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关键字:建筑特点建筑形式建筑风格文化
前言
使用和造景,观赏和被观赏的双重性,园林建筑既要满足各种园林活动和使用上的要求,又是园林景物之一;既是物质产品,也是艺术作品。但园林建筑给人精神上的感受更多。因此,艺术性要求更高,除要求具有观赏价值外,还要求富有诗情画意。
园林建筑是与园林环境及自然景致充分结合的建筑,它可以最大限度地利用自然地形及环境的有利条件。任何建筑设计时都应考虑环境,而园林建筑更甚,建筑在环境中的比重及分量应按环境构图要求权衡确定,环境是建筑创作的出发点。
我国古典园林一般以自然山水作为景观构图的主题,建筑只为观赏风景和点缀风景而设置。园林建筑是人工因素,它与自然因素之间似有对立的一面,但如果处理得当,也可统一起来,可以在自然环境中增添情趣,增添生活气息。园林建筑只是整体环境中的一个协调、有机的组成部分,它的责任只能是突出自然的美,增添自然环境的美。这种自然美和人工美的高度统一,正是中国人在园林艺术上不断追求的境界。
东西方园林之中,建筑都是重要的组成部分,因为他是满足人们生活享受和观赏风景所必须的。西方园林中,如法国的古典主意园林,意大利的庄园、府邸和宫殿往往集中式布置,层数一般两到三层,可以居高临下俯瞰全国景色。在中国园林中为满足可行、可观、可居、可游的要求,需配置相应的廊、亭、堂、榭、阁等建筑。从我国发展史来看,园林中建筑密度越来越高,生活居住气息越来越浓。当然建筑也不纯粹作为居游的生活需要来设置,它本身也是供人欣赏的景物之组成部分,融合在园林的自然景色中。自然景色若有人工建筑做适当的点缀,可现出神采而富有魅力,为景观添色。
一、古典园林建筑的特点
建筑与环境的结合首先是要因地制宜,力求与基址的地形、地势、地貌结合,作到总体布局上依形就势,并充分利用自然地形、地貌。
其次是建筑体体量是宁小勿大。因为自然山水中,山水为主,建筑是从。与大自然相比,建筑物的相对体量和绝对尺度以及景物构成上所占的比重都是很小的。
另一要求是园林建筑在平面布局与空间处理上都力求活泼,富于变化。设计中推敲园林建筑的空间序列和组织好观景路线格外突出。建筑的内外空间交汇地带,常常是最能吸引人的地方,也常是人感情转移的地方。虚与实、明与暗、人工与自然的相互转移都常在这个部位展开。依次过度空间就显得非常重要。中国园林建筑常用落地长窗、空廊、敞轩的形式作为这种交融的纽带。这种半室内、半室外的空间过渡都是渐变的,是自然和谐的变化,是柔和的、交融的。
为解决与自然环境相结合的问题,中国园林建筑还应考虑自然气候、季节的因素。因此中国南北园林各有特点。比如江南园林中有一种鸳鸯厅是结合自然气候、季节最好的离子,其建筑一分为二,一面向北,一面向南,分别适应冬夏两季活动。
总之,园林建筑设计要把建筑作为一种风景要素来考虑,使之和周围的山水、岩石、树木等融为一体,共同构成优美景色。而且风景是主体,建筑是其中一部分。
二、中国古典园林建筑的形式
廊有覆盖的通道称廊。廊的特点狭长而通畅,弯曲而空透,用来连结景区和景点,它是一种既“引”且“观”的建筑。狭长而通畅能促人生发某种期待与寻求的情绪,可达到“引人入胜”的目的;弯曲而空透可观赏到千变万化的景色,因为由可以步移景异。此外,廊柱还具有框景的作用。
亭子是园林中最常见的建筑物。主要供人休息观景,兼做景点。无论山岭际,路边桥头都可建亭。亭子的形式千变万化,若按平面的形状分,常见的有三角亭、方亭、圆亭、矩形亭和八角亭;按屋顶的形式有掂尖亭、歇山亭;按所处位置有桥亭、路亭、井亭、廊亭。总之它可以任凭造园者的想象力和创造力,去丰富它的造型,同时为园林增添美景。
堂往往成封闭院落布局,只是正面开设门窗,它是园主人起居之所。一般来说,不同的堂具有不同的功能,有用作会客之用,有用作宴请、观戏之用,有的则是书房。因此各堂的功能按具体情况而定,相互间不尽相同。
厅堂是私家园林中最主要的建筑物。常为全园的布局中心,是全园精华之地,众景汇聚之所。厅堂依惯例总是坐南朝北。从堂向北望,是全山最主要的景观面,通常是水池和池北叠山所组成的山水景观。观赏面朝南,使主景处在阳光之下,光影多变,景色明朗。厅堂与叠山分居水池之南北,摇摇相对,一边人工,一边天然,既是绝妙的对比。厅的功能多作聚会、宴请、赏景之用,其多种功能集于一体。因此厅的特点:造型高大、空间宽敞、装修精美、陈设富丽,一般前后或四周都开设门窗,可以在厅中静观园外美景。厅又有四面厅、鸳鸯厅之分,主要厅堂多采用四面厅,为了便于观景,四周往往不作封闭的墙体,而设大面积隔扇、落地长窗,并四周绕以回廊。鸳鸯厅是用屏风或罩将内部一分为二,分成前后两部分,前后的装修、陈设也各具特色。鸳鸯厅的优点是一厅同时可作两用,如前作庆典后作待客之用,或随季节变化,选择恰当位置待客、起坐。另外,赏荷的花厅和观鱼的厅堂多临水而建,一般前有平台,供观赏者在平台上自由选择目标,尽情游赏。
榭常在水面和花畔建造,藉以成景。榭都是小巧玲珑、精致开敞的建筑,室内装饰简洁雅致,近可观鱼或品评花木,远可极目眺望,是游览线中最佳的景点,也是构成景点最动人的建筑形式之一。
阁是私家园林中最高的建筑物,供游人休息品茗,登高观景。阁一般有两层以上的屋顶,形体比楼更空透,可以四面观景。
舫为水边或水中的船形建筑,前后分作三段,前舱较高,中舱略低,后舱建二层楼房,供登高远眺。前端有平?与岸相连,模仿登船之跳板。由于防不能动又称不系舟。防在水中,使人更接近于水,身临其中,使人有荡漾于水中之感,是园林中供人休息、游赏、饮宴的场所。但是舫这种建筑,在中国园林艺术的意境创造中具有特殊的意义,我们知道,船是古代江南的主要交通工具,但自庄子说了“无能者无所求,饱食而邀游,泛着不系之舟”之后,舫就成了古代文人隐逸江湖的象征,表示园主隐逸江湖,再不问政治。所以它常是园主人寄托情思的建筑,合适世隐居之意。因为古代有相当部分的士人仕途失意,对现实生活不满,常想遁世隐逸,耽乐于山水之间,而他们的逍遥伏游,多半是买舟而往,一日千里,泛舟山水之间,岂不乐哉。所以防在园林中往往含有隐居之意,但是舫在不同场合也有不同的含意,如苏州狮子林,本是佛寺的后花园,所以其中之舫含有普度众生之意。而颐和园之石舫,按唐魏征之说:“水可载舟,亦可覆舟”,由于石舫永覆不了,所以含有江山永固之意。
三、中国古典园林建筑的风格
1、表现含蓄
