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关键词:建筑节能 照明 措施
Abstract: In this paper, it is combined with the author's work experience of many years. This paper briefly describes the design principles of building energy saving, energy saving method in power distribution system, discusses the electrical energy-saving technology modernization construction in our country energy-saving lighting etc..
Keywords: energy-saving building; lighting; measures;
中图分类号: F407.6 文献标识码:A 文章编号:
1 建筑节能设计原则
建筑电气节能设计作为建筑工程的重要组成部分,是一项系统工程,需要从工程整体角度加以考虑设计。不能盲目为追求节能效果,而忽略了整体功能、进度规划、成本控制等相关问题。
1.1 实用性
常用建筑的设计都以人的基础活动为中心,因此建筑物的照明亮度、色温,以及空间的舒适性需要合理设计。建筑电气的节能设计还需要依据建筑物的功用,为其提供相应的设计方法。建筑电气的技术应用必须要满足建筑物创造的环境要求,为建筑设计中的设备提供能源供应。
1.2合理性
节能设计最终需要衡量的是能源的总体消耗量,在设计过程中必须采取相应的措施。从整个供电系统出发,采用ABC分析方法,确定不同区域、设备、线路等相关要素的用电及其能源损耗情况。有针对性的进行设计改善,降低能源损耗。在整个发展过程中,应综合考虑传输线路上的电能消耗和建筑电气设备自身电能消耗。
1.3经济性
建筑电气节能设计要服务于建筑的整体经济规划。避免用于节能设计导致节能设备及材料的不当或过度使用。节能所增加的时间效益和经济效益在未来的建筑物使用过程中应得到合理回报。
2 供配电系统节能方法
2.1 负荷计算
(1)工程项目总用电量的计算在不同的阶段应采用不同的方法。规划阶段一般采用负荷密度法,方案阶段宜采用单位指标法,初步设计
及施工图设计阶段可采用需用系数法。
(2)选择合适的系数。不同的用电设备对应不同的需用系数,而相
同的用电设备,由于运行数量不同,其需用系数也会不同。
(3)参考成熟的数据。不同的建筑性质有不同的用电指标,而相同
的建筑性质在不同的地区其用电指标也有差别。
(4)优化系统的运行方式。对空调系统、给排水系统、电梯、照明等用电设备进行程序化、智能化控制,使各种用电设备在每天的不同时段或每年的不同季节均运行在最经济合理的状态。
(5)力求配电系统的三相平衡。对照明负荷、分体空调、热水器、插座等单相负荷的配电不仅是在图面上配平,而是要从实际使用情况来判断运行时是否真正能达到三相平衡。
2.2 提高功率因数
(1)选择各用电设备时,应将其功率因数作为一个重要指标,选型
时应优先选用功率因数指标较好的设备,从而保证配电系统有一个较高的自然功率因数值。
(2)当配电系统中自然功率因数达不到电网规定要求时,必须采
用电力电容器进行补偿。
(3)电容补偿可根据实际情况分为:高(中)压补偿、低压补偿;集中补偿、就地补偿;手动补偿、自动补偿;或多项结合等方式。
(4)无功补偿设备应适当靠近无功源,低压用电设备产生的无功
功率宜由低压侧的电容器来补偿,高压用电设备产生的无功功率则应
由高压侧的电容器来补偿。
3 照明节能
3.1 利用天然光源
