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中图分类号:TE08文献标识码: A
本项目在方案设计中,通过采用节能建筑材料,选用节能环保设备,优化总平面和建筑单体设计,执行建筑节能设计标准,保证建筑围护结构的热工性能,加强建筑物用能设备的运行管理,对可再生能源进行利用,采取全方位的节能措施,最大程度地减少建筑物能耗及对能源的依赖。
一、建筑节能措施
(1)节能建筑规划设计,根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、建筑体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
(2)增强建筑维护结构的保温隔热性能,设计中使用环保、节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。在满足通风、采光要求的前提下,尽量减少门窗的面积,并对窗户采取内遮阳设计,以减弱夏季太阳辐射,同时能在平常获得较多的自然采光。
(3)优先选用新型保温节能门窗,设计中采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。
(4)提高绿化水平,设计通过增加高层建筑以减少建筑物占地面积,为环境绿化留出更多的地面。绿化对居住小区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住小区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。
(5)运用界面光学技术,设计建筑外墙采用白色饰面,屋面采用浅色瓦,以减少外表面对太阳辐射热的吸收,室内装修采用浅色材料,增加二次反射光线,以增强室内光线,并达到一定的均匀度,可节省照明能耗,也能减少为照明等设备散热而增加的空调负荷。
二、空调系统节能技术措施
(1)冷热源节能:采用能效比高的空调设备,热泵型产品的使用对节能是很有利的,其优点是,不用水冷,可省略冷却塔、水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。
(2)设备节能:推荐采用的VRV 变频多联空调为热泵型产品,VRV,就是可变流量的意思,它是依赖于机电方面的变频技术而产生的空调系统设计安装方式,自VRV 变频多联空调系统发明之后,很多极其注意空间利用的商铺都选择这种算不上真正中央空调的新系统。由于VRV 系统只是输送制冷剂到每个房间的分机,所以不需要设计独立的风道(新风系统另外安排风道),做到了设备的小型化和安静化。给建筑设计单位、安装公司以及业主都提供了便捷、舒适和经济的完美选择。
VRV 空调系统具有明显的的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,在不同转速下连续运行,减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失,采用压缩机低频启动,降低了启动电流,电气设备将大大节能,同时避免了对其它用电设备和电网的冲击;具有能调节容量的特性,改善了室内的舒适性。
(3)合理设定主要功能房间的环境要求,使之符合国家节能设计标准。室内温湿度的取值每降低1℃,能耗可减少5%―10%。
三、 电气节能措施
(1)照明设计:照明采用集中、分散和自动相结合的控制方式,确定合理的照度值,充分利用天然光。采用用高效光源及节能型电感镇流器或电子镇流器。
(2)照明控制:在公用设施灯具控制方式上,采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,以减少不必要的用电,走道、楼梯、厕所等地方装设定时开关(声光控延时开关),省用电。
(3)电器选择:用具有节能效果的新系列高、低压电器,以取代功率大的老产品,如:用RT20、RT15(NT)系列取代RT0 系列熔断器,用AD1、AD 系列新信号灯取代原XD2、XD3、XD5 等老系列信号灯,选择带节电装置的交流接触器等。
(4)能源计量:配装电表等能量计量仪表,以便检查耗能情况,及时制定节能措施。
(5)设备选择:在设备选型时,采用节能新技术、新工艺及新设备,一律不采用己公布淘汰的机电产品及国家产业政策限制内的产品序列和规模容量。
