智慧建筑行业研究报告
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智慧建筑行业研究报告范文第1篇
社会发展、人口增长、资源匮乏、环境污染等问题日益严峻，人类逐步面临生存危机，因此生态环境保护成了人们日益重视的课题，低碳节能的观念也日渐深入人心。而绿色、节能、环保的建筑材料的出现顺应了时代要求，是人与自然永续共存和谐发展的产物，是人类运用科技文明保护生存环境的必然手段。
节能环保建筑材料的发展现状
1.国外节能环保建筑材料的发展现状
节能环保观念在一些发达国家的建筑设计中早已运用和体现，这种先遣性的发展现状与西方高度工业化、城市化的发展形势有密切关系。西方人向往人与自然平衡发展的生存模式，探究绿色环保的生活方式，减小工业化进程带来的生态隐患，各种原因促使了节能环保建筑材料的创新、研发、生产和使用。
2.我国现阶段节能环保建筑材料的发展现状
在我国，节能环保的建筑材料的发展尚处于起步扩展的发展阶段。据相关研究报告显示，随着绿色环保建筑的兴起与发展，节能环保建筑材料的市场比重不断提升，逐渐引领建筑设计行业、建筑材料行业的发展趋势与方向。目前，我国现阶段节能环保建筑材料产的业发展受到国家的大力支持，全国若干城市已经开始建设新材料技术研发生产的产业基地，逐步向西方看齐，发展战略性的专项经济规划。
节能环保建材在世博会中的运用
1.上海世博会中国建筑的材料分析
2010上海世博会中国馆是中国人的骄傲，是中国人智慧的结晶。展馆整体设计以节能环保理念为出发点，引入了最先进的科技成果和建筑材料，力求达到绿色环保的最终目的。首先，中国馆外墙材料为无放射、无污染的绿色产品，隔热保温建筑材料与涂料的运用，在原有基础上降低整个场馆的资源能耗；其中所有的门窗都采用LOW-E玻璃，可以在一定程度上反射光能热能，并将能量转化为电能存储利用，保持室内温度恒温不变，并为建筑部分照明提供蓄能帮助，从而达到低碳环保的实际效果。中国馆顶部的观景台引进最先进的太阳能薄膜，储藏阳光并转化为电能。其次，中国馆地面铺设选用的红色木地板也是一种新型环保建材，这种材料不但在防水防腐性能方面效果突出，使用年限是普通材料的三到十倍，同时兼具塑料与木材两种材料的性能优势，具有良好的装饰效果与特性效果。不但绿色环保，而且不怕水浸虫蛀，即使经过十年、二十年也不会出现问题。
2.上海世博会国外展馆的节能环保建材
世博会是全球最新理念、最新科技汇聚的舞台。世博会离不开建筑，世博会建筑设计离不开节能环保的观念方向，每届世博会所展现的环保建材都在彰显人类文明的进步与发展。以日本为例，日本在节能环保材料的发展上一直处于领先地位。在上海世博会上，日本馆从各个细节展现了他们对于节能环保的充分理解和具体诠释。“膜结构”是这次日本馆的设计亮点，建筑外观是由两层太阳能发电膜构成的气枕结构外观，充分显示了日本人对于节能环保领域的创新理念。通过“膜结构”可以将收集阳光，降低室内照明能耗，同时可以进行太阳能发电，满足建筑外观的夜间供电；另一方面，通过“膜结构”可以进行空气置换，降低冷气能耗，让整个建筑成为一个可以自由呼吸的生命体。
节能环保建筑材料发展的未来之路
社会经济的飞速发展为建筑发展带来了多元化的发展模式，社会人群消费能力的提高对于建筑设计的要求的也相应提升，面对机遇与挑战，立足节能环保的绿色观念，才是当前建筑行业发展的根本出发点。
