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建筑行业一直是国民经济的支柱行业,具有高能耗的特点,积极发展低碳建筑有助于缓解我国的资源环境问题,也有助于产业经济结构的转型,因此,促进与推动低碳建筑的发展与我国建设资源节约型、环境友好型社会相适应,也有助于可持续经济的发展。低碳建筑的热点在于“低碳”,致力于减少建筑中的温室气体排放,在全球变暖成为世界性问题的今天,低碳建筑无疑有巨大的发展空间。
1发展低碳建筑的重要意义
1.1缓解资源环境的双重约束
随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑物的数量逐渐增加,建筑能耗量逐年攀升,已经超过了工业能耗,此外,由于不合理的建筑观念以及建筑设计,导致建筑材料得不到有效的利用,浪费现象十分普遍。发展低碳建筑可以大大减少建筑行业的资源能耗,在不改变技术条件的前提下,遵循低碳理念完成的建筑可以节约60%-70%的能源,可以有效地解决建筑高能耗的问题。温室气体的大量排放导致全球气候变暖,诱发了一系列环境问题,这必然会威胁到人类的生存,而低碳建筑的重要理念就是生态和谐,旨在减少碳排放、降低能源消耗,因此,推动低碳建筑的发展有助于改善我们的生存环境。
1.2适应产业经济的结构转型
建设资源节约型、环境友好型社会,实现经济的可持续发展是我国的发展目标,因此,未来产业的发展必须以人与自然和谐为导向,更加注重环境保护。发展低碳建筑与国家的宏观经济措施相适应,符合可持续理念和绿色建筑的发展方向,有助于缓解我国的能源紧张现状。目前,我国正在积极调整经济结构,转变经济发展方式,低碳建筑正是建筑行业转变发展方式,调整产业结构的重要体现,推动低碳建筑的发展,有助于推动整个建筑行业的优化与升级。
2我国低碳建筑发展现状与存在的问题
2.1理念认识存在误区
随着环境问题的日益凸显,人们对环境问题的关注度也越来越多,加之政府的宣传与教育,低碳理念、可持续发展早已被人们所熟知,但是普通公民,甚至是一些建筑行业的从业者,对低碳建筑的认识都或多或少存在偏差,大多数人都认为发展低碳建筑就代表着回归“木屋瓦舍:,不能够建造高楼大厦,这种错误的理解阻碍了低碳建筑的发展,也将低碳建筑的发展方向定位为“复古”,没有意识到技术创新是低碳建筑发展过程中的巨大推动力。还有一些人错误地将低碳建筑与节能建筑等同起来,这两者之间有本质上的差别,低碳建筑致力于实现实质性减排,这个减排量必须能够实际测量,而节能建筑的减排量只是个模拟值预测值,在实际中可能会排放更多废物或者消耗更多的能源。
2.2技术支持有待改进
技术创新是低碳建筑发展最根本的推动力,只有不断实现技术上的突破,才能够不断降低生产成本,保证低碳建筑产业发展的可能性。但是目前,我国低碳建筑的发展缺乏足够的技术支持,主要表现两个方面:一是前期研发资金和人力不足,收益前景不确定,缺乏企业的支持;二是高校及专业研究机构偏重理论,没有明确技术应用的低成本、市场化的导向,忽视了如何将技术创新转变为现实生产。
2.3配套制度出台滞后
我国积极应对全球气候变暖,并出台了一系列政策法规,我国节能减排工作目标的落实,低碳产业、低碳建筑的发展更多的依赖于国家制度。建筑业是我国的支柱产业,承担着带动相关产业发展、保持经济增长的重要任务,但是我国对建筑业的调控是有所保留的,近些年,政府开始大力调控房地产,但主要针对的是房价,尚未建立起低碳建筑的鼓励和保护制度。
3促进低碳建筑发展的有效措施
3.1深入普及低碳理念,发挥各方积极作用
为了使社会公众更为透彻地理解低碳以及低碳建筑的理念,政府要加强宣传和教育,培养公众的低碳生活意识,使公众在日常生活中能够自觉进行环境保护,减少能源消耗。政府要鼓励专业化、商业化的能源服务公司参与到低碳建筑管理中来,使建筑企业和专业化的能源服务公司进行合作,实现双赢,同时起到更好的环保效果。政府还要鼓励社会资金向低碳建筑行业流动,鼓励低碳建筑的发展,促进建筑产业的转型与升级。
3.2积极开发新技术并合理采用
我国应当充分认识到技术创新对低碳建筑的强大推动作用,积极吸取发达国家的发展经验,鼓励自主研发。政府可以鼓励个人和社会团体进行新材料、新技术的研发,为其提供足够的资金支持,并指导建材和建造企业进行应用。技术创新对低碳建筑的发展十分重要,但并不是全部,因此,建筑企业还要根据施工现场的实际情况,尽量多地利用自然条件和较为简单的技术进行建筑设计与改造,达到良好的节能减排效果。
3.3建立健全相关政策机制并提供相应发展条件
不断制定与完善低碳建筑的鼓励和保护制度是保证低碳建筑发展的根本,因此,我国要加强在设计、招投标、建造、使用、拆除过程中的全方位建筑节能减排的监管,并制定统一的监管标准,这一标准可以在德国DGNB建筑全寿命周期碳排放计算方法的基础上加以改进,以适应我国的国情,也有助于和国际接轨。为了更好地促进和推广低碳建筑的发展,我国要完善并建立起低碳建筑的市场体系,还要善于运用信息技术,建立自己的数据库系统,对不同建筑材料以及建筑设备在生产过程中的能耗量进行统计与分析,并实现标识和追踪,从而为企业选择最佳的建造方案以及实现政府监管提供有效的依据。
4我国低碳建筑的发展前景预测
4.1出现低碳示范建筑
在推广低碳建筑的初期,建立一些低碳示范项目,例如碳的办公场所和低碳的公用建筑等,可以强化公众的低碳节能意识。政府可以和房地产企业进行合作,结合政府在政策、市场上的优势和企业在资金、技术上的优势,推出一些列受到市场认可的低碳建筑产品,利于建筑的利益相关者更好地接受新的建筑法规和新的建筑设计理念。
4.2从规划设计开始注入低碳理念
低碳建筑能够真正实现低碳,很大程度上取决于建筑师的规划设计,因此从低碳建筑项目提交建议书直到规划选址,整个过程都要贯穿低碳节能的理念,提高土地利用效率,降低建筑物的碳排放量。因此在未来,低碳建筑的设计会更多的考虑建筑的环境属性,对建筑材料进行高效率的利用和多层次开发,提高对建筑空间的利用率,还可能出现立体绿化网络体系和屋面的节能设计。
4.3推广节能公司模式
推动建筑节能最终要依靠市场化手段来取代原有的模式,节能服务公司是一个比较有代表性的方式。节能公司会对客户的建筑能源成本与能耗设备进行诊断,制定节能方案,采取节能措施来降低能源成本,最后从降低的能源成本中收取一部分服务费用。节能公司模式可以降低建筑的建造成本和日常运行成本以及拆除成本,可能是未来低碳建筑发展的一种全新模式。
5结语
资源短缺、全球变暖已经成为世界性的问题,减少温室气体的排放,倡导节能减排,保护我们赖以生存的地球家园应当是每一个国家、每一个人民的共识。在这样的背景下,低碳建筑必定是未来建筑的发展趋势,大力推动低碳建筑的发展可以有效地改善我国的碳排放压力,改善我们生存的环境,因此,政府和社会各界应当给予低碳建筑更多的支持和关注,给予低碳建筑和低碳经济更大的发展空间。
参考文献
中图分类号:TU201.5文献标识码:A
绿色建筑与普通建筑一样,都是为人们提供安逸舒适的生活环境,不同的是,绿色建筑在设计和建设时会更多的考虑到环境因素,提高资源的利用率,减少污染浪费,实现社会的可持续发展。随着社会的发展,建筑业已经成为促进我国经济发展的支柱产业,绿色建筑作为一个新兴的概念被提出,被支持,并逐渐成为建筑发展的方向和趋势。它的兴起,预示着我国建设环境友好型社会的坚定决心,也顺应了世界经济的发展潮流,它所带来的广阔前景是显而易见的。
1、绿色建筑的含义
绿色建筑并不是我们传统意义上认为的立体化绿化屋顶式花园,而是指在进行基础项目设施的建设过程中,尽可能的减少对环境的危害,降低资源消耗,节能环保,维持社会的可持续发展。它的最终目的是达到人与自然的和谐统一。因此,在对绿色建筑进行选址和布局时,要尽可能的达到合理,充分的利用天然能源,为居民营造一个舒适安逸的生活环境[1]。绿色建筑不仅仅与减少能源的消耗有关系,而且与其他很多方面也有重大关系:如淡水消耗、废气排放,减少对汽车的依赖,降低资源浪费等。
2、我国绿色建筑的发展优势
我国正处在工业化进程过程中,建筑量大,建筑要求高,再加上我国所处的地理环境和气候多样化,在发展绿色建筑方面有很大的优势。
2.1. 节能潜力方面的潜力巨大
我国既有建筑已经达到了四百多亿平方米,与此同时,每年新增的建筑量在十六亿到二十亿之间。但我国有将近百分之九十五的建筑属于高消耗建筑,在同等的室温条件下,单位面积消耗是那些发达国家的两至三倍。如果我们在降低能源消耗方面加大力度,起到的作用是显而易见的。
2.2发展绿色建筑的效益高
根据相关调查,我们可以清楚地知道,要达到同等的节能效率,建筑方面比工业方面的投入要小。另外,相比欧美国家而言,我国在发展绿色建筑方面所用的成本较低。保护环境应对气候的变化是全世界人们的共同宗旨[2]。这样就兼顾了社会效益和经济效益.
