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关键词:节能环保资源效益循环经济高新技术
一、我国目前能源消耗现状
能源资源短缺是全球性的问题,也是我国在发展进程中面临的严峻问题。我国的石油资源量占世界的3.5%,人口却占世界的22%;我国水资源总量占世界水资源总量的7%,人均水资源拥有量仅为2200立方米,只及世界平均水平的四分之一,被列为全球13个人均水资源贫乏的国家之一;但是我国工业用水浪费十分严重,万元工业增加值取水量达90立方米左右,是世界平均取水量的2.5倍,为发达国家的3~7倍;土地资源占世界的6.8%,却养活了占世界22%的人口,能源短缺不言而喻。我国正处在工业化、城镇化加快的重要阶段,国际经验表明,这一阶段恰恰又是能源资源强消耗阶段。
同国外企业相比,我国企业的竞争力在很大程度上是依靠物质资源的高消耗和廉价劳动力来实现的,据测算,我国每创造1美元的GDP所消耗的能源是美国的4.3倍,是日本的11.5倍;我国的能源利用率仅为美国的26.9%、日本的11.5%。由此可见,在我国企业的产品成本中能源消耗及其他资源的消耗成本占了相当大的比重,这就使得一些企业以劳动生产者的低工资来弥补能源和其他资源高消耗的产品成本,以取得产品在市场上的价格优势。也可以说,企业通过节能降耗减少产品中资源消耗成本的空间十分巨大,完全可以靠节能降耗来保持产品的竞争力。
而且,我国企业的竞争力还是以牺牲环境为代价的。相当一部分企业,特别是中小企业,对环境治理和削减污染物排放投入很少,或者根本不进行投入。资源和能源被大量消耗的同时,也带来污染物大量的排放。肆意排放的污染物对空气、植被、水资源、河流、土地的污染日益严重,我们赖以生存的环境正面临严峻的威胁。
二、节能降耗是缓解资源压力的有效途径
节能是指采取技术上可行,经济上合理及环境和社会可接受的一切措施以更有效的利用能源资源。节能已被称为世界第五大能源,它不仅可以缓解能源供需矛盾,促进经济持续、快速、健康的发展,而且是减少有害气体排放,降低大气污染的最现实最经济的途径。
作为我国国民经济支柱产业的石油化工行业,集产能大户、耗能大户于一身。据统计,石油石化行业年能耗量达到2.7亿吨标准煤,万元产值能耗高达3.5吨标准煤,是其他行业的两三倍。2006年,为了实现“十一五”节能降耗的总目标,中国石油、中国石化、中国海油纷纷推出能源节约方案,通过节约和替代石油、热电联产等方式初步形成区域经济发展格局。经估算,三大石油公司在2006年节约能源折合350万吨标准煤,节水1亿立方米,相当于减排SO23.5万吨,减排COD9600吨。
不难看出,通过节能降耗,既能实现节约能源、提高能源的利用效率的目的,同时又减少了污染物的排放,在很大程度上缓解了能源资源不足带来的危机。
三、节能降耗创效益
节能降耗不仅仅是提高了资源的利用效率,同时也意味着创造效益——经济效益和环境效益。
为防止地球温室效应,爱普生公司采取多种节能措施,致力于减少因消耗能源而产生的二氧化碳排放量。其中,最重要的就是对占公司能源消耗总量70%的电子设备生产工序进行改进,使二氧化碳排放量下降了54.9%。2005年,爱普生公司“液体成膜技术”在“高温多晶硅TFT液晶面板”生产过程中的应用,从根本上改变了传统“光刻法”制造电子元器件严重浪费材料和能源、并产生大量废弃物的问题。而且爱普生移动液晶投影仪EMP-740在能源利用率方面的卓越表现更是令人刮目相看,较之以前的产品,EMP-740的亮度提高了4倍,而消耗电量却只有从前的1/4。这些节能环保产品既有利于扩大市场份额,增强社会美誉度,也给企业带来更大的经济效益。
节能环保已成为戴尔公司重要的经营理念而被贯彻于产品设计、生产和应用的各个过程之中,戴尔推出的OptiPlex商用台式机在电源、主板和机箱等方面均采用了无铅设计,并配备了全新、高效的DellEnergySmart系列设置和戴尔平板液晶显示器,从而使全球客户每年可节约将近10亿美元的能源开支。数据显示,如果将OptiPlex745中采用的节能设置应用于所有戴尔台式机,其节省的电能将减少1250万吨二氧化碳气体的排放,相当于大约250万辆汽车在路上排出的废气。同时,节省的能源可为客户节约16亿美元的运营成本。
节能降耗在节约能源和创造效益方面的作用是显著的,但是要达到节能降耗的目的,必须要通过发展循环经济和发展高新技术来实现。
四、发展循环经济是节能降耗的重要途径
循环经济是以低消耗、低排放、高效率为基本目标的经济,符合可持续发展理念的经济增长方式,也是节能降耗的重要途径。要按照减量化、再利用、资源化的要求进行生产,全面促进节能生产,从源头上降低能源消耗。
