時(shí)間:2023-09-03 14:58:07
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇建筑節(jié)能優(yōu)化范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
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(guó)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)崮堋⑸镔|(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(yíng)管理效率等方式來降低能耗。為此,中國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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?guó)標(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奈蓓敽吐访娑淮蚱疲瑘?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(guó)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(guó)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(guó)標(biāo)的要求,因此我國(guó)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(guó)標(biāo)的要求,考慮到提升好的環(huán)境,建議根據(jù)國(guó)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(guó)標(biāo)的要求較簡(jiǎn)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(guó)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(guó)家,包括我國(guó),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(gòu)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):
2住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的成本
目前我國(guó)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)主要重視保溫和采光材料的選擇,而達(dá)到節(jié)能要求的材料很多時(shí)候價(jià)格比較高,在使用過程中因成本控制選擇低廉的材料,往往會(huì)使得節(jié)能設(shè)計(jì)的理念和效果不能完全的實(shí)現(xiàn)。另外住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)忽視了建筑施工的成本,雖然達(dá)到了節(jié)能的效果,但房屋建筑施工成本過高也不能完全符合節(jié)能住宅的要求。我國(guó)還處在住宅建筑節(jié)能發(fā)展的初期,隨著住宅建筑節(jié)能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),要想在建筑行業(yè)中搶占先機(jī),就要大力推進(jìn)住宅建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,完善相關(guān)的節(jié)能法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),國(guó)家給予相應(yīng)的支持與扶持,保證節(jié)能設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。
3策略性優(yōu)化住宅建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1改變住宅建筑屋面的結(jié)構(gòu)
住宅建筑屋面在熱量傳導(dǎo)中占有較大的比重,是造成住宅建筑內(nèi)外熱交換的主要結(jié)構(gòu),在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中要策略性地提高屋面結(jié)構(gòu)的保溫效果,通過改變住宅建筑屋面結(jié)構(gòu),如倒置式屋面,推行屋面綠化的方式來改造屋面結(jié)構(gòu)形式,建立保溫層和阻斷層,提高住宅建筑屋面的節(jié)能效果。此外住宅建筑屋面結(jié)構(gòu)的調(diào)整還可以通過屋面角度設(shè)計(jì)、表面材料替換的方式來實(shí)現(xiàn)能源消耗的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
3.2創(chuàng)新住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)是住宅建筑的外部結(jié)構(gòu),其能耗占比整個(gè)住宅建筑能耗的四分之一,在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)里應(yīng)該控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸和面積,降低住宅建筑的周長(zhǎng),縮小住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外部空間,進(jìn)而控制住宅建筑的能源損失。在住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中采用新型結(jié)構(gòu),將高分子材料一填充物的形式加注于圍護(hù)結(jié)構(gòu)之中,降低住宅建筑的能要損失;也可以多選用輕質(zhì)保溫材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要材料,起到隔音、隔熱、保持室內(nèi)環(huán)境的效果,同時(shí)減輕對(duì)建筑物的附著和壓力,控制住宅建筑的形變和裂縫,控制住宅建筑能耗過高的可能;還可以通過住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)外設(shè)置調(diào)整實(shí)現(xiàn)節(jié)能,在溫度低的區(qū)域可以將圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層設(shè)計(jì)于外側(cè),降低墻體內(nèi)產(chǎn)生返霜、冷凝的現(xiàn)象;在溫度高的區(qū)域可以將圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)層設(shè)計(jì)于內(nèi)側(cè),控制建筑物室內(nèi)的溫度上升。
3.3優(yōu)化住宅建筑門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
門窗是住宅建筑重要的建筑元素,是住宅建筑的功能結(jié)構(gòu)和組成部分,同時(shí)也是住宅建筑能耗發(fā)生的重要部位。門窗導(dǎo)熱、滲透都會(huì)造成住宅建筑能耗上升。住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好:一,控制住宅建筑門窗面積,實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的效果,將門窗與墻面的比例控制在科學(xué)的范圍內(nèi),降低住宅建筑室內(nèi)外溫度交換的面積,減少住宅建筑室內(nèi)熱能的損失。二,提高住宅建筑門窗的密閉設(shè)計(jì),可以在設(shè)計(jì)中采用新材料進(jìn)行門窗的密閉,例如:選用高性質(zhì)泡沫材料,利用高分子材料的擠密性和密封性來降低門窗與墻體之間的縫隙,堵塞外部空氣滲透的孔道;門窗材料選擇中,可以選用松軟、彈性大的密封膠條和泡沫封條,實(shí)現(xiàn)門窗材料上預(yù)防熱能損失;門窗制作中采用彈壓的方式,密閉玻璃和門窗之間的縫隙,起到對(duì)門窗的良好封閉效果
3.4利用太陽能實(shí)現(xiàn)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)
太陽能對(duì)于住宅建筑來講是取之不盡的清潔能源,只要在設(shè)計(jì)中通過必要的設(shè)計(jì)就可以起到利用太陽能,達(dá)到住宅建筑節(jié)能的效果,特別在廣袤的華北、西北和東北地區(qū),促進(jìn)太陽能產(chǎn)品達(dá)到住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的理念已經(jīng)深入到住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作的實(shí)際。新時(shí)期,在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)要突出對(duì)太陽能的深度理念,要講求太陽能的利用效率,同時(shí)做到太陽能設(shè)施與住宅建筑能夠做到和諧、統(tǒng)一、美觀。倡導(dǎo)住宅建筑與太陽能設(shè)施的一體化,有機(jī)地整合建筑節(jié)能和用能目標(biāo),突破住宅建筑設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)形式上的結(jié)構(gòu)和功能阻礙,堅(jiān)定住宅建筑節(jié)能取向,在降低住宅建筑能耗,控制住宅建筑成本的同時(shí),為節(jié)能提供新的空間、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞 : 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)軟件最優(yōu)節(jié)能方案
Case Study - Optimized energy-saving design of residential building
ZHANG Yongwei
(China Academy of Building Research Shanghai Branch,shanghai,200023)
Abstract: Designed a construction energy-saving plan for a single residential building in Shanghai by using the building energy calculation analysis software - PBECA2012, while calculating simulation analysis its compulsory Index and overall dynamic building energy consumption to reach the optimized building energy-saving plan.
