時間：2022-03-20 20:44:46
序論：在您撰寫既有建筑論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)體系構(gòu)建
1.構(gòu)建評價指標(biāo)體
系筆者遵循系統(tǒng)性、合理性、綜合性、應(yīng)用性的原則，建立評價指標(biāo)體系，并參照了《既有居住建筑節(jié)能改造指南》、《民用建筑節(jié)能條例》、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑氣候規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際狀況選取評價指標(biāo)。
2.確定指標(biāo)權(quán)重
使用層次分析法計(jì)算其權(quán)重系數(shù)，其特點(diǎn)是在對復(fù)雜決策問題的本質(zhì)、影響因素、內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析之后，構(gòu)建一個層次結(jié)構(gòu)模型。然后，運(yùn)用較少的定量信息，把決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而為求解多目標(biāo)、多準(zhǔn)則，或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題。其步驟：一是構(gòu)造層次分析結(jié)構(gòu)；二是構(gòu)造判斷矩陣；三是判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)；四是層次單排序；五是層次總排序；最后是做出決策。
筆者通過運(yùn)用MCE軟件和Excel，將專家打分通過軟件輸入，選取層次分析法求取權(quán)重，結(jié)果如表1所示。北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目評價模型構(gòu)建通過模糊綜合評判法的原理和公式，建立適合北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)體系的模糊綜合評判。
1.建立因素集
第一層為：A＝{B1,B2,B3}。第二層為：B1＝{C1,C2}，B2＝{C3,C4}，B3＝{C5,C6,C7}。第三層為：C1＝{D1,D2,D3,D4,D5,D6}，C2＝{D7,D8,D9}，C3＝{D10,D11}，C4＝{D12,D13,D14}，C5＝{D15,D16}，C6＝{D17,D18}，C7＝{D19,D20}。
2.建立評價指標(biāo)的評語集
為北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)體系建立評語集，其含義有兩點(diǎn)：一是此方案的選擇是否能達(dá)到滿意的效果；二是此指標(biāo)值對于既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目實(shí)施的推動作用是否能達(dá)到滿意效果，如項(xiàng)目檢測指標(biāo)中的圍護(hù)防水效果。V＝{v1,v2,v3,v4,v5}={非常滿意，滿意，中，差，非常差}3.確定權(quán)重權(quán)重的最終確定值是通過層次分析法的計(jì)算來求得，此任務(wù)已完成。第三層權(quán)重記為wDi，第二層權(quán)重記為wCi，第一層權(quán)重記為wBi。4.分層作綜合評價以調(diào)查問卷的形式，請10位專家對評價指標(biāo)體系中的第三層進(jìn)行單因素評價，得到模糊評判矩陣如下：RCi(i=1,2,3,…,7)單級綜合評判BCi＝WCi莓RCi。
實(shí)例分析
北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，是在項(xiàng)目改造前對各個方案進(jìn)行評價，從而選取最優(yōu)方案。本文以河北省唐山市河北一號小區(qū)509號樓為例，對其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。以下項(xiàng)目介紹中的數(shù)值為《既有居住建筑節(jié)能改造評估報告》[2]中給出。
1.項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目是1976年唐山大地震后所建樓之一，具有很強(qiáng)的抗震性。509號樓有5層、3個單元共45戶，建筑面積為2156m2。該建筑沒有地下室，樓宇門已不存在。原有平屋面為鋼筋混凝土樓板，局部的保溫層已濕透。預(yù)制外墻板為11cm厚的鋼筋混凝土、12cm厚輕質(zhì)混凝土夾心層，外加4cm厚的砂漿層。原來的單?？崭逛摯按蟛糠直粨Q成了鋁合金或塑鋼窗，或在外面又裝了一樘窗，有些是單玻窗，有些是雙膛窗。整個護(hù)結(jié)構(gòu)存在許多問題，包括不密封、結(jié)露和防水失效。采暖系統(tǒng)為垂直單管系統(tǒng)，并且沒有溫度調(diào)節(jié)手段。下面根據(jù)評價指標(biāo)體系，對該項(xiàng)目進(jìn)行有針對性的介紹。（1）技術(shù)性指標(biāo)。第一項(xiàng)，項(xiàng)目改造指標(biāo)。專家擬定的具體方案為：對窗的改造主要采用塑鋼中空內(nèi)平開窗，使用low-e玻璃；對外墻的改造主要是采用10cmEPS薄抹灰系統(tǒng)；對屋面的改造主要采用是14cmPU暖屋面。供熱計(jì)量方式主要采用熱計(jì)量收費(fèi)；采暖系統(tǒng)采用的是垂直雙管和自動溫控閥。對樓宇門的改造主要采用雙扇保溫鋼板門，將門墻縫里內(nèi)外均以硅膠密封，并帶有自閉裝置。第二項(xiàng)，項(xiàng)目檢測指標(biāo)。改造前，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)進(jìn)行測定，主要包括對屋面、外墻、外窗、底板的測量。其傳熱系數(shù)分別為：1.3W/m2k、2.0W/m2k、4.5W/m2k、2.8W/m2k。經(jīng)過專業(yè)人員檢測，該項(xiàng)目防水效果較差。（2）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。第一項(xiàng)，預(yù)估指標(biāo)。該項(xiàng)目總費(fèi)用為606.1元/m2，即約為131萬元；節(jié)能相關(guān)費(fèi)用約占改造總費(fèi)用的28%；節(jié)煤量為33.72噸，按每噸為500元計(jì)算，共計(jì)16860元。第二項(xiàng)，效果指標(biāo)。設(shè)本項(xiàng)目的項(xiàng)目期為30年。靜態(tài)投資回收期＝606.1×28%16860÷2156≈22年凈現(xiàn)值＝-131×28%+1.686(P/A,5%,30)＝-10.75用內(nèi)插法求取內(nèi)部收益率。其計(jì)算過程為：設(shè)i＝2%，經(jīng)計(jì)算，凈現(xiàn)值＝1.301設(shè)i＝3%,經(jīng)計(jì)算，凈現(xiàn)值＝-3.716IRR1=1.301×(3%-2%)1.301+|-3.716|+2%=2.26%（3）社會性指標(biāo)。第一項(xiàng)，環(huán)保性指標(biāo)。該項(xiàng)目改造前采暖消耗量為219592.2kWh/a，建筑面積為2156m2，即每平方米采暖消耗量為101.85kWh/a。改造后，采暖消耗量為141696.6kWh/a。同理，其每平方米采暖消耗量為65.72kWh/a；該項(xiàng)目有害物質(zhì)減少量，是通過其節(jié)煤量來計(jì)算的，按工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)程》，每噸標(biāo)煤燃燒產(chǎn)生的有害氣體量包括：二氧化硫?yàn)?.4千克、粉塵為11千克、氮化物為9千克、烷烴類為0.5千克、二氧化碳為2.6噸。經(jīng)計(jì)算，該項(xiàng)目所減少的有害氣體量為：二氧化硫0.047噸、粉塵0.371噸、氮化物0.303噸、烷烴類0.017噸、二氧化碳87.672噸。第二項(xiàng)，舒適性指標(biāo)。該項(xiàng)目在改造前室內(nèi)溫度為16度，改造后會達(dá)到20度以上；其霉變結(jié)露現(xiàn)象較為嚴(yán)重。第三項(xiàng)，支持度指標(biāo)。唐山市政府出資370元/m2、中央政府出資54元/m2、德國技術(shù)合作公司出資140元/m2、居民出資42元/m2。
