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公共建筑论文

时间:2022-04-03 06:17:25

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公共建筑论文

公共建筑论文:公共建筑节能改造的设计分析

摘要:公共建筑的节能改造是目前供热领域的热点,也是国家大力倡导的一个方向。以往的公共建筑节能改造更多的停留在诸如建筑结构、保温材料这类建筑本体技术上,本文旨在探索一个新的思路,通过对公共建筑的二次管网进行改造,满足不同建筑的个性化供热需求,实现节能。文中先根据建筑特点,提出节能方案,分析节能空间并根据实际现场进行了数据分析,对于类似项目具有一定的指导作用。

关键词:公共建筑;节能;电动调节阀;PLC

1引言

公共建筑的节能改造是目前供热领域的热点,也是国家大力倡导的一个方向,甚至出台不少关于公共建筑能耗指标、公共建筑节能评估办法、以及公共建筑用能管理的文件、办法甚至国家标准。但这些更多的停留在诸如建筑结构、保温材料这类建筑本体节能技术和诸如能耗指标、评估办法等管理方式上。在我国北方,对于公共建筑,还有个很大的能源消耗是集中供热期间的热能消耗,降低热能消耗具有十分重要的意义。相比较于住宅,公共建筑有其自身特点,如何根据公共建筑的特点,设计一套适合于公共建筑的节能方案,是目前供热领域大家都在积极思索的问题。重庆市伟岸测器制造股份有限公司在2014年通过市场公开招标一举夺得某单位2014年既有建筑供热计量及节能改造工程(2标段)的承建项目,该项目涉及该单位9个换热站95栋公建群,其中包括行政办公楼47栋,职工食堂5个,车库9个,服务性设施7栋,医院3所,学校2所,商务酒店和宿舍大楼22栋,涉及供热面积89万平方米左右。从业主方的招标书可以看到,项目的目的非常明确,就是通过对公共建筑的二次管网改造实现节能。本项目涉及到的公共建筑群种类比较多,基本涵盖了常见的各种公共建筑类型。而通过现场考察,这些公共建筑群相对还比较集中,非常适合进行节能改造,改造后的成果对于其它类似项目也具有非常典型的示范效应。

2节能改造方案

2.1目标建筑特点

(1)上述所有公建群内的工作人员作息时间固定,大多数建筑白天有人员,夜间无人,采暖需求集中在工作日的白天上班时段,而节假日或工作日的下班时段,无需正常供热;(2)即使上述公建群内存在着个别值班人员,为了一两个人员取暖,而让整个公建楼栋正常供热,形成了事实上的严重热源浪费现象。此外,这些人员的供暖可以通过辅助设备解决;(3)公建和民建往往共用一根供暖管线,而在作息时间上,正好存在供热时间上的互补现象,如果合理应用,可以更高效率的利用管网和热源。

2.2节能方案

在每个公建楼栋二次网回水管道上加装电动调节阀调节楼栋二次网流量;在公建楼栋二次网给水管道上加装球阀、过滤器、热量表对流量、热量进行计量;;在公建楼栋不同的楼层和房间安装GPRS温度采集器,收集来自不同采集点的温度信息。上述所有数据进入安装在楼栋管道井内的就地PLC控制器。通过就地PLC控制器,按分时段和室外温度补偿等控制模式进行适时控制,提供不同的供热需求,达到公共建筑的节能效果。同时,通过GPRS无线通信方式,将PLC控制器各种现场参数上传到监控中心,实现数据交换和各种控制模式的切换,从而形成就地和远程的联动机制。

2.3节能原理

根据上述公建楼栋的功能和作息时间,通过安装在各公建楼栋热力入口处上的电动调节阀以及PLC控制器,按公建不同功能性质的作息时间段进行就地和远程的适时控制。通过改变电动调节阀在不同时段的开度值,控制供热流量的大小,改变供回水温度来到达节能效果。同时在保证二网回水压力值恒定的条件下,控制好合理的循环压差,确保公建楼栋在最不利点上不会形成气阻,而影响公建的供热效果。在对各公建楼栋进行分时段供热的情况下,随着温度调节阀开度的降低,二次网水循环量也会减少,循环泵用电量随之下降,从而实现节能。

2.4节能测算

(1)理想节能率的预算以供暖时间180天,作息时间上午10:00上班,下午19:00下班为例。在休息时段、周末日和节假日节能供热。考虑到温度的滞后反应,提前4小时正常供热,提前2小时节能供热。即温度调节阀在白天作息时间上午6:00至下午18:00时间段,将阀位开度开至100%进行正常供热,而在下午18:00至第二天早晨6:00时间段将阀位开度开至30%左右,保证管道不被冻裂的情况下进行供热。则可节能时间计算如下:①周末可节能时间为:180×2/7=51(天)②夜间可节能时间为:180×5/7×1/2=62(天)③国家法定节日时间为:3天(春节)+1天(元旦节)+1天(清明节)=5天故可利用总节能时间为:a+b+c=51+62+5=116(天)④在理想的节能状态下,假设调节阀开启度为30%,则理想的节能率=总节能时间/总采暖时间×节能状态阀关度x修正系数116/180×(1-30%)x50%=22%备注:修正系数是考虑到阀门开度降低后,回温会降低。同时,调节阀开度与流量的关系也非线性关系。以热费成本10元/平方计算,每年每平方米可以节约资金=10×22%=2.2(元)(2)影响因素①在节能状态下调节阀的关闭度可任意调节,在不同的时间段内,可以根据实际的天气情况设置不同的开启度,即实际节能率还有上升空间。②供热昼夜不均衡对节能率的影响,夜间温度低于白天,所以从整体分析,白天的供热量相对于夜间要少,所以在夜间节能,相同的舒适度下,夜间的能耗要高于白天,也会使实际节能率有所上升。③回水温度对节能率的影响,以上计算中主要从时间段节能上分析,事实上,进入节能状态后,回水温度要比正常供热低,所以会使节能率有所下降。

3投资与收益

励行节约,实现企业利润最大化,现代经营管理学告诉我们:“节约就是获利”,节约的重点“应放在企业最大的支出项上”,因为这样的节约能使利益最大化。供热公司是以买卖热能为赢利方式的企业,热能支出是最大的支出项。所以,要实现利润最大化,就应在节约热能上下功夫。以面积为9507平方米公建为例,供热入口管径为125mm,如果使用了电动调节阀,年节能费用为:9507×2.2=20915元,单套二次网节能调节系统成本约为85000元,每年运营成本约为1000元,5年左右即可回收成本。

4实际测试

为了证实在热计量改造后,是否能够按照我们理想中的节能率来到达节能效果,我们在实施改造后,将95个公建群中,抽取了其中带固定作息时间性质,并且具有一对一独立控制的24个公建建筑群,分别按三个批次用分时段控制的方式进行测试,根据办公室建筑用热特点,考虑建筑物热惰性引起的时间延迟,预先设定调节阀的启闭时间,在上班10:00前,提前4个小时(即早晨6:00)将调节阀阀位开度从30%开至到100%,此阀位开度将延续至下午18:00(时间段为白天12小时),此时间段耗热量我们把它作为白天12小时的耗热时间,即白天的热累积量。因温度变化有较大的滞后现象,在下班19:00前,提前一个小时(即下午18:00)将调节阀阀位开度从100%降至到30%,此阀位开度将延续至第二天凌晨6:00(时间段为夜间12小时),此时间段耗热量我们把它作为夜间12小时的耗热时间,即夜间的热累积量。两个时间段热量之差粗略计算为当天节约的热量。同时,两个时间段产生的瞬时流量差,即为当天节电量换算依据。

5认识与分析

公共建筑供热节能装置主要针对整个楼栋的控制,适用于用热时间较集中,作息时间较固定,分时段控制性较强的公共建筑,例如:办公楼、学校、体育馆和商场等大型公共建筑,这类建筑能耗大,同时这类建筑使用性能与住宅不同,一般在晚上无人使用,只需保证管道不结冻,即保证值班供暖温度(一般为5-8度)即可。节能阀通过加装自控装置实现楼栋入口的流量调节,实现分时段供热模式,可大大降低能耗。在上述公建群节能改造的同时,必须同时对各公建对应的换热站循环系统和补水系统进行变频改造,因为在各公建进行分时段调节的同时,系统的流量、压力将发生不同程度的改变,为保证正常的二网压差循环和定压补水,使其在系统最不利点得到正常水循环,而不被形成气阻,影响供热,浪费能源,建议对二网系统采用自动变频运行。很多公建和民建供暖管道都使用同一根管线,而供暖高峰期的时间正好相反,即白天与晚上供暖需求正好形成互补,建议对上述进入民建分支的入口管线也安装相应的电动调节阀,这样对整个供暖系统水力平衡起到了更好的互补作用。由于安装温控阀的位置多为管沟和新建的热井,而这些安装的条件是地方狭窄,空气潮湿,为了更好的适应公建节能项目的推进工作,建议将调节阀的物理尺寸尽量变小,还要同时提高调节阀的防护等级。由于PLC与上位机的通信,通常采用GPRS进行无线通信,而这种方式往往受到当地的通信基站信号的强弱、设备安装的位置和气候的影响,而无法使数据和各种控制指令进行及时收集和实时调整,建议改变通信方式。因公共建筑大楼都敷设了光纤和电话线路,只要通过一定的方式转换就能很好的解决通信问题,从而使数据和控制指令能够及时的给予显示和响应,可大大提高系统的可靠性和系统的稳定性。

6结束语

通过实际运行数据对比,二次网节能改造方案实施后,节约热能15%,节能效果明显。二次网节能自动化控制系统的实现和应用,提高了供热系统的自动化操作水平,深入了智能热网的智能化层级,显现了较好的节能效果,经济效益明显,推广意义深远。

作者:曹鹏 蒋济友 单位:重庆市伟岸测器制造股份有限公司

公共建筑论文:公共建筑电气工程关键节点验收探讨

伴随着我国经济与科技水平的飞速发展,建筑业也随之蓬勃发展,现代化建筑越来越多,建筑中电气工程的应用越来越广泛。科学合理的设计、施工和管理,才能充分发挥该设施的功能。本文首先详细介绍了公共建筑电气工程中常见的问题,其次深入分析了关键节点验收的程序及各个阶段中主要开展的主要工作,以供有关人士参考。

一、引言

作为建筑工程中一个较为重要的分项工程,公共建筑电气工程也随着现代科技的不断发展与建筑智能化水平的提高的而不断进步,建筑相关的功能越来越功能化与智能化,故公共建筑电气工程的要求也随之提高,其质量水平对整个建筑工程的使用价值影响越来越大,直接关系着整体的使用功能与安全运行。因而,本文重点介绍电气工程管理过程中经常存在的技术问题以及相应的预防措施,加强建筑电气工程强制条文与验收规范的学习,做好关键节点的验收工作,进而提高整个工程的质量,将潜在的安全隐患及时消除。

二、公共建筑电气工程质量中常见的问题及验收要求

公共建筑电气工程的质量涵盖了多个方面的内容,其在整个电气的相关施工过程中均能体现出。总而言之,安全性、可靠性、经济性、实用性和环保为建筑电气工程质量追求的最高目标。本着以人为本的思想,从安全可靠的角度,就规范中强制性条文进行梳理,电气工程质量主要问题可以分为以下几个方面:

1.变压器安装的接地质量问题;

2.电动机、电加热装置及电动执行机构的接地或接零质量问题;

3.发电机馈电线路相序质量问题;

4.不间断电源输出端接地质量问题;

5.母线及电缆桥架的金属部分接地或者接零问题;

6.大型灯具预埋件及接地或接零质量问题;

7.插座相序与接地问题;

8.与防雷相关的质量问题(接闪器、防雷带/网、引下线、接地断接卡、接地体的安装,接地电阻值测试)等。这些问题中,都对人的安全、设备的安全和建筑物的安全有着极大的影响,大部分都是由于违反了操作规程,对建筑电气工程的相关强制性条文理解和认识不够而造成的。在《建设工程质量管理条例》实施过后,为了补充与完善相关条款,从高标准的技术方面着手制定的关于电气工程设计、施工质量验收的相关标准和条例,具备一定的法律约束力。其在指导工程建设的过程中具有重要意义,工程质量关于广大人民群众的生命财产安全、健康、环保等一系列公众利益,参与工程活动的各方要严格执行标准和条例,作为指导设计、施工、验收的依据,接受行政部门的监督管理。若不严格按照条文执行,可能会引发严重的安全隐患或者安全事故,其中安全隐患会有较大的概率发展为事故;同一种原因,会造成更严重的后果;建筑的各个使用功能都受到相关影响。电气工程中常见的质量问题,需依据相关规范加强施工过程质量验收,针对常见质量问题,需要满足一下要求;

1.变压器的中性点与接地装置干线直接连接,接地装置的接地电阻值,必须符合设计要求;

2.电动机、电加热装置及电动执行机构的可接近裸露导必须接地或接零;

3.发电机馈电线路连接后,两端相序必须与原供电系统的相序一致;

4.不间断电源输出端的中性线,必须与由接地装置引来的接地干线相连接,做重复接地;

5.母线及电缆桥架的金属部分必须接地或者接零可靠,且不能作为接地或者接线的接地导体;

6.大型灯具的安装应做过载试验,当安装高度低于2.4m时,可接近裸露导体必须接地或接零可靠;

7.插座接线相序需一致,接地或接零在插座间不串联连接;8.测试接地装置的电阻值必须符合设计要求。

三、关键节点验收

施工质量控制的关键为过程验收,关键节点验收是对现阶段对工程中存在的高风险性的环节,为确保过程质量和安全进行条件验收,对于不符合验收条件的不能进行验收,未通过验收不得进行下一道工序,一般验收的主要程序为:

1.申请报告当工程具备验收条件时,承包人即可向监理人报送申请报告。

2.过程验收监理人收到承包人按要求提交的节点验收申请报告后,应审查申请报告的各项内容,并按不同情况进行处理。

3.单位工程验收发包人根据合同进度计划安排,在全部工程竣工前需要使用已经竣工的单位工程时,或承包人提出经发包人同意时,可进行单位工程验收。验收合格后,由监理人向承包人出具经发包人签认的单位工程验收证书。虽然公共建筑电气工程的风险性比较小,但并不能因此而忽视其质量安全的重要性。建筑电气工程是依附建筑的存在而存在的,在建筑的使用功能不断应用的过程中,其与人们的关系越来越密切,人们与其接触的机会越来越多。从消防单位最新的公布的数据来看,火灾事故中电气火灾所占的比例最大,并且逐年递增。最近十年过程中,30%以上的火灾灾害都是属于电气火灾,其在重大火灾中的比重更加惊人,其背后隐藏的一些问题值得我们思考。因而,我们必须要加强公共建筑电气工程的关键节点验收工作。一般而言,电气工程的施工主要分为三个阶段:施工准备阶段、施工阶段、验收阶段。围绕工料机法环、质量控制、安全控制、竣工验收等方面的因素,依据电气工程的相关强制性条文,做好公共建筑电气工程的关键节点验收工作主要为:

