時間：2023-03-17 18:11:01
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論文摘要：分析了我國北方農村地區建筑現狀，針對農村建筑的特點，提出一些建筑節能設計措施以及能源綜合利用方式。強調農村建筑規劃體系建立和建筑節能的管理，以期為北方廣大農村農民提供一個健康、舒適的節能建筑。
隨著現代化建設的發展，我國農民的生活水平不斷的提高，他們對自己的居住條件的要求也越來越高。長期以來，我國北方農村地區建筑特點是占地多，建造技術水平低，缺乏科學性，甚至是忽視最基本的建筑熱工性能和舒適性要求，特別是缺乏統一的建筑規劃，能源利用率低，導致其建筑土地利用率低，保溫隔熱性能差，能耗大，舒適度低。因此，為了提高農民生活質量，應以改善居住條件為重點，科學制定農村建筑規劃體系，因地制宜地在廣大北方農村地區推廣建筑節能技術，發展節能建筑。
1農村建筑節能設計
1.1北方農村建筑現狀分析
我國北方地區農村建筑要適應日常居住生活和農副業生產的雙重需要，居民建筑類型大多為單戶、雙戶以及多戶并聯的建筑類型。長期以來，我國農村建筑大多為個人建造，農民隨意建設，農村建筑缺乏規劃和設計，造成建筑的功能劃分不合理，用地浪費。在房屋建設的過程中，由于技術和施工條件的限制以及經濟條件的制約，農民建房時多選用一些落后的建材，圍護結構的設計仍采用傳統的做法，致使其建筑能耗大，不利于節能。
1.2建筑規劃布局
我國北方農村大多地區冬季寒冷，夏季炎熱。建筑規劃選址中應充分利用當地的自然地理優勢，根據當地的氣候特點，合理地安排建筑與周圍環境因素之間的關系。在建筑平面的布局時，要充分考慮當地農民的生活習慣，合理地安排建筑物功能分區。
1.2.1建筑選址應避免在山谷、溝底等區域，這主要考慮冬季氣流在這些區域里形成對建筑物的“霜洞”效應，會使其能耗增加。建筑朝向應根據當地的地理條件和氣候條件，選擇最有利的自然采光和通風的區域，注意冬季防風和夏季有效利用自然通風，減少能耗。
1.2.2建筑類型上應多采用兩戶或多戶并聯的布置形式，減少建筑體系系數，有利于降低建筑能耗。
1.2.3根據當地農民生活習慣，將居住建筑和農副業生產用房進行合理的劃分。例如將臥室、大堂宜布置在南向，飼養室、農副產品加工室宜布置在北向。
1.2.4規劃中應注重綠化環境。綠化可以改善建筑群體的氣候條件，可以調節氣溫、降低溫室效應、隔熱遮陽、減少噪聲，是優化建筑室內環境、減少建筑能耗的有效措施。
1.3建筑圍護結構節能設計
1.3.1外墻
外墻散失的熱量約占整個圍護結構總能耗的25～28%，因此應在寒冷地區的北方農村建筑外墻設計中應采用外墻外保溫。依據當地已有的原材料，合理選擇建筑外墻材料，推廣使用空心磚或混凝土空心小砌塊等節能磚。同時在建造時靈活選取構造措施，利用農村地區容易獲得的材料（稻殼，麥秸等）作為外墻保溫材料，使外墻獲得良好的隔熱效果。
1.3.2屋面與地面
北方地區農村建筑屋面散熱量占總散熱量的15%左右，地面約為6%。在屋面建造時應采用坡屋頂，設置架空層或平屋頂，設置吊頂層。選用導熱系數小，吸水率低，易于就地取材的保溫材料。重視地面保溫，在地面墊層下鋪設廉價的爐渣等其他保溫材料，并注意地面防潮設計，減少地面散熱量。
1.3.3門與外窗
長期以來，北方農村建筑的門窗建造較為簡陋，大部分為單層，而且密封性較差。外窗的熱損失量，約占整個房屋的30%。為了減少外窗的熱損失，在滿足自然通風和采光的要求下，減少窗墻比，應采用雙層窗或單框雙玻璃窗，增強其密封性，以此來提高窗的總熱阻。外門應采用雙層，若采用單層應作保溫處理，提高外門的隔熱性能。尺寸較大的門窗應在室內加裝門窗簾，也有利于減少門窗的熱損失。
2能源的綜合開發與應用
2.1太陽能開發與應用
北方農村地區有著豐富的太陽能資源，建造太陽能綜合利用建筑，在屋頂放置太陽能利用設備可提供生活熱水、采暖系統以及照明等綜合應用。特別是近年來太陽能低溫地板輻射采暖系統的應用，適合應用在無集中供暖的農村建筑。在過渡季節，利用太陽能熱水還可以強化自然通風。
2.2沼氣開發與應用
沼氣是一種清潔的可再生能源。在北方廣大農村地區各種農作物的秸稈，牲畜的糞便等都可以作為產生沼氣的原料。沼氣不僅用來解決農村燃料缺乏問題，也可以應用沼氣進行采暖和照明等綜合利用。另外沼液和沼渣可以作為有機肥料，施在農田和果園里。沼氣建設與種養殖業結合，通過資源的優化配置，延伸了經濟鏈，使能源得到有效的循環利用。目前我國農村大多采用單戶的沼氣建設，受技術條件的限制經常沼氣產量不足，而且安全性較差。建議采用多戶集中建造高效的沼氣設施，集中管理，有效利用資源，這樣能使沼氣設施能源利用率高，便于為廣大農民提供高效、潔凈、安全的沼氣能源。2.3其他能源的開發與應用
我國有著豐富的淺層地熱能源，在北方農村地區可以開發利用當地的地熱資源，為集中規劃建造的村鎮建筑群提供熱源，宜于集中熱水供應和采暖設施建造，從而節約燃料的使用。在北方農村的一些地區風能資源也較為豐富，利用其建造風力發電，供應日常的生活和照明用電，既方便又廉價，節約用電。
3農村建筑節能管理
農村建筑的節能不僅僅是在體現在節能設計，節能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑節能管理機制，是落實建筑節能規劃設計的前提。首先，在新建農村建筑時應注重改變觀念，統一規劃建設，進行初期的建筑項目可行性論證報告以及綜合利用能源的可行性方案設計。要按照節能設計和規范進行建造，加強節能設計，充分利用當地易于取得的廉價又節能的建筑材料。其次，在建筑建成后注重農民節能意識培養，統一管理一些集中的公用能源設施，例如集中的沼氣設施或采暖系統。
4結束語
目前，在我國北方農村地區由于經濟條件的制約，多數農村建筑未能使用節能設計，這就需要國家和當地政府提供政策和經濟支持，開發出適合在農村地區的廉價節能的建筑材料和能源利用設備，樹立可持續發展觀念，建立農村建筑規劃管理體系，在農村地區大力推廣節能建筑，為廣大農民創造一個健康、舒適的居住環境。
參考文獻：
[1]牛明成，谷延霞，韓璐.新農村住宅節能研究[J].山西建筑，2007，33（22）：238-239．
關鍵詞：綠色建筑；節能設計；具體策略
一、綠色建筑節能設計概述
從概念上講，綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源，同時在建筑施工中又不破壞生態平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內布局必須合理，盡量減少合成材料的使用，充分考慮建筑物與環境的協調，充分利用太陽能、風能。在綠色建筑的設計過程中，要利用高科技手段盡力減少能源的消耗，要考慮建筑物的節能、無污染因素。尤其是對綠色建筑物室內設計，一定要首先考慮到為人類創造利用太陽能源的生活環境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設計手段造就溫馨的設計，是綠色建筑的追求目標。我們要堅持以人為本，以建筑與自然環境協調發展為目標，充分體現出綠色建筑向大自然索取和回報的平衡。
二、綠色建筑在低碳經濟發展中的意義
