摘要:当今,低碳建筑已成为国际建筑主流趋势,向绿色低碳建筑转型,实现建筑业对环境低碳排放是我国建筑业可持续发展的必由之路。因此如何在成本控制范围内,选择合适的建筑节能材料和建筑节能技术变得尤为重要。这不仅要求我们提高技术水平以降低能耗,同时从管理学角度要求对各种建筑节能方案进行选择,从而找出最优方案。本文从建筑节能方案的经济效益,环境效益,社会效益等角度出发,运用价值工程理论对建筑中能耗进行分析比较,从而帮我们选择最优的技能方案。同时,本文还从管理学角度分析了中国目前发展低碳建筑的必要性与不足。
关键词:价值项工程;低碳建筑
一、前言
目前,一个经常被忽略的事实是:建筑在二氧化碳排放总量中,几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。在发展低碳经济的道路上,建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。为了解决这个问题,世界上各主要工业国家都针对二氧化碳减排做出了自己的规定,更在世界环境大会上订立二氧化碳减排的协议书。在此背景下诞生的低碳经济的新思路,也由于其广阔的前景和优势,被很多国家所采纳和研究。低碳经济,正如字面理解的一样,正是以减少二氧化碳排放为目的的经济发展思路。这包括对于新能源的开发利用,对传统能源结构的调整和优化,以及新型低碳材料的开发和利用,以及节能减排,增进绿色环保等等。低碳建筑在现阶段已经有了较快的发展,尤其是在西方等国家,对于低碳建筑的研究已经到了试用阶段,当然在我们国家。早在2007年的时候,国家的十一五规划中就明确提出到2010年,将使单位GDP能耗比2006年降低20%的目标。当然,中国低碳建筑的发展还需要有一套符合中国实际的可操作的标准,同时也应辅有相应的政策支持。当然,我们也应该针对我国的国情,做出符合国情的建筑。
二、低碳建筑的设计
节省能源固然很吸引人,但由于节省能源的效果往往要到很长一段时间之后才显现出来,所以,考虑到成本的增加,人们在选择建筑思路时,往往都会选择当前更为便宜的方法,也正是这种思路在很长时间内阻碍了低碳建筑的发展。但是,在一些对能源格外重视的的国家,比如德国和日本,这项技术已经有了应用。日本的建筑公司给出的数据显示,如果客户选择全部菜单,增加的建筑投入在总成本的5%左右,能取得30%~40%的减排效果。低碳建筑的主要目的还是显而易见的,就是在略微提高成本的情况下,大幅度的提高功能价值。这也和价值工程的理论不谋而合。
下面的公式代表了价值工程的基本理论:V=F/C上式中V为价值,F为功能,C为成本。也就是说,一个研究对象的价值大小取决于它的功能与成本的比值。换而言之,成本低且功能好的物品就具有很大的价值。这也符合我们日常生活中的概念,比如常被提到日程上的性价比概念,当你在选购一件产品的时候,最理想的选择当然是那些性价比最高的产品,这也是商家在生产产品时的首要目标。降低成本,而又能保证功能上的需求,当然就提高了产品的价值。在低碳建筑中,这个价值公式也是可以得到体现的。比如,在增加了少量成本之后,能源的利用率大幅升高,二氧化碳的排放量大幅减少,这在我们看来是一个很有价值的改进。这其中最典型的例子,发生在北美的一栋市中心的高层建筑,仅仅在外墙的增加了一层玻璃窗,改善了楼层的密封性,更换了空调系统,就将本建筑的EPC(经济与计划委员会)指数从E提高到了B,且CO2量降到了43千克2/平方米/年,这样的通过对老建筑的改造达到降低二氧化碳排放量的方法已经有了较多的应用,且效果显著。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时对于新建建筑的设计也更加重视减少二氧化碳的排放。这也是目前国内外专家研究的热点问题。
三、低碳建筑技术实践与探索
目前,广受关注的一些低碳建筑技术项目的正确使用应该充分考虑建筑物所在地的气候区域、建筑生态环境、建筑物功能定位、当地能源政策以及当地人文习俗等综合设计选择使用。笔者的主要研究集中在建筑机电技术领域,下面是笔者所在企业在该领域的一些实践与探索。
