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关键词:节能技术;建筑节能;问题;措施
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
据官方预测,到2020年我国的城乡建筑面积将会进一步扩大,建筑能耗也将会变成一个庞大天文数字,但是就当前所采取的节能措施来看,还远远达不到节能的需求。在对建筑工程进行规划设计的时候,应当充分考虑到当地的气候条件,对建筑进行合理的布局、确定建筑的朝向,对建筑的形状、间距、层高等问题进行严格的设计,在建设过程中要选用新型的建筑材料和保温隔热材料,还要对建筑周围的环境进行绿化设计,通过种种措施以减少建筑的耗能,达到建筑节能之目的。
一、采取建筑节能措施的现实意义及其重要性
虽然我国一直以来都号称地大物博资源丰富,但相对于我国的13亿人口来说应当算是资源贫乏的国家,再加上建筑业本身的飞速发展,现有的能源日益枯竭,远远达不到其发展的需求。随着我国城市化进程的加快,建筑能源的消耗量每年都在急速的增加着,再加上建筑用原材料生产所消耗的,那么光建筑所消耗的能源就占了差不多全国能源消耗量的一半,如此巨大的建筑能耗已经成为我国国民经济的承重负担。我国建筑节能仅有二十多年的发展历程,也已取得了一定的成绩,但与发达国家相比,差距仍然较大,由此可见,建筑节能已经逐渐成为有效解决能源危机的必要手段。全面实行建筑节能措施可以缓解我国能源供应不足的现实问题,能够从根本上提高对资源和能源的节约和利用率,有利于促进循环经济的发展,有利于环境保护、保障我国的能源安全、提高人民群众的生活水平。建筑节能的重要性主要表现在以下几个方面:
1、经济发展的需要。我国的能源是十分紧缺,这已经严重制约到我国的经济的发展,我国的总的水能煤炭等资源相对丰富,但是人均量却十分少。并且可开发和利用量是十分有限,远低于世界平均值,对于石油和天然气以及其他宝贵能源,其人均值就更低了。这些不可再生的能源我们不能将其挥霍,不能竭泽而渔。现在节约能源可以说对我国的经济发展是十分重要的,在建筑中利用好节能技术,在经济建设中的重要性越来越大。
2、环保低碳的需要。近些年,世界各国越来越重视对环境的保护,现在资源的开发对环境造成的污染越来越严重,世界发达国家对节能减排的呼声越来越大。在我国环境污染同样也很严重,工业生产排放出来的颗粒物以及碳、氮的氧化物严重危害人们的身体健康,并会造成环境的酸化。并且二氧化碳的积累,也将会导致地球气候产生重大的变化。随着我国城市和城镇建设的迅速发展,生活和生产用能将会不断地增加,并且向大气中排放的污染物也急剧增长。当前的环境形势严峻,从环境保护的角度出发,当前的住宅建筑应实行节能减排技术,来实现对环保和低碳的要求。
3、改善建筑住宅环境的需要。随着现代建筑的快速发展,安全舒适的建筑环境已经不能满足人们的需求,一个温暖的环保的建筑环境是大家所向往的。当今的资源相对紧缺,建筑节能日益重要,当前的建筑住宅节能技术不仅应该满足安全舒适,还应该满足对能源的利用率高且耗能少。
二、建筑节能技术的分类分析与研究
一般情况,建筑节能的技术可分为两大类“主动式技术”和“被动式技术”。主动式技术是指利用外部能源输入和机械设备来控制改变环境状况的技术。“主动式技术”是以工业革命以后蓬勃发展的科学技术为背景的,占据主流地位的设计理念。在建筑节能的形式下“主动式设计”也在坚持做着这方面的探索和研究,例如更加节能的空调及通风技术、可以直接将太阳能转化为电能或热能的太阳能技术或是更好的维护建筑结构的新性能,等等。在现代科技不断发展的形式下,建筑设备厂商更加支持“主动式技术”的发展。被动式技术是指在建筑物上施以一定的建筑技巧和措施,不依靠机械设备节约能源而利用建筑自身适应自然条件来节约能源的设计方法和理论,如“生态建筑学”、“气候建筑学”等。这便要求建筑师充分理解建筑环境地理状况,如地形、地貌、气候、植被、风向等,对传统建筑中蕴含的生态智慧加以学习并继承,采用降低成本、降低造价或是适当造价的技术组合及材料,这既能经济节约,又易于普及,尤其对于我国这样的发展中国家而言,相对于“主动式设计”来说“被动式技术”更经济实用,且符合建筑技术发展要求。
三、建筑节能技术分析与研究
建筑节能技术要首先在住宅建筑的设计及新型节能技术的应用上来体现,要根据具体的情况和因素,充分考虑各种影响因素,设计出具体的较为合理的解决方案,当今建筑节能材料种类较为单一,节能材料的价格较普通材料要高很多,新型的节能材料、新的节能施工方案和施工工艺是当今节能建筑发展的需求。
1、地源热泵技术。地源热泵是由地热能交换系统、水源热泵机组、建筑物内系统组成的供热空调系统。它是利用地下水或地表水、岩土体这样的低温热源,通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低品位热能向高品位热能转移的热泵空调系统地源热泵系统。此种技术能够更好的适用于我国对冷热有需求的大部分地区。以地源热泵系统为楼宇空调系统,其使用费用低,每年使用费用可节省30%左右;地源热泵的运行效率要超出传统空调系统运行效率的40%~60%。可以说,具有很大的市场潜力和应用前景。
2、内遮阳节能技术。内遮阳节能技术就是在建筑物内部利用遮阳来节能的技术。具体的说,它是通过光照的调节改变来影响室内的环境,比如:当夏季来临,温室内温度攀升至一定值时,关闭部分遮阳保温幕,以保持温室内需要的温度。冬季,夜间如果温室内温度持续下降到一定温度时,关闭遮阳保温幕,由于内遮阳保温幕有效地阻止了红外线外逸,所以它减少了地面辐射热流失,减少了加热能源消耗,保持温室,大大降低了温室运行成本;在白天则可打开遮阳保温幕,使温室充分采光。
3、辐射吊顶技术。其是水源辐射空调方式的代表。一般来说,水在特制的吊顶板通道内流通,使吊顶板降温或升温,吊顶板表面再通过对流辐射给室内降温或升温,从而达到通过吊顶板的表面温度控制室内温度的目的。它具有经济适用、简单易懂、操作方便、绿色健康、轻松舒适、节能效果好等特点。
4、屋面节能技术。屋面直接接触室外冷空气,如果保温不好,会造成较高的建筑耗能,必然造成顶层和底层房间散热器数量过多,这对于节能和采暖系统的运行都是不利的。屋面节能技术就是通过有效的技术方法使建筑的顶层具有节能功能,具体有两种方法,第一是在顶层的结构面与装饰吊顶层之间做保温层。第二是在建筑顶层结构层上面进行绿化或者安装太阳能板。另外还可以使用带有通道的屋面,通过通风道,使风流动带走热量,从而达到降温的目的。
关键词:建筑节能、现状、可行性措施
能源问题已经成为一个国际性的话题。目前,我国是世界上第二大能源生产国和能源消耗国,能源问题已经成了社会经济可持续发展一个刚性约束问题。在能源消耗项目中,建筑能耗占一国总能耗的30%~40%左右。
1、建筑节能
建筑节能是指在建筑材料生产、房屋的规划、设计、建筑改造及使用过程中,保证提高建筑舒适性的条件下,尽可能降低能耗,提高能源利用效率。
建筑节能主要技术途径就是减少能源总需求量和探索、利用新能源两大方面。在设计、建设、改造和使用建筑的时候,要执行节能标准,采用节能型的技术、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率。同时,利用可再生资源,在保证建筑物舒适性的前提下,减少能源消耗。
2、我国目前建筑电气能耗现状
中国是一个发展中国家,又是一个建筑大国。从改革开放之后,国家城市建设高度发展,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。新建和改建建筑每年需要消耗几十亿吨树、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,自然环境的破坏。而建筑物需要采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源。与国外发达国家相比,我国我国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度。目前,我国每年从国外进口大量石油和天然气。面对这种现状,国家部门及相关人员必须研究建筑电器节能的措施,缓解资源紧张。
建筑电气节能是指在建筑材料生产、房屋的规划、设计、建筑改造及使用过程中,对电气的生产、使用和传输进行技术开发和改善,减少电气能源的损耗。多年以来,我国政府、各企业单位及个人节能意识薄弱,忽视了优选节能设施和日常的节电教育。而电气人员一直按照前人的经验来选照明、动力和电源等设备,从而造成能源使用的严重浪费。近几年,许多城市随着季节性的变化出现拉闸限电的现象,甚至断电断气,严重阻碍了国民经济的发展和人民生活水平的提高。
3、建筑电气节能措施
建筑电气节能措施要遵循满足建筑物本身的功能,充分考虑实际经济效益和利用先进技术三个原则。
3.1充分利用自然光源
天然光源是取之不尽用之不竭的能源,充分利用天然光源是实现电气节能最好的方法。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。目前,建筑利用自然光源主要应用于太阳能照明、太阳能采暖、太阳能空调和太阳能热水器等领域。
3.1.1太阳能照明