1.施工准备阶段。主要从两方面着手,技术方面与人员方面。技术方面包括的内容:熟悉图纸,理解设计意图,熟悉规范,根据施工工艺、材料种类、施工机械、施工方法和现场环境编制专项施工方案。人员方面包括内容:对施工人员进行三级教育,对施工人员进行专业的图纸和技术交底,开展技能培训,组织相关教育、学习活动,组织消防演练,培养施工人员的责任心和质量意识,提高专业技能和对风险的识别、处置能力。特殊工种必须持证上岗。管理人员要具备相关的专业素养和综合管理能力,严格地做好电气工程涉及的各个方面的管理工作,掌握和熟悉工程所需的各项物资。

2.施工阶段。主要是进行动态控制,加强对施工过程的质量和安全管理,从工艺、材料、机具、方法和环境等方面做好严格要求和控制,合理安排工序,加强与相关专业的配合,严格按照施工组织设计(方案)、设计图纸与施工质量验收规范进行施工。电气工程施工关键节点(内容)主要为:主体的预埋部分、基础预埋部分、主体的安装部分(包括发电机的安装、高低压配电柜的安装、桥架的制作安装、配电箱/柜/屏的安装、防雷系统的安装、设备等电位的连接、灯具和插座的安装、应急照明系统的安装)、设备的调试及试运行阶段。结合施工的实际,开展自检、互检和专项检查,加强电气工程的过程控制,及时进行材料检测(未经检测合格的材料不允许用到工程上)、对重要设备/元器件进行妥善的保管和使用、及时组织隐蔽验收(必须坚持验收通过才进行下一道工序;验收未通过,整改复验通过后才能进行下一道工序),控制好每一道关键部位的质量,进而有效提升整体工程的质量水平。

3.验收阶段。首先,在调试完成后,根据设计要求,结合施工图纸,参照电气设备的说明书,对电气系统的各个功能逐一核实,进而确保达到相关的使用功能要求,及时发现和处理系统中存在的各类安全隐患,达到设计、规范和使用要求,杜绝相关的电气事故。其次,要注重竣工资料的归纳与整理,电气工程资料中,材料及设备检测检验报告、产品合格证、出厂证明;施工过程验收资料、设计变更单和竣工图等,这些资料要及时进行分类存档。为后期的维修提供指导参考,对于残缺的资料必须要在规定时间内补齐,否则将影响验收。

四、结语

作为实现建筑工程使用功能的重要组成部分,公共建筑电气工程与人们的生活的密切相关,其质量关乎建筑的安全性能,并且还直接影响到了人们的日常工作与学习。验收过程中应当始终从严把关,把“质量第一、安全第一”理念贯彻执行。根据各个工程的特点,对系统中每一个环节都采取有效措施,建立并健全相应的监督管理体系,确保电气工程安全可靠的运行,为建筑的建设和使用增值!

作者:李智愿 单位:深圳市洪涛装饰股份有限公司

公共建筑论文:小型公共建筑节能设计实践

摘要:

结合绿色建筑理念,介绍了小型公共建筑节能设计的原则,从选址规划、围护结构、自然通风、空调系统等方面,阐述了夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法,旨在为人们创造出健康舒适的生活环境。

关键词:绿色建筑,节能设计,夏热冬冷地区

0引言

绿色建筑设计强调“人与自然的和谐发展”,要求统筹兼顾建筑的能源节约、资源节约、回归自然和环境保护,创造出舒适和健康的生活环境,同步实现建筑的经济效益、社会效益和环境效益。文章将基于绿色建筑理念,阐述建筑节能设计的原则,并深入研讨夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法。1基于绿色建筑理念小型公共建筑节能设计的原则在夏热冬冷的地区,小型公共建筑的节能设计,要考虑整体设计的协调,坚持建筑设计的生态性原则,旨在为人们创造健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念,在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计,必须坚持以下几个方面的原则。

1.1整体协调原则

节能设计并非单方面的建筑功能实现,譬如建筑夏季充分利用了自然通风,但在冬季时,建筑围护结构不能够有效保暖保温,是不能称之为严格意义的建筑节能。换句话说,建筑的节能设计,并非简单地安装几块太阳能光伏玻璃。笔者认为,建筑的节能设计,要综合考虑气候、材料、地理、能源分布等因素,我们秉持整体协调的原则,重视建筑整体能耗的热工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等,因地制宜地完成建筑节能设计方案。

1.2生态性原则

节能型的建筑尊重自然的生态规律,模仿自然界生态系统的动态平衡特征,在适应自然条件的情况下,尽可能减少能源的损耗和提高资源的利用效率,类似于太阳能、风能、生物能等,都是不可多得的可再生自然资源,这些资源的充分利用,建筑的节能效果将事半功倍。除此之外,建筑围护结构的热工性能提高,以求减少冬季的热量损失和增强夏季的通风效果,尤其在夏热冬冷的地区,可构建出和谐的生态环境。

1.3全寿命周期原则

建筑从建设伊始,到落成投入使用,无不在消耗各种能源,适时能源的节约与否,以及危害环境与否,都表现出建筑的节能成效。因此,建筑的节能设计,要考虑全寿命周期原则,将其作为建筑节能设计的索引,在建设阶段,尽可能减少对环境的负面影响,以及创造建筑舒适健康的环境;在落成后,为人们所提供的环境,是健康舒适和低耗无害的环境,比方说围护结构的保温和隔热,再如借助地热能进行冬季取暖和夏季降温;在建筑拆除时,对环境的危害影响可降至最低状态。

2夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法

遵循以上建筑节能设计的原则,在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作,从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等方面入手,指导完成建筑的节能设计。基于相关的设计经验,笔者归纳了以下几方面的设计建议。

2.1选址规划设计

关于建筑的选址规划,需要综合考虑地形地貌、城市道路、自然环境等因素,权衡各方因素的利弊,有关策略可从以下三个方面分析:首先是建筑物与建筑物之间距离的控制,要保证冬季时阳光被障碍物遮挡,增加冬季的日照量和日照时间,但不能够一味考虑冬季日照保证,否则在夏季时也会因为得热过快,而增加空调系统的冷负荷;其次是冬季尽量避开冷气流的影响,可通过挡风墙体的设计,以及以绿色植物作为避风屏障;最后是避免室内风速太大,影响室内舒适度,可在建筑物周围布置葫芦柱外墙,形成建筑的安全保护结构。以上的选址规划设计,是建筑节能设计容易忽略的宏观因素,笔者认为选址规划是建筑节能设计的前提,只有在保证建筑布局优化的情况下,才能够充分利用各种自然条件,形成有利于节能的建筑环境。

2.2围护结构节能设计

首先是建筑的外墙设计,选材时要逐渐摒弃烧结实心粘土砖土,这些类型的材料需消耗土地资源,在烧结时会产生污染性气体,属于能源利用效率低级的材料,因此外墙材料的选择,可尝试性利用新型环保材料,譬如蒸汽加气混凝土砌块,这种材料保温隔热和防火性能俱佳,可有效降低建筑的围护结构热传系数。其次是地面的防潮隔热设计,综合室内的温度、湿度和风速,在夏热冬冷地区,降雨量大,常有地面返潮现象出现,使得建筑内部的湿度比较大,并伴随出现结露和发霉,在此笔者建议在进行地面设计时,可依次铺设薄膜返潮层、发泡水泥绝热保温层、水泥砂浆防潮层和混凝土回填层,减少湿度因素对建筑地面寿命的影响。再次是屋顶的设计,屋顶绿化是最为常见,也是最为有效的节能设计方法,在进行屋顶绿化设计时,需要考虑建筑屋顶结构的特征,在掌握屋顶热传系数的情况下,将种植屋面技术尽量简单化。值得一提的是,屋顶绿化设计必须做好结构的防渗处理,所选择的屋顶植物,尽量倾向于本土和成活率比较高的植物,使得建筑与周围环境舒适协调。

2.3自然通风节能设计

自然通风环境的营造,目的是改善室内的热环境,其关键在于窗户设计、遮阳设计和热压通风系统设计。小型公共建筑的窗户,可选用双层中空玻璃,其气密性为四级,而遮阳设计也是自然通风的关键,在设计时应紧扣气象参数的数据,选用活动型的百叶外遮阳技术,在夏季时遮挡强烈日照光线,减少空调的制冷负荷,同时灵活引入自然风;在冬季时关闭百叶窗,减少建筑内外部的换气频率,避免建筑散热过快。至于建筑的热压通风系统设计,常见设计手法是增加建筑的面积和调节屋顶的结构形式,譬如某建筑的屋顶结构与楼梯间互相贯通,形成仿若风貌的结构形体,并在东西两侧的外墙上,设计了调控型的百叶窗,既可排除污浊热空气,也能够吸入室外新鲜冷空气。这种楼梯间的热压通风设计方法,尤为适合夏热冬冷的地区,夏季可将余热带出室外,冬季时则有效保证围护结构的整体问题,避免冷空气对建筑内部能源的消耗性影响。

2.4空调系统节能设计

空调系统是现代建筑的功能型部件,系统本身处于不断耗能状态,以换取相对舒适的室内环境。关于空调系统的节能设计,目的是控制系统能源损耗速度过快,并且充分利用系统的资源。笔者建议在选用空调系统时,应该结合建筑的冷负荷情况而定,同时需要兼顾当地的气候特征,譬如某建筑濒临湖泊,湖水容积很大,在夏季时相当于一个天然冷库,可以通过自然通风的方法,将冷热源引入建筑的内部,同时湖泊所产生的水蒸气,提高了自然通风的冷却效果;冬季时湖泊具有蓄热功能,可利用湖水源作为热泵空调系统的冷热源,发挥湖泊的蓄热作用。由此可见,空调系统的节能设计,讲究因地制宜地设计理念,当然在硬件配置方面必须质量达标,尽量选用质量优越的系统部件,譬如空调主机制冷量至少为60kW,选用半封闭螺杆式压缩机的COP值不低于4.5。

3结语

在夏热冬冷的地区,小型公共建筑的节能设计,主要考虑整体设计的协调,坚持建筑设计的生态性原则,旨在为人们创造出健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念,在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计,必须坚持“整体协调原则”“生态性原则”“全寿命周期原则”,遵循节能设计的原则,在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作,从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等等方面入手,指导完成建筑的节能设计。

作者:党宏伟 单位:西安市建筑设计研究院

公共建筑论文:公共建筑节能经济激励思路

我国的建筑节能从提出距今有二十多年的时间,实践证明,强制性的建筑节能政策,难以调动各节能主体的积极性,从而导致隐形的、附加的浪费。而经济激励政策由于具有自愿性、鼓励性等特点,能有效地推进建筑节能。当前,我国在建筑节能领域的经济激励政策还不完善,不利于建筑节能工作的开展。公共建筑相对居住建筑而言,更具有示范效应和社会影响力,同时,公共建筑产权结构较单一,节能潜力巨大,节能组织实施起来相对容易,单独将公共建筑作为研究对象,提出合理的经济激励政策,将有效推进建筑节能工作的开展。

一、公共建筑节能领域的市场失灵现象

公共建筑节能领域内的市场失灵主要由两个因素形成,一是建筑节能具有外部性;二是建筑节能领域内各主体之间的信息不对称。福利经济学认为,当生产者从事一种影响他人福利,而对这种影响既不付报酬又得不到报酬的经济活动时,就产生了外部性。〔1〕外部性会导致市场资源配置低效或无效的情况,也就是市场失灵。公共建筑节能领域具有正外部性,这种正外部性导致公共建筑节能供给量不足或者能效不高,在完全市场机制的作用下,自由资源配置带来的私人生产活动水平没达到社会要求的水平,无法实现帕累托最优状态。要解决这个问题,经济学家科斯认为可以通过私人协商和产权的界定来实现,而事实上,由于享受建筑节能所带来的外部收益的个体太多,谈判方式、交易成本等都会影响资源配置,这两种方式的具体操作性都不太现实。这时必须通过政府的经济激励政策,引导和约束开发商及业主的行为,平衡市场配置资源的不均衡性,让各主体在利己和利他的双重动机驱使下,共同实现个人和社会目标。这类似于经济学家庇古所提出的庇古津贴方案,通过补贴促进生产者进一步从事具有外部性的经济活动,从而提高整个社会的福利水平。公共建筑节能领域内信息不对称的市场失灵主要体现在三个方面:一是节能建筑的品质无法从外观直接体现,消费者无法真正了解产品的性能,消费者的能效购买量总是在寻求一个最高的性价比,而不是随着价格的减少而增加或者随着价格的增加而减少。当产品价格和建筑能效的比值在某一特定价格下达到最大时,价格再下降或上升,性价比都将随之下降,存在帕累托改进的余地,这导致高品质的节能建筑无法占有市场;二是节能建筑新产品、新技术、新理念等因为信息不对称,无法顺畅地在使用者和设计者之间传递,导致新技术和产品的应用滞后,节能产业难以快速形成。三是政府对建筑节能市场被监管方的信息掌握不全,部分建筑节能产品供应商缺乏职业道德提供虚假建筑能效信息,市场上以次充好的情况时有发生,而且政府无法全面掌握建筑节能市场的真实反馈信息,也将影响政策的制定和实施。理论上讲,解决信息不对称问题可以通过信息持有者将有效信息公开,实现完全共享,或者加强信息需求方的信息辨别能力,通过第三方机构强行实现生产者和消费者之间的信息沟通等,但这些方式都需要一定的成本投入,依靠市场难以自发地实现。所以,客观上来说,政府必须通过积极的经济政策介入解决建筑节能领域内的信息不对称问题。

二、我国公共建筑节能经济激励政策存在的问题

我国自1986年开展建筑节能工作以来,逐步建立包括法律、法规、规范性文件以及技术标准等政策体系,有力推动了公共建筑节能的发展,总体看,强制性干预多于经济激励,存在以下问题:

1.公共建筑节能经济激励政策形式单一

在公共建筑节能领域内,我国的经济激励政策主要采用的是财政补贴的方式,而税收优惠和贴息贷款使用较少,贴息贷款目前只用于公共建筑监管体系建设的示范试点工程中,经济激励的方式比较单一。〔2〕财政资金可以补贴投资者、生产者或者消费者,我国当前主要采用的是补贴投资者,投资补贴有利于建设监管体系,但对体系建成后的节能运行管理激励作用不明显。我国没有建立专门的节能基金,也没有征收相应的能源税,资金主要来源于政府财政拨款,渠道单一,这种激励方式对政府预算是一种很大的消耗,不是公共建筑节能的长久之策。此外,我国公共建筑节能的经济激励政策大部分是近几年才建立的,大多停留在宏观的法律法规层面,可操作性不强。

2.公共建筑节能经济激励政策缺乏层次

公共建筑节能涉及的主体包括中央和地方政府、房地产开发商、设计施工单位、业主、物业管理公司、节能服务公司,材料与设备供应厂商及科研机构等,各主体所处的层次不同,直接或间接地从节能建筑中获取的利益不同,有效的激励应该是针对不同的主体,从各自的利益出发设计激励内容,但当前的激励政策主要是由中央层面出发的,地方性的经济激励政策很少,以公共建筑的节能改造为例,中央对大型公共建筑的节能改造示范有专项的资金支持,全国只有山西和内蒙等少部分省市出台了配套资金的比例,大部分省市配套不足或者完全靠中央财政推动,由于缺乏地方的多层次激励,无法形成将高层的微小政策变动向下逐步放大的“蝴蝶效应”,公共建筑节能改造发展非常缓慢。而且建筑节能市场发展初期、中期和成熟期,应根据各自的阶段特点实施相应的经济激励政策。在市场发展初期,主要以惩罚和限制性政策为主,以保证市场向着高一级过渡。随着节能交易市场的发展,激励政策应成为主导,当市场达到成熟后,政府对主体的激励要逐渐弱化,发挥市场对节能产品和技术的资源配置作用,目前我国的激励政策从时间和空间轴的角度考量还不够。

3.公共建筑节能激励政策正负力度不够

公共建筑节能领域的激励政策既包括正向激励,如财政补贴、税收减免、价格优惠、贴息贷款等,也包括负向激励,如强制性干预、排污费征收、能源税等。在我国由于资金缺口比较大,正向激励不够,以公共建筑的节能改造为例,我国对所有既有建筑的节能改造每年的财政补贴为40亿人民币左右,分摊到大型公共建筑节能改造的财政补贴只有2.6亿左右,这对庞大的既有公共建筑面积来说,激励力度很小,无法调动业主的积极性。同时,我国对公共建筑节能的限制性政策也比较缺乏。如2008年颁布的《公共机构节能条例》要求公共机构对能源实行计量、监测和报告制度,但是对具体的节能目标没有要求;公共机构的能耗超出定额的,要向本级人民政府机关事务管理机构作出说明,但具体限制性措施没有,导致公共建筑机构推进节能的积极性不强。特别是政府机关办公建筑,由于此类公共建筑为政府全额拨款,能源费用不与部门利益关联,超额用能几乎没有限制性政策约束,不利于公共建筑节能的推行。

4.公共建筑节能激励政策配套措施不全

经济激励政策的执行有赖于建筑节能服务市场、能源价格机制、能源评估审计体系等配套措施的健全,而目前我国的这些配套措施都还不够完善。公共建筑领域内的超额用电定价机制尚未形成,峰谷用电差价不明显,能源超定额加价制度进展缓慢。同时,能源审计没有严格执行,建筑节能量的评估体系还不完善,在具体的节能改造案例中,节能服务公司和公共建筑业主在最终节能量的评估上存在分歧,节能服务公司利益无法得到有效保证,从而发展缓慢。发达国家节能经济激励政策的推行都依赖于节能服务市场的发展,而我国公共建筑节能服务市场还尚未形成,这极大地阻碍了既有经济激励政策的推行。

三、公共建筑节能主要经济激励政策建议

经济激励政策的设计原则是将个体行为活动的外部影响核算到经济成本中,政府运用经济手段调整公共建筑节能各主体的利益关系,奖励正外部性活动,限制负外部性行为,把公共建筑节能主体的短期个体利益和全社会的共同长期利益结合起来,政策的核心理念是赋予公共建筑节能主体自主选择最优成本实现最高能效的消费行为。

1.确立不同层次的激励目标和对象

我国建筑节能工作起步较晚,公共建筑节能更是在2005年后才有相应的法规,公众对公共建筑节能的认识还不到位。因此,提高公众意识应作为公共建筑节能的短期激励目标,努力把潜在的公共建筑节能需要转化为现实的节能需求;长期的激励目标是,在大量释放的节能需求基础上,建立公共建筑节能服务体系,培育和规范节能市场,通过税收、补贴、贷款等经济激励手段,激励各节能主体开展节能改造,推动公共建筑节能长效机制的建立。在公共建筑节能领域,每一种激励政策都应有具体的激励对象,在设计激励政策的时候,应根据公共建筑各主体的经济行为特征,制定相应的激励政策内容,形成政策合力,实现激励相容。激励政策应该包括中央政府对地方政府的激励,地方政府对业主的激励、业主对公共建筑节能运行管理者的激励、业主对公共建筑用户的激励等。

2.完善公共建筑节能税收优惠政策

税收优惠政策就是利用各种优惠规定,实现税收的豁免或减少,达到刺激投资增长和降低资本成本的目的,从而影响消费者行为。我国目前实施的建筑节能税收优惠政策主要包括固定资产投资方向调节税、增值税和所得税等,总体来说形式比较简单,针对性不强,激励程度不高。因此,可以借鉴一些国家征收能源消费税,调节公共建筑的能源消费结构,促进可再生能源在建筑中的规模化应用。改革城市维护建设税的征收,可以将城市维护建设税同能源消费挂钩,单独征收,作为城市公共建筑的节能投资资金来源。对建筑节能产品供应商所得税和建筑节能产品的流转税实行优惠,从而鼓励建筑节能产品的生产。

3.设立针对建筑节能的专项基金

我国省级政府都建立了节能专项资金,资金的使用范围包括工业节能、建筑节能和交通节能三个领域,但这三个领域的资金使用比例没有进行严格的划分,导致部分省份用于建筑节能的基金比例非常低,不符合建筑领域对节能的贡献率。建议对各级政府的节能专项资金进行划分,建立建筑节能专项资金,发挥建筑节能专项资金的杠杆作用,调动公共建筑节能各主体的积极性,通过财政激励,建立良好的市场机制。在建筑节能的前期阶段,专项资金应向节能宣传教育、试点示范、节能新材料、新技术研发和基础理论研究倾斜,在中期阶段,建筑节能专项资金应主要用于补贴公共建筑的节能改造,维护公共建筑节能市场机制。同时要多渠道吸收社会资金,弥补政府财政拨款的有限性,进一步充实建筑节能专项基金。〔3〕

4.创新公共建筑节能投融资政策

在大多数公共建筑中,通常由建筑开发商提供能源设备,而建筑使用者负责缴纳能源费,这种结构性原因导致双方都不愿意为节能改造投资。这个时候需要银行等金融机构的支持,但节能改造项目涉及方案设计、专用设备采购、安装、运行管理等多个方面,银行对技术经济方面的情况不了解,对预期的节能投资收益不清楚,节能项目的融资申请难以被置于优先考虑的地位。国家应鼓励金融机构根据公共建筑节能的融资需求特点,拓宽担保产品的范围,创新信贷产品,成立专门的建筑节能融资机构或担保基金〔4〕,简化融资申请审批程序,克服金融机构在节能技术及收益方面的信息障碍,实行商业化的运作体系,普及建筑节能项目。

5.建立多方位的激励政策配套措施

首先,建立阶梯能源价格体系。能源价格杠杆是有效的经济激励措施之一,它可以具体体现节能效益,从而刺激业主进行建筑节能的意愿。将能源阶梯价格作为经济调节手段,建立用能定额制度和超定额加价制度等能源价格机制,通过超定额加价收取的能源费用,可以抽取一定的比例补充到建筑节能专项资金中,用于支持公共建筑节能的改造。其次,健全信息服务机制。当前我国节能建筑产品的能效具体是多少没有可靠的消息公布,公共建筑节能改造后的具体收益也缺乏可衡量的标准。政府应积极推行公共建筑的能效测评标识,让购买者对能效信息了解起来更便捷,政府还要致力于建立较权威的第三方评估检测机构,对建筑产品的实际能效和节能改造后的收益进行科学评估,消除消费者的信息盲区,从而解决公共建筑节能市场信息不对称问题。同时,还应当宣传普及建筑节能知识,建立建筑能效标识体系,让公众对建筑节能产品、材料、技术及效果等有充分的了解。建立公共建筑能源审计体系,把能源审计作为工程审计的内容之一,以促进公共建筑节能。

作者:王莉 杨继瑞 孙建华 单位:西南财经大学

公共建筑论文:既有公共建筑节能改造分析

0引言

建筑节能早在20世纪70年代就已经出现在建筑行业中,国际上通用的解释就是提高建筑中的资源利用效率,从而减少资源的浪费和实现资源的节约利用。近些年来,随着我国经济的发展和人们生活水平的不断提高,建筑物成为消耗能源的一大主要方式,并且能源消耗仍然处于上升的趋势。所以对既有公共建筑进行节能设计和改造活动,对于减少资源的浪费具有重要的意义。

1既有公共建筑节能改造的现状

1.1我国耗能的情况

目前我国正处于经济社会快速发展的阶段,对能源的需求变得越来越迫切,但是我国正在面临着能源危机和资源环境大规模破坏的问题,能源供求和低效利用的矛盾制约着我国经济的发展,所以对既有公共建筑进行节能改造是十分必要的。长期以来我国单位国民生产总值能源消耗量过大、人均常规能源占有量少,并且与发达国家相比属于比较落后的情况,这也是阻碍国民经济发展的突出问题。随着我国城市化的发展和人们经济收入的增加,产业结构的比例在发生改变,建筑行业所耗费的能源在不断增多。首先建筑行业在建设的过程中,需要耗费大量的材料和能源,其次在建筑使用的过程中,需要消耗能源来使建筑正常运行。经过专家的预计到2020年,全国建筑面积将会是2000年的2倍,所以对既有公共建筑进行节能改造是刻不容缓的。

1.2既有公共建筑节能改造的现状

根据相关的统计,我国每年新增建筑中,大约只有3%~5%属于节能建筑,而且大型公共建筑的耗能是非常巨大的,公共建筑的能源消耗主要以电力能源为主,其中建筑的空调、照明和动力设施是电力能源消耗的主要设备,几乎占到能耗的80%。我国建筑的采暖和制冷所需要的能量是发达国家的3倍~4倍,我国的公共建筑通常会安装中央空调,但是并没有考虑保温隔热的问题,未实施科学有效的管理,对电力等能源的消耗是十分巨大的。我国公共建筑能源消耗较大的原因主要有两个方面,一方面是建筑的外围构件缺少适当的保温隔热设备,设计人员也没有相应的意识,如大面积的玻璃幕墙、屋顶等直接对外敞开,墙体的保温隔热性能低;另一方面社会公众的节能意识普遍不强,尤其是公共建筑节能方面更加缺乏节能环保意识,全民的节能和环保意识有待增强。所以公共建筑在节能设计方面有很大的发展潜力,对既有公共建筑进行节能设计,有利于避免能源不必要的浪费,提高社会公众的节能意识。

2既有公共建筑节能设计的意义

2.1减少我国的能耗

建筑技能设计包括新建筑的节能设计和既有建筑的节能设计,其中包括既有公共建筑节能的设计。既有公共建筑所占用的面积比较大,分布范围广,并且很多既有公共建筑建设的时间比较长,当时并没有相关的节能环保意识,所以对既有公共建筑进行节能改造是尤为必要的。只有对既有公共建筑进行节能改造,才能降低能源消耗的数量,对全国能耗的降低起到一定的作用,有利于建设资源节约和环境友好的社会,是可持续发展理念的具体体现。

2.2提高既有公共建筑的使用性能

既有公共建筑类型种类丰富、形式多样,内部的系统相当的复杂。对既有公共建筑的节能改造不仅可以降低建筑能源的消耗,在一定程度上保护我国的环境,而且还可以提高既有公共建筑的使用性能,提高建筑外部环境和内部的使用舒适度,为建筑中的工作人员提供更加舒适的工作环境。对既有公共建筑进行节能改造,可以为人们提供一个舒适的工作生活环境,继而提高人们的生活水平和工作效率,可以说这是一项具有重要意义的公益性事业。

3既有公共建筑节能设计的建议

3.1外围护构件的节能改造

对既有公共建筑进行节能改造,从建筑物本身来说,可以从建筑外围结构的墙体、屋面、门窗等构件进行详细分析。

1)门窗的节能改造。门窗作为既有公共建筑的重要组成部分,在建筑结构的耗能中占有一定比重,所以门窗的节能改造是建筑外围构件改造的重要部分。建筑的门窗大部分都是非节能结构,而且门窗的面积在不断加大,同时门窗的更换比较容易,这为节能改造提供了很大的便利。在门窗的改造中,可以从减少渗透量、热传量和太阳辐射三个方面进行,主要的方法包括:使用密封性能好的材料增加窗户的气密性,以减少渗透量;使用双重玻璃门,从而避免出入口直接朝外,或者使用红外线自动玻璃门等以减少热量的流失;此外还可以利用热反射镀膜中空玻璃、低辐射镀膜玻璃以及设置遮阳设施等削弱太阳的辐射强度;最后可以更换中空玻璃塑钢窗户、节能窗以减少热传量。

2)屋面的技能改造。建筑物的屋顶是受到外界环境影响最大的外部构件,屋顶所吸收的外部辐射比较大,占全部建筑的比例也是比较大的。对水平采光覆盖层来说,屋顶所吸收的热量可以直接传导到建筑的内部,势必会对建筑内部的环境产生影响。所以在屋顶的改造中,要对屋顶进行防水和隔热保温处理。针对那些实体屋顶,可以结合屋面的防水维修,在改造过程中,可以在屋顶的平层顶面施一层挤塑聚苯乙烯等新型的保温隔热材料,这样可以有效阻挡建筑内外的热量传导;对屋顶是采光玻璃的情况,在条件合适的情况下,尽最大可能加大中庭的垂直深度,使用凸出屋顶的采光覆盖材料;同时选择反射性强、气密性好的采光材料。这样可以改善屋顶对能源的消耗,达到节能环保的效果。