2.項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價
筆者請10位專家對該項(xiàng)目三級指標(biāo)進(jìn)行投票，投票結(jié)果如表2所示。由此可知，該項(xiàng)目評價中存在稍微不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。
結(jié)論
1.1節(jié)能改造項(xiàng)目規(guī)模
烏魯木齊市將在2015~2019年的5年內(nèi)，完成160個項(xiàng)目、114萬m2的既有公共建筑節(jié)能改造。這些建筑絕大多數(shù)是1990年后建造的，建筑地段優(yōu)越。結(jié)構(gòu)形式基本為框架或磚混結(jié)構(gòu)，建筑層數(shù)為3層及3層以上的建筑。
1.2節(jié)能改造項(xiàng)目類型
按建筑功能劃分，節(jié)能改造項(xiàng)目基本上可分為教學(xué)類、辦公類、綜合類、宿舍類、醫(yī)療類等五類建筑。
2節(jié)能改造內(nèi)容及改造目標(biāo)
2.1節(jié)能改造內(nèi)容
節(jié)能改造內(nèi)容包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造、室內(nèi)供熱系統(tǒng)節(jié)能改造、加裝熱計(jì)量表及電氣系統(tǒng)的節(jié)能改造等。
（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造主要針對建筑物的外墻、屋面、外門窗、地面、非采暖地下室頂部、采暖地下室外墻、接觸室外空氣的外挑樓板等進(jìn)行節(jié)能改造，以實(shí)現(xiàn)整體節(jié)能目標(biāo)。
（2）采暖計(jì)量及采暖系統(tǒng)改造主要是通過分室增設(shè)溫控閥、每棟建筑采暖總?cè)肟谠O(shè)置靜態(tài)水力平衡閥或自力式壓差控制閥及熱計(jì)量裝置；采暖系統(tǒng)改為帶跨越管的水平單管或雙管形式等方式進(jìn)行節(jié)能改造。
（3）通風(fēng)系統(tǒng)的改造主要是完善通風(fēng)系統(tǒng)，改變因無組織通風(fēng)換氣形成的大量熱損失的狀況。
（4）空調(diào)系統(tǒng)的改造主要為一般辦公室不再設(shè)空調(diào)機(jī)，對已有的空調(diào)系統(tǒng)可加以完善改造。
（5）電氣系統(tǒng)的節(jié)能改造，通過計(jì)算，如有必要對原有建筑照明裝置、原有動力系統(tǒng)控制裝置、低壓配電系統(tǒng)功率因數(shù)補(bǔ)償裝置進(jìn)行更換。
2.2節(jié)能65%目標(biāo)的確定
目前，我國新建公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)及既有公共建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)，依據(jù)的是現(xiàn)行國家GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能率為50%。隨著我國節(jié)能減排力度的加大，我國即將頒布實(shí)施節(jié)能率為65%的GB50189《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）。為適應(yīng)國家公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高后的要求，烏魯木齊市既有公共建筑節(jié)能改造采用65%的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是必要的。
2.3節(jié)能目標(biāo)
將在原建筑能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)降低總體能耗不低于65%的節(jié)能目標(biāo)。根據(jù)對9個典型案例項(xiàng)目的能耗計(jì)算，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均節(jié)能貢獻(xiàn)率為61.48%，供暖系統(tǒng)中所增加的散熱器恒溫閥、系統(tǒng)平衡等措施帶來了供熱系統(tǒng)效率的提高，此部分的平均節(jié)能貢獻(xiàn)率為5%；兩部分合計(jì)，總節(jié)能率為66.48%。
2.4依據(jù)的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
國家目前沒有公共建筑節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。本次節(jié)能改造中是依據(jù)國家即將的節(jié)能65%的GB50189《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，嚴(yán)寒C區(qū)甲類（單棟建筑面積大于300m2）建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能應(yīng)符合。
2.5圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料的選擇
圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料應(yīng)選用保溫隔熱好（導(dǎo)熱系數(shù)λ值?。?、防火性能好、表觀密度低、壓縮強(qiáng)度高、質(zhì)量吸水率小、憎水率高、容易施工且性價比好的材料?！缎陆S吾爾自治區(qū)消防條例》中要求：建筑外墻裝飾裝修和保溫工程禁止使用易燃（燃燒性能為B3級）、可燃（燃燒性能為B2級）材料?！缎陆S吾爾自治區(qū)建筑外保溫材料防火暫行規(guī)定》對保溫材料防火性能的要求：民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級，且不應(yīng)低于B1級，嚴(yán)禁采用B2、B3級材料。高度大于等于50m的公共建筑，其外墻保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級。高度小于50m的公共建筑，外墻保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級。當(dāng)采用熱塑性（EPS、XPS）B1級保溫材料時，每兩層應(yīng)設(shè)置水平防火隔離帶。建筑物首層（或建筑突出部分平臺上的第一層）嚴(yán)禁采用熱塑性保溫材料。對既有公共建筑節(jié)能改造所選用保溫材料的燃燒性能，必須遵循上述規(guī)定。對160個工程項(xiàng)目、114萬m2建筑面積既有公共建筑節(jié)能改造時，所選用保溫材料的物理性能指標(biāo)必須滿足表4的要求。
2.6節(jié)能改造項(xiàng)完成后節(jié)能量分析
在160個工程項(xiàng)目、114萬m2建筑面積的既有公共建筑節(jié)能改造中，選擇不同的建筑功能、結(jié)構(gòu)形式、建筑高度、建筑層數(shù)、建筑朝向、建造年代，從五種建筑類型中選擇有代表性的9個典型案例項(xiàng)目進(jìn)行能耗需求分析，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出節(jié)能改造后總的節(jié)能（天然氣）量。各類建筑單位建筑面積的節(jié)天然氣量（Nm3/m2），其中教學(xué)類建筑為15.78，辦公類建筑為15.76，綜合類建筑為17.12，宿舍類建筑為16.26，醫(yī)療類建筑為15.41，采用面積加權(quán)平均計(jì)算的方法，得出160個工程項(xiàng)目、1136726.20m2建筑面積單位建筑面積的平均節(jié)天然氣量為15.94（Nm3/m2），節(jié)能改造完成后節(jié)天然氣總量為1811.47（萬Nm3）。3.7節(jié)能率分析各類建筑的節(jié)能率，其中教學(xué)類建筑為66.22%，辦公類建筑為66.30%，綜合類建筑為67.14%，宿舍類建筑為67.30%，醫(yī)療類建筑為66.50%，采用面積加權(quán)平均計(jì)算的方法，得出160個工程項(xiàng)目、1136726.20m2建筑面積平均節(jié)能率為66.48%。
