時間:2023-08-28 09:22:21
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇建筑節能的技術措施,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
【關鍵詞】:節能住宅節能技術措施運用
【 abstract 】 : building energy consumption in China at present already accounts for 30% of the energy consumption, the energy conservation of the building is the necessary product development construction. With China's new energy saving the implementation of the standards, this paper summarizes the development status and energy-saving residential the significance of energy saving, analyzes the residential building energy consumption, green energy-saving building materials content such as development and the relevant measures.
【 key words 】 : energy-saving residential use energy-saving technical measures
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼: A 文章編號:
一關于建筑物屋面的節能技術
這主要是因為建筑物的圍護結構中的保溫性能,在這方面耗能的好處是既能減少空調的耗能量,是人的舒適感增強,還能在一定程度上起到節約造價的問題,下面就針對屋面結構來談談哪些措施可以幫助節能。
(一)架空板隔熱技術。
這里所說的架空板隔熱主要是在已經整理好的防水層面上進行架空板的工作,首先架設平板型的通風隔熱層,這樣還可以進行通風屋脊的設計,如果不想要被太陽直射,還可以進行通風口的建設,這樣進行架設的隔熱板就起到了相應的作用,并且在施工的過程中也比較簡單,沒有太多技術上的問題,在對屋頂的荷載也沒有太大的影響,效果也非常好。
(二)進行綠化屋頂的種植。
現在我國很少有綠化屋頂的設計,這主要是因為我國城市建設的迅猛發展,其實如果可以將綠化的創意進行到屋頂的應用當中,也是非常好的辦法,這樣不但可以實現城市綠化的目的,還可以在一定程度上緩解能源的大量浪費,對于有害氣體的排放也可以起到,抵制的作用,最重要的是改善了城市的空氣質量,是一項新型的創意。
(三)進行倒置式的屋頂設計。
這種想法是不同于傳統屋頂的建設的,主要是將傳統屋頂設計上的保溫層和防水層進行系統上的顛倒,也就是倒置工作,傳統意義上的屋頂設計是將防水層放在保溫層的上面,而這種設計理念是將保溫層放置于防水層的上面,在這項工作中,要使用“憎水性”的這種保溫材料,這樣可以增加其導熱系數,還有基于傳統的設計理念,將防水層放置于保溫層的上方,還容易減少防水層的壽命,加速了防水層的老化,更不利于能源的建設,所以說倒置式的屋頂設計也是非常利于節能的。
二外墻體節能施工技術
(一)普通墻體施工
外墻體的磚承重墻一般采用整磚平砌,孔洞垂直方向且長圓孔順墻長方向設置,空心磚不宜砍鑿,不夠整磚時用實心磚外砌,墻中洞口預埋件和管道處,應用實心磚砌筑,并在砌筑時留出或預埋,不得隨意鑿孔和用水泥砂漿填孔,避免外墻體出現通縫、不密實、冷熱橋的現象。在空心砌塊墻體中,旌工技術部門根據設計施工圖和工程的具體要求及旌工條件繪制砌塊排列圖。要針對砌塊建筑的墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開裂、灰縫和裂縫處易滲漏等不利因素,從施工角度采取技術措施予以確保。
(二)墻體保溫施工
墻體保溫系統的施工是墻體節能措施的關鍵環節。墻體的保溫層通常設置在墻體的內側或外側,設在內側技術措施簡單,但保溫效果不如外側,設在外側可節省使用面積,但粘結性差,措施不當易產生開裂、滲水、脫落、耐久性減弱等問題,造價一般也高于內設置。
三 外窗系統節能分析
窗系統包括窗框、玻璃、密封材料等。早期的住宅設計中,窗框、玻璃受材料的限制及一些施工遺憾,是建筑耗能的重點部位。此外,選用玻璃的種類,窗與墻體之間,玻璃與窗框之間的密封,窗的結構形式、形狀、朝向等,都會影響建筑物的熱損失。
(一)窗戶類型對保溫隔熱的影響
傳統單層窗的保溫、隔熱性能較差,所以采用雙層玻璃窗甚至多層玻璃窗,通過增加的玻璃及雙窗間的空氣層,降低外窗系統的導熱系數,減少冬季的采暖能耗,達到節能的目的。
(二)窗框選材對保溫隔熱的影響
窗框材料的選擇,將影響外窗系統的傳熱與散熱量。鋁合金的導熱系數最大,保溫隔熱性能差,易成為窗系統中的熱橋;木材具有良好的保溫隔熱性能,但容易吸水或吸潮變形,隨著季節變化還易發生形變,塑料窗導熱系數低,具有良好的熱工性能,隨著工業技術的發展,其產品日趨成熟,是具有發展潛力的新型窗框材料。
(三)玻璃構造及選材對保溫隔熱的影響
窗系統熱工性能要提高,尤其是玻璃材料的改善,首先結合現代工藝,改善玻璃的熱工性能,推廣新興產品應用。如能吸收大量紅外線輻射而又保持良好可見光透過率的吸熱玻璃;具有較高的熱反射性,并保持良好透光性的熱反射玻璃;由兩層玻璃組成的有極好的隔熱效果的中空玻璃。
四 綠色節能建材發展
隨著科學技術的不斷發展,能源短缺已不容忽視,節約能源已受到世界性的普遍關注。因此,能源問題將成為本世紀的熱門話題。
(一) 優化建筑設計
建筑造型及圍護結構形式對建筑物性能有決定性影響。直接的影響包括建筑物與外環境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平等。而這三方面涉及的內容將構成 70%以上的建筑采暖通風空調能耗。不同的建筑設計形式會造成能耗的巨大差別。然而,建筑物是個復雜系統,各方面因素相互影響,很難簡單地確定建筑設計的優劣。這就需要利用動態熱模擬技術對不同的方案進行詳細的模擬測試和比較。
(二)建筑圍護結構材料和部件
開發新的建筑圍護結構 部件,以更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風等各種需求,甚至可根據變化了外界條件隨時改變其物理性能,達到維持室內良好的物理環境同時降低能源消耗的目的。這是實現建筑節能的基礎技術和產品。主要涉及的產品有:外墻保溫和隔熱、屋頂保溫和隔熱、熱物理性能優異的外窗和玻璃幕墻、智能外遮陽裝置以及基于相變材料的蓄熱型圍護結構和基于高分子吸濕材料的調濕型飾面材料。
(三)建筑中的可再生能源
可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等多種形式。可再生能源日益受到重視,開發和利用可再生能源是世界能源可持續發展戰略的重要組成部分。
【結束語】
住宅工程建筑節能是一項系統工程,節能已經逐步成為開發商品牌知名度的一部分。全面充分地考慮工程的各主要分部的節能要求,選擇節能效果好、應采用全費用成本低的節能方案,并且在設計、施工過程中注意質量的控制、細部節點的把握,將成為我們在住宅工程建筑節能中的主要任務。節能型住宅是指在保證住宅功能和舒適度的前提下,減少能源消耗,并且盡可能對資源進行循環利用,要在設計實踐中努力貫徹節能措施,積極探索研究節能技術。
【參考文獻】
[1]王立雄.建筑節能[M].天津建工出版社,2004.5
[2]龍惟定.國內建筑合理用能的現狀及展望[J].能源工程,2001.(2)l-6.