建筑电气节能工程中的一个较为主要的内容是如何科学合理使用自然光。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光既能节约照明能耗,又有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:
(1)导光管法。即用导光管将太阳集光器收集到的光线传送到室
内需要采光的地方。
(2)采光搁板。从某种意义上说,采光搁板是水平放置的导光管,它主要是为解决大进深房间内部的采光而设计的。采光搁板能在一年
中的大多数时间内提供充足而均匀的光照。
(3)反射高窗。它是在窗的顶部安装一组镜面反射装置,阳光照射
到反射面上经过一次反射,到达房间内部的天花板,再利用天花板的
漫反射作用,反射到房间内部,使整个房间内部均匀受光。
(4)棱镜窗。即将玻璃窗作成棱镜,利用棱镜的折射作用改变入射
光的方向,使阳光能射到房间深处。
3.2 照明方式与标准
制定科学合理的照明方式并加以实施对于建筑电气节能具有重大现实意义,需要从照明方式以及制定照明指标两方面加以研究。在建筑物中,如果某一场合对于照明亮度要求很高时,则应当在该场合采取强弱光源混合照明的方式; 如果建筑物内工作位置相对集中,使用单一光源照明即可;如果建筑物内工作位置相对散落,则应当采用分区照明的方式,对各区具体情况,具体解决。
制定科学合理的照明标准,不仅要提高照明系统的效率,而且不
能因片面强调节能,损失照明质量,要综合考虑,系统分析。一般民用建筑根据照明要求的档次高低选择照度标准值, 可参考GB50034-2004《建筑照明设计标准》所对应的相关标准值要求进行设计。同时要考虑以下点内容:
(1)照明的节能应能提高整个照明系统的效率,而不应在损失主要照明质量的情况下片面地强调节能。
(2)照明设计时,应从照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度值、能效指标等来客观、综合地评价。
(3)在民用建筑中实施的照度标准值,可以根据照明要求的档次高低来选择。档次要求高的允许提高一级,档次要求低的允许降低一
级,以有利于照明的节能。
(4)建筑照度标准值应从节能角度考虑,按实际需求来选择照度标准值的高低,不宜追求高照度水平。
3.3 灯具选择
(1)合理使用节能灯。传统灯具有耗能大、损耗快,浪费材料等不
利于环保节能需求的致命缺点,节能灯是半导体技术飞速发展之下的
产物。采用节能灯具是城市照明亮化的发展方向,也是节能低碳环保
的必然要求。节能灯与传统灯具相比有着如下优势:高效节能,节约材料,使用寿命长,绿色环保,保护视力,安全系数高。在使用节能时要优化控制装置,按照具体城市实际情况,如:区域、时段、行业等进行分析,依据智能控制理论,选用智能控制装置,对城市亮化照明实现智能控制,实现节能。
(2)白炽灯的使用。由于白炽灯的光效低,使用时发热量大,必须
严格控制其应用。以下场所可选用100W 以下的白炽灯:①需要经常开关、移动和调节的局部照明场所;②防止电磁波干扰的场所;③因频闪效应影响视觉的场所; ④灯的开关频繁及需要即时点燃的场所;⑤照度不高且照明时间较短的场所。
(3)荧光灯的选用。尽管其灯管的价格较高,但因其综合费用低、
视觉质量高、节能、维修保养少而得到了广泛的应用。可选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯以及高品质稀土三基色荧光灯。
(4)利用系数和房间的形状有关,矮而宽的房间,多数直射光落在
工作面上,利用系数较高;高而窄的房间,直射光落在工作面上的部分较小,利用系数低。通过合适选择照明器的配光曲线提高利用系数,高而宽的房间应选用宽配光照明器, 高而窄的房间应选择窄配光照明器。
(5)大型宴会厅、报告厅应设置调光装置或情景照明控制系统;住
宅的公共场所除高层住宅的电梯厅和应急照明外均应设置节能自熄开关;选择荧光灯或高效气体放电灯时应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。
