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2.1改造采用的主要技术措施根据节能诊断分析，主要采取以下措施进行改造。（1）建立能耗监控系统。为了实现建筑能耗数据的实时高效分项采集和科学管理，本次改造对建筑安装了能耗监控管理系统，为今后不断提高能效和制定节能策略提供支撑。（2）对空调系统实施节能改造。一是对分体空调系统，采用安装节能控制器的措施，可使整个空调系统节能20%，住院部一年中有100d的时间需使用空调，每天使用10h，电费单价为0.828元/度，则每年节约电费27379元；办公楼一年中有100d的时间需使用空调，每天使用8h，每年节约电费2920元。分体式空调系统改造后能节约电费30299元/年。二是对集中空调系统，由于该医院中央空调系统缺乏智控措施，节能改造采用电机节能和嵌入式技术实现中央空调系统的整体节能效果。首先采集影响中央空调系统运行的出水温度、入水温度和流量信息，上述信息通过嵌入式系统推算出系统该时刻所需的冷量（或热量），根据出入水温差进行闭环PLC自动调节空调水系统的循环，同时通过流量分析水系统运行状态，当流量接近报警值时自动调节，保证了设备的安全稳定运行，从而实现综合优化节能。中央空调耗能由改造前的246450kW·h降为208950kW·h，节约电费31050元/年。（3）对照明系统实施节能改造。选择色温和频谱相对接近的管中管节能灯，主要针对楼层走道、病房和办公室等公共区域进行升级替换，其中12W管中管灯具1863支，20W管中管灯具1316支。进行替换的管中管节能灯是一种T8转T5式的新型节能产品，替换传统的电感式T8日光灯，能节省40%～70%的照明用电，节约用电165514度/年。（4）对电梯系统实施节能改造。电梯系统节能则采用安装电能回馈装置，安装后电梯节能率以30%计算，节约电费58751元/年。综上所述，该医院每年可节省能耗316403O，改造后节能率可达25%，每年节约电费261980元。2.2改造前后节能效果实测对比改造后对医院部分区域的照明插座、电梯和分体空调进行了为期一周的实测，其节能效果详见表1至表3。
3合同能源管理投资回报分析
该项目合同能源管理公司的投资回报分析如表4所示，合同能源管理公司通过节能效益分享和国家节能补贴资金能在3年左右时间回收项目的投资。
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温室设计概念即运用白天太阳光直射其辐射热蓄集于温室之中达到其保温的目的。现今厂房帷幕墙正是运用该理念来达到建筑室内空间保温的目的，以减少保温设备所造成的电源浪费。如何保有帷幕墙的优点又能达到节能效益也成为本文研究的焦点之一。本文采用试验方法，分析验证了塑钢与铝制帷幕墙的节能区别。
一、实验材料与方法
（一）地理位置
本研究选取某地区两座工业厂房帷幕建筑，包括塑钢帷幕外墙建筑与铝制帷幕外墙建筑，比较受光照壁体面的透光窗材差异所造成的室内温度梯度与热阻能力差异。进而与帷幕墙热传导系数计测值比对，推估壁体造成室内单位时间节能经济效益。
（二）实验材料
本研究的各项测试仪器如：热电偶线（Thermocouple），依此测量温度，本实验采用T-type模式，其测量范围为-270℃～180℃，其测量精度为2μv。湿度计的目的为测量湿度差，型号为TES-1360，测量范围为10～95RH，测量精度为0.1RH。风速计目的是测量室内外空气流速，型号为Model-1006，测量范围为0～50m/s，测量精度为0.02m/s。照度计型号为IM-3，测量范围为0.01～199900lux，测量精度为0.01μx。可见光辐射计型号为LI-200SA，测量范围长波于0.4～1.1μm，辐射强度＜3000W/m2，测量精度于15μv。日射计型号为Model-3020，其目的在于测量光辐射强度，其测量范围于长波0.3～3μm，测量精度为15μv。其所测出的数值以DataLogger收集纪录最后再传输于电脑作统计分析。配合两座建筑的受光照方位与光照小时特征，选择东西向计测。计测包括透光帷幕墙壁体及室内墙表面至5.2公尺以内的温度与湿度环境的垂直与水平分布资料，以制作离壁距离与温度梯度（℃/m）关系，并计算室内热得速度（Kcal/hr）与壁体热阻隔效率（）。为避免周围建筑影响阳光直射。
（三）实验方法
为了解空间的热量分层，在厂房配置热电偶线与资料记录器，于同一个垂直面计测地面上2.5m与1.5m两个高度于实墙与帷幕墙面分别计测资料。两条水平面计测点则包括近透光门窗与实墙部分，距帷幕墙0、5、15、30、50、75、105、140、180、225、285、375、520厘米处等，以及帷幕墙与实墙于骨架、窗框、玻璃墙面之内外测点共55个测点。使用短波日射计、净辐射计、照度计、热电偶线、风速计、湿度计、多点微电压自计仪、资料转换器等感测装置同步计测温度55个位置，外加室内外各1个照度计、短波日射计、净辐射计资料及相对湿度资料、室内外各1个风速资料等，规划同步计测61个环境资料，涵盖晴天日间纪录。制作室内计测垂直面与水平面的等温度分布曲线图，了解各楼层距离帷幕壁体的温度梯度关系。找出室内温度代表计测点，以提供日后评估类似建筑的室内温热环境之快速检测位置之依据。依外气候变化，配合厂房管制措施，在计测楼层的空间未开启空调状况下，计测夏季晴天的日间室内外光热环境及差异。按照室内外空间分布计测资料，完成夏季单位面积帷幕墙的热阻隔能力估算。分别推估出不透光壁面、透光窗等不同部位的单位面积外热阻隔能力与内热保持能力，最后提出两座厂房在夏季日间外气候环境的节能能力差异。
二、实验结果与讨论
根据上述实验方法我们分别探讨光热环境物理条件与两种帷幕墙隔热能力、热收支效能、热阻能力、节能及不同帷幕墙的耗电量比较，试图借助数据的比较获得不同帷幕墙的隔热与节能效率。本阶段计测塑钢帷幕与铝制帷幕内外物理环境计测，分别为日射量（w/m²）、可见光辐射量（w/m²）、照度（Lux）、湿度（％）、风速（m/s），实验结果有助于分析物理环境条件与室内温度变化的关系。
（一）帷幕墙隔热能力比较
上午7点开始阳光将直射至室内，8点室内外温度开始有明显变化，故以上述的室内标准温度测点与室外气温为基准，分析塑钢与铝制帷幕墙的室内外空间、骨架、外框、玻璃材料的隔热效益。
（二）塑钢与铝制帷幕墙室内外温度比较
算各室内的降温能力变化，正值表示隔热佳；负值表示隔热差。实验结果显示：于开始测时两者隔热效益最佳，塑钢制与铝制帷幕墙两者分别有5.8与3.74℃的隔热效益，塑钢比铝制帷幕墙隔热效益高达64％。铝制帷幕墙模组使空间有蓄热现象，1小时后室内温度已比室外高出0.88℃。经过2小时，室内温度已可高出室外达3.97℃，而塑钢制帷幕墙尚可保持在2.9℃的隔热能力。
（三）帷幕墙骨架隔热能力比较
为更清楚理清不同材质帷幕墙对隔热效能的差异，本文以帷幕墙骨材的内外温度差作比较。结果显示塑钢骨材于30分钟时外侧温度达最高，温度达46.77℃，室内外的隔热效果达36％；铝骨架则是在1小时后，外侧温度达50.18℃，室内外的隔热效益却只有13％。塑钢帷幕墙骨架于30分钟时隔热效益表现最佳，隔热效能达15.05℃；而铝制则是于1小时后表现最佳，达隔热效能达6.44℃。以30分钟为例，两者材料作隔热效益比较，塑钢材料较铝制材料隔热能力高出3.7倍。（四）帷幕墙外框隔热能力比较
框材也是帷幕墙的重要组成之一，其热传特性也影响室内温度，故将两者的框材隔热效能加以整理。很明显的塑钢较铝制框材隔热能力高出许多，以30分钟时为例，塑钢框材室内外表面温度分别为35.54℃与42.04℃，隔热效能可达15％；而铝制框材室内外表面温度分别为40.34℃与40.78℃，隔热效能只有1％。而两小时中两者材料的隔热效能塑钢材料有3.49℃～6.5℃的效益；铝制材料只有0.44℃～1.89℃之间的效益。
（五）帷幕玻璃隔热效能比较
由于塑钢帷幕墙的玻璃比铝制帷幕墙玻璃厚了2mm，其隔热性能与差异性。实验结果显示：30分钟时塑钢帷幕墙玻璃表现最佳，外内侧温度分别为46.8℃与41.83℃，两者相差有11％。而铝制模组玻璃外内侧温度分别为46.65℃与44.39℃，两者相差仅有5％，不过当铝制模组玻璃外侧于高温53.78℃与内侧为49.67℃，其隔热能力则提升至8％。玻璃较厚的确也印证有较好的隔热能力，塑钢帷幕墙玻璃其温度分布为4.64℃～4.97℃；铝制帷幕墙玻璃其温度分布为1.87℃～4.11℃，两者隔热比较最大可高达2.2倍
三、结论与建议
（一）结论
一是玻璃帷幕墙所使用的玻璃材质热阻R均为0.16‧h‧℃/kacl，塑钢帷幕墙的窗框热阻为玻璃的27倍；塑钢固定窗的窗框热阻为玻璃的24倍；铝制帷幕墙的窗框热阻为玻璃的16倍，故可得知塑钢窗框材质的热阻差异不大，并优于铝制窗框。二是塑钢与铝制帷幕墙其玻璃材质相同，但由于墙面使用玻璃面积均在85以上，而骨架与窗框面积所比例极低，因此塑钢帷幕墙的窗框材料热阻隔能力虽远高于铝制材料，但对于阻隔室内的总热量效能有限。三是塑钢帷幕墙与铝制帷幕墙节省电费比较：塑钢帷幕墙每月电费比铝制帷幕墙节省每月电费19以上。
（二）建议
一是建议使用帷幕墙设计时选用较高热阻的玻璃材质。二是在帷幕墙内侧建议加装高热阻的构造设施以阻隔外来辐射及降低热传递的问题，适当的空气层热阻设计应为产品开发过程一个可深入研究的课题。三是建议在办公室内侧将空调设备规划为内、外周区，以降低电费支出。四是于帷幕墙外侧加装遮阳板或种植植栽，采用立体绿化的方式，不但可降低辐射热也可增进美观及生态等目的。五是塑钢框材热贯流率比玻璃低，若面积比增高，可降低热的透过率。六是帷幕墙采用反射玻璃易造成光害，虽然热阻隔能力尚可，但不建议使用。七是室内湿度高的地方（如锅炉房），建议采用干湿分离的方式以减少室内湿度增高，影响夏季热量提升。