加強綠色建筑的建設，這是源于全球范圍內已經對環境造成了嚴重的污染問題，源于貿易、工業高速發展，使城市的建筑已經面臨能源短缺和環境惡化的危機，這無疑對城市的可持續發展帶來嚴峻的威脅。因此，在城市發展中實施“低碳經濟”已成為綠色建筑設計勢在必行的內在要求?！案咛冀洕钡陌l展雖然促進了城市的現代化，但同時也給人類社會帶來了致命的災難和風險。這一危機已經引起了全世界各國的關注。近年來，綠色建筑節能設計是當今世界各國構建低碳城市的關鍵問題，因為綠色建筑節能設計關系著解決人類生存的能源問題，而能源問題是世界的動力問題，沒有了能源世界就沒有了動力，因此，節約能源是未來綠色建筑節能設計的追求目標。目前綠色設計成為建筑設計師們首選的方向，綠色建筑節能設計應該承擔其應有的社會責任和義務。利用綠色建筑的發展使人類的和諧環境得以保證?！熬G色建筑”概念提出的意義在于更好地保護和改善環境，來為人類創造更好的生存空間。
三、綠色建筑節能的設計原則
1、和諧發展的原則
要做到綠色節能建筑，就要做到人與自然和諧的發展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此，這就要求我們在建造建筑的時候，把自然因素考慮進去，從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起，并達到平衡的狀態。
2、合理利用的原則
要做到綠色節能就要做到合理利用，目前我國建筑業普遍存在著高能耗、低效率的浪費現象，如果這一現象得不到解決，那自然環境會遭到破壞。因此，我們在設計建筑時，必須采取最佳的方案，使資源得到充分的利用，提高資源的利用率，使高的能耗得到控制。同時，在設計時，我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環節。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源，建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用。
3、健康舒適的原則
要做到綠色節能建筑就要做到健康舒適，建筑在做到綠色節能的基礎上還要要求人們住著舒適，這就是建筑設計最大的原則。因此我們要采用節能和環保的材料，以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計建筑時，要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題，從而達到人們對建筑綠色節能的要求。
4、整體及環境優化原則
建筑是環境的一部分，應與周圍環境融為一體，其設計要追求最佳環境效益。建筑設計的重點應該是整體效果，對建筑及其周圍生態系統的組合、平衡和協調進行規劃，尊重自然環境和社會生態環境，優化各要素的布局與配置，達到整體優化的效果。
四、綠色建筑的節能設計策略
1、綠色建筑節地設計
我國的一項基本國策是珍惜和合理利用每寸土地。國務院有關文件指出，各級人民政府、地方行政公署要全面規劃，切實保護，合理開發和利用土地資源。國家建設和鄉（鎮）村建設用地，必須全面規劃，合理布局，節約用地，盡量利用荒地、劣地、坡地，不占或少占耕地。節約用地，從建筑的角度上講，是建房活動中最大限度少占地表面積，并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地，并不是不用地，不搞建設項目，而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是：建造多層、高層建筑，以提高建筑容積率，同時降低建筑密度；利用地下空間，增加城市容量，改善城市環境；城市居住區，提高住宅用地的集約度，為今后的持續發展留有余地，增加綠地面積，改善住區的生態環境；在城鎮、鄉村建設中，提倡因地制宜，因形就勢，多利用零散地、坡地建房，充分利用地方材料，保護自然環境，使建筑與自然環境互生共融，增加綠化面積；開發利用節地建筑材料。
2、自然通風設計
自然通風是一項改善人與環境的重要技術手段。在我國許多傳統建筑中都有體現，如傳統民居中的穿堂風等處理手法。通過合理的建筑設計，自然通風可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內污濁的空氣，使人體感到舒適，并提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心里健康，減少人們對空調系統的依賴，從而節約能源、降低污染、預防疾病。
3、加強設計利用太陽能的綠色建筑
在綠色建筑設計中，要利用好太陽能這一最佳的可再生能源。要把太陽能作為綠色建筑加熱的一部分，因為，太陽能是一種取之不盡用之不竭，并且沒有污染的能源，利用太陽能可以為綠色建筑節能設計開闊了如何節能的思路。通常我們利用太陽能來收集熱量的特點來進行節能設計，比如它可以利用白天吸收儲存太陽的熱量，然后均勻的在24小時利用，從而節約了綠色建筑物能源方面的投資。
4、建筑門窗設計
門窗結構是建筑物結構的重要組成部分，其隔熱保溫性能較低，冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進入室內，因此，加強門窗結構設計是綠色建筑生態節能設計重點之一，具體要從以下幾點考慮：合理設計窗墻的面積比例，有效降低采暖耗熱值；科學設置門窗的開關方式，例如推拉式，防止穿堂風流過；在門窗上方設計可自動調節的遮陽棚或窗簾，防止夏季陽光直射，避免室內溫度升高。
5、建筑墻體設計
綠色建筑生態節能設計要充分考慮墻體的保溫性能，尤其是加強建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設計要選用隔熱保溫性能良好的新型節能材料對墻體進行填充，例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等，從而提高墻體的熱阻性能，減少室外氣候環境變化對室內溫度造成的影響，同時避免冷橋或熱橋結構對建筑墻體的破壞，延長墻體的使用壽命。
五、結語
我國是一個能源消耗大國，要想更好的發展低碳經濟，必須重視發展綠色建筑，它是我國建筑行業未來的發展方面。綠色建筑節能設計是一門綜合性很強的學科，它既確保了建筑工程項目經濟效益與環保效益的雙贏，同時又促進多學科的密切交流與共同發展，致使人類與自然更加和諧。
作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業設計研究院有限公司
參考文獻
本文將在總結國際與國內能源現狀的基礎上，分析建筑節能的必要性與緊迫性，同時通過調研目前國內建筑節能設計實例，評判建筑節能設計的經濟效益，希望能夠使社會各界意識到，建筑節能不單是發達國家的問題，我國正面臨一場真正的能源危機，建筑節能迫在眉睫。
一、國際能源危機加劇
1、能源儲量減少，石油僅供開采41年
目前，石油、煤炭、天然氣這三種傳統能源占能源消費約90%以上，其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源統計年鑒的最新數據顯示，世界石油總儲量為1.15萬億桶，僅供生產41年；全球天然氣儲量為176萬億立方米，僅供開采63年。日本權威能源研究機構也申明，全球煤炭埋藏量10316億噸，可開采231年；核反應原料鈾已探明儲量436萬噸，可供72年使用（海水中的鈾可供使用1萬年，利用钚為燃料的增值核反應堆可使用100萬年）；利用熱核反應，海水中的鋰能源可開采年限為1600萬年?？梢姡澜缱顬橐蕾嚨哪茉础团c天然氣，在21世紀的前半，就將日趨枯竭。科學家們預計2040年石油消費將達到最高峰，2100年石油消費將減少到不足能源消費總量的5%%.而從2050年開始，核能、生物能、水利地熱、風力、太陽能的比率大大上升，達到總能源消費的1/3，熱核能源將達到總能源消費的1/4.