4 结束语
针对建筑电气节能问题,在研究国内外节能现状的基础上,总结
了建筑电气节能设计的原则。从供配电角度进行研究,主要强调负荷
计算问题,以及功率因素对系统输出的有效性。分析了照明节能因素,
【关键词】:低碳节能;建筑设计;绿色材料;设计方法
中图分类号:TU201 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(C)-0000-00
1 引言
由于城市化建设的快速发展,生产用能、运输用能和运行用能迅速增加都是建筑业引起的。房屋的新建与利用的过程中巨大的资源和能源消耗制约社会可持续发展,然而对建筑节能效果起到决定性作用的是建筑设计阶段。据估计,建筑消耗中的大部分是可以通过有效、正确的建筑方法节省下来,假如设计师可以在建筑的设计阶段就能预先考虑到建筑资源的节约,经过各种有效的设计方案和措施,便可以很大程度的降低建筑整体使用能耗。所以,因地制宜的考虑地理气候因素,做到最大化地利用自然资源,在建筑、能源、环境进行有机地融合基础上创造舒适健康的人居环境,建筑环境设计的主要发展方向是实现与环境的和谐共存。
2低碳建筑概述
在购买建筑材料和设备以及项目的施工与投入使用这过程中,降低能源的消耗,减少二氧化碳的排放量,让资源的利用率得到提高的一种建筑就是低碳建筑。资源与能源相结合的产物是建筑项目。据数据显示,百分之五十的空气废气是在建筑范围产生的,建筑施工的过程中产生了百分之四十的二氧化碳,一座建筑物的整体耗能大概占自然总能耗的30%左右。因而低碳建筑重要的发展方向是节能降耗,建筑设计人员要给予多一点的关注。
3低碳节能建筑的重要性
总的来说,依照节能设计标准进行设计和建造,使它在使用过程中减少能耗的建筑就是节能建筑。跟平常建筑相比较,低碳节能建筑有下面四个优势:
3.1低碳节能建筑适应于一年四季
古老传统的建筑和自然环境完全分离,这样和外界隔离的室内环境对健康非常不利,然而节能建筑的里、外用的是有效连接,自动调节气候变化。
3.2 低碳节能建筑消耗能量非常低
根据统计,有50%的能源是建筑在筑造与使用过程中消耗的,并且产生出34%的环境破坏物。而节能建筑非常大的减少了能耗,与现有建筑相比,它的耗能减少了一半以上,零污染、零能耗、零排放的建筑理念在许多国家都已经发出。
3.3 建筑新的美学便是低碳节能的建筑
通常的建筑用的是产品化的生产技术,现今建造的产业化、标准化,使得各地建筑风貌千遍一律,然而节能建筑提倡的是体现地方的文化和本地的原资源,遵循地方的自然与地方气候,风格上的本土化,由此新的建筑美学便产生了。节能建筑可以最小程度的减少对大自然的索取,这种建筑,不仅可以让人体验新的建筑艺术,同时还可以进一步享受快乐、舒适的生活。
3.4 从一而终的节能建筑环保理念
环境影响问题在传统建筑中大部分是在建造中和使用中考虑到,节能建筑不同之处在原材料的开发、运输、加工和利用,一直到建筑物失去利用价值的全过程,环保和节能的理念从一而终,重点是建筑要对得起全世界全人类。
4 建筑设计的低碳概念
从建筑的外观上来说,以人为本、简洁美观是低碳节能的建筑设计原则。设计出来的建筑应充分利用天然能源以使得低碳节能成为低碳建筑设计的核心,格局布置和选址的合理性,应充分体现出空间流动感和阳光感。
在设计方面还要考虑这两个方面的内容:一是要足够重视低碳节能,把节能技术合理积极的运用到建筑设计上,节能的重要性要从思想上深刻体会到。在某方面上,低碳节能建筑设计的重点就是对自然资源和低能耗资源进行良性开发。总的来说,低碳节能的建筑设计模式就是技术、节能和低碳,要把这些运用到整个设计当中,低碳节能建筑设计的出发点就是尊重自然,从而做到节约资源和保护环境,实现可持续发展;二是符合于整体设计对低碳节能建筑设计来讲也很重要。在进行低碳建筑设计的时候,要注意低碳设计和建设、运营成本之间关系的平衡,有些地区和政府为了树立样板工程,不惜耗费巨资和高额后期成本去建设和维护一个所谓绿色低碳建筑,殊不知已经违背了绿色低碳设计本身的初衷。因此,在进行低碳节能建筑设计需要对各种建筑类型的特征进行深度发掘整合和完善建筑的功能还要尊重建筑地域的文化特点,将各方面因素相互综合,真正做到整体建筑设计的低碳环保。经过实践研究证明,建筑的整体功能可以通过逻辑化和科学化的设计得到有效的丰富。因此要努力开拓应用能源资源和先进的科学技术的使用,使得建筑的环境质量和整体文化品质得到明显的提升。
