發布時間:2023-07-18 16:40:37
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的獨立式住宅設計案例樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵詞:附建式人防工程;結構設計;計算
1 工程實例
某高層住宅建筑,主樓24層,主樓下設置兩層地下室,負一層為儲藏室,負二層為人防地下室,該人防地下室的人防等級為核6級。主樓四周設置有地下停車場,設計為框架結構,基礎形式為獨立式基礎。地下車庫基礎底標高與主樓的基礎底標高一致,車庫的頂板標高則處于負一層的層問。頂板上覆土16米,車庫與主樓連成為―體。主樓一側設有裙房,兩層、框架結構,它是由地下車庫上延而成,從車庫頂板開始與主樓脫開。
2 人防工程結構設計
2.1 人防工程的概念以及設計原理
所謂的人防工程被人們稱為人民防空工程,它主要是了在戰爭發生的過程中,為人們提供醫療救護,物質補給等的避難場所。目前,在高層建筑中人防工程主要分為以下幾種:坑道式、單建式、地道式以及附建式等。其中附建式在高層建筑中應用的最為廣泛。這主要是因為附建式人防地下工程施工工藝比較簡便,成本消耗較低,而且可以有效的節約土地資源,所以受到了人們的青睞,成為當前人防工程建設的主體。
附建式人防工程主要是以建筑物的結構為主,在高層建筑中本身就需要設置一定的地下空間結構,在平時的使用過程中人們就將人防工程可以當作車庫或者地下儲藏室來使用。而在發生戰爭時,人們就可以利用其地下建筑結構作為避難場所使用,這樣充分的發揮出了建筑結構的使用價值。
在進行地下人防工程結構設計的時候,我們要充分的考慮到在戰爭發生過程中存在的這個因素,尤其是核彈爆炸所認識的沖擊波。這就要求人防工程結構有著一定的直接抵抗能力,在沖擊波的作用下,爆炸人防工程結構的完整性,從而有效保障人們的生命財產安全。因此,在地下人防結構設計的時候,我們要通過準確的計算,來對其設計方案進行規劃,進而得到一個有著超強防護能力的人防工程結構。
2.2 基礎設計
在人防工程設計的時候,我們要對其結構的承載力和可靠性進行詳細的分析計算,并且對其建筑結構的經濟性進行充分的考慮,從而建筑一個優質的人防基礎結構。
為保證人防工程結構的安全性,必須對核彈爆炸動荷載作用下的結構承載力進行驗算。但是由于其荷載作用時間非常短,所以對地基的承載力、變形、裂縫等可以不進行驗算。雖然人防等效靜荷載往往非常的大,但是不一定就可以將其作為設計的控制條件,而是應該與平常使用的情況對比,選擇最不利的情況作為設計的主要控制依據。對于和平時期人防工程的驗算,與其他普通工程基本相同,將恒載、活載都乘上規范規定的相應的分項系數。而戰爭時期的驗算則需要同時考慮到核彈爆炸等效靜荷載與恒載,而活載則可以不考慮,核爆荷載也不需要乘上分項系數??紤]到主樓的層數較多,結構自重較大,活載層數較多,通過對比分析,往往為平時的受力情況控制。主樓基礎的設計計算按平時和戰時兩種狀態進行比較取大值。
在對高層建筑結構四周的裙房進行施工的時候,如果我們采用筏板作為人防工程結構的基礎,不但加大了化工產品施工成本,還使得建筑結構穩定性出現一定問題。而且在考慮到人防工程結構層數比較少,一般情況下都是在兩層左右,我們利用獨立式建筑基礎施工的方法對其進行施工。不過,由于這種獨立式基礎施工方法本身的防水功能較差,就需要我們通過在獨立式基礎結構上設置一層防水板,這樣不僅經濟還有效的提高了建筑結構的穩定性,而且還有著節能環保的作用。
當遇到建筑結構不和四周的土壤直接連接的情況時,我們就需要考慮到建筑結構主體的可靠性和穩定性。在該工程中,地下空間結構的剛度比較大,而且在地下空間結構中加設了1.6m厚的土壤,這使得地下結構起到側限的作用,使得建筑結構的穩定性和可靠性得到了保障。
關于主樓基礎下地基承載力的深度修正問題,當主樓地下室四周有裙房地下室時,如果基礎為筏型基礎,并且基礎之上的重量能夠等同挖出土體的重量時,主樓基礎下承載力的深度修正可以按室外地坪至主樓基底的距離進行。本工程裙房基礎形式為獨立基礎,修正的深度則可按照主樓基礎底到裙房地下室內地坪的距離。
2.3 頂板設計
人防工程上部結構關系到各層的安全性以及建筑物的使用功能,因此,上部結構的型式的選擇必須與人防工程結構選型匹配。對于該工程,地面上不設人防,只要荷載、構件的結構尺寸選取合理,就很容易滿足要求,因此,重點對第二層的人防頂板設計進行研究。
3 構造設計
由于人防工程需要承受的荷載較大,而且需要承受核彈爆炸的動荷載作用,因此其結構材科、抗滲等級、構件的最小厚度等都要高于普通結構的要求。
地下人防工程結構構件的截面尺寸往往比較大,因此,在進行配筋設汁時,應該注意避免出現配筋率小于最小配筋率的情況,以防止結構物在荷載的作用下產生脆性破壞,出現突然壓潰現象。地下人防工程的板、墻等都應該采用雙面配筋,并且按照規范要求設置梅花形拉筋,確保構件在震動狀態下鋼筋與混凝土結合良好,共同受力。
地下人防工程不宜在防護單元內設置沉降縫、伸縮縫。因為,要想讓這些縫又能夠陽止抵抗巨大的沖擊力又能起到其自身的功能幾乎是不可能的。應該在室外出入口和主體結構想連接的位置設置沉降縫。
4 結語
目前,在高層建筑結構設計的過程中,地下人防工程已經得到了人們的廣泛使用,它不僅提高了高層建筑結構空間的利用率,還保證了人們的生命財產安全,因此受到了廣大人民群眾的關注。但是,在我國高層建筑人防工程結構設計中,由于施工管理技術不到位,導致在工程結構設計的時候出現了一定的問題,這就給人們的生命財產安全到來了一定的安全隱患,所以在工程施工前對其工程結構進行準確的技術,再通過的合理施工技術,對其進行施工,從而有效的保障人防工程的質量。
參考文獻
關鍵詞:鄉村村落;陜北米脂;啟示
中圖分類號:TU984.1 文獻標識碼:A
一、國內村落形態相關理論研究
(一)理論研究
隨著全球經濟一體化的步伐加快,國與國之間的合作越來越頻繁,交通通信發達便捷,它們之間的文化差異也逐漸縮小,進而涉及到村落的民俗文化,單調雷同的建筑使人們對鄉俗文化的流失開始擔憂,鄉村村落特色的延續逐漸成為人們關注的焦點。改革開放和經濟全球化的必然結果是中國城市的國際化,這種巨大的沖擊使得城市風貌和鄉村風貌逐漸消失,正如英國皇家建筑師學會會長帕金森所言:“全世界有一個很大的危險:我們城市正在趨向同一個模樣,這是很遺憾的,因為我們的生活中許多樂趣來自于多樣化和地方特色?!盵1]
