時(shí)間:2023-06-19 16:29:36
導(dǎo)語:在節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:鍋爐 節(jié)能 環(huán)保 優(yōu)化設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
當(dāng)前,關(guān)于鍋爐生產(chǎn)的節(jié)能性和環(huán)保性,鍋爐生產(chǎn)企業(yè)正加大研發(fā)力度,試圖通過優(yōu)化設(shè)計(jì),將鍋爐的節(jié)能和環(huán)保功能改造升級(jí),以更好地適應(yīng)消費(fèi)者對(duì)節(jié)能和環(huán)保的消費(fèi)需求。節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化設(shè)計(jì),這是技術(shù)含量相對(duì)較高的研究課題,也是需要鍋爐生產(chǎn)企業(yè)投入大量研發(fā)力量和資源的重要成本支出。不過,從未來市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度考慮,加快鍋爐生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí),提升鍋爐的科技含量、人文因素,是大有必要的。本文將重點(diǎn)圍繞如何采取有效措施,在鍋爐生產(chǎn)過程中,將鍋爐的節(jié)能性和環(huán)保性提升,提出一些前瞻性、科學(xué)性、可操作性的對(duì)策參考。當(dāng)然,這些對(duì)策參考,只是筆者的一家之言,也是方向性、理論性、原則性的一些分析探討,能否最終轉(zhuǎn)化為操作流程,從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,有待企業(yè)結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際,進(jìn)行理論和實(shí)踐的結(jié)合,推動(dòng)鍋爐生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
二、鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理分析
鍋爐要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,主要是通過鍋爐燃料的優(yōu)化選擇和燃燒方式的優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)的。這是鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)最基本的理論基礎(chǔ)。在優(yōu)化選擇鍋爐燃料方面,固體燃料和液體燃料是傳統(tǒng)常用的燃料,比如,煤、石油等系列制成品,這些燃料的顯著特征就是燃燒能力強(qiáng),但是容易產(chǎn)生大量的有害物質(zhì),對(duì)大氣和生活環(huán)境造成污染。因此,要實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能環(huán)保,就要采用氣體燃料。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí),就要根據(jù)氣體燃料的特點(diǎn)進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在燃燒方式的優(yōu)化組合方面,除了要充分達(dá)到燃燒的必備條件外,比如有優(yōu)質(zhì)的燃燒物、有高效的助燃物、溫度能夠達(dá)到燃點(diǎn),等等,還要能夠?qū)崿F(xiàn)燃料和空氣的深度融合。在此基礎(chǔ)上,對(duì)燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化選擇。比如,對(duì)于中小型鍋爐而言,適宜采用層狀燃燒;對(duì)于節(jié)能環(huán)保要求不高的,可以采用懸浮燃燒方式;而沸騰燃燒最節(jié)能環(huán)保,這是今后燃燒方式的重點(diǎn)。
三、鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施分析
節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì),可采用的具體措施有很多種。但從大類分析,一般有兩類:第一類是通過安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。一般可以選擇在油泵燃油室之間或者油咀之間安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備,比如常見的節(jié)能器,這可以促使碳?xì)浠衔锓肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而讓分子之間的距離拉大,把燃料的粘度降下來,這樣就能夠在燃燒前霧化燃料油,讓燃料油更加充分地燃燒,大幅降低鼓風(fēng)量,并把煙道的熱量損失降到最低,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。實(shí)踐證明,安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備,能夠?qū)⑷紵a(chǎn)生的一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扔泻ξ镔|(zhì)大幅降低,并大幅降低廢氣的含塵量。第二類是通過采用節(jié)能環(huán)保材料。鍋爐生產(chǎn)商要嚴(yán)格按照國際節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),在生產(chǎn)鍋爐時(shí)保證達(dá)到降耗標(biāo)準(zhǔn)。這就需要生產(chǎn)商采用節(jié)能環(huán)保的原料,不能為了降低生產(chǎn)成本,采購一些低質(zhì)、耗能的材料。當(dāng)然,鍋爐能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo),這也需要使用單位樹立節(jié)能環(huán)保意識(shí),在采購鍋爐時(shí)在考慮經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí),要考慮社會(huì)效益和生態(tài)效益,不能為了降低成本,就采購一些節(jié)能環(huán)保明顯不達(dá)標(biāo)的鍋爐。當(dāng)然,也要嚴(yán)格按照節(jié)能環(huán)保的要求進(jìn)行鍋爐操作,將節(jié)能環(huán)保的鍋爐綜合效益顯現(xiàn)出來。
四、鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程分析
根據(jù)上述節(jié)能環(huán)保的主要依據(jù)和因素,筆者認(rèn)為,節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的制定,主要要做好七個(gè)方面的工作,即實(shí)時(shí)性能、耗差分析、實(shí)時(shí)出力、出力優(yōu)化、考核統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、性能計(jì)算。這七個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的系統(tǒng),其中,先從對(duì)性能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握開始,經(jīng)過耗能差別的分析、燃料出力情況的調(diào)控后,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行考核統(tǒng)計(jì),最后就可以計(jì)算出鍋爐的性能如何。在此基礎(chǔ)上,對(duì)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行研究確定。一般有兩種模式:一種是通過鍋爐的優(yōu)化控制系統(tǒng),將節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化結(jié)果提供給負(fù)責(zé)鍋爐運(yùn)行人員。需注意的是,這種優(yōu)化結(jié)果不是優(yōu)化控制系統(tǒng)自行生成的,這需要人工進(jìn)行操作。另一種則是將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行下載,這種下載是優(yōu)化控制系統(tǒng)自帶功能,并需鍋爐有儲(chǔ)存數(shù)據(jù)功能的裝置。需要指出的是,要實(shí)現(xiàn)以上自動(dòng)化的全程控制,一個(gè)基本的條件是,離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)的支撐。因?yàn)?,一整套?jié)能環(huán)保優(yōu)化控制系統(tǒng),需要有一個(gè)中央處理系統(tǒng),對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)整,將鍋爐運(yùn)行過程的各種信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行集中傳送、處理和分析,第一時(shí)間讓專業(yè)人員知曉,從而人工做出判斷和采取必要措施,讓節(jié)能和環(huán)保的性能正常發(fā)揮出來。
結(jié)束語
鍋爐的環(huán)保節(jié)能要加強(qiáng)水處理,合理的排污,以降低排污率,減少熱量損失。要對(duì)合理的進(jìn)行配風(fēng),使其能更好的滿足鍋爐需求。要對(duì)鍋爐進(jìn)行適時(shí)的調(diào)節(jié),以減少不必要?dú)怏w的排放量,將鍋爐消耗降至最低,以達(dá)到節(jié)能節(jié)能環(huán)保目的。
參考文獻(xiàn):
[1]李靜.淺談熱電廠鍋爐節(jié)能的重要性[J].才智. 2010(19)
[2]高永地,梁德印,張華東.重油催化裂化余熱鍋爐節(jié)能技術(shù)改造[J].石油煉制與化工. 2011(05)
關(guān)鍵詞:采暖;設(shè)計(jì);節(jié)能
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
新疆克拉瑪依市處在冬季嚴(yán)寒,夏季晝夜溫差很大的地區(qū),冬季采暖、夏季的空調(diào)關(guān)系到居民的生活質(zhì)量。本文中將探討在不影響居民舒適性的背景下的節(jié)能降耗。
本文筆者將以一套普通三居室房間為例,對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)具體說明。
圖1.三居室平面圖
克拉瑪依處于天山北麓氣候獨(dú)特,氣象條件如下:
溫度
年平均溫度 7.5℃
極端最高溫度41.2℃
極端最低溫度-37.3℃
最冷月(一月)平均溫度 -16.4℃
最熱月(七月)平均溫度 26.0℃
年連續(xù)五天最冷日平均氣溫-25.7℃
年連續(xù)五天最冷日最低氣溫-32.9℃
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度34.4℃
夏季通風(fēng)溫度29.0℃
冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度-25.7℃
冬季室外采暖計(jì)算溫度-23.3℃
采暖期日平均溫度為 -8.0℃
采暖期天數(shù)為 159天
各月日平均最高氣溫、最低氣溫(見表1)。
表1 各月日平均最高氣溫、最低氣溫表
月
參數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年
最高氣溫 -0.8 0.6 15.9 27.6 29.9 31.7 33.5 33.8 31.3 21.9 10.9 3.4 33.8
最低氣溫 -24.7 -22.2 -17.1 -6.4 4.6 14.2 14.9 11.6 5.3 3.6 16.3 25.9 25.9
采暖系統(tǒng)
為了節(jié)能冬季采暖采用地暖,因?yàn)閭鹘y(tǒng)散熱器采暖是對(duì)流采暖系統(tǒng)一般供回水溫度是95℃~70℃(80℃~60℃),室內(nèi)熱空氣對(duì)流作用使得房間內(nèi)形成熱空氣的循環(huán),使地面灰塵隨室內(nèi)空氣上升,溫度分布比較混亂,達(dá)到均勻溫度時(shí)間比較長;地暖供水溫度要求在50℃~60℃現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)采暖供水溫度較低,溫差控制在10℃左右,即使室內(nèi)溫度比傳統(tǒng)方式低2-3℃,因?yàn)榈嘏亲寽囟葟哪_下向上傳遞,人們會(huì)感到更溫暖、舒適,更節(jié)約能源。地暖系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)散熱器采暖更大的蓄熱功能,可以將在突然停暖減緩溫度衰減。
傳統(tǒng)采暖的散熱器一般明裝在室內(nèi),家庭裝修時(shí)為了美觀,一般會(huì)將散熱器包裹、修飾。使得熱對(duì)流的空氣受阻,熱量積聚在裝飾物內(nèi)只能通過空隙散發(fā),傳熱效果大大降低,裝飾部分占用室內(nèi)空間,使得有些家具布置都受到影響;地暖采暖不存在明裝布管管線,沒有散熱器,對(duì)于裝修的地板有一定的要求,其他無要求,無需避讓,家居布置隨心所欲,增加了室內(nèi)的使用面積,地暖的敷設(shè)增加了地面厚度,樓層隔音效果更加明顯。
表1 傳統(tǒng)采暖各房間熱負(fù)荷及采暖材料表
房間
名稱 客廳 主臥 客臥1 衛(wèi)生間 廚房 客臥2 合計(jì) 備注
采暖面積 m2 36.72 18.9 15.3 11.7 13.5 12.15 108.27
底層采暖負(fù)荷 W 4120.8 2339.8 2454.4 1243.5 1509.3 1420.7 13088.5
中間層采暖負(fù)荷 W 3431.4 1967.7 2152.4 1056.9 1242.8 1180.8 11032
頂層采暖負(fù)荷 W 4865.7 2705.9 2750.0 1426.1 1770.1 1655.7 15173.5
傳統(tǒng)采暖散熱器
單片散熱量108W 片 38 22 23 12 14 13 122 底層
32 18 20 10 12 11 103 中層
45 25 26 13 17 15 141 頂層
地暖管線長度
DN20(PE-X) m 88 50 52 27 32 30 279 底層
73 42 46 22 26 25 234 中層
103 57 58 30 38 35 321 頂層
發(fā)熱電纜長度
每米發(fā)熱量18W m 229 130 137 69 84 79 728 底層
