住宅供热（共5篇）
住宅供热 篇1
1 住宅小区供热锅炉房
目前, 全社会都在强调低碳生活, 因而在住宅小区的供热锅炉房中尽量优先使用清洁燃料, 减少环境污染。但从现实的生活状况来看, 取得的现实成效却不明显, 由于某些地方受经济等多方面条件的制约, 很大部分住宅小区的供热锅炉仍然采用煤炭等高碳燃料作为主要的燃烧原料。因此, 在这样的条件下进行供热规划的时侯应需要注意以下几个问题。
(1) 锅炉房的位置。冬季北方的气温比较低, 使用热能的情况很多。如果要选择具体的锅炉房的位置, 就应该考虑到冬季的主导风向。为减少对市民生命健康的危害, 需要把位置定在冬季主导风向的下游。
(2) 锅炉数量与容量。为了保证供热的科学可靠地运行, 首先应该对住宅小区的大小规模与需热户数量做个详细的数据统计, 经对数据仔细分析后, 再合理确定锅炉房的数量与供给容量。合理确定锅炉的数量与容量, 将会使住宅小区供热效能提高, 消除目前大多供热锅炉容量大、效率低的问题。
(3) 锅炉鼓、吹风机的合理选择。当前的锅炉在运行时, 由于其鼓、吹风机很多都存在容量过大的问题, 对于其鼓与吹风机的选择应使其功耗不高于国家所规定的建筑节能设计标准值。
(4) 锅炉所产生的噪声。锅炉在运行的时候, 会产生较大噪声, 这些噪声将有可能会影响其周围居民的生活。为了保障居民的生活不受影响需要采取相关技术措施控制噪声的音量。
(5) 锅炉产生的烟气。在锅炉运行的时候, 会产生“尾气”——采用煤炭等原燃料时, 产生的烟气中含有一些对人体有害的物质, 还会污染空气。鉴于此, 最好采用高效的除尘设备, 对排放出来的烟尘先进行净化处理, 然后再排放到空气中去。而且烟囱的高度和烟尘排放指标都必须符合国家环保局规定的标准。
(6) 锅炉循环水泵的选择。循环水泵在小区供热中占有非常重要的地位。因而应当与锅炉房的负荷程度相匹配。最好有2~3台, 一运一备或两运一备。其容量应该准备一大一小两种型号, 这样的匹配方案才能在最大程度上减小运行期间的电能消耗。
2 住宅小区室外供热网络
(1) 室外的供热管网的质量、设施的完备在供热规划中占有很重要的地位。就目前的情况而言在整个供热的规划系统里面也是个薄弱环节。因为供热管道网络是敷设在室外的, 很难保证其在供热途中不会出现漏热的现象;而且其相关设施的定期检查与维修工作也有待提高。据相关资料表明, 目前我国部分供热管网络中没有必要的阀井, 分支供热管处没有设置流量调节设备, 因此在投入运行时无法采取快速有效的管理与调节。
(2) 在室外敷设供热管道时, 应该先对需要敷设管道的环境做一个详细的了解, 结合环境中不同的情况做个整体的规划设计, 勘测好管道敷设的具体线路。供热网络的管道最好要短且直, 而且首先要通过供热较为密集的小区。另一方面, 供热管道的路线还要与供水管道、供电线路、通讯线路等做好协调, 合理安排管道的位置和各个用户供热接口位置。
(3) 敷设在室外的供热管道应当确保在传输的过程中能够起到保温的作用, 能够提高输送热量的效率, 且其传输效率应要达到90%以上。供热管道的厚度需要达到国家所规定供热设备的厚度, 其管道材质也应当采用达到国家相关标准的材料管道。
3 住宅小区用户住宅内的供热系统
(1) 天气晴朗的时候, 住宅内因为受日照的强度不一样, 室内的向阳面内侧和背阳面内侧的温度相比不一样。房屋向阳面内侧的温度要比背阳面内侧温度高30%左右。所以在室内设置供热管道时应当分环设置, 南北路要分开, 并设置热量控制阀门, 以减少南北方向温度失调的现象。
(2) 用户室内应当设置供热计量计费系统。计量收费的措施要比传统的按面积收费的方法节能约33%左右。因而, 在住宅小区的建设初期, 就应对用户的供热系统, 采用怎样的形式、什么样的管材、热量表等有全面详细的了解, 提出要求, 然后请专业的供热设计人员对住宅内部的供热系统进行设计。
(3) 用户住宅内的供热系统要用到的散热器, 最好是用具有装饰作用的新型散热器, 以防用户的再次装饰, 造成热量大量的损失。
4 当前在住宅小区供热系统中待解决的技术难题
在我国北方大部分住宅区供热系统的供热效率低和热源分散的问题依旧存在。加上北方大都采取直接与用户相连的方式进行供热, 中间很少或者没有任何控制调节设备, 供热系统存在水利失调的现象, 导致供热品质不高。甚至在单元之间也存在同样的问题:用户无法控制热量供给, 以定流的方式供给热量, 这样将大大增加取热消耗。要解决以上的不足, 需注意以下几个问题。
(1) 随着我国能源产业的发展, 要积极采用城市统一集中性的供热方式, 杜绝私自增加供热锅炉的做法。要做到小区开发与城市供热规划两个方面的内容相适应, 建立和发展城市供热网络的能力。
