“双碳”目标下超低能耗建筑造价控制研究.pdf

49PROJECTMANAGEMENT楚理招标投标与造价建设“双碳”目标下超低能耗建筑造价控制研究王丽（上海济光职业技术学院，上海201901)摘要：在当前推进“双碳”目标下，如何实现超低能耗建筑并控制建筑造价成为建筑业界普遍关注的课题。在此基础上提出，通过设计建筑围护结构、采用经济实用的节能建材、安装高效的节能设备、推广均衡可持续的节能措施等途径实现构筑超低能耗的建筑。同时，为降低建筑造价，建议从建筑类型、建筑外形、建筑功能等方面综合考虑建筑的空间布局和功能定位，采用高效的建筑施工技术等实现稳定和控制造价，为“双碳”目标背景下超低能耗建筑造价控制提供思路和途径。关键词：“双碳”目标；超低能耗建筑；造价控制；节能中图分类号：F407.9文献标识码：B文章编号：10 0 7-4 10 4（2 0 2 3）0 7-0 0 4 9-0 30引言在全球气候变化和能源危机的背景下，各国推进低碳经济，我国提出了2 0 36 年“碳达峰”与2 0 6 0 年“碳中和”的目标。建筑业是消耗能源最大的行业之一，同时也是二氧化碳排放量的重要来源。据联合国环境规划署（UNEP）主持的全球建筑建设联盟（GlobalABC）发布的报告，2 0 2 0 年，建筑业占全球最终能源消费量的36%，占与能源相关的二氧化碳排放量的37%。实现低碳、节能、环保的建筑建设已经成为建筑领域关注的热点。超低能耗建筑作为低碳经济的一项重要内容，能够降低建筑能源消耗，促进环保和可持续发展。然而，超低能耗建筑的成本仍然是一个很大的挑战。如何在保证建筑质量和居住舒适度的前提下，控制建筑造价，成为实现超低能耗建筑的重要问题之一。本文旨在探讨“双碳”目标背景下实现超低能耗建筑的技术与措施，以及控制建筑造价的方法和途径。1实现超低能耗建筑的技术与措施1.1建筑围护结构的设计建筑围护结构是建筑物与外界环境分离的重要部分，并且对热传递和保温性能的影响较大。建筑围护结构的设计可以通过调节立面窗户采光面积、提高围护结构的传热系数、采用隔热垫等措施，提高建筑结构的保温性能，从而大幅度降低传导损失和热弥散量，减轻采暖空调负荷。1.2节能建材的使用选择经济实用、性能稳定的节能建材，是实现超低能耗建筑的重要策略。采用高性能隔热材料、高效的节能玻璃、较小传热系数的保温材料等等，可以有效降低建筑物的能耗 。例如，选择具有较高隔热性能和低维护成本的建筑外墙和屋顶材料，并选择具有良好效率和较低成本的光伏组件。同时，需要考虑材料的环境友好性和可持续性。1.3高效节能设备的使用高效节能的建筑设备能够在保证舒适度的前提下实现能源利用最大化。如太阳能电池板、空气能热泵、智能照明系统等以可再生能源为主导的设备，既节能又环保。选择采用哪种系统时，要结合建筑的需求、环境条件和客户的要求等综合考虑，这样才能在保证能耗最低的同时，控制超低能耗建筑的造价 2 。例如，西班牙阿尔梅里亚的太阳能塔采用了先进的太阳能热发电技术，将太阳能转化为电力和热能，建筑物的立面和外墙都采用了太阳能光伏系统，年平均发电效率为15.4%。1.4综合节能措施在实现超低能耗建筑的过程中，采取综合节能措施是非常有必要的。具体可以采用采光、通风、绿植覆盖、蓄热降温、外遮阳和智能控制等综合手段，以减少建筑物的能耗。50PROJECTMANAGEMENT建设招标投标与造价2控制建筑造价的方法和途径2.1空间布局和功能定位的合理调整面临空间和财力限制时，建筑设计和施工过程中调整空间布局和功能定位是非常关键的。采用合理的住宅类型、合理设计建筑空间布局和体量形态、最大限度地利用场地、改进建筑外形和功能性的设计等方式，有助于实现建筑造价降低 3。2.2高效的建筑施工技术采用高效的建筑施工技术和工艺是控制建筑造价的重要策略。合理规划施工顺序、利用数字化技术、采用低碳环保建筑材料、合理控制建筑资源浪费、及时检验及维护等具体措施在现代建筑施工中的应用，可以有效地降低建筑能耗，提高资金利用效率。2.3全过程成本控制的方法建筑物的成本不仅仅是建造的造价，还包括使用成本、保养维护和更新成本。