發(fā)布時間：2023-07-06 16:21:06
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的建筑節(jié)能設(shè)計優(yōu)化樣本，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(guān)鍵詞：變電站；節(jié)能；優(yōu)化；創(chuàng)新
中圖分類號：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
正文
變電站建筑節(jié)能設(shè)計的進步與時展及科技進步之間的關(guān)系日益緊密。人類新技術(shù)發(fā)展一日千里，令人目不暇接。這也帶動或催生了各行各業(yè)的技術(shù)革新，由此影響了新的生產(chǎn)、技術(shù)、管理等方式的系列進步。新型生產(chǎn)、制造、管理、運行方式以及普遍應(yīng)運的新技術(shù)，讓變電站也廣為受益，同時，對變電站的管理方式、建筑設(shè)計也都提出了新目標(biāo)，準(zhǔn)備了新方法。傳統(tǒng)的人工操作正日益為智能操作所取代，配件、設(shè)備逐步由散裝、單個更換向集成化模塊方面發(fā)展，操作的智能化、自動化程度的提高標(biāo)致著日前的變電站設(shè)計、施工、操作、運行正在走向更高的集約型方向發(fā)展。鑒于此種客觀現(xiàn)象，在變電站的設(shè)計上，方式已與以往發(fā)生了根本性變革，變電站的建筑設(shè)計理念也日益向低碳、環(huán)保、節(jié)能、綠色、低耗、集約化方向邁進。
一．環(huán)保、新型建筑材料的運用
科技發(fā)展使得當(dāng)今建筑材料更加多元，新材料的建筑效果更加符合人們的各種要求，不少可以再生循環(huán)利用的、多功能、污染少、能耗小的環(huán)保型建筑材料相繼問世，為建設(shè)更加環(huán)保、節(jié)能、符合現(xiàn)代人們生活、工作要求的建筑物提供了極大便利。比如，混凝土多孔磚是具有生產(chǎn)能耗低、節(jié)土利廢、施工方便和體輕、強度高、保溫效果好、耐久、收縮變形小、外觀規(guī)整等特點的材料，是一種替代燒結(jié)粘土磚的理想材料。其取代以往的粘土實心磚的直接好處在于：不毀壞農(nóng)田、不用燃煤生產(chǎn)、消耗能源不足燒結(jié)粘土磚的一半，減少了因燒制粘土實心磚等所導(dǎo)致的浪費污染等方面，有著不可估量的推動意義有著非常良好的推廣前景。
而諸如巖棉板一類的隔熱保溫材料則具有很好的隔音、保溫、消防（燃點低）等方面功能，同時，巖棉板這種新材料的透氣性能很高，熱傳導(dǎo)系數(shù)小，這都具備了保溫材料的本質(zhì)要求。因此，在屋面、墻體建筑中，它們就運用得更為廣泛。
二．變電站建筑物節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計
要實現(xiàn)現(xiàn)代變電站的節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計，在項目立項時，必須考慮以下一些方面的因素。
首先，目的、意義必須要弄清楚?，F(xiàn)代建筑物強調(diào)的環(huán)保節(jié)能并不是簡單的一句話說說了事。落實到實際工作上，必須體現(xiàn)出建筑物設(shè)計上的合理性，同時，墻體建筑材料、門窗、隔熱材料、空調(diào)等等的選用，必須要在符合節(jié)能減排要求的同時，能明顯改變建筑物本身性能，必須要實現(xiàn)冬暖夏涼這一節(jié)能根本目標(biāo)，這樣要求的潛在意義表現(xiàn)在：室內(nèi)無需再添加輔助設(shè)備來進行采暖或制冷，因為建筑物本身便可以保證夏天的熱浪被阻擋在門外，冬天室內(nèi)的暖氣無法外泄，在減少輔助制冷或制熱設(shè)施的同時，有效節(jié)約了成本投入，電能的利用效率也獲得根本性提升。
其次，現(xiàn)代變電站的節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計在必須要考慮氣候環(huán)境的同時，更要關(guān)注建筑物的體形系列。設(shè)計建筑時要充分考慮氣候因素將會產(chǎn)生的影響。日照條件好、風(fēng)速流動性強，空氣透明等因素都有利于變電站的建設(shè)、運行。但是，具有關(guān)鍵的變電站建筑節(jié)能設(shè)計表現(xiàn)在建筑體形系數(shù)這方面。通俗來講就是，一方面要減少建筑表面不必要的坑坑凹凹、溝溝坎坎，外表立面能多簡單就多簡單，建筑平面盡可能的選擇光滑平整，減少光的接觸面積，增加墻體等外立面對于光的反射和折射，以此減少熱能；另外一方面是，建筑物的體型，也就是大小也至關(guān)重要。資料表明，建筑物越大，其所耗費的能量便越多，太大的建筑物直接導(dǎo)致節(jié)能設(shè)計徒有其名，節(jié)能理念無法實現(xiàn)。所以說，變電站的外觀形體越小越好，當(dāng)然，必須要能滿足站內(nèi)設(shè)備的正常運行為原則，而不是無原則的小。
第三．屋面、地面及外墻體節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。事實上，前述墻體節(jié)能原理與屋面相同，其根本原理在于：阻止熱量傳遞。也就是說運用節(jié)能材料，讓夏天的熱空氣不能向室內(nèi)傳射，同時，使得冬天室內(nèi)熱空氣不向外輻射，以此保證室內(nèi)的冬暖夏涼。要實現(xiàn)這樣的效果并不難，只要采用對屋面進行綠化、建立斜坡屋面、使用保溫建造材料等等措施就可以實現(xiàn)了；對于地面節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，其實也很簡單，有一個很直觀的例子就是，居民的車庫一般都在負(fù)一層，如果我們進入車庫，夏天會很涼爽，冬天則很暖和。那么，變電站在建筑時可以充分考慮、借用這一優(yōu)勢，在保證設(shè)備安全運行的前提下，可以把室內(nèi)地面設(shè)計得比室外低一些，同時，采用諸如擠塑聚笨乙烯泡沫板等絕熱材料進行保溫，這樣就可以充分實現(xiàn)地面熱量損失減少，從而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)；至于外墻優(yōu)化設(shè)計方式，更要考慮氣候特點，如果變電站處于極寒地區(qū)，可以實行外保溫方法，也就是在變電站墻體外設(shè)置保溫隔熱系統(tǒng)，這樣處理的好處在于，能極大減少熱傳導(dǎo)，有效降低熱損失。
三．建筑物結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化、創(chuàng)新
變電站的設(shè)計必須符合時代與地域特色，當(dāng)前，工業(yè)化進程使得有人值守人手緊張，那么，設(shè)計變電站時，要求要在滿足基本運行要求前提下，盡可能減少有人值守現(xiàn)象，將其變身為高度智能化的少人或無人值守機房，這是變電站節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計的總體目標(biāo)。
首先，變電站總體建筑布局方面，要盡可能地降低建筑物占地使用面積，節(jié)約空間，這個要求可以通過優(yōu)化建筑物的總體布局等方法來實現(xiàn)。這樣的目的在于，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，節(jié)約占地面積，全面降低變電站建筑物的建造以及運行時將會發(fā)生的材料消耗與能源消耗等。
其次，要求變電站的內(nèi)部構(gòu)造盡可能的實現(xiàn)平面布局的分區(qū)適當(dāng)，以保證設(shè)備功能的最大限度發(fā)揮，同時要求建筑物內(nèi)的內(nèi)部功能區(qū)分緊湊，最終實現(xiàn)變電站內(nèi)部空間的整合、優(yōu)化、不浪費。與此同時，在變電站建筑物的單體平面分布方面，要求室內(nèi)盡可能的少留或者直接到消樓梯間、人行過道等，至于多余的房間、門廳之類的設(shè)置就更不必要了，可以直接在設(shè)計環(huán)節(jié)取消它們，房間內(nèi)只留出設(shè)備位置，以便于設(shè)備運行為基本原則，多余位置一概不留。要求室內(nèi)設(shè)計面積設(shè)備使用率在95%至100%。這樣一來，原本室內(nèi)人工動作基本上疏散至室外進行，就會從根本上實現(xiàn)變電室內(nèi)的房間面積的充分利用，相對傳統(tǒng)龐大的變電空間，面積最少降低一半，甚至可以節(jié)約2/3使用面積。智能變電站就采用了隔離式斷路器等新型一次設(shè)備等集約化、智能化技術(shù)，優(yōu)化主接線設(shè)計和總平面布局，很多程度的優(yōu)化了變電站的內(nèi)部構(gòu)造、減小了變電站的土地使用面積、壓縮了建筑的立體空間。由于建筑物空間體積空前減少，水消防可以直接取締，這樣不但便于消防要求，也節(jié)約了相應(yīng)的消防投入，同時，因為所需建筑材料的減少，直接降低了變電站建筑物的工程造價，可謂一舉多得。目前，節(jié)約型、集約型智能變電站正不斷在設(shè)計建設(shè)中推廣利用并將迎來爆發(fā)式的增長。
第三．變電站建筑物的立面造型設(shè)計的優(yōu)化。如傳統(tǒng)的變電站立面的最醒目標(biāo)志也僅為電網(wǎng)LOGO，其余則并不明顯。當(dāng)前時代則不同，設(shè)計師們?yōu)榱颂岣咦冸娬镜谋孀R度，統(tǒng)一采用電網(wǎng)典設(shè)內(nèi)規(guī)定的幾種標(biāo)準(zhǔn)色彩，并盡可能地將這幾種色彩、LOGO等噴涂至變電站的建筑物上，此舉既改變了以往那種色調(diào)單一、枯燥的感覺，而且，辨識度極高，使人眼一瞄就知道是變電站，而且建筑物本身造型也不再過分拘泥于陳舊傳統(tǒng)，這就使得現(xiàn)代變電站建筑物本身顯得更為簡單、輕便、緊湊、色彩明亮，讓人賞心悅目，也能全面展示當(dāng)代設(shè)計師高超的設(shè)計水準(zhǔn)、建筑師精湛的施工水平和電網(wǎng)公司本身的既有風(fēng)格特征：現(xiàn)代、明快、簡約。而且，這種建筑物很容易與周邊辦公、居民建筑融合為一體。
四．綜述
節(jié)能環(huán)保意識是發(fā)展的大勢所趨，變電站建筑節(jié)能設(shè)計優(yōu)化和創(chuàng)新正走在一條正確的道路之上，新型建筑材料的選擇、使用，更加簡潔、明快的建筑物造形、小巧緊湊的空間設(shè)置等，都讓現(xiàn)代變電站的節(jié)能設(shè)計優(yōu)化、創(chuàng)新一覽無余。相信在不久的未來，更加節(jié)約、節(jié)能、環(huán)保、功能齊全的變電站會出現(xiàn)在公眾生活之中。
參考文獻(xiàn)：
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摘要 ： 運用建筑節(jié)能設(shè)計分析軟件PBECA2012設(shè)計了上海地區(qū)某單體住宅樓建筑節(jié)能設(shè)計方案，并計算模擬分析其規(guī)定性指標(biāo)和全面動態(tài)建筑能耗，從中分析如何高效的設(shè)計最優(yōu)建筑節(jié)能方案。
關(guān)鍵詞 ： 建筑節(jié)能設(shè)計軟件最優(yōu)節(jié)能方案
Case Study - Optimized energy-saving design of residential building
ZHANG Yongwei
（China Academy of Building Research Shanghai Branch，shanghai，200023）
Abstract: Designed a construction energy-saving plan for a single residential building in Shanghai by using the building energy calculation analysis software - PBECA2012, while calculating simulation analysis its compulsory Index and overall dynamic building energy consumption to reach the optimized building energy-saving plan.
