发布时间：2023-07-06 16:21:06
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的建筑节能设计优化样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：变电站；节能；优化；创新
中图分类号：TE08文献标识码： A
正文
变电站建筑节能设计的进步与时展及科技进步之间的关系日益紧密。人类新技术发展一日千里，令人目不暇接。这也带动或催生了各行各业的技术革新，由此影响了新的生产、技术、管理等方式的系列进步。新型生产、制造、管理、运行方式以及普遍应运的新技术，让变电站也广为受益，同时，对变电站的管理方式、建筑设计也都提出了新目标，准备了新方法。传统的人工操作正日益为智能操作所取代，配件、设备逐步由散装、单个更换向集成化模块方面发展，操作的智能化、自动化程度的提高标致着日前的变电站设计、施工、操作、运行正在走向更高的集约型方向发展。鉴于此种客观现象，在变电站的设计上，方式已与以往发生了根本性变革，变电站的建筑设计理念也日益向低碳、环保、节能、绿色、低耗、集约化方向迈进。
一．环保、新型建筑材料的运用
科技发展使得当今建筑材料更加多元，新材料的建筑效果更加符合人们的各种要求，不少可以再生循环利用的、多功能、污染少、能耗小的环保型建筑材料相继问世，为建设更加环保、节能、符合现代人们生活、工作要求的建筑物提供了极大便利。比如，混凝土多孔砖是具有生产能耗低、节土利废、施工方便和体轻、强度高、保温效果好、耐久、收缩变形小、外观规整等特点的材料，是一种替代烧结粘土砖的理想材料。其取代以往的粘土实心砖的直接好处在于：不毁坏农田、不用燃煤生产、消耗能源不足烧结粘土砖的一半，减少了因烧制粘土实心砖等所导致的浪费污染等方面，有着不可估量的推动意义有着非常良好的推广前景。
而诸如岩棉板一类的隔热保温材料则具有很好的隔音、保温、消防（燃点低）等方面功能，同时，岩棉板这种新材料的透气性能很高，热传导系数小，这都具备了保温材料的本质要求。因此，在屋面、墙体建筑中，它们就运用得更为广泛。
二．变电站建筑物节能优化、设计
要实现现代变电站的节能优化、设计，在项目立项时，必须考虑以下一些方面的因素。
首先，目的、意义必须要弄清楚。现代建筑物强调的环保节能并不是简单的一句话说说了事。落实到实际工作上，必须体现出建筑物设计上的合理性，同时，墙体建筑材料、门窗、隔热材料、空调等等的选用，必须要在符合节能减排要求的同时，能明显改变建筑物本身性能，必须要实现冬暖夏凉这一节能根本目标，这样要求的潜在意义表现在：室内无需再添加辅助设备来进行采暖或制冷，因为建筑物本身便可以保证夏天的热浪被阻挡在门外，冬天室内的暖气无法外泄，在减少辅助制冷或制热设施的同时，有效节约了成本投入，电能的利用效率也获得根本性提升。
其次，现代变电站的节能优化、设计在必须要考虑气候环境的同时，更要关注建筑物的体形系列。设计建筑时要充分考虑气候因素将会产生的影响。日照条件好、风速流动性强，空气透明等因素都有利于变电站的建设、运行。但是，具有关键的变电站建筑节能设计表现在建筑体形系数这方面。通俗来讲就是，一方面要减少建筑表面不必要的坑坑凹凹、沟沟坎坎，外表立面能多简单就多简单，建筑平面尽可能的选择光滑平整，减少光的接触面积，增加墙体等外立面对于光的反射和折射，以此减少热能；另外一方面是，建筑物的体型，也就是大小也至关重要。资料表明，建筑物越大，其所耗费的能量便越多，太大的建筑物直接导致节能设计徒有其名，节能理念无法实现。所以说，变电站的外观形体越小越好，当然，必须要能满足站内设备的正常运行为原则，而不是无原则的小。
第三．屋面、地面及外墙体节能优化设计。事实上，前述墙体节能原理与屋面相同，其根本原理在于：阻止热量传递。也就是说运用节能材料，让夏天的热空气不能向室内传射，同时，使得冬天室内热空气不向外辐射，以此保证室内的冬暖夏凉。要实现这样的效果并不难，只要采用对屋面进行绿化、建立斜坡屋面、使用保温建造材料等等措施就可以实现了；对于地面节能优化设计，其实也很简单，有一个很直观的例子就是，居民的车库一般都在负一层，如果我们进入车库，夏天会很凉爽，冬天则很暖和。那么，变电站在建筑时可以充分考虑、借用这一优势，在保证设备安全运行的前提下，可以把室内地面设计得比室外低一些，同时，采用诸如挤塑聚笨乙烯泡沫板等绝热材料进行保温，这样就可以充分实现地面热量损失减少，从而实现节能目标；至于外墙优化设计方式，更要考虑气候特点，如果变电站处于极寒地区，可以实行外保温方法，也就是在变电站墙体外设置保温隔热系统，这样处理的好处在于，能极大减少热传导，有效降低热损失。
三．建筑物结构布置的优化、创新
变电站的设计必须符合时代与地域特色，当前，工业化进程使得有人值守人手紧张，那么，设计变电站时，要求要在满足基本运行要求前提下，尽可能减少有人值守现象，将其变身为高度智能化的少人或无人值守机房，这是变电站节能优化、设计的总体目标。
首先，变电站总体建筑布局方面，要尽可能地降低建筑物占地使用面积，节约空间，这个要求可以通过优化建筑物的总体布局等方法来实现。这样的目的在于，在优化结构基础上，节约占地面积，全面降低变电站建筑物的建造以及运行时将会发生的材料消耗与能源消耗等。
其次，要求变电站的内部构造尽可能的实现平面布局的分区适当，以保证设备功能的最大限度发挥，同时要求建筑物内的内部功能区分紧凑，最终实现变电站内部空间的整合、优化、不浪费。与此同时，在变电站建筑物的单体平面分布方面，要求室内尽可能的少留或者直接到消楼梯间、人行过道等，至于多余的房间、门厅之类的设置就更不必要了，可以直接在设计环节取消它们，房间内只留出设备位置，以便于设备运行为基本原则，多余位置一概不留。要求室内设计面积设备使用率在95%至100%。这样一来，原本室内人工动作基本上疏散至室外进行，就会从根本上实现变电室内的房间面积的充分利用，相对传统庞大的变电空间，面积最少降低一半，甚至可以节约2/3使用面积。智能变电站就采用了隔离式断路器等新型一次设备等集约化、智能化技术，优化主接线设计和总平面布局，很多程度的优化了变电站的内部构造、减小了变电站的土地使用面积、压缩了建筑的立体空间。由于建筑物空间体积空前减少，水消防可以直接取缔，这样不但便于消防要求，也节约了相应的消防投入，同时，因为所需建筑材料的减少，直接降低了变电站建筑物的工程造价，可谓一举多得。目前，节约型、集约型智能变电站正不断在设计建设中推广利用并将迎来爆发式的增长。
第三．变电站建筑物的立面造型设计的优化。如传统的变电站立面的最醒目标志也仅为电网LOGO，其余则并不明显。当前时代则不同，设计师们为了提高变电站的辨识度，统一采用电网典设内规定的几种标准色彩，并尽可能地将这几种色彩、LOGO等喷涂至变电站的建筑物上，此举既改变了以往那种色调单一、枯燥的感觉，而且，辨识度极高，使人眼一瞄就知道是变电站，而且建筑物本身造型也不再过分拘泥于陈旧传统，这就使得现代变电站建筑物本身显得更为简单、轻便、紧凑、色彩明亮，让人赏心悦目，也能全面展示当代设计师高超的设计水准、建筑师精湛的施工水平和电网公司本身的既有风格特征：现代、明快、简约。而且，这种建筑物很容易与周边办公、居民建筑融合为一体。
四．综述
节能环保意识是发展的大势所趋，变电站建筑节能设计优化和创新正走在一条正确的道路之上，新型建筑材料的选择、使用，更加简洁、明快的建筑物造形、小巧紧凑的空间设置等，都让现代变电站的节能设计优化、创新一览无余。相信在不久的未来，更加节约、节能、环保、功能齐全的变电站会出现在公众生活之中。
参考文献：
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[2] 王鹏. 电厂建筑设计的节能因素分析[J]. 黑龙江科技信息. 2010(34)
[3] 郭江辉. 浅谈变电站节能技术的应用[J]. 山西建筑. 2010(33)
摘要 ： 运用建筑节能设计分析软件PBECA2012设计了上海地区某单体住宅楼建筑节能设计方案，并计算模拟分析其规定性指标和全面动态建筑能耗，从中分析如何高效的设计最优建筑节能方案。
关键词 ： 建筑节能设计软件最优节能方案
Case Study - Optimized energy-saving design of residential building
ZHANG Yongwei
（China Academy of Building Research Shanghai Branch，shanghai，200023）
Abstract: Designed a construction energy-saving plan for a single residential building in Shanghai by using the building energy calculation analysis software - PBECA2012, while calculating simulation analysis its compulsory Index and overall dynamic building energy consumption to reach the optimized building energy-saving plan.
