论文部分内容阅读
【摘要】)建筑全寿命期理念强调建筑全寿命期的整体效率和效益，注重建筑全壽命期的可靠、安全和高效率运行，注重资源节约与费用优化，以及与环境协调、健康和可持续发展，并以建筑全寿命期的整体最优作为管理目标。本文介绍了建筑全寿命期的阶段划分及各阶段的节能工作，探讨了建筑节能和全寿命造价管理。
【关键词】建筑 节能 全寿命 造价
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
前言
我国目前处于城市建设高峰期，城市建设的飞速发展促使建材业、建筑业飞速发展，由此造成的能源消耗，包括建筑材料生产用能、建筑材料运输用能、房屋建造、维修和拆毁过程中的用能，已占到我国总的商品能耗的20%～30%，而人们在使用建筑过程中，比如建筑物照明、采暖、空调和各类建筑内使用电器等，消耗的能源总量更大．这类能耗称为建筑运行能耗，它将一直伴随建筑物的使用过程而发生。总体来看，在建筑50～70年的生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占建筑全生命周期能源消耗的20%左右，大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中。
一、理论依据
全寿命周期管理最早产生于20世纪60年代的美国军界中，主要用于军队航母、激光制导导弹、先进战斗机等高科技武器的管理上。随着应用范围的推广，该理念逐渐被纳入到建筑行业中来。通过运用先进的技术手段和管理方法，从整个项目周期的角度对建设项目进行合理的规划，保证在工程优质、生产安全、运行可靠的前提下，实现项目整体的最优化。
建筑工程的全寿命周期设计具有非常强的集成性，要求各部门人员的分工协作。因此，即使他们的工作地点是分散的，涉及的施工工序是不同的，也需要他们从项目整体的角度出发，充分贯彻建筑节能的思想。对工程项目进行全寿命周期成本控制有以下优点：有利于及时发现问题、解决问题，将一些可能对项目全寿命周期目标产生负面影响的行为控制在萌芽状态；有利于各参与方明确职责，对各参与方的评价有了科学的参考标准，将更有效地提高工作效率，减少重复；有利于加强开发商、设计商、承包商及物业管理公司的合作，加强团队的理解和沟通，各方都在充分理解项目的基础上开展自己的工作，对各阶段所参与的工作更清楚，避免了项目实施中的责任“盲区”； 有利于对项目的整体控制和掌握，是项目成功的保证。在具体的工程项目中，建筑全寿命周期可以分为建设前期阶段、工程准备阶段、工程实施阶段和运营维护阶段。
二、建筑全寿命期的阶段划分及各阶段的节能工作
1、建筑全寿命期理念和阶段划分
建筑全寿命期理念，指应立足于建筑的全寿命期，不仅注重决策阶段和建设阶段，更注重运行阶段，并以建筑全寿命期的整体最优作为管理目标，注重建筑全寿命期的可靠、安全和高效率运行，资源节约、费用优化，与环境协调、健康和可持续发展，强调建筑全寿命期的整体效率和效益。建筑全寿命期划分为四个阶段，即前期决策阶段(包括目标设计、可行性研究两个子阶段)，是建筑从构思到立项的阶段；建设阶段(包括设计和计划、实体施工两个子阶段)，是建筑从蓝图变成现实的阶段；运行阶段(包括必要的运行维护工作以及适当的更新改造工作)，是发挥建筑作用和体现建筑价值的阶段； 结束阶段(建筑报废，被拆除重建或遗弃)，是建筑的使用功能丧失阶段。
2、全寿命期理念要求建筑节能工作贯穿于建筑全寿命各阶段
建筑在其全寿命的每一个阶段都会产生能耗，建筑节能是指整个建筑全寿命过程中每一个阶段节能的总和。具体来说，就是在建筑的规划设计、实体施工、运行使用、拆除重建的各个阶段中，满足同等需要或达到相同目的条件下，尽可能降低能耗。建筑节能的设计、施工和运行管理是一系列专业工作，建设节能型建筑就是建筑节能工作的具体落实。建设节能型建筑的方法和途径是在目标决策、选址、规划、设计、建造、运行使用等阶段或环节中。
一是采用适宜的户型和朝向，尽可能利用天然日光和风向，建设与环境自然融合的居所和办公场所；
二是合理设计建筑维护结构的热工性能，采用节能型的建筑材料、产品和设备，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率；
三是通过节能化、精细化的施工建造过程，减少建材损耗；
四是在建筑物运行使用阶段采用科学的管理方法和手段进行能耗控制，降低运行能耗；
五是合理、有效地利用光热、地热、风能等可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗。
二、节能技术的全寿命周期经济分析
单项节能技术的技术经济分析仅从其核心功能出发．分析其全寿命周期的经济效果．仅对直接经济性合理的技术综合多项功能进行比选研究。现阶段，常见的部分建筑节能技术的主要节能方式见表1。