我國對于鄉土聚落的關注時間較晚。其與國外的研究相類似,發展過程的初期也是從單方面的建筑學角度及建造的關系逐漸向鄉土建筑組團以及村落環境的層面轉變,從微觀到中觀再到宏觀,也就是說對整體環境形態、空間秩序及空間布局特點進行研究及思考。
上世紀30年代,我國建筑學家劉敦楨在他著名的《中國民居概說》中闡述了國內外傳統村落民居,開啟了國內對于此課題最早的研究。80年代我國學術界已經研究村落的形態、村落空間要素、村落空間布局及形成過程演進方式等,將聚落村落這一課題放入整個社會環境及人文背景之下進行系統的研究。這樣即拓寬了只從傳統建筑研究方式著眼的微觀層面的視野,又從宏觀的角度對村落及自然環境的形式關系有了更全面的認知。
在20世紀90年代之前,村落的變化及形成是受到外來經貿的影響,之后,諸多學者思考的是城鎮化對村落形態變化的影響。比如,江蘇的一些村落的發展過程中受到城市化影響嚴重,導致“空心村”出現,此時,就有學者提出村落的保護是至關重要的。1986年阮儀三就與周莊的整治中呼吁“保護古鎮,建設新區,發展經濟,開辟旅游”,并且提出了發展旅游業的構想,這是國內第一次提及村鎮向旅游開發的課題。一些學者研究側重于村落向旅游業發展的思路,關于村落的保護延續提出了很多策略及設計方法,村落地域性的保護與延續、村落風貌的整治,基礎設施及公共服務設施的完善。也有建筑學者從地理環境社會經濟生產活動等角度對村落形態的類型及形成的要素進行探討。如,按照村落的平面形態主要可分為聚集型村落、松散團聚型村落、散居型村落。尹懷庭等以陜西為例,比較了陜南、關中平原及陜北黃土高原村落的分布,由于地理自然環境的不同和社會經濟發展的進程不同導致村落的分布不均、規模不大、密度較小,水系發達的程度直接影響村落的聚集與分散,大多數村落朝向陽面、面向道路、面向水源等特點。
20世紀90年代,彭一剛和王澎以傳統村鎮聚落的形成過程為基本點,全面系統的分析了中國傳統村落的形態和景觀差異的原因是受自然和社會兩方面的影響,自然因素是指地理氣候條件、地形與地質地貌狀況和地方材料等;社會因素是指宗法倫理、道德觀念、血緣關系、、風水觀念、交往交易等因素。此后,諸多不同專業學科的專家對于“風水”觀念和宗族禮法制度上進行深刻研究,研究的內容既是村落的選址、空間的總體形態、建筑功能乃至室內裝飾等方面的研究;還有一些學者將注意力轉移到具體的聚落形態特征,甚至是特殊區域的詳細分析上,比如形成的因素、格局等方面??傊?,這些研究的內容都包含在彭一剛、王澎提出的以靜態分析為特征的研究框架下。對于中國東部南部的較為發達的地區及周邊村落的研究較多,比如徽州、江南及北京周邊村落的研究,對西北部的偏遠地區但很有價值的聚落的研究較少,還需要學者們將注意力轉移到西部少數民族地區,綜合運用多種研究方法,使聚落框架的研究成果更加完整。[4]
(二)實例研究
陜北安塞縣的侯溝門村,該村坐落在縣東南方向, 地勢較平坦,屬于黃土高原地區的平地村落。村落的居民分布在道路的兩側,呈帶型分布,該村如陜北的大多數村落發展初期一樣以靠山窯為主,現今則多為獨立式窯洞。侯溝門村
的選址結合了傳統的風水學,依山式的起伏而建,臨近水源,這樣方便居民用水。村民建窯多在山體上或山體附近,充分考慮山體的特征,整體上形成靠山窯組團,窯洞自成院落,村民合理的運用開敞的院落空間,放置生產工具。侯溝門村屬安塞縣優勢較大的村落,在城市化的影響下,村落的發展較快,人口規模也在加大,村落原有的靠山窯的空間布局模式逐漸轉向獨立式窯居院落,一些村民向村落的南部遷移,村落的公共服務設施和基礎設施也逐漸完善?,F在的侯溝門村的整體村落規劃依舊注重考慮風水理念,將分散的住宅整合,提高了土地利用率,建立健全了基礎服務設施,比如增添信息中心、路燈、垃圾站、公廁等,并且對落后的排水、給水等系統進行技術整修,全村面貌煥然一新。
通過以上案例的分析與研究,充分說明村落的發展和社會人文密切相關,研究的基礎則是建立在史實、現象、實例的分析,結合對于時間空間人物等因素全局考察,通過案例的類比,盡力做到客觀的記述鄉村村落的地域特征,這是本文的理論基礎。
二、對陜北米脂村落研究的啟示
陜北米脂地區近年來經濟發展相對過去較快,村民的生活水平有所提高,生活的觀念也在改變,因此,傳統的窯居形式如何滿足當下村民的生活品質需求就成為這個時展現實的問題,所以對米脂窯居村落的形態研究絕不是只停留在村落空間肌理的層面,要切實的解決時代的難題,這就是研究這個課題的現實意義之一;其二是傳承當地的歷史文化的任務不單是當地村民及當地政府部門的,應該將城市人納入到這一群體中,因為從的歷史的角度看,城市是由農村發展起來的,城市人的本能需求還是回歸鄉土,體會自然,所以倡導鄉村旅游是時展所帶來的,因此發展鄉村旅游是適時宜的,甚至可以發展成為全民都能參與保護和發展的軌道上來,在最大程度上,保護和發揚其本土的文化特色;最后發展旅游業也是為村民提供就業機會,這是由它屬于勞動密集型產業的性質決定的,這樣不但可以提高村民經濟收入,改善村民的生活物質條件,又可以保護和發揚其地域文化性,這是個長期而艱巨的任務。[5]
綜上所述,研究陜北米脂窯居村落對北方甚至全國的傳統村落的發展有積極的理論和現實意義:一是對于研究陜北米脂村落形態結構將起到更大的作用,運用全面的、發展的觀點看問題,將村落的空間形態放在大空間尺度中進行分析研究;二是對于村落形態在資料與研究上進行一定的充實和發展,并且對“十二五”的農村建設以及目前社會主義新農村建設提出相應的方法和途徑;三是村落的可持續發展需要適當的、適宜的外力進行引導。
任何的理論發展,都是為實踐提供解決辦法,發展陜北米脂窯居村落是時代的要求,其獨具特色的鄉土符號就是研究他的最大意義之所在,鄉村村落的發展可提高村民的收入及生活水平;在新農村建設的背景之下,經濟的快速發展,鄉村發展勢在必行,要用動態的發展的觀點看問題,為村落形態的保護提供正確的思路和切實可行的辦法。
參考文獻:
[1]拉波波特.住宅、形式與文化[S]北京,中國出版社1996.
[2]維基· 理查森 , 吳曉 ,于雷譯. 新鄉土建筑[M].北京中國建工出版社2004.
[3]茂木計一郎等.光、土、水,中國民居研究[ C].臺北:南天書局出版社,1996.