用导光管照明。导光照明系统即是自然光线系统,通过采光部分接收光线,然后,通过导光系统进行导光,最后采用特殊制作的漫射器,使自然光进入室内更加均匀柔和,光损耗小、利用率高且便于制造模具。
3.1.2太阳能采暖
是用集热器、蓄热器、管道、风机及泵等设备来收集、蓄存及输配太阳能的系统,系统中的各部分均可控制而达到需要的室温。比如,由太阳能集热器加热的热水或空气直接被用来供暖,或者用集热器加热的热水温度通过热泵提高后再供暖。
3.1.3太阳能空调
利用先进的超导传热贮能技术,集成了太阳能,生物质能,超导地源制冷系统的优点,高效节能。
3.1.4太阳能热水器
是利用集热管把太阳能转换成热能,将水从低温度加热到高温度。
3.2在建筑电气设备上进行节能
建筑物内的用电设备基本上分为照明灯具、电热用具及各类电动机。
3.2.1选择节能的照明灯具
照明用电量占我国用电总量10%%左右,建筑照明在其中又占有相当大的比例。所以,要选择高效节能的灯具,比如使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、冷反射单端照明卤化物、混光灯以及LED、发光光纤、太阳能灯具等新型光源,尽量少用一般照明。
3.2.2合理使用变压器
选择节能型的变压器,以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗。选择节能型变压器主要依据有:可采用S9,SL9,SC8型变压器,降低空载损耗;采用铜芯变压器,缩小绕组阻值;从理论上来说,β=50%时,变压器的能耗最小,由于Po值是固定的,因此此时减少的是PK值,实践证明,80%的负载率最经济节能。
3.2.3其他设备选择
对于变流装置,采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备;对空载率大于50%的电动机和电焊机, 安装空载断电装置,对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以减少能耗。荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器;采用电感镇流器的气体放电灯,单灯安装电容器等,都可使自然功率因数提高到0.85~0.95,这就可减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。
3.3降低电气的损耗
3.3.1减少线路的功能损耗
功率损耗的公式为P=3IΦ2R×10-3KW),其中IΦ――相电流(A),R――线路电阻(Ω)。要减少线路损耗,就要减小线路电阻。其方法有:在线路设计中尽量减少导线的长度,使用直线,少用或者不用回头线,要尽可能把配电箱放置负荷中心。按照正常需求的截面,加大一级导线截面,既能减少功能损耗,又能延长使用寿命,并且还能提高用电的安全性。
3.3.2减少电机轻载和空载运行
采用用变频调速器,调节水泵流量,当流量变小时,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降,从而 减少电机轻载和空载运行。
3.3.3合理使用电气设备
在公共走廊和楼梯间采用声控灯;对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控,面积较大的房间采用多灯一控的方式;室外道路、景观照明采用光控、时控方式;采用光电控制的自动调光装置以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱,保证室内照明的稳定。
对于空调,采用楼宇自控系统,根据室外温湿度和季节变化的情况,改变室内温度的设定。通过对空调设备的最佳启/停时间的计算和控制,缩短空调启/停时间,达到节能的目的。
4、结语
目前,我国能源利用效率与世界先进水平相比,存在很大的差距,但是这些差距也说明我国爱节能上存在巨大潜力,建筑电气节能也是其中重要组成部分。本文主要对建筑电气节能措施进行论述,积极响应国家节能减排的号召,实现的可持续发展。
参考文献
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关键词:节能建筑重要性措施
中图分类号:S210文献标识码: A
1、节能建筑概述
“节能建筑”是指能保证、提高建筑舒适性和生活质量,同时在建筑物使用的全过程中合理的、有效的使用能源,即降低能耗,提高能效。本文从建筑物门窗、屋面、墙体与建筑息息相关的三个方面探讨节能建筑实施的技术要素[1]。
2、门窗节能措施
2.1改变门窗类型
传统单层门窗的保温、隔热性能较差,采用中空玻璃门窗、单框双玻窗或双层窗,通过增加玻璃间的空气层,减小外窗的传热系数,降低建筑能耗,达到节能的目的。以铝合金窗为例,不同类型的窗性能进行比较,双层窗的保温性能最佳(表2-1)。窗框面积约占不同类型窗总面积的20%一40%,当窗框的材料为金属时会形成热桥,对耗热量影响很大。在窗型设计中,玻璃分块愈小,窗框面积占窗总面积的比例愈大,如为金属型材窗的传热系数也越大,即使是导热系数小的塑料型材也会影响窗的采光功能。如是中空玻璃,由于中空玻璃的边缘传热量大于中间部分,玻璃分块愈小,边长愈长,窗的传热系数也增大。故玻璃分块不宜过小[2]。
表2-1 不同铝合金窗类型的性能比较
窗户类型
窗框窗洞面积比(%)
空气间层(mm)
传热系数
[w/(m2.K)]
单层窗 20-30 6.4
单框双玻璃 20-30 20-30 4.2
中空玻璃窗 20-40 6-12 3.2
双层窗 20-30 100-140 2.9
2.2改良门窗材料
门窗框材料的选择,将影响系统的传热与散热量。不同门窗框材料的导热系数相差甚大(表2-2)。铝合金的导热系数最大,保温隔热性能差,易形成热桥;木材具有良好的保温隔热性能,但容易吸水吸潮变形,且随着季节变换还易发生形变,影响门窗的正常开启,同时资源缺乏不能大量使用;塑料窗导热系数小,具有良好的热工性能,随着工业技术的发展,其产品日趋成熟,是具有发展潜力的新型窗框材料。
表2-2 窗框材料导热系数k(w/m・k)
材料名称 玻璃 钢材 铝合金 木材 PVC
导热系数 0.76 50 175 0.12 0.14
3、屋面节能措施
屋顶节能技术,屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区,则要冬、夏兼顾。
3.1节能屋面种类
3.1.1蓄水屋面
蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水,其目的是利用水蒸发时,带走大量水中的热量,大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度,是一种较好的隔热措施,是改善屋面热工性能的有效途径[3]。
蓄水屋面的隔热性能
在相同的条件下,蓄水屋面比非蓄水屋面使屋顶内表面的温度输出和热流响应要降低得更多,且受室外扰动的干扰较小,具有很好的隔热和节能效果。蓄水屋面具备以下特点,
①由于一般是在混凝土刚性防水层上蓄水,既可利用水层隔热降温,又改善了混凝土的使用条件;
②避免了直接暴晒和冰雪雨水引起的急剧伸缩;
③长期浸泡在水中有利于混凝土后期强度的增长;
④又由于混凝土有的成分在水中继续水化产生湿涨,因而水中的混凝土有更好的防渗水性能;
⑤蓄水的蒸发和流动能及时地将热量带走,减缓了整个屋面的温度变化。
3.1.2种植绿化屋面
(1)屋面绿化的保温隔热性能
当平屋面上的找坡层平均厚 100mm,再加上覆土厚度为 80mm的屋面,其传热系数n
3.1.3 倒置式屋面
倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。倒置式屋面的定义中,特别强调了“憎水性”保温材料,工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的,这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层,在保温层下做隔气层,从而增加了造价,使构造复杂化。其次,防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加做保护层,但这将增加额外的投资。但倒置式屋面相对于普通屋面在许多方面有着显著的优势。(见表3-1)
表3-1倒置式屋面于普通屋面的性能比较
性能 倒置式屋面 普通屋面
保温隔热性
极佳且结构简单
需较高厚度方有效果,且结构复杂
施工方便性
施工简易,质轻好般,易切割,施工快,不受气候限制,检修方便 施工考虑防水层与防水材料的选择,且受气候条件的限制,检修麻烦
屋顶结构负荷 极小 较大
老化性
几乎不老化,可以与建筑屋同寿命,无检修问题
易老化
排气孔隔气层 不需要 室内是潮湿环境则需要
屋顶使用性
屋顶方便利用,可设屋顶花园
屋顶须特殊处理后方可设屋顶花园
4、墙体节能措施
复合节能墙体是由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合构成。绝热材料主要是聚氮醋、聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩及加气混凝土等[4]。与单一材料节能墙体相比,复合节能墙体由于采用了高效绝热材料而具有更好的热工性能,根据绝热材料在墙体中的位置,这类培体又可分为内保温、外保温和夹心保温三种形式。
