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關(guān)鍵詞:暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 節(jié)能措施
Abstract: The HVAC is an integral part of modern architecture, it improve people's living environment, improve living comfort has an important role, but the attendant is huge HVAC energy consumption. HVAC system overall energy consumption in the building occupies a considerable share, along with the world's energy situation and the worsening environmental pollution, energy conservation has become an important measure of national sustainable development, energy-saving design for HVAC gradually HVAC designers became urgent to achieve the primary problem. This paper will analyze China's current energy-efficient HVAC system status, and to explore how to take effective energy-saving measures to reduce overall energy consumption of buildings, to create green space.
Keywords: HVAC energy saving measures designed Situation
中圖分類號(hào):TU96+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言:隨著物質(zhì)生活條件的提升,人們對居住環(huán)境的要求也逐漸升高,而暖通空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)則極大地滿足了人們的需要,使人們的生活環(huán)境得到了改善。在現(xiàn)代建筑中,尤其是公共建筑之中,暖通空調(diào)早已被普遍使用,在建筑設(shè)計(jì)之初就已預(yù)留暖通空調(diào)系統(tǒng)的安裝位置,可以說暖通空調(diào)是現(xiàn)代建筑不可分割的一部分。然而,暖通空調(diào)在使用過程中會(huì)消耗大量的能源,在建筑能耗中,暖通空調(diào)占據(jù)相當(dāng)大的比例,這加劇了國家能源緊張的局勢。因此,國家大力倡導(dǎo)節(jié)能空調(diào),推行節(jié)能技術(shù),已達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)資源資源的目的。節(jié)能是社會(huì)發(fā)展的趨勢,建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)也已成為了當(dāng)前業(yè)界最迫切解決的問題。
一.暖通空調(diào)節(jié)能概述
(一)暖通空調(diào)節(jié)能的概念
暖通空調(diào)是當(dāng)前改善人居局部環(huán)境的重要措施,也是現(xiàn)代建筑所必須的“軟件系統(tǒng)”,暖通空調(diào)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng),一般來說,它為建筑空間提供采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)這三方面的內(nèi)容。在建筑物中,暖通空調(diào)通過管道、掛式其他類型的空調(diào)設(shè)備以及通風(fēng)口等來對區(qū)域內(nèi)的空氣溫度、濕度、潔凈度、空氣流速等進(jìn)行調(diào)節(jié),從而達(dá)到人體感覺最為舒適的條件。
暖通空調(diào)在使用過程中會(huì)消耗一定的能源,其主要是在制冷、采暖、空氣處理與調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié),而如果暖通空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模較大,那么其總能耗必將十分驚人,尤其是在當(dāng)前中央空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用更加劇了能源的消耗。空調(diào)節(jié)能實(shí)際上是針對空調(diào)設(shè)備與技術(shù)本身所采取的一種優(yōu)化手段,它有效地利用能源、提高空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行效率,并在工藝處理上降低單位能耗及污染排放,從而在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及環(huán)境保護(hù)上達(dá)到平衡。空調(diào)節(jié)能技術(shù)是緩解能源危機(jī)、減少環(huán)境破壞的重要措施,而低能耗、低成本的暖通空調(diào)也成為了市場的最終選擇,我國在暖通空調(diào)節(jié)能方面進(jìn)行了重大的嘗試,不斷研發(fā)新型節(jié)能技術(shù),并成立了中國暖通協(xié)會(huì)、中國空調(diào)制冷協(xié)會(huì)、中國節(jié)能協(xié)會(huì)等組織以倡導(dǎo)和推廣節(jié)能空調(diào)的使用。
(二)暖通空調(diào)節(jié)能的意義
自從空調(diào)系統(tǒng)發(fā)明以來,其給人們的生活環(huán)境帶來了巨大的改變,而隨著人們生活條件的提高,暖通空調(diào)在建筑中使用越來越頻繁,甚至已成為建筑設(shè)計(jì)的一部分,尤其是公共大型建筑,暖通空調(diào)是必不可少的。而從上世紀(jì)七十年代能源危機(jī)發(fā)生以來,發(fā)達(dá)國家就已開始注重空調(diào)節(jié)能這個(gè)大問題,暖通空調(diào)能耗通常占據(jù)建筑總能耗的65%以上,因而,對于暖通空調(diào)的節(jié)能才是建筑節(jié)能的重點(diǎn)所在。從另一方面來說,暖通空調(diào)系統(tǒng)隨季節(jié)的不同其電力消耗也有所不同,對水資源的消耗也呈現(xiàn)季節(jié)性的波動(dòng),夏季、冬季的電力與水消耗量波動(dòng)較為明顯,并且已為城市用電用水造成了巨大的負(fù)擔(dān)。隨著人們生活質(zhì)量的改善,暖通空調(diào)系統(tǒng)必將得到更為廣泛的應(yīng)用,若長期走資源與能源高消耗的老路,那么勢必會(huì)造成能源供求矛盾的激化。因此,暖通空調(diào)空調(diào)節(jié)能對于建筑節(jié)能以及降低社會(huì)總體能耗意義重大,
二.當(dāng)前暖通空調(diào)節(jié)能存在的問題
(一)暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺乏實(shí)際的考量。
暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)是決定系統(tǒng)總體能耗以及使用效率的關(guān)鍵所在,針對不同的建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境以及地區(qū)使用環(huán)境,暖通空調(diào)系統(tǒng)也應(yīng)該有與之相符的設(shè)計(jì)方案。但是,就目前來看,許多建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)還存在與實(shí)際不相符的情況。一些設(shè)計(jì)人員對于地區(qū)環(huán)境、季節(jié)溫度變化參數(shù)等考量不全面,加之工程設(shè)計(jì)工期較短,導(dǎo)致在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)類型選擇上較為倉促,經(jīng)常照搬其他設(shè)計(jì)方案,而并未從節(jié)能目的出發(fā)去考慮本地區(qū)的實(shí)際情況。另外,在管線設(shè)計(jì)、排風(fēng)口設(shè)計(jì)等方面也存在不合理的現(xiàn)象,不僅影響了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,還增加了單位能耗,背離了節(jié)能的初衷。
(二)在施工方面不細(xì)致、不完善。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的施工時(shí)影響系統(tǒng)最終運(yùn)行效果的重要因素,不少施工人員本身在專業(yè)技能方面不夠完善,導(dǎo)致其在施工過程中對一些技術(shù)問題敷衍了事,施工粗糙。另外,在施工過程中,對于管道布線以及冷卻塔的安裝不嚴(yán)密,同時(shí),也沒能有效地利用輔助材料,如隔熱墻紙、窗戶以及外墻保溫材料等,使得暖通空調(diào)負(fù)荷過高,能耗增加。
(三)在暖通空調(diào)運(yùn)行管理中存在效率不佳的現(xiàn)狀。
暖通空調(diào)在使用過程中要達(dá)到節(jié)能就必須根據(jù)外部的環(huán)境溫度來設(shè)置,充分利用外部溫差變化來提升系統(tǒng)的工作效率,降低能耗。然而,部分暖通管理人員在管理時(shí)不懂得根據(jù)室外參數(shù)變化來重新設(shè)定,對系統(tǒng)的操作也僅限于開、關(guān)、調(diào)等行為,遠(yuǎn)達(dá)不到節(jié)能的效果。
三.暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)措施
(一)節(jié)能設(shè)計(jì)思路
建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)際上就是使用一定的指標(biāo)來對系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制優(yōu)化,從溫度、平均輻射度、濕度、風(fēng)速、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度等幾個(gè)指標(biāo)上來進(jìn)行調(diào)整,尋找一種既能滿足人體舒適度,又能達(dá)到節(jié)能降耗的綜合性技術(shù)。我們在進(jìn)行暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)人們的“心理溫度”以及外部環(huán)境參數(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì),做到節(jié)能設(shè)定的自主化。從心理學(xué)角度上來分析,室內(nèi)色調(diào)和光線、聲音等都會(huì)對人體的舒適度產(chǎn)生一定的影響,改變?nèi)藗兊摹靶睦頊囟取保瑥亩龑?dǎo)人們不自覺地對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。暖通空調(diào)系統(tǒng)需要將室內(nèi)外氣流進(jìn)行交換,以達(dá)到換氣以及調(diào)節(jié)空氣流通的效果,而室外環(huán)境溫度參數(shù)對于暖通空調(diào)的運(yùn)行效率也有較大的影響,合理利用外部溫度、空氣濕度能夠有效地提高節(jié)能效率。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率是由其自動(dòng)控制水平?jīng)Q定的,在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),必須采用科學(xué)的評價(jià)指標(biāo)來作為系統(tǒng)自動(dòng)化參數(shù)調(diào)整的依據(jù),使暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)θ梭w舒適度進(jìn)行直接的預(yù)測感知,進(jìn)而進(jìn)行及時(shí)的調(diào)控。
(二)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)踐
1.對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑物的具體建筑參數(shù)對室內(nèi)外空氣流動(dòng)以及熱量傳導(dǎo)所起隔絕、阻擋作用的結(jié)構(gòu),對于暖通空調(diào)系統(tǒng)來說,通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)所造成的熱損失在整個(gè)系統(tǒng)的熱損耗中占有很大的比重,包括窗戶與墻體、門的保溫性能與所占面積。在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)之初,我們必須對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性、保溫性等進(jìn)行詳細(xì)的了解,提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性。同時(shí),對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的調(diào)查,以保證系統(tǒng)管線設(shè)計(jì)的簡約性、水與熱量傳輸?shù)母咝裕档鸵蚬芫€距離、材質(zhì)等原因而造成的能量消耗。
2.合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制效力
暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的形同,它包括后水源裝置、中央控制裝置、傳感檢測裝置以及通風(fēng)口等,通過管線進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),而系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)作效率都將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的能耗與運(yùn)行效率。我們在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí),要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)選擇適當(dāng)?shù)耐L(fēng)口位置,充分利用新風(fēng)系統(tǒng)的冷量來進(jìn)行混合供冷,降低冷凍機(jī)組的使用頻率。同時(shí),在組合式空調(diào)器、新風(fēng)機(jī)組的供回水管線上設(shè)置動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)閥,根據(jù)實(shí)際所需實(shí)時(shí)控制水流參數(shù),并在供暖與空調(diào)水系統(tǒng)中合理地設(shè)置水力平衡裝置,以達(dá)到供水的最優(yōu)化。
