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我国建筑行业发展至今已带领我国社会经济走上了可持续发展的道路,但在经济飞速发展的同时,建筑行业带来的污染也同样关系着我国民众的身心健康,因此合理的对建筑行业施工工序进行制定是建筑行业未来发展的重要趋势。自步入新世纪以来我国一直在关注建筑业建造的建筑物的节能效果,为合理节约我国的能源消耗,并且控制我们身边环境的迅速恶化。本文对这两个问题的关联性展开探讨,并分别对这两个问题之中存在的客观因素进行分析。
1使用传统施工技术存在的不足之处
1.1传统施工技术施工时具有环境污染的特性
伴随着我国民众对生活舒适度的要求越来越高,我国建筑在能耗上也远远超过过往的能耗标注,在我国南方地区因为和北方地区地域上的差异,南方地区居住的人们经常性使用空调等智能供暖设备并随之造成大量的电能量消耗,其对环境的影响可想而知,而在我国北方地区这种情况则要明显改善很多,北方的四季气候较为明显,并且冬季可依靠地热或暖气渡过寒冬,在北方居住过的人们都了解北方人在冬天的取暖方式主要是利用燃烧燃料来取暖,而非南方地区的电力取暖。因此,在建筑设计上北方的建筑明显要比南方某些地域的建筑在结构上要复杂很多,其中供暖设施就是其中最大的不同点。我国北方地区的建筑物一般要长于南方的建筑物,这其中的里有主要是北方的墙体在建造期间为了应对北方的气候加入了墙体的保护措施,该措施在保护墙体的同时,也起到了延长建筑物寿命的作用。因此南方的部分建筑设计师应从建筑的布局以及构造重新入手对建筑的节能设计,相信这个问题在我国建筑行业未来的不断发展下会有更好的改善。
1.2传统施工技术易现污染
针对建筑施工下环境的污染问题,这里着重说明的建筑物建设进程期间的污染状况,施工方应综合分析整体的施工工序,并针对工序问题进行汇总处理,其中比较明显的问题施工方要进行重点标注,而对于一些比较明显的问题施工方要立即采取措施给予解决。一般来这类问题的出现是由于施工技术以及施工方对建筑的能源处理不恰当所造成的,因此我们从客观的来说应重点针对建筑的生态环境进行其评价系统的制定,并依据此系统对建筑的部分结构进行评定,其评价机制越是详细建筑的节能措施实施工作在之后越容易实现,此评价系统还被作为建筑生态环境的技术核心被应用于建筑工地中,其利用智能化的方式实现了绿色施工的可持续发展,并与创通施工技术形成了两种对立的体系。
1.3传统技术产生废气对环境造成的负面影响
在我国环境影响建筑风格这样的情况屡见不鲜,我国科研人员就建筑施工中出现的这一问题给予了高度关注,并且对建筑工地的节能建筑建造效果给予了与之对应的建造基准,我国今后的节能建筑的建造标准都是基于这个一标准。在这一有力标准机制的实施下,我国早年间建造的大部分建筑物都是不合格的,因此针对这些不合格建筑,我们可以对其进行后期的建筑补救,合理运用这项补救措施,可有效改变我国建筑行业的现状。
2基于节能理念的建筑施工技术研究
2.1节能理念施工技术对施工现场的控制
节能理念施工技术的应用中所包含的评价策略主要分为两大类,对施工工序规划以及建筑用施工图纸的设计,将二者进行适当的结合并制定出建筑施工的审核机制。其审核机制只要源于施工方被授予的能源节能效果,在这一机制中的系统具备了一定成都的一致性,其本身就如同生态环保原理一般。在机制的实施下施工方不仅更易归纳施工现场的评定系统,并与此同时提升了建筑物的节能效果。
2.2节能理念的施工技术对施工环节进行控制
在分析的基础上,得到居住小区内的噪声分布,可以看到,颜色愈深的建筑所处的声环境越差,在没有采取设防噪绿带等降噪措施的情况下,其临街一面的室外噪声级不能满足居住Ix:室外自天低于SSDB、夜晚低于45dB的国家标准。为此,笔者对合理降噪提出了建筑群空气流场的分析标准,仍以前述居住小区为例,这种高层建筑、多层建筑混合存在的小区,其建筑群内部的空气流动情况对其微气候有着重要的影响,局部风速太大可能对人们的生活、行动造成不便,也有可能在某些地方形成旋涡和死角,不利于室内的自然通风。因此,业主提出在规划设计阶段预测居住小区内的空气流动状况,以对小区内微气候作出合理的评价。
3节能理念是今后建筑生态环境的重点推广对象
3.1使用节能理念排除施工现场的非人为因素
施工现场中包含着一系列非人为因素,这些因素主要是由地理环境的气候所造成的,通常我们会针对空气流速的分布图对天气进行判断,其中冷色就代表着气温及将下降,这时的户外天气通常表现在无风且天空万里无云。我们都知道气流对风速的影响非常大,气流的流通速度加快代表着风速和风力也随之加强。据我国相关科研人员您的研究表明,建筑施工现场的气流将会对施工现场的建造产生一定程度的影响,因此在南方的春季和北方的冬季建筑施工工作者都会停下手里的工作,这个举动的主要原理就在于在这样的气候下进行施工建造会严重影响工程的建造质量。
3.2使用节能理念的施工技术防止施工现场
结合建筑群空气流动分析,在相关研究的基础上,笔者预测居住小区不同位置小范围内的逐时气温,同时进行比较并给出评价。所得结果既可供居民选择适合个人习惯的工作生活环境提出参考意见,同时也能为改善居住小区热环境指明方向。某居住小区中不同位置的热岛强度变化情况。其中的原因在于居住小区建筑布局合理,建筑间距选择合适(天空视角系数较高而利于长波辐射冷却天且集中绿地多,绿化好,并或多或少地采用了人工水景布置准得其与空气的热湿交换加强,有效地降低了空气的温度)。值得一提的是,环境最好的区域均为小区居民日常生活、起居、休憩、娱乐等活动的主要场所,该区域内的健康适宜的温度环境将极大地利于居民的室内外的生活质量的提高。
4结论
我国为加强建筑行业的建设工作,在政府的不断鼓励下以综合相应的评价机制系统,对我国还处于建设当中的工程项目进行与之相应的评价系统的制定,并根据其具体情况逐渐进行完善,在建筑环境和节能效果综合评价理念的应用过程中,我国目前已经彻底明晰了建筑生态环境中所包含的真正内涵,并及时进行了建筑节能概念的推广工作,为我国未来的可持续发展做除了一定程度上的探索。
作者:魏焕
参考文献
一、我国建筑节能发展情况及特点
自从20世纪八十年代初我国开始展开建筑节能工作以来,我国的建筑节能工作无论是从领域方面还是在范围方面都得到了一定的发展,虽然进展略显缓慢,但节能建筑正在逐年增加,并呈良好的发展势头。根据我国建筑节能的发展情况及出台的各项节能条例、标准,并结合各地区的建筑节能情况统计,当前建筑节能工作的特点主要表现为新建建筑执行节能标准比例明显提高;国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系的初步建立;北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作正在启动;可再生能源在建筑中的规模化应用进展较快和推广绿色建筑工作取得新进展。
二、决定建筑节能效果的主要因素及存在问题
加强建筑节能措施,首先要了解决定节能效果的因素,影响建筑节能的因素有很多,笔者认为主要有墙体节能、屋面节能、门窗节能等几个主要方面。这几个方面目前存在的主要问题为:
1 墙体
就墙体节能而言,传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求,而复合墙体越来越成为墙体的主流。墙体保温分为墙体内保温和墙体外保温两种。墙体内保温节能因效果不理想已不再提倡采用,墙体外保温应用比较广泛。目前,外保温存在的主要问题:抗裂技术水平不足,容易出现保温层与保护层裂开的现象,不能起到保温的作用;在温差变化较大地区,外墙保温材料的保温层及保护层容易损坏,耐久性差;传统的保温节能墙体不能满足新的节能标准的要求,需要新的节能墙体体系。
2 屋面
建筑工程的屋面形式主要有坡屋面和平屋面两种。坡屋面多应用于低层建筑,平屋面多应用于高层建筑。目前,屋面工程节能方式和选取材料种类较多。坡屋面应用较多的是瓦片和钢筋砼形式。平屋面应用较多的是保温材料隔层、架空隔层以及使用很少的蓄水形式。这些保温隔热节能措施都存在一定程度的阻热小、传热快、外观质量差等不足,因此,研究新的屋面节能形式是当前至关重要的。
3 门窗
门窗是建筑围护结构的重要组成部分,也是房屋室内与室外能量阻隔最薄弱的环节。然而,回顾近年来推广应用节能门窗的历程,发现了不容忽视的问题。
目前,塑料节能门窗,技术上已经发展成熟,从性能上看,是一个理想产品。而铝塑复合节能门窗近几年开发出来的新产品,生产厂家和使用工程越来越多。就整体铝塑复合门窗产品而言,它刚度好,外观美,制作快,保温性能能够达到标准要求,是个前景较为广阔的产品。当然也存在着急待解决的问题:一是铝塑复合节能门窗型材标准问题。经常会出现铝塑型材复合强度低、脱节等现象,影响在门窗上的使用。二是由于铝塑复合型材先天设置不足,无法在成窗上设置排水、导流及气压平衡孔,使铝塑复合节能窗的导水、排水性能大为降低。三是目前的铝塑复合节能窗缺少与之配套的标准五金配件,现有的铝塑节能门窗同闭器,执手,铰链等五金件均是各企业自己加工制造,属非标准件,不具互换性。
三、建筑节能的改进措施
1墙体节能改进措施
根据建筑节能新标准,墙体材料发展要适应节材、节能、环保和墙体隔热的要求。为提高墙体节能体系的抗裂抵制能力和耐久性,应研制新的墙体节能材料体系。
(1) 复合烧结新型墙体