4.1内墙保温符合型墙技术
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙内侧,同时以石膏板、建筑人造板或其他饰面材料板面作为保护层。该种形式的主要特点有:
(1)施工方便,室内连续作业面不大,多为干作业施工,较为安全方便,有利于提高施工效率、减轻劳动强度,同时保温层的施工可不受室外气候(如雨季、冬季)的影响。
(2)由于这种节能墙体的外侧结构层密度大、蓄热能力大,因此采用这种墙体时室温波动相对较大,供暖时升温快,不供暖时降温也快。在冬季,宜采取集中连续供暖方式以保证正常的室内热环境;在夏季,由于绝热层置于内侧,晚间墙内表面温度随空气温度的下降而迅速下降,减少闷热感。
(3)由于这种节能墙体的绝热层设在内侧,会占据一定的使用面积,实行此方法的时候要充分考虑是否会影响房间的正常使用。
4.2外保温墙
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙的外侧,并覆以保护层。这样,建筑物整个外表面(外门、窗洞口)都被保温层覆盖,有效抑制了外墙与室外的热交换。外培外保温主要技术特点有:
(1)外保温可以避免产生热桥。过去,外端既要承重又要起保温作用,外墙厚度必然较厚。采用高效保温材料后,墙厚度得以减薄。但如果采用内保温,主墙体越薄,保温层越厚,热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天,热桥不仅会造成额外的热损失,还可能使外墙内表面潮湿、结露,甚至发霉和淌水,而外保温则可以不存在这种问题。由于外保温避免了热桥,在采用同样厚度的保温材料条件下,外保温要比内保温的热损失减少约1/5,从而节约了能耗。
(2)在进行外保温后,由于内部的实体墙热容量大,在冬季,室内能蓄存更多的热量,室温较为稳定,生活较为舒适;也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。
(3)采用外保温,内部的砖墙或混凝土墙受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内,使内部的主体墙冬季温度提高,湿度降低,温度变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,使外墙寿命得以大大延长。
(4)采用内保温的墙面上难以吊挂物件,甚至安设窗帘盒、散热器都相当困难。外保温则可以避免这些问题发生。
(5)目前许多住户在住进新房时,大多先进行室内装修。再装修时,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题,外保温有利于加快施工进度。
因此,外墙外保温技术是现今节能建筑中最长用的墙体保温技术。[5]
5、结论
我国是一个耗能大国,能源问题日趋严重,建筑耗能占据了全国耗能的很大部分,且建筑耗能的增长速度远远超过我国能源的增长速度。如果听任这种高耗能建筑发展下去,国家的能源生产难以长期支撑此种浪费型需求,从而花费更大的人力物力进行房屋改造。总之,推广节能建筑是件利国利民的好事,需要人民大众行动起来,树立良好的节能意识,需要将眼光放长远,在进行建筑物的建设时应努力进行节能改造。这样做不仅符合国民的自身利益,也是在支持国家的经济发展和能源战略。
参考文献:
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【关键词】智能楼宇;建筑电气;建筑照明;节能优化
在国民经济进一步发展和城市化建设步伐加快的同时,能源短缺问题日趋严重,如何在满足建筑基本功能特性要求的基础上,通过采取有效技术措施减少能源消耗,提高能源综合利用效率就成为智能楼宇建筑电气工作人员研究的重要内容。2004年,GB50034-2004《建筑照明设计标准》中第6.1.2条办公将建筑照明功率密度值设定为强制性执行条文;2007年,又颁布了007JSCS-D图集《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇 电气》,以及JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》,技术规范和图集综合说明中,明确提出电气照明节能优化设计,要在不降低照明场所视觉照明要求、不降低照明质量等基础前提下,通过合理的方案优化,最大限度地降低照明系统运行过程中的光能资源损失。因此,照明系统节能优化设计,已成为建筑电气节能设计中重要内容,必须在实际设计工作中高度重视[1]。
1 建筑照明系统现存主要不足问题
由于受当时建设技术水平和综合投资资金等因素的影响,我国民用建筑照明系统中普遍采用荧光灯和金属卤化物灯等能耗较大的气体放电光源,其中荧光灯源的使用率大约占所有人造光源的65%左右。目前,我国建筑照明系统中现存主要不足问题,包括功率因素偏低、电压波动等问题。
1.1 系统运行功率因数偏低
由于在建筑照明系统中广泛采用荧光灯具,此类灯具为感性负荷,其在运行过程中除了消耗有功外,还消耗大量无功,从而导致系统中运行功率因数偏低,通常只有0.5~0.65左右。照明系统在运行过程中,需要从配电系统中吸收大量无功电流才能维持系统正常运行工况,这样大大增加了照明系统供配电线路的损耗,造成大量的无谓电能资源浪费。
1.2 电压波动影响照明灯具综合使用寿命
由于没有进行详细系统的规划设计,很多建筑内部照明系统存在三相负荷不平衡、负荷变动较大等问题,造成照明系统电压波动较大,不仅增加了照明系统运行能耗,同时还降低了照明灯具的光效和综合使用寿命。
2 建筑照明节能降耗相关强制性条文简介
2004年,建设部颁布了《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)[1],在设计标准规范中,首次明确规定了居住、办公、商业、旅馆、医院、学校和工业等七类建筑中的108种常用房间或照明场所的室内照明节能设计标准值、照明功率密度(LPD)等技术指标,作为建筑照明系统节能设计和审核的重要节能经济技术指标,同时还规定能耗指标对应的照度值,为建筑电气设计、施工、质量监督人员提供了一个系统完善的参数技术指标。GB50034-2004,要求通过合理的方案优化设计和较强的质量监管,用较少的电能,在确保照明场所具有较高照明质量水平的同时,达到满足规范标准技术指标要求的照度要求,实现节约能源、保护环境、提高照明质量的节能降耗目的,努力推动建筑绿色照明工程的高效顺利开展实施[2]。
3 智能楼宇建筑照明节能降耗技术措施
为了实现“节约无谓电能浪费、降低电能损耗”的目的,在进行智能楼宇建筑照明系统优化中,应以“绿色节能照明”理念为方向,以相关节能法律法规、技术规范为指导,优选节能型的照明电气产品,来营造舒适、安全的建筑室内光环境,有效提高室内人们工作、生活、以及学习休闲质量水平。
3.1 合理确定建筑照明优化方案
在进行建筑照明系统设计过程中,要严格按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》、JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》等技术规范要求,结合建筑物功能和照明场所实际特性确定适宜的照度标准值,合理确定照明系统的照明功率密度值、照明方式、控制系统等。建筑照明系统节能优化设计,应在满足建筑物不同场所、不同部位对照明照度、色温、显色指数等技术指标要求的前提下,设计出技术上可行、经济上合理的照明节能优化方案。
3.2 照明供配电系统的节能措施
在进行建筑照明配电系统优化设计过程中,除了要满足《低压配电设计规范》等相关技术规范标准外,还应从节能、降耗等方面进行照明系统节能优化设计。照明供电线路应尽可能采用三相供电模式,通过合理优化布设,使三相照明负荷基本处于平衡工况,以免三相不平衡产生谐波等影响照明光源的综合发光效率。建筑物室内末端照明配电箱的出线及供电干线按照经济电流密度来合理选择供电导线的经济截面积,这样可以进一步降低供电线路上的电能损耗,达到节能降耗的目的。
3.3 优选节能型照明光源和灯具
灯具反射面的反射比越高,灯具反射面优化设计越合理,对应其照明光效也会越高。通过灯具反射面的优化设计,通常可以有效提高灯具效率达10% ~50%。照明系统选择荧光灯、高强度气体放电灯等灯具效率时,应满足GB 50034-2004《建筑照明设计标准》中的第3.3.2条相关技术指标要求。对于低压钠灯和高压钠灯,虽然其发光率较高,但由于存在色温低、光色偏暖等不足,其显色指数大多只有40~60,同时颜色失真度较大,通常只使用在路灯或广场照明系统中使用;金属卤化物灯、三基色荧光灯、以及稀土金属荧光灯,由于其色温范围较广(3200K~4000K),运行中光色选择性较好,显色指数指标也较高(可以达到80~95),同时颜色失真度较小,特别是金属卤化物灯其在使用过程中对人的皮肤显色性非常好。荧光灯从T12到T8,再到T5,其结构越来越紧凑,管径越来越小,同时便于使用稀土三基色粉,这样其显色性能得到大大提高(Ra高达85),光效也可以提高约15%~20%,光衰较小,综合使用寿命较长(高达12000h),另外用汞量也减少了80%,是目前应用较广泛的灯具,但选配时要合理选择高效率的镇流器。LED灯成近几年照明领域的新宠,它属于冷光源,半导体材料制成,绿色无污染,符合绿色建筑节能、环保等技术要求。其以高亮度、高纯度、高效率低功耗(节能量达50%~80%)、超长寿命(高达50000h),供电范围宽(110~220V)变换为直流低压供电,安全可靠等显著优点正在广大领域中采用,例如手电、路灯、长期照明的超市、医院、娱乐场馆及车库等场所,其柔和的照度和鲜艳的色彩也倍受人们所喜爱。随着LED技术正在以日新月异的技术突破和快速发展,价格大幅降低,将来必将替代其它类灯具进入千家万户及所有领域。
