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论文摘要:分析了我国北方农村地区建筑现状,针对农村建筑的特点,提出一些建筑节能设计措施以及能源综合利用方式。强调农村建筑规划体系建立和建筑节能的管理,以期为北方广大农村农民提供一个健康、舒适的节能建筑。
随着现代化建设的发展,我国农民的生活水平不断的提高,他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来,我国北方农村地区建筑特点是占地多,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,特别是缺乏统一的建筑规划,能源利用率低,导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低。因此,为了提高农民生活质量,应以改善居住条件为重点,科学制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑。
1农村建筑节能设计
1.1北方农村建筑现状分析
我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要,居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来,我国农村建筑大多为个人建造,农民随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑能耗大,不利于节能。
1.2建筑规划布局
我国北方农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。
1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,减少能耗。
1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,有利于降低建筑能耗。
1.2.3根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。
1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件,可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。
1.3建筑围护结构节能设计
1.3.1外墙
外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25~28%,因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料,合理选择建筑外墙材料,推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施,利用农村地区容易获得的材料(稻壳,麦秸等)作为外墙保温材料,使外墙获得良好的隔热效果。
1.3.2屋面与地面
北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右,地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶,设置架空层或平屋顶,设置吊顶层。选用导热系数小,吸水率低,易于就地取材的保温材料。重视地面保温,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面防潮设计,减少地面散热量。
1.3.3门与外窗
长期以来,北方农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,而且密封性较差。外窗的热损失量,约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,应采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘,也有利于减少门窗的热损失。
2能源的综合开发与应用
2.1太阳能开发与应用
北方农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用,适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节,利用太阳能热水还可以强化自然通风。
2.2沼气开发与应用
沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合,通过资源的优化配置,延伸了经济链,使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用
我国有着丰富的浅层地热能源,在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源,为集中规划建造的村镇建筑群提供热源,宜于集中热水供应和采暖设施建造,从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富,利用其建造风力发电,供应日常的生活和照明用电,既方便又廉价,节约用电。
3农村建筑节能管理
农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计,节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制,是落实建筑节能规划设计的前提。首先,在新建农村建筑时应注重改变观念,统一规划建设,进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造,加强节能设计,充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重农民节能意识培养,统一管理一些集中的公用能源设施,例如集中的沼气设施或采暖系统。
4结束语
目前,在我国北方农村地区由于经济条件的制约,多数农村建筑未能使用节能设计,这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持,开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备,树立可持续发展观念,建立农村建筑规划管理体系,在农村地区大力推广节能建筑,为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。
参考文献:
[1]牛明成,谷延霞,韩璐.新农村住宅节能研究[J].山西建筑,2007,33(22):238-239.
关键词:建筑节能,可持续发展,节能减排,围护结构
在当代建筑领域可持续发展背景下,为了有效落实建筑工程中“节能减排”目标,应把节能设计贯穿到建筑工程选址、规划、设计、施工等各个环节中,以全过程的节能施工方式,减少建筑设计中材料的浪费。同时,尽量选用可再生资源,并结合施工区域地理环境,合理布局建筑空间,以“因地制宜”的建筑设计方法,最大限度的完成建筑节能设计,保障建筑设计中材料资源的合理化使用。以下就是对节能型建筑设计要点问题的分析。
1节能设计重要性
在我国建筑行业迅猛发展背景下,实施节能设计工作的重要性主要体现在以下几个方面:第一,资源积累速度与资源消耗速度相比,相对较慢。所以,煤炭、石油等能源逐渐枯竭。此时,只有在建筑行业发展中践行节能设计理念,尝试应用生物能、太阳能、风能等新型能源,才能缓解资源匮乏问题,更好地满足人们物质文化需求;第二,与一些发达国家相比,我国能源利用中的浪费现象较为严峻。即能源利用率较低,且能源分布不均。因而,必须落实建筑节能设计工作,控制资源浪费问题[1];第三,因我国人口众多,能源消耗量较大,而人均能源拥有量较低。所以,在资源数量有限的基础上,应加快建筑节能设计。因为,建筑设计所消耗的资源占据我国总消耗的1/3,若加上房屋建筑材料能耗,其资源能耗量已经达到了1/2。所以,实施建筑节能设计工作已经迫在眉睫。
2建筑设计中节能设计措施
2.1整体规划节能设计
我国建筑领域可持续发展过程中,为了有效缓解社会发展中的资源紧缺问题,应对建筑节能设计进行合理规划。首先,在建筑选址时,应把“节能、节地”作为指导思想,尽量避免把建筑物安置在山谷、沟底等地方。因为,沟底、山谷有“霜冻”效应,会增加采暖耗能。所以,通过平地、向阳等地方的选择,更有利于达到节能设计目标。同时,在建筑选址时,应尽量选择一块废地,这样可以提高土地利用率,且不对周围环境造成破坏。除此之外,在建筑选址时,为了保证人们的健康,为人们营造一个舒适的生活空间,应选择地温适宜,土壤中无毒,远离雷达站的区域,避免周边环境对人体健康造成损坏。其次,在建筑整体规划过程中,为了突出节能设计理念,应充分考虑当地的自然条件、气候特征等,对建筑物进行合理布局[2]。同时,遵从GB50096—1999住宅设计规范规定,保持建筑室内连续日照时间超过2h,且以南北向朝向设计方法,高效利用太阳辐射能源,营造适宜的室内环境。再次,在建筑物整体规划作业中,也应注重科学设计建筑体形。而因建筑体形系数每增加0.01,其耗热量就会随之增加2.5%。所以,应保证建筑体形系数在0.3以下,体现节能型建筑设计目的。除此之外,在建筑物总体规划过程中,需利用树木等改善建筑绿化环境,调节室内气温,降低空调能耗。
2.2围护结构节能设计
1)外墙节能设计在建筑规划设计中,因建筑围护结构具有抑制室内热量、促进室内热量吸收等功能。所以,在建筑节能设计过程中,应做好围护结构的节能设计工作。其中,在外墙节能设计时,应抓住外墙制冷节能原理,优化外墙节能设计。首先,在建筑外墙施工过程中,应尽量选用蓄热材料。蓄热材料,具备延长日照的功能。因此,将其应用于外墙设计中,可保证室内温度均匀性、稳定性,满足节能设计要求。其次,为了改善玻璃幕墙能耗高的现象,在外墙设计中,应把双层或者三层玻璃作为围护结构,利于玻璃之间形成相应的阳光温室,提高建筑室内温度,减少冬季采暖能源消耗[3]。同时,基于外墙部分设计工作开展的基础上,为了更好地发挥外墙保温、隔热作用,调节室内温度,应致力于开发新型复合墙体材料。包括聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、加气混凝土等等,这一类复合墙体材料具备保温、隔热、无甲醛、无污染等优势,且利于外墙热工性能的提高。所以,若使用复合墙体,可更好的达到建筑节能设计目的。2)屋面节能设计在当今建筑设计中,为了进一步践行“节能、节地、节水、节材”设计目标,应从以下几个层面入手,落实屋面的节能设计工作:第一,在屋面节能设计时,应合理优化屋面构造。例如,坡屋面、倒置式屋面、双层通风屋面、蓄水屋面、外保温屋面等均对屋面节能设计有利,所以,应强调对这几种屋面构造设计形式的应用。而若某地区夏热冬冷,那么应通过屋面种植的方法,改善建筑室内温度,降低能源的浪费;第二,在建筑屋面节能设计中,为了有效减轻空调负荷,应采取“冷”屋面设计方法。因为,“冷”屋面设计中的反射率是0.65,热辐射系数是0.75。所以,可使浅色屋面表面和周围温度差达到11.1℃,为人们营造一个舒适的生活环境,取得良好的节能设计效果。例如,白色屋面设计方式就是节能屋面设计的典范[4]。从以上的分析中即可看出,屋面的节能设计,有利于改善建筑设计中空调负荷问题,降低建筑能源消耗量。因此,应强化对其的落实,实现节能设计目标。
2.3节能材料使用
在建筑设计中,为了践行节能设计理念,尝试应用各种节能材料是非常必要的。例如,绝热材料、节能墙体材料、节能门窗材料等等。其中,在绝热材料使用过程中,应注重把它的导热系数控制在小于0.2W/(m•K)的状态,并保证其具备疏松、多孔、密度小的特点。同时,现阶段的绝热材料种类较多,包括了金属绝热材料、有机绝热材料、无机绝热材料等等,应对其进行合理化应用。此外,在建筑围护结构施工过程中,为了突出节能设计理念,应尽量把蒸压加气混凝土砌块、金属面聚氨酷夹心板、金属面聚金属面苯乙烯夹心板等作为主要建筑材料,这一类材料具有节能优势,可更好的满足建筑节能设计要求[5]。除此之外,在门窗等建筑材料选用过程中,为了达到节能设计目的,应充分考虑门窗材料的保温隔热性能,尽量选用聚氯乙烯塑料门窗、断热铝合金门窗、环氧树脂玻璃钢窗等,突出建筑节能设计优势,避免资源浪费问题。除此之外,在门窗玻璃建筑材料选用时,可选择中空玻璃。因为,中空玻璃热阻能力较强,所以,隔热效果极佳,可缓解空调能耗。
3结语
传统的建筑设计方法已经无法应对国际能源危机问题。所以,在全球能源储量逐渐减少的背景下,应大力推广建筑领域的节能设计工作。即在建筑设计中,以“节能、节地、节水、节材”为指导思想,落实建筑整体结构的节能设计工作。同时,通过外墙节能设计、屋面节能设计的方式,突出节能设计理念,另尽量选用绝热材料、节能墙体材料、节能门窗材料等节能建材,更好的落实建筑节能设计工作,实现可持续发展。
作者:张爱英 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院
参考文献:
[1]王祎显.浅谈建筑节能在建筑设计中的应用[J].门窗,2016,20(11):36,38.