5 低碳节能建筑设计的方法
在低碳节能的建筑设计中,低碳的设计贯穿整个的构造、设计、使用和废弃等环节,每一环节都需要全面考虑低排放、低消耗以及低污染的一系列重要问题。以下几个方面对低碳节能建筑的设计进行分析。
5.1 建筑形式上的低碳节能设计
屋面是与外界直接接触,并且最贴近自然的建设部分,因此在建筑形式上,对于屋面的建筑都会充分利用自然条件的有利方面,形成低碳环保的新型屋面。最常见的屋面是蓄水和覆土种植屋面的保温隔热设计方法。它可以一定程度上缓解城市的“热岛效应”,因为它的屋面绿化和墙体垂直绿化合并使用,这样不但可以充分利用雨水、遮挡东西向的阳光以及美化建筑环境,而且蒸发的水蒸气还可以净化空气,调节屋面和室内的温度。这两种屋面在南方湿热地区得到广泛采用,效果甚佳。而对于建筑其他部位的设计,也都是为了满足整体的节能要求而产生的,并且在设计的时候充分考虑周围自然环境和自身的有利条件来进行节能环保设计的,然而建筑设计涉及到的方面很多,内容较为复杂,因此,对于低碳节能理念的运用还需要研究人员进一步的探索和研究。
5.2 低碳建筑材料的挑选
地球环境的变化以及庞大的能源耗损其中一部分原因是由于装修、建筑等材料的生产、使用等环节造成的。如今城市的房屋建筑的结构分析,大部分是用钢筋水泥为首的结构形式,水泥是能耗比较高的物质,会给环境造成严重的污染,特别是在拆除建筑废弃物时这些混凝土常常是非常难处理的。另一方面,材料的迥异使得使用状况的不稳定,容易造成材料使用不当,这样便留下许多的安全隐患。耗能低、功效高、维修与施工便捷、可以合理的对室内的环境进行有效的调节是选取内部装修所需的材料要注意的方面。绿色建筑材料是指使用清洁生产技术,少用自然资源,使用大量可再生的固体废料生产出来的无污染、无毒害,有一定使用周期,并可以回收利用的健康建筑材料。而低碳环保材料是指以减少温室气体排放为目的的,低能耗、低污染,注重绿色生态和材料回收利用的环保节能型材料,常见的有环保防水涂料、零甲醛生态板材等,所以,对于这些可再生的能源、低碳环保材料应优先选择,并且在使用的过程中充分利用,发挥最大的材料优势和特性,将其有效的与建筑紧密结合,真正做到生态环保。
5.3 区域的气候与建设方式的统一
资源的有效节约,减少有害气体的排放量和该地方区域气候的湿度以及降雨量等多种因素创造循环、可再生的环境系统与建筑形式的合理密不可分。窗户的采光效果反映了气候中两大基本的要素是光与热。在标准采光得以满足的条件下适当的选用较小的窗墙和隔热玻璃、铝制窗框等材料在建筑施工的过程中能够在一定程度上降低耗能和有害气体的释放量。
而合理适度的选取遮阳散热方式,不仅可以让建筑表面对外界气候资源的利用率得到提升,还能为建筑内部空间给予通畅的气候回流循环的环境。
6 结束语
总而言之,低碳节能的建筑建设计应该对材料进行合理的选择和考虑建筑结构设计的舒适度以及与区域气候的相结合;并提高建筑的性价比、经济效益各方面的因素以及提升建筑物完成使用后的适用性、提高建筑空间利用率。还有在进行节能优化设计的过程中,要注重建筑结构的安全性、耐久性以及节能环保性,实现结构的合理可靠。
【参考文献】
[1]高超.低碳节能理念下建筑设计方法与技术探析[J].科技致富向导,2012(30).
[2]刘小军.基于建筑设计的建筑节能方法的探讨[J].山西建筑,2010(12).
[3] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002.
