重庆地区典型居住建筑建造用材能耗分析

重庆地区典型居住建筑建造用材能耗分析Analysis of Construction Energy Consumption for Residential Buildings in Chongqing
赵辉吕忠钱渝
（重庆市建设技术发展中心重庆 400015）
摘要：随着“低碳建筑”的越来越受到重视，建造能耗作也成为“低碳建筑”的研究内容之一。

本文通过对夏热冬冷地区重庆市作为对象，根据实例工程项目所使用的材料估算建筑的建造能耗，包含材料生产能耗、运输能耗和工程施工能耗，分析显示了工程中消耗的各种材料的生产能耗、运输能耗的比例，提出发展低碳建筑降低建造能耗的建议。

关键词：建筑节能；建造能耗
Abstract:Operational energy consumption of buildings is currently a major object of domestic studies, while the construction energy consumption gets less concern. As “Low-carbon Building”is attracting more and more attention, construction energy consumption has become one of the research contents of “Low-carbon Building”. Chongqing, an region with hot summer and cold winter, is taken as an object by this paper to analyze the construction energy consumption composition of its typical residential buildings, and to make suggestions on low-carbon building development and construction energy consumption reduction.
Key words:building energy-saveing ; Analysis of Construction Energy Consumption
1 引言
“低碳”已经成为全球热门词语之一，“低碳建筑”也逐步成为未来建筑的发展方向。

目前，我国对建筑能耗问题的研究主要集中在建筑的运行能耗，也称狭义建筑能耗，而对包括建筑材料、施工过程等相关环能耗的广义建筑能耗研究较少。

据相关数据显示我国建筑的能耗(包括建筑运行、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的27%[1]以上，这“27%”仅仅是建筑物在使用过程中消耗的能源比例，如加上建材生产、施工以及建筑其它相关的能耗，整个建筑能耗将占到社会总能耗的45.5%[1]以上。

因此解决建筑能耗问题不仅需要从建筑本身运行能耗考虑，还应该关注如何降低建筑的建造能耗，从而向“低碳建筑”发展。

2 建筑建造能耗及其组成1
作者简介：赵辉（1966.10），男，大学本科，重庆市建设技术发展中心（主任），主要从事建筑建筑节能
建筑建造能耗是指包括建筑材料生产、运输以及施工等相关能耗；建筑物运行能耗是指建筑物建成以后,在使用过程中所消耗的能量总和,包括采暖、通风、空调、热水、照明、厨房炊事及家用电器等。

基于全寿命周期建筑能耗的考虑可以将建筑建造能耗用公式E c = E e +E t +E p [2]
表示，其中
E e 指建筑总的所用材料的内含能量，包括从原材料的取得到加工生产为成
品材料全部所消耗能量， ∑==
n
i i
ei
e e Q E 1
，n 为建筑物施工所用建筑材料的种类总
数，ei Q 为第i 种建筑材料的总重量，i e 为内含能量强度值；
E t 指所用材料从生产地到是施工现场运输所消耗的总能量，
∑==n
i i e Q E 1
t i ti t L ，ti
Q 为所用该种建筑材料的总重量，i
L 为该种建筑材料的运输
距离，t e 为该种建筑材料的运输能耗强度。

E p 指现场施工所消耗的能量，由于在我国施工工程工艺差异较大很难进行
统计分析，根据国外对工艺能耗的描述以及国内的实际工程情况估算，本文的现场施工能耗约与材料的运输能耗相当。

3 实例工程建造能耗计算
（1）工程基本情况及主要材料用量
该实例工程为重庆市主城区居住建筑项目，2个单体建筑属于重庆典型的点式32层高层建筑，结构类型也是目前重庆普遍采用的短肢剪力墙框架结构类型。

建筑总面积为37260.32M 2
表1：主要建筑材料用量
管理及技术研究。

其中钢材的用量包括钢筋混凝土中的1672.16吨钢筋用量以及其他钢材用量；水泥、沙、水、碎石的用量包含商品砼中的用量，商品砼中各种组成材料根据标号进行分别计算，水泥5726.08吨占总用用量75.3%、砂、碎石也占到总用量的90%以上。

可以看出商品砼用来量多少直接影响水泥、砂、碎石等材料的总用量。

（2）主要建筑材料内含能量强度值及材料内含能量
表2：主要材料内能能量强度[3]
注：本文能量单位统一采用GJ（兆焦尔）、重量单位采用t（吨）进行计算
表2反映出钢材、水泥、油漆/涂料所含能量比其它材料高，其中回收再制钢材的内含能量是普通钢材的内含能量的1/3多相差较大。

砂、水、碎石内含能量较低。

表3：所用材料内含能量计算
从表3可以看出钢材和水泥占整个材料内含能量的77%左右，与钢材、水泥本身内含能量高有关；与该工程采用短肢剪力墙框架结构类型，钢材、水泥用量大密切相关。

（3）主要建筑材料运输能耗
表4：所用材料运输能耗
材料运输能耗与材料用量和运输距离密切相关，本文根据该项目所在地区按最近生产地计算，所有材料假定采用5 t 卡车运输, 其运输能耗强度取为0. 8×10-3 (GJ/t 〃km )[2] 。

从表5可以看出石子/碎石、水泥运输距在不长的情况下运输能耗所占整个运输能耗62%左右与大量使用混凝土砌筑有很大的关系。

（4）施工能耗的估算
由于该工程项目正在施工建设中，尚无法对整个施工过程中能耗使用消耗做具体详细的分析。

通过对相关文献的分析，我国房屋建筑在施工中消耗的能耗一般与运输能耗相当，占到建筑材料内含能量的1%-3%左右。

本文该工程项目的施
工能耗按材料运输能耗估算约为1660 GJ。

3 结论
按照以上计算分析可得出该工程总的建造能耗为126261.37GJ，其中施工能耗按运输能耗计算，该工程每平方米建造能耗为3.38GJ/M2。

通过以上计算可以看出该建筑建造能耗主要来源于所用材料内含能量，运输及施工能耗约占整个建造能耗3%左右，其中钢材和水泥占整个材料内含能量的77%左右。

当前我市住宅建筑多数为高层建筑，且普遍采用短肢剪力墙框架结构类型，钢材和水泥用量不断增加，如何降低钢材和水泥材料内含能量是降低建筑建造能耗的关键途径。

加大使用回收再制钢材降低内含能量，降低水泥生产能耗以及采用替代水泥的新技术新产品可达到降低建筑建造能耗的目的使建筑向低碳建筑发展。

参考文献：
[1]李兆.我国广义建筑能耗状况的分析与思考.生态建筑.2006.7
[2]李思堂.住宅建筑施工初始能耗定量计算.2005.12
[3]顾道金.建筑建造与能耗的对比分析.暖通空调.2007.5
[4]陈伟珂.基于全生命周期理论的建筑能耗问题研究.2008.10。