發(fā)布時間：2023-07-21 17:13:11
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑能效分析樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：居住建筑、節(jié)能改造、效果分析
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
中圖分類號：S210.4文獻標識碼：A文章編號：
隨著建筑節(jié)能工作的全面深入展開，既有建筑的節(jié)能改造工作已經(jīng)列入貴州建筑節(jié)能工作的重點內(nèi)容之一。由于既有居住建筑具有分布廣、總量大、情況復雜等特點，對其進行節(jié)能改造將涉及廣大居民的切身利益。從國內(nèi)其他省市對既有建筑的節(jié)能改造的情況來看，既有居住建筑節(jié)能改造，推行的難度要比既有公共建筑節(jié)能改造大得多。因此，對既有居住建筑節(jié)能改造適時展開分析和研究，正確認識和評價貴州地區(qū)既有居住建筑的現(xiàn)狀，根據(jù)本地區(qū)的氣候特點和節(jié)能標準要求，研究和分析本地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造適宜的技術和措施，對我區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造工作的進一步展開將具有重要意義。
一、節(jié)能改造設計
1.1．重視建筑物圍護結(jié)構的節(jié)能改造
圍護結(jié)構的節(jié)能量約占整個節(jié)能量的60%左右，應予以充分重視。從現(xiàn)在各單位所上報的節(jié)能改造計劃看，部分單位僅是室內(nèi)采暖系統(tǒng)的改造，對于圍護結(jié)構的節(jié)能改造提都沒有提，沒有抓住問題的關鍵所在。無論是從節(jié)能的量上來看，還是從節(jié)能改造的投資來看，圍護結(jié)構的節(jié)能改造都占有相當大的比例。對于采暖建筑物來說，節(jié)能實際上就是減少建筑物的熱損失，也就是減少建筑物的傳熱損失和空氣滲透熱損失。圍護結(jié)構的節(jié)能改造就是要改造和加強圍護結(jié)構的熱工性能，減少建筑物的熱損失。在整個建筑物的能耗中，外窗、外墻以及屋面的能耗基本占到了80%以上。不節(jié)能的建筑外窗若采用單層鋼窗，改造成滿足65%節(jié)能標準的斷熱鋁合金框中空玻璃窗，其傳熱系數(shù)由6.4W/m2.OC下降到了2.8W/m2.OC，同樣面積的外窗僅傳熱損失可降低56%,同時窗戶的氣密性加強了，通過窗戶的冷空氣滲透熱損失也可大大降低；同理不節(jié)能建筑的外墻及屋面經(jīng)節(jié)能改造后，能耗比原來也可降低60%以上?？梢妵o結(jié)構的節(jié)能改造是多么的重要。
1.2．熱源及室外熱力管網(wǎng)的節(jié)能改造
熱源的節(jié)能改造建議重點考慮增設或者完善必要的調(diào)節(jié)手段，所采用的調(diào)節(jié)手段應與改造后的室內(nèi)采暖系統(tǒng)相適應。提高鍋爐的運行效率還應注重加強管理，提高運行管理人員的水平。不要說小鍋爐房，就是大型的鍋爐房，真正的專業(yè)技術人員也很少。
室外熱力管網(wǎng)的節(jié)能改造建議重點放在消除不平衡、加強保溫、減少泄漏上。既有建筑與經(jīng)節(jié)能改造的建筑以及新建建筑，因為室內(nèi)采暖系統(tǒng)的形式不同，所需的資用壓力也不同，幾種不同類型的建筑接在一個熱網(wǎng)系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的水力不平衡會進一步加劇。熱力管網(wǎng)的改造應進行嚴格的水力平衡計算，各并聯(lián)環(huán)路之間的壓差損失值不應大于15%，當達不到上述要求時應在建筑物入口設靜態(tài)水力平衡閥。應對熱力管道及其保溫質(zhì)量進行檢查和檢修，及時更換損壞泄漏的管道閥門及附件。熱力網(wǎng)改造后應進行初調(diào)節(jié)，保證閥門設置狀態(tài)達到設計要求。同時建議改造時保溫材料選用憎水性好的材料，如聚氨酯泡沫塑料，雖然造價有所提高，但保溫效果及使用年限會大大提高?，F(xiàn)通常使用的巖棉或玻璃棉管殼，遇水不但會失去保溫效果，還會加快管道的腐蝕。
1.3．室內(nèi)采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造
一說節(jié)能改造，有的人首先想到的是室內(nèi)采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造，其實這部分的節(jié)能量最少，約占總節(jié)能量的10%左右。通常所說的“行為節(jié)能”據(jù)有的地方測算，所節(jié)省的熱量不會超過7%，比我們所預想的要少得多。這里所說的節(jié)能改造主要是結(jié)合溫度調(diào)控和熱計量來講的，至于室內(nèi)采暖系統(tǒng)是否要改以及如何改，建議重點要考慮溫度調(diào)控，不應僅局限于熱計量收費。這幾年新出的一些規(guī)范以及標準，對戶內(nèi)系統(tǒng)的形式也已放寬，允許做多種選擇。因此對于既有建筑戶內(nèi)系統(tǒng)的節(jié)能改造應結(jié)合工程實際情況，具體問題、具體分析，建議重點應考慮樓前熱量表的設置以及室溫調(diào)控方面，這里所說的室溫調(diào)控是指預設溫度自動調(diào)控，而不是手動調(diào)節(jié)，因為采暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)不像水或者電，調(diào)節(jié)馬上能夠反映出來，它需要一個很長的過程，若不能自動調(diào)節(jié)，在室溫過熱的情況下，可能大多數(shù)人會選擇開窗降溫也想不到調(diào)節(jié)散熱器的溫度。
室內(nèi)采暖系統(tǒng)的形式應結(jié)合具體工程的實際情況，選擇投資經(jīng)濟、簡單易行的技術方案。如原為垂直或水平單管系統(tǒng)，可改造為單管跨越式系統(tǒng)；原為單雙管系統(tǒng)，可改造為垂直雙管系統(tǒng)；原為垂直或水平雙管系統(tǒng)，可維持原系統(tǒng)不變。但以上幾種系統(tǒng)均應加設溫控閥。至于收費，有條件的可考慮設熱分配表、或者采用溫度法、流溫法等熱計量收費系統(tǒng)，沒有條件的也可按照樓前熱表結(jié)合面積分攤。不應一味地強求“按戶分環(huán)、一戶一表”。
2.1改造前后圍護結(jié)構冬季傳熱比較分析
采暖計算熱負荷是供暖系統(tǒng)為用戶提供供熱量的依據(jù)，改造后的總熱負荷減少了53%，外墻、外窗、屋頂?shù)膫鳠崃糠謩e減小了65%、45.9%、50.4%，改造后護結(jié)構保溫性能明顯增強。原供暖季時該戶室內(nèi)溫度可達到設計溫度16~18攝氏度，節(jié)能改造后護結(jié)構傳熱量減少了50%多，那么再通過改造室內(nèi)供暖系統(tǒng)，并采用按熱量計量收費的方式，則可達到節(jié)能50%的目的.圍護結(jié)構的改造是供暖系統(tǒng)節(jié)能改造的前提和基礎。
2.2改造前后墻體、屋面的隔熱性分析
改造前，頂層邊端戶夏季室內(nèi)悶熱難耐，主要原因是墻體、屋頂?shù)母魺嵝圆?，墻體和屋頂?shù)膬?nèi)表面溫度高，人在房間內(nèi)會感受到來自墻面和屋頂?shù)臒彷椛洹８脑旌髩w的內(nèi)表面最高溫度可降低0.7℃，屋頂?shù)膬?nèi)表面最高溫度可降低0.8℃，外墻和屋頂?shù)母魺嵝阅芏加兴岣?，房間的熱舒適性提高了。雖然既有建筑節(jié)能改造后墻體屋面的主體承重材料沒有改變，但其外表面增加的外保溫材料可以使室外空氣溫度波在通過墻體時的衰減幅度大大增加，因此，在室內(nèi)側(cè)空氣溫度波的衰減和延遲不變的情況下，夏季的隔熱性能同樣得到提高
參考文獻：
[1] 林常青,吳萍.德國既有住宅改造模式與經(jīng)驗[J].建設科技,2006(7):94-97
關鍵詞：建筑工程；耗能狀況；節(jié)能途徑；分析；
我國建筑工程耗能狀況分析
我國城鎮(zhèn)民用建筑運行耗電占總發(fā)電量的3成左右，主要包括采暖、空調(diào)、電扇、家用電器等的損耗，不包括建筑材料和建筑施工過程的損耗。據(jù)推算，我國的建筑能耗將會繼續(xù)增長，最終向發(fā)達國家的建筑能耗接近，也就是一般占總能耗的1/3左右。這是在我國城市化水平和國民生產(chǎn)總值的不斷提高，是我國能耗最終趨于的穩(wěn)定水平。有關研究表明，建筑節(jié)能是各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為有效的方式，對緩和世界能源矛盾、解決社會、經(jīng)濟發(fā)展瓶頸的有效舉措。
我國城鎮(zhèn)民用建筑的能源消耗類型分為：1.北方地區(qū)供暖能耗，據(jù)估計，此項能耗大致占民用建筑總能耗的5成以上；2.除供暖外的住宅能耗，約占總能耗的2成左右；3.除供暖外的一般性非住宅民用建筑能耗，在民用建筑總能耗的中約占15%左右；4.大型公共建筑能耗，約占民用建筑總能耗的13%左右。上述情況的特殊說明為，供暖能耗以直接燃煤為主的能耗，而一般性非住宅民用建筑能耗與大型公共建筑能耗的估算的能耗量在單位面積耗電量上差別較大。隨著我國城市化進程的不斷深入，未來10年間，我國新增民用建筑面積將為100~150億平方米。特別是北方人民生活離不開暖氣，使得我國供暖耗能所占比例很大，成為我國能源消耗中的主要因素之一。
我國供暖能耗存在能耗大、使用結(jié)構較不合理的狀況，與西方國家相比，在相同氣候條件下，我國符合節(jié)能標準設計的建筑，其供暖能耗也要多出2到3倍左右。也說明了，我國供暖的節(jié)能上，存在較大的潛力空間。為此，有效解決供暖耗能成為建筑節(jié)能的首要任務。供暖主要耗煤，應該將耗煤量控制在一定范圍，或以新能源技術加以替代。目前，建筑一般通過改進建筑設計、加強維護結(jié)構保溫和有效利用太陽能的方法，控制供暖的耗煤量，并以太陽能代替，將可能使煤量降低至先前的1/2甚至1/3，直至達到發(fā)達國家水平。除此以外，還可以通過改良供暖燃煤鍋爐的設計，增加其使用效率，減少耗煤量。據(jù)估測，鍋爐的供熱方式、提高熱源效率、適當調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)，能在現(xiàn)有供暖耗煤損耗上降低30%左右，對建筑的節(jié)能效果也是很有幫助。