[2]王槟.关于建筑设计中的节能措施的分析[J].江西建材,2016,15(5):50,55.
[3]田小鹏.浅谈民用建筑电气设计的节能措施[J].低碳世界,2015,40(36):134-135.
电气能源作为难以再生的宝贵资源,是我国经济发展的重要物质保障,由于我国人口数量众多,建筑住房需求量较大,而建筑建造过程需要使用大量的电气能源,因而其成为制约我国经济发展的重要因素。智能建筑楼宇作为我国建筑行业的未来发展趋势,它的发展代表着我国建筑行业的发展水平,需要采用科学合理的电气节能设计,适应节能环保的可持续发展理念,以促进我国经济的长远发展。
2我国智能建筑楼宇的电气使用现状
2.1建筑内空调系统的过度耗能问题
空调系统的存在能够保证建筑室内环境的舒适性,不论外界气候条件有任何变化,建筑楼宇室内环境都能满足人们的居住要求。空调系统是建筑内消耗电气能源的主要设备,但是由于我国目前的空调设计不够科学、合理,安装过程不够精确等,往往造成空调系统设备的自动化程度不高,运行效率不能满足建筑楼宇居住的性能要求。因此,空调设备常常会出现使用效率过低、消耗能源过多等故障现象。加之,空调设备运行管理的制度不够健全,常常出现设备闲置或超负荷工作的不正常现象,严重时可能损坏空调设备制冷和供暖的功能,缩短了空调设备的使用寿命,反而大大增加了不必要的电气能源的消耗,不利于建筑行业环保节能的长期发展要求。
2.2建筑内部照明系统的电气使用现象
照明系统是智能建筑楼宇内部必不可少的设备系统,照明系统的电气消耗功率通常因其供电对象不同而有所差异,然而在实际照明系统的供电过程中,常常出现所安装使用的照明设备的功率过大、运行效率过低、自动控制程度较低、节能措施较差等现象,这些不合理的现象都将导致照明系统消耗更多的电气能源;有时照明设备的运行功率大小不确定,造成照明设备频率变化快,消耗电能高,降低照明设备的使用寿命,增加了智能建筑楼宇的设备投资,不利于建筑行业的节能发展。
2.3建筑内供配电系统的节能问题
建筑自身的供配电系统,是建筑物内进行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配电电路的设计线路、运行功率大小、变压器容量问题等因素的设计和使用是否合理,都会影响到供配电系统的实际运行效率。其中,变压器容量过高与实际负荷量不一致、变压器功率过大、线路设计过于繁琐等问题,都易导致建筑楼宇供配电系统消耗大量的电气资源,同时还会影响供配电系统设备的运行效率,同其他两大系统一样,会增加建筑正常运行的电气能源消耗,增加成本,与我国建筑行业节能环保的发展路线背道而驰,阻碍智能建筑楼宇的发展。
3智能建筑楼宇电气节能的设计要求和原则
3.1节能设计符合实际,满足楼宇正常使用
智能建筑楼宇进行电气节能设计,是希望通过对涉及到电气能源使用的系统,进行科学合理的改造,舍弃或改变一些浪费使用电气能源的现象,从而适应智能建筑楼宇的节能环保的发展理念,节约我国的电气能源,促进我国建筑行业的可持续发展。智能建筑楼宇的电气节能设计首先要符合楼宇的实际使用功能,节能设计的结果能够保证楼宇正常的居住和办公生活;切不可盲目追求节能环保的效果,不顾实际、不科学地设计,造成楼宇不能正常使用,这样会脱离实际,得不偿失,达不到智能建筑楼宇的电气节能设计的最初目的,不利于我国建筑行业的发展。
3.2节能设计符合经济要求,降低成本
在对智能建筑楼宇进行电气节能设计的过程中,应该注意到经济性能的要求,保证智能建筑楼宇进行节能设计与合理的经济投资之后,比之前的设计和成本投入时更加适应楼宇的正常使用要求,并且注意能否在智能建筑楼宇一定的使用年限内,收回在电气节能设计阶段所投入的费用。在电气节能设计过程中,不能因为盲目追求节能环保,而造成过高的资金投入;也不能随意降低成本,偷工减料,导致智能建筑楼宇达不到所需的性能要求指标。
3.3节能设计过程科学,保证质量
智能建筑楼宇在节能设计和改造过程中,要提高设计的科学性,首先应该对智能建筑楼宇有大致轮廓的认识,分析各系统和设备潜在的进行电气节能设计的可能,并对电气节能设计前后的经济状况进行对比,从而采用正确合理的设计方案,在保证节约电气能源的同时,也要做到设计过程的科学性和合理性,保证智能建筑楼宇电气节能设计过程的质量要求。
4智能建筑楼宇电气节能设计的具体措施
4.1楼宇内空调系统的电气节能设计
智能建筑楼宇内部空调系统的电气节能设计,关键环节是进行合理、精确的计算,在进行空调系统的电气节能设计过程中,依据智能建筑楼宇的相关设计要求,并结合设计前的计算数据和实际经验数值,确定空调系统内空气的相对湿度、饱和度和用电功率等参数。在进行空调系统的电气设备容量选择时,应该使所选设备的容量稍微大于计算出的理想设备容量,这样可以避免在空调实际运行过程中由于设备容量过小,而导致的空调不能正常供暖和制冷的现象,保证空调系统的正常运行。
4.2楼宇内照明系统的电气节能设计
自然光是对照明系统进行电气节能设计必须要考虑的部分,在电气节能设计过程中,设计人员应该充分考虑建筑楼宇室内自然采光的效果,这样能够降低照明系统电气设备的用电量,符合节能环保的建筑行业发展要求。另外,在照明灯具的选择上,应该尽量选用新式低耗节能的灯具,在一些照明功率较大的公共场合,应该选用声光控开关和自带无功率补偿的灯具设备;在其他地方,照明系统应该选择节能开关和设备,降低照明系统对电气能源的消耗,制定科学合理的设计方案,在保证智能建筑楼宇的正常使用情况下,通过照明系统的设计和改造,实现环保节能,适应可持续的发展要求。
4.3楼宇内供配电系统的电气节能设计
供配电系统为整座智能建筑楼宇提供动力资源,因此,在对供配电系统进行电气节能设计时,应根据建筑工程用电负荷进行用电容量的统计,并把实际用电负荷按照用电等级进行用电负荷的等级划分,以确定合理的供配电方案,从而实现智能建筑楼宇供配电系统的电气节能设计。其中,供配电系统应该选择合理科学的接线方案,尽量保证其可靠性和经济性,根据用电负荷等级要求,合理选择供电电源和配电方案;在确定变配电站或箱式变电站的安装地址时,为了降低电力输送过程中的能量损失,应该尽量选择在中心位置;当有多台变压器同时供电时,可以采用变压器并联的供电方式,这样能够保证整个供配电系统的灵活性和可靠性,降低供配电系统的电气消耗。
5结语
本文将在总结国际与国内能源现状的基础上,分析建筑节能的必要性与紧迫性,同时通过调研目前国内建筑节能设计实例,评判建筑节能设计的经济效益,希望能够使社会各界意识到,建筑节能不单是发达国家的问题,我国正面临一场真正的能源危机,建筑节能迫在眉睫。
一、国际能源危机加剧
1、能源储量减少,石油仅供开采41年
目前,石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源统计年鉴的最新数据显示,世界石油总储量为1.15万亿桶,仅供生产41年;全球天然气储量为176万亿立方米,仅供开采63年。日本权威能源研究机构也申明,全球煤炭埋藏量10316亿吨,可开采231年;核反应原料铀已探明储量436万吨,可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年,利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年);利用热核反应,海水中的锂能源可开采年限为1600万年。可见,全世界最为依赖的能源——石油与天然气,在21世纪的前半,就将日趋枯竭。科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰,2100年石油消费将减少到不足能源消费总量的5%%.而从2050年开始,核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的比率大大上升,达到总能源消费的1/3,热核能源将达到总能源消费的1/4.
因此,在世界能源供给结构转轨的大趋势下,不考虑建筑节能而建造的房屋,终有一日会因为没有能源可用,终被社会淘汰。呼吁建筑节能,很重要的一点就在于减少使用石油、天然气等不可再生资源,通过科学合理的建筑节能措施,采用可再生新能源,使建筑可持续发展。
2、能源需求不断增加,价格无法下降
根据美国能源部能源资讯署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”,1999—2020年全球能源消费形势如下:
全球能源总消费量将增加60%,其中亚洲及南美州发展我国家将增长1倍(每年增长4%,相比发达国家每年增长1.3%)。
石油:石油预计增长59%(年增长率为2.2%)。此外,石油将维持占全球能源总消费量40%以上的比例。
天然气:争议较小的天然气将是需求增长最快的能源,预计增长一倍。天然气占全球能源消费量比重也将由23%升至28%.