新型的复合烧结墙体节能体系,可以生产出低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能的墙体材料。发展绿色制砖技术,合理利用现有资源,设置生活及建筑垃圾,使“无用”变“有用”,还能更好的保护不再生资源,起到增强墙体节能的作用。大力推广节能型烧砖窑的研究和开发,提高技术设备水平,降低能耗,淘汰落后的生产工艺,结合不同地区的资源情况,制定符合本地区特点的墙体节能体系的研发和运行。
(2) 新型粉煤灰砖
高掺量的高性能粉煤灰制品具有高强度、低收缩、高热工性能等优良特性,并且减少对大气的污染,又可以大量的利用粉煤灰,是墙体材料创新和节能的新思路。
(3) 新型混凝土砌块
目前,混凝土砌块的型式也是多种多样,适合建筑节能的主要为多排孔的保温复合砌块。小型建筑砌块由于其良好的抗压强度和保温性能,近年来也得以迅速发展。目前工程中所采用的混凝土空心砌块、硅酸盐砌块、加气混凝土砌块、陶粒砌块、粉煤灰砌块等具有一系列优点:自重轻、单块体积大、砌筑灰缝少、工效高、工人劳动强度减轻、保温隔热性能好、能耗低、可以利用废物、节约土地资源。
2 屋面节能改进措施
屋面节能方式虽然多种多样,可都不同程度的存在着很大的不足,本文重点介绍新型屋面节能形式——绿色屋面节能形式。
所谓绿色屋面节能形式主要是指以土壤和植被为介质,利用建筑屋面种植花草树木,改善生态环境,营造绿色空间,降低能耗,节约能源,提高人民群众的居住、生活质量。绿色屋面节能的主要优势在于:
(1)对于室内温度,可以起到冬暖夏凉的控制作用,有效的发挥保温隔热作用。从而有效控制了能源的消耗,达到节能的目的。
(2)绿色屋顶不仅可以吸收热量,降低温度,增加湿度,还能形成一层“空气过滤网”。据资料统计,一平方米屋顶草地每年可以去除0.2公斤空气中悬浮颗粒。
(3)绿色屋顶还能起到吸收噪音、隔音的作用。土壤层易阻挡频率较低的声音,植物易阻挡频率较高的声音。土壤层厚12厘米,绿色屋顶可以降低噪音40分贝,土壤层厚20厘米,可降低46至50分贝。
(4)储存雨水:在建筑承重量允许的情况下通过土壤层和排水层储存更多雨水,满足灌溉需求。这样,大量降水不会白白从雨水管流走,也可以减少对城市下水道排水系统的压力。
(5)除了环保和节能等功能,绿色屋顶还具有审美价值,可望成为都市新景色。
3 门窗节能改进措施
根据门窗节能方面存在的问题,主要应通过如下几个方面改进:
(1)新产品在国家和行业标准未颁布前,各相关复合型材的生产企业,可借鉴同类产品标准,并及时进行逐一相应的检测,推荐指标一定要因地制宜,作到科学、适用,并合理调整复合工艺,确保型材的复合强度。
(2)合理设计铝塑复合型材的截面构造,要具有起码三个以上的保温隔热腔,一个排水兼导流、气压平衡腔。
(3)可参照相应的国际标准进行设计生产,主管部门和监督部门应对其通用性、技术性把关审查,确保各企业生产的配件都具有使用功能和统一互换性。
四、结语
中国房地产业发展得如火如荼时,中国建筑业也进入了鼎盛时期,目前中国每年建成的房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。但到目前为止,新建的95%以上都是大量浪费能源的建筑。因此,为缓解能源紧张和国家的可持续发展,必须加快推进建筑节能。除了上述分析的几点以外,笔者认为还应该重视如下两个方面:
(1)加强设计节能措施
Abstract: both of residential building energy saving transformation is a complicated system engineering, this paper respectively from the palisade structure, heat source and outdoor heat pipe network and indoor heating system, on both residential building energy saving transformation simple talk about several proposals, and analyzes the transformation of energy-saving after energy saving effect.
Keywords: residential building, saving energy transformation, and the effect is analyzed
中图分类号:S210.4文献标识码:A文章编号:
随着建筑节能工作的全面深入展开,既有建筑的节能改造工作已经列入贵州建筑节能工作的重点内容之一。由于既有居住建筑具有分布广、总量大、情况复杂等特点,对其进行节能改造将涉及广大居民的切身利益。从国内其他省市对既有建筑的节能改造的情况来看,既有居住建筑节能改造,推行的难度要比既有公共建筑节能改造大得多。因此,对既有居住建筑节能改造适时展开分析和研究,正确认识和评价贵州地区既有居住建筑的现状,根据本地区的气候特点和节能标准要求,研究和分析本地区既有居住建筑节能改造适宜的技术和措施,对我区既有居住建筑节能改造工作的进一步展开将具有重要意义。
一、节能改造设计
1.1.重视建筑物围护结构的节能改造
围护结构的节能量约占整个节能量的60%左右,应予以充分重视。从现在各单位所上报的节能改造计划看,部分单位仅是室内采暖系统的改造,对于围护结构的节能改造提都没有提,没有抓住问题的关键所在。无论是从节能的量上来看,还是从节能改造的投资来看,围护结构的节能改造都占有相当大的比例。对于采暖建筑物来说,节能实际上就是减少建筑物的热损失,也就是减少建筑物的传热损失和空气渗透热损失。围护结构的节能改造就是要改造和加强围护结构的热工性能,减少建筑物的热损失。在整个建筑物的能耗中,外窗、外墙以及屋面的能耗基本占到了80%以上。不节能的建筑外窗若采用单层钢窗,改造成满足65%节能标准的断热铝合金框中空玻璃窗,其传热系数由6.4W/m2.OC下降到了2.8W/m2.OC,同样面积的外窗仅传热损失可降低56%,同时窗户的气密性加强了,通过窗户的冷空气渗透热损失也可大大降低;同理不节能建筑的外墙及屋面经节能改造后,能耗比原来也可降低60%以上。可见围护结构的节能改造是多么的重要。
1.2.热源及室外热力管网的节能改造
热源的节能改造建议重点考虑增设或者完善必要的调节手段,所采用的调节手段应与改造后的室内采暖系统相适应。提高锅炉的运行效率还应注重加强管理,提高运行管理人员的水平。不要说小锅炉房,就是大型的锅炉房,真正的专业技术人员也很少。
室外热力管网的节能改造建议重点放在消除不平衡、加强保温、减少泄漏上。既有建筑与经节能改造的建筑以及新建建筑,因为室内采暖系统的形式不同,所需的资用压力也不同,几种不同类型的建筑接在一个热网系统中,热网的水力不平衡会进一步加剧。热力管网的改造应进行严格的水力平衡计算,各并联环路之间的压差损失值不应大于15%,当达不到上述要求时应在建筑物入口设静态水力平衡阀。应对热力管道及其保温质量进行检查和检修,及时更换损坏泄漏的管道阀门及附件。热力网改造后应进行初调节,保证阀门设置状态达到设计要求。同时建议改造时保温材料选用憎水性好的材料,如聚氨酯泡沫塑料,虽然造价有所提高,但保温效果及使用年限会大大提高。现通常使用的岩棉或玻璃棉管壳,遇水不但会失去保温效果,还会加快管道的腐蚀。
1.3.室内采暖系统的节能改造
一说节能改造,有的人首先想到的是室内采暖系统的节能改造,其实这部分的节能量最少,约占总节能量的10%左右。通常所说的“行为节能”据有的地方测算,所节省的热量不会超过7%,比我们所预想的要少得多。这里所说的节能改造主要是结合温度调控和热计量来讲的,至于室内采暖系统是否要改以及如何改,建议重点要考虑温度调控,不应仅局限于热计量收费。这几年新出的一些规范以及标准,对户内系统的形式也已放宽,允许做多种选择。因此对于既有建筑户内系统的节能改造应结合工程实际情况,具体问题、具体分析,建议重点应考虑楼前热量表的设置以及室温调控方面,这里所说的室温调控是指预设温度自动调控,而不是手动调节,因为采暖系统的调节不像水或者电,调节马上能够反映出来,它需要一个很长的过程,若不能自动调节,在室温过热的情况下,可能大多数人会选择开窗降温也想不到调节散热器的温度。
室内采暖系统的形式应结合具体工程的实际情况,选择投资经济、简单易行的技术方案。如原为垂直或水平单管系统,可改造为单管跨越式系统;原为单双管系统,可改造为垂直双管系统;原为垂直或水平双管系统,可维持原系统不变。但以上几种系统均应加设温控阀。至于收费,有条件的可考虑设热分配表、或者采用温度法、流温法等热计量收费系统,没有条件的也可按照楼前热表结合面积分摊。不应一味地强求“按户分环、一户一表”。
二、节能效果分析
2.1改造前后围护结构冬季传热比较分析
采暖计算热负荷是供暖系统为用户提供供热量的依据,改造后的总热负荷减少了53%,外墙、外窗、屋顶的传热量分别减小了65%、45.9%、50.4%,改造后护结构保温性能明显增强。原供暖季时该户室内温度可达到设计温度16~18摄氏度,节能改造后护结构传热量减少了50%多,那么再通过改造室内供暖系统,并采用按热量计量收费的方式,则可达到节能50%的目的.围护结构的改造是供暖系统节能改造的前提和基础。
2.2改造前后墙体、屋面的隔热性分析