含蓄效果就是中国古典园林重要的建筑风格之一。追求含蓄乃与我国诗画艺术追求含蓄有关,在绘画中强调“意贵乎远,境贵乎深”的艺术境界;在园林中强调曲折多变,含蓄莫测。这种含蓄可以从两方面去理解:其一,其意境是含蓄的;其二,从园林布局来讲,中国园林往往不是开门见山,而是曲折多姿,含蓄莫测。往往巧妙地通过风景形象的虚实、藏露、曲直的对比来取得含蓄的效果。如首先在门外以美丽的荷花池、桥等景物把游人的心紧紧吸引住,但是围墙高筑,仅露出园内一些屋顶、树木和圆内较高的建筑,看不到里面全景,这就会使人引起暇想,并引起了解园林景色的兴趣。北京颐和园既是如此,颐和园入口处利用大殿,起掩园主景(万寿山、昆明湖)之作用,通过大殿,才豁然开朗,见到万寿山和昆明湖,那山光水色倍觉美不胜收。江南园林中,漏窗往往成为含蓄的手段,窗外景观通过漏窗,隐隐约约,这就比一览无余地看有生趣得多。如苏州留园东区以建筑庭园为主,其东南角环以走廊,临池面置有各种式样的漏窗、敞窗,使园景隐露于窗洞中,当游人在此游览时,使人左右逢源,目不暇接,妙趣横生。而今天有许多好心肠的人,唯恐游者不了解,水池中装了人工大鱼,熊猫馆前站着泥塑熊猫,如做着大广告,与含蓄两字背道而驰,失去了中国园林的精神所在,真太煞风景。鱼要隐现方妙,熊猫馆以竹林引胜,渐入佳境,游者反多增趣味。
2、强调意境
中国古典园林追求的“意境“二字,多以自然山水式园林为主一般来说,园中应以自然山水为主体,这些自然山水虽是人作,但是要有自然天成之美,有自然天成之理,有自然天成之趣。在园林中,即使有密集的建筑,也必须要有自然的趣味。为了使园林有可望、可行、可游、可居之地,园林中必须建筑各种相应的建筑,但是园林中的建筑不能压倒或破坏主体,而应突出山水这个主体,与山水自然融合在一起,力求达到自然与建筑有机的融合,并升华成一件艺术作品。这中间建筑对意境的表现手法如:承德避暑山庄的烟雨楼,乃仿浙江嘉兴烟雨楼之意境而筑,这座古朴秀雅的高楼,每当风雨来临时,即可形成一幅淡雅素净的“山色空蒙雨亦奇”的诗情画意图,见之令人身心陶醉。
园林意境的创作方法有中国自己的特色和深远的文化根源。融情入境的创作方法,大体可归纳为三个方面:
“体物”的过程。即园林意境创作必须在调查研究过程中,对特定环境与景物所适宜表达的情意作详细的体察。事物形象各自具有表达个性与情意的特点,这是客观存在的现象。如人们常以柳丝比女性、比柔情;以花朵比儿童或美人;以古柏比将军、比坚贞。比、兴不当,就不能表达事物寄情的特点。不仅如比,还要体察入微,善于发现。如以石块象征坚定性格,则卵石、花石不如黄石、盘石,因其不仅在质,亦且在形。在这样的体察过程中,心有所得,才开始立意设计。
“意匠经营”的过程。在体物的基础上立意,意境才有表达的可能。然后根据立意来规划布局,剪裁景物。园林意境的丰富,必须根据条件进行“因借”。计成《园冶》中的“借景”一章所说“取景在借”,讲的不只是构图上的借景,而且是为了丰富意境的“因借”。凡是晚钟、晓月、樵唱、渔歌等无不可借,计成认为“触情俱是”。
“比”与“兴”。是中国先秦时代审美意识的表现手段。《文心雕龙》对比、兴的释义是:“比者附也;兴者起也。”“比是借他物比此物”,如“兰生幽谷,不为无人而不芳”是一个自然现象,可以比喻人的高尚品德。“兴”是借助景物以直抒情意,如“野塘春水浸,花坞夕阳迟”景中怡悦之情,油然而生。“比”与“兴”有时很难绝然划分,经常连用,都是通过外物与景象来抒发、寄托、表现、传达情意的方法。
3、突出宗教迷信和封建礼教
中国古典建筑与神仙崇拜和封建礼教有密切关系,在园林建筑上也多有体现。汉代是园林中多有“楼观”,就是因为当时人们都认为神仙喜爱住在高处。另外还有一种重要的体现,皇家建筑的雕塑装饰物上才能看到的吻兽。吻兽既是人们对龙的崇拜,创造的多种神兽的总称。龙是中华民族发祥和文化开端的象征;炎黄子孙崇拜的图腾;龙所具有的那种威武奋发、勇往直前和所向披靡、无所畏惧的精神,正是中华民族理想的象征和化身。龙文化是中华灿烂文化的重要组成部分。时至今日,人们仍可见到“龙文化”在新建的仿古建筑上展示,如今的龙文化(装饰)不仅仅是为了“避邪”;而且成了中华民族的象征(在海内外,凡饰有“龙避邪”的,一定是华人宅府),凝聚了民族的魂之所在。吻兽排列有着严格的规定,按照建筑等级的高低而有数量的不同,最多的是故宫太和殿上的装饰。这在中国宫殿建筑史上是独一无二的,显示了至高无上的重要地位。在其它古建筑上一般最多使用九个走兽。这里有严格的等级界限,只有金銮宝殿(太和殿)才能十样齐全。中和殿、保和殿都是九个。其它殿上的小兽按级递减。天安门上也是九个小兽。北京故宫的金銮宝殿“太和殿”,是封建帝王的朝廷,故小兽最多。金銮殿是“庑殿”式建筑,有1条正脊,8条垂脊,4条围脊,总共有13条殿脊。吻兽坐落在殿脊之上,在正脊两端有正吻2只,因它口衔正脊,又俗称吞脊兽。在大殿的每条垂脊上,各施垂兽1只,8条脊就有8只。在垂兽前面是1行跑兽,从前到后,最前面的领队是一个骑风仙人,然后依次为:龙、凤、狮子、天马、海马、狻猊、押鱼、獬豸、斗牛、行什,共计10只。8条垂脊就有80只。此外,在每条围脊的两端还各有合角吻兽2只,4条围脊共8只。这样加起来,就有大小吻兽106只了。如果再把每个殿角角梁上面的套兽算进去,那就共有114只吻兽了。而皇帝居住和处理日常政务的乾清宫,地位仅次于太和殿,檐角的小兽为9个。坤宁宫原是皇后的寝宫,小兽为7个。妃嫔居住的东西六宫,小兽又减为5个。有些配殿,仅有1个。古代的宫殿多为木质结构,易燃。传说这些小兽能避火。由于神化动物的装饰,使帝王的宫殿成为一座仙阁神宫。
因此吻兽是中国古典建筑中一种特有的雕塑装饰物。因为吻兽是皇家特有的,所以也是一种区分私家和皇家园林及建筑的一种方法。
4、平面布局简明有规律
中国古代建筑在平面布局方面有一种简明的组织规律,这就是每一处住宅、宫殿、官衙、寺庙等建筑,都是由若干单座建筑和一些围廊、围墙之类环绕成一个个庭院而组成的。一般地说,多数庭院都是前后串连起来,通过前院到达后院,这是中国封建社会“长幼有序,内外有别”的思想意识的产物。家中主要人物,或者应和外界隔绝的人物(如贵族家庭的少女),就往往生活在离外门很远的庭院里,这就形成一院又一院层层深入的空间组织。同时,这种庭院式的组群与布局,一般都是采用均衡对称的方式,沿着纵轴线(也称前后轴线)与横轴线进行设计。比较重要的建筑都安置在纵轴线上,次要房屋安置在它左右两侧的横轴线上,北京故宫的组群布局和北方的四合院是最能体现这一组群布局原则的典型实例。这种布局是和中国封建社会的宗法和礼教制度密切相关的。它最便于根据封建的宗法和等级观念,使尊卑、长幼、男女、主仆之间在住房上也体现出明显的差别。这是封建礼教在园林建筑布局上的体现。
5、地域文化不同园林建筑风格有异
洛阳自古以牡丹闻名,园林中多种植花卉竹木,尤以牡丹、芍药为盛,对比之下,亭台楼阁等建筑的设计疏散。甚至有些园林只在花期是搭建临时的建筑,称“幕屋”、“市肆”。花期一过,幕屋、市肆皆被拆除,基本上没有固定的建筑。