2.3建筑技术的发展日臻成熟
相关的调查数据表明,高能效照明技术实际上是所有国家在进行温室气体方面采取的最有效措施之一。从节能量这方面来说,全面改进寒冷地区采用的分区供暖形式,实行分户供热的计量方式,在气候温暖的地区提高制冷和通风效能。
2.4我国的传统建筑文化有利于绿色和建筑的推行。
我国的建筑设计与气候息息相关。例如,陕北地区就巧妙的结合黄土的地点建立了窑洞,通风效果好,冬暖夏凉。云南的西双版纳属于热带地区,气候湿热,且蚊虫芜杂,当地结合这些特点,设计出了竹楼,造型典雅别致,里面清爽舒适。这些地区的差异性造就了建筑的差异性,也出现了多种建筑文化。
3.发展绿色建筑的对策
3.1转变建筑设计双方的理念。
很多企业在进行建筑设计时首先考虑到的是节减成本,获取最大效益,这种设计理念为企业带来了巨大的经济效益,却在一定程度上忽视了环境因素。随着绿色建筑的理念提出,很多的企业和施工单位也应该转变其价值观和核心理念,鼓励员工积极学习和创新,采用先进的技术和设备,同时吸取国内外优秀的案例,建立一种新型的企业文化。另外,在进行绿色设计时要充分的考虑到我国国情,尽量减少能源的消耗,在资金允许的情况下尽可能的运用可持续能源,降低污染程度。在保证节能的同时还要从客户的立场和角度出发,以人为本,努力营造一个舒适健康清雅的生存空间[3]。
3.2加强对于市场施工的监督
施工阶段是将纸质设计生成实物的阶段,也是对生态环境产生重要影响的阶段。这一阶段涉及到可持续发展的各个方面,包括利用可循环再生资源,保护生态环境等。为此,施工单位在进行施工时,必须加强现场监督和指导。一是尽可能的缩小施工场地的占据面积,避免对施工现场造成破坏。二是积极地推行新能源,新技术,提高资源的利用率,较少污染浪费。三是施工单位应严格的按照国家或者是该行业的法律法规进行施工。选择符合标准的材料,严禁偷工减料,以免造成危险。另外,施工单位在施工过程中要尽可能的减少颗粒,粉尘,噪音对附近居民和过往行人的影响[4]。
3.3积极地采用先进技术
就目前而言,我国的建筑行业科技含量比较低,大多数施工单位都是采用传统的施工方式,不管是在技术设备方面还是施工流程上和世界上先进水平有着不小的差距。我国的企业要想竞争日趋激烈的建筑行业征得一席之地,就必须提高核心竞争力,提高自主研发能力,不断完善技术装备,力求在太阳能风能以及建筑的发电系统方面有大突破。无论是我国还是世界,都面临着严峻的环境问题,因此,发展绿色建筑也就成为大势所趋。积极推行绿色建筑,不仅可以综合的利用资源,而且为保护全球环境做出了很大的贡献[5]。绿色建筑作为一个新型的,不断发展的概念,随着社会发展和科学技术的进步也在不断的更新和完善。
4、结语
现在,我国的城市化进程不断的加快,如何在加快城市化步伐的同时实现社会的可持续发展成为我们亟待解决的问题。我们可以预计到的是,在未来的日子里,绿色建筑将成为全世界人类处理人和自然关系的有效手段。我们应当吸取中国传统建筑中的精髓,并结合当代建筑的要求和特点,不断的更新完善技术设备,实现理想的居住环境。同时,绿色建筑的发展还需要相关法律法规的鼓励和支持,建立一个系统的规范法则,不仅仅为具体实施提供了有力保证,同时也会调动投资者、开发者和消费者的积极性。在我们国家建立绿色建筑已经成为一项意义重大又非常急切的任务。可以说,绿色建筑在中国的出现,不仅仅是建筑行业的变革,更是我国建立资源节约型环境友好型社会的关键,更重要的是,它顺应了世界经济方式转变的浪潮。实现了人与自然的和谐统一。
参考文献:
[1].孙书明,李伟清,马容.浅析我国绿色建筑大发展现状及趋势.山西建筑[J].2010(5).
[2].仇保兴.我国绿色建筑发展前景及对策建议建设科技[J].2011(06).
一、智能建筑的内涵
随着计算机技术,电子技术,控制技术,信息技术,通信技术等的不断发展,智能建筑也相应的出现,智能建筑的概念出现在信息快速发展的20世纪80年代。智能建筑的含义有的定义为:以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。另一种定义方式为:现代建筑技术与计算机技术、现代通信技术和控制技术相结合的产物。
网络技术、通信技术、视频技术等新技术的发展使得智能建筑出现了日新月异的变化,在智能建筑领域,智能化系统技术的发展主要体现在网络技术、信息通信技术、智能化技术这几个方面。
二、中国智能建筑的发展现状
中国智能建筑是逐步发展起来的,在上世纪八十年代末,九十年代初,随着改革开放的深入,国民经济持续发展,综合国力不断增强,人们对工作和生活环境的要求也不断提高,一个安全、高效和舒适的工作和生活环境已成为人们的迫切需要。
智能建筑的系统主要有以下部分构成:楼宇自动化系统,通信自动化系统,物业管理自动化系统。
据统计,目前我国实施建筑智能化的企业大约3000家,产品的供应商也是3000多家,具备智能化工程承包资质的为1200家左右,同时,已经获得建设部智能建筑系统集成技术专项甲级资质的单位大约200家,获得建筑智能承包一级资质的企业接近700家。
同时具备建筑智能化系统集成设计甲级资质、建筑智能化工程专业承包一级资质、计算机信息系统集成一级资质的三甲企业个数只有29家。
从事建筑智能化业务的外资企业主要有江森自控、西门子、IBM、霍尼韦尔等,这些外资企业主要以产品生产和销售为主,他们更多的是将产品销售给国内的建筑智能化系统解决方案提供商,所以建筑智能化业务并不突出。
三、中国智能建筑发展的机遇与挑战
(一)智能建筑发展的机遇
中国加入WTO是一个很大的机遇,同时也给智能建筑的发展也带来了机遇。这段时间,智能建筑主要设计酒店之类的有特殊需要的工业建筑领域,采用的技术和设备主要采取国外引进。尽管普及程度不高,但是人们却有着及其高的热情,得到设计单位、产品供应商以及业内专家等各个方面的积极响应,这一切的一切对智能建筑都起到了推进的作用,充满了各种各样的机遇。
综合布线作为一种布线方式引入智能建筑的概念,但是起初人们却对此产生了一些误解。认为综合布线是智能布线唯一的表现方式。但另一方面,它确实引起了更多方面的关注。同时由于综合布线系统对语音通信和数据通信的模块化结构,在建筑内部为语音和数据的传输提供了一个开放的平台,加强了信息技术与建筑功能的结合,对智能建筑的发展和普及产生了巨大的作用。
(二)智能建筑的挑战
房地产行业的开发商是智能建筑发展的另一个重要的推动力量。90年代是房地产行业发展的一个热潮阶段,在这个阶段,房地产开发商对智能建筑还懵懵懂懂的时候,却发现了智能建筑这个标签的商业价值,接着“智能建筑”、“5A建筑”、甚至“7A建筑”的名词便不断出现在促销广告中。正是这些因素的影响,智能建筑迅速在中国普及起来,在九十年代后期沿海一带新建的高层建筑几乎全都自称是智能建筑,并迅速向西部扩展。迅速膨胀的市场带来了一些不规范的现象,智能建筑的工程质量也出现一些隐患。各种各样的隐患说明了我国的智能建筑还有很长的路要走,现如今还面临着巨大的挑战,我们要努力发展智能建筑,积极应对这些挑战。
四、智能建筑的发展趋势
中国加入WTO以及北京将于2008年举办奥运会,对世界,对中国都是一件大事,对中国建筑业,对中国智能建筑行业更是一件大事,中国智能建筑市场也充满无限商机。
根据不同的需求来发展智能建筑。智能建筑应该是利用信息技术来提升建筑的服务功能、管理功能和安全功能,不同类型的建筑因为服务对象不同其智能化应该有不同的解决方案;不同档次、不同地区的建筑因为需求的不同其智能化也应该有不同配置,不应该强求一致,应该根据人们的需求制定出可以满足不同需要的建筑智能化发展道路。
当前智能化建筑直接利用的技术是计算机技术、建筑技术、网络通信技术、自动化技术。在智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(其中包括含蓝牙技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等,都将会有更加深入广泛的具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向广域化、标准化、可移植性、可扩展性和可操作性方向发展。