煤:由于空气污染及二氧化碳排放等问题,煤炭占全球能源总消费量的比重将由22%降至20%.
核能:在政治问题影响下,全球核能发展情势尚难确定,但保守估计全球核能消费量将比现在略为增长。
可再生能源(包含大水力):预估将增长53%.但由于现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定,所以占全球能源总消费量的比重将由9%下降到8%.不过预计更远的未来,随着技术的进步,比重将上升较快。
以上预测在2004年阿拉伯石油输出国的12月月报中已经得到体现,它指出截止到2020年,世界石油需求量将以年平均1.7%至2%的速度增长,日需求量逐渐从目前的8200万桶到近1.07亿桶。
可见,由于核能与可再生能源的替代性迟迟无法实现,石油、天然气的需求量仍会不断增加,但能源储量是有限的,这种供需关系导致了石油、天然气等能源价格不会下降。
同时,恐怖活动增加了石油以天然气运输风险及成本。自美国发生“9.11”恐怖攻击事件后,全球恐怖活动升温,而保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施成为攻击目标的可能性提高。例如2001年10月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击;2002年10月法国油轮在叶门遭受不明攻击;……各国为了预防恐怖攻击,正大兴土木加强能源设施的保护工作,而随着防范设施、人力及保险费用的增加,能源使用价格也面临逐渐上涨的压力。
面临能源价格,尤其是天然气价格逐步上涨,居高不下,很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用,或者售价、租金一降再降的现象。因此,建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型共建正面临着一场新的革命,建筑节能节能势在必行。
3、美国企图掌控全球石油供给,强力遏制我国、欧洲的发展
许多石油生产地区,尤其是中东地区,由于拥有全世界2/3油藏,一直存在政治、外交及军事的动乱。在近期较大规模的战争有1980年两伊战争、1990年波斯湾战争、1994年俄国出兵车臣、2001年阿富汗战争和2004年的美伊战争,而其他小型区域冲突也非常多,都是围绕着石油资源而展开的。每次争夺石油资源引发的动荡,使众多石油进口国家经济发展及能源安全受到威胁,牵动整个世界的经济。从这个意义上说,哪个国家能掌握全球的石油、天然气能源,就如同握紧全球经济命脉。
因此,美国攻打伊拉克,拿伊拉克石油做文章,不仅是要赚回为之付出的巨额战争费用,还要建立起有利于美国的世界石油市场“新秩序”:一来拉低美元汇率、弥补贸易逆差、打压欧元;二来美国可以时时掌控我国、俄罗斯、印度等国家石油进口价格与能源供给量,遏制这些国家的经济腾飞。
面临美国今后可能采取的能源阻扰政策,我国除了争取更多的与石油出口国的贸易协议外,能源节约是最关键的一步。
二、我国所面临的能源挑战
1、人均储量少,先天不足,但能耗效率却低。
我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。2000年人均石油可采储量只有2.6吨,人均天然气可采储量1074立方米,人均煤炭可采储量90吨,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最终可采储量居世界第41位。因此,一旦平均到个人消费量,我国能源并非地大物博,实际上存在先天不足的弱势。
从能源利用效率来看,目前国内能耗高,能源效率低。2001年,我国终端能源用户能源消费的支出为1.25万亿元,占GDP总量的比例为13%,而美国仅为7%.同时,我国单位产品的能耗水平较高,目前8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73%.这造成了很大社会能源浪费。
2、我国成为能源消耗大国,进口依赖度提高。
2003年我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国。全年原油消费量达到2.5亿吨以上。其中全国原油产量约1.69亿吨,进口原油8900万吨,分别占世界石油需求增长总量的41%、32%,约每天60万桶和260桶。
2004年原油消费需求量仍以10%以上的增速增长,约达到2.75亿吨,进口原油数量超过1亿吨。同时,煤炭消耗量占世界总量的40%以上,天然气供暖需求量也一直在增长。预计到2020年,我国石油需求量为4.5亿吨,年均递增12%;天然气在一次能源消费中,所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上;我国对海外能源的依赖程度将达到55%以上。
可见,我国能源消耗需求旺盛的同时,进口依赖度提高,这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升,危及我国能源供应安全,存在较大风险。
3、能源成为我国经济命脉所在,威胁国家稳定安全
2004年全国电荒、煤荒集中爆发。上半年,27个省份全面告急,国家线网被迫拉闸电线80多万次。下半年,今年北方供暖的城市无一例外都面临能源紧张的考验。以吉林省为例,往年到9月底供热企业储煤应达年用煤总量的80%,而今年供热用煤的储量不足40%;长春市每年锅炉供热用煤为306万吨,截至10月底只有总量的40%入库;在吉林市,每年锅炉供热用煤为46.5万吨,今年到10月底也才入库42%;吉林省其他城市同样存在紧缺情况。就连首都北京也难逃厄运。预计北京冬季煤炭需求为1460万吨。受全国煤炭资源紧、运输难、价格高等因素影响,北京市电煤库存一直在警戒线以下运行,到10月底锅炉及民用燃煤库储煤率不足45%.而为防止大气污染,北京城区的燃煤锅炉大多变为燃气或燃油。随着石油价格的上调,北京冬季供暖承受着巨大的压力,2005年3月,北京油价再次上调,93号汽油每升上涨了0.26元。
能源的供给直接影响到人民生活与国民生产。一次拉闸对平常老百姓无关大要,但对于长期依赖电力生产的工厂、企业来说,损失可能是上百上千万;而全国27个省份同时出现问题,这种经济损失就根本无从计算,直接关系到国家经济命脉。而冬季供暖的短缺,导致很多底保户和困难企业失去基本生存条件,威胁到国家稳定安全。
三、建筑节能要求十分紧迫
1、建筑能耗约占社会总能耗的1/3
我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。
2、高耗能建筑比例大,加剧能源危机
直到2002年末,我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。目前,我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出,仅到2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%.因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿元,多排二氧化碳52万吨。如果任由这种状况继续发展,到2020年,我国建筑耗能将达到1089亿吨标准;到2020年,空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力,这将会是一个十分惊人的数量。
据分析,我国目前处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建设增速,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此,如果现在不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。
3、我国建筑节能状况落后,亟待改善
【关键词】:高层建筑;围护结构;节能;
复合墙体节能是我国的国策,建筑节能是节能中的重中之重,应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能论文耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。1996年中国建筑年消耗3·3亿吨标准煤,占能源消耗总量的24%,到2001年已达到3·76亿吨,占总量消耗的27·6%,年增长比例千分之五;随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。据有关数据显示,我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前全国房屋数量有400亿m2左右,房屋建筑规模看来已超过所有发达国家,仅去年一年房屋竣工面积是19·7亿m2,这几年差不多都是接近这个数字。而据预测,到2010年,我国房屋总建筑面积将达到519亿m2,其中城市171亿m2。然而,截至到去年,我国节能建筑的总面积还只有2·3亿m2,在每年近20亿m2的竣工面积当中,只有五六千万平方米是节能建筑,只占3%左右,也就是说有97%属于高耗能建筑。我国的高层建筑有近七十年的历史,然而城市中任何建筑都是城市设计、规划的一部分,城市设计是一项十分复杂的工作,我国在这方面的经验不多,而且管理机制尚不健全,往往受一些因素的影响,工作不甚周密和协调,甚至失去控制,有许多的问题等待我们去解决,有待于探索和改进,所以说,今天的高层建筑设计仍处在一个不太成熟的阶段。
高层建筑体形庞大,如容积率过高,相邻建筑互相遮挡、不通透,形成大面积阴影区,城市人居环境质量下降,市中心人口膨胀、交通拥挤。除此之外,近些年在某些城市建高层建筑已成风气,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大。
建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里,30%的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35%热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度,其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上,智能化建筑不一定就是豪华的,但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15%,因为它们追求合理的结构,讲究实用功能和外观的简洁,利用了可回收材料,而不追求豪华装饰。还可以充分利用地热泵技术,如冰岛等国家,建筑房子时先在地上打两个洞,通过电泵将地下水循环起来,为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国,由于地处海边,太阳能和风能的利用条件得天独厚,使用热泵技术时结合风能与太阳能,用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。所以建筑节能不仅是建筑本身的节能,且由城市的综合环境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向;护结构保温、隔热的性能;门窗质量等许多综合性因素构成,因此,高层建筑的节能首先应为设计者重视。
1优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量。据有关资料分析,地球每年接收的能量有60亿亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。城市规划应注重应用日照原理,合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。如,在北纬40°~45°度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
2优化围护结构墙体设计(1)外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。
(2)高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处:1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥。4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体内容易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。(3)国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。如:美国研制的TB型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块,两块组合成320厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料,墙体传热系数K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬兰研制的一种空心砌块,空隙之间填入聚胺脂保温材料,300厚,传热系数K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。
