時(shí)間：2022-03-20 20:44:46
序論：在您撰寫(xiě)既有建筑論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建
1.構(gòu)建評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(duì)復(fù)雜決策問(wèn)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(gè)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(guò)程數(shù)學(xué)化，從而為求解多目標(biāo)、多準(zhǔn)則，或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)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(guò)運(yùn)用MCE軟件和Excel，將專(zhuān)家打分通過(guò)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(píng)價(jià)模型構(gòu)建通過(guò)模糊綜合評(píng)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系的模糊綜合評(píng)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(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)語(yǔ)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立評(píng)語(yǔ)集，其含義有兩點(diǎn)：一是此方案的選擇是否能達(dá)到滿(mǎn)意的效果；二是此指標(biāo)值對(duì)于既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目實(shí)施的推動(dòng)作用是否能達(dá)到滿(mǎn)意效果，如項(xiàng)目檢測(cè)指標(biāo)中的圍護(hù)防水效果。V＝{v1,v2,v3,v4,v5}={非常滿(mǎn)意，滿(mǎn)意，中，差，非常差}3.確定權(quán)重權(quán)重的最終確定值是通過(guò)層次分析法的計(jì)算來(lái)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(píng)價(jià)以調(diào)查問(wèn)卷的形式，請(qǐng)10位專(zhuān)家對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的第三層進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，得到模糊評(píng)判矩陣如下：RCi(i=1,2,3,…,7)單級(jí)綜合評(píng)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(píng)價(jià)，是在項(xiàng)目改造前對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而選取最優(yōu)方案。本文以河北省唐山市河北一號(hào)小區(qū)509號(hào)樓為例，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。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(píng)估報(bào)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(hào)樓有5層、3個(gè)單元共45戶(hù)，建筑面積為2156m2。該建筑沒(méi)有地下室，樓宇門(mén)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(lái)的單玻空腹鋼窗大部分被換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(gè)護(hù)結(jié)構(gòu)存在許多問(wèn)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(méi)有溫度調(diào)節(jié)手段。下面根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行有針對(duì)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(zhuān)家擬定的具體方案為：對(duì)窗的改造主要采用塑鋼中空內(nèi)平開(kāi)窗，使用low-e玻璃；對(duì)外墻的改造主要是采用10cmEPS薄抹灰系統(tǒng)；對(duì)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(dòng)溫控閥。對(duì)樓宇門(mén)的改造主要采用雙扇保溫鋼板門(mén)，將門(mén)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(cè)指標(biāo)。改造前，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)進(jìn)行測(cè)定，主要包括對(duì)屋面、外墻、外窗、底板的測(cè)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(guò)專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)，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(wàn)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(guò)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(huì)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(guò)其節(jié)煤量來(lái)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(lèi)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(lèi)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(huì)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(guó)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(píng)價(jià)
筆者請(qǐng)10位專(zhuān)家對(duì)該項(xiàng)目三級(jí)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(píng)價(jià)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(gè)項(xiàng)目、114萬(wàn)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(lèi)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(lèi)、辦公類(lèi)、綜合類(lèi)、宿舍類(lèi)、醫(yī)療類(lèi)等五類(lèi)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(duì)建筑物的外墻、屋面、外門(mén)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(guò)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(wú)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(duì)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(guò)計(jì)算，如有必要對(duì)原有建筑照明裝置、原有動(dòng)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(guó)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(guó)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(guó)節(jié)能減排力度的加大，我國(guó)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(jiàn)稿）。為適應(yīng)國(guó)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(duì)9個(gè)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(lái)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(guó)家目前沒(méi)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(guó)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(jiàn)稿）。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，嚴(yán)寒C區(qū)甲類(lèi)（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?xún)r(jià)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(jí)）、可燃（燃燒性能為B2級(jí)）材料。《新疆維吾爾自治區(qū)建筑外保溫材料防火暫行規(guī)定》對(duì)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(jí)，且不應(yīng)低于B1級(jí)，嚴(yán)禁采用B2、B3級(jí)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(jí)。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(jí)。當(dāng)采用熱塑性（EPS、XPS）B1級(jí)保溫材料時(shí)，每?jī)蓪討?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(tái)上的第一層）嚴(yán)禁采用熱塑性保溫材料。