关键词:建筑节能、检测方法、热流计、热箱法、红外热像仪
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
建筑节能指建筑物在全生命周期过程中合理使用和有效利用能源,以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗。我国目前建筑能耗形势相当严峻,呈现出总量大、比例高、能效低、污染重的特点。我国每年建成的房屋面积高达16—20亿m2,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而单位建筑面积采暖能耗却为发达国家新建建筑的3倍多。据有关专家预测,按目前建筑能耗水平发展,到2020年我国建筑能耗将达10.89亿t标准煤,是2000年的3倍;空调负荷将相当于lO个三峡电站的满负荷电力,这势必造成能源紧张。对此,有关专家称建筑节能为“刻不容缓的生命工程”。 文章是作者对现场墙体传热系数的检测方法——热流计法、热箱法、非稳态法和红外热像仪法等进行综述的基础上,详细介绍了现有的检测几种技术。
二、建筑节能检测
1.建筑节能检测的概念
建筑节能是指建筑物在整个生命周期过程中进行能源的合理使用及有效利用,以便在满足居民同等需要或者达到相同目的的条件下,尽可能的降低能源消耗。简单的说,建筑节能就是指“减少建筑中能量的不必要散失”和“进一步提高建筑中能源的利用率”。建筑节能采用各种节能型的技术、设备、建筑方法、材料、工艺,利用可再生能源,降低能源浪费和消耗。建筑竣工验收时重要内容之一就是建筑节能检测,目的是通过实地检测来评断建筑的节能效果。
2.建筑节能检测的必要性
实行建筑节能检测从根本上是符合我国基本国情的,我国是一个发展中国家,虽然总资源量巨大,但人口众多,人均资源占有量相对匮乏,经调查,我国人均耕地只有世界的三分之一,水资源人均占有量只有世界人均的四分之一,并且我国的物耗水平要高发达国家很多,建筑能耗形式相当严峻,特点表现为:总量很大、比例很高、能效低、污染重。从这些现象我们能够感觉到,实行建筑节能,是社会经济可持续发展的需要,开展建筑节能、优化建筑节能措施在我国迫在眉睫,也是建设我国资源节约型和环境友好型社会的基本要求。建筑节能的一些常规检测已经在国内得到发展,并且已经在北方相对比较寒冷的地区形成了一些比较完善的建筑节能检测手段。
3.建筑节能检测
在目前的建筑节能检测验收环节中,其主要技术是检测建筑物护结构的主体部位(墙体、屋顶、地下室顶板等)的传热系数K值。对于护结构的有些部分,如门窗等可以拆卸下来在实验室中进行检测。然后根据护结构各部分的K值来计算建筑物的耗热量指标和采暖耗煤量指标。在结合围护结构热工缺陷的检测,以此来评价某建筑物的节能效果。
三、现场检测墙体热阻的几种方法分析
1.热流计法
热流计法是目前国内常用的现场检测方法,国际标准《建筑构建热阻和传热系数的现场测量》ISO9869,美国ASTM标准《建筑围护结构构件热流和温度的现场测量》ASTM C1046-95和《由现场数据确定建筑围护结构构件热阻》ASTM C1155-95都对热流计法做了详细的规定。热流计是测定建筑能耗的常用仪表,通过热流计来测定建筑围护结构和各种保温结构材料的传热量及其物理性能参数。用热流计法来检测墙体保温性能的基本原理为:被测部分放置至少2块热流计,并在热流计周围放置热电偶,在对应面的相对位置也放置热电偶,其测量的主要包括热流密度,室内室外温度,建筑墙体的内、外表面的温度和热流计两表面的温度,用到先把测试的各部分连起来,并将测到的信号输入到微机里,通过计算机数据处理可得到热流值及温度读数,当通过瞬变期进而达到稳定状态后,再次测量多次,得到足够数量的测量周期,来获得精确的测定数值。热流计的局限性表现在它受季节的局限(只能在采暖期进行检测)而且现场误差不好消除,所以,它的使用条件要求很严格。
2.热箱法
相比于热流计法,热箱法基本不会受到温度的限制,适宜在室外进行测量,要求平均温度25℃以下,并且热箱内的温度大于室外最高温度至少8℃,因而测试比较方便,其检测原理是通过人工制造的一维传导环境,来测定热箱内电加热器发热所通过的围护结构的全部热量以及其所测量围护结构冷热表面的温度,来得到被测部分的传热系数。值得注意的是,进行一套房间的检测需要诸多的设备,并且安全搬运的工作量很大,热桥和不规则部位无法进行测试。另外,国内外也有关于用热箱法现场测试围护结构热阻和传热系数的研究报告或资料,但尚未发现现场测试使用热箱法的国际标准或国外先进国家货权威机构的标准,国内关于热箱现场测试的相关研究尚在进行中。