3影响建筑节能的其他因素(1)高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,国外的一些高层建筑造成圆塔形,比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆型或椭圆形,我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。(2)高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。在冬季,风力对建筑的热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当,墙体内部易产生冷凝水。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。3·6恢复补偿功能将试件放入水中养护14天测其膨胀率,然后放空气中任其干燥28天。失水后的试件产生微量干缩,重新放入水中后试件恢复失去的膨胀和自应力值,经试验,第一天恢复20%~30%;第3天恢复40%~50%,14天基本全部恢复。3·7微小裂缝自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墙板由于某种原因出现微小裂缝,膨胀纤维防水剂中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成针柱状钙矾石晶体。当重新接触水后继续增长,经过一段时间会发生物理和化学的结合,晶体大量填充缝隙,使裂缝愈合。
2004年12月1日开始实施的《建筑照明设计标准>>(GB50034—2004),对照明节能提出了严格的要求,其中第6,1,2~6,1,7条均为强制性条文,需按照功率密度值严格执行。由于按照功率密度值进行计算时,没有考虑到现在灯具产品均为节能产品,灯具的光通量较高,因此,在设计中是先按照规范规定的照度值设计房间或场所安装灯具的数量之后,再按照对应场所的功率密度值进行验算,以不超过标准规定的功率密度限值为合格,低于功率密度值则更为节能。
2,电气设备的选择
2,1照明光源的选择
根据光源的光效、色温、显色指数、寿命和价格选择高效节能型光源。现在通常使用的T5、T8荧光灯管比以往的普通荧光灯管在单位功率上的光通量要大很多,这能够有效的节能。
在室外环境设计中,水底灯、埋地灯、台阶灯等均使用LED光源。对于气体放电灯等功率因数较低的光源,进行就地补偿,补偿后的功率因数不小于0.8。
2,2灯具镇流器的选择
自镇流荧光灯配电子镇流器,直管型荧光灯配电子镇流器或节能型电感镇流器,高压钠灯、金属卤化物灯配节能型电感镇流器;在大电压偏差的场所,宜配恒功率镇流器;功率小者可配电子镇流器。
2,3负荷计算及变压器的选择
2,3,1负荷计算
a,选择变压器容量时,一般应使变压器的经常性负载以在变压器额定容量的60%为宜。选取容量和电力负荷相适应的变压器,使变压器设计的负荷率在80%左右。
b,根据负荷的性质和工作的情况合理分配变压器所带负荷的回路。如:中央空调的负荷应和照明、动力负荷分开设置在不同的变压器。因为,空调负荷在秋冬季节会停止使用,这样空调变压器便可以停止使用,有利于保证变压器的运行负荷率。
c,负荷回路需要系数的选取:本工程宿舍部分用电均为单相人户,由于学校的宿舍和住宅性质的单身公寓不同,学生晚间在教学楼上自习的比较多,因此需要系数可以比单身公寓取的小一些,单身公寓一般需要系数取0.6~0.7,本工程学生宿舍的需要系数取值为0.5。投入使用至今没有出现过不良状况。
需要系数的选取对于经济比较发达和比较热的地区一般按照设计手册规定的值进行选取,其他地区可以按略低于规定的值进行选取。
d,变压器同期系数的选取:本工程在设计过程中将教学楼和宿舍楼的用电负荷尽量均匀的设置在同一变压器内,由于一个学生不会同时出现在宿舍和教学楼内,这样计算变压器时的同期系数可以选择的小一些,本工程的同期系数取值一般为0.75~0.8。
合理的选择需要系数及同期系数能够有效的减小变压器的设计容量,从根本上达到节能的目的。
2,3,2变压器的选择
在整个供电系统中,配电变压器所占比重最大,因此选择低损耗的变压器对电力系统节能具有非常重要的意义。被中国节能协会作为“新型节能产品”予以重点推广的SGBll一R系列卷铁芯干式变压器比SC(B)9系列产品年耗电量平均降低10.85%。由于SGB11系列变压器的卷铁心结构改变了传统的叠片式铁芯结构,使空载损耗降低20%~35%,空载电流减少60~80%。因此,SGB11系列变压器在减少损耗方面起到非常重要的作用。这种产品性能价格比是目前变压器产品中最佳的,从节能的角度考虑本工程优先选择了这种节能型变压器。
2,4电缆的选择
这里所指的能源并不应该单纯指电能,而是自然界中存在的各种可再生和不可再生的能源的总称,因此金属的使用也纳入了本文的讨论范围内。在建筑电气材料中用量最大的应该是电缆和电线了。如何能够节省电缆和电线的使用量,也是节省能源的主要方面。
电缆截面选择的方法主要有两种;按照持续允许电流选择和按经济电流密度选择。当年最大负荷使用小时数相同的情况下,按后者选择的电缆通常比按前者选择的电缆截面大,这样不利于节约金属的使用量。
下面举例说明。在线路较长的情况下,照明配电箱计算电流为42A,选择配电箱上一级断路器额定电流为63A,此时按持续允许电流选择电缆并验算了电缆电压降的情况下,确定的电缆规格为YJV—1kV—5x16,而按照经济电流密度选择电缆规格为YJV—1kV~4x35+1x16,很明显后者选择的电缆截面要大很多。
因此参照样本上电缆载流量的值。按照经济电流选择电缆截面的大小更能节约金属使用量。
3,照明控制方式的设计
3,1充分利用天然光,并根据天然光的照度变化,决定电气照明点亮的范围。根据照明使用的特点,采取分区控制或适当增加照明开关点。如:一般办公室和教室的灯具布置是按照平行于窗户方向布置和控制灯具的,而书库则是按照与书柜的水平方向布置并控制灯具的。
3,2公共走道灯具及应急照明灯均可采用声光控开关。
本工程的综合楼为二类高层建筑,走道照明均采用节能自熄开关,并对电梯厅和楼梯间的灯具采取了应急时能强制点亮的控制措施。图1、图2为应急时强制点亮控制原理图。
3,3校区的室外环境电气设计,根据不同的时间和不同的气氛,设置了多种灯光场景,如:平时、节假日、重大节日等,开启灯具的数量是不同的。平时则按后半夜和前半夜两个时段开灯,每天进入后半夜时可关掉景观照明,仅维持主要功能照明即可。
3,4对于大型的停车场、办公楼、会议室和观众厅等场所还可以通过设置楼宇自动控制系统对灯具进行控制,从而达到节能的目的。
建筑电气的节能措施还有很多方面,本文仅对此校园工程涉及到的方面进行了阐述。
4,结束语
电气节能的设计无论是在供配电系统还是在用电设备和材料的选择上,都有着很大的节能潜力。为实现节能的目的,对于我们电气设计人员来说就需要更加深刻的了解供、配电系统的设计原理,使整个系统能够工作在经济运行状态。同时,还要及时熟悉各种新型节能电气产品及控制系统,在设计中尽量采用节能产品。这样才能从根本上达到建筑电气节能的目的。
钢铁冶炼系统中,节能技术的问题,主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中,节能一直是社会关注的问题,虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能,但是其在实际节能中,仍旧采用的是单一的节能技术,无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗,很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中,如果要引入先进的节能途径,就要以冶炼系统的整体为主,需要消耗大量的资金,如果缺乏资金支持,钢铁冶炼系统的节能技术,就无法落实到位。钢铁冶炼行业,综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等,已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性,关键问题是,社会对钢铁的利用率,不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益,进而阻碍了节能新技术的发展,增加了钢铁冶炼系统的节能压力。
2电气工程及其自动化中存在的问题
2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献,但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性,被应用的范围逐步扩大,对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主,作为当下最为先进的技术之一,对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小,并且准确有效,所以,就需要大批量的电气设备共同运作,如此,对于电能的消耗可谓是不计其数,与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言,电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升,但纵观整体发展情况而言,其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年,人们对于生活追求的品质不断攀升,相应地也加大了对电气自动化水平的要求,但是我国对这一领域研究的时间还不是很长,对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控,特别是在自动化工厂的生产环节,相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是,众所周知的是,如果电气的生产质量得不到有效的保证,就会发生一系列的用电事故,严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现,需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。 顾名思义,集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作,上文已经提到过,虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛,但由于起步过晚, 虽然在努力的向集成化方面靠拢,确切的来说,现在还处于自动化阶段,技术水平发展有限,集成化技术还不成熟,各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以,还达不到及时实现资源的有效共享,在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥,使电气自动化工程技术滞后。
3对电气自动化工程中节能设计技术
3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变,所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以,可以从这几方面做起,减少导线电阻:(1)使用功率较小导线;(2)使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路,减少人员的工作量,有效减少电能耗损,同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离,也是减少供电的距离;(3)使用截面积大较大的导线,如果条件允许,可以选用较大截面积的导线,有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中,配电设备中的无功功率占有较大的容量,所以存在较为严重的电能耗损的情况,不仅影响到电压,还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说,无功功率主要表现在功率低,尤其是当功率过低的时候,用户需要向相关部门缴纳一定的罚款,因此如果说能够使用合适的无功补偿设备,就可以保证功率的平衡,有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损,从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响,那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收,同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用,因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候,有几处要格外注意:(1)利用电容器在进行无功补偿的时候,一定要根据电压容量,电压负荷,自然功率,目标功率等参数来确定电容器的容量,同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波,需要通过串联定量电抗器来消除谐波;(2)以参数的物理量来确定无功的电流,功率的参数,从而有效避免投切振荡现象。
4结束语
综上所述,电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念,也是为了响应可持续发展的需求,同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步,但是随着社会的发展,电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展,不断优化配电设计,在科学利用电力资源的同时,还需要不断提高电力系统的运行效率,并最终达到节能的目的。
作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司
参考文献
[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015(07).