Keywords:Building energy-saving design, Software, Optimized energy-saving plan
0 引言
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員來說已不陌生,但是仍然有許多問題纏繞著設(shè)計(jì)師:建筑節(jié)能設(shè)計(jì)建模花費(fèi)時(shí)間消耗精力,節(jié)能方案確立不夠合理等。 如何簡(jiǎn)便設(shè)計(jì)既適合各地實(shí)際情況而又符合節(jié)能規(guī)范的節(jié)能方案進(jìn)行節(jié)能計(jì)算分析,PBECA2012這款高效智能的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析軟件來為我們提供了一條便捷的通道。
1 建筑設(shè)計(jì)說明資料
結(jié)合設(shè)計(jì)單位所提供的建筑設(shè)計(jì)施工說明,可獲悉以下建筑節(jié)能計(jì)算所需資料:
該建筑單體坐北朝南,建筑層數(shù)為14層,建筑結(jié)構(gòu)類型為剪力墻結(jié)構(gòu),墻體采用200mm厚的鋼筋混凝土,在單體的南向設(shè)計(jì)有凸窗。
以上資料也是在進(jìn)行建筑節(jié)能計(jì)算前必須要了解的信息,以此為下一步的設(shè)計(jì)提供參考。此項(xiàng)目的節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)為計(jì)算分析確定最適宜的節(jié)能設(shè)計(jì)方案,確保滿足現(xiàn)行的建筑節(jié)能相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
圖1建筑平面圖
2 計(jì)算模型和最優(yōu)節(jié)能方案
2.1計(jì)算模型智能化建立
初步分析了現(xiàn)有的節(jié)能資料后,筆者著手對(duì)建筑單體進(jìn)行生成模型、編輯和節(jié)能方案的選擇。
建筑節(jié)能計(jì)算模型的準(zhǔn)確性是非常重要的,計(jì)算模型涵蓋了建筑體形的細(xì)節(jié)、開窗大小和位置、房間功能區(qū)的劃分等。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析軟件PBECA2012是基于AutoCAD平臺(tái)上開發(fā)的,在模型轉(zhuǎn)換和編輯功能上有了很大提高,并能處理多種復(fù)雜建筑體形情況和多種構(gòu)件設(shè)計(jì)情況,更加貼近建筑設(shè)計(jì)師的使用習(xí)慣,也更能體現(xiàn)建筑物的原有形態(tài)。智能化設(shè)計(jì)是PBECA2012軟件應(yīng)用的顯著特點(diǎn),軟件注重計(jì)算模型準(zhǔn)確性診斷功能,在建模過程中智能化交互提示使用者完成計(jì)算模型準(zhǔn)確地建立和編輯。即使剛接觸軟件的人員也能夠完成建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。
圖2 智能觸發(fā)機(jī)制提示
圖3智能墻線修正
圖5 模型三維圖
計(jì)算模型建立之后,需要標(biāo)注房間功能類型和分戶墻,對(duì)于居住建筑來說,在計(jì)算分析之前需標(biāo)注臥室和起居室以及每個(gè)戶型之間和戶型與公共部位之間的隔墻。
2.2最優(yōu)節(jié)能方案專家型選擇
該住宅單于上海,因此需滿足《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DGJ08-205-2011)的要求。PBECA2012軟件具有節(jié)能方案的專家型選擇模式,可以幫助建筑師快速智能地確定最適宜的節(jié)能方案。其確定方法為由工程設(shè)計(jì)人員輸入一些附加條件,然后由軟件根據(jù)模型信息和附加條件的判斷,推選出圍護(hù)結(jié)構(gòu)推薦系統(tǒng),再通過自動(dòng)選擇和手動(dòng)選擇的方式,確定最終的適宜性方案。
圖6 方案確定流程
筆者完成了計(jì)算模型之后,輸入了建筑設(shè)計(jì)計(jì)算資料中相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)類型、外墻飾面類型以及根據(jù)施工周期和預(yù)期的造價(jià)條件,軟件根據(jù)附加條件結(jié)合模型所具有的建筑層數(shù)、窗墻面積比、體形系數(shù)等信息,獲得推薦的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系。
圖7 方案選擇
選擇方案或進(jìn)行必要的編輯后,可進(jìn)行方案分析計(jì)算,并直接查閱報(bào)告。軟件也提供與方案構(gòu)造相關(guān)的造價(jià)優(yōu)化,并對(duì)方案進(jìn)行缺陷分析,詳細(xì)顯示計(jì)算工程各功能房間的空調(diào)負(fù)荷、采暖負(fù)荷和總負(fù)荷,并顯示彩色分布圖。通過數(shù)值分析,平面分析及三維分析對(duì)設(shè)計(jì)建筑的總體能耗和各個(gè)普通層乃至任意一個(gè)房間進(jìn)行能耗分析,通過對(duì)不同朝向或不同房間的分析,得到各圍護(hù)構(gòu)件所占耗能比,從而可以讓用戶對(duì)設(shè)計(jì)建筑的能耗和某個(gè)構(gòu)件的能耗一目了然,方便找到保溫性能最差的圍護(hù)結(jié)構(gòu),有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),更快捷的進(jìn)行調(diào)整節(jié)能設(shè)計(jì)方案。
圖8 方案分析
圖9 缺陷分析
軟件中收集了建筑節(jié)能節(jié)點(diǎn)圖集及《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇》(2007年)中的全國(guó)建筑節(jié)能構(gòu)造和常用材料,并收錄了各種高中低檔體系價(jià)格,適用范圍和施工周期等關(guān)鍵參數(shù)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù),以此結(jié)合計(jì)算模型所選城市相應(yīng)的節(jié)能規(guī)范條文和模型的數(shù)據(jù)信息,最終篩選出適宜的節(jié)能方案。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系可采用自動(dòng)選擇和手動(dòng)相結(jié)合的方式,自動(dòng)選擇一般是以造價(jià)作為唯一的判斷標(biāo)準(zhǔn),手動(dòng)選擇可幫助實(shí)現(xiàn)特殊修改,有針對(duì)性地實(shí)施節(jié)能方案,筆者根據(jù)上海地區(qū)的實(shí)際情況,結(jié)合自動(dòng)選擇和手動(dòng)選擇最終確定了節(jié)能設(shè)計(jì)方案:
屋面類型1:細(xì)石混凝土(內(nèi)配筋)(40.0mm)+泡沫玻璃(100.0mm)+水泥砂漿(20.0mm)+1:8水泥加氣混凝土碎料實(shí)鋪(屋面找坡)(40.0mm)+鋼筋混凝土(120.0mm)+石灰石膏砂漿(20.0mm)
屋面類型2:細(xì)石混凝土(內(nèi)配筋)(40.0mm)+泡沫玻璃(100.0mm)+水泥砂漿(20.0mm)+鋼筋混凝土(120.0mm)+石灰石膏砂漿(20.0mm)
外墻類型:無機(jī)保溫砂漿(40.0mm)+鋼筋混凝土(200.0mm)+無機(jī)保溫砂漿(20.0mm)
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板:石灰石膏砂漿(20.0mm)+鋼筋混凝土(110.0mm)+無機(jī)保溫砂漿(40.0mm)
分戶墻:石灰石膏砂漿(20.0mm)+鋼筋混凝土(200.0mm)+石灰石膏砂漿(20.0mm)
分戶樓板:水泥砂漿(20.0mm)+鋼筋混凝土(110.0mm)+水泥砂漿(20.0mm)
外窗(含陽臺(tái)門透明部分):隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)],框面積≤20%,(6mm透明+12空氣+6mm透明),傳熱系數(shù)3.20W/m2.K,玻璃遮陽系數(shù)0.86,氣密性為6級(jí),可見光透射比0.71
凸窗:隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)],框面積≤20%,(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明),傳熱系數(shù)2.40W/m2.K,玻璃遮陽系數(shù)0.50,氣密性為6級(jí),可見光透射比0.62
天窗:隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)],框面積≤20%,(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明),傳熱系數(shù)2.40W/m2.K,玻璃遮陽系數(shù)0.50,氣密性為6級(jí),可見光透射比0.62
戶門:木或塑料夾層門(空氣間層厚度不小于40mm內(nèi)襯鋼板),傳熱系數(shù)2.47W/m2.K
3 節(jié)能計(jì)算模擬分析
計(jì)算模型基礎(chǔ)計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果
采用最終確定的節(jié)能設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建筑節(jié)能計(jì)算分析,軟件以《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DGJ08-205-2011)為判定依據(jù)。
對(duì)于該建筑單體,軟件確定的節(jié)能方案很好地滿足了規(guī)范要求,避免了在設(shè)計(jì)時(shí)反復(fù)設(shè)計(jì)復(fù)算、查閱規(guī)范圖集,同時(shí)也為更好地完成同類設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)有未滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的,可采用“對(duì)比評(píng)定法”進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)。
根據(jù)《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DGJ08-205-2011)的規(guī)定,居住建筑動(dòng)態(tài)計(jì)算的判斷依據(jù)要根據(jù)不同的建筑類型采用不同的判斷方法。軟件可根據(jù)建筑層數(shù)自動(dòng)識(shí)別多層建筑、低層建筑、高層建筑;根據(jù)用戶選擇的建筑類型,自動(dòng)按照下列要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算和判斷:
進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能動(dòng)態(tài)計(jì)算時(shí)的假想建筑稱為參照建筑,建筑進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能動(dòng)態(tài)計(jì)算時(shí),應(yīng)當(dāng)與參照建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和進(jìn)行比較,其計(jì)算所得設(shè)計(jì)建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和應(yīng)當(dāng)小于參照建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和,即采用權(quán)衡計(jì)算對(duì)比法。
PBECA2012軟件延續(xù)了強(qiáng)大的DOE-2計(jì)算內(nèi)核的計(jì)算分析功能,最終能耗模擬分析結(jié)果顯示,該居住建筑達(dá)到了節(jié)能設(shè)計(jì)要求。
冬季結(jié)果
設(shè)計(jì)建筑全年耗電量=28.69 (kWh/m2)
參照建筑全年耗電量=29.35 (kWh/m2)
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中,有三個(gè)”耗能大戶”,也就是工業(yè)耗能、交通耗能和建筑耗能。在這三個(gè)“耗能大戶”中,建筑這個(gè)“耗能大戶”在全社會(huì)總耗能中的比重越來越大,與我國(guó)建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會(huì)發(fā)展目標(biāo)相背離。所以,必須高度重視建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),切實(shí)降低建筑能耗,緩解我國(guó)能源資源緊張的局面。
1 建筑技能及其優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.1 建筑節(jié)能的內(nèi)涵
建筑節(jié)能的內(nèi)涵主要包括兩個(gè)方面,第一個(gè)方面指的是建筑在正常發(fā)揮其功能條件下的能耗問題;簡(jiǎn)單來說,在滿足人們?nèi)粘I钏柚薪ㄖ枰馁M(fèi)的能量;第二個(gè)方面是建筑結(jié)構(gòu)的隔熱和保溫問題。如果隔熱和保溫材料的質(zhì)量不高,則會(huì)增加建筑耗能總量。
這兩個(gè)方面的問題好比一枚硬幣的兩面,如果把兩個(gè)方面的問題同時(shí)解決,或者是在設(shè)計(jì)過程中叫好解決這兩個(gè)方面的問題,則可一石二鳥,不僅實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能,而且可以節(jié)省工程造價(jià)。