因此，在世界能源供給結構轉軌的大趨勢下，不考慮建筑節能而建造的房屋，終有一日會因為沒有能源可用，終被社會淘汰。呼吁建筑節能，很重要的一點就在于減少使用石油、天然氣等不可再生資源，通過科學合理的建筑節能措施，采用可再生新能源，使建筑可持續發展。
2、能源需求不斷增加，價格無法下降
根據美國能源部能源資訊署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”，1999—2020年全球能源消費形勢如下：
全球能源總消費量將增加60%，其中亞洲及南美州發展我國家將增長1倍（每年增長4%，相比發達國家每年增長1.3%）。
石油：石油預計增長59%（年增長率為2.2%）。此外，石油將維持占全球能源總消費量40%以上的比例。
天然氣：爭議較小的天然氣將是需求增長最快的能源，預計增長一倍。天然氣占全球能源消費量比重也將由23%升至28%.
煤：由于空氣污染及二氧化碳排放等問題，煤炭占全球能源總消費量的比重將由22%降至20%.
核能：在政治問題影響下，全球核能發展情勢尚難確定，但保守估計全球核能消費量將比現在略為增長。
可再生能源（包含大水力）：預估將增長53%.但由于現階段數量過少、成本高、能源密集度低且供應不穩定，所以占全球能源總消費量的比重將由9%下降到8%.不過預計更遠的未來，隨著技術的進步，比重將上升較快。
以上預測在2004年阿拉伯石油輸出國的12月月報中已經得到體現，它指出截止到2020年，世界石油需求量將以年平均1.7%至2%的速度增長，日需求量逐漸從目前的8200萬桶到近1.07億桶。
可見，由于核能與可再生能源的替代性遲遲無法實現，石油、天然氣的需求量仍會不斷增加，但能源儲量是有限的，這種供需關系導致了石油、天然氣等能源價格不會下降。
同時，恐怖活動增加了石油以天然氣運輸風險及成本。自美國發生“9.11”恐怖攻擊事件后，全球恐怖活動升溫，而保護措施較為不足的石油及天然氣供應等能源基礎設施成為攻擊目標的可能性提高。例如2001年10月斯里蘭卡一艘油輪遭受其境內恐怖組織攻擊；2002年10月法國油輪在葉門遭受不明攻擊；……各國為了預防恐怖攻擊，正大興土木加強能源設施的保護工作，而隨著防范設施、人力及保險費用的增加，能源使用價格也面臨逐漸上漲的壓力。
面臨能源價格，尤其是天然氣價格逐步上漲，居高不下，很多高耗能建筑開始出現因承擔不起昂貴的能源維持費用而被迫停用，或者售價、租金一降再降的現象。因此，建筑尤其是高層住宅與辦公樓、大型共建正面臨著一場新的革命，建筑節能節能勢在必行。
3、美國企圖掌控全球石油供給，強力遏制我國、歐洲的發展
許多石油生產地區，尤其是中東地區，由于擁有全世界2/3油藏，一直存在政治、外交及軍事的動亂。在近期較大規模的戰爭有1980年兩伊戰爭、1990年波斯灣戰爭、1994年俄國出兵車臣、2001年阿富汗戰爭和2004年的美伊戰爭，而其他小型區域沖突也非常多，都是圍繞著石油資源而展開的。每次爭奪石油資源引發的動蕩，使眾多石油進口國家經濟發展及能源安全受到威脅，牽動整個世界的經濟。從這個意義上說，哪個國家能掌握全球的石油、天然氣能源，就如同握緊全球經濟命脈。
因此，美國攻打伊拉克，拿伊拉克石油做文章，不僅是要賺回為之付出的巨額戰爭費用，還要建立起有利于美國的世界石油市場“新秩序”：一來拉低美元匯率、彌補貿易逆差、打壓歐元；二來美國可以時時掌控我國、俄羅斯、印度等國家石油進口價格與能源供給量，遏制這些國家的經濟騰飛。
面臨美國今后可能采取的能源阻擾政策，我國除了爭取更多的與石油出口國的貿易協議外，能源節約是最關鍵的一步。
二、我國所面臨的能源挑戰
1、人均儲量少，先天不足，但能耗效率卻低。
我國能源總量豐富，但人均能源可采儲量遠低于世界平均水平。2000年人均石油可采儲量只有2.6噸，人均天然氣可采儲量1074立方米，人均煤炭可采儲量90噸，分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上，2004年，人均石油最終可采儲量居世界第41位。因此，一旦平均到個人消費量，我國能源并非地大物博，實際上存在先天不足的弱勢。
從能源利用效率來看，目前國內能耗高，能源效率低。2001年，我國終端能源用戶能源消費的支出為1.25萬億元，占GDP總量的比例為13%，而美國僅為7%.同時，我國單位產品的能耗水平較高，目前8個高耗能行業的單位產品能耗平均比世界先進水平高47%，而這8個行業的能源消費占工業部門能源消費總量的73%.這造成了很大社會能源浪費。
2、我國成為能源消耗大國，進口依賴度提高。
2003年我國已經成為世界上僅次于美國的第二大石油消費國。全年原油消費量達到2.5億噸以上。其中全國原油產量約1.69億噸，進口原油8900萬噸，分別占世界石油需求增長總量的41％、32%，約每天60萬桶和260桶。
2004年原油消費需求量仍以10%以上的增速增長，約達到2.75億噸，進口原油數量超過1億噸。同時，煤炭消耗量占世界總量的40%以上，天然氣供暖需求量也一直在增長。預計到2020年，我國石油需求量為4.5億噸，年均遞增12%；天然氣在一次能源消費中，所占比例將由目前的2.7%增長到10%以上；我國對海外能源的依賴程度將達到55%以上。
可見，我國能源消耗需求旺盛的同時，進口依賴度提高，這使得國內經濟受中東動亂及石油危機沖擊的概率上升，危及我國能源供應安全，存在較大風險。
3、能源成為我國經濟命脈所在，威脅國家穩定安全
2004年全國電荒、煤荒集中爆發。上半年，27個省份全面告急，國家線網被迫拉閘電線80多萬次。下半年，今年北方供暖的城市無一例外都面臨能源緊張的考驗。以吉林省為例，往年到9月底供熱企業儲煤應達年用煤總量的80%，而今年供熱用煤的儲量不足40%；長春市每年鍋爐供熱用煤為306萬噸，截至10月底只有總量的40%入庫；在吉林市，每年鍋爐供熱用煤為46.5萬噸，今年到10月底也才入庫42%；吉林省其他城市同樣存在緊缺情況。就連首都北京也難逃厄運。預計北京冬季煤炭需求為1460萬噸。受全國煤炭資源緊、運輸難、價格高等因素影響，北京市電煤庫存一直在警戒線以下運行，到10月底鍋爐及民用燃煤庫儲煤率不足45%.而為防止大氣污染，北京城區的燃煤鍋爐大多變為燃氣或燃油。隨著石油價格的上調，北京冬季供暖承受著巨大的壓力，2005年3月，北京油價再次上調，93號汽油每升上漲了0.26元。
能源的供給直接影響到人民生活與國民生產。一次拉閘對平常老百姓無關大要，但對于長期依賴電力生產的工廠、企業來說，損失可能是上百上千萬；而全國27個省份同時出現問題，這種經濟損失就根本無從計算，直接關系到國家經濟命脈。而冬季供暖的短缺，導致很多底保戶和困難企業失去基本生存條件，威脅到國家穩定安全。
三、建筑節能要求十分緊迫
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七十年代末的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，我國建筑耗能比例最終還將上升至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，單北方采暖地區每年就多耗標準煤1800萬噸，直接經濟損失達70億元，多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續發展，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旺期，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%以上是高能耗建筑。以如此建設增速，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。
3、我國建筑節能狀況落后，亟待改善
本文將在總結國際與國內能源現狀的基礎上，分析建筑節能的必要性與緊迫性，同時通過調研目前國內建筑節能設計實例，評判建筑節能設計的經濟效益，希望能夠使社會各界意識到，建筑節能不單是發達國家的問題，我國正面臨一場真正的能源危機，建筑節能迫在眉睫。
一、國際能源危機加劇
1、能源儲量減少，石油僅供開采41年
目前，石油、煤炭、天然氣這三種傳統能源占能源消費約90%以上，其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源統計年鑒的最新數據顯示，世界石油總儲量為1.15萬億桶，僅供生產41年；全球天然氣儲量為176萬億立方米，僅供開采63年。日本權威能源研究機構也申明，全球煤炭埋藏量10316億噸，可開采231年；核反應原料鈾已探明儲量436萬噸，可供72年使用（海水中的鈾可供使用1萬年，利用钚為燃料的增值核反應堆可使用100萬年）；利用熱核反應，海水中的鋰能源可開采年限為1600萬年?？梢?，全世界最為依賴的能源——石油與天然氣，在21世紀的前半，就將日趨枯竭?？茖W家們預計2040年石油消費將達到最高峰，2100年石油消費將減少到不足能源消費總量的5%%.而從2050年開始，核能、生物能、水利地熱、風力、太陽能的比率大大上升，達到總能源消費的1/3，熱核能源將達到總能源消費的1/4.