除此以外，我國不斷呈增長的能耗量還包括了住宅生活使用的熱水耗能和人民為滿足高生活品質(zhì)需要而提高家電的能耗。針對這種情況，可以通過推廣節(jié)能產(chǎn)品，如節(jié)能燈、節(jié)能家電等都能其一定的節(jié)能作用。還可以通過改進新建筑的設計，對空調(diào)設計的改良，也可以減緩目前能耗量增長的情況。在熱水器的設計上更科學、符合綠色設計概念，還可以通過適當?shù)墓膭睢⑿麄?、賞罰分明等，民用住宅過分用電情況可得到抑制。一般性非住宅民用建筑在耗能的情況上與民用建筑差別不大，但其照明能耗和電器能耗是所占比重較大的能耗。因此，在建設特殊的建筑群體，要考慮其可能的耗能形式，并在建筑設計和家電選擇上作適當調(diào)整，其節(jié)能效果也相當明顯。據(jù)估計，隨著節(jié)能燈的推廣和空調(diào)設計的節(jié)能改善，一般性非住宅民用建筑的耗能量將降低30%至40%。而有關大型公共建筑上，其耗能量為普通住宅建筑耗能量的10倍以上，雖然其建筑面積占城市總建筑面積的比例小，但其高耗能量不可忽視。
綜上分析，我國建筑的節(jié)能潛力巨大，應刻不容緩的采取節(jié)能措施。
建筑節(jié)能的有效途徑分析
（1）建筑設計的優(yōu)化。合理的建筑設計將有效降低能耗，其中，主要的設計優(yōu)化內(nèi)容為建筑造型及圍護結(jié)構形式上。其對建筑物與外環(huán)境的熱量交換、自然通風狀況和采光狀況都有直接的影響，對建筑物的暖通風空調(diào)的能耗影響很大。換句話說，建筑耗能比例與其建筑物的設計有很大關系。并且，建筑物設計是復雜的系統(tǒng)問題，各要素間的通過聯(lián)系互相牽制影響，對優(yōu)化設計后的整體效果判定復雜。所以，在對建筑設計上使用動態(tài)熱模擬技術幫助分析建筑物的性能指標，可以有效的預測和比較建筑物的能耗量。
（2）新型建筑圍護材料的使用。建筑物圍護材料的選取與建筑的保溫、隔熱、透光、通風等效果直接相關。新型建筑圍護材料甚至可以通過自動與外界環(huán)境變化作出調(diào)節(jié)的形式來保證室內(nèi)良好的物理環(huán)境，也節(jié)省了能耗量。其新產(chǎn)品技術包括：外墻保溫和隔熱、屋頂保溫與隔熱、熱物理性能優(yōu)異的外窗和玻璃幕墻、智能外遮陽裝置以及基于相變材料的蓄熱型圍護結(jié)構和基于高分子吸濕材料的調(diào)濕型內(nèi)飾面材料。
我國的建筑保溫隔熱技術，從20世紀90年代開始就有。其技術包括了多種外墻外保溫技術、外墻外掛可通風裝飾板的隔熱保溫技術等。外墻外鋪輕鋼龍骨,其上外掛裝飾板,裝飾板與外墻主體間形成通風通道,可以在夏季通過自然通風排除太陽輻射熱量,大幅度改善室內(nèi)熱環(huán)境。冬季阻斷此通風通道,又可以使其成為保溫空氣夾層,同時充分吸收照在外墻表面的太陽輻射熱，冬夏兩季都能控制能耗量。通過外墻外保溫技術能夠起到建筑物保溫的效果，但此項技術還需要進一步的質(zhì)量提升，降低成本而提高推廣程度，滿足多種新需求等等。
（3）通風裝置與排風熱回收裝置的改進。許多建筑由于缺少有效通風裝置與排風熱回收裝置，造成其室內(nèi)的空氣質(zhì)量得不到滿足而增加了額外的能耗量。尤其是北方居民冬天室內(nèi)關閉門窗其空氣質(zhì)量無法保證，開窗換氣又造成供暖熱損失。在新建筑上可以得到緩解，因其具有良好的圍護結(jié)構使保溫效果好。建筑經(jīng)常由于無控制開窗，室內(nèi)空氣質(zhì)量不能進一步提高，而造成的熱量損耗卻2至3倍的增長?？赏ㄟ^窗臺下設專門的可調(diào)式通風窗,可采用上翻式外窗調(diào)節(jié)通風量,還可在外窗上專門開設用于通風的小窗的方式方法來改善能耗量。
（4）其它新技術的利用。此外，還有如溫度濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)、降低輸配系統(tǒng)能源消耗的技術、熱泵技術、建筑熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)、節(jié)能燈和節(jié)能燈具的推廣和使用，都大幅度的改善建筑的能源損耗，并對新型建筑設計提供了必要的技術保障。
3. 結(jié)語
本文大致總結(jié)了建筑工程中的耗能狀況，各民用建筑耗能形式的異同和主要的耗能形式。不同類別的民用建筑，其耗能形式大體相同，而主要的耗能形式不大一樣。針對各類建筑的主要耗能形式，直接、有效的改善方法是通過各種方式方法達到其主要耗能形式的大幅度降低。根據(jù)建筑工程現(xiàn)狀分析，對建筑設計的優(yōu)化、使用新型建筑圍護材料、改進通風裝置與排風熱回收裝置和其他新技術推廣和應用，對改善我國建筑能源結(jié)構，能源狀況有非常大的幫助。
參考文獻：
[1]江億.我國建筑耗能狀況及有效的節(jié)能途徑[J]. 暖通空調(diào).2005
關鍵字：電氣節(jié)能；現(xiàn)狀及問題；原則；對策
中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
一、我國建筑電氣能耗現(xiàn)狀與節(jié)能發(fā)展
電能作為人類最重要的二次能源之一，也是建筑中最主要的能源。建筑中，不論是照明插座系統(tǒng)，還是其他動力類用電設備等，都需要使用電能才可以工作。我國現(xiàn)今建筑能耗主要集中在北方采暖、住宅、公共建筑等方面，而根據(jù)相關數(shù)據(jù)保守估計，大型公共建筑在運行管理方面至少存在 30％～40％的節(jié)能潛力，我國目前大型公共建筑有 5 億多平方米，每年耗電約900億度，按照節(jié)能40%
計算，每年僅大型公共建筑一項就可節(jié)電 360 億度，約合 400 萬噸標準煤，從而減少約900 萬噸二氧化碳的排放量，由此可以看出，僅大型公共建筑一項就能為國家節(jié)約數(shù)百億資源，同時還能保護環(huán)境，所以，電氣節(jié)能也受到了國家的重點關注。近年來，我國建筑行業(yè)的能源浪費問題已經(jīng)得到了社會的普遍關注，并且引起了相關部門及行業(yè)的高度重視。并且頒布了《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《綠色建筑評價標準》等規(guī)章制度，來實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能。同時，在對國外技術和設計理念研究的基礎上，采用更為先進的設備和技術，例如：真空斷路器和 SF6 斷路器、智能化和自動化的設備控制技術、電動機變頻技術等。在建筑節(jié)能方面，還倡導采用太陽能、風力發(fā)電、太陽光伏發(fā)電等環(huán)保發(fā)電省電方式。這些都可以說明，建筑電氣節(jié)能已經(jīng)成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的必由之路。
二、建筑電氣節(jié)能中存在的問題
由于我國還是一個發(fā)展中國家，建筑節(jié)能體系剛剛起步，所以建筑電氣節(jié)能存在許多問題，下面是我總結(jié)的建筑電氣節(jié)能存在的問題：一是，不合理的建筑設計與普遍存在的浪費現(xiàn)在導致節(jié)能效果不夠明顯，例如建筑外部圍護結(jié)構不節(jié)能，造成設備專業(yè)不得不選用較大容量的設備；傳統(tǒng)建筑電氣設備都是單獨工作，設備之間沒有溝通和聯(lián)系，增加了能源的消耗。二是，許多電氣設備沒有設置必要的調(diào)節(jié)裝置，導致系統(tǒng)無法調(diào)節(jié)，長期處于運行能耗大的不合理狀況。而且系統(tǒng)的維護與管理也因為設備種類的增加而增大。三是，太多設備采用變頻技術，給供電系統(tǒng)中帶來了諧波分量。而且電氣設備增加，容易發(fā)生火災。四是，照明光源的選擇不科學、控制方式不合理，或者為了追求照明效果而提高照度標準，以及普遍存在的浪費現(xiàn)象。
三、我國建筑電氣節(jié)能的相關措施
1、合理選擇變壓器的規(guī)格、型號
變壓器中存在著阻抗，它們會消耗、浪費大量的電能。所以在變壓器節(jié)能時可以考慮通過降低變壓器負載率的方式來實現(xiàn)，能夠節(jié)約電能，減少損耗，但是這樣一來就會增加工程初期的投資金額。變壓器節(jié)能本質(zhì)通過降低其有功功率的損耗，達到提升運行效率的目的。配電變壓器低壓側(cè)輸電網(wǎng)最好能夠采取環(huán)形網(wǎng)絡的方式，以便能隨負荷變化而采取及時切換，或決定投入運行的變壓器臺數(shù)，且又不影響各環(huán)節(jié)所需電力供應。變壓器中的電力損耗還來自于磁滯和渦流，磁滯和渦流與鐵芯有關，鐵芯作為變壓器電磁感應磁路，磁通在其中教鞭，這時候由于材質(zhì)結(jié)構等原因可能會產(chǎn)生磁滯和渦流損耗，可以將非晶態(tài)合金應用到鐵芯中，與普通材料相比，同容量下可降低75%到80%的損耗。在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。與老產(chǎn)品比，SL7、511、SLZ7無勵磁調(diào)壓變壓器的空載損失和短路損失，10kV系列分別降低41.5%和13.93%，其他系列也都分別有降低能損作用。新系列節(jié)能型變壓器，因其具有損耗低、質(zhì)量輕、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點，而在近年得到了廣泛的應用，所以，設計應首選低損耗的節(jié)能變壓器。
2、提高功率因數(shù)
為了減少無功功率流動引起的損耗，在民用建筑中對容量超過10kw的風機、水泵、傳送帶等，電動機端設置就地補償裝置。電動機就地補償通常有兩種接線方式。一是將補償電容器裝在接觸器主接點之后，熱元件一次線圈之前，這種方法適合于進行改造的電機接線，熱元件的整定電流不計補償?shù)挠绊?；一是將其并接在熱元件的一次線之后，這種接線適合新安裝的電機，熱元件的整定電流應按補償后的電機工作電流計。與此同時，還需要正確選用變流裝置，對直流設備的供電和勵磁，可以用晶閘管整流或者硅整流裝置代替汞弧整流器、變流機組等。
限制電動機和電焊機的空載運轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^安裝空載斷電設備限制空載率大于50%的電動機等；可以采用空載自停控制裝置來調(diào)控大型膠帶運輸系統(tǒng)；可以采用自控方式調(diào)整大型非連續(xù)運轉(zhuǎn)的泵類電動機的風量和流量，到達節(jié)省電能的目的。
3、電動機節(jié)能的途徑
減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數(shù)。在建
筑工程中應選用高效率的電動機。掌握負荷特性是選擇電動機的基礎，必須清晰負荷的斷續(xù)與連續(xù)問題。如果是連續(xù)負荷，必須弄清楚其負荷與輸出功率的匹配情況，若是泵等平方遞減負荷特性，在輕載時打開風門和閥門，采用調(diào)速電動機在低速運行，以便節(jié)能。