3.充分利用新型可再生清潔能源,降低系統(tǒng)暖通系統(tǒng)對能源的消耗
在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)是,我們必須要根據(jù)建筑物所處地理環(huán)境來考量,充分地開發(fā)、利用新型可再生能源,以提高暖通系統(tǒng)對能源的消耗。例如采用太陽能制冷供熱、采用地源熱泵供熱、利用新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行空氣循環(huán)調(diào)節(jié)、運(yùn)用區(qū)域中水循環(huán)系統(tǒng)提高水資源的充分利用效率,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:建筑環(huán)境;設(shè)備工程;暖通;節(jié)能
引言:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,人們物質(zhì)文化生活水平得到了不斷提高,空調(diào)的使用范圍也不斷普及,隨之而來建筑能耗不斷增加。而國家對節(jié)能減排力度的加大,勢必大力推廣建筑環(huán)境和暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)使用,才能更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
一、建筑環(huán)境與暖通空調(diào)的概述
傳統(tǒng)的建筑業(yè)與環(huán)境之間的關(guān)系是純索取的關(guān)系,自然環(huán)境要主動(dòng)適應(yīng)建筑業(yè)的發(fā)展,這樣的直接后果就是建設(shè)工程要以破壞當(dāng)代的自然環(huán)境為代價(jià),自然環(huán)境破壞所產(chǎn)生的后果最終會(huì)反饋給人類,比如山體的滑坡、全球變暖、生活飲用水資源短缺等自然災(zāi)害。因此要合理的處理建筑與環(huán)境之問的關(guān)系,建筑施工主動(dòng)適應(yīng)自然環(huán)境,將建筑與環(huán)境融為一體,做到綠色建筑、節(jié)能施工。暖通空調(diào)的能耗主要是由制冷和制熱過程產(chǎn)生的,而這兩點(diǎn)的決定因素就是用戶在使用過程中所產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷參數(shù),空調(diào)冷熱負(fù)荷是由室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境共同作用產(chǎn)生的,為此暖通空調(diào)的節(jié)能必須從這兩個(gè)方面入手,以優(yōu)化建筑環(huán)境實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的能耗。
二、建筑環(huán)境對暖通空調(diào)節(jié)能的影響
1、室內(nèi)環(huán)境對暖通空調(diào)的影響
(1)建筑物的設(shè)計(jì)。在對建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),比如,墻和窗的比例等要滿足節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,而且在選用建筑材料時(shí),比如門窗的材料、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料等要盡可能的選取耗能較低的材料,以便減少空調(diào)的負(fù)荷,降低空調(diào)的能耗。
(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能和墻體隔熱。適當(dāng)增加墻體、屋頂?shù)谋匦阅埽梢詼p少通過這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷。根據(jù)權(quán)威部門對住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)和熱工測試結(jié)果證明,在同樣建筑結(jié)構(gòu)的住宅內(nèi)熱量損失有40%~50%是通過門窗損失掉的。可以采用密封性好、保溫節(jié)能的新型塑鋼門窗。其他具體節(jié)能措施還有:改造屋面和地板,提高保溫隔熱性能;安裝熱障式隔窗和擋風(fēng)板;安裝活動(dòng)百葉窗和窗簾;安裝遮陽板和挑檐等。
2、室外環(huán)境對暖通空調(diào)的影響
(1)綠化情況對暖通空調(diào)的影響。在現(xiàn)代城市中,綠化問題是十分必要和普遍的,人們?yōu)榱嗣阑h(huán)境,減少污染,開始進(jìn)行綠化工作。這些綠化使用的植被,能夠很好的吸收周圍的熱量,降低溫度,而且還可以防輻射,有效的實(shí)現(xiàn)了空氣的濕度、熱量的平衡,而且對于降低建筑空調(diào)的能耗具有積極的作用。
(2)天氣對暖通空調(diào)的影響。天氣狀況對暖通空調(diào)的耗能也有著很大的影響,所以要根據(jù)室外的環(huán)境、溫度來設(shè)計(jì)暖通空調(diào),比如說,室外的溫度、濕度、陽光輻射等等,都會(huì)對空調(diào)的負(fù)荷產(chǎn)生一定的影響。所以建筑設(shè)計(jì)人員,根據(jù)實(shí)際的氣溫情況,進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和計(jì)算,使暖通空調(diào)的冷熱負(fù)荷達(dá)到最低,實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)節(jié)能的目的。
三、暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)措施
1、合理降低室內(nèi)溫濕度的標(biāo)準(zhǔn)
室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)對暖通空調(diào)負(fù)荷有著很大的影響,夏季我們適當(dāng)?shù)靥岣呤覂?nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn),比如將空調(diào)溫度提高一度,就會(huì)大大降低空調(diào)的負(fù)荷,其消耗的能量就會(huì)降低。當(dāng)然室內(nèi)溫濕度的降低并不是無限制的降低,而是根據(jù)人體的舒適適應(yīng)感而制定的,比如在夏季人們在室內(nèi)身穿西服等厚衣服必然會(huì)提高室內(nèi)的冷氣溫度,如果我們不穿西服,而穿短襯衫等涼快型的衣服,則對于室內(nèi)的冷氣溫度就會(huì)降低。
2、采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)及采暖方式
人體的舒適性受到眾多環(huán)境因素的影響,不同的環(huán)境參數(shù)組合起來可以達(dá)到相同的熱舒適程度,但是不同參數(shù)組合的環(huán)境對空調(diào)系統(tǒng)的能耗的不同的。現(xiàn)階段的空調(diào)設(shè)計(jì)的不節(jié)能性體現(xiàn)在對環(huán)境變化的調(diào)控不靈敏,使得人體在整體空調(diào)環(huán)境中感到不舒適。暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能通過空氣的溫度、風(fēng)量、濕度作用于人體,取代傳統(tǒng)的檢測空氣溫度的控制調(diào)節(jié)方式,從而達(dá)到最佳的濕熱參數(shù)組合。參照《夏熱冬冷地區(qū)居住建設(shè)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,采用夏季參考值的上限和冬季參考值的下限,優(yōu)化控制濕度值。在風(fēng)量需求較大的環(huán)境中,適當(dāng)提高濕度值,以降低空調(diào)系統(tǒng)耗能負(fù)荷,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
3、空調(diào)系統(tǒng)熱回收
大量余熱的浪費(fèi)是空調(diào)節(jié)能的重要突破點(diǎn)。大多數(shù)回風(fēng)冷卻或再熱到送風(fēng)狀態(tài),這部分的回風(fēng)處理過程,需要消耗大量的能量,而其余的回風(fēng)則排出室外,攜帶的冷(熱)量白白浪費(fèi),若能有效進(jìn)行熱能回收,就能有效利用能源。在空調(diào)系統(tǒng)中安裝能量回收裝置,充分利用排氣余熱處理新鮮空氣,且使排出氣體狀態(tài)接近室外狀態(tài),減少處理新風(fēng)所需要的能量并減少對室外環(huán)境的影響。或?qū)⑦@部分能量通過熱交換器提供給生活需熱(冷)處,由于透光維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失較大,可將排風(fēng)通過雙層玻璃,形成冬季隔冷,夏季隔熱效果。
4、自然資源和新能源的應(yīng)用
因地制宜的合理應(yīng)用自然資源可以大大降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗,采用自然資源實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)功能的最大化有助于經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化,合理使用自然資源就是借助當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素,具體而言就是在夏季的時(shí)候可以充分的利用自然風(fēng)、地道風(fēng)以及新風(fēng)進(jìn)行降溫;新能源具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),其經(jīng)濟(jì)能耗和經(jīng)濟(jì)消耗非常低,因此充分利用新能源是當(dāng)前社會(huì)可持續(xù)發(fā)展采取的主要技術(shù)手段,充分利用風(fēng)力實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低設(shè)備的風(fēng)量。比如在冬季的時(shí)候可以充分的利用太陽能資源吸收太陽能量,進(jìn)而降低空調(diào)的能耗。
四、協(xié)調(diào)建筑環(huán)境與暖通空調(diào)的關(guān)系
暖通空調(diào)系統(tǒng)較為復(fù)雜多變,選擇合理的空調(diào)系統(tǒng),對暖通空調(diào)的系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算研究,協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)性與能耗的關(guān)系。空調(diào)研究的技術(shù)人員可以選擇對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),既節(jié)能環(huán)保又保證空調(diào)效果不變,在這種情況下,對風(fēng)量進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)為可調(diào)的置換式通風(fēng)系統(tǒng),低溫送風(fēng)系統(tǒng)以及溫濕度獨(dú)立操作系統(tǒng),大力提倡環(huán)保節(jié)能。
采用先進(jìn)的變頻技術(shù),變頻技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是利用變頻泵和變頻風(fēng)機(jī)的性能減少空調(diào)內(nèi)部系統(tǒng)的消耗,提高暖通空調(diào)的效率;二是空調(diào)負(fù)荷可以改變水流量或是風(fēng)流量實(shí)現(xiàn)流量控制。變頻技術(shù)的利用既方便了用戶,為用戶減少電量開支,又減少了能源消耗,推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。隨著空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)的過程,產(chǎn)生了大量的余熱浪費(fèi),利用空調(diào)余熱將其使用到需要熱的地方去,改進(jìn)技術(shù),采用熱回收新風(fēng)機(jī)組對空調(diào)進(jìn)行熱回收。
結(jié)合建筑物周圍水資源狀況和氣候變化特點(diǎn),保證安全的生活用水,對污水及時(shí)進(jìn)行有效回收處理,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。建筑生態(tài)環(huán)境是一種基于生態(tài)的建筑環(huán)境觀,這種觀念要求在建筑物范圍內(nèi)形成一種良性的循環(huán),形成一種生態(tài)平衡,而暖通空調(diào)建立在這種生態(tài)平衡之中并且發(fā)揮著重要的作用。
五、結(jié)束語
建筑環(huán)境對暖通空調(diào)的節(jié)能問題具有很大的影響,同時(shí)建筑環(huán)境與設(shè)備工程也是一個(gè)復(fù)雜型學(xué)科。因此,我們要從多方面努力,積極采取措施,優(yōu)化建筑環(huán)境的設(shè)計(jì),選取高效節(jié)能的建筑材料,合理使用節(jié)能裝置,以適應(yīng)暖通節(jié)能建筑技術(shù)復(fù)合發(fā)展的要求,提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能總體水平,使空調(diào)的節(jié)能得到有效保障,降低能源的消耗,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 殷利.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的發(fā)展.重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào).2001.