(6)无功功率补偿:采用节能型变压器,并对配电网进行无功补偿,提高设备的运行功率因数,减低线路运行电流。
五、节水措施
(1)供水方式选择:本项目建筑给水采用竖向分区给水系统,地上三层至地下一层采用市政给水直接供水。四层以上均采用变频水泵组的供水方式,可大幅度降低供水系统能耗。给水系统采用竖向分区方式,在给水静压力大于0.35MPa 入户管上设减压或调压措施,使最不利处用水器具的静水压不超过0.35Mpa,可以大大减少水的浪费。
(2)管材选择:给水系统采用符合现行产品标准要求的管材,选用管内壁光滑、阻力小的给水管材,以减少管道对流体动力的消耗。
(3)用水器具选择:给水采用节水器具。给水水嘴采用陶瓷阀芯等密封性能好、能限制出流流率水嘴,禁止使用一次冲水量大于6L 坐便器,公共卫生间采用红外感应水嘴和感应式冲洗阀小便器、大便器。
(4)管网设计及施工:优化给水工程设计,加强施工管理,减少管网的漏失率。注重管材接口,控制管网漏失率不大于5%。
(5)雨水利用:为节约用水,项目规划设计中提出对小区雨水进行收集利用,但未明确工程的具体方案。
建筑区域内雨水收集利用系统可分为三种:一是雨水直接利用,即对雨水进行收集、储存、水质净化,然后回用于绿化、道路广场浇洒、洗车、景观用水等。二是雨水间接利用,即雨水渗透利用系统,雨水渗透利用系统是把雨水转化为土壤水,其设施主要有地面入渗、埋地管渠入渗、渗水池井入渗等。三是雨水综合利用系统,即是将屋顶绿化、景观水体、雨水直接利用、雨水间接利用等结合在一起的综合性设计。根据本项目特点,本评估建议采用雨水直接利用。
六、 计算机辅助设计
采用计算机模拟技术辅助节能设计:规划与建筑单体设计时,使用日照软件模拟进行日照判断。采用数值模拟技术定量分析风压和热压作用在不同区域的通风效果,综合比较不同建筑设计及构造设计方案。确定最优自然通风系统方案。采用数值模拟技术定量分析自然采光效果。采用节能计算软件进行节能计算。
七、 太阳能利用
宿迁市主城区太阳能资源较丰富,年日照时数大于2000h,辐射总量高于586kJ/cm2・a。按项目规划设计方案,拟对太阳能进行充分利用,为住宅配套安装集中供应太阳能热水系统,可以使小区住户的生活能耗有很大下降。
八、 节能管理措施
8.1 能源管理机构及人员配备
本项目建成后,物业单位应设立能源管理岗位和组织,聘用具有节能知识、实践经验以及工程师以上技术职称的人员担任能源管理人员,管理公共场所和公共建筑的能源利用,对能源利用情况进行监督、检查,对涉及用能岗位人员进行岗位培训。
8.2 能源计量器具配备
按《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求,为小区住宅、设备系统和用能单位配备电表、水表、燃气仪表等能源计量器具,并按规定定期校检,加强用能计量管理。
8.3 节能管理制度
(1)建立能源计量管理体系,形成文件,并保持和持续改进其有效性,建立、保持和使用文件化的程序来规范能源计量人员行为、能源计量器具管理和能源计量数据的采集、处理和汇总,建立用能统计制度,定期向政府节能管主部门报送能源统计报表,统计报表数据应能追溯至计量测试记录。
(2)建立节能工作责任制和能源使用责任制,把各项能源消耗定额分解落实到各部门,实行能耗考核,对实现降耗的部门和节能工作取得成效的集体和个人给予奖励。
(3)制定管理范围内的能源使用计划,并落实执行,每年定期检查计划执行情况,年终进行总结和奖惩。
8.4 系统监测与控制
设定专人对供配电系统、用电设备、供水系统进行定期检查保证系统和设备的正常运行,使系统和设备保持能源利用高效运行状态。
参考文献
1.《建筑节能技术》机械工业出版社2006.04
关键词:建筑;节能;措施
中图分类号:TU201.5文献标识码:A
建筑节能可分为二部分:第一是建筑物自身的节能,第二是空调系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。本文主要从建筑物自身节能方面阐述了节能措施。
1 对建筑物进行合理规划设计
1.1 合理的建筑布局及朝向
