2023年基于价值工程低碳建筑研究.docx

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1、2023年基于价值工程低碳建筑研究摘要:当今,低碳建筑已成为国际建筑主流趋势,向绿色低碳建筑转型,实现建筑业对环境低碳排放是我国建筑业可持续发展的必由之路。因此如何在成本控制范围内,选择合适的建筑节能材料和建筑节能技术变得尤为重要。这不仅要求我们提高技术水平以降低能耗,同时从管理学角度要求对各种建筑节能方案进行选择,从而找出最优方案。本文从建筑节能方案的经济效益,环境效益,社会效益等角度出发,运用价值工程理论对建筑中能耗进行分析比较,从而帮我们选择最优的技能方案。同时,本文还从管理学角度分析了中国目前发展低碳建筑的必要性与不足。Abstract: Today, low-carbon build

2、ing has become the main trend of international construction, building low-carbon transition to the green , low carbon emissions on the environment to achieve the construction industry is the only way for Chinas sustainable construction industry. Therefore, how to control the cost and select suitable

3、 building materials and building energy saving technology has become particularly important. This not only requires us to improve the technical level to reduce energy consumption , while requests from a management point of view on various building energy conservation program options to find optimal

4、solution. This paper from the view of the economic benefits, environmental benefits, social benefits of building energy conservation programs, using value engineering theory, analyzes and compares the energy consumption of buildings to help us choose the best program . At the same time, this article

5、 from a point of view of management analyzes the necessity and limitation of the current development of low carbon building in China.关键词:低碳建筑;价值工程;建筑节能Key words: low-carbon building; value engineering; building energy efficiency中图分类号:TU-9 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2023)26-0061-020引言目前,一个经常被忽略的事实是:建筑在二氧化

6、碳排放总量中,几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。在发展低碳经济的道路上,建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。为了解决这个问题,世界上各主要工业国家都针对二氧化碳减排做出了自己的规定,更在世界环境大会上订立二氧化碳减排的协议书。在此背景下诞生的低碳经济的新思路,也由于其广阔的前景和优势,被很多国家所采纳和研究。低碳经济,正如字面理解的一样,正是以减少二氧化碳排放为目的的经济发展思路。这包括对于新能源的开发利用,对传统能源结构的调整和优化,以及新型低碳材料的开发和利用,以及节能减排,增进绿色环保等等。低碳建筑在现阶段已经有了较快的发展,尤其是在西方等国家,对于低碳建筑的研

7、究已经到了试用阶段,当然在我们国家。早在2023年的时候,国家的十一五规划中就明确提出到2023年,将使单位GDP能耗比2023年降低20%的目标。当然,中国低碳建筑的发展还需要有一套符合中国实际的可操作的标准,同时也应辅有相应的政策支持。当然,我们也应该针对我国的国情,做出符合国情的建筑。1低碳建筑的设计1.1 发挥原则节省能源固然很吸引人,但由于节省能源的效果往往要到很长一段时间之后才显现出来,所以,考虑到成本的增加,人们在选择建筑思路时,往往都会选择当前更为便宜的方法,也正是这种思路在很长时间内阻碍了低碳建筑的发展。但是,在一些对能源格外重视的的国家,比如德国和日本,这项技术已经有了应用

8、。日本的建筑公司给出的数据显示,如果客户选择全部菜单,增加的建筑投入在总成本的5%左右,能取得30%40%的减排效果。低碳建筑的主要目的还是显而易见的,就是在略微提高成本的情况下,大幅度的提高功能价值。这也和价值工程的理论不谋而合。下面的公式代表了价值工程的基本理论。V=F/C(1)上式中V为价值,F为功能,C为成本。也就是说,一个研究对象的价值大小取决于它的功能与成本的比值。换而言之,成本低且功能好的物品就具有很大的价值。这也符合我们日常生活中的概念,比如常被提到日程上的性价比概念,当你在选购一件产品的时候,最理想的选择当然是那些性价比最高的产品,这也是商家在生产产品时的首要目标。降低成本,

