時(shí)間:2023-03-16 15:48:22
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美國(guó)傳統(tǒng)上沒(méi)有與建筑管理對(duì)應(yīng)的聯(lián)邦管理機(jī)構(gòu),建筑標(biāo)準(zhǔn)一般是地方城市的管理任務(wù)。聯(lián)邦政府不負(fù)責(zé)建筑的管理。地方政府(一般為州政府和市政府)負(fù)責(zé)制定建筑管理政策。目前,美國(guó)能源部是建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)揮最大作用的政府機(jī)構(gòu),但是,也并不從事全責(zé)制的管理,其主要任務(wù)是支持技術(shù)傳播、制訂標(biāo)準(zhǔn)和組織科研工作。其他與建筑節(jié)能有關(guān)的管理主體包括聯(lián)邦部門(mén)(能源部、環(huán)保署、財(cái)政部)、州政府監(jiān)管管理者、地方管理機(jī)構(gòu)(如加州能源委員會(huì)等)、行業(yè)協(xié)會(huì)(如暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)、綠色建筑委員會(huì)等)、大學(xué)、節(jié)能產(chǎn)品制造商等。值得一提的是,以上各個(gè)機(jī)構(gòu)并不是從屬關(guān)系,彼此之間的活動(dòng)不是依靠行政命令,而是依靠手中的資源和經(jīng)費(fèi)的使用。各個(gè)部門(mén)雖然不相互從屬,也沒(méi)有單位和個(gè)人在全局上的協(xié)調(diào),但是,都會(huì)按照默認(rèn)的行業(yè)規(guī)則進(jìn)行工作。比如,行業(yè)協(xié)會(huì)中美國(guó)暖通空調(diào)協(xié)會(huì)每年都會(huì)在沒(méi)有聯(lián)邦政府支持的情況下,依靠工程師自愿編制大量的行業(yè)規(guī)范,各地政府也往往自覺(jué)采用這些規(guī)范而不是自己重新編寫(xiě)。
(二)美國(guó)建筑節(jié)能政策與標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)的建筑節(jié)能政策包括能源使用政策、建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策和2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后出臺(tái)的美國(guó)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和再生能源法案,其中,建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策非常有特色,涵蓋了住宅、商業(yè)、公共建筑和工業(yè)等多個(gè)行業(yè)。以商業(yè)建筑節(jié)能的減稅而言,相關(guān)政策規(guī)定:“對(duì)于新建或已有建筑,只要通過(guò)安裝室內(nèi)照明、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、制熱、制冷、通風(fēng)和熱水系統(tǒng),標(biāo)的建筑總能耗比美國(guó)暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)90.1-2001所規(guī)定的最小能耗小50%,那么此建筑每平方英寸可獲得1.8美元的減稅。此項(xiàng)政策主要給予建筑業(yè)主,但是也同樣適用于進(jìn)行了結(jié)構(gòu)擴(kuò)建的房客。”美國(guó)建筑節(jié)能還擁有諸多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和自愿性標(biāo)準(zhǔn)。在強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中又包括商業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn)、居住建筑標(biāo)準(zhǔn)等多項(xiàng)細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)。比如,美國(guó)早在2005年就推出了美國(guó)能源管理計(jì)劃,根據(jù)相關(guān)法案規(guī)定,聯(lián)邦政府新建大樓至少應(yīng)比現(xiàn)有建筑條例節(jié)能30%。自愿性標(biāo)準(zhǔn)包括中小型辦公樓先進(jìn)節(jié)能設(shè)計(jì)指導(dǎo)、綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)等,其中,在全球較為有影響力的標(biāo)準(zhǔn)是綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)(LEED),此標(biāo)準(zhǔn)適用于所有建筑類(lèi)型——住宅建筑和商業(yè)建筑的整個(gè)生命周期評(píng)估、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等,并且除了建筑之外還涉及鄰里地區(qū)。具體包括“新建和改造項(xiàng)目分冊(cè)、既有建筑分冊(cè)、商業(yè)建筑室內(nèi)分冊(cè)、學(xué)校項(xiàng)目分冊(cè)、住宅分冊(cè)、社區(qū)規(guī)劃分冊(cè)、商店分冊(cè)、療養(yǎng)院分冊(cè)”等諸多細(xì)分內(nèi)容,內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)且極具實(shí)操性。
(三)建筑節(jié)能行業(yè)協(xié)會(huì)
美國(guó)建筑節(jié)能行業(yè)協(xié)會(huì)眾多,包括能源效率經(jīng)濟(jì)委員會(huì)、太陽(yáng)能學(xué)會(huì)、暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)、機(jī)械工程師協(xié)會(huì)、建筑性能模擬學(xué)會(huì)、綠色建筑委員會(huì)等眾多專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì),他們都是沒(méi)有政府背景、自負(fù)盈虧的組織,協(xié)會(huì)經(jīng)費(fèi)來(lái)源于會(huì)展、出版行業(yè)規(guī)范和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)行業(yè)人員的培訓(xùn)。其中,暖通空調(diào)工程師協(xié)會(huì)的影響最大,在全球有51,000名會(huì)員,100個(gè)分會(huì),每年都舉辦兩次會(huì)議,積極發(fā)展青年工程師和尖端節(jié)能技術(shù)的交流與培訓(xùn)。近年來(lái),綠色建筑委員會(huì)憑借綠色建筑評(píng)估體系認(rèn)證的影響力,已經(jīng)成為全球有較大影響力的行業(yè)協(xié)會(huì)。
(四)建筑節(jié)能市場(chǎng)
美國(guó)建筑節(jié)能市場(chǎng)的市場(chǎng)化程度較高,其中,合同能源管理在美國(guó)建筑節(jié)能市場(chǎng)中占據(jù)了較大比重,這是一種以節(jié)省能源費(fèi)用來(lái)支付節(jié)能項(xiàng)目全部成本的節(jié)能投資方式。20世紀(jì)80年代末90年代初以來(lái),美國(guó)的能源管理產(chǎn)業(yè)以平均每年24%的增長(zhǎng)率高速發(fā)展。能源公司主要由樓宇設(shè)備和控制公司(如霍尼韋爾、西門(mén)子等)、電力、燃?xì)夤镜群酮?dú)立的中小型能源管理公司組成,其中前兩者占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額。而且,就合同能源管理的市場(chǎng)對(duì)象看來(lái),公共客戶(hù)群體是主體,中小學(xué)校、政府、公立醫(yī)院等占據(jù)了50%左右的市場(chǎng),其他公共客戶(hù)占據(jù)了24%,而私有客戶(hù)群體比例僅為26%。因此,政府采購(gòu)的項(xiàng)目是合同能源管理的主體市場(chǎng)。
(五)社區(qū)建筑節(jié)能的社區(qū)節(jié)能
美國(guó)的建筑節(jié)能沒(méi)有局限在建筑本身,而是擴(kuò)展延伸到使用人群和社區(qū),因此,節(jié)能活動(dòng)不僅體現(xiàn)在技術(shù)節(jié)能方面,更圍繞業(yè)主的使用習(xí)慣展開(kāi)了諸多深層次的競(jìng)賽。比如,美國(guó)西部的薩克拉門(mén)托市就組織社區(qū)業(yè)主進(jìn)行能源節(jié)約比賽,通過(guò)報(bào)名或隨機(jī)挑選,在100個(gè)相同居住面積,相同取暖熱水燃料系統(tǒng)的家庭進(jìn)行能源節(jié)約競(jìng)賽,在網(wǎng)上公布勝利者的名字與相片,比賽內(nèi)容包括扔棄廢物,取暖熱水燃料,電力和食品。此外,物業(yè)公司在節(jié)能知識(shí)普及方面也起到了積極的作用,如在美國(guó)東部的一些社區(qū)進(jìn)行少扔垃圾的比賽,物業(yè)公司會(huì)具體地告訴小區(qū)業(yè)主怎樣減少垃圾,比如,不要買(mǎi)有包裝的食用品而是盡可能買(mǎi)散裝的食用品、購(gòu)物不用一次性塑料袋等,該地區(qū)的生活垃圾減少了30%。
二、美國(guó)建筑節(jié)能管理發(fā)展對(duì)我國(guó)綠色物業(yè)管理的啟示
美國(guó)與中國(guó)相比,具有不同的政治管理體制和國(guó)情,消費(fèi)者的消費(fèi)認(rèn)知和消費(fèi)習(xí)慣也有較大差異,但是,縱觀美國(guó)建筑節(jié)能管理的具體情況,從管理主體、政策標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)協(xié)會(huì)、技術(shù)支持,到市場(chǎng)發(fā)展和社區(qū)延伸管理,對(duì)我國(guó)綠色物業(yè)管理行業(yè)的推廣仍然有諸多啟示。
(一)政府綜合政策強(qiáng)力支持,中央與地方共同發(fā)力
美國(guó)聯(lián)邦政府重視節(jié)能管理,制定了多項(xiàng)政策,其中,以經(jīng)濟(jì)激勵(lì)作為調(diào)整和刺激的核心手段,采取補(bǔ)貼、稅收減免等措施,有效地提高了相關(guān)主體實(shí)施綠色物業(yè)管理的積極性。而且,積極制訂了相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),地方政府也積極配合并分別出臺(tái)相應(yīng)的管理政策。相比之下,我國(guó)政策過(guò)于傾向于宏觀和中觀,經(jīng)濟(jì)刺激政策較少,缺乏明確可實(shí)操的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)各地政府在節(jié)能管理工作的主動(dòng)性方面差異較大,在綠色物業(yè)管理方面全國(guó)尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),僅有深圳于2011年6月頒行了《深圳市綠色物業(yè)管理導(dǎo)則(試行)》,2013年4月1日印發(fā)了《深圳市綠色物業(yè)管理項(xiàng)目評(píng)價(jià)細(xì)則(試行)》,目前也在試運(yùn)行中,全國(guó)其他地市的綠色物業(yè)管理有待全面展開(kāi)。
(二)全生命周期、全類(lèi)型的建筑節(jié)能管理
