基于時間價值的保溫系統節能凈現值分析

Analysis on JNPV of Time Value-based Thermal Insulation System

葉曉青，陳金建，楊亮（中機中聯工程有限公司，重慶　400039）

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基于時間價值的保溫系統節能凈現值分析

Analysis on JNPV of Time Value-based Thermal Insulation System

葉曉青，陳金建，楊亮
（中機中聯工程有限公司，重慶400039）

摘要：保溫系統建設成本和運營成本之和為成本值，以最大能耗方案為基準，其他方案相對基準方案的能耗節約值為收益值，以此提出“節能凈現值”概念。該文以重慶市某項目為例，對六種保溫方案的節能凈現值加以計算，結果表明，節能凈現值越大，成本節約越明顯。節能凈現值能夠較為全面的表示保溫系統的成本和收益情況，其大小主要由保溫系統所用砌塊材料的能耗大小決定。

關鍵詞：時間價值；全生命周期；折現；節能凈現值（JNPV）

Abstract:The construction cost and operating cost are the cost value of thermal insulation system. Taking the maximum energy consumption scheme as the baseline, and the energy consumption saving value of other schemes as the earned value, the concept of 'Net present values of energy conservation' (JNPV) is presented. Based on case study of a project in Chongqing, the JNPVs of six insulation systems are calculated. The results show that the greater the JNPV, the greater the cost can be saved. JNPV can reflect the cost and return of thermal insulation system in a relatively comprehensive manner, which are determined mainly by the energy consumption of the block materials adopted in the thermal insulation system.

Keywords:time value; life cycle; discount; net present values of energy conservation(JNPV)

1　概述

目前，我國節能住宅的墻體保溫系統主要為內保溫、外保溫和自保溫，重慶地區最常用的是外保溫和自保溫系統。國內對保溫系統的評價主要以節能率作為考核指標，往往忽略了投入成本和運營后的效益。本文提出“節能凈現值”評價指標，即考慮時間價值，將保溫系統的建設成本、運營成本、運營節約效益綜合考慮折現到項目建設初期，以成本或收益值對項目的保溫系統進行評價。

2　節能凈現值計算方法

2.1保溫系統成本分析

保溫系統的成本包含建設成本和運營成本兩部分（計算式如式1）。其中建設成本僅考慮材料的成本費用和建設人工費（計算式如式2）。

由于重慶地區冬夏兩季采用空調直接進行采暖和供冷，因此運營成本計算僅考慮空調用電費和系統維修養護費，其中維修養護費按建設成本的1％計算（計算式如式3）。

2.2保溫系統收益值計算

保溫系統的收益值指以最大能耗方案為基準，其他方案相對基準方案的能耗節約值（以元為計量單位），用下式表示：

I=I基準-Ii，其中I為能耗收益值，I基準為最大能耗方案成本，Ii為其他方案能耗成本。

保溫系統能耗主要包括保溫材料自身的能耗和項目運營后暖通空調產生的能耗兩部分，用下式表示。

E=E1+E2，其中，E1是保溫材料全生命周期（從原料獲取、產品生產、運輸、使用至拆除）過程的能耗，材料全生命周期能耗系統邊界分析如圖1，E2即運營期間空調耗電能耗。

圖1　材料全生命周期系統邊界分析圖

2.3節能凈現值的計算

節能凈現值反映的是保溫系統的絕對經濟效果指標，即考慮全生命周期不同時間價值，按照行業基準收益率，將計算期內各年的凈效益（成本）折算到建設期初期的現值指標，表達式為：

其中JNPV-節能凈現值；B-效益流入量，本論文中指保溫系統的收益值；C-費用流出量，本論文中指保溫系統的成本值，n-項目計算期（取建筑的使用年限50年），is-社會折現率（根據2006年國家發展與改革委員會和建設部發布的《建設項目經濟評價方法與參數（第三版）》，將社會折現率規定為8％）[1]。

節能凈現值大于0，也可能小于0，凈現值越大，表示成本節約越明顯。

3　計算實例

本文以重慶市某小區2#樓為例，建筑面積14870m2，控制保溫方案節能率為65％～66％。

3.1保溫系統成本分析

（1）自保溫系統

自保溫系統本文選取最常用的蒸壓加氣混凝土砌塊和無機復合燒結頁巖空心磚砌體為例（表1、表2）。

表1　自保溫系統建設成本

表2　自保溫系統運營成本

（2）外保溫系統

外保溫墻體砌體材料選用普通燒結頁巖空心磚砌體和蒸壓加氣混凝土砌塊，保溫材料選取難燃型膨脹聚苯板和巖棉板（垂直纖維）（表3、表4）。

表3　外保溫系統建設成本

表4　外保溫系統運營成本

3.2保溫系統能耗分析

根據重慶大學劉軍、鄭先鳳等人的研究成果，蒸壓加氣混凝土砌塊全生命周期的能耗為2705.28kW·h/m3、普通燒結頁巖空心磚砌體的全生命周期能耗為2994.69 kW·h/m3[2]；根據中機中聯工程有限公司毛偉等人的研究成果，無機復合燒結頁巖空心磚砌體全生命周期的能耗為4560.28kW·h/m3[3]；根據北京工業大學李朱、龔先政等人的研究成果，難燃型膨脹聚苯板的全生命周期能耗值為9.964kW·h/m3，巖棉板（垂直纖維）的全生命周期能耗值為19.50 kW·h/m3[4]。