3.4 制定合理的照明系统控制方案
采用智能照明控制系统,推动照明系统向绿色节能照明目标实现。采用智能节能调节控制的照明控制系统,虽然其照度设计技术指标存在偏高问题,但由于控制系统可以根据实际照明工况特性需求智能自动调节,确保其按照预先设置的标准亮度,在保证基本照明照度需求的基础上,降低无谓电能资源浪费,实现节能经济调节运行。
4 结束语
智能楼宇建筑照明系统节能降耗优化工程是建筑电气节能,乃至整个绿色建筑节能工程中的核心部分,建筑电气工作人员应在方案规划设计、施工建设、以及后期运行维护等阶段各环节中重视照明系统的节能降耗,要充分掌握先进的建筑照明节能降耗知识和装置设备,把节能降耗技术措施和设备装置真正运用到建筑照明系统节能降耗工程中,提高照明系统电能资源综合利用效率,实现节能降耗的目的。
参考文献
关键词:建筑给排水 节水节能 措施
Abstract: With the rapid economic development, the construction industry has entered a peak period, and in the foreseeable future there will be greater volatility. Community building energy consumption accounts for 30% of total energy consumption. In the current situation, the overall trend in the construction industry will be made to be more energy-efficient direction. Thus, the position of building water supply and drainage will be more important. How in the construction industry as much as possible the use of water and energy saving technologies and measures will be directly related to the country's sustainable development strategy is the reality of the urgent needs, but also to respond to national call.Keywords: building water supply and drainage water and energy conservation measures
中图分类号:TL353+.2文献标识码A 文章编号
能源的日趋紧张,对国家经济的发展造成了很大的制约,同时也影响到我们日常的生活。据不完全统计,在2013年全国一线城市有三分之二以上的城市实行了限时用水,限时用电一系列的危机均是由于能源紧张而造成的【1】。建筑给排水专业在建筑能耗中所涉及的范围十分广发,如给水,排水,用水,热水,消防,环境绿化等等,其用量十分的惊人。但是,就目前实际情况看来,建筑给排水专业在建筑业中的重要作用以及存在的普遍问题,社会各界没有能够基于真正的重视。在各种建筑标准的制定中,有关建筑专业给排水节水节能措施并没有做出具体的制定及说明。
建筑给排水节水节能之现状
1.1建筑业界节水形势十分严峻
水资源相对于经济发展,人类的生存,具有非凡的意义,为此,被称为人类的“生命线”。根据联合国最近的调查,在其所的报告中之处,截止到目前,全球已经有超过18亿人口处于水资源短缺的状态,生活状况不容乐观,而且这一趋势正在不断的恶化。在可以预见的未来,如果水资源不能合理利用,处于水资源短缺状态的人群将会超过三分之二。而纵观整个地球,97%的水属于不可用水,在仅有的3%的可用水资源中,大部分又分布在南极和北极,如此以来,可以供我们使用的水资源更是捉肘见襟。随着全球经济的发展,人类的整体用水量,在成倍增长,随之而来的是污水废水大肆排放。造成很多水资源污染。就我国目前的形势,水资源短缺,水环境污染已是不争的事实。不仅严重影响到国计民生,并且已经成为困扰社会可持续发展的重要因素。数百座座城市出现不同程度的水资源短缺,面对如此严峻的形势,节约用水已经得到国家高层领导的重视,成为我国的基本国策。
1.2水资源浪费真因
根据建筑业的给水排水的设计工作,加以系统的分析和统计,水资源的浪费原因主要存在于
几个方面【2】:一、家用卫生器具超压出流水量浪费严重。卫生器具给水额定流量是为了满足人们 的生活使用要求。卫生器具的配件出口,在单位时间内流出的规定水量,给水配件在单位时间内流出的水量超出额定配水流量被称之为超压出流现象。在此之间所产生的流量与额定流量之间的差值被称为超压出流量。给水配件超压出流,不仅会影响正常水量的分配,同时因为超压出流量而为产生效益,形成水资源浪费。但是由于给水配件以及超压出流的隐形特点,在浪费的过程中很难被人们所觉察。故而被称为“隐形浪费”。这种现象至今仍被被人们所重视,但是,在整个建筑业确是大量的存在。最为主要的用水器具就是水龙头,根据我国目前的家庭单位以及水龙头的数量,每一个水龙头因超压出流量而产生的水资源浪费都可以计算出来,而全国的水龙头,整体进行计算,得出的数据将会是非常的惊人。二、管道及供水系统浪费水资源严重。在供水系统中热水供应过程中的浪费状况最为触目惊心。其最主要表现在当开启热水供应系统时候,不能及时的获取热水,而需要放点一些热水出现之前的凉水,这些凉水白白的浪费掉,没有产生任何的经济以期其他方面的效益,被称为“无效冷水”也就是浪费的水量。这类现象存在的非常普遍,如果全国性的进行统计计算,则是让人非常震惊。其次是供水系统的管道老化,阀门陈旧。这类现象并不罕见。在大街两旁,小巷胡同随处可见的是很多陈旧老化的水管以及阀门在接口处或者一些锈迹斑斑的部位往外滋滋的冒着水,很多人都对此等现象习以为常,殊不知这方面浪费的水资源同样是相当的惊人。供水系统的水资源浪费不仅仅表现在表现在大街小巷还有深埋于地下的,以及家庭中中从厨房到洗手间等每一个阀门以及接口处都有可能出现水资源浪费的现象。在菲律宾,这面的水资源浪费竟然占到总量的58%,发达国家也是达到了12%。其浪费程度可见一斑。解决这方面的问题刻不容缓。
建筑给排水节水节能之措施
针对前文所阐述的建筑给水排水节水节能中存在的现象,本人经过仔细分析,结合建筑给水排水中系统之具体设计,总结出了较为切实可行的方法措施。
2.1建筑给排水设计阶段【3】
在建筑给排水设计阶段如果能注意节水节能的技术以及材料应用就会取得很好的效果。首先是水表的安置。水表的合理安置有利于对水流量的控制。水表安置要求厨房卫生间的水电气做到“三表计量出户”。便于计量,对于住宅分户,水表安置于户外为宜,最好采用远传水表或者IC卡水表智能水表。这样有利于对水流量的控制。其次是采用节水型管材。我们日常常用的管材受制于卫生性能、耐腐性能、以及管壁的粗糙程度,以至于影响给排水节水节能效果,镀锌钢管极易在长时间与水相浸泡之后很容易形成腐蚀,生锈,堵塞等造成水流量浪费的现象。而作为新型管材的给水塑料管,以其无污染,寿命长,不堵塞,耐腐蚀等许多显著的优点,在全国迅速的普及,而且减少二次污染,安装方便,价格便宜非常适合建筑给排水节水节能的要求,宜于大范围的推广。最后是采用节水型卫生器具(水龙头)。作为建筑给水的最终使用单元,卫生器具以及水龙头的节水性能直接影响着节水节能整体的效果。在卫生器具以及水龙头的选择上,最好选用水箱节水型,两档冲洗阀门大便器和节水型水龙头。可以比普通的水龙头节水30%左右,非常明显的减少水资源的浪费。同时,尽可能的加强对雨水的回首再利用,以及太阳能等节能能源的利用,可以广泛应用于节水及加热环节。
2.2建筑给排水施工阶段
如何能够保证节水节能在建筑中得到落实,关键就是在于建筑给排水中图纸设计。在具体施工中严格按照图纸的设计,严格执行相关标准,使节水节能意图在满足相关性要求,规范的前提下进行。我们还应该注意到另外一个问题就是对于建筑专业,其施工阶段本身就是一个消耗水量以及其他大量资源的过程,其本身就具有节水节能方面很大的潜力。在具体施工过程中,同样要运用节水节能措施,如地下管道采用钢制管,避免因为管道损坏而造成水资源浪费。对破损水龙头以及卫生器具要及时进行修理,建立完善而严格的节水节能管理制度。对于有实力有条件的建筑企业最好能实现自动监控。
2.3建筑给排水使用阶段