而扬州园林,建筑装饰精美,表现细腻。这是因为,扬州园林的建造时期多以清朝乾隆年间为主,建造者许多都是当时巨商和当地官员所建。目的是炫耀自己的财富、粉饰太平,因此带有鲜明的功利性。扬州园林在审美情趣上,更重视形式美的表现。这也与一般的江南私家园林风格不同,江南园林自唐宋以来追求的都是淡泊、深邃含蓄的造圆风格。
四.结论
论文的撰写是对我们学习的一个总结,每篇论文都要有参考文献,参考文献正确的标准格式大家都知道吗?跟着学术参考网的小编一起来学习吧。以下整理的关于建筑艺术论文参考文献,供大家在写作当中阅读借鉴。
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关键词:数据库建筑能耗商用建筑
0引言
随着我国社会经济的飞速发展,社会能源消耗也在不断增长,由此也造成了环境的恶化。在社会总能耗中,建筑能耗占到了很大的比重。建筑能耗,简单地说一般指建筑物在使用过程中的能源消耗量,主要包括供暖、通风、供冷、照明、设备和供热水等的能耗。上海市的建筑能耗已占社会总能耗的将近20%,并且有逐年上升的趋势,建筑节
能已成为我国节能工作的重要部分。但长期以来,我国的能源统计一直是以工业和交通为主,终端能耗按一、二、三产业和生活分类以及能源种类等方面进行统计,建筑能耗只是其中的一个消费环节,分割汇杂在能源消耗的各个领域,没有形成独立的统计对象,这就无法给建筑节能工作的顺利开展提供详实、可靠的数据资源。因此我们以上海市的商用建筑为试点,进行了大量的数据调查和统计工作,着手建立上海市商用建筑信息数据库。
1商用建筑信息数据库的作用和意义
通过建立上海市商用建筑信息数据库,我们可以较为全面、准确地了解上海市商用建筑的基本状况和能耗情况,积累建筑能耗的基础数据。利用这些数据可以制定明确的节能目标;可以提出节能的相当值和绝对值,为具体的节能措施提供参考标准;可以了解本地的建筑能耗特点,分析地域、气候、生活习惯、建筑形式等因素对建筑能耗的影响,有针对性地进行建筑节能技术的研究;还可以为政府调整能源结构、制定相关能源政策提供有力的数据支持,为其他城市的建筑能耗统计工作提供参考。
2上海市商用建筑信息数据库的主要内容
由于目前上海市还没有一个全面的建筑能耗的统计调查可供借鉴,因此我们先以商用建筑为试点建立起商用建筑信息数据库,在取得了研究成果之后再推广到其他类型的建筑。这里的“商用建筑”是指纯办公建筑和包含一部分餐饮、娱乐、商场等功能的综合性建筑,这类建筑在上海的数量比较多,也是比较典型的公共建筑,而且其建筑运行规律相对比较简单,因此我们首先建立了上海市商用建筑的信息数据库。
我们建立的上海市商用建筑信息数据库包括建筑信息和能耗数据两部分。建筑信息主要包括基本信息、空调系统信息和建筑使用情况。其中,基本信息包括竣工年份、建筑面积、层高、围护结构、玻璃材料、建筑功能分区等信息;空调系统信息包括空调冷热源、空调系统形式、新风系统、冷却塔容量等信息;建筑使用情况包括空调运行时间、建筑使用时间等信息。能耗数据部分则包括了该建筑近几年全年各月的用电、用气、用油等能源的使用情况。
我们所要建立的数据库是基于互联网的实时在线数据库,主要面向上海市的各商用建筑,这些建筑的业主或物业管理部门只要通过互联网登录到数据库网站就可以使用数据库的强大功能。由于目前数据库还处于调试阶段,我们还未将数据库网站向用户推广,而是以问卷调查的形式收集数据。从2005年5月至2005年7月我们共收集了95幢商用建筑的信息。这些信息构成了本数据库的基本数据,通过对这些数据的分析和研究,我们可以获得这些建筑的运行使用情况和能耗特点,进一步找出影响建筑能耗的主要因素,以改进和完善数据库的内容和功能。
3上海市商用建筑信息数据库的分析与研究
虽然目前数据库中只有95幢建筑,相比上海市的几千幢高层建筑比例很小,但是由于选择的这些建筑是随机抽取的,涵盖了全市各个城区、各种样式的商用建筑,因此具有一定的典型性,在此基础上进行的分析和研究是有一定的意义。
3.1商用建筑基本信息统计与分析
在这95幢建筑中,纯办公建筑有20家,其余商用建筑都包含商场、餐饮、银行等设施。这些建筑最早的建成于1986年,最新的竣工于2004年7月,有56幢建成于1996至2000年间,占总数的58.9%。建筑面积从10000m2到247000m2不等,平均为71000m2。建筑高度从34米到286米不等,最低8层,最高66层。
图1商用建筑总建筑面积分布情况
这些商用建筑的围护结构基本都是钢筋混凝土的框架式结构,钢结构建筑1座,多孔砖建筑2座。绝大多数商用建筑都采用了玻璃幕墙的外立面,其中采用单层玻璃的有38座,采用双层中空玻璃的有29座,另外在这些建筑里有36座大楼对玻璃幕墙进行了镀膜、隔热等处理。
3.2商用建筑空调系统统计与分析
3.2.1空调冷热源系统
95幢商用建筑的空调冷热源形式统计如下:
表1空调冷源形式汇总
能源形式空调冷源形式建筑数量比例(%)
电空气源热泵离心式制冷机螺杆式制冷机活塞式制冷机多种形式的组合1731113017.932.61.11.131.6
气直燃型溴化锂吸收式机组44.2
油燃油型溴化锂吸收式机组11.1
热网热网驱动溴化锂吸收式机组11.1
复合能源电、气、油、热网、煤等能源的综合利用55.3
表2空调热源形式汇总能源形式
空调热源形式
建筑数量
比例(%)
电
空气源热泵
电加热
电锅炉
18
6
13
18.9
6.3
13.7
气
直燃型溴化锂吸收式机组
燃气锅炉
3
15
3.2
15.8
油
燃油型溴化锂吸收式机组
燃油锅炉
3
22
3.2
23.2
煤
燃煤锅炉
1
1.1
热网
热网驱动溴化锂吸收式机组
热网直接供热
1
1
1.1
1.1
复合能源
电、气、油等能源的综合利用
3
3.2
从以上表格可以看出,上海市商用建筑空调冷源以电驱动式制冷机组(包括离心式、螺杆式、活塞式和空气源热泵)为主,占84.3%,其中空气源热泵占总建筑数量的17.9%。另外,吸收式机组(包括各种热源方式)占6.4%。商用建筑的空调热源则以燃油锅炉为最多,占23.2%,其次为空气源热泵,占18.9%,燃气锅炉占15.8%,吸收式机组占7.5%。此外,电锅炉和电加热分别占13.7%和6.3%。