綠色物業(yè)管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及規(guī)劃和設(shè)計(jì)單位、施工、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)等多個(gè)環(huán)節(jié),只有通過(guò)政府的推動(dòng)才能有效整合各方資源。從美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)看來(lái),美國(guó)政府非常注重建筑的全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能,既注重開(kāi)發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì),又關(guān)注后期管理,還鼓勵(lì)既有建筑的改造。反觀我國(guó),卻過(guò)于注重前期規(guī)劃而忽視了后期的管理。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,“自2008年開(kāi)始至2013年3月,通過(guò)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式認(rèn)定的綠色建筑標(biāo)識(shí)項(xiàng)目共有611項(xiàng),其中568項(xiàng)獲得設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí),43項(xiàng)獲得運(yùn)營(yíng)標(biāo)識(shí)”。這就給我國(guó)推動(dòng)綠色物業(yè)管理帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間。而且,從美國(guó)節(jié)能管理的經(jīng)濟(jì)刺激政策和美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)推動(dòng)的綠色建筑評(píng)估體系(LEED)認(rèn)證內(nèi)容看,節(jié)能的對(duì)象不僅包括商業(yè)、公共物業(yè),還包括住宅、工業(yè)等等。而在我國(guó),綠色物業(yè)管理主要應(yīng)用于商業(yè)和公共物業(yè),在住宅和工業(yè)方面的應(yīng)用較少,技術(shù)含量較低,尤其缺乏系統(tǒng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。盡管?chē)?guó)家頒布的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)于住宅和公共建筑運(yùn)營(yíng)的指標(biāo),但是相關(guān)指標(biāo)不夠完善,缺乏細(xì)致分類(lèi),難以反映出綠色建筑運(yùn)營(yíng)管理的特點(diǎn)和目標(biāo),有待于制訂更為細(xì)化、針對(duì)性強(qiáng)的全生命周期、全類(lèi)型的綠色物業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)后期物業(yè)管理與前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)與施工的融合。
(三)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)組織的積極推動(dòng)
正如前文所言,美國(guó)擁有多個(gè)專(zhuān)業(yè)的建筑節(jié)能協(xié)會(huì),而且,各個(gè)協(xié)會(huì)都積極制訂相關(guān)行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并且通過(guò)會(huì)員活動(dòng)、展會(huì)、培訓(xùn)加以推廣,這些協(xié)會(huì)成為美國(guó)節(jié)能管理知識(shí)傳播和發(fā)展的重要載體。中國(guó)物業(yè)管理協(xié)會(huì)是物業(yè)管理行業(yè)的重要協(xié)會(huì),目前,在全國(guó)各個(gè)城市都有相應(yīng)的分會(huì),并在推動(dòng)綠色物業(yè)管理方面組織了多次交流活動(dòng),并將重要文章刊登在其會(huì)刊上,但是,相比于美國(guó)相關(guān)協(xié)會(huì)和我國(guó)綠色物業(yè)管理發(fā)展的現(xiàn)狀,中物協(xié)有必要作出更多努力,比如成立專(zhuān)門(mén)的發(fā)展綠色物業(yè)管理的專(zhuān)業(yè)委員會(huì),研究制訂適合我國(guó)行業(yè)需要的綠色物業(yè)管理的服務(wù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),與電力、暖通、機(jī)械、光能等領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)中心合作,推廣更多有效的節(jié)能技術(shù),指導(dǎo)各地協(xié)會(huì)為物業(yè)服務(wù)企業(yè)開(kāi)展綠色物業(yè)管理活動(dòng)提供行為引導(dǎo);建立和完善綠色物業(yè)管理評(píng)價(jià)體系,包括評(píng)價(jià)辦法和評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則,尤其是在增進(jìn)行業(yè)交流和向政府爭(zhēng)取更多的資金扶持等方面開(kāi)展更多的工作。
(四)政府采購(gòu)促進(jìn)合同能源管理發(fā)展
美國(guó)聯(lián)邦政府的公共服務(wù)采購(gòu)占據(jù)了合同能源管理的較大市場(chǎng),即從政府層面保證了合同能源管理的推廣。我國(guó)實(shí)施合同能源管理剛剛起步,政府采購(gòu)實(shí)施能源管理的項(xiàng)目還只在深圳、北京等少數(shù)一線(xiàn)城市開(kāi)展。主體市場(chǎng)在商業(yè)項(xiàng)目和住宅項(xiàng)目,只是物業(yè)服務(wù)企業(yè)加強(qiáng)成本管理的手段,并未真正在全社會(huì)取得節(jié)能降耗的共識(shí),相關(guān)政策激勵(lì)不足。在現(xiàn)實(shí)中,住宅小區(qū)的合同能源管理還面臨業(yè)主大會(huì)授權(quán)難、改造回報(bào)周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大導(dǎo)致物業(yè)公司積極性不高等諸多問(wèn)題,商業(yè)中心的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)商也往往因?yàn)閾?dān)心影響運(yùn)營(yíng)效果而拒絕實(shí)施。導(dǎo)致既有建筑改造的管理體制不太完善。
(五)社區(qū)家庭節(jié)能的深度參與和技能普及
建筑在我國(guó)分為工業(yè)建筑和民用建筑。工業(yè)建筑本身能耗不大,所以國(guó)家還未對(duì)工業(yè)建筑作節(jié)能方面的要求。民用建筑又分為兩大類(lèi):居住建筑和公共建筑.在各專(zhuān)家編寫(xiě)規(guī)范之前的社會(huì)調(diào)查階段中由電業(yè)總局與燃?xì)夤咎峁┑臄?shù)據(jù)顯示:就目前中國(guó)居民的消費(fèi)水平和消費(fèi)習(xí)慣而言,居住建筑能耗與公共建筑或國(guó)外居住建筑相比是非常少的。居住建筑提倡節(jié)能設(shè)計(jì),目的是提高人們生活的舒適性。而公共建筑提倡節(jié)能設(shè)計(jì)才是建立集約型社會(huì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。公共建筑分為以下幾類(lèi):辦公建筑(寫(xiě)字樓、政府部門(mén)辦公樓),商業(yè)建筑(商場(chǎng)、金融建筑),旅游建筑(旅館、娛樂(lè)場(chǎng)所),科教文衛(wèi)建筑(文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育),通信建筑(郵電、通訊、廣播)以及交通運(yùn)輸(機(jī)場(chǎng)、車(chē)站等)。有數(shù)據(jù)顯示:就政府部門(mén)辦公樓每年所消耗能量相當(dāng)于全國(guó)八億農(nóng)民全年全部的能耗:辦公室里夏天穿毛衣御寒、冬天襯衣短袖解署、白天亮燈辦公、熱水機(jī)飲水機(jī)下班后沒(méi)人關(guān)?,F(xiàn)在全球范圍內(nèi)已開(kāi)始能源緊張,尤以中國(guó)較為嚴(yán)重,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)能源的使用和節(jié)約就更加迫切了。
其實(shí)建筑節(jié)能并不是一個(gè)新的課題,而是建筑基礎(chǔ)學(xué)科—建筑熱工學(xué)的一個(gè)部分,我國(guó)也早在1993年頒布了相應(yīng)的規(guī)范《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》,1996年頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)注(采暖居住建筑部分)》,2001年頒布了《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,這些規(guī)范的頒布,也反應(yīng)了我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展軌跡:由北向南,由居住建筑到公共建筑。但由于種種原因,這些規(guī)范的條款未列入國(guó)家強(qiáng)制性條文范圍內(nèi),各地也未政府令加以強(qiáng)調(diào),所以執(zhí)行力度也未達(dá)到應(yīng)有的效果。但2005年7月1日頒布實(shí)施的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中有許多條款被列入國(guó)家的強(qiáng)制性條文內(nèi),相應(yīng)的各地政府了具有地方法律效力的法令,上海市在2005年6月13日的政府令第50號(hào):《上海市建筑節(jié)能管理辦法》強(qiáng)制規(guī)定:自2005年7月15日起新建住宅與政府投資的公共建筑必須進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。《辦法》的第九條與第十條分別對(duì)設(shè)計(jì)單位與圖紙審查機(jī)構(gòu)提出具體的要求。所以,對(duì)于建筑設(shè)計(jì)單位,建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期!
以下著重介紹《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)有關(guān)建筑部分的要求?!稑?biāo)準(zhǔn)》比剛才提到以往的有關(guān)規(guī)范要嚴(yán)格些,按照本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),與未采取節(jié)能措施前相比,全年能耗應(yīng)減少50%。《標(biāo)準(zhǔn)》的章節(jié)不多,共7頁(yè)17條,但簡(jiǎn)明扼要,省去了復(fù)雜的熱工公式,歸納總結(jié)出來(lái)幾點(diǎn)要點(diǎn),強(qiáng)調(diào)了規(guī)范的實(shí)用性。涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)及術(shù)語(yǔ)結(jié)合規(guī)范本身展開(kāi)敘述:
一,熱工設(shè)計(jì)的分區(qū):按照我國(guó)的氣候條件,劃分為五個(gè)分區(qū):嚴(yán)寒地區(qū),寒冷地區(qū),夏熱冬冷地區(qū),夏熱冬暖地區(qū)以及溫和地區(qū)。
熱工分區(qū)的基本規(guī)律是:嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)基本是我國(guó)的三北地區(qū):東北,華北,西北。這些地區(qū)的地域遼闊,面積大,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)起步也比較早,經(jīng)驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較豐富,主要考慮的是冬季保溫。夏熱冬冷地區(qū)大體上是長(zhǎng)江中下游地區(qū),如:成都、武漢、南京、上海等,這些地區(qū)的建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)由于歷史原因起步較晚,面積雖然不是最大,但人口密度高,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū),可以說(shuō)這一地區(qū)的節(jié)能潛力最大,效果也會(huì)最明顯。設(shè)計(jì)考慮的是冬季保溫與夏季防熱兼顧。夏熱冬暖地區(qū)大體上是華南地區(qū):福州、廣州、南寧、臺(tái)北等。這些地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)主要考慮的是夏季防熱。溫和地區(qū),冬暖夏涼,四季如春,如:昆明、西昌、元江等。一般可不考慮夏季防熱,部分地區(qū)注意冬季保溫?!豆步ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》在這五個(gè)分區(qū)的基礎(chǔ)上根據(jù)公共建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)特點(diǎn)作了些調(diào)整:把嚴(yán)寒地區(qū)細(xì)分為嚴(yán)寒A區(qū)與嚴(yán)寒B區(qū),而溫和地區(qū)不強(qiáng)制執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
二,體形系數(shù):即建筑的外表面積與體積之間的比值.體形系數(shù)越小就越有利于節(jié)能,減少外表面與室外空氣的接觸,就能減少散熱。與以往的規(guī)范不同,新的《標(biāo)準(zhǔn)》中弱化了體形系數(shù)的概念,只在4.1.2條規(guī)定嚴(yán)寒地區(qū)與寒冷地區(qū)對(duì)體形系數(shù)的限制是≤0.4,其他地區(qū)該系數(shù)對(duì)建筑的節(jié)能體現(xiàn)不明顯,所以不作限定。
