Analysis on JNPV of Time Value-based Thermal Insulation System
葉曉青,陳金建,楊亮(中機中聯(lián)工程有限公司,重慶 400039)
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基于時間價值的保溫系統(tǒng)節(jié)能凈現(xiàn)值分析
Analysis on JNPV of Time Value-based Thermal Insulation System
葉曉青,陳金建,楊亮
(中機中聯(lián)工程有限公司,重慶400039)
摘要:保溫系統(tǒng)建設(shè)成本和運營成本之和為成本值,以最大能耗方案為基準,其他方案相對基準方案的能耗節(jié)約值為收益值,以此提出“節(jié)能凈現(xiàn)值”概念。該文以重慶市某項目為例,對六種保溫方案的節(jié)能凈現(xiàn)值加以計算,結(jié)果表明,節(jié)能凈現(xiàn)值越大,成本節(jié)約越明顯。節(jié)能凈現(xiàn)值能夠較為全面的表示保溫系統(tǒng)的成本和收益情況,其大小主要由保溫系統(tǒng)所用砌塊材料的能耗大小決定。
關(guān)鍵詞:時間價值;全生命周期;折現(xiàn);節(jié)能凈現(xiàn)值(JNPV)
Abstract:The construction cost and operating cost are the cost value of thermal insulation system. Taking the maximum energy consumption scheme as the baseline, and the energy consumption saving value of other schemes as the earned value, the concept of 'Net present values of energy conservation' (JNPV) is presented. Based on case study of a project in Chongqing, the JNPVs of six insulation systems are calculated. The results show that the greater the JNPV, the greater the cost can be saved. JNPV can reflect the cost and return of thermal insulation system in a relatively comprehensive manner, which are determined mainly by the energy consumption of the block materials adopted in the thermal insulation system.
Keywords:time value; life cycle; discount; net present values of energy conservation(JNPV)
目前,我國節(jié)能住宅的墻體保溫系統(tǒng)主要為內(nèi)保溫、外保溫和自保溫,重慶地區(qū)最常用的是外保溫和自保溫系統(tǒng)。國內(nèi)對保溫系統(tǒng)的評價主要以節(jié)能率作為考核指標,往往忽略了投入成本和運營后的效益。本文提出“節(jié)能凈現(xiàn)值”評價指標,即考慮時間價值,將保溫系統(tǒng)的建設(shè)成本、運營成本、運營節(jié)約效益綜合考慮折現(xiàn)到項目建設(shè)初期,以成本或收益值對項目的保溫系統(tǒng)進行評價。
2.1保溫系統(tǒng)成本分析
保溫系統(tǒng)的成本包含建設(shè)成本和運營成本兩部分(計算式如式1)。其中建設(shè)成本僅考慮材料的成本費用和建設(shè)人工費(計算式如式2)。
由于重慶地區(qū)冬夏兩季采用空調(diào)直接進行采暖和供冷,因此運營成本計算僅考慮空調(diào)用電費和系統(tǒng)維修養(yǎng)護費,其中維修養(yǎng)護費按建設(shè)成本的1%計算(計算式如式3)。
2.2保溫系統(tǒng)收益值計算
保溫系統(tǒng)的收益值指以最大能耗方案為基準,其他方案相對基準方案的能耗節(jié)約值(以元為計量單位),用下式表示:
I=I基準-Ii,其中I為能耗收益值,I基準為最大能耗方案成本,Ii為其他方案能耗成本。
保溫系統(tǒng)能耗主要包括保溫材料自身的能耗和項目運營后暖通空調(diào)產(chǎn)生的能耗兩部分,用下式表示。
E=E1+E2,其中,E1是保溫材料全生命周期(從原料獲取、產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、使用至拆除)過程的能耗,材料全生命周期能耗系統(tǒng)邊界分析如圖1,E2即運營期間空調(diào)耗電能耗。
圖1 材料全生命周期系統(tǒng)邊界分析圖
2.3節(jié)能凈現(xiàn)值的計算
節(jié)能凈現(xiàn)值反映的是保溫系統(tǒng)的絕對經(jīng)濟效果指標,即考慮全生命周期不同時間價值,按照行業(yè)基準收益率,將計算期內(nèi)各年的凈效益(成本)折算到建設(shè)期初期的現(xiàn)值指標,表達式為:
其中JNPV-節(jié)能凈現(xiàn)值;B-效益流入量,本論文中指保溫系統(tǒng)的收益值;C-費用流出量,本論文中指保溫系統(tǒng)的成本值,n-項目計算期(取建筑的使用年限50年),is-社會折現(xiàn)率(根據(jù)2006年國家發(fā)展與改革委員會和建設(shè)部發(fā)布的《建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)(第三版)》,將社會折現(xiàn)率規(guī)定為8%)[1]。
節(jié)能凈現(xiàn)值大于0,也可能小于0,凈現(xiàn)值越大,表示成本節(jié)約越明顯。
本文以重慶市某小區(qū)2#樓為例,建筑面積14870m2,控制保溫方案節(jié)能率為65%~66%。
3.1保溫系統(tǒng)成本分析
(1)自保溫系統(tǒng)
自保溫系統(tǒng)本文選取最常用的蒸壓加氣混凝土砌塊和無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚砌體為例(表1、表2)。
表1 自保溫系統(tǒng)建設(shè)成本
表2 自保溫系統(tǒng)運營成本
(2)外保溫系統(tǒng)
外保溫墻體砌體材料選用普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體和蒸壓加氣混凝土砌塊,保溫材料選取難燃型膨脹聚苯板和巖棉板(垂直纖維)(表3、表4)。
表3 外保溫系統(tǒng)建設(shè)成本
