泡沫混凝土砌塊墻體全生命周期本錢與效益分析

1、泡沫混凝土砌塊墻體全生命周期本錢和效益分析摘要：采納全生命周期本錢和效益分析方式，依照墻體自保溫體系生命周期本錢分析的模型，分析了泡沫混凝土砌塊這種自保溫材料的本錢和效益。結果說明，泡沫混凝土砌塊在夏熱冬冷地域具有十分顯著的綜合經(jīng)濟效益，關于推動我國建筑節(jié)能進展具有重要的現(xiàn)實意義。abstract:Accordingtothecostanalysismodelofthewallself-thermalinsulationsystemlifecycle,adoptlifecyclecost-benefitanalysismethodtoanalysethefoamconcreteblockofh

2、eatpreservationmaterialcost-benefit.Resultsshowthatthefoamconcreteblockinhotsummerandcoldwinterzonehasaverysignificantoveralleconomichastheimportantpracticalsignificancetopromotebuildingenergysavingofourcountry.關鍵詞：泡沫混凝土砌塊，全生命周期，本錢和效益分析，建筑節(jié)能Keyword:foamconcreteblock、lifecycle、cost-benefitanalysis、bu

3、ildingenergysaving地球作為人類生長和活動的環(huán)境，有兩個有限性，一是它所能被利用的資源是有限的，二是它所能容納的污染物也是有限的。隨著工業(yè)化的進展，進入自然環(huán)境的污染物愈來愈多，超出了自然界自身的消化吸收能力，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成極大阻礙。因這人們愈來愈希望有一種方式對其所從事各類活動的資源消耗和環(huán)境阻礙有一個完全、全面、綜合的了解，全生命周期評判確實是目前國際上普遍認同的為達到上述目的的方式。1全生命周期評判l(wèi)聯(lián)合國環(huán)境計劃署（UNEP關于全生命周期評判（LCALifeCycleAssessment）的概念為：“LCA!評判一個產(chǎn)品系統(tǒng)生命周期整個時期，從原材料的提取和加

4、工，到產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝、市場營銷、利用、再利用和產(chǎn)品保護，直至再循環(huán)和最終廢物處置的環(huán)境阻礙的工具?！盠CA作為環(huán)境治理的有力工具，能夠增進整個社會系統(tǒng)的可持續(xù)進展。全生命周期劃分為以下幾個時期：（1）部品原材料制備與采購時期；（2）部品生產(chǎn)時期；（3）部品運輸、安裝利歷時期；（4）部品拆卸、回收處置時期。具體見圖1:圖1建筑部品生命周期時期劃分目前有很多學者用全生命周期本錢分析(LifeCycleCostAnalysis,LCCA的方式研究建筑領域的問題，如分析圍護結構保溫、分析暖通空調系統(tǒng)。全生命周期本錢依照不同的時期能夠分為生產(chǎn)本錢、建造本錢、利用本錢、處置本錢。(1)生產(chǎn)本錢：研發(fā)本錢、

5、原材料本錢、能源消耗本錢、生產(chǎn)設備折舊本錢、人工本錢、包裝運輸本錢等；(2)建造本錢：施工設備折舊本錢、材料本錢、人工本錢、施工能耗本錢、運輸本錢、治理本錢、資金本錢、不可預見風險本錢等；(3)利用本錢：運行本錢、保護保養(yǎng)本錢等；(4)處置本錢：回收本錢、廢棄處置本錢、污染處置本錢等。2外墻全生命周期年空調運行費用計算墻體自保溫體系是指依照必然的建筑構造，采納節(jié)能型墻體材料及配套砂漿使墻體的熱工性能等物理性能指標符合相應標準的建筑墻體保溫隔熱技術體系。由于墻體自保溫體系具有與建筑同壽命、維修簡單方便的特點，為簡化計算，全生命周期本錢只考慮了生產(chǎn)本錢、建筑本錢和運營保護本錢。本文通過單位面積不透

