公共建筑节能研究设计论文

建筑节能关系到可持续发展我国既有建筑面积约400亿平方米，到2020年，全国需要新增面积约300亿平方米的建筑，如果这些建筑全部在现有基础上实现50％的节能，则每年大约可节省亿吨标准煤。我国建筑不仅能耗高，而且能源利用效率低，单位建筑能耗比同等气候条件下的国家高出2~3倍。那么，什么是建筑节能？政策措施有哪些？如何加强建筑节能？本期应知版为读者解读相关内容。1什么是建筑节能？建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。建筑节能在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。2政策措施有哪些？从20世纪80年代开始，我国就针对建筑节能开展了相应的工作，首先是针对北方寒冷地区的采暖建筑制定了相应的用能标准。随后，相关工作逐渐展开，形成了一系列的法规与标准。最新的有:2006年，原建设部和国家质量监督检验检疫总局联合公布了《绿色建筑评价标准》，这是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发，多目标、多层次，对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准。2007年，全国人大常委会对《中华人民共和国节约能源法》进行了修订，明确部署了我国建筑节能立法的框架蓝图，使建筑节能工作翻开了新的篇章。2008年，国务院颁布了《民用建筑节能条例》，其中对新建建筑节能、既有建筑节能改造、建筑用能系统运行节能、可再生能源应用等方面提出了要求，规定了各级人民政府、建设单位、设计单位、监理单位和施工单位在建筑节能方面的责任和义务。3如何加强建筑节能？加强建筑节能政策研究，加大扶持力度一是加快推进建筑节能立法研究。二是积极推进区域性重大基础设施的统筹规划和共建共享，提高基础设施的使用效率，减少重复建设带来的巨大浪费。三是严格执行并不断完善建筑节能标准和规范，增加强制性标准范围，加强和监督建筑标准、规范的执行效果。四是研究制定经济激励政策措施，对既有建筑进行节能改造给予适当的补贴或税收优惠政策，对示范项目给予贴息优惠政策。加快推进建筑垃圾的综合利用建筑废弃物的可再生利用空间巨大，因此应该加大对建筑垃圾综合利用的扶持和技术开发力度，积极开展建筑垃圾综合利用试点，大力在市场中推广使用；借鉴先进国家的经验，从设计源头优化方案，加强施工过程监管，削减废弃物产生量，降低建筑材料消耗量，最大限度地提高废弃物的资源利用率。大力开发和利用新能源随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。因我国地理环境差异很大，有的地区新能源开发条件比较好，有的地区新能源开发条件比较单一，所以，各地要根据自然环境、地理条件等实际情况，选择成本低、能效高、可利用范围大的新能源进行开发，如太阳能、地热、地道风、沼气等；在重视新能源开发的同时，还应当回收应用废热余热，提高能源利用率。加强示范工程建设，促进节能建筑产品的推广和应用示范工程应按照建筑节能要求进行规划和设计，并严格跟踪其节能技术、节能材料的选择、施工和质量验收，在保证工程质量的前提下达到节能设计标准的要求。通过试点示范工程的建设，研究适合地方特点的节能材料、设备和技术，测试节能建筑的节能效果，以获得节能建筑的经济技术指标，总结规划、设计、材料选择和施工应用等方面的经验；以试点工程为载体，综合推广应用节能新技术、新材料，展示节能成果，让试点示范工程起到宣传和推广作用。他山之石国外建筑节能措施德国德国在建筑节能方面所采取的经济措施主要是改革生态环保税，提高建筑采暖用油等价格，同时对热电联产等新技术应用实施税收减免。在法律法规方面:1976年，德国通过了第一部《建筑节能法》；1977年，主要控制建筑物热损失的《建筑保温规范》开始实施；2002年，德国《能源节约法》生效，这是一部综合性的建筑节能法。美国美国政府从立法和税收减免等方面积极鼓励建筑节能。在立法方面:1975年，美国制定的第一部《能源政策和节约法》，首次提出了建筑节能的要求；1977年，官方正式颁布了《新建筑物结构中的节能法规》，在45个州推广并收到了明显的节能效果；1992年的《能源政策法1992》要求联邦相关部门到2000年在1985年的基础上降低建筑能耗的20％。在税收减免方面:新建节能住宅建筑可以获得税收减免。另外，节能建筑设备也可获得税收减免的优惠。同时，美国发起了低收入家庭住宅节能计划，政府为低收入家庭免费进行节能改造，每个家庭有一定限额。日本日本运用金融优惠制度，鼓励建筑采用节能措施，以较少的能量消耗获取舒适的居住环境条件。日本实行的金融优惠制度包括住宅采用隔热构造的补贴贷款制度，采用太阳能热水器、节能型供水设备和供暖设备等的补贴贷款制度以及办公楼、饭店等建筑采用热泵设备的长期低息融资制度等。