當代社會一個熱詞便是社會主義新農村建設。社會主義新農村建設是指在社會主義制度下,按照新時代的要求,對農村進行經濟、政治、文化和社會等方面的建設,最終實現把農村建設成為經濟繁榮、設施完善、環境優美、文明和諧的社會主義新農村的目標。其中在共存人居環境的改進方面,農村的城鎮化成為住房演變的一個主流方向,是農村由古典形態向現代形態轉變的必然趨勢,也是社會主義新農村建設最本質的意義和內容。然而農村的城鎮化并不能將城鎮的建設和運營模式原封不動地直接運用于農村之上,因為農村和城市存在本質差別。具體而言,我們應在改進過程中充分考慮當地的自然條件、地域文化以及人居環境特點等綜合因素,保留農村的主流風格特點。
在空間設計層面,農村住宅室內設計是以住宅建筑的發展為依托,這在不同的時代背景下有不同的表達方式。一方面,農村類似獨立住宅的民居建筑從“低標準”發展到“高標準”水平,從幾戶人家公用廚衛發展到每家每戶都有獨立廚衛。國家住宅制度的改革、設計理念的逐漸成熟、建筑標準的提高、建筑技術的進步也都在為住宅室內設計的發展打下了良好的基礎。另一方面,城市的發展,促使城市的現金的生活方式和人居環境設計方法也逐步影響了農村建設,使得在農村生活的人民對生活質量提出了更高的要求,因而這也促使了農村住宅設計的變革式發展,新農村是傳統農村和現代都市的過渡性產物,應當集合了兩種生活方式的優點而具有不可替代的特點,不是對傳統農村生活的否定,也并非對現代城市的完全接納融合,在社會主義社會中具有不可替代的作用。
新農村建設調研分析
到目前為止,中國的新農村試點已在全國取得了初步成效,幾個新農村示范點已取得了較好的成績。本文中擬對蘇州市某鎮為例,研究新農村示范村的建設發展進程。調研地點概況是:為推進社會主義新農村建設,江蘇省于2005年開展了鎮村布局規劃編制工作,規劃將全省現有約25萬個自然村莊,逐步撤并為4萬多個規劃居住點。在此基礎上,2006年開展了全省村莊建設整治工作,從規劃確定保留的村莊中,選擇不同類型、具有代表性的200個村編制村莊建設規劃,其中省建設廳首批負責組織了其中24個村莊建設規劃的編制工作,蘇州市該鎮即被我們確立為調研主要地點。該村位于江蘇省蘇州市吳中區,它背山面湖,東邊是莫厘峰,西邊是太湖,面積0.74平方公里,南宋時漸成村落。明清時名人輩出,如明正德初大學士王鏊的故里即在此村。古村內,寒谷山莊、北箭壺、觀音堂等,明清高堂巨宅鱗次櫛比,該村落內保存的明清古建筑有三十多幢,面積達上萬平方米,是目前江南建筑群體質量最高、數量最多、保存最完好的古村落,目前已完成了古村落保護規劃,劃定了保護控制范圍。本次規劃的村莊位于古村落南部,是古村落保護的搬遷安置區。規劃內容包括新農村居住示范點――古村保護搬遷安置區的新村規劃,以及現狀村莊的舊村整治兩部分。
關于其中的案例分析如下:
通過項目成員的測繪,我們基本掌握了其中一戶型的基本情況,并繪制獲得了本戶型的一層平面圖。通過分析,我們認為該戶型具有以下幾方面的問題:(1)該戶居民內部整體功能未能合理分配,功能流線較為雜亂。新農村規劃皆為一戶一棟一院的獨立式小住宅,大體均為二層樓。面積較城鎮集合式住宅相比則顯得面積更大,空間更加寬敞。但將毛坯房交付給居民使用時,普通人民群眾則會面臨功能空間劃分的工作。在這一過程中,由于沒有專業知識指導,室內空間以及院落的使用發生了功能的“復合使用”問題,分區有些不明確,不能達到良好的衛生舒適標準。例如一、在調研中我們發現該戶院落功能流線設置應增加一些理性管理設置。廚房和餐廳設置在整個獨立住宅的南面偏房內,與位于北方的主臥之間存在三到四米的距離,形成了十幾平米的空間,這是為主臥的采光留下的樓間距離。但該戶人家將該空間作為儲物空間,在空間上方搭建了遮雨棚,阻擋了光線,同時在里面堆放了大量不常用的雜亂物品,例如壞掉的藤椅、廢舊自行車、板凳、行軍床、木板等等,這些都混雜地堆在一起,阻擋左右兩邊的窗戶采光。同時該空間正對整個院落的入口,影響了整個院落的景觀效果。二、在整個院落的南面,有一個較大的雜物空間,但它混雜了晾衣間、儲物間和雜物間的功能:干柴應與晾衣間形成干濕分區,相互隔離;而且雜物間灰塵較多,可能不利于衣服的晾曬工作。三、該雜物間距離廚房較近,而且除去室內廚房,該戶還在室外設置了灶臺和洗手池,容易受到雜物間的影響,有時會影響衛生工作。四、該戶在院落設計方面,對于院落功能分區與景觀相互作用的關注略顯不足。該戶的院落景觀設計較為單
一,并且與周圍的雜物堆放在一起,沒有很好地起到景觀裝飾作用。(2)內部空間較大,但未能較好利用規劃,可能造成空間內部功能混合糅雜。一般而言,新農村規劃的室內空間都較為寬敞,例如一般作為起居室的堂屋,是一戶人家的門面,面積較大,層高較高,但我們看到,這戶人家并未將空間較好利用。例如,正對房間大門的是條案和八仙桌,正上方的墻壁上掛有對聯和山水畫,這應是房間原本的陳設。但周圍則散落著一些方凳和長條凳,靠在墻邊的兒童自行車以及竹椅??拷T口則另設有一張方桌,周圍還有幾把藤椅。在房間的左側,因為天氣炎熱,這戶人家的主人在地上鋪上了涼席方便家人乘涼。我們不難看出,這間堂屋充當了起居室、餐廳、活動室以及暫時儲藏的功能,而且舒適度和美觀程度還應再提高。(3)內部家具陳設以及裝飾方面應得到更多重視。該村作為我們的調研主要基地,代表了新舊文化融合的農村地方性建筑。里面的民居建筑有新建的也有保留修復的,里面的居住人群也基本為原始村落的主要居民。這就使室內家具陳設裝飾與建筑外立面風格略顯違和。例如我們調研的這戶農家,從外面看上去,房屋屬于翻新建筑,從建筑材料的選擇、瓷磚鑲嵌等方面來看都與現存的古建筑存在較大的差別,但是我們可以看到,為了功能需求以及家庭內部需求,家內的裝飾陳設顯然與建筑裝飾缺少些許呼應。如門口的遮光簾,被放置在室外,在冬天及大風天氣使用起來會有些不方便,而室內則沒有適合安裝遮光簾的位置,因此簾子被安置在室外;室內的條案和八仙桌以及后加進去的藤椅、方凳搭配起來略顯單調;地面紅色瓷磚同室外臺階銜接等方面,細節設計還需更多考慮。(4)在新農村改建方面,舊建筑保護同新建筑現代特點的融合方面需要深層次的發展。
該村的新農村示范點是具有典型性的示范村,它不是將所有農村住戶的居住用房統一改造,而是包括古村保護搬遷安置區的新村規劃,以及現狀村莊的舊村整治兩部分。在調研過程中,我們看到了新農村整齊劃一的規劃式住宅,也走訪了未改建的、仍保留古民居的住宅。但是我們發現,距離較近的兩種住宅風格迥異,易形成視覺反差;同時我們也看到農村有翻新的住戶用房,其建筑外立面與內部裝飾風格設置上有些差異。
設計理念及改造原則及院落改進方案
(1)整合空間,合理利用。通過重新分配功能,將相同、相似功能的空間整合分布,對流線進行重新規劃,使得流線簡單明了,功能區分更加分明。
(2)完善功能,合理設計。在整體功能流線確定之后,針對細部完善功能劃分,將內部空間開發出更合理的用途。
(3)尊重原設計,保留原有功能,并保證原有使用面積不減少。
