绿色节能建筑在陕西户县新农村建设中的经济性分析

2016-12-16 03:19叶莹莹侯晓杰卢照辉
山西建筑 2016年30期
关键词:户县联户围护结构

叶莹莹 侯晓杰 卢照辉

(陕西理工大学土木工程与建筑学院,陕西 汉中 723000)



绿色节能建筑在陕西户县新农村建设中的经济性分析

叶莹莹 侯晓杰 卢照辉

(陕西理工大学土木工程与建筑学院,陕西 汉中 723000)

通过调查户县新农村地区已建建筑的耗能情况,运用全寿命周期的方法,从经济效益、围护结构、能源利用等方面,对绿色建筑和传统建筑进行了比较,分析了绿色节能建筑在新农村建设中的应用优势,有利于其在新农村建设中大面积推广。

新农村建设,围护结构,经济性,节能技术

0 引言

随着我国城镇化的快速发展,能源价格也不断上涨,节约能源的问题已经摆在每一个行业面前,其中建筑生产所消耗的能源占社会总消耗能源近三成[1]。自2000年以来,全国新建住房面积达200亿m2,而农村新建住房面积占到54%以上[2]。由此可见,在新农村建设中发展绿色节能建筑刻不容缓。本文通过对陕西省西安市户县五竹镇韩东村进行调研,了解该村能耗现状,分析在户县新农村建设绿色建筑的可行性和经济合理性,希望为绿色建筑在新农村中大面积推广提供理论指导,为因地制宜的利用当地资源优势、地域优势奠定良好的基础。

1 调查方法及调查区域概况

1.1 调查方法

2016年8月14日~22日,对户县韩东村居民发放调查问卷,针对该村居民建筑类型、墙体材料,用水用电耗能情况,居民收入情况,新能源的使用情况等方面展开调查,累计发放调查问卷200余份,回收有效问卷170份。

1.2 调查区域基本情况

五竹镇位于户县最东边,是规划中的新城区中心。总面积37 500亩,人口2.2万。据调查,每户家庭种植面积均2亩左右,农业主产小麦、玉米,有猕猴桃、草莓、苗木花卉种植基地3个,(肉)奶牛、鸵鸟养殖场4个,豆制品、木器加工专业村8个[3]。暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温13.0 ℃~13.7 ℃,最冷1月份平均气温-1.2 ℃~0.0 ℃,最热7月份平均气温26.3 ℃~26.6 ℃,年日照时数1 646.1 h~2 114.9 h[3]。

1)房屋建筑基本情况。该地区建筑类型主要有砖瓦房、平房、底层小楼房等,其中砖瓦房占该地区的29%,平房约占33%,低层小楼房约占37%,其他类型占1%。从建筑墙体材料上看,该地区以普通粘土砖为主,约占该地区已建房屋的79%,而烧结多孔砖仅占11%,还有部分泥胚墙体的房屋约占10%。

2)家庭耗能基本情况。调查对象所在家庭多为四口之家,家庭年均收入分布范围见图1,每年耗电量达250 kW以下的家庭占6.15%,250 kW~750 kW的占26.35%,750 kWh以上的占67.5%;每年用水量40 t以下的家庭占10.2%,40 t~130 t的占38.2%,130 t以上的占51.6%。

3)能源使用基本情况。随着社会的发展,政府对使用新能源的积极引导,农村中使用太阳能的家庭也越来越多。据调查,户县五竹镇约90.63%的家庭都在使用太阳能资源,而其中使用太阳能热水器的家庭占到了87.93%。在选择燃气资源时,农村家庭70%以上均使用电能、煤气等作为燃气资源,40%左右选择煤炭作为燃气资源。而沼气作为一种清洁能源,在调查中发现对农户普遍存在闲置或弃用沼气,调查结果显示51.32%以上的人认为主要原因是原料短缺、产气不足,随着农户经济水平的提升,散养家禽的数量变少,每家农户所供给的原料达不到沼气池所要求的原料需求;40.71%以上的村民觉得由于维护成本高,市面更换一台沼气灶需130元且输气管路一旦堵塞,无法维修,影响产气。

2 节能技术在新农村建设中的经济性分析

2.1 改善围护结构,提高建筑性能

据调查,45.3%的居民觉得有必要对农村夏季降温与冬季取暖状况进行改善。若改善夏季降温与冬季取暖状况,降低住宅的能耗,首选的当是其围护结构。试验表明,住宅围护结构的耗热量,要占住宅采暖热耗的1/3以上[4]。因此,为了分析冬夏季室内所需采暖制冷能量,我们对节能住宅和传统砖混住宅进行了造价分析。

砖混结构30%的能量由于窗户、墙体等围护结构散失,例如同时在两间建筑面积为16 m2的房间内开24 h空调,采取节能措施的建筑比一般建筑要少用5度电左右,保温效果提高一倍[6]。据调查,该地区每户约40 m2的制冷面积,夏季制冷假设每户每年在6月~9月使用空调、电风扇制冷,冬季供暖由于农村并未集中供暖,冬季取暖多在11月~次年3月份采取暖气,电炉,空调供暖,每日使用时间为12 h,则采取节能措施的建筑耗电量减少1 687.5度,每度电按0.495元计,每年能节省电费835.31元。