摘要： 我国的经济发展水平得到了极大的提升，对房屋建筑工程的需求也更多，因而需要用到的各中资源也比较多。因此要做好房屋建筑工程节能工作。本文主要对房屋建筑工程节能施工技术进行了简单的介绍。笔者主要从以下几个方面进行了论述：第一，房屋建筑工程节能施工的意义与原则；第二，房屋建筑工程节能施工技术中存在的问题；第三，完善房屋建筑工程节能施工技术的具体措施。

关键词: 房屋建筑工程；节能施工；技术探究

1引言

近年来我国的经济发展水平得到了极大的提升，与此同时国际竞争力以及综合话语权也日渐强大，但是环境污染的问题也逐渐加剧。我国国土资源辽阔资源丰富，然而我国的人均资源占有率较低。因此面临既要进行经济建设，又要保护环境的困境，必须要注重新能源的开发以及在经济建设中注重节能化。房屋建筑工程作为近年来发展最为迅速的产业，在施工的过程中必须要坚持节能技术的应用。

2房屋建筑工程节能施工的意义与原则

我国是世界上总人口最多的国家，因而对房屋建筑工程的需求也更多，因而需要用到的各中资源也比较多。我国国土面积辽阔，各种资源分布较广也比较丰富，但是仍然无法满足人们对资源的需求，加之我国建国的时间较短，并且在发展的初期进行了一些错误的探索导致造成资源的极大浪费。因而在进行房屋建筑工程施工时注重节能技术的使用不仅能够节约成本，提高房屋建筑的质量，更有利于节省社会资源，符合可持续发展的发展战略。此外，在进行房屋建筑工程施工时有很多原则是需要我们注意的，下面笔者就其中的几条进行简单的介绍：首先，应该注重节能材料的选取。房屋建筑直接关系到人们居住的环境以及生活体验，因而必须保证所选取的节能材料安全无污染，并且不会存在任何质量问题。其次，注重新型环保材料的应用，当前存在很多新兴的环保材料，这些材料不仅不会产生环境污染，并且在很多方面都能满足人们的需求，因而在对轻体或者屋面进行装修时完全可以选取新型的环保材料。最后，房屋设计时要贯穿节能设计的理念，只有在进行最初的设计时将节能设计的理念贯穿到整个过程中，才能保障今后的施工中施工人员根据设计图纸的要求进行施工，也能更好的促进节能技术的发展。

3房屋建筑工程节能施工技术分析

水循环利用技术分析

在建设房屋建筑过程中，有需要大量混凝土作为建筑基础，使得在该工序实施过程中产生大量废水，并且这些废水当中含有大量重金属、水泥浆以及颗粒物，同时，由于建筑工程排放的废水不能直接进行排放，需要进行有效处理，防止其危害到周边环境，给人们身体健康产生不良影响，因此，在实施建筑工程废水处理过程中，要积极引入水资源循环利用技术，将排放的废水进行收集和利用，在进过一系列加工处理即过滤后再进行排放或二次利用，从而有效降低废水排放量，实现资源的循环利用，为建筑工程水资源利用提供保障。