三,熱傳導(dǎo)系數(shù):這個(gè)概念是本標(biāo)準(zhǔn)的核心名詞.所有的圍護(hù)結(jié)構(gòu):門(mén)、窗、外墻、屋頂以及地面都圍繞這個(gè)概念展開(kāi)的。圖紙審查或政府檢查部門(mén)的抽查也是這個(gè)數(shù)據(jù)。她的名詞解釋為:圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1℃,1h通過(guò)1m2面積傳遞的熱量,單位W/m2.k。簡(jiǎn)單的說(shuō)便是熱量在某種材料里傳遞的速度,速度越小,那么這種材料的隔熱性能也就越好。怎樣求得這個(gè)數(shù)據(jù)呢?傳熱系數(shù)K0=1/R0。
R0,傳熱阻:R0=Ri+∑R+Re單位:m2/K.W
Ri與Re分別是材料內(nèi)外表面的換熱阻。他們是固定數(shù)據(jù),可由表差得:0.11m2/K.W0.04m2/K.W。
∑R是各層材料的熱阻之和。某單層材料的熱阻R=δ/λ,δ為該材料的厚度,單位是m,λ為該材料的導(dǎo)熱系數(shù),單位是W/m.K。λ為此公式求值過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù),也是每種材料的固有的屬性。她的名詞解釋為:1m厚的物體,兩側(cè)空氣溫度差為1℃,1h通過(guò)1m2面積傳遞的熱量,單位W/m.k。通常把導(dǎo)熱系數(shù)λ小于0.3W/m.K并能用于絕熱工程的材料,叫做絕熱材料。導(dǎo)熱系數(shù)是絕熱材料的最重要最基本的熱物理指標(biāo)。例如:普通混凝土λ=1.74W/m.K,鋼筋混凝土λ=1.51W/m.K,多孔磚λ=0.58W/m.K,聚乙烯泡沫塑料λ=0.047W/m.K,聚氨酯硬泡沫塑料λ=0.0216W/m.K,(這種材料在全球范圍內(nèi)尤其在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家作為建筑絕熱工程中最普遍使用的材料),而鑄鐵λ=49.9W/m.K。實(shí)際的工程應(yīng)用中,卡特比勒辦公樓的外墻部分設(shè)計(jì)采用聚異氰脲酸酯(PIR),這種更新型的材料λ=0.020W/m.K,屬絕熱材料。這便是維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值的求解過(guò)程。
下面結(jié)合《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)上海地區(qū)的各部分圍護(hù)結(jié)的隔熱要求構(gòu)逐一探討:
1.屋面:K≤0.70W/m2.k
我們的習(xí)慣做法一般可以滿(mǎn)足這個(gè)要求。例如:120厚現(xiàn)澆混凝土樓板+20厚水泥砂漿找平層+泡沫混凝土找坡層最薄30厚+40厚的λ=0.03W/m.K擠塑板(XPS)+防水層+20厚水泥砂漿保護(hù)層,這樣的做法就可以達(dá)到K≤0.60W/m2.k。須注意關(guān)鍵的保溫層一般應(yīng)選用40厚擠塑板,若選用聚苯板,厚度應(yīng)增加至60。
2.外墻:K≤1.0W/m2.k
不作外墻保溫的習(xí)慣做法是絕對(duì)達(dá)不到這個(gè)新規(guī)范要求的。例如:20厚水泥砂漿+240厚多孔磚+20厚水泥砂漿的無(wú)外墻外保溫的傳統(tǒng)構(gòu)造傳熱系數(shù)K=1.66W/m2.k,即便在前段時(shí)間簡(jiǎn)易的外墻保溫做法-保溫砂漿,也達(dá)不到規(guī)范的新要求。經(jīng)計(jì)算得知:在墻體與外墻砂漿之間增加20厚的λ=0.03W/m.K擠塑板,這樣的構(gòu)造使得外墻整體的傳熱系數(shù)K=0.86W/m2.k<1.0W/m2.k。這叫做外墻外保溫技術(shù),是業(yè)界內(nèi)公認(rèn)的一種效果很好的做法。他的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟,產(chǎn)品壽命較長(zhǎng),也可使外墻的主要部分受到保護(hù),大大降低溫度應(yīng)力的起伏,提高結(jié)構(gòu)的耐久性。但他的缺點(diǎn)是在高層建筑中有安全隱患,外墻面磚的做法受到限制。外墻內(nèi)保溫的做法不能很好的解決建筑熱橋的問(wèn)題,同時(shí)房間內(nèi)部使用和改造都受到很大的限制,所以現(xiàn)在工程上已很少用這種做法了。還有一種做法叫做中間保溫,做兩層墻,中間夾保溫材料,這種做法效果好,是建筑保溫的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)外的工程中這種做法早已普及,在我國(guó)的發(fā)展受到限制主要是因?yàn)橐辉靸r(jià)高,二構(gòu)造做法與現(xiàn)行的做法差別太大,影響面廣,難以一時(shí)普及。
3.外窗部分
由于外窗在建筑中變化豐富,窗框材料、玻璃品種,有無(wú)遮陽(yáng)等都會(huì)嚴(yán)重影響建筑熱工性能,所以,規(guī)范在這部分的規(guī)定并沒(méi)有一刀切。根據(jù)窗墻比系數(shù)的不同,對(duì)窗體的要求分成不同的幾類(lèi)。所謂窗墻比,并非窗和墻的面積的比值,而是窗與其所在墻體的面積之比。規(guī)范在保證外窗自然采光的范圍內(nèi)鼓勵(lì)窗的面積越小越好,即窗墻比越小越好。因?yàn)榫同F(xiàn)在已知能做到的最好的窗:雙玻中空雙腔充惰性氣體40厚,鋁合金斷熱型材,這種窗體構(gòu)造的傳熱系數(shù)K=1.5W/m2.k,而普通的單玻鋁合金窗的傳熱系數(shù)K=6.4W/m2.k,是墻的6倍。據(jù)統(tǒng)計(jì),通過(guò)窗流失的熱量占建筑能耗的46%,因此控制窗墻比是個(gè)有效的節(jié)能手段?!稑?biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)制規(guī)定“建筑每個(gè)朝向的窗(包括透明幕墻)墻面積比均不應(yīng)大于0.7”,此規(guī)定一出,必將會(huì)極大的影響建筑外觀,金茂大廈或者東方藝術(shù)中心等全玻璃的建筑勢(shì)必會(huì)大大的減少。夏熱冬冷地區(qū)(上海)是這樣詳細(xì)規(guī)定的:當(dāng)窗墻比≤0.2時(shí),窗的傳熱系數(shù)K≤4.7W/m2.k。在實(shí)際工程的應(yīng)用中,塑鋼單玻窗或鋁合金雙玻窗可以滿(mǎn)足要求,但鋼鋁單玻窗不滿(mǎn)足要求。由此可見(jiàn),在任何情況下,普通鋁合金單玻窗是達(dá)不到要求的,必將會(huì)面臨被淘汰的境地;當(dāng)窗墻比在0.2和0.3之間時(shí),窗的K≤3.5W/m2.k。雙玻鋁合金中空(16厚空氣層)的傳熱系數(shù)K=3.6W/m2.k,同樣不滿(mǎn)足要求,若改為斷熱橋的鋁合金型材便滿(mǎn)足。當(dāng)窗墻比在0.3和0.4之間,窗的傳熱系數(shù)K≤3.0W/m2.k。斷熱橋鋁合金中空玻璃可以滿(mǎn)足要求。當(dāng)窗墻比在0.4至0.5之間,窗的K≤2.8W/m2.k。當(dāng)窗墻比在0.5至0.7之間,窗的K≤2.5W/m2.k,一般情況下中空充惰性氣體玻璃鍍膜斷熱橋鋁合金的窗體構(gòu)造可滿(mǎn)足要求。
關(guān)鍵詞:節(jié)能,技術(shù)集成,示范
Studyontheintegrationofbuildingenergysavingtechnology
---Introductionoflow-energyconsumptionprojectinTsinghuaUniversity
DepartmentofBuildingScienceArchitectureSchoolTsinghuaUniversityBeijing100084
Abstract:LowenergyconsumptionprojectwasonedemobuildingconstructedbythebuildingsciencedepartmentofTsinghuaUniversity.Theenergysavingtechnologyintegrationusedinthisprojectincludedintelligentfa?ade,naturalventilation,personalventilationair-conditioningterminal,humiddependentairsupplymode,BCHPsystemandintelligentcontrolsystem.Thisarticleintroducedthebuildingandtechnologyschemeusedinthisproject.
Keywords:energysaving,technologyintegration,demobuilding
清華大學(xué)超低能耗示范樓是北京市科委科研項(xiàng)目,作為2008年奧運(yùn)會(huì)辦公建筑的“前期示范工程”,旨在通過(guò)其體現(xiàn)奧運(yùn)建筑的“高科技”、“綠色”、“人性化”。同時(shí),超低能耗示范樓是國(guó)家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)研究”的技術(shù)集成平臺(tái),用于展示和實(shí)驗(yàn)各種低能耗、生態(tài)化、人性化的建筑形式及先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上陸續(xù)開(kāi)展建筑技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用性研究,研究和示范系列的節(jié)能、生態(tài)、智能技術(shù)在辦公建筑上的應(yīng)用。包括建筑物理環(huán)境控制與設(shè)施研究(聲、光、熱、空氣質(zhì)量等),建筑材料與構(gòu)造(窗、遮陽(yáng)、屋頂、建筑節(jié)點(diǎn)、鋼結(jié)構(gòu)等),建筑環(huán)境控制系統(tǒng)的研究(高效能源系統(tǒng)、新的采暖、通風(fēng)、空調(diào)方式及設(shè)備開(kāi)發(fā)等),建筑智能化系統(tǒng)研究。超低能耗樓還將成為展示與宣傳各種最新技術(shù)的舞臺(tái),為技術(shù)交流、產(chǎn)研掛鉤、知識(shí)普及搭建橋梁;成為清華大學(xué)與企業(yè)界合作開(kāi)發(fā)、展示新產(chǎn)品的平臺(tái),以及向社會(huì)、大眾宣傳、展示建筑節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展建筑概念、技術(shù)和產(chǎn)品的展臺(tái)。
超低能耗示范樓座落于清華大學(xué)校園東區(qū),建筑設(shè)計(jì)如圖1所示,總建筑面積3000m2,地下一層,地上四層。由辦公室、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)臺(tái)及相關(guān)輔助用房組成。從建筑全生命周期的觀點(diǎn)出發(fā),采用了鋼框架結(jié)構(gòu)。建筑物內(nèi)部為靈活隔斷,空調(diào)和強(qiáng)弱電系統(tǒng)為模塊化結(jié)構(gòu),從而可根據(jù)不同使用要求極其方便地改變空間布局。
圖1清華大學(xué)超低能耗示范樓效果圖
1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案
超低能耗示范樓護(hù)結(jié)構(gòu)體系主要示針對(duì)對(duì)可調(diào)控的“智能型”護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,使其能夠自動(dòng)適應(yīng)氣候條件的變化和室內(nèi)環(huán)境控制要求的變化。從采光、保溫、隔熱、通風(fēng)、太陽(yáng)能利用等進(jìn)行綜合分析,給出不同環(huán)境條件下的推薦形式。圖2標(biāo)明了示范樓外各個(gè)外立面采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方式。通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì),使得冬季建筑物的平均熱負(fù)荷僅為0.7W/m2,最冷月的平均熱負(fù)荷也只有2.3W/m2,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷指標(biāo)遠(yuǎn)小于常規(guī)建筑,如果考慮室內(nèi)人員燈光和設(shè)備等的發(fā)熱量,基本可實(shí)現(xiàn)冬季零采暖能耗。夏季最熱月整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均得熱也只有5.2W/m2。
圖2清華大學(xué)超低能耗示范樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
1.1玻璃幕墻和保溫墻體