190 109 120 59 69 66 613 中層
270 150 153 79 98 92 842 頂層
傳統(tǒng)采暖的散熱器一般是鑄鐵散熱器、鋁合金散熱器同鋼制散熱器,一般的散熱器使用年限為20~30年不等。地暖系統(tǒng)使用壽命即為是埋管的使用壽命,地上部分可以更換,因此,地暖選管是使用壽命的關(guān)鍵。現(xiàn)在用于地暖系統(tǒng)的符合標(biāo)準(zhǔn)的管材,設(shè)計(jì)壽命都可達(dá)到70年,實(shí)際壽命超過都超過50年,可以認(rèn)為:地暖系統(tǒng)基本與建筑物壽命相當(dāng)。
現(xiàn)在我國住宅的采暖節(jié)能日益被關(guān)注,以往住宅集中供暖,按面積收取熱費(fèi),存在很大不合理性,并且用戶進(jìn)行局部調(diào)節(jié)積極性不高,用多用少一個(gè)樣,造成供熱、用熱的浪費(fèi)嚴(yán)重。因此,在《民用建筑節(jié)能管理》和《中華人民共和國資源能源法》中明確規(guī)定:新建住宅建筑的集中供熱系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)推行溫度調(diào)節(jié)和用戶熱計(jì)量裝置,實(shí)行供熱計(jì)量收費(fèi),這樣提高了大家的節(jié)能積極性,為大家節(jié)省的日常開支。隨著人們生活水平的提高和供暖事業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)供暖行業(yè)實(shí)現(xiàn)用熱量的分戶計(jì)量,勢(shì)在必行,更加美觀、方便的地暖系統(tǒng)替代傳統(tǒng)采暖方式的浪潮勢(shì)不可擋。
本文的典型房間中的三種方式,均以頂層為例傳統(tǒng)采暖方式施工需要使用6組散熱器共計(jì)141片;地暖熱水方式需要使用321米DN20的PE-X管;地暖電采暖方式需要842米發(fā)熱電纜。
表2經(jīng)濟(jì)性比較
采暖方式 散熱器熱水采暖 地暖熱水采暖 地暖電采暖
采暖設(shè)備 散熱器 DN20 PE-X管 發(fā)熱電纜
技術(shù)特點(diǎn) 熱效率:70%
安全性好
壽命20~30年
系統(tǒng)維護(hù)成本高
投資成本高
運(yùn)行成本低
存在水利失調(diào) 熱效率:70%
安全性好
管線50年
系統(tǒng)維護(hù)成本高
投資成本低
運(yùn)行成本低
存在水利失調(diào) 熱效率:100%
安全性好
電纜50年
系統(tǒng)不維護(hù)
投資成本高
運(yùn)行成本高
無系統(tǒng)失調(diào)
建設(shè)費(fèi)用 11280元 8346元 10946元
每年支出 3248.1元/年 3248.1元/年 4632.3元/年
其他 需要熱計(jì)量儀表
需要數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理 需要熱計(jì)量儀表
需要數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理 不需要熱計(jì)量儀表
不需要數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理
經(jīng)過經(jīng)濟(jì)性比較,地暖為現(xiàn)在節(jié)能采暖的首選,地暖熱水采暖可依托現(xiàn)有管網(wǎng)改造,投資成本低,運(yùn)行成本低;地暖電采暖可用于輔采暖,如偏遠(yuǎn)的建筑,采暖不能保證的寒冷地區(qū)、溫度精度要求較高的建筑等。
結(jié)語
采暖設(shè)計(jì)關(guān)乎節(jié)能整個(gè)社會(huì)的節(jié)能指標(biāo),一次性投資永久使用,計(jì)算應(yīng)盡可能詳盡,準(zhǔn)確,本文中計(jì)算未能詳細(xì)提及,希望大家給出建議,共同進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】建筑能耗;節(jié)能設(shè)計(jì)
住宅是所有的建筑類型中比例最大的建筑,從設(shè)計(jì)的角度來探討住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì),達(dá)到有效控制能耗的目的有著非常重大的意義。
1 住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
住宅平面設(shè)計(jì)中首要問題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材,減少營造、維護(hù)與使用過程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。
由于我國地處北半球,太陽高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系,容易形成穿堂風(fēng),而又避開了冬季盛行的西北風(fēng)。因此,將住戶長時(shí)間活動(dòng)的居住空間(如廳、主要臥室)設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置,利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度,為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。對(duì)于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長時(shí)間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機(jī)房、衛(wèi)生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風(fēng)灌入。經(jīng)調(diào)查,在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。
2 住宅外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體是住宅的主體部分,是建筑室內(nèi)外熱交換的主要介質(zhì),建筑節(jié)能50%,其中就有約25%是通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻的保溫隔熱性能來實(shí)現(xiàn)的。使用節(jié)能外墻與使用普通外墻室內(nèi)溫度相差可達(dá)4~10度,所以墻體的設(shè)計(jì)是不容忽略的一個(gè)方面。外墻除了應(yīng)具有基本的承重、安全圍護(hù)等功能外,還應(yīng)考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對(duì)傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應(yīng)加設(shè)保溫隔熱層。
目前,常用的幾種外墻材料中,保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體。復(fù)合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、酚醛板、加氣混凝土等。復(fù)合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續(xù)外包的,有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等,而產(chǎn)生“斷橋”作用,達(dá)到預(yù)期的節(jié)能降耗效果。此外,減少建筑物體型系數(shù),也就是減少建筑物外表面積,減少護(hù)結(jié)構(gòu)面積,減少建筑形體的凹凸,也是節(jié)能的有效措施之一。體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。因此,體形系數(shù)越小對(duì)建筑節(jié)能越有利,也就是說,在其他條件相同的情況下,寬的建筑比窄的好,高的比矮的好,外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形,體形系數(shù)一般應(yīng)控制在0.3以內(nèi),住宅進(jìn)深應(yīng)擴(kuò)大到10m以上,而長度則以55m為宜。從熱傳遞方面分析,通常建筑物實(shí)墻的陽角內(nèi)側(cè)氣流較通風(fēng)口處差且散熱面相對(duì)比較大,所以交角處內(nèi)表面的溫度遠(yuǎn)比主體內(nèi)表面溫度低。同時(shí)由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設(shè)在此處,所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設(shè)計(jì)成圓柱形,則外墻棱角少,外表面積也小,有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節(jié)能。從接收太陽輻射熱能考慮,應(yīng)使建筑物南向墻面的面積盡量的大,其他墻面的外表面積盡可能的小,也就是說南向墻面與其他各方位墻面的面積比應(yīng)是越大越好。另外,也可以利用植物來調(diào)節(jié)氣溫,在日照強(qiáng)烈的墻面,種植植物來吸收太陽熱量,減少傳入室內(nèi)的熱源。據(jù)報(bào)導(dǎo),建筑西墻種植爬墻虎,在植被遮蔽90%狀況下,外墻表面溫度可降低8.2℃,并有利于吸塵和消音,減少溫室效應(yīng)。
3 住宅屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑物受太陽輻射的各個(gè)外表面中,屋面是接受太陽直射時(shí)間最長的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當(dāng)于東西向墻體的2~3倍,所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料(如膨脹型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設(shè)于防水層上,可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易,可廣泛采用。
另外,利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態(tài)型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達(dá)到保溫隔熱,又可美化環(huán)境,改善城市氣候,做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會(huì)自然形成一層憎水膜,可起到滯阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤導(dǎo)熱系數(shù)小,有很好的熱惰性,不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動(dòng),有利于屋面的保溫隔熱。同時(shí),在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是節(jié)能屋面的有效措施。利用水蒸發(fā)可帶走大量的熱,從而有效減弱屋面的傳熱量和降低屋面溫度。據(jù)測(cè)試,蓄水、種植屋面土壤表面溫度與一般屋面表面溫度比較,溫度可低27℃。此外,采用平坡屋頂結(jié)合的構(gòu)造形式,在屋面保溫隔熱層上做架空層,通過空氣流通來散熱也是個(gè)不錯(cuò)的辦法。
4 住宅門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
外門窗是耗熱的重要渠道,它既是太陽輻射的得熱部件,又是主要的失熱部件,傳熱系數(shù)約為墻體的3~4倍,是節(jié)能的重點(diǎn)部位,所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對(duì)于住宅設(shè)計(jì)應(yīng)避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設(shè)計(jì)除滿足自然通風(fēng)外,設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)東西南北開窗有別,不同功能房間開窗有別。面對(duì)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面,應(yīng)盡量減少開窗面積。設(shè)置外窗部位,應(yīng)提高外窗的密封性能(如選用膠條密封而不是毛條),選用好的窗型(如平開窗氣密性相對(duì)較好),門窗配件,提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復(fù)合材料等),減少窗框的外露面積,采用保溫隔熱性能好的玻璃(如中空玻璃、鍍膜玻璃等)。根據(jù)國內(nèi)外大量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí),采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光,通常也是建筑自然通風(fēng)的渠道。所以,外門窗的開啟也是夏季通風(fēng)節(jié)能的必要條件。夏季迎風(fēng)面可作為主要的開窗部位,引進(jìn)自然風(fēng),增加夏季的滲透通風(fēng)。但同時(shí),外門窗的設(shè)計(jì)應(yīng)減少冬季寒風(fēng)的滲透,有利于室內(nèi)保溫,改善生活環(huán)境的舒適度。對(duì)于向陽的地方,可采用凹式開窗設(shè)計(jì),外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾,這種設(shè)計(jì)既美觀又兼有較好的遮陽效果。
5 結(jié)束語
我國作為世界能耗大國,對(duì)于發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑,減少建筑能耗更是刻不容緩。而建筑節(jié)能是養(yǎng)活建筑能耗的有效方法,同時(shí)也是節(jié)約經(jīng)濟(jì)的方法。因此,作為建筑師,更應(yīng)從自身做起,從不同角度,依據(jù)建筑規(guī)范對(duì)節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),充分利用我國現(xiàn)有的自然條件,在改善人們居住環(huán)境的同時(shí),充分挖掘節(jié)能潛力,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,減少能源消耗。相信在不久的將來,建筑節(jié)能事業(yè)必將在我國展現(xiàn)欣欣向榮的景象。
參考文獻(xiàn):
[1]能源服務(wù)或?qū)⒋蚱平ㄖ?jié)能僵局[J]. 建筑節(jié)能,2011,(11).
