主动式节能措施在建筑中的应用分析

主动式节能措施在建筑中的应用分析
众多的建筑物消耗了巨大的能源，给社会造成了沉重的能源负担和环境污染。

本文对主动式节能在国内外建筑中的应用进行对比分析并应用费用效益法进行主动式节能的经济效果评价，可知主动式建筑节能的潜力很大，产生的社会经济效益巨大，利国利民。

Key words: Active energy saving；economic effect；Cost-effective method.
1．国内外建筑能耗概况
在欧洲工业国家，建筑能耗占社会总能耗的40%，日本和美国等一些发达国家的建筑能耗（含采暖和施工能耗）占社会总能耗的35%～40%。

以美国和德国为例，首先，美国从其节能建筑的内容看，分别从建筑物本身的热工性能和提高建筑物的能耗系统级设备的能源效率两方面入手，且在开发新能源和使用无污染能源的技术方面，处于世界领先地位；德国节能的研究主要有建筑材料的制造能耗、建筑物维护结构个部位热工指标的制订和CO2浓度排放量的指标，取得了良好的成效。

在中国，随着经济的发展，采暖和空调设施大量增加，建筑能耗的总量逐年上升，在我国能源总消费量中所占的比例已从1978年的10%，上升到2001年的27.45%。

2010年，中国向新建筑项目投入逾1万亿美元，并首次超过美国，成为全球头号建筑大国。

但是我国建筑95%以上是高耗能建筑，如果达到同样的室内舒适度，单位建筑面积耗能是同等气候条件发达国家的2到3倍。

目前国内建筑能耗占社会总能耗的30%左右并且还在以每年1个百分点的速度增加。

其他发展中国家一般在25%左右。

显然，我国建筑能耗低于发达国家水平。

即使与发达国家中建筑节能做得较好的欧洲国家相比，我国单位面积建筑能耗仅为欧洲国家的1/2，考虑到我国城镇和农村建筑用能水平的差别，即使不计入农村数据，只用我国城镇建筑的能耗数据进行比较，也与发达国家相差很大。

因此通过我国与主要发达国家的能耗数据进行比较，可以得到结论：我国建筑能耗按照单位面积比较，目前水平仅为主要发达国家的1/2～1/3。

实施建筑节能，能够进一步从根本上缓解我国资源能源供应与社会发展的矛盾，加大新能源的利用和节约力度，有助于我国提高人民群众生活质量、加强能源安全和环境保护。

2．中外建筑主动式节能措施的对比分析
主动式节能就是通过可再生资源利用或其他手段来降低电能及不可再生资
源的消耗。

从生态系统的角度考虑，高效的建筑应充分利用外部环境提供的可再生资源。

建筑节能，一般从两方面着手：一是减少能源的浪费，提高能源的有效利用率；二是开发利用新的可再生的能源，补充常规能源的不足。

主动式节能措施则是开发可再生能源的最佳手段。

可再生能源已经开始在世界能源供应中发挥作用，可以在未来能源供应构成中占有举足轻重的地位。

世界上已经有30 多个国家制定了可再生能源的发展目标，2020 年可再生能源的发电比例可达10 %以上，2050 年可达40 %或更高的水平，成为重要的替代能源。

欧洲政府对既有建筑的节能改造给予贷款优惠，如有的银行贷款利息课低至1%。

德国规定如果改造后的建筑经验收后效果比国家标准还好，则还可免去15%的贷款偿还额，另外还给予每个项目10%的补贴。

我国主要采取的一些措施都是边际效应式的推广模式，具体来说，利用示范项目，进行技术推广，加强产业合作和知识管理。

同时，加强政府建设部门、中国建筑科学研究院、中国建筑材料研究院等之间的配合和支持。

3．利用费用效益法进行主动式节能的经济评价并分析其节能潜力
3．1基于费用效益法评价过程
主动式节能不同于传统的节能方法，采用了许多新技术对社会和环境有很多贡献，因此本文费用效益分析采用“有无”对比法。

“无”指的未采用主动式节能措施一般节能的项目，“有”为采用主动式节能措施的建筑系统。

费用为采取主动式节能设施所花费的代价，效益指的是主动式节能措施对建设项目所带来的社会效益和生态环境效益，通过对花费的代价和产生的社会与环境效益进行定量的货币形式的核算，然后折合为现值，最后比较分析。

其过程如图1所示。

下面以复合材料一体成型太阳能空气集热器为例来进行费用效益经济评价。

建造一幢160m2单层民房，集热器面积：建筑面积=1：8，则房屋用20m2集热器。

太阳能集热器400元/m2，配套设施及安装费9000元，风机500W功率平均每天使用5小时，合计耗电每天1.9度，每度电0.557元，每天耗电1.06元，以1年采暖期计共用电费381.6元。

如果采用煤炭资源，需要设施费用5000元，每年消耗3.0t，假设煤炭600元/吨，费率i=6%，以10年为界，10年对环境的污染估计值5000元，认为太阳能的产生的效益为等价于采用常规煤炭资源所产生的费用，进行费用效益评价。

采用太阳能空气集热器费用现值=400×20+9000+381.6×(P/A,6%,10)=20 248.94元
采用太阳能空气集热器效益现值=4000+600×3×(P/A,6%,10)+5000 =24 325.20元
由上费用效益分析可知，10年内，160m2的普通单层民房采用太阳能所节
约的费用为4000多元，如果该地区大面积使用会给该地区带来巨大的经济效益，同时减少了大量的燃煤废烟气排放，保护环境，减少能源枯竭的压力。

图1 费用效益分析流程
3．2主动式节能潜力
常见的主动式节能的方法有风能、太阳能及各种地热资源等的利用，据统计，我国太阳能资源十分丰富，我国太阳能热水器已经安装了6000万m2，预计2020年和2050年将分别达到2.7亿和5亿m2，将替代高峰电力8000万kw和2亿kw，节约1200万kw和30000亿kw的电能。