采取合理的建筑群布置,合理确定房屋间距与布局的形式。居住小区的建筑规划布置宜采用南低北高的设计原则。在规划条件允许的情况下,建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏东15°至偏西15°范围,但不宜超出南偏东45°至偏西30°范围。因为同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小。如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时,还应尽量避免布置在东西朝向或东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。为了组织好房间的自然通风,引风入室并能形成一定的风速,房屋朝向要力求接近夏季主导风向,并合理选择房间开口位置和面积,积极地采取各种通风构造措施。
1.2 控制建筑物的体型系数
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明:体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。从降低建筑能耗的角度出发应将体形系数控制在一个较低水平上,建筑物的体形设计应适应不同地区的气候条件。夏热冬冷地区条式建筑居住建筑体形系数≤0.35,点式建筑≤0.40。夏热冬暖地区,单元式、通廊式建筑居住建筑体形系数≤0.35,塔式住宅≤0.40。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着显著的作用。它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。在居住小区布置时宜采用中心绿地与组团绿地相结合的方式,充分利用小区现有的地形、地貌及一切其它可利用条件进行综合绿化。
2 外墙的节能技术措施
2.1 采用新型、环保、节能的复合墙体
由于外墙在整个外包面积中所占的比例最大,所以对传热的影响也最大,使用环保、节能型保温材料能承担增大热阻的功能,可有效减少通过围护结构的传热。在传统墙体的基础上增设一层保温材料,组合而成多层复合墙体,是提高墙体保温隔热性能的重要措施。外墙的保温系统有外墙外保温系统、外墙内保温系统。
2.2 采用新型、环保、节能的自保温墙体
自保温墙体即是充分利用材料自身的特点而发展起来的一种环保、节能的新型外墙体系。构成墙体的材料不但有变废为宝、净化环境、减少污染的优点,还具有重量轻、强度高、抗震性能好、保温隔热性能好的特点;所砌筑的墙体不但可用于横墙承重和框架填充墙的房屋,不同厚度的墙体,还可满足不同气候区建筑节能标准。如目前广泛使用的蒸压加气混凝土砌块,它在稳态传热条件下,1m厚的材料板,两侧表面温差为1℃时,单位时间内通过1m2面积传递的热量为0.11~0.18W,仅为粘土和灰砂砖的1/4~1/5,为普通混凝土的1/6左右。实践证明200mm厚加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙,隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙。
2.3 减弱太阳对外墙表面的辐射
外墙表面对太阳辐射热吸收的强弱也是个值得关注的问题,表面吸收的太阳辐射热越多,墙面温度就越高,通过墙体传进室内的热量也就越多,墙体采取浅色外饰面(如浅色粉刷、涂层和面砖等)或植物覆盖绿化(如种植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,就可以反射掉相当大一部分太阳辐射。
3 门窗的节能技术措施
3.1 尽量减少门窗的面积
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
3.2 提高门窗的气密性
通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.3 使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,中空玻璃。
3.4 合理控制窗墙比
通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。
4 屋面的节能技术措施
4.1 屋顶采用保温材料
屋顶在整个外包面积中所占的比例不大,但对顶层房间而却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射远远大于垂直墙面,屋顶的保温隔热设计类似于外墙。屋面保温可采用板材、块材或整体现喷聚氨脂保温层等。