因此，在世界能源供給結構轉軌的大趨勢下，不考慮建筑節能而建造的房屋，終有一日會因為沒有能源可用，終被社會淘汰。呼吁建筑節能，很重要的一點就在于減少使用石油、天然氣等不可再生資源，通過科學合理的建筑節能措施，采用可再生新能源，使建筑可持續發展。
2、能源需求不斷增加，價格無法下降
根據美國能源部能源資訊署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”，1999—2020年全球能源消費形勢如下：
全球能源總消費量將增加60%，其中亞洲及南美州發展我國家將增長1倍（每年增長4%，相比發達國家每年增長1.3%）。
石油：石油預計增長59%（年增長率為2.2%）。此外，石油將維持占全球能源總消費量40%以上的比例。
天然氣：爭議較小的天然氣將是需求增長最快的能源，預計增長一倍。天然氣占全球能源消費量比重也將由23%升至28%.
煤：由于空氣污染及二氧化碳排放等問題，煤炭占全球能源總消費量的比重將由22%降至20%.
核能：在政治問題影響下，全球核能發展情勢尚難確定，但保守估計全球核能消費量將比現在略為增長。
可再生能源（包含大水力）：預估將增長53%.但由于現階段數量過少、成本高、能源密集度低且供應不穩定，所以占全球能源總消費量的比重將由9%下降到8%.不過預計更遠的未來，隨著技術的進步，比重將上升較快。
以上預測在2004年阿拉伯石油輸出國的12月月報中已經得到體現，它指出截止到2020年，世界石油需求量將以年平均1.7%至2%的速度增長，日需求量逐漸從目前的8200萬桶到近1.07億桶。
可見，由于核能與可再生能源的替代性遲遲無法實現，石油、天然氣的需求量仍會不斷增加，但能源儲量是有限的，這種供需關系導致了石油、天然氣等能源價格不會下降。
同時，恐怖活動增加了石油以天然氣運輸風險及成本。自美國發生“9.11”恐怖攻擊事件后，全球恐怖活動升溫，而保護措施較為不足的石油及天然氣供應等能源基礎設施成為攻擊目標的可能性提高。例如2001年10月斯里蘭卡一艘油輪遭受其境內恐怖組織攻擊；2002年10月法國油輪在葉門遭受不明攻擊；……各國為了預防恐怖攻擊，正大興土木加強能源設施的保護工作，而隨著防范設施、人力及保險費用的增加，能源使用價格也面臨逐漸上漲的壓力。
面臨能源價格，尤其是天然氣價格逐步上漲，居高不下，很多高耗能建筑開始出現因承擔不起昂貴的能源維持費用而被迫停用，或者售價、租金一降再降的現象。因此，建筑尤其是高層住宅與辦公樓、大型共建正面臨著一場新的革命，建筑節能節能勢在必行。
3、美國企圖掌控全球石油供給，強力遏制我國、歐洲的發展
許多石油生產地區，尤其是中東地區，由于擁有全世界2/3油藏，一直存在政治、外交及軍事的動亂。在近期較大規模的戰爭有1980年兩伊戰爭、1990年波斯灣戰爭、1994年俄國出兵車臣、2001年阿富汗戰爭和2004年的美伊戰爭，而其他小型區域沖突也非常多，都是圍繞著石油資源而展開的。每次爭奪石油資源引發的動蕩，使眾多石油進口國家經濟發展及能源安全受到威脅，牽動整個世界的經濟。從這個意義上說，哪個國家能掌握全球的石油、天然氣能源，就如同握緊全球經濟命脈。
因此，美國攻打伊拉克，拿伊拉克石油做文章，不僅是要賺回為之付出的巨額戰爭費用，還要建立起有利于美國的世界石油市場“新秩序”：一來拉低美元匯率、彌補貿易逆差、打壓歐元；二來美國可以時時掌控我國、俄羅斯、印度等國家石油進口價格與能源供給量，遏制這些國家的經濟騰飛。
面臨美國今后可能采取的能源阻擾政策，我國除了爭取更多的與石油出口國的貿易協議外，能源節約是最關鍵的一步。
二、我國所面臨的能源挑戰
1、人均儲量少，先天不足，但能耗效率卻低。
我國能源總量豐富，但人均能源可采儲量遠低于世界平均水平。2000年人均石油可采儲量只有2.6噸，人均天然氣可采儲量1074立方米，人均煤炭可采儲量90噸，分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上，2004年，人均石油最終可采儲量居世界第41位。因此，一旦平均到個人消費量，我國能源并非地大物博，實際上存在先天不足的弱勢。
從能源利用效率來看，目前國內能耗高，能源效率低。2001年，我國終端能源用戶能源消費的支出為1.25萬億元，占GDP總量的比例為13%，而美國僅為7%.同時，我國單位產品的能耗水平較高，目前8個高耗能行業的單位產品能耗平均比世界先進水平高47%，而這8個行業的能源消費占工業部門能源消費總量的73%.這造成了很大社會能源浪費。
2、我國成為能源消耗大國，進口依賴度提高。
2003年我國已經成為世界上僅次于美國的第二大石油消費國。全年原油消費量達到2.5億噸以上。其中全國原油產量約1.69億噸，進口原油8900萬噸，分別占世界石油需求增長總量的41％、32%，約每天60萬桶和260桶。
2004年原油消費需求量仍以10%以上的增速增長，約達到2.75億噸，進口原油數量超過1億噸。同時，煤炭消耗量占世界總量的40%以上，天然氣供暖需求量也一直在增長。預計到2020年，我國石油需求量為4.5億噸，年均遞增12%；天然氣在一次能源消費中，所占比例將由目前的2.7%增長到10%以上；我國對海外能源的依賴程度將達到55%以上。
可見，我國能源消耗需求旺盛的同時，進口依賴度提高，這使得國內經濟受中東動亂及石油危機沖擊的概率上升，危及我國能源供應安全，存在較大風險。
3、能源成為我國經濟命脈所在，威脅國家穩定安全
2004年全國電荒、煤荒集中爆發。上半年，27個省份全面告急，國家線網被迫拉閘電線80多萬次。下半年，今年北方供暖的城市無一例外都面臨能源緊張的考驗。以吉林省為例，往年到9月底供熱企業儲煤應達年用煤總量的80%，而今年供熱用煤的儲量不足40%；長春市每年鍋爐供熱用煤為306萬噸，截至10月底只有總量的40%入庫；在吉林市，每年鍋爐供熱用煤為46.5萬噸，今年到10月底也才入庫42%；吉林省其他城市同樣存在緊缺情況。就連首都北京也難逃厄運。預計北京冬季煤炭需求為1460萬噸。受全國煤炭資源緊、運輸難、價格高等因素影響，北京市電煤庫存一直在警戒線以下運行，到10月底鍋爐及民用燃煤庫儲煤率不足45%.而為防止大氣污染，北京城區的燃煤鍋爐大多變為燃氣或燃油。隨著石油價格的上調，北京冬季供暖承受著巨大的壓力，2005年3月，北京油價再次上調，93號汽油每升上漲了0.26元。
能源的供給直接影響到人民生活與國民生產。一次拉閘對平常老百姓無關大要，但對于長期依賴電力生產的工廠、企業來說，損失可能是上百上千萬；而全國27個省份同時出現問題，這種經濟損失就根本無從計算，直接關系到國家經濟命脈。而冬季供暖的短缺，導致很多底保戶和困難企業失去基本生存條件，威脅到國家穩定安全。
三、建筑節能要求十分緊迫