Keywords:Building energy-saving design, Software, Optimized energy-saving plan
0 引言
建筑節(jié)能設(shè)計對廣大設(shè)計人員來說已不陌生，但是仍然有許多問題纏繞著設(shè)計師：建筑節(jié)能設(shè)計建?；ㄙM時間消耗精力，節(jié)能方案確立不夠合理等。 如何簡便設(shè)計既適合各地實際情況而又符合節(jié)能規(guī)范的節(jié)能方案進行節(jié)能計算分析，PBECA2012這款高效智能的建筑節(jié)能設(shè)計分析軟件來為我們提供了一條便捷的通道。
1 建筑設(shè)計說明資料
結(jié)合設(shè)計單位所提供的建筑設(shè)計施工說明，可獲悉以下建筑節(jié)能計算所需資料：
該建筑單體坐北朝南，建筑層數(shù)為14層，建筑結(jié)構(gòu)類型為剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體采用200mm厚的鋼筋混凝土，在單體的南向設(shè)計有凸窗。
以上資料也是在進行建筑節(jié)能計算前必須要了解的信息，以此為下一步的設(shè)計提供參考。此項目的節(jié)能設(shè)計目標(biāo)為計算分析確定最適宜的節(jié)能設(shè)計方案，確保滿足現(xiàn)行的建筑節(jié)能相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求。
圖1建筑平面圖
2 計算模型和最優(yōu)節(jié)能方案
2.1計算模型智能化建立
初步分析了現(xiàn)有的節(jié)能資料后，筆者著手對建筑單體進行生成模型、編輯和節(jié)能方案的選擇。
建筑節(jié)能計算模型的準(zhǔn)確性是非常重要的，計算模型涵蓋了建筑體形的細(xì)節(jié)、開窗大小和位置、房間功能區(qū)的劃分等。建筑節(jié)能設(shè)計分析軟件PBECA2012是基于AutoCAD平臺上開發(fā)的，在模型轉(zhuǎn)換和編輯功能上有了很大提高，并能處理多種復(fù)雜建筑體形情況和多種構(gòu)件設(shè)計情況，更加貼近建筑設(shè)計師的使用習(xí)慣，也更能體現(xiàn)建筑物的原有形態(tài)。智能化設(shè)計是PBECA2012軟件應(yīng)用的顯著特點，軟件注重計算模型準(zhǔn)確性診斷功能，在建模過程中智能化交互提示使用者完成計算模型準(zhǔn)確地建立和編輯。即使剛接觸軟件的人員也能夠完成建筑的節(jié)能設(shè)計。
圖2 智能觸發(fā)機制提示
圖3智能墻線修正
圖5 模型三維圖
計算模型建立之后，需要標(biāo)注房間功能類型和分戶墻，對于居住建筑來說，在計算分析之前需標(biāo)注臥室和起居室以及每個戶型之間和戶型與公共部位之間的隔墻。
2.2最優(yōu)節(jié)能方案專家型選擇
該住宅單于上海，因此需滿足《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-205-2011）的要求。PBECA2012軟件具有節(jié)能方案的專家型選擇模式，可以幫助建筑師快速智能地確定最適宜的節(jié)能方案。其確定方法為由工程設(shè)計人員輸入一些附加條件，然后由軟件根據(jù)模型信息和附加條件的判斷，推選出圍護結(jié)構(gòu)推薦系統(tǒng)，再通過自動選擇和手動選擇的方式，確定最終的適宜性方案。
圖6 方案確定流程
筆者完成了計算模型之后，輸入了建筑設(shè)計計算資料中相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)類型、外墻飾面類型以及根據(jù)施工周期和預(yù)期的造價條件，軟件根據(jù)附加條件結(jié)合模型所具有的建筑層數(shù)、窗墻面積比、體形系數(shù)等信息，獲得推薦的圍護結(jié)構(gòu)體系。
圖7 方案選擇
選擇方案或進行必要的編輯后，可進行方案分析計算，并直接查閱報告。軟件也提供與方案構(gòu)造相關(guān)的造價優(yōu)化，并對方案進行缺陷分析，詳細(xì)顯示計算工程各功能房間的空調(diào)負(fù)荷、采暖負(fù)荷和總負(fù)荷，并顯示彩色分布圖。通過數(shù)值分析，平面分析及三維分析對設(shè)計建筑的總體能耗和各個普通層乃至任意一個房間進行能耗分析，通過對不同朝向或不同房間的分析，得到各圍護構(gòu)件所占耗能比，從而可以讓用戶對設(shè)計建筑的能耗和某個構(gòu)件的能耗一目了然，方便找到保溫性能最差的圍護結(jié)構(gòu)，有針對性地進行優(yōu)化設(shè)計，更快捷的進行調(diào)整節(jié)能設(shè)計方案。
圖8 方案分析
圖9 缺陷分析
軟件中收集了建筑節(jié)能節(jié)點圖集及《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施節(jié)能專篇》（2007年）中的全國建筑節(jié)能構(gòu)造和常用材料，并收錄了各種高中低檔體系價格，適用范圍和施工周期等關(guān)鍵參數(shù)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫，以此結(jié)合計算模型所選城市相應(yīng)的節(jié)能規(guī)范條文和模型的數(shù)據(jù)信息，最終篩選出適宜的節(jié)能方案。
圍護結(jié)構(gòu)體系可采用自動選擇和手動相結(jié)合的方式，自動選擇一般是以造價作為唯一的判斷標(biāo)準(zhǔn)，手動選擇可幫助實現(xiàn)特殊修改，有針對性地實施節(jié)能方案，筆者根據(jù)上海地區(qū)的實際情況，結(jié)合自動選擇和手動選擇最終確定了節(jié)能設(shè)計方案：
屋面類型1：細(xì)石混凝土(內(nèi)配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+1：8水泥加氣混凝土碎料實鋪(屋面找坡)（40.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
屋面類型2：細(xì)石混凝土(內(nèi)配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
外墻類型：無機保溫砂漿（40.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+無機保溫砂漿（20.0mm）
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+無機保溫砂漿（40.0mm）
分戶墻：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
分戶樓板：水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）
外窗(含陽臺門透明部分)：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm透明+12空氣+6mm透明)，傳熱系數(shù)3.20W/m2.K，玻璃遮陽系數(shù)0.86，氣密性為6級，可見光透射比0.71
凸窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數(shù)2.40W/m2.K，玻璃遮陽系數(shù)0.50，氣密性為6級，可見光透射比0.62
天窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數(shù)2.40W/m2.K，玻璃遮陽系數(shù)0.50，氣密性為6級，可見光透射比0.62
戶門：木或塑料夾層門(空氣間層厚度不小于40mm內(nèi)襯鋼板)，傳熱系數(shù)2.47W/m2.K
3 節(jié)能計算模擬分析
計算模型基礎(chǔ)計算數(shù)據(jù)結(jié)果
采用最終確定的節(jié)能設(shè)計方案進行建筑節(jié)能計算分析，軟件以《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-205-2011）為判定依據(jù)。
對于該建筑單體，軟件確定的節(jié)能方案很好地滿足了規(guī)范要求，避免了在設(shè)計時反復(fù)設(shè)計復(fù)算、查閱規(guī)范圖集，同時也為更好地完成同類設(shè)計積累了經(jīng)驗。對于圍護結(jié)構(gòu)有未滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的，可采用“對比評定法”進行建筑節(jié)能設(shè)計綜合評價。
根據(jù)《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-205-2011）的規(guī)定，居住建筑動態(tài)計算的判斷依據(jù)要根據(jù)不同的建筑類型采用不同的判斷方法。軟件可根據(jù)建筑層數(shù)自動識別多層建筑、低層建筑、高層建筑；根據(jù)用戶選擇的建筑類型，自動按照下列要求進行動態(tài)計算和判斷：
進行圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能動態(tài)計算時的假想建筑稱為參照建筑，建筑進行圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能動態(tài)計算時，應(yīng)當(dāng)與參照建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和進行比較，其計算所得設(shè)計建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和應(yīng)當(dāng)小于參照建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和，即采用權(quán)衡計算對比法。
PBECA2012軟件延續(xù)了強大的DOE-2計算內(nèi)核的計算分析功能，最終能耗模擬分析結(jié)果顯示，該居住建筑達(dá)到了節(jié)能設(shè)計要求。
冬季結(jié)果
設(shè)計建筑全年耗電量=28.69 (kWh/m2)
參照建筑全年耗電量=29.35 (kWh/m2)
4 結(jié)論
關(guān)鍵詞：住宅；建筑節(jié)能；優(yōu)化
一、我國建筑能耗特點
（l）我國幅員遼闊，地域氣候差異大，各地建筑能耗也差別很大。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005），將我國分為嚴(yán)寒A區(qū)、嚴(yán)寒B區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)，并針對不同的地區(qū)設(shè)置不同的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。相對來說，北方注重冬季保暖，南方更注重到夏季隔熱，兼顧冬季保溫，而這二者在提高圍護結(jié)構(gòu)隔熱性能上來說，又具有一定的統(tǒng)一性。
（2）各地采暖（制冷）方式差異較大。在我國城市，根據(jù)該地區(qū)獲取能源的便利程度不同，主要采用煤、電、油等能源形式，部分地區(qū)使用核電、風(fēng)力電能等。而我國很多農(nóng)村地區(qū)仍然采用較為原始的秸稈、薪柴、木炭等能源形式，這些傳統(tǒng)能源一方面利用效率低，另一方面對生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生一定壓力。