确切的说,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2l世纪智能建筑技术发展的长远方向。因而,除继续利用上述现有智能化高新技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、仿生学、新材料学、生物电子学、生物工程学、生物气候学等技术发展,已经渗入到多技术领域、建筑智能化多学科中,以便来实现人类聚居环境的可持续发展目标。同时在国际上也形成了所谓“可持续发展技术产业”。中国也正在开发利用这些高新技术去处理污水、垃圾、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,建筑人工生态环境,资源可持续利用等,也开始尝试运用高新技术有规模地建设智能型生态建筑、智能型绿色建筑。
总之,随着建筑安全、企业信息化及能源管理等要求的不断提高,系统集成应用需求明显增长,集成水平也明显提高。我国的智能建筑的发展前景非常广阔,智能建筑将向着更聪明、更节能、更舒适的方向发展。
参考文献:
一、什么是节能建筑
节能建筑英文名称是energy-savingbuilding。设计和建造采用节能型结构、材料、器具和产品的建筑物;在此类建筑物中部分或全部利用可再生能源。节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑,其主要指标有:建筑规划和平面布局要有利于自然通风,绿化率不低于35%;建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。
二、节能建筑的特点
节能建筑的特点有很多,我这里就找几个非常实用的几个特点来给大家介绍。首先它消耗的资源少,在建造节能建筑的时候建造所需要的材料是可以循环利用的,这样来说这些建筑材料将来还可以循环利用,节省了资源。要求在建筑围护结构(包括屋顶、外墙、门窗等)中使用绿色建材作为保温、隔热材料以节约能源。这一方面可以减少基本建筑材料的用量,减轻围护结构的自重,而且在保证建筑物的室内空气品质的同时,可以大幅度节能降耗。其次是减少了环境污染,现在拆迁过程中往往是飞尘漫天,原来的建筑材料如砖块、预制板、水泥柱等等都无法再利用只能用车拉走运到郊区等地方直接倒掉,这不仅仅是资源的浪费还给环境带来了很大的污染,节能建筑采用的材料多是可循环再利用而且是低污染的耗材这样就能保证不浪费资源也同时保护环境。最后是节能建筑的高性能,节能建筑采用的材料多是一些新兴的高技术材料,结构用材具有足够强度、耐久性、围护结构、保温、防水等性能,给人类提供一个舒适安全的居住空间。
三、节能建筑的现状
现阶段,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。我国建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下的国家高出2~3倍。仅以建筑供暖为例,北京市在执行建筑节能设计前一个采暖期的平均能耗为32瓦/平方米,执行节能标准后,平均为21瓦/平方米,而相同气候条件的芬兰平均能耗仅为11瓦/平方米。因建筑能耗高,仅北方采暖地区每年就多耗煤1800万吨,直接经济损失达70亿元。我国每年新增的建筑总量大约20亿平方米,接近全球年建筑总量的一半。2008年底,全国城乡既有建筑面积已超过420亿平方米,其中按采暖建筑节能标准建造的只占5%左右,且限于少数城市的居住建筑。我国住宅能耗是同类气候地区发达国家的3倍左右,而且现有建筑中95%达不到节能标准,新建建筑达到节能标准的仅不足20%。根据建设部提出的“十一五”建筑节能目标,到2010年,我国城镇建筑要达到节能50%的目标,特大城市和部分大城市要达到65%的目标;大城市要完成对25%的既有居住和公共建筑的节能改造,中等城市完成15%,小城市完成10%。到2020年要完成对大部分城镇既有建筑的节能改造。建筑节能就是采取保温、隔热、密封等措施,让建筑在使用过程中减少对煤、电等能源的消耗,节能设计要有利于施工和围护,尽量应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,以获得理想建筑节能效果。同时也出现了许多问题,比如组织管理不力,法规配套不全,我国的节能工作虽然已搞了十几年,《中华人民共和国节约能源法》颁布施行也有几年时间,但由于缺乏强有力的政策措施、相应的节能工作组织机构及相关责任单位,导致建筑节能进行缓慢。建筑设计和施工技术水平有待提高,我国比发达国家在节能建筑发展方面至少落后几十年,节能建筑设计、施工尚未系统化、标准化,相关规范还很不健全。建筑构造设计和结构设计还有待研究,施工技术有待广泛推广。建筑从业人员的节能意识还需进一步加强,我国的施工人员大多数都是农民工,节能意识较为淡薄,专业素质不是很高。一些业内人士对节能建筑也持有一种怀疑和观望的态度。怕出风问题担责任。
四、节能建筑的发展前景
建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重要组成部分。针对我国目前能源短缺问题日益严重,建筑能耗居高不下,建筑节能仍处于发达国家初级阶段的现状,建筑节能是贯彻可持续发展战略的一件大事,也是世界建筑发展的大潮流、大趋势。因此,我国建筑节能事业将在克服诸多困难中逐步前进,只要加快技术、组织及政策方面的措施落实,在不久的将来,建筑节能定能结出丰硕之果,接近或赶上发达国家的节能水平。首先技能建筑是贯彻国家及行业可持续发展的基本方针和思路,根据各国的发展得出是世界潮流的走向,我们也应该顺应潮流,我国节能建筑的发展还存在许多的问题和困难,我们应该让我国建筑节能事业将在克服诸多困难中逐步前进,,只要加快技术、组织及政策方面的措施落实,在不久的将来,建筑节能定能结出丰硕之果,接近或赶上发达国家的节能水平。其次,我国现在的节能建筑多还是依附于政府的扶持和政策的支持,相信在不就得将来一定能出台一系列的相关的法律政策和相关的监管制度等等,能够为节能建筑的发展提供一定的稳定发展空间。这也是符合现在我国的需要。最后随着我国经济的快速发展,国家住房货币化政策的实施,购房消费已成为我国新的经济增长点,人们改善建筑热环境的要求日益迫切,因此,南方地区建筑节能的工作也将得到推广。这也将大大推动节能建筑的发展。
参考文献:
[1]全业贤.我国建筑节能发展初探[J].安徽建筑,2011(05).
[2]李英,董华.我国建筑节能现状和节能措施[A].山东土木建筑学会建筑热能动力专业委员会第十二届学术交流大会论文集[C],2008.
Abstract:Currently, China’s economy is fast developing, and the development of architecture is exceptionally rapid. It’s very important to promote green architecture technology for the sustainable development of China’s economy, so as to relieve the contradiction between resource, environment and economic development. This paper, based on introducing the concept and features of green architecture, discusses the current development of green architecture in China and analyzes the future development of green architecture.
