泡沫混凝土砌块墙体全生命周期本钱与效益分析

1、泡沫混凝土砌块墙体全生命周期本钱和效益分析摘要：采纳全生命周期本钱和效益分析方式，依照墙体自保温体系生命周期本钱分析的模型，分析了泡沫混凝土砌块这种自保温材料的本钱和效益。结果说明，泡沫混凝土砌块在夏热冬冷地域具有十分显著的综合经济效益，关于推动我国建筑节能进展具有重要的现实意义。abstract:Accordingtothecostanalysismodelofthewallself-thermalinsulationsystemlifecycle,adoptlifecyclecost-benefitanalysismethodtoanalysethefoamconcreteblockofh

2、eatpreservationmaterialcost-benefit.Resultsshowthatthefoamconcreteblockinhotsummerandcoldwinterzonehasaverysignificantoveralleconomichastheimportantpracticalsignificancetopromotebuildingenergysavingofourcountry.关键词：泡沫混凝土砌块，全生命周期，本钱和效益分析，建筑节能Keyword:foamconcreteblock、lifecycle、cost-benefitanalysis、bu

3、ildingenergysaving地球作为人类生长和活动的环境，有两个有限性，一是它所能被利用的资源是有限的，二是它所能容纳的污染物也是有限的。随着工业化的进展，进入自然环境的污染物愈来愈多，超出了自然界自身的消化吸收能力，对生态环境和人类健康造成极大阻碍。因这人们愈来愈希望有一种方式对其所从事各类活动的资源消耗和环境阻碍有一个完全、全面、综合的了解，全生命周期评判确实是目前国际上普遍认同的为达到上述目的的方式。1全生命周期评判l联合国环境计划署（UNEP关于全生命周期评判（LCALifeCycleAssessment）的概念为：“LCA!评判一个产品系统生命周期整个时期，从原材料的提取和加

4、工，到产品生产、包装、市场营销、利用、再利用和产品保护，直至再循环和最终废物处置的环境阻碍的工具。”LCA作为环境治理的有力工具，能够增进整个社会系统的可持续进展。全生命周期划分为以下几个时期：（1）部品原材料制备与采购时期；（2）部品生产时期；（3）部品运输、安装利历时期；（4）部品拆卸、回收处置时期。具体见图1:图1建筑部品生命周期时期划分目前有很多学者用全生命周期本钱分析(LifeCycleCostAnalysis,LCCA的方式研究建筑领域的问题，如分析围护结构保温、分析暖通空调系统。全生命周期本钱依照不同的时期能够分为生产本钱、建造本钱、利用本钱、处置本钱。(1)生产本钱：研发本钱、

5、原材料本钱、能源消耗本钱、生产设备折旧本钱、人工本钱、包装运输本钱等；(2)建造本钱：施工设备折旧本钱、材料本钱、人工本钱、施工能耗本钱、运输本钱、治理本钱、资金本钱、不可预见风险本钱等；(3)利用本钱：运行本钱、保护保养本钱等；(4)处置本钱：回收本钱、废弃处置本钱、污染处置本钱等。2外墙全生命周期年空调运行费用计算墙体自保温体系是指依照必然的建筑构造，采纳节能型墙体材料及配套砂浆使墙体的热工性能等物理性能指标符合相应标准的建筑墙体保温隔热技术体系。由于墙体自保温体系具有与建筑同寿命、维修简单方便的特点，为简化计算，全生命周期本钱只考虑了生产本钱、建筑本钱和运营保护本钱。本文通过单位面积不透

6、明围护结构的年采暖空调总费用动身，再结合生产本钱和建筑本钱，进行墙体自保温体系全生命周期本钱分析。外墙年度总负荷的计算一般来讲，单位建筑面积能耗可用式(1)进行计算：QE=K-AT(1)其中：QE单位建筑面积能耗，W/m；K外围护结构平均传热系数，W/r2i-K;T室内外温差，Ko本文只分析建筑外墙的能量损失，采纳采暖度日数及空调度日数进行外墙传热负荷简化计算，得出单位面积外墙年度总传热负荷计算公式1:Ql=KX(HDD18+CDD26)24/1000(2)其中：Q单位面积外墙年度总传热负荷，kWh/吊；k外围护结构平均传热系数，w/mkHDD18采暖度日数，C?d;CDD26空调度日数，C?

7、do单位面积外墙年空调总费用以夏热冬冷地域为例进行计算。在夏热冬冷地域，一样居住建筑采纳热泵空调进行夏日制冷和冬季供热。因此，单位面积外墙在采暖期和制冷期的年空调运行费用计算别离为2: TOC o 1-5 h z Ca=C+Cs(3)Cw=CEXKXHDD18EER(4)Cs=GXKXCDD26COP(5)其中：Ca单位面积外墙年空调运行费用，元/m2；Cw-单位面积外墙冬季空调运行费用,元/m2；Cs单位面积外墙夏日空调运行费用，元/m2；Ce本地居民生?S用电价钱，元/kWh;COP热泵空调制冷系数；EER热泵空调制热系数。假设考虑资金本钱，那么全生命周期内单位面积外墙要花费的空调运行费用