电制冷还是上海市商用建筑夏季最主要的供冷方式,离心式制冷机因其效率高、性能稳定得到了广泛应用,空气源热泵机组占地面积小、安装维护简便也有相当的应用,但是空气源热泵机组制冷能效比低,特别是在夏季高温季节有加剧用电高峰的缺点。冬季热源仍然是以锅炉为主,空气源热泵机组可冬、夏两用,吸收式机组的应用取决于建筑的热源形式。另外值得一提的是,在所调查的商用建筑里,有5.3%的建筑空调冷源采用了复合能源,3.2%的建筑空调热源采用了复合能源,这些建筑采取了离心式、热泵、吸收式、蒸汽锅炉等的组合机组方式。从建筑总的能源使用来看,有54%的商用建筑使用了多种能源。这种灵活的能源使用方式可以使建筑物不受单一的能源限制、充分利用各种能源政策和新技术、从容应对负荷变化和突发事件、降低运营成本等,是值得大力宣传和推广的。
3.2.2空调装机容量
我们还从数据库里得到了商用建筑的单位面积空调平均装机冷量为119.97W/m2,比文献[1]中1997年的调查结果降低了5.5%,这是节能思想在空调设计中的一个直接体现。
3.2.3空调系统形式
空调系统形式是影响室内舒适度和空调运行能耗的重要因素,我们统计和整理了95幢商用建筑所采用的各种空调系统形式:
表3商用建筑空调系统形式汇总空调系统形式建筑数量比例(%)
风机盘管+新风系统3132.6
定风量全空气系统55.3
变风量全空气系统22.1
风机盘管+定风量系统1717.9
风机盘管+变风量系统3031.6
定风量+变风量系统22.1
其他系统形式88.4
从表3可以看出,风机盘管系统是上海市商用建筑采用最多的空调形式,这种系统的设计安装方便灵活、便于单独控制,特别适合于办公场合,但是也存在着室内温、湿度控制精度不高、新风的引入不方便、工作区域小和易发生“水患”等缺点,这在许多实际工程中都有典型的案例,因此应慎重选择、科学使用风机盘管系统。
随着对VAV系统的深入研究,变风量全空气系统在实际建筑中的应用也越来越多。但是这种控制精度高、动态追踪负荷、运行能耗低的空调系统要想充分发挥其优点,需要设计人员准确把握空调负荷特性、合理配置系统设备,需要物业管理人员具备一定的专业知识,科学地运行与维护。
3.2.4楼宇自控系统
上海市作为中国最大的国际化大都市,其建筑水准也是第一流的,有许多的高档智能建筑。在我们的数据库中,装有楼宇自控系统的商用建筑有58座,占总数的61.1%,这个比例还是很高的。但是,我们也不得不面对这样一个现实:大多数商用建筑的楼宇自控系统都存在着这样或那样的故障,不能充分发挥其功能;许多系统的软、硬件都比较落后,功能不完善;很多楼宇自控系统的功能已被手动操作所代替。这个问题应引起各方面专业人士的高度重视,必须让楼宇自控系统摆脱目前如同“鸡肋”一般的尴尬处境,使这些商用建筑真正成为“智能化大楼”。
3.3商用建筑能耗数据统计与分析
我们的数据库要求每幢建筑提供近几年全年各月的各种能源的使用情况,目前阶段我们只收集了这95幢商用建筑2004年全年的能耗数据。图2为这些商用建筑的单位面积年能耗值的分布情况。这里的单位面积年能耗值是将全年各种能源的总能耗换算成kWh的单位(按860kcal等于1kWh换算),再除以总的建筑面积得到的。由图2各数据点的分布我们可以看出,这些建筑的单位面积年能耗值主要集中在100~200kWh/m2·y之间,最高值为562.9kWh/m2·y,最低值为66.3kWh/m2·y,相差8.49倍。由于建筑功能、系统运行方式的不同,有些建筑的单位面积能耗值比较高,如图2中能耗值最高的两座建筑均包含一部分宾馆客房。
图2商用建筑单位面积年能耗
通过对这些数据的整理分析,我们得出了商用建筑的年平均能耗为173.6kWh/m2·y,比文献[1]中的调查结果(148.3kWh/m2·y)增加了17.1%,这反映出了上海市近几年经济的高速发展和建筑能耗的快速增长,也再次向我们的建筑节能工作提出了挑战。
图3所示为数据库中某一典型商用建筑全年各月用能情况。该建筑为纯办公建筑,建筑面积80000m2,采用风机盘管+新风系统与VAV系统相结合的空调方式,其空调冷源为电驱动离心制冷机,空调热源为燃气锅炉。从该建筑各月的能耗情况可以看出,在7、8月份由于气温升高,空调冷负荷达到最大而出现用电高峰;在1月份由于气温最低,所以天然气的用量达到最大;而在5~10月份锅炉只向大楼供应生活热水,天然气的用量比较稳定。该建筑单位面积全年能耗为156.04kWh/m2·y,低于数据库中的平均值,但冬、夏季的用能峰值比较高,应积极探寻降低峰值负荷的节能措施。
图3某商用建筑全年能耗情况
同时,我们在调查过程中发现大约有11幢建筑无法准确提供各月详细的能源帐单,仅有全年总的能源费用。并且我们还了解到,大多数的商用建筑都没有按用途对能源进行分项计量,而且物业管理部门也没有对各月的能源使用情况进行科学、有效地分析。这些问题的存在使得物业管理部门只能被动地进行能源管理,甚至没有能源管理。没有能源数据的分析和比较就无法找到大楼的用能规律,也无法发现能耗过大的原因甚至出现问题的系统设备,建筑节能更是无从谈起。因此我们建议商用建筑的物业管理部门重视能源数据的采集和分析工作,建立起规范的能源管理制度,切实有效地推进建筑节能工作的开展。
4结论
上海市商用建筑信息数据库的建立为我们积累建筑信息的基本数据、了解本地建筑概况和能耗特点、制定能源政策、开展建筑节能工作等提供了一个可靠的数据平台。当然,我们的研究还处于起步阶段,数据库中的样本数量还不多,样本的信息量还不够丰富,数据库的功能也没有完善。
我们下一步的研究工作将针对目前的不足,丰富和完善商用建筑信息数据库的内容和功能,并利用统计分析以及数据挖掘等先进的数据处理手段,进一步寻找影响商用建筑能耗的因素和规律,开发建筑能耗的预测模型。最终使用户可以通过互联网进入我们的数据库,只要输入基本的建筑信息就可以得到建筑能耗的预测值。
参考文献
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[2]许雷,范存养,龙惟定.上海高层建筑空调冷热源装置与能耗调查.制冷技术.1998,1
1中国商业建筑蒸汽能耗现状
随着中国的改革开放和经济发展,商业建筑的面积日趋增大,建设规模和建设速度逐渐加大。据统计,目前中国已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼,800多家大型商场,其中绝大部分的高级宾馆、饭店都设有蒸汽系统。根据我们对二十多幢商业建筑的能耗调查统计,设有蒸汽系统的商业建筑每年仅锅炉的燃料费用就接近60元/平方米,现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。