由于不同的技术在应用过程中作用的对象各异，需要视具体技术的参数来评价其全寿命周期经济性效果。如某建筑物由于采用光导设施、智能百叶窗设备、各种新型透光材料等一系列阳光利用技术使得建筑照明能耗降低40％，而单独采用一种措施，节能效果会低的多，可能无法达到合理的节能效果。
三、建筑节能的全寿命造价管理
建筑节能可分为两部分：建筑物自身的节能、HVAC(采暖通风与空调Heating,Ventilating and Air Conditioning)系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、遮阳设施等方面考虑，属于主动式节能。HVAC系统的节能是从减少热(冷)源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的，属于被动式节能。
建筑自身的节能
1、节能建筑规划设计
优化规划设计，合理设计建筑物平面根据北方地区气候条件、地理位置等因素要多方考虑建筑朝向、间距、体型、体量、绿化布局等因素对节能的影响。
(1)建筑朝向和平面形状。应保证建筑物冬季有充足的阳光照射室内，避免冬季冷风吹袭，夏季则尽量减少太阳直射室内及外墙面，有良好的通风条件；从节能与热环境考虑，建筑物以南北向或接近为好，避免东西向，当不能满足时，主要房闻宜设置在冬季背风和朝阳的方向，以减少围护结构的散热量。建筑的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外围护结构表面积小的建筑。因此外表面积越小，负荷越小，能耗越小。
(2)绿化与节能的关系。结合本地区气候特点与建筑周围自然条件，努力改善环境微气候，依靠植物光合作用保持空气清新和洁净。植物可吸附大量水分，防止扬尘；利用蒸腾作用降低环境温度。如合理布局及选择树木花草，夏季利用树木遮挡阳光直射，冬季树木落叶不影响冬季采光。既美化环境，又是建筑节能的技术措施之一。
(3)合理规划空间布局及控制体型系数。建筑方案设计中，平面布局布置合理，减少建筑物外表面积，控制建筑体型系数，避免体型复杂，凹凸面过多的平面布局，从而减少建筑与外界的传热面积。宜采用减少建筑面宽，加大进深，增加建筑物的层数，加大建筑长度或增加组合体；不宜设置开敞式楼梯问和开敞式外廊，入口处设置门斗或采用其他避风措施，减少散热。体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物，其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高，研究表明，体形系数每增大0．01，能耗指标约增加2．5％。因此，出于节能的考虑，在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。
2、增强建筑维护结构的保温隔热性能
围护结构节能技术指通过改善建筑物维护结构的热工性制，达到夏季隔热室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近适宜温度，以减少通辅助设备如采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能的目的。提高围护结构保温隔热性能，建筑围护结构主要指外墙体、窗户、屋面、地面、不采暖地下室顶板及外挑阳台底板等。改善围护结构的保温隔热性能是建筑节能寿命周期成本设计的关键，是本论文研究的重点之一。
暖通空调系统的节能
1、供暖系统的节能
对目前的采暖系统来说，节能的主要途径是：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，同时选择效率高的散热器，在设计时放在合理的位置上以提高热效率。
2、空调系统的节能
(1)选择节能的空调系统。空调系统形式的选择，直接影响冷、热源耗能
和动力耗能，对整个系统的能耗和经济性起着至关重要的作用。其措施主要有采用变频技术、低温送风空调方式、冷却塔供冷系统、置换通风加冷却顶板空调系统等。
(2)设置热能回收装置
(3)采用先进的自控策略
3、分户计量供热(冷)量
由于目前寿命周期评价方法仍未完善和标准化，以及评价所需的时间、资
金和相关节能技术数据的不足，很难将建筑节能技术的寿命周期评价模型应用到实际中。于是，我们借鉴系统分析评价法，保证建筑节能技术的寿命周期评价具有可操作性。
结论
采用全寿命周期管理的思想，选择节能效果好、全寿命周期成本低的节能方案，并且在设计、施工过程中注意质量的控制、细部节点的把握，将成为开发商在节能人居工程项目建设中的主要任务。
【参考文献】
[1] 张国良,张璐.建筑节能技术应用的全寿命周期成本分析[J]. 墙材革新与建筑节能. 2011(09)