为实现节能降耗和环保,杜邦公司创造了企业内部的循环经济模式,创造性地把循环经济原则发展成为与化学工业相结合的“减量化、再利用、再循环制造法”,从而达到少排放甚至零排放的环境保护目标。通过组织厂内各工艺之间的物料循环,从大量废弃塑料中回收化学物质,开发出用途广泛的乙烯产品,延长生产链条,减少生产过程中原料和能源的使用,减少废弃物和有毒物质的排放。通过放弃使用一些环境有害型的化学物质、减少某些化学物质的使用量和发明回收本公司产品的新工艺,使公司生产造成的废弃塑料物减少25%,空气污染物排放量减少70%。公司设立了2015年循环经济战略目标,通过为客户提供能效高、大幅度减少温室气体排放的产品,年收益将至少增加20亿美元。
通用电气公司的杰夫·伊梅尔特言简意赅地说:“绿色就是金钱。坚持苛刻的环保标准不仅有利于加强我们的企业地位,还将转化成一项充满商机的业务。”作为一家老牌制造公司,通用电气过去和我国现的在某些企业一样,常把环保法规视作一种成本或负担,但今天,通用电气寻找到了两全其美的结合点,在进行环保投入的同时也获得“绿色产业”的利润。
“绿色创想”是通用电气公司的一项全球战略举措。通用电气公司将大幅度增加对环保技术的研发投资,帮助全球客户解决日益严峻的环境挑战,同时减少自身在全球生产和经营活动中的温室气体排放,并以环保产品和服务作为新的业务增长点。通用电气公司的“绿色创想”是基于人类社会正在面临的能源消耗增加、环境污染加剧等严峻挑战而提出的循环经济理念。2006年5月29日,国家发改委与通用电气签署了关于环保技术合作的谅解备忘录,双方约定加强在环境可持续发展方面的合作,通用电气将提供包括煤、风能、生物能等领域的先进技术和方案,为中国的能源节约型和环境友好型产业提供帮助。已经或即将在中国投入使用的“绿色创想”产品包括:为中国干线铁路提供Evolution机车,提高燃油效率,污染排放量减少40%;为4家航空公司的42架飞机提供84台通用电气nx发动机,这些发动机较之普通的发动机能够节约燃料的消耗,订单额逾10亿美元;70万千瓦的风力发电机订单,是中国可再生能源市场的领跑者;为东海大桥项目提供电力、照明以及自动化解决方案,为非交通繁忙时段节省了20%以上的能源,等等。据悉,2005年,通用电气公司“绿色创想”产品和服务的销售额已经达到100亿美元,2010年将在这一基础上实现翻番,销售目标为200亿美元。
五、发展高新技术是节能降耗的必由之路
能耗问题不只限于生活方式和思想意识,更是个技术问题。节能降耗要靠技术手段和设备改进来实现,高新技术的广泛应用可以大量降低原材料、能源和水的消耗,减少甚至消除废弃物的产生。
早在2002年,通用电气就已经启动了很多针对增加资源效率,减少废气排放,提高能源效率、水资源供应以及水处理能力的研发。伊梅尔特认为,这些挑战是现代企业共同面临的难题,只有通过技术革新才能应对。通用电气的计划是,到2010年对清洁技术研究的投入将由2004年的7亿美元逐渐增加到15亿美元。同时,通用电气将向客户提供更多的绿色环保产品,减少温室气体的排放,并保持公共信息透明度。通用电气自身在全球生产和经营活动中也将减少温室气体排放,并以环保产品和服务作为新的业务增长点。在中国,通用电气将投入5000万美元用于“绿色创想”产品的研发。
目前,世界500强企业的经济增长中技术的贡献率已达70%~80%,这为企业节能降耗环保提供了可靠的保障。信息化是实现资源优化配置的基本手段,是提高能源使用效率的有力技术支持。因特网的使用可减少企业对能源和材料的消耗,提高劳动生产率,从而改善经济增长与环境之间的关系。
沃尔玛拥有美国第二大的车队,年行程达150亿公里。沃尔玛承诺,要在可持续性项目中投资5亿美元,在十年内把公司的能源消耗量减少30%,将产生的固体废物量减少四分之一,将公司车队的燃料效率提高一倍。沃尔玛利用信息网络技术建立起来的供应链体系,可以大幅度降低库存量,提高产品的适销率;运用电脑支持系统随时跟踪、报告每一个品牌、款式、规格的商品的销售情况;采购环节则根据电脑提供的数据进行科学采购。通过卫星和电脑互联,公司总部可随时清点任何一家连锁店内库存、销售和上架的情况,并通知货车司机最新的路况信息,调整车辆送货的最佳线路。这样,沃尔玛运用信息技术等先进手段优化了业务流程,最大限度地提高了能源利用效率,降低了能源的消耗。:
六、节能降耗任重而道远
关键词:节能环保材料;建筑节能;应用
建筑节能包括了建筑物本身的环保节能,还包括了结构隔热保温的性能,他那个建筑门窗、幕墙等多种因素有重要联系。社会广泛关注建筑的环保节能效果, 在进行建筑工程过程中,必须从实际出发,对环保节能的技术与材料进行研究和应用。
1 建筑节能的理念
环保节能材料和技术主要是在建筑过程中利用具有环保节能、利废特征的材料与工艺,实现提升建筑功能的目的。源和环保的特点。在国内建筑行业技术应用不断得到发展的当下,建筑环保节能的标准同时也随之提升。环保节能材料和技术的应用主要是通过提升建筑保温隔热效果降低能耗,实现对居住着环境的改善。在建筑节能过程中,加强环保节能材料的开发, 推广和应用节能技术,能够有效加强建筑节能的效率,对于新世纪的社会、经济持续发展意义重大。2 建筑节能中环保材料以及技术研究
