旧工业建筑室内热环境研究论文

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1.54×108t标准煤，占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%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0.8w/(m2.K)，而空气的K值为0.03w/(m2.K)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。

提纲：1、问题的由来2、现在的情况3、解决目标4、东西的大致述说5、经济费用资料：人居环境，又叫"人类住区"或者叫"人类聚居"。含义是：人类生存，从事生产，进行各种社会活动所在的环境。狭义的人居环境常理解为人的居室、住宅及其生活区。而广义的人居环境是一个可以被无限分割的空间连续统一体。从个人家庭活动的房间和住宅，到各式各样的建筑和聚落，再到可供人类开发利用的整个地球表面空间，都可以被视作人居环境。 一、 人居环境的发展 （一）人居环境的发展途径 人居环境从20世纪60年代的"聚居"理念，发展至今，已有近半个世纪的历程。已经形成了人居环境科学体系，并为全世界所认可。 1972年，联合国在斯德哥尔摩召开"人类环境"大会，113个国家的代表和团体参加了会议。这是人类历史上第一次将人类环境问题纳入世界各国政府和国际政治议程，也是全世界各国代表第一次讨论环境对地球的影响。 1976年，在加拿大的温哥华召开的第一次人类住区国际会议正式接受了人类聚居的概念。 1982年，西班牙里约热内卢的"世界环境与发展"大会通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》。 1996年6月，在土耳其的伊斯坦布尔召开的第二次人类住区国际会议，进一步讨论了人居环境问题。 中国于1994年3月将"人类住区可持续发展"作为一项重要内容写进了《中国21世纪议程》，体现了中国政府对环境问题的高度重视。1998年国家自然科学基金对人居环境可持续发展指标体系研究给予了重点支持。于2000年，签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。 2002年，第二次地球峰会--世界可持续发展会议在南非约翰内斯堡举行。 由此可见，人居环境问题已经引起了全世界的关注，人居环境的改善已经成为全球性的普遍纲领。以可持续发展为宗旨的人居环境问题已经成为时代发展的最强音。 （二）人居环境所面临的问题 科学的发展，已经使人类能够在一定范围、一定程度上左右和支配自然。然而，一旦人们沉醉于对自然的战胜之时，人们的忘乎所以就会给自然带来伤害和破坏，造成资源的极度浪费和各种污染的加剧。 1．人口膨胀，各种资源面临短缺 1999年，世界人口达到60亿，以滚雪球式增长的人口，无疑给地球带来沉重的压力。有专家预测，到2040年，将出现全球性的粮食不足。到2070年左右，将出现金属资源的枯竭。到2090年，将出现煤、石油等化石燃料的枯竭。所有这些，势必将对人居环境和人类的生存质量产生不良影响。 2．城市环境污染严重 首先是大气污染。在2000年，全国SO2排放总量已达到1995万吨，其中工业排放量为1612万吨。烟尘排放量1165万吨，其中工业来源1092万吨。CO2会造成"温室效应"，由SO2产生的酸雨还会使水质下降、土壤酸化、破坏植被、侵蚀建筑物；NOx严重刺激人的呼吸器官；粉尘颗粒则大大增加心肺疾病以及癌症的得病几率。 其次是室内环境的污染。时下，室内装修正为流行。由此便产生装饰材料对室内空气的污染，由甲醛、挥发性有机化合物（VOC），重金属颗粒，氨气，氡气等有害物质造成的污染超出室外空气的数倍，而人的绝大部分时间是在室内度过的。因此，室内环境是人居环境改善的重点。 3．建筑材料对人居环境的影响 建筑材料在人类历史上曾扮演了积极的角色，创造了人类的历史和文化。然而随着人口的增加，建筑规模的增大，建筑材料被大宗生产，传统建材的生产也暴露了一些问题，严重危及人类的人居环境。 