4.2 隔离太阳辐射热
隔离太阳辐射热,减少阳光直射,可采用浅色屋面,种植屋面等。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件,选择相适应的屋面构造形式。如对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用;还可采用架空屋面、蓄水屋面等节能技术措施,但应注意的是架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。
5 楼地面的节能技术措施
楼地面的节能技术,可根据层间楼板、架空或外挑楼板和底层地面这些不同部位,采用不同的节能技术措施。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面,也可采取铺设木龙骨(空铺)或无木龙骨的实铺木地板。铺设木龙骨的空铺木地板,宜在木龙骨间嵌填板状保温材料,使楼板层的保温和隔热性能更好;在楼板上面的保温层,宜采用硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料;楼板底面的保温层,宜采用强度较高的保温砂浆抹灰。严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主,在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下,宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料,进一步提高地面的保温性能。
6 总结
建筑节能是我国建设领域目前应该重视的问题,也是和环境保护相关联的重要问题。鼓励研发和采用节能型的建筑结构、材料、机械和产品,以提高建筑的保温隔热性能,减少采暖、通风、制冷、照明等能耗,让人们都能够住上冬暖夏凉的、高舒适度、低能耗的住宅。节能建筑一次投资,却让我们世代受益。
参考文献
【关键词】 壁挂炉 技术措施 节能
引言:户式燃气壁挂炉,国内全称“燃气壁挂式快速采暖热水器”(以下简称壁挂炉),由供气系统、燃烧系统、进风排烟系统、水循环系统、安全保护系统、监测控制系统集成于一体,主要用于住宅独立采暖和卫生热水供应。由于其外型美观、卫生舒适、节能环保且能独立供暖等优点,近年来,在我国住宅建筑中得到了广泛应用。如何科学应用,才能收到良好的节能效果?笔者根据工程实践经验,从安装、使用、维护等环节,就应当采取的技术措施和需要注意的事项,在本文中分析浅述。
1 安装施工:
1.1 设备位置:
壁挂炉应靠近水、电、气源安装,利于进风排烟,便于操作维修;特别是与采暖系统的连接要合理:管程最短,拐弯最少,最大限度地减小系统阻力损失,提高系统循环供热能力,在同等供热量的条件下,消耗最少的燃气量和电量。
1.2 管道材质:
用于供热系统的管材主要有钢管、塑料管以及复合管等;钢管的内壁粗糙度较大,塑料管和复合管的内壁粗糙度较小,相应的摩擦阻力较小,优先选用塑料管,可以减小系统阻力损失,降低能耗。
但是须注意保证管道施工质量,防止管道内径缩小,比如PPR管热熔连接,若温度过高,会造成管端熔化引起管道内壁凸起,局部阻力增大,反而增加能耗。
1.3 采暖形式:与壁挂炉配套的采暖形式分为散热器、风机盘管、地板采暖等。
散热器是过去最常用的采暖形式,主要的传热原理为自然对流,由于它所需的供水参数与壁挂炉的参数基本一致,其供水温度为80℃[2](温差一般控制在20℃),在同等供热量的条件下,散热器所需的热水流量较小,而过流面积又较大,所以系统阻力就较小,是以往与壁挂炉匹配的主要采暖形式。
风机盘管的传热原理为强制对流,因而传热系数大,采暖效果好,其供水温度为60℃(温差一般控制在10℃),风机盘管要求的热水流量较大、温差较小,并且风机盘管的系统阻力较大,水泵的扬程就较大,所以能耗较大,仅适于已经安装风机盘管的户式中央空调水系统,用于冬季采暖。
地板辐射是目前流行使用的采暖形式。地板采暖的原理是利用埋设于地板下的热水管,其供水温度为35~45℃(温差一般控制在10℃以内),热量由地面均匀地向室内辐射热量(部分对流)而取得舒适的采暖效果。室内的温度场非常均匀,地面温度稍高,向上温度依次较低,所以自下而上的温度梯度合理,人体舒适度较高,热量损失非常小。在同样的舒适条件下,要达到同样的采暖效果,地板采暖的室内设计温度可以比散热器、风机盘管等采暖形式的室内设计温度要低2~3℃,可以极大地节约运行费用。