外窗系统节能施工技术分析

在实施外窗系统节能施工过程中，会受到不同因素影响，其中包括建筑材料不过关、外窗裂缝等因素，所以，要对外窗系统技能施工引起高度重视。第一，要高度重视选材问题，要在技能施工基础上保障选择建材的耐压性和密封性，相关部门要做好审核工作。第二，在实施外窗系统安装过程中，要高度重视材料变形问题，因此要对整体结构进行有效加固，同时利用密封条做好密封工作。在选择密封条时，不仅要保障密封条的透气性，同时要确保选择的密封条具有良好的防水功能，综合来分析，在实施建筑工程节能施工时，要对相关施工材料及材料特性进行充分了解，从而为整个工程质量提供保障。

房屋建筑工程墙体节能施工技术分析

在实施房屋建设施工时，整个建筑外墙面积非常大，因此会消耗大量建筑材料，所以，要高度重视外墙施工环节，有效引入节能施工技术，首先要对外墙材料进行选择，保障外墙的传热系数，从而用户房屋温度控制提供有效保障，在实施报文隔热材料选择时，主要涉及三种材料与结构，分别为夹层保温、外保温以及内保温等，在选择过程中要依照工程实际需求来实施，从而为整个建筑主体结构提供有效保护，同时起到节能环保效果。

4房屋建筑工程节能施工技术中存在的问题

缺乏完善的法律法规

随着依法治国全面建设法治国家的推进，在进行社会经济的发展时无论任何一个行业都必须严格遵守法律的规定，不管是谁只要不按法律的规定办事必将受到惩罚。但是法律自身的滞后性的特点也决定了其在很多时候无法对新兴的事务做出规定。正如上文中提到的，面对当前紧张的资源利用形势，在房屋建筑工程领域使用节能技术已经迫在眉睫。然而我国却缺乏相关的法律法规，这就导致施工人员在进行建筑工程施工中无法可依，应该按照什么样的模式，或者建筑工程的施工材料的规格标准如何才能符合安全规范，均没有统一的规定。从而导致各个建筑工程中使用的节能设施不一样，无形中埋下隐患不利于建筑工程施工质量的保障。

节能设计不够全面

虽然我国的社会经济得到了极大的提升，但是各个城市之间的差别也在逐渐缩小，人们感受的最多的是每个城市之间除了大小不同，在房屋建筑的形式上大同小异，这其中反映出的就是建筑设计上的缺失。设计人员在房屋建筑的外观上都不能体现房屋的新颖性和独特性，在进行节能设计时更不能进行全面整体的思考。虽然现在我国也在提供节能施工技术的发展，但是实际的情形时设计时在进行设计时并不够全面，从而阻碍了房屋建筑工程节能施工技术的发展。

各方面的支持和投入力度不够

节能施工技术并不是说简单的一蹴而就的，而是有一个艰难的发展过程，而成熟的技术应用需要的是先期各方的重视和资金上的投入力度。但是通过观察发现，虽然我国在宣传要注重节能环保材料和技术的应用，然而相关的支持政策却比较少。政府缺乏政策支持那么企业在进行房屋建筑施工时就不会投入大量的人力物力财力去进行科研开发。必将企业是逐利的主体，并且节能技术的研发需要大量的资金投入，这就导致企业能获得的利润较少，因而不能引起足够的重视。

5完善房屋建筑工程节能施工技术的具体措施

完善节能施工的法律法规

法律法规的完善是促进房屋建筑工程节能施工技术顺利进行的关键环节，笔者认为当前最重要的内容就是完善有关节能施工技术的立法规定。并且法律法规的制定应该层级较大的国家机关制定全国通行的法律层级较高的法律，保证各个地方拥有统一的执行标准，但是不禁止地方在进行细化时严于国家的规定。法律法规的制定为企业的活动提供了方向，因而在节能施工技术的法律规定得以完善后，房屋建筑工程的施工单位必须将相关的法律规定应用到建筑工程的施工过程中，保障施工的质量和节能效果。