常用的動力負荷為風機和水泵電動機類，在一座五星級的大型酒店中，一臺水泵的能耗可以達到30%，因此，必須對其采取措施節(jié)能。一般的水泵電動機會根據(jù)最大負荷來選擇容量。水泵的工作特性是流量與轉(zhuǎn)速成正比，揚程與轉(zhuǎn)速平方成正比軸功率與轉(zhuǎn)速立方成正比。當流量一半時，降低電機轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)速的方法將其減少一半，那么電機軸功率是額定的1/8，采用調(diào)速技術控制需要變流量運行的水泵，可大大降低能耗。變頻調(diào)速是一種高性能的速度控制模式，能夠維持正常的滑動操作來實現(xiàn)無級調(diào)速，電機可以輸出最大轉(zhuǎn)矩在低轉(zhuǎn)速時保持不變，起到節(jié)能降耗的目的。比變頻器價格便宜的另一種節(jié)能措施是采用軟起動器。軟起動器設備是根據(jù)起始時間逐漸調(diào)整晶閘管的導通角，調(diào)控電壓。軟起動器也可以采用測速反饋、電壓負反饋和電流反饋，通過反饋控制晶閘管的導通角，從而實現(xiàn)與負載變化相應變化。軟起動器通常用于大容量電機和泵設備的頻繁啟動時，以及附近的電氣設備場所的電壓穩(wěn)定度要求較高時。
4、合理選擇電線和電纜
照明線路的損耗占輸入電能的4%左右,，影響了照明電路的損耗的主要因素是供電模式和導線的橫截面面積。由于電路電阻在電流流過會產(chǎn)生有功功率和無功功率的損耗。導線最好能選用電阻較小的材料，雖然銅芯是最好的選擇，但是我國倡導節(jié)約用銅，因此，線路降耗可以從以下幾個方面來實現(xiàn)：
4.1減小導線長度
首先，線路盡量少走彎路，采取直線拉線路的原則，減少損耗；其次，低壓線路最好不要走回頭線，可以減少電能損失；再次，變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電距離,當建筑物每層平面在10000平方米左右時，至少要設2兩個變配電所，以減少干線的長度；最后，在高層建筑中，低壓配電室應靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。
4.2增大導線截面
第一，當較長的線路在滿足流量等基礎需求的要求下選擇好截面時，在此基礎上再加大一級導線截面。第二，選在線芯截面時，按照經(jīng)濟電流選擇的電纜截面通常大于按照載流量所選的截面，但總費用支出會很小，而且增加的初期投資一般僅需2―4年即可收回。對于利用一些季節(jié)性風荷線路的用戶，在其不使用時，可以提供給長期用戶使用，減少線路電阻。
結(jié)束語
通過上述分析可以看出，我國電能損耗問題十分嚴重，電氣節(jié)能實在不行，也是我國技能降耗工作的重點，通過以上幾種方式進行電氣節(jié)能，需要施工人員準確掌握最先進的施工技術，確保電氣節(jié)能施工的質(zhì)量。
參考文獻：
[1] 許志中,我國建筑節(jié)能技術的研究開發(fā)與發(fā)展前景探討[J].工業(yè)建筑,2004.08(15):32-33.
【關鍵詞】建筑；節(jié)能減排；有效措施
1 建筑節(jié)能減排概述
伴隨著全球氣候和環(huán)境變化的壓力與挑戰(zhàn)，人類越來越認識到建筑及其運行對環(huán)境的巨大影響。尤其是對于占世界人口最多且城市化快速發(fā)展的我國而言，綠色建筑及城市可持續(xù)發(fā)展更是引起了國家和社會的廣泛關注。在我國，建筑能耗占總能耗的27%以上，而且還在以每年1個百分點的速度增加。建設部統(tǒng)計數(shù)字顯示，我國每年城鄉(xiāng)建設新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80%以上為高能耗建筑；既有建筑近400億平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全國總能耗的比例將從現(xiàn)在的27.6%快速上升到33%以上。我國新建建筑已經(jīng)基本實現(xiàn)按節(jié)能標準設計，比例高達95.7%，而施工階段執(zhí)行節(jié)能設計標準的比例僅為53.8%。在不少城市，為了美觀和氣派，主要街區(qū)的寫字樓都是玻璃幕墻，還興建了不少大型的穹頂建筑作為公共設施。夏季紫外線照射強烈，造成光污染，冬天不擋寒，一年四季不得不開放大功率的空調(diào)來調(diào)節(jié)氣溫，冬天要先于其他建筑保暖，夏天要先于其他建筑供冷。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國現(xiàn)有玻璃幕墻（非節(jié)能玻璃）面積已超過900多萬平方米，而且呈持續(xù)發(fā)展趨勢。玻璃幕墻在帶來所謂美觀的同時，也帶來了能耗的成倍增長。國家統(tǒng)計局的初步統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2007年中國能源消費總量比2006年增長7.8%。2007年我國能源消費總量26.5億噸標準煤，增幅略有回落，比2006年增幅下降了1.5個百分點。但同時，我國能源消費總量仍然龐大，節(jié)能減排形勢依然嚴峻。
2 建筑節(jié)能減排的途徑
2.1 建筑物的溫室氣體排放已經(jīng)不容忽視，大力推進建筑物節(jié)能已經(jīng)是迫在眉睫。在建筑節(jié)能方面我們應該通過制定和實施適宜的政策，可大幅減少建筑物的碳排放。例如，南非目前排放的溫室氣體中有23%來自建筑領域，對于新建筑物的投資在2008至2050年間還將以每年2%的速度增加，如果不加控制，在此期間的碳排放將增加2倍。相反，如果加強政策監(jiān)管，改進建筑物設計，利用節(jié)能技術，有望將商用和住宅新建筑的能效分別提高40%以上。
2.2 建筑節(jié)能要考慮采用新技術：建筑物隔熱、可再生能源的開發(fā)等。建筑物隔熱主要是采取科學的建造方法，設計合理的建筑結(jié)構，并開發(fā)和推廣一些新型的隔熱材料。比如，可采用防紅外線透射的隔熱玻璃做窗戶，因為熱輻射主要就是紅外線輻射，隔熱玻璃在夏天可以讓陽光中的熱量盡量少通過窗戶進入建筑物，在冬天可以讓屋子中的熱量盡量少通過窗戶散發(fā)到室外，這樣可以讓建筑物冬暖夏涼，減少空調(diào)的耗電量?？稍偕茉吹拈_發(fā)我們已經(jīng)很熟悉了，主要就是在建筑物表面貼上太陽能電池板，讓建筑物的能源能做到自給自足，這樣就大大減少了對化石能源的消耗，有利于減少溫室氣體的排放量。對于一些風力資源豐富的地區(qū)，建筑物上還可以安裝風力發(fā)電機。盡管開發(fā)和推廣節(jié)能技術需要各國政府、機構和企業(yè)在近期投入更多的資金，但是，從長遠的利益來看，由此減少的能耗和碳排放能夠抵銷投入的成本。例如，美國紐約的帝國大廈計劃投入2000萬美元進行節(jié)能改進，以便到2013年時將溫室氣體排放量降低38%，這一舉措每年可節(jié)約440萬美元。
2.3 綠色節(jié)能。綠色節(jié)能目前有兩個主要的方法：一是把建筑物表面變成淺色，也稱為“白色屋頂”計劃；白色屋頂計劃因諾貝爾物理學獎得主、美國能源部部長朱棣文的提議而聞名于世。深色屋頂對陽光的吸熱量達到90%，而淺色屋頂可將陽光反射率提高至60%以上。如果一棟房屋使用淺色屋頂，那么每年足以抵銷10噸二氧化碳的排放。假設世界100個最大城市能廣泛使用淺色調(diào)屋頂和路面，效果等同于減少440億噸二氧化碳排放，這一數(shù)量比目前所有國家整整一年的排放量(280億噸)還要大；二是在建筑物表面種植植物，也稱為“綠色屋頂”計劃。雖然兩個計劃的名稱中出現(xiàn)的都是屋頂，但是針對的是屋頂和墻面。綠色屋頂計劃并非簡單地在墻面和屋頂上種花種草，而是有一定科技含量的，要利用新技術建造一個真正的生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮降低室內(nèi)溫度、減少熱島效應、儲存雨水、凈化空氣、節(jié)約能源等一系列功能。工程采用的綠色屋頂比普通屋頂花園復雜得多，需要考慮建筑本身支撐能力、水儲存、灌溉等因素。建筑的節(jié)能將對我們的溫室氣體排放起到很大的節(jié)制著用，這對改善當今不斷上升的全球氣溫是具有重大意義的。做好建筑節(jié)能，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3 推進建筑節(jié)能減排的有效措施
隨著世界人口增長和經(jīng)濟發(fā)展，建筑及其運行的資源消耗和環(huán)境效應，對全球資源環(huán)境的影響日益顯著。減少建筑能耗和污染排放，節(jié)約資源、保護環(huán)境，實現(xiàn)建筑與自然和諧共存，是全球面臨的共同課題。中國面臨著發(fā)展經(jīng)濟、改善民生的繁重任務，也面臨著資源環(huán)境制約的嚴峻挑戰(zhàn)。建筑節(jié)能減排是一項長期而艱巨的歷史任務，也是一項重要而緊迫的現(xiàn)實工作。中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃，確定了節(jié)能減排的目標和任務，推進建筑節(jié)能減排是完成這個目標和任務的重要內(nèi)容之一。我們應做好以下幾個方面的工作：
3.1 完善建筑節(jié)能減排的法律和政策。我們將認真貫徹落實《節(jié)約能源法》、《可再生能源法》、《環(huán)境保護法》等法律，并抓緊制定《民用建筑節(jié)能條例》等配套法規(guī)，把建筑節(jié)能減排的制度保障工作作為首要任務認真抓好。同時，要與各有關部門配合，加強建筑節(jié)能減排重大政策的研究制定，建立反映資源稀缺程度和市場供求關系的資源價格形成機制，健全激勵建筑節(jié)能減排的財稅政策，抑制浪費和不合理消費。
3.2 完善建筑節(jié)能減排的技術標準。加快工程建設節(jié)能減排技術標準的制定和修訂，不斷擴大標準的覆蓋范圍。直接涉及能源資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)境保護、建筑技術進步的內(nèi)容，將作為強制性條文。充分發(fā)揮節(jié)能減排標準的技術保障和引導約束作用。
3.3 大力推進技術創(chuàng)新。與有關部門一起，組織推動重大技術研究攻關，不斷增強自主創(chuàng)新能力。組織實施水體污染與治理、北方地區(qū)供熱改造等節(jié)能減排重點示范項目和重大專項。在加強成熟、適用新技術的成果轉(zhuǎn)化和推廣應用的同時，要充分挖掘本土化的建筑節(jié)能環(huán)保傳統(tǒng)技術和工藝。
3.4 加強執(zhí)法監(jiān)督。要嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能排的法律制度和技術規(guī)范，建立建筑節(jié)能監(jiān)管服務體系，實施建筑能耗統(tǒng)計、能源審計和公示等制度，落實建筑節(jié)能減排目標責任制，嚴肅查處違法行為。