[3]隋艷娥居住建筑節能研究[學位論文]碩士2005
[4]建筑節能工程施工質量驗收規范2007
關鍵詞:建筑工程;節能技術;措施;效果
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
建筑節能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效應,是貫徹可持續發展戰略、實現國家節能規劃目標、減排溫室氣體的重要措施,是全球環保運動發展的主要趨勢之一。在工業、建筑、交通三大傳統高能耗領域,建筑能耗所占的比重不斷上升,建筑節能已成為節能研究和實踐領域的核心課題。對于中國這個世界上最大的建筑市場來說,建筑節能更具有特殊的意義和作用。目前中國建筑行業能耗巨大,其總能耗約占全國總能耗的37%左右,遠高于世界建筑能耗占能源總消費量的30%的平均水平,而且既有建筑中99%為高能耗建筑。因此,推廣和應用建筑節能技術對于中國實現可持續發展具有重要意義。
一、建筑工程節能施工的重要意義
首先,建筑工程施工節能是涉及跨行業、跨學科、綜合系統的先進技術。建筑行業施工節能不僅涉及土木工程學、城市規劃、機電設備、電子信息等眾多學科和領域,而且也與經濟技術、人文科學和行為科學存在著密不可分的聯系。其次,節能施工技術的推廣和應用具有重要的意義,這不但能夠促進建筑工程行業相關技術的發展和創新,而且也推動了建筑工程行業整體水平的提高。工民建筑工程中建筑節能充分體現了可持續發展的理念,也體現了建筑科學技術的經濟增長點。在加速國民經濟發展的同時,帶動了相關產業的發展,保護了生態環境。再次,建筑工程施工節能技術重點強調了對于新能源等可再生能源的開發與利用,例如光能、太陽能、風能等可循環利用的資源,節約或者降低對于傳統能源的使用。在工民建筑中推廣節能施工技術能夠提升建筑工程整體技術的應用水平,促進經濟的循環發展。
二、建筑節能的技術措施及其效果
1、墻體節能技術
墻體節能技術主要是指在墻體中增加保溫隔熱層,通過減少墻體內外熱能傳遞而達到室內冬暖夏涼的效果。墻體節能技術主要有外墻自保溫、外墻內保溫、外墻外保溫3種形式。
1.1外墻自保溫
外墻自保溫是指將圍護和保溫合二為一,依靠墻體材料自身節能阻熱的熱工性能達到節能要求的外墻保溫體系。作為自保溫的墻體材料有好幾種,如蒸壓加氣混凝土砌塊、節能型燒結頁巖空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、發泡混凝土現澆或砌塊等,目前工程中應用較多的主要是加氣混凝土砌塊。雖然自保溫技術具有較長的建筑使用年限、造價較低、施工方便、安全、縮短建設周期等眾多優點,但由于自保溫材料強度比較低,導熱系數較其他高性能保溫材料較大,以及抗裂性不理想,容易產生墻體開裂現象等問題,所以在推廣方面受到一定影響。外墻自保溫技術的發展在國內已引起普遍關注,部分地區也在陸續推廣墻體自保溫新技術、新工藝,如哈爾濱、江蘇、重慶等地新建住宅工程中,相繼推出復合混凝土空心保溫、陶粒加氣混凝土保溫砌塊、燒結空心磚等自保溫墻體系統。
1.2外墻內保溫
外墻內保溫是指在外墻結構的內側設置保溫層,將保溫材料復合在外墻內側。雖然內保溫具有對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不高、取材方便等優點,保溫材料被樓板所分割,僅在一個層高范圍內施工,不需要設腳手架,施工速度快,操作方便靈活,但其缺點也顯而易見,如減少了室內使用面積、飾面層較易開裂、熱橋問題不易解決,尤其是圈梁、樓板、構造柱處于熱橋部位,在局部溫差影響下易產生結露現象甚至引發保溫墻體發霉開裂的可能等,在推廣中也不太順利。
1.3外墻外保溫
外墻外保溫是指在外墻結構的外側設置一個保溫層,將保溫材料復合在外墻外側。對比其他外墻節能保溫技術,其有以下優點:適用范圍廣;可以避免產生熱橋效應;保護主體結構,大大降低了自然界溫度、濕度、紫外線等對建筑主體結構的影響;有利于改善室內環境,擴大室內的使用空間。與內保溫相比,采用外墻外保溫一般能使每戶使用面積增加約1.3m2~1.8m2;既有利于建筑節能改造,又便于豐富外立面,使既有建筑外觀煥然一新。近年來,隨著我國建筑節能工作的不斷深入和用于外墻外保溫的材料與技術不斷改進,外墻外保溫由于其優越性正日益受到重視。
2、屋面節能技術
2.1保溫材料的選擇
在選擇房屋建筑屋面的保溫隔熱材料時,必須依據相關的設計要求及效果產品的技術要求進行選擇,重點把關吸水率、容重、外觀以及導熱系數等多種性能參數確保其合理性。
2.2實施倒置式屋面
倒置式屋面主要指對傳統房屋建筑屋面構造中的防水層及保溫層實施必要的顛倒處理,即置換保溫層與防水層的位置,讓防水層處在保溫層的下面。但此種方法不利于防水的施工和后期檢修,應充分考慮后使用。
3、門窗節能技術
3.1對住宅窗墻比進行適當地控制
住宅窗墻比主要指房屋建筑窗戶洞口所占的面積與房屋建筑立面單元所占的面積的比值,北向窗其窗墻比不宜大于20%;東向窗不宜大于30%;西向或者南向不宜大于35%。
3.2設置溫度阻尼區
在房屋建筑的門窗施工中,應該制定相關的“溫度阻尼區”。“溫度阻尼區”主要指在室內及室外的中間設置一個層次,稱為中間層次,與熱閘相同。
3.3選擇新型的玻璃
新型的玻璃主要指低輻射的玻璃(LOW-E)低輻射玻璃的表層由一層半導體氧化物及錫氧化物等多種涂層薄膜組成。低輻射玻璃在制作成中空玻璃后,隔熱保溫性能大幅增加。
3.4提高住宅外窗的氣密性
選擇密封效果比較好的新型門窗材料,同時可以選擇密封膏、彈性密閉型材料、彈性松軟型材料以及邊框等在墻及門窗框之間的縫隙處實施灰口密封;選擇泡沫密封條、橡膠、高低縫、橡塑以及回風槽等進行扇及框的密封;選擇縫外壓條、高低縫以及密封條等進行兩扇之間的密封;選擇多種彈性壓條進行玻璃及扇之間的密封。
4、采用照明節電控制系統
采用先進的照明控制系統,用先進的照明控制器具和開關對照明系統進行控制。在道路照明系統,采用道路照明控制系統,通過控制電壓波動的手段,克服電壓波動對道路照明和照明產品壽命的影響,以達到較好的照明及節能效果。在室內照明控制中,主要采用聲控、光控、紅外等智能化的自動控制系統,減少照明用電和延長照明產品壽命。
5、新能源和可再生能源利用技術
加強新能源和可再生能源的利用,是一項擁有非常廣闊的市場、前景十分誘人的節能技術途徑,其節能效果主要體現在以下幾個方面:
(1)寒冷地區,在建筑中應用中低溫地熱采暖,可以節約常規能源,減輕大氣污染,提高生活質量,降低采暖費用。
(2)在廣大城鎮和農村大力推廣應用太陽能熱水系統,為居民提供洗澡熱水和其他生活熱水,是我國在建筑中應用新能源和可再生能源最為成功的項目。
(3)被動式太陽能技術成熟、增加投資少、節約能源、有利環保,是解決廣大農村冬季采暖的好辦法,在我國采暖區的廣大農村應用市場廣闊。
三、結束語
建筑節能問題的根源就在于社會要謀求科學的、可持續的發展。建筑節能是最近幾年社會建筑發展的一個基本趨勢,也是建筑科學技術的一個新的增長點。因此,建筑企業應堅持不懈,抓住時機地推進建筑節能,并根據情況推進建筑節能,用不同的方式來加快建筑節能的腳步,使我國早日邁進世界能源大國的行列。
參考文獻
[1]周翠英,黃海龍.如何加強工民建筑工程施工中節能技術的創新與發展[J].湖北建筑學報,2011,(8).