東立面和南立面采用雙層皮幕墻及玻璃幕墻加水平或垂直遮陽(yáng)兩種方式,綜合得熱系數(shù)1W/m2K,太陽(yáng)能得熱系數(shù)0.5。雙層皮幕墻按照室內(nèi)室外的溫度差別,調(diào)節(jié)室外空氣進(jìn)出風(fēng)口的開(kāi)合,夏季室外空氣經(jīng)過(guò)熱的玻璃表面加熱后升溫,在幕墻夾層形成熱壓通風(fēng),帶走向室內(nèi)傳遞的熱量,冬季進(jìn)風(fēng)口出風(fēng)口關(guān)閉后,可減少向室內(nèi)的冷風(fēng)滲透。水平遮陽(yáng)和垂直遮陽(yáng)葉片寬度600mm,每個(gè)葉片均設(shè)置單獨(dú)得自控系統(tǒng),分別根據(jù)采光、視野、能量收集、太陽(yáng)能集熱的不同區(qū)域功能要求進(jìn)行控制調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)冬季最大限度利用太陽(yáng)能、夏季遮擋太陽(yáng)輻射,同時(shí)滿(mǎn)足室內(nèi)自然采光的最佳設(shè)計(jì)。
西北向采用300mm厚的輕質(zhì)保溫外墻,鋁幕墻外飾面,傳熱系數(shù)0.35W/m2K。外窗采用雙層中空玻璃,外設(shè)保溫卷簾。
1.2相變蓄熱活動(dòng)地板【1】
示范樓的圍護(hù)結(jié)構(gòu)由玻璃幕墻、輕質(zhì)保溫外墻組成,熱容較小,低熱慣性容易導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動(dòng)大,尤其是在冬季,晝夜溫差會(huì)超過(guò)10℃。為增加建筑熱慣性,以使室內(nèi)熱環(huán)境更加穩(wěn)定,示范樓采用了相變蓄熱地板的設(shè)計(jì)方案。如圖3所示,具體做法是將相變溫度為20~22℃的定形相變材料放置于常規(guī)的活動(dòng)地板內(nèi)作為部分填充物,由此形成的蓄熱體在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墻和窗戶(hù)進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱,晚上材料相變向室內(nèi)放出蓄存的熱量,這樣室內(nèi)溫度波動(dòng)將不超過(guò)6℃。
活動(dòng)地板架空層高度1.2米,空調(diào)風(fēng)道、各類(lèi)水管、電纜、綜合布線(xiàn)等均隱藏在架空層內(nèi)。保證室內(nèi)干凈整潔,而且不需要吊頂,房間凈空高度大,有效利用空間多。
圖3清華大學(xué)超低能耗示范樓相變蓄熱地板設(shè)計(jì)方案
1.3植被屋面和光導(dǎo)采光系統(tǒng)
為提高屋頂?shù)母魺岜匦阅?,同時(shí)改善生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量,采用種植屋面技術(shù),結(jié)合防水及承重要求,選用喜光、耐干燥、根系潛的低矮灌木和草皮,適合于北京地區(qū)氣候特征。
屋頂同時(shí)設(shè)置光導(dǎo)管采光系統(tǒng),利用太陽(yáng)光為地下室提供采光,減少白天照明電耗。
2.室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案
2.1自然通風(fēng)利用【2】
室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)有限考慮被動(dòng)方式,用自然手段維持室內(nèi)熱舒適環(huán)境。根據(jù)北京地區(qū)的氣候特點(diǎn),春秋兩季可通過(guò)大換氣量的自然通風(fēng)來(lái)帶走余熱,保證室內(nèi)較為舒適的熱環(huán)境,縮短空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。
利用熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)的結(jié)合,根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式及周?chē)h(huán)境的特點(diǎn),在樓梯間和走廊設(shè)置通風(fēng)豎井,負(fù)責(zé)不同樓層的熱壓通風(fēng)。在建筑頂端設(shè)計(jì)玻璃煙囪,利用太陽(yáng)能強(qiáng)化通風(fēng)。此外在建筑外立面合適部位設(shè)置開(kāi)啟扇,使得室外空氣在風(fēng)壓通風(fēng)的作用下可順暢地貫穿流過(guò)建筑。
2.2濕度獨(dú)立控制的新風(fēng)處理方式【3】
超低能耗示范樓共設(shè)置4臺(tái)4000m3/h新風(fēng)機(jī)組,通過(guò)溶液除濕設(shè)備的處理,可提供干燥的新風(fēng),用來(lái)消除室內(nèi)的濕負(fù)荷,同時(shí)滿(mǎn)足室內(nèi)人員的新風(fēng)要求。
目前空調(diào)工程中采用的除濕方法基本上是冷凍除濕,這種方法首先將空氣溫度降低到露點(diǎn)以下,除去空氣中的水分后再通過(guò)加熱將空氣溫度回升,由此帶來(lái)冷熱抵消的高能耗。此外為了達(dá)到除濕要求的低露點(diǎn),要求制冷設(shè)備產(chǎn)生較低的溫度使得設(shè)備的制冷效率低,因而也導(dǎo)致高能耗。
溶液除濕方式能夠?qū)⒊凉襁^(guò)程從降溫過(guò)程中獨(dú)立出來(lái),利用較低品位能源進(jìn)行除濕,同時(shí)減少顯熱冷負(fù)荷,不僅能夠保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,而且還能降低空調(diào)能耗。
此外為保證室內(nèi)空氣質(zhì)量要求有足夠的新風(fēng),隨之而來(lái)的新風(fēng)負(fù)荷是空調(diào)系統(tǒng)高能耗的原因。示范樓的新風(fēng)機(jī)組同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全熱回收效率超過(guò)80%的高效熱回收,可充分利用排風(fēng)中的全熱同時(shí)又保證新風(fēng)不被排風(fēng)污染。
2.3模塊化的末端調(diào)節(jié)設(shè)備【4】
通過(guò)溶液除濕后的新風(fēng)可帶走室內(nèi)的濕負(fù)荷,房間內(nèi)的末端裝置僅負(fù)責(zé)顯熱部分(冷凍水溫度可采用18℃),按照干工況運(yùn)行,不存在結(jié)露現(xiàn)象,徹底避免了潮濕表面滋長(zhǎng)霉菌,惡化空氣質(zhì)量。
示范樓內(nèi)提供模塊化的空調(diào)末端配置,根據(jù)房間實(shí)際使用功能靈活組合。
辦公室室內(nèi)人員密度低,人員工作時(shí)間及活動(dòng)區(qū)域相對(duì)固定,個(gè)人的舒適要求不盡相同,采用冷輻射吊頂或者輻射墻來(lái)消除室內(nèi)的基本顯熱負(fù)荷,溶液除濕后的新風(fēng)通過(guò)置換通風(fēng)來(lái)消除室內(nèi)的基本濕負(fù)荷。工位送風(fēng)則提供每個(gè)辦公人員個(gè)人活動(dòng)區(qū)域的送風(fēng),通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)口角度、出風(fēng)速度來(lái)滿(mǎn)足自身的要求。
示范樓內(nèi)另一類(lèi)房間為報(bào)告廳和會(huì)議室,室內(nèi)人員密度高,散熱散濕集中,單位面積冷負(fù)荷大,且使用時(shí)間不穩(wěn)定。因此除冷輻射吊頂和置換通風(fēng)外,采用仿自然風(fēng)的動(dòng)態(tài)風(fēng)FCU來(lái)消除室內(nèi)尖峰負(fù)荷。
3.能源系統(tǒng)方案
3.1BCHP系統(tǒng)
超低能耗樓采用固體燃料電池及內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)供系統(tǒng),清潔燃料天然氣作為能源供應(yīng),BCHP系統(tǒng)總的熱能利用效率可達(dá)到85%,其中發(fā)電效率43%?;竟╇娪蓛?nèi)燃機(jī)或者氫燃料電池供應(yīng),尖峰電負(fù)荷由電網(wǎng)補(bǔ)充。發(fā)電后的余熱冬季用于供熱,夏季則當(dāng)作低溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)液體除濕新風(fēng)機(jī)組,用于溶液的再生。
3.2高溫冷水機(jī)組或直接利用地下水
配合獨(dú)立濕度控制的新風(fēng)機(jī)組,夏季冷凍水溫度18℃即可滿(mǎn)足供冷的要求。采用電制冷,冷凍機(jī)COP可達(dá)到9以上,高效節(jié)能。另一種方式更為簡(jiǎn)單,就是直接利用地下水,超低能耗樓所在清華大學(xué)校園東區(qū)地表淺層水溫基本穩(wěn)定在15℃,單口井出水量可達(dá)70m3/h,完全能夠滿(mǎn)足示范樓的供冷要求。地下水通過(guò)板換換熱后全部回灌,僅利用土壤中蓄存的的冷量,不會(huì)造成地下水資源的流失。
3.3太陽(yáng)能利用
超低能耗樓南側(cè)立面裝有30平米的光伏玻璃,發(fā)電用于驅(qū)動(dòng)玻璃幕墻開(kāi)啟扇和遮陽(yáng)百葉。屋頂設(shè)有太陽(yáng)能集熱器,所獲得的熱量用于除濕系統(tǒng)的溶液再生。此外屋面還裝有太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電裝置,該系統(tǒng)為拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦,峰值發(fā)電功率3kW。
4.測(cè)量和控制系統(tǒng)方案
4.1智能化的控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)自動(dòng)采集室外的日照情況,根據(jù)不同的朝向方位,調(diào)節(jié)遮陽(yáng)百葉的狀態(tài),同時(shí)根據(jù)室外氣象參數(shù),決定外窗、熱壓通風(fēng)風(fēng)道、雙層皮幕墻進(jìn)出風(fēng)口的開(kāi)閉。控制系統(tǒng)采集工作區(qū)各點(diǎn)的照度數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)百葉的角度和人工照明的燈具。室內(nèi)的新風(fēng)量根據(jù)房間內(nèi)的CO2濃度和濕度來(lái)調(diào)節(jié)。其余能源設(shè)備、水泵、太陽(yáng)能裝置等均根據(jù)負(fù)荷情況自動(dòng)調(diào)節(jié)。
4.2實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)
示范樓屋頂布置氣象參數(shù)測(cè)點(diǎn),測(cè)量數(shù)據(jù)包括室外溫度、濕度、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)試包括各玻璃、窗框、遮陽(yáng)百葉、保溫墻體的表面溫度、熱流。環(huán)境控制系統(tǒng)和能源系統(tǒng)的測(cè)試包括各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),如冷輻射吊頂表面溫度、送回風(fēng)溫度濕度、盤(pán)管出水溫度、溶液除濕系統(tǒng)的溶液濃度等。
5.小結(jié)
清華大學(xué)超低能耗示范樓是建筑節(jié)能各項(xiàng)技術(shù)和新產(chǎn)品的集成應(yīng)用,在實(shí)施過(guò)程中得到了北京市政府、北京市科委、國(guó)家科技部的大力支持,同時(shí)要感謝在示范樓建設(shè)過(guò)程中提供技術(shù)和產(chǎn)品支持的國(guó)內(nèi)外企業(yè)。2004年6月示范樓將全面建成,服務(wù)于今后我國(guó)綠色建筑的深入研究。
參考文獻(xiàn)
•定形相變材料的熱性能張寅平清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2003.6
•太陽(yáng)輻射下建筑外微氣候的實(shí)驗(yàn)研究李曉鋒太陽(yáng)能學(xué)報(bào)2001.3
關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能新能源太陽(yáng)能采暖太陽(yáng)能建筑
太陽(yáng)能作為一種熱輻射能源,是一種無(wú)污染的清潔能源,對(duì)于太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)成為世界各國(guó)索取和利用新能源,進(jìn)行節(jié)能、環(huán)保的重要研究項(xiàng)目之一,取得了較大的進(jìn)展并已進(jìn)入實(shí)用階段。近幾年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視,特別是在今年提出的建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的方針后,太陽(yáng)能作為一種取之不盡用之不竭的新型環(huán)保新能源,一種較為簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可靠的改善建筑環(huán)境的方法,一種很適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的采暖及供熱方式,在我國(guó)得到了大力的推廣和廣泛的使用。