Keywords:Building energy-saving design, Software, Optimized energy-saving plan
0 引言
建筑节能设计对广大设计人员来说已不陌生，但是仍然有许多问题缠绕着设计师：建筑节能设计建模花费时间消耗精力，节能方案确立不够合理等。 如何简便设计既适合各地实际情况而又符合节能规范的节能方案进行节能计算分析，PBECA2012这款高效智能的建筑节能设计分析软件来为我们提供了一条便捷的通道。
1 建筑设计说明资料
结合设计单位所提供的建筑设计施工说明，可获悉以下建筑节能计算所需资料：
该建筑单体坐北朝南，建筑层数为14层，建筑结构类型为剪力墙结构，墙体采用200mm厚的钢筋混凝土，在单体的南向设计有凸窗。
以上资料也是在进行建筑节能计算前必须要了解的信息，以此为下一步的设计提供参考。此项目的节能设计目标为计算分析确定最适宜的节能设计方案，确保满足现行的建筑节能相关设计规范要求。
图1建筑平面图
2 计算模型和最优节能方案
2.1计算模型智能化建立
初步分析了现有的节能资料后，笔者着手对建筑单体进行生成模型、编辑和节能方案的选择。
建筑节能计算模型的准确性是非常重要的，计算模型涵盖了建筑体形的细节、开窗大小和位置、房间功能区的划分等。建筑节能设计分析软件PBECA2012是基于AutoCAD平台上开发的，在模型转换和编辑功能上有了很大提高，并能处理多种复杂建筑体形情况和多种构件设计情况，更加贴近建筑设计师的使用习惯，也更能体现建筑物的原有形态。智能化设计是PBECA2012软件应用的显著特点，软件注重计算模型准确性诊断功能，在建模过程中智能化交互提示使用者完成计算模型准确地建立和编辑。即使刚接触软件的人员也能够完成建筑的节能设计。
图2 智能触发机制提示
图3智能墙线修正
图5 模型三维图
计算模型建立之后，需要标注房间功能类型和分户墙，对于居住建筑来说，在计算分析之前需标注卧室和起居室以及每个户型之间和户型与公共部位之间的隔墙。
2.2最优节能方案专家型选择
该住宅单于上海，因此需满足《上海市工程建设规范-居住建筑节能设计标准》（DGJ08-205-2011）的要求。PBECA2012软件具有节能方案的专家型选择模式，可以帮助建筑师快速智能地确定最适宜的节能方案。其确定方法为由工程设计人员输入一些附加条件，然后由软件根据模型信息和附加条件的判断，推选出围护结构推荐系统，再通过自动选择和手动选择的方式，确定最终的适宜性方案。
图6 方案确定流程
笔者完成了计算模型之后，输入了建筑设计计算资料中相关的建筑结构类型、外墙饰面类型以及根据施工周期和预期的造价条件，软件根据附加条件结合模型所具有的建筑层数、窗墙面积比、体形系数等信息，获得推荐的围护结构体系。
图7 方案选择
选择方案或进行必要的编辑后，可进行方案分析计算，并直接查阅报告。软件也提供与方案构造相关的造价优化，并对方案进行缺陷分析，详细显示计算工程各功能房间的空调负荷、采暖负荷和总负荷，并显示彩色分布图。通过数值分析，平面分析及三维分析对设计建筑的总体能耗和各个普通层乃至任意一个房间进行能耗分析，通过对不同朝向或不同房间的分析，得到各围护构件所占耗能比，从而可以让用户对设计建筑的能耗和某个构件的能耗一目了然，方便找到保温性能最差的围护结构，有针对性地进行优化设计，更快捷的进行调整节能设计方案。
图8 方案分析
图9 缺陷分析
软件中收集了建筑节能节点图集及《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇》（2007年）中的全国建筑节能构造和常用材料，并收录了各种高中低档体系价格，适用范围和施工周期等关键参数构成数据库，以此结合计算模型所选城市相应的节能规范条文和模型的数据信息，最终筛选出适宜的节能方案。
围护结构体系可采用自动选择和手动相结合的方式，自动选择一般是以造价作为唯一的判断标准，手动选择可帮助实现特殊修改，有针对性地实施节能方案，笔者根据上海地区的实际情况，结合自动选择和手动选择最终确定了节能设计方案：
屋面类型1：细石混凝土(内配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）+1：8水泥加气混凝土碎料实铺(屋面找坡)（40.0mm）+钢筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂浆（20.0mm）
屋面类型2：细石混凝土(内配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）+钢筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂浆（20.0mm）
外墙类型：无机保温砂浆（40.0mm）+钢筋混凝土（200.0mm）+无机保温砂浆（20.0mm）
底面接触室外空气的架空或外挑楼板：石灰石膏砂浆（20.0mm）+钢筋混凝土（110.0mm）+无机保温砂浆（40.0mm）
分户墙：石灰石膏砂浆（20.0mm）+钢筋混凝土（200.0mm）+石灰石膏砂浆（20.0mm）
分户楼板：水泥砂浆（20.0mm）+钢筋混凝土（110.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）
外窗(含阳台门透明部分)：隔热金属型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面积≤20%，(6mm透明+12空气+6mm透明)，传热系数3.20W/m2.K，玻璃遮阳系数0.86，气密性为6级，可见光透射比0.71
凸窗：隔热金属型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面积≤20%，(6mm中透光Low-E+12空气+6mm透明)，传热系数2.40W/m2.K，玻璃遮阳系数0.50，气密性为6级，可见光透射比0.62
天窗：隔热金属型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面积≤20%，(6mm中透光Low-E+12空气+6mm透明)，传热系数2.40W/m2.K，玻璃遮阳系数0.50，气密性为6级，可见光透射比0.62
户门：木或塑料夹层门(空气间层厚度不小于40mm内衬钢板)，传热系数2.47W/m2.K
3 节能计算模拟分析
计算模型基础计算数据结果
采用最终确定的节能设计方案进行建筑节能计算分析，软件以《上海市工程建设规范-居住建筑节能设计标准》（DGJ08-205-2011）为判定依据。
对于该建筑单体，软件确定的节能方案很好地满足了规范要求，避免了在设计时反复设计复算、查阅规范图集，同时也为更好地完成同类设计积累了经验。对于围护结构有未满足节能设计标准的，可采用“对比评定法”进行建筑节能设计综合评价。
根据《上海市工程建设规范-居住建筑节能设计标准》（DGJ08-205-2011）的规定，居住建筑动态计算的判断依据要根据不同的建筑类型采用不同的判断方法。软件可根据建筑层数自动识别多层建筑、低层建筑、高层建筑；根据用户选择的建筑类型，自动按照下列要求进行动态计算和判断：
进行围护结构节能动态计算时的假想建筑称为参照建筑，建筑进行围护结构节能动态计算时，应当与参照建筑的采暖和空调年耗电量之和进行比较，其计算所得设计建筑的采暖和空调年耗电量之和应当小于参照建筑的采暖和空调年耗电量之和，即采用权衡计算对比法。
PBECA2012软件延续了强大的DOE-2计算内核的计算分析功能，最终能耗模拟分析结果显示，该居住建筑达到了节能设计要求。
冬季结果
设计建筑全年耗电量=28.69 (kWh/m2)
参照建筑全年耗电量=29.35 (kWh/m2)
4 结论
关键词：住宅；建筑节能；优化
一、我国建筑能耗特点
