(内蒙古科技大学土木工程学院 内蒙古 包头 014010)

装配式住宅节能性分析

金国辉廉晓军

(内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010)

我国建筑业近些年来一直是高消耗、高污染，这已经严重制约了我国社会经济的发展。而装配式住宅的出现，则正符合建筑业的节能减排潮流。通过资源环境绩效指数和目标距离法对装配式住宅建造过程中的资源能源消耗以及废弃物的排放进行分析，借此来对装配式住宅在建造阶段的节能效益进行分析。

装配式住宅；建造阶段；节能效益；资源环境绩效指数；目标距离法

一、引言

近年来，随着全球能源和环境危机的日益严峻，绿色生态、绿色建筑、可持续发展等观念正逐步深入人心。而我国正处于城镇化的进程中，对于建筑业来说，环境与能源方面的压力更是沉重无比，因此推行一种既高效节能，又安全环保的生产建造方式就显得刻不容缓。

二、装配式住宅的兴起

在第十届“国际绿色建筑与建筑节能大会”上，原住建部副部长仇保兴做了题为《普及绿色建筑的捷径—装配式住宅》的报告，在报告中指出装配式住宅是一种既绿色，又能够快速生产的建造方式[1]。在2013年国务院办公厅转发的《绿色建筑行动方案》中明确指出要推动绿色建筑和建筑工业化[2]，“十三五”规划中亦指出要全面推进以装配式建筑为核心的建筑产业现代化[3]，同时在2015年12月召开的中央城市会议中也提出要力争用10年左右的时间，使我国的装配式建筑占新建建筑的比例达到30%[4]；在会议中所提出的建筑八字方针“经济、适用、绿色、美观”，装配式住宅都完全具备以上的这些特点。从此我们可以看出装配式住宅在今后将会成为我国建筑业发展的方向。

三、装配式住宅建造阶段效益分析

(一)装配式住宅建造阶段节能效益指标确定

对于装配式住宅建造阶段节能效益指标体系的构建，主要是从以下几个方面考虑：首先是能源方面，建造过程作为建筑整个生命周期内能源消耗的第二大项，其绿色节能性能的好坏直接影响整个建筑生命周期内的绿色与否，所以把耗能作为其中的一个指标就显得很有必要，而在建造过程中对电和燃油等能源的消耗量，则是衡量能耗效益的重要指标。其次是资源方面，众所周知建筑在建造过程中所消耗的资源量是十分巨大的，不论是作为主要材料的水、水泥、混凝土、木材、钢材等，还是作为辅材的其他资源都是一样，因此把资源节约作为一个重要的指标亦有其价值。最后是环境保护方面，对于现今日益严峻的环境形势，把环境因素考虑进去那更是不容置疑的，而作为环境因素中的大项，建筑垃圾的排放更是不容忽视的存在。具体体系指标的确定如下表所示：

本文采用资源环境绩效指数法(REPI)来对装配式住宅建造阶段的绿色节能性能进行分析。所谓资源环境绩效指数，又称之为节约指数，即是指通过计算资源和能源的利用率以及污染物排放的强度来反映社会的综合节约水平。本文正是应用REPI指数及其相关理论来对装配式建造过程的节能效益进行分析论述，具体计算方法如下公式所示：

(公式1)

其中：Wi——该项目第i种资源消耗的权重；xi——某项目装配式住宅在建设阶段第i种资源消耗、能源消耗或污染物排放的总量；g0——某项目的产值；XI——全国装配式住宅在建设阶段第i种资源消耗、能源消耗或污染物排放的总量；G0——全国住宅建筑业生产总值。

而对于Wi的确定，本文主要是运用目标距离法进行赋值评估。所谓目标距离法，即是指某种因素的重要程度可以用当前水平和期望达到的水平之间的差距来表示。期望目标的选择可以是先进水平、科学目标、政策目标或者管理目标。其计算公式如下所示：

(公式2)