Keywords:green architecture;development;prospect
中图分类号:TU-022
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2010)09-0071-02
1引言
随着人们生活质量的日益提高,环境与经济发展间的矛盾却逐渐恶化。资源的缺乏、能源的衰竭、环境的破坏等问题已经突出成为人类的生存隐患。研究证明,导致全球性气候变暖的有害物质中,建筑施工和运营过程中所产生的有害物质竟占过半,其中建设过程中的能源消耗,就占了能源消耗总值的35%。中国建筑业的粗放式发展已经对我国的能源可持续发展提出了严重挑战,因为建筑施工过程中不但要消耗水、能源、土地和原材料等大量的自然资源,也经常会严重地破坏生态环境。提出绿色建筑理念的目的,就是要寻求建筑与自然的和谐发展。
2绿色建筑的概念和特点
2.1对绿色建筑的定义
绿色建筑,即可持续的生态建筑理念,最早是由西方发达国家于20世纪60年代提出的。其概念就是指建筑在其全部的寿命周期内,不但可以为人们提供舒适健康的使用空间,同时可以最大限度的节约各种资源,保护环境减少污染,这样的能够与自然和谐共生的建筑,我们便称之为绿色建筑。绿色建筑真正地实现了人与建筑、自然三者之间的和谐共处,既满足了人们对舒适生活空间的追求,又很好的保护了我们人类赖以生存的自然环境。
2.2 绿色建筑的具体特点
与一般的建筑相比,绿色建筑不仅具有资源利用效率高、可循环可再生、节能环保、健康舒适、低二氧化碳排放等优点,还可以迎合建筑市场中消费者潜在的环保消费需求,同时也符合低成本、资源消耗低的经济需求,可以将建筑对自然环境的影响降到最低。具体说来,绿色建筑的特点体现在完整性、地域性以及综合性三个方面:
(1)具有完整的寿命周期:降低能源消耗是绿色建筑最重要的特征之一。而从时间的角度来说,绿色建筑节能的特点都能够在建筑全部的寿命周期中得以体现。建筑的环保,并不仅仅是表现在使用过程中,而是要渗透到从施工建设到拆迁改造的所有环节。也就是说,绿色建筑在设计过程中不仅仅是把环境因素考虑进去,而且要把建筑在施工过程中对环境的影响也考虑进去,把设计、建造、使用这三个环节紧密的联系起来,看作是一个完整的过程。
(2)以人为本,因地制宜:人类是设计的核心主体,更是建筑建设的最终受益者。所以,绿色建筑的根本还是以人为本,因为只有切合人们的生活需求,从人们健康舒适的使用需求出发来进行设计,那么绿色建筑才能有效地提升自己的价值。绿色建筑的设计同时要充分考虑到周围环境,建筑的构造与色彩风格往往要考虑当地习俗,参照当地的技术与环境条件,尽可能地使建筑成为整个环境中的一个有机组成部分。绿色建筑设计从生态环境、社会环境和文化环境等多方面统筹思考,遵循生态平衡和整体有序的原则,注重社会环境和文化环境的融合与再造。
(3)综合发展,统筹兼顾:绿色建筑设计是一个系统化的工程,具有十分强烈的综合性。绿色建筑一旦发展起来,将影响到建筑教育、建筑设计、建筑施工制造、建筑设备、管理、装修、能源供给以及市政基础设施建设等方方面面,可谓牵一发而动全身;而其所影响到的各行业,又分别会影响到更广泛的学科门类,所以发展绿色建筑的影响是不可估量的。
3我国的现状及绿色建筑发展前景分析
3.1我国的现状
相比于欧美发达国家,我国的绿色建筑概念引入得较晚,起步也较晚,同时我们的人均资源又十分匮乏,各地区经济发展水平不一,很难为绿色建筑的发展界定统一的评判标准。而且特别需要注意的是,我国的经济体制是特殊的,我们是从农业经济跳过工业经济直接向知识经济发展,这当中便夹杂着复杂的社会问题与利益分配。我们的发展模式是独特的,所要面对的问题也是特殊的,所以我们不可能照搬西方发达国家的绿色建筑发展经验,只能依照自身的实际状况来对症下药解决问题。而发展经济,提高生活水平与减少资源消耗,实现可持续发展之间似乎又总是存在着不可调和的矛盾:发展绿色节能建筑需要更多投资,周期较长,并且短时间内难以看到回报;而增加的投资由于具有长期性和公益性,因而普遍不易被业主所接受,也难于获得开发商的青睐。
3.2绿色建筑的发展前景分析
建设施工过程所伴随的必然是能源消耗过程,以及环境污染的过程。因此,传统的高消耗发展模式必然要向高效的环保型发展模式转变,绿色建筑的发展是实现这种转变的必由之路,也符合现今世界建筑行业的发展的潮流。
3.2.1要走低能耗,以科技为先导的精细化设计之路
低能耗就是要求我们在生产建设全过程中做减法。树立正确的观念,竭力避免浪费,同时注意投资分配的合理性,将投资转到提高建筑节能品质和节约资源的技术上,使得建筑工程总造价增量较少,甚至不增加的情况下实现绿色建筑理念。在建筑全寿命周期的时间里持续保持低能耗,从策划、选址、规划、设计、施工、维护运营,一直到拆除的全过程中都应该贯彻绿色建筑的低能耗理念。
建筑设计在建设过程中一直都是最关键的环节,尤其是在目前的中国国情之下,建筑设计对绿色建筑能否顺利推行至关重要。那些不合实际的巨大尺度,夸张的结构造型设计都会增加建筑的能耗,是不合理也是不科学的。建筑师需要改变创作理念,利用现代科技手段反复推敲,让建筑设计精细化。只有经过严谨的定性分析和科学的定量验证,才能勾勒出合理的设计方案。定性分析判断是建筑的创作方向,科学定量是建筑施工低能耗的保证,这样反复推演出来的设计成果才是最终能够使建筑满足绿色环保需求的保障。如何将环保概念渗透到整个建筑创作过程中,对建筑师的设计能力提出了新的挑战。
3.2.2要不断推广绿色建筑节能理念,促进绿色建筑发展
政府应该加强对企业的引导和管理工作,加大对绿色建筑的推广力度,鼓励市民使用建筑节能产品(如在房屋装修时尽可能使用新型节能材料等),并采取政府补贴的方式鼓励消费者来尝试。而对于企业来说,政府应该倡导企业研究新技术,推广新技术。在这方面我们可以借鉴英国的经验。比如为了使公众对绿色建筑能有更为直观的感受,英国的建筑研究组织(BRE)设计了绿色住宅样板房供人参观(图1)。该建筑采用了可遥控的百叶窗,室内门窗还设置有可调节的通风口,房屋的坡屋顶是架空的玻璃幕墙,顶面开设有天窗并安装有太阳能热水器;在屋顶两端的天沟设置有雨水集中处理管道,把雨水回收之后通过水循环系统实现二次利用。建筑物的地基上采用的是可再生骨料,而包括房间地板与建筑外墙在内的建筑材料,则全部是采用回收所得的工业废料;在墙体内部,则利用由回收的废纸再加工制成的纤维制品来充当墙体保温材料。据测算,该示范建筑,可比传统节能建筑节能50%,节水1/3,其太阳能热水装置可提供60%供热需求。为了能够更好地,大范围地推广绿色建筑节能的概念,BRE建筑研究组织甚至还搭建了自己的绿色建筑公园(图2)。公园面向公众开放,并且有不定期的集体活动,BRE在这里用最直接最亲切的展示方式让人们体验绿色科技的益处,为人们勾勒出绿色生活的构想。
4结语
由于绿色建设工作固有的复杂性,其在我国的全面实施还需经历相当长的时间,因此要从基础的绿色工业建筑设计工作做起,根据可持续发展战略和全球化经济的现状,循序渐进地推进这项工作。作为新时期的工业建筑设计人员,要从国家竞争力、国家安全和经济社会可持续发展的高度认识绿色工业建筑设计的重要性,以机不可失、时不我待的责任感和紧迫感,学习环境保护知识,为国民经济绿色发展作出应有的贡献。笔者从设计原则与发展方向这两个方面入手,针对绿色建筑设计相关问题做详细分析与说明。
一、绿色建筑技术的发展前景
可持续发展的原则在建筑设计中的体现,还缺少一致性的认识,因此在实施上的差距较大,而绿色建筑技术是实现建筑可持续发展战略的关键所在。我国近几年在全面的推广节能与绿色建筑技术,并争取在5年内在全国新建建筑达到节能与绿色建筑设计的标准,争取三分之一以上的既有建筑基本上实现节能的改造,而全国城镇建筑总能耗实现节能的百分之五十。到2020年绝大部分的既有建筑就可以实现节能改造,新建的建筑全部实现建筑节能为65%的总目标,新建建筑对不可再生资源的总消耗下降20%,而我国建筑的资源消耗水平也将接近现阶段中等发达国家的水平。
二、绿色建筑设计的设计原则分析
新时期的绿色建筑设计从本质上来说是一种集成化与综合化的设计方式。在实践应用过程当中,绿色建筑设计要求各方参与人员能够给予对生态保护基础知识的掌握,将可持续发展的基本理念融入新时期的绿色建筑设计过程当中,重点关注建筑设计过程当中生态、环保、节能以及可持续发展之间的相互关系,将绿色平衡理念以建筑设计为载体呈现出来。基于以上分析,绿色建筑设计只有具备了以下几个方面的基本原则,其设计目的与设计价值才能够得到充分的展现。
(一)绿色建筑设计中应充分遵循生命周期的设计原则:基于对生命周期理念的分析,在绿色建筑设计过程当中应当针对人居环境加以特别关注,将包括材料回收、材料处理、建筑施工以及环境保护在内的相关内容视作整个绿色建筑设计的关键所在,借助于此种方式合理控制建筑设计及后期施工运行阶段的废弃物,从而确保环境保护的有效性。
(二)绿色建筑设计中应充分遵循以人为本的设计原则:整个现代经济社会在建设发展过程中的主体在于――人。人不仅广泛的参与到现代经济社会的发展过程当中,同时也肩负着对绿色建筑进行合理使用的关键主体。基于以上分析,在绿色建筑设计的过程当中,绿色建筑设计应当在针对能源进行高效节约的前提下合理提高社会大众的生活质量,此过程当中更不得以人自身健康及舒适性程度的牺牲为建筑设计的代价,这也正是绿色建筑设计中以充分遵循人为本设计原则的基础与核心所在。
三、绿色建筑设计未来的建筑设计发展方向分析
新时期绿色概念与建筑设计领域的融合使得传统意义上的建筑行业设计工作面临着极为严峻的挑战。如何在积极性对挑战的过程当中有效展开有关建筑设计绿色化发展的探索成为了相关工作人员最亟待解决的问题之一。从这一角度上来说,正确分析并把握绿色建筑设计的发展方向,确保建筑设计行业能够不断向着绿色产业方向发展,是至关重要的。基于这一因素,未来建筑设计应当重点关注的发展方向基本可以分为以下几个方面。
(一)绿色建筑设计方案应当向着“因地制宜”化方向发展:在绿色建筑设计的发展过程当中,绿色建筑设计标准的制定及其规范无疑发挥着决定性的引导作用。设计工作人员在实施绿色建筑设计行为的过程当中应当如何体现建筑设计“绿色性”呢?最为直接与有效的方式就在于结合特殊气候环境,把握区域性经济文化特点,设计与其特殊地理位置相匹配的建筑方案。特别是对于我国而言,广大的地域结构及占有面积使得各地区的气候条件、区域资源以及经济发展水平呈现出了较为显著的差异性,这也正是绿色建筑设计方案的重要切入点之一。举例来说,我国东南沿海地区由于地处亚热带季风气候区域,常年炎热多雨,因粗绿色建筑设计方案的制定过程当中应当因地制宜的关注隔热与通风问题;而对于地处温带季风气候区域的我国北方内陆地区而言,考虑到该地区冬季寒冷且夏季短暂的特点,绿色建筑设计方案的制定过程当中就应当针对保温与防寒问题加以特别关注,以此种方式确保绿色建筑设计的环境效益能够得到最大限度的发挥。
(二)绿色建筑设计方案应当向着 “人文”化方向发展:新时期的绿色建筑决不能单单从对绿色环境的满足角度上进行理解,同时也需要追求对社会大众身心需求的充分满足与实现。在此过程当中应当确保绿色建筑设计对于能源消耗问题以及资源消耗问题的合理性,从而最大限度的抑制整个绿色环境应受到建筑作业而产生的冲击。基于以上分析,从绿色建筑设计工作者的角度上来说,合理把握绿色建筑设计尺度,在绿色建筑的设计过程当中实现有关建筑平面/立面选型以及整个环境的充分融合。不仅如此,为充分体现绿色建筑设计的“人文”思想,建筑设计过程当中还应当借助于对地形地势的综合应用实现整个建筑功能应用的综合性、智能性与便捷性,以方便受众的使用为重要因素。
(三)绿色建筑设计方案应当向着“生态节能”化方向发展:新时期现代经济社会的优化与完善将可持续发展摆在了一个极为关键的地位,绿色生态建筑同样应当充分体可持续发展的重要地位。对于绿色建筑设计而言,这种可持续发展形式的设计不单单应当从设计结构与设计方案的确定上加以关注,同时也应当着眼于对生态节能性设计技术、材料等问题当中。现阶段绿色建筑设计的最主要目的在于实现建筑应用的节能降耗,这就要求绿色建设设计工作者需要通过对建筑空间布局的合理优化以及对物质能源消耗的有效控制加以特别关注。在当前技术条件支持下,外墙保温技术以及太阳能技术均是值得绿色建筑设计引入的。
四、结束语
传统意义上的工业文明正在逐步向着新时期的绿色文明转变,这一点是毋庸置疑的。再在此发展背景作用之下,现代经济社会建设发展的核心已转变为对可持续发展与生态环境保护为中心的全新发展。从这一角度上来说,绿色建筑设计毫无疑问的承担起了整个建筑设计行业践行可持续发展的最关键产物。总而言之,本文针对有关绿色建筑设计未来的建筑设计发展方向相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献:
[1] 柴宏祥.胡学斌.彭述娟等.“混凝沉淀――人工湿地”处理绿色建筑中水正交试验.[J].土木建筑与环境工程.2010.32.(04).101-107.