表4 外保溫系統(tǒng)運營成本
3.2保溫系統(tǒng)能耗分析
根據(jù)重慶大學(xué)劉軍、鄭先鳳等人的研究成果,蒸壓加氣混凝土砌塊全生命周期的能耗為2705.28kW·h/m3、普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體的全生命周期能耗為2994.69 kW·h/m3[2];根據(jù)中機中聯(lián)工程有限公司毛偉等人的研究成果,無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚砌體全生命周期的能耗為4560.28kW·h/m3[3];根據(jù)北京工業(yè)大學(xué)李朱、龔先政等人的研究成果,難燃型膨脹聚苯板的全生命周期能耗值為9.964kW·h/m3,巖棉板(垂直纖維)的全生命周期能耗值為19.50 kW·h/m3[4]。
表5 保溫材料能耗收益值
運營階段的能耗收益值分析如表6。
3.3節(jié)能凈現(xiàn)值計算
(1)運營階段凈現(xiàn)值計算
計算期取建筑的使用年限50年,六種保溫方案的現(xiàn)金流量圖如下(圖2-圖7)。
圖2 蒸壓加氣混凝土砌塊現(xiàn)金流量圖
圖3 無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚現(xiàn)金流量圖
圖4 普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體
圖5 普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板現(xiàn)金流量圖+巖棉板(垂直纖維)
圖6 蒸壓加氣混凝土砌塊
圖7 蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板現(xiàn)金流量圖+巖棉板(垂直纖維)
由此計算蒸壓加氣混凝土砌塊自保溫系統(tǒng)的運營成本凈現(xiàn)金值為,
無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚自保溫系統(tǒng)的運營成本凈現(xiàn)金值為,
普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統(tǒng)的運營成本凈現(xiàn)金值為,
普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+巖棉板(垂直纖維)外保溫系統(tǒng)的運營成本凈現(xiàn)金值為,
蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統(tǒng)的運營成本凈現(xiàn)金值為,
蒸壓加氣混凝土砌塊+巖棉板(垂直纖維)外保溫系統(tǒng)的運營成本凈現(xiàn)金值為,
(2)節(jié)能凈現(xiàn)值計算
JNPV=281.66-110.4-183.48=-12.22元/m2
無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚自保溫系統(tǒng)的節(jié)能凈現(xiàn)值為:
JNPV=63.51-158.4-185.68=-280.57元/m2
普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統(tǒng)的節(jié)能凈現(xiàn)值為:
JNPV=0.47-56-178.34=-233.87元/m2
普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+巖棉板(垂直纖維)的節(jié)能凈現(xiàn)值為:
JNPV=0-78.5-185.44=-263.94元/m2
蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統(tǒng)的節(jié)能凈現(xiàn)值為:
JNPV=58.45-55.5-178.83=-175.88元/m2
蒸壓加氣混凝土砌塊+巖棉板(垂直纖維)外保溫系統(tǒng)的節(jié)能凈現(xiàn)值為:
JNPV=58.06-77.5-175.52=-194.96元/m2
本文以節(jié)能凈現(xiàn)值為評價指標,對六種保溫方案的節(jié)能凈現(xiàn)值進行計算,結(jié)果顯示,JNPV(蒸壓加氣混凝土砌塊)>JNPV(蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板)>JNPV(蒸壓加氣混凝土砌塊+巖棉板(垂直纖維)>JNPV(普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板)>JNPV(普通燒結(jié)頁巖空心磚砌體+巖棉板(垂直纖維)>JNPV(無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚),節(jié)能凈現(xiàn)值越大,成本節(jié)約越明顯。
可見,所選用砌塊材料的能耗大小直接決定整個保溫系統(tǒng)的節(jié)能凈現(xiàn)值,蒸壓加氣混凝土砌塊以粉煤灰、生石灰、少量水泥、石膏及相關(guān)復(fù)合輔助材料為原料,經(jīng)過產(chǎn)品成型、蒸壓養(yǎng)護、硬化等工序制成,由于孔隙率大、導(dǎo)熱系數(shù)低,材料的能耗也相對較小。無機復(fù)合燒結(jié)頁巖空心磚由于比普通燒結(jié)頁巖空心磚增加了保溫填料灌裝工序,能耗也比普通燒結(jié)頁巖空心磚大。
節(jié)能凈現(xiàn)值作為一個新型的全生命周期能耗評價指標,較為全面的考慮了保溫系統(tǒng)的建設(shè)成本、運營成本、運營節(jié)約效益及時間價值,具有實際應(yīng)用及參考價值。
參考文獻:
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[4]李朱.兩種不同材料外墻外保溫系統(tǒng)生命周期評價[D].北京:北京工業(yè)大學(xué),2014.
責任編輯:孫蘇
本埠
重慶促進可再生能源建筑規(guī)?;瘧?yīng)用
重慶得力于在水源熱泵技術(shù)上的資源優(yōu)勢,在全國率先集中連片地推動可再生能源區(qū)域規(guī)?;瘧?yīng)用,先后承擔了多個國家級示范項目建設(shè),目前開工建設(shè)了700余萬m2的可再生能源建筑應(yīng)用項目,已形成330余萬m2建筑供冷、供熱能力。(華龍網(wǎng))
作者簡介:葉曉青(1988-),女,山東青島人,研究生,工程師,主要從事綠色建筑工作。
收稿日期:2015-10-16
doi:10.3969/j.issn.1671-9107.2016.01.013
中圖分類號:TU352.59
文獻標識碼:A
文章編號:1671-9107(2016)01-0013-04