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【关键词】节能建筑;保温建材;太阳能沼气
1. 建筑节能的背景
(1)节能建筑是探讨以满足建筑热环境和保护人居环境为目的,通过建筑设计手段及改善建筑维护结构的热工性能,充分利用非常规能源,使建筑达到可持续发展的应用研究科学。随着经济生活水平的提高和科学技术的飞速发展,人们对居住质量(建筑功能合理,建筑设备齐全,室内外环境条件舒适等)越来越重视,要求建筑师在进行建筑艺术创作的同时,更应创造良好的人居环境,实现建筑的可持续发展。目前,建筑节能成为世界建筑界共同关注的课题,并由此形成关于“建筑节能”定义的争论,一般来讲,其概念又三个几本层次:最初仅强调“节能”,即为了达到节能的目标可以牺牲部分热舒适的要求;后来强调“在建筑中保持能源”,即减少建筑中能量的散失;目前较普遍的称为“提高建筑中能源利用效率”,即积极主动的高效用能。我国建筑界对此节能概念又较一致的看法,即在建筑中合理的使用和有效地利用能源,不断提高能源的利用效率。
(2)近年来,随着我国国民经济的迅速发展,国家对环境保护、节约能源、改善居住条件等问题愈加重视,法制逐步健全,相应制定了多项技术法规和标准规范。这些标准规范的颁布实施,对于改善环境、节约能源、提高投资的经济和社会效益,起到了重要作用。
(3)近年来,我国平均每年新建采暖居住建筑约1亿m2。如果这些采暖居住建筑都按新建筑标准建造,节能率50%,则每年可节约采暖用煤150万吨标准煤,可减少二氧化硫排放量12.7万吨、烟尘6550吨、灰渣217万吨。可见,推行新的建筑标准,推广节能建筑的概念,对于可持续发展,经济建设,环境保护以及居住质量的提高具有极为重要的作用。
(4)就目前而言,针对城市建筑结构的调整已引起了社会的广泛关注。由于我国城市化进程的步伐在加快,社会的能源的供应面临潜在危险,城市建设毁坏了自然资源,带来了污染及噪音,垃圾包围城市在一些地方已到达难以容忍的程度。这些问题都在迫使人们开始正视那些曾经被忽视的问题。然而,仅仅这样丢失了羊才想到补牢的举措是不够的,为了防止农村的发展也遇到这样的问题,及早进行以农村建筑为对象的建筑节能方案设计就显得很有必要。
(5)广泛的来讲,实现建筑的节能,大体有两大途径:改善建筑维护结构的热工性能和非常规能源的利用。
2. 建筑节能的实现途径
2.1 改善建筑维护结构的热物性。主要的突破点是建筑的技术设计。
(1)通过建筑设计手段,根据地方气候特点及房间使用性质等对墙体、屋面、门窗进行具体化设计。例如保温层的设置,实体材料保温隔热屋面,双层玻璃窗等等。
(2)这种方法由于对建筑细节要求比较高,设计成本较大,目前在城市建筑或某些特殊建筑的设计中见得比较多。
(3)另外可以采用新的节能建材。有一则消息,目前已有一种新的承重保温砌块能使建筑节能达到50%以上。“采用承重保温砌块的房屋,较之传统建筑节能50%以上;这种砌块的制作原料30%为粉煤灰,株洲华银火电公司每年由此减少排放粉煤灰2.5万吨。”(株洲网)。相信随着相关技术的发展与成熟,这类材料会在将来的民用建筑中得到采用与推广。
2.2 非常规能源的利用。 这里的非常规能源指的主要是太阳能,风能以及沼气能等。
2.2.1 对于农村而言,沼气是一种最为有利用价值的能源,从而也是农村建筑节能的关键所在。沼气,顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。沼气,是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并必适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。在我国的广大农村,沼气技术已相当成熟,广大用户已积累了丰富的经验。相对于常规的应用而言,目前有人提出了太阳能沼气的思想,讲两种能源联合起来,实现更大意义上的节能。
2.2.2 太阳能沼气。这是指利用最新的生物能恒温干式发酵技术,借助太阳能集热器来吸收太阳光,在把太阳光转换为热能,此装置适用与罐体沼气池并且需要做好密封处理,通过沼气罐内置的PVC导热管和池内的空气形成一个热气循环,以次来提高罐内的发酵温度;以此保证沼气罐可以一年四季可以正常产气!
2.2.3 这种新型沼气再生资源干式发酵具有七大成功优点:
(1)干发酵技术 改变了传统的地下池水压式温发酵,只能靠增加池的体积来提高产气量。
(2)生物过滤膜生产快速高效发酵技术,在这一点我们借鉴了大型工业沼气工程中的厌氧生物过滤膜生产方式。
(3)高温高效启动技术,传统的沼气池由于埋在地下,靠地温产生的热能,因而造成夏季产气用不完,冬季产气不够用的现象。而我们的干发酵技术一年四季产气平衡,使用正常罐内温度平均比地下池高出15度左右,自然产气就高。
(4)自动稳压低压安全储气技术,传统的沼气池由于设计上的原因,在夏季温度高时易涨坏池子,而我们的储气囊是分离装置,并具有自动排气功能,使用十分安全。
(5)去除二氧化硫技术可以极大的提高甲烷纯度,使热值增高(约8000大卡/立方米,纯甲烷8625~9500大卡),完全与液化气效果一样。
(6)防结壳技术,传统沼气池必须靠人工搅拌防止料液结壳,而在此由于厌氧罐体的巧妙设计,不再让人费心。
(7)精密配方技术,这是一项关键的技术革新,沼气快速高效产气与配方有关。
2.2.4 不过,目前而言我国太阳能沼气池建设技术尚不成熟,离在农村的推广使用可能还会有很长一段距离。
3. 总结
(1)总而言之,在能源危机愈演愈烈,节能已逐渐成为人民共识的今天,在农村进行节能建筑的宣传和实践是很有必要,很有实际意义的。
(2)以上所提出的仅仅是我从事建筑过程中的一些感悟及阅读专业书的一些浅显的见解,所涉及的内容可能有许多遗漏甚至错误的地方,希望各位专家和同行不吝赐教。
参考文献
[1] 孙宝樑. 简明建筑节能技术.北京: 中国建筑工业出版社,2005.
关键词:方案设计;智能控制系统;结构;监测
Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in architecture design, this paper analyses the architecture examples energy control system composition and design. Refers for the colleague.
Key words: the project design; Intelligent control system; Structure; monitoring
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A文章编号:
工程概况
某学院活动中心共有3层,1、2层为学生食堂,3层为礼堂兼文体中心,供学校开会及学生体育课(篮球、乒乓球、羽毛球)使用。规划对3层礼堂安装中央空调系统,并对围护结构、照明等进行节能改造,建成节能示范工程。
1 建筑节能智能控制系统结构
根据学院的具体情况,建立一套建筑节能智能控制系统,包括空调系统节能控制系统、围护结构控制系统、照明节能控制系统。建筑节能智能控制系统装有通讯模块,利用数据采集及通讯手段实现对各能耗系统的互联网远程监测。该控制系统预留扩展接口,日后学院如需对其他能耗系统进行监控,可以随时集成到该控制系统中。
图l 建筑节能智能控制系统结构图
控制中心可以对建筑能耗状态实时监控、实时采集、定时,可满足现场展示功能。通过网络实时采集耗能信息、设备效率信息、管理信息等,通过后台分析统计图、表等方式,直接按历史时间显示中央空调各设备的电耗情况。出具历史变化的比较值及发展趋势图,根据需要进行各种统计分析。包括不同设备用电横向分析比较,同一设备不同季节、不同时间段用电量纵向分析比较。从运行操作和管理监控等层面提升节能管理水平、优化节能控制策略。
1.1 运行操作层面
可对环境参数、设备运行状态及能耗数据进行远程实时监测及故障报警,可实现远程电表集抄功能。
1.1.1 环境参数监测
对室内外温度、湿度、CO 浓度、室内照度等环境参数及相应设备的运行状态数进行实时监测,可充分了解当前环境品质及相关的环境控制策略,保证在节能的同时能充分满足环境指标要求,真正做到“节能以不降低环境品质、满足舒适度”为前提。
1.1.2 设备运行状态监测
对用能系统中各设备的运行状态和运行参数进行实时监测,当设备出现故障时,系统在线报警信息,确保设备在安全稳定状态的前提下实现节能。
1.1.3 能耗监测
对能耗系统的总能耗及主要用能设备的分项能耗、运行参数、负荷等进行实时监测,时刻跟踪各用能设备的能耗变化情况,为及时发现问题和进行故障诊断提供依据。
1.2 管理监控层面
支持管理人员对能耗进行分时、分项统计分析,帮助其了解设备的启停时间和使用规律,找到节能潜力,为优化节能管理和控制策略提供依据。
2 中央空调节能控制系统
2.1 节能控制系统
(1)建立能效管理中心,实时监控每一台能耗设备的运行状况以及能耗状况,并对实时数据进行采集分析,满足学院日后科研及教学需求;
(2)采用水泵变频技术,提高水系统的输送效率,合理控制供/回水温差。提高冷水机组的效率,实现水泵及整个水系统的节能高效运行;
(3)采用风机变频技术,提高风系统的输送效率,在满足室内换气次数的前提下合理控制风柜送风量,稳定室内温度,实现风系统的节能高效运行;
通过节能控制,提高空调系统的管理水平,使空调系统的运行情况与实际负荷需求相匹配,提高主机、水泵及风柜的运行效率,从而实现整个中央空调系统的节能高效运行,全面降低系统能耗。