改造前,顶层边端户夏季室内闷热难耐,主要原因是墙体、屋顶的隔热性差,墙体和屋顶的内表面温度高,人在房间内会感受到来自墙面和屋顶的热辐射。改造后墙体的内表面最高温度可降低0.7℃,屋顶的内表面最高温度可降低0.8℃,外墙和屋顶的隔热性能都有所提高,房间的热舒适性提高了。虽然既有建筑节能改造后墙体屋面的主体承重材料没有改变,但其外表面增加的外保温材料可以使室外空气温度波在通过墙体时的衰减幅度大大增加,因此,在室内侧空气温度波的衰减和延迟不变的情况下,夏季的隔热性能同样得到提高
参考文献:
据统计我国各类高校3000所,分布在采暖地区的建筑面积约26亿平方米。以采暖费25元/平方米计,每年取暖费用高达650亿元。学校类建筑普遍存在以下特点:建筑物使用依据课时安排存在分时段性,绝大部分人员停留有固定性,如夜晚和假期学校的许多建筑无人。尤其在冬季我国北方院校采用集中式供热,供暖期内,所有建筑不分昼夜供暖。即使是节假日教室内无人停留,仍然按照室内采暖温度(18℃)。能源浪费现象十分严重。在集中供热中,普遍存在以下问题:外网系统水利不平衡,单栋建筑热力入口无调节装置,散热器布置过多,这样会使建筑之间供热分布不均。由此从经济效应、社会效益和环境效应,可见供暖节能势在必行。
1.1分时供暖
分时供暖即按照建筑物的使用规律使用分时供暖,在非假日供暖期内,分时供暖每天室内温度设定按时段划分(见图):06:00、23:00室内温度设定为18℃;23:00/06:00室内温度设定为5℃
1.2基本耗热量百分比
基本耗热量计算公式
供暖室内计算温度取18℃,室外温度取大连市供暖室外计算温度(-11℃),则在设计工况下,分时供暖较传统供暖可节约的热量折算成百分数为
1.3热用户热负荷分析
现行供暖方法年度能耗计算可用下述公式计算,即:
Q =qf・F・N×24×3.6×10。GJ (1)
式中:Q 一建筑物全年供暖总能耗,GJ;
qf一建筑物供暖面积热指标W/m2,取50W/m2 ;
F―供暖建筑物的建筑面积, ;
N ―供暖期天数,大连地区150d
3.6×10-3――每小时3600秒
测定教学楼面积为31649m2带入(1)式,得到按现行供暖方式全年的总能耗
Q=50×31649×150×24×3.6×
=20509 (GJ)
2. 采用分时供暖建筑物年能耗计算
2.1 建筑物采用分时供暖能耗计算公式
寒假期间教学楼供暖年能耗计算公式为:
式中:Q‘-建筑物非寒假值班供暖年能耗,GJ;
-温差修正系数, =(t2-tpj)/(tn-tpj);
-分时供暖室内温度,取5℃ ;
-供暖期室外日平均温度,长春地区取-8℃;[2
-供暖室内设计温度,取18℃;
h-工作日每日工作小时数;h=17 3461.387GJ
其它符号意义同式(1)
50-寒假50天,d;
计算结果如下:
(1) 非寒假期间,用公式(1)计算,式中Ⅳ供暖天数在
此为150-50。
=50×31649×(150-50)×24 ×3.6× ‘
=9570.66KJ
(2) 寒假期间用公式(3)计算:
其分时供暖年能耗量为:9570.66 +3418.09=12988.75GJ
(GJ)
由上述计算可知,采用现行供暖方法,该建筑全年供暖能耗为20509GJ,而采用分时供暖方法,全年总能耗降为12988.75GJ。节省能耗7520.25GJ。相当于年节约标准煤257吨。
3 能耗其它问题的解决以及技术措施
首先在供热入口处将手动调节阀改为电动调节阀;其次在锅炉房设自控系统,实现分时供暖控制,即通过控制流量来达到对室内温度的控制。控制器根据室内设定温度与当前温度的对比反馈,自动控制螺旋阀门开关的开度,从而实现根据建筑实际用热量控制热水流量。
在现代建筑设计与施工中,绿色节能建筑已成为人们所关注的重点。当前,我国政府提出建设节约型社会,就是要把节约能源作为发展的重中之重。现代绿色建筑节能随着环保的重视也引起了人们的逐步重视,节能材料的广泛运用带动了环境的日益改善,人们开始注重建筑的节能和环保效益,也注重节能给人们带来的经济效益,而这些对推进社会技术进步、资源合理利用、提高人们生活水平起着重要的作用。因此加强现代建筑节能技术的开发, 重视建筑节能经济效益就显得日益重要。
1.绿色节能建筑设计要点
对绿色建筑项目来说,建设单位必须要根据自身的实际情况来制定出成熟且符合自身利益的相关建设。以房地产建设项目为例,以下几点就是设计绿色节能建筑的要点:
第一,项目建设方案节能评估(项目选址、总平面布置节能评估,对能源消费的影响,建筑和围护结构热工设计节能评估,主要用能系统节能评估,主要耗能设备节能评估)。
第二,节能措施评估(技术节能措施概述,节能管理措施,能源计量措施,单项节能工程,能评阶段节能措施评估)。
第三,项目能源利用状况核算(项目的能源利用状况)。
第四,项目能源消费及能效水平评估(项目对所在地能源消费增量的影响评估、项目能源消费对所在地完成节能目标的影响评估、项目能源供应条件及落实情况、项目能效水平分析评估)。
2.某绿色节能建筑经济效益分析
某项目规划用地面积267亩,共需拆迁各类建筑物(构筑物)面积17.9万平方米。该项目分为A、B、C地块,A、B地块将提供约20万平方米的安置房,用于就近安置片区内的被拆迁户,商业用房面积约6万平方米,将构建一条商业街。而C地块将打造成一个35亩的城市公园,建有假山,配以绿化景观,公园中央的水体将为鱼儿水鸟提供安静的栖息地。
该项目置身城市综合体中,规划及即将建设的大型商贸购物广场、公共卫生服务中心、文体活动中心及中小学幼儿园等配套设施都将给居住在这一片区的居民提供便捷的生活圈,危旧房将变身时尚生活区。本项目所采用的节能方式为:
2.1节能技术措施方面
(1)加强用电管理,使变压器处于高效合理的经济运行区间,以降低变压器损耗和电路线损。
(2)除了需要装饰的商业灯具外,主要建筑室内照明光源选用更加高效细管径的T5直管形荧光灯,室外路灯、庭园灯建议采用太阳能路灯系统。
(3)对项目区供水系统、通风系统和VRF空调系统实行智能化管理,加大设备维护保养。
(4)建议采用太阳能光伏电源系统,用于小区的功能照明和景观照明,节能电能。
(5)本评估报告建议设置太阳能热水系统,在幼托、商业店面建筑楼顶集中设置全玻璃真空管集热器组成太阳能集热系统,集热系统将太阳辐射能转化为热能贮存在水中,通过控制系统控制定温循环实现恒温水箱恒温出水供用。太阳能热水系统要与住宅建筑同步设计,解决太阳能集热器的摆放和安装问题,确保建筑物的承重、防水等功能不受影响,并充分考虑太阳能集热器承重、抗风雪冰雹等的能力。
2.2节能管理措施方面
(1)建议推行节能管理,健全节能管理制度,完善节能管理措施,并落到实处。项目在使用过程中应做到能耗测评,数据及时上报有关管理部门。投入使用后,应建立定期清洁灯具的制度,客厅、卧室、卫生间、门厅、走廊灯具每年至少擦拭2次,厨房灯具每年至少3次,使得公共场所灯的照明输出功率达到额定输出功率的95%以上。宜根据光源的寿命、点亮时间、照度的衰减情况,定期更换光源。更换照明设备前应对每个空间的照度等级和照明要求进行调查。更换光源时,应采用与原设计或实际安装功率相同的光源,不得随意改变光源的主要性能参数。除应急出口或有安保需求的场合,房间无人时应关灯。昼光充足的区域应关闭照明灯。
(2)加强空调设备维护管理。分体式空调每周清洗一次隔尘网,可省电20%左右。空调滤网则要经常清洁。
(3)加强区内供水系统的维护管理,对水泵、电机和电气系统进行定期的全面检查维修保养,保持供水设备处于完好与正常运行状态。维修养护人员应经常检查给水管道及阀门(包括地上、地下、屋顶)的使用情况,如会出现地下有漏水、渗水、积水等异常情况,应及时进行维修。每月定期抄读水表,发现读数有异常,应跟进分析,尽快处理。
2.3节能措施的经济效果评估
我国建筑工程耗能状况分析
我国城镇民用建筑运行耗电占总发电量的3成左右,主要包括采暖、空调、电扇、家用电器等的损耗,不包括建筑材料和建筑施工过程的损耗。据推算,我国的建筑能耗将会继续增长,最终向发达国家的建筑能耗接近,也就是一般占总能耗的1/3左右。这是在我国城市化水平和国民生产总值的不断提高,是我国能耗最终趋于的稳定水平。有关研究表明,建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为有效的方式,对缓和世界能源矛盾、解决社会、经济发展瓶颈的有效举措。
我国城镇民用建筑的能源消耗类型分为:1.北方地区供暖能耗,据估计,此项能耗大致占民用建筑总能耗的5成以上;2.除供暖外的住宅能耗,约占总能耗的2成左右;3.除供暖外的一般性非住宅民用建筑能耗,在民用建筑总能耗的中约占15%左右;4.大型公共建筑能耗,约占民用建筑总能耗的13%左右。上述情况的特殊说明为,供暖能耗以直接燃煤为主的能耗,而一般性非住宅民用建筑能耗与大型公共建筑能耗的估算的能耗量在单位面积耗电量上差别较大。随着我国城市化进程的不断深入,未来10年间,我国新增民用建筑面积将为100~150亿平方米。特别是北方人民生活离不开暖气,使得我国供暖耗能所占比例很大,成为我国能源消耗中的主要因素之一。
