前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的建筑结论论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
建筑的抗震设计对于国家财产的保护,人民生命安全都有着极其重要的意义,当地震来临时,建筑抗震设计不仅仅能够保护人们的生命安全,还保护了国家财产,为国家经济建设做出了贡献。所以建筑抗震设计是建筑设计中极其重要的内容。但是,由于地震等灾害的发生具有不确定性,随时性,破坏性等的特点。房屋的抗震结构设计对于房屋的建筑结构有及其重要的作用。建筑结构的抗震设计是属于结构设计中的概念设计,能够在概念设计中清晰的表达。为了更好的做好建筑结构的抗震设计,在设计之前需要精确的掌控灾害能量的最大输入,结构体系,建筑结构的类型,刚度分布等相关问题。这样就可以从根本上消除房屋建筑结构抗震结构中的薄弱环节。
2建筑结构抗震设计的要点
地震的影响范围一般情况下都很大,一定区域内的建筑物都会受到一定的破坏。所以建筑物场所的选择对于结构的抗震设计及其总要。在选择建筑场地时要注意以下几个方面:地质结构坚硬、避开有较大坡度的山脚,周围地势开阔和避免地震多发地带。在结构的抗震结构设计中对于建筑物的高度有一定的规定和标准。因此建筑物的高度要严格按照国家标准设计。在一些地震多发地区,不仅仅要设计合理科学,还要注重建筑材料的性能。通常情况下,不同高度的建筑对于建筑材料也有一定的要求。一般都采用不同规格的钢筋混凝土结构。同时,为了提高结构的抗震性,在建筑结构抗震设计中,需要减小柱的轴压比,增大柱的截面尺寸。从抗震设计的科学角度来讲,减小柱轴压比主要是为了使柱子处于大偏心受压状态,从而避免这样的情况发生比如:纵向受力钢筋未达到受拉屈服但混凝土却被压碎。在建筑的抗震设计时,很多专家认为应该会提高建筑物抗震设计的等级。这主要是考虑到我国是地震多发国家。大型地震容易出现重现。或是50年,或是200年。建筑的抗震设计还存在一些其他的问题,比如在选择结构体系选型时,尽量可以采取承载能力高、延展性好和充足耗能性能的体系,主要是为了在地震发生时,建筑结构能够有足够的抗倒塌能力。同时在结构的刚性和强度方面要水平方向和竖直方向均匀分布。防止出现局部结构出现问题导致整体结构的倒塌。
3抗震设计对结构抗连续倒塌的影响
3.1地震作用及倒塌机制地震
可以造成建筑倒塌是地震造成一切破坏的主要形式,是为结构在外部作用力下的倒塌。连续性的倒塌是因为内部内力发生重新分布而造成的。在地震作用下,构建的受力和质量分布有关系,构建受力分布在整个结构之中。整个结构的非弹性形变能够很好的减轻地震队构建的破坏。建筑结构的倒塌开始于结构中大部分梁柱节点的损坏。近而造成其他部件和结构的倒塌和破坏,这也叫做建筑结构的连续性倒塌。
3.2抗震设计与抗连续倒塌设计的关系
抗连续倒塌设计的主要目的在于防止建筑结构倒塌的连续性,连锁性的发生。抗震设计的标准是比较小的地震,建筑没有出现任何的结构的问题。较大的地震建筑结构不会倒塌。一般中等地震造成的破坏仍旧可以重新的进行结构的维修。抗震设计和抗连续性设计都有一个共同点就是都特别的注重结构的整体性和连续性。在地震作用性,建筑结构造成结构一定的破坏,抗倒塌能力的作用主要是在梁抵抗内力重分布上。然而结构的抗震设计能够使梁中纵向受力钢筋增加,也提高了结构的抗倒塌能力。建筑结构的抗震设计和抗连续倒塌设计存在很多的相同点,同时也有不同和相互的影响。
3.3抗震设计对结构抗连续倒塌的影响
目前,抗震设计对抗倒塌能力的影响有两种不同的观点:一种认为抗震设计通常是可以取代抗连续倒塌设计的,主要在于抗震设计的结构有整体牢固性的特点,使得结构的抗连续倒塌性能提高。另一种观点认为,抗震设计和抗连续性的倒塌设计有着不同的出发点和目的,存在较大的差别。对于每一种设计都应该充分的考虑,不能够想当然的认为抗震设计可以取代抗连续倒塌设计。因为结构抗震设计中的一点点的构造的方法可能增加了。虽然一些构造措施可增加建筑抵抗倒塌的能力,但是毕竟这样的一点点增加对于整个建筑抵抗连续倒塌能力是微乎其微的。于述强等人通过科学的方法对于抗震设计对于结构抗连续倒塌性的影响。主要采取的方法是建立模型进行分析。采用拆除构件法通进行实验的主要方法,这也是美国使用比较科学的方法。分别拆除了角柱,中柱,拆除内柱等,然后分析了模型的抗连续性倒塌能力。通过模型实验分析得到了科学的理论。一是地震作用存在较多的偶然因素在里面,但是有不同于偶然作用,存在较大的差别,所以抗震设计并不能够取代抗连续倒塌设计。二是虽然抗震设计不能够期待连续性倒塌设计,但是研究表明抗震设计对于抗连续倒塌能力有着极其重要的意义。在较小级别的抗震结构设计中对于结构抗连续倒塌能力没有一个明显的提高,但是当建筑的抗震级别高于8度时,抗震设计结构抗连续倒塌能力得到增强。
4结束语
条件、环境条件宁夏中北部地区的气候特点是:四季分明,春迟夏短,秋早冬长,冬寒而漫长一年采暖期约152天。昼夜温差大,雨雪稀少,蒸发强烈,年蒸发量在1700~2500毫米,风大沙多。年平均日照时数2800小时~3000小时,是中国太阳辐射和日照时数最多的地区之一。年平均降水量180毫米左右,无霜期185天左右。气候条件划分为严寒与寒冷气候带。宁夏中北部地区农村地广人稀,住户与住户之间相对分散,远离城市、远离热电厂,天然气管道、自来水管道、集中供暖管路距离远因投入太大,无法做到乡乡、村村、户户都通天然气自来水集中供暖。宁夏中北部地区在生活、取暖、节能等方面,依靠地理、气候、环境、优势合理应用从而达到节能与环保。