結(jié)束語：
總之，推進建筑節(jié)能減排，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，是中國政府的戰(zhàn)略決策，也是各國人民共同追求的目標。我們要廣泛宣傳建筑節(jié)能減排的重要性、緊迫性，宣傳政府的政策措施，提高全社會的建筑節(jié)能環(huán)保意識。要充分調(diào)動政府組織、非政府組織、私營部門的積極性和創(chuàng)造性，推動全社會廣泛參與，共同促進建筑節(jié)能減排各項措施的落實。
參考文獻
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[2]政府工作報告提出2009年節(jié)能減排與生態(tài)環(huán)保6大任務[J].清華數(shù)據(jù)庫期刊.2009,（04）
關鍵詞：太陽能建筑;經(jīng)濟效益;獎勵;社會效益
一、當?shù)卣畬μ柲苷叩莫剟畲胧?/p>
目前，吉林省《吉林省關于加快光伏產(chǎn)品應用促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的建議(128號)》光伏發(fā)電項目的發(fā)電量，實行按照電量補貼的政策，補貼標準在國家規(guī)定的補貼基礎上，吉林省再補貼0.15元/千瓦時。目前國家對吉林省太陽能光伏發(fā)電的最新補貼政策為：太陽能發(fā)電項目享有國家補貼0.14元/千瓦時和省級補貼0.15元/千瓦時，共計0.29元/千瓦時。
二、使用者的效益評估
試點工程屋頂安裝共計總裝機容量為15KW，根據(jù)主要分為三種形狀的多晶硅太陽能電池板，分別為規(guī)格為2380mm*990mm*40mm的方形多晶硅太陽能電池板，規(guī)格為斜邊3366mm*直角邊2320mm*直角邊2380mm*厚度40mm的直角三角形多晶硅太陽能電池板和規(guī)格為1770mm*3345mm*40mm的平行四邊形多晶硅太陽能電池板陣列，從使用者的角度出發(fā)，他們最關心的是太陽能電池板的實際發(fā)電量，按照筆者調(diào)研數(shù)據(jù)計算，調(diào)研項目中的屋頂每塊規(guī)格為1640mm*990mm*40mm多晶硅太陽能電池板的日平均發(fā)電量為1千瓦時，每塊多晶硅太陽能電池為250W，那么總裝機容量為15KW的發(fā)電量為60千瓦時，按照國家和吉林省太陽能光伏發(fā)電補貼共計0.29元/千瓦時計算，平均每天可以獲得17.4元補助，每年可以獲得6351元補助，如果余電上網(wǎng)賣掉，價格為0.88元/千瓦時，根據(jù)太陽能光伏電池板的價格按功率（W）計算單價的標準，市場價格4元/瓦，屋面15KW的多晶硅太陽能電池板的價格共計為6萬元，每年發(fā)電量共計21900千瓦時，按長春民用建筑電費0.56元/千瓦時計算，每年節(jié)省1.2264萬元，加上國家和吉林省補助的費用，每年共計節(jié)省1.8615萬元，預計不到4年就能收回屋面多晶硅太陽能電池板的成本，其后22年壽命內(nèi)預計可以獲得利益40.953萬元。如今，生產(chǎn)技術的日新月異，不僅提高了晶硅電池的品質(zhì)，同時也大大降低了晶硅電池的成本，投資回收預期較為理想，國家與吉林省扶持太陽能光伏建筑的好消息頻出，新能源與建筑大戶的結(jié)合前景廣闊。
三、環(huán)保效益評估
對于居住建筑而言，提高可再生能源的利用率，發(fā)展和普及太陽能光伏發(fā)電與建筑適配的方法是改善生態(tài)和保護環(huán)境的有效途徑。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)充分利用了節(jié)能環(huán)保的太陽能資源，對環(huán)境無任何負面影響，同時減少了煤、石油、天然氣等常規(guī)能源的使用，效益明顯。太陽能是取之不竭的能源，每天在地球上的照射量相當于全世界所需能源的三千多倍，然而無法再生，用完就沒有的化石燃料，卻是我們主要的能量來源，而且，因為化石燃料所產(chǎn)生的環(huán)境問題，例如空氣中的酸雨、污染、溫室效應氣候變化等，這些都是確定的事實，不過，這些問題似乎都還不算嚴重，所以，世界每年的化石燃料使用量仍然不斷上升，再過不久，這些化石燃料的蘊藏即將殆盡，世界各國的能源戰(zhàn)爭，也早已上演。因此，促進使用和研發(fā)太陽能的政策，不僅是著眼于環(huán)境保護，更是一種促進世界和平的貢獻。環(huán)保效益主要對環(huán)境的優(yōu)化有利，從節(jié)能減排的角度分析，太陽能光伏發(fā)電是真正的零排放和零污染，有良好的環(huán)境效益。從能夠改變局部生態(tài)的角度分析，吉林省總體干旱少雨，安裝太陽能電池板后，對減少水分蒸發(fā)起積極作用，對民生有利，對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展亦有利。據(jù)相關數(shù)據(jù)總結(jié)，每節(jié)約1度(千瓦時)電，就相應地節(jié)約了0.36千克的標準煤，同時減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳(C02 )、0.03千克二氧化硫(S02 )、0.015千克氮氧化物(NOX)。[1]綜上所述，試點工程25年總發(fā)電量為547500千瓦時，全部為自發(fā)自用，該發(fā)電量與相同發(fā)電量的火電廠相比，25年共計可以節(jié)約標準煤197.12噸，同時每年可以減排二氧化碳545.84噸、氮氧化物8.2噸、二氧化硫16.4噸、粉塵0.52噸、碳粉塵148.92噸。綜上所述，該試點工程的實施成功的為吉林長春的節(jié)能減排做了貢獻，具有良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
四、試點工程預期成果
試點工程的預期成果為在保證屋面多晶硅太陽能電池板與建筑結(jié)合最美觀，最經(jīng)濟的情況下，將多晶硅太陽能電池板最恰當?shù)囊?guī)格與屋面進行適配性有機結(jié)合，抗長春當?shù)仫L壓、雪壓，保證一年四季正常運營，同時保證了屋面自身的保溫、防水功能，保證了整個小區(qū)的美觀，試點工程預期的太陽能光伏發(fā)電能耗回收期為3年，3年可以保證多晶硅太陽能電池板成本的收回，剩下的22年能繼續(xù)創(chuàng)造余下的經(jīng)濟價值，在發(fā)電的同時，能為環(huán)境保護做出貢獻。
五、結(jié)論
根據(jù)屋面與異形的多晶硅太陽能電池板的結(jié)合總裝機容量15KW，屋面多晶硅太陽能光伏電池板總價共計6萬元的現(xiàn)狀，以及試點工程選用的戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)合國家與吉林省對太陽能發(fā)電項目的新的按照電量的補貼政策和相關環(huán)保效益評估數(shù)據(jù)，總結(jié)出使用者在投資屋頂太陽能發(fā)電后3年后開始能耗回收，多晶硅光伏電池板的壽命為25年，22年的可回收年壽命內(nèi)預計可以獲得經(jīng)濟利益40.953萬元， 25年總發(fā)電量為547500千瓦時，該發(fā)電量與相同發(fā)電量的火電廠相比，25年共計可以節(jié)約標準煤197.12噸，同時每年可以減排二氧化碳545.84噸、氮氧化物8.2噸、二氧化硫16.4噸、粉塵0.52噸、碳粉塵148.92噸。綜上所述，該試點工程的實施成功的為吉林長春的節(jié)能減排做了貢獻，具有良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。本文重點針對試點工程長春與海外創(chuàng)業(yè)園住宅屋頂集中式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中光電利用形式，從住宅建筑構造的角度出發(fā)，解決了長春海外學人創(chuàng)業(yè)園住宅屋面與多晶硅太陽能電池板的適配性問題，綜合長春嚴寒C區(qū)的地理條件、氣候特征和太陽能資源，綜合住宅的建筑布局、朝向、間距、群體組合方式和空間環(huán)境，綜合住宅外觀、住宅功能、周邊環(huán)境、電網(wǎng)條件和系統(tǒng)綜合運行方式，綜合建筑設計，光伏電池組件安裝位置與方式、組建選擇和安裝規(guī)模等研究設計出長春海外學人創(chuàng)業(yè)園住宅屋面與多晶硅太陽能電池板的屋面、檐口適配性的設計節(jié)點詳圖，以及適配的各個構件規(guī)格，屋面工程做法。盡管太陽能光伏的應用成本與常規(guī)能源相比仍然偏高，但隨著太陽能光伏電池板的普及，隨著未來科學技術的進步，光伏轉(zhuǎn)換率將有所提高，相關配套設施成本的降低，[2]太陽能儲能技術的進步，社會用電需要的增加，特別是綠色、生態(tài)的無污染的太陽能的觀念的深入人心，太陽能光伏發(fā)電的結(jié)構必將會逐步改變?nèi)澜缛藗兊挠媚芙Y(jié)構。由于我國人多地少，每年大量的新建建筑量大而面積廣的社會主義基本國情短期內(nèi)不會有較大的變化，可以預計不久的將來只有太陽能光伏發(fā)電與建筑結(jié)合才能使太陽能光伏發(fā)電真正的融入人們生活的每個角落。
六、前景展望
8分鐘又20秒，光子從太陽表面到達我們的星球。在這段超過一億五千萬公里的旅程之后，我們的皮膚以每平方厘米10兆個光子的密度，接收太陽的熱能。太陽能不僅無所不在，也是我們所在世界最初和最后的能源。太陽能經(jīng)濟體系不僅建立在太陽能使用的技術上，同時也為房地產(chǎn)與建筑世界開創(chuàng)了新的商機。本論文僅僅只對海外學人創(chuàng)業(yè)園住宅與多晶硅太陽能電池板在屋面適配的節(jié)點詳圖進行了研究設計，研究過程中存在著諸多不足之處，還有許多實際的問題要結(jié)合國家政策綜合進一步研究，展望未來，太陽能光伏建筑一體化的設計將會成為光伏建筑未來主要的發(fā)展方向，當下我國正處于城鎮(zhèn)化建設的期，每年的總建設面積高達20億m2，而且此階段預計還要繼續(xù)持續(xù)30年以上，換句話說，未來我國30年的總建筑量將超過歷史的總的既有建筑數(shù)量，這些建筑的能源使用效率將會決定未來我國能耗水平和CO2氣體的排放量。城鄉(xiāng)建設領域是建筑的主要領域，也是太陽能光伏發(fā)電技術應用的主要領域，因此，要把握住這種“空前絕后”的建設機遇，大力提寒地區(qū)太陽能與建筑的適配性，開發(fā)節(jié)能建筑的市場潛力。太陽能光伏建筑一體化方興未艾，任重道遠。吉林省太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，我們等需要站在能源戰(zhàn)略的高度，加速發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，明確太陽能光伏產(chǎn)業(yè)與建筑結(jié)合的積極意義。太陽能建筑一體化還有利于電源結(jié)構的優(yōu)化，全省光伏發(fā)電在二次能源中還處于空白階段，如果能夠做到太陽能光伏與建筑大量地結(jié)合，并網(wǎng)發(fā)電，與在二次能源中占18.8%的風力發(fā)電互補，做到“風光互補”，還能進一步促進全省二次能源的優(yōu)化。解放民眾思想，提高對太陽能光伏建筑一體化產(chǎn)業(yè)的普遍認識，這不但對調(diào)整太陽能建筑一體化產(chǎn)業(yè)結(jié)構有益，對整個吉林乃至全國的能源結(jié)構有益，而且還對改善環(huán)境，對低碳經(jīng)濟，對加速實現(xiàn)節(jié)能減排等政策將起到積極促進作用，意義深遠。光伏發(fā)電是比較有前景的新能源發(fā)電技術，自身很難起到主導作用，但與能源大戶結(jié)合起來，能造福子孫后代，緩解能源壓力，前景意義深遠。最后，希望本論文對嚴寒地區(qū)別墅住宅屋面與多晶硅太陽能光伏電池板適配性的相關研究與設計詳圖能夠提高大家對光伏建筑設計的關注度，激發(fā)多面性的思考，提供一些思路，達到拋磚引玉、投石問路的效果。