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自从20世纪八十年代初我国开始展开建筑节能工作以来，我国的建筑节能工作无论是从领域方面还是在范围方面都得到了一定的发展，虽然进展略显缓慢，但节能建筑正在逐年增加，并呈良好的发展势头。根据我国建筑节能的发展情况及出台的各项节能条例、标准，并结合各地区的建筑节能情况统计，当前建筑节能工作的特点主要表现为新建建筑执行节能标准比例明显提高;国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系的初步建立;北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作正在启动;可再生能源在建筑中的规模化应用进展较快和推广绿色建筑工作取得新进展。
二、决定建筑节能效果的主要因素及存在问题
加强建筑节能措施，首先要了解决定节能效果的因素，影响建筑节能的因素有很多，笔者认为主要有墙体节能、屋面节能、门窗节能等几个主要方面。这几个方面目前存在的主要问题为:
1 墙体
就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。墙体保温分为墙体内保温和墙体外保温两种。墙体内保温节能因效果不理想已不再提倡采用，墙体外保温应用比较广泛。目前，外保温存在的主要问题:抗裂技术水平不足，容易出现保温层与保护层裂开的现象，不能起到保温的作用;在温差变化较大地区，外墙保温材料的保温层及保护层容易损坏，耐久性差;传统的保温节能墙体不能满足新的节能标准的要求，需要新的节能墙体体系。
2 屋面
建筑工程的屋面形式主要有坡屋面和平屋面两种。坡屋面多应用于低层建筑，平屋面多应用于高层建筑。目前，屋面工程节能方式和选取材料种类较多。坡屋面应用较多的是瓦片和钢筋砼形式。平屋面应用较多的是保温材料隔层、架空隔层以及使用很少的蓄水形式。这些保温隔热节能措施都存在一定程度的阻热小、传热快、外观质量差等不足，因此，研究新的屋面节能形式是当前至关重要的。
3 门窗
门窗是建筑围护结构的重要组成部分，也是房屋室内与室外能量阻隔最薄弱的环节。然而，回顾近年来推广应用节能门窗的历程，发现了不容忽视的问题。
目前，塑料节能门窗，技术上已经发展成熟，从性能上看，是一个理想产品。而铝塑复合节能门窗近几年开发出来的新产品，生产厂家和使用工程越来越多。就整体铝塑复合门窗产品而言，它刚度好，外观美，制作快，保温性能能够达到标准要求，是个前景较为广阔的产品。当然也存在着急待解决的问题:一是铝塑复合节能门窗型材标准问题。经常会出现铝塑型材复合强度低、脱节等现象，影响在门窗上的使用。二是由于铝塑复合型材先天设置不足，无法在成窗上设置排水、导流及气压平衡孔，使铝塑复合节能窗的导水、排水性能大为降低。三是目前的铝塑复合节能窗缺少与之配套的标准五金配件，现有的铝塑节能门窗同闭器，执手，铰链等五金件均是各企业自己加工制造，属非标准件，不具互换性。
三、建筑节能的改进措施
1墙体节能改进措施
根据建筑节能新标准，墙体材料发展要适应节材、节能、环保和墙体隔热的要求。为提高墙体节能体系的抗裂抵制能力和耐久性，应研制新的墙体节能材料体系。
(1) 复合烧结新型墙体
新型的复合烧结墙体节能体系，可以生产出低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能的墙体材料。发展绿色制砖技术，合理利用现有资源，设置生活及建筑垃圾，使“无用”变“有用”，还能更好的保护不再生资源，起到增强墙体节能的作用。大力推广节能型烧砖窑的研究和开发，提高技术设备水平，降低能耗，淘汰落后的生产工艺，结合不同地区的资源情况，制定符合本地区特点的墙体节能体系的研发和运行。
(2) 新型粉煤灰砖
高掺量的高性能粉煤灰制品具有高强度、低收缩、高热工性能等优良特性，并且减少对大气的污染，又可以大量的利用粉煤灰，是墙体材料创新和节能的新思路。
(3) 新型混凝土砌块
目前，混凝土砌块的型式也是多种多样，适合建筑节能的主要为多排孔的保温复合砌块。小型建筑砌块由于其良好的抗压强度和保温性能，近年来也得以迅速发展。目前工程中所采用的混凝土空心砌块、硅酸盐砌块、加气混凝土砌块、陶粒砌块、粉煤灰砌块等具有一系列优点:自重轻、单块体积大、砌筑灰缝少、工效高、工人劳动强度减轻、保温隔热性能好、能耗低、可以利用废物、节约土地资源。
2 屋面节能改进措施
屋面节能方式虽然多种多样，可都不同程度的存在着很大的不足，本文重点介绍新型屋面节能形式——绿色屋面节能形式。
所谓绿色屋面节能形式主要是指以土壤和植被为介质，利用建筑屋面种植花草树木，改善生态环境，营造绿色空间，降低能耗，节约能源，提高人民群众的居住、生活质量。绿色屋面节能的主要优势在于:
(1)对于室内温度，可以起到冬暖夏凉的控制作用，有效的发挥保温隔热作用。从而有效控制了能源的消耗，达到节能的目的。
(2)绿色屋顶不仅可以吸收热量，降低温度，增加湿度，还能形成一层“空气过滤网”。据资料统计，一平方米屋顶草地每年可以去除0.2公斤空气中悬浮颗粒。
(3)绿色屋顶还能起到吸收噪音、隔音的作用。土壤层易阻挡频率较低的声音，植物易阻挡频率较高的声音。土壤层厚12厘米，绿色屋顶可以降低噪音40分贝，土壤层厚20厘米，可降低46至50分贝。
(4)储存雨水:在建筑承重量允许的情况下通过土壤层和排水层储存更多雨水，满足灌溉需求。这样，大量降水不会白白从雨水管流走，也可以减少对城市下水道排水系统的压力。
(5)除了环保和节能等功能，绿色屋顶还具有审美价值，可望成为都市新景色。
3 门窗节能改进措施
根据门窗节能方面存在的问题，主要应通过如下几个方面改进:
(1)新产品在国家和行业标准未颁布前，各相关复合型材的生产企业，可借鉴同类产品标准，并及时进行逐一相应的检测，推荐指标一定要因地制宜，作到科学、适用，并合理调整复合工艺，确保型材的复合强度。
(2)合理设计铝塑复合型材的截面构造，要具有起码三个以上的保温隔热腔，一个排水兼导流、气压平衡腔。
(3)可参照相应的国际标准进行设计生产，主管部门和监督部门应对其通用性、技术性把关审查，确保各企业生产的配件都具有使用功能和统一互换性。
四、结语
中国房地产业发展得如火如荼时，中国建筑业也进入了鼎盛时期，目前中国每年建成的房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。但到目前为止，新建的95%以上都是大量浪费能源的建筑。因此，为缓解能源紧张和国家的可持续发展，必须加快推进建筑节能。除了上述分析的几点以外，笔者认为还应该重视如下两个方面:
(1)加强设计节能措施
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公共建筑包含办公建筑（包括写字楼、政府部门办公室等），商业建筑（如商场、金融建筑等），旅游建筑（如旅馆饭店、娱乐场所等），科教文卫建筑（包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等），通信建筑（如邮电、通讯、广播用房）以及交通运输类建筑（如机场、车站建筑、桥梁等）。目前我国每年城镇新建公共建筑约 3～4 亿 m2，既有公共建筑约40 亿 m2。根据一些大城市的能耗实测资料，特大型高档公共建筑的单位面积能耗约为城镇普通居住建筑能耗的 10～15 倍，一般公共建筑的能耗也会是普通居住建筑能耗的 5 倍。随着人民生活的改善，建筑耗能量及其所占比例不断增加，尤其是公共建筑，随着中国经济的发展和第三产业的扩大，其能耗量高速增长。对于一座大型、配置全年供暖通风和空调系统的公共建筑来说，暖通空调的能耗往往会占到该建筑全部能耗的60%左右。同时，暖通空调系统的运行大大加剧夏季和冬季的电力高峰负荷。公共建筑节能不但具有很大的潜力，而且对于整个社会的节能意义重大。其中，提高公共建筑暖通空调系统的能效则是重中之重。
二、现行公共建筑暖通空调系统能耗现状分析
1、由于设计不合理、缺少有效的空调系统调节手段，往往造成冷机、水泵、风机长期在偏离高效点的状态下运行，导致能源利用率偏低。由于运行管理不善，导致系统的开关状态切换不及时，匹配不合理，增加了不必要的空调用能。
2、在有水量不平衡问题的系统中，可能某些水量特别小的用户温湿度得不到保证，影响这些房间的舒适度。为了满足这些流量偏小用户的温湿度要求，最简便的方法就是要增加冷冻水量，降低冷冻水的供水温度，使得冷机的制冷效率下降，其它用户的冷量过剩，影响整个空调系统的节能效果。 因此，公共建筑空调系统的节能工作应该通过现场分析，发现一些无谓的能量消耗问题和能效不高的问题，然后及时修正。
3、在能耗较高的一些办公建筑和综合商厦等建筑中，由开窗通风、 机械排风等造成的室内外通风换气形成的冷负荷会占到总冷负荷的50%以上。
4、空调设备疏于清洗，过滤器、表冷器和冷凝器均有不同程度的堵塞现象，严重地影响了空调系统的正常运行;冷机的冷凝器水侧结垢，冷机COP下降。冷却水是开式系统，更容易有各种杂质进入，使冷机的冷凝器结垢，不仅会导致冷机的出力不足和COP值的下降，而且会影响冷机的使用寿命。
5、外墙多采用玻璃幕墙结构或者窗墙比较大，有多个朝向，而且进深较大。 设计时没有考虑内外分区或分区不合理、设计负荷不正确等因素，使空调系统在运行中存在冬季内区偏热、外区正常甚至偏冷等冷热不均的现象。内区由于人员、灯光和设备负荷相对稳定，且不受室外气象条件的影响，因而全年基本呈现冷负荷，需长年供冷;外区则受室外气象条件的影响较大，负荷随季节变化而出现冷、热负荷交替变化，夏季需供冷，冬季需供热。
三、公共建筑暖通空调系统提高能效的有效措施分析