6、明圍護結構的年采暖空調總費用動身，再結合生產(chǎn)本錢和建筑本錢，進行墻體自保溫體系全生命周期本錢分析。外墻年度總負荷的計算一般來講，單位建筑面積能耗可用式(1)進行計算：QE=K-AT(1)其中：QE單位建筑面積能耗，W/m；K外圍護結構平均傳熱系數(shù)，W/r2i-K;T室內外溫差，Ko本文只分析建筑外墻的能量損失，采納采暖度日數(shù)及空調度日數(shù)進行外墻傳熱負荷簡化計算，得出單位面積外墻年度總傳熱負荷計算公式1:Ql=KX(HDD18+CDD26)24/1000(2)其中：Q單位面積外墻年度總傳熱負荷，kWh/吊；k外圍護結構平均傳熱系數(shù)，w/mkHDD18采暖度日數(shù)，C?d;CDD26空調度日數(shù)，C?

7、do單位面積外墻年空調總費用以夏熱冬冷地域為例進行計算。在夏熱冬冷地域，一樣居住建筑采納熱泵空調進行夏日制冷和冬季供熱。因此，單位面積外墻在采暖期和制冷期的年空調運行費用計算別離為2: TOC o 1-5 h z Ca=C+Cs(3)Cw=CEXKXHDD18EER(4)Cs=GXKXCDD26COP(5)其中：Ca單位面積外墻年空調運行費用，元/m2；Cw-單位面積外墻冬季空調運行費用,元/m2；Cs單位面積外墻夏日空調運行費用，元/m2；Ce本地居民生?S用電價錢，元/kWh;COP熱泵空調制冷系數(shù)；EER熱泵空調制熱系數(shù)。假設考慮資金本錢，那么全生命周期內單位面積外墻要花費的空調運行費用

8、C初8:Ct=CaX(1+I)N-1/I(1+I)N(6)其中：Ct全生命周期內單位面積外墻要花費的空調運行費用，元/m2；I銀行貼現(xiàn)率，%N全生命周期年限，年。3泡沫混凝土砌塊墻體全生命周期本錢與效益分析泡沫混凝土砌塊屬于墻體自保溫體系的一種材料，采納復合發(fā)泡生產(chǎn)工藝及設備進行生產(chǎn)，有廣漠的應用前景和龐大的市場需求?，F(xiàn)中高層建筑多采納的框架結構，為減輕建筑物負荷需要采納輕質墻體砌塊，從而給利用工業(yè)固體廢料生產(chǎn)保溫輕體砌塊提供了一個較大的市場契機，尤其在經(jīng)濟發(fā)達地域及城市，已有較多的建筑采納輕體混凝土砌塊。泡沫混凝土砌塊生產(chǎn)本錢建筑材料的生產(chǎn)本錢一樣包括研發(fā)本錢、原材料本錢、能源消耗本錢、生產(chǎn)

9、設備折舊本錢、人工本錢、包裝運輸本錢等。為了簡便計算，忽略了泡沫混凝土砌塊的研發(fā)本錢和設備折舊本錢，要緊考慮原材料本錢、包裝運輸本錢、人工費、水電費、稅收及其它雜費，泡沫混凝土砌塊的生產(chǎn)本錢C為：C=原材料本錢+包裝運/&本錢+人工費+水電費+稅收+其它雜費（7）泡沫混凝土砌塊墻體的建造本錢建筑外墻的建造本錢通常包括施工設備折舊本錢、材料本錢、人工本錢、施工能耗本錢、運輸本錢、治理本錢、資金本錢、不可預見風險本錢等。由于泡沫混凝土砌塊墻體是由必然的墻體構造方法、泡沫混凝土砌塊及配套砂漿等組成的一個完整體系，因此整個體系的建造本錢不但包括泡沫混凝土砌塊，也包括構造柱、梁、抹面砂漿、砌筑砂漿、拉結

10、筋等輔助材料。為簡化計算，泡沫混凝土砌塊墻體的建造本錢計算只考慮泡沫混凝土砌塊材料本錢和施工費用，忽略了其它的相關本錢，因此單位面積泡沫混凝土砌塊外墻的建造本錢G為：C0=Ci+CN（8）其中：CM-單位面積泡沫混凝土砌塊墻體材料價錢，元/m2;Cn-單位面積泡沫混凝土砌塊墻體施工費用，元/m2。泡沫混凝土砌塊墻體的利用本錢泡沫混凝土砌塊外墻具有與建筑同壽命、維修簡單方便的特點，因此其利用本錢只考慮在全生命周期內空調運行的耗能總費用，即本文公式（6）。泡沫混凝土砌塊墻體全生命周期本錢及經(jīng)濟效益以一棟重慶地域的高層住宅建筑為例，具體分析泡沫混凝土砌塊墻體全生命周期本錢及經(jīng)濟效益。該建筑依照節(jié)能率