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七十年代末的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，我國建筑耗能比例最終還將上升至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，單北方采暖地區每年就多耗標準煤1800萬噸，直接經濟損失達70億元，多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續發展，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旺期，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%以上是高能耗建筑。以如此建設增速，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。
3、我國建筑節能狀況落后，亟待改善
1.建筑物在設計過程中出現能源浪費問題的原因
（1）因建筑物總體布局不合理而造成
建筑設計方案中貫徹節能設計思想受節地要求的影響，在建筑物總體布局上，一味地追求建筑面積的最大化，使得建筑布局往往會或多或少的忽略建筑物的自然采光與通風，這在一定程度上造成了能源的嚴重浪費，為了節地而降低了建筑的適用性，并不是建筑節能設計思想所提倡的。
（2）因建筑物單體布局不合理而造成
在建筑單體的設計中，需滿足建筑物的適用性和美觀性原則，二者的關系需要很好的平衡。部分設計師一味地追求建筑的新穎性和獨特性，將建筑物單體的平面布局設計得過于曲折，造成建筑體形系數過大，建筑能耗過高，不利于建筑物的節能。
2.建筑設計方案中貫徹節能設計思想的作用
（1）能有效地利用可再生的能源資源
人類社會的發展，應尊重自然、順應自然、學會與自然和諧相處。建筑物的節能設計，將節約利用資源的觀念貫徹于建筑物設計與建造的始終。比如在節能設計觀念的指導下，設計師在考慮建筑物總體布局上，會充分利用自然采光及自然通風，這在一定程度上既節約了能耗，又提高了建筑的適用性。又如在節能設計觀念的指導下，設計師在設計建筑物單體時，會充分地考慮建筑物的造型與功能之間的關系，通過充分利用自然的采光及通風條件，不僅在一定程度上能節約利用電能和減少空調設備的支出，更能有效地防止傳染性疾病的發生。此外，在節能設計觀念的指導下，設計師在建筑物景觀設計中，可以充分利用原有的自然環境，盡可能在不破壞周邊環境的同時，達到建筑與環境的協調統一。
（2）能滿足人民生產和生活的需要
建筑物在建造的過程中，其建設的主體有三類，第一類為設計方，第二類為施工方，第三類為承建方。設計方負責建筑物設計方案的設計，施工方負責根據設計方的圖紙進行施工，建設方是建筑物的所有者，其主要為建筑物的建造提供資金?；诖?，建設方在選擇設計方案時，會衡量投資與回報的關系，利用最少的投資獲取最大的回報。建筑物的節能設計無疑備受建設方的親睞。消費者在購買房屋時，會綜合考慮建筑物各方面的因素，如建筑物周圍的配套設施，建筑物設計的質量，等等，節能環保的設計不僅能為消費者提供舒適的生活環境，更能節約建筑物在使用過程中的能源資源，極受消費者的歡迎。
二、建筑設計方案中貫徹節能設計思想的方法與措施
貫徹建筑物的節能設計思想，是設計師的基本職業素質，設計師應充分發揮主觀能動性，考慮建筑物、自然環境和人工環境三者之間的關系。據統計，自然環境對建筑物的節能設計的質量起到70%的影響。因此，在建筑方案的設計過程中，應充分貫徹節能設計的思想。以下是對如何貫徹節能設計思想方法和措施討論。
1.將自然元素充分引入到建筑物的設計方案中
與建筑物的設計有關的自然元素有土地、降水、光照和通風情況等等。建筑師在設計建筑方案的過程中，應以節能理念為宗旨，進行能源資源的優化配置。
（1）將自然采光引進到建筑物的設計方案中建筑師在設計建筑物的過程中應根據消費者的需求，貫徹節能設計的理念。將自然采光引進到建筑物的設計方案是設計師進行節能設計的首要選擇。在運用自然光貫徹節能設計理念時，設計師需要對建筑物所在地的自然環境和人文環境進行綜合的考量。我國處于地球的北半球，太陽東升西落，根據這個實際情況，將自然采光設計貫徹到建筑物的設計中時，應將建筑物的朝向設計為南方、東南方或西南方；具體的角度位置關系，要綜合考慮到周邊街道、周邊建筑關系等因素。在顧及建筑物美觀的同時達到了利用自然光調和房間整體效果的節能環保目的，在一定程度上改善了人們的生活質量。
（2）將自然通風引進到建筑物的設計方案中將自然通風引進到建筑物的設計方案中是貫徹節能設計思想的有效途徑。貫徹節能設計思想，需要做好以下幾個方面的工作：
1）設計之初，做好資料的收集工作。根據建筑物所處的人工環境和自然環境的特點，收集歷年來該地最高溫和最低溫的差值，風向、風速和風力的大小以及降水量等情況。
2）在具體的設計過程中，應明確自然通風設計對建筑物節能設計的作用：在自然通風的情況下，空氣的流通速度增強，室內空氣與室外空氣相交換的頻率增加，在人群密集的場所，空氣的流通可以有效地防止各類呼吸道疾病的滋生與傳播，為人民的身體健康和生命安全保駕護航；自然通風可以減少空調和機械通風設備的使用頻率，降低能源的消耗，達到節能減排的目的。
（3）將自然景觀引入到建筑物的節能設計方案中將自然景觀引入到建筑物的節能設計中，在減少對自然破壞的同時，提高了建筑本身的適應性與協調性。設計師在設計建筑物的人文景觀和自然景觀時應盡可能地引進周邊整體環境，在順應自然界和人類社會發展規律的過程中貫徹節能設計思想。
2.從建筑物本身貫徹節能設計思想
從建筑物本身貫徹節能設計思想需要考慮以下幾個方面的內容：
（1）將節能設計的理念貫徹到建筑物的總體布局設計中。建筑物的總體布局關系到整個建筑物的功能。在建筑物的總體布局設計中，應對土地資源進行合理的使用，這既是國家關于提高土地使用率的規范，也是建筑物節能設計的重要方面。在進行建筑物的節能設計時，還應提高原材料的使用率，爭取利用最小的資源消耗，建設滿足市場需求的建筑物；為貫徹節能設計的理念，設計師在設計建筑物的過程中，還應對建筑物周邊的情況有所了解，如周邊的交通配套設施、周邊行政區域的劃分，等等，盡可能地滿足人們生產和生活的需要。
（2）將節能設計的理念貫徹到建筑物的體形設計和管理設計中。實現這兩個方面的節能設計，需要設計師將自然元素和人工元素結合起來，充分發揮自身的主觀能動性，貫徹建筑物的節能設計思想。
三、結語
1.1以滿足熱舒適指標為基本原則
暖通空調的使用是為了滿足人們對于舒適度的要求，尤其是對熱度的要求，在進行暖通空調的設計時，對安裝空調的房屋要進行勘察，這樣在設計暖空空調安裝時可以利用房屋本身結構的特性，減少空調需要使用的能量，平衡室內室外的溫度，減少室外溫度的變化對于房屋里溫度的影響，達到節能的目的。
1.2處理好整體與局部的關系
有些企業或者單位需要集體供暖，這樣會減少能源的消耗。在進行暖空空調系統設計時，空調系統的設置應該能對集體供暖的每個房屋進行調控，充分保證個體房屋的溫度，既保證了集體供暖的節能要求，也沒有護理個體用戶的需求，正確處理供暖整體與局部的關系。有一些居民區不是集體供暖，是個體戶自我進行供暖。對于供暖問題，應該采取自愿原則，即使是因為集體供暖能夠減少能源的消耗，也不能強制地要求居民集體供暖，要尊重居民的選擇。
1.3要能通過控制室內的通風量來調節室內空氣品質