1、日常管理是建筑节能是否实际有效的关键，在空调系统的节能中占了20%的比例。 一个设计再好的节能系统，如果管理不善，一样达不到节能的目的。究其原因，是由于管理人员的疏忽以及节能意识的欠缺。因此应加强对空调操作人员的培训提高管理人员素质，实行空调操作人员操作制度。另外，用能单位和设备运行管理人员的节能观念不强也是造成建筑能耗过高的一个重要问题。在所有的调研项目和能源审计的项目中，几乎没有一家用能单位建立能耗统计制度，设备运行管理人员也没有通过对设备仪器仪表的统计进行能耗分析，因此节能观念薄弱也是影响建筑能耗和建筑节能工作开展的重要环节。
2、变风量空调系统是通过变风量末端装置调节进入房间的风量，并相应地调节空调机风量来适应系统的风量要求。全空气空调系统通过向空调房间输送足够数量的、经过一定处理的空气，用以吸收室内的余热和余湿，从而维持室内所需要的温度和湿度。变风量系统可以通过改变送到房间(或区域)风量的办法，来满足这些地方负荷变化的需要，同时整个系统的总送风量也是变化的。从而系统的总设计风量可以减少。这样，空调设备容量也可以减少，既可以节省设备费投资，也进一步降低了系统运行费用。
3、变频调速技术自上世纪八十年代以来得到了越来越广泛地应用，它通过均匀改变电机定子供电频率达到平滑地改变电机的同步转速。变频调整技术应用于制冷空调行业，在系统部分负荷条件下产生良好的节能效果。自90年代以来变频调速器在暖通空调行业逐渐被大家所认识并采用。变频技术应用在空调水系统，就形成了变水量系统。在空调系统的水系统中，变频技术在水泵上的应用研究目前比较成熟，在冷水机组上的应用研究还主要集中在制冷量比较小的机组，虽然在国内一些大型冷水机组采用了变频，但是由于各种条件的限制没有被广泛采用。
4、热回收系统是回收建筑物内、外的余热(冷)或废热(冷)，并把回收的热(冷)量作为供热(冷)或其它加热设备的热源而加以利用的系统。热回收系统可以提高建筑能源的利用率，是建筑节能发展的一个方向。空调系统中可供回收的余热(冷)主要分布在排风和冷凝热中。排风冷、热的回收。空调房间一般设有新风系统，同时有许多房间设有排风系统，由于排风的空气参数接近空调房间的室内参数，排气的温度相对大气温度有一定的温差，直接排入大气就回造成能量损失。因此，在送入新风时，可以回收利用这部分排风中的能耗(包括冷量和热量)，达到节能效果。冷水机组冷凝热的回收利用。水冷冷水机组的冷凝热通常通过冷却塔排入大气，造成环境的热污染。许多使用中央空调的建筑中要求供应热水，而一般热水要求温度在60℃左右，根据两种热量性质的不同，可以采用直接回收和间接回收，以节约能源。
5、确定室内空气温湿度参数和精准计算所需要的设计负荷是建筑节能的首要因素。有研究表明，在广州、广西等一些地区夏季室内温度每降低1℃或冬季提高1℃，暖通空调工程的投资约增加6%，其能耗将增加8%左右。《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2003）中，计算基准住宅空调采暖能耗时，对室内热环境是这样界定的：冬季室内温度为16℃，夏季室内温度为26℃。除了室内设计温度外，合理选取相对湿度的设计值以及温湿度参数的优化也是减小设计负荷的重要途径，特别是在新风量要求较大的场合，适当提高相对湿度，可大大降低设计负荷，另外要杜绝 “大马拉小车” 不节能现象。在设计中央空调系统时，因为往往不进行详细的负荷计算，而是采用负荷指标进行估算，并且出于安全的考虑，指标往往取得过大，结果造成了系统的冷热源、 能量输配设备、末端换热设备的容量都大大的超过了实际要求，因此从实际负荷需求出发，对设计负荷精准计算不仅可以节省初投资，更是运行节能的重要前提。
参考文献：
[1]施灵.大型公共建筑冷水机组耗能状况及节能途径研究[J].能源与环境,2006,(2) :22～ 23,56.
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技术的进步使得空调、暖气等采暖制冷设备广泛应用于住宅建筑中，住宅小区建筑一瞬间成为高能耗建筑。据统计表明，我国能源消费总量所占的比例已从上世纪70年代末的10%，上升到近年的30%左右，加之我国大部分地区气候条件多为冬冷夏热，煤炭采暖，空调制冷等设备产生的巨大建筑耗能量，对城市生态环境和住宅居住环境造成了一定程度的污染，严重影响到居民的身心健康。种种副作用的出现和能源的日益匮乏，使得人们对建筑节能的意识逐步提高，对节能设计的要求也随之不断完善。
节能设计是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下，尽可能采用自然通风，合理建筑总体规划、加强墙体节能、外门窗节能等措施，让室内气温一年四季维持或接近在人体舒适范围之内。在进行建筑节能设计时，首先要符合我国现行国家标准《住宅设计规范》要求；其次对住宅小区的节能、绿化生态设计要尊重当地居住生活习惯，适应当地的气候特征，以发展地方建筑文化为基础合理节能设计；最后，要统筹全局着眼于城市总体规划战略，从经济性、全局性、地方性出发，结合建筑市场运作，把节能技术和绿色生态建筑相融合，形成一整套住宅产业化技术。总之，在进行住宅小区节能设计时，要始终将“统筹城市总体规划战略，发展地方建筑文化，采用新技术、新工艺、新材料等生态节能措施，达到人与自然的和谐统一”，作为建筑节能设计的理念，方能长久服务社会，造福黎民。
二、住宅小区建筑总体节能规划
住宅小区建筑总体规划设计应与单体建筑相协调，与节能设计相配合，应统筹考虑建筑宏观因素，如朝向、方位、日照间距、通风、绿化等， 充分利用当地的天然热源、自然风等来实现小区内每栋住宅单体夏季都有充足的迎风面，冬季都有充足的日照，通过利用自然能源来满足建筑通风、采光与采暖的要求，达到建筑节能的目的。其中自然通风就是实现建筑节能的有效手段之一，它可以大大减少空调、暖气等设备带来的高能耗，改善室内热环境，降低建筑物的实际使用能耗。特别是高层住宅建筑群内部易受到回旋涡流的作用，容易出现死角，不利于室内的自然通风，所以调整好建筑单体之间的组合，使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外，避免出现滞流区，十分重要。同时在总体节能规划时，建议可以合理利用雨水回收系统，透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备（能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等）采取节能措施，大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术，可以形成全方位的住宅建筑节能体系，能够实现低能耗、高舒适的住宅居住环境。
三、住宅建筑平面节能设计
实践证明：建筑平面的巧妙设计能够获得良好的节能效果。我国地处北半球，太阳方位角和高度角的变化规律使得南向成为最佳节能的建筑朝向，而且南朝向的建筑与我国夏季盛行的东南风可成垂直关系，容易形成自然通风中的最佳“穿堂风”，避开冬季寒冷的西北风。故建筑平面宜设计成南北向，而且将居民长时间活动的居住空间，如客厅、主卧等设于南向位置，可以很好地利用自然环境，达到室内环境的最大舒适度，为住户节约空调和采暖的能耗。同时将平面功能比较次要的卫生间、电梯、楼梯、机房等布置于日照、通风条件较差的北向或长时间接受太阳辐射的东西向，可避免冬季西北风灌入，起到很好地保暖节能效果。
四、住宅建筑体型节能设计
建筑设计中，减少建筑物外表面积，适当控制建筑体型系数（即建筑物外表面积与其所包围的体积之比），减少建筑面宽，加大进深或增加组合体，也是节能措施之一。从建筑外观形态上来讲，建筑体量大小和平面是否紧凑是影响能耗的两大因素。所以节能设计时建筑体型的平面、立面凹凸通常不宜变化较大，特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化和外墙面积的增大均不可过大。总体来说进深大的建筑比进深小的好，长的建筑比短的好，外观整齐的建筑比凹凸变化的好。换言之就是，建筑体型系数越小，护结构的传热损失越小，对建筑节能越有利，对其适当控制可达到有效节能的目的。
五、建筑构造节能设计
对建筑构造节能的设计，个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。
①墙体节能设计：墙体是住宅建筑护构造的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区主要为高层住宅一般由剪力墙结构组成，故大力推广保温隔热性能较好的加气混凝土砌块及复合墙体技术结合高效节能保温砂浆是实现节能设计的重要措施，因为使用此种保温材料设置在墙体的外侧能够有效的保护主体结构，并延长建筑的使用寿命，有效的减少了混凝土梁、柱等产生的的热桥效应，而产生“断桥”作用，达到预期的节能降耗效果。
②门窗节能设计：门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，现在建筑设计为了增大采光通风面积或表现现代建筑的特征元素，住宅建筑的门窗设计越来越大更是有全玻璃的幕墙住宅建筑，以至门窗的热损失占建筑的总热损失的40%以上，所以门窗节能也是住宅建筑节能的关键，门窗既是能耗散失的敏感部位，又关系到建筑采光、隔声、通风、立面造型。这就对门窗的节能提出了更高的要求，其节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽量减小住宅门窗洞口的面积，控制住宅窗墙比；提高外门窗的气密性，采用高性能的密封措施，降低空气渗透率，提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能。使用新型的、隔热性能良好的门窗材料。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等，避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施，均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。