3建議
濟(jì)水苑小區(qū)（一期）位于濟(jì)源市濟(jì)源大道與愚公路交叉口，共19棟樓，總建筑面積為10.6萬m2。小區(qū)竣工時間為2003年，均為6層，磚混結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目采暖能耗偏高，但部分用戶室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)，用戶滿意度極低。通過調(diào)查分析，該小區(qū)外墻采用240mm厚燒結(jié)粘土磚，未做保溫，外窗為單框單玻普通鋁合金推拉窗，屋面保溫材料為50mm厚擠塑聚苯板；小區(qū)建筑的供熱系統(tǒng)是傳統(tǒng)的上供下回雙管系統(tǒng)，未進(jìn)行分戶計(jì)量，大部分散熱器支管上未設(shè)置溫控閥；采暖系統(tǒng)供熱為城市集中蒸汽供熱，經(jīng)小區(qū)換熱站送至熱用戶，換熱站內(nèi)未安裝熱計(jì)量及調(diào)溫裝置，小區(qū)部分樓棟熱用戶室內(nèi)溫度未達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，室外供熱管網(wǎng)系統(tǒng)存在明顯的水力失衡現(xiàn)象。為了降低采暖能耗，提高人體熱舒適度，該小區(qū)節(jié)能改造勢在必行。
2、節(jié)能改造內(nèi)容
既有建筑節(jié)能改造，是指對不符合民用建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的既有建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)、采暖制冷系統(tǒng)、照明設(shè)備和熱水供應(yīng)設(shè)施等實(shí)施節(jié)能改造的活動。對既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造前應(yīng)首先進(jìn)行抗震、結(jié)構(gòu)、防火安全評估，對不能保證繼續(xù)安全使用20年的建筑不宜開展建筑節(jié)能改造，或者對此類建筑應(yīng)同步開展安全和節(jié)能改造。小區(qū)節(jié)能改造工程于2012年4月開始，2012年10月結(jié)束。改造內(nèi)容主要包括：室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計(jì)量及溫度調(diào)控改造、熱源及管網(wǎng)熱平衡改造、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造。
2.1室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計(jì)量及溫度調(diào)控改造
室內(nèi)采暖系統(tǒng)改造應(yīng)以溫度調(diào)控和熱計(jì)量為手段、實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能為目的，優(yōu)先實(shí)行熱源計(jì)量和樓棟計(jì)量。改造后的室內(nèi)采暖系統(tǒng)既要滿足室溫可調(diào)和分戶計(jì)量的要求，又要滿足運(yùn)行和管理控制的要求。該小區(qū)原建筑的供熱系統(tǒng)為上供下回雙管系統(tǒng)，末端為散熱器采暖，供暖用戶均未安裝熱計(jì)量表，大部分散熱器未設(shè)置溫控閥，用戶不能自行調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。本次改造為用戶每組散熱器安裝溫控閥，在采暖用戶入口安裝調(diào)節(jié)閥、過濾器、戶用熱量表及回水管截止閥。
2.2熱源及管網(wǎng)熱平衡改造
熱源的節(jié)能改造方案應(yīng)技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上可行。鍋爐、熱力站所采用的調(diào)節(jié)手段應(yīng)與改造后的室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式相適應(yīng)。室外供熱管網(wǎng)改造前，應(yīng)對管道及其保溫質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢修，及時更換損壞的管道閥門及部件。室外管網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的水力平衡計(jì)算，當(dāng)各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失差值達(dá)不到要求時，應(yīng)在建筑物熱力入口處設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥。該小區(qū)熱力站位于小區(qū)內(nèi)，通過集中供暖為整個小區(qū)提供熱源，熱力站內(nèi)共4組板式換熱器，二次側(cè)循環(huán)水泵8臺，未安裝總熱量表、變頻器、氣候補(bǔ)償器等裝置。室外供熱管網(wǎng)運(yùn)行以來，部分管網(wǎng)腐蝕，承壓能力降低；保溫結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損、同時有些管道閥門漏水，調(diào)控不靈活，部分并聯(lián)環(huán)路壓力不平衡，出現(xiàn)冷暖不均的現(xiàn)象。本次改造在熱力站一次供水管段安裝總熱量表，循環(huán)水泵配電柜安裝變頻器，熱力入口安裝平衡閥，更新部分管網(wǎng)、閥門，對破損的保溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。見圖3、圖4。
2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的重點(diǎn)可根據(jù)建筑所處的氣候區(qū)、結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型的不同有所側(cè)重。改造前應(yīng)首先對外墻平均傳熱系數(shù)、保溫材料的厚度，以及相關(guān)的構(gòu)造措施和節(jié)點(diǎn)做法等進(jìn)行分析和評價，確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的重點(diǎn)部位和重點(diǎn)內(nèi)容。應(yīng)首先考慮透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，提高門窗的熱工性能和氣密性。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造工程必須確保建筑物的抗震、結(jié)構(gòu)安全、防火和主要使用功能。
3、節(jié)能改造效果計(jì)算與分析
通過對該小區(qū)室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計(jì)量及溫度調(diào)控改造、熱源及管網(wǎng)熱平衡改造、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，小區(qū)用戶能夠自行調(diào)控、按需用熱，提高了供暖房間的舒適度，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能得到了增強(qiáng)，降低了采暖能耗。具體分析如下：
（1）實(shí)現(xiàn)了熱用戶自行調(diào)控、按需用熱
