进行修整,达到改善住宅性能和建筑物外观视觉效果的房屋修缮行为即“平改坡”。坡顶一般采用双坡、四坡等不同形式,在视线上考虑平视、俯视、仰视不同的视觉效果;一般高度在2至3米之间,当坡形屋面角度低于32°时不影响周围的日照时间和面积。
目前,许多建于二十世纪七八十年代的低层或多层平顶建筑,顶层房间普遍存在漏雨、冬冷、夏热的问题。实践证明,坡屋顶与平屋顶相比具有通风好,冬季保温,夏季使房间更凉爽的优点。再有,“平改坡”与危改等既有建筑改造模式相比,具有投资少、施工周期短、见效快等明显优点。
实施“平改坡”首先要由有关部门对楼体的结构进行安全鉴定,根据鉴定结果“量体裁衣”;然后,在材料上尽量选择轻型建材,以减轻坡屋顶的重量。例如选用轻钢龙骨结构、多彩瓦、油毡瓦的重量只相当于传统建材的30%左右,工期一般在3个月左右。在一些具备条件的坡屋顶上再加一层,既经济又达到了建筑节能的要求。
实施平改坡的既有建筑不仅解决屋顶漏水问题,造型美观,而且节能效果显著,与平屋顶相比,室内温度冬天提高了约3℃~4℃,夏天降低了约4℃~5℃。夏季空调的费用和冬季采暖的费用都降低了很多。更为重要的是,夏季自然通风、自然采光,室内空气始终新鲜、舒适。例如,在平改坡工程中设计为冬季利用太阳能供暖系统进行采暖,用新风系统供给室内新鲜、暖和的被太阳加热的空气,寒冷的冬季也让人们享受到绿色的空气,冬暖夏凉,室内空气始终舒适、宜人,有一个舒适的生活环境,而且还能节约大量的供热燃料。
参考文献
[1] 王卫明、梁建文、杜昌熙.EPS外保温复合墙体应用与施工工艺研究. 天津大学工程硕士学位论文. 2003:4~6
[2] 涂逢祥、许文发、朱文鹏、郎四维、杨善勤著.建筑节能技术. 中国计划出版社,1996:74
关键词:绿色建筑设计;寒冷地区;建筑设计;学生宿舍改造
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
1背景介绍
随着建筑行业发展的越来越迅速,相应的,建筑的能耗问题成为不容忽视的问题。我国很早就开展了建筑节能的研究,并在研究的基础上开展实践活动,取得了一些成绩。对建成建筑的节能改造工作同样是建筑节能的重点,其设计内容繁杂,具体实施方法困难。本次改造项目地西安,属寒冷地区,对该类地区已建成建筑节能改造要逐步实施,本文提出了建筑节能改造具体的实施流程、方法和相应的政策,以使得节能改造能够有效、顺利的开展。
2项目概况
长安大学小寨小区2#学生宿舍,建造于20世纪80年代初,是校区内最早建造的几栋建筑之一。为5层的多层建筑,砖混结构,每层建筑面积约500,总建筑面积约2500。层高约3600,走道宽2400。
3现状分析
本次改造的项目为上世纪末建造的多层建筑,此类建筑在上世纪八九十年代盛行一时,随着经济发展,这种住宅渐渐暴露在声、光、热等热工性能方面缺点:
噪声控制方面:通常的学生宿舍都采用内廊的形式,所以噪声干扰再所难免,建造老式砖混房屋所采用的材料、施工工艺受当时条件的制约,无法使每一个居住单元都有良好的隔声效果,加之基地北侧一面距闹市只有不到十米的距离,噪音问题更为严重;
采光效果方面:2#学生宿舍南北两侧布置居住单元,南侧日照,北侧采光,窗的上沿落在圈梁下,下沿距离地面900,窗尺寸为2100,由于层高较高(3600),所以窗面积保证了充足的采光,在宿舍内部,由于层高过高,没有吊顶,电灯的高度距离工作面较高,人在正常使用时,光线不够充足,需要辅助照明设备;
热工性能方面:夏季,南侧的大树很好的遮挡了直射的阳光,西侧、东侧只在走廊开窗,由于砖墙本身的热惰性高,而且厚实,能够较好阻挡太阳辐射;楼盖挑出约600,在层数不高的情况下,能够遮蔽正午时的阳光;而在冬季,砖墙面在寒冷地区能够很好的防风和防寒,但过大的窗洞热损失大,窗框为铝合金,冬季作为冷桥散热;门厅未设置门斗,冷风直接吹进走廊;
能源系统方面:采用常规能源供电,在夏季用电高峰期,电网负荷大常常停电;自然通风效果不明显,机械通风设备老旧,难以发挥作用;
水环境方面:2#学生宿舍上水采用地下井水,上水系统采用铜质管道,外包裹石棉,居住单元内并无管道出入,所有管道集中在两端洗手间,两端系统相对独立,独自成系统;下水系统采用铜质管道外刷银色防水油漆,与上水系统类似,设置在两端洗手间,相对独立;
废弃物处理方面:废物的处理采用集中存放,定时清理,并未分类收集,南侧15米开外设有校区垃圾存放站;废水并未设置特殊处理措施,生活废水一律排入市政管道;
绿化系统方面:南侧设有5m绿化带,种植树龄20年以上柏树,树木高大,树叶葱翠,为建筑物提供良好的绿化环境,北侧临街,街边中有行道树,高度达到2层楼,建筑物四周均并未种植草地,也无垂直,屋顶绿化。
4绿色建筑技术应用
4.1气候适应性改造
4.1.1外墙保温改造
本改造选择墙体外保温,外墙可以铺设面层,改善热工性能的同时也美化外立面。外保温材料选择为市面上主流材料。饰面层贴面砖。
4.1.2门窗改造
门窗的消耗为屋面的5倍,墙体的4倍,大约占围护结构能耗42%~51%。2#学生公寓门窗多为铝合金门窗,施工年代久远,缝隙、孔洞很多,给围护结构的保温性能造成很大的破坏。本次改造采用门窗洞口改造和门窗构件更新。
4.1.3遮阳改造
遮阳改造能够使建筑节能约29%。因此,好的遮阳不仅能够降低能耗,还能改善舒适度,遮阳构件同时是立面造型的重要元素。
4.1.4屋面改造
屋面占围护结构总能耗约25%,是重点改造部位。2#学生公寓的屋面是平屋面,保温隔热能力比外墙更差,需要进行绿色节能改造。屋面改造的主要有一下三种方式选择:(1)屋顶加设保温层;(2)屋顶增设架空保温层;(3)平屋顶改坡屋顶;(4)绿色屋面系统改造。
4.2空间利用性
4.2.1
楼梯间改造
建议将开敞式楼梯间改为封闭式门斗,避免冬季西北风灌入。对楼梯间的顶部加设可开启的通风口使热量从楼梯间顶部散失,加强整个楼梯间保温、隔热性能。
4.2.2走廊改造
2#学生公寓走廊为单内廊形式,采光,通风效果受限制,因此,在本次改造中,我们建议:由于走廊高度约3600mm,在走廊屋面加设吊顶层,吊顶起到的作用一是降低走廊高度,使得机械照明更加有效;二是在吊顶中增加通风管道,改善建筑风环境,改造为走廊的新风系统。
4.2.33阳台改造