这个阶段是最终决定节水节能效果的阶段。建筑给水排水的节水节能要与运行管理相结合。仅仅依靠设计阶段的措施是完全不够的,还要对节水节能系统进行更为专业的管理维护,节水节能管理单位要对建筑物内的相关系统进行定期的清查,维护,维修,管理等工作。对系统进行更新,置换配件,检测检修等。把系统发生故障的可能性降低到最低限度,尽最大的可能使节水节能系统正常运转。
2.4大力宣传 使人们加强节水节能意识
在资源的浪费总量中,人为因素也占有相当大的比重,细究其因,人们在节水节能意识方面还是不到位,为此,在建筑给排水专业领域对节水节能措施的探讨应该在宣传方面同样加大力度,使人们节水节能的意识深入到日常生活,并形成习惯。
结束语
建筑给排水领域的节水节能不但关系到国计民生,也和我们个人的日常生活息息相关,意义不要自明,如何能够使节水节能工作落到实处,取得好的效果,还需要我们继续进行深入的探索,相信随着我们不断的付出终会取得更大的成就。
参考文献:
[1] 赵姝丽,陈玉丽. 民用建筑节水措施研究[J]. 节能. 2005(06)
关键词:建筑给排水;节能;节水;措施;技术
Abstract: to strengthen the scientific management of water and energy saving, water saving work in an all-round way, water-saving equipment, do well the sewage treatment and sewage reuse, and protect the ecological environment, is the current water supply and drainage design key point.
Keywords: building water supply and drainage; Energy saving; Saving water; The measure; technology
中图分类号:S276文献标识码:A 文章编号:
一、建筑给排水设计节能措施
1.供水系统的优化
充分利用市政给水管网的可用水头。高层建筑,城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将市政进水直接引入贮水池中,尤其是当贮水池位于地下层时,反而把市政水压全部转化成负压,再南泵提升,很不经济。在高层建筑的下面几层往往是用水量较大的公共服务商业设施,如:公共浴室、洗衣房、汽车库、餐厅、美发厅等,这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例,如果全部由贮水池及水泵加压供水,无疑是一个极大的浪费。该情况通常应该根据用水器具的供水最低工作压力要求,结合市政水压情况,底部楼层由市政管网直接供水。管网叠压供水方式也能充分利用市政水压。
2.尽可能利用太阳能技术供应住宅热水
生活热水供应系统所消耗能源占整个建筑能耗的10% ~30%,而其中用于制备生活热水的热源又占其系统能耗的85%以上,因此,合理选择生活热水的热源对于节能有举足轻重的作用。太阳能是一种取之不尽的最有条件推广应用的热源。凡当地年日照时数>1400 h,年太阳辐射量>4200 MJ/m及年极端最低气温≥ 一45oC的地区,均可采用太阳能作为热源。比如,沈阳市建委已下发文件,要求自2007年8月1日起,在全市范围内,所有新建和改建的低层(别墅)和多层住宅建筑,均应进行太阳能热水系统一体化同步设计、施工和验收。
太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成。我国大部分地区均处北纬40。以北,日照时间长,均适合推广太阳能热水器。根据现在使用的太阳能热水器技术,按集热器形式可分为平板型和真空管型。在住宅中使用的小型热水器中,多采用循环方式,且为单循环,即集热器内被加热的水直接进入储水箱提供使用,结构简单,成本较低,抗冻能力弱。全玻璃真空管结构简单,价格适中,水在玻璃管内直接被加热,其组成的家用热水器一般是将真空管直接接入非承压水箱,采用落水法取热水。也有采用金属热管组合的承压式及采用U形管组合的分离式,在不同地区全年使用,具有抗冻、耐压和耐冷热冲击能力。
二、建筑给排水设计节水措施
1.注意生活给水管道中减压节流
在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中,虽对给水配件和入户支管的最大压力做出了一定的限制性规定,但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑,并未从防止超压出流的角度考虑,因此,压力要求过于宽松,对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这方面,将会造成极大的水资源浪费。所以,应根据建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。给水管道出水压力过大容易发生超压出流。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300~400 KPs。而在进行设计流量计算时,卫生器具的额定流量是在流出水头为20~30 KPs的前提条件下所得的。若不采取减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4~5倍。随之带来了水量浪费水压过高的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力,所以,在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。
2.采用新型节水设备
(1)采用优质管材、阀门
以往生活给水管道常使用的镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费,同时接头处如果锈蚀也会漏水、渗水。现在通常采用新型管材,如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP―R管、PE管、PVC―U 管等,就能很好地解决此类浪费问题。阀门是建筑给排水中最常用的配件之一,其类型和质量的好坏也能影响用水的质量。一般来讲,截止阀比闸阀关得严,闸阀比蝶阀关得严。在同等条件时,我们应当优先选用更能够节水的阀门。
(2)采用节水型卫生器具和配水器具
一套好的用水设备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20L左右,而节水型喷头则每分钟只需要9 L水左右,节约了近50%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。
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,节水量为大部分在20%~30%。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,应在建筑中安装使用节水龙头,以减少浪费。使用小容积水箱大便器。目前,我国正在推广使用6 L水箱节水型大便器。设计人员应在保证排水系统正常工作的情况下,建议用户使用小容积水箱大便器。也可以采用两档冲洗水箱:2档冲洗水箱在冲洗小便时,冲水量≤4 L;冲洗大便时,冲水量≤9 L。采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭,可避免长流水现象,出水时间可在一定范围内调节,但出水时间固定后,不易满足不同使用对象的要求,比较适用于使用性质相对单一的场所,比如车站、码头等地方。光电控制式水龙头可克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但价格较高。目前,光电控制便器已在很多公共建筑中安装使用。
3.推广中水回用技术
中水来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。中水指的是各种排水经过处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。
由于中水工程是影响整个建筑的系统工程,在已建成建筑中改造比较困难。同时又因为其初期投资较高,所以要想制定成标准规范,至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但从长远看,在水资源越发缺乏的情况下,建设第二水资源――中水势在必行。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施,是今后节约用水发展的必然方向口。
4.开发建筑雨水利用技术