[2] 柴宏祥.胡学斌.彭述娟等.绿色建筑节水项目全生命周期综合效益经济模型.[J].华南理工大学学报(自然科学版).2010.38.(09).113-117.
[中图分类号]J218.7
[文献标识码]A
[文章编号]1005―3115(2009)18―0079―02
随着信息技术的飞速发展与媒体革命速度的加快。各种视觉信息不断冲击着人类的视网膜。在市场经济的大环境下,企业之间的竞争空前激烈,企业都想通过各种渠道去宣传各自的产品,以求达到良好销售的目的。在建筑领域,漫游动画作为一种新兴的艺术形式,不仅在建筑艺术中占有越来越重要的地位,而且开始成为数字媒体广告制作的一支新生力量,能够完美达到模拟真实的目的。建筑漫游技术对建筑行业、房地产行业有颠覆性的影响力和不可估量的经济效益。
建筑漫游动画又称建筑动画,是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一门新兴技术。简单来说,就是运用三维动画相关软件在计算机中建立一个虚拟的世界。动画设计人员在这个虚拟的三维世界中,按照要表现的对象的形状、尺寸建立模型以及场景,再根据具体的要求设定场景特效动画、虚拟摄影机的运动和其他相关的动画参数,最后按要求为模型指定材质。再根据一天不同时段进行灯光的虚拟制作,最后进行影像的后期制作与处理,通过多媒体创作工具对动画进行结构的调整并加入文字、图片、解说等补充。漫游动画还可以实现城市信息的查询功能。
虚拟建筑将客观上并不存在的、虚构的,或者虽有设计数据但尚未建造的建筑物模拟出来,已经逐步发展成为建筑展示的重要手段。上海、北京、深圳、广州已经成为领导这场科技革命的时代先锋,建筑动画突破了效果图的平面化布局,利用先进的动画手法与影视特技相结合,生动、形象、具体地展示着城市独特的建筑风格及环境。建筑动画的优势具体表现在以下几个方面:
一、数字技术优势
传统的建筑表现主要做法是制作沙盘模型。由于沙盘是经过大比例缩小的,因此只能获得建筑的鸟瞰形象,无法以正常人的视角来感受建筑的空间。同时,在模型制作完成后,修改的成本很高,有着很大的局限性。而三维技术弥补了这些缺陷,能够按照建筑图纸的尺寸原大制作建筑模型,模拟各种真实气候和光线,制作各种自然界的仿真景观,使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。运用三维动画技术,设计师可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,并可以任意变换自己在房间中的位置,去观察设计的效果,直到满意为止。这样既节约了时间,又节省了费用。
二、场景动态化优势
传统建筑的表现方式主要有制作实体沙盘仿真模型和静祯效果图。这些表现方式还停留在静止的视觉表达上,不能全面释放建筑所能传达的信息量,也不能表现出真实环境下建筑的需求。而建筑漫游动画最终生成的三维建筑漫游的视频文件,能够全方位、直观地给人们提供有关建筑的各种具有真实感的场景信息。能够产生实体沙盘模型所达不到的仿真空间效果,也能够表达每个建筑体面上的细节,这也是静祯效果图做不到的。同时虚拟环境下的各种模型单体及其位置方便修改,将人本身置身于虚拟环境中,模仿与环境的和谐统一,最后通过声效的结合,达到信息量最大的传播,极大地提升了建筑的品位和档次,这些都是传统的方法所无法比拟的。
鲁道夫・阿恩海姆为格式塔心理学派代表人物之一,在《视觉思维》一书中曾经写道:“积极的选择是视觉的一种基本特征,正如它是任何其他具有理智的东西的基本特征一样,他们喜欢选取的东西中,最多的是环境中实施变化的东西。由于机体的需要是经由眼睛加以调节的,对于变化的东西自然要比不懂之物感兴趣的多。”所以说,建筑漫游动画正是通过模拟建筑的运动变化,通过持续不断地刺激人们的视觉神经,来达到视觉上的高度吸引力。
三、虚拟镜头优势
由于建筑动画是在一个短暂的时间内表现项目主题思想,通过观众的欣赏产生情感、思维、理智、精神的共振,是一种包括外在表征与内在意蕴的多层次、多效应、多品位的复合与潜藏的美感享受。虽然建筑漫游表现更倾向于影视艺术作品,但镜头语言的表现手法却很灵活,建筑动画的画面表现力不需要如影视艺术作品那样对摄影设备具备更多的要求与限制,完全可以将三维动画虚拟世界中的摄影机看作是理想的电影摄影机。因为在设计各种镜头时,能够完成实拍情况下不能完成的各种镜头,包括许多危险镜头和高难度镜头,比如航拍镜头。同时镜头的可修改性较强,根据实际需要进行艺术化的处理,作品的质量要求更易受到控制,同时避免了实拍成本过高的因素,实现了降低成本的目的。推、拉、摇、移、跟,升、降这些摄制手法的灵活运用,也提高了建筑动画的艺术感染力。
作为设计构成的基础,形式心理的把握是十分重要的。从视觉心理学的角度阐述,人们厌弃单调划一的形式,追求多样变化、连续系列的表现手法,符合“寓多样于统一之中”这一形式美的基本法则,使人们于“同”中见“异”,于统一中求变化,形成既多样又统一、既对比又和谐的艺术效果。所以说,动画中灵活运用虚拟镜头,不仅扩大了信息的容量,同时加深了画面的意境。
四、数字互动优势
在数字化时代,数字媒介正在成为传媒主流,数字时代的建筑表现从概念和形式已经逐渐打破了传统意义上我们对建筑的理解,无论是设计理念、视觉语言,还是应用拓展,都出现了极大的不同。数字媒介改变了以往大众传播的特点,逐步从二维向三维转换。数字化传媒具有了双向互动的功能,以往所说的受众仅能被动接收信息的地位得到极大改变,信息接收的主动权越来越多地向受众方面转移。满足了受众需求更加多样化和受众市场的细分化。而建筑动画正是媒体革命的产物,通过各种大众媒体,包括互联网、手机、电视影像、DV、车载影像等,受众可以选择动画的某个分镜头进行视觉阅读,从一种强迫接受变为一种主动摄取。目前的虚拟建筑场景动画加入了人对建筑和环境的空间交互,这种初步的尝试使观者能有一种身临其境的超凡感受,这也是以往建筑表现形式所望尘莫及的。
五、建筑动画发展前景及面临问题
二、低碳建筑在中国
2.1典型案例:上海世博会
2010年上海世博会以“低碳世博”为目标,在整个园区进行低碳排放建设。具体分为交通工具零排放;建筑和照明二氧化碳排量减少1/3;工程废物和垃圾全部回收再次利用;雨水污水综合利用率达1/3。可以说世博会非常成功地把“低碳”理念深入渗透到园区建设之中,为低碳发展提供了一个很好的范例。
2.2发展障碍
2.2.1民众企业意识淡薄
任何产品的推行都离不开消费者的支持和接纳,而低碳建筑物由于在建造成本上明显高于普通建筑,所以其销售价格必然在普通建筑物之上,这就增加了消费者的经济负担,尤其是在房价居高不下的中国,连普通建筑都会成为居民的沉重负担,而低碳建筑却以更高的价格出售,虽然从长远来看具有很明显的经济性,但普通民众又对低碳建筑缺乏充分的认识,缺乏相应的市场。因此,会严重打击开发商的积极性,使得我国低碳建筑发展缓慢。
2.2.2资金与技术问题
低碳建筑技术的发展有2个方向:一是从国外引进先进技术,应用于我国建筑业;二是与国内高校和科研机构合作,自行进行技术研发。显然,无论采用何种方式,都需要大量的资金投入。同时,低碳建筑的发展会有大量的新型材料和能源的需求,而新型材料和能源都属于高成本的资源。而我国在这方面政府资金投入不足,而民众对其发展持怀疑态度。所以,许多民间资本都缺少在这方面的投资,这严重制约了低碳建筑在中国的发展。
2.2.3政府部门
一方面,政府相关部门没有对“低碳建筑”中的“低碳”给出具体的量化标准,没有明确规定多少的比例的排放量能认定为“低碳”,所以,“低碳”在中国依然是一个相对模糊的概念。同时,政府也没有制定出出相应的奖励机制,企业对于低碳技术的研究和推广也就缺乏动力;另一方面,企业进行低碳技术革新需要投入大量的资金来进行固定资产投资,同时,生产技术和生产设备的革新必然会带来员工培训的需求,所以说建筑企业进行低碳技术革新和生产工艺改进需要的投入是非常大的。所以,没有政府的引导和支持是难以发展的。