(2) 在城市供热无法达到的区域, 应当采用适合小型区域的供热锅炉对其进行供热。小面积区域供热要与城市供热相结合, 才能全面照顾到所有供热需求的用户。
(3) 锅炉房内部要实现填充燃料、除去残渣的机械化, 要与操作间分离开来, 净化系统最好要带“脱硫”作用, 避免污染。
(4) 改善管理运行。在我国北方的供暖系统中, 一般一天会有两到三个小时的时间会出现“供热歇息”的运行现象, 致使供热品质与供热效能的有效发挥遭受阻碍。因此必须推广“连续供热”的运行方式, 达到降低供热负荷、节约基础建设费用的目的。
(5) 积极支持供热设备的研制与生产厂家开发新型产品。
5 结语
对于住宅小区的供热规划, 建筑单位最好在供热系统设计方面有经验的专业团队的参与下做好其规划工作。对于供热系统中的供热源、供热网络、用户提出关于供热系统的要求, 都应该考虑在内, 做到一份规划综合多种因素。同时在实际的开发建设当中, 在室外的供热管道中合理地装配控制调节设备, 做好住宅室外施工的分阶段验收和总体工作的验收;并且在供热管道出现任何问题时, 要能迅速判断出是哪一段出了问题, 要快速制定相关应急预案以确保用户能够正常取暖。如此, 才能得到长远的经济效应与社会效应。
参考文献
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[3]樊相民.浅谈住宅小区供热规划[A].2003, 29 (8) .
住宅供热 篇2
1.现在住宅供暖存在的问题
现在住宅供暖中存在两个问题是：一是无法合理收取供暖费；二是无法对热用户的用热量进行调节和计量。
对于纬度较高的城市来说，供暖费的收缴工作历来是一项难题。其原因是原先的福利制由单位和政府负担，居民吃大锅饭，很难做到收费合理，有的甚至无法收费也得正常供暖。以城市为例，由于热费是由住户负担10%，单位负担90%，但是若单位效益不好就无能力交付或长期拖欠，还有不少单位拒绝为职工交纳热费（尤其是女职工），对此供暖企业也无能为力，无供热法可依，这几年煤水电人工费等都相继涨价，因此造成供热管理部门经营亏损，入不敷出。若想改变现状，分户供暖是供暖企业的一个出路，并为下一步分户计量作充分准备。
目前多数供暖楼栋多是上供下回式供暖系统，无法准确计量各用户的实际耗热量，供热企业和用户心中都没有数；设计人员也没有按户设计单独的控制供暖系统，因此住户没法自己控制，往往温度高的住户得开窗户来降温，另一些住户却因室温低而不交热费。造成能源浪费，这样既增加了供暖企业的经济负担又不能保证热量的合理分配。下面简要介绍以下管束井的在供暖中的应用。
2.新建住宅设管束井
为了实现按户供热计量与控制，建筑设计中必须留安装热计量与控制设备的位置。为了便于管理，有的住宅内还将煤气表、水表等设在管束井内。在管束井内安装供暖立管、控制装置和热表，供热公司就可以不进室内而根据热表进行收费。同时居民也可根据需用热量来自行调节。
设置管束井后，卫生间、厨房、住屋内无立管，也不存在立管穿楼板的现象。在目前新建的住宅楼中，可在每个单元的楼梯间安装供回水立管，从供回水立管中引出各层各户的支管，在支管上安装热量计与控制装置。用户内部的支管和散热器可按户计量与控制的原则来设计安装。对于已建住宅，也可以通过上述办法来解决分户计量和控制，但用户内部的供暖管路做较大的改动。
3.室内的分户供暖设计
供暖设计包括管路系统设计和散热器的选取。管路系统设计主要是考虑室内管道如何布置；散热器的选取是选用适合室内温度要求并与室内布置相协调的散热器。目前，分户供暖的管路系统多是水平串联或水平跨越式，这种管路系统简单、安装方便，环路少，不穿越楼板，比较经济。但是这种形式易造成因伸缩而漏水现象，同时环路也不宜过长。一般适合于建筑面积在100平方米以下住宅。分户最好是上供下回式，这样有利于系统的循环。
按户的计量供暖设计与普通住宅的供暖设计不同，必须做到每户的用热量能单独计量与控制，而且每户用热量的改变对其它住户影响不大。按户计量的室内管路可灵活变动，散热器可沿内墙、外墙布置，管路也可明装也可暗装。若按户安装热量计，本着“多用热多付钱，少用热少交钱”的原则，过热住户就会自行调节其用热量，节约了能源。若在用户入口处安上温控阀，这种阀门可根据室内温度调节入口处的热水流量。另外，分户供暖后，楼梯间供回水干管及各户的支管要定期组织人员到现场，检查其保温情况，严防冻害事故的发生，楼梯间特别是出屋面的门和各层的窗户以及外门必须保好温，这些也是供热企业在分户时应重点考虑的事情。随着分户楼栋数量的增加，各户经常放水，易造成锅炉系统大量丢水，所以分户供暖多的锅炉房最好采用变频补水系统来保持系统不缺水，也可以在系统中放置一定比例的污水剂，防止住户随意把系统水放掉。
