我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)民用建筑進(jìn)行節(jié)能改造及經(jīng)濟(jì)性利益淺析

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和工業(yè)化的到來(lái)，能源的大量消耗嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，特別是我國(guó)民用既有建筑能耗呈現(xiàn)居高不下的態(tài)勢(shì)。文章對(duì)我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)民用建筑進(jìn)行節(jié)能改造的現(xiàn)狀、改造重點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)改造成本和改造后的經(jīng)濟(jì)利益性進(jìn)行了分析，為居民小區(qū)或單個(gè)家庭進(jìn)行節(jié)能改造提供了經(jīng)濟(jì)上的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：民用建筑 節(jié)能改造 經(jīng)濟(jì)利益

中圖分類號(hào)：F293 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2013）03-281-02

隨著我國(guó)城市的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)房屋建筑規(guī)模越來(lái)越大，建筑能耗越來(lái)越高，建筑能耗的發(fā)展嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造已經(jīng)成為我國(guó)建筑節(jié)能工作中的重要組成部分。本文以我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)民用建筑為例來(lái)討論使用過(guò)程中的能耗及相關(guān)節(jié)能問(wèn)題。

一、我國(guó)目前建筑能耗的現(xiàn)狀

1.概念。建筑能耗的概念從廣義上講是指從建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全過(guò)程能耗。而從狹義上講是指建筑的運(yùn)行能耗，就是人們?nèi)粘Ｓ媚?，如采暖、空調(diào)、照明、炊事、洗衣等的能耗。本文中所指建筑能耗是指狹義上的建筑能耗，即保障建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)所需運(yùn)行使用能耗。

2.現(xiàn)狀。我國(guó)建筑可分為工業(yè)建筑、農(nóng)村居住建筑和城鎮(zhèn)民用建筑三大類。據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，目前我國(guó)人均住宅面積為30平方米，按中國(guó)13億多人口計(jì)算，我國(guó)建筑面積已達(dá)到400億平方米，而我國(guó)每年新建住宅近20億平方米，預(yù)計(jì)到2020年還將新增建筑面積約300億平方米。而建筑能耗已從10年前占社會(huì)總耗能的15%，上升到現(xiàn)在的占16.7%?，F(xiàn)有存量建筑大多是20世紀(jì)70、80年代的建筑，屬于非節(jié)能的高能耗建筑，建筑能耗在社會(huì)總能耗中所占的比例占到30%以上。如果按照現(xiàn)在的建筑能耗，到2020年我國(guó)的建筑能耗將達(dá)到10億噸標(biāo)煤的水平，約等于4.5個(gè)三峽發(fā)電站的年發(fā)電量。

3.重點(diǎn)地區(qū)。我國(guó)北方大部分采用集中供熱系統(tǒng)，而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫不良、供熱系統(tǒng)效率不高和熱源調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)葐?wèn)題從而使系統(tǒng)損失的熱量高達(dá)30%，導(dǎo)致我國(guó)建筑采暖能耗偏高。北方城鎮(zhèn)采暖能耗占全國(guó)城鎮(zhèn)建筑總能耗的45%，為建筑能源消耗的最大組成部分。單位面積采暖能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤平均為20kg/平米/年，因此我國(guó)北方建筑采暖能耗高、比例大，北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)既有居住建筑就有大約35億平米需要和值得節(jié)能改造，為建筑節(jié)能的重點(diǎn)地區(qū)。我國(guó)傳統(tǒng)的采暖區(qū)域集中在北方寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)15個(gè)省市，城鎮(zhèn)供熱面積約100億平方米，供熱能耗接近2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是我國(guó)能源消耗的重點(diǎn)。我國(guó)有400億平方米既有的建筑，估計(jì)至少有1/3（約130多億平方米）需要進(jìn)行節(jié)能改造，既有建筑的節(jié)能改造任重而道遠(yuǎn)。2012年，山西省對(duì)700萬(wàn)平方米的既有居住建筑進(jìn)行“穿衣、戴帽、戴口罩”的節(jié)能改造。

二、對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行節(jié)能改造的重點(diǎn)

既有建筑節(jié)能改造通常是指我國(guó)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)未執(zhí)行《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》建設(shè)，并已投入使用的采暖居住建筑，通過(guò)對(duì)其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱采暖系統(tǒng)及其輔助設(shè)施進(jìn)行供熱計(jì)量與節(jié)能改造，使其達(dá)到現(xiàn)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)。2012年1月29日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳印發(fā)了《既有居住建筑節(jié)能改造指南》?！吨改稀返陌l(fā)布對(duì)節(jié)能改造提出了具體的目標(biāo)和要求，為現(xiàn)有建筑的節(jié)能改造提供了具體的操作規(guī)范。