2#学生公寓由于没有设置阳台,所以这里所指即为走道尽端两侧窗的改造作法,改造时将其围护结构做成整体保温,窗可改为双层窗。
4.3能源利用性
4.3.1 自然通风组织
建议在走廊的尽端两侧,建筑的东西外墙上加设直通屋顶的通风管道,管道连通每层的走廊吊顶,突出屋顶部分安装可开启的换气门。冬季换气门关闭,夏季开启,通过热压通风的方式将一层到五层的废气拔到屋顶,排出室外。同时,在每间居住单元的靠近走廊侧的墙上开设换气通风口,这样可以确保无论是否有人操作的情况下,都能够有自然通风到达室内,进行换气工作。
4.3.2自然采光组织
2#学生公寓的采光系统改造结合门窗的改造进行,门窗的尺寸和比例可以得到适宜的采光。将室内墙面和地面、天花装饰成浅色调,可以让室内更加明亮。
4.3.1.3设置反光装置
使用反光板进行采光的作用有:(1)将直射阳光反射到室内更深的地方。(2)将直射阳光反射到顶棚,漫射光线。(3)调节进入室内的光线数量,提高照明效果。(4)减少眩光的产生。(5)改善不同季节获取光线的平衡。
4.3.1.3利用非常规能源(太阳能)
在学生公寓改造中,我们建议采用太阳能蓄电池和太阳能光伏板老作为蓄热体。在南向和西向墙体立面上的间隙处,铺设太阳能蓄电池板,使得南向西向的多余太阳辐射被储存起来以备后用,而在屋顶则采用太阳能光伏板。
4结语
本文通过对长安大学小寨小区2#学生公寓的改造项目方案,进行绿色建筑改造实践。通过对方案的仔细思考、反复对比来确定最优。从中,获益良多,绿色建筑的改造不仅仅是一项技术,更是一种方法,一种思路,一种思想。在进行绿色建筑设计时,建筑师所考虑的除了规划、建筑、水暖电外,还要有更全面、更宏观的考虑,即经济效益、环境效益、社会效益。所要做的也不仅仅是建筑从无到有,更是建筑如何与建成环境,与自然环境和谐共生的工作。这就要求一个合格的建筑师具有跨专业的思维和知识,同时也对我们提出更高的要求。做出符合时代要求的建筑,是我们的使命,同时也是责任。
参考文献
沈芳亮《绿色节能技术在建筑改造中的应用研究》天津大学硕士学位论文 2007.12
陈砚祥《采暖区既有居住建筑节能改造管理模式研究》西安建筑科技大学博士学位论文 2011.04
关键词:既有采暖居住建筑;热回收;空气耗热量;节能率
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1 引言
目前,建筑能耗已经成为仅次于工业能耗的第二大能源消耗大户。随着城市的发展,建筑能耗所占的比重也在逐年攀升。中国工程院院士,清华大学建筑学院江亿教授说:“目前我国建筑在运行过程中的能耗已经占到全社会总能耗的25%以上。而且还在不断增长”。
预计到2020年底,我国将新增建筑面积约300亿,如果延续目前的建筑能耗状况,每年将消耗12000亿度电,4.1亿吨标准煤,是目前全国建筑能耗的3倍。因此推行建筑节能刻不容缓。目前我们国家,北方城镇建筑面积有160亿冬季采暖能耗占到我国城市建筑能耗的总量的40%。冬季采暖能耗是建筑能耗中比例最大的一块。
在北方严寒地区和寒冷地区冬季采暖能耗是建筑能耗中,目前新建建筑65%节能标准以及既有建筑节能50%节能改造工程的大规模实施。在建筑能耗中窗户能耗所占地比例越来越高,尤其是节能65%节能目标实施后窗户的空气渗透耗热量比例将大幅上升。如何使得建筑在采暖期室内外温差为40℃(乌鲁木齐为例)的情况下,为保证室内空气品质必需的0.5h-1换气次数,将室内排到室外的18℃空气所携带的热量回收,这是节能65%目标实施后一个提高建筑节能率的有效且必须的节能措施。
2 采暖建筑空气耗热量
以乌鲁木齐市(北纬=43.77°,东经=87.68°)一栋地上6层、地下室1层、建筑物高度为18.10 m 砖混结构370砖墙单元式住宅楼,住户36户,气候分区属七区,建筑朝向南北,条式建筑体形系数为 0.31,节能计算总建筑面积(地上)2383.91,建筑体积为(地上)6195.34m³,建筑体积(地下)为479.60 m³,建筑总体积为6674.94 m³,建筑表面积:2094.90,用斯威尔能耗计算软件模拟计算,以现行的65%节能标准为例计算围护结构单项能耗值如表所示―65%节能标准建筑耗热量统计表:
65%节能标准建筑总耗热量统计表
从上表可以看出空气渗透耗热量在模型建筑节能执行《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26―2010行业标准后,建筑总耗热量中所占的比例高达58%,而护结构仅占到42%,在目前护结构总传热耗热量降低措施中,外墙保温措施在中华人民共和国公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(公消[2011]65号)中外保温材料防火等级提高到A级后,高效的有机保温材料推出外保温体系的推出建筑节能市场后,外墙围护结构的保温性能提高率与造价的上升率呈近似直线上升关系,外窗的保温性能提高通过乌鲁木齐市某住宅小区小改方案、中改方案、大改方案中窗户的节能改造对比,如下表为小区建筑节能改造工程中窗户部分改造的具体方案以及改造费用统计表。
乌鲁木齐市某小区综合节能改造窗户改造方案
序 号 节能改造
乌鲁木齐市某小区综合节能改造窗户改造造价
序号 节能改造
从上述不同方案的改造方案以及成本对比可以看出,建筑中窗户的改造造价由于换窗伴随的拆窗、安装窗户、窗边保温、窗内侧装修破坏等一系列的增加成本因素,造成改造成本如上表显示小改方案496元/窗面积,中改方案586元/窗面积,大改方案607元/窗面积。这个价格如此的高昂主要是由于换窗直接造成的。由此可以看出,窗户的耗热量降低成不也不低,由于其他护结构在护结构的传热耗热量比例中份额较小,实行再好的节能措施对整体的保温性能的提升贡献率甚小。目前,最有效的方法就是降低空气耗热量。
3 采暖建筑空气耗热量回收