據(jù)了解，小區(qū)未進(jìn)行熱計(jì)量及溫度調(diào)控改造之前，用暖費(fèi)用一直實(shí)行按面積收費(fèi)，用戶不能自行調(diào)控，室內(nèi)溫度較高時，只能開窗散熱。不僅用戶采暖費(fèi)用得不到公平合理收取，而且冬季大量燃煤供熱造成了大氣污染和資源浪費(fèi)。通過室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計(jì)量及溫度調(diào)控改造，小區(qū)用戶可以按每天每個家庭的起居、上班規(guī)律適時調(diào)整溫度，實(shí)現(xiàn)自行調(diào)控、按需用熱，從而節(jié)省了采暖費(fèi)用，節(jié)約了能源。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行后統(tǒng)計(jì)，改造后該區(qū)域的平均供熱能耗量下降25%。
（2）提高了供暖房間的舒適度
由于小區(qū)部分管網(wǎng)存在水力失調(diào)，導(dǎo)致系統(tǒng)流量分配不合理，造成某些區(qū)域用戶室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)，有時還需要開空調(diào)輔助加熱，降低了供暖標(biāo)準(zhǔn)和房間的舒適度。通過熱源及管網(wǎng)熱平衡改造，整個管網(wǎng)供熱基本達(dá)到了熱平衡，克服了“大流量，小溫差”的不合理現(xiàn)象，有效的限制了近端流量，使遠(yuǎn)端用戶達(dá)到預(yù)定的采暖效果，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，遠(yuǎn)近端用戶室內(nèi)平均溫度可以達(dá)到16℃-22℃，有效地提高了供暖房間的舒適度。
（3）增強(qiáng)了圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能
小區(qū)竣工時，外墻未做保溫，外窗為單框單玻普通鋁合金推拉窗，僅對屋頂做了保溫處理，部分墻體出現(xiàn)水泥皮脫落、外墻涂料風(fēng)化褪色的現(xiàn)象，原有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能較差。
（4）降低了采暖能耗，提高了小區(qū)居民的滿意度
由于改造前小區(qū)供暖無計(jì)量裝置，因此根據(jù)熱力公司計(jì)量收費(fèi)統(tǒng)計(jì)表明：該小區(qū)未改造前2012年度冬季采暖耗氣量0.8萬蒸噸，改造后2013年度冬季采暖耗氣量0.44萬蒸噸，同比耗氣量節(jié)約45%，節(jié)能效果顯著。同時，根據(jù)該小區(qū)物業(yè)公司對在住545戶的調(diào)查，對本次改造工程非常滿意的用戶為234戶、滿意的用戶為207戶、比較滿意的用戶為104戶，分別占總戶數(shù)43%、38%、18%，非常滿意和滿意率為81%，為下一步節(jié)能改造工作的推行建立了良好的群眾基礎(chǔ)和示范效應(yīng)。
4、結(jié)論
（1）通過采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、中空玻璃、供暖系統(tǒng)改造、分戶熱計(jì)量等節(jié)能技術(shù)后，該小區(qū)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能顯著提高，改造前后節(jié)能率達(dá)到45%，節(jié)能效果顯著，同時減少了二氧化碳、二氧化硫等氣體排放，帶來良好經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
關(guān)鍵詞：采暖地區(qū);居住建筑;節(jié)能改造;設(shè)計(jì)
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造，是符合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢。改革開放以來，我國為了快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)，建立了許多高耗能高污染行業(yè)，雖然帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但同時也帶來了能源消耗嚴(yán)重、環(huán)境污染等一系列問題的出現(xiàn)，需要我國改變原有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，逐漸向環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會轉(zhuǎn)變。這就需要我們抓住一切可以利用的機(jī)會，采暖地區(qū)既有居住建筑的改造，可以極大地提高對資源的利用效率，也符合我國新型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。
1采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造要求
首先，采暖地區(qū)既有建筑節(jié)能改造的要求主要是在建筑的硬件設(shè)施上，主要表現(xiàn)在垂直單管系統(tǒng)，應(yīng)該被逐漸淘汰。應(yīng)該都使用垂直或水平雙管系統(tǒng)。恒溫閥在使用時也有一定的要求:應(yīng)該使用三通型恒溫閥;以保證控制的有效性。恒溫閥的裝配應(yīng)該按照裝配要求進(jìn)行安裝，還應(yīng)該做到它的調(diào)節(jié)特性、溫包、閥頭曲線都應(yīng)該達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。能夠正常感應(yīng)建筑內(nèi)的濕度，并能做出相應(yīng)的調(diào)控。其次，應(yīng)該使用具有說明書、許可證明等一系列達(dá)標(biāo)的裝置。改造工程完工之后，還要對這些裝置進(jìn)行反復(fù)調(diào)整、實(shí)驗(yàn)，已證實(shí)其裝置的性能和使用方式是正確的運(yùn)用。還應(yīng)該具有專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備和專門的監(jiān)控機(jī)構(gòu)，以方便隨時對裝置進(jìn)行定期的抽檢和排查。對于不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)該及時予以更換。對于出現(xiàn)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或數(shù)據(jù)監(jiān)控不正常的裝置應(yīng)及時對其進(jìn)行檢修。最后，室內(nèi)系統(tǒng)也有一定的要求，具體表現(xiàn)為:應(yīng)定期熱力復(fù)核審計(jì)，提供系統(tǒng)改造散熱器的熱量提供數(shù)據(jù)，然后此基礎(chǔ)上分析熱提供質(zhì)量是否達(dá)到先前計(jì)算標(biāo)準(zhǔn);還應(yīng)對水壓和出水量進(jìn)行分析，計(jì)算出整個室內(nèi)熱提供與熱能耗的投入與產(chǎn)出比率，以為更好地分析室內(nèi)系統(tǒng)供熱的情況，并可以針對出現(xiàn)的問題作出及時的應(yīng)對［2］。
2采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)的具體實(shí)施措施
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稱，中國既有房屋采暖的建筑占總數(shù)的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤，可以大約計(jì)算出東北、西北、華北地區(qū)每年就要耗費(fèi)1670萬噸煤，這些高耗能的采暖方式，會大量的消耗能源。同時由于我國既有居住建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)多數(shù)存在保溫標(biāo)準(zhǔn)低，隔熱效果差等問題，因此對我國既有居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容。
2.1墻體節(jié)能改造設(shè)計(jì)分析