纵观我国目前建筑材料的行业的发展现状，品种多但质量参差不齐，有环保观念但技术相对不达标；物质利益催使下对自然环境资源过度开发，保护措施相对贫瘠；对生态平衡过度破坏，改善方式相对缺乏。物质生活水平的不断提高，人类环保意识的不断深化促使建筑设计对建筑材料的要求日渐提高，与原有建材发展模式的对立矛盾逐渐突出。社会的永续平衡发展要求建筑材料必须向多元化、多功能；低能耗、低开发；可再生、可循环的方向发展，这种发展方式符合未来人类的生存需求，符合时代的发展潮流。
只有走节能环保之路，才能符合我国经济、民生、国情发展的根本需求，才是实现我国各方面永续发展的基本保障。现在的节能是为了未来的开拓，现在的环保是为了给未来续航。节能环保、绿色低碳，不仅仅是世博会所要传达的主旨，而是以世博会作为媒介，唤起人类对自然生态的保护，探究人与自然和谐共存的有效方式，为未来的高速发展提供有力保障。
智慧建筑行业研究报告范文第2篇
关键词：建筑工程 管理对策 造价管理
建筑工程造价管理是贯穿整个建设项目当中，强化这一管理，能够准确编制投资估算，促进设计优化，节省建设资金，控制成本费用，使建设单位的投资能够有效得到尽可能地保障。随着现代社会经济的日益深入，及现代建筑领域的迅速发展，传统建筑工程造价管理的模式同市场经济发展间的摩擦不断增强，一些弊端随之显现出来。这一现实情况下，对建筑工程造价管理的对策，来寻求建筑工程造价管理的良性发展对策就显得十分必要，对于我国建筑行业的长足、稳定发展有着积极的现实意义。
1、建筑工程造价管理的内涵概述
建筑工程造价管理指的是遵循工程造价运动的特点和客观规律，运用经济、科学、技术原理、法律等管理手段，来就工程建设活动当中经营与管理、技术与经济、造价确定与控制等实际问题予以解决，力在做到对人力、财力、物力的合理使用，从而进一步提高经济效益、投资效益的全部组织活动和业务行为。
2、传统建筑工程造价管理模式中存在的弊端
客观评价现行建筑工程造价管理模式，其弊端主要表现在以下几个方面：①施工企业的利益受损严重，导致施工企业“计划经济收入，市场经济支出”尴尬局面的出现，而如果业主为外资则更多的是“肥水外流”；②施工企业出于对利润最大化的考虑，大幅降低管理费用，毫无疑问，工程管理在效用上大打折扣，进而对建筑产品质量造成直接影响；③施工企业同业主的地位存在不平等性，施工企业为了承揽工程，大量贷款，垫资施工，不但阻碍了企业发展的道路，且不良债务的存在对于金融业的影响亦十分突出；④招标过程中，业主对于费用的片面追求，使得管理水平低下、资质等级低的企业比管理水平高、资质等级高的企业有着更高的中标几率，弱化了国有大、中型施工企业在装备、技术、管理上的优势，挫伤了其积极性；⑤部分取费等级高的企业在揽下任务后，将工程面向取费等级、资质等级较低的企业，自己则坐收管理费，这样，不但促进了腐败的滋生，且因这些企业准备、技术、管理水平的不足，导致工程事故屡见不鲜，损害业主利益的同时，对于社会也有着十分恶劣的影响；⑥承包商片面压低价格来寻求中标，而在中标后，则通过增加现场签证等手段来对损失进行弥补，“三超”现象就难以避免，加大了国家在控制基本建设投资规模上的难度。目前，很多项目在项目建议书批准以后，业主方都希望推动项目的建成，对可行性研究工作的理解和重视不够，主要是从怎样想方设法使项目得到顺利审批作为可行性研究的目的。存进行可行性研究时降低了可行性研究工作的质量要求，缩短可行性研究时间，简化研究内容，有的甚至在编制可行性研究报告时明示或暗示研究单位多提有利条件，少写不利条件。由于可行性研究工作质量降低，对市场变化等风险因素考虑不够，必然影响投资估算的确定，最终不利于整个项目的科学决策和以后阶段的造价管理。
3、建筑工程造价管理的对策以及分析