建筑節(jié)能問題關(guān)系著國(guó)家能源資源戰(zhàn)略、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等等,對(duì)于擴(kuò)大內(nèi)需、提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和效益有著重要的作用和意義。
1.2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化問題,指的是在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,通過節(jié)能方案的對(duì)比等,找到節(jié)能的最優(yōu)辦法,從而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)。而其中最難的便是“最優(yōu)”兩個(gè)字,筆者把這來給個(gè)字理解成一定的范圍,也就是根據(jù)建筑的具體能耗情況,設(shè)計(jì)多種節(jié)能方案,通過對(duì)比研分析和研究,確定采用哪個(gè)建筑節(jié)能優(yōu)化方案。
而建筑節(jié)能方案的制定,需要綜合考慮建筑群的朝向、間距和道路的布局情況等,以及綠地分布范圍。
2 建筑節(jié)能技術(shù)和內(nèi)容
2.1 建筑節(jié)能技術(shù)
現(xiàn)階段,建筑節(jié)能技術(shù)主要包括維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)、采暖節(jié)能技術(shù)和太陽能技術(shù)等。
2.1.1 維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)
建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu),也就是通常所說的墻體、屋面及門窗工程。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)是指通過采用墻體保溫(外保溫、內(nèi)保溫、自保溫、夾芯保溫等技術(shù))、門窗及屋面節(jié)能等措施,減少建筑的使用能耗。其節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,直接影響著建筑物的整體耗能情況。如住宅節(jié)能就是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì),達(dá)到比傳統(tǒng)住宅節(jié)約能耗25%的目標(biāo)。
2.1.2 太陽能節(jié)能技術(shù)
太陽能取之不盡,用之不竭,太陽能技術(shù)當(dāng)前在現(xiàn)階段的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了建筑散熱、遮陽效果和能量收集三者的有機(jī)結(jié)合;其中混合型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,為建筑物提供了光照和熱能,并在一定程度上降低建筑物整體耗能。
2.1.3 采暖節(jié)能技術(shù)
當(dāng)前,水源熱泵系統(tǒng)是應(yīng)用最廣的是采暖節(jié)能技術(shù)。水源熱泵系統(tǒng)把地表水源吸收太陽能,把地下水源吸收的地?zé)崮苁占饋恚纬杀容^豐富低溫低熱的能量,大幅降低了高位電能輸入,實(shí)現(xiàn)建筑物熱能的轉(zhuǎn)移。由于前期投入成本較高南方地區(qū)應(yīng)用較少。
2.2 建筑節(jié)能的內(nèi)容
建筑的內(nèi)容主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容:
2.2.1 建筑主體節(jié)能
建筑主體節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì),需要根據(jù)不同氣度的氣候和建筑能耗特點(diǎn)來進(jìn)行,需要遵循兼顧冬夏、整體優(yōu)化的原則,通過模擬建筑能耗,優(yōu)化建筑能耗設(shè)計(jì),主要是選擇體型系數(shù)、合理布置空間格局、控制不同朝向的窗墻比例等等,從整體上降低建筑物的能耗。
2.2.2 常規(guī)能源的優(yōu)化利用
常規(guī)能源的優(yōu)化利用可以從四個(gè)方面入手:①因地制宜選擇冷熱源優(yōu)化設(shè)計(jì),提高采暖、空調(diào)等能源的轉(zhuǎn)換效率;②采用合理的調(diào)控方式,節(jié)省輸配系統(tǒng)的能耗;③優(yōu)化照明的控制系統(tǒng),降低照明能耗;④選用合適的能源制備生活用水。
2.2.3 可再生能源的綜合利用
根據(jù)建筑物的類比、建筑物所在地的氣候特點(diǎn),以及可再生能源的綜合利用情況,選擇上文中所提到的各種建筑節(jié)能技術(shù),也就是采暖節(jié)能技術(shù)、太陽能技術(shù)和地?zé)崮芗夹g(shù)等。
3 建筑節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
建筑節(jié)能,從設(shè)計(jì)角度來講,指的是在住宅、公共建筑等規(guī)劃和設(shè)計(jì)中,執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),通過采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和施工工藝流程,利用可再生能源系統(tǒng)等,降低建筑的能耗。
3.1 屋頂節(jié)能優(yōu)化方法
實(shí)際上,屋頂屬于建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu),其可以讓室內(nèi)和室外產(chǎn)生溫差,如果室內(nèi)外的溫差過大,則會(huì)增加建筑能耗。屋面節(jié)能一般通過材料和構(gòu)造來實(shí)現(xiàn),如選用傳熱系數(shù)小、蓄熱性大的材料,同時(shí)注意材料層的排列。現(xiàn)代建筑中平屋面相對(duì)較多,倒置型保溫屋面被廣泛使用,此種屋面保溫層在防水層之上,使保溫層還起到了防水層作用,這些材料必須防水和耐氣溫性能好,不易老化。(如礦(巖)棉或玻璃棉板具有良好的憎水性,稅率低,熱阻大,10m厚相當(dāng)于50m厚混凝土板隔熱效果),在建筑設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。提高建筑屋頂?shù)谋馗魺嵝阅埽诙究梢杂行У謸鹾畾膺M(jìn)入到室內(nèi),夏季可以吸收太陽的輻射,減少熱能,從而減低空調(diào)的能耗。
而屋頂節(jié)能優(yōu)化的方法另一個(gè)是依靠太陽能技術(shù)。相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示,地球所攔截的太陽輻射能量相當(dāng)于當(dāng)前全球電力消費(fèi)的1500倍,而在當(dāng)前的技術(shù)水平條件下,太陽能技術(shù)僅僅有一小部分被開發(fā)利用。因此,太陽能開發(fā)有著非常巨大的潛力。