2.2 能效管理中心
在中央空调系统安装能源监测管理系统,建立能效管理中心,利用数据采集及通讯手段实现对中央空调系统的在线数据监测服务。具体监测内容如表l。
表l 监测内容
作用分类 功能实现 检测数据 检测设备
在线能耗计量 能耗计量 主机/泵/风机能耗 智能电能表
COP计算 冷冻水流量 超声波流量计
环境监测 环境参数 建筑室外温湿度 温湿度传感器
空气质量 室内温湿度 温湿度传感器
设备监控和保护 低温保护 主机冷却水出水温度 温湿度传感器
高温报警 主机冷却水出水温度 温湿度传感器
流量保护 流量及泵的开关状态 流量开关反馈
实时控制 冷冻泵调节 冷却水总管进、回水温度 温湿度传感器
冷却泵调节 冷却水总管进、回水温度 温湿度传感器
主机负荷调节 冷冻水/冷却水流量 超声波流量计
风机调节 室内温度 温湿度传感器
2.3 变频控制方案
在中央空调系统中加装“中央空调节能控制系统”,实时监控冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵的工作状态,以及楼宇内外环境温度、冷冻、冷却水供回水温度、冷冻水压差、主机设备消耗功率等参数,降低设备运行的盲目性,可以随时通过计算机网络对整个中央空调系统运行状况进行监测,提高中心城中央空调各级管理人员对用电设备的管理水平。本集中控制系统具有远程操作及监控功能。中央空调节能控制系统的核心是专家系统、模糊控制及变频无级调速。在控制器中建立了知识库、模糊控制模型和模糊运算规则,形成智能模糊控制。通过全面采集影响空调系统运行的各种参数,按系统最优的原则,经智能模糊运算,得出相应的控制参数,这些控制参数被送到冷冻水子系统、冷却水子系统、冷却塔子系统和风系统,从而改变空调系统循环流体的流量和温度, 以保证整个系统在各负荷条件下,均处于最佳工作状态,从而最终达到综合节能的目的。图2为中央空调节能控制系统控制原理框图。
3 维护结构的节能技术
3.1 建筑节能主要包括三个方面:
(1)建筑群的规划布局、建筑物平面布置、体型(间距、朝向、自然通风、体形系数)。
(2)维护结构节能(保湿、隔热、气密性)
(3)采暖和空调设备节能(设备能效比、采暖空调方式、能源选择等)
3.2 体形系数
体形系数(Building Shape Coefficient)定义为建筑物与室外大气接触的外表面积F0(m2)和与其所包围的体积V0(m3)之比,即单位建筑体积所占有的外表面积.计算建筑中的体形系数时,外表面积F0不包括地面面积和楼梯间墙及分户门的面积。体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越大,能耗就越高.建筑的耗能量随着体形系数加大而增加,体形系数小,建筑物耗能效果好。为了减少建筑物的体形系数,在设计中尽量让建筑平面布局紧凑,减少外墙凸凹变化,即减少外墙面的长度。
3.3 维护结构节能内容
维护结构节能主要分为护结构,外墙、屋面、外窗、户门维护和内围护结构,分户墙和楼板维护。
维护结构节能措施主要有:
(1)提高外墙、屋面、外窗、户门及分户墙、楼板(包括底层)保温性能
(2)提高外墙、屋面、外窗隔热性能
(3)提高外窗(包括阳台门)气密性能
而外墙节能技术主要关键是如何提高外墙的保湿、隔热性能。可以采用不同的保湿材料与基层墙体复合,构成复合保湿。针对墙体,可以采用以下三种方法:外保湿、内保温、中保温或组合保温。如图3所示。或者直接采用具体较高热阻的墙体材料---自保温。
图 3
3.4 玻璃窗安装隔热膜
综合楼3层南北两面墙基本上是两面宽20m,高7m,面积为140m2 的玻璃窗。玻璃窗传热系数较大,会有大量的太阳热辐射进入室内,增加空调负荷。太阳隔热膜能减少通过玻璃进入室内的太阳热量,这是通过增加阳光的反射和玻璃的吸热达到的。反射薄膜上面覆有一层金属,这种金属制薄膜,可增加玻璃的光反射和光吸收,从而更好地将太阳热能阻挡在玻璃窗外。通过贴膜可以隔断50%~83%的太阳热能,从而减少空调负荷,实现空调节能。其原理如图5。
对玻璃窗加装隔热膜,隔热膜构造分析表,如图4所示。以降低围护结构热损失,减少空调负荷,实现空调节能。
图 4 隔热膜构造分析表
3.5 安装风幕
位于综合楼四个角落的4个楼梯问与3层礼堂之间是连通的,没有进行隔断。冷空气会向楼梯间进行扩散,造成冷量损失,增加空调能耗。因此需要在礼堂的4个入口处加装风幕, 以减少冷气外流,减少空调能耗。
图2 中央空调节能控制原理框图
图 5
3.6 安装自动窗帘
在南面部分区域安装自动窗帘,实现自动控制。在夏季,窗帘可以根据太阳光线的照射方向和强度自动调整自身的上升和下降,以保证系统尽可能多地遮挡强烈的阳光入射到建筑内部,从而节约了空调系统耗能,同时又保证为室内人员正常的工作提供合适的光照亮;在冬季尽可能不启动窗帘系统,让窗帘始终处于卷起状态,保证室内拥有充足的阳光和热量。
4 照明节能
4.1照明节能控制系统
照明控制系统将礼堂的灯具根据不同区域和功能分组,实现分组控制。根据各区域的功能要求的前提下实现节能。照明控制系统有以下几种功能:①照度控制:安装照度传感器,根据各区域的照度,自动控制灯具的开启台数,自动跟踪外部自然光线的变换,打开或关闭临窗灯具回路。②时钟控制:可根据需求设定灯具的启停时间。上课时间开灯,休息时间关灯。③人体感应:安装人体感应装置,系统按照预先设置的程序,每隔一定时间电脑巡查所有灯光回路状态,自动关闭物需使用的回路,实现人来灯亮,人走灯灭的效果。
4.2 太阳能照明系统
由于该项目建筑节能示范工程,为了尽可能多地采用节能技术措施, 在中央空调控制室安装太阳能照明系统及其智能控制器,以利用绿色能源,减少电能消耗。
对于一个独立的太阳能照明系统,其全部组成包括以下几个方面:产生电能的太阳能电池组件、储存电能的蓄电池、防止在充电和放电过程中对蓄电池过充和过放的太阳能控制器、满足用电技术参数的逆变器、太阳能电池组件用支架、控制器与蓄电池用控制箱、连接线与紧固件等。对于最关键的太阳能电池组件, 目前普遍采用单晶硅或多晶硅两种太阳能电池板,工程推荐使用单晶硅太阳能电池板。
【关键词】夏热冬暖;节能隔热;改造;推广方案
近几年,我国国民经济快速发展和人民生活水平不断提高,是我国建设社会主义小康社会的成果体现。进入21世纪以来,中央相继出台了一批惠农政策,提出了建设社会主义新农村,目的就是要让广大农民的生产生活水平能和国家经济社会发展水平相适应,共享发展的成果。当前,我国建筑规范和建筑施工技术不断改进和提高,推动了我国建筑行业的健康发展,而农村地区的建筑技术发展缓慢,与我国社会经济发展水平不相配。我国现行的建筑设计、施工技术规范对农村地区的自家小规模建筑也没有强制性和约束力。当前,为推动我国社会主义新农村建设的发展,提高农民的生产生活水平,对于夏热冬暖地区的南方农村地区来说,对既有建筑的节能隔热改造迫在眉睫,同时也符合建设节约节能型社会的发展潮流。
1.夏热冬暖地区的南方农村既有民用建筑在隔热方面的基本情况
我国夏热冬暖地区包括海南,香港、澳门、台湾,广东大部,广西大部,福建南部、云南小部分。这些地区夏季炎热漫长,冬季寒冷的时间短暂,空气湿度大,属于亚热带湿润季风气候。该地区现行国家和地区规范为,考虑夏季空调,可不考虑冬季采暖。
当前,农村民用砖混结构建筑从90年代开始逐步发展,到了2000年以后,南方农村民用房屋建设加快了步伐,砖混结构建筑已经占绝大部分。一般层数在2到4层,主体结构砖墙厚度一般为240mm,底层有少数采用360mm,顶层一般为180mm。无任何附加保温隔热施工措施。屋顶采用平屋顶,在完成屋盖浇筑后,直接用水泥砂浆抹平,少部分有采取卷材防水措施,无保温节能隔热措施,屋顶有晒稻谷等农业生产用途,这与农村地区的生产生活有一定的关系。住户反映,此类建筑跟他们以前的居住建筑(粘土和木质结构的房子)相比较,舒适度较低,表现在冬季较为寒冷,夏季温度较高,尤其是夏季,人在顶楼居住,舒适度极低。原因是混凝土、粘土砖的导热系数高,室内温度受到屋盖和墙体传热的影响。
近几年来,随着农民的收入增长,空调等电器也开始进入农村家庭,夏季空调耗能正在迅速增加,空调制冷与当前无节能设计的既有建筑产生矛盾。
2.分析当前施工技术条件,找出最佳的节能隔热施工方法
将南方农村地区的屋面防水等级设为Ⅲ级标准,因为有晾晒稻谷等农业生产的用途,为上人屋面,选择施工方法和设计时应考虑改造完成后,有足够的强度。同时应考虑农村经济条件和无专业的施工人员,既要选择造价较为低廉施工工艺和材料,又要保证施工方便和安全可靠。
同时,还是建议夏热冬暖地区在不影响正常生产生活的前提下,采取植物隔热方式,尤其是分散型房屋建筑,有较为宽松的土地使用条件,墙体隔热采取种植蔓藤类植物。
2.1对几种常见的保温隔热材料进行分析选择
矿物棉是一种优良的保温隔热材料,除矿物棉类材料的保温隔热性能外,岩棉类材料还具有防火特性,但矿物棉材料强度低,作为维护结构的保温隔热层时易塌陷,所以农村屋面节能隔热材料不建议采用矿物棉。
膨胀珍珠岩材料的容重小、导热系数低,耐火和隔音性能好,而且无毒,是一种价廉的保温材料,但膨胀珍珠岩具有很强的亲水性,由于水的导热系数远高于膨胀珍珠岩材料,吸水后会导致其保温隔热性能急剧下降;在农村地区的屋面板上在露天的情况下,且需要进行晾晒稻谷等农业生产生活,防水等级较低,也不建议屋面隔热采用珍珠岩材料。
聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS板)具有保温隔热性能好、质轻、吸声,吸水率低特性,特别是在外墙外保温系统中,EPS板是一种可以满足保温隔热的廉价材料。虽然在大型项目建设中,EPS板不符合防火规范,已经禁止使用,但在农村地区自家小规模建设上是可以采用的,在考虑造价的基础上,可以选择EPS板作为屋面、墙体保温隔热材料。
挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS板)具有高抗压、吸水率低、防潮、不透气、质轻、耐腐蚀、超抗老化、导热系数低等优异性能,保温隔热性能优于EPS板,在造价允许的范围内,屋面墙体的保温隔热材料建议采用塑聚苯乙烯泡沫板。虽然在大型项目建设中,EPS板不符合防火规范,已经禁止使用,但在农村地区自家小规模建设上是可以采用的。
硅酸盐复合保温隔热砂浆。导热系数λ≤0.059W/m.k,具有保温隔热、抗裂、抗风压、抗震、耐火、憎水、透气等特点,是综合技术优势最多的保温体系之一,适用于新建的工业民用建筑和旧楼改造。
胶粉聚苯颗粒保温砂浆。导热系数λ≤0.060W/m.k,具有抗压强度高,粘接力强,附着力强, 耐冻融、干燥收缩率及侵水线性变形率小,不易空鼓和开裂等特性,墙体保温隔热施工综合效果好,用聚苯乙烯泡沫颗粒为轻骨料,按比例加入抗裂纤维及多种添加剂配置而成,是适合中国国情的保温材料。
玻化微珠保温隔热砂浆。导热系数λ≤0.065W/m.k,具有强度高、质轻、保温、隔热好、电绝缘性能好、耐高温、耐磨、耐腐蚀、耐水、防辐射等显著特点; 结力强、耐候性好、不空鼓、不开裂、柔性好、收缩性小;建议节能50%以上的夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区建筑的外墙内外、屋面节能保温隔热工程采用。
2.2屋面、墙体保温隔热可行性改造施工方案
2.2.1屋面保温隔热层改造施工方案(因农村房屋建筑平面面积较小,不考虑找坡排水,在施工时严格把握施工平整度质量,水泥类制品应注意洒水养护)。
施工方法一步骤:(1)钢筋混凝土屋面找平(水泥砂浆1:2.5);(2)铺一层40mm厚的挤塑聚苯板(作用:保温隔热);(3)浇一层40mm厚细石混凝土(掺防水剂),配钢筋网片∮6@150×150(或∮8@200×200)。
注意事项:
(1)严格把握找平层施工质量,误差控制在5mm ,无起砂现象。
(2)在铺设苯板前,应保证清理干净屋面板。
(3)聚苯板铺设应紧凑,错缝搭接。
施工方法二步骤:(1)钢筋混凝土屋面找平(水泥砂浆1:2.5);(2)铺一道防水卷材;(3)铺一层40mm厚的挤塑聚苯板(作用:保温隔热);(4)20mm的1:3水泥砂浆保护层,配钢筋丝网(扎进聚苯板)。
注意事项:
(1)严格把握找平层施工质量,误差控制在5mm,无起砂现象。
(2)在铺设苯板前,应清理干净屋面板。
(3)聚苯板铺设应紧凑,错缝搭接。
(4)每张钢筋丝网应扎进聚苯板,增强砂浆和聚苯板的整体性,防止错位移动。
施工方法三步骤:(1)100mm厚胶粉聚苯颗粒保温砂浆保温层;(2)水泥砂浆找平(1:2.5);(3)加一道防水卷材;(4)10mm隔离层(石灰砂浆);(5)20mm的1:2.5水泥砂浆保护层。
注意事项:
(1)水泥砂浆找平层应注意平整,无起砂现象,保证防水材料粘接牢固,并注意养护。
(2)屋面保温砂浆厚度为100mm,应设置灰饼进行控制,保证保温层的厚度且均匀。
(3)保温砂浆分层铺设。每层铺设厚度不宜大于15mm,每铺一层应适当压实,压实后的屋面保温层不得直接推车行走和堆积重物。
(4)遇雨时,保温层应采取遮盖措施,且在保温层施工完成后,及时进行保护层的施工。
(5)保温浆料配置步骤:①先在砂浆搅拌机内倒入34~36kg水,②倒入1袋25kg胶粉料,开机搅拌3min,③倒入1袋200 L聚苯颗粒轻骨料,搅拌3min,搅拌均匀。
2.2.2墙体保温隔热改造施工方案(农村地区,保温隔热墙连续墙面一般不超过23m,可不考虑伸缩缝)。
施工方法一:胶粉聚苯颗粒保温砂浆施工方案,建议外墙进行,不减小室内有效使用面积。
步骤:(1)基层处理;(2)墙面喷浆;(3)抹底层保温浆料15厚(静置3d);(4)抹面层保温浆料10厚(静置3d~7d);(5)抹抗裂砂浆(普通硅酸盐水泥、中砂、水泥抗裂砂浆配比1:3:1),并将网格布压入其中;(6)刮柔性腻子。
注意事项:
(1)甩浆:用滚刷将配好的水泥浆均匀地涂刷在基层面上,漏刷和刷得过厚都不宜;材料配比为425号水泥:中砂:108胶水=1:1:0.5。
(2)保温浆料、抗裂砂浆必须采用机械搅拌,必须随搅随用,使用中不得加水,保温浆料应在4小时用完,抗裂砂浆应在2小时内用完。
(3)保温浆料分2次抹。抹第一遍之前,按内墙抹灰的要求做出灰饼,控制厚度和平整度。保温浆料先抹15mm,3d后再抹第二遍保温浆料10mm,且应找平。
(4)砂子含水率不应大于8%,搅拌抗裂砂浆时禁止加水。
(5)内饰面层施工应在抗裂罩面层必须干透后进行。
(6)抗裂砂浆厚度控制在3mm左右,将网格布压入抗裂砂浆,网眼砂浆饱满度应达到100%,网格布之间的搭接长度应大于50mm,阴角处则应压槎搭接应大于50mm,阳角处应压槎取200mm,搭接处两层网格布网眼砂浆饱满度都要达到100%。同时要抹平、找直,保持阴阳角方正和垂直度。
(7)不得使用硬质无弹性腻子,不得使用无机类及硬质的涂料做面层装饰。
施工方法二:外墙聚苯板内保温隔热的做法。
步骤:(1)基层处理;(2)用粘贴石膏砂浆粘贴聚苯板(或挤塑板)30mm;(3)锚固聚苯板;(4)抗裂砂浆压入耐碱纤维网格布;(5)涂料饰面(加柔性腻子)。
注意事项:
(1)基层墙面处理:用钢丝刷清楚基层墙面灰粉、油渍等,再用软刷扫干净,并将墙面凹、凸部分进行踢平或修补处理。墙面空洞应填塞,清除基层墙面装饰层。
(2)用粘接石膏砂浆以梅花形在聚苯板上设置粘接点,每个粘接点直径不小于100mm;沿聚苯板四边设矩形粘接条,粘接条边宽小于50mm,整体粘接面积不小于30%。
(3)粘接石膏砂浆配合比,粘接石膏:中砂=4:1(体积比)。
(4)当出现大于2 mm 的缝隙时,切割相应宽的聚苯板条填塞,且不得填充粘结材料。
(5)粘贴聚苯板时,应随时用托线板检查,确保聚苯板墙面的垂直度和平整度;遇到电气盒子、插座、穿墙管线,裁切聚苯板洞口要大于配件周边10mm。
(6)锚栓在聚苯板的粘接砂浆凝结后方能钻孔安装;单个锚栓承载力指标要求不小于0.3KN。
(7)抗裂砂浆厚度控制在3mm左右,将网格布压入抗裂砂浆,网眼砂浆饱满度应达到100%,网格布之间的搭接长度应大于50mm,阴角处则应压槎搭接应大于50mm,阳角处应压槎取200mm,搭接处两层网格布网眼砂浆饱满度也都要达到100%。同时要抹平、找直,保持阴阳角方正和垂直度。
(8)在窗口等处应沿45°方向增贴一道网布,网布大小为200mm×400mm。
(9)厨房、卫生间等有耐水要求的部位都应刮柔性耐水腻子。
施工方法三:外墙聚苯板外保温隔热的做法,方法同施工方法二,同时增加一点措施。
措施:外墙墙脚底部以上2m处,增加一道网格布,且在最底部,将网格布向里侧上翻100mm,并严格控制砂浆保护层施工质量,防止老鼠等小动物破坏聚苯板。
2.3窗户隔热改造方案
对窗户改造不建议采取进行替换的方式,对主体结构影响大,且造价高。重点放在户外遮阳和玻璃遮阳,要求可见光透过率大于0.3,保证室内采光。
玻璃遮阳可在玻璃上粘贴建筑隔热膜(低辐射遮阳膜),可以降低辐射的透过率,特别是红外线、紫外线的辐射。也可将普通玻璃替换为真空玻璃。
户外遮阳可选方式很多,如外遮阳百叶系统、内遮阳百叶系统、外遮阳卷帘系统、内遮阳卷帘系统、外遮阳保温百叶系统。选择遮阳系统可根据房间使用要求、窗口朝向以及气候特点选用,要注意的是外遮阳隔热效果比内遮阳更优越。
小结:以上施工改造方法,应根据实际情况进行选择,结合当地建筑材料价格、施工技术条件和具体要求综合分析,达到节能改造的最优化。
3.推进夏热冬暖地区农村既有建筑节能隔热改造进程
本文介绍的几种施工方法,由笔者根据自身所学知识、北方地区采取的施工技术经验,结合夏热冬暖的农村地区既有建筑情况和其所处环境,参考地区建设标准制定的施工方案。
毫无疑问,建筑节能改造是我国政府的工作任务和目标,而新农村建设也是我国政府一直高度关注的问题,夏热冬暖地区农村房屋节能改造是新农村建设工作的另一个着力点和难点,需要政府行为来推动。笔者提出以下建议:
(1)设立农村地区建筑节能改造国家级土木建筑类重大科研项目,鼓励地方加大此类科研项目的投入。同时还建议将农村建筑设计和施工标准纳入课题研究,推动农村建筑标准化、健康化发展。
(2)课题研究应注意地方性差距,因地制宜,且有可靠的实验数据和技术支撑。
(3)带动相关产业在乡镇地区的发展,鼓励和支持个体户发展经营建筑节能类建材,提供物质保证。
(4)向冬暖夏热的南方农村地区推广最新节能施工技术,举办建筑节能施工免费培训班,提高施工人员的工作技能。
4.结语
建筑节能改造作为国家的工作任务和目标,将夏热冬暖地区的农村地区建筑节能隔热纳入工作范围是落实以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,是进一步改善人民生活与工作环境,促进人与自然和谐发展的重要举措。目前,我国华北地区有较为成熟的保温隔热施工技术,可以推广借鉴,因地制宜的选择最佳节能隔热改造施工方法。同时,需要带动南方农村地区建筑节能类建材行业的发展和加强相关施工人员的技能培训,推动这项工程的健康发展。
【参考文献】
[1]邓艳芳.广东省建筑墙体和屋面保温隔热措施的探讨[J].广州建设新技术推广站,2010.
