時間：2023-05-24 15:53:17
導語：在建筑能效分析的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：建筑節能；圍護結構；節能設計；措施；計算；效果分析
眾所周知，我國是能源短缺的國家，正積極倡導節約能源，可持續發展。建設節能型建筑已被建設部納入今后城市建設的重點發展方向，進行建筑節能設計已是貫徹國家可持續發展戰略的重要組成部分。可以說建筑節能是時代的基本趨勢，建筑節能已不再是傳統要求的少用能，而是轉變為如何合理地提高能量效率，以減小能量的耗散。因此，對我國建筑節能設計的方法進行研究和探討具有重要意義。
1 工程概況
某工程集商業、住宅、酒店式公寓為一體的商業綜合樓。建筑規劃總用地面積43735.0m2，規劃凈用地面積為37139.0m2。分為A區與B區，其中A區為下部3層商業用，以上為10#、11#、12#的3棟主樓，10#樓4～18F為住宅，11#樓4～23F為住宅，12#樓3～8F為酒店式公寓。B區為雙首層的商業步行街，架空停車場及泛會所，以上為1#～9#住宅樓，其中1#、2#、3#樓3～26F為2梯10戶住宅，4#、5#樓3～20F為2梯10戶住宅，6#、7#、8#、9#樓3～26F為2梯4戶住宅。本文著重對某商業綜合樓，進行建筑耗能分析，建筑面積為14117.05m2，從該建筑的圍護結構節能設計方面進行建筑節能設計探討。
2 室內熱環境與能耗指標要求
2.1 室內熱環境與建筑節能設計指標
有關節能規范對該地區建筑的室內熱環境規定如下：在夏季，建筑中空調室內溫度在26～28℃范圍之間，同時采用空調期間必須確保每小時一次的換氣次數。另外。在確保以上設計指標的室內熱環境基礎上，建筑要通過采用增強建筑圍護結構保溫隔熱性能的節能措施，使空調能耗節約50%。
2.2 建筑節能設計路線
為了充分保障建筑設計的靈活性，在建筑節能設計時，可在確保條形建筑體型系數小于0.35，點式建筑體型系數小于0.4的前提下，通過窗戶的窗墻比以及圍護結構的熱工性能系數來滿足規范限值，以達到節能要求。但隨著近幾年建筑方案設計的復雜化，并不是所有建筑設計都能滿足這些規定限值，因此，當建筑物不能滿足這些規定限值，則可計算建筑的綜合能耗，只要能耗值能滿足規范規定的節能綜合指標限值，就可以滿足建筑節能要求。
3 建筑節能設計具體措施
3.1 建筑物的布置及體形設計
該商業綜合樓的節能計算建筑面積為14117.05m2，體形系數為0.35，因此，應依照綜合性能指標的要求進行節能設計。整個建筑的外墻以及外窗設計見表1。
表1全樓外窗(包括透明幕墻)、外墻面積匯總表
3.2 圍護結構設計措施
屋面類型：細石混凝土(內配筋)(50mm)+擠塑聚苯乙烯泡沫板(30mm)+水泥砂漿(20mm)+泡沫混凝土(20mm)+鋼筋混凝土(120mm)+水泥砂漿(20mm)。
外墻類型：水泥砂漿(25mm)+加氣混凝土砌塊(B07級)(200mm)+水泥砂漿(20mm)，采用盈速粒節能措施。用于外墻外表面時可以減少熱流31.9%，等效熱阻R=6hr?ft2?/Btu(1.06m2?K/W)，相當于墻體隔熱效果提高了33.3%；盈速粒涂料用于外墻內表面時，可減少熱流17.3%，總熱阻增加6.3%
東向填充墻、室內面積較大的剪力墻及異形柱類型：水泥砂漿(25mm)+鋼筋混凝土(200mm)+水泥砂漿(20mm)。
西向填充墻、室內面積較大的剪力墻及異形柱類型：水泥砂漿(25mm)+鋼筋混凝土(200mm)+水泥砂漿(20mm)。外窗類型：鋁合金(6mm高透光熱反射玻璃)，傳熱系數5.50W/(m2?K)，自身遮陽系數0.55，氣密性為6級，可見光透射比0.40。
其他節能設計：樓板采用鋼筋混凝土+加氣混凝土復合板的做法，有效地對樓板進行隔音、保溫、隔熱。屋面除了采用擠塑聚苯乙烯泡沫板進行保溫隔熱倒置式防水做法外，同時采用了種植綠化面處理方式。另外，本建筑同時進行了空調采暖設備節能設計，并利用地熱溫泉水，以有效節約能源。
4 建筑節能設計計算分析
4.1 建筑能耗模擬條件
在進行商業綜合樓建筑能耗模擬時，采用了以下模擬條件：
(1)室外氣象計算參數采用當地或氣候相近城鎮的典型氣象年資料；
(2)空調時，換氣次數為1.0次/h；
(3)居住室內溫度計算參數采用干球溫度，冬季干球溫度全天為18℃，夏季干球溫度全天為26℃。
(4)計算得出的建筑物節能綜合指標不應超過該相關規范所要求的限值。
4.2建筑熱工節能計算
(1)主要熱工性能參數見表2。
表2 外墻熱工系能參數
(2)建筑圍護結構熱工性能的權衡計算中，本建筑熱工參數和能耗計算結果見表3。
表3 參照建筑和設計建筑的熱工參數和能耗計算結果
根據建筑物各參數以及《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》廣東省實施細則所提供的參數，對商業綜合樓的空調負荷、空調設備的能耗等進行模擬，得到該建筑物的年能耗(見表4)。
表4 參照建筑和設計建筑的熱工參數和能耗計算
對比的模擬計算結果，建筑節能評估結果匯總見圖1 所示。
圖1 能耗分析圖表
由以上計算結果數據匯總表明，該設計建筑的全年能耗小于指標限值的全年能耗，節能率為56.27%，因此，該商業綜合樓已經達到了《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》廣東省實施細則的節能要求。該建筑物的熱工系能參數等也滿足《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》廣東省實施細則4.1.6條的要求。
5 結語
綜上所述，我國的建筑節能有著巨大的潛力，只要認真扎實地做好節能設計工作，主動提倡運用于建筑本身相適應的節能技術，就可以有效降低建筑能耗，真正實現可持續發展。
參考文獻
[1] 張俏梅，建筑節能設計的細節探討[J]山西建筑，2011.01
關鍵詞：建筑節能 成本 經濟效益
壽命周期成本
對建筑工程而言，壽命周期成本（LCC，life cycle cost）是建筑產品從建筑的規劃開始，經歷了研究開發、工程設計、施工建造、運行使用管理、維修等階段，最終報廢的這一系列過程中發生的費用總和。建筑物的壽命周期成本一般來說包括建設成本和使用成本兩部分，其中，建設成本是指從建筑物的籌建開始直到建筑物竣工驗收為止的全部費用之和，使用成本是指在建筑物竣工驗收后，用戶在使用建筑物的過程中發生的各項費用總和。建筑物的壽命周期成本具體構成如圖1所示。
建筑物的壽命周期成本中建設成本與使用成本的構成比例與其節能水平有直接關系。一般來說，當節能建筑的節能水平提高時，該建筑的使用成本會隨之降低，但建設成本會隨之增高；反之，當節能建筑的節能水平降低時，該建筑的使用成本會隨之升高，但建設成本會隨之降低。建筑物的壽命周期成本與節能水平的關系如圖2所示。
節能建筑的建筑費用在節能建筑的建設成本中占較大比例。為了達到節能目標，在建造節能建筑時，總是會使用節能技術、節能材料與節能設備等。這些節能技術、節能材料與節能設備的價格在通常情況下要比非節能的技術與產品的價格高出許多而使得節能建筑的建筑費用會比普通非節能建筑高出很多。