完善节能设计，注重先进技术的引进

节能技术的设计需要拥有先进的专业知识作为基奠，除此之外还需要丰富的工作经验才能设计出更好的节能技术和节能产品。相比较而言，国外在该方面取得的成就比我国要好很多，笔者认为无论是企业还是政府可以通过合作交流的'方式借鉴国外先进的节能施工设计理念，更好的促进我国房屋建筑工程节能施工技术的发展。与此同时我国也可以通过加强同高校之间的合作,加大度房屋建筑节能施工技术的研究和开发，为我国房屋建筑产业的发展研究出更先进更优秀的节能技术。

加强各方面的支持和投入，重视新节能材料的开发

要想促进节能施工技术在房屋建筑工程中的应用，就要加强各方的支持和投入力度，主要包括两个方面：第一，政府应该加大扶持力度。政府的政策支持是企业发展的风向标，只有政府通过明文规定或者通过出台相应的补贴政策加强对节能施工产业的资金或者技术补贴才能促使企业更好的去从事相关的研发工作。此外，节能施工技术的研发本来就会耗费巨大的资金，如果政府不加以扶持，企业是不会主动进行研发的，除非企业拥有足够庞大的资金支持。第二，企业也要从自身做起注重节能技术的研发。当今世界的发展越来越注重对环境的保护，因此，企业从自身做起也是为了能够更好的适应越发激烈的国际竞争。

6结语

房屋建筑工程作为我国经济发展中的重要产业，也是能源消耗巨大的产业，因而必须对建筑资源的节能施工加以重视。当前我国在进行房屋建筑时对能源问题已经有了一定的认识，尤其是房屋建筑开发商对节能施工的重要性已经有了充分认识，虽然实践中在节能施工技术上还存在一定的问题，但随着技术的改进必将得到极大的提升，不仅能够提高资源的利用效率开发新能源，还能保障房屋建筑工程的质量。

参考文献：

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[3]张雪峰.建筑工程施工中节能技术的应用[J].工程技术研究,2017(3):58~59.