工程建设是一项周期长、投资大的工程，为降低和有效控制工程造价，要求施工单位在决策、设计、招投标、施工、竣工结算五个环节中，采取多方面措施来实施严格管理，从而进一步强化对工程造价的控制。施工企业应当用招标的形式选用设计方案质量良好的设计企业单位。邀请设计技术质量水平高、业界有良好声誉和设计产品造价相对较低的设计单位参加投标，采取优胜劣汰的选取方法；其次施工企业应当摒弃传统的注重施工、忽视设计的观点，应当积极主动地和设计单位交流设计意见，力求设计施工方案能够优质优价；最后施工企业应当积极参与设计阶段的工程造价管理。督促设计单位在建筑项目设计之初、初步设计的扩大、施工图设计的最终确立三个设计阶段的工作，同时也是工程造价不断深化的过程。使得设计阶段达到既科学有经济的目的。
3.1 决策阶段的造价管理对策
相关资料表明，在整个项目建设当中，对于工程造价有着最高影响的就是决策阶段，可达到70%～80%。因此，在实际的造价管理当中，应该重视项目决策阶段造价控制的基础地位，尤其是在确定建设标准水平、选择建设地点、选用设备、选择工艺等方面给予足够的重视，以最大程度上保证各个建设阶段工程造价控制的合理性、科学性。
3.2 设计阶段的造价管理对策
在编制施工组织设计的过程当中，并不能简单凭借行政手段来进行施工方案的选定，而是需要集合大家的智慧，通过认真的讨论比较，来从经济、技术两个方面作出综合性的评定。在全球一体化和我国综合国力不断强化的大形势下，对于民用与工业建筑有着更高的要求，且建筑工程中大量节能环保新型材料的应用，在为设计人员提供了更多选择的同时，亦是对设计人员素质的更高要求。因此，设计人员不但要进行精心的设计，还要对各种材料性能、建材大致价格有所了解，多进行造价分析、方案比较，从而设计出经济合理、技术先进的工程。
3.3 招投标阶段的造价管理对策
在招投标环节当中，引入竞争机制，对项目投标单位进行严格的资格审查，投标单位的信誉、施工经验、财务能力、履约能力等均应成为考虑的内容；在评标过程中，如存在明显低于计价表消耗量的投标文件，则视为低于成本价投标，定位废标；对利润、管理费等可以各投标单位综合实力为依据来尝试__竞争费率，且对国家强制费率不得竞争；材料、人工、机械等单价均应考虑当地市场价，并容易一定的风险考虑；对各投标单位建立档案，且将履约情况不好、资信差的单位列入黑名单，将其今后在本行政区域的投资资格取消。
3.4 施工阶段的造价管理对策
施工阶段必须对工程变更进行严格的控制，不随意对已批准涉及图纸进行变化，不随意增加项目和提高设计标准；订立合同时，全面审核合同的合理性、合法性、完整性、准确性及严谨性，在竞争环境当中来实现工程造价的合理确定，避免因疏漏而造成后续的赔偿；严把变更关。杜绝通过变更设计的形式来扩大建设规模、增加建设内容、提高设计标准等，宜将“分级控制、限额签证”制度引入进来；对材料用料进行有效的控制，并保证其价格的合理确定。
3.5 竣工结算阶段的造价管理对策
竣工决算必须以相关法律、法规、招投标文件、施工合同等为依据来进行最后审核，来确保审核结果是对工程实际造价的真正体现。此外，还需做好项目竣工总结，将各项细节、事宜给予交代，来为建筑工程造价管理划上一个完整的句号，这不但是对项目的后评价，且对于项目管理经验的积累大有帮助。
4、结束语
建筑工程造价管理是一项集技术、管理、施工、质量于一体的综合性工作，正视其当前模式下存在的不足，并借鉴上述对策，来促进建筑工程造价管理应有效用的发挥，从而使建筑领域更好地服务于我国现代化建设。
参考文献：
[1]杨萍.谈建筑工程造价的管理[J].华章，2011（5）：45-46.