2建筑节能要求
建筑节能的主题是减少建筑耗能,提高建筑中的能源利用。建筑节能必需以不影响人们感觉舒适度为前提,即室内温度冬季不低于18℃,夏季不高于26℃。为此建筑节能势在必行。
3居住建筑节能方法
从以下几个方面考虑入户门、外窗、阳台门窗的选择;外墙内保温、外墙外保温、混合保温;太阳能供热采暖;辅助热源;风光互补发电。4入户门、外窗、阳台门窗的节能入户门选用多功能用户门,其同时具有防盗、防火、保温、隔音等功能。窗的主要功能是采光和通风。在各类建筑窗中,塑料窗在保温节能方面有着优良的性能。外窗及阳台窗采用中空玻璃塑钢窗。中空玻璃它的性能特点:具有良好的隔热、隔音、保温、防结露、降低冷辐射和安全性能。因此中空玻璃具有的保温节能、隔音以及防霜的功能使室外气温在-30℃以下,室内温度达18℃,相对湿度达到85%以上,夹层中也不会结霜而影响视线和采光。节能入户门、外窗、阳台门窗与单层玻璃普通的门窗相比节能72%以上。
5外墙外保温、外墙内保温、混合保温
(1)外墙外保温:将绝热材料复合在承重墙外侧,其建筑的热稳定性能好这有利于提高墙体的防水和气密性,使墙体潮湿情况得到改善,使室内温度保持稳定。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能是以足够的保温绝热材料做基础,以发展节能材料为前提,节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合才能真正发挥作用。为此综合考虑宁夏中北部地区采暖期室外平均温度为摄氏零下6度以下,外墙外保温做法较符合宁夏中北部地区气候条件。实践证明夏季墙体的外保温,能够减少太阳辐射热和室外热空气与外墙的表面热量。在采暖期间采用适当厚度的外墙外保温,可节约失散热能75%。(2)外墙内保温:一般采用在外墙的内侧覆盖保温水泥砂浆墙面、白灰墙面、彩装模等保温材料,无论采用哪种方法或同时使用几种方法,都能使建筑达到保温节能作用。常使用的外墙内保温方法如下:①砂浆抹面法:用水泥、砂、水和外加剂等按一定比例,充分混合均匀后抹涂于墙上的砂浆;②混合砂浆法:用水泥、石灰、砂子、水、混合搅拌,涂抹到内墙壁上用于内墙壁的找平处理;③石膏建材:运用于内墙涂料与涂装的找平;④彩装膜:是一种新装饰材料,它以简单便捷的贴膜形式,在墙壁、水泥墙上直接粘贴,无接头。其保温性、耐温性良好,具有较好的隔热、防水、隔音及防火作用。(3)混合保温:是指外墙内保温与外墙外保温同时使用的保温方式,它的优点避免了外墙内保温的缺点,又加强了外墙外保温的优点,同时使建筑更加保温、防潮、防水、隔音、防火、在坚固的同时提高节能效率,可节约热能80%以上。
6太阳能热水、太阳能采暖、辅助热源、风光互补发电
(1)太阳能热水:是一种把太阳能集热器中的热水温水排放出来用于生活用水,其优点是一年四季都能够满足居民一家一户的生活用水,节约大量的能源。(2)太阳能采暖:太阳能采暖一种是把太阳集热器中的温水和水热泵结合起来,由太阳集热器给水热泵提供温水,再由水热泵加热增高温度能够满足要求后给室内采暖提供热源。根据当地气候特点,一年内有一个月为严寒冷冻天气,假如增加太阳能集热器的采光板的面积还无法满足采暖要求时。就要临时启动辅助热源或水热泵系统才能达到要求。在初冬和冬末初春时期是太阳能的高效期它既能够保证生活用水也能保证正常的供暖。这时水热泵停止工作。为此,太阳能采暖既节约了大量的能源又解决了当地农村建筑室内采暖的问题。是一条可持续发展之路。(3)辅助热源:由于天气的影响,太阳能采暖具有很多的不确定性,为确保采暖的可靠性,必须增设辅助热源。辅助热源根据当地的条件选择,可选择电加热,水热泵或生物热能等。当地秸秆、柴薪丰富,在安装使用辅助热源时应首选生物热能。对于秸秆、柴薪丰富的普通家庭应采用生物热能辅助热源。对于家庭条件好或秸秆、柴薪缺少的家庭应采用水热泵、电或煤炭作为辅助能源。(4)风光互补发电:根据宁夏气候特点,气候干燥,风多风力大。年平均日照时数2800小时~3000小时,太阳光充足,采用风力和太阳能发电互补的形式发电。它将电能的一部分作为照明灯用电,而冬季将另一部分再转换为热能供暖。这既提供了照明灯的电能和辅助热源又节约了外购的电能。
7结束语
对节能工程重点部位、关键工序的监督管理主要是为了保障建筑节能效果,在建筑节能工程的监督管理过程中要突出重点,要把建筑节能专项验收同地基、基础、主体机构验收摆在同等重要的位置进行监督和检查。同时,可以推行建筑节能工程检验批样板制,过程监督和专项检查相结合,保证建筑节能工程的节能效果。
1.1门窗、幕墙工程检查现阶段,先进的幕墙和门窗技术快速发展,相关节能技术也得到了广泛的运用,现阶段主要对门窗、幕墙的抗雨水渗透能力和抗风压能力,以及门窗、幕墙的变形能力进检查的较多,对于门窗、幕墙的节能以及气密性能没有过多关注。对于门窗、幕墙的质量监督和管理可以从如下几个方面入手。
1)金属门窗主要检查门窗隔断热桥措施是否符合设计图纸和相关规范的要求,对于热断接点要检查是否连接牢固,并能够发挥效用,隔断热桥措施可靠。
