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房屋建筑节能的经济与技能探析范文

时间:2022-04-17 05:18:32

房屋建筑节能的经济与技能探析

住宅建筑节能的时间效应分析

对住宅建筑来说,除了在建设过程中会产生一定的能源消耗外,在使用的过程中同样会产生能耗,这些能够主要来自于采暖设备,空调和通风设备,水供应和炊事设备,照明及家用电器、电梯等[6,7]。其中,前三种能耗所占的比例最高,约为住宅建筑总能耗的一半以上。可见,从时间效应的角度讲,有效的提高住宅建筑的热工性能一定能够产生长期经济效益,这一点毋庸置疑。因为,即便在这一过程中会新增一些建筑材料,也会因此而产生一些额外的能耗[8]。但是,以住宅建筑全生命周期的视角进行审视,能耗的减低和资源的利用还是会为此带来更多的收益,这是时间价值的一个重要的表现。当然,这一措施在推行的过程中一定会遭遇能够预料的阻力,部分业主只看到眼前的利益,而不愿增加建筑的早期节能成本投入,即便他们能够看到此举能够换来长期的收益,但是他们认为“等待”是没有必要的,这就使得一些新的建筑节能技术难以在新建筑中得到应用和体现。

住宅建筑节能的外部效应分析

根据测算,我国建筑在建造与使用过程中产生的直接和间接能源消耗巨大,占社会总能耗的一半左右,这是一个危险的数字。从这个角度讲,住宅节能建筑应该综合考虑经济发展和环境保护之间的协调关系,最大限度的降低建筑物的能耗,从更广阔的层面解决我国的能源紧缺甚至在不远的将来有可能出现的能源危机,以此来保证经济社会的可持续发展[9]。为此,应该注重住宅建筑节能的外部效应,通过多种途径节约资源。比如,在建筑设计之中,采取多种节能措施,使废弃物的利用实现最大化,以此来带动相关产业的循环共生与发展。

住宅建筑节能潜力的实证分析

1、背景

本文以位于我国东部沿海地区的一栋5层住宅为分析对象。该地区由于地处沿海,对节能住宅的要求较高,在空调采暖能耗在基础能耗方面,需要达到全年节能50%的目标。要想实现这一目标,需要在以下方面做出努力:(1)改善围护结构的隔热保温性能;(2)使用高效率的空调采暖设备,以此来改善围护结构;(3)最大限度的使用高效率设备,使其对住宅节能的贡献率达到25%。按照节能标准,通过对这些节能措施的采取,基本能够达到既定的节能50%的目标,这样一来,该住宅建筑节能存在一定的潜力,建成后能够符合相关的节能标准。

2、空调冷负荷计算

在这方面,计划采用冷负荷系数法计算,涉及到围护结构进入的非稳态传热量、透过外窗或者天窗进入的太阳辐射热量、人体散热量、非全天使用的设备以及照明灯具的散热量等;此外,外窗负荷在围护结构总负荷中占有的比例较大,一般为40%左右。由此可知,窗户是影响住宅建筑能耗的最主要因素之一,要想实现住宅节能,主要的一点就是要提高外窗的隔热保温性能,把全天的逐时负荷逐步相加,以此得到全天的外窗、外墙和屋面的耗冷量。当然,两者的其他各项冷负荷基本处于相同的水平,差别在于外窗、外墙和屋面冷负荷等。

3、供暖期热负荷和耗热量计算

在热负荷计算方面,采取供暖热负荷的计算方法。其中,围护结构温差传热量需要通过文献查找,以固定的方法进行计算。通过计算,得出该住宅的围护结构热负荷为165.89kW,节能住宅的围护结构热负荷为110.44kW,两者的差值为55.45kW。可见,两者在冷风渗透耗热量方面基本相同,主要差别来自于围护结构热负荷方面,由此可以认为,该节能住宅热负荷较之于普通住宅减少了55.45kW。

4、节能潜力和经济性分析

对该节能住宅的建设而言,分析和改善围护结构对全年空调采暖能耗的影响是十分必要的。为此,首先设定普通住宅与节能住宅都使用相同的空调采暖设备,然后确定家用空调的能效比。在这一过程中,需要考虑两种采暖设备可能会在住宅中同时存在,因此,还需要计算采暖设备的平均能效比。最后,当确定了不同季节空调的使用时间和居民的生活电价水平之后,就可以计算得出最终减少的耗电量,节省的电费等。如果同时能够提供该节能住宅因节能而增加的投资额,则一段时期后,节省空调采暖电费、投资回收期、每年空调采暖耗电量的减少量都可以由此得出。

结束语

对住宅建筑而言,节能和对节能潜力的发掘与利用已经成为当务之急,其中的原因主要来自于以下两个方面:一是建筑能耗较大,占到社会总能耗的一半以上,二是建筑属于固定物和长期使用物件,一旦建设完成,将会在未来的较长时期内对业主、开发商和社会产生直接和间接的影响。如果住宅建筑的节能潜力不被发现、不被发觉、不被利用,将会产生不可逆的对能源或者资源的长期浪费,这对国家的可持续发展战略的实施,对人与自然的和谐共处,对和谐富裕社会的建立,将产生严重阻碍。本文基于这样的忧思,对住宅建筑节能潜力的经济分析和技术应用问题进行了试探性的研究,得出了一些结论和建议,当然,对这一问题的探索是一个长期的过程,任何阶段性的工作都将成为后续研究的基础,需要在实践中不断的验证和丰富。

作者:张淑芬单位:平顶山市城市污水处理费征收管理办公室

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