智慧建筑行业研究报告范文第3篇
收稿日期：20130520
基金项目：湖南省科技重大专项资助项目（2010FJ1013）；国家国际科技合作资助项目（2010DFB63830）；湖南省住房和城乡建设厅科技计划资助项目（KY201111）
作者简介：龚光彩（1965-），男，湖南澧县人，湖南大学教授，博士
通讯联系人，E-mail:
摘 要：建筑围护结构所需的建材从生产制造阶段、运输阶段到现场施工建造阶段都将消耗大量的能源，针对这3个阶段，提出了围护结构建造过程能耗及火用耗的计算方法，并提出火用能比的概念用来评价建筑能源利用的可持续性.以湖南地区某研发中心为研究对象，对其围护结构建造过程能耗进行定量分析，结果表明：围护结构建造过程能耗主要来自于建材生产阶段，其中混凝土及其砌块单位建筑面积生产能耗最大，约占整个生产阶段能耗的44%，其次为钢材，占比约41%；钢材单位建筑面积生产火用耗最大，达到整个生产阶段火用耗的48%左右，混凝土及其砌块占比38%左右.从火用能比角度分析，钢材最大，为0.92，水泥最小，为0.59.整个围护结构建造过程火用能比为0.79.结果可为研究“烂尾楼”能耗现状提供参考.提出的火用分析评价方法可以应用于其他类似建筑，并为围护结构可持续建造提供参考.
关键词：建筑围护结构；能耗；火用；火用能比
中图分类号：TU111；TK123文献标识码：A
Exergy Assessment of the Energy Consumption
of Building Envelope Construction
GONG Guangcai1 , GONG Siyue1 , HAN Tianhe1 ,
GONG Ziche1 , LI Shuisheng2 , YANG Yong2
（College of Civil Engineering, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China;
2.China Construction Fifth Engineering Division Corp,Ltd, Changsha, Hunan 410004, China)
Abstract: The manufacturing stage, transport stage and onsite construction stage of building materials consume large amount of energy. Based on the three stages, the calculation method for energy and exergy consumption was presented, and the concept of exergyenergy ratio was proposed to evaluate the sustainability of building energy use. A case of a research and development center located in Hunan was analyzed. The results have shown that the energy consumption of building envelope construction mainly comes from the manufacturing stage of building materials. Unit building area energy consumed by concrete and steel accounted respectively for about 44% and 41% of the total energy consumption of building materials production. Unit building area exergy consumed by concrete and steel accounted respectively for about 38% and 48% of the total exergy consumption of building materials production. From the perspective of exergyenergy ratio, the maximum value is steel, 0.92; and the minimum is cement, 0.59. The exergyenergy ratio of building envelope construction is 0.79. The results can provide reference for the research of energy consumption resulting from “uncompleted building”. The exergy assessment method presentedcan be applied to other similar buildings, and can provide reference for sustainable building construction.
Key words:building envelope; energy consumption; exergy; exergyenergy ratio
目前，能源已成为制约中国经济发展的重要因素.2010年，中国建筑总能耗(不含生物质能)为6.77 亿t, 占全国总能耗的20.9% \[1\]，建筑节能的研究显得尤为迫切.影响建筑能耗的主要因素有气候、围护结构、建筑的运行与维护，以及室内热源等.从围护结构的角度，许多学者大多致力于研究体形系数，窗墙比，保温措施，遮阳等对围护结构空调负荷的影响，没有将围护结构各部分作为整体考虑，更没有考虑建筑围护结构建造过程能耗.况且，在中国建筑业飞速发展的过程中，出现了大量的“烂尾楼”，这些建筑浪费了大量的能源、资源，造成了非常严重的社会影响.研究建筑围护结构建造过程能耗水平，对从宏观上把握这些建筑的能源浪费情况，具有非常积极的意义.