[2] 吴晓红,杨祖贵,李颖谦.基于全生命周期的建筑节能研究[J]. 建筑节能. 2011(10)
【关键词】建筑 节能 全寿命 造价
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
前言
我国目前处于城市建设高峰期，城市建设的飞速发展促使建材业、建筑业飞速发展，由此造成的能源消耗，包括建筑材料生产用能、建筑材料运输用能、房屋建造、维修和拆毁过程中的用能，已占到我国总的商品能耗的20%～30%，而人们在使用建筑过程中，比如建筑物照明、采暖、空调和各类建筑内使用电器等，消耗的能源总量更大．这类能耗称为建筑运行能耗，它将一直伴随建筑物的使用过程而发生。总体来看，在建筑50～70年的生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占建筑全生命周期能源消耗的20%左右，大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中。
一、理论依据
全寿命周期管理最早产生于20世纪60年代的美国军界中，主要用于军队航母、激光制导导弹、先进战斗机等高科技武器的管理上。随着应用范围的推广，该理念逐渐被纳入到建筑行业中来。通过运用先进的技术手段和管理方法，从整个项目周期的角度对建设项目进行合理的规划，保证在工程优质、生产安全、运行可靠的前提下，实现项目整体的最优化。
建筑工程的全寿命周期设计具有非常强的集成性，要求各部门人员的分工协作。因此，即使他们的工作地点是分散的，涉及的施工工序是不同的，也需要他们从项目整体的角度出发，充分贯彻建筑节能的思想。对工程项目进行全寿命周期成本控制有以下优点：有利于及时发现问题、解决问题，将一些可能对项目全寿命周期目标产生负面影响的行为控制在萌芽状态；有利于各参与方明确职责，对各参与方的评价有了科学的参考标准，将更有效地提高工作效率，减少重复；有利于加强开发商、设计商、承包商及物业管理公司的合作，加强团队的理解和沟通，各方都在充分理解项目的基础上开展自己的工作，对各阶段所参与的工作更清楚，避免了项目实施中的责任“盲区”； 有利于对项目的整体控制和掌握，是项目成功的保证。在具体的工程项目中，建筑全寿命周期可以分为建设前期阶段、工程准备阶段、工程实施阶段和运营维护阶段。
二、建筑全寿命期的阶段划分及各阶段的节能工作
1、建筑全寿命期理念和阶段划分
建筑全寿命期理念，指应立足于建筑的全寿命期，不仅注重决策阶段和建设阶段，更注重运行阶段，并以建筑全寿命期的整体最优作为管理目标，注重建筑全寿命期的可靠、安全和高效率运行，资源节约、费用优化，与环境协调、健康和可持续发展，强调建筑全寿命期的整体效率和效益。建筑全寿命期划分为四个阶段，即前期决策阶段(包括目标设计、可行性研究两个子阶段)，是建筑从构思到立项的阶段；建设阶段(包括设计和计划、实体施工两个子阶段)，是建筑从蓝图变成现实的阶段；运行阶段(包括必要的运行维护工作以及适当的更新改造工作)，是发挥建筑作用和体现建筑价值的阶段； 结束阶段(建筑报废，被拆除重建或遗弃)，是建筑的使用功能丧失阶段。
2、全寿命期理念要求建筑节能工作贯穿于建筑全寿命各阶段
建筑在其全寿命的每一个阶段都会产生能耗，建筑节能是指整个建筑全寿命过程中每一个阶段节能的总和。具体来说，就是在建筑的规划设计、实体施工、运行使用、拆除重建的各个阶段中，满足同等需要或达到相同目的条件下，尽可能降低能耗。建筑节能的设计、施工和运行管理是一系列专业工作，建设节能型建筑就是建筑节能工作的具体落实。建设节能型建筑的方法和途径是在目标决策、选址、规划、设计、建造、运行使用等阶段或环节中。
一是采用适宜的户型和朝向，尽可能利用天然日光和风向，建设与环境自然融合的居所和办公场所；
二是合理设计建筑维护结构的热工性能，采用节能型的建筑材料、产品和设备，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率；
三是通过节能化、精细化的施工建造过程，减少建材损耗；
四是在建筑物运行使用阶段采用科学的管理方法和手段进行能耗控制，降低运行能耗；
五是合理、有效地利用光热、地热、风能等可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗。
二、节能技术的全寿命周期经济分析
单项节能技术的技术经济分析仅从其核心功能出发．分析其全寿命周期的经济效果．仅对直接经济性合理的技术综合多项功能进行比选研究。现阶段，常见的部分建筑节能技术的主要节能方式见表1。