我国供暖能耗存在能耗大、使用结构较不合理的状况,与西方国家相比,在相同气候条件下,我国符合节能标准设计的建筑,其供暖能耗也要多出2到3倍左右。也说明了,我国供暖的节能上,存在较大的潜力空间。为此,有效解决供暖耗能成为建筑节能的首要任务。供暖主要耗煤,应该将耗煤量控制在一定范围,或以新能源技术加以替代。目前,建筑一般通过改进建筑设计、加强维护结构保温和有效利用太阳能的方法,控制供暖的耗煤量,并以太阳能代替,将可能使煤量降低至先前的1/2甚至1/3,直至达到发达国家水平。除此以外,还可以通过改良供暖燃煤锅炉的设计,增加其使用效率,减少耗煤量。据估测,锅炉的供热方式、提高热源效率、适当调节管网系统,能在现有供暖耗煤损耗上降低30%左右,对建筑的节能效果也是很有帮助。
除此以外,我国不断呈增长的能耗量还包括了住宅生活使用的热水耗能和人民为满足高生活品质需要而提高家电的能耗。针对这种情况,可以通过推广节能产品,如节能灯、节能家电等都能其一定的节能作用。还可以通过改进新建筑的设计,对空调设计的改良,也可以减缓目前能耗量增长的情况。在热水器的设计上更科学、符合绿色设计概念,还可以通过适当的鼓励、宣传、赏罚分明等,民用住宅过分用电情况可得到抑制。一般性非住宅民用建筑在耗能的情况上与民用建筑差别不大,但其照明能耗和电器能耗是所占比重较大的能耗。因此,在建设特殊的建筑群体,要考虑其可能的耗能形式,并在建筑设计和家电选择上作适当调整,其节能效果也相当明显。据估计,随着节能灯的推广和空调设计的节能改善,一般性非住宅民用建筑的耗能量将降低30%至40%。而有关大型公共建筑上,其耗能量为普通住宅建筑耗能量的10倍以上,虽然其建筑面积占城市总建筑面积的比例小,但其高耗能量不可忽视。
综上分析,我国建筑的节能潜力巨大,应刻不容缓的采取节能措施。
建筑节能的有效途径分析
(1)建筑设计的优化。合理的建筑设计将有效降低能耗,其中,主要的设计优化内容为建筑造型及围护结构形式上。其对建筑物与外环境的热量交换、自然通风状况和采光状况都有直接的影响,对建筑物的暖通风空调的能耗影响很大。换句话说,建筑耗能比例与其建筑物的设计有很大关系。并且,建筑物设计是复杂的系统问题,各要素间的通过联系互相牵制影响,对优化设计后的整体效果判定复杂。所以,在对建筑设计上使用动态热模拟技术帮助分析建筑物的性能指标,可以有效的预测和比较建筑物的能耗量。
(2)新型建筑围护材料的使用。建筑物围护材料的选取与建筑的保温、隔热、透光、通风等效果直接相关。新型建筑围护材料甚至可以通过自动与外界环境变化作出调节的形式来保证室内良好的物理环境,也节省了能耗量。其新产品技术包括:外墙保温和隔热、屋顶保温与隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型内饰面材料。
我国的建筑保温隔热技术,从20世纪90年代开始就有。其技术包括了多种外墙外保温技术、外墙外挂可通风装饰板的隔热保温技术等。外墙外铺轻钢龙骨,其上外挂装饰板,装饰板与外墙主体间形成通风通道,可以在夏季通过自然通风排除太阳辐射热量,大幅度改善室内热环境。冬季阻断此通风通道,又可以使其成为保温空气夹层,同时充分吸收照在外墙表面的太阳辐射热,冬夏两季都能控制能耗量。通过外墙外保温技术能够起到建筑物保温的效果,但此项技术还需要进一步的质量提升,降低成本而提高推广程度,满足多种新需求等等。
(3)通风装置与排风热回收装置的改进。许多建筑由于缺少有效通风装置与排风热回收装置,造成其室内的空气质量得不到满足而增加了额外的能耗量。尤其是北方居民冬天室内关闭门窗其空气质量无法保证,开窗换气又造成供暖热损失。在新建筑上可以得到缓解,因其具有良好的围护结构使保温效果好。建筑经常由于无控制开窗,室内空气质量不能进一步提高,而造成的热量损耗却2至3倍的增长。可通过窗台下设专门的可调式通风窗,可采用上翻式外窗调节通风量,还可在外窗上专门开设用于通风的小窗的方式方法来改善能耗量。
(4)其它新技术的利用。此外,还有如温度湿度独立控制的空调系统、降低输配系统能源消耗的技术、热泵技术、建筑热电冷三联供系统、节能灯和节能灯具的推广和使用,都大幅度的改善建筑的能源损耗,并对新型建筑设计提供了必要的技术保障。
3. 结语
本文大致总结了建筑工程中的耗能状况,各民用建筑耗能形式的异同和主要的耗能形式。不同类别的民用建筑,其耗能形式大体相同,而主要的耗能形式不大一样。针对各类建筑的主要耗能形式,直接、有效的改善方法是通过各种方式方法达到其主要耗能形式的大幅度降低。根据建筑工程现状分析,对建筑设计的优化、使用新型建筑围护材料、改进通风装置与排风热回收装置和其他新技术推广和应用,对改善我国建筑能源结构,能源状况有非常大的帮助。
参考文献:
前言
随着我国建筑行业的迅猛发展,能源资源供应与经济社会发展的矛盾己越加突出和尖锐。全面推进建筑节能工作,加快建筑企业节能观念的转变,有利于减少建筑耗能,节约能源;有利于减少温室气体排放,减轻大气污染,改善环境质量;有利于传统建筑业的改造和提升,转变城乡建设增长方式,调整经济结构,实现经济社会的可持续发展。切实做好建筑节能工作,是当代建筑设计师义不容辞的责任。
一、建筑节能经济
我国社会经济不断发展的同时,建筑行业也得到了迅猛的发展。但随其发展的同时也带来了建筑能耗的大幅度增加。也带来了资源的浪费。对此国家一直提倡低碳建筑、节能建筑的概念。建筑节能经济也备受关注。
因为建设成本的增加,让很多人对其市场前景心存疑虑。以广州省为例,广州市政府已批准下发《广州市绿色建筑和建筑节能管理规定》,规定海珠生态城、国际金融城等城市发展新区的新建房屋建筑项目如不符合建筑节能强制性标准,将不颁发施工许可证。
根据这一规定,广州四类项目应当按照绿色建筑标准进行立项、土地出让、规划、建设和管理:一是全部或者部分使用财政资金,或者国有资金占主导的新建、改建、扩建房屋建筑项目(含保障性住房建设项目);二是旧城改造项目;三是海珠生态城、国际金融城、中新广州知识城、白云新城、天河中央商务区、天河智慧城、白鹅潭商务区、南站商务区、琶洲片区、增城经济技术开发区、南沙新区、空港经济区、广州国际生物岛、大学城南区等城市发展新区的新建房屋建筑项目;四是2014年起,广州范围内新建、改建、扩建的单体面积超过2万平方米的机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑。
二、社会效益分析
(一)不同的专业人士所给予社会效益不同的定义:
1社会效益是指项目实施后为社会所作的贡献,也称外部间接经济效益。任何柔层通常是指地面较其上部楼层软弱的那些建筑。
2、社会效益是指企业经济活动给社会带来的收入,而社会成本则是其带来的消耗,两者之差就是社会收益,即企业所提供的社会贡献净额。
(二)社会效益评估的特点:
1、外部效益的多角度和定量分析难度大
项目社会评估所涉及的间接效益和外部效益通常较多,例如产品质量和生活质量的提高、人民物质、文化水平和教育水平的提高,自然环境与生态环境的改善、社会稳定与国防安全等等。
2、多目标性与行业特征明显
项目社会评估要涉及到社会生活各个领域的发展目标,因此具有多目标分析的特点。由于各行业务类不同性质的投资项目社会效益的多样性,而且各行业项目的特点不同,反映社会效益指标的差异也很大。因此,社会评估指标的行业特征较强,一般各行业能通用的指标较少,而专业性的指标较多;定性分析所涉及的范围和指标差别也很大。因此,各行业项目的社会评估指标设置要
3、注重宏观性和长远性
项目社会评估是对投资项目社会效益的全面分析评估,它不仅包括涉及社会的经济效益,与经济活动有关的宏观社会效益、环境生态效益等,还包括更广泛的属于纯粹社会效果的非经济社会效益。而且有些社会发展目标所体现的社会效益与影响具有相当的长远性,例如项目对居民健康、寿命的影响,对生态与自然环境的影响,对居民文化生活、人口素质的影响等。
(三)评估的作用:
项目社会效益评估可以促进在投资决策中全面衡量项目的财务,经济和社会效益,减轻项目对社会的不利影响,防止社会风险,促使项目与社会相互适应和协调发展,达到项目的持续发展和充分发挥投资效益,提高项目成功率,增进国民经济整体效益和社会发展目标与社会政策的顺利实现。
三、两者的关系:
随着可持续发展思想在建筑业的深入,绿色建筑日益受到人们的关注。在当前市场经济的背景下,经济因素是影响绿色建筑推广的关键所在,一般建筑开发商只看到绿色建筑所带来成本增加的一面,而绿色建筑巨大的生态环境效益被忽略了。因此,对绿色建筑进行技术经济和费用效益的研究是必不可少的.节能收益是指建筑由于采用节能措施而带来的能耗收益、运行维护收益和舒适性收益的总和。其中能耗收益为最直观的收益。
建筑节能技术在带来可观的经济效益的同时,还带来广泛的社会效益,影响着社会发展和人民生活的水平和质量。建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重大部署。建筑节能节约了大量社会能源和社会资金。以北京为例,截止2001年全市建成符合节能50%标准的住宅达3600万平方米。这部分住宅每年就可以节约采暖耗能40万t标煤,从而节省大量能源和资金,建筑节能是缓解当前电力紧张的有效手段,将带动相关产业的发展,创造更多的就业机会。
建筑经济节能对社会效益的意义可以通过以下几个方面反映出来。
1.建筑企业节能的意义 企业实施节能改进,不仅可以降低能耗成本,而且有助于缓解政府能源供应和建设压力,对减少废气污染保护环境也有巨大的现实意义
2.建筑节能是落实以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,减轻环境污染,实现人与自然和谐发展的重要举措.