[2]林燕成.既有建筑节能改造(一)[Z].中国建筑标准设计研究院,2006.
[3]福建省居住建筑节能设计标准实施细则[S].福建省建设厅,2004.
[4]夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准广东省实施细则[S].广东省建设厅,2006.
1.建筑物在设计过程中出现能源浪费问题的原因
(1)因建筑物总体布局不合理而造成
建筑设计方案中贯彻节能设计思想受节地要求的影响,在建筑物总体布局上,一味地追求建筑面积的最大化,使得建筑布局往往会或多或少的忽略建筑物的自然采光与通风,这在一定程度上造成了能源的严重浪费,为了节地而降低了建筑的适用性,并不是建筑节能设计思想所提倡的。
(2)因建筑物单体布局不合理而造成
在建筑单体的设计中,需满足建筑物的适用性和美观性原则,二者的关系需要很好的平衡。部分设计师一味地追求建筑的新颖性和独特性,将建筑物单体的平面布局设计得过于曲折,造成建筑体形系数过大,建筑能耗过高,不利于建筑物的节能。
2.建筑设计方案中贯彻节能设计思想的作用
(1)能有效地利用可再生的能源资源
人类社会的发展,应尊重自然、顺应自然、学会与自然和谐相处。建筑物的节能设计,将节约利用资源的观念贯彻于建筑物设计与建造的始终。比如在节能设计观念的指导下,设计师在考虑建筑物总体布局上,会充分利用自然采光及自然通风,这在一定程度上既节约了能耗,又提高了建筑的适用性。又如在节能设计观念的指导下,设计师在设计建筑物单体时,会充分地考虑建筑物的造型与功能之间的关系,通过充分利用自然的采光及通风条件,不仅在一定程度上能节约利用电能和减少空调设备的支出,更能有效地防止传染性疾病的发生。此外,在节能设计观念的指导下,设计师在建筑物景观设计中,可以充分利用原有的自然环境,尽可能在不破坏周边环境的同时,达到建筑与环境的协调统一。
(2)能满足人民生产和生活的需要
建筑物在建造的过程中,其建设的主体有三类,第一类为设计方,第二类为施工方,第三类为承建方。设计方负责建筑物设计方案的设计,施工方负责根据设计方的图纸进行施工,建设方是建筑物的所有者,其主要为建筑物的建造提供资金。基于此,建设方在选择设计方案时,会衡量投资与回报的关系,利用最少的投资获取最大的回报。建筑物的节能设计无疑备受建设方的亲睐。消费者在购买房屋时,会综合考虑建筑物各方面的因素,如建筑物周围的配套设施,建筑物设计的质量,等等,节能环保的设计不仅能为消费者提供舒适的生活环境,更能节约建筑物在使用过程中的能源资源,极受消费者的欢迎。
二、建筑设计方案中贯彻节能设计思想的方法与措施
贯彻建筑物的节能设计思想,是设计师的基本职业素质,设计师应充分发挥主观能动性,考虑建筑物、自然环境和人工环境三者之间的关系。据统计,自然环境对建筑物的节能设计的质量起到70%的影响。因此,在建筑方案的设计过程中,应充分贯彻节能设计的思想。以下是对如何贯彻节能设计思想方法和措施讨论。
1.将自然元素充分引入到建筑物的设计方案中
与建筑物的设计有关的自然元素有土地、降水、光照和通风情况等等。建筑师在设计建筑方案的过程中,应以节能理念为宗旨,进行能源资源的优化配置。
(1)将自然采光引进到建筑物的设计方案中建筑师在设计建筑物的过程中应根据消费者的需求,贯彻节能设计的理念。将自然采光引进到建筑物的设计方案是设计师进行节能设计的首要选择。在运用自然光贯彻节能设计理念时,设计师需要对建筑物所在地的自然环境和人文环境进行综合的考量。我国处于地球的北半球,太阳东升西落,根据这个实际情况,将自然采光设计贯彻到建筑物的设计中时,应将建筑物的朝向设计为南方、东南方或西南方;具体的角度位置关系,要综合考虑到周边街道、周边建筑关系等因素。在顾及建筑物美观的同时达到了利用自然光调和房间整体效果的节能环保目的,在一定程度上改善了人们的生活质量。
(2)将自然通风引进到建筑物的设计方案中将自然通风引进到建筑物的设计方案中是贯彻节能设计思想的有效途径。贯彻节能设计思想,需要做好以下几个方面的工作:
1)设计之初,做好资料的收集工作。根据建筑物所处的人工环境和自然环境的特点,收集历年来该地最高温和最低温的差值,风向、风速和风力的大小以及降水量等情况。
2)在具体的设计过程中,应明确自然通风设计对建筑物节能设计的作用:在自然通风的情况下,空气的流通速度增强,室内空气与室外空气相交换的频率增加,在人群密集的场所,空气的流通可以有效地防止各类呼吸道疾病的滋生与传播,为人民的身体健康和生命安全保驾护航;自然通风可以减少空调和机械通风设备的使用频率,降低能源的消耗,达到节能减排的目的。
(3)将自然景观引入到建筑物的节能设计方案中将自然景观引入到建筑物的节能设计中,在减少对自然破坏的同时,提高了建筑本身的适应性与协调性。设计师在设计建筑物的人文景观和自然景观时应尽可能地引进周边整体环境,在顺应自然界和人类社会发展规律的过程中贯彻节能设计思想。
2.从建筑物本身贯彻节能设计思想
从建筑物本身贯彻节能设计思想需要考虑以下几个方面的内容:
(1)将节能设计的理念贯彻到建筑物的总体布局设计中。建筑物的总体布局关系到整个建筑物的功能。在建筑物的总体布局设计中,应对土地资源进行合理的使用,这既是国家关于提高土地使用率的规范,也是建筑物节能设计的重要方面。在进行建筑物的节能设计时,还应提高原材料的使用率,争取利用最小的资源消耗,建设满足市场需求的建筑物;为贯彻节能设计的理念,设计师在设计建筑物的过程中,还应对建筑物周边的情况有所了解,如周边的交通配套设施、周边行政区域的划分,等等,尽可能地满足人们生产和生活的需要。
(2)将节能设计的理念贯彻到建筑物的体形设计和管理设计中。实现这两个方面的节能设计,需要设计师将自然元素和人工元素结合起来,充分发挥自身的主观能动性,贯彻建筑物的节能设计思想。
三、结语
关键词:建筑工程 节能措施 检测技术
一、建筑工程节能检测的重要性
简单来说,建筑节能就是要“减少建筑中能量的散失”和“提高建筑中能源利用率”。关于建筑节能,制定了一系列标准、规程和规范,只要从建筑节能设计龙头工作开始作好,严格按建筑节能设计标准选择使用节能材料和节能产品;在节能工程的施工过程中,控制好节能材料产品系统的施工,竣工验收的建筑节能性就能完全有保障。为了确保建筑节能工程的质量,必须通过相关的检测,来实施建筑节能施工质量监督。
二、建筑工程节能检测的主要方法
1.热流计方法
热流计是当前测定建筑能耗的重要设备,可对建筑围护结构、保温材料等物理性能、热传量参数进行确定。热流计检测方法的基本原理在于:将两块热流计放置在待检测部位,对通过建筑构件而产生的热量进行测量,在热流计周边以及相应的冷表面中,分别布置4个康铜热电偶进行温度测量,并且将测量到的信号输入计算机中,通过计算机软件完成数据处理过程,直接将热流值、温度读数输出;当经过瞬变期,并且已经达到稳定状态,即可获得精度较高的测试数值。为了提高测试结果的精确性、客观性,测试环境应保持一定稳定的温度,尽量选择较为寒冷的天气,室内外温差在20℃以上为宜。
2.红外热像仪法
红外热像仪其突出的优点广泛应用于建筑工程节能检测中,红外热像仪器集合先进的红外探测器、光电子技术以及红外图像处理技术,是当前一项全新高科技产品,属于非接触性的快速检测技术,可有效测量物体的表面温度,并直观显示物体表面的温度场,可将温度分辨率精确到0.01℃。另外,红外热像仪器的显示方法比较多,输出视频信号的容量大,支持数据存储与计算机处理技术,操作技能简单、便捷。
3.热箱检测方法
应用热箱检测方法,主要对热箱中电加热器发出的表面温度进行测量,一般在屋顶、分户墙、外墙以及门窗等部件适用。但热箱法以实验室检测为主,不能在现场适用,且建筑的门、窗传热系数也必须通过热箱法才能完成检测。通过人工方式制造一维传热的环境,在被检测部位的内侧,利用热箱模拟建筑的室内条件,同时保证热箱中的温度与室内空气温度相同。
4.房间气密性测量
通过采用压力法或者示踪气体法可以测量房间气密性。压力法主要通过风机的增压或者减压,人为地在建筑内外形成压力差,在特定的压力差条件下对空气渗透量进行计算。一般情况下,以鼓风门气密性测定仪作为主要测试仪器,将其安装在待测的户门中,对室内进行加压或者减压调整,当室内外的压差为60pa,并逐渐趋向稳定之后,让其呈自然下降状态,当压差递减的差值为5pa,则可读出表中显示的压力与热量。
三、建筑节能检测的流程
1、建筑检测的前提条件
对建筑物进行节能检测,应该满足一定的条件才能进行,这些条件包括节能设计的审查文件、工程技术文件和设计图纸、检测机构出具的性能复验报告。墙体,屋面等的保温施工方案等等,只有满足这些前提,才能开始建筑节能检测。
2、建筑节能检测方法
建筑节能检测方法有多种多样,总的来说包括以下几种:
2.1 建筑能耗检测,通过实际监测来评价建筑物的节能效果。