本文提出的围护结构建造过程包括3部分：围护结构所需建材的生产制造阶段、建材及构件从出厂到施工现场的运输阶段以及现场施工阶段.目前，中国建材生产过程中消耗的能源约占全社会总能耗的16.7%\[2\]，且在发展中国家，建材生产能耗占围护结构建造过程能耗的90%以上\[3\].文献\[3-7\]对围护结构建造过程能耗、温室气体排放水平都作了相关研究.然而，这些研究均采用的是能分析方法，没有考虑能量“质”的差别.
湖南大学学报(自然科学版)2014年
第4期龚光彩等：建筑围护结构建造过程能源消耗火用分析评价
基于热力学第二定律的火用分析法能将各种不同“质”和“量”的能量区别开来，能真实地反映能量的“量”和“质”的转化和损失情况，有效地揭示出用能薄弱环节.在优化建筑能量系统方面，是一种非常科学可行的方法，并被许多研究者\[8-11\]广泛应用.将火用分析法应用于围护结构建造过程，定量计算比较单位建筑面积能耗，火用耗，并通过火用能比来评价建筑能源利用的可持续性，建立相关数据库，对了解“烂尾楼”能耗现状具有积极意义，也可为围护结构可持续建造提供参考.
1 研究方法
建筑围护结构的建造过程会对环境产生非常重要的影响，围护结构所需建材的生产制造，运输以及现场组装或施工建造都将消耗大量的能源和排放大量的温室气体.在中国主要建材使用环境影响中，近70%来源于化石能源消耗，30%左右来源于化石能源消耗伴随的污染物排放环境影响，资源消耗的环境影响相对较小\[12\].考虑到相关数据的可获得性以及研究目的，本文主要研究建材生产制造、运输和现场施工过程一次能源消耗情况，并运用火用方法进行分析评价.
1.1 火用与燃料火用
在周围环境条件下任一形式的能量中理论上能够转变为有用功的那部分能量称为该能量的火用或有效能\[13\].火用值的计算离不开参考环境的选取，本文选取标准大气压，25 ℃作为参考环境状态.忽略物理火用的影响，则燃料的化学火用可按下式估算\[14\]：
εf=γfHf. (1)
式中：εf为燃料的化学火用值；Hf为燃料的高位发热量；γf为燃料的含火用系数.当环境状态偏离标准状态时，一般情况下，压力变化很小，对燃料火用的影响可忽略\[13\].
从公式(1)可以看出，含火用系数可以表示为燃料所含火用值与其能量值之比，即
γf=εfHf. (2)
燃料的含火用系数说明了燃料所含的能量中有效能所占的比例，对于固体燃料可取1，对气体燃料取0.95，对液体燃料取0.975\[13\].
1.2 火用能比
既然燃料的含火用系数表征了燃料所含的能量中有效能(火用)所占的比例，那么是否可以用一个相似的系数来表征围护结构建造过程各阶段以及建材生产制造阶段所消耗能源的能量值与其所含火用值的关系，以此来反映建筑对优质能源的利用程度，评价建筑能源利用是否可持续.针对这一问题，提出了火用能比的概念.所谓火用能比是指围护结构建造过程各阶段或者某种建材生产制造阶段火用耗(Ex)与其能耗(Q)之比，用EQR表示，即
EQR=ExQ.(3)
火用能比越小，说明建造过程各阶段有效能(火用)的消耗越小，在建材生产制造所消耗能源结构中，高品质能源的消耗越小.
电的火用值等于其热量值.但电力来自于不同的发电类型，电力综合能源火用值，应该根据各发电能源类型综合考虑.中国电力主要有火电，水电，核电和风电等.2009年，中国发电量为35 874 亿kWh，其中水电4 961 亿kWh，火电29 901 亿kWh，其余为核电、风电和其他发电\[15\].由此可知，2009年水电占比13.8%，火电(主要为原煤发电)占比83.4%，核电、风电和其他发电占比2.8%.其中核电的能源火用值取电力热量值，水电火用值取水电热量值，其他可再生能源电力火用值取电力热量值，中国电力发热量为3 600 kJ/kWh，能源供应火用效率原煤为0.321，水电、核电以及可再生能源发电为100%\[12\].则2009年火力发电，水力发电，核电、风电等能源火用值分别为11 215，3 600，3 600 kJ/kWh.电力综合能源火用值即为各发电能源火用值加权值9 951 kJ/kWh.