2.1 环保节能的维护材料及技术应用
在建筑建筑建材之中,墙体材料比例为70%,建筑物的能耗超过1/2来源于墙体,墙体材料主要包括了复合板材、加气混凝土、空心砖、粘土砖等。就保温隔热材料而言,当前的产品结构变化较大,隔热保温材料中,泡沫塑料应用比例逐年提升,其中尤其以矿物纤维的材料增速最为明显,这些材料按照有机和无机分类,有机材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、绝热薄膜绝热板等;无机材料分为泡沫混凝土、玻璃棉、石绵等。
超过65%的建筑节能都主要是通过维护材料以及结构得以实现。当前,在大型的公共建筑物中,维护的构造主要是由面积较大的玻璃幕墙组成的,因此多使用的是隔热保温性能良好、能有效利用太阳能、具有较高透光率的玻璃材料,例如背景火车南站的屋顶就使用了太阳能光电板,保持了6700㎡的面积,在采光面积中所占比例超过了50%,实现了320KW的发电量。运用这一玻璃屋顶,在白天时能有效提升建筑物采光范围,对自然光进行利用实现节能省电的目的,另外,运用太阳能的光电板,能为建筑的电气设备提供动力,实现真正意义上的节能。据分析,国内的民用建筑护的节能材料使用范围不广,目前正朝着保温、轻质型的复合材料方面进行发展。
2.2 建筑屋面的隔热保温
作为维护的重要构成部分,实现建筑节能时加强屋面的隔热保温环节必不可少。当前主要利用的是倒置类型屋面,这一屋面主要是节能为主的新型防水保温类型。在科技不断发展以及材料科学获得重大突破的当前,新型的聚苯乙烯等材料性能获得了良好的应用,为倒置类型的屋面的广泛利用提供材料基础。倒置类型屋面将传统的屋面中防水层以及保温层位置互换,在防水层前面进行保温层施工有效提升了屋面的隔热保温性,在夏季有效将室外的热气隔绝,在此基础上在建筑表层涂上节能涂料,实现了空调耗能的大幅度降低。
另外,部分城市当前对屋面的种植技术加强研究,提升屋面的绿化率,通过这一途径较少建筑能源消耗。例如,某地区在改造旧危房的建筑工程中利用屋面绿化技术,减少夏季室内空调制冷过程的能源消耗,而绿色植物利用光合作用有效吸收CO2的排,提升了建筑周围的空气清新度,利于保护环境,实现生态平衡,调节城市气候,达到城市美化目的。
2.3 节能门窗、玻璃幕墙的应用
在现代建筑中,玻璃幕墙是主要的流行趋势,是建筑热能传导以及交换的重要结构。根据统计,建筑门窗损失热能的比例在能量损失总量中比例高于27%,利用门窗的缝隙能耗量高于总能耗的25%,门窗和幕墙能耗量为墙体损失的6倍至8倍。加强门窗以及玻璃幕墙的能源利用,能实现40%的建筑节能目标。
建筑主要使用的新型玻璃材料包括Low-E光化、真空、热反射以及中空类型玻璃。在进行门窗材料的改进同时加强隔热保温技术的应用,将风能、太阳、热能的高效利用与节能技术结合开发门窗材料,也能有效降低能源消耗。
例如,2008年奥运会馆的主题建筑建设过程中,利用了新型节能的幕墙以及节能材料,提升了建筑环保节能以及舒适程度。某科学中心在实现度自然光最大程度利用,并满足室内安全等级的基础上,外立面使用玻璃、铝板幕墙,幕墙使用的是Low-E高透性能玻璃,整体使用的是SC=0.4的遮阳系数、K=1.95Wm2·K的传热系数、35%以上光透率材质的玻璃;建筑中庭主要利用彩釉玻璃,外窗则使用了高于0.3遮阳系数、2.90 W/m2·K的传热系数类型的踱膜玻璃,最终实现60%能源的节约比例。
2.4 其他节能技术的应用探究
作为清洁无污染、取之不尽的能源,太能能已经被广泛应用到了建筑物之中,在利用太阳能进行节能时,主要是从应用光电以及热水体系一体化方面进行应用。与太阳能同时受到重视的,还包括了热泵技术,包括地源、水源热泵技术。例如,地源热泵技术主要是对地下的地热资源进行利用,在冷水机组进行循环运作过程中,实现低温向高温转变,为建筑供应制冷、供热以及热水的能源,其在实现包括电能在内的高品位能的少量消耗的基础上,获得明显增多的热能,COP参数值还可以能够超过5.0,是重点发展的节能环保的效制冷供暖技术。
另外,建筑节能中应用到的技术还包括了回收利用雨水技术、三维敷设制冷供暖技术、风电光电互补发电技术、光导管的自然采光技术等,都对实现建筑的节能环保起到了促进提升作用。
3 结语
在科技日新月异的当前,国家大力提倡可持续发展,建筑节能环保材料以及技术具有重组的发展空间。新材料、新技术的研究与开发已经成为了建筑节能的重点工作,加强新技术新材料的应用,能有效实现能源节约降低能耗的目的,提升建筑在构造以及使用中的合理性以及完美程度。
参考文献