建议选用地板采暖,节能效果更显著。
1.4 烟管安装:
壁挂炉烟管的结构为内外两层双芯管,壁挂炉工作时新鲜空气由外管进入,燃烧废气由内管排出,废气的余热可以直接预热外管的空气,减少热量损失。烟管的进、排气口均应伸至室外,最好布置在空气流通的位置,确保烟管的进、排气通畅。国内的壁挂炉目前主要在外墙打孔,将水平烟道伸出墙外,烟气主要依靠壁挂炉内风机的动力排放至室外。在欧洲,绝大多数壁挂炉安装竖直的烟道排放烟气,除了有利于燃烧废气的排出和稀释,更重要的是,能够充分利用“烟囱效应”,提高烟气的自然排放能力,减少风机的动力消耗,降低耗电量。当有条件时,推荐采用竖直烟道排放烟气。
1.5 新技术应用:
壁挂炉冷凝技术是目前最先进的节能技术,因为高温烟气遇冷凝结会释放热量,冷凝技术可以充分收集高温烟气的凝结热量,使排烟温度降低到40℃左右,高温烟气中水蒸气的潜热大部分能够被吸收和利用,然后转移到采暖水系统中,增加供热量。冷凝技术使燃气燃烧更完全、能耗更低、环保更好,最高可获得98%的能源利用率,与传统壁挂炉相比,节能约15%~20%。
冷凝式壁挂炉与地板采暖匹配,比普通壁挂炉与散热器匹配,可以提高30%左右的热效率,所以冷凝式壁挂炉与地板采暖的结合是最为节能的选择。
2 操作使用:
2.1 房间控制:
一般采暖系统均会在每个房间的管道上设置控制阀,如果住户面积大、房间多、而常住人口又较少,在不住人或使用率低的房间,其采暖控制阀门可以完全关闭或调小,采暖面积就相应减少,不仅节能,而且其它正常使用房间升温速度也会加快,从而减少燃气消耗。
2.2 温控器使用:
很多住户习惯在家中无人时关闭壁挂炉,回家后再将温控器调至高档快速加热,这种作法很不合理。因为这就等于初始供热,由于室温与设定温度相差较大,壁挂炉需要满负荷运行,不但不节能,反而增加燃气耗量。壁挂炉停机期间,室内水系统还有被冻裂的危险。因此,家中无人时,建议不要关闭壁挂炉,可将温控器调至低档运行,使采暖房间处于保温状态,回家后再将温控器调至设定温度,既升温迅速,又节省燃气用量。
2.3 定时器使用:
壁挂炉可以配置具有一周编程的定时器,具有保温和供热两种工作模式,把家中无人的时间段设置在保温状态(温度设定为10℃),回家后设置到供热状态(温度设定为18℃)。分时段设定壁挂炉一周的工作模式:周一至周五5:30~7:30为供热模式,7:30~17:30为保温模式,17:30~22:30为供热模式,22:30~5:30为保温模式。周六至周日7:30~22:30为供热模式,22:30~7:30为保温模式。既能自动控制壁挂炉的运行,又能节省燃气耗量。
2.4 气候补偿器使用:
采暖系统的热负荷随室外气温的变化而变化,当初始供热时,采暖负荷较小,“三九”深冬时节采暖负荷较大。室外气温的变化,可以通过安装在室外的温度传感器将室外气温参数传输给气候补偿器,通过检测供水温度和室内设定温度的偏差,自动调整壁挂炉的工作状态,使壁挂炉自适应运行,最大化地节约能源。
3 维护保养:
3.1 换热器除垢:
对于自来水硬度较大的地区,运行一个采暖期以上的壁挂炉,当住户发现同样的设定温度加热时间长了,而且卫生热水时冷时热,热水出水量也减小,壁挂炉噪声增大,甚至会发出异响,燃气耗量明显增大,这说明壁挂炉换热器内壁已经严重结垢。需由专业人员定期清洗除垢,既能延长壁挂炉的使用寿命,也会降低能耗。有条件的住户可以对采暖系统加入软化水或纯净水,会降低换热器的结垢速度。
3.2 燃烧室清扫:
壁挂炉运行过程中,室外空气中的灰尘进入燃烧室内部,容易形成沉积物,积累多了会影响壁挂炉的传热,有些灰尘还会沉积在风机和烟道内,影响壁挂炉的排气,增大风机运行噪声,严重时壁挂炉会故障停机。有些情况下,燃气管道中的杂质也会随燃气流进入到燃气阀,影响燃气阀的调节功能,甚至会堵塞燃气阀。另外,由于燃烧喷嘴的口径比较小,不定期清洗也会形成堵塞现象,降低燃烧质量,增加耗气量。
燃烧室的清扫应由专业人员每年至少进行一次,包括过滤网(燃气阀前)、喷嘴、换热器传热面、燃烧室内表面、风机、烟道等部位。经过清扫的壁挂炉,运行更稳定,热效率更高,节能型更好。
3.3 循环水系统维护:
壁挂炉经过长期运行,水系统过滤器杂质沉积,系统阻力增大,水泵负荷增加,耗电量上升;另外,水系统还容易积气,积气过多会减小水流量,降低壁挂炉的热效率。因此,定期清洗过滤器、对系统排气,可以改善水系统循环状况,提高壁挂炉热效率。