2)门窗工程中所使用的中空玻璃应采用双道密封,且中空玻璃的密封性能和中空层厚度应符合相关标准和设计图纸的要求。玻璃密封条物理性能指标应该符合建筑所在地的地方规定。
3)门窗与周边墙体的密封应该采用密封性和耐候性良好的密封材料进行密封。
4)门窗幕墙隔热材料的选用应该确保型材的结构安全,现场使用的门窗幕墙型材应该具有生产厂家出具的对于耐老化性能和力学性能的检测报告。对于现场的使用的材料按照要求需要复检的应该严格按照求执行。
5)对于建筑结构的构造缝、幕墙结构单元的接缝、断热节点、热桥部位、幕墙门窗保温隔热材料的填充,幕墙通风换气装置的安装以及凝结水排放和收集结构的隐蔽工程,应该加强质量监督部门的监督检查。
1.2新型墙体检查现阶段新型节能墙体的种类较多,主要有空心小型混凝土砌块、加气混凝土砌块、混凝土空心砖等几个大类,由于生产厂家规模和生产工艺的限制,普遍存在着产品质量不够稳定,在墙体工程施工结束后往往也存在着墙体开裂渗漏等质量通病,在节能型新型墙体的监督检查过程中,可以通过如下手段加强现场施工质量控制。
1)砌块进场应对砌块龄期进行检查,未满28d龄期的砌块严禁使用,施工现场进场新型节能型砌块不得露天堆放,并加以苫盖防止雨淋,进场墙体砌块除了对抗压强度、含水率等指标进行控制以外,还要对抗渗性、干燥收缩率以及干密度进行检测,从而保证砌块砌筑质量。
2)对墙体抹灰应要求施工单位有专项施工方案,通过对于电线线槽、不同材料交接处进行挂防裂网进行处理,质量监督部门应该加强隐蔽工程的质量抽查,并对墙体开裂的质量通病开展联合检查进行预控。
1.3外墙和屋面保温系统监管现阶段外墙保温系统主要是由聚苯颗粒保温灰浆以及EPS保温板组成,由于外墙保温技术推广较晚,对于外墙保温的防火、渗漏,以及饰面开裂还没有统一而又完善的治理措施。对于外墙保温的监督管理主要以预控为主。
1)外墙保温施工采用成套技术或者成套产品时,施工单位施工中使用的产品应该具备耐候性检测报告,对于非成套采用的外墙保温材料,也要求施工单位对其耐候性进行抽样检测。对于黏结性材料(保温砂浆),必须具备检测报告,并严格按照厂家使用说明的配比进行施工。
2)加强外墙保温施工过程中的抽查和监督,如:保温材料锚固件的连接、保温墙板和预制保温板的构造节点和板逢的处理、外墙体加强网的布设、保温墙体材料的固定和黏贴、重要节点和热桥部位的处理、抗裂分隔缝的设置。
3)屋面保温材料采用挤塑板或者聚苯板的应适当设置排气孔排气道,以利于屋面内水汽的排除,上人屋面应该浇筑混凝土保护层厚度不宜小于40mm,铺设屋面保温材料的防水方式应采用倒置式。
2结语
1.1供配电系统在对建筑的供配电系统中,有较多类型的设备会存在电感性,并因此使无功电流进入到设备之中并引起功耗的增加。面对这种情况,我们可以通过以下方式进行节能设计。首先,可以对导线横截面积进行增加,并通过小电阻率导线的应用起到降低功耗以及节能的作用;其次,在变压器方面应当选择低耗能、高效率的设备类型进行应用,以此大幅度地降低能耗。另外,专用变压器也是一个较好的选择,能够较好地起到降低季节性能耗的作用;再次,合理选择配电变压器。根据负荷情况,综合考虑总的投资以及运行费用,把负荷进行合理的分配,选取电力负荷和容量相适应的变压器,使其工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关,也与负荷的功率因数有关;选用节能型变压器,更换或改造高能耗的变压器;最后,还需要我们对建筑变电站的位置进行科学的设计,使变电所尽可能地靠近小区负荷中心,以此起到减少线路功率能耗的作用。
1.2照明系统在建筑中,照明可以说是一个用电大户。对此,我们需要从以下几个方面入手:首先,要尽可能地使用高效能源。在实际光源类型的选择中,需要根据工程实际情况帮助我们对光源进行选择,且需要对价格、光源寿命、色温、光效以及显示指数等进行充分的考虑。对于我国城市建筑以往所使用的光源来说,主要有荧光灯、白炽灯等等,而随着近年来我国科技的发展,很多新能源如LED照明灯也被应用到了建筑之中,且都具有着较好的节能性。而在工业建筑方面,则需要我们能够对工作场所所具有的条件以及需求进行考虑,并在结合实际的基础上选择高效光源起到节能的作用;其次,要对照明时间进行缩短。这就需要我们与建筑设计人员进行有效的配合,使建筑物在户型、朝向等设计上能够对自然光进行最大程度的利用,并通过照明光、自然光之间的有效结合起到节能作用;最后,要尽可能地减少供电附加损失。对此,就需要我们能够使用高电压的照明灯以及电气附件,并根据实际需求选择具有节能特征的电感镇流器。
1.3电动机电动机也是我们开展电气设计的一个重点环节,可以通过高效率电机的应用起到节能的效果。在对电动机类型选择的过程中,需要对其所具有的负荷特征进行细致的比对,并在结合建筑需求的基础上对其进行选择。同时,我们也需要通过一定的补偿方式降低应用损耗,以此帮助我们提升功率因数,并在电动机实际应用的过程中避免其经常处于空载或者轻载状态,以此进一步节约应用能耗。而当实际情况需要我们对电动机进行调速时,则需要借助变频调速器在变频的同时起到良好的节能效果,这对于建筑的整体节能来说也具有着较为重要的意义。