宾馆类建筑的蒸汽系统主要由蒸汽源、蒸汽输配系统、蒸汽用户三部分组成。蒸汽源一般为蒸汽锅炉。使用燃料各有不同,包括:燃气、燃油和煤。蒸汽输配与回收系统包括蒸汽由蒸汽源输送至用户和部分蒸汽凝水由用户处回收至蒸汽源两部分。蒸汽用户一般有以下四个:第一个是建筑内所需生活热水,通过与蒸汽换热的方式提供;第二个是是空调和供暖系统在冬季时使用的热水通过与蒸汽换热提供;第三个是洗衣房,使用蒸汽熨洗衣服;最后是厨房,使用蒸汽蒸煮食品和消毒餐具。此外对于一些采用吸收式冷机的商场、饭店,蒸汽系统还提供溴化锂吸收式冷机运行所需的高压蒸汽。对于医院,蒸汽系统还提供蒸汽供大部分医疗室消毒器械使用。表1显示了北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例。
表1:北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例(%)
生活热水空调采暖洗衣房、厨房消毒用备注
宾馆1215821--夏季用吸收式冷机
宾馆2483022--
医院4032208
2蒸汽系统存在的问题和节能潜力
通过对北京市商业建筑中蒸汽系统的调查和分析发现,目前蒸汽系统的应用中还存在着很大的问题,这同时也反应了蒸汽系统具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面:
*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。从我们对北京市近10栋宾馆、饭店和医院的全面测试和统计可知,这些商业建筑的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的宾馆的能耗要比日本高出将近40%。这其中,空调能耗占到50~60%,而其中设计到蒸汽系统的建筑结构冷、热能耗又占到空调能耗的40~50%(如果夏季采用吸收式制冷,冬季采用蒸汽换热采暖和空调)。
*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图1显示了北京4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量,从图中可看出耗燃料量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近2倍。
图1北京市4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量比较
从蒸汽系统的凝水回收系统运行情况看,各个宾馆之间也存在着很大的差异。由于蒸汽凝水中含有大量的水的显热,因此凝水回收率越低,系统的能耗损失就约大。图2显示的是我们调查的北京市几个宾馆、医院的蒸汽凝水回收情况。从图2中可以看出,一些宾馆蒸汽凝水回收率达到80%以上,凝水回收效果较好,而还有一些系统的凝水回收率低于20%,且大部分蒸汽系统的凝水回收率较低。
图2北京市宾馆蒸汽凝水回收率
*近年来已有不少的节能改造项目竣工,这些改造项目都显示出较大的经济效益,说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如在亮马河大厦,提高蒸汽凝水的回收率和减少二次蒸汽的产生等技术手段,一年可以节约运行费用80多万,所需的投资不到一年的时间即可回收。
上述分析表明,中外对比、同类建筑的对比和商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑蒸汽系统具有巨大的节能潜力,蒸汽系统节能改造有很好的经济效益。
3蒸汽系统节能的途径和方法
蒸汽系统包括蒸汽输送系统,蒸汽用户,蒸汽凝水回收系统。因此蒸汽系统节能必须从这三个方面分别下手。从调查情况看目前高压蒸汽输送系统其输送效率较高,节能潜力较少;而蒸汽用户的节能潜力则主要体现在空调用户如何有效的利用冷、热源上,在这里就不详细说明了;所以目前蒸汽系统的节能则主要体现在蒸汽凝水回收系统上,即如何提供凝水回收率和减少系统的二次蒸汽产生。
3.1提高工作人员的管理运行水平
*对运行管理人员、操作工人进行思想品质,培养他们的责任感和事业心,提高觉悟,尽职尽责地运行管理设备。
*建立严格的管理制度,规范职员、工人行为,这是实现良好运行管理的客观保证。
*对职工、工人进行技术培训,提高他们的技术水平和运行管理水平,有益于改善他们的工作,减少能耗。
末端蒸汽用户的节能意识也对蒸汽系统的能耗有很大的影响。例如北京市某宾馆的洗衣房,洗衣房的工作人员为了工作方便,大部分用汽设备(如熨烫机等)都采用无疏水阀运行,这不仅使得整个洗衣房的蒸汽凝水温度偏高,造成了大量的二次蒸汽损失,同时还使一部分动力蒸汽也由凝水管道排到室外,造成了大量的能耗损失。
3.2提高系统设备的管理运行水平
这主要体现在
*对设备进行严格管理、合理使用,确保使之高效运转。
*及时对设备进行更新换代,更换低效设备,避免不必要的能源消耗。
*建立详细的工作计划和节能措施,确保节能改造工程的节能效果,防止徒劳无功。
由于设备老化造成的蒸汽系统的能耗增加,在我们的测试调查中经常发现。如北京市某四星级宾馆,其凝水箱内凝水长期硬度检查不合格,被迫再度软化或者就地排走,造成很大的能源和经济损失。经调查发现是由于一台生活热水用的壳管式蒸汽热水交换器的内管破裂,使得大量的未软化的生活热水直接进入蒸汽管道回到凝水箱而造成的。
此外采用合理的蒸汽凝水回收系统也是减少系统能耗的一个关键因素。从图2中我们可以看到宾馆B和D的凝水回收率较高,这主要是由于宾馆B中对蒸汽凝水进行了多极预冷,才进入凝水箱,即蒸汽经以及换热器换热后,得到的温度较高的凝水再和二级换热换,使其温度进一步降低。这样避免了大量的二次蒸汽损失,而且温度较低的凝水也更容易打回锅炉房。宾馆D中则将锅炉补水直接打到凝水箱中和凝水混合,降低凝水箱内的凝水温度,这样也避免了能耗损失。
图3宾馆B中蒸汽系统简图
图4宾馆D中蒸汽系统简图
3.3节能新技术的推广
技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术,而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。
从蒸汽系统自身的特点来看,蒸汽系统问题最大的地方是蒸汽凝水回收系统。目前一种射流-喷射泵系统非常适合于代替蒸汽系统中蒸汽热水换热器。它采用的是将蒸汽直接喷到需要加热的水中,通过混合来达到换热的效果。由于它不存在凝水回收系统,固避免了目前蒸汽凝水回收系统中的大量问题。但由于它将处理过的软化水直接喷到了未处理的热水中,其增加了锅炉房处理软化水的费用。
如下是喷射泵系统与传统的板式热交换器的运行能耗费用比较:
初始条件:
1.采用燃气锅炉,燃料为天然气,价钱为1.8元/m3,热值为44175kj/m3,锅炉效率93%