3)外墙的节能改造。建筑物外部构件外墙的节能改造可以分为以下两种情况:一是对旧的建筑物进行改造,外墙面重新装修;二是外墙不适宜改动。针对外墙可以装修改造的情况,需要在外墙增加保温隔热材料,比如使用块形聚苯乙烯板,把它作为外墙面,使与保温层之间保留一个空气层,既能体现出装饰的效果,又可以保证聚苯乙烯板的干燥,提高墙体的保温隔热效果。

3.2充分利用可再生能源

可再生能源包括地热能、太阳能、风能以及生物能,研究好这些可再生能源的转换技术,是对既有公共建筑节能改造新的发展方向,同时对于我国可再生能源利用的发展有积极地促进作用。就目前来看我国建筑节能技术得到了比较快的发展,相关的技术有了新的突破,建筑物开始使用地热能、低耗能建筑节能技术、太阳能和风能在既有公共建筑中的利用,都是可再生能源技术的发展和完善。在对既有公共建筑节能技术的改造中,应该利用好现有的可再生能源利用的科研成果,如太阳能光电墙、风力发电等技术。

3.3增强相关配套设施的建设

在做好既有公共建筑节能改造技术支撑的情况下,还要完善相关的配套设施和法律法规,这时就需要政府部门和建设行政主管部门承担自身的职责,充分发挥自身的积极作用。首先加强既有公共建筑节能技术改造法律法规的建设,保证工作有法可依;其次建立节能改造技术标准的具体规则和制度,明确相关的技能技术措施,建立保障机制,并且加强对节能技术改造后期的审查;最后要对既有公共建筑的节能改造给予一定的奖励,保证改造资金的充足,并且制定既有建筑技能改造评价体系系统。

4结语

既有公共建筑节能技术改造是一项综合性的公共事业,对缓解我国能源资源紧张具有重要的作用,同时也是提高人们生活水平和改善生活环境的又一大有效举措。在既有公共建筑节能改造的过程中,要保证节能改造技术的正确实施,使其具有坚实的技术支撑,此外还要加强政府部门的引导作用,充分发挥政府对公共基础设施的建设作用,制定切实可行的措施,由此促进既有公共建筑节能技术改造的推广和实施。

作者:张马斌 单位:太原理工大学 山西省建筑科学研究院

公共建筑论文:既有公共建筑节能论文

1既有公共建筑节能改造项目概况

1.1节能改造项目规模

乌鲁木齐市将在2015~2019年的5年内,完成160个项目、114万m2的既有公共建筑节能改造。这些建筑绝大多数是1990年后建造的,建筑地段优越。结构形式基本为框架或砖混结构,建筑层数为3层及3层以上的建筑。

1.2节能改造项目类型

按建筑功能划分,节能改造项目基本上可分为教学类、办公类、综合类、宿舍类、医疗类等五类建筑。

2节能改造内容及改造目标

2.1节能改造内容

节能改造内容包括围护结构节能改造、室内供热系统节能改造、加装热计量表及电气系统的节能改造等。

(1)围护结构节能改造主要针对建筑物的外墙、屋面、外门窗、地面、非采暖地下室顶部、采暖地下室外墙、接触室外空气的外挑楼板等进行节能改造,以实现整体节能目标。

(2)采暖计量及采暖系统改造主要是通过分室增设温控阀、每栋建筑采暖总入口设置静态水力平衡阀或自力式压差控制阀及热计量装置;采暖系统改为带跨越管的水平单管或双管形式等方式进行节能改造。

(3)通风系统的改造主要是完善通风系统,改变因无组织通风换气形成的大量热损失的状况。

(4)空调系统的改造主要为一般办公室不再设空调机,对已有的空调系统可加以完善改造。

(5)电气系统的节能改造,通过计算,如有必要对原有建筑照明装置、原有动力系统控制装置、低压配电系统功率因数补偿装置进行更换。

2.2节能65%目标的确定

目前,我国新建公共建筑的节能设计及既有公共建筑节能改造设计,依据的是现行国家GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,该标准的节能率为50%。随着我国节能减排力度的加大,我国即将颁布实施节能率为65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。为适应国家公共建筑节能设计标准提高后的要求,乌鲁木齐市既有公共建筑节能改造采用65%的节能设计标准是必要的。

2.3节能目标

将在原建筑能耗的基础上实现降低总体能耗不低于65%的节能目标。根据对9个典型案例项目的能耗计算,建筑围护结构的平均节能贡献率为61.48%,供暖系统中所增加的散热器恒温阀、系统平衡等措施带来了供热系统效率的提高,此部分的平均节能贡献率为5%;两部分合计,总节能率为66.48%。

2.4依据的节能设计标准

国家目前没有公共建筑节能65%的标准。本次节能改造中是依据国家即将的节能65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。根据该标准征求意见稿,严寒C区甲类(单栋建筑面积大于300m2)建筑围护结构的热工性能应符合。

2.5围护结构保温材料的选择

围护结构保温材料应选用保温隔热好(导热系数λ值小)、防火性能好、表观密度低、压缩强度高、质量吸水率小、憎水率高、容易施工且性价比好的材料。《新疆维吾尔自治区消防条例》中要求:建筑外墙装饰装修和保温工程禁止使用易燃(燃烧性能为B3级)、可燃(燃烧性能为B2级)材料。《新疆维吾尔自治区建筑外保温材料防火暂行规定》对保温材料防火性能的要求:民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级,且不应低于B1级,严禁采用B2、B3级材料。高度大于等于50m的公共建筑,其外墙保温材料的燃烧性能应为A级。高度小于50m的公共建筑,外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用热塑性(EPS、XPS)B1级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带。建筑物首层(或建筑突出部分平台上的第一层)严禁采用热塑性保温材料。对既有公共建筑节能改造所选用保温材料的燃烧性能,必须遵循上述规定。对160个工程项目、114万m2建筑面积既有公共建筑节能改造时,所选用保温材料的物理性能指标必须满足表4的要求。

2.6节能改造项完成后节能量分析

在160个工程项目、114万m2建筑面积的既有公共建筑节能改造中,选择不同的建筑功能、结构形式、建筑高度、建筑层数、建筑朝向、建造年代,从五种建筑类型中选择有代表性的9个典型案例项目进行能耗需求分析,在此基础上计算出节能改造后总的节能(天然气)量。各类建筑单位建筑面积的节天然气量(Nm3/m2),其中教学类建筑为15.78,办公类建筑为15.76,综合类建筑为17.12,宿舍类建筑为16.26,医疗类建筑为15.41,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积单位建筑面积的平均节天然气量为15.94(Nm3/m2),节能改造完成后节天然气总量为1811.47(万Nm3)。3.7节能率分析各类建筑的节能率,其中教学类建筑为66.22%,办公类建筑为66.30%,综合类建筑为67.14%,宿舍类建筑为67.30%,医疗类建筑为66.50%,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积平均节能率为66.48%。

3建议

160个项目、114万m2建筑面积的既有公共建筑节能改造工程完成后,将减少供暖天然气的需求量1811.47(万Nm3),减少二氧化碳的排放36773(万t),单位投资(万元)降低的天然气量为259.41Nm3/万元,单位资金(万元)投入的减排量比为0.531tCO2/万元。节能减排带来的环境效益显著,将对改善乌鲁木齐市的大气环境质量、减缓城市热岛效益、改善投资环境、提高人民生活质量、促进地区经济发展起到积极的作用。建议:在既有公共建筑节能改造中,设计是龙头、是关键;好的建筑材料、设备是支撑;施工质量是保障。在项目实施过程中应选好设计单位和施工单位,并把好材料、设备质量关。既有公共建筑节能改造是一项系统工程,节能改造项目难度比新建项目难度大,人为因素比新建项目多,应组建强有力的工作机构,认真做好使用者的工作,取得使用者的密切配合也是完成既有公共建筑节能改造的重要条件。在项目节能改造中,所选用的保温材料、建筑部品(如窗)及设备应有利于通风换气,以提高室内的空气质量,提高使用者的舒适度,有利于工作人员的身心健康。国家近期将颁布公共建筑节能65%设计标准,本项目依据的是征求意见稿,待标准正式颁布实施后,与征求意见稿有不同之处,应根据正式的节能设计标准对节能改造项目实施方案做适当调整。

作者:郁利华 单位:乌鲁木齐市建设工程质量监督站

公共建筑论文:公共建筑机电安装工程施工论文

一、公共建筑机电安装工程容易出现的问题

1、工程施工中各专业施工设计混乱

由于公共建筑机电安装工程设计的专业自主性、专业性都很强,由于公共建筑常常会由不同的设计单位对不同的区域进行分块设计,因此在公共建筑机电安装的过程中往往会出现各区域设计不统一的后果,这种现象直接导致了公共建筑机电施工过程中出现施工混乱的现象。这种施工混乱不但会严重影响工期,由于各环节的施工人员素质和技术水平不同,得不到统一管理,还会对机电设备今后的使用和维护带来困难,而且混乱的施工还会给工程留下安全隐患,对日后公共建筑的运营带来安全威胁。

2、工程施工中施工顺序混乱

在公共建筑施工中,因为施工人员和单位不能进行统一的协调和管理,因此存在着施工顺序混乱的现象。混乱的施工顺序不但会导致机电安装位置和安装技术规格不统一影响美观,还会产生重复施工的现象。另外,由于机电安装是一项系统的工程,因此混乱的施工顺序往往会导致问题的发生,比如说由于施工顺序不当后续工作对已安装好的机电设备造成物理性损坏、安装顺序导致工程延期等。而且混乱的施工顺序往往让施工人员在施工过程中摸不到头脑,从而在机电安装施工过程中发生错误和失误现象,导致公共财产遭受损失或者人员安全受到威胁。混乱的施工顺序由于协调管理和监管力度不够,无法满足公共建筑对电气安装工程的高质量要求,往往还会产生窝工和返工现象,这种现象一旦发生,必定会影响工程的如期完成,影响公共建筑的及时营运,从而增加业主成本。

二、公共建筑机电安装工程的协调管理

1、公共建筑机电安装工程协调管理容易出现的问题

公共建筑机电设备系统安装的施工过程中,首先,需要协调各专业的遗留问题,造成其他专业项目遗留问题的往往是由于设计原因,总体设计可能因种种原因对专业、工点设计单位的联控、平衡、协调能力等方面考虑不到位,导致土建设计、装修深化设计与机电设备系统设计接口存在严重偏差。此外,各专业设计变更频繁导致缺漏项较多,造成综合管线设计布局紊乱,甚至出现各专业设备布置相互干涉、影响使用功能、不便维修等现象。其次,需要重点协调的难点多为机电设备各专业交叉施工存在的问题,在不同专业不同系统的交叉施工中,最容易发生后续施工工序破坏先前工序的成品或半成品。此类问题由于公共建筑施工专业多、工期紧等原因在设备安装过程中一直存在,协调不利将给设备质量和建设工期带来严重影响。

2、如何加强公共建筑机电安装工程施工的协调管理

2.1对公共建筑的整体设计施工进行管理对公共建筑工程中其他专业项目所遗留的问题的解决途径主要是在源头上给予高度重视,我们首先要加强对公共建筑总体设计的协调工作。在施工前就应该对施工中各个系统和区域设计做出明确的任务安排和施工要求,并且把这些施工要求真正落实到设计方案中去,更好的指导公共建筑的施工工作。另外,在施工过程中我们还应该成立专门的巡查监管部门,对整体施工的进度和要求进行把握。

2.2建立现场协调管理和监督机制建立强有力现场协调管理机制,推行工程例会制度、工程简报制度和工序计划报审制度。制定好半成品和成品保护管理办法和详细的公共建筑机电设备安装工序计划,该计划应包含设备安装阶段所有参建单位的施工计划。在实际管理工作中抓好以下3个方面的工作有利于解决如何在有限的区域、严格的工期条件下,合理、有序地安排好多专业工序交叉施工的问题。首先,要求各参建单位按照本专业施工工期要求,编制各自详细的施工计划。并由专业监理、业主主管项目工程师审批。其次,召开由业主主持,相关监理单位组织,各参建单位参加的工序交叉施工计划交底会,会议内容包括:公共建筑风、水、电设备安装单位介绍整体计划;各系统设备安装单位介绍本专业的施工计划和要求;充分讨论工序穿插方案和要求。经各方监理协调、业主决策形成初步意见,要求公共建筑风、水、电设备安装单位按照会议决议,修编整个公共建筑施工项目时间表。最后,召开由业主主持,相关监理单位组织,各参建单位参加的工序交叉施工计划审定会。听取公共建筑风、水、电设备安装单位的工序修编计划,进一步协商各方合理意见和要求,达成最后决议。并制定公共建筑工序交叉施工计划正式文件,统一下发各参建方,作为各参建方施工行为准则和现场作业考核依据。

三、结语

综上所述,在公共建筑机电安装工程的施工过程中,我们一定要做好机电安装工程施工的协调管理工作,从而在保证工程质量的同时保证工程能够如期完成。对于工程项目复杂,要求多的公共建筑机电安装工程,不仅要考虑到普通建筑项目机电安装施工的各个要点,还应该有针对性的采取一定的监管措施,从根本上对公共建筑机电工程施工做到统一设计和统一管理,减少因工程项目专业交叉、工程项目施工顺序混乱所造成的返工、窝工现象。

作者:邵海洲 单位:河北建设集团有限公司

公共建筑论文:水体景观运用下的公共建筑空间论文

1公共建筑空间水体景观运用的主要原则

1.1文化性原则

要通过水体景观设计,增加公共建筑空间的文化内涵,通过将山石、树木、花卉与水体的合理搭配,创设出充分文化气息的建筑空间环境,增加建筑的文化底蕴和独特魅力,用水体的柔性与静态水体景观及动态水体景观的巧妙结合,构建生态文化的建筑空间,有效提升建筑的文化品位。