3.红外热像仪法
建筑物护结构热工缺陷是影响建筑物节能效果和热舒适性的关键因素之一。建筑物护结构热工缺陷,主要分护结构外表面和内表面热工缺陷。通过热工缺陷的检测。剔除存在严重热工缺陷的建筑,以减少节能检测的工作量。由于采用红外热像仪进行热工缺陷的检测,具有纵览全局的效果,所以,在对建筑物护结构进行深入检测之前,要现进行热工缺陷的检测。红外热像仪法是指包括先进的光电子技术、红外图像处理技术、红外探测技术这三种高新技术的综合使用,并且其属于无损检测的范畴,它的使用前提是不破坏被检测目标的使用性能,被广泛的应用于各种工程材料、化工设备、半成品、医疗诊断、石油设备、以及正在运行中的设备等进行检测。虽然红外线热像仪法在我国用于建筑节能行业还在起步阶段,但其有非常广阔的应用前景。红外线测温高效,特点为:非接触、直观、精确、快速、可数字存储、长期保存、温度分辨率高,可达0.01℃。但其也有缺点,无法测得热流值。
4.房间气密性测定
气密性不好也会造成能源的浪费,在冬季或者夏季,人们在室内开着热风或冷风,保密性不好的房子,就会造成能量的外漏,其外漏的空气量就代表了浪费的冷气或热气。
房间气密性检测主要是通过比较被测房屋内外的空气压力及其变化来计算房间的气密性。测量时进行人工对房间的加压或减压,造成房间内外压力差,产生空气流动,然后利用流量计测出流量,从而得到通过房间的各种大小不一的洞外流的空气量,评估出房间的气密性。
5.建筑外窗保温性能检测
建筑外窗保温性能的检测是基于稳定传热原理,采用标定热箱法进行检测。检测时试件一侧用冷箱模拟冬季室外气候条件,另一侧用热箱模拟采暖建筑冬季室内气候条件。在试件两侧各自保持稳定的空气流通、气流速度和热辐射及对试件缝隙进行密封处理的条件下,测量热箱中电暖气的发热量,减去通过热箱外壁和试件框的热损失(两者均由标定试验确定),除以试件面积与两侧空气温差的乘积,即可计算出试件的传热系数K值。
四、结语
综上所述,建筑节能虽一次性投资较大,但是带来的效益是无法用金钱来衡量的。建筑节能检测技术是推行建筑节能政策、标准的重要内容。目前国内节能建筑检测的技术方法仍然有很多不足,需大力开展新的有效的检测方法,可以根据我国各地气候条件和建筑特色积极深入的开展建筑节能检测技术的研究。
参考文献:
[1] 海涛 杨晚生:《建筑节能现场检测技术的发展状况分析》,《经济研究导刊》,2009年22期
[2] 刘风雷 潘月红:《刍议建筑节能材料与检测》,《山西建筑》,2009年25期
【关键词】建筑节能设计;节能减排;方法;途径
随着全球环境的日益恶劣,我国城市中出现了沙尘暴、雾霾等天气,对人们的健康产生了严重影响,给人们的日常生活和生产蒙上阴影。建筑行业是消耗能源和资源较大的行业,并且各种大型、大规模的建筑工程得到了建设和发展,对周围环境有着更大的危害。为了能够在保障经济效益的同时实现绿色、环保,我们应探索有效方法,实现建筑工程的节能、减排,从而提高建筑工程的环保职能。
一、建筑节能设计的概念及内涵
建筑节能,在发达国家最初为减少建筑中能量的散失,普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。具体来说,建筑节能设计是指在建筑工程进行规划、设计、新建、改造和使用的过程中,严格落实国家有关节能的标准和规范,采用具有节能效果的施工技术、施工工艺和施工材料,提高建筑物的保温、隔热性能,提高空调和照明等系统的效率,多多利用可再生资源和清洁能源,减少整个建筑物在施工和使用过程中的能源和资源消耗。
中国是一个发展中的大国,人口众多,对于建筑工程的需求也较多。随着我国国民经济的日益发展,建筑行业的能源消耗也不断增长,尤其是在电力资源和水资源、煤炭资源等方面,都有着较大的消耗,目前我国众多建筑工程当中,只有百分之一是节能建筑,其他建筑工程都属于高耗能建筑。由此可见,我国对于节能建筑的需求是很大的,作为建筑施工企业,应积极探索、发现创新的施工技术、施工工艺和施工材料,突破传统建筑行业的束缚,创造适合人们生活、工作和学习的绿色、健康场所。
二、现阶段我国建筑节能设计中存在的问题
1、建筑设计能源浪费现象严重
很多建筑设计师在设计的时候,都存在着较为严重的浪费现象。产生这种现象的主要原因在于,当前人们的生活水平都得到了提升,人们希望住宅不仅仅是提供温暖、舒适的场所,也是具有较强意识审美的艺术品,为了能够满足人们对于建筑物美观的需求,很多设计师放弃了节能和环保的需求,而是过分重视对建筑物外部装饰和内部舒适度的提升,就会造成大规模的能源浪费。同时,设计师和使用者对于节能环保没有明确的概念,也没有主动采用节能技术和材料的意识,忽略了环境保护措施。