雨水利用就是将雨水收集起来,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水再利用的过程。建筑物收集雨水的一般结构是:由导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙池,经沉积的雨水流入蓄水池,由水泵送入杂用水蓄水池,经加氯消毒后送入中水道系统,为解决降尘和酸雨问题,一般将降雨前两分钟的雨水撇除。对于大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水,经收集和一定处理后,除用于土地入渗补充地下水,还可用于景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其他生活用水用途。厂房雨水可根据生产工艺需要,将雨水进行适当处理后用于补充部分生产用水。绿色建筑小区采用以渗透管、渗透性检查井、透水性地面、下凹式绿地及雨水浅草沟为主的雨水渗透工艺,可以有效增加雨水下渗量,对补给地下水、降低城市雨洪威胁及改善小区环境等具有重要的社会、环境和生态效益。
关键词:建筑设计;建筑;节能;措施
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,建筑行业全面节能势在必行,而建筑设计是其中一个很重要的环节。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行节能设计。
一、建筑节能的涵义
所谓建筑节能,即为建筑在运用的全过程中,所涉及到的每一个环节中的总节能。从本质上讲,建筑节能涵盖了建筑规划、建筑施工、建筑选址以及建筑设计和使用等诸多环节,基于对一些节能环保建筑材料的运用,就节能环保的产品和设备,应当严格遵守建筑节能的相关性规定,在建筑设备的管理和运行过程中,强化对建筑节能设备的管理工作,对建筑的一些围护架构应当采取科学的手段对其进行设计,致使建筑的围护架构的热工性质能达到最佳状态,这样一来,便可实现照明系统、制冷系统、通风系统以及采暖和给排水系统等的工作效率达到最大,建筑设备的运行也如此,除此之外,也使得可再生资源的利用得到了再次提高。这样,除了可确保室内热的环境的质量,进而在一定程度上提高了家住的运用功能,同时也充分的对能源进行了运用个,为减少建筑能源消耗取得了保障。
二、建筑设计中的建筑节能措施
1、合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面,圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候,起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上, 可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此, 只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。
2、整体和外部环境的节能设计
进行建筑整体节能设计的同时一定要考虑好其周围环境对其造成的影响,因为天气、气候或者其他人工造成的困扰都可能影响到建筑的整体设计造成偏差,因此在进行建筑整体节能设计之前首先要实地考察建筑的地质特点,政府的规划要求,周边的具体环境等等,充分的保证建筑的节能效果。
(1)选址的合理性。
在进行建筑设计之前必不可少的工作就是建筑地点的选择,建筑地址的选择主要依据为地质条件、气候条件、地形等等因素的综合评定,同时建筑设计规范规定在进行建筑节能设计时不能破坏当地的生态环境,也就是说要注意环境保护,同时良好的生态环境也能为建筑节能的有效实施提供条件。
(2) 建筑朝向设计。在建筑的平面布局方面,朝向的选择特别重要。合理的建筑朝向应该尽可能地冬季利用日照,以避免冷风造成的大量能耗;夏季限制日照,并具备良好的通风。因此从节能和热环境两方面考虑,建筑物应避免东西向,以南北向或接近南北向为宜,这样能够避免太阳的东照西晒,降低日射影响,也能获得充足的日照。除此之外还应注意充分利用地形和节约用地,照顾居住建筑群体组合的需要。
(3)建筑间距设计。一定的日照间距是建筑充分得热的先决条件。但因城市用地非常紧张,太大的间距会造成用地浪费。因此建筑总平面设计时应结合建筑日照标准,建筑节能、节地原则,综合考虑各种因素来确定建筑间距。在建筑单体设计中,可以采用退层处理、降低层高等方法。
(4)室外风环境设计。完善意义上的节能建筑在满足冬季采暖要求同时必须兼顾夏季致凉问题,即尽量不用常规能源消耗而利用自然提供的条件达到室内创造凉爽目的的方法。建筑致凉最合理的方法是争取良好通风,即利用夜间凉爽的通风使室内热惰性材料降温,致使白天时散失“凉气”而降温,因此建筑规划设计时选择基地环境条件应不影响夏季主导风吹响未来建筑,并考虑冬季主导风尽量少地影响建筑;运用植被、构筑物等永久地貌对导风的作用;对一些基地内的物质因素加以组织、利用,以最简洁、最廉价的方式改造室外环境,以创造良好的风环境,为建筑内部通风提供条件。
(5) 绿化环境设计。绿化对建筑的节能起着十分重要的作用,它可以调节改善气温、调节碳氧平衡,减少温室效应,减轻城市的大气污染,降低噪音,遮阳隔热,可以有效地改善居住区的外部微气候以及建筑室内热环境,降低建筑能耗。小区绿化要综合考虑绿化率、人均公共绿化率、植被的生态效应等诸多因素。
3、 建筑围护结构的节能设计
建筑围护结构主要由墙、屋顶和门窗构成。建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能,便可减少室内、室外的热量交换,从而减少所需要提供的采暖和制冷能量,此外建筑外表面使用浅色饰面,也可达到减少吸收太阳辐射热量的效果。
(1) 墙体节能设计
墙体节能技术多采用复合墙体节能。复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体节能多采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体,降低外墙的传热系数。根据复合材料与主体结构位置的不同,主要分为内保温技术和外保温技术两大类外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用范围广,技术含量高;外保温层位于主体结构外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命,有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间,同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。在南方地区,尤其是夏热冬暖地区应注重采用浅色外饰面,减少太阳辐射吸收系数。
(2)外窗节能设计
窗在建筑中的主要作用是采光、通风,同时也起围护作用,窗的节能设计首先要控制窗墙面积比, 其次要考虑窗户本身的保温隔热性能,还要保证窗户的密闭性能。窗墙比的选择应区别不同朝向窗的影响,在满足采光通风条件下适当增加南向窗窗面积而减少其它方向的开窗面积,即可充分利用太阳辐射热又可降低建筑能耗。窗框和玻璃的材料、构造直接影响着窗户的保温隔热效果。窗框材料上选择塑料等传热系数小的材料,构造上采用隔热节能型结构;玻璃选择双层玻璃、中空玻璃以及对辐射有选择性穿透的低辐射玻璃,都能大大提高窗户的保温节能效果。同时采用遮阳棚、窗盖板、窗帘、百页、热反射帘或自动卷帘等遮阳措施,可以有效提高窗户的隔热性能,减少入射的辐射热量,降低室内的温度。窗的密闭性是指窗的抗风压性、水密性、气密性。可以采用使用气密条、提高窗用型材规格尺寸的准确度、尺寸稳定性和组装精确度等措施来控制窗户的空气渗透量,提高窗的密闭节能效果。
(3)屋顶节能设计
屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热屋顶等方式,改善生态环境;另外还可采用坡屋顶,利用阁楼通风散热。隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热,并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热, 并实现太阳辐射热的资源性转化,屋面温度变化比较小。
总之,我们提倡低碳节能,是以生态和环保为前提、可持续发展为原则的节能,尽量使用最少量的能源与资源,合理地利用设计室内外空间的能源和资源,达到室内外各方面能源的使用处于平衡与循环的效果,尽量减少对生活环境的破坏,努力打造一个健康、舒适、和谐的人居环境。
参考文献:
[1] 左小珍. 浅谈建筑节能设计[J]. 中国建设信息, 2011,(05)
[2] 刘德林. 浅谈建筑节能[J]. 科学中国人, 2008,(08)
[3] 陈广斌, 张丹. 我国建筑节能的现状与趋势[J]. 山西建筑, 2007,(13)
[4] 张连芬. 推广建筑节能,做好可持续发展[J]. 内蒙古科技与经济, 2010,(01)
[5] 李宁, 张冰冰. 浅谈在建筑设计中加强节能与隔声的技术措施[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(05)
关键词:建筑能耗;节能措施;节能减排
Abstract: in this paper the building electric system of each section of energy consumption, and put the corresponding prevention and control measures.