此外,太陽能作為一種可再生能源,代替常規(guī)能源的可能性非常大,同時(shí)其也是一種清潔能源,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何的污染和破壞。現(xiàn)階段,太陽能應(yīng)用在建筑節(jié)能上的方式包括:被動(dòng)式太陽能采暖、主動(dòng)式太陽能采暖、太陽能發(fā)電和太陽能供熱水等。而過把太陽能技術(shù)應(yīng)用到建筑屋頂節(jié)能中,無疑是建筑屋頂節(jié)能的最好設(shè)計(jì)方法。
3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能優(yōu)化方法
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能優(yōu)化方法主要包括三種:
(1)外墻內(nèi)保溫技術(shù)。該技術(shù)主要是指在建筑的外墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部增設(shè)保溫層,內(nèi)保溫層的施工進(jìn)度比較快,施工方式也比較靈活,同時(shí)還可以對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。內(nèi)保溫技術(shù)已經(jīng)成熟,國(guó)內(nèi)這方面的施工經(jīng)驗(yàn)也比較多,因此可大范圍推廣;
(2)外墻夾芯保溫技術(shù)。該技術(shù)主要在我國(guó)東北等冬季較為寒冷地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用,其主要是在是把保溫層夾在內(nèi)外墻的中間,而建筑主體需要時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)或者磚墻結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:防水性能良好、耐候性能良好等。
(3)外墻外保溫技術(shù)。該技術(shù)是現(xiàn)階段正在大力推廣的一種節(jié)能保溫技術(shù),就是在垂直外墻的表面建設(shè)保溫層,所以,建筑主體結(jié)構(gòu)需要是混凝土結(jié)構(gòu)或者磚墻結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)的技術(shù)含量比較高,適用范圍也比較廣,不僅可以用于新建樓房的節(jié)能保溫,而且可以用于危舊樓房的改造。
(4)外墻自保溫技術(shù)。該技術(shù)是指通過對(duì)墻體自身采取一系列新型技術(shù),使其導(dǎo)熱系數(shù)極低,甚至達(dá)到了絕熱的程度。一般采用保溫砌塊為主要護(hù)材料,在造價(jià)上較為經(jīng)濟(jì),且施工周期較短,可大大加快施工進(jìn)度,絕熱材料設(shè)置在外墻中間,有利于較好的發(fā)揮墻體本身對(duì)外界的防護(hù)作用。作者在建筑設(shè)計(jì)過程中,特別是公建設(shè)計(jì)中用外墻自保溫較多。
3.3 門窗節(jié)能優(yōu)化方法
對(duì)于建筑門窗的節(jié)能優(yōu)化,主要是減少門窗的滲透量、傳熱量和太陽輻射能量三個(gè)方面。具體的優(yōu)化方法是:盡可能縮小門窗的面積;選擇最適合建筑物的窗型;在門窗上增設(shè)保溫隔熱層;合理確定門窗的材料;增加遮陽設(shè)施等。其中玻璃及型材的選擇在節(jié)能優(yōu)化起著相當(dāng)重要的作用,一塊12mm厚的透明玻璃的傳熱系數(shù)為5.5,而6mm透明玻璃+12mm空氣層+6mm透明的中空玻璃的傳熱系數(shù)能達(dá)到了2.8,因此中空玻璃在門窗節(jié)能設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。
通過以上分析,我們可以指導(dǎo),建筑節(jié)能的一個(gè)重點(diǎn)便是建筑主體維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施。所以,在建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中,應(yīng)在這方面多設(shè)計(jì)幾套節(jié)能方法,通過對(duì)比分析,選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。
4 結(jié) 語
作為我國(guó)三大“耗能大戶”之一的建筑耗能,在我國(guó)社會(huì)總耗能中的比重有逐年上升的趨勢(shì)。而隨著我國(guó)新型城鎮(zhèn)化進(jìn)行的不斷加快,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)成為當(dāng)務(wù)之急。在本文中,筆者介紹了建筑節(jié)能及其優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵,并介紹了當(dāng)前集中借助節(jié)能技術(shù),最后指出了建筑節(jié)能的優(yōu)化方法,主要是建筑屋頂節(jié)能優(yōu)化、內(nèi)外墻保溫節(jié)能優(yōu)化和門窗節(jié)能優(yōu)化這三個(gè)方面。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、建筑的節(jié)能分析
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流的不斷推進(jìn),能源短缺問題更加的嚴(yán)重,這就需要引起世界各個(gè)國(guó)家的重視,展開建筑能耗的控制,保證建筑節(jié)能技術(shù)方案的優(yōu)化。相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的建筑物節(jié)能體系,我國(guó)的建筑物節(jié)能應(yīng)用體系是比較缺乏的,這涉及建筑設(shè)計(jì)人員的自身理念、建筑節(jié)能技術(shù)方案、建筑建設(shè)應(yīng)用材料及其技術(shù)等。這就需要展開建筑采暖能源模塊的優(yōu)化,進(jìn)行建筑模塊的整體節(jié)能性的優(yōu)化,以滿足我國(guó)現(xiàn)階段建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作的需要。