對墻體的保溫有兩種方式，一種是外墻保溫，一種是內(nèi)墻保溫。由于墻內(nèi)外的溫度不同，會使墻面發(fā)生裂縫，這就提醒在進(jìn)行既有居住建筑節(jié)能改造的時候要對外墻增加保溫層，通過對外墻的漏點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)層的安裝，盡量降低室內(nèi)外溫度差異，還可以通過增加對室內(nèi)溫度的監(jiān)控，防止室內(nèi)溫度過高，進(jìn)而導(dǎo)致室內(nèi)外溫度差異擴(kuò)大。利用安裝室內(nèi)熱量檢測儀器，對室內(nèi)溫度進(jìn)行及時的監(jiān)測，調(diào)控室內(nèi)溫度，使其保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，并根據(jù)室外溫度對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整。防止室內(nèi)外溫度差異過大。比如對于外墻節(jié)能改造中，可在主體結(jié)構(gòu)外墻的基礎(chǔ)上通過采用掛或粘貼的方式通過鋪設(shè)保溫材料，同時在保溫材料的外側(cè)涂抹一層保護(hù)砂漿或保護(hù)裝飾達(dá)到保溫的效果，其中圖1為外墻節(jié)能改造中常見的構(gòu)造形式之一。由于我國多數(shù)采暖地區(qū)既有居住建筑多數(shù)為7層以下的磚混結(jié)構(gòu)建筑，并呈現(xiàn)為排式布局，且體型規(guī)整，多數(shù)建筑的體形系數(shù)大約在0.3，而墻體厚度大約為240和370mm，因此在墻體外保溫節(jié)能改造設(shè)計(jì)中，根據(jù)節(jié)能50%和65%標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定墻體的傳熱系數(shù)0.75W/(m2•K)和0.60W/(m2•K)，則建筑外墻的保溫層厚度、外墻構(gòu)造方式以及導(dǎo)熱系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)表1進(jìn)行判定。
2.2外窗的節(jié)能改造
外窗能耗能夠達(dá)到建筑總能耗的50%左右，所以對門窗的改造對建筑節(jié)能有很重要的作用。當(dāng)前常用的既有居住建筑節(jié)能改造中對于外窗的節(jié)能改造主要從增加門窗的密閉性，改變窗戶的材料等措施，以防止建筑熱能的流失與損耗，例如使用一些節(jié)能門窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶的基礎(chǔ)上再加上一層窗戶，并適當(dāng)?shù)膶蓚€玻璃進(jìn)行調(diào)整。還有設(shè)計(jì)研究認(rèn)為，既有居住建筑中外窗節(jié)能改造中對窗洞口四周墻體的節(jié)能改造尤為重要?；诖吮狙芯刻岢隽艘韵聨追N窗洞和窗口周圍墻體節(jié)能改造方案。通過對上圖進(jìn)行分析可以得知，圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬于墻體和窗洞同時進(jìn)行改造，而這種改造方案相對于方案(b)而言，其不僅保溫效果好，同時對節(jié)約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實(shí)際改造工程中還應(yīng)根據(jù)具體的情況進(jìn)行具體的分析，以設(shè)計(jì)出最佳的改造方案，達(dá)到節(jié)能保溫的效果。
2.3熱源及管網(wǎng)熱平衡改造
首先，我國北方的熱管網(wǎng)較長，而大部分管網(wǎng)的建造時間又比較長，舊管網(wǎng)的使用效率較低。保溫層受到破壞，致使部分建筑的水循環(huán)量過大，水供應(yīng)出現(xiàn)不平衡的局面。應(yīng)該通過對供熱管線進(jìn)行直埋，建立健全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控配合人力檢查的熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。其次，進(jìn)行對熱能源提供裝置進(jìn)行改造，通過對集體供熱總的裝置的改造，和單個居住用戶的分散處理，來得到提高供暖的能源使用效率。最后，通過對室內(nèi)溫度的監(jiān)控，利用現(xiàn)代化熱計(jì)量儀器，對熱計(jì)量的使用和溫度的調(diào)控進(jìn)行合理的安排［1］。對改造成本進(jìn)行運(yùn)算，優(yōu)化改造成本，還有室內(nèi)、室外供熱系統(tǒng)的成本優(yōu)化，減少熱量來源的基礎(chǔ)設(shè)施改造成本等。具體又可以分為，供暖的能源使用可以細(xì)分為天然氣、電費(fèi)、管理人員的工資以及供熱成本的相關(guān)內(nèi)容。采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造是一個對人力、物力、財(cái)力耗費(fèi)的工程，但其成果遠(yuǎn)比成本要高出很多，然而也不能因?yàn)槌晒@著，就忽略采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的成本，不能顧此失彼，應(yīng)該合理的控制采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本，讓使用者看到采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本構(gòu)成。
3采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的益處
3.1采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本降低
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造，會在很大程度上減少采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本，會減少建筑內(nèi)外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的維護(hù)成本，還會降低熱提供系統(tǒng)及維護(hù)的成本，降低熱能來源的提供成本。這就可以簡單地用一個公式來表示:供熱成本降低=建筑內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的建設(shè)與維護(hù)成本降低+室內(nèi)及小區(qū)熱系統(tǒng)改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據(jù)采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能成本降低的具體內(nèi)容來分的，此外還可以通過供熱成本降低的構(gòu)成來分，也可用公式來表示:供熱成本降低=水費(fèi)成本降低+電費(fèi)成本降低+燃料費(fèi)降低。由此可見，采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的益處，其直接益處就是減少了采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的成本，為用戶節(jié)省采暖地區(qū)既有居住建筑使用的費(fèi)用，直接給節(jié)能采暖帶來成本上的有效降低［3］。
3.2采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的增益效益
