農村建筑節(jié)能改造經(jīng)濟分析

農村建筑節(jié)能改造經(jīng)濟分析酒泉地區(qū)冬季寒冷且漫長，晝夜溫差較大，農村既有建筑大都屬于無設計、無正規(guī)圖紙、無有資質的施工單位、無監(jiān)管的設計施工狀態(tài)，經(jīng)調查大多建筑在施工過程中均未采納保溫工程做法，熱損失很大，冬季居民大都采納燃煤取暖，造成了大量的能源鋪張和嚴峻大氣污染。在長達五個多月的冬季里，因室內溫度較低，居民的生活舒適度很差。

本論述調查了酒泉地區(qū)農村住宅節(jié)能和采暖現(xiàn)狀，分析了農村住宅節(jié)能改造的主要指標、經(jīng)濟效益和社會效益，以一棟典型的民居進行了經(jīng)濟效益核算，得出了結論。同時從政府宣揚、監(jiān)管、服務和節(jié)能改造技術應用方面提出了加快農村建筑節(jié)能改造的措施，為本地區(qū)乃至北方寒冷地區(qū)農村民居節(jié)能改造供應了依據(jù)。

1農村住宅的基本現(xiàn)狀

酒泉地區(qū)位于中國西部，屬大陸性干旱氣候，該地區(qū)夏季酷熱干燥，最高溫度度30℃，冬季寒冷漫長，最低氣溫可達-30℃，年均溫3.9℃～9.3℃。經(jīng)普查，酒泉地區(qū)68個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、435個村，涉及農戶162971戶、609066人，住宅149127處，其中：居住平房150240戶，16307923m2，樓房1044幢、459545m2。本地區(qū)農村住宅在建設過程中普遍存在著無規(guī)劃、無設計、施工水平低的問題。由于采納的建筑材料大都是土木或者黏土磚承重，窗戶采納單層玻璃，建筑材料傳熱系數(shù)大，且未實行任何保溫隔熱措施，在長達五個多月的采暖期內，不僅消耗了大量的能源，也對環(huán)境造成了極大的污染，在漫長的冬季居民的生活舒適度較差。

2酒泉地區(qū)農村住房節(jié)能現(xiàn)狀調查分析

經(jīng)調查，酒泉地區(qū)農村住宅的熱損失主要發(fā)生在外墻圍護結構、門窗、屋頂和地面。其中外墻和門窗為熱損失的主要位置，約占總量的80%，依據(jù)熱傳導系數(shù)和熱損失測算，屋頂?shù)臒釗p失約為20%，門窗熱損失量約為30%-40%，外墻熱損失約為40%-50%，地面熱損失約為5%，熱損失途徑圖見圖1所示。

2.1屋頂節(jié)能現(xiàn)狀分析

酒泉地區(qū)農村現(xiàn)有住房中，屋頂主要實行木屋架、預制板、現(xiàn)澆板三種形式。木屋架屋頂結構是最為古老的結構形式，20世紀80年月以前建筑的房屋多采納此結構。木屋架屋蓋是通過檁條和椽形成受力骨架，在其上鋪設稻草或木板，再鋪一層麥秸泥，最上面一層為防水氈形成單坡屋頂，因本地區(qū)降雨量較少，所以一般都不采納弧形屋面瓦排水，經(jīng)測定該屋頂?shù)臒醾鲗禂?shù)為0.99W/（m2?℃）。預制板結構屋頂為在傳統(tǒng)預制板上面鋪設油氈和瀝青形成三氈四油的防水層屋面，因預制板的人傳導力量較大，熱傳導系數(shù)為1.75W/（m2?℃），現(xiàn)澆屋頂采納ABS防水+水泥沙漿找平層（20mm）現(xiàn)澆鋼筋混凝土板做法。該方法做工簡單，造價較高在農村建筑中采納較少，因在結構中缺少保溫層所以熱損較大，熱傳導系數(shù)為1.52W/（m2?℃），由此可知這些傳統(tǒng)屋面熱損大，保溫性能較差，均不能滿意節(jié)能的要求。

2.2墻體節(jié)能現(xiàn)狀分析

在酒泉村鎮(zhèn)，早期民居外墻大都采納土柸墻或者夯土墻外加涂料粉刷，墻體厚度約在400mm,經(jīng)測定其傳熱系數(shù)為1.76W/（m2?℃），20世紀90年月后新建的房屋部分采納了粘土磚外墻加水泥砂漿面層的做法，墻厚有370mm和240mm兩種，其傳熱系數(shù)為1.57W/（m2?℃），近年來新建的建筑部分采納了燒結多孔磚外墻，保溫性能有了肯定的提高。

2.3門窗節(jié)能現(xiàn)狀分析

在傳統(tǒng)的土木結構房屋中，門窗大都采納平開雙扇木門窗，經(jīng)測定木門窗傳熱系數(shù)為4.8W/（m2?℃），木門窗其變形嚴峻和封閉性差等緣由，室內形狀成巨大的熱交換，熱損特別嚴峻，所以熱傳導系數(shù)不能反映實際熱損失量，此類門窗已漸漸退出農村建筑。近年來新建的農村建筑門窗大都采納了單層玻璃塑鋼或者鋁合金門窗，與木門窗相比，因其開啟方式和封閉性熱損較小，但因一般單層玻璃熱阻小使得保溫性能很差，經(jīng)測定，其傳熱系數(shù)在4.7～6.4W/（m2?℃）之間，因此，門窗的節(jié)能改造也成為了重點內容。