9、而又能保证功能上的需求,当然就提高了产品的价值。在低碳建筑中,这个价值公式也是可以得到体现的。比如,在增加了少量成本之后,能源的利用率大幅升高,二氧化碳的排放量大幅减少,这在我们看来是一个很有价值的改进。这其中最典型的例子,发生在北美的一栋市中心的高层建筑,仅仅在外墙的增加了一层玻璃窗,改善了楼层的密封性,更换了空调系统,就将本建筑的EPC(经济与计划委员会)指数从E提高到了B,且CO2量降到了43千克CO2/平方米/年,这样的通过对老建筑的改造达到降低二氧化碳排放量的方法已经有了较多的应用,且效果显著。同时对于新建建筑的设计也更加重视减少二氧化碳的排放。这也是目前国内外专家研究的热点问题。1

10、.2 设计方案要想设计好一个新型低碳建筑,一些必备事项是要注意的,其中主要包括以下几个部分:1.2.1 理解这个建筑的功能和能源构成对于一个设计师来说,最为重要的是先要理解所要设计建筑的能源构成,比如它主要的燃料是什么,最好能知道他的供暖,供冷,采光等等过程。只有知道了这些过程,设计师才能准确的把握核心问题,找到降低二氧化碳排放的主要手段。因为二氧化碳的排放并不是所有消耗的简单相加,它是一个有比例因数存在的对象,只有找到影响因子最高的那一部分,才有可能设计出最佳的方案。1.2.2 利用房屋的结构和组织来减少能量需求设计师应该充分利用房屋的结构和对各部分的组织来达到降低房屋能量需求的目的,比如可

11、以利用房屋本身的结构来减少供暖和照明的消耗。充分利用日照的能量来提供以上能源,能很大程度上减少能量消耗。1.2.3 关注绝缘和空气密封性这个看似不重要的问题其实对于建筑的减排有着十分重要的意义。特别是当使用了空调系统之后,良好的密封性将使室内的空调更加节能。但不同的建筑又有不同的要求,家庭住房往往是需要使热量保持在屋内不被散发掉,而办公楼往往希望排掉多余的热量,尤其是在夏季。1.2.4 需要使用效率尽可能高的室内设备室内设备的工作效率高低将直接一项建筑节能减排的能力,比如空调的选用时,尽可能选用效率高的中央空调,这能在夏季,用空调高峰期时,极大地减少用电量,从而实现低碳。1.2.5 设计能源损

12、耗监控系统这一点往往是容易被忽略的,但这一点尤为重要。在用户使用建筑能源的时候,通过观测能源损耗情况,或者二氧化碳排放情况,我们就能直观的了解现在的能源配置是否是最适合的。这也有利于我们在建筑建成之后的使用中,自己调节能源系统到一个最佳状态。1.2.6 使用可循环的能源系统这种能源系统,是将能源循环利用,即最大限度的减少能源浪费的方法,如果这种方法能够被很好的实现。建筑的二氧化碳排放量将得到一个实际的减少。1.3 低碳建筑的案例在功能分析的基础上,通过确定功能系数和成本系数,最终确定价值系数,根据价值系数来选择最优的建筑节能方案。1.3.1 功能系数的确定根据表1所划分的等级标准进行分级评定,

13、再按照层次结构图由下至上逐层加权求和确定各个方案的总功能评价得分,再根据公式(2)得出各方案的功能评价系数。FI=FF i=1,2,n(2)1.3.2 成本系数的确定建筑节能要求从全寿命周期的视角进行考虑,因此,建筑节能方案的成本主要包括建设期建设费用、使用期运营费用两个部分。因此从全寿面周期成本考虑,根据工程经济学的原理,可按社会折现率将运营费用折现为当期成本。计算公式如下:C = I + f(P/A,i,N)(3)式中,I 为初始投资额;f 为年度日常运营费用。得到各方案的寿命周期成本后,根据下列公式算出各方案的成本系数。CIi=CCi=1,2,n(4)1.3.3 价值系数的确定价值系数的