對(duì)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(duì)160個(gè)工程項(xiàng)目、114萬(wàn)m2建筑面積既有公共建筑節(jié)能改造時(shí)，所選用保溫材料的物理性能指標(biāo)必須滿(mǎn)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(gè)工程項(xiàng)目、114萬(wàn)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(lèi)型中選擇有代表性的9個(gè)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(lèi)建筑單位建筑面積的節(jié)天然氣量（Nm3/m2），其中教學(xué)類(lèi)建筑為15.78，辦公類(lèi)建筑為15.76，綜合類(lèi)建筑為17.12，宿舍類(lèi)建筑為16.26，醫(yī)療類(lèi)建筑為15.41，采用面積加權(quán)平均計(jì)算的方法，得出160個(gè)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(wàn)Nm3）。3.7節(jié)能率分析各類(lèi)建筑的節(jié)能率，其中教學(xué)類(lèi)建筑為66.22%，辦公類(lèi)建筑為66.30%，綜合類(lèi)建筑為67.14%，宿舍類(lèi)建筑為67.30%，醫(yī)療類(lèi)建筑為66.50%，采用面積加權(quán)平均計(jì)算的方法，得出160個(gè)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(wàn)m2。小區(qū)竣工時(shí)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(hù)室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)，用戶(hù)滿(mǎn)意度極低。通過(guò)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(hù)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(hù)，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(hù)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(shì)在必行。
2、節(jié)能改造內(nèi)容
既有建筑節(jié)能改造，是指對(duì)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(dòng)。對(duì)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(píng)估，對(duì)不能保證繼續(xù)安全使用20年的建筑不宜開(kāi)展建筑節(jié)能改造，或者對(duì)此類(lèi)建筑應(yīng)同步開(kāi)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(kāi)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(mǎn)足室溫可調(diào)和分戶(hù)計(jì)量的要求，又要滿(mǎn)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(hù)均未安裝熱計(jì)量表，大部分散熱器未設(shè)置溫控閥，用戶(hù)不能自行調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。本次改造為用戶(hù)每組散熱器安裝溫控閥，在采暖用戶(hù)入口安裝調(diào)節(jié)閥、過(guò)濾器、戶(hù)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(duì)管道及其保溫質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢修，及時(shí)更換損壞的管道閥門(mén)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(shí)，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(guò)集中供暖為整個(gè)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(tái)，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(lái)，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(shí)有些管道閥門(mén)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(mén)，對(duì)破損的保溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。見(jiàn)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(lèi)型的不同有所側(cè)重。改造前應(yīng)首先對(duì)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(píng)價(jià)，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(mén)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(guò)對(duì)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(hù)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(hù)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(hù)不能自行調(diào)控，室內(nèi)溫度較高時(shí)，只能開(kāi)窗散熱。不僅用戶(hù)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(guò)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(hù)可以按每天每個(gè)家庭的起居、上班規(guī)律適時(shí)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(hù)室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)，有時(shí)還需要開(kāi)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(guò)熱源及管網(wǎng)熱平衡改造，整個(gè)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(hù)達(dá)到預(yù)定的采暖效果，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，遠(yuǎn)近端用戶(hù)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(shí)，外墻未做保溫，外窗為單框單玻普通鋁合金推拉窗，僅對(duì)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(mǎn)意度
由于改造前小區(qū)供暖無(wú)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(wàn)蒸噸，改造后2013年度冬季采暖耗氣量0.44萬(wàn)蒸噸，同比耗氣量節(jié)約45%，節(jié)能效果顯著。同時(shí)，根據(jù)該小區(qū)物業(yè)公司對(duì)在住545戶(hù)的調(diào)查，對(duì)本次改造工程非常滿(mǎn)意的用戶(hù)為234戶(hù)、滿(mǎn)意的用戶(hù)為207戶(hù)、比較滿(mǎn)意的用戶(hù)為104戶(hù)，分別占總戶(hù)數(shù)43%、38%、18%，非常滿(mǎn)意和滿(mǎn)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(guò)采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、中空玻璃、供暖系統(tǒng)改造、分戶(hù)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(shí)減少了二氧化碳、二氧化硫等氣體排放，帶來(lái)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(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)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(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也帶來(lái)了能源消耗嚴(yán)重、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題的出現(xiàn)，需要我國(guó)改變?cè)械慕?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(huì)轉(zhuǎn)變。這就需要我們抓住一切可以利用的機(jī)會(huì)，采暖地區(qū)既有居住建筑的改造，可以極大地提高對(duì)資源的利用效率，也符合我國(guó)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(shí)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(xiàn)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(shuō)明書(shū)、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(duì)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(zhuān)業(yè)的監(jiān)控設(shè)備和專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控機(jī)構(gòu)，以方便隨時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行定期的抽檢和排查。對(duì)于不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)該及時(shí)予以更換。