2.都提供4公斤压力的蒸汽,温度为143.4,蒸汽热值为2732kj/kg
3.自来水价格为3元/吨,软水价钱为5元/吨,自来水水温为15℃,热值为62.85kj/kg
4.生活热水供应水温为60℃,热值为251.4kj/kg
5.板式换热器的凝水温度为70℃,热值为293.3kj/kg
计算步骤:
1、采用FTS系统生产1吨生活热水所需耗费
(1)耗蒸汽量
设生产1吨生活热水的蒸汽耗量为Gsteam,由:
Gsteam×2732+(1000-Gsteam)×62.85=1000×251.4
可得蒸汽耗量为:Gsteam=70.64kg
(2)耗燃气量
由于FTS系统无凝水,所以生产1吨蒸汽所需燃气量为:
1000×(2732-62.85)/(44175×h1)=64.97(m3)
所以生产70.64kg蒸汽需燃气量为
Ggas=64.97×70.64/1000=4.589(m3)
(3)耗自来水量
从上面计算可知消耗自来水量为1000-70.64=929.36kg
(4)耗软化水量
消耗软化水量为70.64kg
(5)总费用
总费用为:4.589*1.8+929.36*3/1000+70.64*5/1000=11.40(元)
2、采用蒸汽-热水换热器生产1吨生活热水所需耗费
(1)耗蒸汽量
设生产1吨自来水的蒸汽耗量为Gsteam,认为换热器换热效率为1,由:
Gsteam×(2732-293.3)×=1000×(251.4-62.85)
可得蒸汽耗量为:Gsteam=77.32kg
(2)耗燃气量
设凝水回收率为X(以下计算数据基于X=100%)
生产1吨蒸汽所需燃气量为:
{1000*(1-X)*(2732-62.85)+1000*X*(2732-293.3)}/(44175×h1)=59.36(m3)
所以生产70.4kg蒸汽需燃气量为
Ggas=59.36×77.32/1000=4.589(m3)
(3)耗自来水量
从上面计算可知消耗自来水量为1000kg
(4)耗软化水量
消耗软化水量为77.32*(1-X)=0kg
(5)总费用
总费用为:4.589*1.8+3*1=11.26(元)
从计算结果中可以看出,
(1)在采用喷射泵系统时,系统运行费用仅比采用换热器+凝水回收装置系统在凝水回收效率为100%时的费用高出1.2%
(2)采用相同的计算过程可以得出当换热器+凝水回收装置系统的凝水回收率为87.9%时,所用费用与喷射泵系统相同。
此外喷射泵系统还节省了凝水回收系统的初投资。
由此可见喷射泵系统是一个值得在蒸汽系统中运用的新技术。
参考文献:
【1】章熙民,任泽霈等,传热学(第三版),中国建筑工业出版社,1993
我们在查阅前人的学术劳动成果时可以获得他们的研究结果,同时也可以学习前人的方法和提供的相关信息,这是我们撰写参考文献信息的最大来源。以下是千里马网站小编整理的关于建筑论文英文参考文献,欢迎大家阅读借鉴。
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关键词:建筑成本价格涨价居民住宅影响房地产价格
翻开记录,铁矿石价格2004年上涨18.6%,2005年暴涨71.5%,2006年上涨19%,2007年上涨9.5%。2008年铁矿石价格已由国外钢厂率先达成一致:国际铁矿石基准价格将在2007年基础上上涨65%。毫无疑问,即使单以粉矿算,今年力拓79.88%的涨幅,也超过了以往任何一年。因此,近几年,钢铁价格已经逐步攀升。
国家发改委宣布,自2008年6月20日起将汽油、柴油价格每吨提高1000元,航空煤油价格每吨提高1500元;自2008年7月1日起,全国销售电价每千瓦时平均提高2.5分钱。煤、电、油等能源价格上涨,导致钢材、水泥、砖等建材进一步上涨。
在建筑主材涨价的同时,人力成本也在上升,以山东滨州普通小工为例,四年之前日工资不过20元~30元,而现在已经是60元~80元。
建筑成本不断攀升对居民住宅价格有何影响呢?笔者认为,由于城乡住宅价格的构成不同,对于城、乡不同区域居民,影响程度也是不同的。以下分别是对农用住宅和城市居民住宅的影响分析。
一、农村居民住宅分析
1.土地方面、各种税金、利润方面的影响
农村建房所使用的土地成为宅基地。宅基地使用权是经依法审批由农村集体经济组织分配给其成员用于建造住宅的没有使用期限限制的集体土地使用权。宅基地使用权人对宅基地享有占有权、使用权、收益权和有限制的处分权,即权利人有权自主利用该土地建造住房及其附属设施以及将房屋连同宅基地一同转让(应当将房屋及宅基地使用权转让给本集体经济组织内符合建房申请宅基地条件的成员)、出租。但是,农村村民一户只能拥有一处宅基地,其面积不得超过省、自治区、直辖市规定的标准。
因为宅基地使用权的取得具有无偿性、福利性。所以农民不用担心土地价格、各种税金等的影响。当然对于农民的自建房来说,不会有利润方面的影响。
2.建筑成本的影响
农村建房的建筑成本,其主要由建材费和人工费(承包费)构成。建筑材料近几年一路攀升,人工费也是涨了好几倍。
现以山东省滨州地区博兴县大杨村为例来说明近五年房屋建筑成本的涨幅。该村近些年村民建房是这种四合院的样子,如图所示:
农村建房的一般程序是,村民首先向村民委员会申请宅基地(地块必须符合村里的建设规划要求),经乡镇政府批准后取得宅基地;然后村民将房屋建筑施工工程交给乡村小承包商,承包商总揽整个工程的建设,由承包商雇佣专业工匠(瓦匠、木匠等)和小工来具体施工;业主负责购进物料和施工监督。总建筑成本(工程承包费和建筑材料费)如下表所示,从2003至今已经翻了两番总额已经超过了10万元。
农村建房费用表
3.结论
虽然农村居民住宅成本不包括土地价格以及各种税金等费用,但是总建筑成本自2003年至今也已经翻了两番,相对于农民普遍较低的收入,十万元已经是个天文数字,不少农民抱怨“盖房子是越攒钱越盖不起”。当前建筑材料价格上涨和人工费的上涨导致的建筑成本上涨,对农民自住房的建设影响是很大的。
二、城市居民住宅分析
1.房价与地价关系研究
就商品房而言,影响房地产最大的因素主要是土地价格,其次才是水泥、钢材。住房价格是由开发商的成本和利润两部分组成的,也是一种产权价格。但住房价格除了取决于需求方面还存在一个供给价格问题。因为房地产的供给不同于单纯的土地供给,它是一个生产过程,因此必须通过销售价格补偿生产过程中的各种支出来获得合理利润,才能维持再生产过程,因此房价作为一种供给价格不仅是买方愿意购买的价格,更是卖方愿意出售的价格。在市场机制中,人们对房屋的需求(包括真实需求和投机需求)决定了房价的高低,而房价的高低决定了地价的高低。在“价高者得”的拍卖机制下形成的地价是由当前房价及开发商对未来房价的预期决定的。房价预期上涨时,地价也必然上涨,反之,地价必然下降。地价是房价的重要构成部分,对房价的形成有一定影响,但这种影响不是决定性的。决定房价的因素是市场需求而不是成本。