[2]王恒瑩,王小勇. 探討我國新形勢(shì)下的建筑節(jié)能問題[J]. 中國城市經(jīng)濟(jì),2011,(27).
關(guān)鍵詞:空調(diào)工程;節(jié)能優(yōu)化;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人民生活水平快速提升,中央空調(diào)得到了廣泛應(yīng)用,空調(diào),在給人類的生產(chǎn)、生活帶來舒適的同時(shí),也給我國的能源消耗帶來的巨大的考驗(yàn)。我國建筑中的空調(diào)在能源節(jié)約和減除消耗方面的水平遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家,空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性日益突出,本文對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)再設(shè)計(jì)過程中的一些節(jié)能優(yōu)化措施進(jìn)行了簡要的探討。
一、空調(diào)的工作原理
目前空調(diào)冷源按驅(qū)動(dòng)能源劃分,主要為電力驅(qū)動(dòng)(電制冷)以及熱能驅(qū)動(dòng)(吸收式制冷),其原理是低壓低溫制冷劑液體在蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量交換發(fā)生氣化,被氣化后的制冷劑在壓縮機(jī)(發(fā)生器)的作用下,會(huì)形成高溫高壓的氣體,當(dāng)氣體流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時(shí),就會(huì)被來自冷卻塔的冷卻水所冷卻,冷凝后的制冷劑液體經(jīng)節(jié)流裝置后轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏亍⒌蛪旱囊后w。與此同時(shí),由水泵將被降溫后的冷凍水送至各類空調(diào)末端設(shè)備中,對(duì)各個(gè)房間進(jìn)行降溫除濕處理。經(jīng)過這樣的循環(huán)過程,在房間內(nèi)的熱量最終由被冷卻水帶走,釋放到空氣當(dāng)中。空調(diào)熱源主要為市政或鍋爐房蒸汽、熱水以及熱泵制備的熱水兩種,前者本質(zhì)為燃料燃燒提供熱量,后者(熱泵)原理即制冷循環(huán),利用冷凝器放熱提供的熱量。
空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化的重要性
空調(diào)已經(jīng)大范圍進(jìn)入到人們的生產(chǎn)、生活當(dāng)中,因此,其工程技術(shù)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性與否直接關(guān)系到人們工作、生活環(huán)境的舒適度,對(duì)于提高工作效率及人們的生活水平具有重要意義;
通過在設(shè)計(jì)初期對(duì)季節(jié)、氣候以及房屋朝向等具體細(xì)節(jié)問題的考慮,優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),降低能耗,有效緩解供電高峰期電力負(fù)荷;
建筑使用過程中,空調(diào)屬于能耗高、持續(xù)時(shí)間長的部分,通過合理的技術(shù)優(yōu)化,能夠提高空調(diào)的工作效率,為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn);
隨著變頻技術(shù)、DDC(直接數(shù)字控制器)以及能源管理系統(tǒng)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得空調(diào)的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略與控制技術(shù)緊密結(jié)合,在有效降低能耗的同時(shí),起到系統(tǒng)的指導(dǎo)和控制作用。
建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)存在的問題
設(shè)計(jì)部門和人員不重視空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在目前的實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,一些建筑工程的設(shè)計(jì)部門及設(shè)計(jì)人員沒有充分認(rèn)識(shí)到中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性,重視程度不夠,而且現(xiàn)在的一些建筑工程因?yàn)樵O(shè)計(jì)周期相對(duì)較短,設(shè)計(jì)思路無法充分展開,導(dǎo)致一些設(shè)計(jì)部門忽視了空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),一些設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)性問題沒有得到完全解決,因而造成目前我國的空調(diào)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量不高,設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)的初投資大且能耗高,不符合國家相關(guān)的空調(diào)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
在設(shè)計(jì)的實(shí)施環(huán)節(jié)存在著一定的不合理
由于設(shè)計(jì)理念中缺乏節(jié)能、低碳等思想的融入,必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的實(shí)施與初衷產(chǎn)生相背離的現(xiàn)象。更為嚴(yán)重的問題是,在有的空調(diào)設(shè)計(jì)中存在著一些違規(guī)操作的現(xiàn)象,有的設(shè)計(jì)師為了達(dá)到一定的美觀性或功能性,或是為了滿足建設(shè)單位的不合理要求,甚至違反國家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程,這種行為帶來的不僅僅是在節(jié)能設(shè)計(jì)方面無法達(dá)到理想的效果,也會(huì)對(duì)空調(diào)工程本身的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響,造成嚴(yán)重的安全隱患。
空調(diào)在運(yùn)行過程中很少是滿負(fù)荷運(yùn)行,但目前的暖通空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)選型時(shí),常按最大負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)采用固定工作時(shí)間的方式運(yùn)行,且在實(shí)際運(yùn)行時(shí),管理人員沒有意識(shí)到空調(diào)節(jié)能的重要性,沒有為空調(diào)工程配備專業(yè)的管理人員,這造成了空調(diào)系統(tǒng)使用效率低下,能源浪費(fèi)嚴(yán)重。
在設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)建設(shè)方面還有待提高
當(dāng)前有一部分空調(diào)工程的設(shè)計(jì)師雖然在空調(diào)設(shè)計(jì)方面有著一定的經(jīng)驗(yàn),但是卻缺乏能源管理方面的專業(yè)知識(shí),所以造成了他們?cè)诳照{(diào)設(shè)計(jì)的工作中無法將節(jié)能與低碳等相關(guān)的理念融入工程的設(shè)計(jì)中,正是專業(yè)素養(yǎng)的缺失才導(dǎo)致了暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了各種紕漏。
建筑的空調(diào)工程節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則
設(shè)計(jì)目標(biāo)
空調(diào)工程節(jié)能設(shè)計(jì)方案必須具備較高的可靠性與可行性,才能夠作為空調(diào)施工的基礎(chǔ),從而保證空調(diào)工程的投資、運(yùn)行以及節(jié)能等方面的和諧統(tǒng)一。所以,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)存在的關(guān)于空調(diào)工程節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)化措施,從工程項(xiàng)目的水、風(fēng)等系統(tǒng)方面著手,進(jìn)行不同的節(jié)能策略,達(dá)到理想的節(jié)能效果。
設(shè)計(jì)原則
設(shè)計(jì)單位要要求設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的每項(xiàng)空調(diào)工程項(xiàng)目,都要有較詳細(xì)的冷熱負(fù)荷計(jì)算書,并介紹采取了哪些節(jié)能措施。系統(tǒng)在明確設(shè)計(jì)方案時(shí),設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng),結(jié)合工程的具體情況,與業(yè)主進(jìn)行有效溝通,根據(jù)建筑使用功能要求、負(fù)荷特性、環(huán)境特點(diǎn),并結(jié)合當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)等多方面因素綜合考慮,以確定合理的冷熱源方式及末端形式;施工圖設(shè)計(jì)階段,必須進(jìn)行逐時(shí)冷熱負(fù)荷計(jì)算,要考慮空調(diào)末端設(shè)備的分布與處理,還要考慮設(shè)備管道的布置在空調(diào)工程施工的配合與協(xié)調(diào)問題,與土建、水電、裝飾、燈光、消防等工種之間的協(xié)調(diào)與配合。
五、建筑的空調(diào)工程的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)策略
(一)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,而這部分熱量必須要從系統(tǒng)中有效的轉(zhuǎn)移,才能夠保證空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于大型公共建筑來說,建筑物內(nèi)區(qū)面積大,常年有穩(wěn)定的大量余熱,采用水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)節(jié)能非常有效。針對(duì)人員密集、空間較大的空調(diào)區(qū)域,如報(bào)告廳等,需要新風(fēng)量大,采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)不但投入大,運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)增加,在這種情況下,最好選擇單風(fēng)管全空氣的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),此系統(tǒng)在室外焓值低于室內(nèi)焓值的過渡季節(jié)還可以采用全新風(fēng)運(yùn)行,在滿足舒適性的同時(shí)達(dá)到節(jié)能的效果。同一個(gè)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中,若各空調(diào)區(qū)的冷、熱負(fù)荷差異和變化大、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長,且需分別控制各區(qū)域溫度,此時(shí)采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可收到較好的節(jié)能效果。
空調(diào)水系統(tǒng)
