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文檔簡介

建筑全壽命周期分析所謂“全壽命周期評價(jià)〃,對建筑而言,即將材料構(gòu)件生產(chǎn),規(guī)劃與設(shè)計(jì),建造與運(yùn)輸,運(yùn)行與維護(hù),拆除與處理全循環(huán)過程中物質(zhì)能量流動所產(chǎn)生對環(huán)境影響的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益綜合評價(jià)。建筑的一次造價(jià)和使用期間操作運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)用、更換及改造費(fèi)用等構(gòu)成經(jīng)濟(jì)學(xué)家所稱的“全壽命費(fèi)用”,它很大程度上取決于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣。建筑產(chǎn)品的后期投入與一次造價(jià)的比例隨不同時(shí)期不同國家不同項(xiàng)目而異,但后期投入始終是非常可觀的。建筑師應(yīng)充分考慮到全壽命周期中各階段的投入及其在全壽命費(fèi)用中的比重,運(yùn)用加權(quán)平均法綜合平衡一次投資與后期投入的關(guān)系,從整體上降低全壽命周期成本。1建筑材料選擇階段“蘊(yùn)能量〃(FanbodiedEnergy)的概念對全壽命費(fèi)用有重大影響。它最早由RichardStein和DianeSerber于提出所謂物質(zhì)材料的蘊(yùn)能量包括物質(zhì)材料從原材料提煉到生產(chǎn)過程完成所消耗的能量,轉(zhuǎn)化為建筑元素所消耗的能量和進(jìn)行裝配所消耗的能量的總和。它表征建筑系統(tǒng)由外到內(nèi)的能量和物質(zhì)材料交換量的多少。因目前建筑材料加工過程中主要能源輸入為化石燃料,利用蘊(yùn)能量可估計(jì)出建筑系統(tǒng)的輸入,從而衡量出材料的經(jīng)濟(jì)性能??傮w上,蘊(yùn)能量高低由磚和石等初級材料到鋁材和鋼鐵等精細(xì)材料成倍增長。當(dāng)然與高蘊(yùn)能量相對的是較少的維護(hù)要求、高回收率和高循環(huán)利用率,環(huán)保型使用

模式相對節(jié)省了能耗和物質(zhì)材料??傊ㄖO(shè)計(jì)選擇材料時(shí)應(yīng)針對具體工程實(shí)際,全面綜合比較做到整體上性而優(yōu)則用,以實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)。1.2建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇階段T.A.馬克斯認(rèn)為用于維護(hù)的能源配額只是對于建造能源的一種延期分配形式。建筑壽命周期中其自身蘊(yùn)能量只占總能源使用的35%,高達(dá)65%的能耗與其運(yùn)營方式有關(guān)。因此直接決定建筑運(yùn)營方式的節(jié)能策略是全壽命周期評價(jià)的關(guān)鍵,我們既不能盲目控制一次造價(jià)而不顧后期投入大量增加,也不能一味追求所謂生態(tài)高技術(shù),造成建設(shè)投資大幅超標(biāo)。如果節(jié)能措施增加初期投資5%一10%,而其可在預(yù)見的期限內(nèi)收回,就不失為我們所接受的提高經(jīng)濟(jì)效益的良策。對于增加的成本,應(yīng)把長期效益按可比價(jià)格折算成直觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以利于比較分析。1.3建筑后期處理階段建筑功能的廢棄、技術(shù)的過時(shí)和物質(zhì)性衰退造成的設(shè)備更換及改造費(fèi)用也是全壽命成本重要組成部分。一座易于改造的建筑才會擁有更長的使用壽命和更高的使用效益。面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法研究對建筑而言,從能源和環(huán)境的角度,其生命周期是指從材料與構(gòu)件生產(chǎn)(含原材料的開采)、規(guī)劃與設(shè)計(jì)、建造與運(yùn)輸、運(yùn)行與維護(hù)直到拆除與處理(廢棄、再循環(huán)和再利用等)的全循環(huán)過程,即建筑的全壽命周期。從使用功能的能再也不能修復(fù)使用旨到其勺階段性過程,即棄、再循環(huán)和再利用等)的全循環(huán)過程,即建筑的全壽命周期。從使用功能的能再也不能修復(fù)使用旨到其勺階段性過程,即角度,是指從交付建筑的使用(功能、自然)壽命周期。另外,從結(jié)構(gòu)或經(jīng)濟(jì)的角度,還有結(jié)構(gòu)壽命周期和經(jīng)濟(jì)壽命周期1.面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)準(zhǔn)則面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)也就是以“節(jié)能〃為核心,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與生態(tài)原則的綠色設(shè)計(jì)。因此,應(yīng)從綠色建筑的高度上、結(jié)合節(jié)能建筑的具體要求來制定其準(zhǔn)則必須同時(shí)考慮功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)因素和節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保、健康等可持續(xù)設(shè)計(jì)因素。建筑全壽命周期的節(jié)能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則如下:1.1功能適用性準(zhǔn)則功能適用性是面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的前提。建筑功能包括基本使用功能、建筑物理性能、視覺藝術(shù)效果及室外環(huán)境性能,應(yīng)方便實(shí)用、靈活可變、高效率、無冗余。1.2技術(shù)先進(jìn)性準(zhǔn)則技術(shù)先進(jìn)性是面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的條件。全壽命周期的節(jié)能建筑強(qiáng)調(diào)在其全壽命周期中的每一環(huán)節(jié)采用先進(jìn)的技術(shù),從技術(shù)上保證建筑安全、可靠與高效地實(shí)現(xiàn)其各項(xiàng)功能和性能,保證建筑壽命周期全過程具有很好的節(jié)能特性。1.3環(huán)境協(xié)調(diào)性準(zhǔn)則

