建筑周期

建筑周期（精选十篇）

建筑周期 篇1

随着世界陶瓷业的发展,我国的陶瓷工业已在国民生产和生活中占有了重要的地位。建筑陶瓷工业成为国内五大支柱产业之一,年产量居世界首位,如图1所示为中国建筑陶瓷历年总产量[1,2]。2000~2005年间,建筑陶瓷年平均增长率达到7%。2000年,全国规模最大的建陶企业年产量不超过3000万m2,1400多家建陶企业年平均产量约120万m2。2005年建筑陶瓷产量超过30亿m2,为2000年的1.73倍。目前国内最大的建陶企业年产量近1亿m2,1200多家建陶企业年平均产量超过250万m2[3]。

建筑陶瓷生产过程中要消耗大量资源和能源,排放大量CO2、污水及粉尘,产生噪声等,严重污染环境。因此,有必要对建筑陶瓷整个生命周期进行分析、评价。

1 生命周期

1.1 定义

生命周期评价(LCA—Life Cycle Assessment)是一种对产品、生产工艺及活动对环境的负荷进行评价的客观过程,它通过对能量和物质消耗以及由此造成的废弃物排放进行辨识和量化,来评价能量和物质利用对环境的影响,以寻求改善产品或工艺的途径。这种评价贯穿于产品、工艺和活动的整个生命周期,包括原材料开采运输和加工、产品制造、运输、销售、产品使用与再使用、维护、再循环及最终处置等[4]。生命周期评价也是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价[5]。

1.2 研究目标与研究范围

以釉面砖为研究对象,其型号采用VWH002NP,规格为250mm×330mm×8.3mm[6],功能单位取1m2,在进行LCA分析时主要考虑釉面砖原材料的开采、原料制备、成型加工、施釉、烧成生产、产品使用或废弃及运输7个过程对环境的影响,主要从环境影响和能耗两方面进行编目分析,编目清单见图2。

1.3 清单结果分析与解释

1.3.1 能源消耗分析

假设使用汽车运输,运输距离为10km,取载重量较小的货车为5t。由参考文献[9]每运输1m2建筑陶瓷10km,消耗0.014L汽油。汽油燃烧值为46MJ/kg,密度为0.72g/cm3,而标准煤的燃烧值为30MJ/kg,则0.014L汽油相当于0.016kg标准煤。建筑陶瓷工业燃料存在多样化,假设在建筑陶瓷生产过程中包括成型加工、烧成等主要使用柴油为燃料,发电则主要使用煤发电。能耗相应的转换为油耗,柴油的热值为43MJ/kg[11];电耗相应的转换为煤耗,选择参考值:377g标准煤/(k W·h)[16],即1k W·h的电要消耗标准煤377g,进行了相应的计算,见表1。

注:虚线框内为建筑陶瓷生产线。

单位:kg

1.3.2 原材料消耗

建筑陶瓷的的原料一般来源于本土的矿物原材料,以釉面砖传统原料[13]为例,见表2。

1.3.3 环境排放清单

1m2建筑陶瓷生产整个生命周期中向外界环境的排放清单见表3。

1.3.4 清单分析结果

建筑陶瓷生命周期中的废弃物分为废气、废水和固体废弃物。废气排放中排放量最大的是CO2,为16.635kg/m2,其次是粉尘(0.780kg/m2),烟尘(0.710kg/m2),SO2(0.682kg/m2),NOX(0.125kg/m2),CO(0.023kg/m2),碳氢化物(0.006kg/m2)。CO2主要来源于陶瓷生产过程,占87.65%,即燃料的使用过程,其它废气排放(如SO2,CO等)也相似。

排入水体的污染物最大的是悬浮物(891g/m2),其它依次为:CODCr(g)(84.150g/m2),氟化物(5.610g/m2),铅(0.132g/m2),镉(0.066g/m2)。主要来源于生产过程。

固体废弃物的排放其中工业废弃物为28.77kg/m2,炉渣为4.400kg/m2,主要来源于产品废弃和生产过程,开采过程的固体废弃物排放算在生产过程中。

2 环境影响评价

2.1 评价方法

影响评价包括定量、定性评价。按照国际标准化组织的ISO14040的框架,影响评价包括三个步骤:分类、特征化和加权评估。上述清单分析结果,只表达了各种输入和输出的相对值大小,因各种排放因子对生态系统和环境变化的贡献不同,故需要将清单分析的结果转化为既容易理解,又能反映环境影响潜值的指标[16]。

2.2 环境影响类型的确认

根据第1节的结果,得可能造成的资源耗竭和潜在环境影响,见表4[16]。

2.3 资源耗竭系数

陶瓷工业中的资源耗竭通过一次性能源消耗及主要资源消耗来表征,在此将能源作为资源进行评价。建筑陶瓷生产的一次性资源消耗(能耗)汽油0.920MJ合0.020kg;柴油153.424MJ,合3.568kg;煤75.09MJ,合2.503kg标煤。

由于上述消耗量只是表达了对资源的绝对消耗量,并没有反映其相对大小,因此采用资源消耗基准进行标准化,假设一般建筑陶瓷的使用寿命是20年。得出煤、油等资源消耗潜值,见表5,其单位为毫人当量,反映了建筑陶瓷生产所耗资源占人均资源消耗量的比重(以1990年为基年)。经标准化后的资源消耗中柴油占57.77%,汽油占0.39%,煤占41.84%。标准化后的资源消耗仅反映各种资源消耗的相对大小,并没有反映该资源的稀缺性。故进一步采用表5中的权重进行加权分析[16],计算资源耗竭系数。建筑陶瓷生命周期的资源消耗的潜在影响见图3。在考虑了资源的稀缺性后,柴油升为84.04%,汽油占0.57%,煤占15.39%。较真实地反映我国实际建筑陶瓷生产工艺中以油为主,也反映了资源消耗与资源耗竭之间的关系。

2.4 环境影响负荷

2.4.1 环境影响潜值计算

(1)全球变暖:将各种废气排放转化为全球变暖潜值GW(100年),得出总的GW为56.681kg CO2eq./a(表6),其中主要贡献来源于NOx(70.63%)和CO2(29.37%),CO的贡献基本可以忽略。

(2)酸化:酸化影响潜值计算见表7。总酸化影响潜值为0.770kg SO2eq./a,主要贡献来源于SO2(88.57%)。

(3)富营养化:富营养化影响潜值计算见表8。

2.4.2 环境影响潜值的标准化

对以上所计算的各类环境影响潜值(全球、地区和局地)采用其相应的标准化基准进行标准化,从而比较其相对大小,详见表9。

2.4.3 加权评估及环境影响负荷

对上述标准化后的影响潜值进行加权,计算出1m2建筑陶瓷生产中总环境影响负荷为129.038毫人当量。各种环境影响类型的相对贡献见图4。结果表明,在建筑陶瓷生命周期内(包括原材料采掘、运输及生产过程)与建筑陶瓷生产相关的环境影响主要为固体废物,其次是工业烟尘和粉尘,即局地的影响依然占据首位,同时对全球变暖和酸化的影响也不容忽视。

3 结论

(1)建筑陶瓷整个生命周期的资源消耗中,标准化后柴油占84.04%,汽油占0.57%,煤占15.39%,反映了我国实际建筑陶瓷生产工艺以油为主的实际情况;

(2)运输阶段的排放和消耗对环境的贡献很小,运输过程的排放占整个生命周期排放的比例为:CO2占0.38%,SO2占0.06%,NOX占0.16%,说明运输阶段的收集半径不是决定全系统环境性的决定性因素;

(3)建筑陶瓷生产过程对环境的排放在整个生命周期中所占比例最高,CO2占87.65%,SO2占98.24%,NOX占96.00%,具有决定性的影响,因此减少对环境排放的关键就在于生产工艺的改进,提高资源和能源的利用率;同时提倡清洁生产,降低建筑陶瓷整个生命周期中污染物的排放。

从全生命周期考虑建筑节能 篇2

近日，中国工程院院士、清华大学教授倪维斗在媒体中指出，建筑节能不仅仅是某个建筑建成后的运行能耗，建筑物的建设本身也要耗费大量的钢铁、水泥、铝、玻璃……这些建材的生产能耗也应该计算在建筑能耗之内，即应该从全生命周期的角度把建房子的能耗摊到建筑能耗内。如果建筑的寿命很短，建成以后常年空置，没有发挥居住功能，全生命周期的能耗是非常高的。

倪维斗教授这一观点，为我们审视和开展建筑节能工作提供了更新的角度和更宽阔的视野。近年来，我们将更多的注意力放在建筑物建成后运行的能耗上面，包括节水、节电、节材、外墙外保温、热计量改革……而忽视了建筑物全生命周期的能耗问题。建筑物在建设施工过程中要消耗多少水、电、建材？能够为建筑降耗的各种新产品、新材料本身的生产过程，是否存在能源浪费、污染环境的问题？屡禁不止的短命建筑，又带来了多少资源的浪费？……这些环节中的能耗问题，虽不是建筑物运行过程中直接产生的能耗，但却与建筑物有着密切的关系。因此，建筑节能不能仅仅局限于建筑物运行中产生的能耗，而应将建筑物的全生命周期都纳入到节能减排的范畴，统筹考虑。

面向全寿命周期的绿色建筑设计 篇3

关键词：全寿命周期;绿色建筑;建筑设计

1.前言

符合建筑物质量性能要求、满足用户需求以及实现建筑单位利益最大化是传统建筑产品设计的主要目的，以人为本的设计方法是传统建筑产品的设计核心，要求在确保建筑产品的功能性和经济性平衡的前提下，追求建筑产品的高性能比和在激烈市场竞争中占据市场主动。但是在当前市场环境下，传统建筑产品在产品设计、产品制造、产品使用以及产品寿命终止的整个过程中没有充分考虑到建筑产品资源消耗的浪费以及对环境产生的污染。

2.面向全寿命周期的绿色建筑设计原则

面向全寿命周期的绿色建筑设计原则主要有功能适用原则、技术先进原则以及环境协调性原则和经济合理性原则四个方面。具体如下：

2.1功能适用原则

建筑功能适用性原则是面向全寿命周期的绿色建筑设计的前提，建筑功能主要包括为：建筑设计的基本功能、建筑的物理功能、建筑室外环境功能以及建筑艺术效果。在绿色建筑设计时，要确保建筑功能的多变、灵活以及实用。