1.2安全性原则

在进行公共建筑空间的水体景观设计中,要坚持安全性原则。譬如在进行激光喷泉设计时,要避免激光可能给人的眼睛造成的伤害,故此不能直接射向人流方向。在水体经景观的水下照明设计过程中,要按照规定电压设计,用高度的灯具壳进行保护,并做好接地措施,避免发生触电安全事故。对于游泳池等水体景观,应该对其中的水进行定期净化处理,以免给水体接触的设备和人体造成伤害。

1.3生态性原则

在公共建筑空间的水体景观运用中,必须坚持生态性原则。也就是要充分考虑到水体景观中水生植物、动物和微生物关系,充分发挥水体景观中生态活性的重要作用。不论水生动植物还是微生物,可以有效确保水质清澈。

1.4可持续原则

在公共建筑空间的水体景观设计中,应该坚持可持续发展的原则。要通过循环用水设计,使得喷泉、水池、瀑布、壁流等得到水体景观的水进行循环利用。同时,还要巧妙地利用自然降雨、中雨的合理利用,通过水体景观设计,强化人们的可持续发展意识。

2公共建筑空间中水体景观的主要运用形式

2.1静态水体景观

月华之下,静水如镜。静态的水体景观给人一种安然、宁静、祥和的气氛,非常适合人们独处、静思。静态水体景观将周围建筑物、植物等倒映期间,如建筑空间之画,微风轻拂,波光粼粼,荡起圈圈涟漪,与公共建筑中涌动的人潮、嘈杂的人声、匆匆的脚步形成鲜明的对比反衬,是闹中取静的绝妙之处。从静态水体景观来看,可以分为规则式和自然式两种。一是规则式静态水体景观。水体景观应该与整个建筑的风格相符合,因此,规则式水体景观一般多运用于比较规则的公共建筑中。规则式静态水体的规则外形,可以给人温文尔雅、整齐均匀和规则严肃的感觉。这种水体景观要求建筑材料及色彩必须与整体建筑环境相协调。二是自然式静态水体景观。从自然角度入手,创设出各种具有自然形态的山水景观。这种自然式静态水体用植物和柔和水岸曲线搭配,可以营造出自然之美,使用沼泽植物来模糊水体四周外形边界轮廓。将大块岩石和卵石放置在浅水区域或水边,通过水体自由曲线与岸边驳石的配合,形成了虚虚实实、高低错落的景观。在进行水面处理上,要注重聚分结合,大面积的静水面比较辽阔,产生水气弥漫的感觉,而应曲折的水形来解决其空洞松散的缺陷。小面积的静态水体景观则清新小巧,能够以小见大,让方寸之处方显天地之大的美感。针对静态水体景观中水体流动性较差的问题,必须切实保持水体具有足够的清洁度。

2.2动态水体景观

动态之水是活泼灵动的,也是变化多端的,并有一定的声响。从公共建筑空间中的水体景观来看,动态水体景观的运用更多。在室内动态水体景观中,主要有喷泉、水帘、水幕、壁泉、涌流、管流、叠水等形式,这些丰富多彩的动态水体景观形式,使公共建筑更加丰富多彩,更加具有魅力。一是喷泉设计。在动态水体景观中,喷泉是最为常见的一种形式。水体主要从喷泉的泉口喷射出来,具有很强的可控性和方向感。通过对水流压力、泉口形态及喷射方向的控制,就能出现各种喷泉。在公共建筑空间进行喷泉设置时,必须坚持突出主题,以确保喷泉形式与整体环境相协调。要根据公共建筑的实际来考虑喷泉的形状,如对于娱乐场所、旅馆、饭店、宾馆、展览会场等公共建筑,应该选择以方形和圆形等比较规则形状的水池,水量宜大,水感宜强,要讲究变化的喷水姿态和颜色。例如可以应用程序和电子技术来有效控制喷泉,可以将喷泉分为直线喷泉、抖线喷泉、花样喷泉、变化的喷泉,如香港沙田新城市广场的音乐喷泉,呈椭圆形、面积小,设置在商场中心的底层大厅,顾客在购物的同时还能欣赏水景。二是涌泉设计。涌泉是自然界中最为常见的自然水体,其泉口较小,被植物和山石覆盖。因为涌泉不要较大的水压和建筑空间,可以与周围景物形成自然协调景观,涌泉的跳动如活泼的孩子,给人一种自然烂漫的感觉。如北京崇光SOGO的室内涌泉,从方形水池中溢出来,形成较强的向上推动力,从而使石球体不断转动起来。转动的球体可以让我们感受的球体的存在,这种自然含蓄的方式,形成涌泉水景的独特风格。三是瀑布设计。人们比较亲近自然,对于仿自然的水体景观比较感兴趣。通过山石、植物和瀑布的相互搭配,可以给人们带来极大的惊喜之感。在宾馆、酒店等公共建筑内部,可以设置瀑布,根据实际需要来选择不同的落水。如广州白天鹅宾馆大厅内“故乡水”的瀑布景观,通过“线状”瀑布造成飘然欲动的感觉,给人以赤子回家的感觉。瀑布落水浪花四溅,所以需要修建落水池,并在水池里放入小鱼以供观赏,种植水生植物,从而形成彩色立体画。

3结束语

综上所述,水体景观是公共建筑中非常重要的组成部分,通过水体景观的设置,可以有效地改善建筑空间格局,美化建筑环境,促进人与自然的和谐。在实际设计中,必须充分认识到水体景观的重要作用,切实加强静态、动态水体景观的设计。在静态水体设计中,要根据建筑风格来设计自然式和规则式的水体景观。在动态水体运用时,要充分运用喷泉、涌泉、瀑布、水池、壁流等多种形式,用丰富多彩的动态水体景观增强公共建筑的魅力。

作者:郝建娟 单位:天津大学城市规划设计研究院

公共建筑论文:公共建筑环保理念与微环境建设

摘要:北京侨福芳草地是一座位于北京的商业建筑,属公共空间。其领先的环保设计理念和浓厚的艺术氛围使其成为地标性建筑。本文挖掘了当代社会的环境背景,对侨福芳草地的“微环境”理念及手段进行分析和介绍,从而探究产生此理念的缘由及其发展,同其他建筑进行比较,使读者对此类建筑有一个较为全面的认识。

关键词:侨福芳草地;理念;设计;技术;路易•康

1设计理念及其形成背景

北京作为中国的首都,自然就成为世界衡量中国的重要指标。而近年来北京大气的污染状况越来越严重,街头上戴口罩的人随处可见。北京市正面临着常住人口增加,汽车数量与日俱增,各处不断施工建楼的状况。在城市发展的同时,环境质量不断下降,生态状况堪忧。如今环保理念深入人心,大到城市工程的植树造林,小到超市、餐厅的购物袋,以及共享单车的普及,这些都显示出环保节能在当代城市生活中的重要地位。那么在这样的背景之下,建立一个以环保理念为设计中心的现代建筑可谓是回应了时代的潮流之举。

2与环境的对话

路易•康说,“学校开始于一个站在树下的人……空间很快形成了,而第一所学校也开始了。学校的建立是不可避免的,因为它是人的要求的一部分……”“因此我相信建筑师在某种程度上必须回过头去聆听最初的声音。”路易•康将建筑回归到了人类活动对空间要求的本质,这便是“最初的声音”,其中包含了人与人、人与环境、环境与环境之间某种微妙的关系。侨福芳草地东南方向为中央商务区核心,西北方向则是朝阳门商业中心,因此就有了一条东南——西北的轴线。建筑内一座通达室内外的步行长桥对角穿越建筑,呼应主轴线。另外,这座长桥不仅使商场独具空间特色,更重要的是可以在交通上给人们带来便捷或是特殊的体验。比起在横平竖直的马路上行走,不少有人更愿意体验从侨福中穿行而过的感受,由此可看出这个设计获得了人们的认同。建筑的外观具有强烈的时尚设计感,独特的金字塔外罩将内部的四座塔楼建筑连接在一起。这种现代的气质也与周围的环境形成了很好的呼应。建筑外立面由西北向东南递减,这样的设计和光是密不可分的。设计师以自然光对环境建设的利用为出发点设计了侨福芳草地的形态。由于北京的地理位置处于北半球,南面的自然光条件充足,由西北向东南递减的外立面设计正是迎合了这样的自然条件,将自然光与建筑有机结合起来,既能保证冬季的采光,又减少了夏天的太阳光直射。

3“微城市单元”

侨福芳草地作为一个非传统的新地标性建筑,无论是从其理念还是构成上,独特的环保外罩都是其最显著的特征,这个环保罩将建筑内部与外部环境隔开。如果把北京视作一个巨大的超复杂生态系统的话,那么环保罩里的空间就构成了城市系统中一个相对独立的小环境。这样的一个“微城市单元”与传统的商业建筑相比,首先,其可以阻隔恶劣的天气,通过这个巨大的环保罩膜将建筑内部与大气的雾霾颗粒隔开,不受外界的影响,游客可以在这个罩膜内活动,这样就为消费者带来了心理上的慰藉。其次,罩膜在结构上与建筑内部的其他构成元素相辅相成,形成了独特的“室内中庭”空间模式,提供了独特的空间体验。最重要的是,在这个罩膜内部,设计师通过一系列的手段创造出了一个拥有独立气候的“微环境”,并在其创造过程中贯彻了节能环保的理念,这样侨福芳草地就成为一个具有代表性的环保型的建筑。

4节能环保的实现与小环境塑造

侨福芳草地是中国第一个获得美国绿色建筑协会LEED…“铂金级预先认证”的综合性商业建筑,能源使用量仅为同等规模建筑的50%。那么侨福芳草地是通过哪些手段将观念转化为实际的呢?第一,建筑具有可以自由呼吸的环保罩膜,这个巨大的环保罩屋顶利用了ETFE透明膜。这种材料耐用、环保,具有很强的保温能力、隔热能力、透光率,因此这个相对独立的单元内部就能够应对不断的天气、温度、湿度、风向的变化,同时做到了节能。第二,由于保护膜这个非常有效的外衣,整个建筑处于室内微气候环境。保护膜内微气候的空气流动是由太阳的热量产生的自然力。热空气在环保罩膜的顶部安装的天窗溢出,冷空气由大楼底部的下沉花园吸入,这就创造了空气流动与自然通风。第三,侨福芳草地具有比较完整的绿化系统,主要由两部分构成:下沉花园与屋顶花园。这两个部分分布于罩膜的外部及内部、底部及顶部,使建筑整体与自然植物有机结合起来,配合空气流动系统,一定程度上保证了空气与温度的良好控制。除此之外,建筑内部还建立了稳定的内部微循环系统,结合楼群VAV冷水吊顶系统和智能BMS系统,能大大提高能源使用率。项目的节水设备也非常有效。

5同其他建筑比较

看到侨福芳草地的第一眼,笔者首先想到的建筑就是贝聿铭先生在卢浮宫前建造的玻璃金字塔。但玻璃金字塔与侨福芳草地有着本质的区别,它不同于芳草地在四座已经独立完整的塔楼外罩上一件外衣,这种类似“俄罗斯套娃”的做法,玻璃金字塔的外罩直接与地下部分相通成为一个整体的大而高的空间。因此,它们从这个角度来讲是不能归为一类的。在这个层面上,国家大剧院和侨福芳草地更为相似。虽然在很多方面,比如外衣的形态、结构、材料都有很大的差异,但它们的做法是类似的。国家大剧院主体建筑大致上由外部围护钢结构壳体和内部三个不同功能的剧院组成,在这两大部分之间的空余空间为公共大厅,用建筑隔开内部、中部、外部,与侨福芳草地是一致的。但这两个建筑在感官上给人带来的体验是不同的。国家大剧院的外壳结构有厚度,由玻璃和钛金属板构成,它给人带来的感觉要更厚重、结实一些,因此给人的安全感比较高。而芳草地出彩的部分在于,屋顶可以自由呼吸的罩膜和一些设施使得它与室外环境更接近,看似水平却高于室外,且节能环保。笔者认为国家大剧院关于人们对中庭空间的体验比较侨福芳草地更接近于室内,前者是“壳”,后者是“罩”。从建筑本身上来说,国家大剧院和较侨福芳草地都是很优秀的设计,在此不评判其利弊,只进行单纯的比较。

6结语

本文提到的路易斯•康和徐腾两位设计师似乎都穿行于“文化责任”与“社会责任”之间,渴望追溯到原点,以存在的现象为立足点去做更贴合于时代的设计。而对于当代的许多大城市来说,环境保护主题就成为这种背景下的主流之一,无论是从理念、设计、技术还是人们的心理上,侨福芳草地的“微环境”都为我们做了一个很好的示范,为城市公共空间建设开创了先例,相信未来设计师们也会继续在这条道路上探索,为创建更美好的环境贡献力量。

作者:高静怡 单位:中国人民大学

公共建筑论文:BIM技术在公共建筑安装工程的应用

【摘要】建筑信息模型BIM是近几年在建筑工程领域迅速发展起来的新型数字化技术,其实现了建筑工程由二维图纸向三维模型的转变,对于大型、复杂的建设项目机电安装工程的设计和施工有重要意义。本文主要从模型建立、碰撞检查与管线综合、预留预埋、漫游检查等方面阐述了BIM技术在公共建筑安装工程中的应用,以探究BIM技术在公共建筑工程中的应用意义。

【关键词】BIM技术;公共建筑;机电安装

1引言

公共建筑机电安装工程涉及采购设备、系统安装与调试、系统运行及竣工验收等多项施工活动,是建筑工程施工的重要组成部分。目前,公共建筑的结构形式日趋复杂,其对房建使用功能、室内舒适度、建筑美观等提出了较高的要求,机电安装工程也变得越来越复杂。BIM技术作为一种新型的工程设计方法和管理模式,被广泛应用到建筑工程全生命周期的各个阶段,而在机电安装工程中应用BIM技术,具有提高施工效率、保证工期和成本的作用。

2公共建筑的特点及功能空间分析

与其它建筑相比,公共建筑在容量、人流活动方式、建筑空间等方面的要求有很大差别,这些差别反映了公共建筑功能的某些特性。虽然不同类型公共建筑其空间使用性质有所不同,但从功能层面出发,公共建筑内部空间可以分为主要使用部分、次要使用部分(辅助部分)和交通联系部分。主要使用是空间功能的主体,主要是指公共建筑生产、生活所直接使用的房间,例如办公建筑的办公室、医院建筑的病房等;次要使用部分是空间功能的必要补充,主要是指公共建筑的辅助房间及设备用房,例如卫生间、空调机房、水泵房等;交通联系部分主要用于沟通主要使用部分和次要使用部分往来联系的空间,例如门厅、走道、楼梯间等。由于公共建筑的功能复杂性,其空间组合应遵循功能分区合理、空间布局紧凑、结构选择合理以及设备布置合理等原则。