本文将环境绩效指数与目标距离法结合使用，先利用目标距离法确定各个指标的权重之后，在将之代入环境绩效指数计算公式中去计算最后的系数。运用这两种方法来计算体系的各项系数，简便易懂，适用性广，思路明确，很容易将装配式住宅建造阶段的能源、资源消耗量和污染物排放量进行量化比较。而且运用此法可以根据所评价对象所在的区域进行调整，便与推广使用。

四、评价案例分析

(一)工程概况。某工程项目总建筑面积86.1万m2，分为南北两区，其中北区住宅面积1.4万m2，本文即是以北区的装配式住宅为研究对象进行分析。本项目采用装配整体式剪力墙结构，外墙的预制装配化率达到了70%，整个项目的装配化率为39%左右。

(二)评价分析。对该项目建造阶段的节能效益评价如下:首先根据实测数据以及相关产业定额来确定出单个一级指标的环境绩效指数，之后再利用项目和传统施工之间的对比来确定其权重Wi，最后根据所求得的单个环境绩效指数以及对应的权重因子来计算整个项目的环境绩效指数，进而对项目建造阶段的节能效益进行评价分析。

1、单个环境绩效指数的计算。计算单个环境绩效指数所需的各项数据如下表所示：

表2 各项指标参数的数值统计

2015年全国住宅建筑总产值G0的确定：2015年全国住宅施工面积106644.96万m2，房屋建筑的施工面积154449.54万m2，2015年房屋建筑工程总产值180757亿元，进而可以得出全国住宅建筑总产值=180757×(106644.96/154449.54)=124809.84亿元。

所选项目的住宅建筑总产值g0为261079200元。

2、权重Wi的确定。首先先计算出各个指标的权重因子，然后再计算出各项指标所对应的指标，具体指标权重的计算则是利用下述公式进行：

(公式3)

计算结果如下表所示：

表3 各指标参数权重统计数据

在计算完各项基本参数之后，再利用公式1对最终的综合资源环境绩效指数进行计算，计算结果如下表所示：

表4 综合资源环境绩效指数

(三)结果分析

以REPI指数为1代表业内节能的行业标准，当一个项目的REPI指数越高时，代表其节能效益越差，反之当REPI指数越低时，代表其节能效益越好。本项目的综合REPI指数为0.34，远低于行业标准1，由此可见项目的节能效益良好。

接下来分析各个分项REPI指数。从上表中我们可以看出，在所有的三个分项指标中，资源消耗类的指数最高为0.61，这表明这一项的相对节能效益是最低的。而在其所包含的4个单项中，钢材和水泥的指数又是相对较高的，因此若想进一步提高节能效益，可以从这两方面进行着手优化。在三个分项指标中，废弃物排放的指数最低为0.09，这表明这一项的相对节能效益最好，这是由于工厂的预制制作大大减少了现场的各项施工耗水，同时建筑垃圾的排放也不再像传统的施工那么大量。

五、结束语

装配式作为一种新兴的住宅建造方式，它不仅能够提升住宅的居住质量，节省劳动力，提高住宅建造效率，而且具有显著的节能效益，是实现我国建筑业可持续发展的必经之路。本文通过对其建造阶段的节能效益进行分析，可以得出其相较于传统的建造方式具有极其显著的节能效益，有利于我国建筑节能事业的发展，而且评价体系也可以为企业提供一个改善其施工环境的标准，促进其施工技术的不断进步。

[1]仇保兴.发展装配式住宅普及绿色建筑[J].城市住宅.2014(05):6-8.

[2]刘美霞、武振等.住宅产业化装配式建造方式节能效益与碳排放评价[J].建筑结构.2015(45):71-75.

[3]中华人民共和国发展与改革委员会.中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要[Z].201603.

[4]季振鹏.装配式住宅在绿色建筑中的应用实例分析[J].住宅产业.2014(05):1-13.

内蒙古自治区自然科学基金(2016MS0516)；国家自然科学基金(51668051)；内蒙古自治区自然科学基金(2017MS(LH)0532)；国家自然科学基金(51768053)

金国辉(1965-)，内蒙古科技大学教授，研究方向绿色建筑与建筑节能。

)