在空間方面,針對儲藏空間,我們將所有的儲藏空間集合在一起,并分為常用于不常用兩部分。這樣室外的試用頻率較高的物品例如自行車等等便可收納在這個空間內,而一些不常用或分季節使用的物品例如干柴、廢舊木板、藤椅等等。為不常用的儲藏室設置圍擋,這樣保證了室外的視覺景觀良好。在主臥同餐廳之間間隔的部分空間,我們建議做成一個半遮擋的公共空間,并作為茶座類的休息空間使用,同時將室外晾衣間設置在內墻附近,這樣有利于主臥的采光需求,同時建議在灰空間入口處種植一些藤蔓類植物,攀爬在灰空間上空,既可遮擋休息空間的陽光,又有利于空間散熱,同時不會阻擋室內采光。在廚房設計方面,我們建議將所有廚房用具都設置在室內使用,因為冬天如果仍在外面使用,天氣較冷,不適宜在室外做飯使用。室內應做好通風設備,增設排風扇。這樣使得烹飪就餐區域同室外的活動儲存區域隔絕開,更加衛生健康。在流線方面,建議將儲存空間放置在距離臥室起居室稍遠的地方,該戶人家仍使用木柴,因而有火災危險,應盡量遠離人居活動的主要空間,因而放置在院子的東南角。同時距離廚房較近,便于生火使用。景觀設計方面,建議室外加大發揮院子的作用:種植果樹或水果蔬菜,可以形成景觀,形成天然的景觀屏障,隱藏位于院子南部額儲藏空間,夏天可以在樹下背陰乘涼,秋天收獲果實;在休息區的兩邊種植藤蔓類植物,與院落中的植物形成呼應;入口空間擺放一些盆栽植物,進入院落即看到植物,經過門口的小空間進入主要院落空間后有豁然開朗的視覺效果。內部功能空間部分,因為室內空間要保留的特點便是流動性,我們可以結合使用者的喜好、生活習慣等因素靈活運用。例如通過地坪的升高降低、通過精巧處理的吊頂或者利用隔斷、植物等,這些手段都可以用于劃分室內物理以及心理空間,使得空間的視覺層次更加豐富。在家居陳設方面,我們不僅應看到家居其本身的使用功能,同時還應利用它們的裝飾空間功能。一組富有整體性的家居設計組合可以強化室內空間的裝飾特色,充分體現了人性化設計特點。當然,在改進家居設計過程中,我們應保證家具的多元化和整體化,我們建議將室內多種風格家居選擇一種或幾種保留下來,針對保存家居風格進行其他家居的改造。例如準備采用現代中式家居風格,我們可以保留該戶內的條案和八仙桌,以及墻上的對聯和山水風景,同時也可以搭配現代古典的立柜和其他小配飾作為其他功能的家居。但不論怎樣選擇,都應保證整個設計比例協調、尺度合理、氣氛融洽,從而營造出家居溫馨的感覺。
了解了中國部分新農村建設規劃案例我們發現,人們的住房在格局、面積和功能分配上有較多相似的地方,因而這樣難免有些忽視某些住戶的個人需求:有的人家人口數目較多,需要較多的室內房間;有的人家因為工作需要,需要大量的儲存空間等等。因此,我們認為,民意調查在新農村建設是扮演十分重要的角色,走訪農村當地居民,詢問各家各戶的住房需求。正如某些地區的災后重建活動一樣,重建活動開始前要先詢問當地居民的需求和意向,根據每個人的需求進行住宅的重建工作。同樣,在中國新農村規劃的時候,應該兼顧每戶人家的功能需求,細致到個體各戶的需求,這樣才能使新農村的住宅發揮出更大的用途。同時,我們提出了各家各戶改造整合的新理念,便是以“?!币讟印N覀儗⒚總€居民家的建筑功能分為幾個部分:起居室、臥室、衛生間、廚房、餐廳、儲藏空間等等。而我們就是將這些功能模塊化,將模塊化結構住宅同人們的需求相結合,拼接組合成人們最需要的組合方式。
這個想法來源于谷歌模塊化手機Ara的設計理念。根據谷歌的介紹,Ara手機最為重要的組件是由谷歌自行設計的包括通訊模塊和備用電池在內的鋁制手機骨架,而包括屏幕、處理器和電池在內的零部件都將能以模塊形式接入,最終組成一部完整的手機。從理論上講,Project Ara可以讓人們在未來無需再購買全新的手機,只需更換不同的零件模塊即可完成硬件升級,這將是一件非常令人興奮的事情。Project Ara團隊之所以要創造一個這樣的模型,是為了研究各種潛在的零售體驗,幫助人們完全按照自己的需求來組裝手機。
同樣,我們也是希望在新農村規劃中提出模塊化建筑這一理念,以“模塊”改變和替換原來的建筑外觀。我們在最初設定整個建筑模塊的總數量,通過各家各戶的需求進行拼接,統一在同一個面積之內的庭院中。這樣每戶人家只是在內部功能上有不同,但從整體城市規劃的角度考慮,整個新農村的居民建筑風格仍是統一的。但這樣組合可能更適合新農村人民的需求,功能安排更加合理,從根源處獲得了人民的認同,體現了建筑設計的人性化。
結語
新農村是對舊農村人居環境的改進和發展,而設計于其中則是起到升華和點綴的作用。真正優秀的設計要考慮人民的最根本需求,滿足不同類型的人們的居住水平。對于新農村室內及院落設計來說,并不是要講求繁復夸張的家具,濃重的色彩和復雜的裝飾,也不是講求園林一般的院落設計,而是在普通的設計中尋求生活的便利,在新農村改造的進程中獲益匪淺,不斷提高生活質量,提高人居環境水平??傊?,室內設計是與人民的生活密切相關的環境空間設計,“優秀的居住空間設計,應該充分地捕捉生活的實況和空間應有的方法,把他們有機地集合起來。也就是說,是設計空間,更要設計生活?!?/p>
項目:大學生創新創業訓練計劃
編號:5731556713
項目名稱:蘇州東山鎮居住環境調研及改造設計研究
這些火災事故的頻頻發生,除了給當事人家屬造成難以彌補的傷痛外,也給當地的社會經濟發展增加了不和諧因素,給各級政府和安全監管部門,以及小加工作坊的經營者敲響了警鐘。
火災特點及成因分析
以從事服裝、鞋襪、玩具、電子器件等物品加工生產的小加工作坊,其火災危險性為丙類。為了盡可能降低成本,多數小作坊利用自建房作為廠房,集加工、儲存、住宿于一體,內部可燃物多,疏散條件差,消防安全管理混亂,人員的消防安全意識淡薄,具有較高的火災危險性。主要問題有:
擅自改變建筑用途和性質
廣東軍埠內衣作坊設置在村民自建的五層住宅樓內,河南石固內衣作坊設置在兩層居民住宅內,其他小加工作坊也存在類似現象,經營者擅自改變建筑用途和性質,增加了建筑火災的危險性。
起火建筑安全條件差
廣東軍埠內衣作坊和河南石固內衣作坊內部只有一部疏散樓梯,一樓發生火災后,高溫有毒煙氣通過樓梯迅速向上蔓延,封堵了人員的逃生通道;河南中原干菜店后窗加裝了防盜鐵柵欄,在通向店門的疏散通道被火封堵后,居住在店鋪后部的人員無法逃生。
可燃物存量多
據調查,上述幾起火災建筑內,均堆放了大量的海綿、內衣、塑料、干菜等易燃物品,火災荷載較大。火災發生后,火勢蔓延迅速、煙氣溫度高且毒性大,導致大量人員中毒、窒息死亡。
超負荷用電
浙江溫嶺大東鞋業重大火災事故的原因,系鋼棚電氣線路故障引燃周圍鞋盒所致;河南中原干菜店50 m2的商鋪內,使用了1部空調、2個冰柜等多個大功率電器,而主電線僅使用截面為2.5 mm2的鋁質導線,且未使用保險絲;河南石固內衣作坊較大火災的起火原因是,墻面上的空調銅導線與總電源鋁導線鉸接處,發現明顯的電線短路打火痕跡。截取此處銅導線熔鑄送檢,鑒定為一次短路融痕。
“三合一”現象普遍
小加工作坊普遍存在消防安全管理混亂,當事人違規留宿現象,且住室未設置獨立的安全出口,未與營業區采取防火分隔等措施。
設在五層村民自建住宅樓的廣東軍埠內衣作坊,其一樓為包裝車間,四、五樓是生產車間,二樓用復合木板隔成許多小房間供工人吃、住,三樓是成品倉庫,倉庫最里面還見縫插針地設置了小廚房。河南石固內衣作坊是將兩層居民住宅的二樓北側靠街道的一個房間設為住室,除一層后院的廚房和二層南側靠平臺的洗漱室外,其余房間包括設在中部的樓梯和通道上,均堆滿了內衣原材料、成品和半成品。河南中原干菜店業主在嚴禁住宿的干菜加工零售店內設置住室,夜晚留宿人員多達4人,并在后窗設置防盜鐵柵欄,導致火災發生后人員逃生困難。
滅火設施配備不足
小加工作坊業主一般不舍得在消防設施器材上投資,不配備消防設施、滅火器材或者僅配備少量的滅火器材,導致初期火災撲救不力。河南石固內衣作坊與河南中原干菜店火災現場勘驗均未發現任何消防設施和滅火器材,河南中原干菜店業主在火災發生后,只能用水盆接水滅火,致使火勢迅速蔓延擴大。
人員普遍缺乏安全常識
小加工作坊業主的消防安全意識淡薄,員工普遍缺乏逃生自救常識和能力。河南石固內衣作坊業主發生火災后,沒有立即跳窗逃生而是選擇呼救;河南中原干菜店業主不是立即逃生自救,而是用水盆接水滅火,錯失了最佳逃生時機。
小加工作坊的消防安全要求
建筑設置滿足防火要求
小加工作坊的建筑首先要滿足耐火等級要求:宜為一、二級。鋼結構廠房應做防火阻燃處理,且不應設置于地下、半地下建筑(室)內。
其次,要保證防火防煙分區符合消防技術標準:生產、儲存、經營易燃易爆危險品的場所,不得與居住場所設置在同一建筑物內,并應保持安全距離;生產、儲存、經營其他物品的場所,其住室、休息室宜獨立設置,當設置在同一建筑物內時,應設置獨立的安全出口和疏散樓梯;同一建筑內的不同使用功能部位之間,應采用不燃性實體墻進行防火分隔。