4.“应变型”住宅的供暖设计
目前，为了满足不同用户的使用要求，现在有的开发商所建住宅就是应变型的。何谓“应变型”住宅，即整个房间为大的开间，除用户之间、楼梯间是实体墙外，户内没有内墙，住户可根据自己的需要随意改变内墙的位置。这种“应变型”住宅非常适用于按户进行热量计量与控制的供暖设计。根据应变型住宅的建筑功能要求，供暖管路设计成单元式，供回水立管安装在管束井内，在每个用户的供暖立管入口处安装热量计和温控阀，用户可根据自己的要求调节供热量。用户内部的供暖系统为独立布置，管路系统可根据用户内部的房间灵活布置。这种住宅特别适合于售后设计，用户可自行决定卫生间和厨房的位置和大下，随意布置卧室和客厅。供暖设计可根据已定的卫生间、厨房位置，沿内墙和外墙布置散热器和供暖管道。为了节约管材和安装方便，应变型住宅和供暖设计以沿内墙布置的水平串联系统为好。这种水平串联系统既实现了对用户进行分户热量计量与控制，又不影响用户内部的房间布局。
5.存在的问题
浅析住宅的供热分户计量改造 篇3
1 室内供热系统改造
室内供热系统改造就是每家每户都单独设置热量表和控制阀门, 实现分户控制同时系统中安装有温控阀, 可实现室内温度的自行调节。
目前, 常采用下供下回水平双管式、水平单管跨越式系统代替原采暖系统。如图1、图2所示。
图中所示的热力入户装置 (详图3) , 要根据工程的实际投资情况和所处市政供热管网的位置决定是否安装。
2 建筑围护结构节能改造
建筑围护结构节能改造方面, 就是为楼房外墙、屋顶镶贴保温板, 窗户更换为符合要求的双层窗, 使得建筑的围护结构满足《居住建筑节能设计标准》 (DBJ14-037-2006) 节能65%的要求。
外墙和屋顶的保温材料厚度δ可采用公式
推进行计算。
式中R0—维护结构的传热阻, m2·℃/W
αn、αw—维护结构内表面、外表面的换热系数, W/m2·℃;
Rn、Rw—维护结构内表面、外表面的传热阻, m2·℃/W;
δi—维护结构各层的厚度, m;
λi—维护结构各层材料的导热系数, W/m2·℃;
Ri—由各层或多层材料组成的维护结构各材料层的热阻, m2·℃/W;
3 分户计量改造后, 实际运行中存在问题
供热与供水、供气相比有其特殊性, 就是热的传导性。热源厂一般经过换热站, 将热水输送到用户的散热器中, 这个过程中存在许多环节的损耗:锅炉→换热站→建筑物→室内。因此, 在某些热计量试点小区中, 出现了用户即使不用热, 也要交纳一部分基础费用的情况, 由此引发了居民与供热企业对于交不交这部分费用、交多少的矛盾, 一时间也阻碍了用户进行户内设施改造的热情。
4 结语
住宅供热 篇4
我国是农业大国, 2005年统计数据显示, 中国农作物秸秆年产量达7.2亿t, 畜禽粪便年产量达20.1亿t (湿重) [1]。同时, 中国也是世界第二大能源生产国和消费国, 拥有众多的农村人口, 农村家庭能源消费占国家一次能源消费的六分之一以上[2]。根据这一现状, 充分利用农村特有的资源优势, 解决现有问题, 变得尤为重要。
以郑州一农户为研究对象, 沼气作为一种可再生清洁能源, 若能充分利用该能源, 对解决农村能源匮乏问题具有重要意义。本文利用沼气提供热源, 联合地板辐射供暖, 通过理论计算, 并与家用空调进行对比分析, 说明该供暖模式所具有的诸多优势。
1 低温地板辐射及相关计算
1.1 低温地板辐射特点
低温地板辐射供暖系统具有高效节能、热稳定性好、温度梯度小、舒适性好、清洁卫生, 占地使用面积小、方便装修等优点, 越来越受到人们的青睐。该系统采用低于60℃的低温热水作为热媒, 通过直埋入地板下的化学建材 (PAP、XPAP、PE-X、PB) 等盘管进行辐射而达到一种方便灵活的采暧形式。地板表面的传热以辐射方式为主, 一般占50%以上。供回水温差一般不大于10℃, 文中供回水温度分别按55℃和45℃来计算。
1.2 低温地板辐射热负荷计算
本文采用文献[3]中的方法进行计算。
式中:Qh—供暖热负荷, W;
Q1—围护结构传热损失, W;
Q2—门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量, W。
式中:Ki—围护结构i子项传热系数, W/ (m-2·K) ;
Fi—i表面面积, m2;
tn—室内计算温度, ℃;
tw—室外计算温度, ℃;
ai—i子项的修正系数。
式中:cw—室外空气比热容, k J/ (kg·K) , 取cW=1.01k J/ (kg·K) ;
ρw—室外空气密度, 近似取ρw=1.3kg/m3;
n—换气次数, 1/h;