2.2 节能材料、节能产品测试,主要包括保温材料、涂料和玻璃,需要按照国家的相关标准进行产品性能测试。
2.3 建筑构件检测,主要包括门窗、幕墙和外墙保温系统。
2.4 节能装置与设备测试,主要包括遮阳装置、通风装置、风机盘管等。
四、建筑工程节能检测应用中的注意事项
1. 影响材料导热系数的因素
从理论与实践角度来看,材料中导热系数与容重有关,但是我国当前使用的保温隔热材料,以有孔材料为主;如果采用闭孔材料,那么温度或者湿度将对导热性能的影响较小。一般情况下,材料会随着温度的升高而有所改变,同时增强孔隙内的导热速度,实现孔壁之间的辐射换热效率,进而增加材料的导热系数。因此在导热系数的检测过程中,一定要注意控制温度,保障检测结果的精确性。
2. 影响围护结构传热系数的因素
对于工程项目围护结构中传热系数的设计,主要参考设计规范中的标准条件及导热系数,但是这一系数值只有在特定条件下才适用,尤其是环境的温度将对材料传热系数的检测产生影响,需要加强控制。
3. 热桥问题的控制
在建筑节能施工过程中,往往由于设计不合理、施工存在误差或者保温隔热材料的热工性能不佳等问题,造成围护结构出现热桥问题,此时室内可能出现发霉、结露等问题,或者室内温度难以达到预期效果。因此在今后的节能检测过程中,必须考虑到热桥问题。
4. 外墙构造节能检测
从以往工程经验来看,在检测围护结构中外墙节能构造时,以薄抹灰系统较为常见,并且利于恢复处理;但是在有网现浇体系或者无网现浇体系中,钻芯取样工作存在一定难度;在夹心保温墙体中,取样需要深入到结构层,那么就会对已经完成的结构造成破坏,后期需要采取修补方案进行修复,但是在规范中往往没有规定保温墙体的取样方法,给开展工作带来一定困难。
5. 人为操作失误的控制
对于节能检测选择的地点不同,对检测结果也会有所影响,如热流计的传热阻、能耗等参数。对于选择传热系统的测点方位,如果西向或者南向受到较大的太阳辐射影响作用,则不利于检测传热系数;另外,检测位置的不同也将对数据代表性有所影响,一般利用热箱方法对几面墙体进行检测,可更好地反映传热系数。因此,在建筑工程节能检测中,需要提高人为操作的规范性,才能刚好地保障检测结果。?
五、结束语
由上可见,建筑节能虽一次性投资较大,但是带来的效益是无法用金钱来衡量的。当前我国在建筑工程节能检测技术方面的探究仍不够深入,技术水平有待提高,因此在今后的建筑工程节能检测中,应多多总结经验与教训,从实践中寻找更有效的节能检测技术,为建筑节能提供良好服务,促进我国低碳经济的全面落实。并且,我们需要高度重视节能检测工作,更新技术和设备,运用相关的技术和方法,加强节能检测,节约资源能源,保证工程建设的质量,开阔建筑设计眼界、创新建设节能设计思维,以建筑节能为中心开展建筑设计工作,促进我国建筑节能技术的发展与应用。
参考文献:
[1] 柳妙昌.建筑节能检测在工程建设中的重要性[J].山西建筑.2012(17).
[2] 武涌,刘长滨.中国建筑节能经济激励政策研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
【关键词】建筑方案设计;节能探索
一、建筑群整体布局与规划
随着时代的更迭、经济的进步,城市的面貌也有了很大的改善,形态各异的高楼与住宅小区拔地而起,成为城市一道与众不同的风景。在建设项目当中,选址是一个至关重要的环节,涉及文化、经济与政治等多方面的因素,应尽可能选择一些适合人类生存、符合自然规律的区域。以小区建设为例,工程师在选址时应尽量绕开沟底、洼地与山谷等地,其主要原因是影响室内的换气、通风,且交通也不甚便利,不仅如此,当寒冬来临时,还会形成霜冻效应,影响居住的舒适度。虽然目前的科技手段能够完全消除这些负面因素,然而,却不利于开展节能设计工作。就选择这个问题,我国古代工匠的经验值得我们借鉴,如:“坐南朝北”、“背山面水”以及“阴抱阳”等,均是在“天人合一”的思想观念之下总结而来的实践经验,并建设了大量风景优美、简约大方、舒适度较高的城市。与古人的智慧相比,我们所掌握的知识与经验还远远不够,那么则更应该延续他们在建设方面的精神及原则,由此一来,才能设计出更多、更好的建筑。
从布局上来看,为了融入节能元素,可采用自由式、斜列式、错列式等形式,而非并列式与周边式布局,以免影响自然通风与换气。若具备一定的经济及地理条件,可通过引入山谷风或水陆风,来改善夏季炎热的气候环境,提高人们居住的舒适度。
二、单体建筑方案中的节能设计
以单体建筑为例,可供参考的节能措施的种类较多,具体可从下述几方面入手,即:
(一)复合界面在建筑节能设计中的作用
从本质上来看,建筑界面是离析、选择不利或有利气候的关键,被专业学者称之为膜效应,是表达建筑理念的工具,也是对气候防及用的辩证统一。而众所周知,建筑节能工作的开展,离不开对自然气候的防与用,这也是节能设计探索工作中的核心所在。
建筑界面即二维面,是实体与媒介空间交界之处。而建筑复合界面则与之不同,是指城市和建筑之间的空间。基于宏观的角度来看,它是处于城市私密空间与公共空间之间的“二维表皮”;然而,若从微观的角度来看,建筑复合界面本身也是一个独立的空间,可供人们娱乐与活动。所以,与建筑界面相比,建筑复合界面对建筑节能的意义更为重大,对气候的把控也更为精准。其主要构成形态有下述几种,即玻璃体、异型屋盖、檐廊空间、曲凹空间、阶台状空间、架空空间以及柱廊空间等,下文笔者简单的介绍一下复合界面的几种构成形态。
1.柱廊空间,具有缓冲、延续内外空间的作用
通过对建筑界面的垂直分解和水平分解形成了复合界面。纵观古今中外的设计历史,我们发现柱廊空间是常用的设计原色,诸如:哥特式后现代建筑和现代建筑;故宫建筑群以及古希腊的雅典卫城,为了起到延续内外空间的作用,均掺杂了柱廊元素。柱廊一般被分为两种类型,即局部柱廊与围廊,其作用是缓冲室外大环境和室内微环境对建筑的影响,效果较为显著。通过对柱廊深度、宽度以及高度进行专业性设计,不仅有助于调节室内气候,加强阳光等自然资源对建筑物的作用,还能美化环境,促进节能设计目标的实现。
2.架空空间,具有促进空间流通的作用
通过调查,笔者认为,架空对建筑节能方面的影响是多方面的。首先,架空具有改善、调节建筑周边生态环境、促进空气流通、增强绿化程度等作用,通过调节建筑内小气候来达到节能的目的;其次,架空建筑底部可修建地下停车库,不仅能够减少通风、照明能耗,还可降低土地资源的占用率,有利于节能设计工作的开展。
(二)中庭在节能设计工作中的作用
1.中庭的热工特征
中庭具有烟囱效应与温室效应这两个热工特征。所谓的烟囱效应,一般是指因为空间高度而形成了热压力差,促进中庭内气流的流动;而温室效应通常是指阳光透过建筑表面积蓄的太阳热能。在设计过程中,设计师只要合理利用中庭这两个显著的热工特征,便会收到意想不到的节能效果。
2.中庭的基本剖面形式
据总结,中庭的基本剖面形式包括Λ字形、V字形与矩形。Λ字剖面的中庭,在阳光直射的气候区,可利用上部楼层达到遮阴的作用;V字形剖面的中庭,每层均设计为退台形式,如此一来,便可获取更多的太阳能,可在一定程度上减弱烟囱效应;矩形剖面的中庭具有通风好、加强建筑物采光的作用。
(三)玻璃幕墙和外窗的节能设计
1.幕墙与外窗比例的控制
为了提高建筑施工的质量与效率,《民用建筑节能设计标准》这一文件中严格的规定了幕墙与外窗的面积比,具体为:“南向、西向与动向、北向的窗墙比应控制在35%、30%与20%之内”。东西向应避免建筑吸收过多的阳光;南向房屋能够更好的接收太阳辐射,达到杀菌的作用;北向则易遭受冷空气、寒流的侵袭,所以,在设计过程中,北向为次要空间,南向则为主要空间,如此一来,不仅能够增强室内的光线强度,还可提升居住舒适度。幕墙与外窗的比例要适当,若比例过大,将会加大采光所用能耗,若比例过小,室内采光少,促使周遭环境过于灰暗。因此,控制幕墙与外窗的比例十分重要,可综合多方面能耗制定设计方案,以期达到最佳设计效果。
2.幕墙的有效使用
在使用幕墙时,应注意以下几个问题,即:幕墙的可设计于楼梯间、建筑的主里面或南面,不仅能够促使建筑形象更为丰润,还不会过多影响建筑能耗。幕墙可与遮阳杆件、实体墙复合使用,能够减少对空间的占用率。除此之外,可通过减少窗芯、扩大玻璃面积、采用大窗扇、缩短窗扇缝隙长度来增加固定窗扇及玻璃所用面积,具有加强建筑节能效果的作用。
三、结语
笔者结合自身多年的工作经验,总结了关于建筑节能方面的意见与建议。当然,文中所列不过凤毛麟角,本文的撰写旨在抛砖引玉,希望能为相关领域提供一定的理论依据。此外,还需注意的问题时,节能措施可谓是一个综合运用的动态过程,即便是文中所提供的几个方法,也应通过反复调节方可取得成效,设计师与建筑施工负责人应给予这一问题高度重视。
参考文献:
[1]魏春雨,主编.营造[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.122~124.