對(duì)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(shí)對(duì)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(duì)水壓和出水量進(jìn)行分析，計(jì)算出整個(gè)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(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題作出及時(shí)的應(yīng)對(duì)［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(chēng)，中國(guó)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(wàn)噸煤，這些高耗能的采暖方式，會(huì)大量的消耗能源。同時(shí)由于我國(guó)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(wèn)題，因此對(duì)我國(guó)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(duì)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(huì)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(shí)候要對(duì)外墻增加保溫層，通過(guò)對(duì)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(guò)增加對(duì)室內(nèi)溫度的監(jiān)控，防止室內(nèi)溫度過(guò)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(cè)儀器，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，調(diào)控室內(nèi)溫度，使其保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，并根據(jù)室外溫度對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整。防止室內(nèi)外溫度差異過(guò)大。比如對(duì)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(guò)采用掛或粘貼的方式通過(guò)鋪設(shè)保溫材料，同時(shí)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(jiàn)的構(gòu)造形式之一。由于我國(guó)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(duì)門(mén)窗的改造對(duì)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(duì)于外窗的節(jié)能改造主要從增加門(mén)窗的密閉性，改變窗戶(hù)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(mén)窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶(hù)的基礎(chǔ)上再加上一層窗戶(hù)，并適當(dāng)?shù)膶?duì)兩個(gè)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(duì)窗洞口四周墻體的節(jié)能改造尤為重要。基于此本研究提出了以下幾種窗洞和窗口周?chē)鷫w節(jié)能改造方案。通過(guò)對(duì)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(shí)進(jìn)行改造，而這種改造方案相對(duì)于方案(b)而言，其不僅保溫效果好，同時(shí)對(duì)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(guó)北方的熱管網(wǎng)較長(zhǎng)，而大部分管網(wǎng)的建造時(shí)間又比較長(zhǎng)，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(guò)大，水供應(yīng)出現(xiàn)不平衡的局面。應(yīng)該通過(guò)對(duì)供熱管線(xiàn)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(duì)熱能源提供裝置進(jìn)行改造，通過(guò)對(duì)集體供熱總的裝置的改造，和單個(gè)居住用戶(hù)的分散處理，來(lái)得到提高供暖的能源使用效率。最后，通過(guò)對(duì)室內(nèi)溫度的監(jiān)控，利用現(xiàn)代化熱計(jì)量?jī)x器，對(duì)熱計(jì)量的使用和溫度的調(diào)控進(jìn)行合理的安排［1］。對(duì)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(lái)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(gè)對(duì)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(huì)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(huì)減少建筑內(nèi)外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的維護(hù)成本，還會(huì)降低熱提供系統(tǒng)及維護(hù)的成本，降低熱能來(lái)源的提供成本。這就可以簡(jiǎn)單地用一個(gè)公式來(lái)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(lái)分的，此外還可以通過(guò)供熱成本降低的構(gòu)成來(lái)分，也可用公式來(lái)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(jiàn)，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(hù)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(lái)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(gè)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(jià)格，運(yùn)送的費(fèi)用，銷(xiāo)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(guò)程中的運(yùn)輸成本［4］。通過(guò)對(duì)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(huì)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(mén)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(huì)減少建筑的費(fèi)用。會(huì)減少對(duì)家用電器的使用，空調(diào)、電熱扇等家用電器使用的減少，會(huì)減少用戶(hù)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(huì)需要不同的投入這而使用熱電聯(lián)集中供暖則會(huì)使成本增加，這幾種集中供暖都是常見(jiàn)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(yǔ)
綜上所述，通過(guò)對(duì)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(guò)對(duì)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(zhǎng)春工程學(xué)院建筑學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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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(duì)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(mǎn)足冷負(fù)荷，地下的溫度變化總體呈上升的的趨勢(shì)，不滿(mǎn)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(tái)模塊式空氣源熱泵機(jī)組，單臺(tái)供冷量為60kW，為了最大程度地滿(mǎn)足冷熱負(fù)荷的平衡，同時(shí)避免鉆孔數(shù)目的過(guò)多，減少水泵能耗，該技術(shù)改造方案定為1臺(tái)螺桿式熱泵機(jī)組+19臺(tái)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(dòng)，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(shí)間段開(kāi)啟，可通過(guò)控制冷水機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間完全滿(mǎn)足地源側(cè)冷熱負(fù)荷平衡。
1)巖土熱物性參數(shù)測(cè)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(chǎng)測(cè)試，即在不同位置選定2～3個(gè)測(cè)試孔，進(jìn)行熱響應(yīng)測(cè)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(duì)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(duì)較高，每個(gè)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(shí)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(zhǎng)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(duì)建筑進(jìn)行地埋管長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算，所需的總地埋管換熱器的鉆孔長(zhǎng)度約為33000m，每個(gè)鉆孔深度為100m，共需330個(gè)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(mǎn)足鉆孔面積的要求。