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论文摘要:绿色建筑是现代建筑业发展的方向,也是建筑的可持续发展的第三个阶段。从绿色建筑全寿命周期研究,分析绿色建筑在设计、施工和使用三个阶段的技术发展。同时提出质量控制的关键环节制度保障和标准完善。
1、前言
经济的发展,推动了对能源的需求,而相对于地球限定的资源,出现了能源危机。而全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑;45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风,5%的能源用于其设备的制造;40%的水资源被用于建筑的维护,16%的水资源用于建筑的建造;60%的良田被用于建筑开发;70%的木制品被用于建筑。而随着社会的发展,人们对自身健康和生活舒适度的要求也越来越高,而满足这些条件的建筑也必然要消耗更多的资源和能源。因此,减少建筑中资源和能源的消耗,同时提高建筑的使用功能,提高人们生活舒适度,是建筑的两大主要日标,也是建筑业发展的方向,也是建筑业可持续发展的重要策略。
可持续建筑是目前建筑业发展的最重要的议题,从最初的低能耗、零能耗建筑到后来的能效建筑、环境友好建筑,再到今天的绿色建筑(green building)和生态建筑(ecological building),一共经历了三个阶段。
绿色建筑就是应用环境回馈和资源效率的集成思维去设计和建造的建筑。绿色建筑有利于资源节约(包括提高能源效率、利用可再生能源、水资源保护);绿色建筑充分考虑其对环境的影响和废弃物最低化;绿色建筑致力于创建一个健康舒适的人居环境、降低建筑使用和维护费用。综上所述,绿色建筑的主要特点就是环保健康和节能。
2、全寿命周期绿色建筑的环保节能技术
(1)设计阶段
设计是绿色建筑的重要阶段。绿色建筑在设计中,就要体现环保健康和节能的特点。一般采用整体设计。建筑整体设计就是指在建筑设计的初始阶段,根据当地的气候条件,通过被动式建筑设计、建筑参数优化设计等建筑设计及技术手段,并结合周边建筑及环境的影响,充分利用自然资源,如太阳能、风能等减少对有机能源的依赖,创造舒适的人居化境。在设计中,做好整体规划,充分利用现有的资源,减少重建。例如南方地区绿色建筑成功设计最关键的因素一是通风,二是遮阳,三是建筑立面绿色和屋顶绿化。这三项非常简单的技术应用可大大降低空调的使用,可使建筑能耗降低50%以上。在北方,需要在建筑墙体中加仁非常厚的聚乙烯泡沫保温材料,因为北方冬天的室内外温差可高达40℃以上;而南方室内外温差一般不超过10 0C,这种气候条件下就不需要特别加强墙体构造来保温。
(2)施工阶段
施工是建筑中能耗消耗最多的阶段,也是环保和节能技术中关键阶段。在施工中,使用健康和节能的材料和设备,强化绿色建筑的施土技术,是绿色建筑施工中的重要手段。
①建筑材料和建筑设备
建筑构件和建筑设备的环保健康和节能,是绿色建筑中的关键技术。例如合理使用经济适用的节能技术可在满足舒适要求的同时使建筑节约1/3左右的能源费用。低能耗高效能的建材、先进的绝热技术、充分考虑遮阳和日光利用的高性能集成窗系统、建筑气密性的处理、新能源和可再生能源系统的使用、高能效设备和用具的使用、区域热电冷联技术等在建筑的使用,将是绿色建筑中的关键技术和关键设备。 ②建筑施工方法
绿色施工与传统的施工方法相比,有较大区别。传统的施工方法以满足工程本身指标为目的,以工程质量、工期、成本等为根本目标,在节约资源和环境保护方面考虑很少,当节约资源和环境保护方面与工程质量、工期、成本等发生冲突时,总是采取保证后者,放弃前者,这样做的后果常常是工程本身的质量、工期、成本达到了要求,但浪费了资源,破坏了环境,给社会留下了不可弥补的遗憾。建筑物绿色施工是对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等进行控制,强调施工全过程“四节一环保”。就是以资源的高效利用为核心,以环保优先为原则,追求高效、低耗、环保,统筹兼顾,实现工程质量、安全、文明、效益、环保综合效益最大化,是具有可持续发展思想的施工方法。
(3)使用阶段
绿色建筑的最终功能是满足使用的功能。因此,要求环境品质能够满足环保健康和满足人们的舒适性。室内环境品质问题包括两个方面,一个是室内热环境问题,一个是室内空气质量问题。因此,室内环境要讲究通风和采光技术,还要采用地热,分户计暖等措施来进行节能。室外环境要能够美化人的心灵,陶冶人的情操。因此,要采用绿化措施还要采用节水、绿化等技术措施。
3、绿色建筑的质且控制
绿色建筑的发展和质量控制,需要政府的政策的支持和民众的支持,需要有标准来衡量和指导建筑。
(1)制度保障