2.2技术先进原则

技术的先进性是面向寿命全周期的绿色建筑设计的重要基础条件，只有先进的技术才能确保全寿命周期的每一步的安全可靠，在保障建筑产品安全可靠的基础之上，保证建筑性能以及各项功能的高效，确保建筑产品确实能够实现绿色效果。

2.3环境协调性原则

环境协调性是全寿命周期的绿色建筑设计的重要影响因素，环境的协调性主要包括环保、节能、健康以及生态四个方面，具体来说在进行建筑设计时要遵循以下四个原则：一、最优能源消耗原则，在建筑产品设计时要做到尽可能的使用太阳能等绿色可再生资源，合理控制传统能源的使用，此外，在建筑全寿命周期的各个阶段注重先进技术的使用，以便能够做到保证建筑设计符合规划的前提下，合理控制能源使用情况，提高能源使用效率、降低能源消耗。二、合理利用资源原则，在全寿命周期的绿色建筑设计中，要注重提高可再生资源和可替代资源的使用率，最大程度降低不可替代资源的使用率，以切实实现再生资源环境的保护。此外，在全寿命周期的绿色建筑设计时要最大程度的使用可循环资源以及再生资源，尽量节约水资源、土地资源。三、环境负荷最小原则，减少对环境的污染和环境的破坏是全寿命周期的绿色建筑设计的重要目的之一，减少对环境的污染和破坏则意味着减少建筑设计中气体、固体以及剩余废气建筑垃圾的排放，实现最小程度的环境影响，降低环境负荷。四、无损害原则，将使用者和生产者的损害降低到零是全寿命周期建筑的重要目的，在保障生产条件安全、卫生使用环境健康安全的基础之上，确保建材的绿色环保，从而最终实现高品质的建筑室内环境。

2.4经济合理性原则

作为大众考虑的重要因素之一，经济合理性原则是全寿命周期绿色建筑设计不可忽略的原则，这就要求在建筑设计过程中需使用最低的全寿命周期成本，以确保实现全寿命周期的经济效益。全寿命周期的整体全部费用即为全寿命周期成本，主要包括建筑建设费用、建筑使用维护费用以及建筑垃圾清理费用等三个方面。

3.面向全寿命周期的绿色建筑設计程序

明确的设计目标、初步设计方案构思、设计备选方案、全寿命周期的评价与改进和最终设计方案的确定是整个面向全寿命周期的绿色建筑的主要设计程序，各个阶段可以形成一个有效的反馈系统，在整个反馈系统中可以就整个设计存在的问题和需要改进的地方进行信息的交流互换。

3.1明确的设计目标

明确的设计目标可以确保全寿命周期的绿色建筑设计朝绿色化、可持续化以及生态化的方向发展，最大程度减少不必要的弯路，在具体的目标设计时要注意遵循以下几个原则：建筑设计目标要根据不同的建筑类型进行确定;建筑的相关功能要求和建筑特性要在建筑设计目标中体现出来;建筑设计的方向和目的即为建筑设计的目标。

3.2初步设计方案的构思

在构思初步设计方案时，要根据全寿命周期的设计目标通过创造性和分析法的思维进行多个方案的构思，创造构思是这个阶段的主要任务，而此阶段的结果是概念式和草图式的。

3.3设计备选方案

在遵循全寿命周期的绿色建筑设计原则的前提下，通过先进技术的使用，具体明确初步设计方案以及建筑材料、建筑方案以及设备系统和施工方案等，最终设计多个备选方案，以供建筑单位选择。

3.4全寿命周期的评价

作为一个综合性的系统分析过程，建筑的设计方案同样也是一个设计优化的过程，因此，要全面仔细的评估建筑方案设计。全寿命周期评价的出现则能很好的解决这个问题，主要可以分为两种影响：影响的分析和清单的分析，具体如下：一、将全寿命周期建筑的各个阶段的各种输入、输出信息详细列出，并且评价因子要依据设计的原则和目前来确定，为有效减少评价中的工作量，在将能耗作为一种评价因子时，要将对评价结果影响较小的评价因子尽量精简，评价指标系统的制定要依据全寿命周期的要求和评价原则进行。二、评价指标数据和相关特征的采集，在进行定性和定量的分析时要严格按照要求进行，以便能够顺利的转变为模糊的评价向量建立矩阵。三、选用多种判断矩形法和调查方法，根据建筑的具体情况可以选用专家调查法和德尔斐法，此外还要在模式的整体上调整，最后全寿命周期性建筑总体情况通过评价模型进行确定，最终得出相应的建筑评价结果。

3.5确定最终设计方案

通过分析评判结果，根据结果反馈对原有方案进行改进或修改，最终优化原有方案，选择最为合适的方案，确定最终设计方案。

4.面向全寿命周期的绿色建筑的评价方法

全寿命周期的绿色建筑的评价方法主要从两个方面体现出来：首先，环境效益方面，减少环境的破坏是绿色建筑的重要目的。所以，从时间上，全寿命周期的绿色建筑不但有效延长建筑的使用寿命，而且能够最大程度减少建筑环境的符合，进而达到绿色建筑的长远可持续发展。从空间上，根据建筑物自身周报的环境问题，制定和采取最为合适的设计方案，以做到最大程度上改善环境物质交换以及资源能流交换的概念。其次，经济效益方面，项目设计、建造以及使用于维护等全寿命周期发生的所有费用均为寿命周期成本，所以，建筑师要充分考虑各个阶段投入所占比重，采用加权平均法，进行综合平衡投入和投资的关系，从而真正降低寿命周期的成本。

5.结语

面向全寿命周期的绿色建筑设计促进建筑师能够运用定量化的评断和严密推理，制定系统、科学合理的建筑设计方案，以确保建筑设计的客观性和可靠性，进而促进绿色建筑设计水平的提高，实现环境效益、经济效益和全寿命、全系统的的有效结合，进而促进绿色建筑的长远可持续发展。

参考文献：

[1]柴宏祥.绿色建筑节能技术体系与全生命周期综合效益研究[D].重庆：重庆大学城市建设与环境工程学院，2008.21-22

[2]林宇光.面向全寿命周期的绿色建筑设计探索[J].建筑规划与设计.2013（03）101-102

建筑周期 篇4

建筑工业化是通过现代化的制造、运输、安装和信息化管理的大工业生产方式, 来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。其主要标志是建筑设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和管理信息化。与传统建筑方式相比, 整个工程无须搭设脚手架, 大量节地节材;基本不用传统木模板、木方, 节约木材;施工阶段, 现场基本无粉尘污染, 噪音干扰大幅度降低;减少了现场施工场地;减少了现场作业人员;减少现场生活垃圾等。另外, 建筑工业化能有效缩短工期, 能大规模重复制造, 且能提升建筑物的综合品质。

2014年我国房屋施工面积726482万平米, 其中住宅515096万平米, 住宅建筑占比达70.9%。住宅建筑全生命周期大致可分为设计、建造、使用、拆除、废旧建材处置等五个阶段, 但是能耗集中于建造和使用阶段。在住宅建筑中推广使用建筑工业化生产技术能大幅度提高住宅建筑质量, 延长建筑寿命, 提升建筑安全性、舒适性和耐久性, 节约维修成本和运营成本, 缩短工期, 达到节能降耗、降低环境污染, 绿色环保的目的。

本文在住宅建筑工业化现状基础上, 结合住宅建筑的特点以及相关政策, 探索全生命周期下的住宅建筑工业化路径, 促进住宅建筑的能源节约。

2 国内外住宅建筑工业化发展现状

2.1 国外住宅建筑业发展现状

当前, 在全球化资源紧缺和环境问题日益严重的背景下, 可持续发展的建筑理念成为建造的核心, 住宅建筑工业化的发展不仅快速, 而且具有更高质量、更长寿命、更节能环保, 符合社会发展需求。欧美、日本等发达国家住宅建筑工业化处于领先水平, 甚至形成了自己的建造模式, 如日本形成了建筑体系、主体结构、内装修部品工业化三条发展路径, 发展了SI体系, 建立了工业化体系和完善的部品制度;美国除成套供应住宅外, 其它混凝土构件与制品、轻质板材、室内外装修以及设备等产品十分丰富、数量达几万种, 用户可以通过产品目录, 从市场上自由买到所需产品;瑞典形成了通用部件为基础的住房通用体系;丹麦开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系, 实现多样化;荷兰支撑体和填充体分离的完整理论, 完善的部品体系和部品接口系统。各国的住宅建筑工业化预制装配构件不仅包含了结构构件, 而且集成了设备和内装部品的模块化构件, 形成了以构件的连接方式为主的一套完善的构造方法。

通用体系是以工业化生产为前提, 其构配件可互换通用、可多样化组合的建筑体系。现阶段, 大数发达国家在国家层面上积极推行通用体系。以日本为例, 该国经过多体系研发和推广, 最终形成了SI住宅体系, 并在全国加以推广。如今日本生产各类构配件、部品的标准化高达80%以上, 部件尺寸和功能标准都已成体系。也即厂家按照标准生产的构配件, 在装配建筑物时均可通用。

2.2 国内住宅建筑业发展现状

20世纪90年代起, 随着我国政府对“建筑节能减排”的进一步重视, 人们对住宅品质的要求也日益提高。“建筑工业化”具资源集约、环境保护、产业化、施工方便、建筑质量与功能提升等优势, 受到了建筑行业的高度关注。

21世纪后, 随着房地产业的快速发展, 我国建筑市场发生了一些新的变化。2001年, “国家住宅产业化基地”由建设部批准建立并试行;2006年, 《国家住宅产业化基地试行办法》由建设部下文并正式实施;2013年, 国办发〔2013〕1号文《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》明确提出要将建筑工业化作为重点任务来落实。截止目前, 全国各地相继成立了40多个国家住宅产业化基地, 大量的设计、生产、施工和开发企业以及配套材料供应商和咨询机构参与到新的“建筑工业化”的发展大潮中。以长沙为例, 其住宅产业化发展已初具规模, 至2016年末, 全市住宅产业化新开工面积累计将超过1000万平方米。

