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绿色建筑节能环境效益分析

 论文栏目:建筑节能论文     更新时间:2014-4-9 10:41:20   

1环境效益分析

1.1绿色建筑的环境效益分析

目前,对绿色建筑环境效益相关的研究并不是很多,主要近几年才开始发展。李静和田哲[6]通过构建绿色建筑全生命周期增量成本与效益模型,对绿色建筑节地、节能、节水、节材、室内、运营6个方面的增量成本与增量效益进行了研究;吴俊杰、马秀琴等[7]通过计算住宅楼全年负荷和CO2减排量及协同效应,计算了天津中新生态城的经济效益;刘秀杰[3]基于全寿命周期理论、结合外部理论对绿色建筑进行了全面的环境影响评价;杨婉等[8]结合工程实例,分析了节能改造技术的经济和环境效益;曹申和董聪[9]分析了绿色建筑全生命周期各项成本和效益的内容和特点,定量计算了环境效益和社会效益。《绿色建筑评价标准》GB50378-2006[10]为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。根据定义,绿色建筑的环境效益可以分为节能环境效益、节水环境效益、节地环境效益、节材环境效益和环境质量改善效益。根据绿色建筑效益形式的不同,环境效益又可分为CO2减排效益、健康效益、建材寿命延长效益。随着我国经济的快速发展,CO2的排放量必然还将增长[11]。联合国环境规划署调查报告显示,如果不是实现CO2减排,每十年全球的气温平均将升高0.3℃,人类的生存和发展将受到严重的威胁。绿色建筑以“四节一环保”为目标,结合当今世界的主要环境问题,节能是重中之重,因此本文主要研究绿色建筑的节能环境效益。

1.2绿色建筑的节能环境效益分析

为应对全球气候变化、资源能源短缺、生态环境恶化的挑战,人类正在遵循碳循环的概念,以低碳为导向,发展循环经济、建设低碳生态城市、推广普及低碳绿色建筑。绿色建筑通过充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用等措施来达到节能目的。绿色建筑的主要节能手段[12]如下:(1)外围护结构节能外围护结构是建筑节能设计最主要的内容,外围护结构节能措施是指从屋面、外墙、门窗等方面采取保温隔热有效措施。比如通过增大门窗面积来增加采光和通风面积,改善材料自身的保温性和隔热性以及提高门窗密闭性最终达到节能的效果。(2)智能化技术节能智能化技术节能是对空调机组、新风机组、冷冻机组以及照明设施等实行最优化的控制,以最大化地减少建筑的电能消耗。建筑能耗中,照明耗能所占比例较大,室内外照明系统应综合考虑节能光源、灯具和附件,为了节省电能消耗,绿色建筑通常采用高效的新型节能灯具,公共区域的照明采用高效光源、高效灯具和延时或声控开关,同时注意自然采光部位的节能措施。除节能灯具外,节能措施还包括设置节能电梯、暖通空调、室温调节器、能量回收系统等高效节能设备和系统,也需要增量成本投资。暖通空调系统应控制设备的能效化比、管网系统的输送效率。设置集中采暖或空调系统的建筑可以安装新风系统对能量加以回收利用,能够取得相对客观的经济效益和环境效益。(3)可再生能源节能可再生能源是指能够重复产生的自然能源,包括太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、潮汐能、生物质能等,是一种符合可持续发展战略的新型非燃料型能源系统。绿色建筑利用的可再生能源通常是太阳能和地热能,是最易获取的再生能源。

2苏州市节能环境效益分析

2.1主要研究方法:市场价值法

市场价值法是按市场现行价格作为价格标准,据以确定自然资源价格的一种资源评估方法。它是比照与被评估对象相同或相似的资源市场价格来确定被评估资源价值的一种方法。本文主要通过比较绿色建筑和基准建筑的能耗,计算得到截至2012年底苏州市绿色建筑节约的能耗量;然后将能耗转换标准煤以及CO2排放当量;根据CO2市场价格来计算获得的效益。通过这种方法既可以直观看到绿色建筑节能导致的CO2减少量,这将减少温室效应的程度;同时还能得到绿色建筑节能带来的经济效益。

2.2CO2交易价格

清洁发展机制(CDM)是京东议定书规定的3种灵活履约机制之一,发达国家与发展中国家实施的一种碳交易机制,也是目前中国唯一的碳交易机制,因此参考目前“清洁发展机制”CDM项目可用于交易的“核证的减排量”(CERs)参考合同价格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的环境效益,所以参考2012年刘秀杰[5]的论文,当年CO2的减排价值约为160元/t。

2.3基准建筑

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005[1]中将20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础,称为“基准建筑”。

2.4数据处理

本文直接获取的有用数据包括绿色建筑的申报建筑面积、建筑总能耗、节能率。申报建筑面积有85个有用数据,建筑总能耗有50个数据,节能率有56个数据(由于文章篇幅有限,在此不一一列出)。截止2012年底苏州市85项绿色建筑总面积为285.075万m2,具体如表2所示。数据整理后,总共有36组有用数据。经计算,绿色建筑单位面积能耗范围为13.14kWh/m2a~154kWh/m2a,相应的基准建筑单位面积能耗范围为37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它们在每段范围的分布如图5和图6。其中单位面积能耗和基准建筑总能耗的数据可以通过公式(1)、(2)计算:单位面积能耗=建筑总能耗/申报建筑面积从图中可以看到,不论是绿色建筑还是基准建筑,单位面积的建筑能耗分布不均匀,因此在本文中采取加权平均的方法获得绿色建筑和基准建筑的平均单位面积能耗,具体的比例以及能耗见表3。根据表3,则绿色建筑和基准建筑的平均单位能耗分别为:绿色建筑平均单位面积能耗=ΣX·E=48.49kWh/m2a基准建筑平均单位面积能耗=ΣX·E=131.78kWh/m2a则苏州市2012年底之前绿色建筑比基准建筑节约的总能耗为:(131.78-48.49)×285.075=2.37×108kWh/a相当于减少使用标煤2.9×104t,减少排放CO27.54×104t。根据2012年CO2的减排价值知道截止2012年底,苏州市绿色建筑的环境效益为1.21亿元。

3结论

根据对节能环境效益的分析和计算可知,大力发展绿色建筑不但能够有效缓解温室效应,与发展低碳经济、生态建筑[15]相呼应,而且能带来巨大的经济效益。目前我国已经走过了“浅绿”阶段,正在从“泛绿”阶段迈入“深绿”阶段,因此,我国建筑领域要紧紧围绕《绿色建筑行动方案》中提出的目标和要求,再接再厉坚持不懈发展绿色建筑。

作者:杨燕 吴小翔 韦保仁 惠善康 单位:苏州科技学院 苏州市建筑科学研究院有限公司

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