3BIM技术的应用价值

3.1客户

BIM技术模型为客户提供了建筑设计投资回报分析的功能,可及时了解方案调整、设计变化等对投资效益的影响,为客户选择经济性方案提供依据;协助客户检测设计方案是否符合成本合理、节能环保等方面的需求,确保招标文件的合理性;可向政府部门、投标单位等进行直观的模型展示,缩短决策时间。

3.2施工单位

BIM技术在施工阶段的应用体现在现场的质量安全管理、施工工艺的指导、工期进度管理等方面。施工单位利用BIM技术的可视化特点,将建设项目信息与施工组织计划信息结合,通过计算机仿真模拟建立建筑虚拟施工模型,为合理布置施工场地、施工机械设备、保证施工进度、质量和安全提供依据。比如在现场安全管理中,利用智能手持终端拍照功能,现场人员随时将工地现场的隐蔽验收情况、质量问题、安全问题以及文明施工等问题记录下来,标注位置、问题性质等各种属性,实时上传到服务器,与BIM模型相关联。通过积累,逐步形成一个现场图片结构化的数据库,非常方便图片数据的再利用,对现场管理形成强有力支持。

3.3运营部门

针对建筑后期运营管理阶段,BIM技术模型可将建筑的物理性能或功能性能等实时反馈出来,比如酒店的入住情况、商铺的租赁情况等;快速查找导致后期维护出现问题的原因,并及时制定相应的解决措施;对建筑后期投入使用中所产生的收入、费用等进行财务分析,可有效提升建筑运营收益成本。

4BIM技术在公共建筑安装工程中的应用

4.1模型建立

施工阶段BIM模型的建立主要有两种方式:①利用设计方输出的二维施工图重新建立BIM三维模型;②在设计阶段就建立了BIM模型,施工阶段直接导入设计阶段的BIM模型,无需重新建模,该方式的难点在于设计阶段和施工阶段所用软件的对接与转换。在建立BIM模型时,应满足施工工艺要求,通常采用分布式建模、数据集中管理的模式,按照建筑、结构、机电(水、暖、电)不同专业分别建立模型,在达到规定模型深度要求后,再完善模型构件数据库信息。

4.2碰撞检查与管线综合

公共建筑安装工程主要包括采暖、空调、通风防排烟、给排水、消防、供配电等。管线综合与协调则通常是在设计完成之后,将各专业设计图汇总分析,找出管线碰撞的部位,并按照一定的专业顺序进行管线调整。利用BIM技术进行管线碰撞检查与综合排布:首先利用BIM软件分专业建立通风系统、空调系统、防排烟系统、给排水、电力、照明等三维模型并输入相关信息,之后整合系统模型,安装工程各专业管线叠加后,再将模型导入Navisworks软件进行碰撞检查,如图1所示。一方面利用BIM软件导出碰撞检查报告后,根据报告所显示的管线与管线之间结构的碰撞点,分专业逐步调整以消除管线碰撞、优化结构预留,最终实现管线的最优化综合排布;另一方面根据上述碰撞检查报告,应用Revit软件进行管综优化,并合理安排施工工序,提高施工效率。

4.3预留预埋

公共建筑安装工程预留预埋是施工后期设备与管件安装的关键。尤其对于梁、柱、剪力墙等,若预留孔洞或预埋套管位置不准确,会导致工程后期不必要的返工,严重时会影响结构受力。BIM技术的三维协同可视化能够在机电系统安装前对所需的预留预埋进行深化设计,不同专业都在同一模型(或链接模型)中,能够直观、快速的看到彼此专业模型情况。利用BIM提出建筑结构机电系统的预留预埋要求,并通过三维建筑模型全方位全角度的展示出隐藏结构的信息,从而精准定位预留孔洞的位置、尺寸,避免后期二次开凿现象,同时能把预留孔洞统计成清晰的列表,方便查找。

4.4漫游检查

对设备机房进行漫游,进一步优化冷热源、循环水泵、管道及其附件等设备的空间布置,以便于施工阶段设备进场的安装及后期竣工交付后的运营管理;对走道等管线密集处进行漫游检查,合理调整管线位置与间距,在标高满足功能要求的基础上,合理压缩吊顶空间。

4.5管件预制

在BIM模型中输入安装工程施工过程所需管件的管材、壁厚等信息,不断调整直至其与现场实际情况保持一致;导出BIM模型中管道的类型、管材、壁厚、长度等信息,形成管道预制加工图,将图纸送至工厂进行数字化加工,数字化自动控制机床能够自动识别处理BIM系统生成的预制加工图纸,管道预制加工完成后送至现场安装。BIM技术管道预制工艺流程如图2所示。公共建筑安装工程通过利用管道预制加工来保证施工质量和进度,主要体现在以下三方面:(1)BIM三维信息模型对预制管件现场安装作业给予可视化指导;(2)安装工程所需管道均在工厂内标准化预制,避免了二次加工过程,待加工完成后,只需将预制管段运至安装场地拼装焊接即可,节约施工时间;(3)管道预制加工技术依据所建立的公共建筑安装工程BIM模型,管段类型、管材、壁厚长度等信息均为工程所需,最大限度的利用建筑材料,降低施工成本。

5结语

综上所述,BIM技术因其直观的展现方式、各专业配合的系统工作模式、全方位的综合管理方式等在建筑领域得到广泛应用。而BIM技术在公共建筑安装工程中的应用使机电工程更加精确、快速、协调、方便;BIM技术的碰撞检测功能可起到降低建筑风险、优化施工流程、实现精细化管理等作用,是BIM技术最为突出的一项功能。随着社会经济的进一步发展,BIM技术作为一种新生的科技力量,必将会推动建筑行业的快速发展,并引起整个建筑生产方式的巨大变革。

作者:陈旭康 单位:杭州滨江房产集团股份有限公司

公共建筑论文:绿色建筑技术在公共建筑项目的实践

摘要:以上海徐汇区某办公建筑为例,探索了绿色建筑技术在小型公共建筑上的应用。结合项目自身特点和绿色建筑评价标准,因地制宜地选用了地源热泵、电动百叶帘外遮阳、CO2监控、雨水收集系统、垂直绿化、节水喷灌、导光筒等绿色建筑技术,有效地降低了建筑能耗,减少了建筑对环境的影响。通过绿色施工理念的实施,项目已获得了国家住房和城乡建筑部绿色建筑设计评价标识公建类三星级,为同类建筑的绿色施工积累了经验。

关键词:绿色建筑;三星级;公共建筑;施工技术

1项目概况

背景项目位于上海徐汇区,总用地面积1278.37m2,建筑占地面积306.48m2,建筑面积1143.96m2,其中地上建筑面积835.86m2,地下建筑面积308.10m2,绿地率为56.9%,建筑形式为地下1层、地上3层,建筑高度12.3m,主要功能包括办公、会议等(图1)。

2绿建评价标准及技术应用分析

根据《绿色建筑评价标准》中对公共建筑的具体要求,从以下6个方面对本项目所采用的相关绿色建筑技术进行分析[1-4]。

2.1节地与室外环境

2.1.1外环境(声、光、热)1)声:本项目建筑围护结构及屋面采用泡沫混凝土保温板,外窗采用隔热金属型材多腔密封,组合后具有良好的隔声性能。2)光:本项目单体建筑高度为12.3m,由于自身建筑高度较低,故对周边建筑不会产生日照遮挡等影响,且外立面无玻璃幕墙,不会对周围建筑产生光污染。同时,通过日照模拟分析可知,本项目对周边的住宅建筑亦不产生日照影响。3)热:本项目绿化率为56.9%,建筑周边道路均合理设置了透水铺装,并设有镂空率为40.5%的植草格,共计41.25m2,室外透水地面面积比为79.1%,降低了热岛效应。2.1.2景观绿化项目景观设计采用复层绿化,乔木包括香樟、枫香、朴树、羽毛枫、红枫、银杏、香柚等;灌木包括毛鹃、紫鹃、红花继木、红叶石楠、花叶薄荷等。同时用蔷薇和油麻藤对南侧下沉式庭院高出地面部分的墙体进行垂直绿化的种植,以丰富立面效果,垂直绿化面积达到83.7m2。2.1.3地下空间利用本项目能做到合理开发利用地下空间,将采光需求较低的设备房、休息室、储物间等功能布置在地下。地下建筑面积308.1m2,建筑占地面积306.48m2,地下建筑面积与建筑占地面积之比为1∶1。

2.2节能与能源利用

2.2.1建筑节能设计本项目位于夏热冬冷的地区,外墙采用厚50mm的泡沫混凝土保温板Ⅰ型进行保温,屋面部分采用厚95mm的泡沫混凝土保温板Ⅱ型进行保温。外窗采用隔热金属型材多腔密封(6高透光Low-E+12A+6透明),同时在4号楼西南面设有一定面积比例的电动百叶帘外遮阳,用户可自由控制遮阳开关。通过以上手段,本建筑节能综合指标的计算结果显示:其全年能耗远小于同等形式规模的参照建筑,节能率可达60.2%。

作者:王振亚 单位:上海建工房产有限公司

公共建筑论文:公共建筑照明设计研究

【摘要】公共建筑包括办公建筑、商业建筑、科教文卫建筑等。公共建筑最大的特点就是容量大、人数多,并且有着特殊的功能性要求。公共建筑的照明系统设计质量要求较高,如果照明设计不到位,不仅会影响公共建筑功能的发挥,还会造成能源和资源的浪费。想要提高公共建筑电气的照明设计质量,就必须针对公共建筑的特性,采取相应的照明系统设计策略,在创造良好建筑内光环境的同时,提升建筑内部环境视觉效果,并降低能耗。本文首先探讨了公共建筑电气的照明设计要点,并以某中学叫教学楼为案例,探讨了公共建筑照明系统的设计。

【关键词】公共建筑;照明;设计

1公共建筑电气的照明设计要点

1.1要符合相关建筑规范与规定

目前,绿色照明理念已深入人心,同时我国也陆续编制了多个建筑照明设计标准和节能设计标准,对民用建筑照明设计提出了明确的要求。因此,先进的照明系统设计应以国家规范和标准为依据,结合实际使用情况、以人为本,创造高效、优质、可靠,保护身心健康的照明环境;同时应力求照明系统设计的实用性、科学性、前瞻性,推进绿色照明工程的实施。

1.2确保建筑照明系统的安全性

无论什么类型的光源,在提供照明的同时都会散发热量。一旦照明系统设计有问题,很容易埋下安全隐患。在照明系统设计中,一定要做好安全设计,根据不用的使用要求和使用环境,选用合理的照明灯具和光源,确保灯具工作所散发的热量,不会引燃附近的可燃材料,造成不可预估的损失。除此之外,还要做好照明系统的导线线型选择和布线工作,根据不同照明回路的灯具负载及使用要求,选择合理的导线类型及线径,确保照明系统在正常使用时导线的可靠性。同时照明系统的布线应严格按照相关施工规范,做到规范施工、安全施工,确保照明系统布线的安全性和合理性,避免在后期使用过程中出现线路短路、漏电等故障引发火险,影响照明系统安全和消防安全。

1.3确保照明系统的经济性和节能性

大中型公共建筑其照明系统能耗较大,实测数据表明照明电耗占大型公共建筑总电耗的20~40%,因此公共建筑照明的优化设计,光源的合理选用,对降低照明能耗、实现整体建筑节能具有十分重要的意义。在提倡节能和环保的大背景下,照明系统的设计要符合经济性和节能性原则。①公共建筑应加强对自然光照系统的应用,合理利用天然采光,采取合理的人工照明布置及控制措施,降低照明系统能耗。②做好灯具的选择,从而降低灯具使用能耗。选用的照明灯具、镇流器的能效应符合相关能效标准的节能评价值。③要加强对智能照明系统的应用力度,通过应用智能照明控制系统,实现对大型公共建筑光环境的动态调节,减少因为人员管理工作疏忽而照成的照明浪费,从而在充分满足使用要求的情况下,最大限度地节约照明能耗,增强控制性和可靠性。

1.4确保建筑照明系统的舒适性

一个优秀的照明系统设计能够给人带来舒适的感受,照度水平达不到要求,眩光的产生必然影响公共建筑作用的发挥,影响人们的工作、休息和生活。在公共建筑照明系统设计中,要针对建筑的种类和使用功能,通过对照明设备的合理布局,照度的合理选择,使照明设备与照明环境相适宜,让使用者在照明空间内工作或生活感到舒适和轻松。

2大中型公共建筑电气的照明设计案例分析

案例一,学校照明系统设计:(1)工程概况某中学教学楼总体为框架结构,建筑总面积7907m2,地上建筑为五层,总高度20m。(2)设计依据及基本原则应遵照执行国家的相关规范及标准,如《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)、《中小学校设计规范》(GB50099-2011)、《教育建筑电气设计规范》(JGJ310-2013)等。根据教学楼不同教学环境的视觉要求和环境条件做合理的设计,确定合理的照度、显色性和均匀度,处理好自然光与人工照明的关系,选择合理的照明方式、控制方式、限制眩光。(3)照明系统本项目为了保证照明系统的稳定性和安全性,采取照明系统与其他用电线路分开供给的模式。本项目中主要的照明需求包括:教室照明、办公室照明、应急照明。为了营造适合读书和学习的光环境,根据相关规范和标准的规定,教室照明在选择光源时,应满足显色性、启动时间等要求,针对不同的光源应选择不同的镇流器。阅览室、教室、办公室等场所采用细管径三基色直管荧光灯,同时选配电子整流器或节能型电感镇流器。为防止或减少光幕反射和反射眩光,教室灯具采取纵向布置,并确保灯具与黑板垂直,避免灯具安装在干扰区内,同时教室照明灯具与桌面的垂直距离不小于1.7m;对于计算机教室、语音教室照明,限制灯具中垂线以上等于或大于65°范围的亮度。黑板要设置专用照明灯具,该灯具不能对教师和学生产生眩光。黑板照明灯具的开关单独设计,普通教室的所控灯列与侧窗平行,多媒体教室、阶梯教室等场所按靠近或远离屏幕及讲台来分组,以满足不同环境条件下的照明需求。在设有吊扇的教室,吊扇叶片旋转时不应遮挡灯具对座位的照明。教室的照明标准值为300lx,并且照明功率密度于8~9W/m2之间,教室灯具布置如图1所示。为满足相关规范要求,本项目应急照明采用二级负荷供电,应急照明配电箱采用双电源供电,由校园变配电房分别引出主、备用电源至教学楼总配电间。为满足应急照明的连续性,疏散照明采用蓄电池作为自备电源,且连续供电时间不应小于60min。疏散标志同样以蓄电池为自备电源,连续供电时间不应小于60min。在楼梯间、疏散通道的顶棚位置设置疏散照明,在安全出口和疏散通道的明显位置设置安全出口灯和疏散指示灯。疏散走道疏散照明的地面水平照度不低于5.0lx,楼梯间、前室疏散照明的地面最低水平照度不低于5.0lx。综上所述,不同的公共建筑的照明系统有着各自不同的要求。在公共建筑照明系统设计中,一定要考虑到公共建筑的实际功能需求,以符合相关规定与规范为前提,确保照明系统设计实用性、科学性和舒适性。