目前從節能的角度來設計暖通空調的主要方法都是提高室內的通風，但是通風量增多易造成灰塵細菌增多，對室內空氣質量造成影響，所以應該加強對室內暖通空調系統的控制。在保證室內的空氣質量的基礎上，對暖通空調進行節能設計。1.4滿足生活環境中的聲、光、色的要求人們對于居住的環境有很多的要求，但大多數都是聲音、光線、色彩方面的要求，尤其是色彩。如果生活在一個暖色調的房間里，就會感覺很溫暖，這種感覺是心理上的感受，這樣的溫暖就可以降低熱能的消耗，達到節能的目的。
2.暖通空調節能設計的方法
2.1選取合理的設計參數
在設計空調系統時，很多的因素都會影響空調系統的能源消耗。進行暖通空調設計時應該考慮建筑物室內室外的溫度差，還要考慮建筑物的建筑結構，這樣在進行節能設計時能夠節省很多麻煩。在保證生產工藝和人體健康的條件下，夏季室內計算溫度每升高一攝氏度，可使空調系統降低8%-10%左右的能耗，而室內的空氣濕度由60%提高到70%時，則可降低17%左右的能耗。新風量新風負荷占空調總負荷的20%～40%，引進新風不僅要滿足人員的衛生需求，還能夠維持室內外壓差，所以應合理確定新風量的多少，確保空調系統的能耗最小。
2.2合理選擇設計方案，提高設計質量
對節能目標有影響的還有暖空空調新風量的大小，暖空空調新風量的大小也和人類的身體健康有關系。所以在以節能為目標對暖空空調進行設計時，對新風量的設計應該科學合理，可以進行現場實驗，這樣得出的數據會更科學，可信度比較高。在設計人員對暖通空調系統進行設計過程中個，設計人員應該提高對設計方案的重視，設計方案要符合實際情況，不能盲目為了追求利益，不重視暖通空調的設計方案，忽略細節，使得施工過程困難重重個，加大了施工過程的能源消耗。
2.3設計合理的圍護結構與照明
暖通空調系統通過圍護結構的空調負荷較大，并且圍護結構的保溫性能和窗墻面積比決定了通過圍護結構的空調負荷的大小，所以建筑圍護結構應采用節能型建筑材料，應具備滿足建筑節能要求的熱阻值。同時照明同空調結合選用節能燈具及燈控系統，因為照明用電很大部分直接轉化為空調冷負荷，照明容量大、空調面積大的空間內采用照明與空調組合系統有利于提高節能效果。
2.4加強對設計圖紙的審核力度
在對暖通空調進行設計時，因為人為的因素會出現一些紕漏，從而消耗的能源比較多，所以對設計圖紙的審核力度要加大，在審核過程中及時準確地發現暖通空調設計過程中的問題并進行修改。在具體操作過程中，個別工作人員往往會為了追趕進度對于暖通空調的設計質量不重視，從而造成了安全隱患，達不到節能的目的。所以，圖紙要設計的精準才能達到降低能耗、節能的目的。
2.5選用節能型、性能好的設備
在對暖通空調進行設計時，要選用低能耗的設備，淘汰高能耗的暖通空調設備，從使用過程中達到節能的目的。第一，要選擇適合的冷熱源主機設備；第二，要選擇風冷機組和水冷機組的組合；第三，變風系統的選擇也很重要。變風系統能夠解決暖通空調系統風速的問題，可以是空氣流通的速度變慢，從而減少能源消耗。當代科學技術水平飛快發展，空調技術也在不斷地進步，但是空調的使用會造成城市耗電量加大，也會給城市帶來熱島效應，所以應該采用可再生能源的暖通空調系統，一起行動節約能源。
3.暖通空調設備的噪音處理的方法
3.1系統設計理念
目前暖通空調的使用范圍加大，對于暖通空調的技術改革也在加快步伐。通過科學技術我們可以對暖通空調設備的噪音問題進行處理。降低噪音的方法是源頭控制噪音、在噪音的傳播過程中降低噪音、在噪音接受者降低噪音，所以我們要降低暖通空調的噪音也要從這三方面出發。從源頭上控制噪音，要求我們在進行暖通空調設計時，要采用裝置配備良好的空調，也要根據建筑物的建筑結構來安裝暖空空調，在空調設備本身降低噪音。在傳播過程中降低噪音，暖通空調在工作是，輸送暖風的通道是排風管道，排風管道的設計和噪音的形成有很大的關系，所以在設計排風管道時，要進行精確的計算，盡可能降低噪音；最后，可以在建筑物內設計降低噪音的結構，一面對室內居住的人造成身體健康上的影響。
3.2消聲器的設計與選型
選擇消音設備是降低噪音的合理手段。在暖通空調系統中安裝消音器，從源頭上降低噪音，根據不同暖通空調設備選擇不同類型的消音設備。在選擇暖通空調的消音設備是要考慮到消音設備在實際運行操作中也會產生噪音，所以要選擇噪音在可允許范圍內的消音設備。在暖通空調使用過程中，氣流輸送的速度會受到空氣的阻礙產生噪音，所以在使用消音設備時要考慮到輸送空氣管道里的氣流不能太大。只有暖通空調和消音設備二者很多的結合使用才能在暖通空調系統中有效地控制噪聲。
3.3減振隔振措施
暖通空調設備中一些材料和配件在暖通空調使用時振動也會產生噪音，為了抑制零件振動的噪音，應該在暖通空調系統中采取減振隔振措施?？梢栽谂照{設備中安裝彈性材料，控制配件振動。除此之外，也可以添加隔振器，例如金屬隔振器、橡膠隔振器、空氣橡膠彈簧隔振器，隔振器的使用會避免暖通空調設備中配件振動產生的噪音。
3.4設備房的噪聲控制
建筑物內在安裝暖通空調系統時都會有單獨的設備機房，設備機房的選址也會對噪音產生影響。機房內部要設立消音設備，也要在機房外部采取隔離措施，防止噪音傳出。機房的房門和墻壁應該進行特殊的處理，房門可以使用隔音效果好的材料，墻壁可以采用吸聲好的原料，不讓噪音傳出，會大大地降低噪音。
3.5施工不當產生噪聲的避免
鋼鐵冶煉系統中，節能技術的問題，主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中，節能一直是社會關注的問題，雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能，但是其在實際節能中，仍舊采用的是單一的節能技術，無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗，很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中，如果要引入先進的節能途徑，就要以冶煉系統的整體為主，需要消耗大量的資金，如果缺乏資金支持，鋼鐵冶煉系統的節能技術，就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業，綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等，已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性，關鍵問題是，社會對鋼鐵的利用率，不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益，進而阻礙了節能新技術的發展，增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。 顧名思義，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚， 雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。
3對電氣自動化工程中節能設計技術
3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。
4結束語
綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).