1主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖
主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖主要是通過(guò)集熱裝置來(lái)吸收太陽(yáng)能并由熱媒將所吸收的熱量送入儲(chǔ)熱裝置并加以利用。它對(duì)太陽(yáng)能的利用效率較高,不僅可以供暖、供應(yīng)熱水,還能用于制冷等方面,但存在陰雨天氣集熱效率嚴(yán)重下降等缺點(diǎn)。近幾年已在我國(guó)的城鄉(xiāng)得到了廣泛的推廣與使用。
1.1太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)
在民用建筑中主要使用的是熱度不高的熱水,而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為溫度不高的熱水只要用簡(jiǎn)單的裝置即可實(shí)現(xiàn),因此被廣泛采用。供應(yīng)熱水可以采取集中的方式,也可以用于單獨(dú)的住宅中。集中供應(yīng)熱水,需要有一定物業(yè)投資,可以采取染油或燃?xì)忮仩t的作為輔助加熱系統(tǒng),可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,適用于人口較集中的城鎮(zhèn)小區(qū)、賓館等民用建筑。單獨(dú)供應(yīng)熱水,設(shè)備簡(jiǎn)單,不需要專(zhuān)門(mén)的管理人員,適用于城鄉(xiāng)各類(lèi)民用建筑。目前在我國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)的太陽(yáng)熱水器按其集熱裝置的不同分為以下幾類(lèi):
1.1.1平板式熱水器
由平板式太陽(yáng)能集熱裝置和儲(chǔ)熱水箱組成,一般采用自然循環(huán)運(yùn)行方式。熱效率高,金屬管板式結(jié)構(gòu)、免維護(hù)、長(zhǎng)壽命、性?xún)r(jià)比高。對(duì)于珠江流域等冬天不結(jié)冰的南方地區(qū),選取用平板式太陽(yáng)能集熱器是非常合適的。平板型太陽(yáng)能集熱器的缺點(diǎn)是不抗凍。
1.1.2真空管熱水器
由真空管太陽(yáng)能集熱裝置和儲(chǔ)熱水箱構(gòu)成,一般采用自然對(duì)流換熱。真空集熱管不但熱損系數(shù)小,而且性?xún)r(jià)比也比熱管、U型管等要高。對(duì)于長(zhǎng)江、黃河流域冬天會(huì)結(jié)冰但冬天氣溫高于-20°C的地區(qū),選用真空管太陽(yáng)能集熱器是比較合適的,既可以抗凍又具有較好的集熱能力,但是真空管太陽(yáng)能集熱器的主要缺點(diǎn)是:不承壓、易結(jié)水垢、易爆裂。
1.1.3悶曬式熱水器
是集集熱與貯熱為一體的整體式熱水器,一般由二至三個(gè)涂黑的圓筒組成,維護(hù)方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉,缺點(diǎn)是夜間散熱大,熱水不能過(guò)夜使用且在冬季也不能使用。目前在中國(guó)的產(chǎn)量正在逐步的減少,但在農(nóng)村有較大的應(yīng)用面積。
1.1.4熱管式熱水器
由熱管太陽(yáng)能集熱裝置和儲(chǔ)熱水箱構(gòu)成,一般采用自然對(duì)流換熱。具在-40℃的低溫狀態(tài)下也不會(huì)凍裂,熱管內(nèi)介質(zhì)工作壓力低,即使管壁溫度高達(dá)300℃,也不會(huì)“爆管”。對(duì)于東北、內(nèi)蒙、新疆等冬季氣溫低于-20℃地區(qū)的選用熱管式熱水器就比較適合。但缺點(diǎn)是熱管的造價(jià)過(guò)高且熱效率較低。
1.1.5U型管熱水器
U型管式太陽(yáng)集熱器主要針對(duì)于溫度要求較高溫度工業(yè)熱水,一般溫度在70-90°C,它不但可承壓而且產(chǎn)水溫度高,價(jià)格又比熱管低。但在民用建筑里的應(yīng)用比較少。
1.1.6其他類(lèi)型熱水器
熱管真空管熱水器、真空管悶曬式熱水器、U型管式真空管等,其原理不過(guò)是前面幾種集熱方式的綜合,這里不再做專(zhuān)門(mén)的論述。
1.2太陽(yáng)能熱泵采暖系統(tǒng)
太陽(yáng)能熱泵采暖系統(tǒng)一般是指利用以太陽(yáng)能直接輻射能量和空氣中所儲(chǔ)存的太陽(yáng)能為作為蒸發(fā)器熱源,輔以少量的電能驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能熱泵而將換熱器作為冷凝器的采暖系統(tǒng)。并可與制冷系統(tǒng)相結(jié)合用于夏季制冷。太陽(yáng)能熱泵采暖系統(tǒng)主要由熱泵機(jī)組、輔助熱源系統(tǒng)和太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)三部分組成。太陽(yáng)能集熱板放置于室外平地或屋頂,板內(nèi)有制冷劑流動(dòng),通過(guò)吸收太陽(yáng)輻射能和空氣中的熱能汽化,再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮制熱后,與管殼式熱交換器中的水換熱,將水加熱到60℃用于供暖或生活用水。冬季太陽(yáng)輻射量較小,環(huán)境溫度很低,使用熱泵進(jìn)行太陽(yáng)能低溫集熱,直接收集太陽(yáng)能進(jìn)行采暖。太陽(yáng)能熱泵采暖系統(tǒng)主要特點(diǎn)是花費(fèi)少量電能就可以得到幾倍于電能的熱量,同時(shí)可以有效地利用低溫?zé)嵩?,這是太陽(yáng)能采暖的一種有效手段。例如利用雙向式熱泵技術(shù),冬天向建筑供暖,投入1KWH的電力,可得到約4KWH的熱能,夏天在向建筑提供冷能的同時(shí)提供衛(wèi)生熱水,投入1KWH的電力,可得到約7KWH的熱能和冷能。熱泵供熱系統(tǒng)節(jié)能高達(dá)70%,節(jié)能效果非常顯著。
2被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖
最簡(jiǎn)單的被動(dòng)式太陽(yáng)能設(shè)計(jì)是那種之間獲得式設(shè)計(jì),即讓陽(yáng)光直接照射到建筑上并加熱它。太陽(yáng)光的熱量?jī)?chǔ)存在建筑物固有的蓄熱體里,如混凝土、大理石地面或是石墻,都能儲(chǔ)存并緩慢地釋放熱量。被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖一個(gè)共同特征就是,朝南開(kāi)一扇大窗,并采用保溫性能好的建筑材料做墻體,且蓄熱體一般置于這種好的保溫材料做成的隔熱墻之中。蓄熱體一般指可以?xún)?chǔ)存熱量的集熱體,多采用附屬于隔熱墻的形式存在于建筑物的墻體之間。隔熱墻是由8到16英寸厚涂黑的石墻、熱吸收材料、覆蓋并距涂黑石墻3/4到6英寸距離的單層或雙層玻璃。太陽(yáng)光的熱被儲(chǔ)存在玻璃和黑材料之間的空氣中,通過(guò)涂黑的石墻慢慢地傳導(dǎo)到建筑物的內(nèi)部。
3太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
家庭太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要由逆變器、控制器、蓄電池組成,其光電轉(zhuǎn)換率可達(dá)到19%-35%。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電以供交流負(fù)荷使用??刂破鲗?duì)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載,另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存,當(dāng)所發(fā)的電不能滿(mǎn)足負(fù)載需要時(shí),控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿(mǎn)電后,控制器要控制蓄電池不被過(guò)充電。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí),控制器要控制蓄電池不被過(guò)放電,保護(hù)蓄電池,同時(shí)并網(wǎng)市政供電系統(tǒng),保證用戶(hù)的正常用電。
4太陽(yáng)能在制冷方面的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)
目前,利用太陽(yáng)能制冷空調(diào)不外有兩種方法,一是先實(shí)現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換,再以電力推動(dòng)常規(guī)的壓縮式制冷機(jī)制冷;二是進(jìn)行光一熱轉(zhuǎn)換,以熱能制冷。前者系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,但以目前的價(jià)格計(jì)算,其造價(jià)約為后者的3—4倍,因此國(guó)內(nèi)外的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)至今仍以第二種為主,而后者又多采用吸收式太陽(yáng)能制冷系統(tǒng),一般來(lái)說(shuō)吸收式制冷是液體氣化制冷的一種,它和蒸汽壓縮式制冷一樣,是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化已達(dá)到制冷的目的,所不同的是:蒸汽壓縮式制冷是靠消耗機(jī)械功使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移;而吸收式制冷則靠消耗熱能來(lái)完成這種非自發(fā)過(guò)程。并且吸收式太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)具有對(duì)熱源溫度要求低,可以在比較大的熱源溫度波動(dòng)范圍內(nèi)工作的優(yōu)點(diǎn)。該類(lèi)系統(tǒng)的研究和利用得到了國(guó)際上極大的關(guān)注。其他例如太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)近幾年也取得了廣泛的關(guān)注。
5今后太陽(yáng)能利用的發(fā)展前景
現(xiàn)在太陽(yáng)能的利用已得到世界各國(guó)的普遍重視,太陽(yáng)能的利用也到了一個(gè)新的發(fā)展階段,這一階段是加上太陽(yáng)電池應(yīng)用,為建筑物提供采暖、空調(diào)、照明和用電,完全能滿(mǎn)足這些要求,稱(chēng)為“零能房屋”,并采用新的建筑一體化和模塊化的設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能技術(shù)和建筑藝術(shù)完美結(jié)合。這種一體化的設(shè)計(jì)思想是由美國(guó)太陽(yáng)能協(xié)會(huì)創(chuàng)始人施蒂文、斯特朗20年前所倡導(dǎo)的,由于當(dāng)時(shí)太陽(yáng)能電池過(guò)于昂貴,無(wú)法實(shí)施。如今隨著太陽(yáng)能技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,其一體化思想的實(shí)現(xiàn)已成為可能。目前已經(jīng)在我國(guó)建成經(jīng)過(guò)了特殊設(shè)計(jì)太陽(yáng)能建筑,該建筑是完全依賴(lài)太陽(yáng)能提供熱水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太陽(yáng)能建筑示范樓。其建筑物耗熱量指標(biāo)小于10W/m2,建筑自身節(jié)能水平達(dá)到75%,考慮太陽(yáng)能等可再生能源的利用,綜合節(jié)能率超過(guò)了90%。建筑熱工設(shè)計(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)高于國(guó)家節(jié)能50%標(biāo)準(zhǔn)并且達(dá)到歐洲現(xiàn)行最高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。從建筑使用中節(jié)約的能源費(fèi)用角度去計(jì)算是具有明顯效益的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的。由于采用了一體化和模塊化的設(shè)計(jì)思想,使太陽(yáng)能技術(shù)和建筑藝術(shù)取得了完美的結(jié)合。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:節(jié)能建筑耗熱量結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)
建筑節(jié)能在國(guó)內(nèi)外一直是倍受重視的研究課題,優(yōu)其在我國(guó)建筑行業(yè)科技發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的建設(shè)中更是一個(gè)緊迫的、重要的研究課題。