關(guān)鍵詞:機(jī)電安裝節(jié)能設(shè)計(jì)思考
建筑工程中的機(jī)電工程是整個(gè)工程中最重要的組成部分,機(jī)電工程的節(jié)能降耗指標(biāo)直接影響了整個(gè)建筑工程的環(huán)保化和機(jī)電工程產(chǎn)品的綠色目標(biāo),所以在機(jī)電工程的設(shè)計(jì)中要把節(jié)能降耗放在首位。建筑節(jié)能減排是建設(shè)工程中重要的課題,其貫穿于設(shè)計(jì)、調(diào)試、使用等過程中,而設(shè)計(jì)是非常重要的控制環(huán)節(jié),如出現(xiàn)有缺陷的設(shè)計(jì),其必將導(dǎo)致建筑物在以后使用中節(jié)能消耗太大。本文結(jié)合自身多年的工作實(shí)踐,分別在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、變壓器的選擇、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三方面談了機(jī)電工程在設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施,以期能給大家?guī)椭?/p>
一、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1、設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)應(yīng)該簡單和可靠的, 配電級(jí)數(shù)不適合太多。相同水平電壓的配電級(jí)數(shù)高壓不適合多于兩級(jí)、低壓水平不應(yīng)該超過三級(jí),三級(jí)負(fù)荷不應(yīng)超過四個(gè)級(jí)。
2、應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷能力和分布,配電變壓器深入負(fù)荷中心,縮短低壓供電半徑,降低電力、有色金屬、減少電壓損失,以此提高供電質(zhì)量。
3、10 kV配電系統(tǒng)應(yīng)該簡單靈活,有較大的適應(yīng)能力。根據(jù)負(fù)荷水平、能力、分布和電路等情況設(shè)計(jì),配電系統(tǒng)應(yīng)該是以環(huán)型為主,也可以使用輻射類型或樹干類型。
4、每一行線路,每一個(gè)變配電所應(yīng)當(dāng)有明確的分布范圍,不宜交錯(cuò)重疊。
二、變壓器的選擇
1、減少了變壓器的有功電力損耗。空載損耗也叫鐵損,它由核心的渦流損耗和漏磁損失構(gòu)成,是固定不變的部分,它的大小隨硅鋼片的性能和鐵芯制造工藝決定的。因此,在設(shè)計(jì)選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用節(jié)能的,如采用高導(dǎo)磁硅鋼片;繞組采用優(yōu)質(zhì)銅絲,增加導(dǎo)線截面面積;使用先進(jìn)的硅鋼片剪切生產(chǎn)工藝,提高鐵芯疊片方式。如S9、SC9及AMDT等型油浸式變壓器或干式變壓器。銅損的大小取決于變壓器繞組的電阻和繞組電流的大小。因此,應(yīng)選用阻力小的繞組,并且采用銅芯變壓器。
2、選擇合適的變壓器負(fù)載率。雖然在其負(fù)荷率β= 50%的時(shí)候,變壓器的能耗是最小的。但在實(shí)際運(yùn)用中有將近一半的變壓器容量沒有投入運(yùn)行,因此當(dāng)前的設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)計(jì)變壓器負(fù)荷率為75% ~ 85%。民用建筑在使用上有季節(jié)性的負(fù)荷。冬季供暖就是建筑物季節(jié)負(fù)荷,夏季空調(diào)制冷,功率消耗較大。當(dāng)季節(jié)性的負(fù)荷非常大的時(shí)候,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用專用變壓器。
3、三相電源分單獨(dú)供電的時(shí)候,流過三相電流會(huì)產(chǎn)生不平衡。這個(gè)不平衡的狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致中線電位升高和變壓器本體損失增加。三相不平衡越大,它損失也呈上升趨勢。減少負(fù)荷不平衡的方法有:把單相電器均勻分接在三相電源上,最大負(fù)荷低于三相負(fù)荷平均水平的115%,最小相負(fù)荷不宜小于平均值得85%; 220 V照明負(fù)荷線電流小于或等于30A的時(shí)候,應(yīng)該采用單相電源供電;大于30 A的時(shí)候,采用三相四線制供電, 使用單項(xiàng)自動(dòng)補(bǔ)償裝置。單階段
三、 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1、空調(diào)系統(tǒng)的新的風(fēng)量的大小不僅與能耗初投資和運(yùn)行費(fèi)用密切相關(guān),還對人體健康有關(guān),《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189―2005)對它的取值作了規(guī)定,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)中,不應(yīng)隨意增加或減少。除此之外,在人員密度相對較大并且變化很大的房間,宜采用新風(fēng)需求控制,即根據(jù)室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量,可以使二氧化碳濃度始終保持在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值以內(nèi)。
2、風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組和新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)口要單獨(dú)設(shè)計(jì),或者布置在風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組出口旁邊,不應(yīng)該把新風(fēng)連接到風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的回風(fēng)吸入口處,以免降低新風(fēng)量或者削弱風(fēng)機(jī)盤管處理室內(nèi)回風(fēng)的能力。
3、房間面積大、空間大、員工多或有必要集中進(jìn)行濕度和溫度控制與管理的空調(diào)地方(如商場、影劇院、商務(wù)型飯店,展廳、候機(jī)/車樓、大型多功能廳、體育館、大型會(huì)議實(shí)等),空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)宜采用全空氣空調(diào)系統(tǒng),不適合采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。全空氣空調(diào)系統(tǒng)具有易于改變新、回風(fēng)比例,必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行,從而獲得更大的節(jié)能效益和環(huán)境效益,并且易于集中處理噪聲,過濾凈化和控制空調(diào)區(qū)的溫度、濕度,設(shè)備集中、維修方便、易于管理等。
4、建筑空間高度大于或等于10米,并且超過10000立方米的時(shí)候,宜采用分層空調(diào)系統(tǒng)。和全室性空調(diào)方式比較,分層空調(diào)系統(tǒng)在夏天可以節(jié)省冷量的30%左右,因此,可降低運(yùn)行能耗和最初的投資。但是,在冬季供暖條件下運(yùn)行是不節(jié)能的,這一點(diǎn)特別提醒設(shè)計(jì)人員注意。對于民用建筑中庭等高大的空間,一般來說,工作人員在底部范圍的活動(dòng),所以舒適性約在地面以上2 ~ 3 米。使用分層空調(diào),其目的是把這部分范圍的空氣參數(shù)控制在使用要求以內(nèi),3 米以上的空間處在“沒有保證”的范疇。這里提到的分層空調(diào)只是一個(gè)概念和原則,在實(shí)際工程中有很多做法,比較典型的是風(fēng)氣流僅僅負(fù)責(zé)人員活動(dòng)的地方,同時(shí)在高空設(shè)置機(jī)械換氣 (排出相對“過熱”空氣)等方式,所以此時(shí)需要對房間的氣流分布進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算。
在冬季采用分層送風(fēng)的時(shí)候,因?yàn)闊峥諝飧∵x原理、上部空間溫度高,如果沒有措施,甚至溫度會(huì)高于人員活動(dòng)的區(qū)域,這個(gè)時(shí)候并不節(jié)能,這是設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題。要解決這個(gè)問題,通常有兩種方式,一個(gè)是設(shè)置室內(nèi)機(jī)械循環(huán)系統(tǒng),將房間上半部分的過熱的空氣通過風(fēng)管送到房間下部;二是在底樓設(shè)置地板輻射或者地板送風(fēng)供暖系統(tǒng)。
5、在同一個(gè)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng),所有的空調(diào)區(qū)的冷、熱負(fù)荷差異和變化大、低負(fù)荷時(shí)間長,需要分別控制各個(gè)空調(diào)區(qū)域的溫度,以及建筑區(qū)全年需要送寒風(fēng)的地方,宜采用變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)。由于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)空氣送進(jìn)房間的風(fēng)量來適應(yīng)負(fù)荷的變化,同時(shí)確定總風(fēng)量的時(shí)候也可以考慮一定的同時(shí)使用參數(shù),這樣可以降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗系數(shù)和裝機(jī)容量。根據(jù)有關(guān)材料記載,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和定風(fēng)量(CAV)系統(tǒng)相比可節(jié)能30% ~ 70%,對不同的建筑物同時(shí)使用系數(shù)可取0.8左右。