作者:孙作灿 单位:福建省宁德市建筑设计研究院

公共建筑论文:既有公共建筑节能与改造

摘要:以西安市长安大学朱雀幼儿园作为研究对象,对其进行绿色建筑节能分析,通过现场调研、询问使用者感受等方法,探究建筑存在的问题并总结可改造的空间和潜力,探寻节能改造过程中合理的途径和方法,提出适宜的改造设计意见。

关键词:幼儿园;节能分析;节能改造;绿色建筑

一、长安大学朱雀幼儿园现状分析

(一)建筑背景信息

1.建筑背景长安大学朱雀幼儿园为长安大学的附属公办幼儿园,属于省级示范幼儿园。建筑始建于1986年,后经过了两次扩建,形成现如今的建筑规模。随着建筑使用的过程中出现了室内环境差、耗能大等一系列问题,幼儿园建筑的使用频率高且使用人群集中固定,所以应在提高使用者舒适性的前提下,降低建筑运行能耗,进行节能改造设计,从根本上解决室内环境以及运营成本的问题。2.自然气候西安气候属暖温带半湿润大陆性季风气候。四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷少雨雪,春秋时有连阴雨天气出现。在建筑热工设计分区中,西安属于寒冷地区。3.建筑概况长安大学朱雀幼儿园位于陕西省西安市雁塔区崇业路10号长安大学朱雀住宅区内。幼儿园建筑占地面积615㎡,建筑面积1950㎡,户外活动场地1650㎡。整体结构为砖混结构,共四层,每层层高为3.2米,其中第四层为活动板房建筑。

(二)建筑现状

1.外墙围护结构现状由于幼儿园建造时间较早,通过调研得知教学楼的外围护结构并没有使用保温隔热措施,并且幼儿园的多功能厅及二层西侧的活动室墙体为临时活动板房的岩棉夹芯板,虽有一定的保温隔热能力,但还是不能满足使用者的舒适度需求。这导致建筑的保温性能不好,导致冬季室内温度低,采暖能耗增大,夏季室内温度过高,制冷设备耗电严重,使用者舒适度较差。2.门窗现状幼儿园的外窗全部为1.5m×1.8m的单层铝合金玻璃窗。由于只采用单层玻璃,且密封性能不佳,冬季由窗户散失的热量较大,加之教室中的供暖设施均依窗布置,窗户的保温隔热性能不好直接影响到冬季采暖部分热量的损失。此外,窗户的隔音效果也不佳。如今,幼儿园的开窗大小也不符合幼儿园建筑设计规范(活动室窗地面积比应为1/5,卧室应为1/6),开窗面积偏小,不能良好满足室内采光、通风要求。通过计算,得到围护结构各部分不同朝向的面积及窗墙比,结果见表1。在走廊内侧的墙体上局部开有小高窗,但由于开启面积小,加之外窗面积小,导致活动室及卧室的采光和通风仍存在问题,在使用方面感到空气流通不畅。幼儿园的外门除了北侧正门是玻璃门外,其余都使用的单层玻璃铝合金门,门体老旧且单薄,保温隔热性能差,密封性不好,冬季热量损耗大。3.屋顶现状长安大学朱雀幼儿园采用平屋顶,加盖的临时性建筑为坡屋顶。如今三层及四层分别有室外平台,即下层房屋的屋顶平台。屋顶虽然做了适当的防水层及保温层,但是顶层各教室在夏季仍异常炎热,经实测,平均比其它层教室温度高2~3℃,给使用者带来了较为不适的空间体验。4.设备现状长安大学朱雀幼儿园的各类设备系统较老旧,出现老化现象。其室内照明设备仍采用的是国家要求淘汰的荧光灯管及白炽灯;暖气设备及管道也比较老旧;制冷设备为风扇以及台式空调;烧水设备是电热水器。

二、长安大学朱雀幼儿园问题分析与总结

根据实地调研情况分析,可将长安大学朱雀幼儿园建筑中所存在的能耗问题总结为采光问题、通风问题、热舒适度问题及设备问题。

(一)采光问题

活动室和卧室的开窗面积小,不满足规定及需要,导致教室内部,特别是一层教室的采光不充足;幼儿园的内廊过于狭长,且只能通过尽端的铝合金玻璃门及内墙上的小面积上悬式高窗进行采光,加之门厅空间狭小,导致走廊、入口等交通空间的采光严重不足。

(二)通风问题

活动室及卧室的外开窗及内廊高窗面积小,导致室内空气流通不畅;楼梯间过于封闭,窗户小且不便开启;走廊为狭长的内廊式,加之门厅空间狭小,通风换气只靠几扇小面积的门和高窗,无论是风压还是热压,都无法达到有效通风换气的作用。

(三)热舒适度问题

屋面未做合适的保温隔热构造,顶层教室冬冷夏热,使用者舒适度较差;外围护墙体没有保温隔热措施,夏季建筑整体温度较高,利用机械制冷,耗电量巨大;加建的临时性板房建筑墙体及屋顶保温隔热性能较差,室内夏日炎热,冬季寒冷;建筑采用单层铝合金玻璃窗,密封性能、保温度性能差,热损失严重;冬季采暖,顶层室温过高,底层室温又达不到要求,导致冬季整体空间温度波动较大,热损耗较多,使用者舒适度较差;二、三层东南侧的活动室在夏天早晨光照过于强烈,无合适的遮阳措施,导致夏季早晨室内光照过强、温度高,影响幼儿进行室内活动。

三、长安大学朱雀幼儿园节能改造

(一)针对采光、通风问题的改造

增大活动室及卧室的建筑开窗面积,将原先1.5mx1.8m的窗户扩大为2.1mx2.1m的大窗。设置低位通风格栅窗,在夜间可通过手动打开,为室内进行夜间通风,并且更换窗户构件,使之达到保温、隔热、隔声等效果。增大活动室及卧室的内廊高窗数量。由于外窗设置了夜间使用的低位通风百叶窗,所以外窗与高窗相配合,可在白天及夜间,通过热压通风原理让室内进行良好的通风换气。对幼儿园正门入口空间进行改造。对门厅空间进行扩大延伸,将原先传达室旁的小型灰空间纳入门厅范围。加建部分采用中空玻璃幕墙围合,它具有优良的保温隔热与隔声特性,能显著减少室内外通过门窗的热交换,降低建筑空调能耗,限制了表面的冷凝现象。在建筑东南侧加建边庭空间。该空间是将原先紧邻建筑的室外小庭院进行两面玻璃幕墙围合及顶部围合,形成一个高度达4层楼的边庭空间,并在顶部设置通风口及太阳能光电板装置。玻璃幕墙的材质选用可呼吸交流的双层玻璃幕墙,该空间的设置可显著改善室内的通风换气问题,成为东西方向风廊。由于采用双层玻璃幕墙,在夏季可打开外层玻璃的上下通风口及顶部通风口,通过热压作用将室内温度较高的空气引出排走,起到了自然通风的作用;在冬季可将外层玻璃的上下通风口关闭,成为保温夹层,减少室内散热量,达到提升室内热舒适度,降低空调耗能的作用;可在不影响其他房间采光的前提下改善各层走廊空间的采光;从空间使用角度讲,为幼儿园增设了竖向贯通的室内活动交流空间,丰富了建筑空间。将楼梯间原先的砖混外墙加小开窗形式更换为玻璃幕墙形式,改善交通空间的采光和通风问题。在顶层玻璃幕墙处设置可开启窗扇用以通风,起到一定的拔风作用。

(二)针对热舒适度问题的改造

屋面加设内保温吊顶,起到保温隔热的效果。做种植屋面改造。在屋面进行种植绿化,增加屋顶保温隔热效果、加强屋面蓄水能力、减少雨水渗透的同时可创造环境优美的屋顶平台、改善空气质量。做外墙外保温。根据外立面装饰要求选择适合的保温装饰一体化材料,能够有效保护建筑主体结构,延长使用寿命,基本消除热桥效应的影响,不会占用建筑室内空间,且工程造价较低,施工时无需室内搬迁。将原有门窗换成塑钢门窗,改善窗户的保温性能。对于窗户的框架,采用导热系数小的塑料、断热处理过的金属框材、钢塑、铝塑、木塑复合材料,保温兼顾美观,将单层玻璃窗换为双层中空LOW-E玻璃。新增设的玻璃幕墙选用节能幕墙材料。采用可呼吸交流的双层玻璃幕墙,解决了采用普通玻璃幕墙所导致的通风、太阳辐射以及增加采暖空调系统负荷的问题。为保持建筑立面的完整性,在需要遮阳设施的二、三层东南侧活动室设置内遮阳百叶设施,用以遮挡过强的阳光照射,减少夏季进入室内的太阳辐射热。在建筑南向窗户上统一安装太阳能光电板水平遮阳设施。将遮阳系统与太阳能光电系统结合,一方面可在夏季为房间遮阳,并可根据日照角度自行调整;另一方面可吸收太阳能并加以利用,除提供系统自身运转外还可以为热水系统提供能量。

(三)针对设备问题的改造

将电热水器更换为太阳能热水系统。西安地区全年接受高太阳辐射的时间较长,所以适宜利用太阳能技术。在建筑屋顶设置太阳能集热器及太阳能热水系统,以解决建筑内部的热水供应问题。利用太阳能发电。在屋顶安装太阳能光伏板,为整个建筑提供电能。在节约运营成本的同时,也节约了资源。

四、结语

通过对该建筑的现状问题进行总结与归纳,对既有建筑节能改造的研究,运用节能改造具体策略,结合西安地区气候等因素,针对建筑中的实际问题,有针对性地提出了适宜的节能改造具体措施,进行了节能改造设计。通过以上分析改造过程,最终通过以被动技术为主体的设计手段力求达到该建筑改造后的节能要求,提高建筑的使用舒适度。

作者:鲁倩妮

公共建筑论文:公共建筑项目施工招标研究

摘要:我国处于发展中国家阶段,建筑工程是其城市建设的主要内容,公共建筑项目是建筑新项目的主要组成部分。工程项目全寿命周期管理是当下提出的新理念、新方法,本品论文就是针对公共建筑项目施工招标的全寿命周期协同管理进行分析,并推动其理念贯彻落实到施工招标阶段过程中。

关键词:公共建筑项目;施工招标;全寿命周期;协同管理

工程项目全寿命周期管理是指项目决策阶段开发管理、项目实施阶段的项目管理和项目使用阶段的设施管理三者的而结合,即DM+PM+FM的全面管理。该管理理念的核心任务是为工程建设增值和工程使用增值两方面的任务。

一、公共建筑项目施工招标目标的特性及控制

(一)公共建筑项目施工招标目标的特性

公共建筑项目施工招标目标具有多元性与层次性、平衡性、动态性、优先性和关联方大性的特性。公共建筑项目施工招标的目标管理具有多元性的特性,其主要包括范围管理、时间管理、成本管理、人力资源管理、质量管理、风险管理和协同管理等多元化的管理模式;目标的层次化主要是由最高层次的项目施工总目标,其明确施工招标的目的和意义,也是施工全过程的主线;其次是施工招标的策略性目标和执行性目标,其明确施工招标的具体目标和实施计划;目标的平衡性是指公共建筑施工招标的各个目标并不是完全独立的个体,它们彼此之间存在一定的关联性、制约性、对立性和统一性,彼此之间应该形成一个有机的整体,即彼此之间存在一个平衡点;目标的动态性是指项目施工招标的系统结构存在一定的稳定性,但是其系统结构也存在一定的可变性,当其系统无法维护其稳定性的时候,其招标结构就会发生质变,因此去目标具有一定的动态性;目标的优先性是指目标管理人员根据目标对其项目施工招标影响程度的不同决定其目标的先后顺序;目标的关联方大性是指公共建筑施工涉及多方利益,几个目标共同实现的效果并不是简单的各个目标实现效果的叠加,而是呈现1+1>2的效果。

(二)公共建筑项目施工招标项目标的控制方法

公共建筑项目施工招标目的控制方法主要包括主动控制、被动控制和主动控制与被动控制相结合的三种方法。主动控制是指针对施工项目进行风险评估和目标偏离的可能性,提前做好预防措施,即事前控制;被动控制是指在项目施工招标的过程中出现的问题进行及时的反馈和处理,即反馈控制;主动控制与被动控制相结合的目标管理方法是指以预防为主,即加大主动控制的成分,但是对于项目施工全过程的定期、连续的监管也不能忽视,即实施实时信息反馈的被动控制,两者有机的结合在一起,形成全面的动态控制系统,从而确保公共建筑项目施工招标目标顺利完成。

二、施工招标全寿命周期的要素

公共建筑项目施工具有明显的周期性,其主要是由开始阶段、计划阶段、执行和控制阶段组成。公共建筑项目施工招标是以招标的一种方式选择具有最佳资质的工程施工承包企业,双方根据合同的特定要求进行施工和验收工程公共建筑项目施工招标的最终目的是考察施工单位的真正实力和相对精力,即施工承包企业的工作饱和度和施工综合水平,因此工作饱和度与施工综合水平是其招标考察的要素。施工企业的施工饱和度是对施工企业在人力、物力和财力等三方面资源的使用程度以及其可承受程度的方面进行考察;施工企业的施工综合水平主要考察施工企业的事实标准,即该施工企业的技术水平和施工经验所形成的施工工艺。