4)地埋管布置形式設(shè)計(jì)。對(duì)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(guò)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(gè)鉆孔或4個(gè)鉆孔組成一個(gè)水平環(huán)路就近通過(guò)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(duì)整個(gè)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(xiàn)不僅為該系統(tǒng)的可行性提供了熱平衡依據(jù)，而且對(duì)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(gè)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(shì)。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(shí)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?chē)鷰r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(shí)，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(zhǎng)地溫恢復(fù)時(shí)間，提高換熱溫差，延長(zhǎng)系統(tǒng)在高效率點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間?？照{(diào)冷熱源機(jī)房位于原有機(jī)房?jī)?nèi)。
2經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)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(duì)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(wàn)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(wàn)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(gè)月相對(duì)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。現(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(yǔ)地源熱泵系統(tǒng)改造項(xiàng)目的總投資為567.5萬(wàn)元，地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行后將帶來(lái)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(shí)，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(shì):
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(shí)，可以降低鉆孔費(fèi)用;
(1)價(jià)值觀念的更新
自20世紀(jì)中期以來(lái)，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(shí)，也對(duì)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(zhǎng)而忽略了對(duì)自然的保護(hù)。隨之而來(lái)的，是環(huán)境問(wèn)題帶給全人類(lèi)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(shí)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(jià)值觀念的更新，也帶來(lái)了審美取向的轉(zhuǎn)變。首先表現(xiàn)在美學(xué)對(duì)于自然的回歸，人類(lèi)對(duì)于生態(tài)和生活的美學(xué)欣賞。第二，表現(xiàn)在開(kāi)始注重整體性的審美觀念。對(duì)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(xiàn)型的盛行。越來(lái)越多的人開(kāi)始注重對(duì)于建筑內(nèi)在精神的審美。
(3)對(duì)于高品質(zhì)生活的需要
在信息時(shí)代下，人類(lèi)的溫飽已經(jīng)基本得到滿(mǎn)足，在此基礎(chǔ)上，便開(kāi)始追求更進(jìn)一步的生活，對(duì)于生活品質(zhì)的要求也越來(lái)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(lèi)需要通過(guò)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(dòng)
非線(xiàn)性科學(xué)的出現(xiàn)，第一次將人類(lèi)與自然相聯(lián)系起來(lái)。這種新的科學(xué)突破了人類(lèi)以往對(duì)事物認(rèn)知的線(xiàn)性思維。而有機(jī)建筑更是結(jié)合非線(xiàn)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(kāi)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(shí)，也開(kāi)始注重三者間的互動(dòng)。在設(shè)計(jì)一個(gè)新的建筑時(shí)，不僅要將建筑融入到所處的環(huán)境中，更要完成對(duì)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(shí)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(shí)，對(duì)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(shí)，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(lái)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(lái)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(shī)意。
(3)建筑手段的新拓展
信息時(shí)代帶來(lái)的新有機(jī)建筑，對(duì)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(duì)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(lái)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(lèi)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(lái)，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(wú)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(chǎng)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(kāi)始，所謂好的工程就是用最少的錢(qián)建造出最安全合理的房屋來(lái)供社會(huì)來(lái)使用。我們?cè)O(shè)計(jì)行業(yè)尤其是結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)要帶頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為國(guó)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(jià)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(chǎng)地為II類(lèi)，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(duì)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(hù)型選擇主要由建筑類(lèi)型與功能決定，而建筑設(shè)計(jì)方案決定建筑類(lèi)型與功能。在建筑結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化沒(méi)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(mén)窗開(kāi)洞寬度不超過(guò)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(wèn)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(shí)，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(cuò)層。在建筑戶(hù)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(guò)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(huì)浪費(fèi)建筑材料。所以，設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，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?jiàn)建筑結(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(huì)因此增大，從而不利于控制建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)。所以在進(jìn)行布置剪力墻時(shí)，要把周邊弄的更加均勻，可以運(yùn)用對(duì)稱(chēng)、分散等原則，在設(shè)計(jì)的時(shí)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(gè)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(shí)，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(jià)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(shí)，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(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。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(shí)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?duì)于構(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(jiǎn)單合理，對(duì)于不需要設(shè)置梁的部位要簡(jiǎn)化設(shè)置?？刂破鲶w砂漿等級(jí)?？刂苹A(chǔ)的埋深和合理選用基礎(chǔ)形式，對(duì)承載力特征值進(jìn)行修正。
二結(jié)束語(yǔ)