1.4变压器降低损耗以及提升运行效率是变压器实现节能的主要途径。对于节能降耗来说,其在变压器的负载以及空载状态下都会具有较少的损耗,且运行所需的费用也会得到很大的降低。但是,对于具有该种特征的变压器来说,其前期投入时即购买设备,成本一般来说很高,是我们需要考虑的一个部分。对此,就需要我们在开展变压器节能工作时对变压器投资以及运行损耗间所具有的平衡点进行计算与确定,以此帮助其获得较好的节能效果。另外,也要对变压器的容量和台数进行合理的选择,为降低变压器自身损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,可在合理分配负荷的前提下,尽可能地减少变压器的台数,选用大容量的变压器。
1.5暖通空调空调是现今建筑中不可缺少的一项设备,我们主要侧重对其蒸气阀门、冷阀门以及风阀门等进行节能设计,并做好空调电动调节阀流量的控制工作。同时,我们也应当为其专门设计一套科学的启停方案,以此使其能够在科学、经济的状态中运行。
2结束语
1保障建筑节能施工管理的整体性
要实现建筑节能施工管理工作的优化,就要在整个工程项目的寿命周期之内,尽量地减少管理工作的委托现象。而减少管理委托,就避免了管理工作的割裂,保障了建筑节能施工管理工作的整体性,使得整个工程项目能够在计划内发展,减少违约情况的发生,避免了能源的浪费。坚持这一原则,就能够保障建筑施工的节能管理,使工程项目到达较高的质量。
2保障建筑节能施工管理的信息交流
在现如今的建筑施工单位中,施工管理过程中,往往存在着管理工作的分离,在一个建筑项目施工的整个周期之内,在项目的不同部分之间,会有不同的管理人员进行着分工管理。这就需要每一位管理人员之间的进行不断地交流。然而,由于管理人员较多,负责的工作也很繁杂,难免会出现信息交流的问题。因此,应当适当地调整建筑节能施工管理的模式,减少管理工作的分离,加强建筑施工的不同时期、不同部分管理之间的交流,保障信息的真实性、及时性,为建设更高质量的建筑奠定基础。
3保障建筑节能施工管理工作经济效益最大化
建筑施工中的节能管理,其最终目的就是为建筑施工单位节约更多的能源,降低施工的成本,一方面,利用更少的资源建设出质量更高的建筑,另一方面,为我国建设节约型社会做出贡献。因此,在建筑节能施工管理中,应当将增大建筑施工单位的经济效益为管理目标。这也就要求建筑节能施工管理工作应当将从项目的整体出发,充分考虑施工的整个周期、建筑的每个部分,从而寻找出一种能够为建筑施工节约最多能源的一种管理方案,实现建筑施工最终的节能目标。
二优化建筑节能施工管理工作的措施
1实现施工管理集权与分权的统一
在建筑节能施工管理工作中,既需要管理权利的集中,有需要将管理权利进行分离。集中权利,是要能够使管理者具有足够的权限,在对建筑施工的整个过程进行整体性地把握,并对管理工作进行指挥和引导;而将权利进行分离,则是为了避免管理者过于使用权利,而不接受他人的意见和建议。权利过于集中,管理者就有可能会忽略更好的管理方式,其决策也许并非是最优方案,这就会使得建筑节能施工管理达不到最佳效果。从整体来看,实现建筑节能施工管理的集权与分权的统一,能够达到更好的管理效果。
2完善施工管理分工协调合作
建筑施工过程中,节能管理不仅仅是在对项目工程的质量进行监督和管理,更是对于全体工作人员的监督。从根本上来说,要对建筑节能施工管理工作进行优化,首先就要做好对于全体人员的管理。管理好领导者与基层员工的关系,加强各个部门之间的配合,赋予不同的人员、部门应有的权利和应当负担的责任,就能够避免因为权利、责任不明确和利益的冲突而导致相互之间的矛盾。才能够进一步相互配合,做好整个项目施工的节能管理,共同为施工单位争取更大的效益。
3实现施工管理跨度与管理层次的统一
管理的跨度指的就是管理工作所能够涉及到的管理范围,而管理层次则指的是管理的深度。增大管理跨度,能够有效地加强管理人员之间、管理部门与施工单位其他部门之间的沟通,保障信息的交流,为节约施工能源提供信息保障,然而,其弊端则是淡化了管理层次。而深化管理层次,则能够加强上级领导对下层员工的管理,直接深入的管理有利于管理方案的实施,而其弊端则是缩小了管理的跨度。管理跨度与管理层次各有利弊,最好的方法就是权衡两者,实现两者的统一。
4保障管理中的责任、权利与利益的对等关系
分区供水的主要依据仍然按《建筑给水排水设计规范》中的条款执行,但在《民用建筑节水设计标准》4.1.3条,要求‘分区内低层部份应设减压设施保证各用水点处,供水压力不大于0.2MPa(动压)’。此处明确提出了用水点供水点的动压要求,显然这一要求具有重要的节能意义,如何在设计中去体现?目前又如何结合前面所讲的隐形浪费来一并考虑?据我所知,比较多的同志还未引起注意,认为动压与静压差不多,基本上仍按原有的习惯作法,那么新标准要求各用水点供水压力(动压)不大于0.2MPa.有何实际意义?这正是规范和新标准给我们提出新课题。
2近几年高层建筑供水系统中存在的不足和问题
(1)给水设备的水量、水压要求欠明确,而且高低幅度较大,有关规范和设备要求都不尽相同,加之人们总希望安全性高一些,因此,给水系统出现大马拉小车的情况是较为普遍的,这也就为潜在的隐性电耗浪费提供了条件。我们以一般的水嘴d15为例,面盆洗涤及厨房水嘴,动压0.1MPa,流量不小于0。15l/s,但浴盆水嘴动压0.3MPa,流量不小于0.3l/s。压力差为3倍、流量差为2倍。《住宅建筑规范》GB50368---20058.2.4分户用水点给水压力,不小于0.05MPa,入户管的给水压力不应大于0.35MPa,只有压力要求而无水量要求,从压力要求也基本上差3倍。而一般住宅浴盆面盆水嘴都有,肯定是以浴盆水嘴选用,低位区流量0.3L/s及动压都大于0.3MPa以上,只能人为操作减压控制。