三、低碳建筑发展建议
3.1对民众加强宣传
政府相关部门要利用互联网、公益广告等媒介向公众传达关于低碳建筑的信息和知识,使广大群众理解其长远的经济、社会效益,提高低碳建筑的社会认可度,使得消费者在众多的建筑产品中愿意以更高的价格接受低碳建筑。
3.2加大资金与技术投入
低碳建筑经营者要扩大资本投入,同时政府应当增加对低碳建筑业的财政优惠幅度、减少其税率、增加财政补贴,同时通过相关措施引导、鼓励民间资本投入,使得低碳建筑发展有足够的资金运作。
一 电气节能设计应遵循的原则
(一)适用性的原则
电器节能技术要满足建筑物照明的亮度和色温,使人们待在建筑物里面能够感到舒适,有时候还要满足建筑物的特殊要求。建筑电气的技术一定要充分满足建筑物创造时所提出来的环境要求,保证建筑物里面人工环境的完整性,为建筑里面的能源设备供应能源,保证建筑设备正常运行所需要的动力。根据建筑内用电设备对负荷容量、电能质量与供电可靠性等要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。
(二)节能性原则
建筑电气节能技术最重要的一点就是电气的节能性,在使用建筑电器节能技术时,要先找出建筑电气中存在的不必要损耗,再采取有效的措施来减少一些无关的投资消耗,增强建筑设备的节能性。举个例子来说,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等等。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。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。
二 建筑电气节能的方法
(一)风力发电技术
风力发电机的运行方式主要涵盖了独立的运行方式、其他发电形式同风力发电进行结合的方式,以及在风力强的地方安装数个风力发电机的方式。我们国家在应用建筑电气节能技术的时候,主要的研究方向是小型的风力发电机,并且在农村每一户人家单独使用小型的风力发电机。由于电网不能实现为偏远地区供电,所以近六十万居民止在使用风力发电机进行发电。现在,我们国家制造风力发电机主要由小功率向大功率的方向发展,为家用彩电、冰箱、电视机等供给能源。风力发电的形式不再是独门独户,采用联网供电或者是整个村庄集体供电的形式。风力发电技术的应用范围还不够大,现在主要应用在农村,应该改进技术,让更多的家庭以及社会的公共设施能够利用这项技术。
(二)太阳光伏发电技术
通过在屋顶安装太阳光伏电池,当天气晴好、阳光充足的时候,利用光伏电池能够满足家庭的全部用电需求,还可以将家庭没有用完的电量存储在电网里面,当家庭用电不足的时候再使用。这项电器节能技术可以实现“零能”的住宅理念。可是,太阳光伏电池比较贵,所以我们国家没有大范围地推广这项电器节能技术。当通过技术革新,使太阳光伏电池得价格下降之后,可以进行大规模的生产,这项技术的节能优势将会对传统的电器节能技术产生巨大的冲击力。太阳是非常好的能源,并且这项资源非常丰富,如果开发太阳能来照明,不仅能够在一定程度上节省资源,还能够保护我们所生存的生态环境。太阳能照明技术是用光伏发电系统将太阳辐射能转换为电能,然后给照明提供负荷的。
三 我国建筑电气节能技术的发展趋势
(一)新能源的使用
在对建筑电器节能的设计过程中,现在我们国家已经广泛的应用到了核能发电、风能发电、地热能发电和太阳能发电技术,在西方国家,他们还利用可控热核发电、叶绿素发电、生物质能发电和海洋发电等先进的发电技术。英国国际热核试验反应堆通过试验证实,可控热核发电在短暂时间内发电功率可达20000M W,反应堆能在小时内自维持10000MW的出力。很多国家已经引进了以色列设计研发的地热、废热发电技术,他们除了利用地热能来提供能源,还充分利用了工厂里面一些废弃的载热体,如废气、热油等等。
(二)采用柔流输电FACTS技术
可以利用大功率的电力电子器件,同其他的电力设备一起组成FACTS装置,这样能够对电力系统参数进行调节,提高输电线路的输送能力,减少输电损耗。现在很多西方国家已经开始采用这项节能技术来进行节能。在我们国家,500KV的输电线通常只有300-400MW,最高只有70MW,这个输送功率比北美国家的输送功率要低。要想提高输电线路的输送能力,就要充分利用FACTS技术。在我们国家,现在已经成功建成了220KV超高压可控串补示范工程,目前主要致力于输比同步补偿器、飞轮储能等FACTS示范工程。交流1000kV和直流800kV的特高压网架也正进入规划设计阶段。
四 建筑电气节能技术的发展前景
现在我们国家的建筑电气节能技术还比不上西方的一些发达国家,仍然处在技术发展的初级阶段。我们国家还没有建立建筑电气节能技术的评估体系,现行的建筑节能标准也没有对电气节能的具体内容做出明确的规定。国家需要对建筑电气节能和建筑节能测评体系采取一些强制性的规定,简化建筑电气节能的操作,让相关操作有规可循、有法所依。
最近几年以来,我们国家进行了一些基础数据的统计工作,对很多地方的气候特点进行了评估,尤其是对建筑电气的相关运行数据进行了统计。再对这些得到的数据进行比较分析,根据发现的问题和不同地方的实际情况进行建筑电气节能技术的改造。国家也出台了一些鼓励性的政策来促进可言人员研发出新的建筑电气节能技术。我们国家出台的科学测评体系,指出了一些建筑电气节能的强制性措施,要求在具体的实施过程中,相关部门要加强管理,保证建筑电气节能技术能够真正发挥作用,节省能源。我们国家的建筑电气节能技术的发展前景非常乐观,将促进我们国家经济的飞速发挥在那,最终创造经济效益和社会效益双赢的大好局面。
结语
建筑电气节能是目前社会上非常关注的话题,我们国家在建筑电气节能方面取得了一些成绩,但为了更好的节省建筑能耗,还需要进一步地改良节能技术,充分利用其它可以利用得方式来节能。建筑电气节能的发展前景非常好,国家也出台了一些鼓励性政策来促进建筑节能技术的发展。本文主要介绍了电气节能设计应遵循的原则和讲述了几种电气节能的方法,然后阐述了我国建筑电气节能技术的发展趋势及发展前景,最后对本文的研究内容进行了总结。
参考文献:
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
改革开放以来,我国的经济得到了飞速的发展,建筑行业也随之迅速发展。然而在建筑行业不断发展的背景下,需要消耗大量的能源,能源问题成为了世界各地人们关注的重点问题。建筑节能的不断发展,对于推动建筑新技术的不断发展具有重要作用,同时还可以有效缓解日益严峻的能源资源问题,减少建筑行业对环境所带来的污染,对促进我国经济环境的发展具有重要意义。
1建筑节能
建筑节能主要包括建筑采暖、照明以及空调等各个方面的节能。建筑节能是一项系统的工程,它涉及多方面的内容。从建筑技术角度来讲,建筑节能技术包括了如维护结构保温技术、太阳能与建筑一体化技术、照明节能技术等多个方面的技术。从建设过程来看,建筑节能与工程的规划、设计、施工等各个环节都密切相关。另外,建筑节能还包括从材料方面的节能,这主要涉及到了各种新型的节能材料。
2我国建筑节能的现状
近年来,我国的大中小城市的建筑行业不断的发展,不断推动我国经济的上升和社会的进步,但在这光鲜的表面之下,却存在许多的问题。据调查统计,我国的建筑能耗呈现出逐年上升的趋势,因此,加强建筑节能工作是我国建筑节能的首要任务。
2.1建筑节能设计现状