传统的建筑材料，不但消耗大量的资源、能源，还严重危害环境。炼铁要开山采矿，破坏自然景观。同时每生产1吨钢耗能为1．66吨标准煤，48．6m3水。水泥对环境的危害更是严重。每生产1吨水泥要消耗1．4吨石灰石，0．23吨标准煤和75千瓦时电，同时排出CO2和粉尘。占混凝土体积70～80％的砂石骨料，需要开山和挖取河床，易造成水土流失和河床改道。高密实性混凝土，使城市空间透气性差，雨天雨水四溢，而地下水却得不到补给。城市气温普遍较郊区高，有人称之为"灰色的热岛"或"混凝土森林"。 由此可以看出，人居环境的改善与建筑材料的清洁生产以及建筑材料的绿色化密切相关。可以说，人居环境要求绿色建材，而绿色建材创造并改善人居环境。 二、 绿色建材的发展过程 （一）绿色建材的涵义 绿色建材，即绿色建筑材料，是指具有生态型、环保型、健康型等属性的建筑材料。 其属性是首先它是生态环境材料可再生资源，设计者应立足于可持续发展的角度，对其进行设计，使其在原料采集、生产、加工使用以及废弃的整个过程中，做到零污染。其次绿色建材的"绿"，还应表现在其具有消化和利用工业废物、净化环境的功能上。 （二）改善人居环境，发展绿色建材 现代的绿色文明要求我们要崇尚自然，顺应自然，天人合一。就建筑材料方面，我们应该致力以下几方面的研究： 1． 绿色水泥 所谓"绿色水泥"是指将资源利用率和二次能源利用率均提高到最高水平，并能循环利用的其他工业废渣和废料。且在技术装备上更强化了环境保护的技术和措施；产品除了全面实行质量管理体系外，还真正实行全面环境保护的保证体系，粉尘、废渣、废气的排放几乎接近于零，真正做到自身实现零污染、无公害。 目前，我国的水泥厂90％处于"粗放型"阶段，只有约2％的部分能算得上"集约型"的"绿色水泥"厂。为了保护环境必须采取清洁的生产工艺，有效的利用自然资源和能源，使其向外界排放的各种粉尘，有害气体，有害物质以及废渣废料的数量均小于或远小于各物质所允许的排放量，不致危及生态平衡，达到零污染。传统的硅酸盐水泥中CaO含量较高，需要消耗大量的石灰石，并排放大量CO2；熟料中C3S含量高，其烧成温度高，不仅增加能耗，还增加了耐火材料的消耗。同时，中国的水泥企业还面临设备陈旧、技术落后、劳动生产率低下、企业质量意识淡薄，职工文化素质低等问题。因此要改革传统的水泥企业，发展"绿色水泥"产业。应从以下几方面入手： （1）改进熟料矿物组分，对传统的熟料矿物水泥进行改型、改性，发展生产能耗低的新品种水泥。如生产以C2S为主的高贝利特水泥，其石灰石用量少，能耗低，废气少，强度和耐久性好。用C4A3 取代C3A，且C3S含量低的水泥熟料构成的为阿利特硫酸盐水泥，具有节能、抗渗、抗冻，耐磨等特点。此外还有硫酸盐贝利特水泥，铝酸盐贝利特水泥，铁铝酸盐贝利特水泥，氟铝酸盐贝利特水泥等，均为绿色节能水泥。 （2）改进水泥生产工艺，更新生产设备，大力扶持具有经济规模的大中型回转窑，对技术落后，产品质量差，能耗大，污染重的小型企业实行淘汰。 （3）最大限度利用工业固体废弃物、粉煤灰、煤矸石及各种尾矿。 2．高性能混凝土 高性能混凝土一词最初由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土协会（ACI）提出，距今已有十几年的历史。它是一种理想的混凝土，除具有优良的力学性能外，还具有良好的工作性，较高的耐久性，较好的体积稳定性以及经济合理性。优良的力学性能可以使之达到100MPa以上的高强。因此可以应用在高层和大跨结构中。良好的工作性能可以制得高流态、自密实、免振捣混凝土，从而减少施工能耗和降低噪音污染。它具有很好的耐久性，不易被外界环境所腐蚀，从而节省了大量的维修费用。现在不少重要的建筑物已按100年安全使用期进行设计，气候条件适中的陆上建筑已按200年安全使用期设计。日本正在研制使用期为500年的钢筋混凝土。此外，它还能掺入磨细矿渣、粉煤灰、硅灰和稻壳灰等掺合料，既节省了水泥，又帮助吸收工业废渣。还表现在具有高抗炭化能力、低吸湿率、高抗冻性等特点，是一种优良的建筑材料。因此，高性能混凝土也被称作"绿色混凝土"或"生态混凝土"。 