【关键词】建筑平面 体形设计 节能方案
伴随着社会的高速发展,各行业对于节能减排的意识越来越强烈,人们逐步认识到节能与环保的重要,节能也逐步进入到每个人的思想当中,建筑行业是作为耗能较多的行业,对于节能的意识应该更强烈。通过对于建筑平面设计中的体形设计来改善建筑的节能,是建筑节能的重要手段。
1 建筑平面体形设计中的外墙设计方案
在建筑平面体形的设计中应该充分重视建筑物外墙的设计,外墙在整个节能设计中占据着不可或缺的重要作用,从季节角度上去进行考虑,冬季和夏季两个季节是建筑物发挥重要作用的季节,在夏季的时候由于建筑物体的外墙受到太阳光照和太阳直射的作用下,室外的气温在急剧增加的情况下,将热量传导到建筑物体的墙体内部,有的高温季节可以使整个墙体的温度达到60℃以上,在这样的情况下,温度透过墙体不断的向室内进行传导。建筑物体的外墙在整个建筑平面体形的设计中应该得到充分的重视。在冬季的时候,由于室外温度较低,同时太阳光照的时候能够导致墙体温度的升高,但是这样的温度传导都是极弱的,更多的时候是墙体在发挥着挡风和保温的作用。当冬季来临的时候,建筑物内的人们总是希望自己的房子的外墙够厚,这样就能抵御寒风的侵袭。因此, 住宅设计在外墙上常采用导热系数小的材料以提高其保温隔热性能。例如, 保温隔热性能好的小孔多孔砖、加气砼砌块替代实心黏土砖砌筑外墙体, 它们的传热系数分别为实心黏土砖墙的80%和50%。另外在外墙上增设外保温材料, 保温隔热效果也非常显著。
另外在建筑物外墙设计中的时候,应该充分重视外墙色彩的设计。这样的设计方案应该充分考虑到地域的不同而进行不同色彩的设计。在我国的北方地区应该充分重视到寒冷季节较长而热的天气较短的因素,在外墙色彩的设计上应该是充分利用吸热性更好的颜色,如灰色或者稍微偏暗的颜色,选择这样的颜色有助于建筑物在阳光充足的时候能够尽可能多的吸收来自太阳的温度,达到室内温度升高的合理走向,而在南方地区特别是夏季较长的季节里面,应该充分考虑到建筑物的颜色的不同对于室内温度传导的效果不一样,鉴于要提升建筑物内的凉爽和舒适度,应该选择颜色较浅的色调,如白色、米色等颜色,这些颜色能够使建筑物将来自太阳的光线反射回去,使得太阳光的温度不能够全部传导到建筑物体内部去。这样就能起到良好保持室内温度适宜的效果。总之,在建筑物体的平面设计中应该充分重视外墙厚度的设计,只有考虑到墙体厚度的状况,才能将建筑物的墙体设计的更加合理和完善。同时充分考虑建筑物所处的地理位置选择外墙的颜色,使对建筑物进行节能减排的设计更加趋向合理化。
2 建筑平面体形设计中的外窗设计方案
建筑物平面体形设计中很重要的节能的一个方面就是对于窗户的合理设计,外窗在建筑物中起到良好的保温隔热的能力,外窗在提供舒适的室内空间和保温隔热的性能发挥着极其重要的作用。如果要发挥好外窗的隔热保温作用,就要从外窗的结构进行设计,外窗的结构对于调节温度起到非常重要的作用,设计不同结构的外窗对于室内温度的保持和室外温度的隔热是具有不同的效果的。例如, 推拉窗的窗扇在窗框下滑轨来回滑动, 上部有较大的空间, 下缘有滑轮间的空隙, 窗扇上下形成明显的空气对流交换通道, 冷热空气的对流形成较大的能量损,空气对流和能量损失的大小与窗扇上下空间大小成正比。
在建筑物体形的设计过程中有的外窗设计成了推拉窗、上推窗、固定窗户,从节能效果上来看这些窗户都发挥着一定的保温和节能的效果,但是发挥的作用大小是不一样的,推拉式的窗户可以称之为节能窗户的典范,这样的窗户随手就可以将窗户完全打开,使室内的空气和室外的空气进行对等的交换,当天气炎热的时候可以开窗透气达到节省能源的目的,另外就冬季而言这样的窗户的保温性能稍微差了点,有其不足的缺点。上推窗是介与推拉窗和固定窗户之间的一种窗户设计模式,这样的窗户设计主要应用于较高楼层窗户的设计,节能效果是不理想的,无论是从夏季还是从冬季来进行考虑,不利于通风,也不利于保温的效果。固定窗户在设计的过程中,一般应用到冬季时间较长的地区,这样对于建筑物的保温效果较好。综合以上的三种窗户的设计过程来看,究竟使用哪种具体的外窗模式,应该根据不同的地域特色来进行设计和使用,不能够一切照搬哪个来进行使用,只有将这些设计的优点、弊端进行对比分析之后,再进行设计和完善,才能够达到建筑平面体形设计中的外窗设计的优选,才能够在节能方面发挥其窗户设计的积极作用,如果没有充分考虑到以上几点的话,那么有可能导致的结果是相反的。
3 建筑平面体形设计中的建筑物顶层设计方案
建筑物的顶层设计中,应该充分考虑到夏季的炎热对于室内人体的舒适度的效果。住在顶层隔热性能差的住户常抱怨夏天室内酷热难当, 即使有空调进行降温也抵挡不了来自屋面的太阳辐射热。所以, 对于建筑物的顶层进行合理的建筑物体的体形设计是非常重要的一个方面。任何建筑物体都会有暴露在最上面的一部分在太阳下面,对于建筑物体的平面体形设计,应该设计成圆锥型的顶层最合理。这样设计的原因有以下几个方面:首先,在对于顶层圆锥形设计的时候有利于建筑物顶层,雨季的排水较顺利,不会因为雨水较大而导致了建筑物体难以排水的过程,在以往的建筑物设计过程中经常出现的情况就是有的建筑物顶层设计成了平面的,这样很容易导致雨水积压到建筑物的顶层,最后由于建筑物防水做的不好的情况下,导致楼下漏水的情况发生。
其次,将建筑物体的顶层设计成圆锥形的时候,特别是在夏季天气特别炎热的情况下,一般建筑物即使顶层建筑的隔热做的再好也难以阻挡太阳直射产生的热量,这些热量会随着建筑物的顶层固体向下进行传导,导致距离顶层最近的一层居民夏季炎热难耐。在设计成圆锥形的建筑顶层之后,可以弥补的情况就是在建筑物体的顶层留有空间,当太阳直射的过程中,热量全部的导入下面这个空隙当中,这一部分是非居住区域。这样在下面一层的居民就相当于是有了一个非常好的隔热层,这样在顶层居住的人们就不会产生炎热的感觉,达到了节能减排的目的。
这样设计的效果还能够增加建筑物体的美感,让建筑物体采用过去在设计中的包豪斯设计的风格,让建筑物体更加具有审美的效果在其中,从建筑设计的实用角度和美学角度来看,都能够达到建筑物的综合利用的效果,同时这样的设计更能加固对于建筑物的凝心力,使建筑物的受力情况更加分散而达到稳定建筑物的作用。通过建筑物体顶层的设计,让整个建筑更加和谐的适应与整个建筑的大的框架中去,尽管这样的顶层设计可能会在施工的初期,使用较多的工时,而且在施工中也存在着一些难度,但是从长远的建筑物体的使用情况来看,还是一个值得使用的长远投资。建筑物体的使用不是三年五年的时间,而是一般几十年的使用标准来进行设计的,这么长的时间段,如果按照平顶的设计方案的话,很容易导致的结果就是顶层在几年后隔热层会出现漏水、漏雨的现象发生。而采用圆锥形的设计方案,即使其中上面的一个表层出现漏水现象的时候,下面还有一层无人居住的空间起到隔水渗透的效果,这样就有两个保护层出现在建筑物的顶层,达到了建筑物体长久使用的效果,从另一个方面来讲这也是节能的另外一个方式。在建筑平面体形的设计中,顶层的设计往往是建筑设计过程中较重要的一个细节,大多数的建筑设计师都会花费大量的心思在顶层设计上设计合理而功能实用的顶层。
4 建筑平面体形设计中的建筑物周围绿化设计方案
建筑物平面体形设计中应该考虑到周围绿化环境的设计,对于建筑物节能的重大作用,特别是在夏季,这样的效果显得更加的明显,在建筑物的周围进行绿化,一方面增强了整个建筑物体的人居环境的改善,另一方面也增强了建筑物躲避炎热季节炙热天气的考验。如何使建筑物的平面体形设计中的绿化效果更明显或者说是更加具有实用性。具体应该根据建筑物体的大小和高度进行考虑。在建筑物体较小的情况下,周围绿化可以以低矮的树木或者是以草本植物的形式进行设计,而对于高的建筑物可以就其所在区域进行绿化设计,让高层建筑在绿树环绕下矗立其中,发挥周围绿色植物的隔热遮荫作用,同时能够改善室内气温的环境,对降低空调的使用也极为有效。在建筑物体的周围种植高大乔木和攀岩植物,并利用花架、种植槽、阳台和绿色植物构成的周围垂直绿化,在夏季降低低温辐射的同时,还能够有利于墙体自身的散热;同时还能够对调节碳氧平和、减小温室效应、减轻空气污染、降低噪音等都具有具足轻重的作用。
结语
在当前国家非常重视大力推广节能减排的大环境下,我国的建筑行业一直努力践行着,从设计到施工的整个过程中,使用先进的节能设计方案,更加完善在建筑设计过程中降低建筑的耗能以及建成后的耗能的减少。同时各种新型建筑材料、新技术、新设备的投入使用都或多或少的减少了建筑行业中的能耗。但就其中的很多节能设计方案来看,最能够发挥其具体效果的却是在进行建筑平面体形的设计过程,这个过程是建筑行业中最能体现出节能设计的一个重要环节。通俗的讲,建筑平面体形的设计就是建筑物体的墙面的设计,这个设计过程,是对于建筑物体的表面、建筑物的周围、建筑物的顶层、建筑物的周围环境的全面设计过程。在建筑的平面中,肌里是对于空间组织结构的反映,他能够把握住平面结构的参照。总的说来, 平面设计是建筑设计的决定性环节。忽视了建筑物体的平面体形设计,就会导致整个建筑设计的失误,这样的失误严重性的情况,会导致建筑物的受力不均衡,使建筑物不能够稳定根基,同时在体形设计中如果不能充分的考虑到地域特色、自然因素等建筑学中重要的参考指标,就会导致盲目的抄袭和生搬硬套,不能够因地制宜的进行建筑的设计,导致建筑施工过程中和施工后的建筑物不能够达到节能减排的目的。在简述平面体形的设计中应该充分重视人的具体作用,发挥以人为本的设计理念,创造出适合人类居住的人性化空间环境,满足人类的功能性的需求,尽可能的完善人居的环境,创造利于人身心健康的生态建筑环境,达到建筑与环境与人的和谐共生的局面。
参考文献
[1]叶建华.现代建筑平面设计存在问题的应对策略[J].洛阳大学学报,2004.9.第92-93页.