節能建筑的能耗費用是在節能建筑的使用成本中占較大比例的一項費用。所謂能耗費用主要指節能建筑在壽命周期內所消耗的能量的費用，一般包括制冷、取暖和照明等所需的費用。與普通非節能建筑相比，由于節能技術和節能產品的采用，節能建筑的能量消耗要低得多。因此節能建筑的使用成本比普通非節能建筑低出很多。
建筑節能的經濟效益評價
（一）節能建筑的現金流量
現金流量是進行投資決策評價必須計算的一個基礎性指標。節能建筑的現金流量主要包括建設期間的初始投資及建筑物在投入使用過程中的相關費用。為了對建筑節能的經濟效益進行評價，主要是將節能建筑和非節能建筑進行對比分析。因此，在此分析時對于建筑的現金流出和現金流入分別設定為：
現金流出量（CO）：節能建筑相比較非節能建筑多支付的相關投資額及其他流動資金等支出。現金流入量（CI）：節能建筑在使用過程中相比較非節能建筑節約的運行及管理費用。第t年的凈現金流量（NCFt）：（CI-CO）t即第t年的凈收益。
（二）靜態投資回收期
靜態投資回收期是指在不考慮資金時間價值的條件下，以項目方案的凈效益回收其全部投資（包括建設投資和流動資金）所需要的時間。
自建設期初算起，靜態投資回收期Ps（以年表示）的計算公式如下：
（1）
投資回收期也可根據現金流量表計算 ：
（2）
節能建筑的初期投資可能因其采用新的節能技術、節能材料而高于普通建筑。但從節能住宅的生命周期節能效益來看其經濟價值往往高出普通住宅建筑許多。節能的收益是巨大的，一般來說其由于節能而高出普通住宅建筑的投資，往往在幾年內便可回收。因而，在整個建筑運行周期內，節能住宅的經濟效益是明顯的。
靜態投資回收期在一定程度上反映了方案的經濟效果的優劣。但是其沒有考慮資金的時間價值，如果在公式（1）中引進資金時間價值因素，靜態投資回收期就成為了動態投資回收期。
（三）動態投資回收期
動態投資回收期是指在考慮資金時間價值的條件下，以項目方案的凈效益回收其全部投資（包括建設投資和流動資金）所需要的時間。
自建設期初算起，動態投資回收期Pt（以年表示）的計算公式如下：
（3）
凈現值NPV。凈現值（Net Present Value，縮寫為NPV）是投資項目投入使用后的凈現金流量，按資本成本或企業要求達到的報酬率折算為現值，減去初始投資后的余額。其計算公式為：
（4）
式中：NPV— 凈現值，k— 貼現率，n—項目預計使用年限（從項目投入使用后算起），C—初始投資額
或者： （5）
式中n—從投資開始算起至項目壽命終結的年數。
當NPV >0時，則表示該建筑節能方案所產生的節能收益能夠補償因為節能建筑而多耗費的投資，應予以采納。反之，該建筑節能方案所產生的節能收益不能夠補償因為節能建筑而多耗費的投資，不應采納。
凈現值考慮了資金的時間價值，能反映投資方案的凈收益，但是不能揭示投資方案本身可能達到的實際報酬率是多少，沒有考慮投資回收以后的情況，因此，選取了內部收益率指標。
內部收益率指標IRR。內部收益率（Internal Rate of Return，縮寫為IRR）是使投資方案在計算期內各年凈現金流量的現值累計等于零時的折現率，是衡量投資方案盈利能力的一個重要的動態指標。其計算公式為：
（6）
式中：IRR—投資報酬率，n—從投資開始算起至項目壽命終結的年數。
內部收益率指標考慮了資金的時間價值及項目在整個壽命周期內的經濟狀況，直接衡量項目的投資收益率。當計算出的內部報酬率大于或等于資金成本率時，節能建筑方案就可以采納，如果計算出的內部報酬率小于資金成本率時，節能建筑方案就應予以否決。
哈爾濱某單位宿舍樓項目節能改造投資回報分析
（一）基本經濟參數
節能改造單位造價。該宿舍樓節能改造分項工程的單位造價見表1。
采暖周期。地處東北地區的哈爾濱冬長夏短，冬季寒冷，而夏季尤其是晚上一般很涼爽，再加上該項目為居住宿舍樓，因此夏季制冷的費用一般很少。為了分析的簡單起見，本案例只考慮采暖能耗。哈爾濱的采暖周期一般為6個月左右，本文分析時將采暖周期定為6個月。
折現率。本項目為居住建筑項目，住戶為節能改造的實際投資者與消費者。綜合考慮哈爾濱市家庭年平均投資收益率及節能改造產生的社會效益和環境效益，本案例的折現率取值為5%。
能源價格。由于本案例只考慮取暖能耗，哈爾濱市主要是依靠燃煤取暖，因此能源價格按煤的市場價格600元/噸計算。
能源價格上漲率。在全球能源緊張的背景下，能源價格上漲是必然趨勢。能源價格上漲率會隨著經濟的增長和通貨膨脹狀況而不斷變化。在對建筑節能項目進行投資回報分析時，必須要考慮能源價格上漲的因素綜合我國的經濟和通貨膨脹狀況，本案例中能源價格上漲率假定為6%。
（二） 建筑節能試點項目投資成本分析
該宿舍樓項目進行節能改造的各分部分項工程的工程量分別為：屋頂面積200m2，外墻外保溫的墻面面積4000 m2，外窗面積1500 m2。根據表1所示的節能改造分項工程的單位造價及各分部分項工程的工程量可以計算該項目的節能改造成本，如表2所示。
（三）建筑運行能耗成本分析
該宿舍樓項目在節能改造前后的運行能耗比較見表3。
（四）建筑節能收益
該項目在進行節能改造后，建筑物單位采暖能耗由37公斤標準煤/m2降低到12公斤標準煤/m2，降低約67%，按此計算，可在原供暖鍋爐房的容量不增加的情況下，使供暖面積擴大近2倍，因此節能收益為：
（133200-43200）*37/12=277500元/年
（五）投資回報分析
根據5%的折現率，6%的能源價格上漲率及前面的分析，列出該項目的現金流量表，如表4所示。根據上表可以得出該宿舍樓項目的凈現值及動態回收期：
凈現值NPV=8573573元
動態回收期
該宿舍樓項目的凈現值為8573573元遠遠大于0，而所付出的投資在不到4年時間就可收回。經濟效益非常可觀。在本案例分析中沒有考慮制冷能耗，如果將制冷節約的能耗加以考慮，則經濟效益會更好。
結論
我國的建筑節能事業總體來講發展是很迅速的。很多省市都制定了相應的政策和法規，以期強化建筑節能的實施。在實踐中，無論是作為管理方的政府，還是作為執行方的市場，都遇到一個問題，就是到底選擇什么樣的節能產品。如果選擇很好的產品，那么成本也會相應提高。如果選擇低成本的產品，則節能效果和建筑的壽命可能會受影響。因此，在決策之前，應該有一個必要的成本收益核算的程序和方法。而這個方法應當不僅僅是財務上的，還應上升到經濟學的高度。尤其是一個地區的政府，更應當對轄區的建筑節能進行整體的成本收益核算。這樣才能真正做到百年大計。
迄今為止的建筑節能經濟及管理理論仍然是一個不成熟的理論實踐體系，由于建筑節能管理理論研究開始的時間較晚，目前國內外專門研究此課題的文獻不多，研究專著更少，同時建筑節能管理理論研究的創新性強，加快該理論研究，可以使全社會能夠更有效地節約能源，實現可持續發展。本文正是在這種背景下，以分析探索我國建筑節能經濟效益的理論為主要目標，力求補充、完善、深化中國建筑節能管理的理論體系，提出具有實踐指導性的理論，為我國建筑節能管理企業健康發展提供支持。
參考文獻：
關鍵詞：建筑 電氣節能
中圖分類號： TU201.5 文獻標識碼： A 文章編號：
1.引言
改革開放以來，我國市場經濟發展迅猛，建筑業也發展迅速。其中，建筑電氣節能是一項系統工程，具有重要的意義。我們在采取節能措施時，應首先明確節能目標，并應根據不同場合掌握對應節能要點，對節能效果進行科學合理的評價。
2.建筑電氣節能存在的技術問題