（l）我国幅员辽阔，地域气候差异大，各地建筑能耗也差别很大。根据《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005），将我国分为严寒A区、严寒B区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区，并针对不同的地区设置不同的建筑节能标准。相对来说，北方注重冬季保暖，南方更注重到夏季隔热，兼顾冬季保温，而这二者在提高围护结构隔热性能上来说，又具有一定的统一性。
（2）各地采暖（制冷）方式差异较大。在我国城市，根据该地区获取能源的便利程度不同，主要采用煤、电、油等能源形式，部分地区使用核电、风力电能等。而我国很多农村地区仍然采用较为原始的秸秆、薪柴、木炭等能源形式，这些传统能源一方面利用效率低，另一方面对生态环境也产生一定压力。
（3）各地各类型建筑耗能状况参差不齐.例如，我国大中型城市目前已经基本结束了“秦砖汉瓦”的建筑构型，在市区禁止使用烧制实心粘土砖，而据调查，烧制粘土砖仍是农村的主要建筑材料之一。另外我国建筑节能标准根据经济和环境形势的发展而日渐完善，对建筑节能的要求也逐渐提高，从1986年提出的节能30%到1995年的节能50%，目前很多地区已经提出节能65%的标准。这些差异造成我国不同地区、不同建筑的节能指标差别很大。
目前，我国北方城镇采暖能耗占全国城镇建筑总能耗近40%，并且不同方式、不同建筑的采暖能耗相差很大。而南方地区的供暖方式仅是针对某段时间、某一建筑空间内，且采暖时室温控制较低（14-16℃）、室内外温差小，所以南方地区冬季采暖能耗远低于北方地区。
二、节能新技术在建筑工程中的运用
建筑节能的重点应从建筑本体和建筑设备领域发展建筑节能的创新技术。这包括在建筑围护结构保温技术方面，采用高效节能建筑新材料、外墙外保温技术、高效保温门窗和热反射保温隔热技术等。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板且可通风的方式，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳光透过，减少供热负荷。
在建筑设备所涉及的能量系统节能技术领域，采用先进供冷、供热系统和设备以及控制技术等积极推进了建筑节能的发展。
1、计算机仿真与智能控制技术。通过对供冷、供热系统实现优化运行节能控制，最大限度降低运行能耗。
2、热泵应用技术。采用热泵原理利用低温低品位热能资源，通过少量的高品位电能输入，可向建筑物供热、供冷，有效降低建筑物供热和供冷能耗，同时降低区域环境污染。
3、变风量空调技术。变风量空调系统是一种节能的空调方式。在考虑同时使用系数的情况下，空调系统的总装机容量可以减少10-30%左右。
4、新风处理及空调系统的余热回收技术。新风负荷一般占建筑物总负荷的30%-40%。变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需的供冷量少20%左右。新风量
如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可节约近60%的能耗。通过全热式换热器将空调房间排风与新风进行热、湿交换，利用空调房间排风的降温除湿，可实现空调系统的余热回收。
5、辐射性供热节能技术。地板辐射、天花板辐射、垂直板辐射是辐射型供热的主要方式。在有低温废热、地下水等低品位可再生冷热源时，这种方式可直接使用这些冷热源，省去常规冷热源。
6、热电联产技术。采用热电联合生产的方式，利用发电余热集中供热取代大量的、分散的、除尘效率很低的小锅炉供热方式，可大幅度地减少大气污染物的排放量，有效地改善环境质量。与直接使用锅炉供热相比，热电联产提高了能源的利用效率，可降低一次能源消耗量。
三、实现建筑节能的方法措施
3.1围护结构节能
（1）外墙
外墙外保温适用于以混凝土空心砌块、混凝土多孔砖、钢筋混凝土或粘土多孔砖等材料为基层的外墙。外墙外保温系统一般由粘结层、保温层、防护层和饰面层组成。
外墙外保温系统各组成材料的技术性能应符合国家、行业相关标准要求。聚氨醋外墙保温板系统适用于多层及低层建筑；外墙外保温系统的饰面应采用涂料，包括配套的外墙专用涂料或其他防水弹性涂料。
外墙内保温的保温材料应选用导热系数较小的不燃或难燃材料；除保温材料可允许不设护面层外，保温层应有护面层；在有保温层的墙面上需挂重物时，其挂钩的埋件须固定于基层墙体内。保温砂浆内保温的构造层次一般为界面层、保温层和护面层。
（2）屋面
坡屋面必须有保温隔热层。对于以钢筋混凝土为基层的坡屋面，保温层应设在基层上侧。平屋面的建筑找坡可采用轻集料混凝土、水泥加气混凝土碎料（1：8）或憎水膨胀珍珠岩制品等材料实铺。平屋面保温层的构造方式有正置式和倒置式两种。
（3）楼板
住宅建筑楼层间楼板的传热系数（K）不应大于2.OW/（m，.K）；底部自然通风架空楼板的传热系数（K）不应大于1.5W/（m，.K）。底部不通风架空楼板的传热系数可参照楼层间楼板确定。
（4）外窗
外窗（包括阳台门的透明部分）的面积不宜过大。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗，其传热系数（K）应符合相关规定。多层住宅外窗宜采用平开窗。
3.2采暖系统节能
居住建筑的共同特点是供人们居住使用，而且一般都是昼夜连续使用的，对室温和空气质量有较高的要求，建筑节能的重点之一就是放在节约采暖和降温能耗上。主要措施有以下几点：
（1）要从合理规划和选择采暖设备开始，改善采暖供热系统的设计和运行管理，以提高锅炉的运行效率：加强管道的保温，以提高室外管道的输送效率。
（2）为提高采暖系统热效率，应积极发展集中供热，以最大限度地节省燃料消耗，对短期内不能联网集中供热的小区，应先着手建小区集中锅炉房供暖，并留出接网余地。
关键词:住宅建筑;整体节能;节能技术;设计优化;可再生能源
中图分类号:TU201.5 文献标识码:B 文章编号:1008-0422(2010)04-0153-02
1、引 言
现阶段,我国的建筑能耗占社会全部能耗达到30%以上,中国现有超过400亿m2的高能耗住宅,其能耗水平是发达国家的3倍。全国每年新建房屋近20亿m2,超过所有发达国家新增建设的总和,而这其中95%都是高能耗住宅。建筑中最大的能耗点是采暖和空调,中国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55%。由于建筑耗能而产生的温室气体排放量已占全国温室气体排放总量的1/4左右。因此,建筑能耗问题不可避免地成为了全社会的关注焦点,建筑节能也就成为社会可持续发展的一个重要的课题,对建筑物整体节能技术及措施进行分析与探讨有较强的现实意义。
2、节能型建筑的具体涵义分析
根据《绿色建筑评价标准》GB50378定义,绿色节能建筑是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)。保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
根据该定义,一个优秀的节能建筑具有三层涵义:
1)在建设和使用过程中,具最大限度的降低能耗:
2)在降低能耗的同时,提供高舒适的居住和工作环境;
3)建筑艺术、使用功能和技术三者的完美结合。
图1所示为一个建筑的能耗分析图,纵坐标为温度,横坐标为月份,灰色条带为建筑内应具有的适宜温度,20℃-25℃。深色区域显示的是该建筑在冬季采暖所消耗的能源,浅色区域显示的是该建筑在夏季制冷所消耗的能源。从图中可以看到,在春秋两季有两个区域,既没有深色区域,也没有浅色区域,表明在该季节中,建筑本身可以拥有合适的舒适度,无需额外的能量补充。建筑节能的出发点即是依靠优秀的建筑设计,拉长该不需要额外能量补充的时间区间,如图2所示。
图2中,对建筑本身进行了设计优化,从而使无需额外能量补充的区间大大拉长。
3、建筑物节能的技术途径与要求分析
3.1 建筑物节能的途径