4 结论:
壁挂炉的节能应用是一项系统工程,只要在安装、使用、维护等环节,采取相应的节能技术措施,就能使壁挂炉工作在最佳状态,收到理想的节能效果。
参考文献
关键词:建筑节能智能化
中图分类号: TU201.5 文献标识码: A 文章编号:
建设部提供的资料显示,我国现有建筑近400亿平方米,其中95%以上是高耗能建筑,同时我国每年新建房屋面积约20亿平方米,其中80%以上也为高耗能建筑,各单位在消耗大量能源的同时也增加着巨大的财务支出,建筑节能是一项利国利民、改善生态环境、促进社会经济发展、降低单位财务支出等方面都具有重要意义。
建设部在关于建筑节能重点工作推进会上指出三项主要工作:一是加大新建建筑节能工作;二是推进既有建筑节能改造;三是发展新型节能建筑材料。在这三项工作中,最主要的是运用和发展新型节能建筑材料。
让我们来看个实例:某单位在青岛地区有10000平方米的办公用房,当年冬季的办公采暖费为36.4元/平方米(办公取暖为集中供热取暖季收费单价),按此单价收费,当年的采暖费就为364000元。如果为自建换热站供热,使室内温度达到20摄氏度,用蒸汽费可能要达到39.97元/平方米(蒸汽价格218元/吨),取暖用热能费为399700元。也就是说1万平方米年耗能分别为36.4万元和39.97万元。
据科研单位的实验鉴定数据表明,市场上销售的高节能真空玻璃,比现用单片玻璃能够节能50%,比中空玻璃节能30%;真空玻璃的保温性能相当于370毫米的黏土砖墙,可以使空调节能50%。
中空玻璃是两片或多片玻璃中间夹以介质空气的密闭玻璃制品,具有较好的隔热效果。因为:空气的导热系数为0.028w/m.k,玻璃的导热系数为0.77w/m.k,玻璃的热传导率是空气的27倍。对流传热和传导传热在中空玻璃的能量传递中占较小的比例,只要中空玻璃是密封的,该中空玻璃就具有最佳隔热效果,中空玻璃的绝热性能较好。有关实验表明:中空玻璃相对单片玻璃节能38%,中空玻璃隔声性能也比较好,价格在70元——150元/平方米不等。
透明隔热玻璃节能涂料可直接涂刷在普通建筑玻璃上,起很好的隔热保温效果,可见光透过率约为81%,夏季可直接降低室内温度3——6℃,冬季可抑制玻璃起雾。涂料硬度高达4——5H,不影响日常的玻璃清洁,寿命13——13年,相对无涂层玻璃节能16%以上。
根据以上数据分析:
1、真空玻璃虽然节能效率较高社会效益较好,由于真空玻璃的价格昂贵,投资收回期6. 8年,时间太长,适合新建房屋选用安装;
2、中空玻璃窗投资也较高,成本回收期为6年,时间也较长,适合新建房屋选用安装;
3、在原有窗玻璃上涂隔热涂层,投资较少,节能效果较差,投资回收期4年,比在原窗的基础上再加一层窗投资回收期也较长;
4、在原有窗的基础上,再加第二层普通玻璃窗,其节能效果与中空玻璃窗节能相当,投资回收期2年,时间最短,性价比最高,适合原有建筑节能改造,原理简单,便于人们理解和接受.有利推广。
上述实例中,该单位办公用房1万平方米,外窗2000多平方米,按当时价格计算,如再加安装一层普通玻璃窗用于节能,能实现年节能近20万元,投资收回期才为2. 5年。一般的单位办公或业务用房都在几万平方米以上,落实建筑节能,降低财务支出,利在单位,效益在社会,如果全国400亿已有建筑都能实现节能改造,每年节能将是一个非常可观的数字,将给单位财务、国家财政节约一笔不小的开支。
在我国建筑节能的潜力还是巨大的,在很多方面还有拓展的空间,比如建筑构造的节能设计、智能建筑的节能水平、新能源新技术在建筑节能中的应用等等。
加强对建筑构造的节能设计。主要体现在:1、重视节约土地资源的建筑规划设计,对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;在夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。2、注重建筑的墙体节能。墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。空心砖墙及其复合墙体技术是改变目前保温材料以有机材料为主的强有力的手段,支持无机保温材料的研发和应用是当前及今后的发展目标。3、注重建筑的屋面节能。建筑实行屋面绿化,可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放,同时可增加绿地面积、改善气候环境。