我国每年新增住宅建筑面积占世界50%以上, 是世界最大的建筑大国。从我国整体范围来看, 住宅建筑工业化率仍然很低, 仅为7%, 与新加坡86%、瑞典的80%以上、英国和美国达到75%以上、日本的70%相比差距甚大。可见, 我国住宅建筑工业化仍处于摸索阶段, 而基于建筑全生命周期的住宅建筑工业化发展更加缓慢, 诸如装修、房屋经营和管理服务等很少“被产业化”, 住宅建筑业的主流依然是传统的生产方式[1]。

3 全生命周期下的我国住宅建筑低工业化率原因分析

住宅建筑是人们居住、生活的主要空间和场所, 在保证建筑质量的基础上, 强调居住的舒适性, 不仅要有良好的居住环境, 还要有合理的建筑及室内居住空间, 且建筑外立面讲究耐用、美观, 造价上追求经济合理。住宅可以分为别墅、排屋 (低层住宅) 、多层、小高层和高层等, 其建筑形式和质量要求都会有所不同, 个性特点明显。从住宅建筑全生命周期来看, 设计、建造、使用、拆除、废旧建材处置等五个阶段中能耗主要集中于建造和使用阶段。现代建筑设计集团总裁张桦认为, 建筑耗能应该全生命周期考量, 其中80%发生在使用运营阶段, 10%在建造阶段, 另10%在拆除阶段。可见, 住宅建筑生产、施工期间的节能环保只是很小的一部分, 而包括采暖、通风、空调、照明、炊事燃料等在内的建筑使用期间能耗更加巨大, 可占到建筑全生命周期能耗的80%之多。因此, 在住宅建筑工业化发展之路中, 如何做好墙体、楼板等构配件的节能问题也是不容忽视的重点工作。

当前我国基于全生命周期的住宅建筑工业化率低, 笔者认为主要有几方面的原因: (1) 住宅建筑工业化发展方向不够明确。在木结构、钢结构和钢筋混凝土结构三大结构体系中, 哪种结构体系更为适合中国住宅建筑工业化的主要发展方向。 (2) 住宅建筑工业化从何构件开始有待研究。在住宅建筑中, 竖向构件有内外墙、剪力墙、框架柱, 水平构件有框架梁、楼板, 斜向构件有楼梯段。 (3) 起步阶段的住宅建筑工业化经济效益不高。起步阶段由于规模小及我国人口众多, 劳动力成本低廉, 手工作业反而比机械化程度高的技术作业成本更小, 使得经济效益不凸显。 (4) 人们对住宅建筑工业化存在偏见。人们普遍认为工业化住宅质量差、安全性不高、抗震性差等, 事实上, 现代工业化住宅建筑轻质、高强、标准化、施工质量可靠稳定及节能等优点。 (5) 住宅工业化与建筑的艺术性和业主居住使用的个性存在一定的抵触, 诸如房屋装修、使用等环节很难统一进行。

4 我国住宅建筑工业化发展对策

4.1 构建标准化和模块化的建筑结构体系

住宅建筑工业化需要依托各预制构配件与部品生产厂家、物流系统和专业的现场安装队伍, 因此必须具备“标准接口”去接纳不同企业的各类建筑构配件和部品[2]。如同电子行业中呼吁了多年的“充电器”标准化的问题一样, 大多数品牌的手机、相机等电子产品的电池和电源线的接口、尺寸均不同, 导致更换电子产品, 连同电池和电源线都更换, 造成了资源浪费。工业化的住宅建筑应有“标准接口”的设置, 如手机的电池、芯片、内存卡等配件可以灵活拆换, 汽车的轮胎、方向盘等零部件可以灵活置换, 工业化的住宅建筑中每个空间和部品也应该可以自由组合, 满足不同人群对住宅的要求。因此, 实现住宅建筑工业化的顶层设计中的第一要务就是“标准化”, “模块化”是“标准化”的深化形式[3]。

住宅建筑工业化的本质不只在于结构体系的拼装, 而是基于一个全社会标准化和模块化体系下, 各类构配件和部品生产企业可以在市场竞争规则调节下进行生产活动, 由建设和设计单位通过“点菜单”的方式自由选择符合自己要求的产品和厂家, 组装成一个住宅建筑。不仅彰显住宅建筑的个性, 又满足各类人群的居住要求, 而不用考虑构配件和部品与住宅的“接口”问题。

4.2 应用BIM技术, 促进住宅建筑工业化

BIM (建筑信息模型技术) , 是对建筑的全生命周期进行全方位管理, 容纳了从设计、施工到使用的全过程信息, 并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中[4]。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点, BIM技术将应用到住宅建筑工业化的设计、施工、运营三个阶段。

在住宅建筑工业化设计阶段, 工业化住宅建筑设计具有对土建、装修、部品设计同步要求高, 设计协同难度大;对构配件、部品设计质量要求高;构件图图深化设计要求精细化、表达全面, 需协调构件生成、施工等环节要求, 设计内容要求全;对设计建造成本控制严等特点。结合工业化住宅建筑设计特点, 设计阶段需对应用BIM技术进行综合策划, 明确项目应用目标和技术路径。具有应用如下: (1) 构建建筑BIM模型, 进行建筑性能初步分析。初步设计时分析风向环境、可视度, 导出结果来调整建筑布局, 实现通风和视野最优;深化设计时统计经济指标、日照分析、室内通风环境分析、大进深房间的采光分析等, 帮助建筑师优化设计, 提高产品的综合性能。 (2) 基于BIM模型, 进行建筑、结构、给排水、电气、暖通等各专业综合碰撞检查。 (3) 基于BIM模型, 进行工程量统计和经济性分析。 (4) 采用三维构件设计, 简化二维构件深化图。 (5) 构建装修模型体系, 提供装修套餐可视化。

在住宅建筑工业化施工阶段, 工业化住宅建筑的预制构配件对现场施工场地与时间组织要求较高, 预制构建堆场、施工道路组织、塔吊位置及覆盖范围、生产周期等均需周密考虑, 工业化住宅施工难度大。针对以上工作化住宅建筑在施工中的特点与难点, 利用BIM技术具体应用如下: (1) 结合施工进度模拟4D, 优化调整施工方案。 (2) 结合施工进度和造价模拟5D, 优化调整施工组织。 (3) 应用三维模型, 指导现场施工。

在住宅建筑工业化运营阶段, 工业化住宅有租赁、转让、自住等, 运营情况多变, 各种信息管理难度大。利用BIM技术, 能有效解决以上难点, 具有如下: (1) 帮助物业进行监测和及时更换。 (2) 帮助物业提高管理水平。 (3) 提供应急管理培训模拟。

4.3 设计可变房型, 推动住宅建筑工业化

基于宅建筑使用特点, 建筑企业有必要立足于住宅建筑全生命周期, 探索一条“设计施工一体化”的住宅建筑工业化路径。在该路径里, 设计环节是关键, 在设计阶段不仅要确定个性化的住宅建筑施工图, 还要确定相应的建筑构配件标准 (包括新型节能环保材料的应用) 、建造配套技术、建造规范等, 全面考虑住宅建筑的个性彰显和今后使用的节能环保要求, 如此才能将建筑工业化技术大规模应用于住宅建设。2014年10月14日, 宝业集团上海建筑工业化示范项目--宝业万华城23号楼的发布, 为住宅建筑工业化的发展提供了新思路。

住宅建筑工业化将赋予可变房型设计更多的想象空间。工业化住宅建筑采用大开间设计手法, 通过结构优化将剪力墙全部布置在建筑外围, 内部空间不设置剪力墙与结构柱, 用户可根据不同需求对室内空间进行灵活分割。同时结合环境性能分析软件, 对建筑物周围环境进行综合考虑, 为用户提供舒适的居住环境。随着家庭结构居住人口变化与老龄化社会发展趋势, 确立基于全生命周期的可变房型建筑设计方法, 通过住宅建筑工业化设计和生产, 实现住宅性能化, 加快建造速度, 提高效率, 有效进行成本控制。住宅可变房型设计、标准化设计将推动住宅建筑工业化进程, 实现可持续发展的社会价值。

4.4 坚持政府为主导, 提升住宅建筑工业化水平

由于住宅建筑工业化在我国仍处于发展初期, 其建筑成本有可能比传统生产方式还要高, 企业的积极性会受到影响。但由于建筑工业化的显著优点, 近年来我国政府层面已出台了多项政策帮助企业减负, 推动产业的升级发展。笔者认为, 现阶段, 我国的住宅建筑产业化仍离不开政府的大力推动, 在扶持的同时, 政府需要从住宅建筑全生命周期层面来制定更为严格标准倒逼建筑企业提高精细化水平。

首先, 政府应制定有效政策来引导企业去自主创新, 以此来推动建筑工业化的发展[5]。当前有些企业在项目管理的全过程, 不断发展微创新, 提高自动化水平、精细化水平, 降低能耗。比如, 原先施工现场用现浇混凝土铺设临时道路, 等项目完工后敲除, 而现在很多项目用预制厚水泥板铺设临时道路, 可以周转使用到下一工地, 这就是工业化的缩影。企业诸如此类节约资源的创新潜力很大, 但是需要政府部门政策引导来激发。

其次, 国家应明确住宅建筑工业化在保障性住宅中的全面应用与推广, 并在政府主导下开展有关工业化结构体系及节点、连接标准、施工工艺等调研工作, 制定工业化住宅建筑设计、相关材料、构配件、部品等标准, 从而促进住宅建设与构配件生产企业间的协调。

此外, 当前建筑业计划经济的色彩相对比较浓, 政策应大力倡导市场化竞争, 让企业更加注重管理水平的提升和自身竞争力的增强。

5 结论

在全社会倡导厉行节约、节能减排的背景下, 高耗能、高浪费的住宅建筑业原有发展模式已难以为继。本文以住宅建筑工业化为突破口, 紧扣住宅建筑及使用特点, 从建筑企业和政府双视角来探索基于住宅建筑全寿命周期的建筑工业化路径, 在彰显住宅建筑个性的同时, 能有效提高建筑物质量, 提升建筑物的安全性、舒适性和耐久性, 节约大量的维修成本和运营成本, 并最大程度地达到节能降耗, 达到降低环境污染、绿色环保的目的, 促进住宅建筑工业化的大发展。

摘要：针对社会资源日益紧张、劳动力日趋紧张及成本不断提高的局面, 发展住宅建筑工业化是社会经济发展必由之路。本文在国内外住宅工业化发展基础上, 结合住宅建筑的特点, 分析研究合理的建筑工业化路径, 探索住宅建筑全生命周期的节能环保思路。

关键词：住宅建筑,工业化,全生命周期,节能

参考文献

[1]潘云波, 吕建民, 梁晓军.我国住宅建筑工业化发展浅析[J].中州建设.2014 (15) :78-79

[2]张正庭.浅谈在本市推进建筑工业化产业的几个问题[J].绿色建筑.2015 (1) :15-18

[3]刘浩强.建筑工业化推动建筑节能[J].砖瓦.2014 (6) :53-54

[4]龙玉峰, 焦杨, 丁宏.BIM技术在住宅建筑工业化中的应用[J].住宅产业.2012 (9) :79-82

建筑周期 篇5

关键词：全寿命周期;建筑工程;质量监管模式、方法.