③屋面保温隔热节能设计：屋面的保温也是住宅建筑护结构节能设计的重点。 屋面保温材料及节能措施选用要点主要为，一是保温材料不宜选用导热系数较高、密度较大的材料，以免增加保温层后导致屋面荷载加大、 厚度过高，使主体结构用料加大造成不必要的浪费； 二是保温材料不宜采用吸水率较大的材料，吸水率较大的材料在前期施或后期使用过程中因保温层大量吸水而降低保温效果及屋面防水层、保护层起鼓， 造成不必要的维修成本。
除了上述保温节能措施外，屋面还可以采用隔热降温的方法来降低建筑能耗，主要做法有： 屋面架空通风、 设计蓄水屋面或采用定时喷水措施、 屋顶种植绿化等。由于南方夏季日照时间较长， 太阳辐射强度大，为防止大量热辐射透入室内，在屋面增设隔热层， 这也是减小住宅空调耗能的一项重要构造措施。
六、住宅建筑绿化节能设计
绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的，它可以有效改
善小区的微气候。
①屋顶绿化：即在屋顶种植空中花园，不但美化家园，让人赏心悦目，还能为住户提供户外活动和交往的空间，更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。
②西墙绿化：植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面，种植植物可以吸收太阳热量，减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎，来遮挡阳光直射墙面，通过叶面蒸发带走部分能量，减少温室效应。
③阳台绿化：阳台绿化也是绿化系统中的重要环节。具体做法是根据阳台外沿尺寸的大小，在充分考虑到住户操作安全方便和易于组织花槽排水后，设计适当宽度和深度的花槽，由住户自行种植或放置花盆，来美化室内环境，有效调节气温。
结语
总之，建筑节能是建筑规划设计创作、构造等的综合体， 作为节能设计的一员，我们应从自身做起，从不同角度依据建筑规范，基于节能设计理念，从建筑总体规划、平面、体形、构造、绿化等五方面综合考虑，灵活运用各种节能技术措施，趋利避害，进行最优化建筑节能设计，才能为建设节约型社会用尽所能，为实现我国可持续发展竭尽全力。
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1.绿色节能建筑设计要点
对绿色建筑项目来说，建设单位必须要根据自身的实际情况来制定出成熟且符合自身利益的相关建设。以房地产建设项目为例，以下几点就是设计绿色节能建筑的要点：
第一，项目建设方案节能评估（项目选址、总平面布置节能评估，对能源消费的影响，建筑和围护结构热工设计节能评估，主要用能系统节能评估，主要耗能设备节能评估）。
第二，节能措施评估（技术节能措施概述，节能管理措施，能源计量措施，单项节能工程，能评阶段节能措施评估）。
第三，项目能源利用状况核算（项目的能源利用状况）。
第四，项目能源消费及能效水平评估（项目对所在地能源消费增量的影响评估、项目能源消费对所在地完成节能目标的影响评估、项目能源供应条件及落实情况、项目能效水平分析评估）。
2.某绿色节能建筑经济效益分析
某项目规划用地面积267亩，共需拆迁各类建筑物（构筑物）面积17.9万平方米。该项目分为A、B、C地块，A、B地块将提供约20万平方米的安置房，用于就近安置片区内的被拆迁户，商业用房面积约6万平方米，将构建一条商业街。而C地块将打造成一个35亩的城市公园，建有假山，配以绿化景观，公园中央的水体将为鱼儿水鸟提供安静的栖息地。
该项目置身城市综合体中，规划及即将建设的大型商贸购物广场、公共卫生服务中心、文体活动中心及中小学幼儿园等配套设施都将给居住在这一片区的居民提供便捷的生活圈，危旧房将变身时尚生活区。本项目所采用的节能方式为：
2.1节能技术措施方面
（1）加强用电管理，使变压器处于高效合理的经济运行区间，以降低变压器损耗和电路线损。
（2）除了需要装饰的商业灯具外，主要建筑室内照明光源选用更加高效细管径的T5直管形荧光灯，室外路灯、庭园灯建议采用太阳能路灯系统。
（3）对项目区供水系统、通风系统和VRF空调系统实行智能化管理，加大设备维护保养。
（4）建议采用太阳能光伏电源系统，用于小区的功能照明和景观照明，节能电能。
（5）本评估报告建议设置太阳能热水系统，在幼托、商业店面建筑楼顶集中设置全玻璃真空管集热器组成太阳能集热系统，集热系统将太阳辐射能转化为热能贮存在水中，通过控制系统控制定温循环实现恒温水箱恒温出水供用。太阳能热水系统要与住宅建筑同步设计，解决太阳能集热器的摆放和安装问题，确保建筑物的承重、防水等功能不受影响，并充分考虑太阳能集热器承重、抗风雪冰雹等的能力。
2.2节能管理措施方面
（1）建议推行节能管理，健全节能管理制度，完善节能管理措施，并落到实处。项目在使用过程中应做到能耗测评，数据及时上报有关管理部门。投入使用后，应建立定期清洁灯具的制度，客厅、卧室、卫生间、门厅、走廊灯具每年至少擦拭2次，厨房灯具每年至少3次，使得公共场所灯的照明输出功率达到额定输出功率的95%以上。宜根据光源的寿命、点亮时间、照度的衰减情况，定期更换光源。更换照明设备前应对每个空间的照度等级和照明要求进行调查。更换光源时，应采用与原设计或实际安装功率相同的光源，不得随意改变光源的主要性能参数。除应急出口或有安保需求的场合，房间无人时应关灯。昼光充足的区域应关闭照明灯。
（2）加强空调设备维护管理。分体式空调每周清洗一次隔尘网，可省电20%左右。空调滤网则要经常清洁。
（3）加强区内供水系统的维护管理，对水泵、电机和电气系统进行定期的全面检查维修保养，保持供水设备处于完好与正常运行状态。维修养护人员应经常检查给水管道及阀门（包括地上、地下、屋顶）的使用情况，如会出现地下有漏水、渗水、积水等异常情况，应及时进行维修。每月定期抄读水表，发现读数有异常，应跟进分析，尽快处理。
2.3节能措施的经济效果评估
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目前，资源问题已成为全球性问题。建筑能耗在社会总能耗中比例很大，是解决资源问题的关键入口。因此，建筑领域工作者应将建筑节能意识贯穿于建筑工程的所有阶段，并在实际的规划、设计、新建、改建和使用等过程中严格执行建筑节能标准，尽量使用新型建筑材料以及建筑节能新技术、新工艺等，以此提升建筑围护结构的保温隔热性能和能耗系统效率，从而真正做到建筑节能与环境保护共存，实现大众积极参与的“节能行动”氛围。
1.建筑节能的主要技术措施
1.1改进和探索建筑节能设计方法
（1）建筑体形。在实际建筑设计过程中，要充分结合建筑所在地区的气候特点和场地条件，综合考虑建筑体形，以此进行合理设计。设计时，尽量减小建筑形体系数，以更好体现建筑节能效果。
（2）建筑物朝向。建筑朝向对建筑的采光及隔热效果有直接的影响。通常，将建筑物设计为坐北朝南能够有效避免太阳地直接照射。在设计时，在加入一定的遮光措施，能够将建筑物的隔热效果发挥得淋漓尽致。
（3）建筑平面布置。综合考虑楼间距和通风条件，合理布置建筑平面，同时要合理考虑建筑房间内的采光和自然通风效果。提高建筑的采光效果及自然通风效果，可减少人工照明以及温度调节所带来的电耗。
（4）建筑门窗。建筑门窗容易受外界阳光照射以及温度侵入。因此，在节能建筑设计时，应着重减少单侧墙立面的门窗面积。在充分考虑建筑采光和景观等要求基础上，控制门窗面积是实现建筑节能设计重要途径之一。同时，还需注意门窗气密性和水密性要求。
（5）建筑墙体。由于建筑墙体体量巨大，因此，其也是建筑节能的重要方面。通常采用空心砌块砖、夹气混凝土砖和各种夹芯及复合墙体材料等。
（6）建筑屋顶。建筑屋顶处于建筑物的最高处，直接受阳光照射。因此，在设计时，可选择隔热型屋顶材料，还可设计建筑空间，设置隔热层或设备间等，从而减少房屋传热对住宅内部的影响。
1.2重视新能源在设计中的应用
新能源应用于建设节能设计是未来建筑发展的方向，因此在建筑设计时应注意引入新能源，转变传统能源的消费习惯。生物质能、太阳能、地热资源以及风能等均是未来能源应用的发展趋势。生物质能的利用方式主要是将生物质能转化为清洁能源，替代传统的煤和石油等；太阳能应用则需综合考虑经济、环境、人文等因素，注重太阳能与建筑设计的一体化；地热能源是将深层地热资源和地面的室内温度通过机组进行交换，因此实现夏季制冷、冬季制热的效果，这也是未来建筑节能发展的方式；风能取之不尽、用之不竭，对生态环境不存在任何影响。
1.3重视新材料、技术在节能建筑中的应用
（1）发泡水泥。发泡水泥有特殊的内部结构，能够有效地阻止外部冷空气进入室内，从而提高了墙体的保温效果，这种新材料已成为国家大力推广的新型墙体材料。
（2）墙体复合保温技术。墙体复合保温通常是在墙体的内、中、外附加保温层，以提升墙体的保温效果。
2.节能建筑经济效益的实例分析
2.1节能方案
3.结束语
虽然在初期节能型建筑的投资较大，但是从长远看，其节能经济效益能够补偿初期的投入，能够完全达到建筑节能的标注。因此，发展节能建筑而产生的经济效益是非常诱人的，但是其持续健康发展，还需要政府的大力扶持，制定适当的鼓励政策，以推动建筑节能事业又好又快地发展。 [科]
【参考文献】
[1]宣蕾.建筑节能[J].江西能源，2006（04）.
[2]柴陆修，吴坤民，夏松.建筑节能的实施对节能窗行业发展的影响分析[J].门窗，2008（08）.