3.有利于国民经济的发展:当前居住建筑节能效果较差,总能耗占社会总能耗的30%,容易导致用电高峰(夏季拉闸限电)
4、节约社会资源,提高生活水平
5、拉动建筑节能相关产业的发展:保温隔热性能、门窗的热工和气密性、采暖空调系统等相关技术和产业的进步。
建筑节能的发展在国内越来越多地引起人们的关注,但是人们对绿色建筑的了解受开发商广告轰击下错位的概念,使得消费者不能真正理解绿色建筑,而简单认为绿色建筑等于豪宅。开发商则认为绿色建筑就是增加投资,并不产生的收益,或者仅为迎合消费者的“绿色”消费理念而打出“绿色”广告。在市场经济条件下,绿色建筑首先也是一种商品,它从生产到消费背后需要多个群体共同支撑,这些群体同时构成一条完整的产业链。
作为这一产业链条的不同环节,政府、地产开发机构、研究机构、设计机构、建设机构、产品供货商、行业协会、消费者、金融机构乃至媒体,都在绿色建筑的发展历程中扮演着不同的角色,成为绿色建筑发展的不同推动力量和影响因素。绿色建筑推广仅靠政府一些强制政策和社会道德力量是不够的。要充分做到建筑节能经济与社会效益的结合必须从我们每个人做起。最终实现社会效益的最大化。
四、总结:
要想取得更大的社会效益,就必须做好各种经济节能工作。尤其是建筑业的节能经济,占很大比重。建筑项目建设如果符合国家产业政策,是国家、省、市重点支持的发展领域;该项目有利于传统材料领域高新技术的产业化,增加传统材料的技术附加值,提高其国际竞争力;有利于带动全省农林业的快速发展,节省资源,对促进人员就业、社会稳定和保护环境具有重要的意义。这样就回去的很大社会效益。我们要努力做到建筑经济节能与社会效益的有效结合。
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:
引言:
随着社会的不断发展与进步,人们对低碳、环保等概念逐渐地开始重视起来,随着节能设计、生态设计等环保设计理念开始得到了广泛地应用,小区规划建筑设计的节能也相应地成为了建筑行业发展的一个必然趋势,小区规划建筑设计的节能策略的实施也是势在必行。在小区规划建筑设计的时候,小区的绿化面积、道路结构、小区选址,以及小区楼房的楼间距、楼房朝向、楼房体型等都会对小区的气候环境产生相当大的影响。因此,小区规划建筑设计节能要综合考虑地理位置、气候条件、自然环境等因素,从小气候、采光与日照、噪声、空气质量、环境绿化、交通组织、项目选址等每个方面都要考虑到,合理地选择小区建设的位置。
1.小区规划设计的节能策略
1.1合理选址
要进行合理选址,就要首先对小区当地的周边环境状况、地形、土质、气候、地质等因素进行综合性的分析调查;还要调查该地区人文环境,主要包括通信、供燃气、供电、排水、供水、交通等各种情况以及条件。在建筑设计当中,不仅要保持住宅建筑在以后使用的过程当中与周围气候环境相得益彰,还要最大限度地维护整体生态平衡。通过恰当的选址,使小区具备良好的自然通风和自然采光。同时,小区选址的时候应当结合该地区的地形特点,要避开迎风的海岸边、湖边或者比较容易形成一个风道的山顶与山谷等,要避开沟底、洼地等凹地,因为冬季的冷气流易在凹地中形成霜冻的现象,会导致住宅热能的损耗。因此小区的选址要在朝南的、避风向阳的坡地上最佳。
1.2小区住宅楼房的朝向
为了尽量避免主要的使用房间受到东晒及西晒,小区住宅建筑的楼房朝向应当南向或者南偏西约15°至南偏东约30°之间为佳。通过这样的朝向,在冬季会有适量阳光进入室内,减少了冷风的吹袭;在夏季则减少了太阳直射室内和外墙面,而且也有良好的通风。
1.3住宅建筑的间距和密度
住宅建筑的间距和密度对建筑物所能接受到太阳辐射面积的多少有决定性的作用,合理的间距和密度,从而使得在冬季建筑的采暖不会受到相邻建筑的阻挡而产生影响。因此,要满足建筑物通风与日照的需求,就是要保证建筑之间具有着有效的间距,不是紧密地排列在一起。如果建筑的密度过大,就意味着小区内部没有足够的空间,而且较大的密度也不能满足建筑对通风、光照、间距的需求,这样间接地就增加了能量消耗。因此,在规划当中,要合理确定住宅建筑的间距和密度,保证大寒日照约3h,冬至约1h,而且山墙间距不开窗约6m,开窗约8m,宅顶退台,既有利于利通风也节约了土地。
1.4小区绿化
住宅建筑的东、西、南方向要有高大的落叶树,这样可以遮挡绝大多数的太阳辐射。由于植物可以保持一定水分,也可以吸收小区内的大量热量;同时树叶也可以吸附灰尘。小区水体与绿化可以有效地防风抗风、调节湿度、降低气温,改善了通风质量。绿化屋面的技术。绿化屋面通常是在屋面种植绿色植物或者是采取水塘式的处理方式进行水生植物的种植。这种做法除了能增加空间的合理利用之外还能增加一定的经济效益。比如说在屋面构建水塘式的工程结构,然后种植藕或者红菱等水产作物并且养殖鱼虾等水产品。既能添加生活乐趣,也能得到一定的经济利益。科学研究证明,绿化的屋面具有很好的保温、隔音效果。
1.5合理规划小区道路
随着小区人口以及车辆的增多,人们也开始注重起了小区道路的规划问题。在建筑的间距和密度合理的情况下,这也为合理规划小区道路提供了一个便利条件。在小区当中,道路其实也是小区的风道,道路的合理规划要考虑的方向问题。在夏季的时候,以东南或西南风为主,此时小区道路方向要偏东南或西南,这样有利于小区保持良好的通风条件,通风良好的话温度也低一点;在冬季的时候,主要以偏北风为主,正好与道路方向有一定的角度,抵御了冬季严风吹袭。在规划小区道路的时候应当与楼房建设施工有机结合起来,为楼房的有利朝向创造一个有力条件。
2.小区规划建筑的节能策略
2.1建筑的朝向设计
建筑的朝向设计决定着建筑物的阳光射入,是建筑在平面布局中必须重点考虑的问题。建筑的朝向设计的主要目的是为了保证建筑在冬夏有适当的阳光射入量、适宜的温度及良好的通风。所以,从节能和环境的角度来对建筑的朝向进行设计,建筑物的朝向以南北或者接近于南北的朝向为最佳。
2.2建筑的间距和密度的设计
建筑的间距与密度决定了建筑物所能够接受到的太阳辐射面积的多少,进而使得在寒冷季节建筑物的采暖不会受到临近建筑物的阻挡而产生不利影响。所以,要满足建筑物日照和通风的需求就要保证建筑之间有低昂的间距而不是紧密的排列在一起。在小区规划建筑的设计中,如果建筑的密度较大,就意味着小区内部不存在足够宽敞的空间和绿化,而且,较高的建筑密度也不满足建筑对间距、光照、通风的需求,间接地增加了能量的消耗。因此,从节能的角在进行小区建筑规划时,要保持建筑物之间有足够的间距,在节能的基础上为居民提供良好的居住环境。
2.3建筑的绿化设计
在进行建筑绿化设计时,要充分考虑到小区的绿化率以及人均的绿地指标等因素,而且绿化重视要采取多种植被种类相结合的方式,但是要以乔木为主,同时,在绿地的周边还要设置喷泉等立体景观,保证小区的绿化立体化。而且,小区内部的步行道、停车坪等设施也要进行植被种植,保证地面能够随时的进行透气。因为,如果小区的道路铺设都是使用的混凝土等材料,会大大的降低雨水的渗透程度,对节能产生不利影响,因为,绿化后的道路较混凝土铺设的路面相比,其表层温度至少降低5度。此外,还可以在屋顶进行绿化,这也成为了目前较为流行的一种节能方式,对小区的环境绿化和建筑的热工性能具有双重作用。
3.住宅建筑的节能策略
3.1墙体保温施工
目前墙体建造节能施工技术主要是通过提高墙体保温性能来达到节能目的的,主要的方式有墙体外设置保温层和内部设置保温层两种。具体的施工过程主要有涂抹、喷绘、粘贴等工艺。在施工的过程主要注意以下几点。
3.1.1保证基层的清洁程度和平整度,对于突出的部分应当进行铲平处理,以提高涂抹的结合强度或者是粘接的牢固程度。
3.1.2按设计的要求以及房屋建筑的构造状况进行整体的规划,并且画好线路以保证施工的标准性。并且在门窗的位置做加护处理。
3.1.3每次涂抹灰浆的厚度不应当超过1cm,而且分层涂抹的时候应当在上一层有一定强度之后在进行二次施工。注意湿度保养的同时还应该避免水冲,以保证其牢固程度。
3.1.4给保温层添加保护设置以避免冲击或者是撞击破坏。主要是在窗台一下位置布置玻璃纤维同时对接近地面的部分做防潮湿处理。第五,节能建筑的墙体建造如果是在北方,还应该考虑采用建筑用节能砌块进行构造,甚至是采用玻璃纤维填充墙壁中间的方法来构造墙壁。而在南方的房屋建筑中就应该尽量的采用防震、防潮的材料。节能建筑的建设要因地制宜,不能顾此失彼,毕竟建筑的最终目的是确保人类的居住安全。
3.2合理设置住房面积
在目前情况下,人们超越当前现实的需求,过分地来追求大面积住宅是不可以提倡的。节约型的住宅,就是要科学地、合理地使用住房面积,这是当前比较有效的节能措施。通过适度的住房面积标准,可以节约大量的劳动力、建材以及维护、使用、建造等过程中的大量资源。