作者:趙暉 郭格靜 謝偉雙 單位:長春工程學院建筑與設計學院
參考文獻:
收稿日期：20130520
基金項目：湖南省科技重大專項資助項目（2010FJ1013）；國家國際科技合作資助項目（2010DFB63830）；湖南省住房和城鄉(xiāng)建設廳科技計劃資助項目（KY201111）
作者簡介：龔光彩（1965-），男，湖南澧縣人，湖南大學教授，博士
通訊聯(lián)系人，E-mail:
摘 要：建筑圍護結(jié)構所需的建材從生產(chǎn)制造階段、運輸階段到現(xiàn)場施工建造階段都將消耗大量的能源，針對這3個階段，提出了圍護結(jié)構建造過程能耗及火用耗的計算方法，并提出火用能比的概念用來評價建筑能源利用的可持續(xù)性.以湖南地區(qū)某研發(fā)中心為研究對象，對其圍護結(jié)構建造過程能耗進行定量分析，結(jié)果表明：圍護結(jié)構建造過程能耗主要來自于建材生產(chǎn)階段，其中混凝土及其砌塊單位建筑面積生產(chǎn)能耗最大，約占整個生產(chǎn)階段能耗的44%，其次為鋼材，占比約41%；鋼材單位建筑面積生產(chǎn)火用耗最大，達到整個生產(chǎn)階段火用耗的48%左右，混凝土及其砌塊占比38%左右.從火用能比角度分析，鋼材最大，為0.92，水泥最小，為0.59.整個圍護結(jié)構建造過程火用能比為0.79.結(jié)果可為研究“爛尾樓”能耗現(xiàn)狀提供參考.提出的火用分析評價方法可以應用于其他類似建筑，并為圍護結(jié)構可持續(xù)建造提供參考.
關鍵詞：建筑圍護結(jié)構；能耗；火用；火用能比
中圖分類號：TU111；TK123文獻標識碼：A
Exergy Assessment of the Energy Consumption
of Building Envelope Construction
GONG Guangcai1 , GONG Siyue1 , HAN Tianhe1 ,
GONG Ziche1 , LI Shuisheng2 , YANG Yong2
（College of Civil Engineering, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China;
2.China Construction Fifth Engineering Division Corp,Ltd, Changsha, Hunan 410004, China)
Abstract: The manufacturing stage, transport stage and onsite construction stage of building materials consume large amount of energy. Based on the three stages, the calculation method for energy and exergy consumption was presented, and the concept of exergyenergy ratio was proposed to evaluate the sustainability of building energy use. A case of a research and development center located in Hunan was analyzed. The results have shown that the energy consumption of building envelope construction mainly comes from the manufacturing stage of building materials. Unit building area energy consumed by concrete and steel accounted respectively for about 44% and 41% of the total energy consumption of building materials production. Unit building area exergy consumed by concrete and steel accounted respectively for about 38% and 48% of the total exergy consumption of building materials production. From the perspective of exergyenergy ratio, the maximum value is steel, 0.92; and the minimum is cement, 0.59. The exergyenergy ratio of building envelope construction is 0.79. The results can provide reference for the research of energy consumption resulting from “uncompleted building”. The exergy assessment method presentedcan be applied to other similar buildings, and can provide reference for sustainable building construction.
Key words:building envelope; energy consumption; exergy; exergyenergy ratio
目前，能源已成為制約中國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素.2010年，中國建筑總能耗(不含生物質(zhì)能)為6.77 億t, 占全國總能耗的20.9% \[1\]，建筑節(jié)能的研究顯得尤為迫切.影響建筑能耗的主要因素有氣候、圍護結(jié)構、建筑的運行與維護，以及室內(nèi)熱源等.從圍護結(jié)構的角度，許多學者大多致力于研究體形系數(shù)，窗墻比，保溫措施，遮陽等對圍護結(jié)構空調(diào)負荷的影響，沒有將圍護結(jié)構各部分作為整體考慮，更沒有考慮建筑圍護結(jié)構建造過程能耗.況且，在中國建筑業(yè)飛速發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了大量的“爛尾樓”，這些建筑浪費了大量的能源、資源，造成了非常嚴重的社會影響.研究建筑圍護結(jié)構建造過程能耗水平，對從宏觀上把握這些建筑的能源浪費情況，具有非常積極的意義.
本文提出的圍護結(jié)構建造過程包括3部分：圍護結(jié)構所需建材的生產(chǎn)制造階段、建材及構件從出廠到施工現(xiàn)場的運輸階段以及現(xiàn)場施工階段.目前，中國建材生產(chǎn)過程中消耗的能源約占全社會總能耗的16.7%\[2\]，且在發(fā)展中國家，建材生產(chǎn)能耗占圍護結(jié)構建造過程能耗的90%以上\[3\].文獻\[3-7\]對圍護結(jié)構建造過程能耗、溫室氣體排放水平都作了相關研究.然而，這些研究均采用的是能分析方法，沒有考慮能量“質(zhì)”的差別.
湖南大學學報(自然科學版)2014年
第4期龔光彩等：建筑圍護結(jié)構建造過程能源消耗火用分析評價
基于熱力學第二定律的火用分析法能將各種不同“質(zhì)”和“量”的能量區(qū)別開來，能真實地反映能量的“量”和“質(zhì)”的轉(zhuǎn)化和損失情況，有效地揭示出用能薄弱環(huán)節(jié).在優(yōu)化建筑能量系統(tǒng)方面，是一種非?？茖W可行的方法，并被許多研究者\[8-11\]廣泛應用.將火用分析法應用于圍護結(jié)構建造過程，定量計算比較單位建筑面積能耗，火用耗，并通過火用能比來評價建筑能源利用的可持續(xù)性，建立相關數(shù)據(jù)庫，對了解“爛尾樓”能耗現(xiàn)狀具有積極意義，也可為圍護結(jié)構可持續(xù)建造提供參考.
1 研究方法
建筑圍護結(jié)構的建造過程會對環(huán)境產(chǎn)生非常重要的影響，圍護結(jié)構所需建材的生產(chǎn)制造，運輸以及現(xiàn)場組裝或施工建造都將消耗大量的能源和排放大量的溫室氣體.在中國主要建材使用環(huán)境影響中，近70%來源于化石能源消耗，30%左右來源于化石能源消耗伴隨的污染物排放環(huán)境影響，資源消耗的環(huán)境影響相對較小\[12\].考慮到相關數(shù)據(jù)的可獲得性以及研究目的，本文主要研究建材生產(chǎn)制造、運輸和現(xiàn)場施工過程一次能源消耗情況，并運用火用方法進行分析評價.
1.1 火用與燃料火用
在周圍環(huán)境條件下任一形式的能量中理論上能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪遣糠帜芰糠Q為該能量的火用或有效能\[13\].火用值的計算離不開參考環(huán)境的選取，本文選取標準大氣壓，25 ℃作為參考環(huán)境狀態(tài).忽略物理火用的影響，則燃料的化學火用可按下式估算\[14\]：
εf=γfHf. (1)
式中：εf為燃料的化學火用值；Hf為燃料的高位發(fā)熱量；γf為燃料的含火用系數(shù).當環(huán)境狀態(tài)偏離標準狀態(tài)時，一般情況下，壓力變化很小，對燃料火用的影響可忽略\[13\].