三是外墻裝飾、裝修及廣告牌的設置,不應影響建筑防火防煙性能和滅火救援行動,建筑外墻周圍及防火間距內不得搭建倉庫或堆放可燃物。
保障疏散通道暢通
小加工作坊的疏散通道、安全出口數量和疏散距離應滿足要求。首層安全出口一般情況不應少于2個,疏散樓梯不應少于2部,室內任一點至最近安全出口的距離不應大于40 m。建筑內的疏散樓梯宜通至屋頂平臺,疏散門應向疏散方向開啟并應易于從內部打開。
人員密集場所的安全出口、疏散通道等,不得使用影響疏散的鏡面材料或設置影響逃生、滅火救援的障礙物。加工生產區域應設置可開啟外窗,封閉金屬柵欄應確保易于從內部打開。業主或生產負責人應對安全出口、疏散通道開展每日防火巡查、檢查,及時消除火災隱患,保障疏散通道暢通。
規范敷設電氣線路
小加工作坊內不能私拉亂接電線,電氣線路明敷時應穿金屬管或阻燃塑料套管。嚴禁超負荷使用電氣設備,電線和保險絲的規格、型號需滿足規范要求。照明燈具、電取暖設備表面的高溫部位,應與可燃物保持安全距離,或采取隔熱、散熱等防火保護措施。員工宿舍等居住場所,應設置智能型電氣線路保護裝置。
嚴控制火災危險源
小作坊的加工生產區域內,嚴禁儲存易燃、易爆危險物品,加工區內堆放的危險物品不得超過一天的使用量。生產中使用的酒精、油漆等危險物品,應落實管理人和安全操作規程。
產生高溫或使用明火的生產設備,在使用期間要有專人看管,周圍不得存放易燃、可燃物。電動車停放和充電宜在室外,不得停放在樓梯間、疏散通道、安全出口等部位。使用燃氣灶具的廚房,應具有自然通風條件,并與加工、儲存區域進行防火分隔。
配備必要的消防設施
小加工作坊需按照國家標準、行業標準,配置消防設施、滅火器材,設置消防安全標志和疏散應急照明,并定期組織檢驗、維修,確保完好有效。建筑消防設施每年至少進行一次全面檢測。任一層的建筑面積大于250 m2或總建筑面積大于500 m2的建筑,應設置獨立式感煙探測器和簡易自動噴水滅火系統,或者消防軟管卷盤(輕便消防水龍),有條件的宜設置火災自動報警系統及自動噴水滅火系統。
加強消防安全管理
小加工作坊的火災隱患突出,在強化硬件消防設施的同時,還應加強消防安全監管。
嚴厲制止私搭亂建行為
建設領域相關管理及監管部門要全面排查工程建設領域的突出問題,所有新建、改建、擴建的建設工程,必須嚴格履行項目安全設施“三同時”,以及立項、設計、招投標、施工許可、組織施工、竣工驗收等程序。嚴厲打擊違法違規私搭亂建行為,消除小加工作坊先天性火災隱患行為。強化源頭治理,嚴格日常監管,做到早發現、早制止、早拆除。
嚴格落實社會單位消防安全主體責任
督促小加工作坊嚴格按照《消防法》《機關團體企業事業單位消防安全管理規定》等相關要求,落實消防安全主體責任,加強日常值班、防火巡查,規范電氣線路敷設,以及用火、用電、用氣管理配備必要的消防設施、滅火器材。成立單位志愿消防隊,有針對性地組織開展消防安全教育培訓、初期火災撲救及滅火應急疏散逃生演練。
推進消防安全網格精細化管理
為加強對小作坊的消防安全管理,各地可逐步、逐級推進消防安全責任制和“一網三級,一級多格,一格多點”的網格化消防安全管理機制,加大鄉鎮辦公室、基層政府“一長三員”(網格長、協管員、監督員、聯絡員)配備和火災隱患排查整治力度,推動消防安全責任落實到基層、落實到末端。定期召開消防例會,對消防安全形勢進行分析研判和綜合評估,針對突出問題和薄弱環節,制定切實可行的整改措施并納入政務督查范圍,強化火災防控工作的落實,消除消防工作漏洞死角。
深化完善派出所消防分級管理機制
根據《消防法》《消防監督檢查規定》賦予公安派出所的職能,在派出所設置消防中隊,進一步落實消防監督分級管理和火災隱患排查整治職責,充分發揮派出所在基層火災防控中的作用。
通過召開消防例會,加強消防監督執法檢查和督察考評力度,著力打造一支以消防安全監督員、“四個能力”(檢查消除火災隱患能力、撲救初級火災能力、組織疏散逃生能力、消防宣傳教育能力)建設輔導員、網格化管理指導員和消防知識宣傳員為主體的消防監督隊伍,全面提高消防民警“三懂、四會”能力(懂方針政策、懂法律法規、懂業務知識;會監督執法、會管理服務、會宣傳培訓、會群眾工作),防止消防安全失控漏管。
強力推進鄉鎮專職消防站建設
小加工作坊數量多、經濟相對發達的鄉鎮或街道,可按照公安部《鄉鎮消防隊標準》,將鄉鎮消防隊的建設納入城鎮體系規劃、鄉鎮規劃及消防專項規劃中,有計劃地統籌設置鄉鎮專職消防站(點)、志愿消防隊。遵循“利于執勤值班、安全實用、方便生活”等原則,按照“有固定隊址、有4~6名隊員、有1部執勤車輛、有必要經費保障”的標準,配備適用的消防裝備、器材,滿足鄉鎮火災撲救和應急救援需求,承擔當地的初起火災撲救和預防工作。
關鍵詞:配網工程;配電工程;安全管理
一、經常開展安全教育活動
(一)增強配電工程作業人員的安全意識
增強配電工程作業人員的安全意識,這是樹立安全第一的思想保證。配電工程的工程人員比較多,流動性比較大,文化水平程度不同。違章指揮、作業的現象經常會由于施工人員掌握的安全知識不足、安全意識淡薄等原因而出現,這就會直接導致各種事故的發生,抬高事故的發生率。而經常進行安全教育活動,一方面使工程人員正確認識和學習了國家有關安全生產的法律、法規、方針、政策和該行業的規范、流程、標準,普及了配電工程的相關安全知識,提高了配電工程人員的安全技術知識,使其熟悉了有關安全管理制度,掌握了安全操作技能,充分了解了工作崗位和作業場所可能有的危險因素和相應的應急、防護措施;另一方面通過與配電工程人員一塊分析典型的事故案例,加深施工人員對事故產生后果的印象,使施工人員在工程建設中更加注重安全問題。
(二)提高配電工程作業人員的安全知識水平
提高配電工程作業人員的安全知識水平,這是安全教育工作的重要任務。進行安全生產的重要前提是工程施工人員要具備一定的安全素質,如果沒有一定的安全知識和安全操作技能,不免會有各種安全事故發生。因此,進行經常性的安全教育活動,不僅可以使施工人員掌握必要的安全技術知識,提高施工人員的安全操作技能、安全素質、安全意識,這樣可以將不安全行為控制在最低水平,降低由人為失誤導致的不安全行為,達到配電工程安全生產的目的。
(三)經常開展安全教育活動
經常開展安全教育活動,作為企業快速發展的根本。對于配電工程施工人員可能具有關于不安全生產的各種觀念、想法、行為,要及時進行勸服和疏導,并且將這種工作貫徹到整個施工過程中去。這是由于各種因素很容易去影響人的思想,從而導致思想產生波動,這會使得施工人員在施工過程中表現出僥幸心理、懶惰或精神不集中等,進而形成習慣性的違章施工,由于形成了習慣,因此很難立即改正而重復同樣的錯誤。因此我們要按照不同人員、時間、問題等不同情況分別采取相應的解決措施,使得違規行為的發生者能端正安全生產的態度,必要的情況下要給予違章者一定的懲罰。要經常開展應急救援演練、安全知識競賽、事故現場會,現場進行安全生產宣傳畫、標志、標語的張貼,在配電工程施工中要進行班前的教育、班中檢查、班后總結,對施工中出現的違規行為及時進行糾正,使施工人員的安全管理水平不斷提高。
二、加強配電工程的實務管理
對作業環境及安全生產管理、勞動安全、電力生產設備等方面可能存在的不安全因素,為了避免人身傷害事故、重大設備事故、易發性事故的發生,要加強配電工程的現場實務管理,提前控制,降低和減少事故的發生率。
(一)加強配網外包工程管理
要對承包單位的施工資質進行審查,制定權力、責任明確的承包合同,將這些當作規范和約束雙方行為的根據。管理方的生產技術部門在施工項目開工前要對承包單位的相關負責人進行必要的安全技術交底,對項目的內容、特點、環境、危險因素、注意事項等交待清楚,要明確對文明生產管理制度的要求,并做好相應的記錄工作。施工過程當中,局方要監督外包方的文明、安全施工,及時指出并糾正沒有采取安全技術措施的行為,并提出相應的整改意見,在違章施工行為發生時,要責令其停止違規行為,并進行一定的處罰。
(二)提高城市小區設計標準