1前言

近年来随着我国经济飞速发展，绿色环保、投资大、建筑结构复杂以及新型建材应用的建筑工程越来越受到人们的青睐。所以这些都在一定程度上给工程质量监管上带来了巨大的挑战。实践证明，以前传统单一的质量监管模式已经不再适应于新形势下的建筑发展，人们为了确保工程质量，防范质量风险，曾经尝试过很多办法，但是都是收效甚微，没有太大的改变。事实证明必全寿命周期质量监管非常适用于对建筑工程质量进行监管。要想确保整个建筑工程质量问题，只有控制好建筑工程中的每一个环节的质量管理，才能够有效的提高建筑工程的整体施工质量。无须质疑，在我们以后的建筑工程施工中，就必须要加强对建筑工程全寿命周期质量管理的研究。

2什么是全寿命周期

随着我国经济的快速发展，我国建筑行业的发展也是突飞猛进。建筑行业作为我国经济发展中的重要行业之一，我们在看到建筑行业为国家创造可观的价值的同时，也不得不面对建筑行业所带来的能源资源消耗问题也是相当严重的，而这些问题产生的原因多数是因为大量的建筑质量问题存在，导致了一系列安全隐患所造成的。所以说质量监管问题永远都是建筑工程当中的重中之重。我们一定要在建筑工程的实际管理中做好质量对接的管理工作。我们从全寿命周期的视角来看，它指导下的质量监管从建筑工程的决策阶段到工程施工阶段，再到工程竣工验收阶段具有明显的连续性特征，全寿命周期通过无空白，无缝隙的质量监管，使得建筑工程质量得以提高。我们知道，从全寿命周期质量监从建筑工程一开始的立项决策，到整个建筑工程的`建筑使用年限，工程中间的每一个环节都采取了质量监管措施，而不是传统观念当中的完全将建筑工程的质量单纯的放在施工质量监管这一个环节当中。在建筑工程质量的具体监管中，全寿命周期中建筑质量所涉及的阶段集中表现在工程的投资决策、设计、施工以及工程的竣工投入施用等阶段中，在全寿命周期建筑工程质量监管当中，参建单位除了监理单位，施工单位，设计单位以及建设单位等以外，也离不开质量检测机构的参与，所以全寿命周期建筑工程质量监管过程，贯穿于工程的开始到工程的结束各个阶段的整个建筑过程当中的。所以全寿命周期质量监管不仅可以提升建筑工程的质量提升方面起到明显作用，也确保了工程项目经济效益。

3建筑工程项目质量监管中存在的主要问题

首先是质量监管机制不完善。我们知道施工企业在很大程度上决定着建筑工程项目质量以及工程项目能否实现预期的综合效益。但是在现阶段的建筑工程管理当中，施工单位普遍存在着缺少完善的监督管理机制，施工很随意，相当一部分管理要求不能满足目前建筑行业发展的需求。我们从工程项目的实践当中不难发现，建筑工程的质量问题主要存在于建筑工程的施工阶段，在工程的日常施工阶段一般会涉及到许多专业，在现场施工当中工作人员比较多，他们的素质水平也不一样，无形当中给管理带来了一定的难度。为了解决这个现实问题，离不开施工单位健全的质量监督管理机制。在以前的施工管理当中，由于人们缺乏一定的管理意识，缺乏一定的职业道德，忽视建筑工程当中的安全问题、质量问题，仅仅只是看重利益关系，所有这些都直接制约着工程质量监督机制的进一步完善。

3.1管理人员质量意识淡薄

因为利益关系，我们不难发现，相当一部分的建筑工程项目当中，项目管理人员自身的素质水平有限，缺乏一定的质量监管意识，在他们传统的观念里，只要项目能够按照一定的工期按时交工使用，拿到自己应有的劳动报酬就万事大吉了。所以他们在日常项目施工过程当中，在管理上马马虎虎，只要不发生安全事故就行，管理人员的这种淡薄的质量监管潜移默化当中就会影响到施工工人的日常工作，在没有完善的质量监管体制下，施工人员从思想上开始懒散，工程施工当中工人为了赶工期，肯定会忽视对施工质量的控制，那么工程项目质量安全就的不到保证，从而给整个建筑工程带来极大隐患。

3.2监管责任没有落实到位

在目前的一些建筑工程项目当中，由于项目下设机构比较多，在质量监管工作的落实方面还存在相当大的难度，建筑工程施工一旦出现安全或者是质量问题进行追求责任时，项目下设的各个机构之间就相互推诿扯皮，相互踢皮球，谁也不想承担责任。特别是出现质量问题时，项目下设的各个机构都会想方设法逃避责任。处理不好混乱的权责关系就必然会阻碍到项目工程质量管理工作的进一步落实和开展。从而影响到整个建筑工程的正常交工使用。

4建筑工程全寿命周期工程质量监管方法

4.1投资立项阶段、准备阶段的质量监管模式

在我国传统建设工程监管中，一般都是主抓施工中的质量监管，而建筑工程前期投资决策或者是施工准备阶段的质量都会习惯的被忽视掉。这正是我国大多数建设工程质量为什么比较的主要原因。为了提高我国建筑工程质量，就必须要采用全寿命周期模式，把质量监管贯穿于整个建筑工程项目的始终。在建筑工程投资决策阶段时，出于对质量的考虑，项目部可以考虑由监理公司来承担项目的顾问，这样监理公司就可以把工程质量保证的相关意见以及具体方案提供给项目部。另一方面，在工程项目开展前的具体质量监管当中，由于项目会涉及到很繁琐的而且专业又很强的工作内容，所以为了做好质量监管工作，项目部要做好对其他资料的准备工作以及对技术资料的强化管理以外，还要做好项目勘察设计监管以及施工图纸的审查工作。另一方面，在项目施工准备阶段的质量监管中，要适当采取对施工工人进行相应的培训措施，这样不但可以强化项目施工工人的基本技能以及责任意识，而且更加有利于顺利实现项目质量监管目标。

4.2施工阶段的质量控制

我们知道施工阶段的质量监管是整个全寿命周期中的重点。首先，从政府监管部门的角度来说，政府要严格按照国家工程质量标准对项目施工过程进行监督管理。其次是项目承包商在现场施工过程中除了了解项目施工状况以及项目施工质量，还要加强同监理单位的相互沟通与联系，承包商有权要求监理每天都到施工现场进行工作，确保施工质量以及项目的施工效率。从施工单位的角度来说，要加强对施工现场施工人员的技能和综合素质的培训，因为在目前我国现场施工当中，施工工人一般都是来自农村，他们安全、质量意识淡薄，平时没有经过正规的培训，大多数都是在农闲时出来打工，这无疑会给现场施工带来很多的隐患。另一方面施工单位要严格按照施工的设计标准来进行施工，对于那些进入到现场的施工材料一定要严格审核，绝对不允许出现不合格的施工材料以及三无材料进入施工现场。一旦发现问题就要积极采取有效的补救措施，从而避免影响项目的后续施工。

5结束语

综上所述，在我国建设工程质量监督管理当中，管理机制不完善，人员素质低下以及监督方式落后等问题，依然严重地影响着我国建设工程质量监督管理工作的有效性。因此，相关质量监督管理人员要针对当前存在的这些问题，采取积极有效的策略，加强对建设工程质量监督管理，提高质量监督管理水平，从而确保建设工程质量及效益，促进建设行业的健康发展。随着我国建设行业的发展以及工程项目规模的日益扩大，传统的工程监管方法以及模式已经无法适应时展的需要。从施工的实际情况我们可以得出传统的质量监管模式仅限于建筑工程的施工过程中，我们知道而全寿命周期的监管过程应该从头到尾贯穿在工程当的，目前建筑工程质量问题当中，主要还是因为在施工准备阶段过于追求利润，而忽视了质量问题，导致在施工环节中容易出现疏漏，产生安全隐患。为了解决建筑工程质量问题，项目的质量监管方法应该从建筑工程的项目投资立项阶段就开始介入，针对建筑工程质量问题提出更好的参考意见。从而保证整个工程规划，设计、施工的质量可靠性。

参考文献：

[1]王立虎.基于全寿命周期的建筑工程质量监管模式与方法探究[J].建材与装饰,(38):1~2.

[2]石浩源.基于全寿命周期的建筑工程质量监管模式建设及方法探究[J].建筑工程技术与设计,(14):2.