任何一个新事物的发展都离不开推动力,而政策法规正是绿色建筑发展的驱动力。政策支撑最基本的是要建立合理的、切实可行的政策法规,这是保证政策实施的先决条件,要防止不切实际的理想政策。而政策支撑最关键的是执法力度,目前中国的建筑节能法规的执行力度还不够,应该设立相应的执法监督机构,切实保障建筑法规的实施。因此,要真正实现绿色建筑政策支撑,就必须要严守“法”的观念。与此同时,激励政策有利于绿色建筑在中国的发展,出台相应的奖励措施可以激励和促进绿色建筑的开发和建设。这样,绿色建筑才能得到人们的认可,才能得到更有效地质量控制。
(2)标准完善
国外的绿色建筑评估体系发展较快,已经过了评估参数确定阶段,正步入完善标识阶段。相比而言,我国由于绿色建筑的起步较晚,因此相应的评估系统开发工作也进行较晚。应特别注意的是,由气候、地域、环境参数、资源状况、人文素质、技术水平、法规标准以及发展现状等的不同,国外体系的评估参数在很大程度_卜是不适应中国绿色建筑的发展的。因此中国的绿色建筑评估体系应建立在充分调研、科学立项、切实实践的基础之上,这将是绿色建筑发展的一大重点。在研发新建建筑绿色评估体系的同时,应同时开发既有建筑绿色化的评估方法。
【关键词】供热采暖;工程;节能技术
1引言
众所周知,21世纪是工业化高度发达的时代,但同样对于能源的消耗越加庞大,尤其是我国近些年城市化进程的不断加快,关于各类建筑供热采暖消耗了大量的能源,在很多建筑的供热取暖系统中,存在着能源浪费、节能工作不到位、节能技术不成熟等问题,这类问题的存在,不仅造成了大量能源的浪费,更是降低了取暖的效果,影响人民群众的正常生活。因此,节能技术在供热采暖领域的推广,不但有利于保护自然环境,更能够节省能源,为国家实现可持续发展打下坚实的基础。
2供热采暖技术
2.1供热采暖技术的定义
供热采暖技术具体是指给建筑物内部以供热采暖系统为主,依靠着各类媒介给建筑物内部传送热量,最终使得建筑物内的温度保持在一定标准的工程技术。论文主要介绍了现阶段较为常见的几类供热采暖技术。
2.2供热采暖技术类型
①现如今使用范围较广,人数较多的采暖方式是集中燃煤锅炉房取暖技术。集中燃煤锅炉房有着成本低、能源利用率较高的特点,因此也就应用最广,但其主要缺点是热效率较低,节能效率差,对环境污染较大。②用电采暖。电采暖方式在现阶段也较为常见,例如较常见到的电暖器、低温辐射电热膜等。其优点是操作简单、方便快捷,而且也不需要水或气作为媒介,不必进行外部管网建设,计量收费直观便捷,缺点是使用成本较高,用电负荷大。③燃油采暖。燃油采暖在现阶段,由于运行成本较高,相对于其他几种采暖方式而言,用户数量较少,但其有着低碳环保、管理便捷、锅炉利用率较高的特点。④燃气采暖。燃气锅炉同样有着对环境污染小、自动化水平较高、劳动强度较低、锅炉利用率高的特点,缺点是建设投入较大,运行成本高。其次还有壁挂式燃气采暖。壁挂式燃气采暖能够节省大范围的空间。节省了热网投资成本,方便节能,计量和收费,较为简单。较之于整栋式燃气锅炉房而言,对环境的污染较小,能够节约大量能源,拥有较高的自动化性能,房间的住户可以自行管理。⑤地源及空气源热泵采暖。热泵采暖技术近年来正在被广泛使用,其优点是热效率高、既能制热也能制冷,运行成本较低,安全性能较高,环保无污染,缺点主要集中于使用调试环节要求较高,需要专业人员维护。下文就以某公司在一项采暖工程中的节能技术应用为例,对采暖工程中节能技术的应用进行分析。
3采暖工程中节能技术的应用
3.1工程概况
某公司响应国家节约能源的号召,承建了山西省太原市某小区集中采暖工程,在该工程的设计施工过程中,应用了多项节能技术,将住建系统在近几年来推行的新技术、新材料,新设备、新工艺应用到这次采暖工程之中。例如分户热量计量技术以及各类装置、水力平衡调节技术、散热器温度控制器应用技术、聚丁烯管及其施工工艺等,以下便是此次工程所应用到的技术概况以及建筑过程的详细情况[1]。
3.2分户热量计量技术
就现阶段而言,我国冬季城市集中供暖一般都是按照取暖用户建筑的采暖面积进行收费,如此收费方式缺乏调节手段和计量设备,热能无法量化监控会造成供热能源的浪费。为此,我国建设部联合其他部门出台了《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见》,在该意见中明确了“稳步推行按用热量计费收费制度,附近供热双方节能”的具体要求,此次工程,严格按照该意见的标准,将先进的计量技术应用其中,对每一个供暖用户设计了一套科学的热量计量装置。此装置由磁性过滤器、供回水测温球阀、热量表等多个部件构成,其中最为主要的便是热量表。此次工程所采用德国某公司研发的电子热量表。此公司研发的这种热量表,具有的计算方法和电表、燃气表、水表有着极大的不同。这种热量表不仅能够测量进水回水的温度,同样能够测量水流的流量,并通过分析流量、温差的数据,计算出使用的热量,具备极强的精度。热量表主要有几下部分组成:①水温传感器。