在建筑物節(jié)能優(yōu)化工作中,外墻節(jié)能技術(shù)是非常必要的,而我國(guó)的外墻建筑節(jié)能技術(shù)是不發(fā)達(dá)的,這就導(dǎo)致其護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中的熱損耗的過大,不利于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)的良好控制。為了有效提升其應(yīng)用效益,展開空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷模塊的優(yōu)化是必要的,這是當(dāng)下建筑物節(jié)能工作的重中之重,這就需要積極做好建筑節(jié)能規(guī)劃的相關(guān)工作,進(jìn)行工作目標(biāo)的優(yōu)化,進(jìn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的健全,保證日常節(jié)能工作的正常開展,實(shí)現(xiàn)維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的積極改善,這是保證采暖環(huán)節(jié)能耗控制的重要模塊。根據(jù)相關(guān)權(quán)威建筑節(jié)能情況的調(diào)查得知,在其他工況不變條件下,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷增加近30%。在我國(guó)建筑節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)中,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)其中47. 2% 的節(jié)能任務(wù) 。
二、建筑節(jié)能方案的優(yōu)化
1 在建筑節(jié)能性方案應(yīng)用過程中,進(jìn)行墻體這一圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的優(yōu)化是必要的,從而實(shí)現(xiàn)材料的保溫性能的優(yōu)化,保證建筑的耗熱量的控制,這就需要進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作的深入剖析,進(jìn)行外墻保溫隔熱問題的積極探討,進(jìn)行相關(guān)厚度的磚墻的應(yīng)用,。確保其圍護(hù)構(gòu)件模塊的正常開展,進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)節(jié)能性概念的優(yōu)化,保證其室內(nèi)熱舒適性的優(yōu)化。通過對(duì)現(xiàn)階段建筑墻體改革模塊的優(yōu)化,以推動(dòng)墻體節(jié)能技術(shù)的開展,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能綜合效益的提升。 為了更好的控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性,進(jìn)行環(huán)保型建筑材料的應(yīng)用是必要的,從而保證其良好節(jié)能效果的優(yōu)化,這需要進(jìn)行三孔砌塊的應(yīng)用,保證其工程造價(jià)的控制,實(shí)現(xiàn)其整體節(jié)能性的優(yōu)化。由于其低廉的造價(jià)成本及其簡(jiǎn)單施工性,也比較容易進(jìn)行推廣。通過對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的外墻保溫技術(shù)的分析得知,節(jié)能工作的開展也不利于外墻保溫先進(jìn)性技術(shù)的應(yīng)用。外墻保溫常采用內(nèi)保溫復(fù)合外墻、夾心復(fù)合外墻和外保溫復(fù)合外墻三種構(gòu)造。對(duì)垂直墻面可采用陽臺(tái)、挑檐等遮陽設(shè)施和淺色墻面、反射幕墻以及植物覆蓋綠化和可呼吸外墻類同時(shí)具有良好生態(tài)性能的外墻 ,這些都是改善建筑室內(nèi)環(huán)境,節(jié)約建筑能耗的有效措施。
2 在建筑物節(jié)能性控制模塊中,進(jìn)行門窗面積的控制是必要的,相對(duì)于墻體來說,門窗的傳熱系數(shù)是比較大的,是冬季耗熱模塊的重要組成部分。通過對(duì)其能耗模塊的優(yōu)化,進(jìn)一步的優(yōu)化其傳熱損失,保證其冷風(fēng)滲透的積極控制,實(shí)現(xiàn)門窗的整體節(jié)能效益的提升,以滿足當(dāng)下建筑物節(jié)能方案的應(yīng)用需要。其節(jié)能措施主要有:盡量減少門窗的面積,合理控制窗墻比門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位, 所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景條件下, 盡量減少外門窗洞口的面積, 合理控制窗墻比。對(duì)于窗墻比, 北向不大于25%; 南向不大于35% ; 東西向不大于30%。
為了提升建筑物的節(jié)能效益,進(jìn)行門窗的氣密性的控制是必要的,這就需要進(jìn)行冷空氣的滲透模塊的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,保證門窗的整體氣密性的控制,避免其空氣對(duì)流傳熱的過度提升,保證其密閉條的積極設(shè)置,實(shí)現(xiàn)門窗整體氣密性的優(yōu)化。設(shè)置遮陽設(shè)施適當(dāng)確定建筑物的挑檐、遮陽板的尺寸,安裝可調(diào)式百葉、窗簾,調(diào)節(jié)室內(nèi)日照。或采用遮陽系統(tǒng),一般安裝在向陽的外立面或采光屋頂上,可控可調(diào),達(dá)到不同時(shí)間,據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
3 在窗戶設(shè)計(jì)過程中,可以進(jìn)行塑料面及其復(fù)合窗等的應(yīng)用,可以有效提升其熱工性能,這也可以進(jìn)行多層窗體及其中空玻璃的采用,保證空氣夾層內(nèi)部熱阻的控制,進(jìn)行玻璃傳熱系數(shù)的良好控制,這可以進(jìn)行住宅特性玻璃的選取,保證其窗扇面積的積極控制,進(jìn)行其面積的優(yōu)化,保證其節(jié)能性的提升。在需要較高溫度的起居空間與較低溫度的室外空間之間設(shè)置溫度阻尼區(qū),減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中,將北陽臺(tái)的外門、窗全部用密封陽臺(tái)封閉起來,外門設(shè)防風(fēng)門斗,防止冷風(fēng)倒灌,樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的,對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