[關鍵詞]節能技術;措施;探究
中圖分類號:TU31 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)13-0199-01
社會環保理念的深入落實,促進了建筑節能技術的開發。節能建筑是根據氣候變化規律,通過對建筑物的設計、材料、施工以及外部環境進行綜合分析,采用科學的技術方式建成的具有節能效果的建筑。隨著現代建筑施工技術的提高,節能技術在現代建筑施工中得到了逐步推廣和應用。當前社會主義建設的發展步伐,堅持科技創新、探索與實踐,科學的分析節能建筑技術,有利于實現環保型社會建設。文章主要針對節能建筑內涵的節能技術進行了簡要分析與探究。
1.節能建筑的內涵及特征
節能建筑是現代綠色建筑理念的深化,它是追尋一定的氣候變化規律,對相關建筑物的規劃、材料、風向、采光、輻射以及外部空間環境進行綜合分析,運用合理的施工技術進行建設的具有節能效果的低能耗建筑,節能建筑的規劃和布局要與自然環境相融合。節能建筑所包含的特征有:
1.1減少能源消耗
現代建筑理念下,節能建筑的建設施工,從設計、施工到應用過程中,要盡量做到減少建筑資源消耗,實現能源節約,促進節能建筑的開發與創新。
1.2多元化實用性
節能建筑的結構材料,有求必須具備一定的能夠適應實用功能的足夠剛性強度、安全穩定性,耐久性能、同時還具有保溫、防水功能。
1.3節能性環保
節能建筑的結構材料,要具有一定的環保節能效能,有利于環境的優化與保護,要采用低污染材料,利用清潔能源,減少建筑的環境污染。
2.建筑節能技術的質量要求
節能建筑技術施工過程中,往往需要按照因地制宜的設計原則,充分考慮建筑所在節能建筑技術施工過程中,往往需要遵循因地制宜的設計原則,充分考慮建筑所在地域的氣候變化條件,結合節能建筑的功能需求及適用期限,實施超前性技術保障原則,嚴格做到以下技術質量要求。
2.1合理的空間布局
節能建筑的建筑主體要有合理的空間布局設計,建筑群之間和建筑結構內部,要有良好的空間規劃,節能建筑群一般不采用周邊式布局型式,要根據建筑物的高低及功能需求,綜合考慮采光、通風等自然環境因素的影響,盡量采用因地制宜原則空間布置。
2.2良好的密閉性能
節能建筑結構要具有良好的密閉性能。節能建筑的門窗型材應采用塑料、木料、鋁合金或者斷熱彩鋼等傳熱性能不高的材料,門窗安置要有利于實現采光、通氣和自然通風性能。建筑外部門窗材料還應具備良好的水密性、氣密性、隔聲性能和抗風壓性能。
2.3穩定的耐久性能
安全穩定性、耐久可靠性能是節能建筑在使用期限內節能效能及工程質量的重要表現指數。節能建筑的節能技術施工,應在保障工程質量安全的基礎上,運用牢固節能施工技術,選取優質建筑施工材料,采用復合構造做法,增強耐久性。
2.4有效的環保性能
節能建筑應盡量加大建筑物之間的間距,提高建筑群空間的綠化設施布置,實現由落葉喬木、常綠灌木及地面草皮植被組成的空間立體型綠化體系,有利于有效吸收和遮擋太陽光線的輻射,適當降低地面對太陽輻射的反射,減輕建筑區域的高溫熱島現象。
3.加強建筑節能技術應用的措施
3.1建筑節能理念,增強能源利用
在建筑節能理念上,采取阻隔熱量傳遞、反射太陽輻射等被動式節能方法已經不能滿足實際建筑節能技術的要求,建筑節能技術施工人員還應重視主動利用太陽能、地能等可再生資源開展節能。太陽能熱發電是太陽能利用中的重要項目。減少其他能源消耗,并可以遮擋太陽輻射,起到一舉兩得的效果;此外,充分利用地下水冬暖夏涼的特點,與建筑物室內進行熱交換,循環調節建筑室內溫度,可以較好地改善居住環境,節省能源。
3.2加強墻體的保溫
適當增加外墻保溫隔熱效能,提高熱阻,高效保溫隔熱材料設于主體結構外側,可減緩熟量進入墻體,用空心磚、加氣混凝上等新型墻體材料代替實心粘土磚,提高建筑物的氣密性,墻內設置空氣間層或通風間層也有良好的保溫隔熱效果,用密封材料填實穿墻管線連接處裂隙。在我們實際工作中還有采用硅酸鹽復合絕熱砂漿,這是一種新型墻體保溫材料,保溫隔熱性能好,施工簡便,解決了板材拼接處罩面層開裂現象。保溫墻體材料方面,應注重材料的綜合性能。
3.3適當控制建筑體形系數
建筑體形系數既建筑物外表面積與其所包圍的體積的比值。建筑物的外型盡可能減少凹凸變化,選擇比較規整的,這樣可以減少圍護結構的散熱。同時圍護結構采用淺色外表面,可反射夏季太陽輻射熱,減少墻壁外表面獲得熱量向房間內傳遞。
3.4加強地面等保溫
由于太陽輻射強烈引起高層房間過熱,應加強隔熱層并有架空通風層,還可在空氣間層內貼熱反射膜,它能阻止60%以上的可見光,可以阻斷或減少熱橋的熱損失,設倒置式屋面并有利于保護防水層使之耐久。采用坡屋頂,利用閣樓通風散熱。門窗的保溫方面。建筑門窗和建筑幕墻全周邊采用高性能密封技術,采用單框雙玻塑鋼窗或中空雙玻塑鋼窗、鋁合金窗及噴塑彩板鋼窗、采用保溫窗框、窗墻比宜適當控制,安排好門窗相對位置及開啟方式,設置可調節的活動遮陽。
3.5綠色節能
通過植被的光合作用及蒸騰作用使太陽輻射熱能轉化,降低環境溫度。對于低層、多層房屋墻壁,栽種爬墻虎之類的攀藤植物,進行垂直綠化。這樣,就能緩解曝曬及驟雨造成建筑物表面的溫差變化,使絕大部分輻射熱不致進入圍護結構向室內傳遞,從而改善了生態和室內環境。照明綠色節能。盡可能充分利用自然光,實施綠色照明,在我國發展和推廣高效照明光源及節能燈具,節約照明用電。改善人們生活質量,提高工作效率,保護人民身心健康的照明環境。
4.結語
總的來說,節能建筑技術的應用,是現代環保理念與建筑施工技術的進一步融合. 建筑領域是實現我國節能降耗和污染減排目標的重要部分。新形勢下,科學的分析與探究節能建筑的節能施工技術措施,是構建環保型建筑的重要實踐途徑。
參考文獻
[1]余曉平.建筑節能科學觀的構建與應用研究[J].重慶大學,2011(10).
[2]劉琨.節能技術與建筑集成的經濟評價方法研究[J].武漢理工大學,2010(5).
【關鍵詞】:建筑;節能;暖通空調;技術
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
隨著我國經濟的持續高速增長,資源浪費、環境污染與經濟發展之間的矛盾日益突出。為貫徹節約能源和保護環境的基本國策,推進建筑行業的可持續發展,實現傳統建筑模式向節能、低碳、舒適的綠色建筑方向轉型,國家和地方相繼頒布了一系列的民用建筑綠色設計規范和公共建筑節能設計標準。在政策宣傳、輿論引導和強制性規范標準的共同作用下,綠色建筑理念得到了廣泛的認同和執行。城市化進程的快速推進與人民生活水平的日益提高使我國的建筑能耗快速增加,其在總能耗中的比例也不斷提高,建筑能耗包括建筑物照明、通風、熱水供應、采暖、空調等方面的能耗,其中暖通空調系統的能耗在建筑的總能耗中占據了三分之一以上,并且有逐漸上升的趨勢,因此,將建筑節能的重點放在提高暖通空調的能源利用效率上意義重大。
一、發展暖通空調節能技術的必要性
暖通空調是指室內或者建筑物內負責供暖、通風和空氣調節的系統或相關設備。在建筑物內,暖通空調通常是分戶的中央空調,可以為建筑物內營造一種舒適溫暖的室內環境。近年來,我國一直強調“節能”,“環保”兩大主題,而隨著我國經濟水平的發展,建筑能耗已經占到社會總能耗的三分之一以上,而這其中,暖通空調就占到了建筑物總能耗的60%以上。由此可見,暖通空調已經成為耗電大戶。而根據暖通空調行業的相關研究表明,采用節能環保新技術之后,整個暖通空調行業的能耗可降低30%~50%,因此,發展更加節能環保的暖通空調技術是暖通空調未來的主要發展趨勢之一。
二、暖通空調系統存在的問題
1.暖通空調設計管理問題
盡管暖通空調的設計對其運行效率有著重大的影響,但是在實際中往往得不到設計人員的重視。一般建筑的暖通空調系統可提供的負荷往往遠大于建筑需要的負荷,大大超過了國家標準,這不但造成了初期成本投入很大,也造成運行維護的成本居高不下。要解決這一問題,應該建立專門的監管機構加強對暖通空調設計項目的管理,而不能只依靠設計人員的自我約束,也可以委托有關的技術部門對一些大型工程的設計方案和圖紙進行監管審查,對于不符合節能標準的設計應禁止其施工。
2.暖通空調的運行管理問題