2、对节能设计的认识不充分
在传统的城市建筑设计当中,主要考虑的是建筑结构、容积率、建筑与周围环境等方面的问题,很少会从节能的角度来进行建筑设计。因此,很多建筑设计师们对于建筑节能认识不足。并且,很多房地产开发商为了获取更大的经济利润,要求设计人员采用最高容积率进行设计,甚至会出现超值设计的情况,这会导致很多户型的通风效果较差,尤其是在夏季的时候,住户为了降低室内温度,就会采用空调进行降温,从而使整体住宅能源消耗增加。
3、我国建筑节能技术较为落后
由于我国的建筑节能技术与国外发达国家相比还有着较大的差距,因此有的建筑工程虽然在设计师的建议下采用了节能技术,但是缺乏相关的设计经验和管理经验,在设计和运营过程中需要解决的问题较多,很多节能技术无法应用在我国建筑设计实践中,使建筑物达不到预期的效果,从而使其实用性下降。
三、建筑节能设计的基本原则和方法
1、建筑通风设计
在进行建筑节能设计的时候,室内通风是其重要环节,为了能够达到良好的通风效果,应主要采用自然通风,使室内舒适度得到提升,有效降低室内温度,减少居住者对于空调系统的依赖,有效防止因通风不畅导致的疾病。在通风设计的过程中,首先应选用自由式或错列式来达到良好的通风效果,一些高度不一的建筑群体,可以采用错列布置的方法,实现良好的通风,设计的基本原则是低层建筑布置在夏季主导风向的迎风面、多层建筑布置在中间位置、高层建筑在最后位置。其次,为了能够使室内通风效果达到最佳,应对当地全年的风向图进行研究,使主要房间避开冬季主导风向,尽可能让夏季凉风进入室内。最后,不仅要注重对主卧、客厅的通风设计,还应重视对浴室、厨房、厕所的通风设计。
2、合理运用建筑外遮阳
当前,很多建筑设计师为了实现外表美观,而增加了外墙装饰,但是这些外墙装饰并不具备遮阳功能,因此在进行立面设计的时候应将其与外遮阳设计相互结合起来。首先,应明确每种外遮阳的适用范围,考虑到建筑物的朝向和太阳的位置等因素。对于窗户遮阳来说,,水平遮阳能够遮挡角度比较大的阳光,较适用于朝南的窗户;垂直遮阳能够遮挡侧面斜入射的阳光,较适应于正北向、北向及东北向的窗户;综合遮阳融合了水平遮阳和垂直遮阳的有点,适应范围较广,并且随着科学技术的发展,已向着自动化、高效化、智能化发展。同时,在运用外遮阳时,应妥善处理遮阳和隔热之间的 关系,采用恰当的构件,对于水平遮阳构件可以采用通透性较好的构件,比如混凝土栅格板、金属百叶等,上升的热空气可以很快地散失,对室内的影响较小。
3、减少热桥的产生
热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,故称为热桥。热桥的产生主要有两个方面的原因,首先,建筑某些部位的传热系数比相邻部位大很多,而热阻较小,使得保温性能较差,其次是因为建筑某些部位的散热面积比受热面积大很多,因此造成失热过多的现象,使得建筑物的内表面温度较低。在冬天的时候,尤其是在我国吧北方,室内的热量会以热桥为桥梁,源源不断地运送到室外,如果无法妥善解决热桥问题,就无法进行建筑节能,因此,对于建筑中使用较为广泛的铝合金门窗,应选择新型的断热桥型铝合金门窗或者铝塑复合门窗,同时应该还要配置三玻璃中空玻璃或者是Low―E 中空玻璃,如此一来便可以使门窗满足节能的要求.对于建筑其它部位,诸如外墙角、屋面、外挑构件和墙体连接处的热桥部位等,应该严格遵循国家有关规范要求,做好建筑局部保温隔热措施,防止大量的热散失。
4、创新节能建筑材料的应用
当前,有很多新型的节能环保材料,能够基本满足建筑施工中节能环保的需求。因此,在建筑施工中,应加大对节能建筑材料的应用。例如,当前的外墙保温技术主要有聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉毡、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料等,但是当前常用的主要为高分子保湿浆料。除此之外,外墙保温材料的发展新趋势是复合保温隔热面板,进一步实现了保温层与饰面层的工厂一体化生产。这种复合保温隔热墙面板的突出优势是施工速度快且便捷、定位准确、不易松动等,可以有效降低墙体本身对保温效果的影响,并实现材料的生产工厂化、产品结构化、质量标准化等,是我国建筑节能技术中外墙保温技术的未来发展趋势,极大的简化了外墙保温施工程序。
参考文献:
[1]万阿巧. 建筑节能设计的现状及相关问题探讨[J]. 中华民居(下旬刊),2014,04:11.