1.3 火用耗计算
1.3.1 建材生产阶段火用耗
建材作为围护结构建造的基本原料包括水泥、钢材、玻璃、混凝土及其砌块等.在满足建筑业及人类生产生活物质保障的同时，建材及其构件的生产制造都会消耗大量的能源.例如，1 kg钢的能源消耗清单如表1所示.单位某种建材生产阶段火用耗可用下式计算：
Exm,p=∑i(εf,i×mi).(4)
式中：Exm,p为单位某种建材生产火用耗；εf,i为某种建材生产所消耗的能源结构中第i种燃料的燃料火用；mi为单位某种建材生产阶段第i中燃料的消耗量.
表1 1 kg钢的能源消耗清单\[16\]
Tab.1 Energy consumption list for producing 1 kg steel
炼焦煤
/kg
动力煤
/kg
电
/KWh
燃料油
/kg
天然气
/m3
0.446 4
0.312 9
0.555 1
0.000 1
0.003 2
1.3.2 运输过程火用耗
本文中建材运输火用耗仅考虑建材及构件从出厂到施工现场的运输过程火用耗.在中国，建材主要通过公路和铁路2种运输方式，铁路一般用于长距离运送，而建筑材料的运输一般是就近原则，采取公路运输的方式较多\[17\].文献\[18\]表明公路货运车辆使用的燃料97.5%为柴油,根据田建华\[19\]对中国机动车单位能源消耗量的研究，道路货物运输中柴油车的单位能源消耗量为6.3 L/(100 t•km).假设所有建筑材料均使用以柴油为燃料的公路运输，且假设相关运输距离为50 km，则某种建材运输火用耗等于燃油的用量与其燃料火用的乘积，按下式计算：
mf,j=Rρmj(1+L)×d. (5)
Exm,t=mf,jεf,f.(6)
式中：mf,j为运输过程燃油的用量，kg；R为运输能耗强度，L/(100 t•km)；ρ为燃油的密度，kg/L；mj为某种建材的用量，100 t；L为运输过程中建材j的损耗率，%；d为运输距离，km； Exm,t为某种建材运输火用耗，kJ； εf,f为燃油内含火用值，kJ/kg.
1.3.3 施工过程火用耗
施工过程是建筑生命周期能源消耗的重要环节.本文从常用施工机械设备的燃料动力用量及燃料动力内含火用的角度，分析施工阶段火用耗.文献\[20\]给出了常用施工机械的台班单价，人工及燃料动力用量，其中每台班机械的柴油、汽油、电、煤等的消耗见表2.本文以其中每台班机械耗能及该能源内含火用为依据，结合施工方提供的工程量清单计算施工火用耗.某种施工机械每台班火用耗按下式计算：
Exm,c=mtεf,c.(7)
式中：Exm,c为某种施工机械每台班火用耗，kJ；mt为某种施工机械每台班的燃料动力用量，kg或kWh；εf,c为所消耗燃料动力的内含火用，kJ/kg或kJ/kWh.
表2 常用施工机械每台班能耗\[20\]
Tab.2 Energy consumption of each machineteam
for major construction machinery
机械名称
型号
燃料动力用量
柴油/kg
电量/kWh
履带式推土机
功率：75 kW
53.99
-
履带式起重机
提升质量：15 t
32.25
-
载货汽车
装载质量：6 t
33.24
-
灰浆搅拌机
拌筒容量：200 L
-
8.61
木工圆锯机
直径：500 mm
-
24
混凝土震捣器
平板式
-
4
混凝土震捣器
插入式
-
4
直流电焊机
功率：14 kW
-
50.68
1.4 能耗计算
1.4.1 建材生产阶段能耗
建筑建造过程消耗大量的建材，计算建材生产能耗主要是确定建材的种类及用量，以及生产单位建材过程中能源的种类和用量.单位建材的能耗可以用单位含能来表示，所谓含能 \[21\],是指生产建筑材料全过程中所消耗能量的总和.表3给出了主要单位建材产品的内含能，某种建材生产阶段能耗可按下式计算：
Em,p=mj(1+L)Ee,j．(8)
式中：Em,p为某种建材生产能耗，kJ；mj为某种建材的用量，m3或kg等；L为运输过程建材的损耗率，%；Ee,j为建材的单位含能，kJ/单位.