建筑周期 篇6

【关键词】节能建筑；可持续发展；设计方法；寿命周期评价；模糊决策

0.前言

寿命周期是指从事物的产生至消亡的过程所经历的时间。对建筑而言，从能源和环境的角度，其生命周期是指从材料与构件生产（含原材料的开采）、规划与设计、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理（废弃、再循环和再利用等）的全循环过程，即建筑的全寿命周期。从使用功能的角度，是指从交付使用后到其功能再也不能修复使用为止的阶段性过程，即建筑的使用（功能、自然）寿命周期。另外，从结构或经济的角度，还有结构寿命周期和经济寿命周期。本文以“节能建筑”为对象，用全寿命周期理论作指导，对其“设计准则与方法”进行研究。

1.面向全寿命周期的节能建筑设计准则

面向全寿命周期的节能建筑设计也就是以“节能”为核心，符合可持续发展战略与生态原则的绿色设计。因此，应从绿色建筑的高度上、结合节能建筑的具体要求来制定其准则。必须同时考虑功能、技术、经济等传统设计因素和节能、生态、环保、健康等可持续设计因素。建筑全寿命周期的节能设计准则如下：

1.1功能适用性准则

功能适用性是面向全寿命周期的节能建筑设计的前提。建筑功能包括基本使用功能、建筑物理性能、视觉艺术效果及室外环境性能，应方实用、灵活可变、高效率、无冗余。

1.2技术先进性准则

技术先进性是面向全寿命周期的节能建筑设计的条件。全寿命周期的节能建筑强调在其全寿命周期中的每一环节采用先进的技术，从技术上保证建筑安全、可靠与高效地實现其各项功能和性能，保证建筑寿命周期全过程具有很好的节能特性。

1.3环境协调性准则

环境协调性是全寿命周期的节能建筑设计中的关键因素，它主要包括节能、生态、环保、健康等内容，设计时应遵守下列原则：

⑴能源消耗最少原则：有限度地使用常规能源，尽可能使用太阳能等可再生的绿色能源。在建筑全寿命周期的各个阶段中全方位地采用有效的节能技术，减少能源的使用量，提高能源效率，使其在全寿命周期中的耗能量最少。

⑵资源最佳利用原则。建筑全寿命周期中，尽可能减少不可替代资源的耗费，控制可替代和可维持资源的利用强度，保护资源再生所需的环境条件。尤其要注重节地、节水，充分使用可循环、可重复和可再生材料。

⑶环境负荷最小原则：减轻对自然环境的破坏，减少对环境的污染。建筑全寿命周期中，产生的建筑垃圾、固体与气体污染物、污水等废弃物最少，带来的环境负荷最小。

⑷“零损害”原则：建筑全寿命周期中对生产者、直接和间接使用者的损害趋于“零”。生产条件应安全、卫生，使用环境应健康、舒适。尤其要选用无害化、无污染的绿色环保型建材，保证室内环境品质。

1.4经济合理性准则

经济合理性是全寿命周期的节能建筑设计中必须考虑的因素之一，即以最低的寿命周期成本实现必要的功能，获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期成本是指整个寿命周期过程中所发生的全部费用，包括建设费用、使用维修费用、残值及清理费用等。以上四条准则相互联系、相互制约。只有在设计过程中将功能适用性、技术先进性、环境协调性和经济合理性融合为一个整体，才能创作出面向全寿命周期的节能建筑系统优化设计方案。

2.面向全寿命周期的节能建筑设计程序

面向全寿命周期的节能建筑设计包括：确定设计目标、初步方案构思、备选方案设计、寿命周期评价、分析改进与确定最佳方案等。

2.1备选方案设计

遵循节能设计准则、应用相应的技术措施，将这些初步方案具体化，确定实现初步方案的主要材料、结构选型、构造方案以及初步的施工方案、设备系统等，形成多个备选建筑方案。

2.2寿命周期评价

方案设计的过程是一种系统分析和综合的过程，也是对设计系统实现优化的过程。因此应对设计方案进行全面、综合评估。寿命周期评价是解决这一问题的最有力的手段，它主要包括清单分析和影响分析，具体步骤如下：第一步，详细列出建筑全寿命周期各阶段的各种输出输入信息（包括环境性、功能性、技术性和经济性等多方面），根据设计的目标和准则确定评价因子。其中主要的评价因子之一为使用耗能。应尽量精简对评价结果影响小的次要评价因子，以减少评价工作量。根据寿命周期评价原则和多层次模糊综合评判模型的要求制定评价指标体系。它是由最高层的目标层、中间层的准则层及指标层和最低层的方案层构成。设计时应根据不同的建筑对象制定具体的评价指标。第二步，采集评价指标的有关数据和特征，并对其进行定性和定量分析。进一步转换为模糊评价向量，建立评判模糊矩阵“R”。第三步，选用德尔斐法、专家调查法或判断矩阵分析法确定评价指标的权重，并从整体上调整，形成权重模糊子集“A”。第四步，运用评价模型对建筑的全寿命周期的能源和资源消耗以及污染物排放等对环境的影响（环境性，本方法侧重能源消耗方面）和其综合性能（将环境性、功能性、技术性和经济性综合考虑）进行评判，从而得出相应的评判结果。

3.结语

面向全寿命周期的节能建筑设计方法可使建筑师运用严密推理和定量化评判的现代思维方法制定、修正与改进设计方案。这克服了传统设计方法的片面性、不确定性，使其趋向于科学化、系统化。由此形成的节能建筑方案具有较大的客观性和可靠性。从而可指导节能建筑系统优化设计，提升节能设计的整体水平，实现“全系统”、“全寿命”的节能，以达到“可持续的环境、可持续的建筑”的绿色生态要求。文中所讨论的重点是不同类型的建筑共同遵循的设计准则和设计程序方法的框架模式，在具体建筑的实际应用中要不断地深化、完善，增强其针对性、实用性和可操作性。 [科]

【参考文献】

[1]柳孝图主编.城市物理环境与可持续发展.南京，东南大学出版社，1999.

[2]向东等.产品寿命周期工程设计研究.计算机集成制造系统-CIMS，2000.

[3]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心 编.绿色建筑.北京，中国计划出版社，1999.

[4]孙昌财.城市住宅广义节能及其在夏热冬冷地区的实践.东南大学硕士论文，2000.

住宅建筑生命周期能耗的比较研究 篇7

中国正处于城镇化、工业化的高速发展时期, 每年大约有20亿平方米的建筑总量, 接近全球每年建筑总量的一半[1], 而建筑活动占人类所使用自然资源总量的40%, 能源总量的40%, 建筑垃圾也占人类活动产生垃圾总量的40%[2]。因此, 实行建筑业的节能减排, 将有助于实现中国向世界承诺到2020年单位GDP的CO2排放比2005年减少40%~45%的目标。将生命周期分析 (LCA) 方法应用于建筑物整个生命周期的物质流和能量流分析, 更能全面、客观辨识建筑物在各阶段的能耗情况, 探索出绿色建筑的可持续发展的途径和实现方法。LCA研究通常包括四个部分:定义目标与确定范围、清单分析 (LCI) 、环境影响评价 (LCIA) 和结果解释[3,4]。目的和范围的定义是说明开展生命周期评价的目的、研究结果的应用领域和确定研究系统边界。LCI包括数据收集和定量计算研究系统的资源及能源消耗和污染物排放;LCIA是在清单分析的基础上, 进一步评价系统与外界的物质能量交换对环境产生的潜在影响。结果解释是基于LCI与LCIA的结果, 给出与研究目标和范围相一致的结论与建议。

本研究将按照LCA的ISO 14040的技术框架, 结合中国资源和环境特点, 针对木结构 (WFC) 、轻钢结构 (SFC) 和混凝土结构 (CFC) 三类设计方案的民用建筑, 在满足相同功能的条件下, 定量计算三类建筑在整个生命周期的能源消耗, 分析不同结构设计方案的能源消耗特征, 探索建筑的生态设计和可持续发展。

2 建筑生命周期分析方法

2.1 目标和范围

研究目标在于详细分析CFC、SFC和WFC三类民用建筑在整个生命周期和各阶段 (材料生产、施工、使用和废弃) 的能源消耗, 对比不同建筑设计方案引起的能源消耗差异特征, 寻求可以降低建筑物生命周期环境负荷、改善环境友好型的途径和方法, 为生产者、消费者和政府管理部门提供决策信息, 提倡绿色制造、引导绿色消费, 实现人类社会的可持续发展。

研究地理区域为北京地区, 涉及的建筑为典型的三层多户式住宅建筑, 建筑主体框架结构分别为CFC、SFC和WFC, 各自的总建筑面积约为5590m2, 使用时间为50年。三栋建筑物的立面设计、朝向、平面布局和房间功能完全一致。三栋建筑物围护结构设计原则:WFC采用寒冷地区典型设计, 即外墙为40×140mm规格材木龙骨填充140mm R20玻纤保温棉, 屋顶采用轻型木桁架铺设285mm R40玻纤保温棉;SFC同样按寒冷地区典型设计, 即外墙为C140×50×20×2.5冷弯薄壁型钢龙骨填充140mm R20玻纤保温棉, 屋顶为轻钢桁架铺设285mm R40玻纤保温棉;CFC建筑外围护结构热工参数的设定按照居住建筑节能设计标准的规定[5]:外墙和屋顶传热系数为0.45W/ (m2·K) , 基本做法是外墙为160mm钢筋混凝土加82mm聚苯板保温层, 屋顶为150mm钢筋混凝土屋面板加82mm聚苯板保温层。

2.2 环境负荷数据及来源

根据ISO 14040的规范要求, 为了保证生命周期分析的透明性, 应清晰说明建筑活动相关环境负荷数据的质量特征, 尤其是数据来源。自1998年开始, 北京工业大学在十余项国家863计划、973计划、支撑计划、北京市科委重点基金的持续支撑下, 十多年来坚持符合中国国情的LCA理论与方法研究, 与相关行业协会和生产企业联合, 收集中国材料/产品生产的环境负荷数据, 包括钢铁、水泥、玻璃、陶瓷、墙材、有色金属、高分子等典型基础材料的生产过程环境负荷数据近10万条, 开发能源生产与使用、各类交通运输模型, 拥有Simapro、Gabi、Ecoinvent等国际知名LCA分析工具和数据库。本研究建筑物系统涉及到34类建筑材料生产、能源、交通运输等建筑活动, 其环境负荷数据全部来自北京工业大学在系列国家科技计划、北京科技计划支撑下建立的中国生命周期分析基础数据库 (Sino Center) , 该平台对公众开放。

2.3 数据处理方法

通常, 建筑物包含多种材料和产品, 每种材料/产品均有相应的生产、维修和处置方法。但是, 他们形成的建筑物系统却经历相似的生命周期:材料生产、施工、使用和废弃 (拆除与材料处置) 。因此, 建筑生命周期划分为材料物化阶段、施工阶段、使用阶段和废弃阶段, 如图1所示。

(1) 建筑材料物化阶段

建筑材料物化阶段是指建筑所需各类建筑材料, 如钢材、木材、水泥、门窗等原材料/成品材料, 该阶段以高强度的能量输入和物质迁移为主要特征, 能源消耗占整个生命周期能耗的10%~15%[6~9]。

材料物化阶段的分析包括:

◆根据WFC、SFC和CFC的设计图, 分别计算各类建筑材料工程量;

◆定义各类建筑材料及公用系统的生命周期分析功能单位, 计算相关建筑活动的能源消耗;