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建筑强调“天人合一”和“因地制宜”的生态思想，所以在绿色学校建筑的设计中应该要兼顾节能和节地两个方面。选址好的建筑地址，根据地形地貌的状况来设计绿色学校建筑，可以使用自然采光和通风，影响其内外环境并节约大量的空调耗能。因为冬天冷空气会对建筑物产生“霜冻”的影响，所以绿色学校建筑不应该被放在洼地、山谷之地，这样会使其用于采暖的耗能提高。要实现提高建筑节能和采暖效率的水平，必须把绿色学校建筑置于避风、向阳之地。
另外，要注意的是选择绿色学校建筑用地时，要遵循生态环保的理念，保护周围已有的生态环境，避免对原有的自然条件和设施产生不利的影响。绿色学校建筑的基本原则中包括不能对建筑周边环境有破坏作用。同时我们可以通过提高建设用地的利用率，将边角地变为可用的建筑用地，或者开发地下空间，确定合理的校园容积率，有利于达到节地的目标。
2 绿色学校建筑的布局设计
科学合理的校园建筑布局设计，不仅可以方便师生开展正常的教育教学活动，更是绿色建筑的良好体现。明确合理的出入口、实行人车风流，划分相对独立而又紧密联系的教学区、运动区、生活区，都是有效提高土地利用率的途径。
做好建筑的良好朝向，主要建筑以南北向布置为主，争取做到最佳的采光及景观，合理设置建筑间距，在减少教学楼间的声音干扰的同时，保证主要用房能够得到足够的日照，符合的日照标准要求，减少彼此间的遮挡。对于临水或者依山而建的校园，更要利用好有利的地形，深入分析布局利弊，做好景观、节能的有机结合。
3 绿色学校建筑的单体设计
随着建筑单体节能技术措施的不断提高，新型的保温墙体材料、中空隔热玻璃、屋面保温材料、节能变频空调等技术日渐成熟，但我们不能忽略了更廉价环保的技术手段—自然通风和有效遮阳。
3.1 提高自然通风效率
使用自然通风不仅仅能够减少空调的耗能，能够在不耗费资源的条件下使室温降低，而且还可以让学生生活在新鲜的自然空气中，对身心健康有很大的帮助。我们在设计通风装置时要考虑到在夏季主导风方向上应该使用开放式设计，在冬季主导风方向采取封闭式设计。控制好窗墙比以及外窗开窗率，在南向尽量扩大外窗可开启面积，为过渡季节组织室内自然通风创造有利条件。在条件允许的房间，尽量采用两侧对开窗，形成良好的穿堂风，有利于夏季降温，降低空调能耗。为了达到获得良好通风条件的目的，在设计时应该根据气流的惯性原理，在相邻的墙面将进、出口的位置错开分布。
3.2 提供有效遮阳效果
对于我国夏热冬冷地区来说，夏季东、西墙面的温度能够高达40℃，从而可以直接影响到室内的温度。对绿色学校建筑的遮阳设计能够起到很好的隔热作用，可以考虑阳台、遮阳百叶、垂直绿化等手法来进行处理。设计时应该综合计算夏天遮阳和冬天日照的不同要求来进行合理的设计，使其在高温天气阻挡热量的进入，在低温天气让人享受足够的阳光。
4 绿色学校建筑的绿化设计
绿色学校居住建筑的附近如果有大量的水面和绿化，能够对周围的气候进行改善。但是不同的建筑材料对太阳辐射的吸收率是有差异的。通过实地测试发现在夏天，草地表面的平均温度相对于混凝土地面大概低了4.4℃，相比沥青地面更是低了7℃左右。绿化的作用是对建筑周围夏季进行增加湿度、降温等。相关理论证明，每增加10%的绿化覆盖率，就可以使温度下降高达2.6℃；当覆盖率高达50%，温度会下降大约13%，这正好可以解除热岛效应。
4.1 建筑周边的绿化设计
在我国夏季气候十分炎热，为了让从建筑外地面上反射过来的热能量减少，我们在进行设计时必须选择对太阳辐射反射率低的用材。通常，可以在建筑外种植草坪和灌木以形成降温效应，从而使反射到室内的热量下降。具体来说，就是通过植被进行的呼吸机制带走相应的热能，进而让建筑物周围的空气温度明显下降。
4.2 建筑屋面的绿化设计
植物可以通过蒸腾作用和光合作用来维持生命，可以改变热能量的垂直分布方向。对屋面的绿化能够改变建筑屋面能量的平衡关系。进行屋面绿化的作用不仅仅是增加了城市的植物覆盖率，而且能够起到很好的蓄水效果，使得2/3的雨水能被植被吸收，从而进一步促进植被的生长和城市空气、温度的调节。通过相关的实测，发现屋面绿化能够净化空气、改善城市的空气质量，并且可以充分的利用太阳的辐射作用。
4.3 建筑墙面的绿化设计
从美观的角度来说，墙面绿化可以美化环境，营造一个自然、健康的生活条件；从节能的角度看，可以使起到很好的降温蓄热作用；从防止污染来说，能够减少城市的粉尘污染，有效的缓解热岛效应。墙面的颜色和朝向对其温度的高低有重要影响。朝南、西的深色墙面，夏季最高可以高达60℃，冬季外墙温度低达-10℃。对墙面进行绿化设计，能够有效吸收和反射太阳辐射，起到降温遮阳的效果，避免墙面承受巨大的温度差异。
5 结语
绿色学校建筑设计探索了在节能生态建筑的设计实践。绿色生态节能设计作为比较容易实现的生态手段，具有投资少和节能效应持久的优点，而且一般的学校建筑都可以采用，特别是节能手段与建筑美观和功能使用结合在一起会更好。
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引言：
随着社会的不断发展与进步,人们对低碳、环保等概念逐渐地开始重视起来,随着节能设计、生态设计等环保设计理念开始得到了广泛地应用,小区规划建筑设计的节能也相应地成为了建筑行业发展的一个必然趋势,小区规划建筑设计的节能策略的实施也是势在必行。在小区规划建筑设计的时候,小区的绿化面积、道路结构、小区选址,以及小区楼房的楼间距、楼房朝向、楼房体型等都会对小区的气候环境产生相当大的影响。因此,小区规划建筑设计节能要综合考虑地理位置、气候条件、自然环境等因素,从小气候、采光与日照、噪声、空气质量、环境绿化、交通组织、项目选址等每个方面都要考虑到,合理地选择小区建设的位置。
1.小区规划设计的节能策略
1.1合理选址
要进行合理选址,就要首先对小区当地的周边环境状况、地形、土质、气候、地质等因素进行综合性的分析调查;还要调查该地区人文环境,主要包括通信、供燃气、供电、排水、供水、交通等各种情况以及条件。在建筑设计当中,不仅要保持住宅建筑在以后使用的过程当中与周围气候环境相得益彰,还要最大限度地维护整体生态平衡。通过恰当的选址,使小区具备良好的自然通风和自然采光。同时,小区选址的时候应当结合该地区的地形特点,要避开迎风的海岸边、湖边或者比较容易形成一个风道的山顶与山谷等,要避开沟底、洼地等凹地,因为冬季的冷气流易在凹地中形成霜冻的现象,会导致住宅热能的损耗。因此小区的选址要在朝南的、避风向阳的坡地上最佳。
1.2小区住宅楼房的朝向
为了尽量避免主要的使用房间受到东晒及西晒,小区住宅建筑的楼房朝向应当南向或者南偏西约15°至南偏东约30°之间为佳。通过这样的朝向,在冬季会有适量阳光进入室内,减少了冷风的吹袭;在夏季则减少了太阳直射室内和外墙面,而且也有良好的通风。
1.3住宅建筑的间距和密度
住宅建筑的间距和密度对建筑物所能接受到太阳辐射面积的多少有决定性的作用,合理的间距和密度,从而使得在冬季建筑的采暖不会受到相邻建筑的阻挡而产生影响。因此,要满足建筑物通风与日照的需求,就是要保证建筑之间具有着有效的间距,不是紧密地排列在一起。如果建筑的密度过大,就意味着小区内部没有足够的空间,而且较大的密度也不能满足建筑对通风、光照、间距的需求,这样间接地就增加了能量消耗。因此,在规划当中,要合理确定住宅建筑的间距和密度,保证大寒日照约3h,冬至约1h,而且山墙间距不开窗约6m,开窗约8m,宅顶退台,既有利于利通风也节约了土地。
1.4小区绿化
住宅建筑的东、西、南方向要有高大的落叶树,这样可以遮挡绝大多数的太阳辐射。由于植物可以保持一定水分,也可以吸收小区内的大量热量;同时树叶也可以吸附灰尘。小区水体与绿化可以有效地防风抗风、调节湿度、降低气温,改善了通风质量。绿化屋面的技术。绿化屋面通常是在屋面种植绿色植物或者是采取水塘式的处理方式进行水生植物的种植。这种做法除了能增加空间的合理利用之外还能增加一定的经济效益。比如说在屋面构建水塘式的工程结构,然后种植藕或者红菱等水产作物并且养殖鱼虾等水产品。既能添加生活乐趣,也能得到一定的经济利益。科学研究证明,绿化的屋面具有很好的保温、隔音效果。
1.5合理规划小区道路
随着小区人口以及车辆的增多,人们也开始注重起了小区道路的规划问题。在建筑的间距和密度合理的情况下,这也为合理规划小区道路提供了一个便利条件。在小区当中,道路其实也是小区的风道,道路的合理规划要考虑的方向问题。在夏季的时候,以东南或西南风为主,此时小区道路方向要偏东南或西南,这样有利于小区保持良好的通风条件,通风良好的话温度也低一点;在冬季的时候,主要以偏北风为主,正好与道路方向有一定的角度,抵御了冬季严风吹袭。在规划小区道路的时候应当与楼房建设施工有机结合起来,为楼房的有利朝向创造一个有力条件。
2.小区规划建筑的节能策略
2.1建筑的朝向设计
建筑的朝向设计决定着建筑物的阳光射入，是建筑在平面布局中必须重点考虑的问题。建筑的朝向设计的主要目的是为了保证建筑在冬夏有适当的阳光射入量、适宜的温度及良好的通风。所以，从节能和环境的角度来对建筑的朝向进行设计，建筑物的朝向以南北或者接近于南北的朝向为最佳。
2.2建筑的间距和密度的设计
建筑的间距与密度决定了建筑物所能够接受到的太阳辐射面积的多少，进而使得在寒冷季节建筑物的采暖不会受到临近建筑物的阻挡而产生不利影响。所以，要满足建筑物日照和通风的需求就要保证建筑之间有低昂的间距而不是紧密的排列在一起。在小区规划建筑的设计中，如果建筑的密度较大，就意味着小区内部不存在足够宽敞的空间和绿化，而且，较高的建筑密度也不满足建筑对间距、光照、通风的需求，间接地增加了能量的消耗。因此，从节能的角在进行小区建筑规划时，要保持建筑物之间有足够的间距，在节能的基础上为居民提供良好的居住环境。
2.3建筑的绿化设计
在进行建筑绿化设计时，要充分考虑到小区的绿化率以及人均的绿地指标等因素，而且绿化重视要采取多种植被种类相结合的方式，但是要以乔木为主，同时，在绿地的周边还要设置喷泉等立体景观，保证小区的绿化立体化。而且，小区内部的步行道、停车坪等设施也要进行植被种植，保证地面能够随时的进行透气。因为，如果小区的道路铺设都是使用的混凝土等材料，会大大的降低雨水的渗透程度，对节能产生不利影响，因为，绿化后的道路较混凝土铺设的路面相比，其表层温度至少降低5度。此外，还可以在屋顶进行绿化，这也成为了目前较为流行的一种节能方式，对小区的环境绿化和建筑的热工性能具有双重作用。
3.住宅建筑的节能策略
3.1墙体保温施工
目前墙体建造节能施工技术主要是通过提高墙体保温性能来达到节能目的的,主要的方式有墙体外设置保温层和内部设置保温层两种。具体的施工过程主要有涂抹、喷绘、粘贴等工艺。在施工的过程主要注意以下几点。
3.1.1保证基层的清洁程度和平整度,对于突出的部分应当进行铲平处理,以提高涂抹的结合强度或者是粘接的牢固程度。
3.1.2按设计的要求以及房屋建筑的构造状况进行整体的规划,并且画好线路以保证施工的标准性。并且在门窗的位置做加护处理。