尽管高性能混凝土在很多方面弥补了传统混凝土的缺陷，但并非就是完美无缺的，它也存在着一些问题： （1）由于各方面性能决定了其制备上的特点：低水灰比，选用优质原料；由于各方面指标较为严格，因而用于生产管理的造价也会相应提高。将比普通混凝土提高50％左右。 （2）因为水胶比低，因而早期开裂问题严重。另外，单位体积水泥用量高，水化放热大，也易出现裂缝。 3．干粉砂浆 干粉砂浆又叫砂浆干粉（混）料。指由专门厂家生产的，经干燥筛分处理的细集料与无机增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物。它是一种"绿色环保建材"，它克服了传统砂浆的质量差、效率低、原材料占用施工现场等弊端，而以其高强度、多功能、耐久性好的优点受到全世界的青睐。同时干粉砂浆的应用还有利于缩短工期、保证砌筑质量、减轻劳动强度、减少资源浪费以及改善施工环境等。 干粉砂浆的特点是其在出厂之前已按要求混合完毕，使用时除加水外，不需要也不允许加入任何其它物料。 干粉砂浆在我国尚处于起步阶段（最先在上海推行）。由于其商品化生产，使得砂浆质量得以保证，所以在一定程度上提高了成本。但从长远来看，其优良的质量，以及减少的维护费用和减少对环境污染治理的费用远大于提升的成本，所以是一种集约型建筑材料。因此，深入研究干粉砂浆的工作性能，设计清洁的生产工艺，加强对其使用力度的推广，对人居环境的改善，具有重大意义。 4．其他方面 以上三个方面，是当今土木工程界研究的热点。除此之外，还要研究以下几点： （1）混凝土分离技术：深入研究混凝土分离技术，提纯出其中一种或几种成分，重复利用。用以解决城市固体垃圾堆放问题，同时又达到了资源的循环利用。 （2）骨料和水泥石之间的过渡层是影响混凝土强度的薄弱部位，如果研制一种既和混凝土有良好衔接性，又和骨料之间有良好粘接力的试剂，将大大改善混凝土的强度和耐久性。 （3）大力发展人造骨料和积极利用生活垃圾和工业废弃物，减少天然砂石料的消耗。 （4）积极利用工业废液，研究以黑纸浆为原料的改性减水剂。在此基础上，研制其他外加剂，帮助处理和吸收其他工业难以处理的废液。 （5）发展高标号水泥熟料，调整水泥产品结构，使其成为绿色水泥，同时在满足工程要求的前提下，减少水泥用量。 （6）研制新型节能墙体材料，改革传统的墙体材料。 （7）大力推广商品混凝土，以减少现场搅拌所带来的噪音污染和粉尘污染，并有利于控制混凝土的质量。 （8）对城市地面，应开发透水性、排水性的生态混凝土以及植被生长型混凝土，以解决城市雨水排泄不畅，空气干燥，温度高等问题。在城市道路两侧，水边护坡等部位，应用能植被的绿化混凝土，使人们有更多的机会贴近自然。同时，也美化城市环境。 （9）研究对环境友好、无污染，对人体健康有益的健康环保型涂料。比如抗菌自洁净涂料和空气净化涂料。再有就是功能性涂料，具有健康功能和释放负离子的功能。 （10）研究能自我诊断、预告破坏、自我调节、自我修复的智能化材料。 （三）建材绿色化的实施措施 1． 设计者要用发展的眼光进行材料设计 在设计中要充分考虑建筑的使用年限，今后的扩建或改装，力争使自己的建筑在未来几年乃至几十年内不会落后，以最大程度减少重复建设。 2． 对绿色建材要加强宣传工作 在宣传中要更多的提倡应用绿色建材。使绿色产品在人们心目中得到认可。 3． 国家要建立健全法规制度 加强立法和监督，建立完善的法律法规，加大质量监督力度，规范建材市场，必要时采取强制措施，以帮助绿色建材的推广。 农业文明为人类生产了食物，满足了人们生存的需要；工业文明为人类创造了财富，满足了人们越来越多的物质需求；而生态文明将使人类生活在更安全、美好的环境中。新世纪的今天，我们需要的是更多的绿色，我们要与自然和睦相处，和谐是最高层次的文明。 人居环境的领域是广泛的，边界是模糊的。它既可以被理解为一种物质产品，也可以被理解为一种变迁的过程，还可以被理解为一种文化现象。这是时代发展的结果，我们应该重新审视自己的行为，更多的关注我们的聚居环境，装饰我们居室的是绿色建材；装扮我们心灵的是绿色文明。 提纲自己列的，资料网上找的，论文按我给你的提纲的大致思路来写就可以了