關鍵詞：工業廠區；給排水；節能設計
1.工業廠區給排水中存在的節能問題
1.1水資源的不合理利用
在一些工業廠區內，由于沒有對水資源進行很好的分質、分區供水，沒有針對廢水、雨水的回收工作進行分析和規劃，工業生產、消防及生活用水全部取自生活用水水源，導致工業廠區的運營成本過高，這不僅造成了水資源的浪費，也使得工業用水的成本增加。
1.2給排水管網設計不合理
在一些工業廠區內，給排水管網的管道布置不合理，出現繞路，管路布置不順暢等現象；管徑計算不合理，造成管徑設計偏大或偏?。贿€有在管材的選擇上不合理；造成管材浪費以及在水的輸送過程中，損失較大，利用率不高。
1.3熱水供應系統中熱源的不合理利用
在一些工業廠區內，熱水供應系統中，沒能將工業廠區內的廢熱、余熱充分的利用起來，導致熱源浪費，從而降低了經濟效益。
1.4建構筑物的用水器具和配水器具選擇不合理
在一些工業廠區內，建構筑物內使用的衛生器具和配水器具并非節能型器具，造成水資源的浪費及供水設備選型參數過大[1]。
2.提高工業廠區給排水設計的節能性的主要措施
2.1合理利用市政管網余壓,采用分區給水方式的節能措施
對于位于城鎮中的工業廠區，應合理的利用市政管網的壓力，在城市供水系統中，市政給排水管網的壓力一般是0.2~0.4MPa之間，在工業廠區內，采用分區供水的方式，可以降低二次加壓的能源消耗。在工業廠區的供水方面，要盡量的使用市政管網直供，只有當市政管網不能滿足水壓要求時，再由工業廠區加壓設施進行加壓供水。對于加壓設備也應根據用水特點進行合理選擇，一般生活用水系統，選擇使用變頻供水設備給水系統，工業用水可以直接選用加壓泵加壓供水，這樣根據不同的工作狀況選擇加壓方式，一般可以節能至少30%，而且還可以降低設備損耗，延長設備的使用壽命。另外，一般來說對于工業用水水質要求不高的廠區，在場地條件允許的情況下可以考慮設置高位水箱供至工業用水。廠區內的生活用水和生產用水可實行二級計量（一級全廠區，二級各建構筑進戶），這樣可以大致掌握整個廠區的用水情況。
2.2提高廠區水資源綜合利用效率
水作為社會生產和生活中必須的能源之一，由于人類不斷的開發利用，造成嚴重水資源的缺乏，日益增長的水資源需求和水資源嚴重缺乏已經成為全球的一大矛盾。在我國的600多個城市中，有108座城市處于嚴重缺水狀態，300余座城市處于缺水狀態[2]。水資源缺失嚴重制約著我國社會經濟的發展?？梢?，防止水資源危機，解決水資源供需矛盾成為我國長期發展的必要因素，節約用水必須成為指導方針。中水設施通常是由原水收集、存儲、處理以及供給等構成的。通常來講，我們把廠區中的生活污水、生產廢水收集后經過處理，達到復用水水質標準后，回用于廠區綠化澆灌、生產用水或者某些建筑物內的使用等，稱之為工業廠區中水。可見建立污、廢水處理站能夠把廠區內生產廢水和生活污水進行處理，對其進行再利用。通?？捎糜诰G地澆灌，道路沖洗或廁所的沖刷等，如果廠區生產用水對水質的要求不是特別高的話，處理后的中水也可以應用于生產中。中水的有效利用，可以提高廠區水資源的綜合利用效率。雨水利用的過程類似于中水，是指將雨水收集后，通過一定的方法對其進行處理后，達到符合某種水質標準的水，然后對其利用的過程。雨水的利用，不僅可以對淡水資源起到節省的作用，而且還能增加部分的淡水資源。處理后的雨水有多方面的用途，如用于廠區的綠化、廁所的沖洗等，同時也可以把部分的雨水排到綠化帶，使其流到地下。為了增加雨水的利用率，如果廠區有足夠的條件也可以將雨水收集起來，對其進行處理之后，作為廠區景觀用水。這樣也可以提高廠區水資源的利用效率，達到節約用水的目的。
2.3廠區熱水系統熱源的節能選擇
通常在工業廠區內，食堂和浴室是主要定時供應熱水的。所以要想在給排水節能，對于熱水系統的熱源選擇上是重點。在熱水系統的熱源選擇上，優先采用廠區內的廢熱，在廠區生產過程中，會產生大量的廢熱，如果不加利用，只會白白浪費，如果利用廢熱對冷水進行加熱，可以極大的減少能源的損耗。另外還可以考慮使用太陽能加熱，太陽能屬于一種新型的能源，是節能的重要途徑，而且太陽能是一種清潔能源，不會造成環境污染。我國很多地區都處在北緯40°以北，所以日照時間是可以保證的，太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、配水管、循環管以及循環泵組成。但是太陽能也有一定的缺陷，那就是太陽熱能的密度低，而且不穩定，能源的供給不是實時的，所以要想提高太陽能熱水系統可靠性，就必須采用一些輔助手段去輔助能源的供應，保證即使在連續的陰雨天氣，熱水系統仍然能夠正常使用。太陽能熱水系統的節能效果是十分明顯的，但是在實際設計中，要考慮到冬天寒冷天氣，尤其是在我國北方一些冬季比較寒冷的地方，要將太陽能熱水器的抗凍性能以及承壓能力考慮進去[3]。
2.4.選用節水管材,使用節水型衛浴用品
配水器具和衛生器具的選擇，關系著建筑節水工作的成效。廠區在選擇時，要在滿足使用功能的條件下，優先選用節水節能型器具。具體措施有以下幾點：2.4.1選擇節水型坐便器，水箱的容積要小于6L[4]。2.4.2衛生間采用能消除長流水的水嘴和器具。比如紅外感應水嘴、感應式沖洗閥便器等。2.4.3在浴室內，選擇用腳踏開關淋浴器,多于3個淋浴器的配水管道布置成環形。另外，在建筑設計過程中，廠區要根據現狀，采取針對性措施，優先考慮節水節能器材。如，使用減少管道局部水頭損失的低阻力管道閥門和低阻力倒流防止器；使用內壁光滑、耐腐蝕、結垢少、污染小及成本低廉、安裝方便的塑料管材。
3.結束語
總的來說，在工業廠區進行合理的給排水節能設計，不僅能夠提高廠區的節能性以及經濟效益，同時還可能為能源的利用作出一定的貢獻，因此我們有必要做好工業廠區的給排水節能設計，要認識到工業廠區給排水節能的重要性，并努力做好每一個環節，為解決能源危機貢獻一份力量。
作者:夏青 單位:中煤西安設計工程有限責任公司
參考文獻:
[1]黎獻綱.建筑給排水設計中的節能減排[J].住宅與房地產,2017,03:87.