因此，全过程成本控制是实现建筑造价控制的一个重要方法。合理考虑并细致地制定建筑物的使用和维护计划，最大限度地减少运营成本，优化运营管理，是建筑业在实现“双碳”目标背景下超低能耗建筑造价控制的重要环节。2.4其他控制策略(1）政策支持。政府和相关机构可以通过出台政策、提供补贴和奖励等方式支持超低能耗建筑的发展，从而帮助降低建造成本。例如，政府可以制定税收政策，给予建造超低能耗建筑的企业税收优惠；政府还可以提供贷款和资金支持，帮助企业降低建造成本，促进超低能耗建筑的推广和应用。(2）推广应用。推广应用可以改善超低能耗建筑的市场状况，增加市场需求，从而减少制造成本。例如，可以利用各种媒体进行宣传推广，增加超低能耗建筑的知名度和认可度。(3）降低建筑运营成本。超低能耗建筑需要高效的能源管理系统，以确保能源的最大利用和最小浪费。因此，需要考虑运营成本的因素，如能源管理系统的成本、能源成本等。3某商品住宅楼项目案例分析3.1项目概况某工程（以下简称“本工程”）位于上海市，总投资额5亿元，为商品住宅楼项目，主要采用混凝土剪力墙结构体系。本工程1号楼、2 号楼、3号楼为超低能耗建筑。超低能耗建筑面积，如图1所示。按常规容积率计算口径统计的建筑面积（包含3%容积率计算支持的面积）为37 0 8 0 m，不计容建筑面积为10 8 0 m。表1超低能耗建筑面积统计表楼栋号建筑层数/层建筑类型建筑高度/m住宅建筑面积/m126住宅建筑8010711.83225住宅建筑8011780.71326住宅建筑8014587.46合计370803.2空间布局和功能定位本工程通过对体形系数、建筑朝向、室内自然通风与采光等方面进行设计优化，有效减少建筑的能耗，降低维护及运行成本，实现构筑低成本的超低能耗建筑。其住宅均为板式建筑，体形系数优化在0.34 0.36 之间。体形系数与建筑朝向，具体如表2 所示。室内自然通风与采光方面，13号楼总计5个户型，各户型卧室、起居室通风开口面积与房间地板面积的比例优化为8%2 7%，通风开口面积与房间地板面积的比例达到8%以上的要求；各户型卧室、起居室窗地面积比例优化为2 3%4 6%，窗地面积比达到1/6。表2 建筑朝向、体型系数统计表楼栋号建筑层数体形系数建筑朝向1260.36南偏东57 度2250.36东偏南18 度3260.34南向3.3节能保温低碳设计本工程位于上海市，地处夏热冬冷地区。外墙采用保温与结构一体化措施，结合装配式建筑的需求，项目预制式混凝土（PrecastConcrete，PC）墙体采用7 0 mm厚聚氨酯夹心保温材料；非PC墙体采用现浇混凝土硅墨烯免拆保温模板一体化墙体系统，采用断热桥不锈钢连接件；平屋面保温材料采用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，厚度为12 5mm；外窗保温材料采用断热型材三玻两腔低辐射中空窗（充氩气），外门窗设置耐久性良好的暖边间隔条。与传统建筑材料相比，高效节能保温材料可以减少能源消耗和碳排放；较传统建筑材料，造价虽高，但可通过降低材料采购成本、优化建筑节能系统、建立多方合作协同推广低碳、低能耗建筑发展等方法，来降低投资成本。从长期来看，可以获得较大的节能效果和经济效益。3.4装配式施工工艺本工程1号楼、2 号楼、3号楼为装配式建筑，其中1号楼、2 号楼预制率为4 1.2%，3号楼预制率为4 1.7 6%。装配式51.PROJECTMANAGEMENT招标投标与造价建设建筑施工可以缩短工期，提高施工效率，精确控制材料的使用量，减少浪费并提高材料利用率，降低低能耗建筑的推出成本。建筑成本相比传统的施工方式降低10%2 0%。3.5供暖空调与新风系统的优化设计本工程根据建筑物的规模、房间用途和舒适温度等因素设计符合国家能效标准的供暖空调及新风系统。1号、2号、3号楼空调系统采用带地暖的风冷热泵机组及带有高效热回收装置的新风机。卧室、起居室、餐厅设置送风口，起居室、餐厅或走廊设置回风口，每户外墙开洞作为进风口和排风口，从室外获取新风，将热回收后的污浊空气排出室外。