Vr—房间内部体积, m3。
2 沼气供热原理
2.1 沼气简述
沼气是农村广泛使用的一种气体燃料, 它是由植物残渣、动物粪尿在隔绝空气的环境下, 经过某些微生物的发酵作用而产生的。沼气的主要成分是甲烷, 约占总体积的60%~70%。
沼气在现代化农村当中, 扮演着愈来愈重要的角色, 畜禽粪便还田是我国传统农业的重要环节, 在改良土壤、提高农作物产量方面起着重要作用。据有关部门监测, 经沼气发酵后的人畜粪便, 寄身虫卵数量从投入时平均1774.9个/L减少到83个/L, 沼气发酵残留物除用作农作物肥料外, 从大量研究和实验发现, 沼气发酵残留物 (沼液) 也可以作为猪饲料添加剂, 此外沼液和沼渣还可以用作鱼饲料和改善水质生态环境。农村可以提供充足的沼气发酵原料。
2.2 沼气发酵温度
农村家用沼气在自然温度条件下就能够进行发酵, 在8~60℃条件下一般都能够发酵产气, 而在8℃以下时, 仅能产生微量沼气。
发酵温度通常划分3个温度范围:10~26℃为常温发酵, 28~38℃为中温发酵, 46~60℃为高温发酵。
2.3 沼气、烟气、洗澡废水结合发酵
在10~60℃温度范围内, 发酵温度对沼气的产气率影响较大, 温度越高, 产气率越高[4]。因而提高沼气池中的温度是提高沼气产出率的关键, 可采用沼气池、猪舍、厕所、蔬菜日光温室“四位一体”的生态模式。此外, 为了充分利用能源, 可把带有一定热量的洗澡废水及做饭时燃烧木材、秸秆等所产生的烟气, 分别通入到沼气池中, 对沼气池中的原料进行加热, 能显著提高沼气池中的温度, 不仅满足沼气发酵对温度的要求, 还能减少对能源的浪费并增加产气量。沼气、烟气、洗澡废水结合发酵供热系统示意图如图1所示。
3 经济性分析
3.1 建立建筑模型
以郑州一典型农村房屋为例, 其为单层房屋, 两室一厅, 平面图如图2所示。整个建筑房间作为供暖区域, 其中层高2.8m, 卧室窗高1.6m, 客厅窗高0.5m, 门高2m, 房间总面积为50.9m2。
由文献[5]可知:在同等舒适条件下, 计算地板辐射供暖热负荷时室内计算温度应比对流供暖低2℃, 热负荷仍可按对流供暖计算;或取对流供暖热设计负荷的90%~95%。室内设计温度可按16℃来进行计算。供回水温度分别按55℃和45℃来考虑。围护结构相关传热系数如表1所示。
W/ (m2·K)
3.2 计算结果
根据计算式 (1) ~式 (3) 可算出整个房间所需要的总热负荷为4189W, 每平方米建筑面积耗热量82.3W。房间全天24h需提供能量361.930MJ。户用沼气池按国家标准产气率为0.2~0.25m3/ (m3·d) , 由项目特点可取0.38m3, 则1口10m3的沼气池每天可产3.8m3沼气, 而1m3沼气燃烧产生热量约为20930~25120k J[6], 本文取24000k J来计算, 可算出1口10m3的沼气池一天提供的能量为91.200MJ。因此, 可计算出整个房间的总热负荷若由10m3的沼气池产生的沼气来提供热量, 需3.969口沼气池, 约合4口这样的沼气池就可以满足整个房间热负荷的需要。
3.3 经济性比较
2002年, 一般农村户用沼气投资1口8m3的沼气池在西北和东北地区平均每户总投资3200元, 其他地区平均每户3000元左右[7], 考虑到10m3的沼气池及物价上涨等因素, 按3800元来算, 除去国家补贴1000元及省县补贴500元, 农户只需支付2300元, 4口10m3的沼气池共需9200元使用年限按15a考虑。参考市场价格, 地板辐射供暖造价按60元/m2, 共计3054元, 使用年限按50a考虑。综合考虑沼气供热地板辐射采暖系统使用年限按15a来考虑。
每年运行费用包括燃料费用、设备维护费、电费等。由于人畜粪便、秸秆等产沼气物料可自行收集, 所以可不计入费用;郑州农村地区电价按0.6元/k Wh计算, 设备维护费按系统造价的2%来计算, 这样沼气供热地板辐射采暖系统年维护费平均仅为16.3元, 而家用壁挂式空调年维护费平均也仅为15.0元。郑州设计计算用采暖初日是11月28日, 设计计算用采暖期结束日为3月3日, 采暖时间共计达96d[8]。其中, 用家用壁挂式空调采暖, 由于供暖形式是对流供暖, 不同于地板辐射供暖, 因而室内设计温度按18℃来取, 由式 (1) ~式 (3) , 可计算出整个房间所需要的总热负荷为4588W, 则家用壁挂式空调年运行费用为1811.8元。家用壁挂式空调使用年限按10a来考虑。2种不同方式供暖经济性比较如表2所示。
元
3.4 系统经济性评定
1) 家用空调初投资少, 为沼气供热地板辐射采暖系统的61.2%, 要少投入4754元。