[2]黄厦.夏热冬冷地区高舒适度住宅的节能设计.宁德师专学报(自然科学版),2002.8.第232-234页.
[3]李巧宁.节能建筑存在的问题与评价[J].陕西建筑,2008.12.第4-6页.
【关键词】高层建筑;给排水设计;节能设计;设计方案
1.引 言
我国是一个水资源较为紧缺的国家,从目前对能源的利用现状来看,对水资源的合理利用将直接关系着我国社会的稳步发展。随着整个国民经济的持续快速发展和城市化水平的不断提高,水资源短缺、电力供应短缺和原材料短缺的矛盾日益凸现。由于我国人口众多,因此家庭用水的问题较为突出,随着目前经济建设的快速发展,各种高层建筑不断涌现,如何在高层建筑中对给排水进行有效的节能节水,是当前建筑业亟待解决的一个重要问题。
因此,对建筑给水排水设计来说,如何对现有设计进行不断优化,以求最大限度的节约每一寸管道、节省每一个阀门、降低每一度电力消耗等,就成为摆在广大给水排水设计者面前的一个不容回避的问题。
2.合理控制高层建筑给水系统分区
《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第3.3.4条规定:卫生器具给水配件承受的最大工作压力不得大于0.60MPa;第3.3.5条规定:高层建筑生活给水系统应竖向分区,竖向分区应符合下列要求:各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45MPa,特殊情况下不宜大于0.55MPa;水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施。如果给排水设计中分区压力选择过大,卫生器具给水配件可能会由于长时间超压而产生水流泄露和能源的浪费。第3.3.6条规定:建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统,宜采用分区并联供水或分区减压的供水方式。如果从节约能源的角度考虑,设计中有条件的情况下最好采用分区并联的供水方式,合理的供水方式可节能25%~40%。
1. 避难层集中设置报警阀
省去减压阀的做法就建筑高度在120m左右超高层建筑的喷淋系统的报警阀设置来说,通常采用分散设置湿式报警阀的做法:在避难层内设置若干套湿式报警阀,供建筑高区自动喷水灭火系统使用;在地下室内设置若干套湿式报警阀,供避难层以下的低区自动喷水灭火
系统使用。同时,根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2001-2005)的相关要求,湿式报警阀入口压力不应大干1l2Mpa,在低区湿式报警阀环状供水管道入口设置减压阀组,控制阀前压力不大于1.2Mpa。
在闭式自动喷水灭火系统设计中,根据计算,喷淋水泵扬程需要1.8Mpa。在整个闭式自动喷水灭火系统的各个组成部分中,结合相关喷淋产品所提供的技术参数,湿式报警阀的最大工作压力为12Mpa;普通玻璃球下垂型喷头的额定工作压力为1.2Mpa,出厂试验压力为3.0Mpa;一般水流指示器的额定工作压力为1.2Mpa,出厂密封测试压力为2.4Mpa;对夹式安全信号蝶阀的额定工作压力可达1.6Mpa。在设计中,曾作过如下考虑:如果按照常规设计,采取在地下室和避难层分散设置湿式报警阀的做法,在低区报警阀组前的环状管网上分别设置减压阀组。根据设计要求,减压阀组通常采用两组并联,每个报警阀组采用报警阀前后设置控制阀门,并在报警阀前加设过滤器的做法。由于报警阀前后的控制阀门一般采用普通手动阀门,一旦减压阀出现故障的情况下,控制阀门不具备自动关闭功能。因此,两组报警阀组通常不具备故障情况下的自动切换功能,只能手动进行切换。此外,由于报警阀分散设置,从一定程度上增加值班人员的工作强度。
为了克服上述不足,进一步确保湿式报警阀的安全,经反复考虑,最终决定把湿式报警阀集中设置在避难层。由于避难层的建筑高度大约在60m左右,由喷淋水泵扬程减去报警阀和喷淋水泵问的高差(喷淋水泵设在地下三层),从而可以确保湿式报警阀阀前压力小于12Mpa。相比之下,由于报警阀在避难层集中设置,无需在阀前设置减压阀组即可有效保证报警阀不会发生超压,从而可以充分确保报警阀的安全,进一步提高了整个自动喷水灭火系统的安全程度。同时,由于报警阀集中设置,必然利于系统日后的运行管理。
4. 推广使用节水型设备, 减少用水量
卫生器具和配水器材是水的最终使用单位, 一套节水性能设备的好坏, 能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如, 通常淋浴喷头每分钟喷水7 L 多, 而节水型喷头则每分钟只需要3L 水左右, 节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时, 除了要考虑价格因素和使用对象外, 还要考察其节水性能的优劣.
大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。例如, 使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6L水箱节水型的两档冲洗水箱的大便器. 或者以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下, 节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果, 节水量为3%~50%,大部分在20%~30%之间。且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方, 节水龙头的节水量也越大。因此, 应在建筑中(尤其在水压超标的配水点) 安装使用节水龙头, 以减少浪费。
5. 完善热水供应循环系统
随着人们生活水平的提高, 小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展, 建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了. 大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象, 主要体现在开启热水装里后, 不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水, 未产生应有的使用效益, 因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。
如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡, 循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流, 使远离加热设备的环路中水温下降; 热水管网布置或计算不合理, 致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊, 若冷水的压力比热水大, 使用配水装置时往往要出流很多冷水, 之后才能将温度调至正常。
6. 有效利用变频调速水泵
目前变频调速水泵在高层建筑节水措施中有着十分广泛的应用,在加上现今变频调速技术发展日趋成熟完善,其显著的节点效果、快捷的调速方式、强大的保护功能、宽广的调速范围和稳定可靠的运行等优点都使得调速水泵在高层建筑给排水系统中对减少电能浪费的应用具有重要意义。以往,高层建筑往往采用的是水泵水箱联合供水的方式,其流程为通过水泵将水位提升至高位水箱,然后向下供水,这一过程水压极大,通常需要进行安装减压设置,否则会产生绝大的能源消耗,而在这一系统中电机处于频繁的启动过程,因此对电能消耗亦过于浪费。现如今,在高层建筑给排水设计中,可以采用变频调速水泵,它省去了水罐和水箱,直接减少了设备的投资。由其直接向给水系统提供用水,变频调速水泵通过对速度的调节来进行流量的控制,即由供水量的大小来对水泵电机自动进行提速或降速。水量大,则电机的转速便会自动变大,水量小,电机转速便减小。此方法可以有效的避免电机频繁启动而造成的电能浪费问题。根据调查结果显示,采用变频调速水泵供水其节电率可达30%~50%。
结语
建筑给排水节能潜能很大,在当前最重要的不是建筑节水技术,而是人们节约用水的生活习惯意识。若能减少人为自生的内在原因并充分使用节水型卫生器具,可节约建筑给排水方面所需能量的50%左右以上,那便是一件利国利民的大事。所以,使水资源不受破坏,并能进入良性的水质、水量再生循环,已成为政府和广大人民群众关注的焦点。因此要倡导、呼吁全民必须将淡水资源当作一种珍稀资源,节约用水。
参考文献
[1]杨凤兰.变频调速水泵在自动化供水系统中的节能实践[J].电气时代,2005,(11).