表5　保溫材料能耗收益值

運營階段的能耗收益值分析如表6。

3.3節能凈現值計算

（1）運營階段凈現值計算

計算期取建筑的使用年限50年，六種保溫方案的現金流量圖如下（圖2-圖7）。

圖2　蒸壓加氣混凝土砌塊現金流量圖

圖3　無機復合燒結頁巖空心磚現金流量圖

圖4　普通燒結頁巖空心磚砌體

圖5　普通燒結頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板現金流量圖+巖棉板（垂直纖維）

圖6　蒸壓加氣混凝土砌塊

圖7　蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板現金流量圖+巖棉板（垂直纖維）

由此計算蒸壓加氣混凝土砌塊自保溫系統的運營成本凈現金值為，

無機復合燒結頁巖空心磚自保溫系統的運營成本凈現金值為，

普通燒結頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統的運營成本凈現金值為，

普通燒結頁巖空心磚砌體+巖棉板（垂直纖維）外保溫系統的運營成本凈現金值為，

蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統的運營成本凈現金值為，

蒸壓加氣混凝土砌塊+巖棉板（垂直纖維）外保溫系統的運營成本凈現金值為，

（2）節能凈現值計算

JNPV=281.66-110.4-183.48=-12.22元/m2

無機復合燒結頁巖空心磚自保溫系統的節能凈現值為：

JNPV=63.51-158.4-185.68=-280.57元/m2

普通燒結頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統的節能凈現值為：

JNPV=0.47-56-178.34=-233.87元/m2

普通燒結頁巖空心磚砌體+巖棉板（垂直纖維）的節能凈現值為：

JNPV=0-78.5-185.44=-263.94元/m2

蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板外保溫系統的節能凈現值為：

JNPV=58.45-55.5-178.83=-175.88元/m2

蒸壓加氣混凝土砌塊+巖棉板（垂直纖維）外保溫系統的節能凈現值為：

JNPV=58.06-77.5-175.52=-194.96元/m2

4　結論

本文以節能凈現值為評價指標，對六種保溫方案的節能凈現值進行計算，結果顯示，JNPV（蒸壓加氣混凝土砌塊）＞JNPV（蒸壓加氣混凝土砌塊+難燃型膨脹聚苯板）＞JNPV（蒸壓加氣混凝土砌塊+巖棉板（垂直纖維）＞JNPV（普通燒結頁巖空心磚砌體+難燃型膨脹聚苯板）＞JNPV（普通燒結頁巖空心磚砌體+巖棉板（垂直纖維）＞JNPV（無機復合燒結頁巖空心磚），節能凈現值越大，成本節約越明顯。

可見，所選用砌塊材料的能耗大小直接決定整個保溫系統的節能凈現值，蒸壓加氣混凝土砌塊以粉煤灰、生石灰、少量水泥、石膏及相關復合輔助材料為原料，經過產品成型、蒸壓養護、硬化等工序制成，由于孔隙率大、導熱系數低，材料的能耗也相對較小。無機復合燒結頁巖空心磚由于比普通燒結頁巖空心磚增加了保溫填料灌裝工序，能耗也比普通燒結頁巖空心磚大。

節能凈現值作為一個新型的全生命周期能耗評價指標，較為全面的考慮了保溫系統的建設成本、運營成本、運營節約效益及時間價值，具有實際應用及參考價值。

參考文獻：

[1]國家發展與改革委員會，建設部.建設項目經濟評價方法與參數[S].第三版.北京：中國計劃出版社，2006：25-26.

[2]劉軍，鄭先鳳，謝小莉，等.加氣混凝土砌塊全生命周期碳排放量的理論與實際分析[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2012（5）: 43-45.

[3]王志慧，王永超，毛偉，等.無機復合燒結頁巖空心磚生命周期碳排放分析[J].新型建筑材料，2013（12）:34-37.

[4]李朱.兩種不同材料外墻外保溫系統生命周期評價[D].北京：北京工業大學，2014.

責任編輯：孫蘇

本埠

重慶促進可再生能源建筑規模化應用

重慶得力于在水源熱泵技術上的資源優勢，在全國率先集中連片地推動可再生能源區域規模化應用，先后承擔了多個國家級示范項目建設，目前開工建設了700余萬m2的可再生能源建筑應用項目，已形成330余萬m2建筑供冷、供熱能力。（華龍網）

作者簡介：葉曉青（1988-），女，山東青島人，研究生，工程師，主要從事綠色建筑工作。

收稿日期：2015-10-16

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.01.013

中圖分類號：TU352.59

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9107（2016）01-0013-04