11、65%標準設計，框架結構，地下1層，地上24層，層高為；節(jié)能建筑面積約為26670m，建筑體積約為93050m，建筑外表面積約為12550m2,建筑體形系數(shù)為，各朝向的窗墻面積比為：南、北向，東、西向。本文以建筑外墻系統(tǒng)為分析對象，并選取外墻采納傳統(tǒng)做法的基礎建筑作為對照評定對象。假設其它節(jié)能方法均相同，并忽略壽命周期中所發(fā)生的與分析無關或關系不緊密的本錢。兩種建筑的外墻構造做法如表1所示。由于墻體自保溫體系具有和建筑物同壽命的特點，假設建筑物有效利用期限為50年，那么全生命周期年限取50年。本案例分析中所利用的折現(xiàn)率為名義折現(xiàn)率r。其中，基準折現(xiàn)率取7%,通貨膨脹率取8%,能源的平均貨幣貶值

12、率取%,那么名義折現(xiàn)率為7.75%。此折現(xiàn)率確實是進行全生命周期分析時采納的折現(xiàn)率。依照重慶現(xiàn)行居住建筑節(jié)能65%設計標準，重慶主城區(qū)的HDD1取1073cd,CDD2取241cd,家用熱泵空調的COP口EEFfi都為，居民用電價錢為元/kWh?？紤]到一般居民在采暖期和制冷期空調運行時刻比理論的24小時少得多，本文設定為8小時。計算結果見表2。表1節(jié)能建筑與基礎建筑外墻建設本錢對照表建筑類型外墻系統(tǒng)構造做法平均傳熱系數(shù)建設成本（元/m2）基礎建筑20厚1:混合砂漿(m2-K)250厚鋼筋混凝土墻20厚1:混合砂漿節(jié)能建筑（65%節(jié)能標準）20厚l:混合砂漿(m2-K)300厚泡沫混凝土砌塊20

13、厚1:混合砂漿表2兩種類型建筑外墻全生命周期本錢和收益對照（單位：元/m）成本項目費用凈現(xiàn)值節(jié)能建筑基礎建筑建設成本空調運行成本全生命周期成本空調節(jié)能收益-全生命周期收益-4結論通過對泡沫混凝土砌塊墻體的全生命周期本錢與效益分析，可知墻體采納泡沫混凝土砌塊作為自保溫體系，相較未采取保溫節(jié)能方法的一般外墻做法，具有較明顯的綜合經(jīng)濟效益。泡沫混凝土砌塊的原材料散布十分普遍，可選用水泥、河沙等為要緊原材料，也可依照本地情形當場取材，選用粉煤灰、礦渣粉、石粉、高爐水渣、尾礦砂、加氣碎渣等工業(yè)廢棄物為原材料，既能夠治理污染、節(jié)省排污資金、愛惜環(huán)境和耕地，又可將粉煤灰等工業(yè)廢料作為資源再利用，為企業(yè)制造超級可觀的經(jīng)效益。以年產(chǎn)2萬立方米泡沫混凝土砌塊計算，年可處置粉煤灰萬噸，為電廠節(jié)約排污資金75萬元，制造經(jīng)濟效益300萬元；假設與等量的實心粘土磚相較，可節(jié)約標準煤380僚噸，愛惜耕地10僚畝，所產(chǎn)生的社會效益是龐大的，將遠遠超過企業(yè)的經(jīng)濟效益。參考文獻：1KemalComakli,BedriYuksel.OptimuminsulationthicknessofexternalwallsforenergysavingJ.AppliedThermalEngineering,2003,23:473-479.2董孟能，田學春，呂忠.墻體自保溫體系生命周期本錢及經(jīng)濟效益分析J.