Keywords: building energy consumption; Energy saving measures; Energy conservation and emission reduction
中图分类号:TU976+.1 文献标识码:A 文章编号:
1.前言
我国单位GDP能耗是美国的3倍多,日本的6倍多,合理节约能源和有效提高能源利用效率将是我国经济能否持续发展的重要因素。在我国,电气能耗是建筑能耗的主要组成部分【1】。因此,在建筑电气工程设计、施工、运行阶段采取相应的技术方法和预防和控制技术措施,保证建筑电气在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率。
2.我国建筑节能现状分析
目前,我国拥有世界第三大能源系统,一次能源总产量仅次于美国和俄罗斯。但因我国的人口众多,人均拥有量很低,能源效率低下,未来建筑能源需求量很大。节约能源、降低能源消耗、提高能源效率关乎中国经济的前途,也关乎全球的经济发展。
3.建筑电气节能
建筑电气节能工作应该遵循以下原则:
(1)适用性。即优化供配电设计,按需合理供应。
(2)实际性。即合理选用节能设备及材料,使建造成本和运营成本合理回收。
(3)节能性。即节省无谓损耗的能量,采取先进技术成果和相应的措施节能使能耗降低。
4.建筑电气能耗
在建筑电气系统中,能量损耗主要发生在电动机、灯具等电气设备、电力变压器和所有敷设的电力电缆之中。
电力变压器的损耗主要分为三个方面:空载损耗(铁损NL)、负载损耗(铜损LL)和杂散损耗。通过有效的方法保证变压器的总拥有费用最底,从而达到节约资金的目的。
电力电缆截面应以确定导线的经济电流密度为根本,就是在已知负荷的情况下,选择最佳的导线截面;或是在已选定导体截面的情况下,确定经济的负荷范围,以寻求投资的最优方案,取得最理想的经济效益。
电动机在总用电量中占的比重也很大,其产生的能耗也是相当可观的。分析高效电动机的节能效果以及不同的电动机系统对能耗的影响情况,选择高效电机,搭建合理的电机系统是关键。
灯具照明应尽量选用新型的智能照明节电器,包括选择高效的光源及附件(镇流器等);。我国执行“绿色照明工程”的目的是为了在照明工程中最大程度地节约能源。
5.建筑电气节能措施
电力生产具有同时性和集中性两大特点,决定了能耗将在该建筑物电气系统从变电、传输到用电设备的各个环节发生。
(1)同时性:即电力生产的输送、分配、转换是同时进行的,无法进行大量的储存;
(2)集中性:即电力生产是高度集中的部门,调度和检修必须是统一的。
建筑供配电系统作为电力系统的最终用户端,通常由电源系统、变配电设备、传输线路、配电设备、用电设备等组成。建筑电气节能水平可通过采取有效的措施加以提高,节能措施还应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
(1)优化设计
设计人员针对每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取相应的节能措施。在确定设计方案时,按照“以人为本"的设计思路,深入现场,通过与业主进行有效沟通,了解工程的具体情况;根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面因素的综合考虑,进行全面的技术分析比较,力求最佳的设计方案。还要掌握各种节能新技术,并在设计中适当采用可获得巨大的经济效益和社会效益。政府有关职能部门也应加强对建筑电气设计项目的审核管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查。
合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。在设计中还应尽量减少三相不平衡度。在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。因此,合理设计供配电系统在电气节能中起着非常重要的作用。
(2)对建筑电气系统运行加以强化管理
加强对建筑电气系统运行的管理,同样可达到节能的效果。主要管理措施有:
设备管理:电气节能在很大程度上取决于设备的运行状况。如果使各种设备安全、有效、稳定地运行,出现故障能快速排除,则可以节约能量。
控制管理:开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证电气系统节能运行的有效措施。
人员技术培训管理:加强对电工的培训,提高管理人员素质,以保证电气设备的正常运行和设备的使用效率,才能在电气节能中有所作为。
(3)选用先进的节能设备、器具
首先,选用节能型变压器、节能型电动机。其次,照明用电为建筑物用电量的20%-40%,降低照明用电尤为重要,其主要途径包括:发展高效光源、采用高效灯具、改进照明控制。目前荧光类高效节能灯已广泛普及,国外普遍看好的发展方向是LED光源,比目前的节能灯效率更高,发光光谱可在大范围选择,使用寿命可大大延长。尽管目前LED的成本、效率都无法与荧光类节能灯相比,但在最近10-20年内预计将有重大突破。
4.小结
分析结果表明,在建筑电气工程的设计、施工、运行中,如果采取一些有效的技术方法和技术措施,提出完整的建筑电气节能设计和运行管理方案,就完全可以有效地提高能源利用率,实现了节能目标。
【参考文献】
1 中华人民共和国节约能源法.1997,1l,l
2王庆一.中国的能源效率及国际比较.电能效益.2003,9:18-27
3于泽勇. 建筑电气节能问题研究. 2009
【关键词】:建筑节能、发展现状、实施措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A
1前言
建筑节能在我国经济发展中有着重要作用,它不仅是时展的要求,更是当前经济进步的需要。建筑行业采取节能措施在很大程度上能够整合建筑行业中的各项资源,提高资源的利用率,降低对环境的污染,构建绿色型生态环境,为人们的生活创造更多的舒适感,从而提高城市居民对所居住城市的规划建设的满意度。由此可见,建筑行业中开展节能工作对城市居民以及资源利用等方面都有着重要的意义。因此,大力开展建筑节能工作是必须的。
2我国房屋建筑节能的现状
2.1、建筑节能应用不广泛
我国现阶段的房屋建筑绝大多部分为高耗能建筑。之所以称这类建筑为高耗能建筑是因为其在供热采暖、照明、热水供应、空调制冷等方面的能耗较大。针对建筑节能政府也有出台相关政策法律要求在房屋建设中使用相应的节能技术以及节能材料等,但在实际建筑节能工程实施过程中没有有效的监督与管理。大多数节能材料由于选材跟普通材料有很大区别因而成本会远远大于普通材料,促使建筑商在其过程中偷工减料,并没有按要求使用节能材料。进而导致建筑节能应用不够广泛这一现象。
2.2、公众节能意识不强
在我国,节能意识还没有深入人心,政府对节能的宣传力也还远远不够。许多民众对能源稀缺这一现状不了解,缺乏节能意识。大多数人在买房过程中只考虑房屋的地理位置、环境、价格等因素,对于建筑节能万群不了解也不关心。这中现状也在一定程度上使得开发商们不愿意在建设过程中运用节能技术与节能材料。