依据北京工业大学汪会勇撰写的《空气热交换器的适用性分析》中以标准《空气―空气能量回收通风装置》中规定的夏季制冷性能测试工况作为实际测试工况,即室外干球温度为35℃,湿球温度为28℃;室内干球温度为27℃,湿球温度为19.5℃,结果测得论文中圆盘形显热换热器的最大显热换热效率为71.3%;膜式全热换热器最大显热换热效率为70%,潜热换热效率为70.6%,全热换热效率为70.3% 。如果此空气热回收装置用于冬季采暖建筑的的空气热回收,回收效率在冬季内外大温差的条件下会远大于70%,暂且按照70%的回收效率计算,前述模型建筑的空气耗热量回收率为:58%×70%=41.6%,可以回收整栋建筑中耗热量的41.6%。
4 结论
依据上述模型分析和理论计算约40%的节能效益,按照目前建筑节能率提法,在现行65%的基础上再节约40%,相当于在执行《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26―2010行业标准后节能率再提升14%。如果配合采暖系统室内温度调节装置及有效的室外管网的有效气候补偿和室内联动控制的前提下,这对于我国采暖地区建筑节能、能源危机、大气污染、人居环境的贡献率将是无法估量的。
新疆大学2011年度大学生创新性实验计划校级项目――空气热回收装置在采暖居住建筑应用实验研究(XJU-SRT-11018)
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关键词:建筑节能,外墙保温,墙体节能
墙体保温依据保温材料与基层墙体的相对位置分为外墙内保温、外墙外保温、夹芯保温、墙体自保温几大类。本文主要建筑外墙保温技术的发展,为建筑节能设计起到一定帮助作用。
1.外墙内保温技术外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。
(1)主要形式:被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏等,现阶段内保温材料的选用以高效的绝热材料为主。如:挤塑板、玻璃棉、聚氨酯等。
(2)优势[1]:对饰面和保温材料的防水等技术指标的要求不太高,纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便;安全可靠,使用寿命长,造价低;内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度;对于既有建筑的节能改造,特别是目前当房屋卖给个人后,整栋楼或整个小区统一改造有困难时,只有采用内保温的可能性大一些。由于这种节能墙体的外侧结构层密度大、蓄热能力大,因此采用内保温时,室温波动相对较大,供暖时升温快,不供暖时降温也快。在夏季时,由于绝热层置于内侧,晚上墙内表面温度随空气温度的卜.降而迅速下降,减少闷热感。所以在间断采暖的地区应用是有利的。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。2001年,外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
(3)劣势:许多种类的内保温做法,由于材料、构造、施工等原因,饰面层出现开裂;不便于用户二次装修和吊挂饰物;保温层厚度比外保温时大,稍多占用室内使用空间;由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥,热损失较大,容易造成结露现象;对既有建筑进行节能改造时,对居民的日常生活干扰较大。
(4)内保温热桥的控制。一般内外墙相交的节点、外窗梁、外窗过梁、窗台板等处易产生热桥。热桥部位必然使外墙传热热损失增加。二维温度场模拟计算结果表明,在370咖砖墙条件下,周边热桥使墙体平均传热系数比主体部分传热系数增加10%左右;在240mm砖墙内保温条件下,周边热桥能使墙体平均传热系数比主体部位传热系数增加51%~59%(保温层愈厚,增加愈大);在240m砖墙外保温条件下,这种影响仅2%~5%(保温层愈厚,影响愈小)。对于一般砖混结构墙体、内保温和夹芯保温墙体,如不考虑这种情况,则耗热量计算结果将会偏小,或使所设计的建筑物达不到预期的节能效果。近年来,国外有些国家已开始考虑这一影响。作法主要有两种,一种是考虑周边热桥影响,用外墙平均传热系数来代替主体部位的传热系数;另一种是将周边热桥部位与主体部分开考虑,周边热桥部位另行确定其传热系数。我国依据实际情况和现有的工作基础,采用前者。在热桥容易发生的部位加强细部节点的处理,以控制热量的损失。论文参考网。
2.外墙夹芯保温技术(1)主要形式:将保温材料置于同一外墙在内、外侧墙片之间,内、外叶墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。两片墙之间可采用砖拉接或钢筋拉接,并设钢筋混凝土构造柱和圈梁连接内外墙片。保温材料可为岩棉、EPS板或XPS板、散装或袋装膨胀珍珠岩等。
(2)优势:这些传统材料的防水、耐候等性能均良好,对内叶墙片和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选择要求不高;对施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工。近年来,在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区得到一定的应用。
(3)劣势:在非严寒地区,与传统墙体相比,此类墙体偏厚;内、外叶墙片之间需有连接件连接,构造较传统墙体复杂;易造成外墙片温度裂缝,设计时需注意采取加强措施。
外围护结构的“热桥”较多。在地震区,建筑中圈梁和构造柱的设置,“热桥”更多,保温材料的效率得不到充分的发挥。因此,它的使用也受到一些限制。
3.外墙外保温技术(1)主要形式:指在垂直外墙的外表面上建造保温层,该外墙用砖石或混凝土建造。可用于新建墙体,也可以用于既有建筑外墙的改造。该保温层对于外墙的保温效能增加明显,其热阻值要超过1m2·k/W。
(2)优势: 外保温可以减少产生热桥。采用保温材料后,基层墙体厚度得以减薄。如果采用内保温,墙越薄,保温层越厚,热桥的问题就越趋于严重。由于外保温避免了热桥,在采用同样厚度的保温材料条件下,外保温要比内保温的热损失减少约1/5,从而节约了热能。