从图1和图2的对比分析可以看出,建筑节能的最有效途径是从建筑设计本身去探索节能的效果,而不是从机械技术的角度去人手。
建筑的首要功能是满足“人的舒适度”。人体舒适度简单的来说,包括对室内温度、湿度、清洁度、光照等因素的要求。通常认为,室内温度在20℃-26℃、湿度在40%-60%的区间,人体的舒适度最佳。
如何达到这样的舒适度,有着许多途径,主要分为两大方向,建筑和机械技术。
从建筑的角度来说,可以对保温、门窗、遮阳、建筑体型、窗墙比、朝向等因素进行优化。
从机械技术的角度来说,可以采用空调、暖气、冰蓄冷、地源热泵、太阳能、风能等大量的技术措施来满足室内舒适度要求。
根据图1和图2的比较,可以得出:一个优秀的节能建筑设计,应从建筑的本身的品质人手,通过各类建筑手法尽量延长无需额外能量补充的时间跨度,然后根据计算和分析,采用合理、经济的机械技术措施,达到满足室内舒适度的目的。
3.2 建筑节能设计的要求
(1)围护体系的保温性能:建筑围护体系主要由建筑的屋顶、外墙、窗等组成。增强该围护体系的保温性能,是节能建筑设计的首要因素。屋顶、墙体的传热系数应控制到0.1-0.2W/m2K,外窗的综合传热系数应控制到0.8W/m2K以下。
(2)建筑的气密性:普通房屋在室内外、50Pa气压差的情况下,每小时的空气渗透量在建筑总容积的200%-400%,而根据欧洲的相关标准,节能建筑的空气渗透量应在60%以下。建筑物的气密性对室内的热(冷)量损失和湿度控制具有非常重要的意义。
(3)新风系统:大幅度提高建筑的气密性后,建筑的通风方式就显得尤为关键。我国的建筑节能设计标准中要求室内换气指标为每小时0.5次。“机械通风”的系统可以帮助节能建筑达到该要求,同时,通过将建筑排风中的热量进行回收,以加热送人建筑的新风,可以达到明显的节能和满足舒适度的双重功能。
(4)采暖制冷方式:通过上述三种方式,建筑物本身对能源的依赖已经非常低,这时候,可以选择最合适和经济的采暖制冷方式来进一步实现建筑物的舒适度要求(温度、湿度等)。太阳能、风能、水能、地源热能等自然可再生能源都是值得考虑的方向。
因此,一个节能建筑设计的基本原则应该是:围护结构(80%)机械技术(20%)
4、应用实例
湖南某住宅小区8#楼为小高层建筑,框架结构,平面图见图3,现就保温、门窗、空调系统等因素对其整体节能进行技术分析和优化设计。
整个分析和优化过程可分为三个阶段:
(1)原设计能耗分析;
(2)建筑形态分析和优化:
(3)机械技术分析和优化。具体分析如下:
4.1原设计能耗分析
图4为对原设计的能耗分析,设定其室内舒适度目标为20℃-28℃,则每年的采暖能耗为154kWh/m2,制冷能耗为120kWh/m2
4.2 建筑形态的分析和优化措施
建筑形态的分析和优化主要因素如表1所示。
4.3 机械节能技术的分析和优化措施
完成建筑形态的能耗分析和优化后,就着手进行机械技术的分析和优化。主要针对建筑的采暖和制冷形式。
1)热(冷)量传递形式:原设计采用的是传统的空调形式。优化后建议采用新风系统、热回收系统和地暖相结合的热(冷)量传导模式。
2)热(冷)量来源:同样,原设计中采用的是传统的空调形式,优化后建议采用浅层地热的方式进行温度调节,如图S、表2所示。
经优化后该房屋的制冷和采暖能耗,其中采暖能耗为10kWh/m2年,制冷能耗为19kWh/m2年。
从以上对比可以看出,在本设计中,玻璃、墙体保温和新风系统的优化,对能耗的影响最大,因此,在设计和建设过程中,适当增加对这三个要素的投资,可获得最佳的节能效果。
5、实现建筑整体节能的途径方向
此外,要实现建筑物整体节能降耗,须从各方面进行技术优化与升级,具体包括以下几个方面:
5.1 贯彻节能设计理念
建筑节能设计是对建筑形态、功能、质量、寿命、舒适度的整体性研究。行业内流行的“热工计算”只是建筑节能设计中的一部分内容。贯彻建筑节能设计始终的是对建筑本身品质、功能的研究和优化,而经济合理的机械技术措施仅是建筑艺术的辅助,而绝非主导。
5.2 大力节能材料的研发
相对于研发、生产、维护、处置成本昂贵的机械设备,保温材料、门窗、玻璃、遮阳材料、新型墙体材料等建筑节能材料的研发和运用,才是真正体现“环保施工、绿色建筑”理念的方向。因地制宜,选择当地传统、经济、合适的建筑材料,创造一个高品质的节能与美观并重的作品,是建筑设计的魅力所在。
5.3 加强自然可再生能源的利用
绿色建筑技能技术的本质决定了节能建筑理论对自然可再生能源的利用。风能、水能、太阳能、地缘热能都是优质的可再生能源,其中,风能、水能、太阳能和深层地缘热能的利用受环境制约程度较高,而浅层地缘热能的利用,将是适合中国。
5.4 改变居民生活习惯
我国居民不同于西方国家的文化习俗,如烹饪传统、衣物晾晒习惯、开窗通风习惯,给对建筑物密闭性能要求极高的节能建筑理论研发提出了新的课题。如何解决使用功能、生活习惯和节能要求的矛盾,也将是影响节能建筑能否在中国大力推广的重要因素。
6、结 语
综上所述,在过去的几十年中,人们对居住的要求,先经历了简单满足“挡风遮雨”功能的初级阶段,又经历了追求“舒适度”的第二阶段,目前正面临如何达到“节能、舒适”的第三阶段。建筑整体节能技术是对建筑艺术、建筑材料、可再生能源利用、机械技术、使用功能、舒适度、气候、文化、习俗等多方面因素综合考虑的新生课题,也是实现未来城市可持续发展的必要途径,因此加强建筑整体节能技术的分析探讨,必将进一步推动社会的文明进步和发展。
参考文献:
[1]民用建筑节能工程施工质量验收规程,J10816-2006)[S]
关键词：建筑 机电设备 节能设计 设计优化
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0035-01
经济的迅速发展，伴随着能源的大量的消耗，能源短缺已经成为世界性难题。虽然我国是资源大国，但仍面临着能源供应紧张的问题。为了解决这一难题，国家推出了一系列的节能减排政策，鼓励在生产建设过程中应用新方法、新技术来实现节能降耗的目的，只有稳步实现能源的节约，才能实现我国经济的可持续发展。在能源消耗这一方面，建筑领域所占比例相对较高。由于建筑行业的迅速发展，各类机电设备的需求也随之增长。对于机电设备，其涵盖面相当广泛，其涉及消防、通风、给排水、建筑智能等方面。总的来说，对于机电设备的节能，需要系统全面的考虑布置。加快建筑机电设备的节能建设，不仅有利于国民经济的发展，也有利于保护生态环境，与此同时对于建筑机电设备的技术发展也具有重要的意义。
1 建筑机电节能的现状分析
1.1 建筑机电设备的节能现状
伴随着经济的发展，城市化水平不断加快，必然带来能源大量的需求与消耗。就我国能源消耗而言，建筑机电设备是能源消耗的大户。调查研究表明，建筑机电设备有很大部分处于满负荷状态或高负荷状态运行，这样不仅大量消耗能量，同时也降低了运行质量。由于设备的满负荷运行，很大程度可能导致末端设备的承压增大，从而减少设备使用寿命，增大成本。另一方面，国内的建筑大多数是采用的单相电感性负荷，相对于其他负荷来说，功率因数较低，在电网中使滞后无功功率增大，也会很大程度影响设备的使用效率，增大设备损耗。
国内机电设备的设计中普遍存在设计深度不够的问题，在可操作性方面存在一定的不足；对于部分工程设计，其并不符合设计规范，从而带来一些安全性的问题。
1.2 建筑机电设备节能设计原则
对于机电设备的节能工程设计，理应遵循相关法规法则。其一，在节能设计中，必须要科学合理的进行设计，确保电能的有效利用。设计中需保证线路的安全，控制方式要合理有效。在一般的情况下，应优先考虑其经济性与适用性，确保其控制方式能使其发挥最大的效益与作用。近年来，人们对于设备安全性的要求也越来越高，机电设备的安全性也必然要纳入考虑范围。线路需具备安全隔离距离和绝缘强度，具有相应的动稳定和热稳定裕度。其二，对于设备的效率问题，也要着重考虑。低效率的机电设备，必然会消耗大量的能源，提高机电设备的运行效率，从而可降低电能的直接、间接损耗。其三，尽量优化设计参数，选择先进的节能设备，降低运行费用和维护成本。