一、前言
我國(guó)是能源短缺的國(guó)家,人均能源占有率不足美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5。但我國(guó)的能源浪費(fèi)又十分嚴(yán)重,能源便用不合理。在建筑方面有人作過(guò)統(tǒng)計(jì),我國(guó)以采暖、空調(diào)為主的建筑能耗占全國(guó)能耗的10.7%,占采暖地區(qū)社會(huì)能耗的21.4%。具體表現(xiàn)為外墻、屋頂耗能為發(fā)達(dá)國(guó)家的4倍,門(mén)窗為2倍,空氣滲透為5倍。為此國(guó)家建設(shè)部制訂了建筑節(jié)能規(guī)劃,提出了從1996年至2005年分三個(gè)階段,每階段逐級(jí)節(jié)能30%。為此1999年我校同德國(guó)奧爾登堡高等專(zhuān)科學(xué)校、長(zhǎng)春星宇集團(tuán)合作在吉林省立頂“21世紀(jì)北方節(jié)能建筑的研究”。研究確定建筑耗熱量指標(biāo)不高于17.4w/㎡。課題結(jié)束后,在長(zhǎng)春工程學(xué)院建成306㎡的示范性綠色節(jié)能建筑,在星宇名家住宅小區(qū)建成6871㎡的示范工程。本文以306㎡的示范工程為基準(zhǔn),對(duì)該頂目的熱工設(shè)計(jì)作以簡(jiǎn)單介紹。
二、外墻的熱工設(shè)計(jì)
為保證建筑耗熱指標(biāo)17.4w/㎡的限制,外墻的傳熱系數(shù)限值為≤0.3w/㎡k。
1、外墻主體部位的傳熱系數(shù)計(jì)算
主墻體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖一:
圖一主墻結(jié)構(gòu)圖
墻體的傳熱系數(shù)的計(jì)算用下式:
W/㎡.℃(4)
式中:K---墻體的傳熱系數(shù),W/㎡.℃;
---墻體內(nèi)外表面的對(duì)流換熱系數(shù),W/㎡.℃;
---墻體各層的厚度,m;
---墻體各層的導(dǎo)熱系數(shù),W/m.℃。
對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的換熱系數(shù),查暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)措施P28得R=0.133;則=7.52W/m.℃;查查暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)措施P30得=23W/m.℃。查得:水泥沙漿面層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93;增強(qiáng)纖維網(wǎng)布的導(dǎo)熱系數(shù)為0。058;苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.027;聚合砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93;混凝土空心磚的導(dǎo)熱系數(shù)為0.29;聚合砂漿內(nèi)飾面的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93。
代入已知條件得:
W/㎡.℃
主墻體部分的面積為外墻總面積減去窗洞面、窗臺(tái)上部冷橋的面積、窗臺(tái)下部冷橋的面積、樓處冷橋的面積、外門(mén)洞面積、二樓門(mén)連窗的面積,本建筑的窗洞面積為,6×1.5×1.6+12×1.8×1.6+6×0.9×1.6=57.6㎡,外門(mén)洞的面積有一樓二個(gè)M4,二樓二個(gè)M1,總面積為:1×2×2+0.7×2×2=7.8㎡,
所以主墻體部分的面積為:
㎡
2、外墻周邊熱橋部分的傳熱系數(shù)
(1)窗臺(tái)下邊部分的傳熱系數(shù)
窗臺(tái)部分見(jiàn)圖二:
圖二窗臺(tái)下部墻體圖
窗臺(tái)板取100㎜厚,材料為鋼筋混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)為1.512W/m.℃,中間苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.027W/m.℃,內(nèi)表面對(duì)流換系數(shù)為7.52W/㎡.℃,外表對(duì)流換熱系數(shù)為23W/㎡.℃。則傳熱系數(shù)如下:
W/㎡.℃
窗臺(tái)下部冷橋的面積計(jì)算,一、二層C1(洞口尺寸1500*1600)窗共6個(gè),C2(洞口尺寸1800*1600)窗共12個(gè),C3(洞口尺寸900*1600)窗共6個(gè),二樓兩個(gè)門(mén)連窗的下部冷橋的面積,窗臺(tái)板伸出窗洞一側(cè)為120㎜總面積為:
㎡
(2)窗臺(tái)上邊部分的傳熱系數(shù)
窗臺(tái)上邊部分的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖三:
圖三窗臺(tái)上部墻體圖
各層的導(dǎo)熱系數(shù)同上,代入見(jiàn)下式:
W/㎡.℃
窗臺(tái)上部冷橋的面積為過(guò)梁長(zhǎng)乘厚度,過(guò)梁厚為200㎜,過(guò)梁長(zhǎng)伸出窗洞每側(cè)為240㎜,同時(shí)包括一樓兩個(gè)M4外門(mén)的過(guò)梁的冷橋,二樓兩個(gè)M1的過(guò)梁的冷橋,二樓兩個(gè)MC-1的過(guò)梁冷橋,所以面積為:
(3)樓板部分冷橋傳熱系數(shù)
樓板部分結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖四:
圖四樓板部墻體圖
代入已知條件計(jì)算得:
W/㎡.℃
樓板部分冷橋的面積用樓板厚乘樓板的外截面積,樓板厚取120㎜,則面積為:
㎡
外墻的平均傳熱系數(shù)為:
從設(shè)計(jì)看出外墻的傳熱系數(shù)為0.203w/㎡k,小于0.3的限定值,符合設(shè)計(jì)要求。
墻體總面積為:238.258㎡。
三、屋頂熱工設(shè)計(jì)
屋頂傳熱系數(shù)的限值為0.4w/㎡k。
屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖五:
圖五屋頂結(jié)構(gòu)圖
屋頂各層結(jié)構(gòu)的熱工性能同上,代入已知條件得如下所示:
W/㎡.℃
從計(jì)算值看出屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)基本符合限定值的要求。
屋頂?shù)拿娣e為:F屋=14.86×10.46-3.2×1.5×2-2×4×1.1=137.04m2
四、地面熱工設(shè)計(jì)
地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的限定值為0.3w/㎡k。
地面的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖六:
圖六地面結(jié)構(gòu)圖
直接鋪設(shè)在地面上的保溫地面,各地帶的傳熱阻用下式計(jì)算:
㎡.℃/W(7)
式中:R0---非保溫地面各地帶的熱阻,分別如下:
第一地帶R0=2.15㎡.℃/W
第二地帶R0=4.3㎡.℃/W
第三地帶R0=8.62㎡.℃/W
第四地帶R0=14.22㎡.℃/W
--保溫層厚度,m;
---保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù),W/m.℃
所以各地帶的導(dǎo)熱系數(shù)如下:
第一地帶R0=2.15+0.12/0.027=6.59㎡.℃/W
第二地帶R0=4.3+0.12/0.027=8.74㎡.℃/W
第三地帶R0=8.62+0.12/0.027=13.06㎡.℃/W
第四地帶R0=14.22+0.12/0.027=18.664㎡.℃/W
各層的傳熱系數(shù)為:
第一地帶K0=1/R0=0.152W/㎡.℃
第二地帶K0=0.1144W/㎡.℃
第三地帶K0=0.077W/㎡.℃
從計(jì)算值看出地面的傳熱系遠(yuǎn)小于0.3限定值。
各地面的面積為:
第一地帶F0=14.86×2×2+(10.46-4)×2×2=85.28㎡
第二地帶F0=(14.86-4)×2×2+(10.46-8)×2×2=53.28㎡
第三地帶F0=(14.86-8)×2×2=27.44㎡
第四地帶F0=0㎡
五、窗和門(mén)的熱工設(shè)計(jì)
窗和門(mén)的傳熱系數(shù)限定為1.6w/㎡k。
1、窗的熱工設(shè)計(jì)
外窗全部為鋼塑窗單框雙玻,傳熱系數(shù)均為:K=1.6W/㎡.℃,屬合要求。
各朝向的面積分別為:F南=8×1.8×1.6=23.04㎡
F西=2×1.8×1.6+2×1.5×1.6=10.56㎡
F北=8×0.9×1.6+2×1.5×1.6=16.32㎡
F東=2×1.5×1.6+2×1.8×1.6=10.56㎡
2、門(mén)的熱工設(shè)計(jì)
門(mén)的傳熱系數(shù)限定值為1.6w/㎡k。
外門(mén)均采用雙層保溫門(mén),傳熱系數(shù)為:K=1.6W/㎡.℃,屬合要求。各朝向的外門(mén)面積為:
F南=2×0.7×2=2.8㎡,F(xiàn)北=4×1×2=8㎡
把空氣滲入耗熱量等計(jì)算后得出,單位面積耗熱指標(biāo)為15.55w/㎡。
六、熱工測(cè)試
星宇名家的6871㎡節(jié)能建筑2002年6月完工,2002年12月至2003年1月請(qǐng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑節(jié)能檢測(cè)中心進(jìn)行了熱工測(cè)試。檢測(cè)內(nèi)容是;1)建筑物單位耗熱量;2)建筑物室內(nèi)平均溫度;3)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù);4)建筑熱橋部位的內(nèi)表面溫度;5)建筑物的熱工缺陷等。檢測(cè)結(jié)果如下:1)室內(nèi)平均溫度19.51℃;2)室外溫度-10.24℃;3)供熱量44.73kw;4)建筑物單位采暖耗熱量15.95w/㎡。5)熱橋內(nèi)表面溫度12.25℃。
1概述
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,商用建筑(寫(xiě)字樓、賓館飯店、大中型商場(chǎng)等)大量興建,1997年全國(guó)房屋建筑竣工面積達(dá)62244萬(wàn)平方米,其中住宅占53.8%、商業(yè)建筑占25.4%[2]。目前國(guó)內(nèi)興建的采用中央空調(diào)的商用建筑普遍存在著高能耗的問(wèn)題,例如清華大學(xué)在1998年對(duì)北京市的十家營(yíng)業(yè)較好的大商場(chǎng)進(jìn)行了全面的測(cè)試和統(tǒng)計(jì),這些商場(chǎng)的全年運(yùn)行能耗平均大約是188kwh/m2.a,而氣候條件大致相當(dāng)?shù)娜毡镜耐?lèi)建筑的平均全年能耗大約是135kwh/m2.a,也就是說(shuō)北京市的商場(chǎng)的能耗要比日本高出將近40%??照{(diào)能耗是商業(yè)建筑的能耗的主要部分,占總能耗的50~60%。初步估計(jì)目前全國(guó)商用中央空調(diào)用電量為400萬(wàn)~450萬(wàn)kW。按重慶和上海的統(tǒng)計(jì),中央空調(diào)用電量已分別占全市總用電量的23%和31.1%[3],給各城市的供配電帶來(lái)了沉重的壓力。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,能源供應(yīng)會(huì)更加緊張,將會(huì)導(dǎo)致影響經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。一般中央空調(diào)能耗約占整個(gè)建筑總能耗的50%左右,對(duì)于商場(chǎng)和綜合大樓可能要高達(dá)60%以上,因此節(jié)約商業(yè)建筑空調(diào)能耗是刻不容緩的。
空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要有兩個(gè)方面,一方面是為了供給空氣處理設(shè)備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機(jī)耗電,吸收式制冷機(jī)耗蒸汽或燃?xì)?,鍋爐耗煤、燃油、燃?xì)饣螂姷?;另一方面是為了給房間送風(fēng)和輸送空調(diào)循環(huán)水,風(fēng)機(jī)和水泵所消耗的電能。