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的增益效益可以從幾個方面分析:首先是居民采暖費(fèi)用的降低。采暖地區(qū)既有居住建筑的供暖費(fèi)用是由能源生產(chǎn)價格，運(yùn)送的費(fèi)用，銷售的費(fèi)用相加。采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造能降低供暖能源運(yùn)輸當(dāng)中的能量損失，從而減少運(yùn)輸過程中的運(yùn)輸成本［4］。通過對采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的改造，還能增加能源的利用效率，從而在一定程度上減少建筑節(jié)能改造能源的成本費(fèi)用。其次具體的效益有以下兩方面，一方面會減少建筑設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用。進(jìn)行采暖地區(qū)既有居住建筑供暖費(fèi)用，在某些方面是和建筑的建設(shè)是有聯(lián)系的，例如門窗的改造，地板、屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)，這些兩者都是有交叉的，采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能成本的降低，也會減少建筑的費(fèi)用。會減少對家用電器的使用，空調(diào)、電熱扇等家用電器使用的減少，會減少用戶電費(fèi)的使用［5］。
3.3采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的成效
采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的總成本投入。首先，不同采暖的方法會需要不同的投入這而使用熱電聯(lián)集中供暖則會使成本增加，這幾種集中供暖都是常見的采暖地區(qū)既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差額可以達(dá)到20元。
4結(jié)語
綜上所述，通過對采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造可以有效地避免供熱能源的浪費(fèi)，還可以提高采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的供暖效率。另外通過對一些基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，還能提高供暖系統(tǒng)的安全性，從而在很大程度上提高供暖系統(tǒng)的利用率，減少建筑節(jié)能的使用成本，增加采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能的使用周期。
作者:掌軒 王麗穎 單位:長春工程學(xué)院建筑學(xué)院
參考文獻(xiàn):
［1］費(fèi)良旭，孟慶偉，崔再禹.海南地區(qū)既有居住建筑節(jié)能診斷與改造研究［J］．新型建筑材料，2013，(11):68－71．
［2］沈婷婷.夏熱冬冷地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造策略研究［D］．杭州:浙江大學(xué)，2010．
［3］李倩林.北方采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造管理模式研究［D］．西安:西安建筑科技大學(xué)，2011．
1.1空調(diào)的計(jì)算冷熱負(fù)荷
在濰坊市氣候條件下，節(jié)能公共建筑單位建筑面積設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷相對穩(wěn)定，空調(diào)總冷負(fù)荷2640kW，空調(diào)總熱負(fù)荷1650kW，冷指標(biāo)為91W/m2，熱指標(biāo)為57W/m2，每年的空調(diào)負(fù)荷具有很強(qiáng)的規(guī)律性。
1.2既有建筑技術(shù)改造方案
1.2.1地埋管換熱器地下熱平衡分析地埋管全年吸熱量Q取熱=1473.69MWh，散熱量Q散熱=1872.8MWh。在考慮了機(jī)組的耗功量后地埋管換熱器的散熱量與取熱量的比值要明顯高于建筑物所需的冷負(fù)荷與熱負(fù)荷的比值。地埋管的年累計(jì)放熱量與取熱量不平衡率為21.3%，地埋管側(cè)的峰值排熱負(fù)荷為3201kW，峰值取熱負(fù)荷為1144kW，兩者相差較大，如果按照冷負(fù)荷設(shè)計(jì)鉆孔井?dāng)?shù)，鉆孔費(fèi)用較大，綜合考慮冷熱負(fù)荷平衡及鉆孔費(fèi)用，可將一部分冷負(fù)荷采用原有模塊式空氣源熱泵機(jī)組承擔(dān)，不僅可以減少鉆孔數(shù)目，還可以平衡冷熱負(fù)荷。由上述冷熱平衡知:總排放熱量為1872.8MWh，總吸取熱量為1473.69MWh，不平衡率為21.3%，如果全部采用地源熱泵工程滿足冷負(fù)荷，地下的溫度變化總體呈上升的的趨勢，不滿足地源熱泵工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
1.2.2初步設(shè)計(jì)方案根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)的顯示，系統(tǒng)原有40臺模塊式空氣源熱泵機(jī)組，單臺供冷量為60kW，為了最大程度地滿足冷熱負(fù)荷的平衡，同時避免鉆孔數(shù)目的過多，減少水泵能耗，該技術(shù)改造方案定為1臺螺桿式熱泵機(jī)組+19臺原有模塊式空氣源熱泵機(jī)組，原有模塊式空氣源熱泵機(jī)組保持原有位置不再變動，既節(jié)省了設(shè)備遷移費(fèi)用，又節(jié)約了總機(jī)房面積，熱泵機(jī)組及鉆孔數(shù)目根據(jù)冬季負(fù)荷確定。冬季熱泵機(jī)組提供全部采暖負(fù)荷，為保證地源側(cè)冷熱負(fù)荷平衡，夏季供冷以地源熱泵機(jī)組為主，模塊式空氣源熱泵機(jī)組只在部分月份、部分時間段開啟，可通過控制冷水機(jī)組的運(yùn)行時間完全滿足地源側(cè)冷熱負(fù)荷平衡。
1)巖土熱物性參數(shù)測算。根據(jù)工程所處的地質(zhì)狀況以及以往工程經(jīng)驗(yàn)，巖土的導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)估為1.66W/(m•℃)，體積比熱1.993×106J/(m3•℃)。在方案確定后，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場測試，即在不同位置選定2～3個測試孔，進(jìn)行熱響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)，然后利用參數(shù)估計(jì)法計(jì)算當(dāng)?shù)氐牡叵聨r土導(dǎo)熱系數(shù)及比熱。
2)地埋管換熱器設(shè)計(jì)參數(shù)的選取。采用地?zé)釗Q熱器設(shè)計(jì)模擬軟件—地?zé)嶂荊eoStar(V3.0)對該工程建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算。選取垂直雙U型埋管，因鉆孔較深，土壤取散熱能力較淺層大，換熱能力強(qiáng)，通常是土壤淺層的5倍以上，并且所需占地面積較?。?－3］。由于該地的地質(zhì)構(gòu)成主要為泥沙與巖石，鉆孔難度適中，每米鉆孔費(fèi)用相對較高，每個鉆孔內(nèi)設(shè)置雙U型管在一定程度上降低系統(tǒng)的初投資。同時根據(jù)該工程周邊可利用的鉆孔空地面積有限，采用雙U型管，可大大減少鉆孔的占地面積。工程設(shè)計(jì)的基本參數(shù)為:鉆孔回填材料采用的高性能回填材料，導(dǎo)熱系數(shù)為1.82W/(m•K);進(jìn)入熱泵循環(huán)液的最高/最低溫度分別是:33℃/4℃;De32的雙U型管，鉆孔直徑為150mm;系統(tǒng)運(yùn)行壽命設(shè)計(jì)為20a;巖土平均導(dǎo)熱系數(shù)為1.66W/(m•℃)，容積比熱容約為1.993×106J/(m3•℃)，巖土的初始溫度為15.2℃。
3)地埋管換熱器的長度設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)工程設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，采用設(shè)計(jì)計(jì)算軟件對建筑進(jìn)行地埋管長度的設(shè)計(jì)計(jì)算。經(jīng)過計(jì)算，所需的總地埋管換熱器的鉆孔長度約為33000m，每個鉆孔深度為100m，共需330個鉆孔，鉆孔行列間距均為5m，所需鉆孔面積為8250m2，建筑周邊條件能滿足鉆孔面積的要求。