目前我國政府和相關管理部門對建筑電氣節能的重視程度已逐步加深，但是在具體執行方面還不到位，仍然存在著很多問題，除了因當前建筑節能設計標準和規范未將電氣節能全面系統地納入其中等原因外，更多的是因為技術方面的問題。例如，供電線路迂回鋪設，變壓器位置遠離負荷中心，同時由于在負荷計算時缺乏用電數據，導致變壓器容量選擇過大，變壓器負荷不均，造成“大馬拉小車”的情況；不合理的系統設計和設備選型及運行方式導致空調系統效率過低，使得冷機、水泵、風機長期在偏離高效點的狀態下工作；風機和水泵設備的開關控制僅有手動控制，導致運行時間過長，消耗大量電能，在選擇電制冷機組的臺數時未考慮節能；電梯未設置節電感應或群控等節能控制模式；建筑照明光源選擇、燈具選擇、鎮流器選擇及照明方式設計不合理，盲目提高照度，照明控制方式不當，未增加光控設備，導致部分照明設施白白浪費大量電能等。
3.實現建筑電氣節能的途徑
若要實現建筑電氣節能，首先應該滿足的是在技術層面上實現節能技術和節能產品性能的提高。建筑電氣節能的方式有多種，一般可通過電源節能、動力節能、照明節能三種途徑實現。
3.1 電源節能
目前，盡管我國每年都在加快電力建設速度，增加裝機容量，提高電力設備運行效率，但是仍有不少省份在用電高峰期經常出現電力缺口，電力供應緊張。在電網投入運行后，電能在傳輸過程中由于需要經過各種電壓等級的線路以及多次的升壓與降壓過程，會在線路和變壓器中產生形式為發熱而無法利用的能量損耗，這些損耗一般占系統有功功率的 15%-20%。線路損耗與電網輸入量的百分率（線損率）反映了電網輸送和分配電能的效率，而我國的線損率比一些發達國家要高。據統計，若線損率能夠降低 1-2 個百分點，就可節電 90.9-181.8 億 kWh。由此可以看出，降低線路損耗和變壓器損耗是實現電源節能的兩個重要環節。降低線路損耗的途徑有以下幾種：選用電阻率較小的材質做導線，并增大導線截面，降低線路電阻；優化電網結構，鋪設供電線路時應盡量走直線，使線路最短，避免迂回供電，選擇最經濟最合理的供電線路；對電網進行升壓改造，簡化變電層次和電壓等級，在線路絕緣水平允許的情況下，將原有線路進行升壓，可降低可變損耗，節省大量資金；變壓器的放置應根據用電負荷的變化而變化，越接近負荷中心，供電距離越短，線路損耗就越少；選用正確的電動機和變壓器等設備容量，并安裝并聯補償電容器，減少無功線路損耗，提高功率因數。
3.2動力節能
在當今社會中，電動機的應用十分普遍，耗電量極大，電動機負荷占總發電量的 60%-70%，其中交流電動機占電動機總發電量的 85%。因此，動力節能是建筑電氣節能的重中之重，具有很大的潛力。動力節能應遵循全面改進電動機及相關機械設備、優化設備系統的原則，其主要節能措施如下：
（1）抓住節能要點，根據使用場合的不同選擇最經濟最合理的電動機，通過改進控制等方式提高電動機的有效使用率。
（2）提高現有電動機的運行效率，根據銅損和鐵損的不同特點采取對應措施減少電動機損耗。在節電的同時還可以保護電動機，延長其壽命。此外，還可以選擇低噪聲節電型電動機。
（3）將具有高效率驅動性能及良好控制特性的變頻器應用于風機、水泵、電梯和空調等設備中，可以實現交流電動機調速，不僅能節約大量電能，而且可提高設備的控制水平和質量。
3.3 照明節能
照明在各類建筑中是一項基本的系統工程，近些年來綠色照明被人們普遍提倡。所謂綠色照明是對天然光源利用、光源選擇、燈具控制、照明方式以及照明維護管理等方面的綜合考慮，主要目的是為了提高照明系統的總效率。在保證照明數量和質量以及注重營造健康舒適環境的前提下，大力節約照明用電。照明節能的主要措施如下：
（1）充分利用天然光源，將室內采光和照明有機結合起來。
（2）選擇高光效光源，盡量減少使用白熾燈，優先選用熒光燈，積極推廣高效的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
（3）根據使用場合的不同，選擇光通量維持率好與控光合理的高效率節能燈具。
（4）合理選擇氣體放電燈的啟動設備，采用低功耗節能型電感鎮流器。
（5）根據照度標準的不同，結合一般照明、重點照明、裝飾照明與混合照明，合理安排照明方式。
（6）根據照度的變化，優選照明控制方式，可采用自動控光、分區控光、遠程集中控光等方式。
（7）燈具在使用的過程中應適當保養，使用時間越長，光能損耗越多，同時附著在燈具上的灰塵等也會引起較大光損，縮短燈具壽命，所以應做好照明維護管理工作。
3.4 建筑設備監控系統
除了上述三種建筑電氣節能途徑外，建筑設備監控系統的出現則提供了一種更為科學有效的方法。建筑設備監控系統始于上世紀 70 年代的能源危機，經過長期發展，尤其伴隨著計算機網絡技術、自動控制技術和通信技術的發展，建筑設備監控系統日趨完善，它可以全面地對建筑物中各類設備進行控制，在滿足建筑功能的前提下，最大限度地節能。
（1）供配電監控系統。供配電監控系統基于現場總線技術，由計算機、通信網絡和控制設備組成。通信網絡將計算機、控制設備和供配電系統中帶有通信接口的開關連接起來，可檢測電壓、電流、有功功率、功率因數以及設備是否運行良好等，最終由工作人員在計算機上進行操作和管理，確保了供配電系統的節能和安全運行。
（2）照明監控系統。在一些大型公共建筑中，盡管照明產生的耗電量極大，但是為了滿足建筑功能，不能片面地為了節能而減少照明，而應該采取科學的節能方法，照明監控系統的出現就很好地解決了這一問題。照明監控系統將不同時間和不同地點的照度轉換為數字形式的預設參數并存儲在 EPROM 中，通過設定值和實際值的比較，控制照明，達到節能的目的。照明監控系統的應用不但可以節約大量電能，還可以延長燈具壽命，節省了運行費用，同時，不同的照明控制方式還能增強建筑的視覺效果。
4 結語
目前, 建筑智能化是我國建筑業的發展趨勢, 實現建筑電氣節能對節約能源、保持社會可持續發展具有重要的意義。從本文分析可以看出, 電氣節能潛力很大, 應在設計中考慮各種可行的措施, 通過經濟技術比較, 采用先進技術, 選用高效設備, 真正達到節能的目的。
[參考文獻]
[1]錢俊, 夏遠.智能建筑的節能問題及其對策研究[J].智能建筑與城市信息, 2006(5): 35- 37.
[2]清華大學建筑節能研究中心.中國建筑節能年度發展研究報告[M].北京: 中國建筑工業出版社, 2007.
關鍵詞：建筑，節能減排，有效措施
Abstract: construction energy conservation and emission reduction can promote energy conservation of resources, energy and resources to resolve supply nervous, speed up the development of circular economy, and realize the sustainable development of society and economy, has a pivotal role. This paper analyzes the present situation and the significance of building energy efficiency, and sums up the building for energy conservation and emissions reduction measures.