（3）各地各類型建筑耗能狀況參差不齊.例如，我國大中型城市目前已經(jīng)基本結(jié)束了“秦磚漢瓦”的建筑構(gòu)型，在市區(qū)禁止使用燒制實心粘土磚，而據(jù)調(diào)查，燒制粘土磚仍是農(nóng)村的主要建筑材料之一。另外我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)經(jīng)濟和環(huán)境形勢的發(fā)展而日漸完善，對建筑節(jié)能的要求也逐漸提高，從1986年提出的節(jié)能30%到1995年的節(jié)能50%，目前很多地區(qū)已經(jīng)提出節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。這些差異造成我國不同地區(qū)、不同建筑的節(jié)能指標(biāo)差別很大。
目前，我國北方城鎮(zhèn)采暖能耗占全國城鎮(zhèn)建筑總能耗近40%，并且不同方式、不同建筑的采暖能耗相差很大。而南方地區(qū)的供暖方式僅是針對某段時間、某一建筑空間內(nèi)，且采暖時室溫控制較低（14-16℃）、室內(nèi)外溫差小，所以南方地區(qū)冬季采暖能耗遠(yuǎn)低于北方地區(qū)。
二、節(jié)能新技術(shù)在建筑工程中的運用
建筑節(jié)能的重點應(yīng)從建筑本體和建筑設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展建筑節(jié)能的創(chuàng)新技術(shù)。這包括在建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫技術(shù)方面，采用高效節(jié)能建筑新材料、外墻外保溫技術(shù)、高效保溫門窗和熱反射保溫隔熱技術(shù)等。例如，雙層幕墻技術(shù)是中間帶有可調(diào)遮陽板且可通風(fēng)的方式，夏季可有效遮陽和通風(fēng)排熱，冬季又可使太陽光透過，減少供熱負(fù)荷。
在建筑設(shè)備所涉及的能量系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，采用先進供冷、供熱系統(tǒng)和設(shè)備以及控制技術(shù)等積極推進了建筑節(jié)能的發(fā)展。
1、計算機仿真與智能控制技術(shù)。通過對供冷、供熱系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化運行節(jié)能控制，最大限度降低運行能耗。
2、熱泵應(yīng)用技術(shù)。采用熱泵原理利用低溫低品位熱能資源，通過少量的高品位電能輸入，可向建筑物供熱、供冷，有效降低建筑物供熱和供冷能耗，同時降低區(qū)域環(huán)境污染。
3、變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一種節(jié)能的空調(diào)方式。在考慮同時使用系數(shù)的情況下，空調(diào)系統(tǒng)的總裝機容量可以減少10-30%左右。
4、新風(fēng)處理及空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收技術(shù)。新風(fēng)負(fù)荷一般占建筑物總負(fù)荷的30%-40%。變新風(fēng)量所需的供冷量比固定的最小新風(fēng)量所需的供冷量少20%左右。新風(fēng)量
如果能夠從最小新風(fēng)量到全新風(fēng)變化，在春秋季可節(jié)約近60%的能耗。通過全熱式換熱器將空調(diào)房間排風(fēng)與新風(fēng)進行熱、濕交換，利用空調(diào)房間排風(fēng)的降溫除濕，可實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收。
5、輻射性供熱節(jié)能技術(shù)。地板輻射、天花板輻射、垂直板輻射是輻射型供熱的主要方式。在有低溫廢熱、地下水等低品位可再生冷熱源時，這種方式可直接使用這些冷熱源，省去常規(guī)冷熱源。
6、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。采用熱電聯(lián)合生產(chǎn)的方式，利用發(fā)電余熱集中供熱取代大量的、分散的、除塵效率很低的小鍋爐供熱方式，可大幅度地減少大氣污染物的排放量，有效地改善環(huán)境質(zhì)量。與直接使用鍋爐供熱相比，熱電聯(lián)產(chǎn)提高了能源的利用效率，可降低一次能源消耗量。
三、實現(xiàn)建筑節(jié)能的方法措施
3.1圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能
（1）外墻
外墻外保溫適用于以混凝土空心砌塊、混凝土多孔磚、鋼筋混凝土或粘土多孔磚等材料為基層的外墻。外墻外保溫系統(tǒng)一般由粘結(jié)層、保溫層、防護層和飾面層組成。
外墻外保溫系統(tǒng)各組成材料的技術(shù)性能應(yīng)符合國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。聚氨醋外墻保溫板系統(tǒng)適用于多層及低層建筑；外墻外保溫系統(tǒng)的飾面應(yīng)采用涂料，包括配套的外墻專用涂料或其他防水彈性涂料。
外墻內(nèi)保溫的保溫材料應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)較小的不燃或難燃材料；除保溫材料可允許不設(shè)護面層外，保溫層應(yīng)有護面層；在有保溫層的墻面上需掛重物時，其掛鉤的埋件須固定于基層墻體內(nèi)。保溫砂漿內(nèi)保溫的構(gòu)造層次一般為界面層、保溫層和護面層。
（2）屋面
坡屋面必須有保溫隔熱層。對于以鋼筋混凝土為基層的坡屋面，保溫層應(yīng)設(shè)在基層上側(cè)。平屋面的建筑找坡可采用輕集料混凝土、水泥加氣混凝土碎料（1：8）或憎水膨脹珍珠巖制品等材料實鋪。平屋面保溫層的構(gòu)造方式有正置式和倒置式兩種。
（3）樓板
住宅建筑樓層間樓板的傳熱系數(shù)（K）不應(yīng)大于2.OW/（m，.K）；底部自然通風(fēng)架空樓板的傳熱系數(shù)（K）不應(yīng)大于1.5W/（m，.K）。底部不通風(fēng)架空樓板的傳熱系數(shù)可參照樓層間樓板確定。
（4）外窗
外窗（包括陽臺門的透明部分）的面積不宜過大。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗，其傳熱系數(shù)（K）應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。多層住宅外窗宜采用平開窗。
3.2采暖系統(tǒng)節(jié)能
居住建筑的共同特點是供人們居住使用，而且一般都是晝夜連續(xù)使用的，對室溫和空氣質(zhì)量有較高的要求，建筑節(jié)能的重點之一就是放在節(jié)約采暖和降溫能耗上。主要措施有以下幾點：
（1）要從合理規(guī)劃和選擇采暖設(shè)備開始，改善采暖供熱系統(tǒng)的設(shè)計和運行管理，以提高鍋爐的運行效率：加強管道的保溫，以提高室外管道的輸送效率。
（2）為提高采暖系統(tǒng)熱效率，應(yīng)積極發(fā)展集中供熱，以最大限度地節(jié)省燃料消耗，對短期內(nèi)不能聯(lián)網(wǎng)集中供熱的小區(qū)，應(yīng)先著手建小區(qū)集中鍋爐房供暖，并留出接網(wǎng)余地。
關(guān)鍵詞:住宅建筑;整體節(jié)能;節(jié)能技術(shù);設(shè)計優(yōu)化;可再生能源
中圖分類號:TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1008-0422(2010)04-0153-02
1、引 言
現(xiàn)階段,我國的建筑能耗占社會全部能耗達(dá)到30%以上,中國現(xiàn)有超過400億m2的高能耗住宅,其能耗水平是發(fā)達(dá)國家的3倍。全國每年新建房屋近20億m2,超過所有發(fā)達(dá)國家新增建設(shè)的總和,而這其中95%都是高能耗住宅。建筑中最大的能耗點是采暖和空調(diào),中國在采暖和空調(diào)上的能耗占建筑總能耗的55%。由于建筑耗能而產(chǎn)生的溫室氣體排放量已占全國溫室氣體排放總量的1/4左右。因此,建筑能耗問題不可避免地成為了全社會的關(guān)注焦點,建筑節(jié)能也就成為社會可持續(xù)發(fā)展的一個重要的課題,對建筑物整體節(jié)能技術(shù)及措施進行分析與探討有較強的現(xiàn)實意義。
2、節(jié)能型建筑的具體涵義分析
根據(jù)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB50378定義,綠色節(jié)能建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)。保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
根據(jù)該定義,一個優(yōu)秀的節(jié)能建筑具有三層涵義:
1)在建設(shè)和使用過程中,具最大限度的降低能耗:
2)在降低能耗的同時,提供高舒適的居住和工作環(huán)境;
3)建筑藝術(shù)、使用功能和技術(shù)三者的完美結(jié)合。
圖1所示為一個建筑的能耗分析圖,縱坐標(biāo)為溫度,橫坐標(biāo)為月份,灰色條帶為建筑內(nèi)應(yīng)具有的適宜溫度,20℃-25℃。深色區(qū)域顯示的是該建筑在冬季采暖所消耗的能源,淺色區(qū)域顯示的是該建筑在夏季制冷所消耗的能源。從圖中可以看到,在春秋兩季有兩個區(qū)域,既沒有深色區(qū)域,也沒有淺色區(qū)域,表明在該季節(jié)中,建筑本身可以擁有合適的舒適度,無需額外的能量補充。建筑節(jié)能的出發(fā)點即是依靠優(yōu)秀的建筑設(shè)計,拉長該不需要額外能量補充的時間區(qū)間,如圖2所示。
圖2中,對建筑本身進行了設(shè)計優(yōu)化,從而使無需額外能量補充的區(qū)間大大拉長。
3、建筑物節(jié)能的技術(shù)途徑與要求分析
3.1 建筑物節(jié)能的途徑
從圖1和圖2的對比分析可以看出,建筑節(jié)能的最有效途徑是從建筑設(shè)計本身去探索節(jié)能的效果,而不是從機械技術(shù)的角度去人手。
建筑的首要功能是滿足“人的舒適度”。人體舒適度簡單的來說,包括對室內(nèi)溫度、濕度、清潔度、光照等因素的要求。通常認(rèn)為,室內(nèi)溫度在20℃-26℃、濕度在40%-60%的區(qū)間,人體的舒適度最佳。
如何達(dá)到這樣的舒適度,有著許多途徑,主要分為兩大方向,建筑和機械技術(shù)。
從建筑的角度來說,可以對保溫、門窗、遮陽、建筑體型、窗墻比、朝向等因素進行優(yōu)化。
從機械技術(shù)的角度來說,可以采用空調(diào)、暖氣、冰蓄冷、地源熱泵、太陽能、風(fēng)能等大量的技術(shù)措施來滿足室內(nèi)舒適度要求。
根據(jù)圖1和圖2的比較,可以得出:一個優(yōu)秀的節(jié)能建筑設(shè)計,應(yīng)從建筑的本身的品質(zhì)人手,通過各類建筑手法盡量延長無需額外能量補充的時間跨度,然后根據(jù)計算和分析,采用合理、經(jīng)濟的機械技術(shù)措施,達(dá)到滿足室內(nèi)舒適度的目的。
3.2 建筑節(jié)能設(shè)計的要求
