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固定资产投资项目(建筑类)综合能耗计算方法探讨

2012-07-24

四川建筑 2012年3期
关键词:耗热量采暖期建筑面积

隽 军

(西安市节能评审中心,陕西西安710061)

随着国家“十一五”期间将单位GDP能耗指标列为对各级政府部门的考核责任目标内容后,各地存量资产的综合能耗有了较大幅度的下降,项目能耗继续降低的空间缩小,因此能耗存量调整越来越难是一个自然趋势。只有将综合能耗增量调控作为节能的优先方向,才有可能保证实现“十二五”期间的节能目标。

在项目前期开展固定资产投资项目节能评估与审查是综合能耗增量调控的主要手段之一。《中华人民共和国节约能源法》是我国目前为止唯一一部与节能相关的法律,其中第十五条明确规定:国家实行固定资产投资项目节能评估和审查制度。不符合强制性节能标准的项目,依法负责项目审批或者核准的机关不得批准或者核准建设;建设单位不得开工建设;已经建成的,不得投入生产、使用。具体办法由国务院管理节能工作的部门会同国务院有关部门制定。国家发改委是国家节能工作的主管部门,为做好法律规定的该项内容,2010年9月21日国家发改委颁布了《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(以下简称“暂行办法”),于2010年11月1日实施,这标志着固定资产投资项目节能评估和审查制度正式步入实施阶段[1]。国务院办公厅2007年发布《关于加强和规范新开工项目管理的通知》(国办发〔2007〕64号),通知要求严格规范投资项目新开工条件,将固定资产投资项目节能评估和审查列为项目前置审批的条件之一。

西安市发改委于2011年6月发布“关于做好固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知”(市发改环发【2011】179号),对西安市固定资产投资项目节能评估和审查工作做了详细规定。按照“暂行办法”和西安市发改委179号文件的要求,项目节能评估报告书必须依据项目可行性研究报告节能(专篇),对项目能源消耗和能效水平进行评估,包括年综合能源消费量的计算,并根据固定资产投资项目类型及年综合能源消费量的水平节能审查实行分级管理。因此,编写固定资产投资项目节能评估报告书(表)时计算年综合能源消费量就是十分重要的内容之一,也是技术性很强的工作。

笔者工作中常遇项目中,居住建筑类项目占较大的比例,同时也是年综合能源消费量计算数值差异很大的项目类型。经对多个居住建筑项目节能评估报告书年综合能源消费量的数据比较后发现,差异主要在建筑物耗热量指标的计算取值方面,原因是计算依据的国家标准不同,使得建筑物耗热量指标与采暖热负荷指标相差几倍。

1 计算方法介绍

以西安市居住建筑类型的项目为例介绍两种常见的计算方法。

1.1 计算方法一

根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》[2](JGJ 26-2010)(以下称“标准”),建筑物耗热量指标应按下式计算:

(1)qH为建筑物耗热量指标(W/m2);

(2)qHT为折合到单位建筑面积上单位时间内通过建筑围护结构的传热量(W/m2),计算公式为:

式中:qHq为折合到单位建筑面积上单位时间内通过墙的传热量(W/m2)。该参数的计算与室内计算温度tn、采暖期室外平均温度te、外墙平均传热系数Kmqi、外墙传热系数的修正系数εqi、外墙面积Fqi及建筑面积A0等参数取值有关,计算公式为:

式中:qHw为折合到单位建筑面积上单位时间内通过屋面的传热量(W/m2)。该参数的计算与室内计算温度tn、采暖期室外平均温度te、屋面传热系数Kwi、屋面传热系数的修正系数εwi、屋面面积Fwi及建筑面积A0等参数取值有关,计算公式:

式中:qHd为折合到单位建筑面积上单位时间内通过地面的传热量(W/m2)。该参数的计算与室内计算温度tn、采暖期室外平均温度te、地面传热系数Kdi、地面面积Fdi及建筑面积A0等参数取值有关,具体计算公式为:

式中:qHmc为折合到单位建筑面积上单位时间内通过门、窗的传热量(W/m2)。该参数的计算与室内计算温度tn、采暖期室外平均温度te、窗(门)传热系数Kmci、窗(门)面积Fmci、窗(门)外表面采暖期平均太阳辐射热Imci、窗(门)太阳辐射修正系数Cmci及建筑面积A0等参数取值有关,计算公式为:

式中:qHy为折合到单位建筑面积上单位时间内非采暖封闭阳台的传热量(W/m2)。该参数的计算与室内计算温度tn、采暖期室外平均温度te、分隔封闭阳台和室内墙、窗(门)平均传热系数Kqmci、分隔封闭阳台和室内墙、窗(门)面积Fqmci、阳台的温差修正系数ζi、封闭阳台外表面采暖期平均太阳辐射热Ityi、分隔封闭阳台和室内窗(门)太阳辐射修正系数C'mci及建筑面积A0等参数取值有关,计算公式为:

(3)qINF为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气渗透耗热量(W/m2),计算公式为:

式中:Cp为空气的比热容,取0.28 Wh/(kg·K);ρ为空气的密度(kg/m3),取采暖期室外平均温度te下的值;N为换气次数,取0.5h-1;V为换气体积(m3)。

(4)qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量,取3.8 W/m2;

标准中根据采暖度日数和空调度日数,将严寒和寒冷地区细分为五个气候子区,给出主要城市的气候区属、气象参数、耗热量指标。以西安市为例,数据见表1、表2。

表1 严寒和寒冷地区主要城市的建筑物节能计算用气象参数

表2 严寒和寒冷地区主要城市的建筑物耗热量指标

由此可见,按标准计算的西安市居住建筑的建筑物耗热量指标应在10.7~14.7(W/m2)范围内。

1.2 计算方法二

根据《城镇供热管网设计规范》[3](CJJ34-2010)(以下称“规范”),民用建筑的采暖、通风、空调及生活热水热负荷,可按下列公式计算。

1.2.1 采暖热负荷

式中:Qh为采暖设计热负荷(kW);qh为采暖热指标(W/m2),可按表3取用;Ac为采暖建筑物的建筑面积(m2)。

1.2.2 通风热负荷

式中:Qv为通风设计热负荷(kW);Kv为建筑物通风热负荷系数,可取0.3~0.5;Qh为采暖设计热负荷(kW)。

1.2.3 空调热负荷

规范中空调热负荷是针对公共建筑类型(如办公、医院、宾馆、商场等)的空调建筑物,不在本文章介绍的居住建筑范围内,因此省略该部分内容。

表3 采暖热指标推荐值(W/m2)

由此可见,以西安市为例,无生活热水供给的一般住宅建筑按规范计算的采暖及通风热指标在52~67.5(W/m2)范围内(采取节能措施的建筑)。

2 分析与比较

(1)《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 26-2010)中,建筑物耗热量指标是依据建筑物外围护结构中各部位(外墙、屋面、地面、外窗(门)等)的传热系数、各部位面积、室内计算温度、采暖期室外平均温度,以及各部位传热系数的修正系数等指标计算而得出的。当单体建筑外围护结构中的参数有差异时,该建筑物耗热量指标一定也相应改变,因此,按标准计算出的耗热量指标对建筑物具有针对性,当建筑物所在地域城市、外围护结构中各部位指标确定后耗热量指标是唯一的。

(2)《城镇供热管网设计规范》(CJJ 34-2010)中,采暖热负荷是规范给出的推荐值。推荐值只与建筑物类型、是否采取节能措施等有关,不是计算而得,是一个统计经验数据,地域仅指适用于我国东北、华北、西北地区,因此对单体建筑物而言不具有针对性,不是唯一的。

(3)标准与规范适用条件不同。标准适用于建筑设计,严格按此标准设计施工的单体建筑即可达到节能65%的要求,成为节能型建筑。规范主要用于城市配套设施设计建设方面,必须保障在最不利情况下满足辖区内所有建筑(含既有非节能建筑)的采暖要求。目前,我国既有建筑面积约400×108m2,其中90%以上是高耗能建筑,因此,规范中一般住宅建筑物采暖及通风热负荷的数值是标准中建筑物耗热量指标的几倍。

(4)固定资产投资项目的节能评估是项目前置审查的内容之一,其目的就是为了项目在可行性研究阶段就按节能标准进行建筑规划,使建筑在建成投入使用后成为节能型建筑。显而易见,按规范的采暖热负荷指标计算项目综合能耗是不合适的,不利于项目建成节能型建筑。

3 结论

《中华人民共和国节约能源法》规定,国家实行固定资产投资项目节能评估和审查制度。2010年9月21日国家发改委颁布了《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》,于2010年11月1日实施,这标志着固定资产投资项目节能评估和审查制度正式步入实施阶段。项目节能评估是依据项目可行性研究报告节能(专篇)编写节能评估登记表或报告表(书)。按标准计算的耗热量指标对单体建筑物具有针对性,是唯一的,严格按此标准设计施工的单体建筑即可成为节能型建筑。而规范中采暖热负荷推荐值远远大于按标准计算的耗热量指标,对单体建筑物而言不具有针对性和唯一性,是保障在最不利情况下满足辖区内所有建筑(含既有非节能建筑)的采暖之需,不适于对固定资产投资项目可研报告节能专篇这一阶段的节能评估中综合能耗量的计算。因此,固定资产投资项目的节能评估计算建筑物综合能耗时应按标准的建筑物耗热量指标取值,方可达到固定资产投资项目的节能评估与审查的目的,对项目在可行性研究阶段就按节能标准进行建筑规划,使建筑在建成投入使用后成为节能型建筑具有指导意义。

[1]国家节能中心.节能法制与能源管理基础[M].中国发展出版社,2011

[2]JGJ 26-2010严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S]

[3]CJJ 34-2010城镇供热管网设计规范[S]

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