4 為了有效提升建筑物的整體節(jié)能性,展開新型墻材的應(yīng)用是必要的,進(jìn)行新型的節(jié)能材料的應(yīng)用,保證多種太陽能利用方案的優(yōu)化,保證其整體節(jié)能效果的提升,這也需要引起相關(guān)人員的重視,展開建筑可持續(xù)節(jié)能性方案的應(yīng)用,保證建筑節(jié)能工作的正常開展,進(jìn)行一系列的建筑節(jié)能政策的履行,保證當(dāng)下建筑節(jié)能工作的正常開展,以有效提升其綜合效益。建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要政府和社會(huì)各界共同努力方可取得成功。由于我國(guó)節(jié)能現(xiàn)狀較復(fù)雜,技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用也剛剛起步,對(duì)國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)的借鑒還很不夠,建筑節(jié)能工作仍任重道遠(yuǎn)。只要結(jié)合我國(guó)國(guó)情和實(shí)際情況,綜合利用各種節(jié)能技術(shù)措施,趨利避害,選擇經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能方案,必定可以獲得顯著的節(jié)能效果。
結(jié)語
通過對(duì)建筑節(jié)能方案的優(yōu)化,更有利于現(xiàn)階段建筑節(jié)能工作的開展,這需要引起相關(guān)人員的重視,保證其建筑節(jié)能體系的健全。
參考文獻(xiàn)
[1]劉素萍.建筑節(jié)能與圍護(hù)結(jié)構(gòu)[J].工業(yè)建筑,2001(07):6-7.
1、建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀
面對(duì)能源短缺問題,我國(guó)積極倡導(dǎo)節(jié)約能源、可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)部將建設(shè)節(jié)能型建筑納入今后城市建設(shè)的重點(diǎn)發(fā)展方向,相關(guān)的指引、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)相繼出臺(tái),要求將建筑設(shè)計(jì)與建筑微氣候、建筑技術(shù)和能源的有效利用相結(jié)合。《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定通過在建筑設(shè)計(jì)和采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用有效的技術(shù)措施將節(jié)能率從原來的50%提高為65%,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)與產(chǎn)品、部品以及供熱系統(tǒng)的要求提高到一個(gè)新水平。
優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)方法從本質(zhì)上要求設(shè)計(jì)者從整體綜合設(shè)計(jì)概念出發(fā),根據(jù)大范圍的氣候條件影響,針對(duì)建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征,重視利用自然環(huán)境創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候,以盡量減少對(duì)建筑設(shè)備的依賴。但在實(shí)際操作中,設(shè)計(jì)者習(xí)慣于以往的設(shè)計(jì)思路,只考慮建筑、結(jié)構(gòu)及水暖等方面的合理與否,并不用心去考慮節(jié)能的問題,因此實(shí)際的節(jié)能效果普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,建筑能耗仍然處于一個(gè)很高的水平,形勢(shì)不容樂觀。
在我國(guó)既有城鄉(xiāng)建筑中,只有3.2億m2房屋是節(jié)能建筑,尚不足全國(guó)既有建筑的1%;在每年新竣工的建筑中,節(jié)能建筑面積不到1億m2,尚不足竣工建筑面積的5%。以居民住宅能耗與建筑業(yè)能耗為例(居民住宅能耗近似地以綜合能源平衡表中居民生活能耗表示,建筑施工能耗以建筑業(yè)能耗表示), 我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)得到政府主管部門的高度重視,但歷年的能耗數(shù)據(jù)卻反映出其實(shí)施結(jié)果令人擔(dān)憂。
2、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)
2.1整體環(huán)境規(guī)劃
建筑選址、朝向、間距以及相互組合關(guān)系是整體綜合環(huán)境規(guī)劃的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。合理的選址和布局對(duì)建筑節(jié)能的影響很大,應(yīng)綜合考慮氣候、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等相關(guān)因素加以確定;適宜的外部環(huán)境能使建筑在其整個(gè)生命周期中保持良好的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時(shí)維持整體生態(tài)環(huán)境的平衡;主要朝向應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向,使住區(qū)內(nèi)風(fēng)速流暢,有效加強(qiáng)建筑物與空氣的熱交換,提高居住的舒適度。由于太陽高度角和方位角的變化規(guī)律,我國(guó)大部分地區(qū)以南北向或接近南北向布局為宜,與東西朝向的建筑物相比,南北朝向的建筑物在夏季可以減少太陽輻射的熱,冬季可以增加太陽輻射的熱,從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗,是最有利的建筑朝向。
2.2單體節(jié)能設(shè)計(jì)
2.2.1合理的建筑體形與空間組織
合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換,在其他條件相同時(shí),建筑的體型系數(shù)(外表面積和外表面積所包的體積之比)對(duì)建筑能耗的影響非常顯著,其值越大,單位面積散熱量越大,對(duì)節(jié)能不利。從降低建筑能耗的角度出發(fā),應(yīng)將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低的水平上,但體形系數(shù)還與建筑造型、平面布局、采光通風(fēng)等緊密相關(guān),體形系數(shù)過小將對(duì)建筑使用功能造成一定影響,因此應(yīng)權(quán)衡利弊,合理確定。合理的空間組織設(shè)計(jì)應(yīng)在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對(duì)建筑平面進(jìn)行豎向、橫向的合理分隔,以改善室內(nèi)的保溫、通風(fēng)、采光等環(huán)境,達(dá)到節(jié)能舒適的目的。