新风及排风管道的回风口设置止回阀，保证建筑的气密性。通过优化设计，有效地控制新风、供暖、空调系统的造价，降低建筑物运行成本，达到节约建筑成本的目的。3.6经济性分析本工程共3栋超低能耗建筑，预计增加造价为4 0 2 3万元，单位面积增量成本为1118 元，具体如表3所示。表3增量成本统计表序号技术措施原方案参数超低能耗配量参数工程量单价差/元总价/元三玻两腔中空填充氩气，传热系数K=1.4W/(m?.K);1门窗工程两玻单腔中空填充氩气7560m140010584000阳台、推拉门K=1.8W/mK），气密性8 级单体预制率4 0%，夹芯保温一体板（55mm厚PCPC保温45mm厚EPS保温体板，外页板，7 0 mm厚聚氨酯保温板，2 0 0 mm厚PC墙板）236000m28010018000单体预制率4 0%现浇混凝土硅墨烯免拆保温模板一体化墙体非PC部分（外保温9 5mm硅墨烯+内保温30 mmFTC）3屋面保温60mm厚XPS保温板25mm厚XPS保温板，K=0.3W/（m 2.K)21856m30655680恰回收效率：制冷6 5%，制热7 0%；4全热回收新风系统新风系统360户100003600000温度回收效率：制热7 5%，制冷7 0%5节能照明功率密度国标，5W/m照明功率密度目标值的7 0%以下，3.5W/m360户8002880006势能电梯节能电梯带能量反馈的变频变压VVF运行控制节能电梯7台197701383907空调两联供系统二级能效VRV两联供系统，氟机APF5.0以上360户35000126000008燃气热水器三级能效，地暖燃气炉一级能效，生活热水器360户26009360009太阳能热水器050%户数180户6000108000010验收阶段检测330000合计402300703.7项目经济风险分析本工程外墙采用保温与结构一体化设计，经试验与试点工程效果良好：实现建筑保温与结构一体化施工，节约施工周期，减少构造层次，节约直接造价。超低能耗建筑可以为生活提供一个舒适的健康热环境，同时房屋在使用过程中的能源消耗明显减少，所增加的投资会逐步回收，可直接降低建筑全生命周期中的能源使用成本。项目增量成本较高，但在招采阶段可进行多维度比较，选择最适合的供应商，容积率奖励和专项资金扶持能够覆盖项目的增量成本。容积率奖励分解，如表4 所示。表4 容积率奖励分解表按常规容积率计算口径满足外墙保温一体化及平均传热系数按3%控制的不计容申请不计容计容建筑面积（不包含3%楼栋号统计的建筑面积（包含3%K0.4W/(m.K)要求的外墙面积/m建筑面积限值/m建筑面积/m容积率计算支持面积）/m容积率计算支持的面积）/m110711.831013.82312.00312.0010399.83211780.711063.31343.13343.1311437.58314587.461436.34424.88424.8814162.58合计37080.003513.471080.001080.0036000.004结语本文探究了低能耗建筑成本的控制，包括建筑热性能的优化、节能建材的应用、建筑围护结构的优化和节能设备的应用等方面，并从整个建筑过程中制定严格的成本控制方案。这些措施可以实现低能耗建筑造价控制，为建筑行业的可持续发展提供有益的实践经验。参考文献：1党淑红。高校教学建筑超低能耗技术体系研究 D.天津：天津大学，2 0 18.2蔡倩，朱清宇，张欢.装配式钢结构超低能耗建筑高性能ALC外墙施工技术 .施工技术（中英文），2 0 2 2（5)：33-36.3何成，朱丽，田玮，等.基于低能耗目标的建筑功能布局研究 .建筑学报，2 0 16（增刊1）：155-158.课题项目：上海市教委“新型建筑工业化技术人才培养创新团队”课题论文（A-JG-2023-12）。收稿日期：2 0 2 3-0 6-14作者简介：王丽，硕士，工程师，任职于上海济光职业技术学院。通信地址：上海市宝山区水产路2 8 59 号上海济光职业技术学院。