6、對于建筑的頂部,或吊頂上部有較大熱值或吊頂空間較高的時(shí)候,不應(yīng)直接從天花板回風(fēng)。因?yàn)槲蓓敽偷蹴斂臻g范圍內(nèi)的周邊保護(hù)結(jié)構(gòu)直接暴露在戶外,同時(shí)夏季也會(huì)因?yàn)樘栞椛涞挠绊懞徒Y(jié)構(gòu)溫度較高,導(dǎo)致吊頂內(nèi)的氣溫容易受到氣候的影響,通過屋頂?shù)臒崃恳簿驮酱蟆H绻捎玫蹴敾仫L(fēng),吊頂空間的溫度也將緊鄰空調(diào)房間的室內(nèi)溫度,事實(shí)上,相當(dāng)于大多數(shù)的傳熱將屋頂載荷送入空調(diào)機(jī)組的冷、熱的需求之中;如果沒有直接從吊頂回風(fēng)和使用的絕熱管道,顯然吊頂空間作為一個(gè)轉(zhuǎn)變溫度的空調(diào)夾層,對于空調(diào)機(jī)組來說,雖然仍然有一部分屋頂?shù)膫鳠嵬ㄟ^吊頂板傳熱方式傳向室內(nèi),但由于夾層的原因,此傳熱量比吊頂直接回風(fēng)時(shí)的得熱量小得多,從而減少了空調(diào)機(jī)組容量和運(yùn)行冷(熱)量。當(dāng)然通過吊頂天花板設(shè)置的送、回風(fēng)管也傳熱,但相比之下要小得多。
三、結(jié)語
總之,建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到很多方面的因素。設(shè)計(jì)人員應(yīng)把節(jié)能環(huán)保理念滲透在每一個(gè)環(huán)節(jié),只有這樣才能做到真正的環(huán)保節(jié)能,為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)做出自己的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用主要的作用是實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑的有效性建設(shè)。目前我國存在一定的能源危機(jī),節(jié)能施工在一定程度上能夠減少能源的使用,以此凸顯建筑領(lǐng)域拓展的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。在建筑工程建設(shè)的過程中有效地發(fā)揮節(jié)能施工的作用,可以促進(jìn)我國的建筑行業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展,還能平衡大自然的生態(tài)環(huán)境,對于緩解目前爆發(fā)的能源危機(jī)有一定的效果。由于建筑工程涉及的范圍較廣,分布的學(xué)科領(lǐng)域較多跨度較大,屬于一種綜合性較強(qiáng)的體系,主要包括物流學(xué)、力學(xué)、建筑學(xué)、生物學(xué)以及化學(xué)等學(xué)科,還有一些人文學(xué)科比如經(jīng)濟(jì)學(xué)等。節(jié)能施工技術(shù)囊括許多的專業(yè)的知識(shí),其技術(shù)類型也較為復(fù)雜,發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)有利于帶動(dòng)社會(huì)各方面建設(shè)的科學(xué)性,對于社會(huì)和諧可持續(xù)發(fā)展有著重要的進(jìn)步意義。
二、目前建筑工程中節(jié)能施工技術(shù)的主要應(yīng)用
(一)太陽能技術(shù)的利用
由于技術(shù)的不斷發(fā)展,太陽能作為一種新型的能源在社會(huì)中被廣泛的運(yùn)用。它具有清潔環(huán)保以及可再生的特點(diǎn),還有著零污染、零排放、零消耗以及循環(huán)使用的優(yōu)勢,并且獲取方式較為簡便,同時(shí)對于緩解能源危機(jī)有著重要的作用。太陽能技術(shù)主要是指將太陽能轉(zhuǎn)化成能源進(jìn)行綜合性的利用,在建筑建設(shè)過程中,太陽能為建筑工程提供供暖能源以及照明等作用,同時(shí)還取得了較好地節(jié)能效果,利用太陽能技術(shù)為建筑發(fā)電等,可以一定程度上緩解了能源的危機(jī)。在實(shí)際的建筑施工過程中,利用頂層充足的太陽光照,安裝大面積的太陽能電池板,構(gòu)建一個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng),將電池板吸收的太陽熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力存儲(chǔ)在電池板中,然后連接電路,為建筑的提供使用的電能,以此節(jié)約城市的電力供應(yīng),減少煤量的使用以及二氧化碳的排放,目前在建筑工程中普遍使用的是太陽能熱水器,利用太陽能為人們提供所需的熱水,節(jié)約了電能的消耗,達(dá)到一種良性的循環(huán)。同時(shí)在另一方面,部分城市利用反射太陽光的裝置實(shí)施對建筑的供暖供熱,比如有的建筑外層使用棱鏡或者透明百葉的裝置反射太陽光線,在炎熱的天氣下有利于減少室內(nèi)空調(diào)的消耗,達(dá)到節(jié)能的目的,反之,寒冷地區(qū),建筑施工中可以利用太陽技術(shù)對建筑進(jìn)行保溫作用,以此節(jié)約取暖的消耗。
(二)建筑采光節(jié)能施工技術(shù)
對于建筑采光方面實(shí)施節(jié)能技術(shù)主要是通過科學(xué)的方式有效地利用自然光線,以此達(dá)到照明的目的,節(jié)約建筑照明的消耗,其利用方式有直接和間接兩種。傳統(tǒng)意義上的采光技術(shù)屬于最為直接的方式,通過側(cè)面進(jìn)行采光,是人們生活中較為常見的一種方式,其主要受地理位置以及周邊環(huán)境的影響,因此,在采取直接利用方式時(shí)要求建筑的窗戶朝外向方向開設(shè),但是收到空間的限制,不容易實(shí)現(xiàn)。采用間接地方式進(jìn)行采光,要求在建筑施工的過程中將采光窗戶設(shè)計(jì)在光線較為不足的封閉式空間里,這種方式一般不受光照角度變化的影響,相較于直接利用的方式,間接采光在光線效果上要略強(qiáng)一些,同時(shí)間接采光還可以在日常的生活中提供自然光線,以此減少照明的能源消耗,達(dá)到節(jié)能的目的,因此,這一技術(shù)在目前我國建筑設(shè)計(jì)中被廣泛的使用。
(三)風(fēng)能技術(shù)節(jié)能施工
風(fēng)能在本質(zhì)上跟太陽能一樣,屬于自然能源。其污染小且能可持續(xù)利用。同時(shí)也具有零污染、零消耗、零排放等特點(diǎn)。現(xiàn)代化建筑中,一般有專門的空氣質(zhì)量凈化裝備,其耗能較大,可以采用的風(fēng)能實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的效果,在一定程度上改善建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量,減少機(jī)械通風(fēng)帶來的能源消耗,提高了建筑的節(jié)能效果,在實(shí)際的施工過程中,一般采用設(shè)計(jì)門窗的方式實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng),這就要求在建筑設(shè)計(jì)的構(gòu)造,整體的布局以及室內(nèi)各種空間構(gòu)造上進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃,并且還要綜合考慮周圍的綠化環(huán)境以及地理位置,尋找最佳的通風(fēng)點(diǎn),優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能達(dá)到良好的通風(fēng)效果,建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮熱力學(xué)的效果,將通風(fēng)的入口設(shè)置在建筑的頂層,加強(qiáng)通風(fēng)的效果。現(xiàn)代部分大型的建筑物施工過程中,安裝了風(fēng)能發(fā)電的裝備,在起到通風(fēng)效果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)約照明節(jié)能的目的。
(四)建筑保溫方面的節(jié)能技術(shù)
隨著建筑技術(shù)的不斷地發(fā)展,人們對于冬暖夏涼的要求逐漸得以實(shí)現(xiàn),在建筑施工的過程中,對于建筑進(jìn)行保溫的節(jié)能技術(shù)主要是通過安裝保溫層來隔絕熱能的滲透,進(jìn)而達(dá)到保溫的目的,其方法主要包括正鋪和反鋪兩種施工手段,正鋪方法是將屋面板與防水層之間放置保溫材料,反鋪法是在防水層上面鋪設(shè)保溫層,一般建筑工程施工中利用正鋪法的手段較少,因?yàn)楹馁M(fèi)的建筑成本比較高。對于建筑進(jìn)行保溫技術(shù)施工有利于減少供熱能源的消耗,達(dá)到節(jié)能的目的。
關(guān)鍵詞:建筑給排水設(shè)計(jì)特點(diǎn)節(jié)能節(jié)水措施
Abstract: the current development of China's construction industry is very rapid, a large number of buildings caused a lot of energy waste in the use of process, especially in building water supply and drainage system due to various problems caused by water resource use efficiency is not high, there is a great deal of waste, which is a big problem in the construction industry in our country should pay attention to the. This paper introduces the construction of water supply and drainage characteristics, discusses the energy saving measures of building water supply and drainage.