開式系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要較大的水泵揚(yáng)程,因此消耗的能量也較大,所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮使用閉式循環(huán)水系統(tǒng),并盡量采用高位膨脹水箱作為系統(tǒng)的定壓。因?yàn)槿苤扑到y(tǒng)的冷水和熱水都經(jīng)過同一根水管作為回水管,會(huì)產(chǎn)生冷熱混合損失,所以這種方法在使用時(shí)也應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎選擇。同時(shí),空調(diào)水系統(tǒng)布置和管徑選擇時(shí),應(yīng)減少并聯(lián)環(huán)路間的壓力損失的相對(duì)差額。若系統(tǒng)較大,阻力較高,且各環(huán)路負(fù)荷特性或阻力相差懸殊時(shí),宜采用在冷熱源側(cè)和末端負(fù)荷側(cè)分別設(shè)置一級(jí)泵和二級(jí)泵的二次泵系統(tǒng),以避免一級(jí)泵揚(yáng)程過大,或是長時(shí)間不在高效區(qū)運(yùn)行,造成能源浪費(fèi)。
冷熱源
中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源宜采用集中設(shè)置的冷(熱)水機(jī)組或換熱設(shè)備。當(dāng)前各種設(shè)備、機(jī)組品種繁多,溴化鋰吸收式機(jī)組、離心式螺桿式冷水機(jī)組、多聯(lián)機(jī)、各類熱泵機(jī)組(風(fēng)冷熱泵、水源熱泵、地源熱泵、水環(huán)熱泵等)以及結(jié)合相關(guān)蓄冷蓄熱技術(shù)等等各具特色,因?yàn)樵O(shè)備或機(jī)組的選擇受使用特征、占地面積、投資和運(yùn)行費(fèi)用、當(dāng)?shù)啬茉捶N類、環(huán)保規(guī)定等多種因素的影響與制約,只有設(shè)計(jì)人員在充分做好上述因素的調(diào)研后,全面客觀地對(duì)冷熱源方案進(jìn)行綜合論證,才能真正達(dá)到節(jié)能、使用效果的雙贏。
全系統(tǒng)優(yōu)化
當(dāng)前對(duì)于空調(diào)工程的節(jié)能優(yōu)化研究都集中在各個(gè)設(shè)備節(jié)能的模型研究上,沒有考慮系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備之間的相互影響。然而空調(diào)工程的運(yùn)行是由各個(gè)設(shè)備組成的一個(gè)系統(tǒng)、某些設(shè)備的優(yōu)化并不一定就會(huì)帶來整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化,而只有整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化了,才能保障系統(tǒng)的節(jié)能。因此在暖通空調(diào)工程的節(jié)能研究中一定要堅(jiān)持系統(tǒng)化的觀點(diǎn),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
六、結(jié)束語
隨著全球能源的日益緊缺,節(jié)能降耗已經(jīng)勢(shì)在必行??照{(diào)工程的節(jié)能設(shè)計(jì)是影響我國建筑工程整體節(jié)能效率的主要環(huán)節(jié)之一,因此,必須要給予足夠的重視,開展科學(xué)、合理地空調(diào)工程設(shè)計(jì),使之實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果和水平上的優(yōu)化,提升在建筑工程的施工及使用過程中的節(jié)能效果。
參考文獻(xiàn)
[1]李永存,陳叔平,林愛輝,李軼群.綜合建筑空調(diào)水系統(tǒng)中冷凍水泵的節(jié)能匹配方法[J].制冷與空調(diào),2007(02).
關(guān)鍵詞:住宅;建筑節(jié)能;優(yōu)化
一、我國建筑能耗特點(diǎn)
(l)我國幅員遼闊,地域氣候差異大,各地建筑能耗也差別很大。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005),將我國分為嚴(yán)寒A區(qū)、嚴(yán)寒B區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū),并針對(duì)不同的地區(qū)設(shè)置不同的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)來說,北方注重冬季保暖,南方更注重到夏季隔熱,兼顧冬季保溫,而這二者在提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能上來說,又具有一定的統(tǒng)一性。
(2)各地采暖(制冷)方式差異較大。在我國城市,根據(jù)該地區(qū)獲取能源的便利程度不同,主要采用煤、電、油等能源形式,部分地區(qū)使用核電、風(fēng)力電能等。而我國很多農(nóng)村地區(qū)仍然采用較為原始的秸稈、薪柴、木炭等能源形式,這些傳統(tǒng)能源一方面利用效率低,另一方面對(duì)生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生一定壓力。
(3)各地各類型建筑耗能狀況參差不齊.例如,我國大中型城市目前已經(jīng)基本結(jié)束了“秦磚漢瓦”的建筑構(gòu)型,在市區(qū)禁止使用燒制實(shí)心粘土磚,而據(jù)調(diào)查,燒制粘土磚仍是農(nóng)村的主要建筑材料之一。另外我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境形勢(shì)的發(fā)展而日漸完善,對(duì)建筑節(jié)能的要求也逐漸提高,從1986年提出的節(jié)能30%到1995年的節(jié)能50%,目前很多地區(qū)已經(jīng)提出節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。這些差異造成我國不同地區(qū)、不同建筑的節(jié)能指標(biāo)差別很大。
目前,我國北方城鎮(zhèn)采暖能耗占全國城鎮(zhèn)建筑總能耗近40%,并且不同方式、不同建筑的采暖能耗相差很大。而南方地區(qū)的供暖方式僅是針對(duì)某段時(shí)間、某一建筑空間內(nèi),且采暖時(shí)室溫控制較低(14-16℃)、室內(nèi)外溫差小,所以南方地區(qū)冬季采暖能耗遠(yuǎn)低于北方地區(qū)。
二、節(jié)能新技術(shù)在建筑工程中的運(yùn)用
建筑節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)從建筑本體和建筑設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展建筑節(jié)能的創(chuàng)新技術(shù)。這包括在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫技術(shù)方面,采用高效節(jié)能建筑新材料、外墻外保溫技術(shù)、高效保溫門窗和熱反射保溫隔熱技術(shù)等。例如,雙層幕墻技術(shù)是中間帶有可調(diào)遮陽板且可通風(fēng)的方式,夏季可有效遮陽和通風(fēng)排熱,冬季又可使太陽光透過,減少供熱負(fù)荷。
在建筑設(shè)備所涉及的能量系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域,采用先進(jìn)供冷、供熱系統(tǒng)和設(shè)備以及控制技術(shù)等積極推進(jìn)了建筑節(jié)能的發(fā)展。
1、計(jì)算機(jī)仿真與智能控制技術(shù)。通過對(duì)供冷、供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行節(jié)能控制,最大限度降低運(yùn)行能耗。
2、熱泵應(yīng)用技術(shù)。采用熱泵原理利用低溫低品位熱能資源,通過少量的高品位電能輸入,可向建筑物供熱、供冷,有效降低建筑物供熱和供冷能耗,同時(shí)降低區(qū)域環(huán)境污染。
3、變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一種節(jié)能的空調(diào)方式。在考慮同時(shí)使用系數(shù)的情況下,空調(diào)系統(tǒng)的總裝機(jī)容量可以減少10-30%左右。
4、新風(fēng)處理及空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收技術(shù)。新風(fēng)負(fù)荷一般占建筑物總負(fù)荷的30%-40%。變新風(fēng)量所需的供冷量比固定的最小新風(fēng)量所需的供冷量少20%左右。新風(fēng)量
如果能夠從最小新風(fēng)量到全新風(fēng)變化,在春秋季可節(jié)約近60%的能耗。通過全熱式換熱器將空調(diào)房間排風(fēng)與新風(fēng)進(jìn)行熱、濕交換,利用空調(diào)房間排風(fēng)的降溫除濕,可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收。
5、輻射性供熱節(jié)能技術(shù)。地板輻射、天花板輻射、垂直板輻射是輻射型供熱的主要方式。在有低溫廢熱、地下水等低品位可再生冷熱源時(shí),這種方式可直接使用這些冷熱源,省去常規(guī)冷熱源。
6、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。采用熱電聯(lián)合生產(chǎn)的方式,利用發(fā)電余熱集中供熱取代大量的、分散的、除塵效率很低的小鍋爐供熱方式,可大幅度地減少大氣污染物的排放量,有效地改善環(huán)境質(zhì)量。與直接使用鍋爐供熱相比,熱電聯(lián)產(chǎn)提高了能源的利用效率,可降低一次能源消耗量。
三、實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的方法措施
3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能
(1)外墻
外墻外保溫適用于以混凝土空心砌塊、混凝土多孔磚、鋼筋混凝土或粘土多孔磚等材料為基層的外墻。外墻外保溫系統(tǒng)一般由粘結(jié)層、保溫層、防護(hù)層和飾面層組成。
外墻外保溫系統(tǒng)各組成材料的技術(shù)性能應(yīng)符合國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。聚氨醋外墻保溫板系統(tǒng)適用于多層及低層建筑;外墻外保溫系統(tǒng)的飾面應(yīng)采用涂料,包括配套的外墻專用涂料或其他防水彈性涂料。
外墻內(nèi)保溫的保溫材料應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)較小的不燃或難燃材料;除保溫材料可允許不設(shè)護(hù)面層外,保溫層應(yīng)有護(hù)面層;在有保溫層的墻面上需掛重物時(shí),其掛鉤的埋件須固定于基層墻體內(nèi)。保溫砂漿內(nèi)保溫的構(gòu)造層次一般為界面層、保溫層和護(hù)面層。
(2)屋面
坡屋面必須有保溫隔熱層。對(duì)于以鋼筋混凝土為基層的坡屋面,保溫層應(yīng)設(shè)在基層上側(cè)。平屋面的建筑找坡可采用輕集料混凝土、水泥加氣混凝土碎料(1:8)或憎水膨脹珍珠巖制品等材料實(shí)鋪。平屋面保溫層的構(gòu)造方式有正置式和倒置式兩種。
(3)樓板
住宅建筑樓層間樓板的傳熱系數(shù)(K)不應(yīng)大于2.OW/(m,.K);底部自然通風(fēng)架空樓板的傳熱系數(shù)(K)不應(yīng)大于1.5W/(m,.K)。底部不通風(fēng)架空樓板的傳熱系數(shù)可參照樓層間樓板確定。
(4)外窗
外窗(包括陽臺(tái)門的透明部分)的面積不宜過大。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗,其傳熱系數(shù)(K)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。多層住宅外窗宜采用平開窗。
3.2采暖系統(tǒng)節(jié)能
居住建筑的共同特點(diǎn)是供人們居住使用,而且一般都是晝夜連續(xù)使用的,對(duì)室溫和空氣質(zhì)量有較高的要求,建筑節(jié)能的重點(diǎn)之一就是放在節(jié)約采暖和降溫能耗上。主要措施有以下幾點(diǎn):