该热量表的水温传感器采用了两个精度比较高的温度传感装置,将此装置安装在供回水测温球阀内。随时对回水和进水的温度进行检测。②流量计数器,流量计采用高精度、宽量程的无磁流量计当作流量传感器,可以将流量信号,精确地传递给能量计算器。③能量计算装置。该热量表的能量计算装置拥有着功耗较低的芯片、集成化的模块组成,该装置有可以编辑的界面,操作简单便捷。用户可以在液晶屏上查阅相关的数据,例如输入的流量和温度信号等等。同时此能量计算器还有着储存、记忆的功能,使用用户可以随时打开菜单翻阅历史用量资料或者现阶段的用量资料。而如果选取了脉冲远程热量表,便可以在计算机机房进行集中查看。综上所述可以得知,该热量计量装置具有可靠、方便,精确先进的优点。由于其度量明晰的特点,用户可以直观了解当前的能量使用情况;而其操作简单的特点,使得用户可以根据需求自主控制能量消耗,能有效提高用户的节能意识。
3.3管网水力平衡技术
因为各栋建筑物距离供热中心距离的不同,供暖工况和管路结构的差异性,导致在管网设计的过程中,很难做到精确计算环路的阻力损失。在取暖系统的运行过程中,环路系统并没有装置可以消除剩余压头、调节流量的装置,仅仅依靠手动调节阀门,最终可能会导致远端冷、近端热等流量不均匀的水力失调的情况。在通常情况下,为了解决这一问题,一般采取提高水泵扬程、加粗入户管径的方法,但是此方法并没有彻底解决这个问题,某种程度上反而使得大流量小温差的运行加剧,最终造成整个系统耗电量增加、水泵效率降低、供热品质下降等连锁问题的发生。解决这一问题的关键,笔者认为就是应用好水力平衡调节技术。本工程在建筑物采暖工程设计的过程中,首先采用了同程式采暖运行系统降低水流的沿程损失,针对每栋住宅楼,在主管的布置上确保将水力失衡情况降至最低。室外管线的水力平衡方面,在供水主管道上安装自力式平衡阀,设置流量,坚持“近小远大”的原则,确保小区末端用户供水流量达到设计标准;室内管线的水力平衡方面,在每一个用户的入户表回水支管安装了压差平衡阀,确保近远端用户室内压差恒定,温度达标,避免出现高层穿短裤、底层穿棉衣的不平衡情况,大大降低能源浪费,起到节能的目的。采用水力平衡技术,是采暖供热工程节能方面的一大进步,它对于能耗损失能起到极大的防范作用,使用中节能成效明显,根据相关部门测算,使用平衡阀的采暖系统比传统采暖系统能节电25%~30%,节煤15%~20%,增加供热面积25%~30%。同时,此项技术对于居民住宅投用后的供暖质量的保障也有极大的帮助,末端用户不热的问题能获得良好的解决。
3.4散热器温度控制器技术
所谓散热器指的就是室内采暖中的热交换设备,散热器的具体作用是将供暖热水中的热量传导到室内,使得室内的温度达到合格的标准。但如何在用户已经安装了热量计量装置的情况下,既能达到用户的满意,同时又能节约取暖费,关于这一问题,在此次工程中做了特殊的处理。在此次工程中采用了散热器温度控制器技术。其具体做法是把温控阀门安装在散热器的进水管上,使用旁通管串联供暖干管。如此一来用户在根据自身的需求调节温控阀门的同时,还能帮助多余的热量串联进入采暖系统,以达到降低能耗、提高热效率的目的。此次工程采用的调节温控阀由调节阀和恒温控制器构成。恒温控制器是由高新敏感材料制成,通过自动感应室内的温度,根据事先编订的温度区间数据控制调节阀对阀门开启度加以调整,进而控制热源进入散热器的流量,按照一定的比例对室温加以调整。此项技术的运用,最大的特点就是自动化程度高,无需用户随时调节。用户需要做的就是配合热量表计数,掌握用暖成本,根据自身需求设定室内温度,其余调节工作将全部由恒温控制器与调节阀完成,简单易行、个性化程度高,节能降耗成效突出。
3.5聚丁烯管及其施工工艺
现如今,对于塑料管材在管路系统中的应用愈加广泛,在很多场合中已经逐渐取代了金属制品,例如应用在冷热水系统之中的聚丁烯、聚丙烯等等。聚丁烯塑料管材是被欧美国家共同承认最适合利用于采暖热水管路系统的新型材料,是一种极为先进的节能环保材料,有“塑料中的黄金”的美誉。聚丁烯这种塑料管材近几年在我国得到了广泛的应用,率先应用的地点有北京、上海等等。它的优点首先是寿命长,例如当聚丁烯管路中的热水温度小于或者等于80℃时,许用环应力值是5.46MPa,其使用周期可达到50年之久。其次是不腐蚀、不结垢,聚丁烯管材内表面光滑,所以其阻力相对较小,可大幅度减少功耗。再者,聚丁烯管材保温性能良好、导热系数较小、热损失极小,能耗低。最后,因为聚丁烯管材所具有的高柔韧性、低蠕变特点,使其能够快速的组装,还因为其由环保材料构成,可以回收再使用,大大降低废弃管材对环境的污染、提高再利用率。
4节能技术在采暖工程中应用施工要点概述
施工单位严格按照设计图纸与施工规范进行施工,对于各个施工阶段的要点和质量进行了严格的控制。下文就按照工序要点,进行论述[2]。
4.1准备阶段
4.1.1材料设备的检测