机械设备是工业自动化生产设施,用其取代人工参与生产活动具有实用性特点,帮助企业解决高难度生产操作任务。随着工业生产与制造规模扩大化,机械设备工作期间产生的能耗系数越来越大,这与机械传动系统效能存在直接关系。对机械传动产生影响的主要因素有:(1)结构因素。当前,机械设备已广泛应用于不同领域,在工业制造与生产中发挥重要作用,自动化控制系统是主要模式。不同机械设备对内部结构要求不一样,机械传动能耗系数过大,很大一部分原因是由于内部结构不合理,机械零部件配合系数低,导致整台设备运行速率地下。机械传动有带传动、链传动、齿轮传动等不同方式,若传动结合组合不科学则会影响工作效率。(2)操作因素。实际应用阶段,操作人员掌控设备方法不标准,容易造成机械零部件损耗过大,传动系统运行带来的能耗量过大。例如,数控机床操作人员对主轴控制不稳定,传动部件启动后出现磨损,整台机床工作效能将受到很大的影响。对于手动机械来说,人工操作水平直接决定机械传动作业效率,一旦出现失误则会增大能耗系数。(3)保养因素。除了日常使用外,后期保养对机械系统功能也有很大的影响,也是降低系统能耗系数的一大原因。机械化工程普及背景下,机械设备取代人工操作是必然趋势,长期依赖机械设备也导致荷载量大增、故障率提高、维修次数增多。而后期保养措施不当将增加传动系统的能耗指标,对人员及设备安全构成威胁。
2机械传动系统节能设计方法
机械传动系统是机械系统的核心构成,传动机构的工作效率对整个机械设备运行有直接性影响。为了顺序现代机械工程改造要求,必须要提出切实可行的节能设计改造方案,维持机械工程运行速率的稳定性。结合常见的机械传动方式,其节能设计改造方法:(1)齿轮传动。齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来传递动力的,齿轮传动节能设计的要点是保证齿轮瞬时角速度比始终保持稳定。定轴齿轮系在工作时所有齿轮的回转轴线固定不变。设计人员可根据齿轮传动类型详细设计,以最优齿轮组合方式执行传动工作。例如,从零部件耗损率控制角度考虑,设计改造时可按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动、空间运动,再将其分为平面齿轮传动、空间齿轮传动,选择最高效的方式作为机械设备动力来源,减少了齿轮啮合磨损。(2)蜗轮蜗杆传动。涡轮蜗杆传动效率偏低,且零部件磨损较大,长时间运行会出现不同程度的故障问题,阻碍了机械设备的稳步运行。在节能改造设计中,可用专用工具安装或拆卸,禁止用锤子敲击减速机部件;根据公差配合要求装配蜗轮输出轴;严格采用原厂配备的齿轮和蜗轮蜗杆进行成对更换;在空心轴上涂红丹油或防粘剂,防止配合面积垢和过度磨损产生的生锈。(3)带传动。机械设备选用带传动系统具有安装便捷、易操控等特点,但是带传动长时间处于高速、高温旋转状态下,易容易出现断裂、耗损等问题。节能设计中,需对主动轮、从动轮、环形带等进行优化设计,进而提高传动机构的稳定性。(4)链传动。链传动由主动链轮、从动链轮和环形链条组成,环形链条作为中间挠性件装在平行轴上,动力和运动的传递依靠链轮轮齿与链条的啮合动作完成。一般来说,链传动节能设计与改造需注意链条、链轮的高效搭配。例如,链传动工作时,为了便于链条联成环形时内、外链板正好相接,链接数一般取偶数;为了便于链接的啮合,链轮轴面齿形两侧应设计成圆弧状;链传动接头处需要用开口销或弹簧夹夹紧。链传动节能设计要考虑传动机构形式,合理控制小链齿轮数量,小链齿轮数尽量多一些。
3机械传动系统防护设计
机械工程快速发展趋势下,人们对机械系统结构组合形式展开深入研究,如何在满足机械系统工作性能前提下,通过优化系统结构以实现节能化控制,这是现代机械科技改造的先进趋势。机械传动系统防护也是节能改造设计的一部分内容,可综合防范机械故障发生带来的异常损耗。(1)齿轮传动。传动系统是机械设备的核心部分,能够为整台装备提供足够的动力来源,维持内部元器件持续运转。为了保证传动系统工作的连续性和稳定性,避免传动系统零部件产生异常工况造成的危险事故,齿轮传动机构必须安装全封闭的防护装置。(2)皮带传动。动力是维持一切机器设备运行的基本条件,传动系统是机械设备创造动力的根源。皮带传动装置可以采用全封闭型防护装置或带有金属骨架的防护网,也可以采用防护栏杆,从而保证皮带传动的耐用性和连续性。(3)联轴器。除了对机械设备直接性的改造设计,还要注重设备使用后期的综合养护,才可不断延长设备的使用寿命。联轴器需要加装防护罩,确保其在工作时不被破坏,从而延长使用寿命,比如Ω型防护罩;安全联轴器可以保证其在工作时没有突出的部分,确保联轴器的工作安全。
4结束语
1.1设计参数的合理选择
设计计算书及给水排水系统选择是设计人员在进行给水排水设计时的首要任务,也是给水排水设计的核心所在。设计人员在选择设计参数时,要注意不能一味扩大设计参数,要认真负责的做好设计计算书的计算工作。在给排水专业的各相关规范中,各设计参数往往是一个范围,如果各参数都按最大值取值,步步叠加,最后的计算结果必然与实际偏离较大,会造成极大的浪费。设计参数的选择应根据地域以及用户的用水特点等合理选取,并认真计算,精细化设计是给排水节能设计的首要要求。
1.2充分利用管网压力,合理选择贮水及加压设备
在城市中,居民生活用水与工业用水市政管网压力一般是在0.2~0.4MPa的范围内的,设计时,应充分利用这部分压力,较低楼层由市政管网直接供水。一般民用建筑用水水压按卫生器具最低工作压力+5米左右的富裕水头进行设计。通常民用建筑用水水压较高的为大便器延时自闭冲洗阀,其最低工作压力为0.10~0.15MPa,因此给水分区最高楼层的供水压力控制在0.15~0.20MPa即可。现代建筑一般是高层建筑较多,市政管网的压力难以满足所有楼层的供水需求,超过市政管网供水压力服务范围的楼层需要二次加压。无负压供水设备可以充分利用市政水压,在市政水压的基础上进行增压,也是充分利用管网压力的一种有效方式。但该种方式仅适用于供水水量充足、水压稳定的低区,而且需要得到当地自来水公司的同意。对于大部分不适宜采用无负压供水设备的低区,一般均采用贮水箱+增压设备的方式进行供水,设计时应注意把握四个方面:一、合理选择贮水箱的大小,避免水量不足和水质污染;二、合理分区,确保用户用水水压稳定,又减少能耗;三、供水水泵根据用户用水特点合理搭配,降低水泵能耗;四、按业态划分供水范围,便于管理。
1.3水源的开发利用
建筑给排水最常用的水源为自来水,自来水水质好,不需要特殊处理便可满足生活日常使用,且费用低廉。但对于日常生活中的杂用水,如绿化浇撒、景观用水、冷却循环水补水、冲厕、洗车等来说,其水质偏高,造成了浪费,因此开发利用非常规水源有利于节约水资源、减少浪费。建筑给排水中开发较多非常规水源的一般为中水回用和雨水回用。中水回用是将生活污、废水处理成中水后进行回用,中水回用既减少了自来水的用量,又减少了建筑物的污水排放量,可谓一举两得。雨水作为一种天然水源,污染小、处理成本低,适用于降雨充沛的低区。由于非常规水源均需要增加水处理设备,因此给排水设计中,应充分进行经济技术比较,合理原则适宜的水源和水处理措施,最大化的做到节能减排。
1.4输配水管网的优化设计
输配水管网的优化设计,主要包括四个方面:输配水管网合理计算,使管网流速在经济流速范围内,同时减少管网中的水力损失,充分利用水压;选用优质的化学管材和高质量的控制阀门,既有利于节约水压,降低漏损,又可减少管道污染,延长管道使用寿命;热水管道做保温处理,保温处理可以有效降低管道热量的散失,节约能源;合理安装水表,公共建筑按业态和业主的不同分别设置计量水表,住宅建筑推广使用一户一表。
1.5热源的合理选择
热水系统在建筑物的能源消耗中占较大比重,因此合理选择热源对于建筑节能有很大的意义。分散供热常用的热源一般为电能、燃气以及太阳能;集中供热可选用的热源较多,包括电能、燃气、燃油、蒸汽、太阳能、工业余热或废热以及各种形式的热泵等。选择热源时,应因地制宜,经经济技术比较后慎重选取,并优先采用洁净、无污染、低能耗的热源。
1.6供水水温及水质
热水系统设计中应选择适宜的供水水温,热水管道的内外温差越大、管路越长则热损失就越大,设计时应综合考虑管道的保温情况和管路长度确定热水的供水水温。同时水源水质硬度较大时,容易造成加热设备及管道结垢,从而降低换热效率及过水断面,对配水点的水温及水压造成不利影响,因此设计时对硬度较高的源水应采取适当的水质软化或稳定的措施。
1.7采用节水型用水设备
建筑给排水设计中应采用节水型设备,节水设备一般会对水的流量进行限定,而且其封闭性能也需要相对较好,节水设备的大力推广能够有效的减少水资源的浪费,提高我们生活中的用水效率。建筑室内设计时,主要是节水型卫生器具以及各用水终端设备的选择,在便于使用的同时应选择具有节流、限流功能的卫生设备;建筑室外设计时,采用节水效果较好的自动喷灌技术。
1.8利用自控技术节水节能
建筑物的节水节能系统的设计控制是非常重要的,设计时可以在以下几个方面进行考虑:分区域对建筑物各用水点进行分流量、总流量监控,适时调整对各区域的供水量,同时可及时发现并处理管网的异常漏损。对于学校或者事业单位宿舍则可以采取刷卡出水的方式来获取水。将自动化温控装置引用到热水系统中,提高热水机组效率。增加液位显示、报警功能,及时发现水箱、水池等用水点的异常情况,避免不必要的浪费。在各水系统中适当增加电动阀门,提高系统自动化水平,增加系统的操作灵活性,实时控制可以实现建筑节水节能的目的。
2.结语
①在设计时,要高度重视照明质量,遵循节能的要求,不可因提倡节能而降低建筑照明质量。要严格遵守GB50034—2004《建筑照明电气设计标准》中的规定,保证电气设计的安全性和节能性,进而实现电气照明绿色化设计。要通过绿色化电气设计提高建筑使用者的生活质量,并在此基础上减少能源的消耗量。例如,在设计照明水平时,应将视觉工作的需要作为参考指标,在使用高光效建筑光源时,应考虑光源的显色性要求,尽量避免使用可能会产生眩光效应的节能灯具。另外,在电气设计中,要将人工照明与自然采光等有效结合起来。
②要保证照明电气设计的经济性。建筑照明节能设计方案具有经济适用、节约成本的特点,它能够合理控制电气照明系统的耗能情况,避免浪费。此外,在设计照明电气系统时,应坚持“节约能源、保护环境、以人为本”的原则,不可因节能而过度追加投资,要保证在短时间内通过照明节能回收电气设计中增加的投资。
2建筑照明电气节能设计分析
2.1照明配电系统的节能设计
在设计建筑照明的配电系统时,可以从变压器的节能设计和线路导体选择2方面入手。
2.1.1变压器的参数设计
①选择节能式变压器,减少空载损耗和负载损耗。
②根据照明要求,适当加大变压器的实际容量,减小负载率(Sj/S)。要将负载率控制在0.60~0.75之间,避免因为负载率太小而增加变压器成本,或因负载率过大而增大电能损耗。此外,还应适当提高变压器的功率因数,避免计算负荷变大和运行时间增加。一般情况下,应保证功率因数>0.9.