(1)要從合理規(guī)劃和選擇采暖設(shè)備開始,改善采暖供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理,以提高鍋爐的運(yùn)行效率:加強(qiáng)管道的保溫,以提高室外管道的輸送效率。
(2)為提高采暖系統(tǒng)熱效率,應(yīng)積極發(fā)展集中供熱,以最大限度地節(jié)省燃料消耗,對(duì)短期內(nèi)不能聯(lián)網(wǎng)集中供熱的小區(qū),應(yīng)先著手建小區(qū)集中鍋爐房供暖,并留出接網(wǎng)余地。
【關(guān)鍵詞】智能化、建筑電氣節(jié)能、優(yōu)化設(shè)計(jì)
在地球能源和資源匱乏的形勢(shì)下,如何在加快城市化進(jìn)程的過程中實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能是很多企業(yè)需要思考的重要問題。
一、智能化建筑電氣節(jié)能的簡述
智能化的建筑對(duì)智能控制和管理的要求比較高,而智能控制和管理質(zhì)量的高低直接決定于智能化建筑電氣節(jié)約能源的效能高低。當(dāng)前,我們國家建筑電氣企業(yè)主要是立足于能源節(jié)約這個(gè)理念來發(fā)展智能化建筑電氣的,根據(jù)某項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)可知,在我們國家多種能源消耗中,建筑所消耗的能源所占的比重是最大的,尤其是建筑電氣這一塊。所以優(yōu)化智能化建筑電氣節(jié)能成為了我們國家建筑電氣技術(shù)研發(fā)的重要內(nèi)容。具體來說,實(shí)現(xiàn)智能化建筑電氣節(jié)能需要關(guān)注其相應(yīng)的供配電系統(tǒng)、安全管理和控制系統(tǒng)等,使其運(yùn)轉(zhuǎn)能夠做到高度的自動(dòng)化,這也是未來建筑電氣節(jié)能發(fā)展的重要方向。
二、建筑電氣實(shí)現(xiàn)智能化
我們知道,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)與發(fā)展,智能化不再只是一個(gè)想法,而是逐漸應(yīng)用到廣大人民的生活、生產(chǎn)中,其中建筑電氣行業(yè)與生產(chǎn)力的聯(lián)系比較緊密,那么智能化就成為了建筑電氣行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)了。
(一)智能化建筑保證監(jiān)控的有效性
在建筑電氣中實(shí)現(xiàn)智能化可以對(duì)建筑中的各種設(shè)備進(jìn)行有效地監(jiān)控,具體來說,就是在使用節(jié)能的設(shè)備的時(shí)候,可以利用智能化對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)的具體情況進(jìn)行監(jiān)控,看看該設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)消耗了多少能源,然后對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整節(jié)能設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù),從而盡可能地減少了能源的浪費(fèi)和流失,節(jié)約了不可再生能源。
(二)智能化建筑中的網(wǎng)絡(luò)化問題
在實(shí)現(xiàn)建筑的智能化過程中,還要重點(diǎn)考慮各種智能化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化問題,要知道,智能化建筑中的弱電體系是智能化建筑的關(guān)鍵部分。其中,弱電工程由通信網(wǎng)絡(luò)體系、火災(zāi)發(fā)生警報(bào)體系、公共安全防范工體系等構(gòu)成,通過改進(jìn)和完善這些網(wǎng)絡(luò)體系,可以提高智能化的準(zhǔn)確性和靈活性。
(三)智能照明自控系統(tǒng)
智能照明自控系統(tǒng)在建筑的運(yùn)用已經(jīng)越來越廣泛,他可以根據(jù)建筑周邊的環(huán)境、聲音、光線大小進(jìn)行自動(dòng)地調(diào)節(jié),這種系統(tǒng)已經(jīng)幾乎實(shí)現(xiàn)了無人工化的程度了,一方面可以減少人力的浪費(fèi),從而減少人力成本,另一方面又可以使能源和資源得到極大地節(jié)約,避免了人工照明下的資源浪費(fèi)。
三、建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀分析
在文明社會(huì)建設(shè)的形勢(shì)下,節(jié)能環(huán)保的理念越來越深入人心,但是在節(jié)能設(shè)備實(shí)際的使用中,卻出現(xiàn)了不少的問題,比如由于對(duì)電流負(fù)荷計(jì)算的不準(zhǔn)確或者是用電的數(shù)據(jù)不夠齊全等使得節(jié)能設(shè)備的變壓器選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤,這樣就會(huì)導(dǎo)致變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率大大減低;智能化照明的光源選擇不合理、照明的度數(shù)等參數(shù)不科學(xué)也使得照明節(jié)能的效果不明顯;建筑電氣的設(shè)施和節(jié)能管理系統(tǒng)沒有很好的結(jié)合,也會(huì)使節(jié)能的效果大打折扣。另外,在一些大型的公共場(chǎng)所,有很多毒電氣設(shè)備是二十四小時(shí)運(yùn)行著的,這就使得電能的耗費(fèi)十分大,比平常的建筑耗電高了百分之三十以上。有些建筑為了保持建筑物內(nèi)部溫度和濕度的舒適,會(huì)使用中央空調(diào),但是這種空調(diào)的溫度并不高,裝機(jī)的冷量太大,散熱也比較多,這無疑給空調(diào)增加了大量的負(fù)擔(dān);關(guān)于照明,很多建筑在白天的時(shí)候也開著燈,造成了不必要的浪費(fèi)。可以看出,建筑電氣的節(jié)能是非常必要的。
四、設(shè)計(jì)建筑電氣節(jié)能時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則
通過對(duì)當(dāng)前建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究,發(fā)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能存在著前期考擦和準(zhǔn)備工作不到位,專業(yè)化程度不高,節(jié)能效果不佳等問題,這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)建筑電氣節(jié)能是應(yīng)當(dāng)遵循下面這幾個(gè)重要的原則。
(一)實(shí)際原則
在設(shè)計(jì)智能化建筑的施工方案時(shí),很多設(shè)計(jì)人員并沒有全面地掌握建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu),也沒有深入地對(duì)建筑的耗能情況進(jìn)行分析,這使得建筑電氣在實(shí)際的使用中節(jié)能效果不佳。因此在設(shè)計(jì)之前,務(wù)必要從實(shí)際出發(fā),根據(jù)建筑的實(shí)際情況來制定相應(yīng)的電器節(jié)能方案,同時(shí)順利地實(shí)施各個(gè)節(jié)能的工作,保證節(jié)能工作的有序性和有效性。
(二)節(jié)能減耗原則
我們知道,建筑電氣節(jié)能最大的目的就是要節(jié)約能源、減少能源的浪費(fèi),不過在這個(gè)過程中要注意不能因?yàn)橐晃兜刈非蠊?jié)能減耗而忽略使用的效果,這樣便顯得有點(diǎn)“因大失小”了。所以應(yīng)當(dāng)在保證建筑使用效果適合的前提下來盡可能地做到節(jié)能減耗,這樣才能做到“雙贏”。
(三)經(jīng)濟(jì)效益原則
有些建筑企業(yè)過分地追求節(jié)能,以至于不顧成本,對(duì)節(jié)能設(shè)備過度地投資,這就完全沒有考慮到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。我們知道,一般智能化建筑電氣節(jié)能的規(guī)模會(huì)比較大,各種設(shè)備的應(yīng)用會(huì)直接影響了建筑的成本,如果毫無考慮成本的節(jié)能,企業(yè)很難長期在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下去。
五、智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)
(一)優(yōu)化質(zhì)量安全監(jiān)控系統(tǒng)
1、供電系統(tǒng)的優(yōu)化
為了更好地優(yōu)化質(zhì)量安全監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)對(duì)供電系統(tǒng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施,比如利用網(wǎng)絡(luò)智能進(jìn)行保護(hù),具體來說,就是利用互聯(lián)網(wǎng)上的人工智能識(shí)別功能對(duì)建筑電氣節(jié)能的質(zhì)量和安全進(jìn)行有效地監(jiān)控,從而能夠更加及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題,防范于未然。
2、安全防范系統(tǒng)的優(yōu)化
對(duì)于安全防范系統(tǒng)優(yōu)化,這就需要全面地掌握建筑電氣節(jié)能有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,并且要了解和熟悉相關(guān)的國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),能夠?qū)⒔ㄖ姎夤?jié)能技術(shù)靈活地運(yùn)用到不同的建筑條件中。還要使用先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng),全程地觀測(cè)節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行,通過信息的采集、整合和處理來進(jìn)行有效地控制。
(二)優(yōu)化智能化控制系統(tǒng)
智能化控制系統(tǒng)的優(yōu)化主要包括了智能化控制策略、智能化控制管理手段、智能化數(shù)字精致管理器和智能化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這四個(gè)部分,下面就以暖通空調(diào)系統(tǒng)為例子來解釋各種節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。智能化管理手段是為了給用戶創(chuàng)造更加舒適的生活環(huán)境,因此工程師可以安裝和管理控制面板上的設(shè)備零部件,從而更好地對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。其次是智能化控制策略,DDC是比較常用的一種控制和管理方法,一般來說,空調(diào)數(shù)字控制器參數(shù)的大小與空調(diào)設(shè)定的時(shí)間長短呈現(xiàn)出相反的關(guān)系,那么我們就可在空調(diào)送風(fēng)的管道以及建筑物內(nèi)部裝上溫度傳感器,通過這兩個(gè)方面的控制方法,增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)溫度的感應(yīng)。第三是智能化數(shù)字控制器,它是根據(jù)不同的建筑來選擇不同的DDC,比如可以在冷凍室安裝比較大型的控制設(shè)備,而對(duì)空調(diào)通風(fēng)機(jī)便可以安裝較小型的控制設(shè)備。最后是智能化網(wǎng)絡(luò),可以根據(jù)建筑工程的不同類型以及拓?fù)錁?gòu)架在網(wǎng)絡(luò)中的作用來選擇不同的控制網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建樓層分層化、多極化的網(wǎng)絡(luò)控制模式。
參考文獻(xiàn):
[1]范臻.基于智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012,28:30-32.