從公式(1)可以看出，含火用系數(shù)可以表示為燃料所含火用值與其能量值之比，即
γf=εfHf. (2)
燃料的含火用系數(shù)說明了燃料所含的能量中有效能所占的比例，對于固體燃料可取1，對氣體燃料取0.95，對液體燃料取0.975\[13\].
1.2 火用能比
既然燃料的含火用系數(shù)表征了燃料所含的能量中有效能(火用)所占的比例，那么是否可以用一個相似的系數(shù)來表征圍護結(jié)構建造過程各階段以及建材生產(chǎn)制造階段所消耗能源的能量值與其所含火用值的關系，以此來反映建筑對優(yōu)質(zhì)能源的利用程度，評價建筑能源利用是否可持續(xù).針對這一問題，提出了火用能比的概念.所謂火用能比是指圍護結(jié)構建造過程各階段或者某種建材生產(chǎn)制造階段火用耗(Ex)與其能耗(Q)之比，用EQR表示，即
EQR=ExQ.(3)
火用能比越小，說明建造過程各階段有效能(火用)的消耗越小，在建材生產(chǎn)制造所消耗能源結(jié)構中，高品質(zhì)能源的消耗越小.
電的火用值等于其熱量值.但電力來自于不同的發(fā)電類型，電力綜合能源火用值，應該根據(jù)各發(fā)電能源類型綜合考慮.中國電力主要有火電，水電，核電和風電等.2009年，中國發(fā)電量為35 874 億kWh，其中水電4 961 億kWh，火電29 901 億kWh，其余為核電、風電和其他發(fā)電\[15\].由此可知，2009年水電占比13.8%，火電(主要為原煤發(fā)電)占比83.4%，核電、風電和其他發(fā)電占比2.8%.其中核電的能源火用值取電力熱量值，水電火用值取水電熱量值，其他可再生能源電力火用值取電力熱量值，中國電力發(fā)熱量為3 600 kJ/kWh，能源供應火用效率原煤為0.321，水電、核電以及可再生能源發(fā)電為100%\[12\].則2009年火力發(fā)電，水力發(fā)電，核電、風電等能源火用值分別為11 215，3 600，3 600 kJ/kWh.電力綜合能源火用值即為各發(fā)電能源火用值加權值9 951 kJ/kWh.
1.3 火用耗計算
1.3.1 建材生產(chǎn)階段火用耗
建材作為圍護結(jié)構建造的基本原料包括水泥、鋼材、玻璃、混凝土及其砌塊等.在滿足建筑業(yè)及人類生產(chǎn)生活物質(zhì)保障的同時，建材及其構件的生產(chǎn)制造都會消耗大量的能源.例如，1 kg鋼的能源消耗清單如表1所示.單位某種建材生產(chǎn)階段火用耗可用下式計算：
Exm,p=∑i(εf,i×mi).(4)
式中：Exm,p為單位某種建材生產(chǎn)火用耗；εf,i為某種建材生產(chǎn)所消耗的能源結(jié)構中第i種燃料的燃料火用；mi為單位某種建材生產(chǎn)階段第i中燃料的消耗量.
表1 1 kg鋼的能源消耗清單\[16\]
Tab.1 Energy consumption list for producing 1 kg steel
煉焦煤
/kg
動力煤
/kg
電
/KWh
燃料油
/kg
天然氣
/m3
0.446 4
0.312 9
0.555 1
0.000 1
0.003 2
1.3.2 運輸過程火用耗
本文中建材運輸火用耗僅考慮建材及構件從出廠到施工現(xiàn)場的運輸過程火用耗.在中國，建材主要通過公路和鐵路2種運輸方式，鐵路一般用于長距離運送，而建筑材料的運輸一般是就近原則，采取公路運輸?shù)姆绞捷^多\[17\].文獻\[18\]表明公路貨運車輛使用的燃料97.5%為柴油,根據(jù)田建華\[19\]對中國機動車單位能源消耗量的研究，道路貨物運輸中柴油車的單位能源消耗量為6.3 L/(100 t•km).假設所有建筑材料均使用以柴油為燃料的公路運輸，且假設相關運輸距離為50 km，則某種建材運輸火用耗等于燃油的用量與其燃料火用的乘積，按下式計算：
mf,j=Rρmj(1+L)×d. (5)
Exm,t=mf,jεf,f.(6)
式中：mf,j為運輸過程燃油的用量，kg；R為運輸能耗強度，L/(100 t•km)；ρ為燃油的密度，kg/L；mj為某種建材的用量，100 t；L為運輸過程中建材j的損耗率，%；d為運輸距離，km； Exm,t為某種建材運輸火用耗，kJ； εf,f為燃油內(nèi)含火用值，kJ/kg.
1.3.3 施工過程火用耗
施工過程是建筑生命周期能源消耗的重要環(huán)節(jié).本文從常用施工機械設備的燃料動力用量及燃料動力內(nèi)含火用的角度，分析施工階段火用耗.文獻\[20\]給出了常用施工機械的臺班單價，人工及燃料動力用量，其中每臺班機械的柴油、汽油、電、煤等的消耗見表2.本文以其中每臺班機械耗能及該能源內(nèi)含火用為依據(jù)，結(jié)合施工方提供的工程量清單計算施工火用耗.某種施工機械每臺班火用耗按下式計算：
Exm,c=mtεf,c.(7)
式中：Exm,c為某種施工機械每臺班火用耗，kJ；mt為某種施工機械每臺班的燃料動力用量，kg或kWh；εf,c為所消耗燃料動力的內(nèi)含火用，kJ/kg或kJ/kWh.
表2 常用施工機械每臺班能耗\[20\]
Tab.2 Energy consumption of each machineteam
for major construction machinery
機械名稱
型號
燃料動力用量
柴油/kg
電量/kWh
履帶式推土機
功率：75 kW
53.99
-
履帶式起重機
提升質(zhì)量：15 t
32.25
-
載貨汽車
裝載質(zhì)量：6 t
33.24
-
灰漿攪拌機
拌筒容量：200 L
-
8.61
木工圓鋸機
直徑：500 mm
-
24
混凝土震搗器
平板式
-
4
混凝土震搗器
插入式
-
4
直流電焊機
功率：14 kW
-
50.68
1.4 能耗計算
1.4.1 建材生產(chǎn)階段能耗
建筑建造過程消耗大量的建材，計算建材生產(chǎn)能耗主要是確定建材的種類及用量，以及生產(chǎn)單位建材過程中能源的種類和用量.單位建材的能耗可以用單位含能來表示，所謂含能 \[21\],是指生產(chǎn)建筑材料全過程中所消耗能量的總和.表3給出了主要單位建材產(chǎn)品的內(nèi)含能，某種建材生產(chǎn)階段能耗可按下式計算：
Em,p=mj(1+L)Ee,j．(8)
式中：Em,p為某種建材生產(chǎn)能耗，kJ；mj為某種建材的用量，m3或kg等；L為運輸過程建材的損耗率，%；Ee,j為建材的單位含能，kJ/單位.
表3 主要建材生產(chǎn)階段單位能耗數(shù)據(jù)表\[22-24\]
Tab.3 The unit energy consumption data of main
building materials production
序號
主要建材
單位
單位能耗/(kJ•單位-1)
1
實心粘土磚
千塊
6 857 604
2
空心粘土磚
千塊
5 685 364
3
混凝土
m3
2 499 801.8
4
鋼材
kg
28 086
5
石灰
kg
6 212.9
6
水泥
kg
7 848.1
7
平板玻璃
kg
24 480
8
加氣混凝土砌塊
m3
2 889 571.6
1.4.2 運輸過程能耗
建材運輸能耗考慮建材及構件從出廠到施工現(xiàn)場的運輸過程消耗的能源，相關假設同建材運輸火用耗.某種建材運輸過程能耗可按下式計算：
Em,t=mfEe,k．(9)
式中：Em,t為某種建材運輸過程能耗，kJ；mf為運輸過程燃油的用量，kg；Ee,k為所消耗燃油內(nèi)含能，kJ/kg.
1.4.3 施工過程能耗
施工過程能源消耗主要來自于各種機械設備，如混凝土攪拌機、起重機等的運行能耗.根據(jù)文獻\[20\]給出的常用施工機械每臺班機械的柴油、汽油、電、煤等的消耗，從燃料動力內(nèi)含能的角度，分析施工階段能耗，施工機械臺班數(shù)從施工方提供的工程量清單獲取，施工過程能耗可按下式計算：
Em,c=∑imt,iEe,iTb． (10)
式中：Em,c為施工過程能耗，kJ；mt,i為第i種施工機械每臺班的燃料動力量，kg或kWh；Ee,i為該施工機械所耗燃料動力的內(nèi)含能，kJ/kg或kJ/kWh；Tb為施工工程量清單中記載的臺班數(shù).
2 案例應用
湖南某研發(fā)中心總建筑面積5 644 m2.建筑結(jié)構形式為框架結(jié)構，部分護結(jié)構為玻璃幕墻，設計使用年限為50年.根據(jù)施工方提供的人工、主要材料、機械匯總表，并結(jié)合《全國統(tǒng)一建筑工程基礎定額》，該建筑主要建材消耗量如表4所示.
表4 主要建材消耗量
Tab.4 The main building materials consumption
list of the R&D center
建材
單位
用量
單位面積指標
/(單位•m-2)
實心粘土磚
千塊
104.8
0.02
空心粘土磚
千塊
400.2
0.07
混凝土
m3
5174.4
0.92
鋼材
kg
449 884.1
79.71
石灰
kg
40 899.3
7.25
水泥
kg
63 876.8
11.32
平板玻璃
kg
43 455.6
7.70
加氣混凝土砌塊
m3
211.0
0.04
3 結(jié)果與討論
1)建材生產(chǎn)制造階段單位面積能耗與火用耗及所占比例如圖1所示.由圖1可知，各類建材生產(chǎn)階段單位面積能耗均大于火用耗．混凝土及其砌塊生產(chǎn)所需單位面積能耗最大，占整個建材生產(chǎn)階段能耗的44%，鋼材生產(chǎn)單位面積能耗次之，占比為41%，第3為土石質(zhì)類建材(包括空心粘土磚、實心粘土磚以及石灰)占比10%，平板玻璃占比3%，水泥占比2%.建材生產(chǎn)單位面積火用耗鋼材最大，占整個建材生產(chǎn)階段火用耗的48%，混凝土及其砌塊次之，占比38%，土石質(zhì)類建材占比10%，平板玻璃占比3%，水泥占比1%.從整體來看，鋼材和混凝土及其砌塊能耗和火用耗占比都最大，這與該研發(fā)中心這兩類建材的大量使用有關.比較能耗和火用耗占比可知，鋼材火用耗占比同其能耗占比相比較有所增加，而混凝土及其砌塊火用耗占比同其能耗占比相比較有明顯下降，這與各建材生產(chǎn)所需能源結(jié)構不同有關.