(2)比较多的高层建筑给水分区偏大,减压阀使用过多。给水分区偏大特别是一些略大于40m及其倍数的高层建筑,取大的分区,节省部分基建投资,但以多设减压阀来滿足压力要求。显然一边加压一边减压降是不符合节能原则。当然,合理分区是以经済合理性和技术可行性判定,有一个比较合理的度,决非分区越多越好,也不是分区越少越好。
(3)建筑物内给水支管一般均采d15,规范上要求水流速度≤1.0m/s,若分区偏大,其分区内的动压损失较小,也必然造成分区内的低位区动压增大,会造成使用不便或增加减压阀。
(4)各分区的加压泵站,一般都采用恒压变流量的变频泵。它具有恒定压力随流量变化而自动变频运行,具有较好的节能效果。但由于住宅用水量变化很大,最大用水(中午与晚间做饭时)与最小用水量(晚上12时后至晨6时)差近乎零。所以,有的设计仍采用工频泵‘两用一备’的方式,用于变频泵是不恰当的,不但不节能反而增大能耗。正确的作法应按《微机控制变频调速给水设备》JG/T3009要求的成套设备。
(5)室内给水管材选择,大都采用非金属塑料管(PE管),对多层建筑而言是比较合适的,但对高层建筑的中高区,压力在1.0MPa或以上,是否仍选用高强塑料管?值得商榷和研讨,这里边存在价格较髙和安全问题。
(6)室内给水管道水力计算,大都按规范列表中不同管径的流速选定。但一般设计中用的塑料管,仍用钢管计算流速,这显然是不恰当的,n值的不同水头损失相差较大,管道沿程损失增大很多,造成选泵及动压计算的虚加,为大马拉小车提供了依据。
(7)在建筑给水中,对竖向分区与管材选用的经済比较,以前很少在工程中使用,一则当时高层建筑不多、体量不大;二则对‘隐性能耗’不够重视。现在高层建筑很多,应该提到日程上了,可参照市政给水的方式,静态比较:管道投资与20年电费相比,取其小者;动态比较:A=1.4QHS+【(C+i)Ni/(1+i)N-1】C取小者A---管道年成本(元/m.年)。Q---管道流量(m3/d)H---每m管道水头损失(m/m)S---电费单价(元/KWH)i---投资收益率(%)一般取6%N---计算年限一般取20年C---单位长度管道综合投资(元/m)
3水嘴、坐便器国家标准的践行意义
2011年7月日实施的水嘴、坐便器国家标准GB25501、02----2010,并有两条强制性条文,这样的国家标准还是第一次。以水嘴为例,流量均匀性F应不大于0.1L/s,用水效率限定值为3级(0.15L/s),动压(0.10±0.01)MPa。这就明确了设备选用统一要求,为设备的节能提供了基本要求,设计就有了可靠依据。随着各种设备国家标准的颁布,使用广泛的常用设备,将会大大减少隐形浪费,节省大量隐形能耗,经済效益十分巨大。在《民用建筑节水设计标准》GB50555---20104.1.3条文说明中,就配水点供水压力(动压)不大于0.2MPa,与以前设计的普通水嘴作过实测比较:普通水嘴半开和全开,Q=0.42、0.72L/s,实测动压P=0.24、0.5MPa,静压均为0.37MPa;节水水嘴半开和全开Q=0.29、0.46L/s,实测动压P=0.17、0.22MPa,静压均为0.3MPa。两相比较,(虽然此节水水嘴与国家标准水嘴还有差距)但与国家标准水嘴额定流量q=0.15L/s都大很多,说明安全性过髙,浪费能耗巨大的实证。
4梳理现状、分析原因、采取措施,将‘隐性浪费’变成节能效益
前面就高层建的给水分区、规范要求、常规设计、设备选型、存在问题,进行了简单的梳理和分析,在此基础上结合新标准的要求,提出以下改进措施和建议,力求在减少隐形浪费上作点努力,为节能增加点效益。
(1)人人都应提髙节能认识。设计单位、建设单位和管理单位,都要把节能意念落实到具体工作中,不能仅滿足于供水不出事故,能自动供上水的表面安全,要从安全运行中分析各种工况能耗,减少隐性浪费,提髙节能效益。
(2)合理分区与动压要求。前面已经提到,高层竖向分区供水,基本按规范规定静压40m左右设计,没有涉及动压要求。但在《民用建筑节水设计标准》4.1.3条要求各用水点供水压力(动压)不大于0.2MPa。这就是说按规范静压40m左右分区,分区内最高(低位区)动压至少在50--60m以上,扣除管道损失,又比较多的低位区动压肯定都在0.2MPa以上,都需设减压阀。分区内减压阀过多不但耗费能耗,而且设备投资必然增大、建筑空间减小(减压阀占用空间、设备费较高)。将问题反过来思考,静压40m左右的分区范围是否偏大?这是值得商榷和探讨。我认为给水竖向分区从静压40m左右减至30---35m是可行的。对具体工程而言,分区增加的投资与五年节省电费比较后确定。
(3)国家尽快颁布各种常用卫生设备标准,统一明确设备的动压与流量要求,避免标准不一,各行各素,减小能量消耗。
(4)分区内各用户支管不宜都按d15设计,宜根据分区高位、低位不同,采用不同的管径。高位区动压小,管径可大点;低位区动压大,管径可小一点,加大阻力损夫,降低动压,减少减压阀数量和节省投资。对具体工程而言,可视分区部位,进行管段和出水点动压计算后确定管径。