[2]鄭作曜.建筑給排水節能節水技術及應用實踐[J].住宅與房地產,2017,03:225.
近年來,城市化進程越來越快,城市人口也在與日劇增,城市建設多元化、智慧化,建構筑物更加新穎化,與此同時城市給排水問題也隨之應運而生,目前隨著我國城鎮化進程的不斷加速,以往敷設的給排水管道、泵站、渠道等給排水系統的承載力已經嚴重飽和,已經不能滿足現階段以及后續城市發展的規模和進程。同時在市政道路、橋梁在施工過程中往往要求加快施工,及早通車等后墻不斷提前的要求,施工過程中套用的規范及行業標準也已經不能滿足現階段的城市需求,新的規劃標準沒有編制或者正在修訂當中,無法對現階段的處理量和擴容能力進行科學準確的預判,進而導致新竣工的排水和給水能力在未來的不長時間內已無法滿足城鎮的發展需求且無法實現系統的擴容。國內諸多城市雨季內澇及用水高峰時段供水量不足等問題,嚴重影響了城鎮居民的生產生活，個別城市雨季的城鎮內澇甚至危害了城鎮居民的生命及財產安全。市政排水工程與城鎮消防排澇設計不協調甚至出現了相互制約的情形,應急處理能力嚴重不足，以至于很多城市道路普遍存在“拉鎖”式開挖、回填、再開挖、再回填的循環治理模式。造成了人力、物力的極大浪費,嚴重不符合市政給排水工程的節能設計要求及城市智慧、節約型發展的普遍要求。因此，城市給排水節能設計的要求已經迫在眉睫,為了能更好地推動和適應市政建設的節約型發展,應在城市給排水工程節能設計上不斷地進行改革和創新。
2市政給排水工程踐行節能設計的必要性
在人類發展的歷史進程中,市政基礎工程的建設是一個社會集體得以發展的重要基礎條件。而市政給排水工程作為城市基礎設施建設的重要內容,通過踐行市政給排水工程進行節能型設計,不僅影響到城市地下,地表水資源的開發與保護,而且對城市的發展也具有不可忽視的重大意義。水資源作為人類賴以生存和發展的不可替代資源,在市政給排水系統的設計中進行節能設計具有十分重要的意義。在設計上做到城市污水排出快、能耗低、無污染,雨污分流,確保城市生產和生活污水經處理后達標排放自然水體并循環利用,為發展節約型城市做出不可磨滅的貢獻。
3給排水工程節能設計的措施與要點
3.1科學布置給排水管網
市政給排水系統工程中,給排水管網路徑和布局設計與節能息息相關,市政給排水專業在城市發展中承擔了給水、排水、供暖、中水回用等工作。這些工程在市政工程能耗方面至少占用了1/3的建筑能耗，因此，在進行給排水管網設計時,不僅要對管網走向進行合理的布置，路徑選擇還應充分結合城市的特點,具體情況具體分析,設計、施工前應充分論證,在確保環境友好的前提下進行節能設計。3.1.1給水管網節能設計。合理的給水系統的分區,供水加壓方式、加壓系統的控制是給水管網節能設計的一個重要通途。充分調研供水分區范圍內供水壓力需求,針對不同的建筑物標高選用不同的供水壓力。針對高層建筑屋進行1～2次增壓,合理的管網設計能夠充分利用給水管網的余壓滿足低矮建筑物用水的需要,節約能源。利用不同揚程的官網供應不同標高的建構筑群,盡量減少能源的浪費。3.1.2供水設備的選型。選用合理、節能的供水設施和動力設備對給水節能的設計也同樣具有舉足輕重的作用,高層建筑物供水盡量采用無負壓新型供水設備。精準測量建筑物的水壓需求,并應當以該數據為基礎進行供水壓力設計和設備選型,嚴格地防止超壓出流的情況發生。合理采用減壓和增壓設備,有效地控制水壓,例如：增設減壓閥、調壓閥等,有關工程實例和文獻均可以證明減壓閥等設備對派水點的水壓起到良好的調節和控制作用。3.1.3降低熱源管道的無效浪費。目前一些城市中存在熱水系統無效浪費的情況而且呈愈演愈烈之勢,這與市政給排水節能設計的概念背道而馳。為此必須采用快速有效的節能手段對熱水供應系統進行節能改造和改擴建熱水管道進行節能設計和改造。具體可從以下幾個方面開展。(1)積極推進建筑物室內熱水循環系統,最大程度地減少無效冷水排放。(2)對熱水、蒸汽供應管道進行二次優化設計,最大程度地減少管道熱量損失。(3)針對供熱水、蒸汽管道加裝自動溫度調節裝置,避免整體管網調節溫度導致熱量的浪費。
3.2排水管網節能設計
結合城市發展趨勢及城鎮人口增長速度,帶有前瞻性的考慮城市人口數量及用水習慣,在遵循城市發展規劃的前提下,結合以往排水管道的設計經驗對未來新建的排水管官網節能設計具有深刻的指導意義。進行海綿型城市建設設計,進行雨污分流,將雨水吸收存儲,并對其循環利用,并降低初期大流量的雨水污染,設計建立能夠彈性適應自然災害和環境變化的城市排水、蓄水管網。
3.3排水管道鋪設、選型節能型設計
以往諸多城市的排水管道設計不夠科學合理,對其排放污水不能高效及時地進行處理、疏導,從而給后續的管網維修及新建水網的接管設計帶來嚴峻的挑戰。隨著城鎮交通的發展,地鐵等交通運輸方式的不斷普及,對地下管網的設計和敷設而言不能再依據以往的設計經驗進行設計。新建的排水管網系統設計應結合市政、交通、規劃部門的指導意見,嚴格執行管網的一次投入長久使用的節能設計理念,采用新工藝、新材料充分利用城市標高做到嚴格意義上的排水節能化設計。
3.4低給排水設備能耗
在市政給排水系統運行過程中,水廠的給、排水泵機組能源最高,在以后的系統設計和設備選型時,應該充分水泵機組變頻等有效措施降低水泵機組的能效消耗。針對給排水水量的需求認真計算合理論證,選用科學合理的水泵機組。于此同時泵站的選擇也應當選擇合理的位置進行布置,在確保水泵揚程和流量裕量滿足要求的前提下,防止處理能力過剩造成的能源浪費。
3.5節約材料方面
優化設計在市政給排水設計中的作用十分重要，給排水工程所需材料非常多,因此,工程設計人員要根據排水規范的要求,盡量節約材料,降低投入。針對不同類型的排水管道,要進行認真的計算并確定最佳管徑,盡量避免估算不準出現誤差，要嚴格按照規范要求設計雨水口連接管、接外接井以及坡度間距等,從而達到節省材料的目的。
4結語
總之,在市政給排水設計中存在很大的節能空間,因此,在進行設計時要針對給排水工程的實際情況和水質要求制定設計方案,在優化設計方面做到一絲不茍。因為市政給排水工程是一個復雜的系統工程,因此,需要對每一個環節進行全盤考慮,要在不違反設計規則的基礎上,做好節能工作,只有這樣才能使給排水工程充分發揮效用,除了能夠平衡經濟發展和節約能源,使人類未來的居住環境更加美好,同時也為實現經濟社會的全面、協調和可持續發展提供了良好條件。
作者:嚴博 單位:貴陽建筑勘察設計有限公司
參考文獻