表3 主要建材生产阶段单位能耗数据表\[22-24\]
Tab.3 The unit energy consumption data of main
building materials production
序号
主要建材
单位
单位能耗/(kJ•单位-1)
1
实心粘土砖
千块
6 857 604
2
空心粘土砖
千块
5 685 364
3
混凝土
m3
2 499 801.8
4
钢材
kg
28 086
5
石灰
kg
6 212.9
6
水泥
kg
7 848.1
7
平板玻璃
kg
24 480
8
加气混凝土砌块
m3
2 889 571.6
1.4.2 运输过程能耗
建材运输能耗考虑建材及构件从出厂到施工现场的运输过程消耗的能源，相关假设同建材运输火用耗.某种建材运输过程能耗可按下式计算：
Em,t=mfEe,k．(9)
式中：Em,t为某种建材运输过程能耗，kJ；mf为运输过程燃油的用量，kg；Ee,k为所消耗燃油内含能，kJ/kg.
1.4.3 施工过程能耗
施工过程能源消耗主要来自于各种机械设备，如混凝土搅拌机、起重机等的运行能耗.根据文献\[20\]给出的常用施工机械每台班机械的柴油、汽油、电、煤等的消耗，从燃料动力内含能的角度，分析施工阶段能耗，施工机械台班数从施工方提供的工程量清单获取，施工过程能耗可按下式计算：
Em,c=∑imt,iEe,iTb． (10)
式中：Em,c为施工过程能耗，kJ；mt,i为第i种施工机械每台班的燃料动力量，kg或kWh；Ee,i为该施工机械所耗燃料动力的内含能，kJ/kg或kJ/kWh；Tb为施工工程量清单中记载的台班数.
2 案例应用
湖南某研发中心总建筑面积5 644 m2.建筑结构形式为框架结构，部分护结构为玻璃幕墙，设计使用年限为50年.根据施工方提供的人工、主要材料、机械汇总表，并结合《全国统一建筑工程基础定额》，该建筑主要建材消耗量如表4所示.
表4 主要建材消耗量
Tab.4 The main building materials consumption
list of the R&D center
建材
单位
用量
单位面积指标
/(单位•m-2)
实心粘土砖
千块
104.8
0.02
空心粘土砖
千块
400.2
0.07
混凝土
m3
5174.4
0.92
钢材
kg
449 884.1
79.71
石灰
kg
40 899.3
7.25
水泥
kg
63 876.8
11.32
平板玻璃
kg
43 455.6
7.70
加气混凝土砌块
m3
211.0
0.04
3 结果与讨论
1)建材生产制造阶段单位面积能耗与火用耗及所占比例如图1所示.由图1可知，各类建材生产阶段单位面积能耗均大于火用耗．混凝土及其砌块生产所需单位面积能耗最大，占整个建材生产阶段能耗的44%，钢材生产单位面积能耗次之，占比为41%，第3为土石质类建材(包括空心粘土砖、实心粘土砖以及石灰)占比10%，平板玻璃占比3%，水泥占比2%.建材生产单位面积火用耗钢材最大，占整个建材生产阶段火用耗的48%，混凝土及其砌块次之，占比38%，土石质类建材占比10%，平板玻璃占比3%，水泥占比1%.从整体来看，钢材和混凝土及其砌块能耗和火用耗占比都最大，这与该研发中心这两类建材的大量使用有关.比较能耗和火用耗占比可知，钢材火用耗占比同其能耗占比相比较有所增加，而混凝土及其砌块火用耗占比同其能耗占比相比较有明显下降，这与各建材生产所需能源结构不同有关.