(5)分区给水的加压设备,目前大都还是采用地下式恒压变流量的变频泵供水(正在研制中的变压、变流量变频泵,如能投入使用,那肯定是对给水节能的重大贡献)。推行一段时间的减少二次污染和利用管网余压的叠压给水,由于需主管部门和供水部门审批和管网条件要求,工程上采用渐少。恒压变流量变频泵的选用和设计,应符合《微机控制变频调速给水设备》要求,不能简单地照搬工频泵的模式,但采用髙位水箱供水方式供水,无需用变频泵而采用一般工频泵。
(6)中高区给水管材选用应有水力计算,不宜都一律使用PE管,供水压力大于1.0MPa或以上,管壁厚度增加很多,约为0.6MPa壁厚一倍,价格很髙,宜进行管材比选,如采用复合钢塑管。
(7)采用塑料管不应再按钢管计算沿程失,当管内径与流量一定,则不同的n值水头损失相差很多。如塑料管n=0.009、钢管n=0.013,理论上讲,钢管水头损失髙于塑料管50%左右。
5后语
1)气候因素。一般来说,对于民用建筑而言,其气温以及相对气温对建筑的能耗水平有着非常明显的影响。有关研究中指出:能耗与气温之间有一定的反相关关系。特别是对于我国广大的冬冷夏热地区而言,冬季极低温状态下民用建筑因供暖所产生的能耗是非常巨大的,这也是能耗受气温影响的最主要表现之一。因此,在民用建筑设计过程当中,需要特别注意建筑室内在冬季低温状态下采暖的便利性以及节能型。除此以外,相对气温与民用建筑能耗水平之间也存在非常密切的关系,一般而言,相对气温越高,则对应的民用建筑能耗也就越大。而相对气温较高的主要影响因素就是极端的过冷或过热气候条件。从这一角度上来说,在这种极端的气候条件下,为了能够使民用建筑室内的环境温度维持在一个比较适中的状态下,就需要使用更多的能源,通过供冷或者是采暖的方式,确保室内热量环境的稳定性。
2)热工因素。在民用建筑这一完整的能耗结构当中,围护结构的传热系数同样对能耗水平有着非常明确的影响。当前,工作人员多建议通过对民用建筑围护结构热工性能进行优化改造的方式以达到提高建筑节能效应的目的。在围护结构热工性能方面,对建筑能耗影响最为显著的部分是外窗传热系数,然后是屋面传热系数,然后是外墙传热系数。特别是在夏季高温状态下,太阳辐射通过外窗进入建筑室内,由此导致室内维持热量稳定前提下所产生的冷负荷水平增大,导致能耗问题更为严重。同时,民用建筑内窗墙比例的增大会导致室内空调系统运行期间所产生的能耗水平上升,两者之间呈线性相关的关系。除此以外,有关研究中认为遮阳系数与民用建筑能耗水平之间同样存在一定关系,举例来说,在窗墙比例为30%的情况下,遮阳系数下降0.1,则建筑室内空调能耗会对应下降4%~7%比例。
2民用建筑节能对策
煤矿民用建筑主要包括行政办公楼,职工食堂,职工宿舍,以及联合建筑等,其建筑能耗是普通民用建筑的20~30倍,因此在节能方面有着非常巨大的潜力。根据煤矿民用建筑的一般特点,认为在对建筑节能节能设计的过程当中,主要有以下几个方面的优化策略:
1)朝向方面。已有的研究证实:在煤矿的大部分冬冷夏热地区居住建筑的总体规划和建筑单体设计中,为居住建筑的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善室内热环境的设计,是最基本的节能设计手段。以某煤矿为例,矿区内包括工业园区,生活福利区,居住区在内的相关民用建筑朝向均设置为南—北朝向,在这种朝向设计下,为民用建筑的采光通风创造了便捷条件。
2)绿化方面。区域绿化率的提高对居住区和工业区气候条件起着十分重要的作用,如果草坪温度是32℃,同一地段的水泥地面温度就可达到57℃。根据这一规律,认为从民用建筑节能的角度上来说,民用建筑用地绿化率需要至少符合35%的基本要求,而对于能耗问题非常严重的矿区民用建筑而言,若其绿化率能够达到60%以上标准,则对于控制热岛效应能够起到非常确切的效果。矿区可在政府部门资金扶持下,对矿区地面及其周边绿化进行建设与维护,通过绿地覆盖与绿化遮阳的方式,使建筑室内的空调系统运行成本得到有效控制。除此以外,在风沙季节下,绿化换环境周边沙尘量可得到有效控制,在节能的同时减缓风速,改善环境空气质量。
3)既有建筑节能改造。针对矿区既有的民用建筑而言,由于其之前的能耗问题非常严重,故而节能潜力是非常显著的。在对既有民用建筑进行节能改造的过程当中,可以采取的技术方案类型众多。例如,针对以往建筑内所使用的木质门,可以在木门中间或内外两侧粘贴聚苯乙烯板,以达到改善保温效果的目的;同时,民用建筑屋顶可进行平改坡技术,配合内置保温材料的方式,促进屋顶热工性能的改善,同时达到理想的防水效果,当然也可在屋顶进行绿化处理,根据本建筑所处地区的气候环境条件,选择合适的植物进行配置;而从照明系统角度上来说,也可通过选用节能灯具,对照明布线进行智能优化,与自然光源充分结合等方式,促进建筑室内节能效果的提升。
4)建立健全法规标准。为了能够使明用建筑的节能改造与优化有理可循,有法可依,避免在节能设计与改造的过程当中出现操作不规范等问题,就需要政府部门以及相关职能机构从自身工作的角度入手,促进相关法规标准与的建立与健全。例如,可以在民用建筑节能领域当中大力推行节能建筑认定制度,鼓励企业将相关节能技术应用于建筑施工与改造过程当中,通过认定的建筑能够享受相应的优惠政策,从而激发企业参与建筑节能的主动性,促进民用建筑节能管理质量的提升。