3.3增大建筑进深
增大建筑进深是节能设计的一个重要途径。在住宅建筑设计中,采取条式建筑形体的设计比较普通,当建筑的长度小于一定建筑面积相应最佳边长的时候,即正方形时的边长,应当尽量缩小建筑的长度而要增大建筑进深,使建筑体形系数大大地缩小,有利于住宅建筑的节能设计。同时,建筑的高度也要控制好,一般以2.8m为宜,尽量不超过3m,否则的话既浪费了资源,又增加了成本。
4.结束语
在小区规划中,住宅建筑节能设计是一项复杂的系统工程,它不但与建筑的设计与规划密不可分,而且还涉及到了其他的许多方面,例如管理、新技术及新材料的应用、再生能源的利用等,只有建筑师对它们进行综合的考虑,才能够不断地提高住宅建筑的节能效果。
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、我国建筑电气能耗现状与节能发展
电能作为人类最重要的二次能源之一,也是建筑中最主要的能源。建筑中,不论是照明插座系统,还是其他动力类用电设备等,都需要使用电能才可以工作。我国现今建筑能耗主要集中在北方采暖、住宅、公共建筑等方面,而根据相关数据保守估计,大型公共建筑在运行管理方面至少存在 30%~40%的节能潜力,我国目前大型公共建筑有 5 亿多平方米,每年耗电约900亿度,按照节能40%
计算,每年仅大型公共建筑一项就可节电 360 亿度,约合 400 万吨标准煤,从而减少约900 万吨二氧化碳的排放量,由此可以看出,仅大型公共建筑一项就能为国家节约数百亿资源,同时还能保护环境,所以,电气节能也受到了国家的重点关注。近年来,我国建筑行业的能源浪费问题已经得到了社会的普遍关注,并且引起了相关部门及行业的高度重视。并且颁布了《建筑节能施工质量验收规范》、《绿色建筑评价标准》等规章制度,来实现建筑电气节能。同时,在对国外技术和设计理念研究的基础上,采用更为先进的设备和技术,例如:真空断路器和 SF6 断路器、智能化和自动化的设备控制技术、电动机变频技术等。在建筑节能方面,还倡导采用太阳能、风力发电、太阳光伏发电等环保发电省电方式。这些都可以说明,建筑电气节能已经成为我国建筑行业发展的必由之路。
二、建筑电气节能中存在的问题
由于我国还是一个发展中国家,建筑节能体系刚刚起步,所以建筑电气节能存在许多问题,下面是我总结的建筑电气节能存在的问题:一是,不合理的建筑设计与普遍存在的浪费现在导致节能效果不够明显,例如建筑外部围护结构不节能,造成设备专业不得不选用较大容量的设备;传统建筑电气设备都是单独工作,设备之间没有沟通和联系,增加了能源的消耗。二是,许多电气设备没有设置必要的调节装置,导致系统无法调节,长期处于运行能耗大的不合理状况。而且系统的维护与管理也因为设备种类的增加而增大。三是,太多设备采用变频技术,给供电系统中带来了谐波分量。而且电气设备增加,容易发生火灾。四是,照明光源的选择不科学、控制方式不合理,或者为了追求照明效果而提高照度标准,以及普遍存在的浪费现象。
三、我国建筑电气节能的相关措施
1、合理选择变压器的规格、型号
变压器中存在着阻抗,它们会消耗、浪费大量的电能。所以在变压器节能时可以考虑通过降低变压器负载率的方式来实现,能够节约电能,减少损耗,但是这样一来就会增加工程初期的投资金额。变压器节能本质通过降低其有功功率的损耗,达到提升运行效率的目的。配电变压器低压侧输电网最好能够采取环形网络的方式,以便能随负荷变化而采取及时切换,或决定投入运行的变压器台数,且又不影响各环节所需电力供应。变压器中的电力损耗还来自于磁滞和涡流,磁滞和涡流与铁芯有关,铁芯作为变压器电磁感应磁路,磁通在其中教鞭,这时候由于材质结构等原因可能会产生磁滞和涡流损耗,可以将非晶态合金应用到铁芯中,与普通材料相比,同容量下可降低75%到80%的损耗。在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。与老产品比,SL7、511、SLZ7无励磁调压变压器的空载损失和短路损失,10kV系列分别降低41.5%和13.93%,其他系列也都分别有降低能损作用。新系列节能型变压器,因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点,而在近年得到了广泛的应用,所以,设计应首选低损耗的节能变压器。
2、提高功率因数
为了减少无功功率流动引起的损耗,在民用建筑中对容量超过10kw的风机、水泵、传送带等,电动机端设置就地补偿装置。电动机就地补偿通常有两种接线方式。一是将补偿电容器装在接触器主接点之后,热元件一次线圈之前,这种方法适合于进行改造的电机接线,热元件的整定电流不计补偿的影响;一是将其并接在热元件的一次线之后,这种接线适合新安装的电机,热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计。与此同时,还需要正确选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,可以用晶闸管整流或者硅整流装置代替汞弧整流器、变流机组等。
限制电动机和电焊机的空载运转。可以通过安装空载断电设备限制空载率大于50%的电动机等;可以采用空载自停控制装置来调控大型胶带运输系统;可以采用自控方式调整大型非连续运转的泵类电动机的风量和流量,到达节省电能的目的。
3、电动机节能的途径
减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在建
筑工程中应选用高效率的电动机。掌握负荷特性是选择电动机的基础,必须清晰负荷的断续与连续问题。如果是连续负荷,必须弄清楚其负荷与输出功率的匹配情况,若是泵等平方递减负荷特性,在轻载时打开风门和阀门,采用调速电动机在低速运行,以便节能。
常用的动力负荷为风机和水泵电动机类,在一座五星级的大型酒店中,一台水泵的能耗可以达到30%,因此,必须对其采取措施节能。一般的水泵电动机会根据最大负荷来选择容量。水泵的工作特性是流量与转速成正比,扬程与转速平方成正比轴功率与转速立方成正比。当流量一半时,降低电机转速可以通过调速的方法将其减少一半,那么电机轴功率是额定的1/8,采用调速技术控制需要变流量运行的水泵,可大大降低能耗。变频调速是一种高性能的速度控制模式,能够维持正常的滑动操作来实现无级调速,电机可以输出最大转矩在低转速时保持不变,起到节能降耗的目的。比变频器价格便宜的另一种节能措施是采用软起动器。软起动器设备是根据起始时间逐渐调整晶闸管的导通角,调控电压。软起动器也可以采用测速反馈、电压负反馈和电流反馈,通过反馈控制晶闸管的导通角,从而实现与负载变化相应变化。软起动器通常用于大容量电机和泵设备的频繁启动时,以及附近的电气设备场所的电压稳定度要求较高时。
4、合理选择电线和电缆
照明线路的损耗占输入电能的4%左右,,影响了照明电路的损耗的主要因素是供电模式和导线的横截面面积。由于电路电阻在电流流过会产生有功功率和无功功率的损耗。导线最好能选用电阻较小的材料,虽然铜芯是最好的选择,但是我国倡导节约用铜,因此,线路降耗可以从以下几个方面来实现:
4.1减小导线长度
首先,线路尽量少走弯路,采取直线拉线路的原则,减少损耗;其次,低压线路最好不要走回头线,可以减少电能损失;再次,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离,当建筑物每层平面在10000平方米左右时,至少要设2两个变配电所,以减少干线的长度;最后,在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。
4.2增大导线截面
第一,当较长的线路在满足流量等基础需求的要求下选择好截面时,在此基础上再加大一级导线截面。第二,选在线芯截面时,按照经济电流选择的电缆截面通常大于按照载流量所选的截面,但总费用支出会很小,而且增加的初期投资一般仅需2―4年即可收回。对于利用一些季节性风荷线路的用户,在其不使用时,可以提供给长期用户使用,减少线路电阻。
结束语
通过上述分析可以看出,我国电能损耗问题十分严重,电气节能实在不行,也是我国技能降耗工作的重点,通过以上几种方式进行电气节能,需要施工人员准确掌握最先进的施工技术,确保电气节能施工的质量。
参考文献:
引 言:在进行绿色学校建筑节能设计的过程中,应该要综合考虑当地的气候条件、资源利用率和自然规律,最后使该建筑的采光、保温、通风等环境逐渐得到完善,建筑的耗能也大量减少。
1 绿色学校建筑的概念