Keywords: construction, energy conservation and emission reductions, effective measures
中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號：
據統計，我國，能耗總量居世界第二位，建筑能耗占總能耗約35％，而且建筑單位面積能耗是與我國氣候相近的發達國家的3倍左右，說明我國建筑節能的潛力很大。我國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要，把建設資源節約型、環境友好型社會擺在突出位置，其中建筑節能是列為國家重點要抓好的六個方面的節能之一，推進建筑節能減排是完成這個目標和任務的重要內容之一。
一、建筑節能現狀分析
1、建筑能耗約占社會總能耗的1/3
我國建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%，上升到近年的27．45%。而國際上發達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。以此推斷，國家建設部科技司研究表明，隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，我國建筑耗能比重最終還將上升至35％左右。如此龐大的比重，建筑耗能已經成為我國經濟發展的軟肋。
2、高耗能建筑比例大，加劇能源危機
直到2002年末，我國節能建筑面積只有2.3億平方米。目前，我國已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑，總量龐大，潛伏巨大能源危機。正如建設部有關負責人指出，僅到2000年末，我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤，占全社會終端能耗總量的27.6%，而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻率”已經達到了25%。因高耗能建筑比例大，到2020年，我國建筑耗能將達到1089億噸標準；到2020年，空調夏季高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷發電能力，這將會是一個十分驚人的數量。
據分析，我國目前處于建設鼎盛期，每年建成的房屋面積高達16億至20億平方米，超過所有發達國家年建成建筑面積的總和，而97%以上是高耗能建筑。以此推算，預計到2020年，全國高耗能建筑面積將達到700億平方米。因此，如果現在不開始注重建筑節能設計，將直接加劇能源危機。所以身為建筑行業的一份子，我們要從節省能源方面做好準備工作，認真落實國務院下達的通知，貫徹十一五精神，做好建筑節能減排。因此，與當前發達國家建筑能耗已經大大降低的情況相比，與發達國家存在較大的差距。而對于美國而言，全球石油資源的戰略布局以及石油的開采區域和運輸線路等關鍵點的調整工作已基本完成，我國卻沒有那樣強有力的能源后盾支持，在這樣的國情下，建筑節能水平的改善實際上應該比發達國家更為緊迫。
隨著市場的發展，房地產市場已逐步進入了“買方市潮，重新考慮市場需求問題已經擺在每個開發商面前。事實上，北京、南京、上海、廣州等城市，已經有多個節能建筑的成功范例，并受到市場的熱烈追捧。只有不斷創新才是創造市場商機的原動力。順應建筑節能大潮，實現節能建筑的社會和經濟效益雙贏，為中國的可持續發展做出貢獻，是每個有責任的開發商的必然之路。
二、建筑節能減排的意義
隨著我國經濟的迅速增長, 各項建設取得了舉世矚目的成就, 同時也付出了沉重的代價, 浪費了大量的資源,破壞了美好的環境, 經濟發展和資源環境的矛盾日益尖銳。這就需要我們改變經濟結構增長方式、深入貫徹可持續發展觀、使經濟增長和資源環境相協調, 只有堅持節約發展、節能發展, 才能促進經濟社會又好又快發展。同時, 溫室效應日益嚴重, 受到了社會的廣泛關注。進一步加強節能減排, 是應對全球溫度變化的需要, 也是我們每一個人的責任。
三、建筑節能減排工作的措施
1、節能減排標準化
目前我國還缺少針對建筑節能減排措施的標準化技術體系建設， 很難與國際上通行的節能減排模式接軌。相對于發達國家而言，我國需要加強和完善建筑節能減排的法規和標準， 制定嚴格的技術指標、控制技術、功能要求和標準指南等具有法律效能的文件綱領。在控制指標的制定上，既要有規定性指標，還要有引導性指標。政府要加強對建筑節能減排標準化工作的管理，轉變職能，充分讓工程技術人員在達到基本節能減排技術指標的前提下， 實現節能建筑設計潛能的最大化。同時， 還要完善有關建筑節能減排的法律法規建設，增強節能減排實效性能。
2、節能技術創新化
建筑節能減排的關鍵是技術的創新化， 發達國家節能建筑都較重視對建筑節能減排技術的研發。目前我國建筑節能減排技術研究隊伍較為分散， 缺少專業性研究機構。另外，節能技術研究層面主要集中在提高建筑護結構、空調熱工性能方面，而忽視對相關配套的設計、施工技術方面的研究，節能減排只是一種表面文章，實際效能不佳。借鑒歐美經驗可以看出，未來我國應加強在建筑結構活化技術（包括采光、制冷、隔熱、美化、綠化等低碳建筑結構工程技術原理）、能源節約優化技術（包括利用太陽能、沼氣能等清潔能源和可再生能源作為建筑能源）、節能建材產業技術（包括可再生建材、生態型建材、本土化建材的使用技術，使建筑材料對建筑環境和人的安全性、經濟性、節能性最大化）、廢物再生循環技術（包括建筑垃圾的再循環利用技術、垃圾庭院式發酵技術配置等）和水資源凈化利用技術（包括衛生凈水供應保障、雨水收集及凈化、污水分散式處理等）。
3、節能領域重點化
針對新建建筑， 應加強制定相關標準的建筑節能減排規范，實施節能減排建筑的設計、建造、監督、驗收的整合化管理。政府應建立嚴格的節能減排審查制度，對于委托的建設工程項目， 應要求建筑設計單位嚴格按節能減排標準進行設計，否則不予辦理施工許可。同時，建筑施工審核完畢后，建設單位還應向建設行政主管部門申請建筑節能減排效能測評， 從而有效發揮新建建筑的節能減排效能；針對現有的老建筑，應鼓勵開展既有建筑的節能減排改造。針對建筑材料，應大力推廣新型節能墻材、節能保溫墻、節能空調、綠色照明等節能減排型建材的使用， 推廣廢棄建材與建筑垃圾的循環利用技術。針對建筑能源方面，應大力推廣可再生和清潔能源的使用，如太陽能光伏發電、太陽能熱水、雨水收集利用系統等技術的應用。針對農村建筑，應推廣農村新型建材和可再生能源的使用， 積極在農村開展“太陽能－沼氣能－生物能－建筑”一體化技術。
4、節能建筑地域化
由于我國地緣遼闊， 不同地域的建筑特色比較明顯，再加上中西方在氣候條件、居住習慣、行為文化等方面的差異， 對國外的一些建筑節能減排經驗切不可簡單模仿照搬， 必須考慮多樣化的建筑氣候和地理區域特征。因此，在節能減排建筑設計上，要針對不同地理區域選擇不同的設計策略， 進行因地制宜和循序漸進的設計， 從而充分利用不同地理要素彰顯建筑節能減排的潛在優勢。應倡導建筑節能減排的本地化，最大化融合當地的地理地貌、生物資源、氣候區域等自然環境狀況，通過多種方式進行比較和鑒別，在建筑區域、功能、朝向、形體上進行特色化設計，從而豐富和完善節能減排建筑技術的實踐基礎。
能源是改善人民生活、發展國民經濟的重要物質基礎。隨著我國經濟的發展, 人民生活水平的提高, 建筑能源消耗呈逐漸上升的趨勢, 增加了我國的能源壓力,制約著我國國民經濟的發展, 因此, 降低建筑能源消耗是我國當前必須要解決的問題。而建筑節能是緩解我國能源緊缺、改善人民生活條件、減少環境污染、促進經濟可持續發展的一項最直接的措施, 也是深化經濟體制改革的一個重要組成部分。我們要深化節能建筑對我們的生活產生的重大影響, 充分發揮節能建筑的作用, 在節能減排中發揮重要角色, 使我們的生活更舒適, 環境更優越。
關鍵詞：建筑；電氣工程；節能；供配電
中圖分類號： TU96+3 文獻標識碼： A
隨著城市建設的不斷發展，建筑事業得到前所未有的高速發展時期，能源環境和經濟發展矛盾逐漸出現，成為影響區域經濟發展和目標的關鍵性問題。建筑電氣節能是低碳城市建設發展的有效手段，節能降耗一直基于堅持可持續發展觀的策略，電氣節能是建筑節能的重點課題之一，電氣節能設計應遵循建筑用電功能要求的原則，從供配電系統設計、合理使用電動機、功率因數補償、諧波治理、照明節能、可再生能源利用、能源管理系統等方面，對建筑電氣節能綜合考慮的基礎上設計應用，對我國低碳城市建設發展具有重要的現實意義。