對于普通住宅小區,如果采用箱式環網、箱式變供電,箱體最好使用防腐材料、箱頂采用坡頂設計,同時箱體的土建基礎要高出所在地地平面一定的高度,并在兩側開孔,為了通風方便可附加鐵絲網;如果采用室外獨立式配電房,則最好在屋頂使用自然落水坡頂設計。對于高層建筑,由于配電設備基本上都是放于地下室,因此對配電設計和設備的選擇要有一定的標準和要求。比如,盡量選用密封性好的低配柜、環網柜以便防潮,盡量采用五線制的低壓出線來保證可靠的接地。
(三)規范臨時用電
近年來,由于臨時用電出現的問題而導致主線跳閘的情況越來越多,先不說逐漸增多的配電工程這個因素,造成這種故障率提升的主要原因是對臨時用電沒有足夠的管理、對臨時用電施工安裝要求不嚴。對臨時用電進行嚴格規范,首先要在臨時用電設計施工中扔掉“臨時”這種思維,對臨時用電的相關要求要嚴格執行,尤其注意以下幾點:一是電箱要符合“一機、一閘、一箱”和“三級配電兩級保護”的要求,同時安裝漏電保護器;二是必須使用五芯電纜線作為電纜。采用架空或埋地的方式進行敷設,禁止沿著地面明設。同時,埋地線纜一定要在適當的位置放置電力警示標志,避免介質腐蝕和機械損傷,架空線設置在專用電桿上,禁止在腳手架、樹木上架設;三是管理方安監人員要充分了解施工現場安全用電的相關規范、標準,加強對施工過程的檢查力度,及時制止違章、違規等用電現象。
(四)加強隱蔽工程管理
電纜溝和接地裝置的埋設是配電工程設計的主要隱蔽工程,同時還有直埋電纜、電纜中接頭、電纜橋架的防火分隔等。隱蔽工程由于其特殊性,導致其很多缺陷即使在竣工驗收時也難以發現。因此,為了確保隱蔽工程的質量,要注意做到設計合理、施工嚴格、中途檢查。尤其要特別的檢查以下項目:一是電纜直埋敷設時,要全長鋪沙蓋磚,發現工程中的不合格地方,要及時進行修整直到合格;二是電纜排管在彎制后不能出現明顯的凹凸不平現象和裂縫,同時其彎扁程度不得超過管子外徑的一定倍數,管孔在管子對接時要對準,為了防止有泥漿或地下水滲入,接縫要嚴密;三是電纜排管不能有裂縫、孔洞和明顯的凹凸不平現象,內壁要光滑沒有毛刺,采用鑄鐵管或熱鍍鋅管作為金屬電纜管,并且要牢固連接,良好進行密封。
(五)做好竣工資料管理
配電工程竣工時,需具有以下資料:配電設計藍圖、電纜穿管敷設資料、電纜溝等隱蔽工程竣工圖、電氣設備試驗報告等。這些竣工資料一式兩份,一份交由工程項目實施部門保管,一份給工程項目運行管理部門保管;對于隱蔽工程的資料,要分開類別保存,同時根據具體的情況,將配電工程引起的網絡變化盡快在GIS地理信息系統、單線圖中反映。
關鍵詞隱含能存量;投入-產出模型;節約隱含能
中圖分類號F206
文獻標識碼A
文章編號1002-2104(2013)09-0075-07
伴隨著中國經濟的高速發展,中國能源消費量增長快速。2001年,中國能源消費總量為15.04億t標準煤,到2012年,該數字已達到36.2億t標準煤①,是2001年消費量的2.4倍。中國能源消費量的不斷上漲是由中國目前所處的經濟發展階段決定的。與歐美兩百多年的工業發展歷程不同,中國剛進入改革開放的第三十個年頭。各項基礎設施建設尚未完善,人民生活水準仍需提升,工業化、城鎮化進程的持續快速推進,都需要大量能源消耗作支撐。但對中國能源消費結構進行研究后發現,中國工業能源消費占全國能源消費總量的比例高達70%以上[1]。
形成鮮明對比的是,中國的生活能源消耗量較低,2010年僅為3.46億t標準煤,占全國消費總量的十分之一。除以中國龐大的人口數量,人均生活能源消費量則更低,2010年僅為258.3 kg標準煤。由此可見,中國大量能源消耗在了可以形成固定資產如建筑、基礎設施、設備機械的領域,而這些固定資產一般具有較長的生命周期,在其生命周期內,實質上能源是被分期消耗的。即每年中國的能源消費總量中都有相當大一部分作為隱含的能源被存儲在了固定資產中。本文旨在探求這部分被隱含在固定資產中的能源存量及其對中國經濟與能源可持續發展的意義。
1概念界定及相關文獻綜述
1.1概念界定
任何一種產品的生產,都直接或者間接地消耗了能源。為了得到某種產品而消耗在整個生產鏈中的能源,稱之為“隱含能”[2],有些研究稱之為“虛擬能”[3]、“隱性能源”[4]。這一概念起源于“embodied energy”一詞。1974年,國際高級研究機構聯合會(IFIAS)能源分析工作組的一次會議指出,為了衡量某產品或服務生產過程中直接和間接消耗的某種資源的總量,可以使用“embodied”這一概念;原則上,“embodied”后可以加任何資源的名稱,如土地、水、勞動力等[5]。中國學界也十分重視對隱含能的研究。早在1981年,陳錫康提出隱含能是指在產品和服務生產過程中直接和間接消耗的能源,其中間接能耗就是指在產品生產過程中所消耗的各部門產品(原材料、輔助材料、機器設備等)中所包含的能源之和[6]。羅思平等認為隱含能是指產品加工、制造和運輸等全過程所消耗的總能源[7]。龐軍等定義出口隱含能指為了生產出口產品而在生產國的整個生產鏈中直接和間接消耗的能源[8]。
可見,隱含能這一概念至少包含了兩層意思:首先,它是指整個生產過程中所直接和間接消耗的總能源量;其次,這種能源消耗后便“看不見了”,常發生在產業鏈上游環節。但這些定義都忽略了一個事實,即能源實物看不見了,去哪了?事實上,所消耗的能源已經作為原材料或能量轉換成了固定資產不可或缺的一份子,以另外一種形式存儲于固定資產中,為此,本文提出隱含能存量的概念。
類似于能源庫存量的概念,只不過隱含能存量更抽象。所謂隱含能存量是指在固定資產如建筑、基礎設施、機器設備等建造或生產的過程中,直接和間接消耗的能源總量,只要固定資產仍然在用,就存在一定的隱含能存量。隱含能存量會隨著固定資產折舊而“折舊”,直至固定資產壽命終結。在國民經濟生產活動中,每一年都有新增的固定資產,因此也存在年新增隱含能存量。過去每年存儲的未消耗完的隱含能存量之和稱為隱含能總存量。
1.2文獻綜述
隱含能研究日益引起國內外學者的重視,目前,國內外對于隱含能的測算,主要體現在測算國際貿易中蘊含于進出口貨物中的隱含能,關注隱含能、隱含碳的流動狀況;少量研究國內隱含能問題,如建筑物、基礎設施建設、生產制造過程中的隱含能,研究通過何種方法和手段降低隱含能,提高能源利用效率。
國外學界對隱含能的研究視角豐富。Kahrl等基于中國投入產出數據和能源消耗數據,檢驗了出口貿易和能源消費之間的關系,并指出出口貿易是中國國內能源消費增長最主要的因素,中國需要建立一個兼顧能源環境因素的經濟貿易發展機制[9]。Kara S等選取六種產品和四種供應鏈模式,結合生命周期分析法(LCA)和投入產出法評估產品隱含能對于全球制造的影響,結果顯示生產選址、運輸重量、運輸距離和方式是影響產品隱含能的重要因素,通過選擇當地供應商、采用高效的運輸方式可以有效降低一種產品的隱含能[10]。Rahimifard S等采用產品隱含能模型(Embodied Product Energy (EPE) model)核算生產過程中的能源消耗,認為生產過程中的能源消耗分為直接消耗能源和間接消耗能源,直接消耗能源又分為理論消耗能源和輔助消耗能源,通過核算隱含能,可以提升非有效能源透明度,促進提高能源利用效率[11]。Monahan J等采用生命周期分析法(LCA)測算了采用現代建筑方法情況下,居住型建筑從設計到施工完成所蘊含的隱含能及相應的隱含碳,包括建筑材料中隱含能和化石燃料的使用,一棟含有三個臥室的半獨立式住宅蘊含的隱含碳為34.6 tCO2[12]。
近年來,隨著中國能源消費量的增加和氣候變化的加劇,國內學者對隱含能核算的研究逐步增多。Li Hong等利用1997年投入產出表,計算了20類主要進出口貨物的能耗系數,在此基礎上計算了1996-2004年我國進出口貿易中的隱含能[13]。但該研究沒有對進出口貨物的能耗系數加以區分,而是采用國內較高的能耗系數來估算進口產品的能耗,以至于得出了2004年我國隱含能進口高于出口的結論。劉峰認識到了以上文獻中的一些