在进行外保温后,由于内部的墙体热容量大,室内能蓄存更多的热量,使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓,室温较为稳定,生活较为舒适;也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层可减少热量的进入和室外高气温的影响,有利于使建筑冬暖夏凉。采用外保温,内部的基层墙体受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内,使内部墙冬季温度提高,湿度降低,温度变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,寿命得以延长。
我国目前许多住户在住进新房时,大多先进行装修。在装修时,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题。外保温的综合经济效益很高。虽然外保温工程每平方米造价比内保温相对要高一些,但只要技术选择适当,加上有节约能源、改善热环境等一系列好处,综合效益是十分显著的[2]。论文参考网。
(3)劣势表面温度变化较大,对抗裂防护层要求高,当材料性能差或施工质量不好时,会导致开裂;体系的构造复杂;材料选用要求高;特殊部位施工复杂。
4.墙体自保温(1)主要形式:使用绝热性能较好的材料砌筑建筑物的结构墙体。论文参考网。墙体在承担结构作用的同时,还具有保温隔热功能。
(2)优势:与结构同寿命,使用过程中基本上无需保养维修以及在成本上比外墙外保温有所降低。不存在外墙外保温因施工或材料因素而出现开裂或渗漏的情况。
(3)劣势:自保温材料重量轻,蓄热系数小。选用时应仔细审核热惰性指标能否满足设计要求。热桥难以处理,需要使用配套保温砂浆,在有较多剪力墙的高层建筑物上的应用受到限制。
外墙自保温技术刚开始受到重视,应用不多,但随着优势的被认识,应用会逐渐增多。
5. 结语对于居住建筑来讲。抑制建筑围护结构热传导的有利措施是加强外墙和屋面的保温。通过对建筑外墙保温形式的比较分析,可以得出结论,现阶段对墙体节能的实现最好的方式是采用外墙外保温构造。同时外墙外保温的技术又是最复杂的,值得进一步探讨。
【参考文献】
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关键词:建筑节能 成本 经济效益
寿命周期成本
对建筑工程而言,寿命周期成本(LCC,life cycle cost)是建筑产品从建筑的规划开始,经历了研究开发、工程设计、施工建造、运行使用管理、维修等阶段,最终报废的这一系列过程中发生的费用总和。建筑物的寿命周期成本一般来说包括建设成本和使用成本两部分,其中,建设成本是指从建筑物的筹建开始直到建筑物竣工验收为止的全部费用之和,使用成本是指在建筑物竣工验收后,用户在使用建筑物的过程中发生的各项费用总和。建筑物的寿命周期成本具体构成如图1所示。
建筑物的寿命周期成本中建设成本与使用成本的构成比例与其节能水平有直接关系。一般来说,当节能建筑的节能水平提高时,该建筑的使用成本会随之降低,但建设成本会随之增高;反之,当节能建筑的节能水平降低时,该建筑的使用成本会随之升高,但建设成本会随之降低。建筑物的寿命周期成本与节能水平的关系如图2所示。
节能建筑的建筑费用在节能建筑的建设成本中占较大比例。为了达到节能目标,在建造节能建筑时,总是会使用节能技术、节能材料与节能设备等。这些节能技术、节能材料与节能设备的价格在通常情况下要比非节能的技术与产品的价格高出许多而使得节能建筑的建筑费用会比普通非节能建筑高出很多。
节能建筑的能耗费用是在节能建筑的使用成本中占较大比例的一项费用。所谓能耗费用主要指节能建筑在寿命周期内所消耗的能量的费用,一般包括制冷、取暖和照明等所需的费用。与普通非节能建筑相比,由于节能技术和节能产品的采用,节能建筑的能量消耗要低得多。因此节能建筑的使用成本比普通非节能建筑低出很多。
建筑节能的经济效益评价
(一)节能建筑的现金流量
现金流量是进行投资决策评价必须计算的一个基础性指标。节能建筑的现金流量主要包括建设期间的初始投资及建筑物在投入使用过程中的相关费用。为了对建筑节能的经济效益进行评价,主要是将节能建筑和非节能建筑进行对比分析。因此,在此分析时对于建筑的现金流出和现金流入分别设定为:
现金流出量(CO):节能建筑相比较非节能建筑多支付的相关投资额及其他流动资金等支出。现金流入量(CI):节能建筑在使用过程中相比较非节能建筑节约的运行及管理费用。第t年的净现金流量(NCFt):(CI-CO)t即第t年的净收益。
(二)静态投资回收期
静态投资回收期是指在不考虑资金时间价值的条件下,以项目方案的净效益回收其全部投资(包括建设投资和流动资金)所需要的时间。
自建设期初算起,静态投资回收期Ps(以年表示)的计算公式如下:
(1)
投资回收期也可根据现金流量表计算 :
(2)
节能建筑的初期投资可能因其采用新的节能技术、节能材料而高于普通建筑。但从节能住宅的生命周期节能效益来看其经济价值往往高出普通住宅建筑许多。节能的收益是巨大的,一般来说其由于节能而高出普通住宅建筑的投资,往往在几年内便可回收。因而,在整个建筑运行周期内,节能住宅的经济效益是明显的。
静态投资回收期在一定程度上反映了方案的经济效果的优劣。但是其没有考虑资金的时间价值,如果在公式(1)中引进资金时间价值因素,静态投资回收期就成为了动态投资回收期。
(三)动态投资回收期
动态投资回收期是指在考虑资金时间价值的条件下,以项目方案的净效益回收其全部投资(包括建设投资和流动资金)所需要的时间。
自建设期初算起,动态投资回收期Pt(以年表示)的计算公式如下:
(3)
净现值NPV。净现值(Net Present Value,缩写为NPV)是投资项目投入使用后的净现金流量,按资本成本或企业要求达到的报酬率折算为现值,减去初始投资后的余额。其计算公式为:
(4)
式中:NPV— 净现值,k— 贴现率,n—项目预计使用年限(从项目投入使用后算起),C—初始投资额
或者: (5)
式中n—从投资开始算起至项目寿命终结的年数。
当NPV >0时,则表示该建筑节能方案所产生的节能收益能够补偿因为节能建筑而多耗费的投资,应予以采纳。反之,该建筑节能方案所产生的节能收益不能够补偿因为节能建筑而多耗费的投资,不应采纳。