暖通空調的運營管理同樣影響著系統的運行能耗,相關的數據表明,不同的運行管理人員可使得系統能耗相差50%以上。暖通空調的運行管理要求管理人員要有強烈的責任性,根據建筑內外的實時情況合理調節系統。同時,也要求運行管理人可以準確判斷系統是否存在故障,并準確定位故障以采取補救措施,員有一定的技術水平。所以,應該對暖通空調管理人員實行崗前培訓和相關考核,只有考核合格后才準許上崗。同時應該建立完善的工作日志,對重要操作進行記錄,并安排專人定期審查日志以糾正不正確的操作行為。
三、暖通空調的節能措施
1.施工時的節能措施
除了注意建筑物圍護結構的保溫性能,還應該注意暖通空調使用過程中,輸送介質系統的內外溫差非常大,如果空調管路的保溫處理不當,會導致失溫嚴重,系統效率低下。所以在施工時,應該嚴格的按照規程,用保溫材料包覆暖通空調管道和設備,這對節能和降低運行費用非常重要。施工完成驗收時也應該重點關注暖通空調系統自身的保溫是否達標。
施工時還應該注意暖通空調系統管網的合理布置,管路布置盡量不拐小彎,以減少導熱介質輸送過程中的沿程壓力損失和局部壓力損失。在安裝管道時應該注意清潔,防止污物進入管路造成堵塞,并在安裝完成后嚴格按照規程進行沖洗。
2.提高建筑物的保溫性能,減少熱量的損失
當建筑物內部環境與外部環境存在溫差時,建筑物內外會通過圍護結構發生大量的熱交換。這對于暖通空調系統而言無疑是一種能量的損失,增加了暖通空調系統的負荷。圍護結構的保溫性能就決定了圍護結構綜合傳熱系數的大小,也就決定了通過圍護結構的空調負荷的大小。國家在建筑節能設計規范中明確規定要提高圍護結構的保溫隔熱性能,并將其作為建筑節能設計最基本的要求。
3.合理設計暖通空調系統,提高空調使用效率
設計是一個工程的靈魂,而對于暖通空調系統,初期的設計是否合理將直接影響其使用性能和經濟性。暖通空調系統設計的重點之一是建筑物負荷計算,設計人員應該根據建筑施工圖紙,正確計算冷、熱負荷的建筑面積,并正確估計單位建筑面積的冷、熱負荷指標,從而計算出整個建筑需要的冷、熱總負荷。而在實際設計施工中,暖通空調設計人員往往只根據方案設計或初步設計中的建筑面積來估算暖通空調建筑負荷,而不再核對具體施工圖紙,這往往會造成計算出來的總負荷偏大,從而使得選用的暖通空調設備總功率偏大,不但增加了一次投入的成本,更重要的是過大的暖通空調設備用于較小的建筑物,會造成運行效率低,能耗增加。
此外,對于新風系統的設計,應該考慮使系統能隨建筑物外界天氣環境的改變自動調節風量,從而最大限度的減少主機的開啟時間,從而達到節能環保的目的。可以說,暖通空調系統的設計,對系統是否能實現節能的目的起著至關重要的作用。
4.加強能量回收利用,實現能源利用率最大化
實現節能環保目標的方法之一是提高暖通空調系統的能源利用率,熱量回收利用就是其中的重要方法。系統熱量的回收要依靠系統中安裝的能量回收裝置,該裝置可以吸收準備排出建筑物外的無用風中的能量來處理新風,這樣就可以減少系統的能源使用量,降低機組負荷。應當注意的是,在選用能量回收裝置時應該綜合考慮當地的氣候條件、通風系統的實際運行情況以及排風中是否含有有毒、有害氣體等,以達到能源的最大利用率。
5.應用地暖,降低能耗
過去的暖通空調系統多使用不可再生能源、高品位能源,而由此引起的資源和環境問題也越來越明顯,因此,開發尋找可以使用的可再生能源和低品位能源,從而使得暖通空調的冷熱源盡可能的多元化顯得非常重要。近年來,地暖市場發展迅速,地暖有著溫度分布均勻的優點,溫度梯度小,可以減少無效熱損失,非常低碳節能。而且地暖采暖安全穩定,壽命長,具有巨大的市場潛力。地熱泵空調系統就是在這樣的要求下發展起來的,其原理是利用地下恒溫層土壤或者地下水、地表水等一切可以利用的熱源來提高空調系統的COP值,這樣就使得暖通空調的整體功耗大幅度下降。
6.注意提高新技術的推廣
新技術的應用在暖通空調系統中為節能提供了一個新的方向。例如太陽能制冷供熱系統、地源熱泵空調系統等,在實現可再生能源的有效利用的同時,還可以帶來顯著的經濟效益,值得大力的推廣。但是這些新技術在造價上往往偏高,而且在性能、造作技術的應用上還不成熟,使用的地域條件有一定的限制,因此,對于新的節能技術,我們應當因地制宜的進行推廣,選擇自身需求的新技術。
結語
建筑節能是城市化進程中比較重要和難以解決的事情,暖通空調的節能技術發展狀況是一個城市建設的形象標尺,良好的暖通空調系統在城市運用中有利于改善人與社會的關系,有助于人與人、人與環境的和諧共處,這也是腳踏實地的落實可持續發展觀重要保證。
參考文獻:
[1]郭成斌.淺談暖通空調的節能[J].黑龍江科技信息,2009.
關鍵詞:建筑設計; 能耗 ;建筑節能; 技術措施
Abstract: This paper from the contrast and energy development of the energy consumption at home and abroad, put forward construction industry's need for energy efficient design, and highlight the current technology and solutions in order to provide reference.Key words: architectural design; energy consumption; building energy efficiency; technical measures
中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A文章編碼:
建筑節能設計的必要性
如今,在世界能源短缺的大環境下,建筑能耗巨大已經成為一個全球性的問題。建筑節能設計是改善和提高建筑節約能源、促進環境保護、減少溫室氣體排放量的重要措施之一。減輕大氣污染;保護生態環境和提高建筑熱環境的質量,可以緩解目前能源緊張的局面,推進社會經濟發展。對于人口數量龐大且經濟發展迅速的中家,建筑節能工作更顯得意義重大。
建筑耗能與工業耗能、交通耗能,是我國能源消耗的三大“耗能大戶”。我國建筑不僅耗能高,而且能源利用效率很低,隨著建筑能耗的增加和大量空調設備的安裝,“城市熱島效應”日益嚴重,使環境逐漸惡化。據統計,我國建筑能耗的總量正逐年上升,在全社會總能耗中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的30%,而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例,如果再加上建材生產過程中耗掉的能源(占全社會總能耗的16.7%),和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46.7%。而國際上一些發達國家的建筑能耗一般只占全國總能耗的35%左右,所以,建筑耗能已成為我國經濟發展的一大軟肋。發達國家從20世紀70年代的能源危機起就關注建筑節能,我國建筑節能的研究和實施起步較晚,開始于20世紀80年代后期。如何改進我國的節能技術成為目前一個重要的難題。但即達到西方發達國家的目前的節能技術水平,相對于世界性的能源日漸短缺問題也是遠遠不夠的。參照近年美國的能耗情況,其建筑能耗已經接近我國的能耗總量,而美國全國的能耗總量則占世界能耗總量的26%.因為我國人口是美國的4.5倍,設想我國的人均能耗如果達到美國現在的水平,那么我國的能耗總量將占當前世界的40%。這種情況是難以想象的。所以推廣普及現有最先進的節能措施,大力發展和利用可再生能源是非常必要的。
建筑節能設計的技術措施
在建筑規劃設計、建造和使用過程中,在滿足室內環境舒適、衛生健康的條件下,采取有效的建筑節能技術,有利于實現建筑節能和環保共進的目標。日本近年來提出的“建筑的節能與環境共存設計”就是這一思想的體現。一般來說,實現建筑節能的技術途徑為:盡量減少建筑內能源總需求量的同時,大力開發利用可再生的新能源,從而減少使用在建筑領域內容易引起污染的能源。
2.1減少建筑內的能源總需求量
建筑能耗即建筑使用能耗,包括家用電器、炊事、采暖、空調、熱水供應等方面的 能耗。其中 ,以空調和采暖能耗為主,占建筑總能耗的50%-70%。所以減少建筑內空調、采暖、照明能耗是減少建筑內能源需求的重要內容。而建筑師在建筑設計過程中,可通過各種設計手法來減低建筑對設備的依賴程度,達到減少能耗的效果。
2.1.1建筑規劃與設計