2.1.2选择照明电气线路导体
电气线路导体材料和截面是影响电能损耗的重要因素。为了实现照明节能,对于室内照明的电气线路,可以选择电阻率较低的铜导体。在导体截面方面,可以根据建筑电气安全设计的要求,适当增大导体的截面。在此过程中,应保证电缆和导线载流量比照明线路计算电流大,各段线路的电压损失总和应比允许值小,同时,要确保照明灯具端的电压符合建筑照明规定值。此外,应适量提升线路功率因数,以便降低能耗,实现节能。
2.2合理选择镇流器
在建筑照明系统中,镇流器会影响到照明能效和照明质量,因此,合理选择照明镇流器也是照明电气设计中的重要内容。在选择镇流器时,尽量避免选用大功耗普通电感型镇流器。对于金卤灯和高压钠灯,可以采用节能电感型镇流器实现照明控制,而对于直管型荧光灯,则应采用电子型镇流器。对于建筑照明中常用的荧光灯,在选择照明镇流器时,应控制好能效值。电子型镇流器在向灯管供给高频电流时,高频电流一般为几十千赫,灯管光效比工频高10%左右。同时,因为电子型镇流器的自身功率较小,所以,在进行电气节能设计的过程中,可以优先考虑选用电子型镇流器。在选择照明镇流器时,还要考虑功率因数、谐波和性能因素。电子型镇流器所产生的电流谐波一般高于电感型镇流器,对于谐波限值,在设计时,应严格遵守GBN17625.1—2003中的规定。例如,对于建筑工程中的C类照明设备,其允许谐波限值如下:当谐波次数为2时,基波频率允许的最大谐波电流源与输入电流的百分比应为2%;如果谐波次数为5,则其相对应的百分比为10%;如果基波次数为9,则其相对应的百分比为5%;当谐波次数为11~39时,其相对应的百分比为3%.在功率因数方面,如果灯具的功率在25W以上,则电子型镇流器的功率因数>0.95;如果灯具功率<25W,则电子型镇流器功率因数一般仅为0.55~0.60.在设计时,如果需采用电子型镇流器,则应保证灯具功率>25W。此外,在经济性能和使用性能方面,电感型镇流器价格相对较低,并且使用寿命长,但是,它无法调光,并且在高频状态下频闪效应较大;而电子型镇流器能够调光,并且在高频状态下的频闪效应较小。综上所述,在进行电气设计时,可以根据实际情况选择照明镇流器。
2.3照明光源的节能设计
现代所谓的“绿色住宅”,并不仅仅只是指住宅周围环境的高绿化率,屋顶建设的绿色花园这么简单的要求,他已经发展成为了一种全新的理念或是象征,主要是指建筑整体要对环境没有危害,能够充分的利用周围的自然环境资源,并且能够达到不破坏周边生态平衡这样的一种建筑物,我们也可以称之为可持续发展建筑或是生态建筑。它的主要特征就是:一是在生态环境方面具有敞开性,可以与环境很好的融合,充分利用自然资源;二是建筑主要采用的是无污、无害的环保型的建筑材料,降低对环境的破坏的程度;三是立体绿化率高,周边的生态环境稳定,生活环境舒适;四是充分利用清洁型能源,环境污染少,住宅能耗低;四是富函生态文化与艺术气息,淳朴的生活气息浓郁,环境宜人。而节能设计经常是与绿色住宅串连在一起的设计理念,所谓的“节能设计”主要是指在建筑的过程之中,要处处体现节能的原理,充分的利用节能的材料及建筑工艺,最大程度地降低对自然资源的损耗,达到节能环保的目标。因此节能设计主要体现的是一种原则,它的主要设计理念就是:一是采用无害、无毒的建筑材料,降低环境破坏程度;二是减低不可再生资源的使用程度,保护环境协调;三是尽可能的利用可再生能源和清洁能源,降低环境污染,保护生态和谐。由此,我们可以看出,绿色与节能是现代建筑的一体两面,缺一不可,我们在现实的建设之中既要注重节能设计,保护生态环境,降低环境污染,同时我们也要关注绿色建筑,维持环境生态平衡,促进社会和谐、可持续发展。要以人、自然环境与建筑住宅的协调发展为目标,利用天然的条件和人工的创新手段,创造良好、健康的居住环境,尽可能的控制和减少对大自然的使用与破坏,力求在向大自然的索取和回报之间争取平衡。
2节能设计在绿色住宅建筑中的重要地位
绿色住宅概念是现代人们生活追求的基本目标,也是人们生活水平提高的重要标准,对于绿色住宅我们的理解白不要仅仅的局限于对绿化面积的要求,更多的是要专注与生态环境的整体和谐,节能是绿色住宅设计的重要指标之一,节能设计是住宅更加趋向真正意义上的绿色住宅的重要方式之一,对于节能设计在绿色住宅建筑中的重要地位我们可以大体归纳为以下几点:
(1)节能设计有利于降低绿色住宅的能耗,减少资源的浪费。通过在设计之初,我们就把节能的概念贯彻到住宅建设之中,通过修建各种现代化的设施,利用现代科技手段,通过各种方式加大住宅对可再生资源的利用率,如利用太阳能发电,利用沼气取暖等等各种方法,从而有效的降低传统住宅对非可再生资源的使用数量,降低能耗数量,真正的做到绿色无污染。
(2)节能设计有利于保护生态环境,促进绿色住宅人与自然的和谐。通过在住宅中大量的使用太阳能、沼气及风能等各种可再生的、无尽的自然资源,我们可以有效的减少传统住宅对煤、天然气等非可再生资源的消耗,从而减少了二氧化碳等温室气体的排放量,环节我们现在日益紧张的环境压力,真正的起到保护人类的生态环境的功效,发挥绿色住宅建筑的环保功能。
(3)节能设计有利于绿色住宅建筑新美学的产生。随着社会的发展,人们的要求也不再不断地提高,科技也在飞速的发展,为了更好的发挥绿色住宅节能环保的功效,我们就必须要及一切的努力去设计更符合人们要求的节能建筑结构,通过不断地实践与探索,我们对住宅的建筑模式也会不断地进步,进而会促进建筑新美学的迅速发展,提升绿色住宅建筑的整体美的理念与设计,满足人们日益增长的心理需求和生活需求。
3绿色住宅建筑中节能设计的主要表现方面
绿色住宅的建筑设计不是仅仅表现在一个方面的,而是表现在设计、建筑及后期使用的方方面面,节能作为绿色住宅的一个重要标准,它在整体建筑中也表现在了住宅的前期、中期、后期的各个方面上,不仅包括规划的节能,而且包括建筑施工中的节能以及建筑使用中的节能等等各个方面。具体可以解释如下:
(1)在绿色住宅规划设计之初就充分体现节能意识。在设计绿色住宅的设计图纸的时候,我们要尽可能的减少对纸张等的浪费,减少不必要环节造成的各种资源的浪费,而是切实的贯彻节能的理念,缩减设计图纸的打印次数,尽可能的利用现代的电子技术,实现信息化的传播与共享,减少对资源的浪费。同时在设计之中,我们要合理地对门窗体、屋顶、墙体以及建筑结构进行布局设计,尽可能的最小程度的使用不可再生的资源,最大化的实现结构的合理布局及对空间的合理利用,减少不必要的空间浪费,提高整体建筑物的整体利用效率。
(2)使用绿色无污染的环保节能建筑材料,减少环境污染。我们在建设绿色住宅建筑的时候要时刻保持节能环保的设计理念,在建筑施工的过程中,我们要尽可能的去选择采用那些无污染的、清洁的可再生资源去进行,减少对一些有害物质材料的使用,如在粉刷墙体的时候,我们要选择甲醛含量低甚至是没有的油漆材质进行粉刷,因为甲醛是一种有害的物质,他不仅对大气环境造成破坏,更是会影响人们的生命安全,引起白血病等严重的疾病。因此在绿色住宅建筑施工的过程中,我们也要坚持环保节能的建筑材料,减少建筑材料的不必要浪费。
关键词:绿色建筑,节能设计,夏热冬冷地区
0引言
绿色建筑设计强调“人与自然的和谐发展”,要求统筹兼顾建筑的能源节约、资源节约、回归自然和环境保护,创造出舒适和健康的生活环境,同步实现建筑的经济效益、社会效益和环境效益。文章将基于绿色建筑理念,阐述建筑节能设计的原则,并深入研讨夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法。
1基于绿色建筑理念小型公共建筑节能设计的原则
在夏热冬冷的地区,小型公共建筑的节能设计,要考虑整体设计的协调,坚持建筑设计的生态性原则,旨在为人们创造健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念,在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计,必须坚持以下几个方面的原则。
1.1整体协调原则
节能设计并非单方面的建筑功能实现,譬如建筑夏季充分利用了自然通风,但在冬季时,建筑围护结构不能够有效保暖保温,是不能称之为严格意义的建筑节能。换句话说,建筑的节能设计,并非简单地安装几块太阳能光伏玻璃。笔者认为,建筑的节能设计,要综合考虑气候、材料、地理、能源分布等因素,我们秉持整体协调的原则,重视建筑整体能耗的热工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等,因地制宜地完成建筑节能设计方案。
1.2生态性原则
节能型的建筑尊重自然的生态规律,模仿自然界生态系统的动态平衡特征,在适应自然条件的情况下,尽可能减少能源的损耗和提高资源的利用效率,类似于太阳能、风能、生物能等,都是不可多得的可再生自然资源,这些资源的充分利用,建筑的节能效果将事半功倍。除此之外,建筑围护结构的热工性能提高,以求减少冬季的热量损失和增强夏季的通风效果,尤其在夏热冬冷的地区,可构建出和谐的生态环境。
1.3全寿命周期原则
建筑从建设伊始,到落成投入使用,无不在消耗各种能源,适时能源的节约与否,以及危害环境与否,都表现出建筑的节能成效。因此,建筑的节能设计,要考虑全寿命周期原则,将其作为建筑节能设计的索引,在建设阶段,尽可能减少对环境的负面影响,以及创造建筑舒适健康的环境;在落成后,为人们所提供的环境,是健康舒适和低耗无害的环境,比方说围护结构的保温和隔热,再如借助地热能进行冬季取暖和夏季降温;在建筑拆除时,对环境的危害影响可降至最低状态。
2夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法
遵循以上建筑节能设计的原则,在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作,从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等方面入手,指导完成建筑的节能设计。基于相关的设计经验,笔者归纳了以下几方面的设计建议。
2.1选址规划设计
关于建筑的选址规划,需要综合考虑地形地貌、城市道路、自然环境等因素,权衡各方因素的利弊,有关策略可从以下三个方面分析:首先是建筑物与建筑物之间距离的控制,要保证冬季时阳光被障碍物遮挡,增加冬季的日照量和日照时间,但不能够一味考虑冬季日照保证,否则在夏季时也会因为得热过快,而增加空调系统的冷负荷;其次是冬季尽量避开冷气流的影响,可通过挡风墙体的设计,以及以绿色植物作为避风屏障;最后是避免室内风速太大,影响室内舒适度,可在建筑物周围布置葫芦柱外墙,形成建筑的安全保护结构。以上的选址规划设计,是建筑节能设计容易忽略的宏观因素,笔者认为选址规划是建筑节能设计的前提,只有在保证建筑布局优化的情况下,才能够充分利用各种自然条件,形成有利于节能的建筑环境。