3、我国建筑节能存在的问题
3.1、激励政策不健全
目前,我国的建筑节能工作实行较为缓慢,建筑节能是我国现代建筑行业的一大目标,但是纯粹的借助用户与建设单位自发采取措施,按照节能标准开展工作是难以达到建筑节能的宏伟目标的。在我国对实行建筑节能工作单位的相应激励政策还不健全,特别是在开展建筑节能工作时没有雄厚的资金作为支撑,使得现代建筑节能工作开展效果还有待进一步提高。
3.2、缺乏应有的节能意识
建筑行业开展节能工作是一项必要的工作,不仅可以使资源重复利用,还可以保护人们所居住的生态环境。但是在开展这项工作时,相应的法律法规机制没有跟上节能工作开展的节奏,在一定程度上影响到建筑节能工作有效实施。在开展建筑节能工作过程中,存在一些市民对建筑节能的理解不透彻,重视度不高,更不知道实行建筑节能会给社会增添效益,从而导致其在开展建筑施工过程中出现浪费资源的现象。除了上述的两种缺乏节能意识的情况,另外地方政府对建筑节能意识不强,导致对建筑节能工作没有引起应有的重视。领导层人员的决策对地方经济或是本企业的发展有着重要的影响,而相应的标准与政策没有明确规定与要求,会影响到建筑节能工作的开展。
3.3、缺乏建筑节能技术支持力度
建筑行业在开展节能工作时,需要相关的施工技术与建筑产品作为支撑。然而,在当前我国的建筑节能工作起步较晚而且形式存在复杂多样性,并且其面临着技术不够成熟以及技术创新欠缺等若干问题。在我国南部地区由于气候偏炎热,因此相关的建筑节能工作逐渐实施。但是其在实施的过程中,还缺乏相应的施工技术与建筑产品,并且我国现在还没有对建筑节能施工技术创新与研发加大支持力度。
3.4、现行的供热收费制度的影响
我国在计收采暖费的依据标准是供热收费制度,且制度规定收费需按照建筑的面积大小进行合理化收费。采暖费用一般是国家或者单位进行承担,所以用能与用户并不存在直接的利益关系。供热采暖系统选择的连接方式是垂直单管串联,导致用户难以对供暖量进行调节,并且外网在受系统进行动态调节的过程中表现出来的状态是很难适应,一系列的弊端直接造成资源无可避免的出现浪费现象。从目前的收费体制上来看,供热单位在进行自主经营的过程中没有表现出一定的积极性,导致用户在使用过程中缺乏所需的热舒适感,并且热用户在进行采暖用能期间也缺乏节约用能的意识。我国北方开展建筑节能工作时,有效提高了建筑围护结构所带来的保温功能,使北方在寒冷的冬天室内也不会感觉到冷。但是用户在采暖过程中,会因为室内温度过高,只能采取开窗的方式进行调节,导致能量浪费,致使建筑节能工作存在一定的缺陷。
4、房屋建筑节能问题的解决对策
4.1、完善相应的法律法规,并做好监督工作
政府方面应该尽快完善建筑节能发面的法律体系,不能让一些不法之徒钻了法律的空子,要做到有法可依,有关部门应该严格按照当地的情况制定相应的节能材料使用标准。同时监管部门要加大力度在建筑工程进行时做好监督工作,一旦发现有不法建筑商未按标准使用节能材料应立即上报并做出相应的处分。
4.2、加大政策支持力度
很多建筑商在施工过程中不愿意使用较多的节能材料,很大一部分原因就是成本过高,针对这一现象,政府应积极做出解决方案,例如报销施工过程中所使用的节能材料的部分费用,对于积极配合政府工作大力使用节能材料的企业加以表彰。
4.3、树立建筑节能意识
意识是行动的先导,我们必须在思想上重视建筑节能。利用广大的媒体手段进行大力宣传如电视、报纸、杂志、广播等,让人们真正了解到建筑节能和节约能源的重要意义。建筑节能对整个社会的发展有重大的影响,并不是某个单位和个人的问题,这个需要我们整个社会的关注。作为每一个个体,对社会发展及人类进步起着不可替代的推动作用,是我们社会发展的主要力量支柱。因此,我们更应该提高个人的综合素质,切实了解建筑节能的现实意义和重大作用,将每个社会成员组织起来,牢牢抱成一团,从生活的方方面面着手去认识、去改进,将节能环保的主题落到实处。加强资源节约和综合利用的信息交流,树立建筑节能试点、示范项目,加强宣传效应,大力宣传建筑节能的重要意义。抓好建筑工程项目的建筑节能设计审查备案工作;推动试点、示范工作的开展;加强施工过程中的监理与稽查,完善工程验收的建筑节能审查备案制度;建立公共建筑节能审查制度;通过召开动员会、报刊、 杂志、电视、网站等公共媒体的宣传,开展深入细致的宣传、贯彻工作。把建筑节能的意义、作用和政策、规定讲深讲透,让全社会都重视和支持建筑节能工作。同时,广泛开展专业培训,组织建设开发、设计、施工、监理、审图机构等单位的技术人员学习相关建筑节能设计标准和相关政策文件,努力提高专业技术人员的建筑节能专业知识水平。
5、我国建筑节能未来发展趋势
5.1、为促进建筑节能工作顺利开展以及相关的技术得到发展与应用,我国有关部门颁发了建筑节能方面的法律法规。在一定程度上能够为建筑节能技术研发与创新提供指导,规范我国现行的建筑行业中的行为操作,对于我国开展建筑节能工作有着积极的意义。
5.2、我国的经济紧随时代的变迁取得了很大的进步,人均可支配收入逐渐上升,人们早已开始关注市场上经济发展动向。其中房地产业在当前我国的经济发展中占有重要的地位,人们购房的欲望逐渐得到释放,并且我国已经实施了在住房中实行货币化的相关政策。随着人们掌握信息速度的提高以及追求更舒适的居住环境,人们对现代建筑中热环境问题更加重视,因此,这也是当今建筑行业中急需为人们改善的问题之一。在我国的北部地区实施建筑物采暖工作以来,很大程度上改善了北方地区人们的生活环境。我国可以借鉴这一突出成绩,加大开展节能示范地区的建设力度,扩大对建筑节能的宣传,在人们心中形成节能的意识与观念,从而促使节能工作在人们身边发展得越来越好。
5.3、政府在建筑节能事业中占据重要的角色,无论是当前的建筑行业中还是将来的建筑行业中,政府部门只有重视建筑节能工作的重要性,并采取强制干扰手段,实施监督体制,才能积极推进建筑节能事业的发展。
5.4、建筑节能事业已不再是一个国家建筑行业的发展趋势,而是世界所有建筑发展的一个新方向。我国还处于社会主义初级阶段,坚持走可持续发展之路是我国的战略目标,然而建筑节能工作是完成这项战略目标中不可忽视的工作任务。现阶段我国的建筑节能工作虽然还赶不上一些发达国家,但是只要我国确定相关的激励政策与法律法规的颁发,提高技术水平,我国建筑节能工作将会在发展之中逐渐向发达国家靠拢,随着科技水平的不断进步,相信我国的建筑节能工作在未来肯定会发展得越来越好。
6、结语
综上所述,建筑节能的发展对我国能源的消耗有着重大的意义,因此,在开展建筑节能这项工作时,还应结合相关的技术和建筑产品。只有做好充分的准备,及时掌握各项技术方法的运用,改善建筑节能中出现的问题,才能促进建筑节能事业朝向美好的明天发展。结合时展要求,建设节能型建筑,将会使我国建筑行业发展前景呈现出繁荣昌盛之势。
参考文献:
[1] 王清勤:《国际建筑节能经验对我国建筑节能发展的启发》,《节能》,2006年01期
[2] 刘大鹏:《浅谈建筑节能的意义与措施》,《黑龙江科技信息》,2009年33期