首先是基地選址,建筑基地應盡量選擇在向陽、避風的地段上,為爭取日照創造必要的條件。利用建筑樓群的合理布局,充分結合特定地點的自然環境因素、氣候特征和建筑物功能,人的行為活動特點等,建立自然-人工生態平衡系統,創造良好的室內微氣候,盡量減少對建筑設備的依賴。其次是合理設計建筑朝向,在規劃條件允許的情況下,建筑的主要朝向應選擇本地區最佳朝向,一般采用南北向或接近南北向。主要房間朝向南偏東15度至偏西15度范圍,但不宜超出南偏東45度至偏西30度范圍。經測試表明:對一個長寬比為1:4的建筑物,東西向比南北向的冷負荷約增加70%。為了組織好房間的自然通風,引風入室并能形成一定的風速,房屋朝向要力求接近夏季主導風向,并合理選擇房間開口位置的面積,積極采取各種通風構造措施。第三是要控制體形系數,體形系數就是建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值,體形系數的大小對建筑能耗影響非常顯著。研究表明:體形系數每增大0.01,能耗指標約增加2.5%。合理的建筑形體設計是通過建筑各部件的結構設計和建筑內部空間的合理分隔設計得以實現。同時,可借助相關軟件進行優化設計,如運用天正中的建筑日照及陰影模擬,輔助設計建筑朝向和居住區的道路、綠化、室外休閑空間。利用CFD軟件,如:PHOENICS,Fluent等,分析室內外空氣流通是否通暢。
2.1.2建筑圍護結構的優化
建筑的圍護結構包括:屋頂、外墻、地基、挑空樓板、外門窗及遮陽設施等。這些部件的設計對建筑能耗、環境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環境有根本的影響。據有關資料介紹,圍護結構的傳熱系數每增大1W/M2?K,在其他條件不變的情況下,空調系統負荷增加近30%。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%-6%,而節能卻可達20%-40%。所以改善建筑護結構的保溫隔熱性能是建筑節能的首要措施。
2.1.2.1門窗節能的技術措施,門窗是建筑能耗散失最薄弱的部位,面積約占建筑護結構面積的30%時,其能耗約占建筑總能耗的2/3,其中傳熱損失為1/3。所以門窗是護結構節能的重點。
2.1.2.2外墻的節能技術措施
采用新型、環保、節能的自保溫墻體。自保溫墻體即是充分利用材料自身的特點而發展起來的一種環保、節能的新型外墻體系。構成墻體的材料不但有變廢為寶、凈化環境、減少污染的優點,還具有重量輕、強度高、抗震性能好、保溫隔熱性能好的特點;所砌筑的墻體可用于不同厚度的框架填充墻體,還可滿足不同氣候區建筑節能標準。如目前廣泛使用的蒸壓加氣混凝土砌塊,它在穩定傳熱條件下,1M厚的材料板,兩側表面溫差為1度時,單位時間通過1平方米面積的傳遞熱量為0.11-0.18W,僅為普通混凝土的1/6左右。實踐證明200mm厚的加氣混凝土砌塊的保溫效果相當于490mm厚的粘土磚墻,隔熱性能相當于240mm厚的普通磚墻。
改善護構件的保溫性能,盡量避免熱橋,同時采用新技術,加強外墻保溫。如復合夾心保溫墻體、外貼聚苯板保溫墻體等。外表面對太陽輻射熱吸收的強弱也是個值得關注的問題,表面吸收的太陽輻射熱越多,墻面溫度就越高,通過墻體進室內的熱量也就越多,墻體采取淺色的外飾面(如淺色粉刷、涂料和面磚等)或綠化植物覆蓋表面(如種植攀爬植物爬山虎、長春藤等)等措施,就可以反射或吸收相當大一部分的太陽輻射。
2.1.2.3屋頂采用保溫材料
屋頂在整個外包面積中所占的比例不大,但對頂層房間而言,卻是比例最大的圍護結構,而且水平面的太陽輻射遠遠大于垂直墻面,屋頂保溫隔熱設計類似于外墻。屋面保溫可采用板材、塊材或整體噴聚氨酯保溫層等。
隔離太陽輻射熱,減少陽光直射,可采用淺色屋面,種植屋面等。種植屋面應根據地域、氣候、建筑環境、建筑功能等條件,選擇相適應的屋面構造形式。對屋面進行植被覆蓋,既可遮陽又能隔熱,而且通過光合作用,可消耗或轉化部分能量,也起到美化環境作用;還可采用架空屋面、蓄水屋面等節能措施。但應注意的是架空屋面宜在通風較好的建筑物上采用,不宜在寒冷地區采用;蓄水屋面不宜在寒冷地區、地震地區和振動較大的建筑物上采用。
2.1.2.4樓地面的節能技術措施
樓地面的節能技術,可根據層間樓板、架空或外挑樓板和底層地面這些不同部位,采用不同的節能措施。層間樓板可采取保溫層直接設置在樓板上表面或樓板底面,也可采取鋪設木龍骨或無木龍骨的實木地板。鋪設木龍骨的木地板構造中,可以在木龍骨間嵌填板狀保溫材料,使樓板層的保溫和隔熱性能更好。在樓板上面的保溫層,宜采用硬質擠塑聚苯板、泡沫玻璃保溫板等板材或強度符合地面要求的保溫砂漿等材料。樓板底面的保溫層,宜采用強度較高的保溫砂漿抹灰。嚴寒及寒冷地區采暖建筑的底層地面應以保溫為主,在持力層以上的土壤層的熱阻已符合地面熱阻規定值的條件下,宜在地面面層下鋪設適當厚度的板狀保溫材料,進一步提高地面的保溫性能。
2.1.3提高終端用戶的用能效率
高能效的采暖、空調系統與上述削減室內冷熱負荷的措施并行,才能真正地減少采暖、空調能耗。首先,根據建筑的特點和功能,設計高能效的暖通空調設備系統,例如:熱泵系統、蓄能系統和區域供熱、供冷系統等。然后,在使用中采用能源管理和監控系統監督和調控室內的舒適度、室內空氣品質的能耗情況。如歐洲國家通過傳感器測量周邊環境的溫度、濕度和日照強度,然后基于建筑動態模型預測采暖和空調負荷,控制暖通空調系統的運行。在其他的家電產品和辦公設備方面,應盡量使用節能認證的產品。
2.1.4提高總的能源利用效率
從一次能源轉換到建筑設備系統使用的終端能源的過程中,能源損失很大。因此,應從全過程進行評價,才能全面反映能源利用的效率和能源對環境的影響。建筑中的能耗設備,如空調、熱水器、洗衣機等應選用能源效率高的能源供應。例如,作為燃料,天然氣比電能的總能源效率更高。采用第二代能源系統,可充分利用不同品味熱能,最大限度地提高能源利用效率,如熱電聯產(CHP)、冷熱電聯產(CCHP)。
2.2利用新能源
在節約能源、保護環境方面,新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源,包括太陽能、地熱能、風能、生物質能等。人們對太陽能的各種利用方式進行了廣泛的探索,逐步明確了發展方向,使太陽能初步得到了一些利用,如:1,作為太陽能利用的重要項目,太陽能熱發電技術較為成熟,美國、以色列、澳大利亞等國投資興建了一批實驗性太陽能發電站,以后可望實現太陽能熱發電商業化;2,隨著太陽能光伏發電的發展,國外已建成不少光伏發電站和“太陽屋頂”示范工程,將促進并網發電系統的快速發展。3,目前,全世界已有數萬臺光伏水泵在各地運行;4,太陽熱水器技術比較成熟,已具備相應的技術標準和規范,但仍需進一步地完善太陽熱水器的功能,并加強太陽能建筑一體化建設;5,被動式太陽能建筑因構造簡單、造價低,已經得到較廣泛應用,其設計技術已相對較為成熟,已有可供參考的設計手冊;6,太陽能吸收式制冷技術出現較早,目前已應用在大型空調領域;太陽能吸附式制冷目前處于樣機研制和實驗研究階段;7,太陽能干燥和太陽灶已得到一定的推廣應用。但從總體而言,目前太陽能利用的規模還不大,技術尚不完善,商品化程度也較低,仍需要繼續深入廣泛地研究。在利用地熱能時,一方面可利用高溫地熱有發電或直接用于采暖供熱和熱水供應;另一方面可借助地源熱泵和地道風系統利用低溫地熱能。風能發電較適用于多風海岸線山區和易引起強風的高層建筑,在英國和香港已有成功的工程實例,但在建筑領域,較為常見的風能利用形式是自然通風方式。
3.結論
目前,我國建筑用能浪費及其嚴重,而且建筑能耗增長的速度遠遠超過我國能源生產可能增長的速度.回顧歷年中國的能源問題時,電荒、油荒、煤荒……各種能源短缺的現實警示著我們,節能環保對中國經濟健康有序的發展具有重大意義.在當前和今后相當長的時間內,是建筑節能發展的大好時期,隨著節能技術的不斷發展,一定會有更多更好的節能思路和節能產品涌現,我們應積極地研究并推廣使用節能產品來滿足節約能源、改善環境的要求,建立生態建筑思想,尊重自然環境,用科學技術、經濟效益和社會效益相統一的方法進行規劃和設計,將節能意識貫穿于設計的每一個環節,使建筑節能獲得巨大的實際應用價值,滿足各階段節能目標的需要。
參考文獻:
【1】氣候學研究的若干理論問題【J】.北京大學學報(自然科學版),1999,35(1):101-106.李曉紅,張慶紅,葉瑾琳.