加强建筑智能化发展,提高智能建筑节能水平的方式主要有:1、做好建筑智能化节能规划。规划设计决定了成功与否,在建筑智能化的规划设计阶段,紧紧围绕节能要求,做好节能规划,在系统设计中集中体现节能思路和建筑运行管理模式,是做好设计的关键所在。2、加强对空调设备的节能控制,降低室内温度值设定标准,夏季温度24℃——28℃,相对湿度40%——65%;冬季温度18℃——22℃,相对湿度40%——60%,在规定范围内,采用下限;新风量一般设定在送风量的20%——30%,可以通过检测室内二氧化碳浓度,对比允许浓度,减小新风量的输入。3、加强对建筑照明的节能控制,地下车库的照明可按区域分为车道照明和车位照明,按时间程序进行控制。其他公共区域根据时序设置不同的状态。在建筑的设备区域灯通常是关闭的,只有当管理人员进入时,自动将灯点亮,当房内人员走后,延时工作一段时间,将灯自动熄灭。在设计时,对不同的位置和环境的光照度水平作精心的设计,既保证工作人员有舒适的光照度,又尽量降低运行费用,避免不必要的能源浪费。在建筑物的四周房间中,自然光的引入可以提供一部分所需照度,减少人工照明的使用,节约一部分能源。
加大新能源的新技术在建筑节能中的应用力度方面有:1、大力发展太阳能光电和光热技术。根据太阳能的特点和实际应用的需要,目前在建筑节能方面的应用可分为光电转换和光热转换两种形式。太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来,晚上在放电控制器的控制下释放出来,供室内照明和其它需要。太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术,常见的利用方式有:用太阳能空气集热器进行供暖或物料干燥;利用太阳能热水器提供生活热水;基于集热一储热原理的间接加热式被动太阳房;利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。2、积极推广和应用地源热泵技术。地源热泵技术是以地热( 冷) 源作为热泵装置的热源或热汇,对建筑进行供暖或制冷的技术。地源热泵通过输入少量的高品位电能,可实现能量从低温热源向高温热源的转移,在冬季向室内供热,夏季则对室内制冷,实现对建筑物的空气调节。采用地源热泵技术对建筑物进行采暖空调,既可以节省能源,又可以减少环境污染,而且运行费用也大大降低。3、热管技术在建筑节能中应用的形式主要有:用于大规模和人员密度高的公共建筑自然通风和集中排风的热(冷)回收;用于太阳能热水器;用于太阳能空调。
关键词:建筑电气设计;设计原则;节能技术
0、引言
当代建筑各项功能变得越发繁杂,建筑电气相应设施也变得种类繁多,并且对电气的设计也从传统照明功能向着多元化发展,因此,对配电装置以及线路设计也变得逐步趋于复杂化。我国当前正处在建设城镇化的快速发展阶段,各种能源耗费量十分巨大,是全球屈指可数的。现阶段,我国已经建设完成总量较大的建筑工程面积,并且每年仍在高速增长,所以,耗费能源可称的上十分严重,这对国民经济的可持续性发展造成了重大影响。在项目工程建设中,减少建筑电气的能源耗费是节能建筑发展的必然要求,由相关资料可了解到,我国当前建筑耗费量比发达国家要超出四倍有余,因此在设计建筑电气之时,必须考虑建筑功能性与实用需求,同时减小能耗,以保证实际的经济利益。
1、建筑电气的相应设计原则
1.1 符合建筑本身功能的需求原则
对建筑整体而言,首先需对建筑相应功能优先予以满足,例如用户的舒适性以及电力应用的安全性等,因此,在设计时,必须在完全符合建筑照明的需求之上,保证各数据项需完全满足应用规定;建筑内对风量与温度等的控制需满足用户舒适度要求;建筑内各楼梯与个走廊均需保证通畅性良好与优化路径;建筑内的特别场地必须符合其特殊性需要,比如像酒店和其他形式的一些场所建筑,该类场所均需装设电力管理相应体系等。
1.2 符合建筑适用性要求原则
建筑适用性即指在为建筑内部较好人工环境供以所必需能源,为建筑电气设施供以所必要动力,以及为用电装置供以可靠稳定负载容量等前提条件得以满足状况下,对配电与供电设计进行优化,进而促使电能应用更为合理化。简而言之,就是不可以因节能而使整个建筑的使用性能受到影响。要确保建筑内照明状况的色度与照度及显色指数等;要保证建筑环境的卫生与舒适性;要确保各个通道处通畅性良好;要保证工艺的特殊性需要,如一些娱乐场所的电气用电设施,以及展厅处的工艺性照明等。
