刍议建筑节能系统对工程造价的影响

暖通空调系统的节能对工程造价的影响

确定合理的设计参数多数设计人员在设计暖通空调系统时，往往会在估算室内冷、热负荷时使用负荷指标，并且出于安全考虑，往往会将负荷指标取得比较大。但负荷指标取值过大会造成暖通空调系统设备的装机容量过大，不但将导致系统造价上升，而且不利于节能[10]。因此应在满足室内舒适度的前提下，运用Max-product推理的Mamdani模糊模型预测暖通空调控制策略，再基于模糊线性化模型进行模型预测控制器设计计算以降低室内冷、热负荷的设计值。对于冷热源系统，可在传统的递推最小二乘法的基础上，采用暖通空调系统的遗忘因子模糊自整定的系统辨识法。在变遗忘因子法中，为了跟踪模型的时变参数，需要为不同的设备模型确定不同的遗忘因子准则函数；而运用遗忘因子模糊自整定的系统辨识法后，可实现各设备模型通用一个遗忘因子准则函数，既减少了确定各模型遗忘因子准则函数的繁琐工作，又能保证计算精度。合理选择设备使用容量过大的设备在建设投资及运行能耗上都存在浪费。因此，根据设计冷、热负荷选择容量相当的设备，并确定合理的安全系数，是降低暖通空调系统能耗的有效措施之一。另外，在暖通空调系统中应用变频器控制风机和水泵也是有效的节能方法。这是因为当变频器使风机和泵的速度降下来的时候，可减少的电动机能耗是非常巨大的（可以认为节约的电能与电动机转速的三次方成正比）。实施动态调节室外温度的不断变化，以及用户对室内温度设定值的经常调节，使得暖通空调系统的负荷也不断变化；因此应对暖通空调系统进行相应的动态调节，例如将比例积分微分（PID）控制器的增益因子优化和调节模糊控制器的新型设计方法运用到暖通空调系统中。引入自动运行监测系统运用暖通空调故障检测与诊断（FDD）技术对系统的运行过程进行实时的故障检测与诊断，可实现暖通空调系统的容错控制，并对灾难性故障进行预警，针对灾难性故障的具体情况采用相应的控制措施，从而提高系统运行的可靠性和安全性。暖通空调系统在应用了故障检测和诊断调试技术后，能实现节能20%~30%的效果[12]。针对暖通空调系统的检测和控制存在时间滞后，无法完全满足人体舒适性的要求，且会造成额外的耗能。可采用预测平均投票值（PredictedMeanVote，PMV）计算法、多传感器数据融合算法及基于D-S证据理论的最小风险决策算法以保证暖通空调系统做出合理的决策。以决策结果为依据可实现最优的空气量调节，提高空气处理系统的响应速率。最后利用LabVIEW开发环境来实现数据融合算法，提高暖通空调系统的快速性和稳定性，从而保证人体的舒适性，并减少暖通空调系统的能耗[13]。
建筑节能对工程造价管理的影响
一般来讲，采用建筑物节能措施的投资可在建筑物使用5~7年的时间里通过节能收回。节能建筑的造价控制措施主要在工程可行性研究，以及设计、施工三个阶段内实现。工程可行性研究阶段工程建设项目的可行性研究是根据国民经济长期发展规划、地区发展规划和行业发展规划的要求，对拟建项目及拟建方案所涉及的社会、经济、技术等各方面情况进行深入调查研究、经济分析和论证，以及对项目建成后的经济效益进行科学预测和评价的过程；其目的是为项目投资决策提供科学、准确的依据，从而有效地规避风险，提高投资的经济效果和社会效果，并为开展下一步工作打下基础。项目前期的可行性研究乃至项目决策的正确与否，直接关系到项目建设的成败、工程造价的高低、投资效果的好坏，关系到项目的使用功能能否得到最大程度的发挥。故造价管理和控制的相关人员应当在这个阶段进行节能方案总体造价的编制和评价，并将评价的结果交给相关负责人，以便指导方案的优化和实施。设计阶段建筑节能初期阶段设计应结合软件BIM（建筑信息模型）建模技术与建筑能耗分析进行。运用BIM技术创建的虚拟建筑模型包含了建筑的所有信息，将这个虚拟建筑模型导入建筑能耗分析软件后，建筑能耗分析软件可以自动识别、转换并分析模型中包含的大量建筑数据信息，由此即可方便快捷地得到建筑能耗分析结果。以BIM技术为核心的多种建筑3DCAD软件正日趋完善和成熟，对于提高设计质量、缩短设计时间、节约成本很有帮助[16]。施工阶段在确保建筑施工整体质量的前提下，应按照节能建筑的施工指标，采用当前先进的新型建筑施工用料以及施工新科技，争取最大限度地提升建筑整体架构的保温隔热性能以及建筑用能系统的使用效率，从而使建筑供热系统的能源消耗得到大幅降低。
结束语
节能建筑并非必然是高成本建筑。技术及管理人员应在节能建筑项目建设的各个阶段进行技术、经济分析与比较，利用方案比选、价值工程以及灰色聚类理论等手段降低节能建筑的建造成本[19]；在工程造价的管理和研究中，树立起工程项目全生命周期造价（或费用）的概念和工程造价动态管理、目标管理等理念，跳出单纯的、静态的“确定与控制”的思路[20]；应及时采用前沿的理论模型、先进的设计手段、新型的节能材料和卓越的管理措施来降低节能建筑的造价，力争以最少投入获得最多的收益，从而在激烈的节能建筑市场竞争中掌握主动权，并推动节能建筑的长远发展。