3節(jié)能改造的意義

通過對農村建筑進行節(jié)能改造，不僅能制造巨大的經(jīng)濟效益，也能在節(jié)能減排、削減環(huán)境污染、提高生活質量和加快新農村建設方面取得巨大社會效益。

3.1經(jīng)濟效益

除了能帶來巨大的環(huán)境效益和社會效益外，農村既有建筑節(jié)能改造還能帶來巨大的經(jīng)濟效益。本地區(qū)冬季采暖主要采納爐灶燒煤采暖形式，經(jīng)節(jié)能改造后，能源消耗削減到原基礎的約60%，從單個農戶測算，每年能為老百姓削減50%以上的采暖費用。從整個酒泉地區(qū)來看，在現(xiàn)有大約20000000m2農村住宅面積中，一個農戶一個采暖期消耗煤量約為4t，以現(xiàn)行國家節(jié)能改造標準65%來計算，改造后煤耗可削減到1.4t，按2023年煤炭價格600元/t來計算，一個采暖期一戶居民可節(jié)約2.6t煤和1560元錢，在節(jié)能和削減采暖開支方面有巨大的效益。

3.2環(huán)境效益

燒煤小鍋爐和火爐是本地區(qū)農村采暖的最主要的取暖方式，近幾年多地消失了農村包圍城市大氣污染的嚴峻狀況，因農村采暖用煤質量差，劣質且污染嚴峻的煙煤占農村燃煤的約70%，采暖過程中產生大量的的二氧化碳和二氧化硫，按每噸煤排放2.4t二氧化碳、1.68kg二氧化硫、13kg粉塵排放標準，一個約5000戶的小鎮(zhèn)，節(jié)能改造后，每個采暖期可削減二氧化碳排放31200t、二氧化硫排放21840kg、粉塵169000kg，在節(jié)能減排和削減大氣污染方面具有較大的社會效益。

4既有建筑節(jié)能改造的經(jīng)濟分析

4.1節(jié)能改造的投資成本

現(xiàn)以酒泉市某村鎮(zhèn)一典型獨棟民宅為例，該建筑為兩層磚混結構，建筑面積230m2，節(jié)能改造的投資主要有保溫隔熱墻施工、屋面保溫隔熱施工、窗戶改造等費用。改造方案為，窗戶采納增加一層鋁合金窗，維護結構采納外墻保溫措施，屋頂因保溫達標不改造，按目前本地區(qū)市場價格，該建筑改造成本核算見表1所示。從表可以看出，該民宅節(jié)能改造中，材料費用和施工費用共計為21836.8元。

4.2改造后熱耗量及節(jié)煤效益

考慮改造后的傳熱系數(shù)，以采暖期室內溫度18℃，150d采暖期平均溫度-8℃，按《居住建筑節(jié)能設計標準》來計算，改造后圍護結構可以節(jié)省能量18000kW?h，窗戶的改造可節(jié)省5380kW?h。將節(jié)省的能量按下式換算為節(jié)煤效益。G=Qj+Hc+R+1000×P式中：G—節(jié)煤效益;Qj—為節(jié)能量（kW?h）Hc—煤熱值（8.14kW?h/kg）R—轉換系數(shù)（0.7143）P—燃煤市場價（按2023年價格600元/t）。按上式計算得出，該民宅年節(jié)煤效益為1917.3元/年，考慮節(jié)能改造投資成本和節(jié)煤效益，投資回收期約為11年。

5加快酒泉農村既有建筑節(jié)能改造的對策

目前農村地區(qū)節(jié)能改造的瓶頸主要在于農夫技能意識淡薄、政府服務監(jiān)管不到位和投資回收期長等三個方面，所以要加快推動本地區(qū)農村既有建筑節(jié)能改造主要從節(jié)能意識培育、明確改造方向、完善管理機制等三個方面入手。

5.1加大宣揚力度，培育節(jié)能意識

目前,建筑行業(yè)在節(jié)能方面主要對城市建筑在設計、施工、監(jiān)理等方面進行了監(jiān)管，一般民眾對建立節(jié)省型社會還停留在了解層面，將節(jié)能改造對節(jié)省能源、經(jīng)濟可持續(xù)進展、愛護環(huán)境等問題有針對性地進行宣揚。政府要在村鎮(zhèn)公共建筑節(jié)能改造方面進行示范引導，提高全民節(jié)能意識。

5.2把握改造重點，明確改造方向

為推動農村既有建筑節(jié)能改造工作，首先應建立一套具有地域針對性的行業(yè)標準，對農村建筑節(jié)能改造的依據(jù)、標準和節(jié)能改造所要達到的要求進行明確，標準將為政府制定節(jié)能改造的相關政策供應依據(jù)，明確節(jié)能改造的方向。同時，將節(jié)能改造的方向首先放在社區(qū)、學校、醫(yī)院的公共建筑，然后漸漸向民居推廣，建設一批節(jié)能改造項目，做到很好的示范效果，逐步推動農村既有建筑節(jié)能工造工作。

5.3加強節(jié)能管理，完善政府管理機制

當?shù)卣罁?jù)中央出臺的《北方采暖區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造嘉獎資金管理暫行方法》、《財政部、住房和城鄉(xiāng)建設部關于進一步深化開展北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量及節(jié)能改造工作的通知》等政策，理清農村建筑節(jié)能改造的管理機構、明確節(jié)能改造的優(yōu)待政策和申報流程，健全組織管理體系，穩(wěn)步推動區(qū)域內農村建筑節(jié)能改造工作。

農村民居因住戶相對分散，大都采納獨棟的形式，因此熱損失較大，改造回收期較長，但綜合考慮建筑物壽命、冬季舒適度