1建筑電氣工程節能設計應遵循的原則
電氣節能是建筑節能的重要組成部分，電氣設計人員在設計過程中，應從適用性、安全性、可靠性及經濟性多方面綜合考慮，通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。建筑電氣節能的原則應在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，減少能源消耗，提高能源利用率。建筑電氣節能的有效途徑是合理配置建筑設備，并對其進行有效、科學的控制和管理。 從建筑物規劃的初期就應以電氣節能為指導思想，通過新技術的應用實現建筑電氣工程節能提供理論依據及可行性。因此建筑電氣工程節能應堅持和遵循以下三個原則：1)滿足建筑物的功能。建筑工程設計時應首先考慮建筑物的適用性，為建筑電氣設備的運行提供必需的動力，為建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源，能夠滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求能夠保證建筑電氣設備對于控制方式的要求，從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。不能以犧牲建筑物功能的達到節能的目的。另外應考慮電氣工程的安全性，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定裕度，確保供電、配電與用電設備的安全運行；2)節省無謂消耗的能量。同時在選用節能的新設備上，應具體了解其原理、性能、效果，提高設備運行效率，減少電能的直接或間接損耗, 從技術上、經濟上進行比較后，在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，再選定節能設備，盡可能減少建設投資，做到選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，最大限度的減少電能與各種能源的消耗，提高能源的綜合利用率，才能真正達到節能的目的。 3）合理調整負荷，選取合理的設計系數，提高負荷率和設備利用率設計時盡可能合理調整負荷，選取合理的設計系數，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定裕度，確保供電、配電與用電設備的安全運行；有可靠的防雷裝置，防雷擊技術措施；在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率，達到節約電能的目的。
2建筑電氣工程節能有效途徑
2.1合理設計供配電系統
根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統規模，合理設計供配電系統，應采取提高系統的運行電壓和功率因數，減少無功功率及導線中的電阻，降低供配電系統線路損耗等措施。使系統在最佳狀態下運行。節能途徑主要有：1)選擇供配電靠近負荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，電力用戶內部變電所之間宜敷設聯絡線，根據負荷情況，可切除部分變壓器，減少電壓損失，滿足供電質量要求；2) 合理設計供配電系統和選擇供電電壓，供配電系統應盡量簡單可靠，同一電壓供電系統變配電級數不宜多于兩級，變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級，盡量減少電能損耗；3) 電壓等級選擇，同等情況下，電壓越高，損耗越小，當電壓提高10％耗損可降低17．4％，因此，提高電壓傳輸，是降低線損的有效途徑。城鎮的高壓配電電壓宜采用10KV，低壓配電宜采用220V／380V，當小負荷用戶用電時宜接當地低壓電網。當用戶的計算容量為22OKVA或用電設備單臺功率大于250KW，以及供電距離大于250m，計算負荷大干100KVA的用戶，即采用高壓供電；4) 減少線路能量損耗，降低線路電阻，在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等技術指標前提下，應按經濟電流密度合理校驗、選擇導線截面，導線截面選擇要與國際接軌，推廣應用 “電力電纜截面的經濟最佳化”，按經濟電流密度法合理選擇導線截面，從而達到降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬的目的；5)提高功率因數減少電能損耗。線損與電力用戶的功率因數的2次方成反比，故提高功率因數也是降損的有效措施。提高功率因數，可從合理選用電氣設備容量及裝設并聯補償電容器兩方面著手。
2.2合理選擇變壓器。
在選擇變壓器容量和臺數時，應靈活根據負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，以實現其經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。變壓器選擇降低節能的途徑應遵循的原則：1）減少變壓器的有功功率損耗，空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗組成，是固定不變的部分，其大小隨硅鋼片的性能和鐵芯制造工藝而定。應選擇節能型變壓器的，如采用高導磁硅鋼片，繞組采用優質銅導線，增加導線截面積；采用先進的硅鋼片剪切工藝，改進鐵芯碟片方式；2）正確選擇變壓器的負載率，電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85；3）降低變壓器的環境溫度、平衡三相負荷（三相電源分相單獨供電時，會使流過的三相電流產生不平衡，會引起電網的失調、中線電位升高及變壓器本體損耗增加。三相不平衡越大，損耗增加也越大。）、合理選擇變壓器接線方式、季節性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.3 照明節能途徑
建筑電氣工程照明節能的基本原則是在保證建筑物使用功能的要求下，確保照明質量，力求減少照明系統中光能的損失，最有效地使用照明用電。做好照明節能工作應遵循的原則：1）充分利用自然光。陽光是建筑物照明的最佳光源，具有清潔、免費、無損耗的特性，通過建筑工程施工技術創新，利用建筑物的側窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內部；2）合理選擇光源和燈具。應在不同的使用場合，在滿足照明質量的前提下，盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發出的光通量，在燈具選用時應注意選用配光合理、效率高、利用系數高的燈具，優先選用開啟式直接照明燈具，并選擇電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器以提高功率因數。3）采用合理的照明控制方式，照明控制系統一般分兩大類：手動控制和自動控制。居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應急照明外，宜采用節能自熄開關。加強智能照明控制系統的應用，借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，實現節能。
3 結語
建筑電氣工程節能已成為電氣設計中的重中之重，作為建筑電氣工程人員，應根據建筑結構特點，采取合理的設計方案，加強新技術、新材料的不斷應用，真正落實優化節能措施，才能實現建電氣工程節能的可持續發展，促進資源節約型城市建設更好的發展。
參考文獻
[1] 高晉峰．論民用建筑工程照明設計中的節能[J].智能建筑電氣技術，2010(4)．
現代智能建筑一般規模較大，建筑功能齊全，其內部各種設施復雜，機電設備多，這些特點都使火災的危險性顯得尤為突出。隨著智能建筑的發展和普及，勢必對其中的火災自動報警系統設計、施工、運行等方面提出更高的要求。
一、智能建筑火災自動報警系統的基本要求
設置火災自動報警系統的主要目的是探測火災隱患。并通過聯動控制在一定范圍內及時消除火災隱患，防患于未然。火災自動報警系統是智能建筑的一個組成部分。火災自動報警系統首先必須符合GB5O116－98火災自動報警系統設計規范的要求，同時也要適應智能建筑的特點，合理選配產品，以達到以下要求：
(一)系統具有可靠的火災探測和報警功能，能適應環境變化，不漏報，誤報率低。