3结束语
1.1满足建筑物的基本功能
要先遵循满足建筑物基本功能的节能原则,即需要满足建筑的基本照明亮度、空调温度和建筑内部楼道畅通无阻等日常基本用电需求。另外,还要满足现代化特殊工艺的要求,例如,在一些大型娱乐场所中,需要设计一些独特的照明系统,以提高亮化程度,满足工艺照明的需求,同时还能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考虑经济效益
电力节能活动需要根据当前我国的国情科学开展。要充分考虑经济效益,避免盲目性,不能因为过度节能而浪费不必要的资金,增加运行成本。
1.3减少不必要的能源耗费
对一些高层建筑而言,由于楼层较高,内部人口较多,所以,需要消耗大量的能源来维持其正常运行。但是,在这个过程中,往往会出现一些不必要的能源浪费隋况。为了有针对性地解决这个问题,可以有效调查高层建筑中的日常能源使用情况,详细掌握每个环节对能源的使用程度,进而采用先进的节能技术减少无谓的能量消耗,在不影响建筑物内正常使用电能的前提下,减少用电设备,降低不必要的能耗。
2建筑节能在建筑电气设计中的应用
2.1配电系统中的节能技术设计
在设计配电系统时,相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计,尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的距离。这样做,不但能够大大节省输电材料,还能够有效降低输电过程中消耗的电能,从而发挥出节能的作用。同时,设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量,改变变压器的结构设计,进而起到一定的节能效果。另外,在完全放电的状态下,电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电,会增加电能的耗费。因此,在实际工作中,要防止这种问题出现。
2.2照明系统节能设计
根据我国目前照明系统的实际情况来看,设计理念老旧,不能满足当今建筑对于照明设计的需求,例如建设的工程中灯具选择存在很大的问题,相互之间存在一定的差距,使得光照环境混乱,照明启动器还有照明方式的选择并不适用于当前建筑工程,对于电器线路的分布也十分的混乱,没有相对合理的规划,最终导致照明系统不仅耗能量巨大,同时照明效果和综合服务性能也很差,不能很好地满足人们对于照明系统的正常需求,导致人们生活、工作、学习的质量受到严重的影响。绿色照明理念在新时期被提出来,绿色照明对于整个照明系统有着多方面的要求,不仅仅要求在电能的损耗上大幅度降低,同时不能影响人们对于照明系统使用功能的需求,详细的描述就是绿色照明无论在照明强度还是相应的光色上都要符合相应的标准,保证人们的照明环境健康稳定,从而提高大家在照明环境中的工作效率、学习效率等。避免能源浪费现象,同时要注重减少投资消耗。
2.3降低线路和产品的电能浪费
关键词:建筑工程设计;节能;建筑设计;研究
众所周知,节能已经成为了当今社会各个领域发展的重要战略主题,其是实现社会可持续发展的必要条件,建筑行业也不例外。节能型建筑不仅能够有效的降低工程的成本投入,还能够更好的提高建筑的舒适度。为此,相关的人员在实际的设计过程中,要充分的将“低碳环保”作为建筑过程中的重要理念去执行,从而保证建筑的施工质量和使用效果。
1建筑工程设计中的节能建筑设计的重要意义和必要性
近年来,我国城市现代化建设进程不断加快,城市中的建筑数量与日剧增,其在给人们生产和生活带来便利的同时,也消耗了巨大的能源。这使得社会资源紧缺的局面更为严重,进一步的凸显出了社会建设和人类环境和资源之间的矛盾。因此,在这样的情况下,建筑施工单位应该充分的意识到到节约资源的重要性和必要性,加强对房屋建筑的节能设计,从而进一步促进人与自然的可持续发展。但是我国的人口比较多,人均资源占有量比较小,我们要根据我国的实际情况,选择合理的节能方式,对建筑工程的施工进行合理的设计和规划,从而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。
2建筑工程设计中的节能建筑设计的研究策略和具体措施
2.1节能建筑的朝向选择。在实际的建筑设计的过程中,我们要意识到建筑的朝向不仅关系着自然的光照效果,还会影响建筑的通风效果。我们必须对建筑朝向的设计给予足够的重视。为此,我们在对建筑朝向进行选择的过程中,要能够对周边的环境进行合理和全面的了解,对建筑物与周边建筑之间的距离进行科学合理的设置。对建筑所在地的地域环境进行充分和全面的分析,保证良好的光照和通风条件,进而实现真正的节能。例如:通常情况下,我国北方地区经常会将建筑设计成南北向来实现有效的光照需求。而南方地区经常会利用当地的主导方向来实现自然通风的需求。2.2节能门窗的设计与优化。我们在设计门窗的时候,要严格的设计门窗的比例,保证其合理性。众所周知,门窗是建筑的重要组成部分,因此,我们在设计门窗的时候,不仅要考虑其外形的美观,还要有效的注重其通风、和保温以及气密性。如果其气密性不够好,就会产生大量的能耗,无法实现有效的保温。随着科学技术的发展和应用,吸热玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市场上逐渐推广和普及,而且其在实际的应用过程中取得了较好的成果。