[2]王曉東.智能化建筑電氣節(jié)能工程設(shè)計(jì)的相關(guān)問題探討[J].城市建筑,2012,17:54+59.
[3]曾小陽.智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)分析[J].科技風(fēng),2013,16:156.
關(guān)鍵詞:建筑工程;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能;原則;技術(shù)
Abstract: With the rapid development of social economy, the problem of resources and energy has become one of the most important problem restricting China's economic development, the construction industry as China's most energy consumption in industry, construction industry, electrical energy saving design has important significance for reducing the energy consumption of a building, the building electrical energy saving design and its application is an important task in the development of the construction industry. This paper combined with the author's practical experience, analyzes the energy saving principle and technology used in building electrical design.
Key words: building engineering; electrical design; energy saving; principle; Technology
中圖分類號(hào):TU201.5
在當(dāng)前城市化進(jìn)程不斷加快的大背景下,人們的生活水平日益提高,而建筑功能越來越復(fù)雜,能源消耗已成為不得不關(guān)注的問題。以下根據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則,提出幾點(diǎn)相關(guān)節(jié)能技術(shù)。
1 建筑電氣節(jié)能的基本原則
1.1 符合建筑基本功能
對(duì)于建筑的電氣設(shè)計(jì)來說,應(yīng)優(yōu)先保證人們的正常生活、工作用電,確保用電的安全性、可靠性,因此選擇性能良好的電氣設(shè)備,是最基礎(chǔ)、最重要的一環(huán)。包括調(diào)節(jié)新風(fēng)量、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、調(diào)節(jié)燈光照明度等。
1.2 減少不必要的浪費(fèi)行為
在電氣設(shè)計(jì)中采取節(jié)能措施,必須充分考慮建筑運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的無謂消耗,如線路中的能量、電能傳輸過程的變壓器消耗等;應(yīng)采取先進(jìn)、有效的調(diào)控技術(shù),確保建筑發(fā)揮基本功能的前提下,盡量節(jié)約能量。
1.3 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)環(huán)保目標(biāo)
在確定建筑電氣設(shè)計(jì)方案過程中,應(yīng)遵循合理性、適用性、節(jié)能性目標(biāo);通過切實(shí)可行的方案和精準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)果,提高電氣設(shè)備與控制方法應(yīng)用的效率,盡量在控制投資額的前提下,提高節(jié)能效果,實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。
1.4 符合建筑經(jīng)濟(jì)效益需要
對(duì)于建筑電氣設(shè)備的安裝來說,既要結(jié)合工程實(shí)際情況,更要考慮經(jīng)濟(jì)因素;但是不能一味壓低施工、安裝成本,而造成投入使用之后的高能量消耗;那么在電氣設(shè)計(jì)過程中,就要對(duì)節(jié)能設(shè)備、節(jié)能材料優(yōu)化選擇,盡量節(jié)約施工費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用。
2 建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)
2.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
結(jié)合建筑內(nèi)部用電負(fù)荷的實(shí)際情況,包括用電設(shè)備、負(fù)荷量等級(jí)、負(fù)荷量分布等,優(yōu)化設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),確保其處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下,減少不必要的損耗。具體從以下幾方面加強(qiáng)設(shè)計(jì):
1)盡量保障供電系統(tǒng)的簡單性,在同一個(gè)電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)中,不宜設(shè)計(jì)過多的變配電級(jí)數(shù),通過控制變電級(jí)數(shù),也可減少不必要的電能消耗。2)確定電纜與導(dǎo)線的截面。在符合基本載流量,并保留一定電壓損失的前提下,應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)化發(fā)展目標(biāo),根據(jù)電流密度實(shí)際情況確定導(dǎo)線的截面;從電能消耗控制、投資控制等多方面綜合考量。3)選擇變壓器的容量與數(shù)量。一般情況下,變壓器的負(fù)載率控制在 70%~85%范圍內(nèi),以確保接線能夠較好地適應(yīng)負(fù)荷變化需求;結(jié)合經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行原則,提高變壓器切換的靈活性,確保變壓器處于最佳運(yùn)行狀態(tài),減少不必要的損耗。4)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)縮短低壓供配電線路的長度
(1)輸電線路上的損耗功率與電壓的關(guān)系為
式中
P1——輸電線路上的損耗功率(kW)
P2——輸電線路上的輸送功率(kW)
由式(1)可知,輸電線路上的損耗功率與電壓的平方成反比。所以,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使10kv高壓線路深入負(fù)荷中心, 使輸電線路上的功率損耗減少, 以利于節(jié)能。
( 2) 輸電線纜的截面積與電壓的關(guān)系為
式中 S——輸電線纜的截面積( mm2)
P2——輸電線路上的輸送功率( kW )
由式 ( 2) 得到, 輸電線纜的截面積與電壓的平方成反比。所以采用 10 kV高壓輸電線路, 能大大節(jié)省有色金屬材料, 有利于節(jié)約資源, 保護(hù)環(huán)境。
( 3) 配電線纜的長度與電壓偏差的關(guān)系為
式中
U——電壓偏差( V )
L——配電線纜的長度(mm)
由式 ( 3) 得出, 配電線纜的長度與電壓偏差成正比, 即線纜越長, 電壓偏差越大。供給用戶端的電壓若超過其允許范圍, 就會(huì)影響到用電設(shè)備的正常運(yùn)行, 嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成用電設(shè)備損壞, 給用戶帶來損失, 故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)縮短低壓供配電線路的長度。
2.2 照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
據(jù)估計(jì),我國照明用電量約占總發(fā)電量的10%左右,而建筑照明用電占建筑耗電的20%-30%,且現(xiàn)有照明裝置以低效照明為主,節(jié)電潛力巨大。照明節(jié)能設(shè)計(jì)主要可從以下幾個(gè)方面著手加強(qiáng)對(duì)自然光的重視與利用;一方面,利用自然光不會(huì)對(duì)人體造成任何損害,也不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染問題;另一方面,自然光幾乎沒有成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。因此在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該將人工照明與自然光相結(jié)合,可減少人工照明所需的電耗;
但是也要保障單位面積內(nèi)足夠的照明功率;在保障室內(nèi)照明需求的前提下,選擇高效發(fā)光型的節(jié)能燈或者緊湊型的熒光燈作為照明工具;節(jié)能燈的應(yīng)用更加明顯。
照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)光源選用應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合,在滿足照明質(zhì)量的前提下,盡可能選擇高光效光源,降低照明功率密度值。常用光源性能表:
2.3 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑項(xiàng)目的暖通、水電等工種中,電動(dòng)機(jī)是必不可少的配套設(shè)備,在運(yùn)行過程中,也要注意落實(shí)節(jié)能目標(biāo)。一方面,可采取就地補(bǔ)償方式,減少輸送線路過程中形成過多的無功運(yùn)行問題;另一方面,盡量避免電機(jī)的輕載或者空載,減少不必要的能源消耗。另外,對(duì)負(fù)荷有變化的空調(diào)系統(tǒng)水泵、空調(diào)機(jī)等,可設(shè)計(jì)采用變頻控制,確保隨著負(fù)荷的實(shí)際變化而優(yōu)化運(yùn)行速度。從電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到運(yùn)行的整個(gè)過程,電流的變化不得過大,以此將電網(wǎng)電壓波動(dòng)狀態(tài)控制在一定范圍內(nèi),完善散熱及通風(fēng)等基本功能。
2.4 功率因數(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)
適當(dāng)提高電氣運(yùn)行的功率因數(shù),可有效控制線路損耗及變壓器的損耗。對(duì)于線路傳輸過程的功率來說,可劃分為無功功率與有功功率兩大部分,其中有功功率是滿足建筑用電需求的基本功能,是不能調(diào)整或者變化的,但是無功功率則可優(yōu)化調(diào)節(jié),具體措施分析如下:
1)通過增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的自然功率因數(shù),可減少對(duì)超前無功功率的大量需求;一般情況下,選擇同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡量提高功率因數(shù);采用熒光燈照明系統(tǒng),電子鎮(zhèn)流器的高次諧波系數(shù)應(yīng)在15%以下;2)產(chǎn)生感抗過程中,就會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滯后的無功功率,此時(shí)可利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償;在電容器中產(chǎn)生了超前無功功率,二者實(shí)現(xiàn)抵消作用;另外,應(yīng)用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈,在安裝電容器時(shí)可以適當(dāng)增強(qiáng)功率因數(shù),以此保障電源輸送的能力水平;3)在選擇用電設(shè)備型號(hào)、數(shù)量以及確定調(diào)速控制方案過程中,如果自然功率因素與運(yùn)行要求不相符,就需要采用無功功率補(bǔ)償方法;如果供電點(diǎn)相對(duì)較遠(yuǎn)而設(shè)備的無功功率比較大,就需要采取就地補(bǔ)償方式,避免線路中的無功損耗過大,以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo);在用電設(shè)備較為集中的區(qū)域,則可采取成組補(bǔ)償方法。
3 結(jié)語