相關建材生產(chǎn)制造階段所消耗能源的火用值與能值之比如表5所示.由表5可知，鋼材的火用能比最大，說明生產(chǎn)過程消耗的能源中火用值占比很大，生產(chǎn)所需能源結(jié)構中高品質(zhì)能(電能)用量很多，這一點也可以從表1中鋼材能源消耗清單得出.
2)建材運輸階段單位面積能耗與火用耗如圖2所示.由圖2可知，混凝土及其砌塊運輸能耗與火用耗均最大，平板玻璃運輸能耗與火用耗次之，這與該研發(fā)中心使用框架結(jié)構和玻璃幕墻導致混凝土和玻璃的大量運輸有關.土石質(zhì)類、鋼材、平板玻璃、混凝土及其砌塊運輸階段單位面積能耗與火用耗占比一致，分別為2%,3%,9%和86%，這與文中所假設的各類建材運輸距離相同，采用的運輸方式相同有關.
圖1 主要建材生產(chǎn)階段單位面積能耗與火用耗
Fig.1 Energy and exergy consumption of unit building
area in building materials production phase
表5 生產(chǎn)各類建材的火用能比
Tab.5 Exergyenergy ratio of various kinds of building
materials in production stage
土石質(zhì)類
水泥
混凝土及其砌塊
鋼材
平板玻璃
火用能比
0.73
0.59
0.68
0.92
0.62
3)由于該研發(fā)中心施工過程各建材使用機械臺班數(shù)是統(tǒng)計在一起的，無法分開計算，故只能計算該研發(fā)中心施工過程單位面積能耗，火用耗的平均水平.施工過程單位面積能耗和火用耗分別為133.9 和112.1 MJ/m2.
圖2 主要建材運輸階段單位面積能耗與火用耗
Fig.2 Energy and exergy consumption of unit building
area in building materials transportation phase
4)該研發(fā)中心圍護結(jié)構建造過程總能耗，火用耗如表6所示.由表6可知，該建造過程單位面積總能耗為5 943.7 MJ/m2，總火用耗為4 699.1 MJ/m2.建材生產(chǎn)階段無論是能耗，火用耗其比重均達到90%以上，可見建材生產(chǎn)階段節(jié)能迫在眉睫.建材運輸與施工過程火用耗占比大于能耗占比，這兩部分的節(jié)能潛力不容忽視.整個圍護結(jié)構建造過程火用能比為0.79，運輸過程火用能比高達0.97，節(jié)能、節(jié)火用刻不容緩.
表6 圍護結(jié)構建造過程單位面積總能耗，火用耗，火用能比
Tab.6 The total energy and exergy consumption and
exergyenergy ratio in building envelop construction
能耗/
(MJ•m-2)
比例/
%
火用耗/
(MJ•m-2)
比例/
%
火用能
比
建材生產(chǎn)階段
5 491.4
92.4
4 276.6
91.0
0.78
建材運輸過程
318.4
5.4
310.4
6.6
0.97
現(xiàn)場施工過程
133.9
2.2
112.1
2.4
0.84
總計
5 943.7
100
4 699.1
100
0.79
4 結(jié) 論
本文通過建立圍護結(jié)構建造過程能耗與火用耗的計算方法，定量計算分析了某研發(fā)中心圍護結(jié)構建造過程能耗與火用耗水平，以及火用能比狀況，得出如下結(jié)論：
1)圍護結(jié)構建造過程單位面積總能耗和總火用耗分別為5 943.7和4 699.1 MJ/m2，整個圍護結(jié)構建造過程火用能比為0.79.
2)圍護結(jié)構建造過程能耗主要來自于建材生產(chǎn)階段，建材生產(chǎn)制造階段火用能比為0.78，幾乎與整個圍護結(jié)構建造過程火用能比相當.其中鋼材，混凝土及其砌塊，土石質(zhì)類建材生產(chǎn)制造火用能比較大，分別為0.92,0.68,0.73.優(yōu)化建材生產(chǎn)能源結(jié)構，降低生產(chǎn)過程中高品質(zhì)能源的用量，是降低建材生產(chǎn)制造能耗的關鍵.
3)混凝土及其砌塊，土石質(zhì)類建材，鋼材以及平板玻璃的運輸能耗是該研發(fā)中心圍護結(jié)構建造過程運輸能耗的主要來源.運輸過程火用能比高達0.97，節(jié)能、節(jié)火用刻不容緩.對建筑工程來說，可以在施工現(xiàn)場建立混凝土攪拌站，對于離生產(chǎn)廠家較遠的建材，應就地就近取材，以降低運輸能耗.
4)結(jié)果可為研究“爛尾樓”能耗現(xiàn)狀提供數(shù)據(jù)參考，同時本文提出的火用分析評價計算方法可以應用于類似建筑，為圍護結(jié)構可持續(xù)建造提供參考.
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關鍵詞：建筑結(jié)構功能分析 教學 改革
中圖分類號： TU3 文獻標識碼： A 文章編號：
0．引言
《建筑結(jié)構功能分析》課程是建筑工程技術專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，是建筑工程技術專業(yè)其他專業(yè)課程的基礎，主要任務是闡明建筑結(jié)構基本力學原理，在此基礎上，讓學生掌握簡單建筑結(jié)構功能分析方法，并能在實踐中應用，同時亦為后續(xù)課程如《鋼筋混凝土結(jié)構施工》、《鋼結(jié)構施工》等提供必要的基礎知識。這門課程是高職院校建筑工程技術專業(yè)一門非常重要的專業(yè)課，課程的內(nèi)容主要包括了力學部分和結(jié)構部分。而本身力學或結(jié)構任意一個部分作為講述來說，都有比較高的難度。所以這門課程的特點是內(nèi)容比較廣泛、理論比較深厚、時間比較持久、實踐的要求比較高。這就導致很多學生在學習的過程中比較吃力，興趣難提起來，上課時不太容易與老師保持一致，授課效果不理想的現(xiàn)象。所以如何找到一個更科學更有行之有效的教學模式，調(diào)動學生的學習興趣，是該課程亟待解決的問題。
1．深化課程目標
由于目前國家教育的大環(huán)境要求高職院校的把握高職特點和課程結(jié)構的設置，所以各職業(yè)院校都在尋求著課程的改革和行之有效的突破?！督ㄖY(jié)構功能分析》就是在此環(huán)境下經(jīng)過重新整合應運而生的新課程，對于新的課程，怎樣把握好它的課程目標，是課程目前的主要任務。
伴隨著高考的改革，高職生源狀況發(fā)生了很大的變化，學生基礎知識比較薄弱，對理論性知識接受能力不強。在調(diào)整課程教學目標時，將原本復雜的構件的設計計算壓縮，增強結(jié)構施工圖的識讀，主要介紹結(jié)構構造和結(jié)構圖的表達方法。只要學生能夠識讀結(jié)構施工圖，那么高職建筑工程技術專業(yè)學生的培養(yǎng)目標要求就基本達到，再加上其它相關專業(yè)知識的學習，可以從事一般施工管理和預決算工作。
課程目標的設計思路可以變?nèi)问秸n程體系為任務引領型課程體系，打破傳統(tǒng)的文化基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課的三段式課程設置模式，緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內(nèi)容；變知識學科本位為職業(yè)能力本為，打破了傳統(tǒng)的以“了解”、“掌握”為特征的學科型課程目標，從“任務與職業(yè)能力”分析出發(fā)，設定職業(yè)能力培養(yǎng)目標；變書本知識的傳授為主為知識應用能力的培養(yǎng)為主，打破傳統(tǒng)的知識傳授方式的框架，以“工作項目”為主線，創(chuàng)設工作情景，培養(yǎng)學生的實踐能力。
2．調(diào)整教學用書內(nèi)容
當前的《建筑結(jié)構功能分析》教材主要包括理論力學、結(jié)構力學鋼筋混凝土結(jié)構、砌體結(jié)構和鋼結(jié)構三部分內(nèi)容，其中 力學與結(jié)構各授課一個學期，占50%的比例，課程要重視教材建設與選用，課程教學內(nèi)容不拘泥于某一本教材，可以參考21世紀全國高職高專土建系列技能型規(guī)劃教材《建筑力學》以及《建筑結(jié)構》。這兩本教材保證了教學內(nèi)容的針對性、實用性和先進性。
3．改革教學方法
以建筑工程技術專業(yè)學生的就業(yè)為導向，根據(jù)行業(yè)專家對建筑工程技術專業(yè)所涵蓋的崗位群進行的任務與職業(yè)能力分析，以本專業(yè)共同具備的崗位能力為依據(jù)，遵循學生認知規(guī)律，緊密結(jié)合職業(yè)資格證書中施工技能要求，確定本課程的工作模塊和課程內(nèi)容。主要包括建筑結(jié)構功能分析基礎、梁的功能和安全分析、柱的功能和安全分析、鋼筋混凝土梁板結(jié)構功能和安全分析、鋼筋混凝土多層及高層建筑結(jié)構、鋼筋混凝土結(jié)構單層廠房。
為了優(yōu)化教學效果，提高教學質(zhì)量，在課程教學過程中，積極探索、實施現(xiàn)代化教學方法和手段，包括板書講授、多媒體講授、錄像課、現(xiàn)場教學等不同方法和教學手段綜合應用。積極開展第二課堂，激發(fā)學生的學習熱情和積極性。在教學改革中，要求教師努力采用啟發(fā)式教學、引導式教學和交互式學習，充分調(diào)動學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)新意識，注重學生綜合能力的培養(yǎng)。
4．采用多媒體教學
課程可以開發(fā)豐富的教學資源，為學生自學與復習提供了方便。制作了多媒體課件、視頻、動畫、案例與施工圖片、模擬練習、課堂教學錄像等。教學過程中不局限于傳統(tǒng)的教學工具，使用多媒體教學，讓學生能形象直觀的感受和理解教學內(nèi)容。同時更可以擺脫大量的畫圖所帶來的時間和精力消耗，有助于課堂里內(nèi)容的豐富。
5．兼職教師配合講學
《建筑結(jié)構功能分析》課程的教學還可以采用專兼任教師結(jié)合的方式進行教學，充分利用合作企業(yè)兼職教師的實踐經(jīng)驗進行實踐指導，使得教學更加貼近工作崗位要求。
《建筑結(jié)構功能分析》課程的大部分教學內(nèi)容安排在校內(nèi)基地進行授課，通過項目化教學，在具體工作任務的引領下，讓學生在“做中學，在學中做”。
7 結(jié)語
《建筑結(jié)構功能分析》是一個比較新的有高職特色的專業(yè)課程，對于教學的方式方法各個學校都在進行積極的思考和探索，在該課程的教學中，還需進一步加強院校之間的交流，加強與企業(yè)之間的聯(lián)系，互通有無，不斷調(diào)整，深化課程改革，才能為高職院校的《建筑結(jié)構功能分析》的課程發(fā)展找到一條更科學合理的途徑，達到培養(yǎng)適應企業(yè)和社會需求的高職人才的目標。
參考文獻
［1］陳建國 .《建筑力學》的教學改革與實踐［J］. 職業(yè)技術，2006，( 12) .