問題,在他的研究中,采用2002年中國122部門投入產出表來計算出口貨物的能耗系數,同時采用2000年日本104部門投入產出表來計算進口貨物的能耗系數。該研究計算的2001-2005年中國“隱性能源”出口量占到了當年能源消費總量的24%-33%,同年的“隱性能源”凈出口占到了當年能源消費總量的20%-27%[4]。齊曄等采用投入產出法,估算了1997-2006年中國進出口貿易中的隱含能,發現我國進口的能源又以隱含能出口的形式輸出到國外而并未多消費世界上其他國家的能源[2],該研究構建的模型合理,推導嚴謹,較為真實地展現了中國國際貿易中隱含能的流動狀況。Chen Ying等采用投入產出法計算了2001-2006年間中國進出口貿易中的隱含能、隱含碳,得知2002年中國通過貨物出口向外輸出隱含能4.1億t標準煤,貨物進口輸入隱含能為1.7億t標準煤,是隱含能凈出口國[13]。該研究假設各部門間投入產出結構不變,會對計算結果準確性產生一些影響。Liu Hongtao等運用投入產出法計算了1992-2007年期間我國基礎設施建設投資的隱含能,并采用結構分解模型分析了影響基礎設施建設隱含能的影響因素。研究結果發現,2007年基礎設施建設投資的隱含能占全國能源消費總量的14.0%,不合理的建設是對能源、資源的浪費[14]。
盡管國內外對隱含能的相關研究較多,但是,尚沒有學者開展國內最終能源消費中隱含能存量方面的研究。而研究隱含能存量對于解讀一個國家能源消費結構和經濟發展階段、指導節約能源具有重大意義。對于能源消費總量相當的兩個國家,隱含能存量還可以作為評價一國發達程度的重要指標和依據。通常能源消費總量大且新增隱含能存量大的國家為快速發展的新興經濟體,能源消費總量大而新增隱含能存量小的國家一般為發達國家。
目前學界對于隱含能的核算大多采用投入產出法。事實上,隱含能核算與投入產出經濟學原理極其相似,因此,本文在綜合借鑒前人研究方法的基礎上,改進投入產出模型核算年新增隱含能存量、隱含能總存量。
2算法設計與技術處理
2.1投入-產出模型
投入產出模型最初由列昂惕夫于20世紀30年代構建的,是一種反映經濟系統各部分之間投入與產出數量依存關系的分析方法[15]。假設一國經濟中包含n個產業部門,可以建立投入產出數學模型:
(1)根據統計年鑒選取了最終可形成固定資產的行業包括黑色金屬礦采選業,有色金屬礦采選業,非金屬礦采選業,非金屬礦物制品業,黑色金屬冶煉及壓延加工業,有色金屬冶煉及壓延加工業,金屬制品業,通用設備制造業,專用設備制造業,交通運輸設備制造業,電氣機械及器材制造業,通信設備、計算機及其他電子設備制造業,儀器儀表及文化、辦公用機械制造業,建筑業十四個行業,其他工業部門如木材加工及家具制造業、工藝品及其他制造業等行業的產品生命周期較短,在此忽略不計。
《2007中國投入產出表》中的分類分別為金屬礦采選業,非金屬礦及其他礦采選業,非金屬礦物制品業,金屬冶煉及壓延加工業,金屬制品業,通用、專用設備制造業,交通運輸設備制造業,電氣機械及器材制造業,通信設備、計算機及其他電子設備制造業,儀器儀表及文化辦公用機械制造業,建筑業十一類。本文將統計年鑒中黑色金屬礦采選業和有色金屬礦采選業合并為金屬礦采選業,黑色金屬冶煉及壓延加工業和有色金屬冶煉及壓延加工業合并為金屬冶煉及壓延加工業,將通用設備制造業和專用設備制造業合并為通用、專用設備制造業,從而保證統計年鑒中的分類與投入產出表中的分類一一對應。根據《2007中國年投入產出表》,確定了十一個行業的能耗系數。
(2)本文選取的能源生產部門為煤炭開采和洗選業,石油和天然氣開采業,石油加工、煉焦及核燃料加工業,電力、熱力的生產和供應業,燃氣生產和供應業,這五個能源行業涵蓋了所有可供消費的能源產品。
(3)國家投入產出表并非每年都編制,目前最新的為《2007年中國投入產出表》。依據《2007年中國投入產出表》計算得出的能耗系數僅能夠代表2007年的水平。如果應用技術方法將投入產出表調整到2007年之外的各年,所需的數據量和工作量都將十分龐大。為了簡化計算,本文對2007年之外的其他年份的能耗系數,做了價格指數、技術水平兩方面的修正(見表1)。
(4)隱含能存量會隨著固定資產的折舊而“折舊”,直至固定資產的壽命終結,假定不存在隱含能存量的殘值。本文將固定資產劃分為三大類:金屬及非金屬類產品、各類機器設備、建筑。在本研究中,各類機器設備的折舊年限按15年計算,建筑的折舊年限按50年計算。金屬類及非金屬類產品一般用于建筑、車船飛機制造等領域,折舊年限不一,本研究按30年計算。
(5)本研究中,年能源“實質消費量”等于統計年鑒中全國能源消費總量減去年新增隱含能存量再加上隱含能折舊量和隱含能浪費量,隱含能浪費量主要指固定資產如建筑、基礎設施、設備等未到其報廢年限而人為或者由于不可抗力而意外損毀或者滅失,從而導致了存儲在其中的隱含能損失和浪費。由于隱含能浪費量屬于隨機變量,難以進行核算和估計,故本文沒有測算在內。
(6)交通運輸業的能耗中只有那部分為形成固定資產做貢獻的才可以計入年新增隱含能存量,由于比例難以界定,在此未計入核算。金屬、非金屬及機器設備等產品存在一定的出口量,意味著國內新增隱含能存量的減少。由于中國同時從國外進口大量相應產品,本文對貿易總隱含能的流動做抵消處理。
3結果與分析
3.12001-2010年新增隱含能存量
以中國的投入產出表和統計數據為基礎,核算了2001-2010年我國每年新增隱含能存量(見圖1)。新世紀第一個十年,我國每年新增隱含能存量總體增長趨勢明顯,2001年為8 207.91萬t標準煤,到2010年,該數字已經飆升至10.33億t標準煤,增長了近六倍。每年新增隱含能存量占全國能源消費總量的比例除2009年稍有回落,呈現逐年增長態勢。2001-2003年期間,占比尚不足10%;2004-2007年期間,占比增至20%左右;2010年占比高達31.80%??梢姡S著中國經濟的快速發展和能源消費量的逐年增加,越來越多的能源以隱含能存量的形式儲存在了基礎設施、建筑等固定資產內。
從圖1,我們還可以看出,2003-2004年是年新增隱含能存量占比的一個“拐點”,占比由2003年的6.59%快速提升到2004年的18.36%。究其原因,2004年按國家統計局數據的當年價計算黑色金屬及非金屬采礦業、金屬制品業及非金屬礦物制造業和電氣機械及器材制造業與2003年相比,工業總產值呈現成倍或雙倍的增長。
2008-2010年新增隱含能存量增長呈現“V”型,2008年新增隱含能存量占全國能源消費總量的比例為28.58%,2009年跌至25.49%,下降了約3個百分點,2010年又增長至31.80%。新增隱含能存量先降后升與2008年爆發的全球金融危機密切相關。2008-2009年,在外部環境惡化,國內結構性政策調整以及經濟內在周期三重壓力下,固定資產投資增速下降,房地產投資風光不再。作為新增隱含能存量重要載體的固定資產和房地產投資的蕭條,直接導致了新增隱含能的增長逆轉。
2009年以來,國家把增加投資作為應對金融危機,拉動經濟增長的重要手段,實施了兩年新增4萬億元的投資計劃,加大對基礎設施建設、房地產等領域的投資。國家加大固定資產投資是2010年新增隱含能存量快速增加的主要原因。
3.22001-2010年能源“實質消耗量”
在年新增隱含能存量的基礎上,根據以下兩個公式核算了我國每年的能源“實質消耗量”(見圖2)。
從圖2中可以看出,我國能源“實質消耗量”增幅相對較小,2001年我國能源“實質消耗量”為14.25億t標準煤,到2010年增至24.27億t,增長70.31%,增長幅度低于全國能源消費總量116.04%的增長比率。這從側面印證了我國能源消費總量的較快增長主要是由于隨著中國經濟的快速發展和能源消費量的逐年增加,越來越多的能源以隱含能存量的形式儲存在了基礎設施、建筑等固定資產內,而這是由中國目前所處加強基礎設施建設、推進工業化城鎮化進程的歷史發展階段所決定的。