净现值考虑了资金的时间价值,能反映投资方案的净收益,但是不能揭示投资方案本身可能达到的实际报酬率是多少,没有考虑投资回收以后的情况,因此,选取了内部收益率指标。
内部收益率指标IRR。内部收益率(Internal Rate of Return,缩写为IRR)是使投资方案在计算期内各年净现金流量的现值累计等于零时的折现率,是衡量投资方案盈利能力的一个重要的动态指标。其计算公式为:
(6)
式中:IRR—投资报酬率,n—从投资开始算起至项目寿命终结的年数。
内部收益率指标考虑了资金的时间价值及项目在整个寿命周期内的经济状况,直接衡量项目的投资收益率。当计算出的内部报酬率大于或等于资金成本率时,节能建筑方案就可以采纳,如果计算出的内部报酬率小于资金成本率时,节能建筑方案就应予以否决。
哈尔滨某单位宿舍楼项目节能改造投资回报分析
(一)基本经济参数
节能改造单位造价。该宿舍楼节能改造分项工程的单位造价见表1。
采暖周期。地处东北地区的哈尔滨冬长夏短,冬季寒冷,而夏季尤其是晚上一般很凉爽,再加上该项目为居住宿舍楼,因此夏季制冷的费用一般很少。为了分析的简单起见,本案例只考虑采暖能耗。哈尔滨的采暖周期一般为6个月左右,本文分析时将采暖周期定为6个月。
折现率。本项目为居住建筑项目,住户为节能改造的实际投资者与消费者。综合考虑哈尔滨市家庭年平均投资收益率及节能改造产生的社会效益和环境效益,本案例的折现率取值为5%。
能源价格。由于本案例只考虑取暖能耗,哈尔滨市主要是依靠燃煤取暖,因此能源价格按煤的市场价格600元/吨计算。
能源价格上涨率。在全球能源紧张的背景下,能源价格上涨是必然趋势。能源价格上涨率会随着经济的增长和通货膨胀状况而不断变化。在对建筑节能项目进行投资回报分析时,必须要考虑能源价格上涨的因素综合我国的经济和通货膨胀状况,本案例中能源价格上涨率假定为6%。
(二) 建筑节能试点项目投资成本分析
该宿舍楼项目进行节能改造的各分部分项工程的工程量分别为:屋顶面积200m2,外墙外保温的墙面面积4000 m2,外窗面积1500 m2。根据表1所示的节能改造分项工程的单位造价及各分部分项工程的工程量可以计算该项目的节能改造成本,如表2所示。
(三)建筑运行能耗成本分析
该宿舍楼项目在节能改造前后的运行能耗比较见表3。
(四)建筑节能收益
该项目在进行节能改造后,建筑物单位采暖能耗由37公斤标准煤/m2降低到12公斤标准煤/m2,降低约67%,按此计算,可在原供暖锅炉房的容量不增加的情况下,使供暖面积扩大近2倍,因此节能收益为:
(133200-43200)*37/12=277500元/年
(五)投资回报分析
根据5%的折现率,6%的能源价格上涨率及前面的分析,列出该项目的现金流量表,如表4所示。根据上表可以得出该宿舍楼项目的净现值及动态回收期:
净现值NPV=8573573元
动态回收期
该宿舍楼项目的净现值为8573573元远远大于0,而所付出的投资在不到4年时间就可收回。经济效益非常可观。在本案例分析中没有考虑制冷能耗,如果将制冷节约的能耗加以考虑,则经济效益会更好。
结论
我国的建筑节能事业总体来讲发展是很迅速的。很多省市都制定了相应的政策和法规,以期强化建筑节能的实施。在实践中,无论是作为管理方的政府,还是作为执行方的市场,都遇到一个问题,就是到底选择什么样的节能产品。如果选择很好的产品,那么成本也会相应提高。如果选择低成本的产品,则节能效果和建筑的寿命可能会受影响。因此,在决策之前,应该有一个必要的成本收益核算的程序和方法。而这个方法应当不仅仅是财务上的,还应上升到经济学的高度。尤其是一个地区的政府,更应当对辖区的建筑节能进行整体的成本收益核算。这样才能真正做到百年大计。
迄今为止的建筑节能经济及管理理论仍然是一个不成熟的理论实践体系,由于建筑节能管理理论研究开始的时间较晚,目前国内外专门研究此课题的文献不多,研究专著更少,同时建筑节能管理理论研究的创新性强,加快该理论研究,可以使全社会能够更有效地节约能源,实现可持续发展。本文正是在这种背景下,以分析探索我国建筑节能经济效益的理论为主要目标,力求补充、完善、深化中国建筑节能管理的理论体系,提出具有实践指导性的理论,为我国建筑节能管理企业健康发展提供支持。
参考文献:
关键词:合同能源管理;融资;风险
中图分类号:F83文献标识码:A
一、概述
融资活动是当前市场经济下众多企业经营中经常需要面临的一大难题,对企业生存和发展具有重要意义。EMC项目融资是以拟节能改造项目自身节能潜力的预期收入偿还债务,由ESCO筹资,使高投资的节能改造项目实现了在传统模式下较难完成的节能改造融资目标。由于EMC业务特点为“业主零投资,零风险”,故EMC项目融资潜在的风险必然全部由ESCO承担。融资风险不仅涉及ESCO企业的投资问题,也涉及EMC项目整个生命合同期其他风险。所以对融资风险进行研究是ESCO运营获得成功的关键之一。
二、EMC融资风险识别
EMC项目融资风险管理作为一个系统过程,将其纳入项目生命周期的全过程,其风险可以划分为三个阶段:项目选项阶段风险、项目实施阶段风险、项目运营阶段风险。
1、项目选项阶段的风险。项目选项阶段风险是从EMC项目的可行性研究开始出现的风险,包括能源审计、节能改造项目评估、能源管理合同的谈判与签署等系列工作。此时,EMC项目虽然还没正式运作,但是如果项目的可行性研究结果不可取,即产生了融资前期成本投入风险。
作为投资者ESCO,在这项目融资前期工作中已投入了大量的时间、人力和物力,其中的所作所为是一个复杂的过程。ESCO甚至要在世界范围寻找资金来源,同国内外银行、顾客谈判,取得承诺,安排贷款,而这些工作都要花费一大笔的管理费,即融资前期成本投入风险。如果项目具有可行性,ESCO与业主签成能源管理合同,融资谈判也成功落实,那么这时期需要资金预订购买相关节能设备和建筑材料,贷款利息也随着计入资金成本。