相关建材生产制造阶段所消耗能源的火用值与能值之比如表5所示.由表5可知，钢材的火用能比最大，说明生产过程消耗的能源中火用值占比很大，生产所需能源结构中高品质能(电能)用量很多，这一点也可以从表1中钢材能源消耗清单得出.
2)建材运输阶段单位面积能耗与火用耗如图2所示.由图2可知，混凝土及其砌块运输能耗与火用耗均最大，平板玻璃运输能耗与火用耗次之，这与该研发中心使用框架结构和玻璃幕墙导致混凝土和玻璃的大量运输有关.土石质类、钢材、平板玻璃、混凝土及其砌块运输阶段单位面积能耗与火用耗占比一致，分别为2%,3%,9%和86%，这与文中所假设的各类建材运输距离相同，采用的运输方式相同有关.
图1 主要建材生产阶段单位面积能耗与火用耗
Fig.1 Energy and exergy consumption of unit building
area in building materials production phase
表5 生产各类建材的火用能比
Tab.5 Exergyenergy ratio of various kinds of building
materials in production stage
土石质类
水泥
混凝土及其砌块
钢材
平板玻璃
火用能比
0.73
0.59
0.68
0.92
0.62
3)由于该研发中心施工过程各建材使用机械台班数是统计在一起的，无法分开计算，故只能计算该研发中心施工过程单位面积能耗，火用耗的平均水平.施工过程单位面积能耗和火用耗分别为133.9 和112.1 MJ/m2.
图2 主要建材运输阶段单位面积能耗与火用耗
Fig.2 Energy and exergy consumption of unit building
area in building materials transportation phase
4)该研发中心围护结构建造过程总能耗，火用耗如表6所示.由表6可知，该建造过程单位面积总能耗为5 943.7 MJ/m2，总火用耗为4 699.1 MJ/m2.建材生产阶段无论是能耗，火用耗其比重均达到90%以上，可见建材生产阶段节能迫在眉睫.建材运输与施工过程火用耗占比大于能耗占比，这两部分的节能潜力不容忽视.整个围护结构建造过程火用能比为0.79，运输过程火用能比高达0.97，节能、节火用刻不容缓.
表6 围护结构建造过程单位面积总能耗，火用耗，火用能比
Tab.6 The total energy and exergy consumption and
exergyenergy ratio in building envelop construction
能耗/
(MJ•m-2)
比例/
%
火用耗/
(MJ•m-2)
比例/
%
火用能
比
建材生产阶段
5 491.4
92.4
4 276.6
91.0
0.78
建材运输过程
318.4
5.4
310.4
6.6
0.97
现场施工过程
133.9
2.2
112.1
2.4
0.84
总计
5 943.7
100
4 699.1
100
0.79
4 结 论
本文通过建立围护结构建造过程能耗与火用耗的计算方法，定量计算分析了某研发中心围护结构建造过程能耗与火用耗水平，以及火用能比状况，得出如下结论：
1)围护结构建造过程单位面积总能耗和总火用耗分别为5 943.7和4 699.1 MJ/m2，整个围护结构建造过程火用能比为0.79.
2)围护结构建造过程能耗主要来自于建材生产阶段，建材生产制造阶段火用能比为0.78，几乎与整个围护结构建造过程火用能比相当.其中钢材，混凝土及其砌块，土石质类建材生产制造火用能比较大，分别为0.92,0.68,0.73.优化建材生产能源结构，降低生产过程中高品质能源的用量，是降低建材生产制造能耗的关键.
3)混凝土及其砌块，土石质类建材，钢材以及平板玻璃的运输能耗是该研发中心围护结构建造过程运输能耗的主要来源.运输过程火用能比高达0.97，节能、节火用刻不容缓.对建筑工程来说，可以在施工现场建立混凝土搅拌站，对于离生产厂家较远的建材，应就地就近取材，以降低运输能耗.
4)结果可为研究“烂尾楼”能耗现状提供数据参考，同时本文提出的火用分析评价计算方法可以应用于类似建筑，为围护结构可持续建造提供参考.
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