2 建筑机电设备节能优化与设计措施
2.1 空调系统节能
提供给空调系统的能量由热源和冷源系统产生，然后经水系统传送给风系统，再由风系统将其能量传递给调节的房间，以此来达到所需要的室内温度。大部分的建筑的空调制冷设定温度都在24到28 ℃，然而对于一些公共的建筑中，空调温度甚至低于22 ℃，不但浪费资源，而且输送性能很差。
在此，合理调节空调房间制冷设定温度，降低室内外的传热温差，可降低因维护结构传热形成的空调负荷，同时也可降低新风要求（大部分公用建筑的新风负荷约占总空调负荷的30%到40%）；当室外温度较低时，采用合理的通风措施，可降低空调的运行时间，提高送风温差，充分利用自然冷源，可降低输配电系统损耗。
有关数据表明，若将夏季空调室温从24 ℃提高到28 ℃，可节能36.6%，冬季将空调室温从22 ℃降低到18 ℃，可节能55.5%。因此，在满足生产和人体需求的前提下，夏季尽量提高空调温度，冬季尽量降低空调房间温度，可得到明显的节能效果。
2.2 照明系统节能
照明系统包括室内照明和公用地区照明。室内照明是照明系统中消耗量最大的。公共区域照明指走廊、楼梯间、公共场所等区域的照明。
充分利用自然光，对于靠近门窗的区域，可充分利用自然光，减少照明设备的使用；可适当的增加门窗面积，提高玻璃门窗透光率。当自然光无法满足作业要求时，可适当增加人工照明。正确合理地协调自然光和人工照明，可减少电能损耗。
采用高效光源，白灯价格虽然低廉，但其发光率低且耗电量大。据计算，白炽灯工作时，只有约6%的电能转化为光能，能源浪费相当大。据调查统计，我国照明用电量约占全社会总用电量的12%，若将白炽灯全部换为节能灯，那么我国每年可节省电量将近600多亿千瓦小时。因此，必须要采用高效率的光源，并且选择合适的灯具设备，有效的减少电能消耗。
2.3 给排水系统节能
给排水系统的能源消耗主要集中在两个方面，其一是为水循环提供动力所消耗的能源，其二则是水资源的消耗。通常有三种常见的给水方式：直接给水、恒压给水和高位水箱给水。
通过引进和推广新的节水设备，采用新型管材如PP-R管、PE管、铝塑复合管等可有效解决由于镀锌钢管易生锈而导致的水质污染问题。推广使用节水型卫生器具和配水器具。通常，普通淋浴喷头每分钟喷水20多升，而节水型喷头每分钟只需9L水左右，节约很大一部分水源。
采用闭环控制的水泵变频调速，通过管道网络的压力指数来控制水泵，实现变量供水，大大降低了水泵能耗。
开发二次水源，如中水，中水源自于建筑生活排水，人们日常生活中排出的生活污水和生活废水都可进行循环使用；完善循环系统，预防给水管网的爆管。一系列的措施都可有效控制水资源的消耗。
2.4 电梯系统节能
提高电机拖动系统的运行效率，可采用变频调速取代异步电动机调压调速。通过此方法，可有效的节约电机拖动系统运行时所消耗的电能。另一方面，可将运动中负载上的机械能，动能和位能转换成电能，实现电能再生。也可通过科学地控制电梯运行，并联建筑内的所有的电梯，利用智能系统进行控制，可通过给电梯设置单双号、关闭低层电梯等方法节省电能。
3 结语
建筑节能所涉及的方面广泛，是一个复杂的系统工程。随着城市建设进程的加快，建筑工程将会越来越多，要实现节省能源的要求，必须要做好机电设备的节能，在机电设计的每个环节都需要制定相应的技术措施对其进行规范，加大对机电设备节能技术的研究，不断改善设计方法，这些对于我国社会的经济可持续发展有重大的意义。
参考文献
[1] 陈佑鸿.建筑机电设备节能工程设计存在问题及解决办法[J].中国住宅设施，2009（6）.
[2] 曹永安.建筑机电节能工程设计实践探讨[J].科技创新导报，2011（32）.
关键词：现代建筑；空调系统；新技术；节能优化设计
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一、现代建筑暖通空调系统节能设计现状分析
空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响。在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加上目前工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，有的设计单位只求数量，忽略质量，使得设计的系统不仅初投资大，运行能耗也高，大大超过了国家标准。
建筑施工监理行业中暖通空调专业的从业人员水平参差不齐，非本专业院校毕业或对口专业的人员占很大一部分，甚至一部分人员根本未经过任何培训，对本专业理论只是似懂非懂，设计或施工中遇到的一些设计方案性的调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致工程出现无法挽回的不良后果，给系统的运行管理留下隐患。
二、工程概况
本工程总建筑面积为29258m，其中地上建筑面积22940m2，地下建筑面积 6318m2；建筑高度35.25m，地下2层，地上9层。
2．1土壤源热泵系统
为满足末端空调系统的需求，本工程空调系统方案拟采用冷却水塔与土壤源相结合的复合源热泵系统，选用3台满液式(螺杆)地源热泵机组，夏季提供7℃／12℃的冷水，冬季提供45℃／40℃的热水；地源热泵机房设置在地下2层，3台机组的制冷量：700kw／台。供热量：679 kW／台；地源热泵主机采用单压缩机配置，单台机组的能量调节范围 25％～l00％，机组可以根据不同时段负荷的变化调节机组的出力。名义工况条件为制冷时26℃／30℃，制热时6℃／3℃，设计工况需根据地埋管系统提供参数核算设备选型。由于夏季向土壤排放的热量大于冬季从土壤吸收的热量，为保证地下的冷热平衡，采用冷却水塔作为辅助散热。
地源热泵系统由地下环路系统、地源热泵机组和空调末端组成。该系统设独立机房。
地源热泵系统的工作原理为：夏季热泵(制冷机)将系统的热量通过地下换热器转移到地下岩土中，以满足用户制冷需求。在冬季为用户供热时，系统从地源中提取低品位热能，通过电能驱动的地源中央空调主机，“泵”(热泵)送至供热循环水，以满足用户供热需求。此系统将成熟的暖通空调技术与地下换热技术结合于一体，在相对稳定的地下温度下，可靠、稳定、经济的运行。地下换热器的设计是地源热泵系统成败与否的关键。
地源热泵系统地下环路(即地下换热器) 埋管方式多种多样，根据本工程建筑场地的实际条件，采用垂直单U型埋管换热器。
2．2 末端系统
采用顶棚辐射制冷供热。裙房部分采用风盘和新风系统。各层结构板内敷设 PE―RT管道作为供热制冷盘管，主要负担室内围护结构负荷。由于围护结构出色的节能措施，顼棚辐射系统负担的负荷很小，并可以在较低的设计温度下运行。盘管供回水温度为：20℃／23℃(夏季)，34℃／29℃(冬季)。盘管具有一定的蓄热(冷)能力，可以在夜间运行白天释放积蓄的冷热能，这样可以一定程度的降低峰值负荷，使得设备选型更为经济。较低的运行温度为直接利用地源温度的冷(热) 媒提供了可能，如果地质条件许可，可不通过热泵机组直接供冷。
末端系统有以下两个方案：
毛细管网加独立新风系统，此系统为温湿度独立控制系统。由于此系统造价较高，因此只在舒适度要求较高的公寓部分使用。其余部分采用风机盘管加新风系统和整个建筑采用风机盘管加新风系统。
温湿度独立控制空调系统承担着排除室内余热、余湿、CO2：与异味的任务。 由于排除室内余热与排除CO2、异味所需要的新风量与变化趋势一致，因此，可以通过新风同时满足排除余湿、CO2与异味的要求。而排除室内余热的任务则通过独立的温度控制方式实现。温湿度独立控制空调系统的特点：是温度与湿度两套独立的空调控制系统，分别控制、调节室内的温度与湿度。其优点是避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失。由于温度、湿度采用独立的控制系统，可以满足不同房间热湿比不断变化的要求。