在此次工程中全面采用聚丁烯管材,小口径管材在上海工厂生产,大口径管材在瑞士工厂生产。材料入场时,除了进行常规审查之外,还增加了由瑞士STS机构和国内化学建材测试中心出具的双重测试报告。此外,德国进口的热量表属于精密计量仪器,按照相关规定,在国内采用国外进口计量仪器时,必须要在我国批准注册。所以在上报审查的时候,除具备原产国生产许可证外,还增加了中国质监总局出具的注册证书。
4.1.2施工的相关规范
本工程主要执行以下规范:国内标准方面主要有《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》、《采暖通风与空气调节设计规范》、《冷热水用聚丁烯(PB)管道》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》等;国际标准方面有德国《供水设备技术规范》、《聚丁烯(PB)管一般质量要求》;企业标准方面有乔治•费歇尔公司的《聚丁烯PB冷水、热水管道系统》[3]。
4.2施工过程
4.2.1聚丁烯管路系统的安装工序
本工程聚丁烯管的施工工艺采用热熔连接,按设计和施工工艺相应要求,施工过程严格依照规范操作,施工单位成立管材维护小组,主要负责管材表面清洁、切割、标识熔接深度等工作。在熔接操作中,一是严格控制热熔机电压在220V,确保热熔机温度保持在260℃-280℃之间,连接效果好;二是连接完成后,为避免交叉作业破坏管道,需要在墙面、地面上用油漆标注管道位置;三是管道安装时,要避免轴向扭曲,管道在穿越墙壁或楼板时,要设置钢套管;四是管道在与金属管道平行敷设时要保持一定的掩护距离,净距离不宜小于100mm,且聚丁烯管材应布置在金属管道的内侧;五是为防止污染管道,摆设过程中的管道开口处应及时封堵。在管道打压过程中,着重把握两点:一是管道摆设结束前,进行水压试验,确认管道连接状态良好;二是压力试验应在热熔连接结束后的24小时后进行,试验前管道必须固定。此次工程严格按照上述工艺进行施工,经检测合格率为100%。
4.2.2进行系统压力测试
在供暖管道以及相关设备全部安装完成之后,必须要经过严格的压力测试。在此次工程中采用先封板后整体的压力测试方式。每一个用户系统的压力测试必须严格按照GB50242及DIN1988TRW1(德标)进行测试。此次测试压力试验压力:P试=1.5P,系统低区工作压力为0.4MPa,试验压力为0.6MPa,高区和中区工作压力以0.6MPa计算,试验压力为0.9MPa。经测试,压降在规定范围内,通过实验。
4.2.3验收阶段
工程质量方面,按照GB50300、GB50242、CJJ2/T88-2000等标准进行验收,达到验收标准通过验收。在流量调节的过程中,对各个建筑物供水管路的流量调节装置以及用户系统的压差平衡阀等多个设备进行了调试,对末端流量、末端用户室内温度、压力值等多个数据进行了全面的统计调查,确保供热效果能够符合规定的标准(±18℃)。经过一系列的检测,本工程的热水采暖系统达到了热力平衡、水力平衡、室内温度符合设计标准、供暖效果优良。
5结语
通过对此次工程的深入分析可以得出,采暖工程中节能技术的运用其实并非高端科技,在项目设计阶段引入节能设计,采用新型材料和工艺即可达到良好效果。虽然与传统工艺和技术相比,工程造价方面有一定程度的增加,但是笔者相信,随着我国建筑采暖系统更加科学、环保节能意识的稳步提升,节能手段在供热采暖领域中的应用会更加广泛和深入。
【参考文献】
【1】吴春芳.浅析采暖工程中漏水通病及防治措施[J].民营科技,2013(06):12-13.
【2】杨春玲,温雯,杨波.基于综合单价的采暖工程价值工程评价[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2013(06):22-23.
关键字:居住建筑 ;节能设计;低碳设计Abstract:With the development of economy, the living standard of the people has become increasingly demanding, at the same time, the development of city has caused a certain negative effect, reduce the people's living standard, so the low carbon society construction has become the most demand strong. This paper mainly discusses the related problems of modern residential building energy saving and low carbon design.