關鍵詞：建筑工程；智能化施工；管理；應對措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.102
1 前言
在國內(nèi)智能化建筑工程施工管理中，施工與管理能力的強弱充分體現(xiàn)出一個企業(yè)在市場上的綜合能力，且表現(xiàn)形式多種多樣，特別是在科技飛速發(fā)展的今天，加強對建筑工程施工管理，對保障施工安全起到重要作用。而以往的管理方式、管理理念以及管理制度，已難以適應現(xiàn)代企業(yè)管理，在管理中會出現(xiàn)較多問題，這就使得管理人員在管理過程中面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，新形式下，建筑施工單位對管理人員的要求越來越高，且采用計算機的信息技術進行施工管理，嚴格控制建筑工程施工現(xiàn)場的各個階段的施工質(zhì)量，從而提升施工管理效率與管理水平。
2 通過實例分析智能化建筑的管理現(xiàn)狀與分類
2.1 工程簡介
某科技館智能化系統(tǒng)工程（合同價為人民幣2179.318527萬元）、場館智能管理系統(tǒng)工程（合同價為908.6527萬元）、展區(qū)監(jiān)控項目工程（合同價284.8828萬元）等三個建筑項目作為研究對象，上述上個項目于2014年08月進行施工，于2016年07月竣工，進一步了解該項目的智能化施工管理現(xiàn)狀，分析上述三個項目在智能化管理過程中存在的問題與具體類別，表現(xiàn)在以下幾個方面：
2.2 智能化建筑管理現(xiàn)狀
2.2.1 建筑智能化的管理機制問題
此建筑工程在進行施工管理的過程中，因缺乏安全、有效的施工管理機制，且大部分建筑單位因和管理方發(fā)生利益關系，這就使得建筑智能化施工管理工作沒有得到有效的落實與執(zhí)行，因而對該工程項目的施工安全管理造成很大影響。
2.2.2 施工機械的設備安裝問題
在建筑工程智能化施工管理期間，機械機械設備安裝屬于其中一個重要的環(huán)節(jié)，施工時不允許出現(xiàn)與設計要求相悖及不規(guī)范問題，但在施工現(xiàn)場還是會出現(xiàn)或多或少的問題。例如，設備于安裝之前施工現(xiàn)場搬運、運輸?shù)入A段隨意亂丟設備，而且設備存儲倉庫的濕度與粉塵非常高。部分施工人員在進行設備安裝時，會出現(xiàn)暴力安裝的情況，如設備接口難以連接，經(jīng)常會使用外力與蠻力強行安裝。上述狀況均會使機械設備很難不借助外力，這就容易造成機械設備自身承受能力難以達到平衡、穩(wěn)定的狀態(tài)，從而使機械內(nèi)部產(chǎn)生嚴重變形，最終形成應力的疲勞性損壞。
2.2.3 施工的驗收管理問題
在建筑工程施工過程中，智能化項目驗收屬于其中一個重要環(huán)節(jié)，同時也是確保智能化施工管理系統(tǒng)得以安全、穩(wěn)定運行的一個核心環(huán)節(jié)，因此，建筑施工單位的管理人員針對智能化施工系統(tǒng)的具體施工狀況做相應的驗收非常有意義。而在部分的建筑項目施工中，施工人員因未根據(jù)規(guī)范化的要求來嚴格驗收各個智能化施工系統(tǒng)內(nèi)的各項施施工工序、施工工藝等，主要表現(xiàn)為施工人員沒有做相應的智能化系統(tǒng)試運行，又未檢查施工技術中存在的問題，從而對建筑智能化施工的安全運行產(chǎn)生很大影響。
2.3 關于智能化的建筑分類情況
2.3.1 智能綜合的建筑
智能綜合性建筑主要是把不同建筑群應用管理系統(tǒng)進行連接，以實現(xiàn)功能管理的一體化。如：不同大廈間使用管理聯(lián)系的方式進行串聯(lián)，組成一體化的樓群。智能綜合建筑主要目標就是組成智能化城市群，提高城市社會的作用，降低消耗與管理成本。
2.3.2 智能化的學校
近年來，智能化學校漸漸實現(xiàn)，大部分學生為了滿足教學需求與社會發(fā)展需要，都開始安裝多媒體進行教學，實施信息化的管理。為了伴隨科學技術不斷地發(fā)展，勢必會使學生以智能化形式存在，而在智能化學校之中，互聯(lián)網(wǎng)深度與信息化實現(xiàn)是主要內(nèi)容與需求。
2.3.3 智能化的住宅
智能化住宅是指把正常住宅中通信設備與網(wǎng)絡設備應用協(xié)調(diào)性系統(tǒng)進行連接，實現(xiàn)統(tǒng)一化的管理，再根據(jù)實際需求進行搭配與使用，提高住宅便利性與用戶生活質(zhì)量。
3 計算機技術在智能化建筑施工管理中的應用
3.1 關于智能建筑的子系統(tǒng)
智能化建筑的子系統(tǒng)主要包含計算機的網(wǎng)絡系統(tǒng)、自動化樓宇系統(tǒng)、結(jié)構綜合布線的系統(tǒng)、自動化通信系統(tǒng)與自動化辦公系統(tǒng)5部分。其中，BAS屬于自動化樓宇系統(tǒng)之中的一部分，可以統(tǒng)一控制樓宇照明與供電，能夠按照環(huán)境變化做出相應調(diào)整，對人們居住的質(zhì)量進行改善。在自動化通信系統(tǒng)中CSA是常見系統(tǒng)，其主要功能是傳輸建筑物中各種語言、圖像與數(shù)據(jù)，充分結(jié)合內(nèi)接網(wǎng)絡與外界網(wǎng)絡。OAS屬于自動化辦公系統(tǒng)中的常見系統(tǒng)，主要包含辦公設備自動化與物業(yè)管理的系統(tǒng)自動化，通過辦公的自動化統(tǒng)一管理每個子系統(tǒng)。而結(jié)構綜合布線系統(tǒng)也叫作SCS與PDS，能夠在建筑群間進行信息傳遞，傳輸實時數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)與FDDI屬于計算機的網(wǎng)絡系統(tǒng)，現(xiàn)在很多建筑物工作與設計均是電子化的操作，這在很大程度上提高了工作效率。
3.2 在智能化的建筑中應用虛擬現(xiàn)實的技術
虛擬現(xiàn)實的技術屬于時展產(chǎn)物，也是一種新型技術，主要是通過計算機技術建立三維的世界。在虛擬三維世界里，可以提高用戶真實感，以便通過計算機技術對環(huán)境進行改變。虛此外，虛擬技術有著交互性，可以使用戶沉浸在其中，充分體現(xiàn)出人類創(chuàng)造力與想象力。虛擬現(xiàn)實的技術實用性比較高，廣泛應用在建筑行業(yè)之中。應用二維與三維技術，可以給用戶創(chuàng)造虛擬建筑物，使得建筑結(jié)構的設計人員可以不斷地完善設計圖，盡可能滿足用戶需求。
3.3 在智能化的建筑中應用CAD的技術
現(xiàn)階段，在國內(nèi)建筑行業(yè)之中，進行建筑結(jié)構的設計時，充分應用計算機輔助軟件，即CAD的技術實施建筑物設計，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)的建筑結(jié)構設計問題，提高建筑物設計的水平。在通過CAD的制圖軟件進行建筑結(jié)構設計時，可以準確計算建筑空間與平面面積，使得建筑結(jié)構的設計圖形化，降低建筑結(jié)構的設計工作人員負擔，同時提高設計者工作的效率。尤其社會不斷進步與時代飛速發(fā)展的背景下，國內(nèi)已經(jīng)研究出建筑工程CAD軟件，在床、樓梯等建筑物復雜結(jié)構設計時，能夠通過CAD的技術，選取對應模型設計，整個過程的造作比較簡單，節(jié)省了人力與物力。
3.4 在智能化建筑中應用數(shù)字化的技術
就目前而言，數(shù)字化的概念逐漸變成國內(nèi)社會熱門話題，涵蓋內(nèi)容比較多。一般是在計算機的信息技術條件下，應用互聯(lián)網(wǎng)信息推動信息流發(fā)展。由于數(shù)字化技術不僅影響著人們?nèi)粘Ｉ钆c工作，同時影響著建筑工程發(fā)展，在建筑工程中應用數(shù)字化的技術，可以對建筑類型進行創(chuàng)新，以形成層級性與多元化智能場所與空間。如：隨著數(shù)字化的技術發(fā)展，無需建筑行業(yè)工作人員在固定辦公地點收集信息，何時何地都可以應用數(shù)字化的技術來收集信息，擴大工作空間。此外，應用數(shù)字化的技術，可以承擔著建筑部分的工作，推動新型建筑物發(fā)展與完善，如：隨著電子商務的時展，今后實體超市將會逐漸被網(wǎng)絡超市取代，但是娛樂性購物場所會不斷地創(chuàng)新與完善。
4 結(jié)語
總而言之，當前國內(nèi)建筑行業(yè)取得較好的成績與巨大突破，并且智能化建筑市場也逐漸拓展，信息化的水平漸漸提高，在很大程度上提高了建筑行業(yè)在國家上的競爭力。而智能化建筑發(fā)展與計算機的信息技術有著直接關系，計算機的信息技術涵蓋范圍比較廣、包含內(nèi)內(nèi)容比較多，為確保智能化建筑的可持續(xù)發(fā)展，需要不斷創(chuàng)新與完善計算機技術，提升建筑工程作業(yè)人員能力與專業(yè)水平，確保智能化建筑發(fā)展前瞻性。
參考文獻：
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