根据绿色建筑的概念,绿色学校建筑可定义为具有健康、舒适、节能、环保特性的校地、校舍、校园、运动场地及其附属设施。健康、舒适, 就是要求学校建筑要为学生提供一个良好的室内、室外学习和活动环境, 保证学生的健康和高效地学习; 同时, 学校不仅是人才的“生产者”,也是能源的“消费者”, 是环境问题的“制造者”, 节能、环保就是要求学校建筑要尽可能少的消费资源, 制造最少的废弃物, 降低周围环境的负荷。
2 学校建筑发展趋势
学校自产生以来就形成了以“班级教室”为中心的传统模式,该模式的不足在于学生的立体交往太少;而现代教育注重交往、开放、互动,强调个性化等方面的发展。学校设施不仅提供在校生学习,还应承担非在校生(电大、夜大、职大生等)接受业余教育的职责。同时校区应尽可能多置绿地, 并适当预留可发展的用地。校区内的公共设施(体育馆、图书馆、科学楼等)应与校区外的设施互补,保证校区的开放性及自由度。此外,设计师在设计学校建筑时需要把握的方面有:
2.1 对特定地域、特定人文历史背景下的学校设计, 应表现其建筑或场地所拥有的品质和特别的精神;
2.2 建筑要体现设计师对建筑、社会、历史的个性化理念;
2.3 建筑本身应该是对民族文化、地域文化的诠释。
3 绿色学校建筑设计中的节能设计分析与探讨
3.1 绿色学校建筑的选址设计
建筑强调“天人合一”和“因地制宜”的生态思想,所以在绿色学校建筑的设计中应该要兼顾节能和节地两个方面。选址好的建筑地址,根据地形地貌的状况来设计绿色学校建筑,可以使用自然采光和通风,影响其内外环境并节约大量的空调耗能。因为冬天冷空气会对建筑物产生“霜冻”的影响,所以绿色学校建筑不应该被放在洼地、山谷之地,这样会使其用于采暖的耗能提高。要实现提高建筑节能和采暖效率的水平,必须把绿色学校建筑置于避风、向阳之地。
另外,要注意的是选择绿色学校建筑用地时,要遵循生态环保的理念,保护周围已有的生态环境,避免对原有的自然条件和设施产生不利的影响。绿色学校建筑的基本原则中包括不能对建筑周边环境有破坏作用。同时我们可以通过提高建设用地的利用率,将边角地变为可用的建筑用地,或者开发地下空间,确定合理的校园容积率,有利于达到节地的目标。
3.2 绿色学校建筑的布局设计
科学合理的校园建筑布局设计,不仅可以方便师生开展正常的教育教学活动,更是绿色建筑的良好体现。明确合理的出入口、实行人车风流,划分相对独立而又紧密联系的教学区、运动区、生活区,都是有效提高土地利用率的途径。
做好建筑的良好朝向,主要建筑以南北向布置为主,争取做到最佳的采光及景观,合理设置建筑间距,在减少教学楼间的声音干扰的同时,保证主要用房能够得到足够的日照,符合的日照标准要求,减少彼此间的遮挡。对于临水或者依山而建的校园,更要利用好有利的地形,深入分析布局利弊,做好景观、节能的有机结合。
3.3 绿色学校建筑的单体设计
随着建筑单体节能技术措施的不断提高,新型的保温墙体材料、中空隔热玻璃、屋面保温材料、节能变频空调等技术日渐成熟,但我们不能忽略了更廉价环保的技术手段―自然通风和有效遮阳。
(1) 提高自然通风效率
使用自然通风不仅仅能够减少空调的耗能,能够在不耗费资源的条件下使室温降低,而且还可以让学生生活在新鲜的自然空气中,对身心健康有很大的帮助。我们在设计通风装置时要考虑到在夏季主导风方向上应该使用开放式设计,在冬季主导风方向采取封闭式设计。控制好窗墙比以及外窗开窗率,在南向尽量扩大外窗可开启面积,为过渡季节组织室内自然通风创造有利条件。在条件允许的房间,尽量采用两侧对开窗,形成良好的穿堂风,有利于夏季降温,降低空调能耗。为了达到获得良好通风条件的目的,在设计时应该根据气流的惯性原理,在相邻的墙面将进、出口的位置错开分布。
(2) 提供有效遮阳效果
对于我国夏热冬冷地区来说,夏季东、西墙面的温度能够高达40℃,从而可以直接影响到室内的温度。对绿色学校建筑的遮阳设计能够起到很好的隔热作用,可以考虑阳台、遮阳百叶、垂直绿化等手法来进行处理。设计时应该综合计算夏天遮阳和冬天日照的不同要求来进行合理的设计,使其在高温天气阻挡热量的进入,在低温天气让人享受足够的阳光。
3.4 绿色学校建筑的绿化设计
绿色学校居住建筑的附近如果有大量的水面和绿化,能够对周围的气候进行改善。但是不同的建筑材料对太阳辐射的吸收率是有差异的。通过实地测试发现在夏天,草地表面的平均温度相对于混凝土地面大概低了4.4℃,相比沥青地面更是低了7℃左右。绿化的作用是对建筑周围夏季进行增加湿度、降温等。相关理论证明,每增加10%的绿化覆盖率,就可以使温度下降高达2.6℃;当覆盖率高达50%,温度会下降大约13%,这正好可以解除热岛效应。
(1) 建筑周边的绿化设计
在我国夏季气候十分炎热,为了让从建筑外地面上反射过来的热能量减少,我们在进行设计时必须选择对太阳辐射反射率低的用材。通常,可以在建筑外种植草坪和灌木以形成降温效应,从而使反射到室内的热量下降。具体来说,就是通过植被进行的呼吸机制带走相应的热能,进而让建筑物周围的空气温度明显下降。
(2) 建筑屋面的绿化设计
植物可以通过蒸腾作用和光合作用来维持生命,可以改变热能量的垂直分布方向。对屋面的绿化能够改变建筑屋面能量的平衡关系。进行屋面绿化的作用不仅仅是增加了城市的植物覆盖率,而且能够起到很好的蓄水效果,使得2/3的雨水能被植被吸收,从而进一步促进植被的生长和城市空气、温度的调节。通过相关的实测,发现屋面绿化能够净化空气、改善城市的空气质量,并且可以充分的利用太阳的辐射作用。
(3) 建筑墙面的绿化设计
从美观的角度来说,墙面绿化可以美化环境,营造一个自然、健康的生活条件;从节能的角度看,可以使起到很好的降温蓄热作用;从防止污染来说,能够减少城市的粉尘污染,有效的缓解热岛效应。墙面的颜色和朝向对其温度的高低有重要影响。朝南、西的深色墙面,夏季最高可以高达60℃,冬季外墙温度低达-10℃。对墙面进行绿化设计,能够有效吸收和反射太阳辐射,起到降温遮阳的效果,避免墙面承受巨大的温度差异。
4 结束语
总之,绿色节能设计作为比较容易实现的生态手段,具有投资少和节能效应持久的优点,而且一般的学校建筑都可以采用,特别是节能手段与建筑美观和功能使用结合在一起,会更好的实现节能型社会目标。
参考文献:
通讯作者:周汝良(1963-),男,硕士,云南祥云,教授,从事森林防火、城市消防和3S技术应用教学与研究工作。]
摘要:介绍了介绍建筑消防性能化设计与传统消防设计方法之间的关系,阐述传统的处方式防火设计的缺点,并对性能化防火设计方法的概念及其优越性进行分析,重点运用经济学的基本理论与方法,对比分析两种建筑消防设计在防火设计方面的投入成本和投资经济效益,得出消防性能化设计更能够适应社会发展需求,在经济效益方面也具有明显优势,为性能化防火设计的经济优越性提供论证基础。
关键词:“处方式”防火设计,性能化防火设计,经济效益
Abstract: The article introduced the relations between the performance-based building fire protection design and traditional design method, and elaborated the shortcoming of traditional design method. Also analysis to the concept and superiority of the performance-based building fire protection design was carried out. By using economic elementary theory and method, and comparing the investment cost and benefit of the two kinds of building fire prevention design, it can be concluded that the performance-based building fire protection design can adapt the social development demand better, and also has the obvious superiority efficiency in economic, providing the proof foundation for the performance-based building fire protection design in economical superiority.