建筑是用能大户，建筑节能是发展建筑业的需要。 一、节能住宅的概念 随着能源危机的出现，越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材，最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内，从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间，降低建筑物的运行能耗。 北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体，建造的高舒适度、低能耗住宅，达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为八大子系统：第一，混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯（PB）盘管预埋在钢筋混凝土中，夏季管中送20℃、冬季送28℃的水，能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二，健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内，无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三，外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式，能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面，干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层，可以保持保温板的干燥。第四，外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五，屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理，保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六，防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统，防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七，垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八，水处理系统。小区设中水处理系统，将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。 二、国外节能已成风尚： 在国外，建筑师采用多种形式和方法来节能： （1）、资源回收利用： 日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用，不仅变废为宝，而且减少了环境污源，节约了能源。 （2）、新能源开发利用： 德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。 三、中国建筑能耗基本情况 我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为×108t标准煤，占当年全社会能源消耗总量×109t标准煤的。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能×108t标准煤，占全国能源消费总量的左右，占采暖区全社会能源消费的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时，由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中，化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中，99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的，其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%，CO2占71%，烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家，每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二，预计到2020年，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此，中国对于全球气候变暖承担着重大的责任，而作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。 四、住宅设计最基本的节能意识： 新疆冬季严寒漫长，因此，住宅建筑设计中，主要空间朝向南，或向南偏东，或向南偏西，历来被认为是合理的设计，这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中，为住宅的主要空间争取良好朝向，满足冬季的日照要求，充分利用天然能源，无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计，是最基本的 五、节能设计思路 （一）建造内保温复合节能墙体 复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体。 1．墙体结构层：系指混凝土现浇或预制品的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。 2．空气层：空气在0℃时导热系数为0024VV／(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k)，即使在200℃的情况下仍有00：384 W／(m·k)。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能，因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。 3．保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。 玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。有单层和双层玻璃的墙体。反光绝缘玻璃厚6毫米，墙面自重约40kg／㎡，有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜，从外观上看整片外墙犹如一面镜子，将天空和周围环境的景色映入其中，光线变化时，影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下，室内不受强光照射，视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。 去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服，那高耸入云的摩天大楼蔚为壮观，而其通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云，更为之增添了绚丽的色彩。那么，玻璃幕墙是怎么做成的呢？玻璃幕墙是指作为建筑外墙装潢的镜面玻璃，它是在浮法玻璃组成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等，并经钢化制成颜色透明板状玻璃，它可吸收红外线，减少进入室内的太阳辐射，降低室内温度。它既能像镜子一样反射光线，又能像玻璃一样透过光线。 现代化高层建筑的玻璃幕墙还采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量，当室外温度为－10℃时，单层玻璃窗前的温度为－2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。[编辑本段]分类与构成 1. 明框玻璃幕墙明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。 2. 