Keywords: residential building; energy-saving design; low carbon design
中图分类号:[F287.8] 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑业作为复杂的工程项目,建筑节能设计越来越受到社会的关注。本身建筑业是一项消耗和污染较大的行业,中国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20×108 m2新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,同时每年产生数以亿计的建筑垃圾,给中国乃至世界带来巨大的环境威胁。因此,中国必须走可持续发展道路,大力发展建筑节能。
低碳环保城市就是在城市的规划建设中秉承低碳原则,建立起资源节约和环境友好发展的良性循环社会,因此说这要求在现代居住建筑设计的过程中一定要充分的利用资源,减少对空间资源的浪费,在增加绿化的基础上采取其他相应的措施,实现城市发展的可持续化,达到环保理念的要求。
一、现代居住建筑设计的发展现状
就目前中国的建筑业发展现状,与许多发达国家有一定差距。看到国外先进的建筑节能理念、技术、设计、建材等,它向我们展示了凭借科学设计和高科技创造出来的节能环保的新型建筑,这也是中国建筑业的发展目标和趋势。但,中国在建筑结构设计上能否做到节能环保工作还有存在很多问题。
1.1缺乏先进的建筑节能理念和技术
在中国建筑行业设计师发展中,很多建筑师不太懂节能技术,更不能很好的把节能技术应用到建筑当中。只是设计时套用标准图是不够的,不能针对不同建筑不同环境不同条件因地制宜,是建筑结构设计无法做到节能环保的重点。同时,大多数的建筑设计师缺乏相应的节能理念和节能意识,过多的追求建筑的独特性而忽视节能的功能,最终导致舍本逐末的结果。
1.2在结构设计时忽视节能环保
在建筑节能方面,建筑室外环境和自然通风很重要。但是,就事实来看,在建筑结构设计时过多的是重视建筑的实用面积、结构安全、美观时尚,而忽视建筑的性能、品质和环保方面。最后,只有在施工图审查中才受到重视,但也只是根据建筑节能设计规范进行草草的计算和设计调整。因为建筑的设计方案已确定,只能在材料和设备选型等方面进行微调,效果差强人意,而且往往造价高昂,实现起来很困难。
1.3节能技术和传统措施利用不当
在目前的节能设计中,传统的、有效的节能措施例如自然通风、建筑遮阳等未被广泛采用,二是片面的强调节能的高科技,不重视低成本的节能技术应用,造成节能昂贵的印象。而且,昂贵的设计在将来的施工中很可能被改变,使得最后建筑达不到建筑节能设计标准。总之,盲目的追求技术和速度,在节能的高科技和传统的节能措施上没有权衡利弊。
1.4忽视建材应用的科学性
建材作为建筑的重要组成部分,建材是整个房屋建筑的“骨骼”。企业在经济利益的驱使下,在结构设计中应用的传统金属材质的管道,易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,不仅损耗大,还易产生二次污染。在房屋设计时,护墙体消耗能量最大建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,追求建筑形体的多变,而忽视建材消耗量的大小。这也是不重视建筑节能的又一方面。
二、如何做好现代居住建筑的节能与低碳设计
2.1外墙外保温
建筑物采暖耗热量主要由通过围护结构的传热耗热量构成,以居住建筑为例,一般情况下,其数值约占总耗热量的73%——77%。在这一部分耗热量中,外墙约占25%左右,楼梯间隔墙的传热耗热量约占15%左右,改善墙体的传热耗热量将明显提高建筑的节能效果。发展高效保温节能的复合墙体节能的根本出路。
外墙的保温做法,无论是外保温还是内保温,都能有效的降低墙体传热耗热量并使墙内表面温度提高,使室内气候环境得到改善。然而,采用外保温则效果更加良好,这主要是因为:
(1)外保温有利于提高建筑结构的耐久性。由于采用外保温,内部的砖墙或混凝土墙得到保护,室外气候变化引起的墙体的内部温度变化发生在保温层内,使内部的主题墙冬季保温提高,温度降低,温度变化较平缓,热应力减少,因而主体墙体产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,使墙体的耐久性得以加强。
(2)有利于建筑节能改造。在旧房改造时,从内侧保温存在使住户增加搬动家具,施工扰民,甚至临时搬迁等诸多麻烦,产生不必要的纠纷,还会因此减少使用面积。外保温则可以避免这些问题发生。当外墙必须进行装修加固时,加装外保温是最经济、最有利的时机。
(3)外保温可以减少墙体内部冷凝现象,由于密实厚重的墙体结构层在室内一侧有利于阻止水蒸气进入墙体形成内部冷凝。
2.2外墙内保温
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙内测,同时以石膏板、建筑人造板或者其他饰面材料覆面作为保护层。
设计中,不仅要注意采取措施,避免由于室内水蒸气向外渗透,在墙体内产生结露而降低保温隔热层的热工性能,还要注意采取措施消除一些保温隔热层覆盖不到的部分产生“冷桥”而在室内产生结露现象。
2.3太阳能的设计使用
太阳能作为一种免费、清洁、环保的可再生能源,近年逐步得到建筑节能领域的重视。在我国太阳能开发利用主要有两方面:一方面是利用太阳能获得热能,比如太阳能热水器就在民用住宅小区中广范使用。使用太阳能热水器在设计时要充分考虑热水器和建筑的整体结合效果,统一安排搁置位置,处理好与外立面的关系,在此基础上还要在给排水方面进行周密的设计,除了保证热水器与建筑达到视觉效果的完美,还要保证防水、管道布置等不出现问题。另一方面,利用太阳能发电即应用光伏效用原理,将太阳能辐射转化为电能。这项技术在西方已经取得了良好是应用,但鉴于此项技术的成本偏高,在我国在高档的住宅小区或者公共建筑设计中,可以采用此项技术。随着科学技术逐渐发展以及应用经验的累计,在未来太阳能发电技术也会逐渐走入到普通住宅小区的建筑节能设计中去,并将作为今后辅助建筑能源的重要形式之一,在可持续发展的能源结构中发挥一份作用。
三、结束语
综上所述,低碳环保背景下的现代居住建筑设计就是在城市的规划建设中秉承低碳原则,建立起资源节约和环境友好发展的良性循环社会,低碳环保背景下的现代居住建筑设计建设对于我国可持续发展战略的实施具有重要的作用,但是它是我国长期发展的一个目标,同时也是一个艰巨的任务,需要大家共同的努力。希望通过本文的论述,能够使得低碳环保的现代居住建筑设计理念深入人心,并能够对今后现代居住建筑设计的发展建设起到一定的帮助作用。
参考文献:
[1]刘丽.浅析当代建筑设计中建筑节能的重要性[J].科技与企业,2012(07):5~7
[2]秦宇楠.基于低碳理念下的小城镇规划策略研究.东北林业大学,2011年