Keywords: building water supply and drainage design, features, energy saving and water saving measures
中圖分類號(hào):[TU761.6]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)生產(chǎn)和居民生活水平不斷提高,建筑能耗和用水量也在逐年增加。據(jù)資料介紹,建筑能耗約占整個(gè)社會(huì)能耗的1/3,位居榜首。因此,節(jié)能在充分滿足用戶用水的要求時(shí),我們也需要考慮對水資源的節(jié)約和對能源的節(jié)約。每一個(gè)建筑給排水專業(yè)的技術(shù)人員,應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到本專業(yè)在建筑節(jié)能、節(jié)水中的重要作用,真正把節(jié)能、節(jié)水放在重要位置。
1建筑給排水的特點(diǎn)
1.1現(xiàn)代化的建筑高度不斷增加,這在很大程度上導(dǎo)致建筑給排水系統(tǒng)當(dāng)中的管道長度增加,給排水的水量也不斷的增加。由于給水系統(tǒng)需要將水送到更高的高度,因此,建筑給排水管道往往需要更大的壓力。為了能夠保證建筑給排水管道能夠承受住較大的壓力,因此現(xiàn)代建筑給排水系統(tǒng)管道的材料強(qiáng)度在不斷的提升,在接口方面也盡可能的選擇柔性接口,這樣可以在最大的限度上保證建筑給排水系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。
1.2現(xiàn)代建筑的功能日趨完善,這也在很大程度上增加了建筑給排水系統(tǒng)的復(fù)雜性。在現(xiàn)代建筑給排水系統(tǒng)當(dāng)中,管道的長度不斷增加,所使用的動(dòng)力設(shè)備的數(shù)量也在不斷的增加。這些設(shè)備在使用過程當(dāng)中往往會(huì)發(fā)出較大的噪音,嚴(yán)重的影響住戶的居住感受,因此在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中,要注意采取相應(yīng)的技術(shù)手段盡可能的降低噪音。
1.3現(xiàn)代建筑的用戶數(shù)量往往比較大,這就導(dǎo)致給排水系統(tǒng)的水量相對較大,在日常的工作當(dāng)中,給排水系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題,往往會(huì)給整個(gè)建筑的用戶造成巨大的不便。因此要保證建筑給排水系統(tǒng)的安全性和可靠性,盡可能的建設(shè)給排水系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性。
1.4由于現(xiàn)代化建筑的高度較高,這就導(dǎo)致消防系統(tǒng)的靜水壓力相對比較高。因此往往導(dǎo)致建筑給排水系統(tǒng)的相關(guān)的管道以及配件經(jīng)常發(fā)生損壞哦。因此在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中應(yīng)該盡可能的多使用幾個(gè)豎向的分區(qū),這樣可以在很大程度上減少靜水壓力,最大限度的保證供水系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
2建筑給排水節(jié)能措施
2.1太陽能利用
太陽能是一種環(huán)保、節(jié)能、廉價(jià)、無污染的綠色能源,利用價(jià)值大。凡當(dāng)?shù)啬耆照諘r(shí)數(shù)大于1200h,年太陽輻射量大于4200MJ/m2及年極端最低氣溫不低于-45℃的地區(qū)均可采用太陽能作為熱源。我國是太陽能資源十分豐富的國家,三分之二的國土年日照在2200小時(shí)以上,年輻射總量大約在每年3340-8360MJ/m2,適合大力開展太陽能利用。太陽能熱水器集熱效率高,保溫性能好,受環(huán)境影響小,自動(dòng)運(yùn)行,操作簡單,維護(hù)方便,春、夏、秋季熱水溫度基本可滿足家庭使用要求,冬季也可部分利用太陽能,節(jié)約大量能源。
在住宅中使用的小型熱水器中,多采用循環(huán)方式,且為單循環(huán),即集熱器內(nèi)被加熱的水直接進(jìn)入儲(chǔ)水箱提供使用,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,抗凍能力弱。全玻璃真空管結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格適中,水在玻璃管內(nèi)直接被加熱,其組成的家用熱水器一般是將真空管直接接入非承壓水箱,采用落水法取熱水。也有采用金屬熱管組合的承壓式及采用U形管組合的分離式,在不同地區(qū)都全年使用,具有抗凍、耐壓和耐冷熱沖擊能力。
太陽能熱水系統(tǒng)工程應(yīng)從經(jīng)濟(jì)性能和技術(shù)因素兩方面進(jìn)行綜合評價(jià)。其經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)包括增投資回收年限、節(jié)能量及年節(jié)能費(fèi)用。工程設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算簡單回收年限即可,用增投資除以年節(jié)能費(fèi)用。在太陽能資源豐富區(qū),其簡單回收期宜在5年以內(nèi),資源較豐富的地區(qū)宜在8年以內(nèi),資源一般的地區(qū)宜在10年以內(nèi),資源貧乏的地區(qū)宜在15年以內(nèi)。
2.2合理利用市政管網(wǎng)壓力
合理的給水系統(tǒng)分區(qū)、供水加壓方式、加壓系統(tǒng)控制是節(jié)能的有效途徑。現(xiàn)在城市城區(qū)土地利用率均較高,城區(qū)住宅高層建筑增多,且一般多層住宅樓層均在5層以上,供水均要求采用二次加壓。一般市政給水管網(wǎng)壓力在0.2MPa~0.4MPa,只能滿足3至5層建筑供水需求。合理利用市政管網(wǎng)壓力,采用分區(qū)供水方式并采用新型供水設(shè)施,可以減少二次加壓能耗。
3建筑工程給排水設(shè)計(jì)的節(jié)能節(jié)水措施
3.1采取樓層分區(qū)供水的方式充分利用城市給水管網(wǎng)的余壓
在我國城市供水系統(tǒng)中,可根據(jù)城市規(guī)模的大小合理地設(shè)計(jì)給水壓力,并利用給水管網(wǎng)的壓力采取一定的分區(qū)給水方式,這樣可以有效控制二次加壓帶來的加壓能耗。按照樓層高低的不同劃定分區(qū),一般設(shè)計(jì)低樓層可采取供水管網(wǎng)直接給水,高樓層則采取無負(fù)壓變頻供水設(shè)備進(jìn)行余壓加壓供水的方式以取代以往的增壓給水方式,具體樓層分區(qū)可依實(shí)際情況而定。由此可見,這樣的給水方式既能做到保證居民用水,又能做到對水資源的節(jié)約。
【關(guān)鍵字】建筑電氣工程;節(jié)能設(shè)計(jì);重要性;原則;節(jié)能措施
建筑節(jié)能是當(dāng)今世界建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢,而電氣設(shè)備又是整個(gè)建筑物的重要耗能部分,所以為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能,就必須在建筑電氣的設(shè)計(jì)當(dāng)中,從建筑照明、供電系統(tǒng)以及節(jié)能新技術(shù)等各個(gè)方面采取措施,從而降低整個(gè)建筑物的耗能。
一.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本要求
1、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),至少要滿足三個(gè)要求:符合建筑物構(gòu)造,滿足其功能;實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益好;能夠切實(shí)節(jié)省能源的消耗。實(shí)際設(shè)計(jì)中,要先找出那些地方的能源消耗是可以節(jié)省的,然后根據(jù)需求,進(jìn)行設(shè)計(jì),比如減少傳輸電路上的能量損耗,再比如更換節(jié)能光源節(jié)省能源等,通過合理的措施改造去實(shí)現(xiàn)建筑電氣設(shè)計(jì)中的全面節(jié)能。
2、在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中必須保證建筑功能使用。即建筑的電氣設(shè)計(jì)要能滿足電梯、空調(diào)運(yùn)行,燈光照明等的用電。同時(shí),要注意不能單純的為了節(jié)能而刻意去采用高額消費(fèi)的節(jié)能材料。即在設(shè)計(jì)中節(jié)能部分要符合實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件的標(biāo)準(zhǔn)。不能只追求節(jié)能忽視投入。本文所提的節(jié)能指在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)條件且不影響建筑正常供電的情況下采用合理的節(jié)能措施,節(jié)省無意義的能源消耗。因此在建筑電氣設(shè)計(jì)方面,需要優(yōu)先考慮建筑在哪些方面的能耗是無意義的。例如已有大型中央空調(diào)的會(huì)議室里就無需再添設(shè)其他形式的空調(diào),路燈之間的距離應(yīng)該控制的剛好,避免多個(gè)燈光聚集照明一個(gè)地方。同時(shí),需要遵循電氣線路安全簡單的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)電氣線路時(shí)需要注意避免線路重復(fù)帶來的不安全性和能源浪費(fèi)性。總之,在進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中要遵循一些必須的標(biāo)準(zhǔn),以達(dá)到實(shí)用、低消耗和節(jié)能的目的。
二.建筑電氣工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
1、規(guī)范原則,即符合國家制定的標(biāo)準(zhǔn)。我國制定了一系列關(guān)于建筑電氣工程設(shè)計(jì)節(jié)能的法律和規(guī)范,建筑電氣工程設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范。國家制定這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,體現(xiàn)了國家的政策和國家對建筑質(zhì)量的要求,是建筑電氣工程設(shè)計(jì)師應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2、 經(jīng)濟(jì)原則,即考慮所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。建筑是有一定的成本的,要考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益,不能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)節(jié)能增加建筑成本和運(yùn)營費(fèi)用。建筑電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)要合理選擇節(jié)能設(shè)備、材料,讓增加的成本在有限時(shí)間內(nèi)通過降低能耗彌補(bǔ)回來。節(jié)能方案在經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比對后選擇最經(jīng)濟(jì)的方案實(shí)施。
3、需要原則即保證建筑的實(shí)用性、功能性。任何一個(gè)建筑都是為滿足人們需求而建造的,建筑電氣工程設(shè)計(jì)應(yīng)保證建筑的設(shè)計(jì)功能穩(wěn)定,能夠連續(xù)正常的運(yùn)行。建筑電氣工程設(shè)計(jì)要保證建筑照明需要,滿足人們工作生活需求,同時(shí)也要保證使用者的居住舒適、衛(wèi)生,建筑物的運(yùn)輸通道暢通無阻,給人們的生活帶來便利。
4、節(jié)約原則-即保證降低電能消耗量,減少與建筑功能無關(guān)的能源消耗。建筑的設(shè)計(jì)功能中存在對建筑整體功能的發(fā)揮無直接關(guān)系的功能。建筑電氣節(jié)能應(yīng)從建筑的這一部分功能切入,找到建筑無謂的能源消耗。從節(jié)能角度講要消除這部分能耗,針對這部分能耗考慮采取什么措施而有針對性的進(jìn)行設(shè)計(jì)。
三、建筑電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)的措施