◆结合建筑材料工程量, 建立三类建筑材料物化阶段的物质流模型, 分别计算三类建筑在材料物化阶段的能源消耗。

(2) 建筑施工阶段

建筑施工阶段主要分析各类建筑材料的运输、施工过程中的能源消耗与材料消耗。其中, 建筑材料的运输包括从建材的制造商到分销商的运输和从建材分销商到施工工地的运输, 前者基于中国的货物周转量和运输量, 计算各类材料的运输距离 (运输半径) ;后者基于北京的货物运输周转量和运输量, 计算北京市内货物运输距离, 如表1所示。

(3) 建筑使用阶段

使用阶段是建筑物满足消费者用途的阶段, 此阶段物质和能量的输入输出强度虽然不大, 但是持续时间长, 其能源消耗通常占整个生命周期的80%~90%[8,9,11]。建筑使用阶段主要研究能源消耗, 而相关维修、维护则忽略不计。建筑物运行能耗分析采用建筑与系统的动态模拟方法, 基于清华大学建筑热环境设计模拟工具包 (Designer’s Simulation Toolkits, De ST) 进行动态仿真[12], 对建筑全年采暖、空调负荷的逐时动态模拟, 并根据建筑物生命周期和建筑总面积, 计算得到三类结构建筑运行阶段的能耗, 如表2所示。

(4) 建筑物废弃阶段

建筑废弃阶段是建筑物生命周期的末期, 包括建筑物拆除和废弃建筑材料的回收与利用的相关过程。建筑物废弃阶段的环境负荷分析, 仅考虑建筑物拆除能耗, 暂不考虑建材材料的回收与利用, 建筑拆除能耗依据建筑结构、建筑材料、使用机械设备不同互有差异, 通常其拆除能耗为建筑施工建造能耗的90%[7,13]。

3 结果与讨论

建筑物生命周期内的能源消耗, 通常是指能源产品 (电力、天然气、石油及煤碳) 的消耗;但是, 根据生命周期思想, 最终可追溯到初级化石能源载体的消耗, 即原煤、原油和天然气, 如表3所示。

采用平均低位发热量计算方法[14], 原煤、原油和天然气低位发热量分别为:20908k J/kg、41816k J/kg、35544k J/m3, 根据对应的能源消耗量, 计算各阶段的能耗, 如图2所示。

三类结构建筑的能源消耗具有相似的特征, 均是建筑物使用过程中的能源消耗占主导地位, 其次为建筑材料物化阶段。WFC、SFC和CFC使用阶段的能耗占生命周期能耗的比重分别为87%、76%和71%, 材料物化阶段占比重分别为13%、23%、27%;建筑施工阶段的能耗略高于废弃阶段, 两者能耗之和占生命周期的比重对三类建筑均小于2%。

建筑系统能源消耗结构中, 天然气产品和电力主要发生在使用阶段, 煤碳产品则主要发生在材料物化阶段。建筑物使用阶段, 天然气产品的消耗占生命周期天然气产品消耗的比例对三类建筑均接近100%, 但SFC的天然气消耗量比CFC高10%, 比木结构高23%;该阶段对CFC、SFC、WFC电力的消耗占生命周期电力消耗的比例分别为87%、92%和95%, 但SFC比WFC高0.4%, WFC比CFC略高0.1%;材料物化阶段, 对CFC、SFC、WFC煤碳产品的消耗占生命周期煤碳消耗的比例分别为99%、98%和95%, 但CFC的煤碳消耗比SFC高56%, 比WFC高357%。

尽管煤碳产品消耗主要发生在材料物化阶段, 对于三类建筑结构, 消耗煤碳产品的对象却存在显著的差异, 如图3所示。对于WFC, 石膏板、水泥、木地板、产品运输、纸产品和钢材消耗的煤碳能源占到该类能源总体消耗的99%, 对应的比例分别为53.9%、19.9%、10.2%、6.2%、5%、4%。对于SFC, 钢材、石膏板、产品运输、木地板、水泥消耗的煤碳能源也达到该类能源总体消耗的98%, 对应的比例分别为82.4%、9.0%、3.2%、2.2%、1.7%。同样, 对于CFC, 石膏板、钢材、水泥、纸产品、木地板和产品运输消耗的煤碳能源达到煤碳总体消耗的99%以上, 对应的比例分别为47.5%、33.1%、12.4%、2.5%、2%和2%。因此, 三类建筑对煤碳消耗主要集中在钢铁材料、水泥和石膏板的使用, 材料的运输环节也具有较大的消耗。

综合分析, 在整个生命周期内, 三类建筑物的总能耗以CFC消耗最大, WFC的生命周期能耗最小, CFC的能耗与SFC几乎相等, 均比WFC大30%左右, 推广和使用木结构建筑具有显著的节能效果。主要原因在于:其一, 使用阶段CFC的电力消耗比WFC高8%, SFC比WFC高15%, 而CFC的天然气消耗比WFC高41%, SFC比WFC高83%;其二, 材料物化阶段的SFC的煤碳消耗是WFC的3.57倍, CFC是WFC的5.58倍, 因为SFC和CFC大量使用钢铁材料、水泥材料等高能耗和污染产品;其三, WFC具有较小的物流运输量优势, 因此, 控制钢铁材料、水泥和石膏板的使用量, 减少建筑材料物流环节的运输量, 将有助于改善建筑物能源的消耗水平。

4 结束语

(1) 对于建筑物生命周期能源消耗, 无论是材料物化阶段, 或是建筑施工阶段, 还是建筑物使用阶段, 木结构建筑的能源消耗均为最小, 混凝土结构建筑的能耗与轻钢结构建筑基本相同, 均比木结构建筑大30%左右。

(2) 能源消耗主要发生在建筑使用阶段, 但三类建筑能源消耗差异不大, 消耗的能源主要为电力和天然气产品, WFC、SFC和CFC使用阶段的能耗占整个生命周期能耗的比重分别为87%、76%、71%;其次是材料物化阶段, WFC的能源消耗显然小于其他两类建筑, 仅为SFC的41%, CFC的35%, WFC、SFC和CFC能耗占整个生命周期能耗的比重分别为13%、23%、27%, 消耗的能源主要是煤碳产品。

(3) 建筑物使用、钢铁材料、水泥、石膏板以及材料运输是建筑物生命周期能源消耗的主要对象。

摘要：本研究选择位于北京, 框架结构分别为混凝土结构、轻钢结构和木结构的三类民用住宅建筑, 他们的立面设计、朝向、平面布局和房间功能完全一致, 采用生命周期评价方法, 对三类建筑开展整个生命周期的能耗分析。研究表明:三类建筑的生命周期总能耗以混凝土结构建筑最大, 木结构建筑为最小。混凝土结构建筑的能耗与轻钢结构建筑基本相同, 均比木结构建筑高30%左右。建筑使用钢铁材料、水泥、石膏板以及材料运输是能源消耗的主要建筑活动。

建筑周期 篇8

建筑师保罗·索勒瑞将“生态”与“建筑”合称为“生态建筑”, 他将生态建筑定义为利用建筑物周围的环境优势与自然因素, 确保环境合理循环, 生态体系健康运行, 符合人类居住的建筑。

我国的《绿色建筑评价标准》强调, 在建筑的寿命周期内, 最大限度地节地、节水、节材、节能, 保护环境, 达到建筑与自然的和谐。

2 全寿命周期成本分析的基本理论

全寿命周期理论中把建筑工程费用成本分为设置费和维持费, 权衡设置费和维持费之间的关系, 达到建筑工程全寿命周期内成本最低的效益目标。

2.1 建筑工程全寿命周期成本的定义

ISO156868对全寿命周期成本给出的定义是:全寿命周期成本是在一个能够综合比较特定时期内, 考虑所有相关经济因素在内的一种成本估价方法, 包括初始成本和未来运营成本两个部分。

美国建筑师协会对全寿命周期成本作出的定义是:全寿命周期成本是“一种能够考虑在指定时期 (或生命周期) 内所有相关经济因素后, 对指定方案进行估价或者从众多方案中择优选择方案的估价技术。”

业界对全寿命周期成本内涵的定义基本分为两种观点:狭义的全寿命周期成本是指从生产者角度出发, 包括从产品研制到营销等产品发生的全部成本;广义的产品全寿命周期成本, 既考虑生产者发生的成本, 也考虑消费者的使用成本。全寿命周期成本包括企业成本、用户成本和社会成本的三个层面。

2.2 全寿命周期成本的构成

业界人士提出的全寿命周期成本由土地购置成本、施工成本、设施运营成本、建筑物维修成本、建筑、设备的更新改造费用、财务支出成本等组成。

典型建筑工程全寿命周期成本构成比例图说明:我国建筑工程成本构成中, 运营及维护成本所占比例很大。如何达到成本最优就是全寿命周期成本分析的目的。

全寿命周期成本分析的三个层次, 包括企业全寿命周期成本、用户的全寿命周期成本、社会的全寿命周期成本分析, 成本组成大致如下表:

工程全寿命周期成本包括经济成本、环境成本和社会成本。经济成本是显性成本, 环境成本与社会成本是隐形成本。主观上人们重视项目的财务效果, 对环境成本、社会成本考虑较少;客观上环境成本和社会成本计量比较困难, 因此在寿命周期成本分析中, 经济成本以定量分析为主, 而环境和社会成本基本以定性分析为主。

从追求寿命周期成本最低的立场出发, 需要先确定寿命周期成本的各要素, 将各要素的成本降低到普通水平;其次是权衡设置费和维持费, 确定研究的侧重点, 使总费用更为经济合理;最后从寿命周期成本和系统效率关系角度进行研究。

3 技术经济分析法———费用效率法

3.1 综合评价指标体系

顺应建筑可持续发展的要求, 全寿命周期综合评价指标体系需要从经济、技术、环境以及社会效果等多方面全面评价。

3.1.1 技术效果评价指标

建筑的节能减排责任重大。我国《商品住宅性能认定管理办法》的规定, 住宅建筑的安全性能、适用性能、工业化程度以及耐久性能作为技术评价指标。

安全性能。“预防为主, 安全第一”的质量方针是建筑行业的准则, 大地震引发的建筑设计问题, 建筑火灾的频繁发生的事实, 敲醒了人类对安全的思考, 人们对于建筑的安全性能要求越来越高。建筑的安全性能评价主要包括结构安全和建筑消防设施配套等方面。