由表1可知,绿色节能建筑成本每平方米增加约132.38元。若建造1幢节能住宅建筑,按每户100 m2计算,共增加的建筑成本为13 238元,若按户每年可减少的835.31元的电费计,则投资回收期为16年,并且可以达到52.5%的建筑节能效果。由此可见,仅是提高建筑围护性能,其带来的经济效益在农村市场中就有很大的吸引力。

2.2 大力推广新能源,促进资源综合利用

1)从经济效益看光伏发电。

分布式光伏发电随着煤炭等传统能源的日益紧张、环境污染的不断加剧以及其本身强有力的发电效益与低碳效益发展迅猛。以户县五竹镇为例,分布式光伏发电系统建设投资约1.1万元/kW[7],年日照时间2 000 h,若按装机400 kW测算,建设投资约440万元,年发电量可达80万度,电费标准0.495元/度,年售卖价可产生39.6万元收益,税后约38万元,国家补贴按0.42元/度,则收益33.6万元,建设期贷款比例80%,利息7.05%,投资回收期约11年,20年后纯收益可达600多万元。同时火电厂CO2排放值0.7 kg/(kW·h)[7],运营期内每年可减少560 t的CO2的排放,按国际社会确定的碳排放权价格107.5元/t,则该项收益每年约6.02万元,具有良好的经济和社会效益。

2)联户沼气的开发与使用。

联户沼气指的是为提高沼气正常使用率,解决原料短缺问题,鼓励农户发展牲畜养殖产业,以养殖场为基点,集中处理人畜粪便、作物秸秆,建立联户沼气系统。如图2所示,该系统由生产,贮存,输送三个环节构成,通过集中处理人畜粪便、作物秸秆,解决单户所供给的原料达不到沼气池所要求的原料需求的问题。

通过对户县五竹镇调查统计显示,新建1个8 m3的单户沼气池,平均投资1 820元,运营维护成本总支出150元,以建设50 m3供气池为例,其建设总投资为21 448元,满负荷产气的情况下,可满足15户使用,平均每户支出约1 429.87元,运营维护成本每户约204.76元。总体来看,均摊每户后联户沼气比单户沼气总成本少了335.37元。而规模化大型沼气工程,每立方米厌氧消化装置容积安排中央投资补助1 500元,但对单个项目的补助额度不超过3 000万元,且不超过该项目总投资的35%[8],故50 m3供气池中央补助7 506.8元,则总成本13 941.2元,户均929.41元。若使用液化气等作为燃气资源,每户年平均使用4罐,按照90元/罐,即年燃气花费360元。根据调研得知,沼气池使用寿命可达30年,按照折现率5%计算,则联户沼气池年总成本约265.22元。因此,在农村中发展联户沼气不但减轻了住户的能源消费负担,同时也减少有毒有害等污染气体的排放。

3 结语

通过以上经济性分析可以看出,在新农村建设中发展绿色节能建筑不仅技术成熟、节能效果显著,而且经济效益上可行,投资回收期较短。综上所得,在我国新农村建设中大力发展绿色节能建筑对改善农村居民的生活条件、实现节能减排都具有重要而现实的意义。

[1] 2013年—2017年中国智能建筑行业市场前景与投资战略规划分析报告[R].2013.

[2] 中国统计年鉴2014城乡新建住宅面积和居民住房情况[Z].

[3] 户县五竹镇[Z].

[4] 于先坤.马鞍山市新农村建筑节能技术经济性分析[A].全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C].2010.

[5] 王 刚.建筑技能技术在工程上的应用及其经济效益分析[J].内蒙古科技与经济,2009(5):70-73.

[6] 什么样的住宅才是节能住宅[EB/OL].http://www.zjbaowen.com/news_content.aspid=8.0.

[7] 张铭杰.分布式光伏发电经济效益分析[J].新技术新工艺,2015(12):48-50.

[8] 陕西省发展改革委、陕西省农业厅关于申报2016年规模化大型沼气工程中央预算内投资计划的通知[Z].

Economic analysis of green energy-saving building in new countryside construction of Hu county in Shannxi province

Ye Yingying Hou Xiaojie Lu Zhaohui

(College of Civil Engineering & Building, Shannxi University of Technology, Hanzhong 723000, China)

Through investigating existing building energy consumption conditions of new countryside area of Hu county, the paper applies whole-life cycle method, compares green building with traditional building from aspects of economic benefits, enclosure structure and energy resource utilization, and analyzes the application advantages of green building in new countryside construction, which will be good for its wide application in new rural construction.

new countryside construction, enclosure structure, economy, energy-saving technology

1009-6825(2016)30-0191-02

2016-09-10

叶莹莹(1995- ),女,在读本科生; 侯晓杰(1987- ),女,助教; 卢照辉(1968- ),女,副教授

TU201.5

A

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