克服了常规空调系统中难以同时满足温、湿度参数要求的致命弱点，有效地避免出现室内湿度过高或过低现象。过渡季节能充分利用自然通风来带走余湿， 保证室内较为舒适的环境，缩短空调系统运行时间。
用毛细管网加新风系统，毛细管网供回水温度为：l8℃／2l℃(夏季)，32℃／28℃(冬季)，所需要空调水由换热机组提供；在管井内设两套分集水器，每个房间设两组毛细管系统，由一个温控器控制两组毛细管系统。
毛细管网与室温的温差小，热交换面积大，集供暖制冷于一体。毛细管网采用顶棚安装，由两根供回水主管和若干毛细管组成集配式结构，管材采用PE―R T (暂定)。盘管供回水温度为：l8℃／21℃(夏季)，34℃／29℃(冬季)。盘管具有一定的蓄热(冷)能力，可以在夜间运行白天释放积蓄的冷热能，这样可以一定程度的降低峰值负荷，使得设备选型更为经济。较低的运行温度为直接利用地源温度的冷(热)媒提供了可能，如果地质条件许可，可不通过热泵机组直接供冷。毛细管网是一种理想的高效换热器，具有安装方便、不占空问、用能品位低、能耗低、便于蓄能、高舒适度、绿色环保、寿命长、免维修等优点。具有水流阻力小、流量分配均匀、散热表面积大、耐高温高压、耐腐蚀等特点。
建设部评估委员会专家认为：“毛细管网换热器与地源热泵或空气源热泵结合，加上合理的控制组成一个节能系统，节能可达70％；如果再配合太阳能和冷热蓄能系统，节能可达90％左右。”毛细管网加独立新风系统造价比风机盘管加新风系统高l00／20％。
共享展示厅夏季采用两管制的风机盘管加新风系统，冬季采用风机盘管加新风辅助地板采暖系统，供回水温度45℃／40℃。
2．3自然通风设计
自然通风是利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使室内空气流动而进行的通风换气。合理有效地利用 自然通风能够改善夏季室内的热环境，将新鲜空气引入室内同时带走室内污浊的空气，有利于减少夏天空调能耗，提供室内新鲜、洁净的空气环境，达到节约能源、减少污染的目的。
建筑物中常用的自然通风实现方式主要有利用风压实现自然通风、利用热压实现自然通风以及两种方式相结合实现自然通风。风压作用主要是指室外气流吹过建筑物时，由于受建筑物的阻挡在建筑物表面和周围形成不同的压力分布，当建筑物有开口时，由于压力造成室内空气流动现象。热压作用是指室内外存在温度差，造成室内外空气的密度差，当建筑物有开口时产生所谓的“烟囱效应” ， 热空气趋于上升，冷空气则趋于下降的特点带动室内空气流动现象(见图1) 。
图 1自然通风气流组织示意图
本工程所属地区属于季候性气候，冬季盛行偏北风，风速较大，平均1.9 m／s～3.6 m／s，夏季盛行偏南风，平均 1.4 m／s～2.0 m／s，春秋两季为季风转换期，平均风速介于冬、夏之间。利用风压通风时建筑的开口朝向为夏季的主要风向，合理设置开口面积已达到最佳的通风效果。从而达到节约能源，节省投资的目的。
三、经济技术评价
3．1技术指标
1) 工程面积为29258.0m2。
2) 本工程空调系统能效比不低于4，输送能效比不高于《公共建筑节能设计标准》规定的最大输送比的90％。
3) 集成技术实施中的障碍分析与经验总结报告
4) 集成技术运行监测报告
5) 集成技术应用要点
6) 专题中期报告
7) 专题结题报告
3．2经济指标
静态回收期与动态回收期
1) 静态回收期的计算
每年节省投资：602961.9x0.7= 42.2万元。
回收期= 224.36／42.2 = 5.32 a (静态)
2) 动态回收期的计算
寿命期内的总节省费用：
P1=[1―](d≠e)
式中，d为5a以上银行贷款折率，6.12％；e为年电价或者燃料价格上涨率，按1％考虑；n为经济分析年限，此处为系统寿命周期，取20a。
则：P1=l2.22
fSAV = P1 (QsaveCC―Ad Dj)―Ad
式中，fSAV为系统寿命期内总节省费用，元；P1系数；e为常规能源热价，按照电价0.7元／( kW・h )；Ad源热泵系统总增投资，224.36万元：D j 为维修费用，每年用于热泵维修费用占总增投资的百分比率，取1％。
则：fSAV=264.0万元
将Ad=292万元，Dj =1%，Qsave=518242.5KWh和CC=0.7元/(KWh)代入：
P'1 (QsaveCC―Ad Dj)= Ad得P'1=5.62
由式得回收年限为=6.9a。
3．3环境指标
关键词：暖通空调；节能优化设计；优化措施
Abstract: With the continuous development of the social economy, the construction industry to seize the same opportunities for rapid development, people's living standards has also been improved to some extent, HVAC applications are becoming increasingly popular, along with HVAC energy optimization design become increasingly concerned about the focus. Now most of the air-conditioning in the fallback state, resulting in a serious waste of resources, this paper discussed the problems in the building HVAC energy saving design, and puts forward the optimization measures.Keywords: HVAC; energy optimization design; optimization measures.
中图分类号：TU96+2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
近年来我国的建筑行业得到了质的飞跃，但是其中一个很重要的版块暖通空调却存在着很多问题，造成了能源的浪费，现今在世界能源正在逐渐减少，已经出现了能源危机，在这种情况的下，降低暖通空调的耗能势在必行。建筑行业的能源损耗，暖通空调系统所消耗的占到了60%之多，随着人们生活水平的提高，建筑工程中的暖通空调的应用也将不断增多，其能源消耗势必也会加大，再加上我国生产的空调设备系统能耗相对较大，这样造成的能源损耗是无法预计的。因此注重暖通空调的节能设计具有十分重大的意义。
一、目前暖通空调节能设计中出现的相关问题
方案设计上的问题
现如今在进行暖通空调的设计时，大多数的设计人员在确定负荷时都是用估算值来进行的，很少设计人员能到拟建房屋现场去了解房屋周围环境实际情况，根据具体情况来结合规范进行计算或者调整软件参数，这样计算出来的负荷结果与实际需要负荷就会产生非常大的误差，进而加大了能源的浪费。由于现阶段我国引进和自发研制的新技术和方案层出不穷，每一种技术都有其自己独特的优势或者缺点，因而在选择设计方案上，不同的人对于方案的看法也是有所不同的，那么其得到的相关设计数值也是不同的，同时一些设计人员为了赶进度，往往会忽视某些特殊的情况，造成了局部的损失过大，没有使设计方案进行平衡处理，造成风量分配不均，进而引起各个房间冷热不均情况的发生，达不到应有的设计目标。相关人员在进行建筑安装工作时，选用的建筑材料不能够保证建筑物的热力状态，从而导致室内微气候条件与设计方案上的出入。在进行设计的时候要结合当地的气候特征，同时注意建筑的经济特点，这些都是决定设计方案是否合理的重要方面。
施工设计上的问题
由于设计方案与施工方案是由不同的承办商负责的，双方的利益倾向也会有偏差，配合过程目标就很难达到一致，同时还有施工人员素质方面的问题，例如不能理解图纸设计的内容、不同的节能意识等等原因，进而造成施工上的偏差。
运行及维修不科学