(1)圍護體系的保溫性能:建筑圍護體系主要由建筑的屋頂、外墻、窗等組成。增強該圍護體系的保溫性能,是節(jié)能建筑設(shè)計的首要因素。屋頂、墻體的傳熱系數(shù)應(yīng)控制到0.1-0.2W/m2K,外窗的綜合傳熱系數(shù)應(yīng)控制到0.8W/m2K以下。
(2)建筑的氣密性:普通房屋在室內(nèi)外、50Pa氣壓差的情況下,每小時的空氣滲透量在建筑總?cè)莘e的200%-400%,而根據(jù)歐洲的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能建筑的空氣滲透量應(yīng)在60%以下。建筑物的氣密性對室內(nèi)的熱(冷)量損失和濕度控制具有非常重要的意義。
(3)新風(fēng)系統(tǒng):大幅度提高建筑的氣密性后,建筑的通風(fēng)方式就顯得尤為關(guān)鍵。我國的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中要求室內(nèi)換氣指標(biāo)為每小時0.5次?！皺C械通風(fēng)”的系統(tǒng)可以幫助節(jié)能建筑達(dá)到該要求,同時,通過將建筑排風(fēng)中的熱量進行回收,以加熱送人建筑的新風(fēng),可以達(dá)到明顯的節(jié)能和滿足舒適度的雙重功能。
(4)采暖制冷方式:通過上述三種方式,建筑物本身對能源的依賴已經(jīng)非常低,這時候,可以選擇最合適和經(jīng)濟的采暖制冷方式來進一步實現(xiàn)建筑物的舒適度要求(溫度、濕度等)。太陽能、風(fēng)能、水能、地源熱能等自然可再生能源都是值得考慮的方向。
因此,一個節(jié)能建筑設(shè)計的基本原則應(yīng)該是:圍護結(jié)構(gòu)(80%)機械技術(shù)(20%)
4、應(yīng)用實例
湖南某住宅小區(qū)8#樓為小高層建筑,框架結(jié)構(gòu),平面圖見圖3,現(xiàn)就保溫、門窗、空調(diào)系統(tǒng)等因素對其整體節(jié)能進行技術(shù)分析和優(yōu)化設(shè)計。
整個分析和優(yōu)化過程可分為三個階段:
(1)原設(shè)計能耗分析;
(2)建筑形態(tài)分析和優(yōu)化:
(3)機械技術(shù)分析和優(yōu)化。具體分析如下:
4.1原設(shè)計能耗分析
圖4為對原設(shè)計的能耗分析,設(shè)定其室內(nèi)舒適度目標(biāo)為20℃-28℃,則每年的采暖能耗為154kWh/m2,制冷能耗為120kWh/m2
4.2 建筑形態(tài)的分析和優(yōu)化措施
建筑形態(tài)的分析和優(yōu)化主要因素如表1所示。
4.3 機械節(jié)能技術(shù)的分析和優(yōu)化措施
完成建筑形態(tài)的能耗分析和優(yōu)化后,就著手進行機械技術(shù)的分析和優(yōu)化。主要針對建筑的采暖和制冷形式。
1)熱(冷)量傳遞形式:原設(shè)計采用的是傳統(tǒng)的空調(diào)形式。優(yōu)化后建議采用新風(fēng)系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)和地暖相結(jié)合的熱(冷)量傳導(dǎo)模式。
2)熱(冷)量來源:同樣,原設(shè)計中采用的是傳統(tǒng)的空調(diào)形式,優(yōu)化后建議采用淺層地?zé)岬姆绞竭M行溫度調(diào)節(jié),如圖S、表2所示。
經(jīng)優(yōu)化后該房屋的制冷和采暖能耗,其中采暖能耗為10kWh/m2年,制冷能耗為19kWh/m2年。
從以上對比可以看出,在本設(shè)計中,玻璃、墻體保溫和新風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化,對能耗的影響最大,因此,在設(shè)計和建設(shè)過程中,適當(dāng)增加對這三個要素的投資,可獲得最佳的節(jié)能效果。
5、實現(xiàn)建筑整體節(jié)能的途徑方向
此外,要實現(xiàn)建筑物整體節(jié)能降耗,須從各方面進行技術(shù)優(yōu)化與升級,具體包括以下幾個方面:
5.1 貫徹節(jié)能設(shè)計理念
建筑節(jié)能設(shè)計是對建筑形態(tài)、功能、質(zhì)量、壽命、舒適度的整體性研究。行業(yè)內(nèi)流行的“熱工計算”只是建筑節(jié)能設(shè)計中的一部分內(nèi)容。貫徹建筑節(jié)能設(shè)計始終的是對建筑本身品質(zhì)、功能的研究和優(yōu)化,而經(jīng)濟合理的機械技術(shù)措施僅是建筑藝術(shù)的輔助,而絕非主導(dǎo)。
5.2 大力節(jié)能材料的研發(fā)
相對于研發(fā)、生產(chǎn)、維護、處置成本昂貴的機械設(shè)備,保溫材料、門窗、玻璃、遮陽材料、新型墻體材料等建筑節(jié)能材料的研發(fā)和運用,才是真正體現(xiàn)“環(huán)保施工、綠色建筑”理念的方向。因地制宜,選擇當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)、經(jīng)濟、合適的建筑材料,創(chuàng)造一個高品質(zhì)的節(jié)能與美觀并重的作品,是建筑設(shè)計的魅力所在。
5.3 加強自然可再生能源的利用
綠色建筑技能技術(shù)的本質(zhì)決定了節(jié)能建筑理論對自然可再生能源的利用。風(fēng)能、水能、太陽能、地緣熱能都是優(yōu)質(zhì)的可再生能源,其中,風(fēng)能、水能、太陽能和深層地緣熱能的利用受環(huán)境制約程度較高,而淺層地緣熱能的利用,將是適合中國。
5.4 改變居民生活習(xí)慣
我國居民不同于西方國家的文化習(xí)俗,如烹飪傳統(tǒng)、衣物晾曬習(xí)慣、開窗通風(fēng)習(xí)慣,給對建筑物密閉性能要求極高的節(jié)能建筑理論研發(fā)提出了新的課題。如何解決使用功能、生活習(xí)慣和節(jié)能要求的矛盾,也將是影響節(jié)能建筑能否在中國大力推廣的重要因素。
6、結(jié) 語
綜上所述,在過去的幾十年中,人們對居住的要求,先經(jīng)歷了簡單滿足“擋風(fēng)遮雨”功能的初級階段,又經(jīng)歷了追求“舒適度”的第二階段,目前正面臨如何達(dá)到“節(jié)能、舒適”的第三階段。建筑整體節(jié)能技術(shù)是對建筑藝術(shù)、建筑材料、可再生能源利用、機械技術(shù)、使用功能、舒適度、氣候、文化、習(xí)俗等多方面因素綜合考慮的新生課題,也是實現(xiàn)未來城市可持續(xù)發(fā)展的必要途徑,因此加強建筑整體節(jié)能技術(shù)的分析探討,必將進一步推動社會的文明進步和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]民用建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程,J10816-2006)[S]
關(guān)鍵詞：建筑 機電設(shè)備 節(jié)能設(shè)計 設(shè)計優(yōu)化
中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0035-01
經(jīng)濟的迅速發(fā)展，伴隨著能源的大量的消耗，能源短缺已經(jīng)成為世界性難題。雖然我國是資源大國，但仍面臨著能源供應(yīng)緊張的問題。為了解決這一難題，國家推出了一系列的節(jié)能減排政策，鼓勵在生產(chǎn)建設(shè)過程中應(yīng)用新方法、新技術(shù)來實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，只有穩(wěn)步實現(xiàn)能源的節(jié)約，才能實現(xiàn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在能源消耗這一方面，建筑領(lǐng)域所占比例相對較高。由于建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，各類機電設(shè)備的需求也隨之增長。對于機電設(shè)備，其涵蓋面相當(dāng)廣泛，其涉及消防、通風(fēng)、給排水、建筑智能等方面?？偟膩碚f，對于機電設(shè)備的節(jié)能，需要系統(tǒng)全面的考慮布置。加快建筑機電設(shè)備的節(jié)能建設(shè)，不僅有利于國民經(jīng)濟的發(fā)展，也有利于保護生態(tài)環(huán)境，與此同時對于建筑機電設(shè)備的技術(shù)發(fā)展也具有重要的意義。
1 建筑機電節(jié)能的現(xiàn)狀分析
1.1 建筑機電設(shè)備的節(jié)能現(xiàn)狀
伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市化水平不斷加快，必然帶來能源大量的需求與消耗。就我國能源消耗而言，建筑機電設(shè)備是能源消耗的大戶。調(diào)查研究表明，建筑機電設(shè)備有很大部分處于滿負(fù)荷狀態(tài)或高負(fù)荷狀態(tài)運行，這樣不僅大量消耗能量，同時也降低了運行質(zhì)量。由于設(shè)備的滿負(fù)荷運行，很大程度可能導(dǎo)致末端設(shè)備的承壓增大，從而減少設(shè)備使用壽命，增大成本。另一方面，國內(nèi)的建筑大多數(shù)是采用的單相電感性負(fù)荷，相對于其他負(fù)荷來說，功率因數(shù)較低，在電網(wǎng)中使滯后無功功率增大，也會很大程度影響設(shè)備的使用效率，增大設(shè)備損耗。
國內(nèi)機電設(shè)備的設(shè)計中普遍存在設(shè)計深度不夠的問題，在可操作性方面存在一定的不足；對于部分工程設(shè)計，其并不符合設(shè)計規(guī)范，從而帶來一些安全性的問題。
1.2 建筑機電設(shè)備節(jié)能設(shè)計原則
對于機電設(shè)備的節(jié)能工程設(shè)計，理應(yīng)遵循相關(guān)法規(guī)法則。其一，在節(jié)能設(shè)計中，必須要科學(xué)合理的進行設(shè)計，確保電能的有效利用。設(shè)計中需保證線路的安全，控制方式要合理有效。在一般的情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮其經(jīng)濟性與適用性，確保其控制方式能使其發(fā)揮最大的效益與作用。近年來，人們對于設(shè)備安全性的要求也越來越高，機電設(shè)備的安全性也必然要納入考慮范圍。線路需具備安全隔離距離和絕緣強度，具有相應(yīng)的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定裕度。其二，對于設(shè)備的效率問題，也要著重考慮。低效率的機電設(shè)備，必然會消耗大量的能源，提高機電設(shè)備的運行效率，從而可降低電能的直接、間接損耗。其三，盡量優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，選擇先進的節(jié)能設(shè)備，降低運行費用和維護成本。
2 建筑機電設(shè)備節(jié)能優(yōu)化與設(shè)計措施
2.1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
提供給空調(diào)系統(tǒng)的能量由熱源和冷源系統(tǒng)產(chǎn)生，然后經(jīng)水系統(tǒng)傳送給風(fēng)系統(tǒng)，再由風(fēng)系統(tǒng)將其能量傳遞給調(diào)節(jié)的房間，以此來達(dá)到所需要的室內(nèi)溫度。大部分的建筑的空調(diào)制冷設(shè)定溫度都在24到28 ℃，然而對于一些公共的建筑中，空調(diào)溫度甚至低于22 ℃，不但浪費資源，而且輸送性能很差。