2.2围护结构节能设计
首先是建筑的外墙设计,选材时要逐渐摒弃烧结实心粘土砖土,这些类型的材料需消耗土地资源,在烧结时会产生污染性气体,属于能源利用效率低级的材料,因此外墙材料的选择,可尝试性利用新型环保材料,譬如蒸汽加气混凝土砌块,这种材料保温隔热和防火性能俱佳,可有效降低建筑的围护结构热传系数。其次是地面的防潮隔热设计,综合室内的温度、湿度和风速,在夏热冬冷地区,降雨量大,常有地面返潮现象出现,使得建筑内部的湿度比较大,并伴随出现结露和发霉,在此笔者建议在进行地面设计时,可依次铺设薄膜返潮层、发泡水泥绝热保温层、水泥砂浆防潮层和混凝土回填层,减少湿度因素对建筑地面寿命的影响。再次是屋顶的设计,屋顶绿化是最为常见,也是最为有效的节能设计方法,在进行屋顶绿化设计时,需要考虑建筑屋顶结构的特征,在掌握屋顶热传系数的情况下,将种植屋面技术尽量简单化。值得一提的是,屋顶绿化设计必须做好结构的防渗处理,所选择的屋顶植物,尽量倾向于本土和成活率比较高的植物,使得建筑与周围环境舒适协调。
2.3自然通风节能设计
自然通风环境的营造,目的是改善室内的热环境,其关键在于窗户设计、遮阳设计和热压通风系统设计。小型公共建筑的窗户,可选用双层中空玻璃,其气密性为四级,而遮阳设计也是自然通风的关键,在设计时应紧扣气象参数的数据,选用活动型的百叶外遮阳技术,在夏季时遮挡强烈日照光线,减少空调的制冷负荷,同时灵活引入自然风;在冬季时关闭百叶窗,减少建筑内外部的换气频率,避免建筑散热过快。至于建筑的热压通风系统设计,常见设计手法是增加建筑的面积和调节屋顶的结构形式,譬如某建筑的屋顶结构与楼梯间互相贯通,形成仿若风貌的结构形体,并在东西两侧的外墙上,设计了调控型的百叶窗,既可排除污浊热空气,也能够吸入室外新鲜冷空气。这种楼梯间的热压通风设计方法,尤为适合夏热冬冷的地区,夏季可将余热带出室外,冬季时则有效保证围护结构的整体问题,避免冷空气对建筑内部能源的消耗性影响。
2.4空调系统节能设计
空调系统是现代建筑的功能型部件,系统本身处于不断耗能状态,以换取相对舒适的室内环境。关于空调系统的节能设计,目的是控制系统能源损耗速度过快,并且充分利用系统的资源。笔者建议在选用空调系统时,应该结合建筑的冷负荷情况而定,同时需要兼顾当地的气候特征,譬如某建筑濒临湖泊,湖水容积很大,在夏季时相当于一个天然冷库,可以通过自然通风的方法,将冷热源引入建筑的内部,同时湖泊所产生的水蒸气,提高了自然通风的冷却效果;冬季时湖泊具有蓄热功能,可利用湖水源作为热泵空调系统的冷热源,发挥湖泊的蓄热作用。由此可见,空调系统的节能设计,讲究因地制宜地设计理念,当然在硬件配置方面必须质量达标,尽量选用质量优越的系统部件,譬如空调主机制冷量至少为60kW,选用半封闭螺杆式压缩机的COP值不低于4.5。
3结语
在夏热冬冷的地区,小型公共建筑的节能设计,主要考虑整体设计的协调,坚持建筑设计的生态性原则,旨在为人们创造出健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念,在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计,必须坚持“整体协调原则”“生态性原则”“全寿命周期原则”,遵循节能设计的原则,在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作,从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等等方面入手,指导完成建筑的节能设计。
作者:党宏伟 单位:西安市建筑设计研究院
参考文献:
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关键词:住宅建筑节能设计
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,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到,目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。
一、节能住宅的概念
随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。
北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体,建造的高舒适度、低能耗住宅,达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二,健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内,无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层,可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。
二、国外节能已成风尚:
在国外,建筑师采用多种形式和方法来节能:
(1)、资源回收利用:日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
(2)、新能源开发利用:
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
三、中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
四、住宅设计最基本的节能意识:
新疆冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。
五、节能设计思路
(一)建造内保温复合节能墙体
复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。
1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。
2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。
3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。
4.保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。
5.?饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。
结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。
(二)改善门窗性能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
1、控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
2、提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
3、改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
4、设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(三)使用节能的绿色建筑材料
建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料价格不菲,而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此,建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗,还应当从整体系统的观念出发,关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发,建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心(RealGoodsSolarLivingCenter,Hopland,California)创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆,再把它们砌成墙体,然后在墙体上喷涂一种8~10cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能,而且兼有较强的防火性,并且无毒无害。无独有偶,美国建筑师塞缪尔·默克比(SamuelMockbee)设计的布赖恩特(Bryant)住宅也采用了类似的墙体做法,只是具体构造略有不同。需要指出的是,这栋面积为79m2的住宅是建筑师无偿为美国阿拉巴马州黑尔县的一对贫困黑人夫妇而设计的,项目经费全部靠募捐筹集,十分有限。建成后的布赖恩特住宅在各方面都达到了设计要求,并深受使用者的喜爱,他们给这座房子起了一个有趣的绰号——“干草捆住宅”。
实践表明,这种使用农业副产品作为建材的方法可以使多方受益:农民因出卖稻草获利,建造方可以减少材料造价,节省建材能源开支,燃烧秸秆所产生的温室气体也大大减少。由此可见,创造性地采用新型建材往往可以变废为宝,减少污染和能源浪费,从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用,当然也可以是科学上的合成,但如果加工处理过程中的能源消耗过大,或工艺过于复杂,也会得不偿失,这一点应当引起注意。
(四)充分利用太阳能资源
太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展,产品的生产研发技术日臻成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看,太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。