3.1.3每次涂抹灰浆的厚度不应当超过1cm,而且分层涂抹的时候应当在上一层有一定强度之后在进行二次施工。注意湿度保养的同时还应该避免水冲,以保证其牢固程度。
3.1.4给保温层添加保护设置以避免冲击或者是撞击破坏。主要是在窗台一下位置布置玻璃纤维同时对接近地面的部分做防潮湿处理。第五,节能建筑的墙体建造如果是在北方,还应该考虑采用建筑用节能砌块进行构造,甚至是采用玻璃纤维填充墙壁中间的方法来构造墙壁。而在南方的房屋建筑中就应该尽量的采用防震、防潮的材料。节能建筑的建设要因地制宜,不能顾此失彼,毕竟建筑的最终目的是确保人类的居住安全。
3.2合理设置住房面积
在目前情况下,人们超越当前现实的需求,过分地来追求大面积住宅是不可以提倡的。节约型的住宅,就是要科学地、合理地使用住房面积,这是当前比较有效的节能措施。通过适度的住房面积标准,可以节约大量的劳动力、建材以及维护、使用、建造等过程中的大量资源。
3.3增大建筑进深
增大建筑进深是节能设计的一个重要途径。在住宅建筑设计中,采取条式建筑形体的设计比较普通,当建筑的长度小于一定建筑面积相应最佳边长的时候,即正方形时的边长,应当尽量缩小建筑的长度而要增大建筑进深,使建筑体形系数大大地缩小,有利于住宅建筑的节能设计。同时,建筑的高度也要控制好,一般以2.8m为宜,尽量不超过3m,否则的话既浪费了资源,又增加了成本。
4.结束语
在小区规划中,住宅建筑节能设计是一项复杂的系统工程,它不但与建筑的设计与规划密不可分,而且还涉及到了其他的许多方面,例如管理、新技术及新材料的应用、再生能源的利用等,只有建筑师对它们进行综合的考虑,才能够不断地提高住宅建筑的节能效果。
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一、暖通空调系统节能问题
暖通空调系统中中央空调系统是较为重要的组成部分，系统设计的合理与否会给系统的性能产生着重要影响，而且还会给系统的能耗多少产生着重要影响。尽管如此部分建筑在设计暖通空调系统中未引起足够的重视，导致在节能方面存在这样或那样的问题。
但在实际落实过程中受设计人员专业知识或个人重视程度不高的影响，导致暖通空调系统在节能方面出现较多问题，例如，设计暖通空调系统时依据最大负荷进行设计，然而多数情况下系统只是在部分负荷下运行，不仅增加了投资成本，而且无法充分发挥系统的潜能。同时，部分暖通空调系统设计时，未考虑后续系统功能的扩展，设计的负荷无法满足实际系统的需要，不仅无法满足调温、调湿的需要，而且导致大量能源的消耗，一定程度上违背了暖通空调系统的设计目标。
二、暖通空调系统节能问题应对措施
针对暖通空调系统在节能方面存在的问题，设计时应进行全面的考虑，尤其应将节能当做设计工作的重点加以落实。
1.合理设计暖通空调系统
首先，从节能角度出发，分析与对比各个设计方案，以确定不仅能满足设计目标要求，而且还能达到较好节能效果的最优方案。例如，考虑到冷热源系统工作过程中需要消耗大量能源，因此，设计过程中需要考虑运行、投资费用，而且还需根据建筑功能要求，认真分析与对比重要耗能指标；其次，设计暖通空调系统时应认真考虑建筑各个区间对温度、湿度的要求，合理的划分分系统，以提高分系统的控制效果，避免其产生不必要的能耗；最后，慎重使用节能新技术。不同的节能新技术有着其自身的使用范围及条件，因此，设计暖通空调系统时不能仅考虑节能，还应认真考虑其适应性。
2.注重节能技术的运用
暖通空调系统在建筑空调节能功能的充分发挥依赖一定的节能技术，如新风免费供冷技术、水源热泵技术、地源热泵技术等，接下来，对其在暖通空调系统中的应用进行探讨。
（1）新风免费供冷技术
根据建筑物实际情况，空调系统有时需要引入大量新风，以改善室内空气品质与质量。因此，可从新风引入方式入手实现节能的效果。例如，在冬季可引入室外的新风，将室内各种热湿负荷带走，而不必使用集中制冷系统便能达到较好的供冷效果。在夏季将夜间处于低温状态下的新风引入，可将室内热量带走。这种技术不仅可获得较好的效果，更重要的是能降低能源消耗，更好的实现节能目标。
（2）水源热泵技术
所谓水源热泵技术主要指利用湖泊、地下、地表等浅层水源，达到制冷或供热效果的节能空调系统。该技术借助热泵机组，可实现低温至高温的转换。夏冬两季利用蓄能水体可当做空调及供暖的冷源与热源。夏季时系统将室内热量释放至水体中，冬季系统可从水体中吸收热量，以达到降温与供暖的效果。另外，利用水源热泵消耗的电量较少，但可获得较多的冷量与热量，可达到较好的节能效果。而且在水源热泵方面的投入较普通中央空调少，运行过程中不产生污染物，比较环保。
（2）地源热泵技术
地源热泵技术主要运用常年比较稳定的地能用于供暖或制冷。例如，在冬季可用作供暖热源给建筑供暖，而夏季又可用作空调冷源进行制冷。实质上该技术将地面当做蓄能器，一定程度上提高了空调系统的能源利用率。另外，地源热泵机组较空气源热泵耗能更低，环保节能效果更为显著，因此，在建筑节能方面应注重该种技术的运用。
3.注重太阳能的利用
建筑空调节能中太阳能的利用是一个值得研究的问题，尤其是太阳能的热利用是太阳能利用的主要形式，由主动与被动式之分。其中被动式投入相对较少，结构相对简单，利用时对建筑构件及方位进行合理规划布置即可，其主要借助自然热的方式实现太阳能的利用。主动式因结构比较复杂，成本投入相对高些，而且利用时需要电能的辅助。根据建筑对空调功能的需求，结合建筑实际将太阳能应用到建筑暖通空调系统之中，能够实现较好的节能效果。另外，还可将光电板发电技术、太阳能集热板等技术应用到建筑的暖通空调系统之中，以进一步达到建筑节能的目标。
三、总结
受多种因素影响部分建筑的暖通空调系统在空调节能方面存在一些不足，这就要求认真分析该系统在空调节能方面常见的问题，而后运用先进技术不断提高节能效果，满足现代社会对建筑节能的要求，使暖通空调系统更好为人们的生产生活服务。
参考文献：
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文章编号:1004-4914(2010)08-056-02
一、建筑业的支柱产业地位
我国建筑业改革开放后,经过“六五”至“十一五”30年的快速发展,建筑业产值得到了惊人的增长。与1980年相比,在“七五”、“八五”、“九五”、“十五”及“十一五”后期,建筑业总产值分别是1980年的2.35倍、20.19倍、43.56倍、120.42倍,264.4倍。2009年,建筑业总产值达75864亿元。建筑业在我国国民经济中的支柱产业地位得到了广泛的认同。1988年以来,除了在治理整顿时期和受2008年全球经济危机的影响,我国建筑业增加值占GDP的比重始终维持5.5%左右,大部分省市建筑业增加值占GDP的比重在5%～8%,部分地区超过了10%。建筑业在相当多地区成为本地财政的支柱性财源,税收贡献突出。2009年,由于4万亿元投资对建筑业的初次拉动作用最大,建筑业增加值占GDP比重达到6.7%,创历史新高。建筑业与国民经济基本保持同步增长,为经济的健康、快速发展作出了应有的贡献。
二、建筑业的高投入与低增值性
建筑业本身是一个庞大的产业系统, 其生产也需要其他部门投入大量的资源。从直接消耗系数来看,建筑业在生产中投入建筑材料及其他非金属矿物制品业的产品最多;其次,是投入金属产品制造业产品;第三,是对劳动者的需要。这三者是建筑业的主要直接消耗资源,这三个部门产品的投入量约占到中间投入总量的50%。
建筑业与国民经济系统中众多的部门相关联。建筑业为全社会各个物质与非物质生产部门提供重要物质技术基础,消耗钢材、木材、水泥、玻璃、五金等多个行业、2000多个品种、30000多种规格的产品,联系着整个社会的方方面面。通过对比建筑业与其他行业部门的投入率和增加值率,能够反映建筑业的增值能力水平。根据近年来中国统计年鉴国民经济核算中的投入产出数据,增加值率最高的行业是金融保险业,2002年为0.639385,2005年为0.6153393。其次,是农业,同期分别为0.581917和0.5864551。相比之下,增加值率最低的是炼焦、煤气及石油加工业,同期仅为0.173766和0.826234。
建筑业属于增加值率较低的行业,同期仅为0.234396和0.2556999,而中间投入率则高达0.765604和0.7443001,是典型的高投入、低效益的行业。由于当前建筑业的增值能力不强,未来的发展必将受到严重的影响,如何提高本行业盈利能力将是未来必须解决的问题,否则建筑业的发展是非常有限的。
三、建筑业能耗规模
1.建筑业新建规模及能耗。建筑业作为能源消耗的主要行业之一,在节约能源减少污染排放的工作中占有重要位置。以住宅为例,“十一五”以来,我国年均房屋建筑施工面积474226万立米,年均房屋建筑竣工面积202419万立米。据初步测算,我国住宅使用能耗占全国总能耗的20%～27%;从建筑的全寿命周期来看,建筑能耗占了全球总能耗的50%以上,随着人类生活水平的不断提高,建筑能耗还有上升的趋势。
2.行业能耗预测。本文选取第三产业产值占GDP比重、城镇居民家庭人均可支配收入、施工房屋面积、房地产开发投资额占全社会固定资产投资总额比例、城市人均住宅使用面积、人均公园绿地面积、城镇新建住宅面积、水电风电核电占能源消耗总量的比例,共8个初始指标。
结合统计年鉴中的数据,运用因子分析理论对与建筑能耗有关的指标进行分析处理,根据BP神经网络原理,建立了新的建筑能耗预测模型。
选用方差最大正交旋转法并计算因子得分,建立公因子F为因变量、原始变量X为自变量的因子得分模型:
Fj=βj1X1+βj2X2+…βjpXp j=1,2…,m
最终得到的因子得分系数矩阵如表1所示。
本文将1980~2007年的建筑能耗及其影响因素指标共28组数据作为样本进行分析,其中选取1989年,1998年及2007年的三年的数据作为模型的测试样本,其余25组数据作为训练样本。采用Levenberg-Marquadt反传算法对网络进行训练,其中目标误差goal=1e-010;最大循环次数epochs=1000;学习速率LP.lr=0.1;显示间隔次数=25。为得到输出结果,通过Y=Sim(net,p_test)进行仿真,网络输出结果为:T-test=(0.1704 0.3936 0.8429),建筑能耗的实际结果为:Y=(0.2256 0.3263 1.0000),可以看出最大的误差仅为0.1571,在合理的范围内。
利用该模型,对2009年统计年鉴中缺失的2008建筑能耗数据进行预测。根据各指标数据预测得到2008建筑能耗约为45571万吨标煤,参考政府间气候变化专门委员会提出的排放因子,按一吨标准煤完全燃烧排放CO2量为2.66吨,排放NOx量为10.50kg,可知2008年预计由于建筑能耗而产生的CO2量为121218.86万吨,NOx排放量为478.49万吨。按照我国建筑业的未来发展规模,预计“十二五”建筑业的行业能耗将达到年均61101.47万吨标煤。
四、“十二五”建筑业低碳经济的规模效益预测