2) 沼气供热地板辐射采暖系统年运行费用仅考虑设备维护费, 平均每年仅为16.3元, 而家用空调年运行费用除平均每年的设备维护费15元外, 主要是用电所消耗的电费1811.8元, 前者仅为后者的0.9%, 相差很大, 这也是采用沼气供热地板辐射采暖系统的优势所在。
3) 由表2可看出, 相比家用空调, 沼气供热地板辐射采暖系统投资回收期仅为3a, 在第十年, 共花费12417元, 家用空调供暖, 花费掉25768元, 前者比后者节省了13351元, 经济效益还是相当可观的。
若根据使用年限和年运行费用, 可计算出沼气供热地板辐射供暖平均每年所需费用833元, 而家用空调供暖平均每年需费用为2577元。前者与后者相比较, 每年所需的费用要少1744元, 该系统按运行15a计算, 节约可达26160元。
4 结论
沼气供热地板辐射采暖系统比家用空调初投资高, 会给农村用户带来一定经济负担, 且需要收集产沼气物料, 耗费一定的劳动力。然而, 投资回收期短, 且经济效益明显。此外, 家用空调仅限用于冬夏2个季节, 沼气除冬季用于供暖外, 其他3个季节也均可用, 可为农户提供生活热水、发电、做饭等方便, 带来更多的效益。
该系统采用清洁能源沼气来供暖, 且属于可再生能源, 不仅减少了对大气造成的污染, 而且经济效益明显, 该供暖模式比文献[9]中太阳能、沼气、燃煤锅炉联合地板辐射供暖模式, 经济效益还要更加明显, 能给用该系统供暖的农户节省更多的钱, 不足的是, 1口沼气池提供的热量有限, 用该系统供暖, 需要建造更多的沼气池才能满足大面积住宅的需求。
由于地板辐射供暖具有很强的蓄热能力, 且热稳定好, 可采取间歇式供暖, 不仅能满足用户对舒适度的需求, 而且可以节省大量能源。
摘要：利用农村农作物资源的优势, 通过沼气供热结合地板辐射供暖, 以郑州某一农村住宅为建筑模型, 经过理论计算分析, 沼气供热地板辐射采暖与家用空调采暖相比, 具有明显的优势, 不仅环保、节约能源, 更具有良好的经济效益, 具有一定的可行性, 对实践中应用这一供暖系统模式提供了参考。
关键词：沼气,地板辐射供暖,家用空调,经济性
参考文献
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[8]黄翔.空调工程[M].北京:机械工业出版社, 2006.
住宅供热 篇5
关键词：供热区,绿色住宅,增量成本,经济效益
1. 概述
1.1 背景
住宅作为人类的主要生活环境,其能耗、污染与当今世界的一个巨大挑战——资源枯竭与环境污染息息相关,因此建筑行业已成为节能减排的重中之重,从2011年开始中国一直是世界上最大的碳排放国和能源消费国。到目前为止,中国的水泥和钢材产量都已经达到世界总产量的50%以上。钢的用量占全社会钢材消费的50% 以上,水泥的用量占全社会水泥消费的60% 以上。我国建筑物在使用过程中的能耗约为建筑材料制造过程能耗的7 ~ 8倍,与发达国家相比,单位建筑面积能耗是其2 ~ 3倍,但我国人均能源资源占有量还不到世界人均水平的1/2。发展绿色建筑尤其在中国是解决建筑、城市可持续发展问题的需要,并被认为是实现绿色社会目标的至关重要途径,属于21世纪历史发展的必然,然而在我国发展绿色建筑是一项更为迫切而艰巨的任务。
1.2 研究对象
公建的业主一般实力较强,且大部分为政府机构,受到的节能减排制约也比较大,所以绿色公共建筑在资金来源与技术使用方面比绿色住宅的情况要乐观很多,因此我们将重点主要放在绿色住宅方面,同时由于寒冷及严寒地区的绿色住宅要比其他地区的成本高出一部分,且与大多数人有着非常紧密的联系。因此本文主要探讨的范围限定为冬季供热区绿色住宅的增量成本回收方式。
2. 当代绿色建筑的发展状况
2.1 欧美发达国家绿色建筑的发展状况
欧美发达国家为鼓励绿色建筑的发展,相继采用了立法促进、经济激励以及行业规范等措施,在绿色建筑的理论和实践方面都取得了较大进展。可持续发展理念在相关立法和政策中有较好的体现,政府提供的经济激励措施也为绿色建筑的推广提供了强有力的支持,相应的激励措施以及行业组织的自我规范也促进了绿色建筑评估体系的完善。但就目前而言,欧盟委员会也承认,欧盟大多数的新建筑并未采用绿色建筑标准,同样美国绿色建筑协会认为虽然已经有相当数量的建筑取得了LEED认证,但这也仅仅是一小部分。
2.2 我 国 绿 色 建 筑 的 发 展状况