隐框玻璃幕墙 隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐，也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是：玻璃在铝框外侧，用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。 3.点支式玻璃幕墙 点支式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。但一经出现，在城市发展很快。下面对这种较新型的支承方式作一介绍： 1.点式玻璃幕墙的分类 按照支承结构的不同方式，点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种: (1)金属支承结构点式玻璃幕墙这是目前采用最多的一种形式，它是用金属材料做支承结构体系，通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面，十分安全可靠。充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要，人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实，“美”与“力”的体现。增强了“虚”、“实”对比的效果。 (2)全玻璃结构点式玻璃幕墙通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体，成为建筑围护结构。施工简便造价低，玻璃面和肋构成开阔的视野，使人赏心悦目，建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。 (3)拉杆(索)结构点式玻璃幕墙采用不锈钢拉杆或用与玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。玻璃通过金属连接件与其固定。在建筑中充分运械加工的精度，使构件均为受拉杆件，因此，施工时要加以预应力，这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。 2.建筑点式玻璃幕墙的主要组成部分 (1)支承体系 支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。因此，它是主要受力构件，一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料，如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆(索)等。 (2)金属连接件 金属连接件包括固定件(俗称爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不锈普通钢铸造而成，而扣件则是不锈钢机加工件。考虑到金属相容性，爪座必须采用与支承体系相同的材质，或使用机械固定。 金属连接件是建筑点式技术的精华所在。它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力，而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差，同时还有减震措施以提高抗震能力，因此设计时考虑的因素是多方面的。 (3)金属连接件还产生显著的装饰效果，因此它除满足功能上的要求之外，还要有优美的造型设计和精细的加工制造，起“画龙点睛”的作用。 3.玻璃 (1)建筑点式玻璃幕墙所用的玻璃，由于钻孔而导致孔边玻璃强度降低约30%，因此建筑点式玻璃幕墙必须采用强度较高的钢化玻璃(钢化玻璃的抗冲击强度是浮法玻璃的3-5倍，抗弯强度是浮法玻璃的2-5倍)注，钢化玻璃另一个重要特性是使用安全，在遇到较大外力而破坏时产生无锐角的细小碎块(俗称”玻璃雨”)，不易伤人。 当地处北方的建筑物或对保温隔热有较高要求的建筑物，往往采用中空玻璃，它是在两片玻璃之间有一干燥的空气层或惰性气体层，中空玻璃能大幅度提高保温隔热性能的原因是玻璃的传热系数K值为()，而空气的K值为()注，惰性气体就更低了。由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源--电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：1. 满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。 2.考虑实际经济效益 节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 3.节省无谓消耗的能量 节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。 因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 建筑电气节能的途径 1.减少变压器的有功功率损耗 变压器的有功功率损耗如下式表示：△Pb＝Po＋Pkβ2其中： △Pb--变压器有功损耗（KW）； Po--变压器的空载损耗（KW）； Pk--变压器的有载损耗（KW）； β--变压器的负载率。 Po部分为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以，变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8等型油浸变压器或干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向矽钢片，由于"取向"处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗；45°全斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。 Pk是传输功率的损耗，即变压器的线损，决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，即负载率β的平方成正比。因此，应选用阻值较小的绕组，可采用铜芯变压器。从Pkβ2用微分求它的极值，在β＝50％处每千瓦的负载，变压器的能耗最小。因此，在80年代中期设计的民用建筑，变压器的负载率绝大部分在50％左右，在实际使用中有一半变压器没有投入运行，这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但是，这仅是为了节能，而没有考虑经济价值。举下例可看出其不可取的程度。 SC3－2000KVA的变压器，当β＝50％时相对于β＝85％时可节能为P＝16．01×（0．852－0．52）＝7．56KW，按商场最高用电小时计：每天12小时，365天全营业，则总节约电能：W＝7．56×12×365＝33113KW•h。按营业性电价每度0．78元计，则每年节约：33113×0．78＝25828元。 按每千瓦的初装费投资：2000KVA变压器应是大型民用建筑，必然双电源进线，则初装费每KVA为2240元，每年节能省下的电费只能提供（25828／2240＝11．53）11．53KVA的初装费。还有988．5KVA的初装费，加上由于加大变压器容量而多付的变压器价格，由于变压器增加而使出线开关柜、母联柜增加引起的设备购置费，安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用，这是笔相当可观的投资，还没有计及折旧维护等费用。由此可见，取变压器负载率为50％是得不偿失的。 事实上50％负载率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此也不是最节能的措施。计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的容量，变压器的负载率应在75％～85％为宜。这样也可以做到物尽其用，因为变压器绝缘的使用年限满负荷计为20年，20年后可能有更好的变压器问世，这样就可以有机会更换新的设备，才能使该建筑总趋技术领先地位。 为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000KVA，可选2台1000KVA，不选4台500KVA。因为选用前者可节能：△P＝4×（1．6＋4．44）－2×（2．45＋7．45）＝4．36KW（全按β＝100％计，同等条件，SC3变压器）。 在变压器选择中，能掌握好上述三点原则，即满足了节约能源，又经济合理的原则。 