关键词:高层建筑;中央空调系统;节能;技术措施
0 引言
现代城市中高层建筑的比例越来越高,功能越来越复杂和完备,舒适度要求越来越高,对于中央空调系统的要求越来越高。随着能源日趋紧张,普遍要求空调系统必须节能减排,因此对高层建筑物中的中央空调系统的系统方案进行论证,采取节能技术措施,逐渐引起了暖通设计人员的重视。本文从冷源、水系统、风系统、能源回收设备和自控系统入手,探讨高层建筑中央空调系统设计的综合节能方案。
1冷源选择节能措施
冷源选择时需考虑包括能量调节力、制冷系数(COP值)、运行稳定性、使用寿命、维修保养费用和初投资等主要因素,目前主要的机组型式及其节能分析如下:
(1)电力驱动冷水机组
较常用的有离心式、活塞式和螺杆式3种。电力驱动冷水机组共同优点是技术成熟,制冷系数高,性能稳定可靠,有多年运行和管理经验;但也存在着较为不利的一面,如耗电量较高,在电力供求紧张的地区,空调用户较难接受,还需考虑电力增容费等问题。此外,这类机组运转部件多,易磨损,更换维修机率大,振动和噪音较大。
在国产电力驱动冷水机组中,一般离心式的COP值高于螺杆式和活塞式,能量的可调节性和价格而言,螺杆式好于离心式和活塞式,可见螺杆机和离心机具有较大的应用优势。
(2)溴化锂机组
溴化锂制冷机组耗电少,不用氟氢碳化物,可兼备供冷、供热和供卫生用热水功能,这在目前国内电力供应仍较紧缺的情况下具有特别明显的优势。主要工作设备除泵以外几乎均为非转动部件,大大减少了机组的振动和噪音。但由于该类型机组的使用时间不长,技术性能尚不确定,同时早期生产地机型存在管内溶液易结晶、 真空度影响大和输出能量衰减等问题。
(3)吸收式制冷机
吸收式制冷机以热能作为制冷动力,其热交换部件本身就比电驱动设备多,而且换热器的换热效率逐年降低,内螺旋换热管若有杂质则其换热效率将急剧下降。再者,吸收式制冷机组内冷媒是浓度变化的溶液,冷媒本身的稳定性也在很大程度上影响机组性能的稳定性。氟制冷机要优于氨制冷机,氨制冷机要优于溴化锂机。
(4)热泵式机组
热泵机组分为风冷式冷热水机组和水源热泵机组,可节省空间,安装方便,自动化程度高,且可节省冷冻站等一套土建设施。风冷式机组冷凝器的冷却依靠室外空气对流而无需冷却塔,在冬季利用热泵原理制热而不需锅炉。水源热泵利用冷却塔向冷凝器提供冷却水,冷凝器、蒸发器和压缩机一体置于室内,其安装简单到只需接通电源和冷却供回水管,可大大提高安装速度。同时,由于机组自身配置有非常齐全的保护装置,自动化程度高,不需操作人员经常检查,而且因用户的冷凝器、蒸发器和压缩机都彼此独立,故空调用电量可单独记录而便于收费管理。但是,热泵型机组除一次投资较高外,在技术上如冬季制热运行时,机组的COP值会随室外降温而明显下降,故必须增加辅助热源。
总上所述,空调系统的冷源各具优缺点。在不需供热或电力供应相对充裕的地区,冷源需求大,日负荷变化大等场合,大功率电驱动制冷机如螺杆式、离心式压缩机组具有明显的优势;在电力供应缺乏的地区,如果需要同时制冷和供热,选择性能相对稳定的吸收式制冷机组则较为合适;在某些寸土尺金的城市,选用水源热泵式机组能节约设备用房,更能适应不断变化的建筑间隔,尤其适合出租办公楼工程采用[1]。
2 水系统安装、试压与调节中的节能措施
水系统安装具有多个特点:管道相对集中且分布广泛;管道型号多样且数量多,管道总长度较长;阀门管件类型多数量大;管道接口形式多样;设备及管道安装位置多在顶部,完工后需作隐蔽处理;使用方便, 但不便于维修。
(1)水系统安装
中央空调水系统从安装过程到投入运行前,往往由于跑、冒、滴、漏,造成节能损失。高层建筑工程量大、交叉施工多、施工周期长,中央空调水工程不可能一开始就介入,过早条件不成熟窝工形成资源浪费,过晚失去最佳机会,增大施工难度,所以就选择了土建框架完成60%,且未砌墙时,空调水开始安装, 先装立管、干管、然后再装支管, 待装潢吊顶龙骨完成前, 再进行支管与风机盘管的连接, 即软接头安装,防止其它工种施工时施加外力。
(2)试压步骤
先编制水压试验的“试压方案”,组织有关人员认真学习“试压方案”,了解整个试压过程的内容及步骤,使每个人员做到心中有数,步调一致。并做好水压试验前的各项准备工作。充足干净的水源是水压试验的前提;紧急泄水的泄水渠道是水压试验必须具备的;保证试压现场干净、有序, 做到没有工作死角;满足扬程且能正常运转的多级水泵1-2台;符合要求的压力表3-5块, 且需检验;工作人员必备的通讯工具;在技术人员的领导下,做到工作有分工,内容明确,责任清楚, 各负其责;其它相关的准备工作(拆卸或隔离不能试压的管件或仪表、附件等)。根据方案要求,在试压前,有关人员做好试压前的检查工作,保证一切就序,然后进行系统分区试压[2]。
(3)调节
水系统的节能措施可从管网管路优化设计和水泵系统优化控制考虑,其中对水泵系统的优化控制要比改变管网系统的管路简便易行。对水泵系统的优化控制目标是使水泵提供的流量能适应空调末端的冷负荷的变化。智能建筑实验室的冷冻水系统是一个典型的二次泵变水量系统,它的一次泵与冷水机组联动,不适宜做变水量运行,所以只能对二次泵组进行优化控制[3]。
① 阀门调节措施:通过改变管路特性曲线来调节。节流阀可增大管路阻力,减少流量。但这种调节方法不经济,人为地增加管路阻力和管路损耗,因此流量降低之后,功率并不明显下降。对于水泵吸入侧阀门调节还有气蚀问题,所以应尽可能减少使用。
② 水泵台数控制措施:一次泵运行的台数用旁通管流量控制法,程序控制器根据安装在旁通管上的流量计检测到的流量来启停一次泵。当用户负荷从满负荷逐渐减小时,旁通管自左至右的流量会逐渐增大;当流量达到一台一次泵的流量时,程序控制器会关闭一台一次泵和制冷机;当用户负荷逐渐增加时,旁通管向右的流量会逐渐减少,用户负荷继续增加时,旁通管向右的流量会减少至零,接着会出现自右向左的流量,当向左的流量达到一台一次泵的流量时,程序控制器会启动一台一次泵和制冷机。
二次泵运行的台数用供回水管压差控制法控制。当用户负荷减少时,压差控制器检测到的压差增大,当大于设定值时,关掉一台二次泵,于是压差会减小;当用户负荷增大时,压差控制器检测到的压差会减小,当小于设定值时,开启一台二次泵,于是压差会增大。
3 风系统节能措施
送风系统节能措施要考虑风机的运行控制方式,即应使每台风机的运行时间尽量均衡,另外,控制器应简单有效,设计时能考虑各种特殊情况,具有一定的抗干扰及应变能力[4]。
(1)风机的控制方案
在要求减少送风量的时候,最有效的方法是改变风机的转速。风机的转速可通过改变电机的转速实现,对于三相交流异步电动机使用变频器即可有效地改变电机的转速。
(2)闭环送风机变频系统的构成
要构成闭环系统,需要在出风口安置风压传感器,以保证出风口有恒定的风压,当测得的风压上升时,说明送风驱动量过大了,此时应降低送风驱动量。当测得的风压降低时,说明此时送风驱动量不足需要加大送风驱动量。检测到的风压信号和给定值进行比较以确定送风量的调节方向。
(3)控制器设计
控制器主要实现对送风量的控制,使送风压力保持基本恒定。
4 热量回收设备节能措施
空调系统耗能特点之一是系统同时存在需冷(热、湿)和排冷(热、湿)的处理过程。夏季室外空气需经过冷却、干燥处理, 而排风正是低温较干燥的空气, 冬季室外空气需加热、加湿处理, 而排风是温、湿度较高的空气。考虑到这种情况,采用热量回收设备,是综合节能方案的一大措施。
转轮式全热交换器正是利用这一特点, 对空调系统进行热回收, 起到了节能的作用[5]。在当前市场经济规律作用下,企业的投资意向取决于经济效益,采用更加反映实际情况的动态投资评估方法,对转轮式全热交换器作经济性分析发现,转轮式全热交换器将增加投资,但系统的节能效果明显,投资回收期短。因此,从节能的角度来看,应积极提倡在高层建筑中央空调系统中使用转轮式全热交换器,这对缓解目前能源紧张状况将意义重大。
由于全热交换器占空间面积较大,新风道、排风道需集中在一起,管路变得复杂,给系统布置带来一些困难。而且,采用了转轮式全热交换器,将使得控制系统变得复杂,增加投资、维修难度及维修费用,这在一定程度上会延长回收期。
5 自控系统节能措施
在全年中,空调系统的水泵系统长期在固定的最大水流量下工作,由于季节、昼夜及住房率的变化,空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。增加了管道能量损失,浪费了水泵运行的输送能量,也就存在能量的无效使用。
在中央空调系统采用变频调速技术,可提高节能效果。电机可在很宽范围内平滑调速,可将所有节流阀去掉,使管道畅通,减少甚至避免节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速,从而改变水流量,满足制冷机正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求,达到节能目的。采用变频调速技术的关键是电机转速的可调和可控。通过变频调速技术可实现自动调节流量并显著节能的效果[6]。