8、C初8:Ct=CaX(1+I)N-1/I(1+I)N(6)其中：Ct全生命周期内单位面积外墙要花费的空调运行费用，元/m2；I银行贴现率，%N全生命周期年限，年。3泡沫混凝土砌块墙体全生命周期本钱与效益分析泡沫混凝土砌块属于墙体自保温体系的一种材料，采纳复合发泡生产工艺及设备进行生产，有广漠的应用前景和庞大的市场需求。现中高层建筑多采纳的框架结构，为减轻建筑物负荷需要采纳轻质墙体砌块，从而给利用工业固体废料生产保温轻体砌块提供了一个较大的市场契机，尤其在经济发达地域及城市，已有较多的建筑采纳轻体混凝土砌块。泡沫混凝土砌块生产本钱建筑材料的生产本钱一样包括研发本钱、原材料本钱、能源消耗本钱、生产

9、设备折旧本钱、人工本钱、包装运输本钱等。为了简便计算，忽略了泡沫混凝土砌块的研发本钱和设备折旧本钱，要紧考虑原材料本钱、包装运输本钱、人工费、水电费、税收及其它杂费，泡沫混凝土砌块的生产本钱C为：C=原材料本钱+包装运/&本钱+人工费+水电费+税收+其它杂费（7）泡沫混凝土砌块墙体的建造本钱建筑外墙的建造本钱通常包括施工设备折旧本钱、材料本钱、人工本钱、施工能耗本钱、运输本钱、治理本钱、资金本钱、不可预见风险本钱等。由于泡沫混凝土砌块墙体是由必然的墙体构造方法、泡沫混凝土砌块及配套砂浆等组成的一个完整体系，因此整个体系的建造本钱不但包括泡沫混凝土砌块，也包括构造柱、梁、抹面砂浆、砌筑砂浆、拉结

10、筋等辅助材料。为简化计算，泡沫混凝土砌块墙体的建造本钱计算只考虑泡沫混凝土砌块材料本钱和施工费用，忽略了其它的相关本钱，因此单位面积泡沫混凝土砌块外墙的建造本钱G为：C0=Ci+CN（8）其中：CM-单位面积泡沫混凝土砌块墙体材料价钱，元/m2;Cn-单位面积泡沫混凝土砌块墙体施工费用，元/m2。泡沫混凝土砌块墙体的利用本钱泡沫混凝土砌块外墙具有与建筑同寿命、维修简单方便的特点，因此其利用本钱只考虑在全生命周期内空调运行的耗能总费用，即本文公式（6）。泡沫混凝土砌块墙体全生命周期本钱及经济效益以一栋重庆地域的高层住宅建筑为例，具体分析泡沫混凝土砌块墙体全生命周期本钱及经济效益。该建筑依照节能率

11、65%标准设计，框架结构，地下1层，地上24层，层高为；节能建筑面积约为26670m，建筑体积约为93050m，建筑外表面积约为12550m2,建筑体形系数为，各朝向的窗墙面积比为：南、北向，东、西向。本文以建筑外墙系统为分析对象，并选取外墙采纳传统做法的基础建筑作为对照评定对象。假设其它节能方法均相同，并忽略寿命周期中所发生的与分析无关或关系不紧密的本钱。两种建筑的外墙构造做法如表1所示。由于墙体自保温体系具有和建筑物同寿命的特点，假设建筑物有效利用期限为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现率为名义折现率r。其中，基准折现率取7%,通货膨胀率取8%,能源的平均货币贬值

12、率取%,那么名义折现率为7.75%。此折现率确实是进行全生命周期分析时采纳的折现率。依照重庆现行居住建筑节能65%设计标准，重庆主城区的HDD1取1073cd,CDD2取241cd,家用热泵空调的COP口EEFfi都为，居民用电价钱为元/kWh。考虑到一般居民在采暖期和制冷期空调运行时刻比理论的24小时少得多，本文设定为8小时。计算结果见表2。表1节能建筑与基础建筑外墙建设本钱对照表建筑类型外墙系统构造做法平均传热系数建设成本（元/m2）基础建筑20厚1:混合砂浆(m2-K)250厚钢筋混凝土墙20厚1:混合砂浆节能建筑（65%节能标准）20厚l:混合砂浆(m2-K)300厚泡沫混凝土砌块20

13、厚1:混合砂浆表2两种类型建筑外墙全生命周期本钱和收益对照（单位：元/m）成本项目费用净现值节能建筑基础建筑建设成本空调运行成本全生命周期成本空调节能收益-全生命周期收益-4结论通过对泡沫混凝土砌块墙体的全生命周期本钱与效益分析，可知墙体采纳泡沫混凝土砌块作为自保温体系，相较未采取保温节能方法的一般外墙做法，具有较明显的综合经济效益。泡沫混凝土砌块的原材料散布十分普遍，可选用水泥、河沙等为要紧原材料，也可依照本地情形当场取材，选用粉煤灰、矿渣粉、石粉、高炉水渣、尾矿砂、加气碎渣等工业废弃物为原材料，既能够治理污染、节省排污资金、爱惜环境和耕地，又可将粉煤灰等工业废料作为资源再利用，为企业制造超级可观的经效益。以年产2万立方米泡沫混凝土砌块计算，年可处置粉煤灰万吨，为电厂节约排污资金75万元，制造经济效益300万元；假设与等量的实心粘土砖相较，可节约标准煤380僚吨，爱惜耕地10僚亩，所产生的社会效益是庞大的，将远远超过企业的经济效益。参考文献：1KemalComakli,BedriYuksel.OptimuminsulationthicknessofexternalwallsforenergysavingJ.AppliedThermalEngineering,2003,23:473-479.2董孟能，田学春，吕忠.墙体自保温体系生命周期本钱及经济效益分析J.