4)地埋管布置形式設(shè)計(jì)。對于地源熱泵空調(diào)工程，豎直地埋管換熱器宜分組連接，且每組不超過換熱器總數(shù)的10%。因此根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)布置情況，以6個鉆孔或4個鉆孔組成一個水平環(huán)路就近通過鋼塑轉(zhuǎn)換接頭與分集水器連接，室外分集水器之間由水平主干管連接，水平主干管采用同程式連接方式。地埋側(cè)水平管路采用地埋敷設(shè)方式，水平支管敷設(shè)深度為2.0m，水平干管敷設(shè)深度為1.5m。鉆孔間的設(shè)計(jì)間距為5m，鉆孔的直徑為150mm。地源熱泵系統(tǒng)模擬在設(shè)定好以上參數(shù)的條件下，對整個地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了10a的模擬計(jì)算，得到的溫度曲線不僅為該系統(tǒng)的可行性提供了熱平衡依據(jù)，而且對工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理也有一定的指導(dǎo)性作用。地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行10a期間的循環(huán)液進(jìn)出熱泵的月平均溫度變化曲。以看出，在運(yùn)行1個采暖與空調(diào)周期后地下巖土溫度變化幅度很小，但由于地埋管的年取熱量略微小于年釋熱量，所以地下的溫度變化總體上呈緩慢上升的趨勢。該項(xiàng)目可采用如下措施:適當(dāng)增加冬季空調(diào)運(yùn)行時間;可適當(dāng)?shù)卦黾拥芈窆芨縻@孔之間的間距，降低埋管間的熱干擾，增大蓄熱體，有利于地埋管向周圍巖土中釋放熱量;間歇運(yùn)行，有利于地溫的恢復(fù)在夏季氣溫較低時，可以間歇性地運(yùn)行或停止部分熱泵機(jī)組，使地下巖土蓄熱體有較長地溫恢復(fù)時間，提高換熱溫差，延長系統(tǒng)在高效率點(diǎn)的運(yùn)行時間。空調(diào)冷熱源機(jī)房位于原有機(jī)房內(nèi)。
2經(jīng)濟(jì)性分析對既有建筑的地源熱泵系統(tǒng)與原有的空調(diào)系統(tǒng)
進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性對比如表8所示。計(jì)算結(jié)果表明:地源熱泵系統(tǒng)增加的初投資大約為567.5萬元;系統(tǒng)運(yùn)行按20a計(jì)，地源熱泵系統(tǒng)可比模塊式空氣源熱泵機(jī)組加集中供熱系統(tǒng)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用1336萬元，系統(tǒng)投資回收年限為8.5a。
3系統(tǒng)能效分析及節(jié)能量計(jì)算
每個月相對于原有的集中供熱+模塊式空氣源熱泵機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)。年可節(jié)約319.78噸標(biāo)準(zhǔn)煤?，F(xiàn)有系統(tǒng)全年耗能量為1949.6MWh，改造后系統(tǒng)全年耗能預(yù)計(jì)為918MWh。與原有空調(diào)形式相比，采用地源熱泵+模塊式空氣源熱泵機(jī)組改造方案后，5結(jié)語地源熱泵系統(tǒng)改造項(xiàng)目的總投資為567.5萬元，地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行后將帶來顯著的環(huán)境效益。改造項(xiàng)目采用新方案每年節(jié)能量為319.78噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于每年減少CO2排放量797.2t，減少SO2排放量2.4t，減少NOx排放量1.24t，減少碳粉塵217.5t。節(jié)能改造項(xiàng)目并不是一味地追求節(jié)能，而不考慮投資成本，該項(xiàng)目在確定方案時，綜合考慮了現(xiàn)有的周邊能源情況及既有建筑物內(nèi)冷熱源情況，最終方案確定為地源熱泵機(jī)組與原有模塊式空氣源熱泵機(jī)組結(jié)合使用，該方案具有以下優(yōu)勢:
1)可以減少原有設(shè)備的拆遷、遷移費(fèi)用;
2)在平衡地埋管側(cè)冷熱負(fù)荷的同時，可以降低鉆孔費(fèi)用;
(1)價值觀念的更新
自20世紀(jì)中期以來，隨著工業(yè)化程度的不斷加深，在世界經(jīng)濟(jì)急速發(fā)展的同時，也對環(huán)境生態(tài)造成了巨大的破壞。尤其是在較落后地區(qū)，往往單方面追求經(jīng)濟(jì)的增長而忽略了對自然的保護(hù)。隨之而來的，是環(huán)境問題帶給全人類的警告，環(huán)保觀念逐步深入人心，受到各種重視。人們逐漸認(rèn)識到世界的有機(jī)性，這一觀念的更新也體現(xiàn)在了建筑行業(yè)領(lǐng)域。
(2)審美取向的轉(zhuǎn)變
價值觀念的更新，也帶來了審美取向的轉(zhuǎn)變。首先表現(xiàn)在美學(xué)對于自然的回歸，人類對于生態(tài)和生活的美學(xué)欣賞。第二，表現(xiàn)在開始注重整體性的審美觀念。對于建筑整體有機(jī)的強(qiáng)調(diào)，代表性的是在建筑設(shè)計(jì)中流線型的盛行。越來越多的人開始注重對于建筑內(nèi)在精神的審美。
(3)對于高品質(zhì)生活的需要
在信息時代下，人類的溫飽已經(jīng)基本得到滿足，在此基礎(chǔ)上，便開始追求更進(jìn)一步的生活，對于生活品質(zhì)的要求也越來越高。建筑物的存在，不僅僅只能成為一種生活空間，更應(yīng)當(dāng)成為一種理念的存在。人類需要通過建筑，從而成為與世界、自然、環(huán)境溝通的一種新的方式。
(4)科技的發(fā)展與推動
非線性科學(xué)的出現(xiàn)，第一次將人類與自然相聯(lián)系起來。這種新的科學(xué)突破了人類以往對事物認(rèn)知的線性思維。而有機(jī)建筑更是結(jié)合非線性科學(xué)產(chǎn)生了新的設(shè)計(jì)理念，以更豐富的想象和結(jié)合新科技的建構(gòu)技術(shù)為新有機(jī)建筑的出現(xiàn)奠定了可能的基礎(chǔ)。
二、新有機(jī)建筑的特征及其探討
(1)混沌有機(jī)的整體性
隨著觀念的轉(zhuǎn)變和科技的發(fā)展，有機(jī)建筑行業(yè)開始試圖重新構(gòu)建“建筑—環(huán)境—人”三者之間的關(guān)系。在強(qiáng)調(diào)其整體性的同時，也開始注重三者間的互動。在設(shè)計(jì)一個新的建筑時，不僅要將建筑融入到所處的環(huán)境中，更要完成對環(huán)境的重組。讓建筑介入環(huán)境，使其之間相互作用，得到共同提升。
(2)建筑形態(tài)和空間的多層次性
新有機(jī)建筑是有機(jī)建筑在新時代下的新發(fā)展，因此也應(yīng)當(dāng)遵循有機(jī)建筑崇尚自然，遵從生態(tài)的原則。在關(guān)注建筑形態(tài)的同時，對于空間的把握也要結(jié)合邏輯理性，使其更具獨(dú)有的層次感。在形象塑造方面，新有機(jī)建筑在注重整體性把握的同時，也在關(guān)注著其內(nèi)在精神，要在形象塑造上突出建筑各自的精神內(nèi)涵。而在技術(shù)方面來講，新科技的發(fā)展和進(jìn)步更多材料的應(yīng)用。復(fù)合材料的出現(xiàn)，使得更多的想象成為了可能，在空間層次上來看，基于整體性的多層次空間布局也表現(xiàn)得更為細(xì)膩和富有詩意。
(3)建筑手段的新拓展
信息時代帶來的新有機(jī)建筑，對于傳統(tǒng)有機(jī)建筑而言，不僅是在建筑與環(huán)境、人的整體性，以及空間多層次性的轉(zhuǎn)變，對于建筑手段，也促使其發(fā)生了重要的革新。而新科技所帶來的新技術(shù)、新材料也使得新有機(jī)建筑不只是高技術(shù)的建構(gòu)手段的產(chǎn)物。低技術(shù)與適宜技術(shù)也成為了其重要的組成組分。人類不在單純的追求高技術(shù)手段下產(chǎn)生的有機(jī)建筑，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，適宜技術(shù)手段的運(yùn)用，往往也能恰到好處。多元并存的技術(shù)手段，在未來，才能真正成就更為精致的新有機(jī)建筑，才能使新有機(jī)建筑產(chǎn)生更多的無限可能。