在此，合理調(diào)節(jié)空調(diào)房間制冷設(shè)定溫度，降低室內(nèi)外的傳熱溫差，可降低因維護結(jié)構(gòu)傳熱形成的空調(diào)負(fù)荷，同時也可降低新風(fēng)要求（大部分公用建筑的新風(fēng)負(fù)荷約占總空調(diào)負(fù)荷的30%到40%）；當(dāng)室外溫度較低時，采用合理的通風(fēng)措施，可降低空調(diào)的運行時間，提高送風(fēng)溫差，充分利用自然冷源，可降低輸配電系統(tǒng)損耗。
有關(guān)數(shù)據(jù)表明，若將夏季空調(diào)室溫從24 ℃提高到28 ℃，可節(jié)能36.6%，冬季將空調(diào)室溫從22 ℃降低到18 ℃，可節(jié)能55.5%。因此，在滿足生產(chǎn)和人體需求的前提下，夏季盡量提高空調(diào)溫度，冬季盡量降低空調(diào)房間溫度，可得到明顯的節(jié)能效果。
2.2 照明系統(tǒng)節(jié)能
照明系統(tǒng)包括室內(nèi)照明和公用地區(qū)照明。室內(nèi)照明是照明系統(tǒng)中消耗量最大的。公共區(qū)域照明指走廊、樓梯間、公共場所等區(qū)域的照明。
充分利用自然光，對于靠近門窗的區(qū)域，可充分利用自然光，減少照明設(shè)備的使用；可適當(dāng)?shù)脑黾娱T窗面積，提高玻璃門窗透光率。當(dāng)自然光無法滿足作業(yè)要求時，可適當(dāng)增加人工照明。正確合理地協(xié)調(diào)自然光和人工照明，可減少電能損耗。
采用高效光源，白燈價格雖然低廉，但其發(fā)光率低且耗電量大。據(jù)計算，白熾燈工作時，只有約6%的電能轉(zhuǎn)化為光能，能源浪費相當(dāng)大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，我國照明用電量約占全社會總用電量的12%，若將白熾燈全部換為節(jié)能燈，那么我國每年可節(jié)省電量將近600多億千瓦小時。因此，必須要采用高效率的光源，并且選擇合適的燈具設(shè)備，有效的減少電能消耗。
2.3 給排水系統(tǒng)節(jié)能
給排水系統(tǒng)的能源消耗主要集中在兩個方面，其一是為水循環(huán)提供動力所消耗的能源，其二則是水資源的消耗。通常有三種常見的給水方式：直接給水、恒壓給水和高位水箱給水。
通過引進和推廣新的節(jié)水設(shè)備，采用新型管材如PP-R管、PE管、鋁塑復(fù)合管等可有效解決由于鍍鋅鋼管易生銹而導(dǎo)致的水質(zhì)污染問題。推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具。通常，普通淋浴噴頭每分鐘噴水20多升，而節(jié)水型噴頭每分鐘只需9L水左右，節(jié)約很大一部分水源。
采用閉環(huán)控制的水泵變頻調(diào)速，通過管道網(wǎng)絡(luò)的壓力指數(shù)來控制水泵，實現(xiàn)變量供水，大大降低了水泵能耗。
開發(fā)二次水源，如中水，中水源自于建筑生活排水，人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水都可進行循環(huán)使用；完善循環(huán)系統(tǒng)，預(yù)防給水管網(wǎng)的爆管。一系列的措施都可有效控制水資源的消耗。
2.4 電梯系統(tǒng)節(jié)能
提高電機拖動系統(tǒng)的運行效率，可采用變頻調(diào)速取代異步電動機調(diào)壓調(diào)速。通過此方法，可有效的節(jié)約電機拖動系統(tǒng)運行時所消耗的電能。另一方面，可將運動中負(fù)載上的機械能，動能和位能轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)電能再生。也可通過科學(xué)地控制電梯運行，并聯(lián)建筑內(nèi)的所有的電梯，利用智能系統(tǒng)進行控制，可通過給電梯設(shè)置單雙號、關(guān)閉低層電梯等方法節(jié)省電能。
3 結(jié)語
建筑節(jié)能所涉及的方面廣泛，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。隨著城市建設(shè)進程的加快，建筑工程將會越來越多，要實現(xiàn)節(jié)省能源的要求，必須要做好機電設(shè)備的節(jié)能，在機電設(shè)計的每個環(huán)節(jié)都需要制定相應(yīng)的技術(shù)措施對其進行規(guī)范，加大對機電設(shè)備節(jié)能技術(shù)的研究，不斷改善設(shè)計方法，這些對于我國社會的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有重大的意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳佑鴻.建筑機電設(shè)備節(jié)能工程設(shè)計存在問題及解決辦法[J].中國住宅設(shè)施，2009（6）.
[2] 曹永安.建筑機電節(jié)能工程設(shè)計實踐探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（32）.
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑；空調(diào)系統(tǒng)；新技術(shù)；節(jié)能優(yōu)化設(shè)計
中圖分類號：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀分析
空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響。在實際中往往得不到一些設(shè)計部門和設(shè)計人員的足夠重視，加上目前工程設(shè)計周期普遍較短，設(shè)計收費與設(shè)計產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不掛鉤以及一些技術(shù)性問題沒有完全得到解決等原因，有的設(shè)計單位只求數(shù)量，忽略質(zhì)量，使得設(shè)計的系統(tǒng)不僅初投資大，運行能耗也高，大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。
建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)的從業(yè)人員水平參差不齊，非本專業(yè)院校畢業(yè)或?qū)趯I(yè)的人員占很大一部分，甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何培訓(xùn)，對本專業(yè)理論只是似懂非懂，設(shè)計或施工中遇到的一些設(shè)計方案性的調(diào)整問題不能進行及時正確的處理和解決，最終導(dǎo)致工程出現(xiàn)無法挽回的不良后果，給系統(tǒng)的運行管理留下隱患。
二、工程概況
本工程總建筑面積為29258m，其中地上建筑面積22940m2，地下建筑面積 6318m2；建筑高度35.25m，地下2層，地上9層。
2．1土壤源熱泵系統(tǒng)
為滿足末端空調(diào)系統(tǒng)的需求，本工程空調(diào)系統(tǒng)方案擬采用冷卻水塔與土壤源相結(jié)合的復(fù)合源熱泵系統(tǒng)，選用3臺滿液式(螺桿)地源熱泵機組，夏季提供7℃／12℃的冷水，冬季提供45℃／40℃的熱水；地源熱泵機房設(shè)置在地下2層，3臺機組的制冷量：700kw／臺。供熱量：679 kW／臺；地源熱泵主機采用單壓縮機配置，單臺機組的能量調(diào)節(jié)范圍 25％～l00％，機組可以根據(jù)不同時段負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)機組的出力。名義工況條件為制冷時26℃／30℃，制熱時6℃／3℃，設(shè)計工況需根據(jù)地埋管系統(tǒng)提供參數(shù)核算設(shè)備選型。由于夏季向土壤排放的熱量大于冬季從土壤吸收的熱量，為保證地下的冷熱平衡，采用冷卻水塔作為輔助散熱。
地源熱泵系統(tǒng)由地下環(huán)路系統(tǒng)、地源熱泵機組和空調(diào)末端組成。該系統(tǒng)設(shè)獨立機房。
地源熱泵系統(tǒng)的工作原理為：夏季熱泵(制冷機)將系統(tǒng)的熱量通過地下?lián)Q熱器轉(zhuǎn)移到地下巖土中，以滿足用戶制冷需求。在冬季為用戶供熱時，系統(tǒng)從地源中提取低品位熱能，通過電能驅(qū)動的地源中央空調(diào)主機，“泵”(熱泵)送至供熱循環(huán)水，以滿足用戶供熱需求。此系統(tǒng)將成熟的暖通空調(diào)技術(shù)與地下?lián)Q熱技術(shù)結(jié)合于一體，在相對穩(wěn)定的地下溫度下，可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行。地下?lián)Q熱器的設(shè)計是地源熱泵系統(tǒng)成敗與否的關(guān)鍵。
地源熱泵系統(tǒng)地下環(huán)路(即地下?lián)Q熱器) 埋管方式多種多樣，根據(jù)本工程建筑場地的實際條件，采用垂直單U型埋管換熱器。
2．2 末端系統(tǒng)
采用頂棚輻射制冷供熱。裙房部分采用風(fēng)盤和新風(fēng)系統(tǒng)。各層結(jié)構(gòu)板內(nèi)敷設(shè) PE―RT管道作為供熱制冷盤管，主要負(fù)擔(dān)室內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)負(fù)荷。由于圍護結(jié)構(gòu)出色的節(jié)能措施，頊棚輻射系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的負(fù)荷很小，并可以在較低的設(shè)計溫度下運行。盤管供回水溫度為：20℃／23℃(夏季)，34℃／29℃(冬季)。盤管具有一定的蓄熱(冷)能力，可以在夜間運行白天釋放積蓄的冷熱能，這樣可以一定程度的降低峰值負(fù)荷，使得設(shè)備選型更為經(jīng)濟。較低的運行溫度為直接利用地源溫度的冷(熱) 媒提供了可能，如果地質(zhì)條件許可，可不通過熱泵機組直接供冷。
末端系統(tǒng)有以下兩個方案：
毛細(xì)管網(wǎng)加獨立新風(fēng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)為溫濕度獨立控制系統(tǒng)。由于此系統(tǒng)造價較高，因此只在舒適度要求較高的公寓部分使用。其余部分采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)和整個建筑采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。
溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)著排除室內(nèi)余熱、余濕、CO2：與異味的任務(wù)。 由于排除室內(nèi)余熱與排除CO2、異味所需要的新風(fēng)量與變化趨勢一致，因此，可以通過新風(fēng)同時滿足排除余濕、CO2與異味的要求。而排除室內(nèi)余熱的任務(wù)則通過獨立的溫度控制方式實現(xiàn)。溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的特點：是溫度與濕度兩套獨立的空調(diào)控制系統(tǒng)，分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度。其優(yōu)點是避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來的損失。由于溫度、濕度采用獨立的控制系統(tǒng)，可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求。
克服了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中難以同時滿足溫、濕度參數(shù)要求的致命弱點，有效地避免出現(xiàn)室內(nèi)濕度過高或過低現(xiàn)象。過渡季節(jié)能充分利用自然通風(fēng)來帶走余濕， 保證室內(nèi)較為舒適的環(huán)境，縮短空調(diào)系統(tǒng)運行時間。
用毛細(xì)管網(wǎng)加新風(fēng)系統(tǒng)，毛細(xì)管網(wǎng)供回水溫度為：l8℃／2l℃(夏季)，32℃／28℃(冬季)，所需要空調(diào)水由換熱機組提供；在管井內(nèi)設(shè)兩套分集水器，每個房間設(shè)兩組毛細(xì)管系統(tǒng)，由一個溫控器控制兩組毛細(xì)管系統(tǒng)。
毛細(xì)管網(wǎng)與室溫的溫差小，熱交換面積大，集供暖制冷于一體。毛細(xì)管網(wǎng)采用頂棚安裝，由兩根供回水主管和若干毛細(xì)管組成集配式結(jié)構(gòu)，管材采用PE―R T (暫定)。盤管供回水溫度為：l8℃／21℃(夏季)，34℃／29℃(冬季)。盤管具有一定的蓄熱(冷)能力，可以在夜間運行白天釋放積蓄的冷熱能，這樣可以一定程度的降低峰值負(fù)荷，使得設(shè)備選型更為經(jīng)濟。較低的運行溫度為直接利用地源溫度的冷(熱)媒提供了可能，如果地質(zhì)條件許可，可不通過熱泵機組直接供冷。毛細(xì)管網(wǎng)是一種理想的高效換熱器，具有安裝方便、不占空問、用能品位低、能耗低、便于蓄能、高舒適度、綠色環(huán)保、壽命長、免維修等優(yōu)點。具有水流阻力小、流量分配均勻、散熱表面積大、耐高溫高壓、耐腐蝕等特點。
建設(shè)部評估委員會專家認(rèn)為：“毛細(xì)管網(wǎng)換熱器與地源熱泵或空氣源熱泵結(jié)合，加上合理的控制組成一個節(jié)能系統(tǒng)，節(jié)能可達(dá)70％；如果再配合太陽能和冷熱蓄能系統(tǒng)，節(jié)能可達(dá)90％左右?！泵?xì)管網(wǎng)加獨立新風(fēng)系統(tǒng)造價比風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)高l00／20％。
共享展示廳夏季采用兩管制的風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，冬季采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)輔助地板采暖系統(tǒng)，供回水溫度45℃／40℃。
2．3自然通風(fēng)設(shè)計
自然通風(fēng)是利用建筑物內(nèi)外空氣的密度差引起的熱壓或風(fēng)力造成的風(fēng)壓來促使室內(nèi)空氣流動而進行的通風(fēng)換氣。合理有效地利用 自然通風(fēng)能夠改善夏季室內(nèi)的熱環(huán)境，將新鮮空氣引入室內(nèi)同時帶走室內(nèi)污濁的空氣，有利于減少夏天空調(diào)能耗，提供室內(nèi)新鮮、潔凈的空氣環(huán)境，達(dá)到節(jié)約能源、減少污染的目的。
建筑物中常用的自然通風(fēng)實現(xiàn)方式主要有利用風(fēng)壓實現(xiàn)自然通風(fēng)、利用熱壓實現(xiàn)自然通風(fēng)以及兩種方式相結(jié)合實現(xiàn)自然通風(fēng)。風(fēng)壓作用主要是指室外氣流吹過建筑物時，由于受建筑物的阻擋在建筑物表面和周圍形成不同的壓力分布，當(dāng)建筑物有開口時，由于壓力造成室內(nèi)空氣流動現(xiàn)象。熱壓作用是指室內(nèi)外存在溫度差，造成室內(nèi)外空氣的密度差，當(dāng)建筑物有開口時產(chǎn)生所謂的“煙囪效應(yīng)” ， 熱空氣趨于上升，冷空氣則趨于下降的特點帶動室內(nèi)空氣流動現(xiàn)象(見圖1) 。
圖 1自然通風(fēng)氣流組織示意圖
本工程所屬地區(qū)屬于季候性氣候，冬季盛行偏北風(fēng)，風(fēng)速較大，平均1.9 m／s～3.6 m／s，夏季盛行偏南風(fēng)，平均 1.4 m／s～2.0 m／s，春秋兩季為季風(fēng)轉(zhuǎn)換期，平均風(fēng)速介于冬、夏之間。利用風(fēng)壓通風(fēng)時建筑的開口朝向為夏季的主要風(fēng)向，合理設(shè)置開口面積已達(dá)到最佳的通風(fēng)效果。從而達(dá)到節(jié)約能源，節(jié)省投資的目的。
三、經(jīng)濟技術(shù)評價
3．1技術(shù)指標(biāo)
1) 工程面積為29258.0m2。
2) 本工程空調(diào)系統(tǒng)能效比不低于4，輸送能效比不高于《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的最大輸送比的90％。
3) 集成技術(shù)實施中的障礙分析與經(jīng)驗總結(jié)報告
4) 集成技術(shù)運行監(jiān)測報告
5) 集成技術(shù)應(yīng)用要點
6) 專題中期報告
7) 專題結(jié)題報告
3．2經(jīng)濟指標(biāo)
靜態(tài)回收期與動態(tài)回收期
1) 靜態(tài)回收期的計算
每年節(jié)省投資：602961.9x0.7= 42.2萬元。
回收期= 224.36／42.2 = 5.32 a (靜態(tài))
2) 動態(tài)回收期的計算
壽命期內(nèi)的總節(jié)省費用：
P1=[1―](d≠e)
式中，d為5a以上銀行貸款折率，6.12％；e為年電價或者燃料價格上漲率，按1％考慮；n為經(jīng)濟分析年限，此處為系統(tǒng)壽命周期，取20a。
則：P1=l2.22
fSAV = P1 (QsaveCC―Ad Dj)―Ad
式中，fSAV為系統(tǒng)壽命期內(nèi)總節(jié)省費用，元；P1系數(shù)；e為常規(guī)能源熱價，按照電價0.7元／( kW?h )；Ad源熱泵系統(tǒng)總增投資，224.36萬元：D j 為維修費用，每年用于熱泵維修費用占總增投資的百分比率，取1％。
則：fSAV=264.0萬元
將Ad=292萬元，Dj =1%，Qsave=518242.5KWh和CC=0.7元/(KWh)代入：
P'1 (QsaveCC―Ad Dj)= Ad得P'1=5.62
由式得回收年限為=6.9a。
3．3環(huán)境指標(biāo)
關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能優(yōu)化設(shè)計；優(yōu)化措施
Abstract: With the continuous development of the social economy, the construction industry to seize the same opportunities for rapid development, people's living standards has also been improved to some extent, HVAC applications are becoming increasingly popular, along with HVAC energy optimization design become increasingly concerned about the focus. Now most of the air-conditioning in the fallback state, resulting in a serious waste of resources, this paper discussed the problems in the building HVAC energy saving design, and puts forward the optimization measures.Keywords: HVAC; energy optimization design; optimization measures.
中圖分類號：TU96+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
近年來我國的建筑行業(yè)得到了質(zhì)的飛躍，但是其中一個很重要的版塊暖通空調(diào)卻存在著很多問題，造成了能源的浪費，現(xiàn)今在世界能源正在逐漸減少，已經(jīng)出現(xiàn)了能源危機，在這種情況的下，降低暖通空調(diào)的耗能勢在必行。建筑行業(yè)的能源損耗，暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的占到了60%之多，隨著人們生活水平的提高，建筑工程中的暖通空調(diào)的應(yīng)用也將不斷增多，其能源消耗勢必也會加大，再加上我國生產(chǎn)的空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)能耗相對較大，這樣造成的能源損耗是無法預(yù)計的。因此注重暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計具有十分重大的意義。
一、目前暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計中出現(xiàn)的相關(guān)問題
方案設(shè)計上的問題
現(xiàn)如今在進行暖通空調(diào)的設(shè)計時，大多數(shù)的設(shè)計人員在確定負(fù)荷時都是用估算值來進行的，很少設(shè)計人員能到擬建房屋現(xiàn)場去了解房屋周圍環(huán)境實際情況，根據(jù)具體情況來結(jié)合規(guī)范進行計算或者調(diào)整軟件參數(shù)，這樣計算出來的負(fù)荷結(jié)果與實際需要負(fù)荷就會產(chǎn)生非常大的誤差，進而加大了能源的浪費。由于現(xiàn)階段我國引進和自發(fā)研制的新技術(shù)和方案層出不窮，每一種技術(shù)都有其自己獨特的優(yōu)勢或者缺點，因而在選擇設(shè)計方案上，不同的人對于方案的看法也是有所不同的，那么其得到的相關(guān)設(shè)計數(shù)值也是不同的，同時一些設(shè)計人員為了趕進度，往往會忽視某些特殊的情況，造成了局部的損失過大，沒有使設(shè)計方案進行平衡處理，造成風(fēng)量分配不均，進而引起各個房間冷熱不均情況的發(fā)生，達(dá)不到應(yīng)有的設(shè)計目標(biāo)。相關(guān)人員在進行建筑安裝工作時，選用的建筑材料不能夠保證建筑物的熱力狀態(tài)，從而導(dǎo)致室內(nèi)微氣候條件與設(shè)計方案上的出入。在進行設(shè)計的時候要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，同時注意建筑的經(jīng)濟特點，這些都是決定設(shè)計方案是否合理的重要方面。
施工設(shè)計上的問題