關鍵字:能源 建筑節能 國外 國內 節能技術 新能源
國外建筑節能的實施狀況
英國
英國政府從1986年開始制訂國家節能計劃,將建筑節能由低到高分為10個等級。該計劃執行的初期遇到的最大障礙是開發商和建造商因節能而增加住宅的造價,從而影響普通購房者,尤其是低收入家庭的購房。但是這部分增加的造價,換來的卻是長遠的經濟效益。按新標準設計的節能型建筑比傳統建筑在能量消耗上的花銷要減少75%。
政府在強制執行節能計劃時,一方面考慮不同階層購房者的心態,另一方面強調就地取材解決節能材料,減少運輸費用,盡可能降低建筑成本。因此,英國各地根據國家節能計劃因地制宜地制訂政策,推動了建筑節能工作的開展。
經過多年努力,目前英國的新建建筑基本上都達到了最高節能等級的要求,并且建筑的內部舒適程度也因節能構造得到了明顯的提高。
目前英國建筑的窗子上部、陽臺門上部和外墻上都有不太顯眼的進風器,這是近二十年來在發達國家推行的建筑新風系統。這種“房屋呼吸”概念,通過對通風量的控制,形成室內外正負壓差,讓新鮮空氣先進入主要居室,然后經過衛生間和廚房,將污濁空氣排出室外。
瑞典
瑞典一直十分重視建筑配件的標準化問題,1967年就制定了《住宅標準法》,并規定使用按照瑞典國家標準制造的材料配件來建造的住宅項目能獲得政府的貸款。
瑞典的工業化標準和“模數協調基本原則”涉及建筑的各部分,如浴室設備、廚房水槽、窗框、窗扇等等。瑞典三層固定玻璃窗扇中間帶百葉,可在關閉的情況下通風。
美國
美國的建筑與中國的建筑在形式上有很大的差別。美國人口約2.5億,目前建筑自有率為66%,人均居住面積59平方米,居世界榜首。美國的建筑幾乎全部為三層以下。在很多州的法律中有明確規定,若要蓋三層以上的建筑,要經過非常繁雜的審批手續。
由于住房是美國家庭的重要組成部分,而且又是采取分戶供暖措施,所以房屋本身的節能水平是一個非常重要的指標,建筑節能甚至成為了一些家庭購房的首要指標。也就是說,建筑節能是一個非常市場化的指標,雖然這其中政府的標準起了相當的作用,但這并非絕對。在美國,普通住宅的交工是不需要政府驗收的,房屋承建商自檢驗收很重要,住戶驗收簽字更重要,房屋質量主要依靠房屋承建商對信譽的高度負責和重視來保障。
國內建筑節能現狀
節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3.3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3.76億噸,占總量消耗的27.6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示,我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。目前全國房屋數量有400億平方米左右,房屋建筑規模看來已超過所有發達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19.7億平方米,這幾年差不多都是接近這個數字。而據預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億平方米,其中城市171億平方米。然而,截至到去年,我國節能建筑的總面積還只有2.3億平方米,在每年近20億平方米的竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節能建筑,只占3%左右,也就是說有97%屬于高耗能建筑。
我國建筑能耗高于發達國家,主要表現在建筑物保溫與供熱系統狀況差,如我國供熱系統的綜合效率僅為35%到55%,遠低于先進國家80%左右的水平。建筑節能由于直接關系到國家資源戰略和可持續發展戰略的實施,隨著我國城市化進程不斷推進,城鎮建設將保持高速發展,人民生活水平不斷提高,根據發達國家經驗,建筑能耗在未來商品總能耗中所占比例將上升到35%左右,也就是說,建筑消耗了三分之一多的能源,對我們國家來說,這個比例恐怕還要高。江蘇省徐州煤礦每年產煤量在1300-1500萬噸,折成標煤1000多萬噸,單從2002年全省城鎮新建住宅2500萬平方米來測算,如果全部執行節能設計標準,每年可以節能6.6億千瓦時,相當于節約近27萬噸標煤,至2009年,僅住宅建筑節能所節約的能耗就相當于徐州煤礦當年的產煤量,這個數字是相當驚人的,也是鼓舞人心的;同時還可以減少大量的二氧化碳、粉塵等污染排放,其經濟效益、環境效益、社會效益都十分顯著。由此可見,建筑節能的意義十分重大。
2004年11月25日,經國務院同意,國家發展和改革委員會了我國第一個《節能中長期專項規劃》。規定中指出,“十一五”期間,中國新建建筑要嚴格實施節能50%的設計標準。其中,北京、天津等少數大城市率先實施節能65%的標準。發改委環境和資源綜合利用司司長趙家榮當日在新聞會上說,我國將全面展開供熱體制改革,在各大中城市普遍推行居住及公共建筑集中采暖按熱表計量收費,在小城市試點。鼓勵采用蓄冷、蓄熱空調、節能門窗,加快太陽能、地熱等可再生能源在建筑物的利用。雖然我國已經陸續頒布了全國各氣候區建筑節能50%的設計標準,但全國城市每年新增建筑中達到節能建筑設計標準的不到5%。我國目前單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發達國家的2-3倍。趙家榮說,由于集中供熱比分散小鍋爐供熱效率提高50%,到2010年,中國城市集中供暖普及率爭取由2002年的27%提高到40%。
建筑節能技術
建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發。35%熱量從墻體散發,如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。 還可以充分利用地熱泵技術,如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術時結合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。
新能源的利用是節約建筑使用能耗非常有效地辦法,新能源通常指非常規、可再生能源,包括有太陽能、地熱能、風能等等。新能源技術用于建筑節能通常有以下幾個方面:
1.太陽能致冷
利用太陽能制冷空調有兩種方法,一是先實現光一電轉換,再以電力推動常規的壓縮式制冷機制冷;二是進行光一熱轉換,以熱能制冷。前者系統比較簡單,但其造價約為后者的3—4倍,因此國內外的太陽能空調系統至今以第二種為主。太陽能致冷的方法有多種,如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。壓縮式致冷要求集熱溫度高,除采用真空管集熱器或聚焦型集熱器外,一般太陽能集熱方式不易實現,所以造價較高;蒸汽噴射式致冷不僅要求集熱溫度高,一般說其致冷效率也很低,約為0.2~0.3左右的熱利用效率;吸收式致冷系統所需集熱溫度較低,大約70~90℃即可,使用平板式集熱器也可滿足其要求,而且熱利用較好,制作容易,致冷效率可達0.6~0.7,所以一般采用也多,但設備龐大,影響推廣。
2.太陽熱水器
太陽熱水器是太陽能熱利用中具有代表性的一種裝置,它的用途廣泛,形式多樣。人們最常見的一種太陽熱水器是架在屋頂的平板熱水器,常常是供洗澡用的。其實,在工業生產中以及采暖、于燥、養殖、游泳等許多方面也需要熱水,都可利用太陽能。太陽熱水器按結構分類有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。
3.太陽房
太陽房是利用太陽能采暖和降溫的房子。人們的生活能耗中,用于采暖和降溫的能源占有相當大的比重。特別對于氣候寒冷或炎熱的地區,采暖和降溫的能耗就更大。太陽房既可采暖,也能降溫,最簡便的一種太陽房叫被動式太陽房,建造容易,不需要安裝特殊的動力設備。比較復雜一點,使用方便舒適的另一種太陽房叫主動式太陽房。更為講究高級的一種太陽房,則為空調致冷式太陽房。
4.太陽能熱發電
太陽能熱發電是太陽能利用中的重要項目。太陽熱發電是利用集熱器把太陽輻射能轉變成熱能,然后通過汽輪機、發電機來發電。根據集熱的溫度不同,太陽熱發電可分為高溫熱發電和低溫熱發電兩大類。按太陽能采集方式劃分,太陽能熱發電站主要有塔式、槽式和盤式三類。
5.地熱發電
地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發電。 地熱發電和火力發電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然后帶動發電機發電。所不同的是,地熱發電不象火力發電那樣要備有龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能。地熱發電的過程,就是把地下熱能首先轉變為機械能,然后再把機械能轉變為電能的過程。要利用地下熱能,首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體,主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同,可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。