2.建筑成本的影响
城市居民住宅和农村居民住宅一样,建筑成本会随着建筑材料价格、人工费、能源价格等的上涨而上涨。
3.供求关系的影响
历史的进程证明,市场经济的看不见的手恰恰就是用价格机制来调节供求之间的平衡的。供不应求则价格上升、利润空间加大、吸引更多投资来增加供给、平衡需求;价格稳定之后,投资再增加则价格下降、利润空间缩小,则投资转移、供给下降。此起彼伏的达到调节作用。
著名经济学家樊纲在2008年3月25日“新浪乐居创新峰会”上做出下述表示:房地产市场前两年因为各种其他的原因,经历了一些过快的增长,中国房地产仍然是一个大有潜力的、大有发展前途的市场。从中国的城市化进程来看还远远没有结束,中国的农民进城的过程还远远没有结束,中国的城市化刚刚走完了一半不到的道路,城市发展本身还有巨大的空间,这样的进程是决定中国的房地产市场。中国人居住条件的改善将是今后几十年、上百年中国经济发展的重要市场,也将是中国重要的经济增长点。
在很长的一段时间,供求关系仍然左右着中国城市的房地产市场。在中小城市,刚性需求不是很大,房价不是很高;而在大城市,房地产的价格受流动性过剩、刚性需求大等影响,房价已经非常高了。
4.市场炒作的影响
房地产市场和股票市场是一样的,是一个资产市场,就是恐惧和贪婪把人们带到这个市场。由于恐惧和贪婪,这个市场涨的时候总是会涨过头的,跌的时候也会跌过头的,它符合一个追涨杀跌的特点。
像北京、上海、广州、深圳等这些大城市,房地产价格受炒作的影响很大,当前房价波动的表现,已经很难用成本理论、房价收入比理论和房价房租比理论来解释。2007年,房价年年涨,月月涨,就差天天涨了,有人把房价定义为海鲜价,海鲜一天一个价,叫时价,不定价。就消费者的角度,很显然对购买房地产的事情已经从过去的“为与不为”,进入到“能与不能”。也就是说,这个杯子10块钱我觉得太贵了,我不愿意买;但是现在这个杯子变成了一千万了,不是我不愿意买,是我买不起。它已经远远超出了绝大多数居民的承受能力,房价收入比大幅度增大,房地产市场出现了泡沫。
对于中小城市,流动性较小,需求也不是很旺盛,炒作的成分不大。当房子仅体现其居住功能时,价格和价值就不会相差太大。
5.结论
影响房价的因素是多方面的,目前受房价影响最大的群体是普通工薪阶层,而他们最关注普通住宅其土地成本远高于建筑材料成本。建筑材料、土地以及周边发展环境和市场购买力等共同决定了房价,也就是说在房价成本因素里面建材涨价、人工费提高将会导致的建筑成本上升不会对市场上的商品房价格造成太大的影响。
三、结束语
建筑成本的上涨对农村居民住宅的影响是很大的,而对城市,特别是大中城市的房价有影响,但是不能起主导作用。当然城市的房价已经是非常之高了,但不是由于建筑成本的影响,而是土地价格、供求关系、炒作等因素综合影响的结果。
参考文献:
[1]宅基地使用权:《中华人民共和国物权法》.2007年10月1日起施行
1中国商业建筑蒸汽能耗现状
随着中国的改革开放和经济发展,商业建筑的面积日趋增大,建设规模和建设速度逐渐加大。据统计,目前中国已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼,800多家大型商场,其中绝大部分的高级宾馆、饭店都设有蒸汽系统。根据我们对二十多幢商业建筑的能耗调查统计,设有蒸汽系统的商业建筑每年仅锅炉的燃料费用就接近60元/平方米,现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。
宾馆类建筑的蒸汽系统主要由蒸汽源、蒸汽输配系统、蒸汽用户三部分组成。蒸汽源一般为蒸汽锅炉。使用燃料各有不同,包括:燃气、燃油和煤。蒸汽输配与回收系统包括蒸汽由蒸汽源输送至用户和部分蒸汽凝水由用户处回收至蒸汽源两部分。蒸汽用户一般有以下四个:第一个是建筑内所需生活热水,通过与蒸汽换热的方式提供;第二个是是空调和供暖系统在冬季时使用的热水通过与蒸汽换热提供;第三个是洗衣房,使用蒸汽熨洗衣服;最后是厨房,使用蒸汽蒸煮食品和消毒餐具。此外对于一些采用吸收式冷机的商场、饭店,蒸汽系统还提供溴化锂吸收式冷机运行所需的高压蒸汽。对于医院,蒸汽系统还提供蒸汽供大部分医疗室消毒器械使用。表1显示了北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例。
表1:北京市几种不同的商业建筑的蒸汽消耗各成份比例(%)
生活热水空调采暖洗衣房、厨房消毒用备注宾馆1215821--夏季用吸收式冷机宾馆2483022--医院4032208
2蒸汽系统存在的问题和节能潜力
通过对北京市商业建筑中蒸汽系统的调查和分析发现,目前蒸汽系统的应用中还存在着很大的问题,这同时也反应了蒸汽系统具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面:
*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。从我们对北京市近10栋宾馆、饭店和医院的全面测试和统计可知,这些商业建筑的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的宾馆的能耗要比日本高出将近40%。这其中,空调能耗占到50~60%,而其中设计到蒸汽系统的建筑结构冷、热能耗又占到空调能耗的40~50%(如果夏季采用吸收式制冷,冬季采用蒸汽换热采暖和空调)。
*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图1显示了北京4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量,从图中可看出耗燃料量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近2倍。
图1北京市4家四星级以上宾馆的全年每平方米耗燃料量比较
从蒸汽系统的凝水回收系统运行情况看,各个宾馆之间也存在着很大的差异。由于蒸汽凝水中含有大量的水的显热,因此凝水回收率越低,系统的能耗损失就约大。图2显示的是我们调查的北京市几个宾馆、医院的蒸汽凝水回收情况。从图2中可以看出,一些宾馆蒸汽凝水回收率达到80%以上,凝水回收效果较好,而还有一些系统的凝水回收率低于20%,且大部分蒸汽系统的凝水回收率较低。