由于設(shè)計方案與施工方案是由不同的承辦商負(fù)責(zé)的，雙方的利益傾向也會有偏差，配合過程目標(biāo)就很難達(dá)到一致，同時還有施工人員素質(zhì)方面的問題，例如不能理解圖紙設(shè)計的內(nèi)容、不同的節(jié)能意識等等原因，進而造成施工上的偏差。
運行及維修不科學(xué)
在暖通空調(diào)的運行過程中，由于設(shè)計方案的不科學(xué)，相關(guān)的管理人員對空調(diào)的運行系統(tǒng)就得不到充分的了解與認(rèn)識，就無法科學(xué)的區(qū)分系統(tǒng)的運行高峰期，通常情況下就會把正常期與高峰期的機器運行數(shù)量設(shè)置為一樣，這樣就會造型很能源的極度浪費。空調(diào)系統(tǒng)管理人員往往在維修方面做得不到位，就會發(fā)生很多的問題，例如風(fēng)道滲漏會引起熱損失，空調(diào)的重要設(shè)備上的附著物會引發(fā)機器的下降等。
盲目選擇先進的節(jié)能產(chǎn)品
有很多的設(shè)計者會被市場牽著走，認(rèn)為能提升系統(tǒng)性能或者是節(jié)能的產(chǎn)品在任何情況下都能夠發(fā)揮其作用，造成加大資金的投入，但是往往得不到該有的效果，跟風(fēng)走的情況很嚴(yán)重，會直接導(dǎo)致設(shè)計者過于信賴所謂質(zhì)量好的產(chǎn)品，做不到具體問題具體分析，在設(shè)計上不能夠結(jié)合相關(guān)因素進行方案上的設(shè)計，所有的東西沒有最好，只有最適合，設(shè)計者如果不能切合實際立足根本，就設(shè)計不出好的方案。
二、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計優(yōu)化措施
[關(guān)鍵詞]核心能力；核心建設(shè)過程；敏捷優(yōu)化
[中圖分類號]F279.23
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
[文章編號]1002-736X（2012）06-0059-04
敏捷競爭理念在制造業(yè)中的研究與應(yīng)用已比較深入，同樣對于建筑業(yè)也具有借鑒和指導(dǎo)意義。在敏捷競爭市場環(huán)境下，一種集中于核心能力，能夠快捷地重組企業(yè)內(nèi)外部的能力和資源，從而能夠快捷地響應(yīng)市場機遇的企業(yè)被稱作敏捷企業(yè)（周和榮，2007）。企業(yè)的核心能力是企業(yè)進行敏捷競爭的基礎(chǔ)。企業(yè)若沒有核心能力，不僅僅在市場中會逐漸失去市場競爭力，同時也會在敏捷競爭中失去參加敏捷動態(tài)聯(lián)盟進行敏捷競爭的能力與資格。企業(yè)核心能力必然聯(lián)系著企業(yè)核心業(yè)務(wù)過程，由于核心能力更多情況下是各種要素的整合，所以并非和核心業(yè)務(wù)過程具有一一對應(yīng)關(guān)系。實際上，對核心業(yè)務(wù)過程的分析、優(yōu)化或再造的同時就是對企業(yè)自我和核心能力的認(rèn)識歷程。建立企業(yè)核心能力的現(xiàn)實基石是企業(yè)核心業(yè)務(wù)過程，企業(yè)的成功取決于組織的核心業(yè)務(wù)過程轉(zhuǎn)換為向顧客提供較高價值的能力。企業(yè)在發(fā)展中，不斷地積累經(jīng)驗，完善和改進企業(yè)的核心業(yè)務(wù)過程，通過核心業(yè)務(wù)過程的不斷優(yōu)化、不斷改進，來提升企業(yè)核心能力。
一、建筑企業(yè)核心建設(shè)過程的識別與描述
核心業(yè)務(wù)過程是對企業(yè)組織價值創(chuàng)造有著關(guān)鍵作用的業(yè)務(wù)過程。顯然，核心業(yè)務(wù)過程為顧客傳遞價值，而如今進行的過程再造和優(yōu)化無一不和核心業(yè)務(wù)過程有關(guān)。
（一）核心建設(shè)過程的識別
核心業(yè)務(wù)過程的定義是相對的，在一定程度上具有主觀性。這是因為，各個企業(yè)從事的工作服務(wù)內(nèi)容和運作方式不同，在一個企業(yè)中被定義為核心業(yè)務(wù)過程可能在另一個企業(yè)則被定義為輔業(yè)務(wù)過程。但只要把握住核心業(yè)務(wù)過程的核心——為顧客創(chuàng)造價值，對核心業(yè)務(wù)過程的認(rèn)識是可以得到準(zhǔn)確和合理的結(jié)果。
并非企業(yè)規(guī)模越大核心業(yè)務(wù)過程就一定越多，因為所有企業(yè)在一些核心問題上都是一致的，都是通過產(chǎn)品或服務(wù)創(chuàng)新、顧客滿意來實現(xiàn)企業(yè)的目標(biāo)。弄清了通過哪些業(yè)務(wù)過程向顧客提供價值并界定了其范圍后，一個核心業(yè)務(wù)過程事實上已經(jīng)出現(xiàn)雛形。這里的識別標(biāo)準(zhǔn)就是向顧客提供價值，并不是哪個業(yè)務(wù)過程重要就將其定為核心業(yè)務(wù)過程。
近年來，建筑業(yè)采用EPC、D+B或MC承包模式的建設(shè)項目越來越多，本文就以D+B承包模式承攬的建設(shè)項目的核心建設(shè)過程為例來說明核心建設(shè)過程的識別與定義。
從D+B總承包商，即D+B項目動態(tài)聯(lián)盟盟主的角度，盟主企業(yè)完成該類建設(shè)項目的核心建設(shè)過程主要有以下幾項。
1 項目融資、資金管理過程。資金是建筑企業(yè)生存和發(fā)展的瓶頸，沒有資金企業(yè)就不能正常運作，也極大地影響著企業(yè)的工程項目任務(wù)承接。BOT等承包商融資的承包方式以及建設(shè)方對承包商的墊資需求，都要求承包商有較強的融資資金能力。同時，建設(shè)項目資金需求量大及工程結(jié)算款的不及時，建筑企業(yè)工程項目開展的不均衡性，要求承包商建筑企業(yè)具有良好的資金管理能力。融資和資金管理活動的目的就是為企業(yè)開展生產(chǎn)經(jīng)營活動尋求資金、注入資金和調(diào)配資金。因此，企業(yè)的融資和資金管理能力直接影響到生產(chǎn)和經(jīng)營能力，是決定企業(yè)整體競爭力的重要因素。
2 投標(biāo)承攬工程業(yè)務(wù)過程。隨著建筑市場逐步規(guī)范化和市場化，建筑企業(yè)承建的絕大部分工程都是由企業(yè)通過各種信息渠道獲取工程招標(biāo)信息，參加工程投標(biāo)競爭得來的。因此，投標(biāo)承攬工程是爭取獲得工程承包任務(wù)的最主要渠道和競爭行為，是建筑企業(yè)的首要和關(guān)鍵業(yè)務(wù)過程。
3 組建項目動態(tài)聯(lián)盟過程。作為盟主企業(yè)，必須根據(jù)企業(yè)自身情況和建設(shè)項目的要求，選擇合適的盟員伙伴企業(yè)，組建成能夠順利完成整個建設(shè)任務(wù)的項目動態(tài)聯(lián)盟。
4 建設(shè)項目管理過程。建設(shè)項目盟主企業(yè)必須要有必要的經(jīng)驗與能力來進行項目管理，包括項目進度、質(zhì)量、成本、安全等管理工作。同時，也要能夠協(xié)調(diào)、處理各盟員企業(yè)在建設(shè)項目設(shè)計、施工過程中的沖突問題。
5 設(shè)計、施工等建設(shè)項目實施過程。主要是指由建設(shè)項目盟主企業(yè)或盟員企業(yè)完成的各專業(yè)設(shè)計與施工。如建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計，專項設(shè)計等設(shè)計工作，土（石）方工程施工、樁與地基基礎(chǔ)工程施工、砌筑工程施工、混凝土與鋼筋混凝土工程施工、防腐隔熱保溫工程施工等。
6 項目材料采購業(yè)務(wù)過程。對于建筑企業(yè)而言，材料設(shè)備成本約占60%～70%。在工程承包市場中各企業(yè)競相以低價格為競爭手段的今天，如何控制材料設(shè)備成本來降低工程總成本，從而能以較低的成本完成整個建設(shè)項目，是工程采購的首要任務(wù)和發(fā)展方向。因此，建筑企業(yè)應(yīng)給予工程材料采購足夠的重視并逐步將采購培育成企業(yè)的競爭優(yōu)勢。
由于核心業(yè)務(wù)過程被定義為能為顧客帶來價值的過程，所以它并不代表一個組織的全部業(yè)務(wù)過程。如在習(xí)慣上被認(rèn)為非常重要的財務(wù)過程、人力資源管理過程等，因為這些過程實際上是輔助過程，它們必須圍繞核心業(yè)務(wù)過程而設(shè)計。否則，沒有在顧客那里體現(xiàn)價值，再好的人才和再好的財務(wù)狀況也不會持久，因為企業(yè)的全部財富都來源于為顧客創(chuàng)造價值的回報。
（二）核心建設(shè)過程確定的思路
確定與定義企業(yè)核心業(yè)務(wù)過程并沒有普遍通用的方法，但有些思路是值得參考的。比如，觀察企業(yè)組織現(xiàn)在正在干什么的內(nèi)部定義法和從外部觀察明確企業(yè)組織為了滿足顧客需求應(yīng)當(dāng)做什么的外部定義法。這些方法基于的理論基礎(chǔ)仍然是以能否為顧客創(chuàng)造價值作為核心業(yè)務(wù)過程的識別標(biāo)準(zhǔn)。
1 內(nèi)部定義法的思路。對組織的活動進行分析，將活動合并為業(yè)務(wù)過程，對業(yè)務(wù)過程進行分析并選定那些為顧客能夠創(chuàng)造價值的過程作為核心業(yè)務(wù)過程。
2 外部定義法的思路。識別和理解顧客需求，尋找企業(yè)滿足顧客需求的活動和過程，對這些業(yè)務(wù)過程進行分析從而確定哪些是核心過程。
顯然，內(nèi)部定義和外部定義兩個方法協(xié)調(diào)使用將會使我們的核心業(yè)務(wù)過程定義更為清晰，因為從內(nèi)部和外部的不同起點出發(fā)，二者的交點就是最有說服力的結(jié)果。當(dāng)內(nèi)部定義法和外部定義法出現(xiàn)矛盾時，恰恰就是企業(yè)需要反思和重新審視的。
（三）核心建設(shè)過程的描述
確定了核心業(yè)務(wù)過程后，需要對其進行描述，以正確識別過程的價值所在和可能的改進點。對核心業(yè)務(wù)過程的描述可以是文字式的，也可以用過程圖或者其他圖表。Bertelsen和Koskela（2006）提出，一個完整的建造過程存在7個先決條件：建筑設(shè)計、建筑材料與構(gòu)部件、工人、設(shè)備、空間、連接工作和外部條件。SIPOC過程圖常常被使用。
1 供應(yīng)商（Supplier）：向核心建設(shè)過程提供關(guān)鍵信息、材料或其他資源的組織。之所以強調(diào)“關(guān)鍵”，是因為一個企業(yè)的許多建設(shè)業(yè)務(wù)過程都可能會有為數(shù)眾多的供應(yīng)商，但對價值創(chuàng)造起重要作用的只是那些提供關(guān)鍵資源的供應(yīng)商。
2 輸入（Input）：供應(yīng)商提供的資源等。通常會在SIPOC圖中對輸入資源的質(zhì)量、時間等各方面要求予以明確，例如，輸入的某種材料必須滿足的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，輸入的某種信息必須滿足的要素等。
3 過程（Process）：建設(shè)過程。是使資源輸入發(fā)生變化成為建設(shè)產(chǎn)品或服務(wù)輸出的一組建設(shè)活動。建筑企業(yè)所追求的就是通過這個建設(shè)業(yè)務(wù)過程使建設(shè)產(chǎn)品或服務(wù)輸出價值大于資源輸入價值，從而達(dá)到為顧客創(chuàng)造價值的目的。