6.地熱供暖
將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好,倍受各國重視,特別是位于高寒地區的西方國家,其中冰島開發利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個地熱供熱系統,現今這一供熱系統已發展得非常完善,每小時可從地下抽取7740t80℃的熱水,供全市11萬居民使用。由于沒有高聳的煙囪,冰島首都已被譽為“世界上最清潔無煙的城市”。此外利用地熱給工廠供熱,如用作干燥谷物和食品的熱源, 用作硅藻土生產、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國利用地熱供暖和供熱水發展也非常迅速,在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。
7.風力致熱
“風力致熱”是將風能轉換成熱能。目前有三種轉換方法。一是 風力機發電,再將電能通過電阻絲發熱,變成熱能。雖然電能轉 換成熱能的效率是 100%,但風能轉換成電能的效率卻很低,因此從能量利用的角度看,這種方法是不可取的。二是由風力機將風能轉換成空氣壓縮能,再轉換成熱能,即由風力機帶動一離心壓縮機,對空氣進行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風力機直接轉換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。 風力機直接轉換熱能也有多種方法。最簡單的是攪拌液體致熱,即風力機帶動攪拌器轉動,從而使液體(水或油)變熱。“液體擠壓致熱”是用風力機帶動液壓泵,使液體加壓后再從狹小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。
結語
【關鍵詞】節能技術;智能建筑;綠色工程
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
在我國能源緊缺的現實情況下,智能建筑高能耗的控制成為智能建筑研究的主要方向。推廣和應用智能建筑的節能技術是十分必要的。智能建筑的綠色與節能的理念,是以最小能源消耗獲得便利及舒適的人文建筑設計空間是人與自然、建筑的和諧統一。智能建筑的節能是用智能系統管控建筑設施,使得建筑擁有活力的生命和可持續的生機。合理的對智能建進行管理,使智能系統中的建筑系統相互協調,最終實現綠色環保的目標。
二、關于智能建筑的概述與現狀
中國國家標準《智能建筑設計標準》中對智能建筑的定義如下:所謂智能建筑(IB)是指以建筑為平臺,兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合,為人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。根據統計,國內已建成的智能建筑已具有相當高的水平。我國既有的近400億平方米建筑,僅有1%為節能建筑。有關專家呼吁我國盡快實施高舒適度低能耗的建筑戰略,以降低能耗,保護環境。
三、綠色智能建筑存在的問題
目前,綠色智能建筑正處于初始階段,缺乏國家統一的標準和規范。國內很多智能建筑項目設計達到了很高的水準,技術也很先進,完全達到了5A標準。但在項目建成交付使用后的相當一段時間內,開通率很低,智能化系統的實際應用程度也很低,有些子系統實際上長期處于閑置狀態,有些系統的功能由于操作。
四、智能建筑中的綠色與節能
在綠色建筑的理念里,追求以最小能源消耗、最有效的能源利用方式,在最低的環境負荷下,構建安全、健康、便利及舒適的建筑空間,達到人、自然與建筑的和諧統一。智能建筑的綠色與節能在于,不局限于用智能系統管控建筑設施,而是更充分地利用智能系統來構建綠色建筑。 綠色建筑的設計里也會涉及很多智能化技術和信息自動化技術,正是兩者相互滲透的關系使得智能建筑具有了綠色與節能的屬性。智能建筑中的綠色與節能主要體現在:對自然能源的利用,智能暖通空調系統,智能室內環境控制,智能的給排水系統等。
五、智能建筑綠色節能技術措施
1、做好智能建筑的節能規劃
節能規劃要從可持續發展的戰略高度出發,采用新方法、新思路。節能要從原先的拾遺補缺,變為在技術經濟分析可行后優先考慮的方案,要以提高能源利用效率和利用效益為中心。總的節能目標要根據經濟發展、能源平衡、能源消費彈性系數和節能率來編制。建筑節能方面.建筑物的設計和建造應當依照有關法律、行政法規的規定, 采用節能型的建筑結構、材料、器具和產品,提高保溫隔熱性能,減少采暖、制冷、照明的能耗并逐步開展建筑物的節能認證。目前建筑節能標準可以分為兩大類.即規定性標準和效益型標準。規定性的節能標準給出一定的節能指標要求
2、空調設備的節能控制
對目前廣泛使用的傳統中央空調,可采用如下節能措施:(1)合理設計。在智能建筑的中央空調設計中,根據室外環境狀況和對室內環境的需求,合理、(2)中央空調廢熱回收與再利用。中央空調壓縮機工作過程中會排放大量的廢熱。空調室內標準為:夏季溫度24℃~ 28℃, 相對濕度40% ~ 65%;冬季溫度18e ~22℃, 相對濕度40% ~ 60%。在規定范圍內,采用下限可以節能。
3、選用適用的節電器
目前國內外都大力推廣照明節電裝置,即在現有照明系統上加裝節電控制設備。這樣做接入方便,可減少有功功率損耗和降低無功功率。照明節電裝置有晶閘管斬波型、自耦降壓式、智能照明調控器。晶閘管斬波型對電壓調節速度快,精度高,可分時段調整,有穩壓作用,智能照明調控器采用微電腦控制器,實時采集輸出、輸入電壓值與最佳照明電壓比較進行自動調節,輸出最佳的工作電壓,具有實時調壓穩壓、多段自動調整、對燈具的軟啟動和軟關閉、三相獨立可調的功能可隨負荷變化動態調整運行狀態下的電流和電壓,實現對功率的自動調整,節電率達25%以上。
4、 照明的節能控制
智能建筑的照明節能原則是在保證照度標準和照明質量的前提下,力求減少照明系統中的能量損失,最有效地利用電能。力求提高照度,降低用電量。照明節能原則如下:
(1)科學的照明設計。設計內容包括照明線路及方式、照度值的選擇和自然光的科學利用。
(2)選擇優質的電光源。科學地選用電光源是照明節電的首要工作,要根據場所的特點和電光源的特性進行選擇。地下車庫的照明可按區域分為車道照明和車位照明,按時間程序進行控制。以保證可能突然出現集中的人群活動,通過延時環節,可以避免各狀態之間的頻繁切換。按需提供照明的控制模式。在建筑的設備區域燈通常是關閉的。只有當管理人員進入時,動靜探測器才會自動將燈點亮。維持光通量的控制模式 。
由于光環境的照明是按燈具最小光通量進行設計的,在燈具初裝時,新燈具的光通量要超過最小光通量的20% -50%。引入自然光的控制模式。在建筑物的四周房間中,自然光的引入可以提供一部分所需照度,減少人工照明的使用,節約一部分能源。另外,由于人類天生對自然光的喜好,自然光通常可使人們心情舒暢,工作效率提高。同時,在某些智能建筑的中庭空間,利用光導管將自然光引入室內,能使室內空間更加活潑自然。
5、太陽能光伏技術節能
太陽能熱水器和太陽能熱水系統是我國目前最大的太陽能熱利用產業。其節能的作用和效有目共睹。但對智能建筑而言,可安裝太陽能熱水器的地方面積有限,且影響建筑物的整體美觀效果。目前,全球太陽能建筑投資規模600億元,太陽能建筑節能率達75%。
節能環保的太陽能建筑代表了智能建筑的發展方向,集發電、隔音、隔熱、安全和裝飾于一體,體現了智能化與人性化的建筑理念與發展潮流,應用前景廣闊。建筑物的外殼為光伏系統提供了足夠的面積,省去光伏系統的支撐結構,并在建筑施工中可將光伏系統的安裝集成到建筑物中。太陽能電池與建筑的一體化是太陽能建筑發展首要解決的技術問題。要求太陽能電池不僅是一種發電器件,而且也是與建筑物和諧統一的建筑材料
六、對我國發展現代綠色智能建筑的建議
首先,發展現代綠色智能建筑要有可持續發展的意識,在設計階段就應當從綠色環保的角度進行定位,在建造過程中也應選擇合適的建筑材料進行施工,在后期的應用和維護階段要有科學的管理。其次,在智能建筑技術上的提高,其基本體系應包括安全防范系統、信息管理系統和信息網絡系統。綠色智能建筑建設還有賴于國民經濟的發展和國民總體素質的提高,而我國智能化系統還不完善,另一方面,政府各部門的支持力度不足,沒有制定統一的規劃和相關法規。
七、結束語
智能建筑的節能涉及我國的資源耗能問題,是復雜的、民生的系統工程。智能建筑的設計者主導這智能建筑發展的方向,應該努力推動節能技術措施的實施。轉變國民節能觀念,科學地系統地對智能建筑進行管理是現代人文建筑發展的必經之路。
參考文獻:
[1]高素萍.智能建筑的幾種有效節能技術措施.建筑節能,2007.