图2北京市宾馆蒸汽凝水回收率
*近年来已有不少的节能改造项目竣工,这些改造项目都显示出较大的经济效益,说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如在亮马河大厦,提高蒸汽凝水的回收率和减少二次蒸汽的产生等技术手段,一年可以节约运行费用80多万,所需的投资不到一年的时间即可回收。
上述分析表明,中外对比、同类建筑的对比和商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑蒸汽系统具有巨大的节能潜力,蒸汽系统节能改造有很好的经济效益。
3蒸汽系统节能的途径和方法
蒸汽系统包括蒸汽输送系统,蒸汽用户,蒸汽凝水回收系统。因此蒸汽系统节能必须从这三个方面分别下手。从调查情况看目前高压蒸汽输送系统其输送效率较高,节能潜力较少;而蒸汽用户的节能潜力则主要体现在空调用户如何有效的利用冷、热源上,在这里就不详细说明了;所以目前蒸汽系统的节能则主要体现在蒸汽凝水回收系统上,即如何提供凝水回收率和减少系统的二次蒸汽产生。
3.1提高工作人员的管理运行水平
*对运行管理人员、操作工人进行思想品质,培养他们的责任感和事业心,提高觉悟,尽职尽责地运行管理设备。
*建立严格的管理制度,规范职员、工人行为,这是实现良好运行管理的客观保证。
*对职工、工人进行技术培训,提高他们的技术水平和运行管理水平,有益于改善他们的工作,减少能耗。
末端蒸汽用户的节能意识也对蒸汽系统的能耗有很大的影响。例如北京市某宾馆的洗衣房,洗衣房的工作人员为了工作方便,大部分用汽设备(如熨烫机等)都采用无疏水阀运行,这不仅使得整个洗衣房的蒸汽凝水温度偏高,造成了大量的二次蒸汽损失,同时还使一部分动力蒸汽也由凝水管道排到室外,造成了大量的能耗损失。
3.2提高系统设备的管理运行水平
这主要体现在
*对设备进行严格管理、合理使用,确保使之高效运转。
*及时对设备进行更新换代,更换低效设备,避免不必要的能源消耗。
*建立详细的工作计划和节能措施,确保节能改造工程的节能效果,防止徒劳无功。
由于设备老化造成的蒸汽系统的能耗增加,在我们的测试调查中经常发现。如北京市某四星级宾馆,其凝水箱内凝水长期硬度检查不合格,被迫再度软化或者就地排走,造成很大的能源和经济损失。经调查发现是由于一台生活热水用的壳管式蒸汽热水交换器的内管破裂,使得大量的未软化的生活热水直接进入蒸汽管道回到凝水箱而造成的。
此外采用合理的蒸汽凝水回收系统也是减少系统能耗的一个关键因素。从图2中我们可以看到宾馆B和D的凝水回收率较高,这主要是由于宾馆B中对蒸汽凝水进行了多极预冷,才进入凝水箱,即蒸汽经以及换热器换热后,得到的温度较高的凝水再和二级换热换,使其温度进一步降低。这样避免了大量的二次蒸汽损失,而且温度较低的凝水也更容易打回锅炉房。宾馆D中则将锅炉补水直接打到凝水箱中和凝水混合,降低凝水箱内的凝水温度,这样也避免了能耗损失。
图3宾馆B中蒸汽系统简图
图4宾馆D中蒸汽系统简图
3.3节能新技术的推广
技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术,而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。
从蒸汽系统自身的特点来看,蒸汽系统问题最大的地方是蒸汽凝水回收系统。目前一种射流-喷射泵系统非常适合于代替蒸汽系统中蒸汽热水换热器。它采用的是将蒸汽直接喷到需要加热的水中,通过混合来达到换热的效果。由于它不存在凝水回收系统,固避免了目前蒸汽凝水回收系统中的大量问题。但由于它将处理过的软化水直接喷到了未处理的热水中,其增加了锅炉房处理软化水的费用。
如下是喷射泵系统与传统的板式热交换器的运行能耗费用比较:
初始条件:
1.采用燃气锅炉,燃料为天然气,价钱为1.8元/m3,热值为44175kj/m3,锅炉效率93%
2.都提供4公斤压力的蒸汽,温度为143.4,蒸汽热值为2732kj/kg
3.自来水价格为3元/吨,软水价钱为5元/吨,自来水水温为15℃,热值为62.85kj/kg
4.生活热水供应水温为60℃,热值为251.4kj/kg
5.板式换热器的凝水温度为70℃,热值为293.3kj/kg
计算步骤:
1、采用FTS系统生产1吨生活热水所需耗费
(1)耗蒸汽量
设生产1吨生活热水的蒸汽耗量为Gsteam,由:
Gsteam×2732+(1000-Gsteam)×62.85=1000×251.4
可得蒸汽耗量为:Gsteam=70.64kg
(2)耗燃气量
由于FTS系统无凝水,所以生产1吨蒸汽所需燃气量为:
1000×(2732-62.85)/(44175×h1)=64.97(m3)
所以生产70.64kg蒸汽需燃气量为
Ggas=64.97×70.64/1000=4.589(m3)
(3)耗自来水量
从上面计算可知消耗自来水量为1000-70.64=929.36kg
(4)耗软化水量
消耗软化水量为70.64kg
(5)总费用
总费用为:4.589*1.8+929.36*3/1000+70.64*5/1000=11.40(元)
2、采用蒸汽-热水换热器生产1吨生活热水所需耗费
(1)耗蒸汽量
设生产1吨自来水的蒸汽耗量为Gsteam,认为换热器换热效率为1,由:
Gsteam×(2732-293.3)×=1000×(251.4-62.85)
可得蒸汽耗量为:Gsteam=77.32kg
(2)耗燃气量
设凝水回收率为X(以下计算数据基于X=100%)
生产1吨蒸汽所需燃气量为:
{1000*(1-X)*(2732-62.85)+1000*X*(2732-293.3)}/(44175×h1)=59.36(m3)
所以生产70.4kg蒸汽需燃气量为
Ggas=59.36×77.32/1000=4.589(m3)
(3)耗自来水量
从上面计算可知消耗自来水量为1000kg
(4)耗软化水量
消耗软化水量为77.32*(1-X)=0kg
(5)总费用
总费用为:4.589*1.8+3*1=11.26(元)
从计算结果中可以看出,
(1)在采用喷射泵系统时,系统运行费用仅比采用换热器+凝水回收装置系统在凝水回收效率为100%时的费用高出1.2%
(2)采用相同的计算过程可以得出当换热器+凝水回收装置系统的凝水回收率为87.9%时,所用费用与喷射泵系统相同。
此外喷射泵系统还节省了凝水回收系统的初投资。
由此可见喷射泵系统是一个值得在蒸汽系统中运用的新技术。
参考文献:
【1】章熙民,任泽霈等,传热学(第三版),中国建筑工业出版社,1993