由上可見,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展與完善,對(duì)能源的需求量和消耗量大幅度增加,能源短缺問題已成為制約社會(huì)發(fā)展的因素之一。因此在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大背景下,若想切實(shí)改善能源問題,除了開發(fā)新能源以外,采用節(jié)能技術(shù)也是有效方法。在建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)運(yùn)用過程中,涉及到一些較為繁瑣、復(fù)雜的內(nèi)容,但是積極響應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策要求,全面控制建筑能耗問題,已成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)人員必須思考的話題,可更好地實(shí)現(xiàn)建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能目標(biāo),促進(jìn)我國建筑行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 林卓銘.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能問題探究[J]. 科技致富向?qū)? 2011(09)
[2] 姜秀菊.淺談建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的方法[J]. 黑龍江科技信息. 2008(18)
[3] 陳志民.探討高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J]. 廣東科技. 2009(18)
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;室內(nèi)照明;室內(nèi)環(huán)境;場(chǎng)地優(yōu)化
1.對(duì)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)
節(jié)能是綠色建筑的核心,特別是在中國現(xiàn)實(shí)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)下,建筑節(jié)能既可以節(jié)約費(fèi)用,也可以減少環(huán)境行染。建筑節(jié)能通常都采用開源和節(jié)流兩種方式,開源是指采用無污染的清潔能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的使用,如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等等;節(jié)流可以分為建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)和主動(dòng)式設(shè)計(jì)兩方面,被動(dòng)式設(shè)計(jì)主要從建筑的選址、朝向、遮陽、自然通風(fēng)等方面優(yōu)化建筑物理方面的特性來達(dá)到降低能耗的目的;主動(dòng)式設(shè)計(jì)主要通過優(yōu)化建筑的機(jī)電系統(tǒng),提高建筑能耗運(yùn)營管理效率等方式來降低能耗。為此,中國綠色建筑評(píng)價(jià)從開源和節(jié)流的兩大方面對(duì)建筑節(jié)能進(jìn)行了明確的規(guī)定。
實(shí)際上,在建筑節(jié)能方面除了對(duì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能、機(jī)電設(shè)備的效率、照明功率等提出最低要求外,還需要對(duì)建筑的綜合能耗水平提出強(qiáng)制要求。中國綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提出了許多具體的技術(shù)措施,但是對(duì)整體的能耗水平無強(qiáng)制要求。因此,依據(jù)LEBD系統(tǒng)進(jìn)行建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)更加靈活,給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)留有充分的空間,而且不管什么樣的技術(shù)整合,只要在總體能耗上能滿足節(jié)能要求即可。而中國綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條文限制了設(shè)計(jì)的發(fā)揮,條文并不能適用于任何地區(qū)、任何形式的建筑.且總體能耗水平無從計(jì)量。因此參考中國綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),宜采用LEED系統(tǒng)的指導(dǎo)方式,用綜合能耗作為檢驗(yàn)技術(shù)可行性的標(biāo)準(zhǔn)。
在參考兩套標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,我們可以歸納出一些適宜的具體節(jié)能技術(shù),如:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫方面,可考慮綠化屋頂、垂直綠化等;高效的機(jī)電系統(tǒng)和節(jié)能空調(diào)設(shè)計(jì)方面,可考慮地源熱泵(淺層地?zé)崮茉趪鴺?biāo)中算可再生能源的一種)結(jié)合區(qū)域的新風(fēng)熱回收、自然通風(fēng)等技術(shù);在照明方面,可考慮綠色照明設(shè)計(jì),即在采用節(jié)能燈具的同時(shí)結(jié)合自然采光達(dá)到提高室內(nèi)光環(huán)境的品質(zhì),同時(shí)降低照明能耗的目的;在可再生能源方面,除地源熱泵外,考慮太陽能熱水這種較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式。
2.基于節(jié)能對(duì)建筑場(chǎng)地優(yōu)化處理
在綠色建筑的理念中,建筑場(chǎng)地占有相當(dāng)一部分的比重,因?yàn)榻ㄖ顒?dòng)不僅在施工期間對(duì)場(chǎng)地有嚴(yán)重的干擾,甚至還會(huì)發(fā)生根本性的變化。例如,場(chǎng)地原有的自然水循環(huán)就因?yàn)椴煌杆慕ㄖ奈蓓敽吐访娑淮蚱?,?chǎng)地內(nèi)原有的微生態(tài)群落和平衡也不復(fù)存在。改變單個(gè)建筑場(chǎng)地的影響似乎很微小,但是無數(shù)的這樣的場(chǎng)地集合起來的影響就沒有辦法忽視。以上海為例,大面積的場(chǎng)地硬化和相對(duì)落后的城市排水系統(tǒng)能力造成城市在雨水期的經(jīng)常性內(nèi)澇,同時(shí)卻是城市低下水位的逐年下降大面積的傳統(tǒng)屋頂造成了城市嚴(yán)重的熱島效應(yīng);城市夜空的光污染讓人們很難再抬頭看到星空,同時(shí)也改變了城市夜間的生態(tài)群落;如上等等的負(fù)面的結(jié)果都是因?yàn)槲覀冊(cè)谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候,很少或者從未考慮過如何對(duì)場(chǎng)地的自然特性進(jìn)行保護(hù)和優(yōu)化。
在綠色建筑的評(píng)價(jià)體系中,無一例外地都考慮到建筑場(chǎng)地的保護(hù)。通過全面考慮綠色建筑所有相關(guān)特性,還需對(duì)比LEED系統(tǒng)和國標(biāo)對(duì)建筑場(chǎng)地優(yōu)化方面的條款,通過對(duì)比分析,我們可以找出適合項(xiàng)目的相關(guān)措施。在場(chǎng)地方面,LEED系統(tǒng)的規(guī)定較全面,從施工過程到施工完成后,對(duì)場(chǎng)地的環(huán)境保護(hù)、雨水管理等都提出了一些解決辦法。上海自然博物館新館可以在參考LEED條款的基礎(chǔ)上,總結(jié)出適宜的技術(shù)和管理辦法.例如:交通管理、生物多樣性景觀設(shè)計(jì)、減少熱島效應(yīng)、減少光污染等。
3.室內(nèi)環(huán)境節(jié)能優(yōu)化
任何建筑最終都是要給人使用的,而室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)關(guān)系到使用者的舒適度,就建筑節(jié)能優(yōu)化處理來說,對(duì)建筑室內(nèi)環(huán)境的節(jié)能優(yōu)化也有相應(yīng)的規(guī)定。有些觀點(diǎn)認(rèn)為提高室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)和節(jié)約能源是矛盾的,因?yàn)橐肯母叩哪茉磥硖嵘覂?nèi)的溫濕度、聲、光環(huán)境等,這樣的觀點(diǎn)不完全正確。首先,無淪是節(jié)能和舒適度都不能走向極端,兩者之間要建立一種互相平衡的關(guān)系。其次,許多提升室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的做法并不與節(jié)能相沖突,反而有利于節(jié)約能源,比如自然采光在提供給舒適照明的同時(shí)減少了電力的消耗。合理的空調(diào)溫度設(shè)計(jì)和控制也能降低制冷和采暖能耗。因此沖突的關(guān)鍵原因是設(shè)計(jì)和管理問題。許多失敗的自然照明設(shè)計(jì)不是造成眩光就是使得太陽輻射量增加,粗糙的管理措施也造成許多室內(nèi)不必要的能源浪費(fèi)。
綠色建筑的室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)要求主要體現(xiàn)在室內(nèi)通風(fēng)量、室內(nèi)化學(xué)污染物排放量、室內(nèi)溫濕度控制和室內(nèi)光環(huán)境這幾個(gè)主要部分:現(xiàn)行國標(biāo)的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)大于LEED的最小通風(fēng)要求,甚至在按照LEED最低通風(fēng)要求提高30%后,還是小于國標(biāo)的要求,因此我國現(xiàn)行通風(fēng)標(biāo)淮的最低要求有些侗大,對(duì)節(jié)能不利。如果考慮節(jié)能,通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)參考LEED的條義如果考慮提供室內(nèi)空氣品質(zhì),那么應(yīng)該按照國標(biāo)的要求,考慮到提升好的環(huán)境,建議根據(jù)國標(biāo)的要求進(jìn)行大通風(fēng)量的設(shè)計(jì)。在室內(nèi)污染物排放方面,兩套標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了甲醛等常見污染物排放的限值,建議采用就高不就低的原則對(duì)室內(nèi)化學(xué)污染源進(jìn)行控制。在溫濕度控制方面,國標(biāo)的要求較簡單,這樣規(guī)定是由于在夏季和冬季所設(shè)的溫度相應(yīng)的偏高和偏低是為了節(jié)能的考慮,但是相應(yīng)地就犧牲了室內(nèi)人員的舒適度。因此,對(duì)于室內(nèi)溫濕度的設(shè)計(jì)參考國標(biāo)即可。在自然采光方面,無論節(jié)能還是舒適度方面,都應(yīng)該鼓勵(lì)自然采光,或者可以考慮采用太陽光導(dǎo)照明技術(shù)對(duì)地下室進(jìn)行采光。
4.基于節(jié)能的綠色照明
照明不單是建筑直接的電力消耗對(duì)象,它還對(duì)建筑中其他設(shè)備的電力消耗產(chǎn)生很大的影響。因?yàn)檎彰靼l(fā)熱時(shí)直接在室內(nèi)進(jìn)行,會(huì)相應(yīng)增加室內(nèi)的負(fù)荷,這就會(huì)增加空調(diào)制冷設(shè)備的負(fù)荷。所以照明設(shè)備的節(jié)能對(duì)整個(gè)建筑的節(jié)能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。對(duì)室內(nèi)空間實(shí)施有效的照明,應(yīng)該盡可能地利用自然光。人工照明應(yīng)該和自然光照明進(jìn)行整合,并根據(jù)自然光線強(qiáng)度變化進(jìn)行控制。人工照明用于補(bǔ)充白天自然光照明的不足,并在夜間提供照明。人工照明的節(jié)能可以通過高效節(jié)能燈具和高效照明控制器來獲得。
自然光照明的歷史和建筑本身一樣悠久,但隨著方便高效的電燈的出現(xiàn),自然光逐漸為人們所忽視。在許多國家,包括我國,許多寫字樓和大型商廈就存在這個(gè)問題:用人工照明取代自然光。不少現(xiàn)代建筑取消窗戶,完全依靠人工照明和空調(diào)通風(fēng),導(dǎo)致在這種不透風(fēng),也不透光的建筑物中工作和購物的人們患上現(xiàn)代建筑綜合征,出現(xiàn)種種不健康癥狀。自然光照明雖然有如上所述的優(yōu)點(diǎn),但是其不確定性制約了其在建筑領(lǐng)域的大范圍利用。如何提供連續(xù)、穩(wěn)定的照明是自然光照明設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。
5.結(jié)論
針對(duì)當(dāng)前建筑節(jié)能環(huán)保問題已經(jīng)成為社會(huì)各界活動(dòng)的焦點(diǎn)話題,文章從住宅建筑的場(chǎng)地優(yōu)化、室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化以及建筑照明節(jié)能優(yōu)化等方面對(duì)住宅建筑的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和闡述,提高了建筑節(jié)能效果。
參考文獻(xiàn):
[1]趙紅艷. 探討住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的可控性[J]. 城市建筑. 2011(01):118~119.