冷熱源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供熱量決定,建筑物的空調(diào)需冷量和需熱量的影響因素有室外氣象參數(shù)(如室外空氣溫度、空氣濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等),室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),外墻門(mén)窗的傳熱特性,室內(nèi)人員、照明、設(shè)備的散熱、散濕狀況以及新風(fēng)量的多少等。風(fēng)機(jī)、水泵的輸送能耗受所輸送的空氣量、水量和水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)的輸送阻力影響,風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)的流量和阻力的影響因素有系統(tǒng)型式、送風(fēng)溫差、供回水溫差、送風(fēng)和送水流速、空氣處理設(shè)備和冷熱源設(shè)備的阻力和效率等。針對(duì)上述影響因素和商業(yè)建筑的特點(diǎn),商業(yè)建筑空調(diào)節(jié)能的技術(shù)措施可歸納為七個(gè)方面:減少冷熱負(fù)荷、提高冷熱源效率、利用自然冷源、減少水泵電耗、減少風(fēng)機(jī)電耗、改進(jìn)氣流組織、改善控制。
2減少冷熱負(fù)荷
冷熱負(fù)荷是空調(diào)系統(tǒng)最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),制冷機(jī)、供熱鍋爐、冷熱水循環(huán)泵以及給房間送冷、送熱的空調(diào)箱、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等規(guī)格型號(hào)的選擇都是以冷熱負(fù)荷為依據(jù)的。如果能減少建筑的冷熱負(fù)荷,不僅可以減小制冷機(jī)、供熱鍋爐、冷熱水循環(huán)泵、空調(diào)箱、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等的型號(hào),降低空調(diào)系統(tǒng)的初投資,而且這些設(shè)備型號(hào)減小后,所需的配電功率也會(huì)減少,這會(huì)造成變配電設(shè)備初投資減少以及上述空調(diào)設(shè)備日常運(yùn)行耗電量減少,運(yùn)行費(fèi)用降低。所以減少冷熱負(fù)荷是商業(yè)建筑節(jié)能最根本的措施。減少冷熱負(fù)荷有以下一些具體措施:
2.1改善建筑的保溫隔熱性能
房間內(nèi)冷熱量的損失通過(guò)房間的墻體、門(mén)窗等傳遞出去的。改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負(fù)荷。改善建筑的保溫隔熱性能可以從以下幾個(gè)方面著手:
Ø確定合適的窗墻面積比例,不要盲目追求大窗戶(hù)、全玻璃幕墻。
Ø合理設(shè)計(jì)窗戶(hù)遮陽(yáng)。
Ø充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。
2.2選擇合理的室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)
商業(yè)建筑空調(diào)的主要目的是創(chuàng)造一個(gè)舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境,滿(mǎn)足人們辦公、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)等的舒適及衛(wèi)生要求。美國(guó)供熱制冷空調(diào)工程師學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)手冊(cè)[1](ASHRAEHandbook)的基礎(chǔ)篇里,給出了人體感覺(jué)舒適的室內(nèi)空氣參數(shù)區(qū)域,大約是空氣溫度13℃~23℃,空氣相對(duì)濕度20%~80%。
如果夏季設(shè)計(jì)溫度太低或冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度太高,都會(huì)增加建筑的冷熱負(fù)荷。在滿(mǎn)足舒適要求的條件下,要盡量提高夏季的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度,盡量降低冬季的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和相對(duì)濕度,不要盲目追求夏季室內(nèi)空氣溫度過(guò)低、過(guò)干,冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度過(guò)高。
2.3局部熱源就地排除
商業(yè)建筑中的有些房間,由于使用功能的需要,會(huì)在房間的局部產(chǎn)生較大的散熱量,例如廚房的灶臺(tái)、醫(yī)院消毒間的消毒柜、電話(huà)機(jī)房的交換機(jī)等。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)考慮在發(fā)熱量比較大的局部熱源附近設(shè)置局部排風(fēng),將設(shè)備散熱量直接排出室外,防止熱量散發(fā)到室內(nèi),以減少夏季的冷負(fù)荷。但是在運(yùn)行中,這些排風(fēng)機(jī)可能沒(méi)有開(kāi)啟或者發(fā)生故障并得不到及時(shí)的更換和修理,那么這些局部熱源就會(huì)造成很大的冷負(fù)荷,浪費(fèi)冷量和破壞室內(nèi)熱環(huán)境。
2.4控制和正確使用室外新風(fēng)量
由于新風(fēng)負(fù)荷占建筑物總負(fù)荷的20~30%,控制和正確使用新風(fēng)量是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。下圖為北京某寫(xiě)字樓典型工況的冷熱負(fù)荷各分項(xiàng)的比例:
圖3-1冷熱負(fù)荷分項(xiàng)比例
由于新風(fēng)負(fù)荷接近總負(fù)荷的1/3,所以要嚴(yán)格控制新風(fēng)量的大小。除了嚴(yán)格控制新風(fēng)量的大小之外,還要合理利用新風(fēng)。春秋季或冬季,有些房間仍需供冷,此時(shí)當(dāng)室外空氣焓值小于室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)狀態(tài)的焓值時(shí),可采用室外新風(fēng)為室內(nèi)降溫,可減少冷機(jī)的開(kāi)啟量,節(jié)省能耗。
減少新風(fēng)負(fù)荷應(yīng)從以下兩方面著手:
Ø不要隨意提高最小新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)
Ø杜絕非正常渠道引入新風(fēng)
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3提高冷源效率
評(píng)價(jià)冷源制冷效率的性能指標(biāo)是制冷系數(shù)(COP,CoefficientOfPerformance),是指單位功耗所能獲得的冷量。制冷系數(shù)與制冷劑的性質(zhì)無(wú)關(guān),僅取決于被冷卻物的溫度T0’和冷卻劑溫度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系數(shù)越高[4]。所以空調(diào)系統(tǒng)冷機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不要使冷凍水溫度太低、冷卻水溫度太高,否則制冷系數(shù)就會(huì)較低,產(chǎn)生單位冷量所需消耗的功量多,耗電量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:
3.1降低冷卻水溫度
由于冷卻水溫度越低,冷機(jī)的制冷系數(shù)越高。下圖顯示了某離心壓縮制冷機(jī)的制冷效率與冷卻水溫度的變化關(guān)系:從右圖可以看出,冷卻水的供水溫度每上升1℃,冷機(jī)的COP下降近4%。降低冷卻水溫度需要加強(qiáng)運(yùn)行管理,停止的冷卻塔的進(jìn)出水管的閥門(mén)應(yīng)該關(guān)閉,否則,來(lái)自停開(kāi)的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高,冷機(jī)的制冷系數(shù)就減低了。冷卻塔使用一段時(shí)間后,應(yīng)及時(shí)檢修,否則冷卻塔的效率會(huì)下降,不能充分地為冷卻水降溫。
3.2提高冷凍水溫度由于冷凍水溫度越高,冷機(jī)的制冷效率越高,右圖顯示了某冷機(jī)制冷系數(shù)與冷凍水供水溫度的關(guān)系。從圖中可看出,冷凍水供水溫度提高1℃,冷機(jī)的制冷系數(shù)可提高3%,所以在日常運(yùn)行中不要盲目降低冷凍水溫度。例如,不要設(shè)置過(guò)低的冷機(jī)冷凍水設(shè)定溫度;關(guān)閉停止運(yùn)行的冷機(jī)的水閥,防止部分冷凍水走旁通管路,經(jīng)過(guò)運(yùn)行中的冷機(jī)的水量較少,冷凍水溫度被冷機(jī)降低到過(guò)低的水平。
4利用自然冷源
由于建筑室內(nèi)的人員、照明燈光、電腦的設(shè)備的散熱量的影響,在春秋季當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí),室內(nèi)空氣溫度仍然較高,仍需要供冷。尤其是沒(méi)有外墻、外窗的內(nèi)區(qū)房間,即使在寒冷的冬季,由于室內(nèi)的散熱量沒(méi)有途徑散發(fā)到室外,室內(nèi)仍需供冷。此時(shí)如果開(kāi)啟冷機(jī)供冷,不僅由于此時(shí)冷負(fù)荷較小,冷機(jī)制冷系數(shù)較低、能耗大,而且極端不合理。
比較常見(jiàn)而且容易利用的自然冷源主要有兩種,一種是地下水,另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣。由于地下水常年保持在18℃左右的溫度,所以地下水不僅可以在夏季可作為冷卻水為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量,而且冬季還可以利用水源熱泵機(jī)組為空調(diào)系統(tǒng)提供熱量。第二種較好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空氣,此時(shí)室外空氣較低,可用于空調(diào)系統(tǒng)供冷。例如,北京春秋季的室外空氣濕球溫度一般低于15℃,冬季室外空氣濕球溫度一般低于0℃,這種溫度下的空氣是較好的冷源,可用于空調(diào)系統(tǒng)供冷。
室外冷空氣的利用有兩種方法:一是春秋季利用低溫室外空氣供冷,當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí),可以直接將室外低溫空氣送至室內(nèi),為室內(nèi)降溫。為了能實(shí)現(xiàn)在春秋季利用低溫室外空氣供冷,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)注意要有足夠的新風(fēng)道引入室外新風(fēng)。第二種方法是利用冷卻塔供冷,適合沒(méi)有足夠的新風(fēng)道為室內(nèi)送室外新風(fēng)。具體方法是春秋季利用冷卻塔將冷卻水溫度降低,再通過(guò)板式換熱器冷卻冷凍循環(huán)水,被降低了溫度的冷凍水送到末端的散冷設(shè)備,如風(fēng)機(jī)盤(pán)管、空調(diào)箱,將冷量送到各個(gè)需要供冷的房間。
此外,冬夏季利用全熱交換器回收冷熱量,也可起到很大的節(jié)能作用。為了保證室內(nèi)空氣足夠新鮮,滿(mǎn)足人們的舒適要求,空調(diào)系統(tǒng)需要從室外抽取一定量新鮮空氣送入室內(nèi),同時(shí)將室內(nèi)污染物濃度較高的空氣排至室外。而這部分排風(fēng)的溫度、濕度參數(shù)是室內(nèi)的空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù),冬季比室外空氣熱,夏季比室外空氣冷。通過(guò)全熱交換器,將排風(fēng)的冷熱量傳遞給新風(fēng),可以回收排風(fēng)冷熱量的70~80%左右[5],有明顯的節(jié)能作用。
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5減少水泵電耗
空調(diào)系統(tǒng)中的水泵不僅起著非常重要的作用,而且耗電量也非常大。下圖是對(duì)北京12家星級(jí)賓館空調(diào)水泵耗電量的調(diào)查結(jié)果:
圖3-4空調(diào)水泵耗電量比例
從上圖可以看出,空調(diào)水泵的耗電量占建筑總耗電量的8%~16%,占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的15%~30%,耗電量接近于全樓照明用的電量,所以水泵節(jié)能非常重要,節(jié)能潛力也比較大。減少空調(diào)水泵電耗可從以下幾個(gè)方面著手:
關(guān)鍵詞:建筑工程,成本,管理,新技術(shù)
工程建設(shè)管理涉及面廣,成本控制的因素錯(cuò)綜復(fù)雜,而建筑成本直接關(guān)系到項(xiàng)目的成敗,關(guān)系到建筑企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也是工程競(jìng)標(biāo)的主要手段,企業(yè)必須降低成本才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。而合理確定和控制建筑工程成本又是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須采取全面有效的措施。