1.3节约无谓能量的耗损
对于无谓能量损耗的节约,其实质是在对建筑电气进行设计过程中,要对经济实际效益给予足够考虑,以保确保节能适用性设施、材料的合理选用,从而致使节能目标能够于投资之时便提前予以实施,同时可于较短时期内通过节能所节省费用对其他任务进行投资。对于建筑电气的节能设计,应将其着眼点置于无谓能源耗损的节约方面。首先需要找到哪些部位能源的耗损是和建筑性能的发挥是不相关的,然后再选择相应的节能技术措施。例如像变压器其功率的耗损,电能传输时其线路存在有功耗损等这些均为无用能量的耗损,又比如面广量大的照明容量,适合采取先进技术以减少它的耗能。所以,节能技术措施也需秉承经济合理、实用、科技先进等原则。
2、建筑电气的具体节能设计措施
2.1 空调暖通系统的节能设计
因为对空调暖通体系控制的自动化无法被合理应用,从而致使其在耗损能源之中所占比例十分的高,所以,对空调暖通系统接口实现有效控制对于空调暖通体系电气的节能意义重大。从事空调暖通相应体系工程的工程师需和强弱电相应工程师间进行不断交流,以实现对空调暖通接口的适宜性优化,使得电气节能更为显著。在空调暖通接口地方引进弱电形式传感器,以对气温、风速与管径等参数实施监测,并选择智能化控制体系以实现对接口的实时控制,从而完成电气节能的目标,同时要设计单独的通信控制接口以使得调节空调暖通可以分时段、分季节的进行,利用简易设计以实现对流量与风量转变的最佳控制体系,并自动启停相应机电装置,进而完成节能目的。
2.2 建筑照明系统的节能设计
建筑的照明系统是电气设计时不可或缺的功能,但是因在公共建筑中照明面积相对较大,所以照明设计也是节能电气设计中重点。对于照明的节能设计需要符合日常生活对于光照的需求,对建筑节能照明可由下述几方面着手设计:设计节能建筑时必须对自然采光给予充足考虑,尽可能降低应用人工照明;对建筑照明的节能设计需广泛选择节能型灯体,以减少耗能;合理按照光的照度需求并依据所划分功能的差异性对功率各异照明装置进行选择,以使得照明效果达至最优;与实际相结合对公众场所的一些照明装置装设智能型控制设施,比如光控与声控等控制装置。
2.3 线路耗损的节能设计
在传输电能之时,电路系统便将产生功率耗损,一般状况下,所耗损功率值和线路长度与负荷等具有直接关联。因此,必须尽量地减小导线电阻以提升电路网络功率,进而使线路耗损减少。其主要的设计原理包括:对敷设线路的方式与路径需合理设计,尽可能使线路呈直线敷设以降低导线的线长,敷设导线时需尽量于散热性与通风性较好区域进行敷设;对于导线所选截面积需保证合理性,确定导线的截面积必须按照电流指标与经济状况来进行,就导线较长线路来说,在符合电压降及电流需要的条件下,可把电线截面积提高1~2级;对电气用房需合理选定位置,其用房部位的确定需遵循尽量减少线路路径这一原则。
2.4 变压器耗损的节能设计
首先按照负载状况,对设施运行花费与投资进行考虑,然后合理对负载实施分配,选用容量适应于电力系统负载变压器,以保证其运行于效率较高区内。变压器的效率和它自身的耗损与负载相关,同时也和负载功率因数相关,采取节能形式变压器,改造或更换耗能较高变压器。对相同变电站其变压器运行时要尽可能保持并联,按照负载变化对并联运行变压器数量进行调整。负载发生变化时,若投运型变压器数保持恒定,则将引起负载率与运行效率改变,并超过经济运行区间,所以需对变压器及时进行部分投切,以避免变压器运行空载或轻载。对于变压器长时间轻载运行,需依据其负载换为相应容量变压器,从而做到节能。此外,需对各种非线性电气装置所引发高次型谐波进行控制,以减小高次谐波,并使变压器所运行环境的气温降低,对三相载荷进行平衡。
3、结论
由上我们能够得出,能源匮乏已变得越发严重,而建筑业对能源的需求量也在逐步增加,如此便使耗能程度更为加剧,这对我国的快速经济发展带来了重大影响。所以,建筑业必须对建筑电气的节能设计技术措施给予足够重视,同时也需要其相关设计人员把更多更先进技术在建筑电气中进行应用,如此不但符合民众对电力应用的要求,还能使过度能耗得以有效降低,另外,国家有关部门需增大对节能电气的宣传,以使人们对节能电气的了解可以更为全面,从而使人们可正确树立电气节能观念,进而促使节能技术的不断发展,给人类创造出更大便利。
参考文献
[1] 赵广军. 建筑电气节能设计研究[J]. 黑龙江科技信息. 2011(03)