目前節(jié)能改造的主要內(nèi)容有：（1）外墻、屋面、外門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫改造。（2）采暖系統(tǒng)分戶供熱計(jì)量及分室溫度調(diào)控的改造。（3）熱源（鍋爐房或熱力站）和供熱管網(wǎng)的節(jié)能改造。

1.對(duì)門窗進(jìn)行節(jié)能改造。窗戶是建筑外墻保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各部分在冬季保溫中，6%的熱量是通過(guò)屋頂流失的，15%的熱量是通過(guò)地面流失的，外墻承擔(dān)了20%的作用，外窗承擔(dān)了64%的作用，其中外窗熱傳導(dǎo)占30%，外窗氣密性占34%。因此，提高窗戶的保溫能力對(duì)建筑的節(jié)能效果十分重要。將普通的單層玻璃窗戶改為間隔空氣厚度為6mm，玻璃厚度為5mm的雙玻中空塑鋼窗，提高門窗的熱工性，增加門窗的密封性。

2.對(duì)外墻進(jìn)行保溫改造。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其本身是建筑空間的外皮，通俗地講就是建筑空間的衣服，外墻主要功能就是隔熱保溫，由于施工技術(shù)及建材品質(zhì)落后的原因，我國(guó)北方老舊建筑普遍存在“走風(fēng)漏氣”的現(xiàn)象。因此，通過(guò)外墻內(nèi)保溫，墻體自保溫可以有效地提高室內(nèi)的溫度。外墻外保溫材料主要使用厚度在30mm的防火聚苯乙烯板，這種材料保溫性能好，施工方便，造價(jià)較低，在我國(guó)既有建筑節(jié)能改造中普遍使用。

3.對(duì)室內(nèi)采暖系統(tǒng)進(jìn)行分戶供熱計(jì)量及分室溫度調(diào)控改造。分戶供熱計(jì)量及分室溫度調(diào)控就是在家中每一組暖氣片上都安裝了電子式“熱力分配表”和一個(gè)“兩通恒溫閥”，居民可以按照自己的需要，隨時(shí)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在居民樓外，供熱站安裝一個(gè)總熱量表，一個(gè)采暖季結(jié)束，整棟樓的住戶將按照“熱力分配表”記錄的數(shù)字分擔(dān)總熱量，由此測(cè)算一個(gè)熱用戶采暖季的費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)分室控溫，按戶計(jì)量，真正實(shí)現(xiàn)采暖用熱按戶計(jì)量。

三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及改造后的經(jīng)濟(jì)效益

建筑節(jié)能改造的投資回報(bào)是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的概念。對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造后，不僅可以有效地降低能耗，還可以節(jié)約成本，提高居住的舒適性，達(dá)到實(shí)際節(jié)能50%的效果。目前，投資回報(bào)應(yīng)該如何計(jì)算還沒(méi)有一個(gè)明確的公式，而回報(bào)周期將由于不同的既有建筑工況和采取的節(jié)能技術(shù)種類而長(zhǎng)短不一。

1.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析改造成本估算。以山西太原市某小區(qū)為例對(duì)改造成本進(jìn)行分析。該小區(qū)共380戶，共有建筑面積：55160.35m2；外墻外保溫面積：20580.12m2；屋面面積：9193.38m2；外窗面積：12725.63m2。外墻保溫改造需要20580.12m2×190元/m2=391.02萬(wàn)元；屋面改造需要9193.38m2×210元/m2=193.06萬(wàn)元；外窗改造需要12725.63×300元/m2=381.77萬(wàn)元。采暖改造費(fèi)預(yù)計(jì)需要200萬(wàn)元。加上其他費(fèi)用。預(yù)算工程費(fèi)用合計(jì)：1265.85萬(wàn)元。每平方造價(jià)：1265.85÷55160.35=229.48元/m2.