2、项目实施阶段的风险。项目实施阶段是融资风险很高的一个阶段,包括节能改造方案设计,节能设备采购、工程施工及性能调试等系列工作。此阶段关系到运营阶段能否按预算的评估达到节能目标,能否达到预期的经济效益。随着改造项目施工的进展,资金投入不断增加,利息就会随之增加,而此时还未产生任何收益,ESCO面临的融资风险也随之增加。如果出现了方案设计不合理、节能设备有缺陷、工期延误、建设成本超支或技术原因导致改造工程不合格等情况,都是完工风险的表现。完工风险都会与计划改造项目的现金流量分析和预测存在偏差,最终结果往往是达不到既定的节能效益。一旦以上风险超过预期,ESCO有可能在未来没有足够的收益支付生产费用和偿还债务,无法回收投资,更无利润。
3、项目运营阶段的风险。在实施阶段节能项目改造成功后,实际节能量效益满足计划要求,EMC项目就产生了现金流量收入回报投资,并偿还债务获得应有的收益。运营阶段的主要风险:信用风险、管理风险、金融风险等。
(1)信用风险。信用风险主要是指业主的信用风险。节能改造后的受益方业主若存在诚信问题,则有可能故意隐瞒或转移改造后项目的节能收益,不按合同约定如期支付属于EMCO享有的节能效益部分,对这种风险应引起重视。
(2)管理风险。管理在项目的任一阶段都十分重要,即使节能项目成功改造后运行中的节能效益是显著的,但此时如果忽略运营期的管理或管理不足,势必造成节能效益降低的风险。因此,ESCO的项目负责管理人员切不可虎头蛇尾。
(3)金融风险。市场风险、利率波动风险、通货膨胀统称为金融风险。市场能源价格、通货膨胀、汇率和利率等方面的变化,有可能会引起从节能量回收投资减少和融资成本增大,导致产生融资风险。
三、EMC项目融资风险评估
对于EMC项目融资风险评估方法有概率分析法、层次分析法(AHP)、模糊综合评判等。本文引入另一类风险评估方法,即运用动态指标进行EMC项目融资定量风险评估。只有对融资全过程实行动态管理,不断评价融资风险程度,企业持续经营才可能实现。项目融资风险评估一般分为项目融资决策的风险评估和项目融资管理的动态风险评估。
1、项目融资决策风险评估。项目融资决策风险评估是通过计算累计债务覆盖率和项目债务承受比率两个指标,对风险进行评价与衡量。
(1)累计债务覆盖率。累计债务覆盖率是债务覆盖率的指标之一,项目债务覆盖率是指项目可用于偿还债务的有效净现金流量与债务偿还责任的比值,该指标可以通过现金流量模型计算出来。债务覆盖率越大,就意味有更多的有效净现金流量可用于偿还债务,但是根据EMC项目的特点,在选项、实施阶段时出现较低的值,这期间ESCO是没有能力偿还债务的,须给偿还债务一定的宽限期且须为公司保留一定比例的盈余资金。累计债务覆盖率是为了保证EMC项目能够持续地、经常地满足债务覆盖率的要求。累计债务覆盖率一般认为在1.5~2.0之间,多出资金部分才允许作为利润返还。
累计债务覆盖率可用公式表示为:
DCR =
式中,NC :从第1年到t-1年的累计净现金流量;NC :第t年的净现金流量;A:年金;E :第t年的年末汇率;D :第t年年初贷款余额;R :浮动利率。
(2)项目债务承受比率。项目债务承受比率是指项目现金流量的现值与预期贷款金额的比值,可用公式表示:
CR=
式中:NPV:项目在经济寿命期内的净现值;D:计划贷款额;E0:贷款时的汇率。
项目债务承受比率一般认为在1.3~1.5之间,在项目进行过程中,每年结束后对CR指标重新进行计算,检验P{CR≥CR最小值}≥95%是否都满足。如果某年的CR指标不满足,就说明项目按期偿债具有一定的风险,为规避破产风险,投资者就应当采取相应的措施。
2、项目融资管理的动态风险评估。项目融资管理的动态风险评估是通过动态分析指标Bt,以及对Bt分析,进行融资活动的动态风险评估。项目融资管理的动态风险评估可以使用Bt,Bt为第t年有负债时自有资本报酬率与第t年无负债时自有资本报酬率的比值,自有资本报酬率为税后净利润与自有资本的比值。经过计算,Bt可用公式表示:
Bt=
式中:Yt:第t年项目实际负债率;Dt:第t年初贷款余额;PD:单位产品价格;KD:单位产品可变成本;T:所得税税率;Qt:第t年产品销售数量;F:固定成本(不包括折旧);Cd:按平均年限法计算的折旧; (1+INFi):通货膨胀因素。
这里可以根据公式计算的Bt≥1或者Bt<1的概率分布来判断项目的风险承受力。Bt的分布主要取决于Et和INFi的分布,这两者的分布可采用预测样式,利用蒙特卡罗法确定出Bt的分布。当P(Bt≥1)<95时,就应对项目的资本结构进行调整,其中的95为保证率。如果要进行资本结构调整,这时把上式的Yt、Dt和A当成自变量,利用上式结合蒙特卡罗法,计算Bt的分布,P(Bt≥1)=95。
四、EMC项目融资风险对策
EMC项目融资风险对策一般有三种:风险回避、风险控制、风险转移。
1、风险回避。EMC业务在我国刚起步,无更多良好业绩和经验可作参考,其特点决定了EMC业务是高风险项目。虽然在企业经营中,更多的情况是建议投资者在决策中回避高风险,但这是一种消极的防范手段,因为风险与利润共存,在回辟风险的同时也拒绝了利润,所以一味地回避风险是不合适的,会挫伤新生ESCO企业进取精神。作为一种风险应对方法,其使用原则应认为是回避那些远远超过ESCO企业承受能力或对企业造成致命打击的风险。
2、风险控制。融资风险对策研究应着重研究风险控制措施,并使控制措施针对项目的具体情况,包括技术措施、管理措施、组织措施等。如选项阶段尽量做到能源审计、节能改造项目评估预测分析的准确,就可以把节能量定位在一定的水平上,以满足最低现金流量的需要;尽可能地选择优良的业主,减少信用风险;实施阶段提出技术上可行、经济上合理的预防措施确保顺利完工,尽量降低完工风险;运营阶段指派专人维护节能系统、对节能量实施连续监测,降低设备维护费用等等。
3、风险转移。EMC项目全部转移的实质就是风险回避,一般提倡把部分风险转移出去,常用的有合同条款、保险等方式,将潜在风险转移给合同另一方或保险人。
五、结语
我国合同能源管理机制还处在政策上的引进和财税政策上的支持阶段,新生众多的节能服务公司,通过对EMC项目融资风险识别,可以使ESCO正确认识到各阶段风险,对融资全过程实施动态管理,评价融资风险程度,努力做好与融资活动有关的工作,管理好与融资风险有关的工作才能较好地实现ESCO的投资收益和持续经营。
(作者单位:华东交通大学土建学院)
主要参考文献:
[1]周杰.广东LNG试点工程项目融资风险研究[D].华南理工大学专业硕士论文,2009.