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能設(shè)計(jì);優(yōu)化;創(chuàng)新
1.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)體系的優(yōu)化與創(chuàng)新的重要性
1.1闡釋建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)理念
建筑設(shè)計(jì)跨度很大,涉及到很多領(lǐng)域與專業(yè)的知識(shí),是一個(gè)復(fù)合體。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是建筑性能及建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。建筑師在方案設(shè)計(jì)中主要對(duì)建筑的朝向、方位和體型等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在此過程中還必須優(yōu)化建筑材料,對(duì)建筑的戶墻、玻璃、窗框、屋面、樓板和外墻的設(shè)計(jì)等進(jìn)行嚴(yán)格的優(yōu)化和量化。以此來提高建筑設(shè)備能效,盡可能減少能源消耗。
1.2 對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)體系進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新的重要性
由于城市化建設(shè)進(jìn)程速度不斷提高,導(dǎo)致我國建筑能耗不斷上漲,我國能耗總量的47%左右是建筑行業(yè)的能耗。我國每年以21億 的速度新建的建筑中屬于高能耗建筑的達(dá)到90%以上。2007年,發(fā)改委的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,我國每年的新建建筑中只有7%屬于節(jié)能建筑,形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻。
我國節(jié)能技術(shù)水平較低,建筑能耗居高不下,我們必須利用新的節(jié)能理念對(duì)建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)體系的優(yōu)化和創(chuàng)新努力尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源保證的最優(yōu)結(jié)合點(diǎn),促使建筑能耗處于最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài),這是建筑行業(yè)發(fā)展的大方向。
2.建筑節(jié)能的優(yōu)化和創(chuàng)新思路的優(yōu)化體現(xiàn)
2.1墻體節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體節(jié)能主要有墻體自保溫、外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫三種技術(shù)。
2.1.1墻體自保溫
墻體自保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術(shù),通過對(duì)節(jié)能型墻體材料及配套砂漿的使用,使墻體的熱工性能等物理性能指標(biāo)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。墻體自保溫適合應(yīng)用在框架結(jié)構(gòu)建筑中,它具有安全性能好、工序簡單、施工方便、可與建筑物同壽命和便于維修改造等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.2 外墻內(nèi)保溫
外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層的建筑墻體保溫隔熱技術(shù)。大城市民用建筑保溫工程不適合采用外墻內(nèi)保溫漿體材料。外墻內(nèi)保溫具有造價(jià)相對(duì)較低,受氣候影響小,外飾面自由度大,施工較簡單和技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.3 外墻外保溫
外墻外保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術(shù),通過在外墻主體結(jié)構(gòu)外側(cè)添置高效保溫材料達(dá)到保溫隔熱效果。外墻外保溫是目前大力推廣的一種保溫節(jié)能技術(shù),具有不占室內(nèi)使用面積,保護(hù)主體結(jié)構(gòu),不影響室內(nèi)裝修,保溫隔熱性能優(yōu)良,綜合經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。
2.2 采用太陽能技術(shù)
太陽能屬于一種可再生能源,具有清潔、成本低、能源質(zhì)量高、無地域限制和儲(chǔ)量巨大等優(yōu)點(diǎn),屬于首選的節(jié)能技術(shù)。我國具有豐富的太陽能資源,太陽能建筑的技術(shù)應(yīng)用包括了主動(dòng)應(yīng)用、被動(dòng)應(yīng)用和綜合應(yīng)用等多種途徑。
2.2.1 太陽能光熱技術(shù)
太陽能光熱技術(shù)利用最成功的領(lǐng)域是太陽能熱水器,太陽能熱水器以每個(gè)家庭獨(dú)立分散安裝的方式普遍存在,這種使用和安裝方式對(duì)其外觀和性能造成很大影響,沒有使建筑與太陽能熱水器形成完美結(jié)合。所以,在建筑中對(duì)太陽能熱水器進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)和統(tǒng)一安裝是很必要的,既美觀又節(jié)省材料。
2.2.2 太陽能采暖技術(shù)
建筑物采用太陽能采暖的方式分為主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)和被動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)。主動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)使用常規(guī)能源,利用動(dòng)力系統(tǒng)(如風(fēng)機(jī)和水泵等)將熱空氣和熱水等通過太陽能集熱器傳送到采暖房間或儲(chǔ)熱器內(nèi),通過控制系統(tǒng)中的每個(gè)部分使室溫達(dá)到需要的范圍。被動(dòng)式太陽能采暖系統(tǒng)是最簡單的采暖方式,通過合理布置建筑的朝向和周圍環(huán)境并選用恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)造和建筑材料,在寒冷的時(shí)候,建筑物通過充分利用太陽能達(dá)到采暖的目的。
2.2.3 太陽能空調(diào)技術(shù)
太陽能空調(diào)有兩種實(shí)現(xiàn)方式:一種是利用太陽能的熱能驅(qū)動(dòng)進(jìn)行制冷;另一種在實(shí)現(xiàn)光――電轉(zhuǎn)換的前提下,利用常規(guī)的電力驅(qū)動(dòng)制冷劑進(jìn)行制冷。
2.3 采用納米透明隔熱涂料
納米透明隔熱涂料是出現(xiàn)不久的高科技產(chǎn)品,它既有較好的隔熱效果又能使玻璃保持高透光性。納米透明隔熱涂料可以在各類建筑物的玻璃上進(jìn)行刷涂和噴涂。在冬季,隔熱涂膜的特殊金屬膜呈透明型,在引進(jìn)可視光的同時(shí)使長波長的暖氣在室內(nèi)反射,約90%的室內(nèi)暖氣都不會(huì)外流。在夏季,納米透熱隔熱涂料在保證透光率達(dá)到70%的同時(shí)還能把65%的太陽能輻射隔離在室外,使室內(nèi)溫度比室外溫度低4℃-7℃。
3.現(xiàn)階段阻礙建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)因素
3.1 主管部門對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)監(jiān)督不夠
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)屬于系統(tǒng)性設(shè)計(jì)問題,只有進(jìn)行準(zhǔn)確化和定量化才能真正實(shí)現(xiàn)建筑技能設(shè)計(jì)體系的優(yōu)化和創(chuàng)新。然而,主觀部門對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果缺乏必要的評(píng)價(jià)和考核,同時(shí)對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案節(jié)能方面缺乏系統(tǒng)的審查要求。
3.2 建筑內(nèi)部設(shè)備用能設(shè)計(jì)不合理
建筑設(shè)計(jì)應(yīng)盡量體現(xiàn)人性化的設(shè)計(jì)理念,然而,現(xiàn)在很多建筑內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)缺乏對(duì)周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和人的感受的顧及,只是一味要求高標(biāo)準(zhǔn),忽略了建筑設(shè)計(jì)時(shí)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),造成能效低、能耗多、舒適感差的后果,是對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新的障礙。
4.優(yōu)化與創(chuàng)新建筑節(jié)能設(shè)計(jì)體系的措施
1)提高建筑師的節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí)。建筑師在建筑行業(yè)中處于舉足輕重的地位,只有從建筑師開始在建筑中注入節(jié)能理念,才能保證建筑節(jié)能設(shè)計(jì)體系的優(yōu)化和創(chuàng)新順利進(jìn)行。
2)提高建筑空間設(shè)計(jì)的合理性。合理的空間設(shè)計(jì)可以改善建筑物內(nèi)部的通風(fēng)、保溫和采光等微氣候條件,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。
3)在設(shè)計(jì)中擴(kuò)大新能源的應(yīng)用范圍。很多對(duì)環(huán)境無害或很小危害的可再生能源,例如:太陽能、地?zé)崮?、生物能和風(fēng)能等,分布范圍廣,使用方便。如果能和建筑物合理結(jié)合,將會(huì)對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)體系的優(yōu)化與創(chuàng)新做出很大貢獻(xiàn)。