4 輸出（Output）：建設(shè)過程的結(jié)果輸出，即產(chǎn)品或服務(wù)。通常會在SIPOC圖中對輸出產(chǎn)品或服務(wù)的要求予以明確，例如質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。輸出也可能是多樣的，但分析核心業(yè)務(wù)過程時必須強調(diào)主要輸出甚至有時只選擇一種輸出，判斷依據(jù)就是哪種輸出可以為顧客創(chuàng)造價值。
5 顧客（Customer）：接受產(chǎn)品或服務(wù)輸出的人、組織或下一個建設(shè)業(yè)務(wù)過程，不僅指外部顧客，而且包括內(nèi)部顧客。例如，項目材料采購業(yè)務(wù)過程的顧客就是內(nèi)部施工實施過程，而施工實施過程的外部顧客就是業(yè)主或總承包商。圖-1為一個典型樁基工程施工過程的過程描述SIPOC圖。
二、建筑企業(yè)核心建設(shè)過程的敏捷優(yōu)化目標(biāo)
建筑企業(yè)的敏捷化最終是為了能夠組建（盟主企業(yè)）或參與（盟員企業(yè)）敏捷動態(tài)聯(lián)盟從而實現(xiàn)敏捷競爭。敏捷動態(tài)聯(lián)盟為了快速響應(yīng)市場機遇，以盟主企業(yè)自身的核心能力為基礎(chǔ)，通過選擇外部核心能力伙伴，形成核心能力組合的動態(tài)聯(lián)盟，以快速度、低成本、個性化地實現(xiàn)客戶價值的整個過程。而企業(yè)核心能力就是由各企業(yè)的核心業(yè)務(wù)過程來完成和體現(xiàn)的。核心能力概念回答“能夠做什么”這一基本問題，而核心業(yè)務(wù)過程概念則回答了“應(yīng)該怎么做”這一基本問題。從這一點分析，對于項目敏捷動態(tài)聯(lián)盟的構(gòu)建應(yīng)面向機遇，通過配置核心能力對應(yīng)的核心業(yè)務(wù)過程來組建。從業(yè)務(wù)過程的視角看，項目敏捷動態(tài)聯(lián)盟是業(yè)務(wù)過程的動態(tài)集合體，一個市場機遇需要一個完整的業(yè)務(wù)過程集合體，實現(xiàn)不同機遇的業(yè)務(wù)過程也就不盡相同。然而，有些業(yè)務(wù)（子）過程卻是共同或相似的，如聯(lián)盟組建過程、設(shè)計、施工等過程。因此，建筑企業(yè)的核心建設(shè)過程優(yōu)化目標(biāo)就是為了更好地迎合敏捷動態(tài)聯(lián)盟的敏捷競爭要求。
（一）顧客導(dǎo)向，以提高顧客滿意度
顧客是指接受輸出的人、組織或下一個業(yè)務(wù)過程，以顧客為導(dǎo)向，意味著企業(yè)在判斷過程的績效時，是站在顧客的角度考慮問題。
（二）在敏捷思想指導(dǎo)下，將建設(shè)過程敏捷化
在建設(shè)過程優(yōu)化以提高過程績效的同時，也要更關(guān)注于企業(yè)核心建設(shè)過程對變化多端的外部不確定性的反應(yīng)，提高敏捷應(yīng)變能力。
（三）在精益思想指導(dǎo)下，將建設(shè)過程精益化
精益的思想主要是減少浪費，精簡環(huán)節(jié)，特別是對那些不創(chuàng)造價值的環(huán)節(jié)，予以簡化或消除，這與過程優(yōu)化和過程再造的思想相統(tǒng)一。精益思想的另一個指導(dǎo)原則就是盡力將過程中需要響應(yīng)需求而變化的環(huán)節(jié)延后，即使決策點盡量靠近需要進行決策的地方。精益建設(shè)遵循的是拉動式控制體系，計劃的實施采用最后計劃者體系。因此，建設(shè)過程的實施一定要與最后計劃者體系緊密聯(lián)系，所有的建設(shè)過程實施進度都要按照下一道建設(shè)過程或環(huán)節(jié)需求發(fā)出的指令來確定本建設(shè)過程進度和數(shù)量。
（四）重視信息技術(shù)的應(yīng)用，盡力將建設(shè)過程各環(huán)節(jié)信息化
建設(shè)過程信息化包括在建設(shè)過程中所形成的文檔如設(shè)計圖紙、變更、索賠、質(zhì)量、進度、投資、合同、機械設(shè)備、建筑材料以及供應(yīng)商、分包商和建設(shè)中的技術(shù)創(chuàng)新等信息。建設(shè)過程的信息化，使得建設(shè)過程各個環(huán)節(jié)的工作更加規(guī)范、高效，減少人為因素的控制與影響，同時也能提高建設(shè)過程產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量，提高工作效率，實現(xiàn)項目建設(shè)的敏捷。
（五）堅持“以人為本”原則，創(chuàng)建高效的建設(shè)過程團隊
實現(xiàn)以核心建設(shè)過程為中心的轉(zhuǎn)變，意味著企業(yè)要依靠核心建設(shè)過程團隊來滿足顧客需求，實現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)。團隊目標(biāo)的實現(xiàn)與每一位成員的利益密切相關(guān)，因此要在團隊中充分發(fā)揮每個人的主觀能動性。
三、建筑企業(yè)核心建設(shè)過程的敏捷優(yōu)化措施
對業(yè)務(wù)過程進行優(yōu)化管理的重點在于消除非增值活動、調(diào)整核心建設(shè)過程的活動、使建設(shè)過程更具敏捷性，最終確保為客戶增加價值。
（一）建設(shè)過程虛擬化、信息化
虛擬施工（Virtual Construction），是實際施工過程在計算機上的虛擬實現(xiàn)。它采用虛擬現(xiàn)實和結(jié)構(gòu)仿真等技術(shù)，在高性能計算機等設(shè)備的支持下，在計算機上群組協(xié)同工作，對施工活動中的人、財、物、信息流動過程進行全面的仿真再現(xiàn)，以發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，以便在實際投資、設(shè)計或施工活動之前就采取預(yù)防措施，從而達(dá)到項目的可控性，并降低成本、縮短工期、減少風(fēng)險，增強施工過程中的決策、優(yōu)化與控制能力。在虛擬施工中，重點關(guān)注各建設(shè)過程的交接界面的虛擬，將建設(shè)過程的S（Supplier）、I（Input）、O（Output）及C（Customer）進行準(zhǔn)確描述，明確建設(shè)過程的輸入材料、質(zhì)量技術(shù)要求以及交付成果的質(zhì)量技術(shù)目標(biāo)和相應(yīng)的接收者。
王要武（2008）利用4D CAD技術(shù)（三維立體+時間維）虛擬某高層建筑的可視化環(huán)境施工過程，清晰地顯示各個施工過程在不同時間的流動情況，以及施工過程之間所發(fā)生的空間沖突。針對識別出的空間沖突，工程管理人員通過調(diào)整施工過程的流向或者勞動力效率，可以消除相應(yīng)的空間沖突，提高進度計劃的可執(zhí)行能力。
各建筑企業(yè)應(yīng)將核心建設(shè)過程進行虛擬仿真，在參與動態(tài)聯(lián)盟時，與動態(tài)聯(lián)盟盟主的總建設(shè)項目實施過程進行嵌合，從而明確建設(shè)過程的各類信息。
（二）消除、簡化
消除簡化的重點對象是建設(shè)過程運作中所有沒有必要的非增值作業(yè)活動。那么怎么判斷作業(yè)活動是增值的還是非增值的？如邁克爾·波特所說，顧客愿意付費的就是增值的。我們仔細(xì)分析一些企業(yè)會發(fā)現(xiàn)許多非增值活動，而這些非增值活動往往是由于企業(yè)長期的管理方式、工作習(xí)慣演變而來的。在職能分割的情況下，每人只會對自己的個人和組織績效負(fù)責(zé)，無人看到大量浪費的存在。
按照精益思想的要求，消除浪費是精益思想的第一要素，最終是要節(jié)約成本。在精益生產(chǎn)中，Womack和Jones（1996）定義了七種浪費現(xiàn)象（見表-1），如等待、運輸、存貨等等，而這些浪費情況在建筑業(yè)中也是普遍存在的。低效率和低效益是世界各國的建筑行業(yè)中普遍存在的一個問題。雖然建筑業(yè)的情況要比制造業(yè)復(fù)雜的多，但是對于浪費的情況，在建筑業(yè)和制造業(yè)中卻有類似的體現(xiàn)。
（三）采納末位計劃系統(tǒng)（Last Planner System，LPS）
Ballard和Howell（2003）提出的末位計劃系統(tǒng)（LastPlanner System，LPS）是精益生產(chǎn)（Lean Production）重要思想原則之一。精益建造將建筑施工看成一個復(fù)雜動態(tài)的過程，強調(diào)權(quán)力下放，計劃應(yīng)基于現(xiàn)場條件制定，并且計劃周期以短為宜。在這種計劃系統(tǒng)內(nèi)下一周期（通常為一周）工作所需資源計劃由工作流末位人員（通常是現(xiàn)場管理人員如工長、班組長等）制定，計劃自下而上匯總。LPS的另一種思想就是自后而前的計劃，每一道施工工序都要嚴(yán)格按照后一道工序所需的工作量與計劃向前一道工序提出要求，包括施工人員、機械設(shè)備、施工材料等。這是一種逆向流程的方法，可以避免不必要的浪費。
LPS不僅適應(yīng)于施工現(xiàn)場某一施工過程內(nèi)部的計劃及執(zhí)行，也適應(yīng)于承包商乃至總承包商在制定了總計劃之后所制定短期計劃。這種短期計劃應(yīng)該是從下往上、自后而前的一種計劃系統(tǒng)，必須從施工現(xiàn)場、操作第一線的工作人員開始，從最后一道工序開始制定，上一級計劃根據(jù)下一級計劃、前面的計劃要根據(jù)后序的計劃來制定和調(diào)整。
（四）應(yīng)用延遲策略（Postponement）
延遲策略就是企業(yè)將制造、組裝、包裝、商標(biāo)或其他增值活動推遲至接到客戶訂單后才立即進行。一旦接到客戶訂單，企業(yè)要以最快的速度完成產(chǎn)品的差異化過程與交付過程，以不變應(yīng)萬變，從而縮短產(chǎn)品的交貨提前期，并降低供應(yīng)鏈運作的不確定性，提高企業(yè)競爭能力。延遲策略是實施面向大規(guī)模定制（Mass Customization，MC）供應(yīng)鏈的主要手段。MC是以大批量的生產(chǎn)效率滿足不同客戶個性化需求的生產(chǎn)模式。
在建筑施工過程中，應(yīng)用延遲策略基本思想是：將每一建筑施工過程的工作活動分為通用化階段與差異化階段，建筑施工過程事先只完成中間產(chǎn)品或可模塊化的構(gòu)、部件施工，盡可能延遲構(gòu)、部件差異化的工作，待下一道工序建筑施工過程或最終的業(yè)主需求對構(gòu)、部件外觀、功能、技術(shù)、質(zhì)量和數(shù)量等具體要求確定后才完成構(gòu)、部件的差異化工作（參見圖-2）。在實施延遲策略時，存在一個顧客定單分離點（Customer Order Decoupling Point，CODP），即差異化分離點，差異化分離點的確定以及延遲時間是十分關(guān)鍵的，它影響著構(gòu)、部件供應(yīng)結(jié)構(gòu)、施工過程、時間和成本及對后序施工過程的響應(yīng)速度。
在建筑構(gòu)部件供應(yīng)的建設(shè)過程中可以應(yīng)用延時策略，如門窗制作安裝、預(yù)制混凝土構(gòu)件的制作安裝等。在商品混凝土的供應(yīng)過程中，可以將客戶的特殊需求，如添加制劑等工作盡量延遲到客戶確定訂單甚至施工現(xiàn)場即時需求量。如劉曙（2008）介紹了在CCTV主樓懸臂部分延遲構(gòu)件安裝方法，建筑施工中采用了結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)，以確定延遲構(gòu)件加固部分的安裝和拆除時間。