[2]刘亚南. BIM技术应用于建筑节能设计的探讨[J]. 门窗,2015,03:39-40.
[3]周羚. 关于住宅建筑节能设计的探讨[J]. 经营管理者,2011,06:358.
关键词 建筑电气节能方法
前言
由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源――电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。下面就建筑电气设计节能谈谈自己的看法。
1. 建筑电气设计节能的原则
1.1满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
1.3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如传输电能线路上的有功损耗是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
2建筑电气节能的途径
2.1减少线路上的能量损耗
由于线路上存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。其公式如下:P=3IΦ2R×10-3(KW)
式中:IΦ--相电流(A)
R--线路电阻(Ω)
例如,在L=100m的VV-3×50+2×25的电缆上传输60KW,cosφ=0.8的电能,其有功损耗量,可由以下步骤求得:IΦ=60×103/(380×0.8)=113.6A
芯线温度70℃的50mm2铜芯线每公里电阻R0=0.44,则R=0.1×0.44=0.044(Ω)
P=3×113.62×0.044×10-3=1.704KW
从以上可看到,线路上的功率损耗相当于每6m的线路上安一个100W的灯泡。
在一个工程中,线路左右上下纵横交错,小工程线路全长不下万米,大工程更是不计其数,所以线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路上的能耗必须引起设计重视。
线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻R=P×L/s,即线路电阻与电导P成正比,与线路截面S成反比,与线路长度L成正比,因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。
2.1.1应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。
2.1.2减小导线长度。首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;第三,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离,当建筑物每层平面在10000m2左右时,至少要设两个变配电所,以减少干线的长度;第四,在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。
2.1.3增大导线截面。首先,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面,所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次,利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给常期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。例如,将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷,集中在一起,采用同一干线供电,既可便于用一个火警命令切除非消防用电,又可在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗,这就相当于充分利用了季节负荷的线路。
在设计中,认真落实上述三条措施,就可减少线路上的能量损耗,达到了线路节能的目的。
2.2提高系统的功率因数
提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能的目的。
线路损耗的公式展开后得下列计算式:
P=3IΦ2R×10-3=(RP2/UL2+RQ2/UL2)10-3(KW)
式中:UL--线电压(V)
P--有功功率(KW)
Q--无功功率(KVar)
前项RP2/UL2为线路上传输有功功率而引起的功率损耗,后项RQ2/UL2为线路上传输无功功率而引起的功率损耗。有功功率是满足建筑物功能所必须的,因此是不可变的。系统中的用电设备,如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感,会产生滞后的无功,需要从系统中引入超前的无功相抵消,这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备,在线路上就产生了有功损耗,而这部分损耗是可以想办法改变的,具体措施如下。
提高设备的自然功率因数,以减少对超前无功的需求,可采用功率因数较高的同步电动机;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。
由于感抗产生的是滞后的无功,可采用电容器补偿,因为电容器产生的是超前的无功,两者可以相互抵消,即Q=QL-QC,因此无功补偿,可以提高功率因数,因而也减小了无功的需求量。
无功补偿装置应就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少,达到节能的目的。
2.3照明部分的节能
因为照明用量大而面广,因此,照明节能的潜力很大,应从下列几方面着手:
2.3.1采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。
2.3.2建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。
照明节能中,除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。