環(huán)境協(xié)調(diào)性是全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素,它主要包括節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保、健康等內(nèi)容,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守下列原則:能源消耗最少原則:有限度地使用常規(guī)能源,盡可能使用太陽能等可再生的綠色能源。在建筑全壽命周期的各個階段中全方位地采用有效的節(jié)能技術(shù),減少能源的使用量,提高能源效率,使其在全壽命周期中的耗能量最少。資源利用原則。建筑全壽命周期中,盡可能減少不可替代資源的耗費(fèi),控制可替代和可維持資源的利用強(qiáng)度,保護(hù)資源再生所需的環(huán)境條件。尤其要注重節(jié)地、節(jié)水,充分使用可循環(huán)、可重復(fù)和可再生材料。⑶環(huán)境負(fù)荷最小原則:減輕對自然環(huán)境的破壞,減少對環(huán)境的污染。建筑全壽命周期中,產(chǎn)生的建筑垃圾、固體與氣體污染物、污水等廢棄物最少,帶來的環(huán)境負(fù)荷最小。⑷“零損害〃原則:建筑全壽命周期中對生產(chǎn)者、直接和間接使用者的損害趨于“零”。生產(chǎn)條件應(yīng)安全、衛(wèi)生,使用環(huán)境應(yīng)健康、舒適。尤其要選用無害化、無污染的綠色環(huán)保型建材,保證室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。1.4經(jīng)濟(jì)合理性準(zhǔn)則經(jīng)濟(jì)合理性是全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中必須考慮的因素之一,即以最低的壽命周期成本實(shí)現(xiàn)必要的功能,獲得豐厚的壽命周期經(jīng)濟(jì)效益。昕謂壽命周期成本是指整個壽命周期過程中所發(fā)生的全部費(fèi)用,包括建設(shè)費(fèi)用、

以上四條準(zhǔn)則相互聯(lián)系、相互制約。只有在設(shè)計(jì)過程中將功能適用性、技術(shù)先進(jìn)性、環(huán)境協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟(jì)合理性融合為一個整體,才能創(chuàng)作出面向全壽命周期的節(jié)能建筑系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)程序面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)包插確定設(shè)計(jì)目標(biāo)、初步方案構(gòu)思、備選方案設(shè)計(jì)、壽命周期評價(jià)、分析改進(jìn)與確定方案等,如圖I所示,這幾個階段構(gòu)成一個反饋系統(tǒng),并不斷地互相交換信息。2.1確定設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)目標(biāo)為建筑的全壽命周期節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)化、綠色化。具體內(nèi)容要符合上j提出的四條基本準(zhǔn)則。根據(jù)不同類型的建筑制定相應(yīng)的目標(biāo),體現(xiàn)其特性和要求,確定合理的系統(tǒng)邊界。設(shè)計(jì)目標(biāo)指明了設(shè)計(jì)的目的和方向。2.2初步方案構(gòu)思根據(jù)節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo),采用功能分析法和創(chuàng)造性思維法構(gòu)思若干個初步方案。這一階段是一個創(chuàng)作的過程,所產(chǎn)生的結(jié)果是概念式和草圖式的。2.3備選方案設(shè)計(jì)遵循節(jié)能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)措施,將這些初步方案具體化,確定實(shí)現(xiàn)初步方案的主要材料、結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)造方案以及初步的施工方案、設(shè)備系統(tǒng)等,形成多個備選建筑

定實(shí)現(xiàn)初步方案的主要材料、結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)造方案以及初步的施工方案、設(shè)備系統(tǒng)等,形成多個備選建筑2.4壽命周期評價(jià)方案設(shè)計(jì)的過程是一種系統(tǒng)分析和綜合的過程,也是對設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的過程。因此,應(yīng)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面、綜合評估。壽命周期評價(jià)是解決這一問題的最有力的手段。壽命周期評價(jià)是解決這一問題的最有力的手段,它主要包括清單分析和影響分析,具體步驟如下:第一步,詳細(xì)列出建筑全壽命周期各階段的各種輸出輸入信息(包括環(huán)境性、功能性、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性等多方面),根據(jù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和準(zhǔn)則確定評價(jià)因子。其中主要的評價(jià)因子之一為使用耗能。2.5分析改進(jìn)、確定方案分析評判結(jié)果,并據(jù)此對照方案進(jìn)行夏改進(jìn),使方案進(jìn)一步優(yōu)化,選擇出方案結(jié)語面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法可復(fù)建筑師運(yùn)用嚴(yán)密推理和定量化評判的現(xiàn)代思絕方法制定、修正與改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。這克強(qiáng)了統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的片面性、不確定性,使其趨向亍科學(xué)化、系統(tǒng)化。由此形成的節(jié)能建筑方案具有較大的客觀性和可靠性。從而可指導(dǎo)節(jié)能建筑系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),提升節(jié)能設(shè)計(jì)的整體水軍.實(shí)現(xiàn)“全系統(tǒng)〃、“全壽命〃的節(jié)能,以達(dá)到“可持續(xù)的環(huán)境、可持續(xù)的建筑〃的綠色生態(tài)要求。文中討論的重點(diǎn)是不同類型的建筑共置遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)程序方法的框架模式.在具

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