我国绿色建筑目前虽然在法律法规、评价体系、技术创新、宣传推广、建设实践等方面已取得了一些成效,但都有待进一步完善,同样发展现状也并不令人满意,无论在政府管理方面,还是开发商与购房者的积极性方面,都有很多阻碍绿色建筑发展的因素。近五年,我国绿色建筑都是每年以翻番的速度向前发展,有的年份甚至达到三倍的增量。虽然绿色建筑已经跨越起步阶段,但其发展前景不在于数量和速度的上升,而是要注重质量的提高。我国大部分绿色建筑还停留在设计标识的阶段,且运行标识占比少于10%,这说明绿色建筑还是非常年轻的事业。区域发展很不平衡,呈现沿海发达城市较快,内陆城市非常缓慢。同时,从各省绿色建筑的排名上看,江苏省遥遥领先,其次是广东、上海、山东、北京、河北、天津、浙江、湖北等地。根据国务院办公厅1号文件,在“十二五”期间,我国要发展超过10亿平方米的绿色建筑。届时我国的绿色建筑将占全球绿色建筑的一半以上,绿色建筑将承担起全国减少碳排放主力军的作用,这就是十二五要达到的目标。
2.3 我国绿色建筑发展过程中的障碍
目前我国绿色建筑开发实践中存在的主要障碍有:绿色建筑设计阶段的节能材料与高额成本;政策执行力度不足;施工过程中的技术难点;项目交付的形式与现场施工改变所涉及的风险;绿色新技术与可再生材料的长期规划与审批程序;对绿色技术缺乏了解;缺乏绿色建筑法规和条例的实施效率;对绿色技术不熟悉,而导致在设计和施工过程中的延误;使用绿色措施中,各利益相关者之间的利益冲突。当前在我国实施绿色建筑的最大的障碍是高额成本的绿色技术。中国绿色建筑项目总投资的平均绿色增量成本为10.9%,与此同时在Kats的分析报告中绝大多数绿色建筑,比传统非绿色建筑和美国本土平均绿色增量成本为1.84% 的绿色建筑还要高出0至7%。其中很大的原因是由于绿色建筑在中国的发展仍处于初始阶段,大多数的绿色技术和绿色产品尚未形成一套完整的、成熟的系统。
3. 购房者如何面对绿色住宅
关于绿色与传统建筑,对我国首次入住绿色住宅的居民,就其满意度、舒适度等方面进行了相关调查,得知居民对绿色住宅的态度相对比较宽容,并能本着绿色建筑的优缺点来进行更全面的综合评价,调查结果表明最好的绿色建筑往往比最好的传统建筑要好,反之亦然,并没充足的证据表明绿色建筑一定比传统建筑更好。一般来说在发展绿色住宅方面,绿色建筑和传统建筑的居民,其支出意愿并没有明显差异,在节能方面都比较强,而在室内空气质量改善、降低噪音水平、扩大景观面积、节约用水等方面则相对较弱。许多公众对于发展绿色建筑的能源效益投资是否是经济、可持续的持怀疑态度,与此同时他们中的很多人还对开发商所宣传的绿色建筑预期收益等并不十分相信。
对于现如今的购房者来说,不管其支付能力有多少,大都具有消费价格选择心理,总是希望付出最少的资金,获得最大的回报。在实际购买绿色住宅的过程中,购房者不仅会在使用初期拿出一笔高出传统建筑不少的资金,也不能迅速的获得绿色建筑所带来的实实在在地收益,比起长期的利好,他们更喜欢短期内能看得见摸得着的收益,这就是大多消费者的短期效应与实用主义倾向心理,进而使得很多购房者更倾向于市场上的传统建筑。同样购房者是否会选择绿色住宅也跟其消费心理预期有关,具有如下特性的人群有积极的消费心理:中西部城市、高学历、年轻、男性、政府机关等单位人群。而居民要形成购买绿色建筑这种低碳消费行为可能与个人需要层次、从众心理、利他主义与生态价值观有关,但是居民形成低碳消费习惯则需要政府、企业和社会组织发挥一定作用:政府引领低碳消费方式、企业主导低碳消费方式、社会组织积极推进低碳消费方式,这样才能让居民稳定地参与低碳消费方式。
4. 开发商如何面对绿色建筑
我国的开发商在施工期间,必须要支付包括投资、能效方面所产生的高于传统建筑的所有费用,虽然在投资绿色商业建筑方面,对开发商来说有明显的积极回报,但在绿色住宅开发当中并不一定能看到这样的结果。市场中单位面积的绿色住宅造价相对绿色商业建筑来说偏高,当绿色住宅预售给购房者时,开发商并没有得到相应的绿色回报,这将会直接导致开发商是否将更多的资金投入到绿色住宅开发当中。研究结果同样揭示了绿色住宅开发商的一个重要窘境,那就是与他们从事绿色商业地产开发的同行相比,支出与收益方面并不匹配,这在进一步发展绿色住宅的过程中,将是一个主要的障碍。目前还未发现相关证据,表明发展绿色建筑能够立即并明显改善绿色住宅开发商的财务状况。然而一些实际证据却表明,至少在短期内绿色建筑的投资不会直接对开发商的财务状况起到积极的作用。开发商的目的是获取最大的经济利益,并且在绿色建筑的初始阶段,相应的市场、材料、技术、政策、法规、管理等都不甚成熟,在面对增量成本并不一定能及时的带来相应的增量效益时,绿色建筑的长效经济优势反而成为了它在市场上发展的障碍。
5. 绿色建筑增量成本及回收方式的理论分析
5.1 绿色建筑增量成本概念