六、总结
一、电气工程节能设计的重要性
电气工程接能设计对我国发展起到什么样的作用呢?下面就列举以下几个方面:首先,我们从保护环境方面来讲,电气工程必须需要节能的设计。因为现在我们的日常生活已经离不开电的使用,而我国发电主要就是依靠火力发电的。在火力发电的过程中,需要消耗大量不可再生的化石燃料,同时还会排放出许多污染环境的气体,影响到我们日常生活的环境。所以从保护环境的方面来看,我们就需要对电气工程做相应的节能方面的设计。其次,随着经济不断的发展,电气工程也需要节能的设计。因为电器设备也需要消耗电能,我国目前电力还都是由最传统的能源转换,人类的生存和发展都有能源来制约着,能源已经成为我们生存的基础。但是,能源的短缺已经成为世界共同关注的重要问题,同时也是影响我国经济发展的。所以,从经济发展的角度来看,电气工程也应该采取相应的节能设计。再次,从提高人们生活水平的角度来看,电气工程也需要进行节能设计。因为随着现代建设的不断发展和人们对生活标准要求越来越高,对居住环境舒适度的要求也不断上升,比如,夏天空调可以制冷,冬天暖气可以取暖等等。而这些都需要能源的消耗才可以达到。而在能源十分进紧缺的现在,就必须对电气工程采取必要的节能设计。而电气工程进行节能设计,不但能满足人们需求之外,还可以通过技术的创新,从而做到电气工程减少能源的消耗,提高能源的使用效率。这些都可以做到电气工程节能的要求。总之,不管是在保护环境和经济发展,还是可以提高人们日常生活水平方面来看,都需要对电气工程进行节能设计。
二、我国电气工程接能设计的现状
我国电气工程节能设计受到了经济的发展和科学技术水平方面的约束,受到了各方面的限制,造成节能设计的应用不广泛,大量的能源在电气设备中就被消耗,我国的电气工程节能设计主要表现为一下几个方面:第一方面则是漏电开关系列的选择,第二是设备的选型,第三则是负荷呢计算,第四是TT系统配电线路接地故障的保护。
三、电气工程节能设计应该遵循的原则
1.如果想要将电气工程中供电的设备进行优化,同时还不能用其他的工程工农来替代,损害其他工程中电能的使用价值,不盲目的对设备进行投资,同时对于不符合经济发展和科学的方案一律不能采用。因此,对于电气工程节能设计首先应该考虑到的就是适用性,电源供应的设计,应该也所需要的动力和能源为前提,以能够满足电气设备的负载能力和供电质量的可靠性为电源的要求,以确保建筑的电气设备,能够满足使用的要求。此外,还应该考虑到电力供应的安全因素,所以电气电线一定要具备绝缘距离,确保电源能够安全的使用。同时还应该考虑到防雷等措施。总而言之,电气工程节能设计一定要符合安全性。
2.在对电气工程进行节能设计的同时,一定要确保电气工程能够安全的使用。在确保安全使用功能的情况下,尽可能的减少建设的投资,降低各种能源的消耗。因此,在节能设备的选择上,一定要符合节能的要求,提高能源的使用功效。
3.在设计的同时,一定要进行合理的调整,选择符合设计的各种因素,合理的选择节能的措施。以保证能在特殊使用点的情况下,能提高电的使用效率,实现节约能源的目标。总体来说,在电气工程节能设计同时,一定要符合安全、经济和合理的原则。
四、电气工程接能设计的方法
1.电压配置的选择
为了使电气工程可以达到节能的目的,首先就应该纠正在选择电压等级上面的错误。例如,当高低压配电时,电压应该采取10KV,当低压配电室,电压就应该采用220/380V,在电源电压的选择上一定要做到全面的考虑。
2.供应和分配系统设计
要想达到节能的目的,供电和分配系统就应该采用以下设计:电源和配电系统的设计应该是简单可靠的,不需要有太多的配电级数,在同一个电压配电级数中最多有两级,低压最多有三级,三级的负荷量不能超过四级。运用措施,变压器应该深入负荷的中心,这样就可以缩短供电半径,从而就可以降低损耗,降低电压的损失。应该明确供电所供电的范围和线路,合理的进行规划不能够重叠。
3.加强控制变压器的选择
在选择变压器上,应根据用户的需求行对节能设计,正确的选择变压器。例如,在选择民用用户的变压器时,可以根据每个季节用电情况进行选择,当需要消耗大量电池,可以使用专用的变压器。另外,电网的失调可能是因为三相电流不平衡而造成的,所以会造成中线电位以上的高级变压器加大损耗,三相电越不平衡,损耗就会越大。因此,应采取相应的措施来平衡三相电流。
4.降低电能在传输过程中的功率损耗
关键词:暖通空调系统节能新技术
引言
经济的发展使人们对能源的需求不断增加,但是自然界的能源并不是取之不尽,用之不竭的。环境与能源问题日益尖锐,如果不采取措施,那么能源将是制约经济快速发展的大问题。
随着人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大。在发达国家中,建筑能耗占社会总能耗的40%左右,而我国尽管社会经济发展水平不高,但是建筑能耗已占总能耗的近30%,且还有上升的趋势。因此,不论在西方发达国家还是我国,建筑能耗状况都是牵动社会经济发展全局的大问题。而在建筑能耗里,用于暖通空调系统的能耗又占到建筑能耗的30%-50%,随着暖通空调的广泛应用,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。再加上暖通空调系统往往以高品质的电能为能源,而我国的电力在某些地区又相对紧张、匮乏,这势必会引起能源供求矛盾进一步激化。因此,对暖通专业提出更高的节能要求是必然的,也是大势所趋。
一、应采取的节能设计措施
在科学技术日新月异的今天,暖通空调领域不断涌现出新技术,我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。
1.1从设计入手,合理选择、设计暖通空调系统,使其在高效、经济的状况下运行。
设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。
1.2采用新型节能舒适健康的空调及采暖方式
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但对于不同热湿参数组合的环境其空调系统的能耗是不相同的。
1.3结合实际情况,合理选择空调冷热源,力求实现冷热源的多元化
随着暖通空调系统的广泛应用,对不可再生能源的消耗也大幅度上升,同时对生态环境的破环也日趋加剧。如何合理的选择冷热源,已经引起了各方的广泛关注。
1.4加强冷热回收利用的研究运用工作,实现能源利用的最大化
提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收主要是通过系统中安装的能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,就可以减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,达到节能的目的。在选择热回收装置时,应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际情况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑,以确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资,回收较多的热(冷)量的目的。
1.5着力开发可再生能源,积极推广新能源
由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出,必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷,具有一定的优势,而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
二、节能设计方面存在的问题
实现暖通空调系统的节能,目前已经具备很多成熟的条件,但是在实际的应用中也存在着一些问题:
2.1公众对节能的认识问题
过去公众对节能的了解不够,并且对暖通空调的观点也非常片面。对于一个舒适性的空调系统或者是采暖系统,应当使人体有非常好的舒适性。但是目前普遍存在的一种观点是:空调越冷越好,暖气越热越好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违背的。事实上,这样不仅大大增加了空调采暖的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。因此,我们要提高宣传力度,改变公众对于传统的空调及采暖的理解,大力宣传和提倡按节能建筑标准和冷热量计量装置收费,提高民众节能意识。
2.2设计的理念问题
合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够,设计时盲目套用经验值,从而造成初投资的增大,运行能耗惊人,因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构,加大对暖通空调节能的监察力度,增强设计人员的节能意识,使节能工作真正落到实处。
2.3新技术的推广问题
新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,并且可以带来显著的经济效益,是值得大力推广的。但是同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,而且使用的地域条件有一定的限制,并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此,对于新的节能技术,我们应当因地制宜,总结经验,积极推广。
三、结语
暖通空调系统节能在整个建筑节能中占有很重要的位置,应该引起设计人员足够的重视。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑,严格遵守节能规范,将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用,应当得到政府等有关部门的支持,并大力推广。并且设计、施工、监理、质监、市政管理等部门应密切配合,抓紧实施按冷、热计量装置收费,使老百姓真正从节能建筑中得到实惠,节能建筑和非节能建筑不能实行同样的采暖收费标准。同时要提高公众的节能意识,大力开发推广新的节能技术,从而实现社会的可持续发展。
参考文献:
[1]《居住建筑节能设计标准》DBJ14-037-2006.