[2]方家談.智能建筑的節能途徑.中國新能源網,2006.
[3] 吳茁.現代建筑供暖的能量管理與控制[J]. 中小企業管理與科技(上旬刊). 2008(07)
【關鍵詞】建筑;節能措施;規劃設計;圍護結構;熱工性能
0.引言
近年來建筑節能技術已成為全世界關注的熱點,也是當前國內外節能領域的一個熱點研究課題。據資料顯示,西方發達國家建筑能耗占社會總能耗的30%~45%,我國建筑能耗已占社會總能耗的20%~25%,正逐步上升到30%[1]。因此建筑節能是目前節能領域的當務之急。
居住建筑是通過采用合理的建筑規劃設計和通過采用新型的建筑材料,增強建筑圍護結構保溫、隔熱性能以及通過執行建筑節能標準,合理設計出建筑圍護的熱工性能等措施對居住建筑加以控制,以此來達到建筑節能的最終目的。
1.節能建筑規劃設計
1.1合理的建筑布局及朝向
采取合理的建筑群布置,合理確定房屋間距與布局的形式。居住小區的建筑規劃布置宜采用南低北高的設計原則。在規劃條件允許的情況下,建筑的主要朝向宜選擇本地區最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏東15°至偏西15°范圍,但不宜超出南偏東45°至偏西30°范圍。因為同樣形狀的建筑物,南北朝向比東西朝向的冷負荷小。如對一個長寬比為4∶1的建筑物,經測試表明:東西向比南北向的冷負荷約增加70%[2]。在建筑物內布置空調房間時,還應盡量避免布置在東西朝向或東西墻上有窗戶的房間以及平屋頂的頂層房間。為了組織好房間的自然通風,引風入室并能形成一定的風速,房屋朝向要力求接近夏季主導風向,并合理選擇房間開口位置和面積,積極地采取各種通風構造措施。
1.2控制建筑物的體型系數
體形系數的定義是建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值,體形系數的大小對建筑能耗的影響非常顯著。對于相同體積的建筑物,其體形系數越大,說明單位建筑空間的熱散失面積越高,研究表明:體形系數每增大0.01,能耗指標約增加2.5%。從降低建筑能耗的角度出發應將體形系數控制在一個較低水平上,建筑物的體形設計應適應不同地區的氣候條件。夏熱冬冷地區條式建筑居住建筑體形系數≤0.35,點式建筑≤0.40。夏熱冬暖地區,單元式、通廊式建筑居住建筑體形系數≤0.35,塔式住宅≤0.40。[3]
1.3綠化對節能建筑的影響
綠化對居住區氣候條件起著顯著的作用。它能調節改善氣溫,調節碳氧平衡,減弱溫室效應,減輕城市的大氣污染,減低噪聲,遮陽隔熱,是改善居住區微小氣候、改善建筑室內環境,節約建筑能耗的有效措施。在居住小區布置時宜采用中心綠地與組團綠地相結合的方式,充分利用小區現有的地形、地貌及一切其它可利用條件進行綜合綠化。
2.增強建筑圍護結構的保溫隔熱性能
改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。據有關資料介紹,圍護結構的傳熱系數每增大1W/M2·K,在其他工況不變條件下,空調系統設計計算負荷增加近30%[4]。所以改善建筑護結構的保溫隔熱性能是建筑節能的首要措施。
2.1門窗的節能技術措施
門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面積約占建筑外維護結構面積的 30%,其能耗約占建筑總能耗的 2/3,其中傳熱損失為 1/3。所以門窗是外維護結構節能的重點。
2.2外墻的節能技術措施
2.2.1采用新型、環保、節能的復合墻體
由于外墻在整個外包面積中所占的比例最大,所以對傳熱的影響也最大,使用環保、節能型保溫材料能承擔增大熱阻的功能,可有效減少通過圍護結構的傳熱。在傳統墻體的基礎上增設一層保溫材料,組合而成多層復合墻體,是提高墻體保溫隔熱性能的重要措施。外墻的保溫系統有外墻外保溫系統、外墻內保溫系統。
2.2.2采用新型、環保、節能的自保溫墻體
自保溫墻體即是充分利用材料自身的特點而發展起來的一種環保、節能的新型外墻體系。構成墻體的材料不但有變廢為寶、凈化環境、減少污染的優點,還具有重量輕、強度高、抗震性能好、保溫隔熱性能好的特點;所砌筑的墻體不但可用于橫墻承重和框架填充墻的房屋,不同厚度的墻體,還可滿足不同氣候區建筑節能標準。如目前廣泛使用的蒸壓加氣混凝土砌塊,它在穩態傳熱條件下,1m厚的材料板,兩側表面溫差為1℃時,單位時間內通過1㎡面積傳遞的熱量為0.11~0.18W,僅為粘土和灰砂磚的1/4~1/5,為普通混凝土的1/6左右[2]。實踐證明200mm厚加氣混凝土砌塊的保溫效果相當于490mm厚的粘土磚墻,隔熱性能相當于240mm厚的普通磚墻。
2.2.3減弱太陽對外墻表面的輻射
外墻表面對太陽輻射熱吸收的強弱也是個值得關注的問題,表面吸收的太陽輻射熱越多,墻面溫度就越高,通過墻體傳進室內的熱量也就越多,墻體采取淺色外飾面(如淺色粉刷、涂層和面磚等)或植物覆蓋綠化(如種植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,就可以反射掉相當大一部分太陽輻射。
2.3屋面的節能技術措施
2.3.1屋頂采用保溫材料
屋頂在整個外包面積中所占的比例不大,但對頂層房間而卻是比例最大的圍護結構,而且水平面的太陽輻射遠遠大于垂直墻面,屋頂的保溫隔熱設計類似于外墻。屋面保溫可采用板材、塊材或整體現噴聚氨脂保溫層等。
2.3.2隔離太陽輻射熱
隔離太陽輻射熱,減少陽光直射,可采用淺色屋面,種植屋面等。種植屋面應根據地域、氣候、建筑環境、建筑功能等條件,選擇相適應的屋面構造形式。如對屋面進行綠色覆蓋,既可遮陽,又能隔熱,而且通過光合作用,可消耗或轉化部分能量,也起到美化環境作用;還可采用架空屋面、蓄水屋面等節能技術措施,但應注意的是架空屋面宜在通風較好的建筑物上采用,不宜在寒冷地區采用;蓄水屋面不宜在寒冷地區、地震地區和振動較大的建筑物上采用。
2.4樓地面的節能技術措施
樓地面的節能技術,可根據層間樓板、架空或外挑樓板和底層地面這些不同部位,采用不同的節能技術措施。層間樓板可采取保溫層直接設置在樓板上表面或樓板底面,也可采取鋪設木龍骨(空鋪)或無木龍骨的實鋪木地板。鋪設木龍骨的空鋪木地板,宜在木龍骨間嵌填板狀保溫材料,使樓板層的保溫和隔熱性能更好;在樓板上面的保溫層,宜采用硬質擠塑聚苯板、泡沫玻璃保溫板等板材或強度符合地面要求的保溫砂漿等材料;樓板底面的保溫層,宜采用強度較高的保溫砂漿抹灰。嚴寒及寒冷地區采暖建筑的底層地面應以保溫為主,在持力層以上土壤層的熱阻已符合地面熱阻規定值的條件下,宜在地面面層下鋪設適當厚度的板狀保溫材料,進一步提高地面的保溫性能。
3.圍護結構熱工性能的綜合評定
根據建筑所處城市的建筑氣候分區,圍護結構的熱工性能指標(即屋頂及外墻的傳熱系數K和熱惰性指標D、外窗的的綜合遮陽系數Sw、傳熱系數K等)應符合相應的規范要求.但建筑有時不能同時滿足所有這些剛性指標,在這種情況下可以通過不斷調整設計參數并計算能耗,最終達到所設計建筑全年的空氣調節和采暖能耗不大于參照建筑的能耗.這里所說的參照建筑是進行圍護結構熱工性能權衡判斷時,作為計算全年采暖和空調能耗用的假想建筑,參照建筑的形狀、大小、朝向以及內部的空間劃分和使用功能與所設計建筑完全一致,但圍護結構熱工性能和體形系數、窗墻比等重要參數應符合規范中的剛性規定。