因此,我们要能够有效的将其应用在节能建筑的设计过程中,实现对材料的有效节能。我们从图1中,能够看到这是一种节能门窗,通过百叶窗的设计和应用,实现了对光照和通风的有效调节,从而提高房屋使用的舒适度。2.3墙体和屋面的节能设计。建筑结构涵盖了多方面的内容和因素,墙体和屋面就是非常重要的组成部分。针对于墙体的设计,相关的人员应该从材料入手,充分利用一些保温效果好而且光线效果好的材料来建筑的墙体进行设计,这样能够实现不仅能够实现良好的保温效果,而且还可以利用余热来有效的改善环境,实现节能。针对于屋面的设计,我们可以采用到铺实的屋面保温设计方案,通过对其应用,实现良好的保温效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用寿命和耐久性。2.4合理的选用节能材料。在实际的施工过程中,我们不难发现,建筑材料是建筑施工过程中必不可少的物质,我们要想有效的实现建筑设计的节能,就应该加强对节能材料的使用。为了满足节能的需求,相关的工作人员应该从多个角度进行入手,要在满足高效、经济、健康和节能的基础上来选择合理的建筑施工材料。随着科学技术的不断发展,科学家会研发出更多的节能和高效的材料,我们应该跟上时代和科学技术的步伐,对这些节能材料进行合理的使用,从而实现良好的节能效果。2.5节能建筑中的遮阳设计。通过对相关材料的调查,我们发现,现在节能建筑中的遮阳基本形式主要为以下几种:①水平式的遮阳,这样的设计方式就是直接对从窗户上方照射的阳光进行遮挡,其遮光的高度角比较大,主要应用在南朝向的遮阳设计上。②垂直式的遮阳设计,这种遮阳设计主要是为了遮挡从窗户两侧斜射进来的阳光,其遮挡的高度角比较小,非常适合在东北和西北方向窗户的遮阳。③综合式遮阳设计,这种这样的设计方式和遮阳效果都较为突出,其能够有效的遮挡中等高度角的阳关。这种方式比较实用东南和西南方向的窗口遮阳。除此之外,还有很多节能遮阳的方式,相关的施工单位要能够根据实际的这样需求以及施工的现场情况来对相关的方式进行合理的选择,从而有效的实现冬季光照足够,同时避免室内热量的散发,夏季可以防止阳光的直接照射,并且防止温度大幅度上升的效果。2.6建筑设计中的绿化系统的植物的设计。我们在实际的设计过程中,应该意识到通过绿化系统植物的合理设计能够起到降噪和净化空气的作用。因此,相关的建筑节能设计人员应该重视绿化系统植物的植入和应用。通过绿化植物的融合,能够实现减排和降低能耗的重要目的。这种绿化系统主要分为三种方式:①在屋顶上进行绿化;②垂直绿化;③式空中花园绿化。针对于屋顶的绿化,我们可以将屋顶设计为斜坡,然后在其上面种植一些绿色植物,但是我们也要对屋面的荷载给予有效的考虑,从防止荷载过大对屋面造成影响。针对于垂直绿化,其主要采用的爬山虎之类的植物来在外墙边进行种植,使其能够充分的爬满和覆盖到建筑的外墙上,这样不仅能够有效避免阳光对墙体的直接照射,还可以有效的降低污染,改善空气的质量。而最后一种空中花园的绿化方式是指在有限的绿化空间内,利用盆栽来增加绿化的空间面积,进而实现净化空气的目的,而且也实现了对环境美化。图2是著名的法国生态屋,我们从这个图片中能够看到,其对建筑设计绿色系统节能的优化效果,他们采用在屋顶和建筑周围都种植一些绿色植物的方式,来进行建筑节能的设计,不仅保护了环境,净化了空气,还能够使得建筑的外形更加美观。2.7建筑设计中的加入海绵城市设计专篇。为了全面贯彻落实近年来国家和各省市关于海绵城市建设的要求,结合各地区气候特点,充分利用自然资源,推行低影响开发建设模式,贯彻“建设自然积存、自然渗透、自然进化的海绵城市”理念,建筑设计应基于对地块的整体功能布局及周边情况的特点分析,遵循节约资源,保护环境,因地制宜,经济适用的原则,提出相应的海绵设置引导,配置好地块建筑、道路、绿地与广场等关系,并与水、结构、绿建、景观等专业等密切配合,具体落实到地块控制指标当中,因地制宜地做好场地设计,节能减排,水的循环利用,从而切实做到优化建筑的节能设计。
3结语
综上所述,建筑工程设计中的节能建筑的合理设计和优化不仅能够有效的保护资源,节约环境,还能够提高人们使用的舒适度,为人们的生产和生活提供更大的便利条件。为此,相关的人员在实际的设计过程中,应该加强对建筑工程各个环节设计的优化和完善,从而实现更好的节能设计,促进建筑行业更快更好的发展,也为我国的社会和经济的可持续发展提供有力的保证。
作者:樊俊 单位:广东省国际工程建筑设计有限公司
参考文献
[1]陈庆华.关于节能建筑工程设计的分析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(24).
[2]尹丽娜,周伟敬.建筑工程设计中的节能建筑设计探讨[J].江西建材,2017(3):50.
[3]赵颖.建筑工程设计中的绿色节能技术应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(3).
[4]史晓璐.建筑工程设计中应用绿色节能技术的研究[J].建筑工程技术与设计,2016(36).
[5]王松.论节能设计在建筑工程设计中的重要性和应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(22).