(二)系統工作穩定，數據傳輸準確可靠，抗干擾能力強。
(三)系統適應性強，管理維護方便。
(四)系統火災信息處理、火災判斷識別能力較強，具有數據通信能力。
二、火災報警控制器的設置
火災報警控制器是火災自動報警系統的中樞，它接受來自火災探測器的信號并作出分析判斷，一旦發生火情，可立即發出火警信號并啟動相應的消防設備。目前在智能建筑中廣泛使用的為模擬量總線制火災報警控制器和分布式智能型火災報警控制器。而報警控制中心系統的形式可以是：
(一)集中火災報警控制器+區域火災報警控制器+專用消防聯動控制設備。
(二)集中火災報警控制器+樓層顯示器+專用消防聯動控制設備。
下面以第二種系統為例具體說明。
報警區域是將火災自動報警系統的警戒范圍按防火分區或樓層劃分的單元。火災報警控制器的設置以報警區域作為基本單元。根據報警區域內編址探測設備的數量，結合報警控制器每個回路的容量確定某一個或某幾個報警區域作為一個控制回路、共需幾個回路，如果所需控制回路數較多，超出了一臺報警控制器標識容量的范圍，則要考慮用兩臺或更多臺的火災報警控制器。一般火災報警控制器標識容量為單臺控制器的最大容量，這一規定是產品的基本要求，在具體工程中選擇火災報警控制器的容量時，宜考慮留有一定余量，以便今后的系統發展和有利于維護，通常設計容量應為標識容量的80％～85％。樓層顯示器應在每層的顯著部位設置一臺。
三、消防聯動控制設備的設置
消防聯動控制設備是火災自動報警系統的執行部件，火災發生時，火災報警控制器發出警報信息，消防聯動控制器根據火災信息和預先設定的聯動關系，輸出聯動信號，啟動有關消防設備。智能建筑應具備以下消防聯動設備：
(一)消防水泵和噴淋水泵，火災時實施滅火。
(二)防火閥、送風閥、排煙閥、空調機、防排煙風機等，火災時防止煙氣和火焰蔓延。
(三)防火門、防火卷簾、火災時實施防火分隔，防止火災蔓延。
(四)消防電梯運行控制，火災時保證滅火和疏散。
(五)非消防電源控制，火災應急照明控制。
(六)管網氣體滅火系統，泡沫滅火系統和干粉滅火系統，火災確認后實施滅火。
(七)火災警報裝置、應急廣播、消防專用電話，火災時通知人員安全轉移，現場指揮滅火。
(八)消防疏散通道控制，確保疏散通道暢通。
以上設備的消防聯動必須在“自動”和“手動”狀態下均能實現。GB 50116-98火災自動報警系統設計規范還特別指出：消防水泵、防煙和排煙風機還必須能在消防控制室手動直接控制(即采用多線制控制)，更突出了這些設備的重要性。
智能建筑消防疏散門可采用電磁力門鎖集中控制方式，即平時樓層疏散門鎖閉，在火災時由消防控制中心發出指令將門打開。
四、消防控制室設計
消防控制室可單獨設置，但智能建筑為了實現整個建筑弱電系統的信息共享和集中統一管理，整個集成系統按實際工作要求設置多個用戶操作管理中心，采取合用控制室設計。有利于集中統一地進行監控和管理，即可節省大量人力，又可提高管理水平。在智能建筑中消防控制室的設計除了應當滿足《報警規范》的有關要求外，如采用合用控制室，消防設備在室內應占有獨立的區域，且相互間不會產生干擾，還應當具有以下功能：
(一)可以訪問系統中每個監控點；
(二)可以完成報警和報警處理：
(三)可以監視網上所有設備運行狀態；
(四)安全設定的程序完成聯動控制功能；
(五)報警事件分析及處理紀錄：
(六)火警建筑物圖形顯示操作，或火災現場的圖像監控；
(七)保安巡更功能；
(八)可建立完整的設備運行檔案，制定檢修計劃。
五、智能建筑綜合布線與火災自動報警系統布線
綜合布線是智能建筑的一部分，它猶如智能建筑內的一條高速公路。但是應當看到，建筑物采用綜合布線不等于實現了智能化，信息插座越多不等于智能化程度越高。采用綜合布線不等于不需要其它布線，尤其是建筑自動化系統應當注意電壓、電流以及布線長度的限制。綜合布線用的雙絞電纜，其截面積一般為0.40～0 65mm2，與之相配的配線架、信息插座和連接插頭等只能適用于截面為0.40～0.65mm2的雙絞電纜卡接。因此，綜合布線支持建筑自動化系統的某些設備(如廣播、火災自動報警及消防控制、保安監視、共用天線電視等子系統)，將受功率、信號衰減和時間延遲的限制，存在局限性和不足。此外，由于火災自動報警系統的特殊地位，使得它的布線安裝方面有別于智能建筑的其它控制系統，火災自動報警系統的傳輸線路的線芯截面選擇，除了應滿足自動報警裝置的技術條件外，還應滿足機械強度的要求，并采取穿管保護，暗敷或采取阻燃措施。另外，更重要的是應與其它電力、照明用的低壓配電線路電纜豎井分別設置，要使其傳輸網絡不與其它傳輸網絡共用。
六、火災自動報警系統與智能建筑其它各系統的匹配
火災自動報警系統屬于樓宇自動控制系統(BAS)的一個子項，但由于行業管理的特殊需要，其傳輸線自成網絡，并未將其納入智能建筑中的綜合布線系統。但在選配火災自動報警系統時，必須考慮它與其它系統在連接界面上的適配性，使其其有網絡化數據通信功能，具備與智能建筑其它控制系統的通信界面，為系統的集成準備好條件，使它們在安裝使用和運行管理上有機地結合在一起。
【關鍵詞】高職院校 建筑功能與構造 教學改革
【基金項目】重慶市研究生教育教學改革研究項目（yjg153046）。
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）10-0227-02
“建筑構造與功能分析”是高職院校建筑工程技術專業的重要專業主干課程，主要講授建筑設計和構造的基本原理和方法。迄今為止高職院校主要采用理論教學的講授方法，難以培養具有實際操作能力的“崗位職業能力型”人才。目前發現了三個主要問題：教學方法單一化；專業課程及實訓條件缺乏系統性；“閉門培養”導致了與社會需求較大脫軌。總體上，進行課程改革勢在必行。
一、《建筑功能與構造分析》的有效教學方法分析
在傳統的教學模式下，《建筑功能與構造分析》課堂采用講授加課程實訓的教學模式，不能調動學生的學習主動性和學習潛能。可采用綜合性教學手段以優化課程教學效果，具體分析如下：
1.“講授+課程實訓”相結合，建筑設計教學與建筑構造教學相結合。《建筑功能與構造分析》由設計和構造兩部分組成。建筑設計的主要內容是住宅、教學樓和辦公樓等小型建筑設計，構造部分主要講授從基礎、墻、樓、地面、樓梯、屋頂到門窗六大基本構件的構造原理及構造方式。建筑設計和構造這兩部分的教學內容孤立而枯燥，缺乏對建筑構造與建筑設計之間關系的考慮。因此，以建筑設計教學引導建筑構造教學，先講授建筑設計理論知識，并結合建筑設計題目，再講授建筑構造，可以更好地完成建筑構造的課程設計。
2.“互聯網+資料搜索”相結合。運用項目教學法給學生布置一些建筑設計任務，對學生進行分組，要求學生在規定的時間范圍內，通過互聯網、圖書館等資源，課外完成設計前期相關資料相關規范、圖集搜索。
3.“互聯網+課程設計指導”相結合。為了提高學生的自主學習性，運用翻轉課堂式教學。課堂內，引導學生認真反復修改并完成課程設計。課堂外，通過建立教師與學生之間的互聯網群組討論，利用課外時間進行課程設計指導。
4.“講授+視頻”相結合。利用BIM技術開發的仿真軟件“模擬工地”，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，模擬真實工地現場，并進行計算機仿真3D演練，能夠最直接和現實地加強學生的最終實踐認識能力。
5.“講授+現場”相結合。將教室設在工地，有組織地帶領學生參觀建筑工地施工現場，學生能夠具體地看到建筑物各個構件的形狀、做法、構造特點及節點細部構造，使教材上抽象的知識變得感性和具體，從而提高現實感知能力，參觀結束后，及時加以回顧和總結，補充容易被學生忽略的重要細節，取得事半功倍的教學效果。
二、《建筑功能與構造分析》的教學改革新模式及意義
表1給出了以民用建筑為例的建筑設計和建筑構造部分的教學新模式。
觀察表1可知，新模式不但采用了“講授+實訓”的傳統教學模式，還運用了建筑設計教學引導建筑構造教學、模擬工地和“互聯網+”等多種新穎教學手段。課堂內利用BIM仿真技術，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，模擬真實工地現場，并進行計算機仿真3D演示。課堂外利用“互聯網+”搜索資料和課程設計輔導，以及實訓基地和工地現場參觀。最終充分利用課堂教學資源和非課堂教學資源等課程資源，設置多樣化的學習任務并將它整合于統一的教學活動中，能夠有效實現培養“崗位職業能力型”人才的教育需求，為學生畢業后能夠快速適應社會現實需求打下堅實的基礎。
參考文獻：
[1]趙敬辛，韓博.建筑構造課程實踐性教學改革研究[J].教育與職業，2008（24）：87-88.