(4)建筑內(nèi)容的生態(tài)模擬
建筑行業(yè)如此龐大，在很大的市場需求下要求我們要有合理的規(guī)劃。建筑業(yè)與我們生活息息相關(guān)，這要求我們要很重視房建工程。好的工程要從設(shè)計(jì)開始，所謂好的工程就是用最少的錢建造出最安全合理的房屋來供社會來使用。我們設(shè)計(jì)行業(yè)尤其是結(jié)構(gòu)專業(yè)要帶頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為國家節(jié)省資源出份力。
1案例概況
本工程為辦公樓，初步方案為框架結(jié)構(gòu)，但是為了減少造價改為砌體結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑抗震規(guī)范規(guī)定該建筑所在的城市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0．159，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)使用年限51年。建設(shè)場地為II類，基本風(fēng)壓為0．35KN/m2，基本雪壓為0．35KN/m2。結(jié)構(gòu)層數(shù)為4層，結(jié)構(gòu)形式采用磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)。
2結(jié)合案例
進(jìn)行對建筑節(jié)誒狗優(yōu)化設(shè)計(jì)措施進(jìn)行分析
2．1建筑結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)
戶型選擇主要由建筑類型與功能決定，而建筑設(shè)計(jì)方案決定建筑類型與功能。在建筑結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化沒計(jì)中，砌體結(jié)構(gòu)與底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的主要部分。根據(jù)本次案例的實(shí)際情況，文章做一下具體設(shè)計(jì):
(1)加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。磚砌體是建筑承重與抗側(cè)移的結(jié)構(gòu)部分，可以靈活的布置建筑平面，但不適于做躍層結(jié)構(gòu)與受力大的突兀結(jié)構(gòu)。為了有效減少建筑構(gòu)造柱的配筋，可在保證建筑安全性的基礎(chǔ)上，建至少道縱向墻體，而且門窗開洞寬度不超過2．1m。
(2)加強(qiáng)底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中，如果底部框架剪力墻豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，極易出現(xiàn)受力不平衡問題，所以必須嚴(yán)格要求建筑平面。設(shè)計(jì)底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡可能將承重墻設(shè)計(jì)在框架梁上，若將墻體設(shè)于次梁上，則需加大建筑部分結(jié)構(gòu)的配筋，如該次梁、主梁、框架梁，并加厚該次梁樓板。下圖1為優(yōu)化后的梁布置圖。(3)此外，結(jié)構(gòu)樓板應(yīng)在填輕質(zhì)材料的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行錯層。在建筑戶型設(shè)計(jì)中，為便于布置臨街面柱網(wǎng)，應(yīng)在臨街面布置大房間，而背面則布置小房間，如衛(wèi)生間、廚房等。
2．2建筑剪力墻設(shè)計(jì)
在剪力墻設(shè)計(jì)過程中，連梁設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵部分。連梁連接建筑各墻肢形成聯(lián)肢墻，增加了制約墻肢的條件。建筑結(jié)構(gòu)的地震作用隨著連梁剮度的增大而增大，而連梁與墻肢的分配內(nèi)力也隨之而增大，因此需適當(dāng)增加構(gòu)件配筋量，才能保證建筑的安全．性，但會浪費(fèi)建筑材料。所以，設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師通常不采用剛度大的衡下墻作為連梁，而是將連梁設(shè)計(jì)為弱連梁，減小截面與剛度。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不儀要符合剛度和變形條件，還必須綜合考慮建筑抗力、變形、經(jīng)濟(jì)等方面，盡可能合理布置建筑抗側(cè)力構(gòu)件?？梢娊ㄖY(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度隨著剪力墻數(shù)量的增多而加大，結(jié)構(gòu)位移也隨之減小，但建筑結(jié)構(gòu)地震力會因此增大，從而不利于控制建筑結(jié)構(gòu)造價。所以在進(jìn)行布置剪力墻時，要把周邊弄的更加均勻，可以運(yùn)用對稱、分散等原則，在設(shè)計(jì)的時候一定要以建筑規(guī)定的水平位移限值為標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)?shù)目刂萍袅?shù)量。
2．3建筑細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中主要體現(xiàn)以下幾個方面:加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件精細(xì)設(shè)計(jì)，如設(shè)計(jì)現(xiàn)澆板時，盡可能將異形板劃為矩形板，從而使建筑合理受力，并避免拐角出現(xiàn)裂縫;選擇冷軋帶肋鋼筋作為建筑底部框架抗震墻的底框梁箍筋，減少箍筋量，達(dá)到降低造價和便于施工目的;結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念與計(jì)算機(jī)技術(shù)，使計(jì)算仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)思路廣泛應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)建立建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，并利用計(jì)算機(jī)高效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到優(yōu)化目的。優(yōu)化設(shè)計(jì)大型復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)時，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無法比擬的優(yōu)勢。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須具備一定的計(jì)算機(jī)知識與運(yùn)用能力，有效利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析建筑結(jié)構(gòu)?？偠灾瑢τ跇?gòu)造措施，要緊密聯(lián)系規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，不要盲目的加大構(gòu)造尺寸和鋼筋直徑大小，減小不必要的浪費(fèi)。梁板柱的布置體系和受力體系盡量簡單合理，對于不需要設(shè)置梁的部位要簡化設(shè)置?？刂破鲶w砂漿等級。控制基礎(chǔ)的埋深和合理選用基礎(chǔ)形式，對承載力特征值進(jìn)行修正。
二結(jié)束語