在暖通空调的运行过程中，由于设计方案的不科学，相关的管理人员对空调的运行系统就得不到充分的了解与认识，就无法科学的区分系统的运行高峰期，通常情况下就会把正常期与高峰期的机器运行数量设置为一样，这样就会造型很能源的极度浪费。空调系统管理人员往往在维修方面做得不到位，就会发生很多的问题，例如风道渗漏会引起热损失，空调的重要设备上的附着物会引发机器的下降等。
盲目选择先进的节能产品
有很多的设计者会被市场牵着走，认为能提升系统性能或者是节能的产品在任何情况下都能够发挥其作用，造成加大资金的投入，但是往往得不到该有的效果，跟风走的情况很严重，会直接导致设计者过于信赖所谓质量好的产品，做不到具体问题具体分析，在设计上不能够结合相关因素进行方案上的设计，所有的东西没有最好，只有最适合，设计者如果不能切合实际立足根本，就设计不出好的方案。
二、暖通空调节能设计优化措施
[关键词]核心能力；核心建设过程；敏捷优化
[中图分类号]F279.23
[文献标识码]A
[文章编号]1002-736X（2012）06-0059-04
敏捷竞争理念在制造业中的研究与应用已比较深入，同样对于建筑业也具有借鉴和指导意义。在敏捷竞争市场环境下，一种集中于核心能力，能够快捷地重组企业内外部的能力和资源，从而能够快捷地响应市场机遇的企业被称作敏捷企业（周和荣，2007）。企业的核心能力是企业进行敏捷竞争的基础。企业若没有核心能力，不仅仅在市场中会逐渐失去市场竞争力，同时也会在敏捷竞争中失去参加敏捷动态联盟进行敏捷竞争的能力与资格。企业核心能力必然联系着企业核心业务过程，由于核心能力更多情况下是各种要素的整合，所以并非和核心业务过程具有一一对应关系。实际上，对核心业务过程的分析、优化或再造的同时就是对企业自我和核心能力的认识历程。建立企业核心能力的现实基石是企业核心业务过程，企业的成功取决于组织的核心业务过程转换为向顾客提供较高价值的能力。企业在发展中，不断地积累经验，完善和改进企业的核心业务过程，通过核心业务过程的不断优化、不断改进，来提升企业核心能力。
一、建筑企业核心建设过程的识别与描述
核心业务过程是对企业组织价值创造有着关键作用的业务过程。显然，核心业务过程为顾客传递价值，而如今进行的过程再造和优化无一不和核心业务过程有关。
（一）核心建设过程的识别
核心业务过程的定义是相对的，在一定程度上具有主观性。这是因为，各个企业从事的工作服务内容和运作方式不同，在一个企业中被定义为核心业务过程可能在另一个企业则被定义为辅业务过程。但只要把握住核心业务过程的核心——为顾客创造价值，对核心业务过程的认识是可以得到准确和合理的结果。
并非企业规模越大核心业务过程就一定越多，因为所有企业在一些核心问题上都是一致的，都是通过产品或服务创新、顾客满意来实现企业的目标。弄清了通过哪些业务过程向顾客提供价值并界定了其范围后，一个核心业务过程事实上已经出现雏形。这里的识别标准就是向顾客提供价值，并不是哪个业务过程重要就将其定为核心业务过程。
近年来，建筑业采用EPC、D+B或MC承包模式的建设项目越来越多，本文就以D+B承包模式承揽的建设项目的核心建设过程为例来说明核心建设过程的识别与定义。
从D+B总承包商，即D+B项目动态联盟盟主的角度，盟主企业完成该类建设项目的核心建设过程主要有以下几项。
1 项目融资、资金管理过程。资金是建筑企业生存和发展的瓶颈，没有资金企业就不能正常运作，也极大地影响着企业的工程项目任务承接。BOT等承包商融资的承包方式以及建设方对承包商的垫资需求，都要求承包商有较强的融资资金能力。同时，建设项目资金需求量大及工程结算款的不及时，建筑企业工程项目开展的不均衡性，要求承包商建筑企业具有良好的资金管理能力。融资和资金管理活动的目的就是为企业开展生产经营活动寻求资金、注入资金和调配资金。因此，企业的融资和资金管理能力直接影响到生产和经营能力，是决定企业整体竞争力的重要因素。
2 投标承揽工程业务过程。随着建筑市场逐步规范化和市场化，建筑企业承建的绝大部分工程都是由企业通过各种信息渠道获取工程招标信息，参加工程投标竞争得来的。因此，投标承揽工程是争取获得工程承包任务的最主要渠道和竞争行为，是建筑企业的首要和关键业务过程。
3 组建项目动态联盟过程。作为盟主企业，必须根据企业自身情况和建设项目的要求，选择合适的盟员伙伴企业，组建成能够顺利完成整个建设任务的项目动态联盟。
4 建设项目管理过程。建设项目盟主企业必须要有必要的经验与能力来进行项目管理，包括项目进度、质量、成本、安全等管理工作。同时，也要能够协调、处理各盟员企业在建设项目设计、施工过程中的冲突问题。
5 设计、施工等建设项目实施过程。主要是指由建设项目盟主企业或盟员企业完成的各专业设计与施工。如建筑、结构设计，专项设计等设计工作，土（石）方工程施工、桩与地基基础工程施工、砌筑工程施工、混凝土与钢筋混凝土工程施工、防腐隔热保温工程施工等。
6 项目材料采购业务过程。对于建筑企业而言，材料设备成本约占60%～70%。在工程承包市场中各企业竞相以低价格为竞争手段的今天，如何控制材料设备成本来降低工程总成本，从而能以较低的成本完成整个建设项目，是工程采购的首要任务和发展方向。因此，建筑企业应给予工程材料采购足够的重视并逐步将采购培育成企业的竞争优势。
由于核心业务过程被定义为能为顾客带来价值的过程，所以它并不代表一个组织的全部业务过程。如在习惯上被认为非常重要的财务过程、人力资源管理过程等，因为这些过程实际上是辅助过程，它们必须围绕核心业务过程而设计。否则，没有在顾客那里体现价值，再好的人才和再好的财务状况也不会持久，因为企业的全部财富都来源于为顾客创造价值的回报。
（二）核心建设过程确定的思路
确定与定义企业核心业务过程并没有普遍通用的方法，但有些思路是值得参考的。比如，观察企业组织现在正在干什么的内部定义法和从外部观察明确企业组织为了满足顾客需求应当做什么的外部定义法。这些方法基于的理论基础仍然是以能否为顾客创造价值作为核心业务过程的识别标准。
1 内部定义法的思路。对组织的活动进行分析，将活动合并为业务过程，对业务过程进行分析并选定那些为顾客能够创造价值的过程作为核心业务过程。
2 外部定义法的思路。识别和理解顾客需求，寻找企业满足顾客需求的活动和过程，对这些业务过程进行分析从而确定哪些是核心过程。
显然，内部定义和外部定义两个方法协调使用将会使我们的核心业务过程定义更为清晰，因为从内部和外部的不同起点出发，二者的交点就是最有说服力的结果。当内部定义法和外部定义法出现矛盾时，恰恰就是企业需要反思和重新审视的。
（三）核心建设过程的描述
确定了核心业务过程后，需要对其进行描述，以正确识别过程的价值所在和可能的改进点。对核心业务过程的描述可以是文字式的，也可以用过程图或者其他图表。Bertelsen和Koskela（2006）提出，一个完整的建造过程存在7个先决条件：建筑设计、建筑材料与构部件、工人、设备、空间、连接工作和外部条件。SIPOC过程图常常被使用。
1 供应商（Supplier）：向核心建设过程提供关键信息、材料或其他资源的组织。之所以强调“关键”，是因为一个企业的许多建设业务过程都可能会有为数众多的供应商，但对价值创造起重要作用的只是那些提供关键资源的供应商。
2 输入（Input）：供应商提供的资源等。通常会在SIPOC图中对输入资源的质量、时间等各方面要求予以明确，例如，输入的某种材料必须满足的质量标准，输入的某种信息必须满足的要素等。
3 过程（Process）：建设过程。是使资源输入发生变化成为建设产品或服务输出的一组建设活动。建筑企业所追求的就是通过这个建设业务过程使建设产品或服务输出价值大于资源输入价值，从而达到为顾客创造价值的目的。
4 输出（Output）：建设过程的结果输出，即产品或服务。通常会在SIPOC图中对输出产品或服务的要求予以明确，例如质量标准或服务标准。输出也可能是多样的，但分析核心业务过程时必须强调主要输出甚至有时只选择一种输出，判断依据就是哪种输出可以为顾客创造价值。
