本篇文章节选自:贺加栋,《甲方视角下的建筑节能设计与成本协同》,文章有删减
01
|开发商为什么重视节能设计?|
建安成本中,涉及到建筑节能成本的内容主要包括建筑外围护结构的保温成本和门窗成本,因其地区差异、保温体系差异、节能设计等方方面面的不同,本篇文章以山东省寒冷地区为内容,介绍为什么开发商重视节能设计。
原因1:建安工程成本占比高 ,属于成本敏感
① 以实际案例介绍建安成本中的节能成本占比
案例:济南2016年某项目地上11层,层高2.9米,地下1层,层高5.1米,筏板基础,毛坯交付,建安成本1571.76元/m2;塑钢耐火窗,挤塑板保温。
门窗+外墙保温成本占比仅次于主体工程、安装工程,成本占比高达20%!
① 以开发商限额角度来看节能成本占比
图片来源:中国建设工程造价信息网
根据济南市造价信息的统计数据,济南市高层住宅的平均建安成本已经高至2640元/m2;小高层平均建安成本已经高至2200元/m2;多层平均建安成本已经高至1800元/m2
房地产企业控制指标-金地
以单体建安成本2200元/m2考虑,保温及门窗成本占比7%~15%
成本视角下的节能成本小结:
无论是毛坯住宅还是精装修住宅,门窗成本及外墙保温成本都占据建安成本的第三、第四位,建安成本占比高达15%~20%左右,成本高是开发商无法忽视的重要内容。
原因2:保温材料多、保温部位多、涉及面广
① 保温材料多、属性复杂,往往被施工单位牵着逼着走。。
② 门窗工程涉及通风、日照、消防等专业面广。
③ 节能计算专业性强,节能设计方案多种多样。
(山东省节能设计专篇)
节能专篇涉及到的保温部位:外墙、内墙、楼地面、屋面、热桥、门窗等。
保温材料远远多于此,且每种材料的属性和保温体系差异较大。
原因3:投诉量大,社会矛盾集中
02
|节能设计的基本原理及控制措施|
(一)气候分区不同,节能设计原理不同
【严寒和寒冷地区】-以采暖能耗为主,是我国节能的重点工作;
【夏热冬冷地区】-长江流域的重庆、上海等15个省市自治区,过去基本上属于非采暖区域,随着生活水平的提高,空调进入家庭,本地区主要以空调制冷兼顾采暖需求。
【夏热冬暖地区】-基本不考虑冬季保温,设计以改善夏季室内环境,减少空调用电为主。隔热、遮阳、通风在本地区主要控制手段。
(二)能耗损失的主要来源
《建筑节能》一书,作者天津大学 王立雄
门窗的能耗高达50%以上,属于能耗敏感的部位,应重点关注。
节能设计的基本原理便是:最大限度的争取得热,最低限度的向外散热。
(三)影响能耗的主要参数-以山东省设计为案例分析基础
① 体形系数:与室外接触的建筑外表面积/建筑物体积之比。
《山东省居住建筑节能设计标准》( DB375026-2014)
a:体形系数低于规范限值时,外围护结构满足各自的传热系数即节能满足设计要求,此时能耗最低,维护成本造价最低;
b:体形系数超过规范限值时,外围护结构的能耗需要权衡判断,整体达到能耗设计标准时节能满足设计要求。
体形系数不超规范限值时,建筑物整体建安成本较低,满足维护结构最低能耗指标;当体形系数超规范限值时,需建筑物能耗的权衡判断,以取得最高性价比。即对外墙保温、屋面保温、外窗配置三因素总体评判,三者互相制约、相互补位,只要整体耗热量指标满足规范即可。
同等节能设计标准下:随着体形系数的增加,节能措施随之增加,建筑节能的成本增量也增加。
② 窗墙面积比:窗洞口的面积与墙面面积之比;因为窗的保温性能远低于外墙,所以窗的面积越大,节能越差。单纯从成本角度而言,外窗成本远高于外墙成本,控制外窗面积有利于控制建安成本,但是门窗面积的大小跟楼盘档次关系大。
窗的保温性能远低于外墙
③ 建筑朝向-充分利用太阳能得热
山东地区属于寒冷地区,以冬季采暖为主,建筑物的主要朝向为南北;冬季南向朝阳,建筑物南向得热大于散热,应充分利用南向建筑面宽。
④ 重视门窗节能
衔接进入:
1、系统窗的设计与成本
2、贺加栋两问“耐火窗”:贵在哪?为什么贵?| 门窗工程成本总结(七)
3、贺加栋两问“耐火窗”:贵在哪?为什么贵?| 门窗工程成本总结(七)
4、不同的建筑节能标准对外窗成本有多少影响?
山东省关于提高门窗节能性的最新政策:
03
|节能设计中开发商如何控制成本?|
① 重视节能方案的选择,以设计角度出发,从施工、成本、材料属性上进行方案的比选。
【案例】本工程为济南地区某项目1#住宅楼,地上29层,地下2层。体形系数0.3,窗墙比:南向0.33,北向0.23,东西向0.06。
每个方案不同的经济性和设计施工可靠性,需要权衡利弊。
备注:门窗面积6575m2,保温面积:21091m2,其他材料采用济南市的材料价格测算(测算内容此处略)
② 控制体型系数,控制耗热量指标计算值
I :当体型系数控制在节能直接判定时的限值标准时,其能耗最低,整个保温系统(外墙保温、门窗、屋面保温、地面保温)的总成本越低。
Ii:当体型系数超过直接判定的标准时,外围护结构需要权衡判断。
外墙保温、门窗、屋面保温、地面保温需要参与能耗计算,各项指标需要统筹考虑,以建筑物的耗热量指标进行整体判断。
Iii:当计算值无限接近耗热量指标限制时,此时建筑物的能耗最为经济合理。
案例:以山东省济南市某高层为例(≥14层),通过节能计算判断节能设计是否经济合理。下图节选自《居住建筑节能计算书》
下图所示,山东省75节能各地区的耗热量指标限值要求。
通过围护结构热工性能的权衡判断,该工程的全年能耗小于参照建筑的全年能耗,满足 《山东省居住建筑节能设计标准》(DB37_5026_2014)节能建筑的规定。
从上图的节能计算书中可知,耗热量指标计算值7.20已经接近与耗热量指标限值7.40的要求,外围护结构的保温厚度基本合理,可适当的调整屋面保温厚度及地面保温厚度使其逼近耗热量指标7.40的要求。
③ 控制窗地比
恒基地产限额设计标准-(2014-6-20)
④ 门窗限额设计
恒基地产限额设计标准-(2014-6-20)
⑤ 精细化设计
1、重视立面线条设计
大量EPS造型带来建筑外面率增加、成本增加,施工复杂、加工周期较长
2、门窗精细化设计-门窗分格深化
案例来源:杨乃涛
优化案例:标准层楼梯间,设对开扇,可调整为单扇开启;每樘节省一套五金,约60 元;18F楼栋2个单元,10栋楼就是360樘,可节省 360*60= 21600 元;
另,当地政策允许时,优先考虑推拉窗,避免窗扇开启时对通行造成影响。