1、建筑電氣照明的節(jié)能設(shè)計(jì)。首先要保證不降低作業(yè)的視覺要求、保證照明質(zhì)量,然后盡量減少照明的光損失。進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的照度標(biāo)準(zhǔn)合理選擇燈具及燈具的安裝方式。照明節(jié)能設(shè)計(jì)更要充分利用自然光,根據(jù)建筑所處地理位置的自然光是否充足、照射時(shí)間、照射角度設(shè)計(jì)合理的采光方案,這是最經(jīng)濟(jì)最環(huán)保的方法。不同建筑對照明的要求不同,建筑照明設(shè)計(jì)要符合國家制定的相關(guān)規(guī)定。例如,根據(jù)照明規(guī)范滿足照明質(zhì)量要求的前提下,盡量采用熒光燈,像體育場及高大車間的照明宜采用高壓鈉燈來降低能耗。建筑物內(nèi)部裝飾顏色應(yīng)選擇淺色,墻面應(yīng)盡量有光澤,利用反射原理,做到充分利用照明的周邊環(huán)境。電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器、電子變壓器等新興光源用電性能優(yōu)越,采用這些低能耗的配件同樣能夠減少能量損失。改變燈具控制方式也是一種行之有效的節(jié)電方法。分區(qū)控制燈光,適當(dāng)增大開觀點(diǎn)、采用節(jié)能開關(guān)等方法都能夠節(jié)電。
2、建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。首先要保證滿足建筑的使用要求,在此基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。通過對供配電系統(tǒng)的負(fù)荷容量、設(shè)備特點(diǎn)、供電距離及分布等因素合理設(shè)計(jì),使系統(tǒng)做到簡單可靠、操作方便。負(fù)荷中心要靠近電所,減小配電半徑以降低線路損耗。供配電系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)該從變壓器的節(jié)能即型號(hào)選擇、數(shù)目配置,減小線路電阻,優(yōu)化線路設(shè)計(jì)、提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)等方面進(jìn)行考慮。(1)變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)。變壓器有損功耗與變壓器的空載損耗、變壓器線損、變壓器的負(fù)載率有關(guān)。因此選擇變壓器時(shí)應(yīng)選擇新型節(jié)能變壓器以減小變壓器的鐵損即空載損耗。變壓器線損取決于繞線電阻及流過繞阻的電流大小,負(fù)荷率也對線損有一定影響。通過分析各因素對線損的影響可知,選擇繞阻較小的變壓器有利于降低變壓器能耗。當(dāng)然,在選擇變壓器時(shí)繞組也不是越小越好,應(yīng)根據(jù)負(fù)載情況考慮是否安全運(yùn)行,選擇容量與負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,保證變壓器在低功耗區(qū)運(yùn)行。(2) 減少線路損耗。配電線路會(huì)有電阻,電流流過導(dǎo)線就會(huì)產(chǎn)生損耗,其損耗與電流大小和線路電阻有關(guān)系。線路上電流的大小是確定的,建筑在設(shè)計(jì)建造之初就已經(jīng)確定的不能隨意更改,但卻可以通過優(yōu)化線路電阻來降低線路損耗。所以,選擇小電阻導(dǎo)線、減小線路長度、減少線路彎曲、增大導(dǎo)線截面積可以降低整個(gè)建筑的電阻,從而降低由電阻引起的功率損耗。(3)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。減少用電設(shè)備無功損耗,并用電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償能夠提高功率因數(shù)。可以根據(jù)具體情況選擇分散補(bǔ)償或者集中補(bǔ)償來增大功率因數(shù)以減少線路的無功損耗,達(dá)到節(jié)能目的。
3、建筑電氣節(jié)能需要采用新技術(shù)以及利用新能源。當(dāng)前風(fēng)能、太陽能發(fā)電技術(shù)已非常成熟,太陽能發(fā)電在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。太陽能是優(yōu)質(zhì)免費(fèi)的可再生能源,具有污染少、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。但是,目前太陽能主要應(yīng)用于利用太陽能加熱提供生活用水,在利用太陽能光伏發(fā)電用于照明的設(shè)計(jì)并不多,我們應(yīng)該加強(qiáng)太陽能發(fā)電照明在建筑節(jié)能上的應(yīng)用。其次,也要充分利用自然光和光線照明技術(shù)。對于玻璃較多的建筑,要充分利用天然光,做到白天不消耗電能也能獲得足夠的照度。光線照明是近些年新興起的照明節(jié)能方式,對那些室外光線很難照射到的地方,采用光線照明是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的照明方式,其特點(diǎn)是不消耗人工能源也能獲得足夠的照度光強(qiáng)。
四、結(jié)束語
綜上所述,節(jié)能是我國的一項(xiàng)基本國策,當(dāng)前國家正在大力提倡建筑節(jié)能,建筑電氣節(jié)能也是節(jié)能的重要途徑,并且具有相當(dāng)巨大的節(jié)能潛力,因此需要對建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)加以重視。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:建筑工程;節(jié)能控制;措施
隨著環(huán)境的惡化和能源消耗的問題愈發(fā)嚴(yán)重,全世界對能源和環(huán)境更加的重視,并且隨著人們節(jié)能意識(shí)的提高,建筑工程中的節(jié)能控制問題得到了關(guān)注,但是我國目前仍處在建筑工程節(jié)能控制的初級(jí)階段,有許多問題急需解決,因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)建筑工程中節(jié)能控制管理的探究,來達(dá)到減少不可再生能源的損耗、提高建筑工程節(jié)能管理的效果,為行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了方向。
1我國建筑工程能源損耗現(xiàn)狀
從我國目前能源消耗所占比例中可以看出,建筑行業(yè)的能源消耗是最大的,占我國能源總消耗的30%,因此想要國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展,就要重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及建筑工程節(jié)能的控制,因此做好建筑工程中的節(jié)能控制是建筑行業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的重要問題之一[1]。建筑能源消耗是我國建筑行業(yè)目前迫切需要解決的一個(gè)現(xiàn)狀,這個(gè)現(xiàn)狀的解決不僅需要政府建設(shè)行政部門、建設(shè)單位與設(shè)計(jì)部門的參與,還需要施工單位和監(jiān)管單位的配合實(shí)施,這是一個(gè)自上而下相互協(xié)作的巨大工程。我們不能因?yàn)檠矍翱床坏匠尚Ф雎怨?jié)能工程,要為建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展考慮,因此面對我國建筑行業(yè)的能源消耗現(xiàn)狀,必須做好建筑工程中的節(jié)能控制。
2建筑工程中節(jié)能理念的提出
隨著人們對環(huán)境的保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)以及對能源消耗現(xiàn)狀的考慮,節(jié)能理念在建筑工程中也被提出。對建筑行業(yè)在使用新型節(jié)能建設(shè)材料和提高節(jié)能控制管理技術(shù)上提出了新的要求,以達(dá)到構(gòu)建節(jié)能型建筑的目的。這樣在建筑施工過程中,就要把節(jié)能理念充分的融入到建筑地址勘察、建筑設(shè)計(jì)圖紙中、建筑原材料選擇上以及設(shè)備完善安裝等方面,從而深化建筑節(jié)能理念,達(dá)到建筑工程的綠色性。
3建筑節(jié)能控制所需要的技術(shù)
建筑工程中的節(jié)能控制需要很多復(fù)雜的技術(shù),比如:節(jié)能屋面和墻體的隔熱保溫技術(shù)、節(jié)能門窗的密封技術(shù)、冷、電、熱集中供熱的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供技術(shù)、太陽能以及地?zé)岬葢?yīng)用技術(shù)、分戶熱量計(jì)量技術(shù)、建筑照明節(jié)能的產(chǎn)品和技術(shù)等。這些技術(shù)的熟練掌握,是建筑節(jié)能控制管理的關(guān)鍵,如果這些技術(shù)不達(dá)標(biāo),對建設(shè)節(jié)能的綠色建筑就是空談,因此提高建筑項(xiàng)目所需的技術(shù),是建筑節(jié)能控制的根本[2]。
4建筑節(jié)能控制所存在的問題
4.1地質(zhì)勘察不詳細(xì)
地質(zhì)勘察是建筑工程設(shè)計(jì)和施工的前提和基礎(chǔ),也是建筑項(xiàng)目能否實(shí)施的決定性因素。為了更好的對施工過程進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制的目標(biāo),項(xiàng)目的管理人員需要在勘察階段跟隨相關(guān)人員進(jìn)行實(shí)地勘察,來保證建筑工程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和客觀性,來為項(xiàng)目施工打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。但是在許多工程項(xiàng)目中,項(xiàng)目的管理人員都缺少這一環(huán)節(jié),或者只是為了應(yīng)付了事而沒有進(jìn)行詳細(xì)的勘察,以致一旦項(xiàng)目勘察數(shù)據(jù)對項(xiàng)目的進(jìn)行起不到指導(dǎo)作用時(shí),就會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目延期或失敗,造成不良的影響和資源的浪費(fèi)。
4.2工程設(shè)計(jì)不合理
建筑工程設(shè)計(jì)是工程實(shí)施和建設(shè)的重要依據(jù),所有的施工都是在工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)下進(jìn)行的,因此工程設(shè)計(jì)的合理性就顯得尤為重要。但是在很多建筑項(xiàng)目實(shí)施過程中,工程設(shè)計(jì)不合理的問題特別明顯,因?yàn)楹芏嘣O(shè)計(jì)人員在不了解施工現(xiàn)場的環(huán)境氣候以及地質(zhì)條件的情況下,就設(shè)計(jì)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)圖,這樣會(huì)導(dǎo)致工程延期、重復(fù)施工或工程項(xiàng)目變更等問題出現(xiàn)的可能,會(huì)浪費(fèi)大量的財(cái)力、物力、人力[3]。
4.3建筑材料和設(shè)備的浪費(fèi)
建筑工程在施工過程中,需要購買大量的建筑原材料,并要詳細(xì)的記錄材料的購買量和使用量,但是有的項(xiàng)目工程中對這一環(huán)節(jié)處理的不夠細(xì)致,導(dǎo)致可能會(huì)出現(xiàn)購買大量不必要的材料、材料的使用和儲(chǔ)存不合理等問題,造成了大量的材料浪費(fèi),增加了項(xiàng)目的額外成本。其次在建筑設(shè)備的使用上也存在著問題,由于利益的趨勢,想要加快項(xiàng)目的施工進(jìn)度,過度消耗施工設(shè)備,不但降低了設(shè)備的使用壽命,還大量的消耗能源,造成了能源浪費(fèi)和資金浪費(fèi)。
4.4管理和監(jiān)管存在問題
建筑工程的施工周期都比較長,并且還會(huì)因?yàn)橐幌盗械牟淮_定因素導(dǎo)致很多問題的出現(xiàn),因此需要在施工過程中采取工程管理和有效監(jiān)管,來確保項(xiàng)目可以順利的實(shí)施。部分項(xiàng)目沒有確定合理且有效的管理機(jī)制,導(dǎo)致增加了施工過程中出現(xiàn)的問題,比如出現(xiàn)材料的浪費(fèi)、工期的延誤、資金鏈的斷裂等。缺乏管理機(jī)制導(dǎo)致文理出現(xiàn)不能很好的解決和控制;其次國家的相關(guān)部門沒有起到監(jiān)管的作用,在項(xiàng)目審核階段和竣工驗(yàn)收階段,都存在監(jiān)管缺乏的問題,沒有有效的把相關(guān)要求落實(shí),監(jiān)管施工質(zhì)量,導(dǎo)致大量問題的出現(xiàn)。