扬州地处亚热带气候带北边缘,冬夏温差大,全年湿度水平偏高。夏季降雨多,由于阴雨天气总辐射量较低,冬季相对干燥,总辐射较髙。特定的气候条件形成扬州传统的建筑形式。
1.1传统建筑具有的优点
建筑在整体布局上较为紧凑,以便外表面面积尽可能降最低水平来减小夏季太阳辐射的影响以及冬季能量的散失。群体内部分隔加以火巷,防火的同时还形成负压区,诱导街巷空间的自然通风。有些巷内设置水井收集雨水,局部改善小环境。单体采用多进布局形式,前后空间形成贯通产生“穿堂风”。院落宽度与建筑高度至少1:1的比例关系,以最小的比例尺度保证了院落日照的充足。室内面积通常较小,南向幵窗大北向开窗小或不设窗,保证建筑内部的采光保暖效果。传统坡屋顶形式以30°至35°的角度南向以便接受更多太阳辐射能量提升冬季时的室内温度,屋面伸出的大出檐在夏天更能抵挡太阳暴晒的影响。
1.2传统建筑存在的缺陷
在传统建筑形式的组群中,建筑密度较大,相邻建筑相互之间易形成遮挡导致阳光无法直射进入屋内,从而造成房间的阴暗和伴随的潮湿情况出现。房屋的层高一般较高,与层高低的建筑相比,室内维持相同温度所需的能量较多。砖木结构的传统建筑保存至今,即便是维护,屋面、木构架等也均会出现一定程度的损坏,如木格门窗这类传统构件也不能满足现代对建筑保温等的需求。在当今各种资源紧缺要求低碳节能的大环境下,天井内“四水归堂”的做法未对雨水进行收集利用,造成水资源的浪费。
2节能技术在扬州传统建筑中的运用分析
2.1结构节能技术
2.1.1外墙节能改造由于是建筑改造,墙体节能只能釆取复合墙体保温这种形式,在基层墙体上另设保温层,配合使用粘结剂、防护层等,增加墙体保温隔热效用。对比内保温和外保温两种形式,确定外墙外保温更适宣。做法是泡沫玻璃保温板或加以石膏保温层二者结合。设计泡沫玻璃保温板需要先把基层打毛,刷掺了建筑胶的水泥浆一道,然后是专用瓷砖胶粘结层,最后贴面砖。加设石育保温层的构造自里向外分别为石裔板、面层、木结构、泡沫玻璃保温板、塑料薄膜、岩棉保温层、石育保温层、木面板。
2.1.2窗户节能改造窗户采用三玻双层窗户和内侧断热铝合金窗框、外侧木花格窗框。三玻双层窗户热传导系数较小,因为中间空气夹层缓冲,比单层防渗透性能更好,具有较好的密闭、保温、隔声性能。双层中空窗扇设置于内侧,保温性能比置于外侧更好。另外内外双层窗框大大地减小了热桥效应,也减少了窗框和墙体之间的冬季冷风渗透且与整体风格融为一体,保持了传统建筑风貌。南向大窗扇在冬季的被动太阳能采暖减少能源的浪费且有效提髙了室内温度。
2.1.3天井遮阳在公建和围合式的庭院内设置遮阳棚,采用可活动的的竹帘或是高密度聚乙烯编织轻材等,夏季时防止露天区域和邻近房间受到太阳热量的影响。
2.1.4屋面节能改造坡屋顶的做法以用泡沫玻璃保温板或PU(聚亚安酯Polyurethane)保温层为例。在木桁条、木緣、望砖之上,或是厚泡沫玻璃保温板或是120mm聚亚安酯保温层,然后顺序铺设木顺水条、防水卷材、网格布、木防滑条、40厚1:1:4的混合砂浆座浆,最后是外层的小青瓦。节能改造做法多种多样,只要能减少不必要的能源消耗且与环境适宜即可。
2.2设备节能技术
2.2.1太阳能利用太阳能热水系统——采用太阳能热水供应系统,利用光能——热能转换原理,集热装置利用太阳辐射热量将冷水加热,通过循环管将热水储存起来,即可随时取用,也可将其分配到采暖散热器中使建筑内部暖和起来;太阳能光电系统——亭、廊架顶或屋面直接利用光伏板,将太阳能转换为电能。所得电能可用于照明也可用于水的加热以及其他一些设备供电。虽初期投资不少但其回收期短且节能效果明显,减少了资源与能源的浪费,同时也间接地降低了C02的排放量。
2.2.2雨水收集系统采用雨水收集系统将屋面雨水、基础渗水、地面雨水过滤后送入组合式雨水箱储存,其后直接用于绿地浇灌、冲洗厕所、洗车等,节约了水源,形成循环再利用,不仅可以缓解供水压力,而且这些水资源不进入城市管网,减轻了城市排水、防洪和处理系统的负荷。
2.2.3地源热泵VRV系统利用浅层地能进行供热/冷,转移地下土壤中热/寒量到建筑空间需要的地方,利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,在年度内上下形成冷热循环以节约能源。
2.2.4回收新风系统此系统主要是全热交换器、新风净化箱、进气风口、排气风口四部分的设置,重点在于全热交换器。全热交换器运作时,通过热交换芯体用室内空气温度预热或冷却室外送入室内的空气,使两者温度达到一致。这样无论在冬季还是夏季均在保室内空气的清新的同时还减少了热量损失,强化室内通风换气,提高室内空间的热舒适度以及室内空气质量。
3结语
关键词:建筑能耗 建筑节能 探讨
建筑能耗是能源消耗的重要组成部分。目前我国节能建筑只相当于发达国家的起步阶段,节能工作行动迟缓。推动建筑节能成为全世界建筑界实现可持续发展理念的大趋势,也是时下中国经济社会面临的重要任务。
一、我国建筑能耗现状
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度,国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求,从而不得不组织大规模的旧房节能改造,将耗费更多的人力、物力。
二、我国建筑节能所面临的问题
1市场发育迟缓。目前我国节能建筑市场发育不完善、进展困难,缺乏市场监督和管理机制,市场秩序混乱,致使节能建筑无法遵循正常的竞争准则进行交易,节能建筑在市场中往往受到传统建筑的排挤,难以占据市场份额;建筑节能技术、材料和人才市场尚未建立,无法为建筑节能工作的开展提供相应的技术服务和后备力量。我国节能建筑市场存在的两个方面的问题:一方面,节能增量成本、节能效果变化较大,节能收益时间长,难于进行成本和收益估算,现有节能建筑的真实价值不能在市场中得到体现;另一方面,缺乏市场引导和积极激励政策,导致房地产开发市场建筑节能指标的变化不敏感。