(1)上海世博中心位于黄浦江边,是2010年上海世博园区核心永久建筑之一。总建筑面积14.2万m2,夏季空调冷负荷13000kW,冬季热负荷8860kW,采用江水源热泵+冰(水)蓄冷技术。选用RUNPAQ纳米导热复合盘管蓄冰装置10台,蓄冷量7200RTh(1RTh=3.517kWh);水蓄冷利用900m3消防水池,蓄冷量1900RTh。2010年2月项目安装调试完成并投入运行,经比较,该项目减少制冷装机容量30%,减少制冷用冷却塔,全年节水6.7万t,节约运行费用305万元,夏季转移高峰电力880kW,年转移高峰电量1.9×106kWh;年直接节煤6800t,减排烟气2.1亿m3、二氧化碳3.4万t。该项目是目前国内唯一获得绿色三星和美国LEED双证的大型公共建筑,为“城市让生活更美好”的世博主题更添光彩。
(2)安徽合肥大剧院位于合肥市政务文化新区科技绿轴西侧,建筑面积6万m2,主要由戏剧厅、音乐厅、多功能厅等部分组成。该项目显著特点是生态节能,设计中严格按照国家公共建筑节能设计标准进行,1)外墙采用双真空玻璃膜墙;2)屋盖采用加厚岩棉金属体系,起到良好的保温隔热和隔音效果;3)使用舞台余热回收技术,将舞台、灯光产生的大量热能回收,用于剧场空气除湿,以提高空气品质,增加舒适度;4)采用太阳能热水系统满足大剧院日常管理和演出时的生活热水需要;5)采用太阳能光伏系统,将太阳能有效转化为电能以满足剧院灯光照明需求;6)光导管系统导入自然光,以解决地下车库和阴暗房间白天的工作照明,节约用电;7)空调冷热源采用热泵蓄能耦合技术,利用天鹅湖的天然蓄热、散热功能作为热泵的热汇,建筑物夏季空调冷负荷5515kW,冬季热负荷4842kW。采用湖水源热泵+冰蓄冷系统,选用RUNPAQ纳米导热复合盘管蓄冰装置4台,蓄冰量8900RTh。与常规空调相比减少制冷装机容量30%,省去制冷用冷却塔,年节约水2.5万t;夏季转移高峰电力500kW,年转移高峰电量1.5×106kWh;节约运行电费约110万元,冬季水源热泵运行节煤3300t,减排烟气1亿m3、二氧化碳1.6万t,该项目被评为国家建部“建筑节能试点示范项目”。
(3)中航雷达与电子设备研究院位于苏州高新区,是江苏省及全国军工系统典型节能示范项目。一期工程建筑面积10.1万m2,夏季空调冷负荷9700kW,冬季热负荷4700kW。采用垂直埋管地源热泵+冰蓄冷中央空调技术。系统总蓄冰量为11400RTh,100m深垂直埋管换热管1100组。空调系统减少制冷装机容量30%,取消制冷用冷却塔,全年节水5万t,全年节约运行费用175万元,夏季转移高峰电力1100kW,年转移高峰电量2.4×106kWh;年节煤3600t,减排烟气1.1亿m3、二氧化碳1.8万t。
四、结语
低碳建筑在中国的发展谁来埋单?就节能建筑而言,目前在低碳建筑开发过程中最严重的问题莫过于消费者,开发商,设计者,投资商这四者之间相互推卸责任,消费者抱怨建筑本身没有提供节能设施和条件;设计者抱怨开发商没有相关要求;开发商说投资者资金不够充足;而投资者会说消费者没有节能减排的需求。如此往复循环,就造成了当今低碳节能建筑发展缓慢。节能建筑的推行,不能因为推卸或者价格推涨而因噎废食。相反,应着力开发更为实惠的节能建筑材料,降低节能建筑的成本。我相信在政府政策使能源价格和碳排量成本不断提高的压力下,租户和业主将倾向于选择低碳环保的建筑设施,从而迫使开发商和投资者致力于中国低碳建筑的长期发展。
参考文献:
[1]陈小龙,刘小兵,武涌.低碳建筑的价值评价方法与实证研究[J].建筑经济,2013(06):74-77.
[2]崔晨,晖谢庆.低碳建筑技术市场化研究[J].住宅产业,2011(09):53-55.
[3]廖一联,张鲲.低碳建筑让生活更加美好[J].四川建筑,2011,31(04):72+76.
[4]焦玉林,李立理.“低碳”——新的建筑文明[J].科技信息,2011(17):457.
论文作者:张国帅,王翼飞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
标签:建筑论文; 低碳论文; 三星论文; 价值论文; 节能论文; 二氧化论文; 国家论文; 《防护工程》2017年第34期论文;