孙大明、邵文晞提出了绿色建筑增量成本的定义为:建设项目按照《绿色建筑评价标准》设计并以星级绿色建筑为目标,在项目建设实施过程中的所导致的成本增加。国外将绿色建筑的增量成本分为软成本、绿色建筑技术成本和认证成本。软成本包括绿色建筑设计成本(绿色咨询费用)、调试费用、申报材料整理费用、模拟分析费用(也有人将认证成本包含在软成本中)。我国的绿色建筑增量成本包括绿色建筑咨询成本、认证成本和绿色建筑技术增量成本。其中绿色建筑咨询成本包括绿色建筑方案设计费用、模拟费用、申报材料整理费用等。另外,认证成本按住房和城乡建设部统一规定收取,目前项目注册费用为1000元,设计标识为5万元,运营标识为15万元,这部分费用主要用于专家评审。最后一部分是绿色建筑技术增量成本,即绿色建筑技术措施产生的增量成本。
5.2 国家政策对绿色建筑的支持及绿色建筑增量成本统计分析
相关研究 结果表明, 政府的干预,特别是对拥护者在经济上的奖励,是利益相关者对绿色建筑的投资产生兴趣的重要驱动力。因此国家各项政策对绿色建筑有着大力的扶持,比如财政的直接经济 支持,2012年4月财政部与住房城乡建设部联合发布了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,提出要建立高星级绿色建筑财政政策激励机制,对二星级及以上的绿色建筑给予中央财政奖励,奖励标准为:二星级45元 /m2(建筑面积,下同),三星级80元 / m2。同时将保障性住房奖励资金兑付给建设单位或投资方,在商业性住宅项目中各地应研究采取措施使购房者成为主要受益对象。单此一项,就使得开发绿色建筑的增量成本缺口大大减小,购房者也同样会受益,政府同时应在容积率、税收政策等方面给予开发商更宽松的政策。以下即为近些年绿色建筑建设的平均增量成本概算统计。
从以上年度可以看出表1、2的统计数据比表3的统计数据增量成本要低很多,因此可知当时的技术成熟度及普及率较低导致投资成本较之后年份大。同时中国建筑科学研究院上海分院绿色与生态建筑研究发展中心的技术总监汤民也曾说过,“我们也可以发现成本增量其实是有很大变化的,认证型的成本增量占到土建成本增量的2.5%,时效型的是6% 到8%, 领先型的 是10%到20% 左右。为什么领先型的是比较大的变化范围呢?因为很多的技术措施需要去尝试,增加的成本也就比较多。”由此可知,一二三星级的绿色建筑的技术增量成本会随着设备价格的下降、过渡技术的使用减少、技术成熟度的提高而逐年降低。基本上绿色建筑50% 左右的成本增量都是集中在节能这个环节,做好节能这个环节,基本上就解决了绿色建筑大部分的技术问题和成本增量问题。
5.3 绿色建筑增量成本回收方式的理论分析
正是基于以上的种种问题,为更好、更快、更有效的在市场中推广绿色住宅,应该鼓励绿色房地产市场引入新兴的创新业务和金融产品,使绿色住宅开发人员能获得相应的预期收益。我们试图来探寻一种能够解决开发商与购房者切身利益的开发模式,绿色住宅存在一个投入与产出的经济效益时间差问题,因此可以运用其后期运营产生的经济效益来弥补其前期增量成本问题。按照谁投资谁受益的原则来分配绿色建筑所产生的经济效益,此时就会出现一种可能:开发商的资金周转速度具有较快的特点,为赚取其本身应得的利益,单独一次性投入并分期来获取绿色建筑增量成本及经济效益的可能性较小,我们暂不考虑这种情况,因此按照以下几种情况来分类讨论:
5.3.1 绿色住宅增量成本投入与经济效益受益主体均为绿色住宅购买者
在购房者一次性支付的绿色建筑增量成本的情况下,购房者虽然并不一定能够在绿色建筑增量成本运营期间得到直接的经济效益,但是在其回收期过后间接的经济效益会显现出来,或者说是购房者在购入绿色住宅之后至建筑消亡前运营中的每一天,均能够得到绿色住宅所产生的经济效益。
5.3.2 绿色建筑增量成本投入与经济效益受益主体分别为开发商和绿色建筑物业管理公司
开发商直接支付绿色建筑增量成本的情况中,当其把绿色住宅出售给购房者时,采取不把绿色建筑增量成本转嫁给购房者,而是把绿色建筑增量成本及其后期收益权一同转给具有绿色住宅物业管理资质的公司,由后者一次性支付开发商前期投入的绿色建筑增量成本,此后每年通过绿色住宅运营的成本节约量来分期抵消绿色建筑的增量成本,绿色住宅的后期收益权归绿色住宅物业管理公司所有。
5.3.3 绿色建筑增量成本投入与经济效益受益主体均为绿色住宅的金融理财产品的购买者
把绿色建筑能够产生的预期增量经济效益做成一种能够带来收益的理财产品或者金融产品,来募集更多的资金用于支付绿色建筑前期增量成本,同时国家政策方面应给予一定力度的支持。具体实施方式可以是以政府主导的,以房地产信托公司作为中间机构,和银行合作做成理财产品来向公众销售,以此来募集资金,或者直接来向银行进行贷款,风险由信托公司来承担,收益由信托公司进行分配。亦可以是其他募集资金的形式。