建筑使用性能。建筑使用属性体现在平面与空间布置的合理性与灵活性, 提供居住者良好的隔热保温、良好的隔音环境等使用效果。

工业化程度。一个地区的工业化程度决定了该地区经济的发展, 影响建筑行业的发展状况。建筑过程的工厂化程度、高科技含量是衡量的重要指标。

耐久性能。建筑应该在正常的施工与使用过程中, 有正常的工作性能与整体稳定性。

3.1.2 技术效果评价指标

建筑工程全寿命周期成本分析体系中, 很难对建筑的环境和社会效益进行定量分析, 对环境和社会的效益分析, 转化为对不同建筑体系方案进行社会和环境的影响评价, 主要采用专家比较评定打分的方法确定评价值, 确定量化指标, 解决社会的环境效益对不同建筑体系选择的影响。

3.1.3 环境影响评价指标

建筑在建设和使用过程中对环境造成的影响指标, 包括建筑材料生产环节、建筑物建造与使用过程以及拆除等环节对环境影响。

3.1.4 社会影响评价指标

体现建设和使用过程中建筑对相关产业的带动、城市建设的影响等。

4 浙中地区绿色建筑全寿命周期成本分析

4.1 浙中地区地域特点

绿色建筑是基于地域特点的建筑, 体现以人为本, 达到全寿命周期内人、环境、经济效益的统一, 最终目标是“在规划设计生命周期内与人、自然环境和谐共生。

浙中地区地处亚热带季风气候, 四季分明, 气温适中。住宅建筑的围护结构多采用240普通空心砖, 屋面多采用简单架空屋面, 窗子采用单层玻璃钢窗, 这种结构隔热性和保温性能差, 根据浙中地区的气候状况, 在建筑保温状况上, 不能满足绿色环保的要求, 建筑结构向绿色建筑 (经济性和舒适性) 发展的趋势是必然的。

浙中地区绿色节能技术措施: (1) 外墙采用外墙内保温或外墙外保温砂浆;外窗采用隔热阻断式铝合金型材和中空玻璃窗、双层中空LOW-E玻璃, 户外遮阳板提高了窗户的保温及隔热性能。 (2) 保温挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板增加屋面的保温效果。 (3) 安装变频式太阳能热水器, 每天只要有两个小时的充分日照, 就可以为全家人提供一天200升的热水, 采用智能节水龙头等多种新型绿色材料和设备;采用水循环利用系统, 减少废水排放量, 减少市政给水量。

4.2 费用效益分析

通过计算建筑的系统效益与寿命成本, 得到建筑的费用效率, 是全寿命周期成本分析的基本方法。即费用效率=系统效益/工程寿命成本。

4.2.1 测算费用指数

确定单位建筑面积全寿命周期的建安工程费、设备及工器具购置费、工程建设其他费、建筑运行维修养护费、更新改造成本、废弃物的回收利用费用等, 计算建设项目全寿命周期费用指数LCC。

通过测算浙中地区建筑面积为5223.38m2的一般建筑与绿色建筑的寿命周期费用, 得出成本结构体系, 如下表:

4.2.2 确定效率指数SE

采用专家评分法对项目打分, 确定效率指数。 (1) 确定系统效率项目。 (2) 用层次分析法 (AHP) 确定系统效率项目的权重, 将定性分析和定量分析决策结合, 把决策的过程层次化和数量化。 (3) 确定系统效率指数SE。

4.2.3 确定费用效率指数CE

根据计算费用效率指数CE, 得到一般建筑为0.916;绿色建筑为1.088, 说明发展绿色建筑在技术和经济上都是可行的。

5 结论

低碳时代下全球追求绿色建筑的愿望十分强烈。政府在财税、科研资助、法律法规等方面的政策推动, 是绿色建筑发展的主要推动力;全球资源的贫瘠, 能源及环境危机造成生活环境的不断恶化, 促使人们认识到地球只有一个, 建筑技术的不断成熟完善, 将使绿色建筑成为可持续发展的主流。“绿色低碳”消费是大趋势, 从全寿命周期进行技术经济分析, 使老百姓真正认识低碳生活的时代需要, 才有利于推进绿色建筑的可持续健康发展。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2006年.

[2]Asiedu Y, Gu P.Product Life Cycle Cost Analysis:State of the Art Review[J].Journal of Production Research, 1998, 36 (4) :883-908.

绿色建筑全寿命周期造价分析与管理 篇9

关键词：绿色建筑,全寿命周期,成本分析

一、引言

随着1997年《京都议定书》的签订, 全球对社会经济可持续发展的关注与日俱增。随着我国可持续发展战略思想的提出, “绿色”发展受到人们的青睐, 节能减排在各行各业得到广泛关注。建筑行业也不例外, 一直以来, 建筑业都给人们以“高投入、高消耗、高排放、低效率、难循环”的印象, 因而发展绿色建筑对于可持续发展变得尤为重要。自2006年6月1日《绿色建筑评价标准》实施以来, 绿色建筑工作在我国全面展开, 但绿色建筑在实践中却开展的并不顺利, 人们往往将绿色建筑与高科技联系起来, 认为绿色建筑就意味着高成本、高投入。因此, 本文将对绿色建筑的全寿命周期成本进行分析, 构建绿色建筑全寿命周期成本体系, 让人们了解绿色建筑的成本构成, 并在此基础上提出绿色建筑全寿命周期成本控制管理的方法。

二、绿色建筑全寿命周期成本

1、绿色建筑全寿命周期成本的概念

绿色建筑是指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[1]。

绿色建筑的全寿命期成本, 是指从项目前期决策、设计、招投标、施工、竣工验收、使用直至拆除等一系列过程发生的费用, 也即项目在确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的研究开发费、制造安装费、运行维修费、报废回收费等费用的总和。

2、绿色建筑全寿命周期成本体系

绿色建筑全寿命周期成本体系的构建要遵循可度量、全面、考虑绿色建筑成本特殊性的原则。绿色建筑全寿命周期成本的特殊性体现在多阶段性与主体多样性上, 绿色建筑全寿命周期成本贯穿于从决策设计到报废处置的各个阶段;绿色建筑全寿命周期成本的主体多样性体现在绿色建筑全寿命周期成本是由多个主体来承担的, 比如社会主体 (政府) 、建造主体 (施工企业) 、消费主体 (消费者) 。本文按绿色建设全寿命各阶段来构建其全寿命成本体系。

绿色建筑的全寿命成本依据研究阶段的不同, 包括决策设计成本、施工建设成本、未来运营成本3个部分, 其中未来运营成本又包括运行维修成本、报废处置成本, 如图所示:

决策设计成本是指在该阶段进行的项目准备、项目建议书、项目决策、初步可行性研究、可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计等所花费的全部费用, 同时还要考虑环境成本和社会成本。绿色建筑决策设计阶段是对项目投资方案和设计方案进行评价并优化的过程, 从技术上和经济上对方案的可行性进行充分的论证, 保证绿色建筑投资决策的正确性。该阶段对绿色建筑全寿命周期成本的影响高达70%以上, 对生命周期成本有决定性的影响, 应该引起高度重视。

施工建设成本是指在绿色建筑施工实施阶段所产生的一切费用, 包括绿色建筑建造本身耗费的人工、材料、机械以及相应的管理费用, 以及治理环境所花费的费用和社会成本。在该阶段, 应该做好现场施工管理, 按图施工, 尽量避免工程变更及索赔。

未来运营成本包括运行维修成本和报废处置成本两部分, 运行维修成本是指在绿色建筑投入使用后, 在使用过程中所耗费的能源成本、养护成本、管理费用、社会成本、环境成本等;报废处置成本是指绿色建筑使用期满, 达到报废年限后进行的拆除、场地平整等费用, 同时还要考虑社会成本和环境成本。

根据以上绿色建筑全寿命周期成本的组成, 其成本体系如下图所示:

绿色建筑以社会、经济、环境为发展基础, 因而对绿色建筑全寿命周期成本的分析就应该从整个社会的角度出发, 将绿色建筑放到整个社会系统中去分析, 而不是仅仅考虑建筑本身的成本。在以上绿色建筑全寿命周期成本体系中, 各个阶段除了考虑建筑本身的成本外, 还要考虑给社会、环境带来的成本, 环境成本是指工程产品对环境潜在的或显在的影响, 可以是正面的也可以是负面的。社会成本是指工程项目在生命周期内对社会的不利影响。从图2中可以发现, 在绿色建筑建成交付以前, 绿色建筑的成本主要由政府和企业来承担, 而建成交付以后, 成本承担的主体主要是消费者和政府了, 在绿色建筑整个寿命周期中, 政府作为其成本承担主体是一直存在的, 这也表明建筑是存在外部成本的。根据美国Veterans A-ffairs机构调查显示, 在对其负责的全国172家医疗中心共2000栋建筑的运营及维护, 采用40年分析周期和5%的折现率进行生命周期成本分析, 发现运营及维护费用是建造成本的7.7倍[3]。据测算, 现在建筑的运行和维护成本占到建筑全生命周期内总成本的35%以上[4]。因而, 建筑全寿命周期成本的分析应该重点放在未来运营阶段。

三、绿色建筑全寿命周期成本的控制管理

对绿色建筑全寿命周期成本进行控制与管理, 就要分析绿色建筑整个生命周期中影响成本的因素, 进而有针对性的进行管理。根据上文对绿色建筑全寿命周期阶段的划分, 绿色建筑全寿命周期成本各阶段的影响因素如表1所示。

在决策设计阶段, 影响绿色建筑成本的因素有项目建设标准、绿色建筑设计技术、设计管理模式等因素。该阶段对建筑项目成本的控制管理有重要影响, 一般情况下, 该阶段对整个建设项目成本的影响程度达70%以上, 甚至95%, 因而应该引起高度重视。决策设计决定了建筑施工以及日后的使用, 因此应该满足建筑成本承担主体的需求, 建筑设计人员在设计过程中应充分考虑各成本承担主体的需求与建议, 尽量降低成本。其次, 在设计过程中, 尽量采用先进的设计与管理技术, 例如采用限额设计的思想、运用标准化设计、采用价值工程优化设计方案等