2新建建筑节能政策执行力度小。建筑节能工作涉及民用建筑工程项目的立项、设计审查、开工许可、施工监理、竣工验收、房屋销售许可核准等多个监管环节,大多数地区比较重视施工图节能设计审查环节,而对其他环节比较忽视。政府对节能设计实际执行的监管手段仍然还没跟上,设计合格率的升高并没有带来实际建筑节能效果的大幅提升,新建建筑节能50%的合格率还很低。
3既有建筑节能改造难度大。由于既有建筑市场保有量大(城乡既有建筑达400多亿平方米),节能改造涉及供热体制改革、改造成本等多方面的问题,故而难度大,绝大多数依然是非节能建筑,仍在浪费着大量的能源。据调查显示,居民对既有建筑节能改造持愿意态度的比例为58%,愿意进行既有建筑建筑节能改造,接近74%的居民只愿意承担10%以下的改造成本,可见如果没有国家财政的投人,既有居住建筑的改造是很难推动的。
4节能技术利用率低。自20世纪80年代初期提出实施节能战略以来,我国在通风技术、遮阳技术、太阳能技术、中水系统技术、地源热泵技术、节能墙体材料、节能门窗和供热制冷设备等方面都取得了相应的科研成果。但是这些新技术新产品多数仅仅是作为学术论文使用,在实践中推广应用率极低,研究开发与实际应用严重脱节,无法发挥其应有的社会配套,不能完全解决耐久性、防火、外贴墙砖、修补维护等技术细节问题,导致业主在节能技术选择上有顾虑。
三、 我国建筑节能发展的对策
1 各级政府要提高认识, 转变职能,把建筑节能列入国家决策层的重要议程
首先各级政府要把建筑节能提高到实施资源战略和可持续发展战略的高度来认识;其次要把建筑节能作为实施公共服务、强化资源战略管理和加强环境建设的重要职能来对待;第三由政府实施建筑节能示范工程试点小区,通过示范工程以点带面,这是市场经济条件下政府推动建筑节能的一种有效工作方法。
2 组建建筑节能、设计研究领导机构
加快对建筑节能研究、设计、建设的步伐是城市决策者、规划者、设计者与建设者的共同职责和明智选择。政府应将节能工作放在能源战略的首要地位,把推动建筑节能的运作摆上议事日程,把建筑节能作为城市生态环保的一项措施来抓。
3编制建筑节能专项规划和加强监督管理
为了加快节能建设和使建筑节能有序发展,应编制建筑节能的规划和实施计划等。在新建住宅中,要严格执行国家关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能管理实施办法》《民用建筑热环境与节能设计标准》,使建筑能耗满足规定的标准要求,通过行政立法,把推广建筑节能从一种号召转变为一种强制,以全面启动全国建筑节能工作,并加强落实和监督管理。对老的住宅可调整、完善和改造的,也应采取相应措施逐步进行改造。只有采取强化节能的措施和提高效能的政策,走“能源消耗最少,环境污染最小”的发展道路,才能形成能源可持续发展的新机制,为今后城市建设更长远的循环发展奠定基础。
4 注重“产学研”,加快对建筑节能的研究设计工作
要把建筑节能的新技术、新产品、新工艺、新建材及先进适用成套技术的研究、生产和推广应用摆上“产学研”单位的重要议程。加强学科和部门之间的横向联合,积极开展组织设计和攻关工作。组织科研机构、建筑设计、环境保护、新建材开发的专家和生产厂家积极开展对建筑节能的研究、设计、攻关工作。
5制定经济扶持政策,加大对建筑节能资金的投入
在建筑节能的研究、设计、开发和建设,对新技术、新建材的研究和推广应用中,没有资金只是纸上谈兵。要创新投融资体制,想方设法筹措开发建筑节能的资金,要制定经济扶持政策,建立和完善建筑节能的经济激励政策,例如可减少土地出让金收益,或减少营业税等,不断研究探索建筑节能的发展基金,采取多元化筹措建筑节能资金的办法,加大对建筑节能资金的投入,为加快促进建筑节能提供资金保障。
6积极推广和使用新型建筑节能材料
对气密性、水密性、保温性、抗风性、抗变形性、环保、隔音、防污、保温、隔热的特殊建筑节能材料要大力推广使用。积极推广使用低辐射镀膜玻璃LOW-E。这种玻璃既可以达到在冬季有效利用太阳辐射热能加热室内物体,并阻止室内红外热辐射通过玻璃向室外泄漏的保温效果;在夏季又可以达到阻挡室外的红外热辐射影响室内温度的隔热效果,从而实现降低住宅建筑总能耗的目的。积极推广应用“四新”技术和产品,经常开展建筑节能材料展示推广会。使建筑节能材料通用化、配套化、系统化。
7大力宣传建筑节能的重要意义
要利用广播、电视、报纸、杂志、黑板报等各种宣传工具,广泛宣传建筑节能和节约能源的重要意义。国家两部两委关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》已发文实施,对建筑节能的外墙保温及外门窗保温等已提出要求,要广泛宣传“设计标准”,落实监督实施“设计标准”,把建筑节能当作一项战略决策的大事来抓。我国是能源稀缺国家,节能是我国的一项战略决策,建筑节能是住宅建设发展的方向。
四、结束语
建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,直接关系到国家资源战略、可持续发展和环境保护, 是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务。结合我国国情,必须逐步完善建筑节能设计标准,建立建筑节能管理体系,大力推广建筑节能适用技术,提高能源利用率,强化全社会的节能意识,探索出一条符合中国国情的建筑节能适用技术新路。
参考文献:
[1] 韩建新,颜宏亮.21世纪建筑新技术论丛[M].上海:同济大学出版社2000:131-132
[2] 涂逢祥.世纪初建筑节能展望[J].建筑2001(2):51-52