5 顾客（Customer）：接受产品或服务输出的人、组织或下一个建设业务过程，不仅指外部顾客，而且包括内部顾客。例如，项目材料采购业务过程的顾客就是内部施工实施过程，而施工实施过程的外部顾客就是业主或总承包商。图-1为一个典型桩基工程施工过程的过程描述SIPOC图。
二、建筑企业核心建设过程的敏捷优化目标
建筑企业的敏捷化最终是为了能够组建（盟主企业）或参与（盟员企业）敏捷动态联盟从而实现敏捷竞争。敏捷动态联盟为了快速响应市场机遇，以盟主企业自身的核心能力为基础，通过选择外部核心能力伙伴，形成核心能力组合的动态联盟，以快速度、低成本、个性化地实现客户价值的整个过程。而企业核心能力就是由各企业的核心业务过程来完成和体现的。核心能力概念回答“能够做什么”这一基本问题，而核心业务过程概念则回答了“应该怎么做”这一基本问题。从这一点分析，对于项目敏捷动态联盟的构建应面向机遇，通过配置核心能力对应的核心业务过程来组建。从业务过程的视角看，项目敏捷动态联盟是业务过程的动态集合体，一个市场机遇需要一个完整的业务过程集合体，实现不同机遇的业务过程也就不尽相同。然而，有些业务（子）过程却是共同或相似的，如联盟组建过程、设计、施工等过程。因此，建筑企业的核心建设过程优化目标就是为了更好地迎合敏捷动态联盟的敏捷竞争要求。
（一）顾客导向，以提高顾客满意度
顾客是指接受输出的人、组织或下一个业务过程，以顾客为导向，意味着企业在判断过程的绩效时，是站在顾客的角度考虑问题。
（二）在敏捷思想指导下，将建设过程敏捷化
在建设过程优化以提高过程绩效的同时，也要更关注于企业核心建设过程对变化多端的外部不确定性的反应，提高敏捷应变能力。
（三）在精益思想指导下，将建设过程精益化
精益的思想主要是减少浪费，精简环节，特别是对那些不创造价值的环节，予以简化或消除，这与过程优化和过程再造的思想相统一。精益思想的另一个指导原则就是尽力将过程中需要响应需求而变化的环节延后，即使决策点尽量靠近需要进行决策的地方。精益建设遵循的是拉动式控制体系，计划的实施采用最后计划者体系。因此，建设过程的实施一定要与最后计划者体系紧密联系，所有的建设过程实施进度都要按照下一道建设过程或环节需求发出的指令来确定本建设过程进度和数量。
（四）重视信息技术的应用，尽力将建设过程各环节信息化
建设过程信息化包括在建设过程中所形成的文档如设计图纸、变更、索赔、质量、进度、投资、合同、机械设备、建筑材料以及供应商、分包商和建设中的技术创新等信息。建设过程的信息化，使得建设过程各个环节的工作更加规范、高效，减少人为因素的控制与影响，同时也能提高建设过程产品或服务的质量，提高工作效率，实现项目建设的敏捷。
（五）坚持“以人为本”原则，创建高效的建设过程团队
实现以核心建设过程为中心的转变，意味着企业要依靠核心建设过程团队来满足顾客需求，实现企业目标。团队目标的实现与每一位成员的利益密切相关，因此要在团队中充分发挥每个人的主观能动性。
三、建筑企业核心建设过程的敏捷优化措施
对业务过程进行优化管理的重点在于消除非增值活动、调整核心建设过程的活动、使建设过程更具敏捷性，最终确保为客户增加价值。
（一）建设过程虚拟化、信息化
虚拟施工（Virtual Construction），是实际施工过程在计算机上的虚拟实现。它采用虚拟现实和结构仿真等技术，在高性能计算机等设备的支持下，在计算机上群组协同工作，对施工活动中的人、财、物、信息流动过程进行全面的仿真再现，以发现施工中可能出现的问题，以便在实际投资、设计或施工活动之前就采取预防措施，从而达到项目的可控性，并降低成本、缩短工期、减少风险，增强施工过程中的决策、优化与控制能力。在虚拟施工中，重点关注各建设过程的交接界面的虚拟，将建设过程的S（Supplier）、I（Input）、O（Output）及C（Customer）进行准确描述，明确建设过程的输入材料、质量技术要求以及交付成果的质量技术目标和相应的接收者。
王要武（2008）利用4D CAD技术（三维立体+时间维）虚拟某高层建筑的可视化环境施工过程，清晰地显示各个施工过程在不同时间的流动情况，以及施工过程之间所发生的空间冲突。针对识别出的空间冲突，工程管理人员通过调整施工过程的流向或者劳动力效率，可以消除相应的空间冲突，提高进度计划的可执行能力。
各建筑企业应将核心建设过程进行虚拟仿真，在参与动态联盟时，与动态联盟盟主的总建设项目实施过程进行嵌合，从而明确建设过程的各类信息。
（二）消除、简化
消除简化的重点对象是建设过程运作中所有没有必要的非增值作业活动。那么怎么判断作业活动是增值的还是非增值的？如迈克尔·波特所说，顾客愿意付费的就是增值的。我们仔细分析一些企业会发现许多非增值活动，而这些非增值活动往往是由于企业长期的管理方式、工作习惯演变而来的。在职能分割的情况下，每人只会对自己的个人和组织绩效负责，无人看到大量浪费的存在。
按照精益思想的要求，消除浪费是精益思想的第一要素，最终是要节约成本。在精益生产中，Womack和Jones（1996）定义了七种浪费现象（见表-1），如等待、运输、存货等等，而这些浪费情况在建筑业中也是普遍存在的。低效率和低效益是世界各国的建筑行业中普遍存在的一个问题。虽然建筑业的情况要比制造业复杂的多，但是对于浪费的情况，在建筑业和制造业中却有类似的体现。
（三）采纳末位计划系统（Last Planner System，LPS）
Ballard和Howell（2003）提出的末位计划系统（LastPlanner System，LPS）是精益生产（Lean Production）重要思想原则之一。精益建造将建筑施工看成一个复杂动态的过程，强调权力下放，计划应基于现场条件制定，并且计划周期以短为宜。在这种计划系统内下一周期（通常为一周）工作所需资源计划由工作流末位人员（通常是现场管理人员如工长、班组长等）制定，计划自下而上汇总。LPS的另一种思想就是自后而前的计划，每一道施工工序都要严格按照后一道工序所需的工作量与计划向前一道工序提出要求，包括施工人员、机械设备、施工材料等。这是一种逆向流程的方法，可以避免不必要的浪费。
LPS不仅适应于施工现场某一施工过程内部的计划及执行，也适应于承包商乃至总承包商在制定了总计划之后所制定短期计划。这种短期计划应该是从下往上、自后而前的一种计划系统，必须从施工现场、操作第一线的工作人员开始，从最后一道工序开始制定，上一级计划根据下一级计划、前面的计划要根据后序的计划来制定和调整。
（四）应用延迟策略（Postponement）
延迟策略就是企业将制造、组装、包装、商标或其他增值活动推迟至接到客户订单后才立即进行。一旦接到客户订单，企业要以最快的速度完成产品的差异化过程与交付过程，以不变应万变，从而缩短产品的交货提前期，并降低供应链运作的不确定性，提高企业竞争能力。延迟策略是实施面向大规模定制（Mass Customization，MC）供应链的主要手段。MC是以大批量的生产效率满足不同客户个性化需求的生产模式。
在建筑施工过程中，应用延迟策略基本思想是：将每一建筑施工过程的工作活动分为通用化阶段与差异化阶段，建筑施工过程事先只完成中间产品或可模块化的构、部件施工，尽可能延迟构、部件差异化的工作，待下一道工序建筑施工过程或最终的业主需求对构、部件外观、功能、技术、质量和数量等具体要求确定后才完成构、部件的差异化工作（参见图-2）。在实施延迟策略时，存在一个顾客定单分离点（Customer Order Decoupling Point，CODP），即差异化分离点，差异化分离点的确定以及延迟时间是十分关键的，它影响着构、部件供应结构、施工过程、时间和成本及对后序施工过程的响应速度。
在建筑构部件供应的建设过程中可以应用延时策略，如门窗制作安装、预制混凝土构件的制作安装等。在商品混凝土的供应过程中，可以将客户的特殊需求，如添加制剂等工作尽量延迟到客户确定订单甚至施工现场即时需求量。如刘曙（2008）介绍了在CCTV主楼悬臂部分延迟构件安装方法，建筑施工中采用了结构仿真技术，以确定延迟构件加固部分的安装和拆除时间。