减少线路上的能量损耗 由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。其公式如下：△P＝3IΦ2R×10－3（KW） 式中：IΦ--相电流（A） R--线路电阻（Ω） 例如，在L＝100m的VV－3×50＋2×25的电缆上传输60KW，cosφ＝0．8的电能，其有功损耗量，可由以下步骤求得：IΦ＝60×103／（×380×0．8）＝113．6A 芯线温度70℃的50mm2铜芯线每公里电阻R0＝0．44，则R＝0．1×0．44＝0．044（Ω） △P＝3×113．62×0．044×10－3＝1．704KW 从以上可看到，线路上的功率损耗相当于每6m的线路上安一个100W的灯泡。 在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。 线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。线路电阻R＝P×L／s，即线路电阻与电导P成正比，与线路截面S成反比，与线路长度L成正比，因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。 应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。 减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设两个变配电所，以减少干线的长度；第四，在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。 增大导线截面。首先，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M／m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。例如，将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷，集中在一起，采用同一干线供电，既可便于用一个火警命令切除非消防用电，又可在春秋两季空调不用时，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小了线路损耗，这就相当于充分利用了季节负荷的线路。 在设计中，认真落实上述三条措施，就可减少线路上的能量损耗，达到了线路节能的目的。 提高系统的功率因数 提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。 为什么常提到负荷平稳的电动机可采用就地补偿，因为负荷变动时电机端电压也变化，使电容器没有放完电又充电，这时电容器会产生无功浪涌电流，使电机易产生过电压而损坏。因此，断续负载，如电梯、自动扶梯、自动步行道等不应在电动机端加装补偿电容器；另外，如星三角起动的异步电动机也不能在电动机端加装补偿电容器，因为它起动过程中有开路闭路瞬时转换，使电容器在放电瞬间又充电，也会使电机过电压而损坏。 在民用建筑中应改变电容器集中安装的做法，对容量超过10KW的风机、水泵、传送带等电动机端设置就地补偿装置，空调主机及冷冻泵等常在其附近设专用变配电所，可以集中补偿，但若供电距离超过20m时也最好采用就地补偿。 电动机就地补偿装置的接线有二种方式，一是并接在热元件的一次线后，热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计，这种接线适合新安装的电机；另一种是装补偿电容器在接触器主接点之后，热元件一次线圈之前，热元件的整定电流就不计补偿的影响，这适合于进行改造的电机接线，这样做可使电容器与电动机一起投切。 处理好上述三部分，即减少自然无功、无功补偿及补偿装置的安装地点，就可以实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。 照明部分的节能 因为照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应从下列几方面着手： 采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛，因为它便宜，安装维护简单，它致命的弱点是发光率太低，因此目前常被各种发光率高，光色好，显色性能优异的新光源取代。表1列出了各种光源每W的光通量�Lm�。从表中可以看出低压钠灯和高压钠灯的发光率最高，但由于色温低，光色偏暖，显色指数在40～60之间，颜色失真度大，只能在路灯或广场照明用，其中显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯，用于工厂及体育馆照明，这也是量大面广的照明部分；发光率很高的金属卤化物灯，三基色荧光灯及稀土金属荧光灯，由于色温范围广，自3200K～4000K，光色选择性好，显色指数又高，可达80～95，颜色失真度小，尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好，因此除用作商场、展厅的照明外，还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等；一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明；荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。尽量不用或少用白炽灯，只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中才使用，虽然它光色好，显色指数最高，但达不到节能的目的。 建筑物尽量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面积，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明，可采用按照度标准检测现场照度，进行灯光自动调节。 对气体放电灯，采用灯光无级自动调节，即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高，每套36W的灯管需要增加2000元～3000元的投资，而节省下来的电能，其电价是有限的，因为这仅在白天日照强时（一般在上午10时到下午3～4点钟 这段时间内）可减少一点人工照明，每支灯充其量节能25％，每天按12小时计，每年按365天计，则节省运行费用： m＝36×0．25×12×365×0．78×10－3＝30．7元 所以增加控制的投资需要2000～3000／30．7＝65～97年才能回收，这是没有实用意义的。在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。它只适宜用于特殊条件下，如气象台、导航站等小面积控制室，要求室内的照度与室外自然光自然协调的环境，才可采用这种调光设备。另外，这种调光设备用于稀土金属荧光灯，其频闪效应使人眼不易接受。对于可以充分利用自然光而且需要调光的场合，可采用分组分片自动开停的控制方案，虽然会有突变过程，但不会影响视力，也不会影响人的情绪，是可取的方式。 对长期需要开停，但又要按人流的多少自动调整照度的场合，在增加投资不多的情况下，对荧光灯可利用调压的方式，固定几级调节，如北京地铁采用澳大利亚的调光设备就是如此。 荧光灯采用调电压调光，其节能效果并不显著。因为，气体放电灯的发光是靠离子在高电压下产生碰撞，达到一定能级而使荧光粉发光，因此光通量并不与电压成正比，电压下降10％，光通量差不多下降30％～40％，电压下降30％，灯会全熄。因此，气体放电灯采用调压方式调光，在实际工程中也很少采用。 照明节能中，除了满足照度、光色、显色指数外，应采用高效光源及高效灯具，对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式，可达到照明节能的效果。 电动机在运行过程中的节能 在建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。因此，它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜，在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。 民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。