1降低建筑工程成本的重要性
1.1降低建筑工程成本,能有效地節(jié)約能源中國(guó)自然資源總量雖然居世界前列,但是人均占有量落后于世界平均水平。我們不能盲目將未來(lái)能源寄托在未來(lái)技術(shù)發(fā)展之上,節(jié)能是一種戰(zhàn)略選擇,而建筑節(jié)能是重中之重。因此,降低建筑項(xiàng)目成本,對(duì)有效節(jié)約資源,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展具有重要意義。
1.2降低建筑工程成本,是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的需要企業(yè)生存的基礎(chǔ)是以利潤(rùn)的實(shí)現(xiàn)為前提。利潤(rùn)的實(shí)現(xiàn)是企業(yè)擴(kuò)大化再生產(chǎn),增強(qiáng)企業(yè)實(shí)力、提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的必要條件。成本費(fèi)用高,經(jīng)濟(jì)效益低是中國(guó)建筑業(yè)的基本狀況,要提高建筑企業(yè)利潤(rùn),提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)企業(yè)有效競(jìng)爭(zhēng),就必須降低建筑工程項(xiàng)目成本。
1.3降低建筑工程成本,是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要?jiǎng)趧?dòng)密集型作業(yè),生產(chǎn)效率低,是我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的主要特點(diǎn),制定最佳施工組織設(shè)計(jì)或施工方案,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,是建筑企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的手段,是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的前提條件。建筑工程項(xiàng)目是創(chuàng)造國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,提高勞動(dòng)生產(chǎn)力,降低建筑工程項(xiàng)目成本,才會(huì)有效促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。
2降低建筑工程成本的原因分析工程成本的構(gòu)成由兩大部分組成,一部分為直接費(fèi)部分,它是工程的直接成本部分;另一部分是在直接費(fèi)的基礎(chǔ)上計(jì)算的間接費(fèi)、利潤(rùn)、稅金等費(fèi)用。工程的成本控制直接指向是直接費(fèi)部分。
2.1直接費(fèi)部分成本組成及虧本因素分析直接費(fèi)是指施工過(guò)程中耗費(fèi)的構(gòu)成工程實(shí)體和有助于工程形成的各項(xiàng)費(fèi)用,它包括三個(gè)部分:人工費(fèi),材料費(fèi)和施工機(jī)械使用費(fèi)。人工是注定虧本的因素,但也不是說(shuō)就無(wú)文章可做,應(yīng)該將人工虧本分為定額虧本因素和管理虧本因素兩部分。因?yàn)閲?guó)家定額的滯后,國(guó)家定額人工工資大大低于市場(chǎng)人工價(jià),這部分就是定額虧本因素;而因?yàn)楣ばУ?定額人工工日的虧本就是組織管理問(wèn)題了。定額人工工日的虧本不僅要補(bǔ)償定額單價(jià)部分,還要補(bǔ)償與市場(chǎng)價(jià)差的部分,所以這部分的虧本是不可原諒的。
2.2間接費(fèi)部分對(duì)成本影響的分析建筑工程間接費(fèi)用是指施工單位為組織施工和進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理以及間接為施工生產(chǎn)服務(wù)的各項(xiàng)費(fèi)用。通常主要影響工程成本的因素是直接費(fèi),而間接費(fèi)對(duì)成本的影響也不能忽視。因?yàn)殚g接費(fèi)的構(gòu)成原因,一般現(xiàn)場(chǎng)管理人員不大關(guān)心,而只關(guān)心眼前看得見(jiàn)的實(shí)物,而這部分軟性的管理構(gòu)成又大大的影響實(shí)物性管理。如:1)施工方案對(duì)成本的影響。選擇一個(gè)效率低的方案是虧本之源,應(yīng)根據(jù)施工單位的實(shí)際條件和工程的實(shí)際狀況,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上來(lái)選擇最優(yōu)的、最經(jīng)濟(jì)的施工方案。2)技術(shù)措施對(duì)成本的影響。在非正常施工條件下所采取的特殊措施費(fèi)等,這些費(fèi)用在一定程度上是可以在預(yù)算中以獨(dú)立費(fèi)形式出現(xiàn)的,或者從建設(shè)單位申請(qǐng)開(kāi)支。
3建筑工程成本控制的途徑和方法
3.1節(jié)約材料費(fèi)為了節(jié)約材料費(fèi)必須在材料采購(gòu)、運(yùn)輸、保管、使用以及回收等各個(gè)環(huán)節(jié)采取有效的措施。工程成本中材料費(fèi)的高低,首先取決于運(yùn)輸過(guò)程中材料采購(gòu)成本的高低。采購(gòu)材料不僅要注意材料的質(zhì)量和規(guī)格,同時(shí)必須從價(jià)格和分批采購(gòu)的數(shù)量上加以精打細(xì)算。材料運(yùn)輸費(fèi)用是材料采購(gòu)成本的重要組成部分。由于建筑工程體積龐大,消耗材料數(shù)量很大,材料運(yùn)輸費(fèi)用在材料成本中所占比重特大,有的地區(qū)黃砂、石子等材料的運(yùn)輸費(fèi)用甚至超出買(mǎi)價(jià)。因此,加強(qiáng)運(yùn)輸管理,也是降低工程成本的一大環(huán)節(jié)。
降低運(yùn)輸費(fèi)用的主要途徑是:1)要充分了解工地水陸運(yùn)輸條件,注意場(chǎng)外和場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)呐浜虾豌暯?盡可能地縮短運(yùn)距,利用經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)輸方法,減少中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié);2)根據(jù)工程進(jìn)度,隨時(shí)掌握供應(yīng)計(jì)劃,嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)材料,防止到料過(guò)多造成大批退料的轉(zhuǎn)運(yùn)損失;3)在材料、構(gòu)件運(yùn)動(dòng)裝卸過(guò)程中,要防止斷裂損失,對(duì)運(yùn)來(lái)的材料要加強(qiáng)驗(yàn)收,防止來(lái)料短缺,質(zhì)量不符合要求以及規(guī)格不合要求等。在保管過(guò)程中,要根據(jù)材料的物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)合理的存儲(chǔ),防止變質(zhì)和損耗。堆放工地的砂、石、模板、砌塊,要防止隨意用來(lái)填修道路。在使用過(guò)程中:1)要采用新技術(shù)、新材料、新工藝,在不影響工程質(zhì)量前提下,減少高價(jià)材料的使用量;2)對(duì)木材、鋼筋、模板、玻璃等實(shí)行統(tǒng)一配料、集中加工,做到量材取料、材盡其用,以提高其有效系數(shù);3)對(duì)混凝土要盡可能地采用集中攪拌,減少現(xiàn)場(chǎng)水泥、砂、石的浪費(fèi),和分散搭建混凝土攪拌臺(tái)、水泥庫(kù)所造成的材料損耗;4)要改善操作方法,減少不必要的損耗。對(duì)砌體要保持平整,節(jié)約砂漿用量。在采用機(jī)械粉刷噴漿時(shí),要充分利用落地灰,減少材料浪費(fèi);5)模板的規(guī)格要標(biāo)準(zhǔn)化,制作要工廠化。對(duì)用過(guò)的模板要及時(shí)整理維修,增加周轉(zhuǎn)次數(shù);6)對(duì)工地各種廢料要充分加以利用。在回收過(guò)程中:1)對(duì)拆除的材料和模板要力求減少損耗并加以整修和充分利用;2)要經(jīng)常清理現(xiàn)場(chǎng),做到清除五底(黃砂底、石子底、油桶底、灰袋底、灰槽底),消滅五頭(磚頭、木頭、鋼筋頭、管子頭、電線(xiàn)頭),防止將鋼筋、木料、砌塊、磚頭埋入回填土里。
3.2降低人工費(fèi)人工費(fèi)的降低是比較困難的課題。建筑業(yè)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),且在北部地區(qū)季節(jié)性作業(yè)特點(diǎn)較強(qiáng)。因此,使用專(zhuān)業(yè)承包隊(duì)伍,實(shí)行人工費(fèi)用包干,是降低人工費(fèi)用較可行的辦法,同時(shí),在施工前,依據(jù)分項(xiàng)工程的內(nèi)容確立出相對(duì)應(yīng)的人員、材料、機(jī)械的配備,避免施工過(guò)程中窩工、人員、機(jī)械閑置等現(xiàn)象,加強(qiáng)施工過(guò)程中質(zhì)量管理,控制返工中的用工浪費(fèi),也是降低人工費(fèi)用的良好措施。
3.3提高機(jī)械設(shè)備利用率要提高機(jī)械設(shè)備的利用率,首先要建立和健全機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)制度,做好機(jī)械設(shè)備的維修和保養(yǎng),嚴(yán)格執(zhí)行合理的操作規(guī)程,克服不按操作規(guī)程使用和無(wú)人負(fù)責(zé)現(xiàn)象,使機(jī)械設(shè)備經(jīng)常處于完好狀態(tài)。其次要開(kāi)展技術(shù)革新和技術(shù)革命,將各工種工程的施工機(jī)械配套使用,不斷改進(jìn)機(jī)械設(shè)備。第三是加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的計(jì)劃性,做好機(jī)械設(shè)備的平衡工作,選擇與施工對(duì)象相適應(yīng)的機(jī)械設(shè)備,防止“多要少用”“早要遲用”“大代小用”,消滅停工窩工,最有效地最充分地利用各種機(jī)械設(shè)備。對(duì)于大型施工機(jī)械和那些數(shù)量不多的特殊機(jī)械,最好由公司集中管理,加強(qiáng)統(tǒng)一調(diào)度,提高機(jī)械利用率。第四是要加強(qiáng)機(jī)械操作人員的培訓(xùn)工作,不斷提高機(jī)械操作人員的操作技術(shù)。第五是要正確處理與協(xié)作施工單位之間的關(guān)系。第六是要做好機(jī)械設(shè)備單機(jī)、單車(chē)核算,考查機(jī)械設(shè)備利用情況,獎(jiǎng)優(yōu)罰劣。
3.4優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)或施工方案國(guó)家關(guān)于“在政府宏觀指導(dǎo)下充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)性作用,通過(guò)有序競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)企業(yè)加快體制機(jī)制改革和技術(shù)進(jìn)步”的這一加快建筑企業(yè)改革與發(fā)展的指導(dǎo)思想,再次優(yōu)化了建筑企業(yè)公開(kāi)、公平、公正的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。企業(yè)能自主選擇施工方法、施工措施、人工、材料、機(jī)械的消耗水平等,充分調(diào)動(dòng)了企業(yè)的積極性,企業(yè)將進(jìn)一步統(tǒng)籌考慮,精心選擇最佳施工方案,并根據(jù)企業(yè)的定額確定人工、材料、施工機(jī)械等要素的投入與配置,合理控制現(xiàn)場(chǎng)費(fèi)用和技術(shù)措施費(fèi)用,通過(guò)優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì)有效降低工程成本。
3.5采用新技術(shù)、新工藝,節(jié)約材料用量,加強(qiáng)成本控制新技術(shù)、新工藝的使用,可達(dá)到節(jié)約材料用量,控制成本的目標(biāo)。如在混凝土中摻加粉煤灰代替部分水泥(摻量可達(dá)10%),提高水泥活性,節(jié)約水泥用量;采用整體電動(dòng)提升腳手架,一次搭設(shè),循環(huán)利用,主體結(jié)構(gòu)一次提升,及時(shí)跟進(jìn)施工進(jìn)度;裝飾階段,一次降落,作為裝飾作業(yè)的工作面,可極大地節(jié)省材料。以上做法既可以滿(mǎn)足施工要求,又能避免材料浪費(fèi)。