[2]楊振仲，吳延風. 項目教學法在建筑工程技術專業教學中的應用[J].大學教育，2013（8）：81-83.
[3]宋桂杰.從建筑到構造――建筑構造教學改革研究[J].高等建筑教育，2006（3）：61-63.
作者簡介：
[關鍵詞]智能建筑 電氣保護 接地系統 有效措施
中D分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）30-0106-01
1、智能建筑概述
智能建筑已經遍布世界各個角落，尤其是在我國，其更是呈現出前所未有的發展趨勢，成為所有建筑結構中最為常見的一種。但是隨著其在發展的過程中對于各種電氣需求的不斷提升，其在建設的過程中除了需要具備相關的建筑功能的同時，更是要發揮各種電氣系統的應有效益和作用，使得其在建筑結構中體現出一種綜合性、靈活性和多樣化的發展模式和要求。
2、現代智能化建筑的幾種接地系統
接地系統在目前建筑工程電氣保護系統中最為常見，也是使用最為廣泛的一種保護系統結構。將各種電氣設備的外殼接線到大地之中，從而形成了一套系統化的電力系統。這種電力系統主要常見的設備有：電力設備、通信系統、防雷裝置、電子設備等等。其中目前的電氣工程項目中接地的主要目的在于保障設備的運行安全和正常，避免由于多余電流和電壓造成使用者人身安全。
2.1 工作接地
為了確保每一項電力系統都能正常穩定的工作，并達到工作目標，必須將其與大地連接，稱為工作接地。變壓器中性點的直接接地或經消弧線圈的接地或者防雷設備接地等都是主要的接地項目。每一種工作接地都有自己的功能，例如變壓器的中性點接地，它能保證電氣設備三相系統中相線對地的電壓不變，保證電壓的平衡，有效預防了零序電壓偏移，這對智能建筑電氣來說是十分重要的。變壓器中性點經消弧線圈的接地，在接地時有效消除接地短路點的電弧，預防電壓過高，而防雷設備接地就是為了更好的釋放地面的雷電流。
2.2 低壓配電系統接地方式
2.2.1 TT系統
用電設備一般采取單獨極地接地法，和電源接地沒有電氣上的聯系。當系統正常運行時，可有效保證用電的安全性，還能提供基準接地電位，這種方法在低壓公共電網供電、接地要求較高的精密電子設備和數據處理設備中常常使用。該系統的主要危險來源于其保護接地的靈敏度低，如果接地時電流不足，就無法保證裝置的正常運作，其電氣設備的金屬外殼就會出現危險電位。而將TT系統用放在智能建筑中，就需要大容量的漏電電流保護裝置和電流保護裝置。
2.2.2 TN-C系統
電氣設備系統的中性線（N線）與保護線（PE線）是二合一的，通稱PEN線，所有可漏電的部分均與
PEN線相連。這種系統安裝簡單、方便，安全性高，常用于三相負荷較平衡、單相負荷容量較小的工程中。如果系統出現三相負荷不平衡時，PEN線就會有不穩定的電流經過，會讓有金屬外殼的設備帶電，也缺少一個準確的電位基準點，所以會影響電子設備和數據處理的穩定性和有效性。TN-C系統的缺陷證明，其不適宜使用在智能建筑中。
2.2.3 TN-S系統
該系統的中性線（N線）與保護線（PE線）分開，在接地應用中，PE線無不良電流經過，看電磁干擾程度、安全性都較高，因此TN-S系統可作為智能建筑接地。
3、智能建筑需實施的接地方法
3.1 防雷接地
由于在智能化建筑內部分布了各種設施，很多與配電系統相關的設施布置在建筑內部，這樣對于整個防雷接地的要求更加嚴格。智能化建筑內部的電子設備與布線系統十分復雜，如：通信自動化系統、火災報警、消防聯動控制系統、樓宇自動化系統等。這些結構在運行過程中會受到不同程度的雷擊，以此給建筑結構的性能造成損害。技術人員在安排防雷接地時要嚴密、可靠。避雷帶選擇40×4（mm）熱鍍鋅扁鋼在屋頂構成≤10×10（m）的網格，該網格與屋面金屬構件作電氣連接，與大樓樁基引上至屋面柱頭鋼筋作電氣連接，同時結合其它相關的設施構成防雷系統。通過這樣的結構形式能夠顯著避免雷擊損壞等問題，避免外界因素給建筑內部造成的干擾。對于高層建筑還需增設防側擊雷等技術措施。
3.2 工作接地
工作接地主要是把電力系統內部的一個點，直接或間接地與大地作金屬連接。工作接地多數為變壓器中性點或中性線接地，N線要采取銅芯絕緣線。在配電中會出現輔助等電位接線端子，其基本上都位于箱柜內。需要強調的是這類端子不得外露；必須與別的接地系統相互隔離，如直流接地、屏蔽接地等；禁止和PE線連接。對高壓系統需選擇中性點接地，這樣能保證接地繼電保護動作的正常運行，避免內部結構出現過電壓問題。
3.3 安全接地
智能化樓宇中，對安全保護接地的設備提出了嚴格的安裝要求，且與別的電力設備之間的搭配也較為多見。在未采取安全保護接地的電氣設備的絕緣損壞過程中，這種接地設備的外殼會處于帶電狀況，一旦人體觸及此電氣設備則會造成不同的危險。這些都需要施工人員對智能建筑施工給予關注，采取必要的措施提高整體施工效率。
3.4 防靜電接地
靜電主要是因為摩擦等造成的積蓄電荷，把帶靜電物體或有可能產生靜電的物體利用導靜電體與大地構成相應的回路接地，這樣就能顯著控制建筑內部接地的有序操作。此外，對于防靜電干擾的控制也是格外重要的，只要建筑內部缺少了相應的建筑結構后，則會給接地內容帶來較大的影響。
4、結語
智能建筑的電氣設計，其中接地設計十分關鍵，它對保護整個建筑電氣設備有積極作用。如今，3A化智能建筑的發展前景廣闊，在現代智能建筑中可選用TN-S系統，它對電氣的保護效果較好，還能有效防雷、屏蔽接地與防靜電接地，當然還有其它保護接地的系統也值得積極推廣和使用，全面發揮智能建筑的作用。
參考文獻
摘要：運用熱荷載的概念分析了火災中建筑物結構的耐火性能，結合消防射水對火災后建筑物性能的影響規律，提出冷荷載的概念并利用熱-冷荷載分析消防射水對持續燃燒建筑物結構性能的影響。
關鍵詞：消防射水、熱荷載、冷荷載
Abstract: Using the concept of heat load analyzed the structure of refractory fire in performance, combined with the influence law of performance with water injection of building after fire, this paper gives the concept of cold load and use hot-cold load analysis of water injection of burning buildings to the impact of structure performance
Key Word: fire spraying; heat load; cold load;
中圖分類號：TU998.1文獻標識碼：A 文章編號：
建筑物經受火災后，建筑材料的性能將會嚴重劣化，建筑的完整性遭受破壞，結構的承載力下降，可能導致建筑物局部或者是整體性坍塌。
我國建筑結構耐火設計方法采用耐火等級設計方法。該方法的核心是先根據建筑的使用性質、重要程度、規模大小、層數高低和火災危險性確定建筑物的耐火等級，然后根據建筑的耐火等級和建筑構件的類型規定建筑構件的耐火極限，并按照ISO834標準升溫曲線校準構件的耐火極限。建筑構件的耐火極限是指將建筑構件置于標準火災環境下，從受熱算起到建筑構件失去支撐能力、或發生穿透性裂縫、或背火面的溫度升高到預定溫度的時間[1]。由于實際火災的溫度時間關系與標準升溫曲線有一定的出入，因此由標準升溫曲線確定的建筑構件的耐火極限與實際火場中確定的建筑構件的耐火極限會有一定的差別。為了解決耐火實驗與實際火場條件不一致的問題，在標準耐火實驗和實際火場之間建立聯系，許多專家提出了等效爆火時間的概念。我國目前的防火規范中依然沿用“耐火極限”作為建筑構件在火災中安全性能的主要評價指標。