由于不同的技术在应用过程中作用的对象各异，需要视具体技术的参数来评价其全寿命周期经济性效果。如某建筑物由于采用光导设施、智能百叶窗设备、各种新型透光材料等一系列阳光利用技术使得建筑照明能耗降低40％，而单独采用一种措施，节能效果会低的多，可能无法达到合理的节能效果。
三、建筑节能的全寿命造价管理
建筑节能可分为两部分：建筑物自身的节能、HVAC(采暖通风与空调Heating,Ventilating and Air Conditioning)系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、遮阳设施等方面考虑，属于主动式节能。HVAC系统的节能是从减少热(冷)源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的，属于被动式节能。
建筑自身的节能
1、节能建筑规划设计
优化规划设计，合理设计建筑物平面根据北方地区气候条件、地理位置等因素要多方考虑建筑朝向、间距、体型、体量、绿化布局等因素对节能的影响。
(1)建筑朝向和平面形状。应保证建筑物冬季有充足的阳光照射室内，避免冬季冷风吹袭，夏季则尽量减少太阳直射室内及外墙面，有良好的通风条件；从节能与热环境考虑，建筑物以南北向或接近为好，避免东西向，当不能满足时，主要房闻宜设置在冬季背风和朝阳的方向，以减少围护结构的散热量。建筑的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外围护结构表面积小的建筑。因此外表面积越小，负荷越小，能耗越小。
(2)绿化与节能的关系。结合本地区气候特点与建筑周围自然条件，努力改善环境微气候，依靠植物光合作用保持空气清新和洁净。植物可吸附大量水分，防止扬尘；利用蒸腾作用降低环境温度。如合理布局及选择树木花草，夏季利用树木遮挡阳光直射，冬季树木落叶不影响冬季采光。既美化环境，又是建筑节能的技术措施之一。
(3)合理规划空间布局及控制体型系数。建筑方案设计中，平面布局布置合理，减少建筑物外表面积，控制建筑体型系数，避免体型复杂，凹凸面过多的平面布局，从而减少建筑与外界的传热面积。宜采用减少建筑面宽，加大进深，增加建筑物的层数，加大建筑长度或增加组合体；不宜设置开敞式楼梯问和开敞式外廊，入口处设置门斗或采用其他避风措施，减少散热。体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物，其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高，研究表明，体形系数每增大0．01，能耗指标约增加2．5％。因此，出于节能的考虑，在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。
2、增强建筑维护结构的保温隔热性能
围护结构节能技术指通过改善建筑物维护结构的热工性制，达到夏季隔热室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近适宜温度，以减少通辅助设备如采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能的目的。提高围护结构保温隔热性能，建筑围护结构主要指外墙体、窗户、屋面、地面、不采暖地下室顶板及外挑阳台底板等。改善围护结构的保温隔热性能是建筑节能寿命周期成本设计的关键，是本论文研究的重点之一。
暖通空调系统的节能
1、供暖系统的节能
对目前的采暖系统来说，节能的主要途径是：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，同时选择效率高的散热器，在设计时放在合理的位置上以提高热效率。
2、空调系统的节能
(1)选择节能的空调系统。空调系统形式的选择，直接影响冷、热源耗能
和动力耗能，对整个系统的能耗和经济性起着至关重要的作用。其措施主要有采用变频技术、低温送风空调方式、冷却塔供冷系统、置换通风加冷却顶板空调系统等。
(2)设置热能回收装置
(3)采用先进的自控策略
3、分户计量供热(冷)量
由于目前寿命周期评价方法仍未完善和标准化，以及评价所需的时间、资
金和相关节能技术数据的不足，很难将建筑节能技术的寿命周期评价模型应用到实际中。于是，我们借鉴系统分析评价法，保证建筑节能技术的寿命周期评价具有可操作性。
结论
采用全寿命周期管理的思想，选择节能效果好、全寿命周期成本低的节能方案，并且在设计、施工过程中注意质量的控制、细部节点的把握，将成为开发商在节能人居工程项目建设中的主要任务。
【参考文献】
[1] 张国良,张璐.建筑节能技术应用的全寿命周期成本分析[J]. 墙材革新与建筑节能. 2011(09)
[2] 吴晓红,杨祖贵,李颖谦.基于全生命周期的建筑节能研究[J]. 建筑节能. 2011(10)