三、施工招标全寿命周期协同管理的应用

(一)项目施工招标协同管理的应用

公共建筑项目施工招标的全寿命周期协同管理的应用主要体现在工作流程、组织、信息等方面。1.协同管理在工作流程图中应用项目施工招标具有明显的周期性,即具有开始阶段、计划阶段、执行控制阶段和结束阶段的周期性(如图1所示)。传统的施工指标流程图仅仅明确各个阶段的工作内容,程序、时间、执行控制和档案录入(如图2所示),由于各个部门缺乏协同管理的制度,该工作流程不具备协同性、关联性,具有格式化的特性,缺乏管控能力,无法落实工程招标要求。协同管理在招标工作流程的设计应用是指在协同论的基础上,独立+合作+协同的协同管理机制,将项目施工招标流程中的各个要素组成一个有机的整体,该整体中各个要素存在利益最大化的紧密关系,其共同努力实现统一的目标。例如关键路径法的应用,该方法是利用网络图表达项目施工招标各个要素之间的相互关系和进度,根据各个要素参与的时间确定关键活动和关键路线,结合时差调整不断优化网络,缩短工期,除此之外还要考虑成本与资源等问题,优化项目方案,从而真正落实施工招标的工期、工程量清单、工程质量等问题。协同管理由于在各个部门和施工环节中建立利益的共同体,彼此之间必然相互扶持,相互监督,相互关联,该流程图不断优化,有效落实公共建筑项目工程招标要求.2.协同管理在组织管理中的应用施工招标的组织协同管理是指项目施工招标过程中的各个组织拥有一个统一的目标,各个组织为了实现同一目标协调工作的管理。招标项目组织主要是由招标人组织、投标单位、招标机构、造价咨询机构、评价专家组、投标担保的金融机构和政府相关监管的部门等,其主要分为项目招投标操作与实施类组织和监督管理与担保类组织两大类,各个组织之间各司其职,协同合作,共同实现项目招标的目标。3.协同管理在信息管理中的应用施工招标信息协同管理是指针对项目施工招标过程中的信息获取、传递、储存和处理过程中结合各组织和工作流程之间的协同共同。项目施工招标根据授权的不同将其分为招标完全公开信息、招标参与组织的共享信息、招标限制性信息和招标内部信息四大类。施工招标信息分类的现状,其信息系统存在一定纵向沟通障碍,我们应该充分利用信息化网络的共享优势建立施工招标信息网络平台,从而建立信息协同管理模式。

四、结束语

综上所述,公共建筑项目施工招标是一个复杂的系统,其具有明显的周期性,全寿命周期协同管理模式的实施,有利于实现该系统各个组织、工作流程和信息、之间的协同管理,共同实现项目施工招标的管理目标,即以最少的成本实现利益最大化的目标。

作者:刘小民 单位:延安大学基本建设处

公共建筑论文:夏热冬冷地区公共建筑节能改造研究

[摘要]随着我国工业化、城镇化建设的加快推进,能源问题日益凸显,国家努力推进节能减排工作,建筑节能是我国能源节约中的一个重要组成部分。本文以夏热冬冷地区既有公共建筑为研究对象,针对既有公共建筑的设计现状进行了分析,从不同方面探讨了夏热冬冷地区既有公共建筑节能改造技术以及具体的实施。

[关键词]夏热冬冷地区;既有公共建筑;节能优化改造

建筑行业是我国国民经济发展的重要产业,然而,建筑业的快速发展导致了能源消耗及环境污染问题的加剧。目前,我国经济已经进入转型时期,以降低能源消耗和污染物的排放作为硬性指标,构建可持续发展的生态观已成为主要趋势。合理控制能源消耗量,提高能源利用效率,推动建筑节能建设,不仅能降低能源消耗,而且能推动建筑行业发展转向绿色、经济、环保,促进建筑行业可持续发展,为创建和谐社会做出应有的贡献。既有公共建筑的节能优化改造是建筑节能中非常重要的一部分。相关数据显示,我国公共建筑每年消耗了大量的能源,电能消耗就达到300KW•h/m2,很大一部分公共建筑并没有考虑节能设计,因此,对既有建筑节能改造技术的研究成为了建筑节能的重点。对既有建筑进行节能改造,不仅能够提升建筑本身的质量,而且能避免资源的浪费。

一、夏热冬冷地区既有公共建筑节能的现状

夏热冬冷地区位于南方偏多,经济相对比较发达,空调是改善室内热环境的主要方式,是我国建筑耗能量较大的区域之一。由于我国的建筑节能工作刚刚起步,经过多方工作的努力,虽然已经取得了很好的成效,但是仍然未能达到我国公共建筑节能标准的要求。根据发改委的《节能中长期专项规划》规定,对于新建的建筑物节能设计的标准要达到50%以上,目前,只有少数几个城市达到了要求。公共建筑体量大、窗墙比高、用能复杂,属于高能耗建筑,开展既有公共建筑节能改造工作,在大城市完成改造面积已经达到了25%以上,中小城市完成改造面积达到了10%左右。同时,我国颁布了《公共建筑节能改造技术规范》,这个标准是我国公共建筑节能改造技术的行业规范,规定了公共建筑节能设计的相关标准,促进了我国建筑节能工作的发展。该项规定的颁布不仅为既有公共建筑节能改造提供依据,同时也促进了公共建筑节能改造技术的发展。

二、既有公共建筑节能改造技术

在夏热冬冷地区对建筑物进行节能改造,将有助于整栋楼体节能减排工作的进行。既有公共建筑节能改造及优化技术措施主要从以下几个方面进行。1.外墙节能改造技术在夏热冬冷地区,外墙节能应同时提高墙体的冬季保温和夏季隔热性能,以减少室内外温差导致的传热损失。外墙改造技术主要是外墙外保温改造技术和外墙内保温改造技术。由于夏热冬冷地区墙体的传热阻力非常小,更加有利于建筑物节能工作的开展。曾有人提出改进方案:对于墙体进行加温处理,增加一层保温层,由于保温层阻碍了热量的传递,减少一部分室外热量传递到屋里,从而减少夏季空调负荷;同时,在冬季由于这道保温层,室内的热量很难透过墙体向外界环境释放。总结上述方案,可以得出,外墙节能改造技术需要根据墙体的耗能特点来制定相应的改造方案。外墙体的改造技术措施:外墙尽量使用浅色材质;在原有墙体外增加保温效果好、传热系数小的材料作为墙体维护构件;在墙体外侧设置垂直通风间层;对外墙进行垂直绿化。外墙的节能改造要处理好冷热桥问题。墙体外保温是把保温隔热层放在外墙外表面,保温隔热性能好,可避免产生热桥,保护主体结构,且不占室内空间,便于实行建筑节能改造。外墙内保温需采用较高热阻和热稳定性的墙体材料。2.外窗节能改造技术建筑物外窗传热主要有两种方式:一种是温差传热,外窗可以隔绝一定的热量;另一种是太阳辐射传递热量,外窗可以阻挡一定的太阳光,就会降低一些辐射热。夏热冬冷地区冬季时间比较短,夏季时间比较长,辐射能力特别强,如果外窗选择适当,就会阻挡一定的热量,起到节能的效果。目前,外窗的结构用的都是铝合金窗,这种窗户的气密性非常差,很难满足节能的要求,在夏天的时候,造成空调能耗量的增大。因此,在外窗节能改造方面,可以采取的措施:(1)控制窗墙比,窗的传热系数一般大于外墙,因此,在满足采光的前提下控制窗墙比。窗墙比一般为:南向35%,北向25%,东、西向30%。(2)改善窗的保温效果,增加窗户玻璃层数,以形成密闭的空气间层,也可使用中空玻璃、隔热玻璃、断桥铝合金窗框等。(3)减少冷风渗透,提高门窗的密闭性,增加密封条。(4)提高窗框保温能力。外窗节能改造技术几乎没有改变原有建筑物结构,但却收获了很好的效果。因此,夏热冬冷地区既有公共建筑节能技术优先考虑对外窗的节能改造。3.设备系统技术的改造夏热冬冷地区既有公共建筑的设备系统主要包括两大方面,分别为空调系统和照明系统。既有公共建筑中空调系统可以通过以下方法进行改造:采用蓄冰式空调系统,利用夜间富余电力制冷,使用高峰期不制冷或减少制冷,均衡用电负荷,省时省电;同时,采暖空调可选用分散式空调系统,更加有利于节能散热。既有公共建筑中照明系统的改造可以分为以下几种:在保证室内亮度的前提下,选用节能灯代替原有的灯具;白天通过自然光照射减少照明系统的使用;通过特殊的设计合理的安排照明的位置,优化照明系统,使其照明效果不变。4.运营管理优化技术改善夏热冬冷地区既有公共建筑内的运营管理优化,可以降低能源的消耗,使用智能化的管理系统,将能够最大化的优化运营管理,提高设备的使用效率。其技术的优化可以通过几个方面:(1)在确保室内阳光照明度的前提下,将建筑物外围的遮阳装置和室内的照明装置进行智能连接,用这种连接的方式代替一部分的太阳能装置。(2)将室内的照明系统的运营技术采用智能化管理,使其工作状态处于自动化状态。通过智能化系统,对不同的区域设置不同的装置,根据不同的状态进行自动化调节。(3)空调系统的运营技术。对空调系统实现智能化管理系统,达到最优化管理,其管理目标是达到工作时间短、能源消耗最少,效果最佳。通过以上这三方面改善夏热冬冷地区既有公共建筑运营管理方面的技术实现智能化管理系统,将现代化技术应用到人们的生活当中,提升人们的生活品质的同时,达到节能的效果,改善环境质量。

三、既有公共建筑节能改造的实施

既有公共建筑节能改造按照经济节能、方便操作的原则,制定了实施的步骤:分析建筑物节能的现状、制定适宜的方案、节能改造的实施策略和节能改造后的评价。1.分析节能的现状分析节能的现状可以通过实地的调查、检测和设备运行的具体数据,找到建筑物能源耗费量过大的原因,为建筑物的节能改造制定相关的方案。分析节能现状主要包括建筑物能源的消耗状况、围护结构的状况、空调系统等与建筑物相关的情况。对一些既有公共建筑进行调研,分析其具体情况。既有公共建筑节能现状的分析中最重要的是对建筑物进行节能检测,主要涉及工程材料、工程实体和工程环境。2.制定节能改造的方案建筑节能分析完成后,按照分析的结果,对其进行能耗模拟计算,计算出节能的效果,从而确定节能改造方案。节能改造方案要遵守节能改造的相关准则和充分的考虑到技术性、实用性和经济性,优先选择一些成本低、可操作性强的改造方案。3.建筑节能的具体实施建筑节能的具体实施也可以说是建筑节能改造的施工阶段,这段施工过程需要严格的按照相关规范、标准进行,同时按照国家验收规定进行验收,确保其节能改造符合国家标准。4.建筑节能的评估工作建筑节能的评估工作需要对其进行模拟室内外2.组织自然通风与现代一些耗能能源的建筑依赖空调制冷系统不同,江西传统民居采用自然通风的古老技术加强建筑的通风散热降温,我省的传统民居中往往通过穿堂风、拐角风等方式加强自然通风。此外,浓缩江南人民智慧的结晶的天井在江西传统民居中普遍运用,其在房屋密集、建筑间距小的情形下形成烟囱效应组织自然通风,产生阴凉,解决南方闷热气温的室温问题,同时解决民居中的遮阳、采光和排水等问题(图2)。江西地区在解决住宅夏季炎热、静风率高的纳凉、通风的问题时,江西传统民居善于利用房屋东西向、南北向建筑间距、温差所形成的风道即冷巷通风,同时,运用房屋间的阴影作用和室内窄而高烟囱式的空间营造阴凉效果,加强建筑的通风,这是当今建筑师值得借鉴与学习的有效组织自然通风的方式(图3)。图3民居冷巷3.精心布局合理的平面形式江西地区处于北回归线以北,太阳光在一年四季都从南方投射过来,江西民居朝向上大多坐北朝南,顺应夏季主导风向迎风纳凉,冬季又能背风接受太阳辐射。江西民居平面布局整齐规整,中心突出,辅助用房围绕中心用房布置,平面设计简单、开间开敞,房屋开窗顺应于当地的夏季主导风向,有利于夏季气流畅通加强通风效果、冬季聚热。我们调研时发现江西传统民居平面进深都不大,一般不超过14m,即楼层高度的5倍左右,这样有利于形成穿堂风,达到较好的通风效应。L形平面建筑,往往使凹口部分朝向夏季主导风,形成一个风兜,兜住风,使风通往夏季主导风向,加强自然通风。4.改善建筑室外热环境江西民居常利用室外绿化和水体改善室外热环境,在夏季利用植物树叶遮阳和水体蒸发作用,调节建筑吸收的太阳辐射量,减少室内辐射热,减少热湿负荷,改变环境的热湿平衡。同时,植物在冬季拦堵西北寒风,或利用落叶树枝间空隙吸收太阳辐射热量,促进建筑保暖(图4)。5.墙体保温隔热属典型亚热带季风气候的江西地区雨水充沛、夏热冬冷,建筑工匠经过长期的经验积累,采用了多种技术措施,使室内尽可能夏季隔绝太阳辐射热、冬天温暖隔冷。江西传统民居主要使用蓄热性能好得砖和木材修建而成。墙体一般是空斗墙,与现在的实心砖墙相比,导热系数小很多,保温隔热较好;此外,有的民居在空斗墙的空心部分填土,综合性能比现在的实心墙好,绿色环保、隔热、隔音(图5)。图5民居空斗墙我国早在4000年前的仰韶文化时期,就以泥土作为建筑材料修建房屋创造冬暖夏凉居住环境。在江西传统民居中,用生土做的建筑材料有土坯砖、夯实泥土、草泥粘土,木骨泥墙等。这些是一种传统的天然建筑材料,取材方便、加工简单、无污染、绿色环保、调节室内湿度、夏天隔热蓄冷冬天保暖蓄热(图6)。图6民居土坯墙江西民居粉墙黛瓦,采用浅色外饰面,减少墙体外表面对太阳辐射热的吸收,降低室外综合温度,从而降低室内温度。

四、结语

以上是针对江西传统民居节能设计策略的分析与总结,希望在国家大力发展绿色可持续建筑的同时能给建筑师的建筑创作、开拓创新提供积极的借鉴作用。