Key words: "department means" fire design, performance-based fire design, cost-effective
中图分类号:TU2 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
建筑火灾安全关系着人们的日常生活、生产的基本条件,无论是从古代以木结构为主的建筑,还是近代以砖木结构为主的建筑,以至现代以钢筋混凝土或全钢为主的摩天大楼,都可能成为火魔的对象[1]。随着社会的进步和人类的发展,现行的“处方式”防火设计已无法完全适应当今建筑设计的要求。人们对火灾现象及其规律进行了进一步的深入研究,一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析,提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”,即“性能化”防火设计[2]。目前,全世界各国针对建筑防火设计措施主要是传统的“处方式”设计和正在逐步完善的“性能化”防火设计,同时也正在积极发展“性能化”规范和“性能化”设计工具,方法与评估技术的日益成熟[3-6]。
2 “处方式”防火设计方法与性能化防火设计
2.1 “处方式”防火设计
传统的防火设计方法是根据有关设计规范条文中给定的消防设施设置要求,按设计参数和指标进行设计,设计人员必须严格按照规范条文给出的消防设施设置要求和参数指标制定设计方案。这种“处方式”规范规定了详细的设计参数和指标,因而具有设计的局限性,使设计出来的建筑工程单调而呆板[7]。在我国,现行建筑防火设计规范按各种建筑物进行分类,根据有关消防安全的要求,对建筑物耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料控制、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警设施、室内外消火栓、自动喷水灭火设施等每项设计的参数和指标,都进行了具体的规定。设计人员只要根据所设计建筑物的规模、性质和用途,从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标即可。
“处方式”建筑防火规范,是指根据火灾事故的发生、发展和扑救等经验教训和火灾科学研究试验等消防实践总结出来的,并经不断修改完善的一套有明确防火设计措施和各种具体的设计参数要求的设计规定。通常认为,设计者只要按照规范规定进行设计就认为该建筑的防火安全是符合使用要求的[8]。
2.2 “性能化”防火设计的概念
“性能化”防火设计是运用消防安全工程学的原理和方法,通过分析火灾过程的基本规律,结合实际火灾案例,对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标,选择相应的消防措施,对整个设计方案做综合性分析、调整和优化的过程。其主要思想是在消防设计时仅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指标,而不直接要求设计人员为此而必须采用某些特定的解决方法[9]。
“性能化”建筑防火规范,是指在确定建筑消防安全目标或性能化设计水平基础上,规定一系列性能化准则,并附有指导设计的技术文件。规范使用者可根据设计对象,按规范要求,采用“处方式”规范或“性能化”设计和评估方法来完成认为可以接受或能够取得最低规定安全水平的设计“性能化”建筑防火规范体系,将随着消防安全工程学的逐步建立、计算机科学与计算机火灾模拟技术的发展及风险评估技术在消防安全中得到应用而逐步建立、发展与完善。
2.3 建筑消防性能化设计与传统设计方法的比较
传统的“处方式”设计方法,其基于场所类型进行设计考虑,而“性能化”设计方法立足于危害分析及火灾假想,对于解决超法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。
“处方式”规范和设计方法在客观上存在着:规范中有关条文之间常常出现互不沟通,相互矛盾的现象,条文与条文之间无法解释清楚;传统的设计只能给出局部保障,无法给出一个统一、清晰的整体安全度水准,国家消防技术标准对部分技术问题尚未规定或未能涵盖,跟不上新技术、新工艺和新材料的发展,且限制了设计人员主观创造力的发展,无法充分体现人的因素对整体安全度的影响。而性能化消防安全设计是运用消防安全工程学的原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律,结合实际火灾中积累的经验,通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标;然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到;最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。
与传统的消防安全设计相比,性能化消防安全设计具有以下优点:
(1)体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要;
(2)注重安全目标的达到,不考虑采取途径,有利于发挥防火设计人员的主观创造性;
(3)根据工程需要,为开发和选择替代消防方案提供了方法;
(4)可在安全水平方面与替代设计方案进行比较,确定安全等级与成本之间的最佳点;
(5)要求在分析中使用多种分析工具以提高工程精度,并可产生更具有革新性的设计;
(6)体现了消防系统是作为一个整体考虑的,而不是孤立地进行设计的新消防战略;
(7)有利于保险部门参与建筑的消防工作,为其提供可靠的建筑安全评估报告。
3 研究方法
3.1 消防经济效益的概念
消防经济效益是指消防投资在国民经济方面所带来的实际利益,主要关注消防投入与国民经济发展情况的匹配度、消防投资的成果对国民经济或部门经济的促进作用等问题。具体来讲,消防经济效益主要关注单位或项目消防投入的经济性问题,即以尽量少的消防投资取得尽量多的安全经营成果,或者以同等的投资耗费换取得更大的安全经营成果。
3.2 消防投资经济效益的度量
通过对消防投资的有效利用,可以使企业,乃至社会安全效益提高,从而进一步保障经济效益的产出。一方面,消防投资的有效利用使社会生产环境的安全水平得以提高,从而保障生产的平稳协调进行,提高生产效率,增加社会产能,这些都为社会经济的发展做出了正面的贡献。另一方面,当消防投资用于基础建设、固定资产购置、消防产品及用具的购买等方面时,消防投资将直接融入国民经济的整体运作之中,起到促进经济的正面作用。
利用消防投资相对于社会经济总产出的贡献率(用来表现经济关系中各分量对于总量增长的促进作用的强弱程度)指标,间接的求出研究消防投资增值效益:
(3-1)
式中,L0为在没有该项消防投资的情况下预测得到的火灾损失额;L为投入该项消防投资后的实际火灾损失额,I为消防投资贡献率;G为社会经济总产出的增量;P为消防投资额。(注:消防投资贡献率=消防投资产出的增量/社会经济总产出的增量 ×100%)
3.3 消防工程的成本与效益
(1)消防工程的成本:消防工程项目的成本是只在项目的生命周期内消防投资费用(TLCC)的总和,主要分为直接成本和间接成本。直接成本包括提高建筑耐火性能的成本、防火及灭火系统设施的购置成本、防火及灭火系统设施的运行成本及日常管理等费用。间接成本主要是指遵照《规范》的要求,在选择设计方案及设施时所受到的约束,从而引起的额外费用。
(2)消防工程的效益=火灾损失的减少+保险费用的减少+营业中断损失的减少。
(3)成本与效益的量化
①成本
设备(材料等)成本=单价×数量
人工成本=每天(月)薪金×时间
②效益
对财产所有人来讲,主要包括减损效益和增值效益。减损效益可用下面方法量化,而增值效益比较难以量化。
一项工程中的消防投资的安全效益可以用下式计算[10,11]:
(3-2)
式中,E项目为消防投资的安全效益;h为消防系统寿命期(年);I(t)为消防措施实施后生产增值函数I(t)=KV,V为系统服务期内单位时间平均生产产值(万元/年);K为系统服务期内安全生产增值贡献率();eit为连续贴现函数;t为系统服务时间;i为贴现率(期内利息率);C(t)为消防工程项目的运行成本函数;C0为消防工程设施的建造(投资)成本。
4 结论与分析
4.1 性能化设计与传统设计方法的经济效益比较
4.1.1 消防工程成本分析
消防工程项目的成本由直接成本和间接成本组成,以下对建筑消防工程防火设计的各种设计方案的成本进行比较。
(1)直接成本比较。建筑工程在设计之初就应当将消防系统同时设计,其中就已经制定出了消防系统主体结构及设备的选型。在建筑设计防火过程中所使用的耐火性材料和防火、灭火系统设施的购置成本和运行成本组成,是一个建筑进行防火设计的必须配置。主要是指总体消防工程项目的内容(安全疏散系统、火灾报警系统、喷洒灭火系统、其他灭火系统、防排烟系统、消火栓系统、消防控制中心)所需要的成本投资。这些都是无法避免的,即使存在少许差别,但是变动不大的。所以两种防火设计的直接成本接近相同,从宏观角度把握,可以忽略不计。
(2)间接成本比较。传统的建筑防火设计是设计者按照消防设计规范规定对建筑物的防火设施进行设计。由于我国消防事业发展起步的较西方国家晚许多,而且现行的许多各级《规范》、《标准》仍存在许多不完善的地方,所以导致传统的建筑防火设计方法受到严重的制约,不能够灵活的更变设计方案。在经济方面表现为投资成本的增加,尤其是在遵照《规范》要求时所受到的约束,从而引发的额外费用的增加,进而导致防火设计投资成本的增加。
现代性能化设计是运用消防安全工程学的原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律,结合实际火灾中积累的经验,通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标;然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到;最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。从而避免了完全遵照《规范》所带来的间接成本投资,减少防火设计的总投资成本。
4.1.2 消防投资的经济效益分析
由公式(3-1)、(3-2)得出:假设,对于某项建筑消防设计方案,总的消防投资额为P不变,针对该建筑所处环境,则L0不变。使用消防性能化设计方案后,成本的降低使得消防设备更加齐全,后期保养更加完善,投入该项消防投资后的实际火灾损失额L也越少。同时因整个社会的经济产出分别是社会总劳动力贡献的产出量、社会资金贡献的产出量和社会科学技术水平贡献的产出量的总和。随着消防性能化设计的发展,整个社会的经济产出量与消防投资贡献会随之增大,必然导致消防投资经济效益的大幅度提升。
4.2 结论
在建筑消防成本投入方面,性能化防火设计的总投入成本比传统“处方式”消防设计的总投入成本略低,在建筑防火前期经济投入更少,而且获得的消防投资经济效益更高,所以性能化设计比传统“处方式”消防设计所获取的经济效益更高。
5 讨论
随着我国经济和城市建设的飞速发展,大量高层、大空间和功能复杂的超大型建筑不断涌现。传统的“处方式”消防设计方法和规范已无法满足和适应这些建筑消防设计的现实要求,性能化消防设计方法及思想正在逐步发展起来。
5.1 建筑消防经济效益评价的局限性
有关建筑消防设计在经济方面的研究,在国内外仍属于初步探讨阶段,没有固定的标准。本文是在假定建筑火灾最终损失相同的情况下,针对两种建筑消防设计在防火设计方面的投入成本和投资经济效益的不同,运用经济学比较原理对其进行分析。该研究未能够完全考虑消防经济学中的所有元素,只是在优化投资阶段内针对投入成本和投入经济效益两方面对两种消防设计方式进行了评价,存在一定的局限性;同时未能够搜集到一些现行建筑的消防具体投资资金数额,无法与将两种设计方案进行实际数额比较;再加上性能化设计在国内外的发展仍处于过渡阶段,实施过程仍存在许多问题,数据不完善,体系建设仍不健全,只能够运用公式建模进行分析。
综合起来看,消防设计方式的转变仍处于过渡阶段,还存在许多技术问题和理论支持。我们迫切需要开发出更经济有效和更符合实际的消防安全工程技术,完善和发展消防安全工程理论[12]。
5.2 性能化设计的未来展望
性能化消防安全设计的目的是以最有效、最经济的方法从系统安全的角度将火灾的损失控制在最低限度,从而保证总体消防安全目标的实现,其设计方法具有灵活性和科学性,比传统“处方式”消防设计具有更多的优点。因此,目前这种设计已成为世界各国建筑消防设计的发展趋势,是不可抗拒的潮流。随着消防安全工程的快速发展,消防安全工程学已随着其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展,性能化设计方法将会越来越完善。
参考文献
[1]夏东海,王殊,朱明.建筑防火设计方法的思想回归与创新[J].消防科学与技术,2005,24(5):567-569.
[2]田锦林.对我国实行性能化防火设计工作的思考[J].消防科学与技术,2005,24(6):701-702.
[3]杨昀,张和平,张庆文.新西兰性能化防火设计规范的实施现状及其对我国消防的启示[J].消防科学与技术,2003,22(1):22-24.
[4]胡隆华,霍然,李元洲.澳大利亚性能化防火设计规范的结构特点浅析及启发[J].消防科学与技术,2002(3):18-19.
[5]倪照鹏.国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述[J].消防技术与产品信息,2001, (10):3-6.
[6]梅秀娟.建筑物性能化消防设计方法及其应用情况[J].消防技术与产品信息,2004(1):8-10.
[7]荣保华.对建筑工程性能化防火设计的思考[J].科学实践,237-238.
[8]田玉敏.论“性能化”的建筑防火设计方法[J].消防技术与产品信息,2003(7):37-58.
[9]方正,程彩霞,卢兆明.性能化防火设计方法的发展及其实施建议[J].自然灾害学报,2003,12(1):64-68.