14、高低是评判方案价值的关键。价值系数等于功能系数与成本系数之比。其中,取价值系数最大的方案为最优方案。现有一栋北方地区的高层办公楼,设计单位提出甲、乙、丙三套建设方案进行选择,建筑的使用年限为70年,具体技术经济指标如下:甲方案初始投资85000万元,采暖空调设备年度的运营费用约为95万元;乙方案初始投资75000万元,采暖空调设备年度的运营费用约为115万元;丙方案初始投资65000万元,采暖空调设备年度的运营费用约为135 万。根据评价模型对3个方案进行评价,先进行价值工程的功能分析,确定需要评价的功能指标。对各个节能方案根据表1所确定的等级评分,采用5 分制,各分值乘以权重得到功能加权得分

15、。F 甲1 = 0.5465 + 0.4544 = 4.546F 甲2 = 0.1904 + 0.2434 + 0.2044 + 0.2304 + 0.0754 + 0.0574 = 4.17F 甲3 = 0.7565 + 0.2425 = 4.95F 甲 = 0.104F 甲1 + 0.346F 甲2 + 0.55F 甲3= 4.6633同理可得到,F 乙 = 4.1241,F 丙 = 3.4654取社会折现率为8%,计算两个方案的全寿命周期成本:C甲 =9795万元,C乙= 9095万元,C丙 = 8394万元。计算各方案价值系数,甲方案的价值系数最高,因此在建筑节能方案比选时选择甲方案为

16、最优方案。2低碳建筑在中国发展必要性与问题中国拥有世界上最大的建筑市场,全国建筑总面积已经超过400亿平方米,而且今后我国每年新增建筑面积将达到1620亿平方米,到2023年将新增建筑面积近200亿平方米。随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高,中国建筑能耗还将持续增加,并将成为总能耗中举足轻重的角色。低碳建筑目前正在全世界快速发展,我国也对于节能减排更加重视,在建造新型建筑时,建设这种新型低碳住宅将具有广阔的前景,这也将在更远的将来极大地减少二氧化碳的排放,从而减少能源的使用。无疑,低碳建筑具有几大关键优势,有利于提升地产价值;降低运营业主和租户的日常成本,如水电,设施维护时间和经费等;

17、更好的彩光自然通风带来的优于空调系统的空气质量;以及发展低碳建筑带来的社会赞誉。因此在低碳经济之下,中国作为世界最大的建筑工地,节能建筑是国内房地产发展的必然趋势和未来潮流。低碳建筑在中国的发展谁来埋单?就节能建筑而言,目前在低碳建筑开发过程中最严重的问题莫过于消费者,开发商,设计者,投资商这四者之间相互推卸责任,消费者抱怨建筑本身没有提供节能设施和条件;设计者抱怨开发商没有相关要求;开发商说投资者资金不够充足;而投资者会说消费者没有节能减排的需求。如此往复循环,就造成了当今低碳节能建筑发展缓慢。节能建筑的推行,不能因为推卸或者价格推涨而因噎废食。相反,应着力开发更为实惠的节能建筑材料,降低节

18、能建筑的成本。我相信在政府政策使能源价格和碳排量成本不断提高的压力下,租户和业主将倾向于选择低碳环保的建筑设施,从而迫使开发商和投资者致力于中国低碳建筑的长期发展。参考文献:1林豪孟.建筑节能评价标准浅析.福建省暖通空调2023年学术年会论文资料集,2023.2杨红霞,戴天兴.建筑节能的多角度评价理论与实例分析J.节能技术,2023,24(4):312-315.3建筑物理中心节能研究所德国建筑节能新标准与俄罗斯标准的比较,2023年北京会议讲稿.4郎四维.我国居住建筑节能设计标准的现况与进展J.建筑节能,2023,(40).5彦启森,赵庆珠合编.建筑热过程M.中国建筑工业出版社,2023.6冯雅.夏热冬冷地区节能建筑围护结构的热工设计J.建筑节能,2023,(32).7朱玉涛,陈军然,沈建良.价值工程在工程项目方案评选中应用J.建筑管理现代化,2023,(1):49-51.8西安建筑科技大学等.建筑物理M.中国建筑业出版社,2023.9Buildings Department ode of Practice for Overall Thermal Transfer Value in Building 2023.10ASHRAE Handbook of Fundamentals 1999.