目前,我国的建筑设计标准与欧美发达地区相比仍然存在着较大的差距。我国绝大多数地区的采暖维护结构的热功能都比发达国家相差很多,挖墙的传热系数是发达国家的5倍左右,屋顶是3倍左右,外窗是2倍左右。发达国家的采暖结构实际年耗能量相当于7.57kg标准煤/m2,而我国的采暖能耗达到了13.5kg标准煤/m2,比发达国家高出许多。通过分析,能耗的差异主要是由于建筑结构的差异而导致的,因此我国必须要对现有建筑进行大范围的节能设计改造。
为了提高建筑节能,我国相关部门已经颁布了许多的条例和规范,但是由于缺乏相关的监管体系,导致了我国的建筑节能的实施情况仍然不容乐观。
2.2建筑能耗现状
随着人们生活水平的不断提高,我国建筑的能耗问题日益严峻,首先是房屋建筑面积的不断扩大带来的建筑能耗的增加;其次是城乡房屋建筑,由于投资有限,其采暖维护结构性能较差,隔热保暖效果非常差,迫切需要进行改善,这必然导致客观能源消费的增加;另外由于近年来空调的使用量大大增加,这使得大部分城市的空调高峰用电量迅速增加。我国的建筑能耗的年平均增长率大大超过我国的能源生产年增长率。
3建筑节能的具体措施
针对目前我国建筑节能工作的现状,如何加强建筑节能工作已成为了我国目前关注的焦点。
3.1制定相关的政策和标准
相关部门应该建立完善的建筑节能方面的政策,建立完善的法律体系,是建筑节能工作有法可依,保证建筑节能工作的有效开展。另外还需要制定相关的规范和标准,从建筑工程的各个环节保证建筑节能工作的实施,各方面都能达到一定的节能标准。
3.2对新能源、材料的利用
大力发展利用新型能源,如太阳能、风能等,使用新能源是提高建筑节能效果的有效办法,它对于实现建筑的可持续发展具有重要意义。加强对新材料新技术的研发工作,可以将太阳能设备投入大建筑工程中,将各种节能门窗、新型的墙体材料投入到建筑工程中,这都能有效实现建筑节能工作效果的提高。
4建筑节能的发展前景
社会经济的发展要求建筑节能,目前能源短缺问题是制约我国经济发展的一个重要因素,我国的经济要想得到发展,节能是必然的。建筑节能不但能够为经济创造更大的价值,同时还对节约资源、保护环境具有重要作用,促进社会的可持续发展。
日益严峻的环境问题需要建筑节能。在目前日益严峻的环境下,各种环境问题不断出现,大多数都与建筑有着密切的关系。根据相关统计,我国的CO2的排放量占世界第二位,这其中有大约1/4是由于建筑用能所产生的。自然环境是人类社会生存和发展的基础,因此必须要进行建筑节能。
随着人们生活水平的不断提高,人们对住房也有了更高的要求,他们要求建筑能够节能、环保、健康,这是新时期人们思想的转变。建筑节能是各个方面的需要所提出的要求,发展前景一片光明。全面实现建筑节能有利于缓解中国的资源问题,还有利于保护环境、提高人们的生活质量,这对实现社会的可持续发展具有重要意义。
5总结
目前,能源问题成为了人类面临的最重要的问题之一,而我国的资源问题尤为突出,建筑耗能巨大,对环境造成了严重的污染,加上我国的建筑节能还处于起步阶段,其中还存在着较多的问题。因此,加强建筑节能工作成为了目前建筑行业的中心工作,提高建筑节能对于推动我国经济的发展,促进社会的可持续发展具有重要意义,这是一项长期的工作。
无论从世界范围来讲还是从中国来讲,钢结构是建筑的发展方向。因为钢结构具有很多钢筋混凝土结构所无法比拟的优点,已被公认为绿色环保型产品,符合可持续发展的政策;钢结构具有自重轻、施工周期短、抗震、强扭性能好等特点,可应用于大跨高耸、重载,大跨度桥梁、展览馆、体育中心等。
1 我国钢结构的发展与不足
近几年我国钢结构建筑的发展十分迅速,特别是1996年,我国钢产量突破1亿吨以后,2008年已经超过5亿吨,这时钢铁产业的发展政策有了明显的改变,并且钢结构的优势逐渐被认可。重大工程、标志性工程用钢构比例明显上升。一些代表城市标志性高层建筑的建成,为钢结构在我国的发展揭开了新的一页。例如北京电视台钢结构主体部分用钢就达12万吨,上海的金茂大厦、上海浦东环球金融中心,由外商投资的大连总统大厦等,其高度都名列世界前茅。
首先是桥梁的建设,也是钢铁发展最快的产业。例如正在修建的京沪高速铁路桥梁、南京大胜关长江公路铁路大桥等。我国桥梁建设已经竖立起第五个里程碑,并且从桥梁大国向桥梁强国迈进。
其次是铁路,火车站的站台全部都是钢结构建筑。众所周知,北京、昆明、武汉、广州等地都在增建飞机场,奥运会结束之后包括上海世博会、广州亚运会、济南全运会、内蒙古的民族运动会等,都在建造奥林匹克中心、体育馆、体育场、游泳中心,钢结构用途越来越广泛。
再次关注较多的是民生安居工程。在汶川地震以后,从教育部、四川省都提出了新建学校、医院要求设计成安全系数较高的建筑,中国的经济实力和政府对公共场所的重视使钢结构建筑越来越普及。同时,钢结构住宅也是解决人口急剧增加的最好选择。联合国统计,世界每年增加6000多万人。现在钢结构住宅倡导绿色、环保、舒适、健康的生活理念,为了这个目标在全世界召开了建筑方案的征集会,中国举行了多次。
当前,我国建筑业发展的总目标是:提高建筑业的整体素质、生产工业与技术装备水平,达到在国际建筑市场中具有较强的竞争能力,并充分发挥建筑业在带动国民经济增长和结构调整中的先导产业作用,使建筑业成为名副其实的国民经济支柱产业。建筑业要带动相关产业发展,加快发展钢结构工程是一个很重要的方面。
当然也存在一些制约我国钢结构产业发展的不利因素。调查也发现,目前我国钢构开发力量薄弱,自主创新能力差,制约了我国钢结构发展。表现在:单一结构造价稍高于钢筋混凝土结构的10%;钢结构人才少,开发商与设计人员愿意采用方便成熟的砖混结构、钢筋混凝土结构体系;对钢结构防腐、防火技术及产品了解不够,盲目强制规定增加造价,影响推广应用;有关钢结构的标准、规程、规范不完善,修订编制滞后,研究开发经费严重不足。以市场化观念来编制规范标准,难免良莠不齐。同时,多用钢,多采用钢结构是资源利用的战略国策,应鼓励和加强开发。但企业短期效益回报慢,很难得到推广应用;长期计划经济观念落后,产品精细化不够,附加值低,支撑钢结构的基础远不够强大;最大的市场即建筑业相对落后,房屋建筑开发利益方太多,全寿命周期的设计、使用正在深入,但权益、责任及私有权保护不够。尽管钢结构产业在我国有了可喜的进步,但是发展力度远远不够。
2 推广应用住宅钢结构应提到重要位置
建筑钢结构虽然发展很快,但在住宅领域还是稀少。全国每年要建数千万平方米的住宅建筑,但采用钢结构的几乎很少。当然这和我国传统思想、观念以及对钢结构的认识偏差有关。
2.1 钢结构在住宅中应用的显著优势
2.1.1 实现大空间,空间布局灵活多变.根据钢材强度高的特点,设计中可采用大开间布置,从而使建筑平面能灵活方便地合理分隔,符合住宅的可改造性要求并能提高住宅的使用面积,实现真正意义上的开放式,个性化住宅.
2.1.2 自重轻,抗震性能好:钢结构建筑自重轻,可大大减少基础工程的造价(据比较,相同建筑面积的六层钢结构住宅的重量仅相当于四层砖混结构住宅的重量);钢结构建筑整体刚性好,强度高,变形能力强;钢材具有较好的延性,能有效消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高.
2.1.3 施工方便,工期短,质量容易保证:钢结构构件可实现工厂化生产,现场安装.由于现场作业量小(基本消除湿作业),对环境污染少,符合环保建筑的要求.同时,施工的机械化程度高,加快了施工速度.据统计,等面积建筑施工,钢结构比砼结构工期缩短约三分之一,而且可节省支模材料和时间.
2.1.4 符合住宅产业化和可持续发展的要求:钢结构构件适宜工厂大批量生产,工业化程度高,并且易于将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体,成套应用,将设计、生产、施工一体化,提高住宅产业化的水平,从而实现住宅建筑技术集成化的产业化新思路.