1建筑構件耐火性能評價
建筑物內火災荷載大小和火災成長系數大小是評定建筑火災危險性的重要指標。一般建筑物內火災荷載越大，可燃燒物越多，則火災盛期的熱釋放速率越大，火災持續時間越長，對建筑結構的熱損傷越嚴重，建筑火災的危險性還與建筑火災的成長系數有關，火災成長系數越大，則受火建筑的溫度上升越快，根據一些學者的研究成果顯示[2,3]，溫度上升速度越快，對建筑構件的熱損傷越嚴重，建筑構件的性能劣化越嚴重。
建筑構件達到其耐火極限與其在迎火面一定深度所能達到的最高溫度有關，而構件所能達到的最高溫度又與構件所吸收的熱量有直接關系。為了衡量和比較建筑構件在實際火災和火災實驗中所吸收熱量的多少，Mehaffey.J.R[4]提出了“標準熱荷載”的概念，即單位面積建筑構件吸收的熱量。標準熱荷載H的定義式為：
（1）
式（1）中H是熱荷載（ ），q是建筑火災時建筑構件吸收的熱通量（ ）， 是火災持續時間(s)，一般取火災全勝時期的持續時間， 是建筑構件的熱慣性( )，k是建筑構件的導熱系數( )， 是建筑構件的密度( )，c是建筑構件的熱容( )。
熱荷載間接的表達了火災中建筑構件截面的臨界溫度。一般來說，火災持續時間越長，建筑構件吸收的熱量越多，建筑構件的熱荷載越大，同時建筑構件的溫度越高。熱荷載在一定程度上將實際火場升溫條件和標準升溫條件下的建筑構件耐火性能進行了統一，只要建筑構件在兩種升溫條件下吸收的熱荷載相同，則構件具有相同的熱損傷程度，達到相同的破壞危險性。
當建筑構件在標準升溫條件下，其受火面積蓄的熱荷載為 ， 與時間的關系為[5]：
（2）
式（2）中 為建筑構件在標準升溫條件下積蓄的熱荷載（ ）， 是建筑構件在標準升溫曲線下的受火時間（h）。
根據標準升溫曲線下，建筑構件受火時間與建筑構件積蓄的熱荷載之間的關系，并統一時間單位可得：
（3）
式（3）中 為建筑構件在標準升溫條件下積蓄的熱荷載（ ）， 是建筑構件在標準升溫曲線下的受火時間（s）。
實際火災條件下，建筑構件所積蓄的熱荷載與火災荷載大小、燃燒房間地面面積大小和房間總表面積大小、開口通風情況和建筑構件本身的熱惰性等條件有關。加拿大的Mehaffey.J.R和Harmathy.T.Z通過實驗研究和理論分析得到實際火災條件下，建筑構件積蓄熱荷載的表達式為[4]：
（4）
（5）
（6）
(7)
式(5)表征的是建筑火災中建筑構件的實際熱吸收率，在實際建筑火災中，有一部分燃燒熱隨熱煙氣和輻射散熱、對流散熱的方式釋放到建筑外，只有部分燃燒熱釋放在建筑物內部為建筑構件吸收，所以建筑構件的實際熱吸收率 。式(6)式表征的是建筑物的通風條件。式(4)~(7)中，G是建筑內的火災荷載（ ）,是空氣密度（ ）， 是著火房間的有效開口面積（ ）， 是著火房間的有效開口高度（ ），g是重力加速度（ ）， 是著火房間的高度（ ）,是著火房間的地面面積（ ）， 是建筑物內的火災荷載密度（ ）。
2 消防射水對建筑構件火災后性能的影響
建筑發生火災后，消防射水是最常用的滅火方式，當混凝土經受高溫后，再經射水冷卻，會加重混凝土構件性能的劣化。混凝土構件高溫后，通過射水冷卻時，由于受到驟冷，使混凝土受到冷沖擊，混凝土強度下降厲害，性能劣化嚴重[7]。
目前評價混凝土高溫后射水冷卻一般都是從其剩余強度來考慮，特別是其抗壓強度。混凝土構件在經受高溫后，由單一的熱損傷可能致使混凝土構件不會達到其耐火極限，但在混凝土構件經受高溫后又經射水冷卻，混凝土構件在火-水耦合的雙重作用下，可能達到其耐火的最大承受能力，致使混凝土構件嚴重破壞。對應于混凝土積蓄熱荷載到受到熱損傷，高溫混凝土在消防射水條件下吸收一定的“冷荷載”受到相應的損傷。現將混凝土構件在消防射水作用下強制失去其在高溫條件下積蓄的熱荷載定義為混凝土吸收的“冷荷載”，用符號C表示。
考慮極端情況下，即建筑構件在火災中經受火災最高溫度并持續一段時間，同時在消防射水作用下強制冷卻至一定溫度,混凝土建筑結構在受熱時受到熱荷載的作用，在消防射水時受到冷荷載的作用。當混凝土構件在受熱后自然冷卻時，可以近似認為混凝土只受到熱荷載的作用；當混凝土構件在受熱后經消防射水冷卻，可以近似認為混凝土構件受到熱荷載和冷荷載的雙重作用。根據已有的研究結論可知，高溫混凝土射水冷卻后的剩余抗壓強度低于自然冷卻后的剩余抗壓強度[8]。用混凝土的抗壓強度近似評價混凝土在火-水耦合情況下受到熱荷載和冷荷載雙重作用后的性能。混凝土受到熱荷載的單方面作用后，其性能會劣化，混凝土受到熱荷載和冷荷載的雙重作用后，其性能將劣化更嚴重，由此可以看出，混凝土吸收的熱荷載與高溫后混凝土的剩余抗壓強度成反比，同時，混凝土吸收的熱荷載與冷荷載耦合強度與高溫混凝土射水冷卻后的剩余抗壓強度成反比。根據以上分析有：
（8）
（9）
（10）
式（8）中 表征建筑構件吸收熱荷載和冷荷載耦合作用的強度；式（9）式中 表征的是建筑構件吸收的熱荷載大小， 表征的是建筑構件單純吸收熱荷載后建筑構的剩余抗壓強度大小；式（10）中表征的是建筑構件吸收熱荷載和冷荷載耦合作用后建筑構件的剩余抗壓強度大小。
令：
（11）
雖然此處 是由建筑構件高溫后抗壓強度與其吸收冷、熱荷載的關系推導出來的，但是可以由建筑構件高溫后抗壓強度、抗拉強度等評價指標綜合表征的一個系數。
3結論
運用熱荷載在一定程度上將實際火場升溫條件和標準升溫條件下的建筑構件耐火性能進行了統一，同時運用冷-熱荷載判斷消防射水作用下建筑結構的耐火性能，便于實際消防工作中及時掌握建筑結構的耐火性能。
參考文獻：
[1] 霍然,胡源,李元洲.建筑火災安全工程導論[M].第二版.安徽合肥:中國科技大學出版社,2009.
[2] 劉紅彬,李康樂,鞠楊,盛國華,馮磊.高強高性能混凝土的高溫力學性能和爆裂機理研究[J].混凝土,2009,7：11-14.
[3] Khoury GA, Anderberg Y . Concrete spalling review [R ].Swedish : Swedish National Road Administration, 2000.
[4] Mehaffey.J.R,Harmathy.T.Z. Assessment of Fire Resistance Requirements[J].Fire Technology.1981,4(17):221-237.
[5] D.Yung,J.R.Harmathy. Fire Resistance Requirements For Rubber-Tire Warehouses [J]. Fire Technology.1991,5:100-112.
[6] 李引擎.建筑防火性能化設計[M].北京,化學工業出版社.2005.
[7] PENG G F,BIAN S H,GUO Z Q, et al. Effect of thermal shock due to rapid cooling on residual mechanical properties of fiber concrete exposed to high temperatures [J] .Construction and Building Materials,2008,22(5):948-955.