在施工阶段, 影响绿色建筑成本的因素有绿色施工方案、绿色施工技术、现场的施工管理、人材机的使用、工程变更及索赔等。在该阶段, 绿色建筑成本的承担主体主要是施工企业和政府, 施工企业是绿色建筑的建造实施者, 应该严格按照设计方案进行施工, 并做好现场施工的管理, 保证无偷工减料、无拖延工期等现象, 按照设计方案选用新材料、采用新技术, 降低日后使用过程中的环境成本。与此同时, 在整个施工期间, 施工企业应该做好现场的管理工作, 及时做好签证记录, 尽量避免工程变更与索赔;除了施工企业以外, 作为该阶段成本承担的主体, 政府也应该采取相应的措施, 降低该阶段的成本费用, 比如实时的监督、定期的检查等, 在保证建筑质量的前提下控制建筑成本。

在未来运行阶段, 影响绿色建筑成本的因素主要有能源消耗、消费者的环保意识、建筑维修及报废回收等。该阶段成本承担的主体主要是消费者和政府, 在使用阶段, 消费者应该加强环保意识, 节约能源, 政府也应该通过制定相应的政策鼓励消费者节能减耗, 减少建筑运行成本。决策设计阶段和施工阶段对该阶段有着很大的影响, 尤其是决策设计阶段, 消费者和政府应积极参与到其中, 将未来运营与维护的成本考虑到方案设计中, 在项目进行到该阶段时再制定相应的运行及维护方案。

四、结语

在北京召开的国际建协第20届世界建筑师大会中, 将“21世纪建筑与环境”作为重要议题之一。在当前可持续发展战略思想指导下, 发展绿色建筑是未来建筑的趋势, 对绿色建筑全寿命周期成本的分析与管理有助于在全社会内推广和运用, 这对于实现可持续发展具有积极的作用。

参考文献

[1]《绿色建筑评价标准》GB50378。

[2]陈偲勤:《从经济学视角分析绿色建筑的全寿命周期成本与效益以及发展对策》, 《建筑节能》, 2009 (10) :53-56。

[3]National Research Council.Pay now or pay later[C].Press of Building Research Board.1991, 13-14。

面向全寿命周期的绿色建筑设计 篇10

1.1 分析全寿命周期

所谓寿命周期,广义上来讲是指事物从产生到消亡所经历的时间。建筑系统的全寿命周期则是从能源与环境的角度出发加以理解,主要是指建筑工程从生产材料的采购、构件加工、现场施工、系统运行维护到拆除、处理的全过程,这一全循环过程就是建筑的全寿命周期。

1.2 简析绿色建筑

绿色建筑又称为可持续发展建筑、生态建筑。绿色建筑的整个建设过程,都遵循着节能环保的理念。在规划阶段,对场地的生态特征进行考察,充分利用当地的资源,促进建筑活动和生态环境的和谐共处。

2 探析面向全寿命周期的绿色建筑设计

2.1 探究绿色建筑设计需要考虑到的主要因素

2.1.1 重视整体

建筑设计要讲求整体性,结合气候、文化、经济等多方面因素进行综合分析与整体设计,树立整体眼光,根据具体的外部环境和需求对建筑进行灵活设计,既不照搬,也不只局限于局部的设计,提高整体设计水平。

2.2.2 因地制宜

建筑设计需要考虑当地的自然条件,因地制宜。既尊重当地气候、水、土地等自然条件,也要充分利用当地的自然资源,例如利用自然采光、自然通风等,减少对能源的消耗和对周边生态环境的污染。

2.2.3 以人为本

以人为本讲求建筑设计要确保居住者的健康和居住质量,实现建筑内空气、采光、风环境、热环境等的人性化设计。最大程度地满足建筑使用者的需求,既追求建筑的健康性,也保持其美感,提高居住舒适度。

2.2.4 降低能耗

绿色建筑的设计过程中,尽可能地降低对能源的消耗,特别是建材的生产运输和使用过程中,尽可能使用地方性的材料,避免在材料生产和运输中的能耗。

2.3 探究绿色建筑中有效的施工技术

2.3.1 保温隔热外墙系统的构建

大多数建筑会采用内保温系统,而它的不足之处就在于无法避免冷桥,这会使墙体受到冷凝水影响而遭到破坏,而采用外保温系统则能够进一步促进建筑保温效果的提升。另一方面,建筑保温层与外饰面中间的空气层,保证了流畅的自然通风,在原有基础上有效提高了自然通风使用频率和效率,从而在很大程度上解放了空调,有效降低能耗。通常外饰面配有挂件固定,非粘接,降低了坠落危险。综合来看,绿色建筑中采用外墙外保温及饰面干挂技术是较为先进和有效的。

2.3.2 热桥阻断构造技术

热桥在热量传递中有着很大作用,但另一方面,它也会损耗掉建筑内的冷热量并使建筑局部出现结露现象,尤其是随着建筑技术对改建筑外墙、外窗等系统的保温隔热性的进一步改善,这些问题的出现也更加频繁。在绿色建筑施工中,为避免这些问题产生,我们应积极利用热桥阻断技术,阻断热桥,提高建筑保温和节能效果,也有效提高了舒适度。

国外热桥阻断技术较为先进且应用广泛,在许多国家也出现了非常成熟的产品,这些产品施工简便,效果明显。对于我国绿色建筑来说,也十分有必要和有能力开发这类产品。

2.3.3 遮阳系统

当前建筑中最有效的遮阳设施是外遮阳系统,这一系统通过使绝大部分的太阳辐射热量无法进入室内,为降低空调负荷提供了便利,节约了能源。再具体运用中,需要针对具体建筑施工需要,一般在建筑的南向、西向安装可调外遮阳,提高其灵活性和适应性,使用户在生活中能够灵活控制遮阳,该系统完美实现了夏季遮阳要求,但也不会影响建筑采光及冬季日照要求。

内遮阳系统不可避免地在太阳辐射遮挡效果上较弱,但更加具有私密性且能够有效防眩光,特别是适用于居住建筑。内遮阳也能够提高室内舒适度,在一定程度上降低空调负荷。

2.3.4 房屋呼吸系统

绿色建筑积极倡导生态通风,其多采用新风系统,并且从以下几个方面进行思考:

第一,通风路径自定义。生态通风中,建筑新风会从空气洁净度高的区域进入,从污浊区域排出。例如居住建筑中,污浊的空气多由浴室、卫生间及厨房等区域排出,而新鲜空气则是从起居室、卧室等区域送入。第二,通风风量的自主选择。这一原则的确立,立足于人性化的设计,以满足人们日常工作、休息时所需的新鲜空气量为主要目的。具体来说,主要根据国家相关通风规范,确定合理的个人通风风量。第三,定义通风时间。这一措施能够有效保证新风的连续性,实现持续性通风。

2.3.5 屋面雨水系统

当前国内外运用最广泛的屋面雨水排放系统,就是虹吸式雨水系统。尽管该系统出现时间已经很长,但其在当前大多数屋面工程中都得到了应用。

虹吸式雨水系统通过利用不同高度的势能差,形成管道系统内部的局部真空状态,然后在虹吸作用下达到迅速排放雨水的效果。

2.3.6 中水利用系统

中水处理系统的绿色性在于对生活污水的再利用。具体来说,该系统对生活污水、冷却水、生产污水等水源进行进一步物化或生化处理,以国家相关水质标准的规定为依据,将处理后达标的水源循环利用,特别是用于卫生间冲洗、草坪灌溉、洗车等。总之,该系统在建筑设计中的引入,大大提高了水资源的利用效率,对于城市污水处理厂来说,其运行负荷也得到了很大缓解。

3 论析面向全寿命周期的绿色建筑设计效能

3.1 有利于能源的节约

建筑行业在施工过程中本身会对能源形成一定的损耗,对周边环境也会产生不良的影响。随着社会经济的不断发展,全球建筑行业在新的时期都得到了快速的发展,这在无形中就加大了建筑行业对环境和能源、资源所产生的压力。因此,加快绿色建筑设计的普及和深入发展,对于节约能源、保护环境有着重要的战略意义。

3.2 有利于提高我国环境保护工作的力度

绿色建筑的推广,是我国环保工作的重要部分,是在建筑行业倡导节能环保理念的重要举措。我国在环境保护方面不断加大工作力度,而一个主要的表现就是扩展环保工作的范围,将可持续发展理念和环保政策落实到建筑领域,发展面向全寿命周期的绿色建筑设计,有利于进一步提高我国环境保护工作的力度。

3.3 有利于降低企业的建设成本

传统的建筑设计耗能较高,而绿色建筑的设计理念就在于尊重当地自然环境、因地制宜、充分利用当地自然条件,因地取材,将节能因素贯穿整个建筑设计过程。绿色建筑设计始终坚持绿色可持续的理念,不断引进先进的技术来优化整体设计,将太阳能、地热能、井水利用等能源利用与高新技术有效整合,实现资源的高效利用,既保证了建设成本的降低,也保证了建筑的无害和功能的灵活,提高居住者的满意度。

3.4 有利于提高我国各种资源的利用率

绿色建筑的设计需要考虑多个专业和系统,它将建筑系统作为生态系统的一个子系统,整个寿命周期内,建筑系统与环境之间是相互交流的状态,这是一个能源输入与输出的过程。除了矿物质、石油化工燃料等物质外,还包括空气、水、太阳能、风能等能源,这些资源的输入为建筑系统的高效运行奠定了物质基础。绿色设计原则就是注重对这些新能源的开发利用,充分认识和尊重自然资源,从而提高了我国各种资源的利用率。

3.5 有利于促进我国建筑行业的进一步发展

绿色建筑的普及是对我国建筑行业的一个重要补充,在实现环保功能的同时,更多的是实现了建筑行业自身的发展。绿色建筑不仅在建筑理念方面得到了更新,在技术上也不断升级,在绿色化设计方面不断突破,这些都是建筑行业的自我创新。

结语:

我国绿色建筑的发展尚处于起步阶段,在技术层面和政策法规层面还存在着许多落后性,需要进一步加强自身建设,同时着眼于国际先进绿色建筑设计理念和经验,展开良性的交流合作。面向全寿命周期的建筑节能设计方法有效克服了传统建筑设计中的落后性,进一步优化了建筑设计,实现了建筑设计的绿色化和可持续发展。

参考文献

[1]林宇光.面向全寿命周期的绿色建筑设计探究.门窗.2013,03,20.