在全面深入贯彻落实科学发展观的指引下,“建设资源节约型社会,应对低碳经济挑战”是“十二五”时期建筑业发展基本战略之一。随着社会各界对建设项目建造水平的要求不断提高,建筑业节能减排的外部约束加大,产业素质提高成为今后行业发展中亟需解决的问题。在满足社会发展和民生工程需求的前提下,建筑业必须淘汰落后技术工艺及材料。对此,建筑业企业必须制定建筑低碳经济应对战略,在行业主管部门和协会的指引下,尽早全面贯彻落实建筑节能政策,并引导和促进企业技术进步机制形成。
在此环境下,根据新建民用建筑全面执行建筑节能65%设计标准要求,“十二五”期间,依据改革开放30年的建筑业统计数字预测,年均新建城镇住宅规模将达到年均8.8亿平方米,可带来年均节能效益:节约标准煤39715.96万吨,减少CO2排放量105644.4万吨。
五、结束语
建筑业虽然是我国国民经济的支柱性产业,但建筑业的高能耗致使整个行业的增值能力很低,我们应当看到建筑业向低碳转型后的巨大经济效益及未来广阔的发展空间。因而,在可持续发展与低碳经济的要求下,建筑业必须拿出切实可性的对策,以利于其未来健康稳定快速的发展。
参考文献:
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篇12
摘要：介绍了介绍建筑消防性能化设计与传统消防设计方法之间的关系，阐述传统的处方式防火设计的缺点，并对性能化防火设计方法的概念及其优越性进行分析，重点运用经济学的基本理论与方法，对比分析两种建筑消防设计在防火设计方面的投入成本和投资经济效益，得出消防性能化设计更能够适应社会发展需求，在经济效益方面也具有明显优势，为性能化防火设计的经济优越性提供论证基础。
关键词：“处方式”防火设计，性能化防火设计，经济效益
Abstract: The article introduced the relations between the performance-based building fire protection design and traditional design method, and elaborated the shortcoming of traditional design method. Also analysis to the concept and superiority of the performance-based building fire protection design was carried out. By using economic elementary theory and method, and comparing the investment cost and benefit of the two kinds of building fire prevention design, it can be concluded that the performance-based building fire protection design can adapt the social development demand better, and also has the obvious superiority efficiency in economic, providing the proof foundation for the performance-based building fire protection design in economical superiority.
Key words: "department means" fire design, performance-based fire design, cost-effective
中图分类号：TU2 文献标识码： A 文章编号：
1 前言
建筑火灾安全关系着人们的日常生活、生产的基本条件，无论是从古代以木结构为主的建筑，还是近代以砖木结构为主的建筑，以至现代以钢筋混凝土或全钢为主的摩天大楼，都可能成为火魔的对象[1]。随着社会的进步和人类的发展，现行的“处方式”防火设计已无法完全适应当今建筑设计的要求。人们对火灾现象及其规律进行了进一步的深入研究，一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析，提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”，即“性能化”防火设计[2]。目前，全世界各国针对建筑防火设计措施主要是传统的“处方式”设计和正在逐步完善的“性能化”防火设计，同时也正在积极发展“性能化”规范和“性能化”设计工具，方法与评估技术的日益成熟[3-6]。
2 “处方式”防火设计方法与性能化防火设计
2.1 “处方式”防火设计
传统的防火设计方法是根据有关设计规范条文中给定的消防设施设置要求，按设计参数和指标进行设计，设计人员必须严格按照规范条文给出的消防设施设置要求和参数指标制定设计方案。这种“处方式”规范规定了详细的设计参数和指标，因而具有设计的局限性，使设计出来的建筑工程单调而呆板[7]。在我国，现行建筑防火设计规范按各种建筑物进行分类，根据有关消防安全的要求，对建筑物耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料控制、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警设施、室内外消火栓、自动喷水灭火设施等每项设计的参数和指标，都进行了具体的规定。设计人员只要根据所设计建筑物的规模、性质和用途，从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标即可。
“处方式”建筑防火规范，是指根据火灾事故的发生、发展和扑救等经验教训和火灾科学研究试验等消防实践总结出来的，并经不断修改完善的一套有明确防火设计措施和各种具体的设计参数要求的设计规定。通常认为，设计者只要按照规范规定进行设计就认为该建筑的防火安全是符合使用要求的[8]。
2.2 “性能化”防火设计的概念
“性能化”防火设计是运用消防安全工程学的原理和方法，通过分析火灾过程的基本规律，结合实际火灾案例，对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算，从而确定性能指标和设计指标，选择相应的消防措施，对整个设计方案做综合性分析、调整和优化的过程。其主要思想是在消防设计时仅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指标，而不直接要求设计人员为此而必须采用某些特定的解决方法[9]。
“性能化”建筑防火规范，是指在确定建筑消防安全目标或性能化设计水平基础上，规定一系列性能化准则，并附有指导设计的技术文件。规范使用者可根据设计对象，按规范要求，采用“处方式”规范或“性能化”设计和评估方法来完成认为可以接受或能够取得最低规定安全水平的设计“性能化”建筑防火规范体系，将随着消防安全工程学的逐步建立、计算机科学与计算机火灾模拟技术的发展及风险评估技术在消防安全中得到应用而逐步建立、发展与完善。
2.3 建筑消防性能化设计与传统设计方法的比较
传统的“处方式”设计方法，其基于场所类型进行设计考虑，而“性能化”设计方法立足于危害分析及火灾假想，对于解决超法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。
“处方式”规范和设计方法在客观上存在着：规范中有关条文之间常常出现互不沟通，相互矛盾的现象，条文与条文之间无法解释清楚；传统的设计只能给出局部保障，无法给出一个统一、清晰的整体安全度水准，国家消防技术标准对部分技术问题尚未规定或未能涵盖,跟不上新技术、新工艺和新材料的发展，且限制了设计人员主观创造力的发展，无法充分体现人的因素对整体安全度的影响。而性能化消防安全设计是运用消防安全工程学的原理和方法，考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律，结合实际火灾中积累的经验，通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算，从而确定性能指标和设计指标；然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到；最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。
与传统的消防安全设计相比，性能化消防安全设计具有以下优点：
（1）体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要；
（2）注重安全目标的达到，不考虑采取途径，有利于发挥防火设计人员的主观创造性；
（3）根据工程需要，为开发和选择替代消防方案提供了方法；
（4）可在安全水平方面与替代设计方案进行比较，确定安全等级与成本之间的最佳点；
（5）要求在分析中使用多种分析工具以提高工程精度，并可产生更具有革新性的设计；
（6）体现了消防系统是作为一个整体考虑的，而不是孤立地进行设计的新消防战略；
（7）有利于保险部门参与建筑的消防工作，为其提供可靠的建筑安全评估报告。
3 研究方法
3.1 消防经济效益的概念
消防经济效益是指消防投资在国民经济方面所带来的实际利益，主要关注消防投入与国民经济发展情况的匹配度、消防投资的成果对国民经济或部门经济的促进作用等问题。具体来讲，消防经济效益主要关注单位或项目消防投入的经济性问题，即以尽量少的消防投资取得尽量多的安全经营成果，或者以同等的投资耗费换取得更大的安全经营成果。
3.2 消防投资经济效益的度量
通过对消防投资的有效利用，可以使企业，乃至社会安全效益提高，从而进一步保障经济效益的产出。一方面，消防投资的有效利用使社会生产环境的安全水平得以提高，从而保障生产的平稳协调进行，提高生产效率，增加社会产能，这些都为社会经济的发展做出了正面的贡献。另一方面，当消防投资用于基础建设、固定资产购置、消防产品及用具的购买等方面时，消防投资将直接融入国民经济的整体运作之中，起到促进经济的正面作用。
利用消防投资相对于社会经济总产出的贡献率（用来表现经济关系中各分量对于总量增长的促进作用的强弱程度）指标，间接的求出研究消防投资增值效益：
(3-1)
式中，L0为在没有该项消防投资的情况下预测得到的火灾损失额；L为投入该项消防投资后的实际火灾损失额,I为消防投资贡献率；G为社会经济总产出的增量；P为消防投资额。（注：消防投资贡献率=消防投资产出的增量/社会经济总产出的增量 ×100%）
3.3 消防工程的成本与效益
（1）消防工程的成本：消防工程项目的成本是只在项目的生命周期内消防投资费用（TLCC）的总和，主要分为直接成本和间接成本。直接成本包括提高建筑耐火性能的成本、防火及灭火系统设施的购置成本、防火及灭火系统设施的运行成本及日常管理等费用。间接成本主要是指遵照《规范》的要求，在选择设计方案及设施时所受到的约束，从而引起的额外费用。