補(bǔ)助政策：根據(jù)國(guó)家的補(bǔ)貼政策，改造資金按照國(guó)家相關(guān)政策，政府補(bǔ)助一塊；產(chǎn)權(quán)單位和職工出一塊的方式解決。其中：國(guó)家、省財(cái)政、市財(cái)政按照1：1：1的比例進(jìn)行補(bǔ)助，國(guó)家補(bǔ)助45元/m2，省財(cái)政補(bǔ)助45元/m2，市財(cái)政補(bǔ)助45元/m2，合計(jì)補(bǔ)助135元/m2。按照50%建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，建筑面積55160.35m2，共需要改造資金1265.85萬(wàn)元，其中政府補(bǔ)助按照135元/m2，共計(jì)補(bǔ)助744.66萬(wàn)元。預(yù)算工程費(fèi)用1265.85萬(wàn)元-744.66萬(wàn)元=521.19萬(wàn)元。產(chǎn)權(quán)單位需要出資：521.19萬(wàn)元。以上資金如果分?jǐn)偟?80戶小區(qū)用戶，每戶需要分擔(dān)資金：521.19萬(wàn)元÷380=1.37萬(wàn)元。實(shí)際每戶只需要出資13700元人民幣。

2.改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析。（1）降低了居民的熱費(fèi)開(kāi)支。從表2中可以看出，在冬季采暖季室內(nèi)平均溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，節(jié)能率達(dá)到了50%。節(jié)煤量：（28.06-12.77）kg×55160.35m2=843.40t

即改造后一個(gè)采暖季大約可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤843.40噸，按現(xiàn)行煤價(jià)約600元/噸計(jì)算，改造后該小區(qū)每年可節(jié)約600元/噸×843.40t=506040元燃煤費(fèi)用。

（506040元÷380戶=1331元）

假如將每年節(jié)省下來(lái)的506040元燃煤費(fèi)用分?jǐn)偟皆撔^(qū)380居民住戶，每戶每年可節(jié)省費(fèi)用1331元人民幣。此節(jié)約的費(fèi)用可以看成是該建筑經(jīng)過(guò)節(jié)能改造后每年的固定收益。假如該小區(qū)后續(xù)使用年限為50年，每年節(jié)省1331元。每戶的前期投資成本大約11年可全部收回。（13700元÷1331元=10.29）。從目前的狀況來(lái)看，按照能源價(jià)格以每年超過(guò)資本收益率5%的速度增長(zhǎng)，則回收期約為7年。該建筑通過(guò)節(jié)能改造后，在后續(xù)使用的50年中，前期11年為收回成本期，后期39年為收益期。39年累計(jì)每戶可節(jié)省資金51909元。（1331元×[50-11]=51909元）。（2）促進(jìn)了節(jié)能減排。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)的北方某一地區(qū)的2009-2010年采暖季的數(shù)據(jù)為例，進(jìn)行節(jié)能改造后的效果明顯，一個(gè)采暖季可以節(jié)約標(biāo)煤3.79萬(wàn)噸，減排二氧化碳9.49萬(wàn)噸、粉塵2.58萬(wàn)噸、二氧化硫0.28萬(wàn)噸、氮氧化物0.14萬(wàn)噸，有力地促進(jìn)了節(jié)能減排，大大改善了城市的生態(tài)環(huán)境。（3）改善居民生活質(zhì)量。對(duì)門窗和外墻進(jìn)行節(jié)能改造后，可以達(dá)到冬季保溫，夏天隔熱的效果，相對(duì)地保持室內(nèi)溫度的恒溫的狀態(tài)。對(duì)供熱進(jìn)行分戶計(jì)量改造，供熱質(zhì)量明顯改善，供熱區(qū)域遠(yuǎn)端和垂直單管系統(tǒng)層間供熱平衡，降低了系統(tǒng)阻力，頂層和一樓供水溫差由改造前的10多度縮小到3度左右，實(shí)現(xiàn)室溫均等。同時(shí)解決了個(gè)別用戶不繳費(fèi)而影響其他繳費(fèi)用戶用熱的問(wèn)題，維護(hù)了多數(shù)繳費(fèi)用戶的利益，避免了因少數(shù)住戶長(zhǎng)期只享受熱不繳費(fèi)致使整個(gè)小區(qū)停暖現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)對(duì)完成節(jié)能改造的小區(qū)采暖期運(yùn)行實(shí)測(cè)，居民室內(nèi)平均溫度由14℃上升至23℃，平均耗熱量比改造前可節(jié)能約30%，提高了居住的舒適性。

結(jié)論：本文對(duì)我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造進(jìn)行了分析，對(duì)節(jié)能改造前后的經(jīng)濟(jì)性效益進(jìn)行了對(duì)比，且經(jīng)濟(jì)效益良好。這些建筑的節(jié)能改造對(duì)于節(jié)約能源、改善室內(nèi)熱環(huán)境、減少溫室氣體排放、促進(jìn)住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。

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（作者單位：太原市建筑節(jié)能管理中心 山西太原 030001）

（責(zé)編：芝榮）