3.32001-2010年隱含能總存量
由于數據難獲得和計算量巨大方面的條件限制,本研究選取2001年為隱含能總存量的基年。在此基礎上,計算了2001-2010年的隱含能總存量(見表2)。我國的隱含能總存量規模不斷增大,呈現指數級的增長態勢,2001年為7 912.91萬t標準煤,該數字到2010年增長為41.35億t標準煤,為2012年全國能源消費總量的1.14倍。
4結論和政策啟示
本研究采用投入產出法,核算了2001-2010年間我國每年新增隱含能存量、能源“實質消耗量”,并選取2001年為基年,核算了2001-2010年的隱含能總存量。結果顯示,新世紀的第一個十年,我國年新增隱含能存量和隱含能總存量均呈現明顯的增長趨勢,到2010年,年新增隱含能存量達到10.33億t標準煤,占全國能源消費總量的31.80%。2010年隱含能總存量達到41.35億t標準煤,是2012年全國能源消費總量的1.14倍,是一個巨大的“隱性能源寶庫”。
形成鮮明對比的是,我國能源“實質消耗量”增幅相對較小,2001年我國能源“實質消耗量”為14.25億t標準煤,到2010年增至24.27億t,增長70.31%,增長幅度低于全國能源消費總量116.04%的增長比率,其中2008和2010年實質能源消耗量出現了負增長,分別為-3.26%和-0.96%。我國2001-2010年能源“實質消耗量”占全國能源消耗的比例總體呈現下降趨勢,體現了中國隱含能存量積累上的加速。
我國能源消費總量巨大,但“實質能源消費量”相對較小,2010年“實質能源消費量”僅占全國能源消費總量的74.68%??梢?,中國相當大一部分能源消費量并未被一次性徹底消耗掉,而是以隱含能存量的形式存儲在了固定資產中,隨著固定資產使用而逐步“折舊”,這是由中國所處的加強基礎設施建設、保證經濟持續穩定增長的歷史發展階段決定的。
中國能源形勢異常嚴峻,節約能源是一項基本國策。目前,對于節約看得見、摸得著的能源實物,已經引起政府、企業、服務機構、研究機構等相關方的高度重視,相關政策和標準、技術措施、服務等辦相對完善,“十一五”期間基本完成了單位GDP能耗下降20%的節能約束性目標。但對于看不見摸不著的隱含能存量,目前并未引起人們的注意。隱含能存量浪費的情況層出不窮,典型案例為拆除未達到設計使用年限的建筑物。2010年我國隱含能存量已經達到41.35億t標準煤,提高這部分隱含能存量的“利用效率”,節約隱含能顯得尤為重要,對促進社會經濟可持續發展和建設資源節約型、環境友好型社會中起著重要作用,應引起政府等相關方的高度重視。
未來中國應積極探索出臺節約隱含能相關政策,加強相關領域的立法。例如,進一步明確規定各類建筑物的合理使用年限、業主對其進行正常維修包括大修的年限和義務,保證建筑物的安全性,以達到規定的使用年限。對因維護不力導致的隱含能存量損失追究相關責任;同時,對有安全缺陷確實無法修復的建筑物要核算其隱含能存量浪費情況,報送相關政府節能主管部門備案。
對于企業機器設備、汽車、家用電器等蘊含較大量隱含能的資產設備,所有者負有保養和維護資產設備,保證其使用年限的義務。一些達到報廢年限的機器設備、家用電器等物品仍然含有隱含能的殘值,如廢舊鋼鐵、零部件等,應對這部分物品進行合理回收利用,使其中蘊含的隱含能得到循環利用。
政府、行業協會等相關部門應出臺節約隱含能的相關政策法規,各級政府部門成立負責節約隱含能的專門機構,針對各類固定資產項目,開發更為科學、嚴謹的隱含能存量方法學,分門類、有步驟地實施“隱含能存量數值”標簽制度,傳達其在整個生產過程中消耗的能源量。日常生活用品也蘊含大量隱含能,要加大節約隱含能方面的廣告宣傳,提高公共認知,引導人們合理消費,節約隱含能。
參考文獻
[1]王健夫.中國工業節能進展報告[M]. 北京:化學工業出版社,2009.
[2]齊曄,李惠民,徐明.中國進出口貿易中的隱含能估算[J].中國人口?資源與環境,2008,18(3):69-75.
[3]周志田,楊多貴.虛擬能:解析中國能源消費非常規增長的新視角[J].地球科學發展,2006,21(3):320-323.
[4]劉峰.中國進出口貿易能源消耗問題的研究[D].北京:清華大學,2007.
[5]Brown M T, Herendeen R A. Embodied Energy Analysis and EMERGY Analysis: A Comparative View[J]. Ecological Economics, 1996, 19(3):219-235.
[6]陳錫康.完全綜合能耗分析[J].系統科學與數學,1981,(1):71-78.
[7]羅思平,王燦,陳吉寧.中國國際貿易中隱含能的分析[J].清華大學學報,2010,50(3):477-480.
[8]龐軍,石媛昌,閆玉楠,等.我國出口貿易隱含能及其影響因素的分解分析[J].經濟問題探索,2012,(3):103-109.
[9]Kahrl F,Roland H D.Energy and Exports in China[J].China Economic Review,2008,19(4):649-658.
[10]Kara S, Manmek S, Herrmann C. Global Manufacturing and the Embodied Energy of Products [J]. CIRP AnnalsManufacturing Technology, 2010,(59):29-32.
[11]Rahimifard S, Seow Y, Childs T. Minimising Embodied Product Energy to Support Energy Efficient Manufacturing [J]. CIRP AnnalsManufacturing Technology, 2010,(59):25-28.
[12]Monahan J, Powell J C. An Embodied Carbon and Energy Analysis of Modern Methods of Construction in Housing: A Case Study Using a Lifecycle Assessment Framework [J]. Energy and Buildings, 2011,(43):179-188.
[13]Li H, Zhang P D, He C Y, et al. Evaluating the Effects of Embodied Energy in International Trade on Ecological Footprint in China[J].Ecological Economics,2007,(62):136-148.
[14]Chen Ying, Pan Jiahua, Xie Laihui. Energy Embodied in Goods in International Trade of China: Calculation and Policy Implications [J]. Chinese Journal of Population, Resources and Environment, 2011, 9(1):16-32.
[15]Liu Hongtao, Xi Youmin, Ren Bingqun, et al. Embodied Energy Use in China’s Infrastructure Investment from 1992 to 2007: Calculation and Policy Implications [J]. The Scientific World Journal, 2012:1-5.