5建筑節(jié)能控制的措施
5.1加強(qiáng)地質(zhì)勘查
地質(zhì)勘查是項(xiàng)目實(shí)施過程中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),加強(qiáng)這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施是工程順利開展的前提。在項(xiàng)目開工之前,要項(xiàng)目管理者隨著勘查人員一起進(jìn)行地質(zhì)勘查,對勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和應(yīng)用性,并加深對施工標(biāo)準(zhǔn)的理解,一旦出現(xiàn)勘察數(shù)據(jù)對項(xiàng)目指導(dǎo)存在問題時(shí),可以清楚地了解問題的所在,并及時(shí)提出解救方案,把影響控制在可控范圍,避免出現(xiàn)浪費(fèi)資源和現(xiàn)金成本,以及工程延誤的可能。
5.2合理設(shè)計(jì)施工方案
在項(xiàng)目開始之前,要對項(xiàng)目的施工環(huán)境、周邊的氣候以及地質(zhì)條件等因素全面考慮。結(jié)合這些因素來設(shè)計(jì)施工方案,比如可以注重周邊可利用資源的開發(fā),加強(qiáng)太陽能、風(fēng)能等可再生資源的利用;還可以更多的使用低能耗的新型建筑材料,來降低能源的消耗,為建筑工程的節(jié)能控制得到更好的體現(xiàn)。并且在設(shè)計(jì)過程中要集思廣益,不同的施工地方采用不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)劃,來確保設(shè)計(jì)的合理性和完整性,并且一旦設(shè)計(jì)方案確定,要嚴(yán)格實(shí)施不能隨意更改,來保證項(xiàng)目的施工可以順利進(jìn)行。
5.3正確使用材料和設(shè)備
正確的使用建筑材料,不但可以減少建筑成本,也可以降低能源的浪費(fèi),真正的達(dá)到節(jié)能控制的要求。在材料的購買和選擇上,要進(jìn)行嚴(yán)格的篩選,并且要正確合理的使用。比如可以購買一些低能耗、節(jié)能環(huán)保、符合國家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的材料,并按照材料的使用要求合理使用,并且在使用前也要進(jìn)行檢查;其次要選擇低功率、低能耗的設(shè)備,讓設(shè)備使用合理化不僅可以延長設(shè)備的使用壽命,還可以對能源的消耗進(jìn)行有效控制,減少項(xiàng)目成本的同時(shí)也節(jié)省能源。
5.4加強(qiáng)管理機(jī)制和國家監(jiān)管
加強(qiáng)管理機(jī)制的實(shí)施以及國家監(jiān)管的職責(zé),可以有效的開展建筑工程中節(jié)能控制。管理機(jī)制不僅要對材料質(zhì)量和節(jié)能性能進(jìn)行檢測,還要對施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管,這樣才能使項(xiàng)目順利的進(jìn)行。比如可以開展一系列的培訓(xùn)活動(dòng),來提高管理人員和施工人員的節(jié)能意識(shí);還可以改變培訓(xùn)的模式,讓培訓(xùn)和演講相結(jié)合,讓每個(gè)人都準(zhǔn)備有關(guān)節(jié)能意識(shí)的演講稿,評選最優(yōu)秀的給予獎(jiǎng)勵(lì),讓知識(shí)的獲取方式更輕松;其次國家相關(guān)部門應(yīng)該對其實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)管,不論是在審批前還是在竣工后,都要確保指令嚴(yán)格的落實(shí)到工作中,這樣不但可以確保工程按期竣工,還可以為建筑工程中的節(jié)能控制管理提供依據(jù)[4]。
6結(jié)語
隨著人們對生態(tài)保護(hù)和節(jié)約資源的逐漸重視,建筑行業(yè)的節(jié)能控制管理也得到了人們的廣泛關(guān)注,節(jié)能控制也成為了建筑行業(yè)的一項(xiàng)重要工作。在建筑工程管理工程中,首先要從勘察、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)加強(qiáng)節(jié)能控制管理,其次要提升從業(yè)人員對節(jié)能管理控制的理念,從而達(dá)到提高建筑節(jié)能控制的管理水品,促進(jìn)建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,為建筑行業(yè)符合國家發(fā)展趨勢提供了有力的指引方向。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:土木工程;建筑節(jié)能;節(jié)能住宅;節(jié)能設(shè)計(jì)
目前,能源問題受到世界各國的普遍關(guān)注,已被列為人類面臨的四大生存問題之一。而在全世界的能源消耗中,無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家,建筑能耗在總能耗中所占的比重是很大的,約占25%~40%。因此,建筑節(jié)能成為節(jié)能的重點(diǎn)。
一、土木工程建筑節(jié)能概述
建筑節(jié)能,就是在保證居室舒適環(huán)境條件下,通過技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑,采用新型保溫材料,把居住建筑在長期使用中的能耗降下來。一般來
說,節(jié)能建筑主要從外墻、屋面、門窗等方面提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻值和密閉性,達(dá)到節(jié)約建筑物的使用能耗的目的。
我國從1996年起開始實(shí)施50%節(jié)能住宅,2000年10月國家強(qiáng)制要求采暖居住建筑必須按50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工。幾年來我國新建節(jié)能住宅遍布全國,極大促進(jìn)了我國節(jié)能技術(shù)及節(jié)能材料的發(fā)展。但是,其整體不足表現(xiàn)為:
(一)對節(jié)能住宅的真正含義認(rèn)識(shí)含糊
開發(fā)商對建設(shè)節(jié)能住宅的重要性認(rèn)識(shí)不足,積極性不高。開發(fā)商為了自身的經(jīng)濟(jì)利益,盲目追求建筑形式的新奇,在緊跟國際潮流的借口下,聘請國外的建筑師,設(shè)計(jì)了大量的具有歐、美、澳本國風(fēng)格的住宅建筑,一些住宅建筑設(shè)計(jì)脫離中國實(shí)際,不能結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,造成節(jié)能住宅不節(jié)能。
(二)現(xiàn)有設(shè)計(jì)單位體制及管理上存在的不足
我國現(xiàn)有的大多數(shù)設(shè)計(jì)單位,在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)上存在體制與管理的不足。設(shè)計(jì)節(jié)能住宅是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程,涉及各個(gè)專業(yè),需要各個(gè)專業(yè)的通力協(xié)作,而現(xiàn)今建筑節(jié)能的熱工計(jì)算均由暖通專業(yè)完成,專業(yè)之間協(xié)調(diào)存在嚴(yán)重不足。建筑構(gòu)造、各專業(yè)節(jié)能要求做法能否滿足節(jié)能技術(shù)指標(biāo),作為暖通專業(yè)的設(shè)計(jì)人員往往難以制定,而其他專業(yè)的設(shè)計(jì)人員,或者不懂熱工計(jì)算,或者根本無此項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù),因此,多數(shù)節(jié)能住宅的熱工計(jì)算往往停留在理論上,與實(shí)際存在較大的差距。
(三)當(dāng)今節(jié)能技術(shù)本身還存在一定的不足
我國開展建設(shè)節(jié)能住宅的時(shí)間相對較短,與世界上發(fā)達(dá)國家的建筑節(jié)能技術(shù)差距較大,而我國現(xiàn)從事建筑節(jié)能的基礎(chǔ)理論、建筑熱工、建筑氣候?qū)W研究的人員有限,科研成果較少,因此,在建設(shè)節(jié)能住宅的實(shí)際過程中,明顯感到吃力,科學(xué)依據(jù)不足,已經(jīng)制約了節(jié)能住宅進(jìn)一步的發(fā)展。現(xiàn)有節(jié)能住宅的墻體保溫主要技術(shù)為外墻保溫,但外墻保溫系統(tǒng)自身存在一些缺陷。首先構(gòu)造節(jié)點(diǎn)復(fù)雜,對施工人員技術(shù)水平要求高;其次,外保溫系統(tǒng)的使用年限與建筑成品的使用壽命的同步,日后的維修成本高。其次,外保溫墻體由于受客觀因素的影響較大,經(jīng)常出現(xiàn)表面裂縫,這些裂縫嚴(yán)重降低了外保溫系統(tǒng)的質(zhì)量,使外保溫墻體的保溫性、耐久性、整體性、抗震性能大大降低,嚴(yán)重的會(huì)因滲水侵蝕內(nèi)部結(jié)構(gòu)墻體,產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的,但是保溫材料自身原因造成的裂縫,也是一個(gè)重要原因。
二、土木工程建筑節(jié)能重要性
我國正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時(shí)期,每年大約20億m2的建筑總量,接近全球年建筑總量的一半。在這個(gè)時(shí)期新建建筑以及原有400億m2存量建筑是否節(jié)能,不僅關(guān)系到能否緩解我國能源供求的緊張狀況,而且還關(guān)系到全球的氣候變化與可持續(xù)發(fā)展。建筑節(jié)能已經(jīng)成為一項(xiàng)刻不容緩的事。
據(jù)國家有關(guān)資料顯示,我國的建筑能耗非常驚人。在建造和使用過程中直接消耗的能源占全社會(huì)總能耗的30%,使用的鋼材、水泥等建材的生產(chǎn)能耗占16.7%。兩項(xiàng)相加,我國的能源有約一半被建筑消耗了。我國建筑不僅能耗高,而且能源利用效率很低,建筑在不遠(yuǎn)的將來會(huì)成為我國第一耗能大戶,建筑節(jié)能也就成為全社會(huì)節(jié)能工作的首要方面。近年來,我國處在建筑高速發(fā)展的階段,大力推進(jìn)建筑節(jié)能也處在關(guān)鍵時(shí)機(jī)。據(jù)預(yù)測,到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。
建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器等方面的能耗,其中采暖、空調(diào)能耗約占60%~70%。根據(jù)1998年估算的數(shù)據(jù),中國建筑商品能源消耗已占全國商品能源消費(fèi)總量的27.6%,接近發(fā)達(dá)國家的30%~40%。由于保溫隔熱差,采暖系統(tǒng)效率低,我國單位面積采暖能耗是相同氣候條件下世界平均值的三倍,一些嚴(yán)寒地區(qū)城鎮(zhèn)建筑能耗已高達(dá)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)總能耗的一半左右。中部夏熱冬冷地區(qū)(過渡地區(qū))冬季電采暖夏季空調(diào),以及南方夏熱冬暖地區(qū)(炎熱地區(qū))夏季空調(diào)越來越普遍。我國2000年空調(diào)的產(chǎn)銷量已達(dá)1300萬臺(tái)(其中300萬臺(tái)外銷),造成夏季電力高峰時(shí)供電十分緊張。據(jù)有關(guān)測試表明:在城市內(nèi)建筑四周掛滿分體式空調(diào)時(shí),將造成局部“熱島”現(xiàn)象,空調(diào)機(jī)的運(yùn)行能效比COP顯著下降,建筑周圍熱環(huán)境也被嚴(yán)重惡化。而建筑物壽命一般較長,建筑節(jié)能改造難度很大,因此在設(shè)計(jì)之初便考慮建筑能耗與環(huán)境影響便顯得至關(guān)重要。而我國廣大地區(qū)不同氣候、不同類型的建筑節(jié)能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決,更需要從建筑設(shè)計(jì)到建筑細(xì)布構(gòu)造處理以及環(huán)境控制設(shè)備及系統(tǒng)等各種技術(shù)的集成來解決。所以,建筑能耗不僅僅影響國家能源供應(yīng),而且能源使用效率的高低還影響環(huán)境,建筑節(jié)能和居住環(huán)境是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的問題。