6. 绿色建筑增量成本运营回收期的分析
6.1 绿色建筑的增量成本运营回收期
根据《工程经济学》中的相关解释,我们可以定义绿色建筑增量成本运营回收期:是指绿色建筑相对于一般建筑而言,用其运营阶段能源消耗的节约量,来补偿其前期建造过程中成本的增加量所需要的年限(当回收期小于等于建筑实际寿命,才有本文所讨论的意义)。
其公式为:
IA为传统建筑的投资额;IB为绿色建筑的投资额;CA为传统建筑的每年运营成本;CB为绿色建筑的每年运营成本,可以是单一的节能、节水、节材等运营成本,也可以是多个或整体的运营成本,本文假定是冬季供热节能;IB-IA就是绿色建筑的增量成本;CA-CB就是绿色建筑的每年运营能耗节省的效益;
每年节热量换算成节煤(气)量Sm=Q(1-α)/H ;
每年供热期节煤(气)费用Sc=Sm×P ;
传统建筑每年供热期耗煤(气)费用S=Q×P /H ;
绿色建筑的每年运营能耗节省的效益CA-CB= Sc=Q×P (1-α)/H=S(1-α) ;
H为标准煤(气)热值 ;Q为供热期普通建筑物耗热量 ;α为绿色建筑节能标准规定值(%) ;P为标准煤(气)的价格(单位:元 / 吨或元 / 立方米);
6.2供热费的成本节约量来分期支付绿色建筑的增量成本而带来的绿色建筑增量成本运营回收期
据相关统计,全国大部分的供热费用都集中在每年18-28元/ 平方米之间(以平均供热时间5个月来计算),我们取24元 / 平方米作为计算基准值,《绿色建筑评价标准》中绿色建筑的节能与能源利用当中的优选项中,对于住宅建筑供热或空调能耗不高于国家批准或备案的建筑节能标准规定值的80%,我们取上限作为计算基准值。经过初步计算,绿色建筑增量成本运营回收期(以2012年奖励标准)如表4所示。
相比中国的建筑寿命,发达国家建筑,像英国的建筑平均寿命达到了132年,法国的102年,美国的也达到了74年,而中国的实际建筑寿命平均在35年。结果完全符合绿色建筑增量成本回收期小于住宅实际平均使用寿命和设计寿命的这一实际情况,说明此种开发模式对冬季供热区绿色住宅有效,且操作容易。单此一项供热节能的收益就能够基本满足绿色建筑的增量成本,如若其他方面的节能也采取类似的措施,那么绿色建筑的增量效益将指日可待。
6.3 以某地实际情况作为案例进行测算来验证以上理论
以兰州市为例,2012年的供热计价以建筑面积计算收取,供热时间为5个月,即本年11月1日至次年3月31日。住宅供热计量价格,居民住宅燃煤供热价格为4. 20元 / 月·平方米,燃气供热价格为3. 30元 / 月·平方米。2013年的燃煤价格调整为5.00元/ 月·平方米,燃气价格调整为4.20元 / 月·平方米。而2014年兰州居民天然气集中供热价格由4.20元 / 月·平方米,调整为5.00元/ 月·平方米,上调0.80元 / 月·平方米,调整幅度为19%。
根据构建的绿色住宅开发模式,经过计算在有政府政策性资金支持的情况下(按照2012年的奖励标准),得出2014年天燃气的绿色建筑增量成本运营回收期一星级的在6-10年,二星级的在1-7年,三星级的在0-14年。而2013年的燃煤的绿色建筑增量成本回收期与2014年天燃气的一致。2013年天燃气的绿色建筑增量成本运营回收期一星级的在8-12年,二星级的在2-9年,三星级的在0-17年。而2012年燃煤的绿色建筑增量成本回收期与2013年天燃气的一致。2012年天燃气的绿色建筑增量成本运营回收期一星级的在10-16年,二星级的在2-11年,三星级的在0-22年。
随着能源的紧缺以及各种成本的增加,在冬季供热区域以天然气和煤为供热原料而产生的取暖费用将会逐年增加,而全国绿色建筑技术提升所带来的增量成本减少,就会使得绿色建筑的增量成本回收期将会越来越短,发展绿色建筑的难度亦随之降低。
7. 结论
绿色建筑增量成本的问题已成为目前发展绿色建筑最大的阻碍之一,至此本文主要从绿色建筑的创新业务与金融产品这一角度来探寻一种能够有效解决开发商与购房者切身利益的开发模式。从绿色建筑的未来增量效益来弥补绿色建筑前期的增量成本问题,仅以供热费作为增量成本回收途径,经过测算绿色建筑增量成本回收期小于住宅实际平均使用寿命和设计寿命,也得出此种绿色住宅开发模式的理论探讨是可行的。而在绿色住宅运营过程中除供热费之外,还有水、电、气以及维护费的绿色增量效益呈现给住户,这将大大缩短绿色建筑增量成本运营回收期的年限。同时如何落实绿色建筑物业管理,来获得更多的绿色建筑运营产生出来的效益。如何让更多的开发商与购房者得到更多的,能够看得见的利益,来扩大绿色建筑的市场,也将是我们所共同面临的重大问题。