2.2 钢结构住宅尚存在以下问题
2.2.1 钢结构的耐火,耐热性较差。有效解决钢结构的防火问题是推广钢结构住宅的关键,我国的钢结构防火主要采用防火涂料,外包防火层等方法.
2.2.2 节点构造:由于H形截面腹板比较薄,故在弱轴方向与梁的连接多采用铰接,而强轴方向采用刚接形式,有时需采用半刚性连接,因其受力特性复杂,往往需通过试验方可取得准确的设计数据.同时多层住宅钢结构的构件相对较薄,应尽量避免工地现场焊接连接.节点构造应按照合理的受力模型在工厂加工整体节点,为加强结构的整体刚度,尽量采用高强螺栓连接梁与整体节点.
2.2.3 楼面、墙体材料的配套:示范工程均采用现浇楼板,仍需要满堂支模,从而影响了工程进度;目前钢结构住宅的楼盖体系及维护结构的配套技术尚不系统 。
2.2.4 锈蚀与维护:实验表明钢结构构件在无保护的情况下,钢材每年的锈蚀深度达0.15毫米,因此钢结构建筑不容许有外露构件.
2.2.5 工程造价:钢结构住宅的经济性与市场前景一直是人们关注的问题.根据几个示范工程的经济分析,钢结构建筑的单方造价较钢筋混凝土结构建筑高出近30%,但钢结构建筑的施工周期可缩短约三分之一,并增加室内有效建筑面积3%~6%左右,减轻建筑自重约15%.综合看来,尽管钢结构住宅直接造价高于砼结构,但由于钢结构体系自重轻,基础工程费用降低,总体用料减少;加之建设工期短导致间接费用的减少,故其综合效益仍十分可观.
由于土地资源不可再生,建设部早已下令禁止使用传统的粘土砖,并与国家冶金工业局联合组织建筑用钢技术协调组制定《国家建筑钢结构产业"十五计划"和2015年发展规划纲要》.纲要指出 ,引进国外已经成熟的钢结构住宅建筑体系,发展钢结构建筑产业,是中国建筑业和钢铁业的共同出路.
为加快建筑业的发展,我们希望社会各界,尤其是广大的房地产开发商、设计单位的建筑师们能率先采用钢结构这种结构型式,从而从根本上促进建筑用钢。以建筑钢结构带动冶金及相关行业的发展,从而有利于保持国民经济的持续稳定增长。我们相信,只要加强领导,合理规划,积极组织,政府、行业、企业共同努力,产、学、研紧密结合协作,钢结构产业更加兴旺发展的新局面就在眼前。
参考文献:
[1]《钢结构基本原理》 沈祖炎 陈扬骥 陈以一 编著,北京,中国建筑工业出版社,1996
我国改革开放以来,钢铁工业得到了很大的发展。我国钢产量自1996年首次突破1亿吨后,一直位居世界第一,为我国建筑用钢提供了充足的原材料储备。我国政府对建筑用钢的政策也从20世纪50-60年代的限制使用,到20世纪80年代的合理使用,最后到20世纪90年代的鼓励使用,为我国钢结构住宅的发展提供了政策上的支持。近年来,我国钢结构住宅产业得到了长足的发展,钢结构住宅也受到越来越广泛的重视和推广。随着国民经济的快速发展和建筑施工技术的不断进步,钢结构住宅的发展和推广将打开一个崭新的局面,将成为我国住宅产业一个新的发展方向和必然趋势。
一、钢结构建筑的主要优点
1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6,而地震力=质量*地震加速度,故重量愈轻,地震力也减少。钢结构若以适当处理,对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。
2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作,使质量容易保证,便于标准化及推广使用。
3.施工周期短(约为混凝土结构的1/3至1/2),可以大大缩短投资资金的占有周期,提高资金的投资效益, 并且不受季节因素影响。例如:5 万平方米的钢结构库房,从加工制作到施工安装2个月即可完成(钢筋砼结构最少需要10个月, 同时在北方冬季无法施工)。
4.可做成大跨度、大开间。钢结构对梁深及柱间跨度,有较佳之优势。如一般钢筋混凝土的梁深及跨度比约为1:12,而钢结构则为1:24 ,并可以提高使用面积率5%~8%。
5.垃圾少,便于资源重复利用和环境保护。同时,有利于节约耕地,保护土地资源,易拆迁。
6.具有造型美观,使用面广,适合于不同气候条件和大气环境等优点。
7 现场湿作业少,符合环保建筑的要求,适宜于在城市繁华地段、不允许施工周期过长和混凝土等建材运输不便的情况下施工。
二、我国钢结构建筑发展概况
钢结构的应用在我国有悠久的历史。钢结构建筑发展大体可分为三个阶段:一是初盛时期(50年代~60年代初),二是低潮时期(60年代中后期~70年代),三是发展时期(80年代至今)。50年代以苏联156个援建项目为契机,取得了卓越的建设成就。60年代国家提出在建筑业节约钢材的政策,执行过程中又出现了一些误区,限制了钢结构建筑的合理使用与发展。80年代沿海地区引进轻钢建筑,国内各种钢结构的厂房、奥运会的一大批钢结构体育馆的建设,以及多栋高层钢结构建筑的建成是中国钢结构发展的第一次。但我国每年的建筑用钢量仅1%被用于预制钢结构,与发达国家80%以上的用量比较,差距巨大。可喜的是,目前我国钢结构建筑的发展出现了未曾有过的兴旺景象。主要表现在:
1.高层、超高层建筑由中外合作到国产化的起步
我国著名的高层、超高层建筑大多是中外合作的产物,如上海金茂大厦、环球金融中心、深圳地王大厦、北京京广中心等。中外合作设计对于掌握国外先进技术及锻炼培养人才起到了促进和推动作用。1998年建成的大连远洋大厦(高201m,51层)标志着高层钢结构建筑国产化的起步,1999年建成的深圳赛格广场(291.6m,72层)是世界上最高的钢管混凝土结构建筑。
2.轻钢结构建筑的迅猛发展与国外公司的大批涌入
近年来、轻钢建筑以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、应用面广、造价低等优势获得了迅猛发展。全国每年约有200万平方米轻钢建筑竣工。在此背景下,国外轻钢结构生产厂商也纷纷在我国设分公司、制造厂,获得了很大的销售量。
3.空间结构得到了进一步的发展
大量大跨度的建设项目陆续兴建。如天津体育中心(直径108m,1994年)、上海8万人体育场看台顶盖(1998年)、沈阳博展中心室内足球场(144×204m,2000年)等。
三、大力推广钢结构技术、广泛开展钢结构建筑设计的紧迫性
1.环境问题逼迫、促发的紧迫性
面对日益严峻的环境问题,建筑界责无旁贷。我国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。每年生产7000亿块砖(约占世界总产量的1/2)、5亿吨水泥(占世界总产量1/3强),生产砖的代价是每年毁农田约15万亩,消耗标准煤约7000万吨,生产水泥的代价是每年排放温室气体CO2约3亿吨(生产1吨水泥熟料,排施1吨CO2),破坏的矿山与排放的废水则难以统计。如此触目的数字,不能不让人反思。因此,国家采取了一系列具体措施,明确提出要积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。
钢结构的发展带来了解决环境问题的突破口。首先,钢材是一种高强、高效能的材料,具很高的再循环价值,边角料也有价值。其次,钢结构抗震性能好,使用灵活,施工时既不需要耗费大量的木材、钢模板和水,也不会产生强的噪音与空气污染。再次,钢结构的发展会带动一系列轻质高强墙体材料的发展,并为绿色建材的发展创造条件。
2.竞争日剧导致的紧迫性
我国加入WTO意味着我国建筑业将面对一个更加开放的市场。国际上强大的建筑设计事务所正在占领我国的设计市场。我国国家或地方的重大项目,大多旁落外人之手。如果细心观摩中外方案,则不难发现,国外精湛的钢结构建筑有明显增多趋势,质量亦有显著提高,设计正由“粗放型阶段”向“集约型阶段”转化。朝精心设计、合理选料、精细加工的方向努力,无疑会使我国钢结构建筑上一个台阶,也无疑会增强设计单位的竞争能力。
四、结语
钢结构的发展前景广阔,奥运场馆的建设、西部大开发的实施、城市化和工业化步伐的进一步加快、重大基础设施工程的上马等等,均为中国钢结构发展提供了十分广阔的前景。中国钢结构如今无论是设计水平,还是制作安装技术,都不比国外逊色,完全可以满足我国经济发展和基本建设的需要。同时,钢铁企业通过结构调整和技术改造使钢铁产品的品种及材质有了明显改善,如今,钢结构已广泛运用于国民经济基本建设的各个领域,钢结构行业已具有相当规模,形成了一批科研、设计、制造、施工、监理等骨干企业。
政府部门应对钢结构专业给予多方面、多方位的支持和引导。如针对钢结构制作市场不规范的问题,希望有关部门加快建立钢结构制作资质认证制度,严格市场准入,给设计、安装提供可靠的质量保证;在外贸方面,对国内不能达到钢结构制作要求的某些高性能钢种,在进口政策上应适当放宽一点。同时,希望有关政府部门将一些权力适当下放给行业协会,让行业协会按照市场规律去运作,做好协调工作,更好地为政府、为企业服务。
参考文献:
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