（2）消防工程的效益＝火灾损失的减少＋保险费用的减少＋营业中断损失的减少。
（3）成本与效益的量化
①成本
设备（材料等）成本＝单价×数量
人工成本＝每天（月）薪金×时间
②效益
对财产所有人来讲，主要包括减损效益和增值效益。减损效益可用下面方法量化，而增值效益比较难以量化。
一项工程中的消防投资的安全效益可以用下式计算[10,11]：
（3-2）
式中，E项目为消防投资的安全效益；h为消防系统寿命期（年）；I(t)为消防措施实施后生产增值函数I(t)=KV，V为系统服务期内单位时间平均生产产值(万元／年)；K为系统服务期内安全生产增值贡献率()；eit为连续贴现函数；t为系统服务时间；i为贴现率（期内利息率）；C(t)为消防工程项目的运行成本函数；C0为消防工程设施的建造（投资）成本。
4 结论与分析
4.1 性能化设计与传统设计方法的经济效益比较
4.1.1 消防工程成本分析
消防工程项目的成本由直接成本和间接成本组成，以下对建筑消防工程防火设计的各种设计方案的成本进行比较。
(1)直接成本比较。建筑工程在设计之初就应当将消防系统同时设计，其中就已经制定出了消防系统主体结构及设备的选型。在建筑设计防火过程中所使用的耐火性材料和防火、灭火系统设施的购置成本和运行成本组成，是一个建筑进行防火设计的必须配置。主要是指总体消防工程项目的内容（安全疏散系统、火灾报警系统、喷洒灭火系统、其他灭火系统、防排烟系统、消火栓系统、消防控制中心）所需要的成本投资。这些都是无法避免的，即使存在少许差别，但是变动不大的。所以两种防火设计的直接成本接近相同，从宏观角度把握，可以忽略不计。
(2)间接成本比较。传统的建筑防火设计是设计者按照消防设计规范规定对建筑物的防火设施进行设计。由于我国消防事业发展起步的较西方国家晚许多，而且现行的许多各级《规范》、《标准》仍存在许多不完善的地方，所以导致传统的建筑防火设计方法受到严重的制约，不能够灵活的更变设计方案。在经济方面表现为投资成本的增加，尤其是在遵照《规范》要求时所受到的约束，从而引发的额外费用的增加，进而导致防火设计投资成本的增加。
现代性能化设计是运用消防安全工程学的原理和方法，考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律，结合实际火灾中积累的经验，通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算，从而确定性能指标和设计指标；然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到；最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。从而避免了完全遵照《规范》所带来的间接成本投资，减少防火设计的总投资成本。
4.1.2 消防投资的经济效益分析
由公式（3-1）、（3-2）得出：假设，对于某项建筑消防设计方案，总的消防投资额为P不变，针对该建筑所处环境，则L0不变。使用消防性能化设计方案后，成本的降低使得消防设备更加齐全，后期保养更加完善，投入该项消防投资后的实际火灾损失额L也越少。同时因整个社会的经济产出分别是社会总劳动力贡献的产出量、社会资金贡献的产出量和社会科学技术水平贡献的产出量的总和。随着消防性能化设计的发展，整个社会的经济产出量与消防投资贡献会随之增大，必然导致消防投资经济效益的大幅度提升。
4.2 结论
在建筑消防成本投入方面，性能化防火设计的总投入成本比传统“处方式”消防设计的总投入成本略低，在建筑防火前期经济投入更少，而且获得的消防投资经济效益更高，所以性能化设计比传统“处方式”消防设计所获取的经济效益更高。
5 讨论
随着我国经济和城市建设的飞速发展，大量高层、大空间和功能复杂的超大型建筑不断涌现。传统的“处方式”消防设计方法和规范已无法满足和适应这些建筑消防设计的现实要求，性能化消防设计方法及思想正在逐步发展起来。
5.1 建筑消防经济效益评价的局限性
有关建筑消防设计在经济方面的研究，在国内外仍属于初步探讨阶段，没有固定的标准。本文是在假定建筑火灾最终损失相同的情况下，针对两种建筑消防设计在防火设计方面的投入成本和投资经济效益的不同，运用经济学比较原理对其进行分析。该研究未能够完全考虑消防经济学中的所有元素，只是在优化投资阶段内针对投入成本和投入经济效益两方面对两种消防设计方式进行了评价，存在一定的局限性；同时未能够搜集到一些现行建筑的消防具体投资资金数额，无法与将两种设计方案进行实际数额比较；再加上性能化设计在国内外的发展仍处于过渡阶段，实施过程仍存在许多问题，数据不完善，体系建设仍不健全，只能够运用公式建模进行分析。
综合起来看，消防设计方式的转变仍处于过渡阶段，还存在许多技术问题和理论支持。我们迫切需要开发出更经济有效和更符合实际的消防安全工程技术,完善和发展消防安全工程理论[12]。
5.2 性能化设计的未来展望
性能化消防安全设计的目的是以最有效、最经济的方法从系统安全的角度将火灾的损失控制在最低限度，从而保证总体消防安全目标的实现，其设计方法具有灵活性和科学性，比传统“处方式”消防设计具有更多的优点。因此，目前这种设计已成为世界各国建筑消防设计的发展趋势，是不可抗拒的潮流。随着消防安全工程的快速发展，消防安全工程学已随着其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展，性能化设计方法将会越来越完善。
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篇13
Keywords: complex high-rise buildings; Seismic; Damping away can
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
随着现代社会需求的多样化发展和城市用地的日益紧张的趋势，现代建筑的跨度和高度都在不断增加，结构也越来越复杂，这样对于抗震和消能减震的要求也就越来越高。对于一些可能发生强震的地区，其要求会更高。如何来提高建筑物的抗震和消能减震性能成为建筑是否能够安全地为人民服务的关键。
一、组合剪力墙和筒体的结构
剪力墙和筒体是高层建筑中应用最多的抗侧力构件,其抗震性能对整个建筑的安全性非常重要。钢板剪力墙结构具有较大的刚度、良好的塑性性能和变形能力、滞回特性非常稳定，非常适用于地震区的建筑。纯钢板剪力墙有着自身不可避免的缺点，比如耗钢量大、刚度小、对结构的耐久性要求高等,为此研究人员提出了组合钢板剪力墙，组合钢板剪力墙的核心抗侧力构件仍然是普通钢板，通过螺栓或者栓钉等与钢筋混凝土板连接,混凝土板侧向约束钢板，防止钢板失稳，在两者的共同作用下，钢板的抗剪承载力提高了,改善了结构的抗震能力,还可以将混凝土板视为钢板的防火保护。
双重组合剪力墙和筒体是北京工业大学研究出来的，它集剪力墙抗震承载力大和钢结构竖向桁架抗震性能好于一体。内藏钢桁架不仅制约了剪力墙和筒体裂缝的开展,而且为内力重分布和刚度衰减慢提供了有利的条件，可以说是多道抗震防线，更有利于将剪力墙和筒体抗震耗能能力墙的优势发挥得淋漓尽致。暗支撑不仅包括钢筋混凝土暗支撑，还包括型钢与钢筋混凝土组合的暗支撑，钢筋混凝土暗桁架是由剪力墙中的暗梁、暗柱与钢筋混凝土暗支撑一起构成的,实现了桁架与剪力墙的有效组合。有关研究表明:内藏钢支撑以45度到60度为最佳角度，钢管混凝土边框不能小于剪力墙的厚度，否则无法保证对墙体的约束,钢管混凝土边框架与剪力墙接触面的连接是抗震设计的关键。
二、钢管混凝土结构
钢管混凝土结构被广泛用于高层和超高层建筑中，不仅适应了现代工程结构的发展,而且高度符合现代施工技术的要求,。钢管混凝土柱可分为矩形钢管混凝土、圆钢管混凝土、以及异形钢管混凝土等。节点的连接和设计方法是矩形钢管混凝土结构抗震中的关键部分，外加强板式、内加强板式，以及贯穿加强板式是方钢管混凝土柱与钢梁的主要连接形式。同济大学研制了两种新型连接型式:这两种节点减少了现场焊接的数量,施工方便，费用低，设计方便，不仅提高了节点的延性，而且避免了钢结构中的脆性断裂,进而改善了结构的抗震性能。异形钢管混凝土柱是特殊的钢管混凝土结构,有其特殊的工程特点和独特的力学性能。异性钢管混凝土柱拥的抗侧刚度非常大,截面形状非常好地配合了建筑房间的墙体布置,有效地增加房间的使用面积,因此在钢结构高层建筑中有较好的应用和发展前景。
三、结构模型试验
当前结构非线性动力的分析水平不高,需要进一步验证高层结构弹塑性的准确性。结构模型的振动台试验是检验结构抗震性能的直接手段,在高层建筑工程的抗震审查时被广泛使用。国家重点实验室完成了40多个高层工程的振动台模型试验,包括上海世博会中国馆、广州珠江新城西塔、上海国际设计中心、广州南方电力调度大厦、南京多媒体大厦、北京中国建筑文化中心、LG北京大厦、深圳商隆大厦、上海浦东中外宾接待中心、上海凯旋门大厦、上海久百城市广场、上海嘉里中心等，遍布全国各地。通过这些试验,不仅得到了原型结构的动力特性和地震反应,还发现了结构的抗震薄弱部位,提出了改善结构抗震性能的措施,保证了大型工程的地震安全性，使其经济效益和社会效益得到双赢。
四、消能减震
消能减震技术是结构抗震控制中研究较为成熟的技术,不仅能够适用于新建建筑,也可用于传统建筑的抗震加固。到目前为止，研究人员已经研发了大量消能减震装置,初步可分为四类：粘滞阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器，这些装置多是是单一种类的消能器。当前开发了一种新型的组合式抗震消能支撑,这个装置首先由铅芯橡胶消能器与油阻尼器并联，然后再与钢支撑通过节点板串联构成。这个消能支撑已经应用于许多重大工程，比如上海港汇广场商务楼,其结构的抗震性能不仅达到了相关要求,而且是国内加固设计工程中消能减震支撑使用规模最大的。同济大学的土木大楼是国内首次在钢结构中使用消能减震装置。当前,这个消能支撑在四川地震灾区和新疆抗震设防区已经广泛使用，并取得了非常好的效益。隔震技术是结构抗震控制中应用最为广泛的技术，基础隔震能降低结构的自振频率,让变形尽量集中在隔震层,基础隔震主要应用于中低层建筑结构。现代都市中,由于用地紧张,建筑物可能采用天桥连接,在发生强震时,相邻结构很可能发生碰撞，这时采用控制装置来连接相邻建筑能够有效提高相邻建筑的抗震性能，同时防止它们之间的碰撞。
总结：
复杂的高层建筑将是我国未来城市建设的重点，而如何提高其抗震和消能减震的能力是我们所必须做的。只有建设高质量的大型复杂高层建筑物，才能缓解现代的城市用地紧张，才能加快城市化的建设。因此，在建筑设计时一定要按照抗震和消能减震的基本规则设计，避免安全事故的发生。随着现代的新型材料和新科技的应用，未来的建筑抗震和效能减震能力一定会越来越好。
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