三、建筑節(jié)能措施
土木工程實(shí)施建筑節(jié)能,已經(jīng)勢在必行,通常需要首先從意識(shí)上轉(zhuǎn)變,然后結(jié)合國家相關(guān)法規(guī),運(yùn)用高新節(jié)能技術(shù),與時(shí)俱進(jìn)。具體措施為:
(一)樹立以人為本的觀念
建筑節(jié)能不是片面的節(jié)約,而是全面地提升建筑的基本品質(zhì)。人們往往誤以為建筑節(jié)能就要降低建筑標(biāo)準(zhǔn)和使用水平,所以要防止簡單地將節(jié)能建筑理解為“低標(biāo)準(zhǔn)”和“簡易房”。當(dāng)今社會(huì),科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,社會(huì)越是發(fā)展,節(jié)能意識(shí)越要加強(qiáng)。要增強(qiáng)2l世紀(jì)能源緊迫感,要充分認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能是一種開發(fā)理念和政策取向。開展建筑節(jié)能不能主張資源的過度占用與浪費(fèi),但也不是以降低綜合性能和犧牲舒適度為代價(jià)來換取資源的節(jié)約。其最終產(chǎn)品必須是不僅質(zhì)量優(yōu)良,而且是充分體現(xiàn)和滿足以人為本的和諧理念,造福人民,回歸自然,與社會(huì)發(fā)展水平相適應(yīng)的人性化建筑。
(二)加快技術(shù)更新,與時(shí)俱進(jìn)
開展建筑節(jié)能,就是要依靠科技進(jìn)步,堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,迅速提升建筑品質(zhì)和性能,謀求可持續(xù)發(fā)展,杜絕和減少浪費(fèi)。高效率地利用資源,建筑的建造和消費(fèi);材料的生產(chǎn)和使用,要選擇節(jié)約資源的技術(shù)新路線,減少資源的耗用量,盡量不用或少用不可再生資源。高性能的材料產(chǎn)品,是高效率利用資源的前提。建筑結(jié)構(gòu)材料要有足夠的強(qiáng)度和耐久性,圍護(hù)結(jié)
構(gòu)要有良好的保溫隔熱性能,防水、隔聲、涂料、管道等專用功能性材料,都要具有相應(yīng)的高性能。杜絕使用污染性材料,堅(jiān)決有效地控制有害物質(zhì)排放,并盡可能地利用清潔能源。
關(guān)鍵詞:建筑構(gòu)造;節(jié)能設(shè)計(jì);環(huán)保節(jié)能
一、建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)
1、墻體節(jié)能
墻體是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力強(qiáng)及強(qiáng)度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復(fù)合墻體的形式,如內(nèi)保溫復(fù)合墻體、外保溫復(fù)合墻體、夾芯復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于熱橋?qū)Ρ氐挠绊戄^大,國家已經(jīng)開始限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體使用。而且從長遠(yuǎn)來看,外墻外保溫的效果明顯高于內(nèi)保溫。由于復(fù)合墻體能滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復(fù)合墻體,有著更多的優(yōu)越性。
2、門窗節(jié)能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風(fēng)滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,通過提高門窗的氣密性,采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比,增加窗玻璃層數(shù),采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。其節(jié)能措施有:
2.1控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對不同地區(qū)、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定。
2.2提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
2.3改善住宅門窗的保溫隔熱性能。戶門與陽臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求,在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷、熱橋,可設(shè)置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,低輻射玻璃;合理地設(shè)計(jì)可開啟的窗扇面積,保證南方地區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)和降低北方地區(qū)室外冷風(fēng)的直接滲透。
2.4設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”。所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間設(shè)有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區(qū)住宅中,將北陽臺(tái)的外門、窗全部用密封陽臺(tái)封閉起來,外門設(shè)防風(fēng)門斗,防止冷風(fēng)倒灌,樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的,對屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
3、屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)
一般情況下屋面的傳熱耗熱量僅占整個(gè)建筑的7%~8%,但對于頂層房間的熱工性能影響卻非常顯著。提高屋頂保溫、隔熱性能應(yīng)宜采用熱阻值大、性能穩(wěn)定、輕質(zhì)高效、吸水率低、耐久性好的材料作為保溫層。
二、建筑設(shè)計(jì)中的環(huán)保節(jié)能措施
1、優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)。建筑的定位首先應(yīng)考慮對城市環(huán)境的影響,容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大的益處,對建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理地確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。不同朝向、不同季節(jié),建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同。尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時(shí)首先應(yīng)考慮環(huán)境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時(shí)間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。
2、推廣水資源的循環(huán)利用技術(shù)。雨水的收集、沉淀、再利用系統(tǒng)在德國已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,而在我國雨水的利用幾乎是空白,我們只是考慮怎樣將其從建筑及周圍場地中排走。讓人高興地是我們現(xiàn)在愈來愈多新建的住宅、寫字樓已經(jīng)安裝了中水系統(tǒng),老百姓也對中水的使用越來越認(rèn)可。中水完全可以勝任如清潔地板、澆灌小區(qū)綠地之類的使用需要。
3、加大對清潔能源的利用。如太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)岬龋瓤蓽p少對資源的消耗也會(huì)減少廢氣污染,尤其是太陽能在我國大部分地區(qū)都可以大力推廣。高層建筑的屋頂完全可以安裝太陽能電池板,產(chǎn)生的電力可以供給大樓自身的一部分使用。國外也嘗試在一些超高層建筑的屋頂建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以利用高空的風(fēng)能。此外我國的天然氣資源相對較豐富,天然氣的燃燒效率遠(yuǎn)高于煤炭,產(chǎn)生的廢氣和廢渣又很少,是一種應(yīng)該大力推廣的清潔能源。農(nóng)村地區(qū)則可以利用沼氣來發(fā)電、供熱。
4、對于新建建筑要嚴(yán)格按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。屋頂、墻體以及外門窗的保溫措施在冬季節(jié)約了采暖能耗,到夏季又可節(jié)約空調(diào)制冷能耗。節(jié)能燈具、變頻空調(diào)可以節(jié)省相當(dāng)數(shù)量的電能。
5、控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點(diǎn)來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長軸朝向東西的長方形體形最好,正方形次之,而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節(jié)能效果最差。
6、控制體形系數(shù)。體形系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計(jì)地面)與其所包同的建筑體積之比。體形系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔(dān)的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體形系系數(shù)每增加0.0l,耗熱能指標(biāo)約增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑體形系數(shù)還與建筑物的體形是否規(guī)整及建筑物的體量大小有關(guān)。一般來說,控制或降低體形系數(shù)的方法有:減少建筑面寬,加大建筑進(jìn)深;增加建筑物的層數(shù);加大建筑物的長度或增加組合;建筑體形不宜變化過多。
7、減少對不可再生資源的消耗,相應(yīng)的加大再生材料、環(huán)保材料的使用比例。意大利已經(jīng)嚴(yán)格限制本國的白色大理石開采量,意大利優(yōu)質(zhì)的白色大理石是很多建筑裝飾以及雕塑作品的原材料,多年的開采已經(jīng)使當(dāng)?shù)氐牡V山失去了自然的形態(tài),橫平豎直、削切整齊的山體讓人觸目驚心。我國正在大力推進(jìn)工業(yè)固體廢渣在建筑材料中的綜合利用,混凝土骨料、筑路材料、磚瓦砌塊、陶瓷、耐火材料等建筑材料已經(jīng)在大量使用工業(yè)固體廢渣做為原材料。用粉煤灰為主要原材料生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊比傳統(tǒng)的粘土磚更輕,保溫隔熱效果更好,是很好的填充墻材料。
8、在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)選擇合理的材料。①維護(hù)材料。我國民用建筑的外墻圍護(hù)熱能損失量是發(fā)達(dá)國家的幾倍甚至十幾倍,我國每年建成的城鎮(zhèn)住宅達(dá)5億以上,如外墻圍護(hù)面積按1/1.2計(jì)算,即需要建筑外墻嗣護(hù)6億m3,所以解決外墻周護(hù)熱能損耗的問題是當(dāng)務(wù)之急。現(xiàn)在新型的建筑環(huán)保節(jié)能材料如中空玻璃、倒置式隔熱保溫屋面、保溫砂漿、外墻擠塑板等新產(chǎn)品可以大大提高建筑的保溫性能,改善建筑熱工環(huán)境,我們應(yīng)該大力推廣使用。②裝飾材料。不同的裝飾材料對能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間,需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房間的兩倍。