2.2.2門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑保護(hù)結(jié)構(gòu)中,門窗的保溫隔熱能力差,門窗縫隙是冷風(fēng)滲透的主要渠道,因此解決好門窗節(jié)能的問題是節(jié)能工作的一個(gè)重點(diǎn)。門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮:由于采暖耗熱量隨窗墻面積比的增加而增加,因此可在采光允許的條件下控制建筑不同朝向的窗墻面積比并在夜間設(shè)置保溫窗簾、窗板;對(duì)門窗的相對(duì)位置及開啟方式進(jìn)行合理安排,以便組織穿堂風(fēng)通過;設(shè)置可調(diào)節(jié)的活動(dòng)遮陽(如遮陽棚、窗蓋板、窗簾、熱反射簾或自動(dòng)卷簾等),減少夏季太陽輻射的熱,增強(qiáng)冬季的熱;提高門窗制作質(zhì)量,對(duì)金屬窗框進(jìn)行斷熱處理,加設(shè)密封條以加強(qiáng)門窗的氣密性,選擇高性能的建筑門窗材料和幕墻技術(shù),適當(dāng)選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃等節(jié)能玻璃品種。
2.2.3墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體能夠達(dá)到保暖的效果,就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的損耗減少,從而達(dá)到節(jié)能的目的。墻體保溫分為內(nèi)保溫和外保溫兩種,相對(duì)于墻體內(nèi)保溫而言,墻體外保溫的保溫效果更理想,可完全避免熱橋,還可以起到保護(hù)墻體的作用,延長(zhǎng)墻體的使用壽命,因此采用墻體外保溫是在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下較好的選擇。對(duì)于加強(qiáng)墻體的外保溫設(shè)計(jì),最直接有效的方法就是采用節(jié)能型建筑材料,利用高效保溫隔熱材料附著或填入墻體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)墻體熱阻的提高,在一定程度上能有效地避免室外氣候變化對(duì)墻體內(nèi)部溫度變化的影響,使結(jié)構(gòu)主體壽命延長(zhǎng);也有利于消除或減弱冷、熱橋的影響,避免室溫發(fā)生較大的波動(dòng)。同時(shí)墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)還應(yīng)適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施,能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造也應(yīng)作為考慮的重點(diǎn)。
2.2.4屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)
屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分,由于太陽直射和大氣長(zhǎng)波輻射的雙重作用,冬季散熱量大、保溫性能較差,夏季吸收大量輻射熱、室內(nèi)氣溫過高。屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)注重冬季保溫、夏季通風(fēng)隔熱,常用的技術(shù)措施要點(diǎn)為:①采用架空隔熱屋面、淺色屋面、種植屋面、通風(fēng)屋面、蓄水屋面等,隔離太陽輻射熱,減少陽光直射;②鋪設(shè)高效保溫隔熱材料并適當(dāng)采取其他輔助措施,減少熱量傳遞;③密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高、吸水率較大的保溫材料不宜選為屋面保溫層材料,以免屋面重量厚度過大、保溫層大量吸水而降低保溫效果等;④“冷屋頂”節(jié)能:利用高反射率涂料的使用,提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎剩瑴p少太陽熱量的吸收,從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷和空調(diào)節(jié)能的目的。
3、節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化建議
主管部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控。政府主管部門應(yīng)利用其職能,總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo),為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù),對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、節(jié)能計(jì)算書、節(jié)能設(shè)計(jì)表進(jìn)行系統(tǒng)化監(jiān)控,使其保持一致并在施工中得到落實(shí)。制定切實(shí)可行的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)與建筑物的安全性和長(zhǎng)期使用壽命有關(guān), 我國(guó)現(xiàn)階段的建筑節(jié)能技術(shù)水平低下,性能還不完善,市場(chǎng)機(jī)制規(guī)范程度也欠佳,可借鑒國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn),在原有建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善、改革,使其更具有實(shí)踐性。
加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)宣傳,提高全社會(huì)節(jié)能意識(shí)。充分利用網(wǎng)絡(luò)、電視、報(bào)刊、雜志等媒體,開展形式多樣、內(nèi)容豐富的節(jié)能設(shè)計(jì)與綠色建筑宣傳,廣泛宣傳建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性,增強(qiáng)業(yè)主方優(yōu)化建筑節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí),提高各有關(guān)部門、單位貫徹建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的自覺性,努力營(yíng)造各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視、相關(guān)部門理解支持、建設(shè)各方積極主動(dòng)、人民群眾普遍關(guān)心的良好氛圍。
引言
現(xiàn)如今,全球能源日益減少,國(guó)家大力倡導(dǎo)各行業(yè)實(shí)行節(jié)能政策,減少資源浪費(fèi),保護(hù)生態(tài)環(huán)境。建筑行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)行業(yè)之一,建立和實(shí)行建筑節(jié)能政策和應(yīng)用刻不容緩。建筑節(jié)能的推動(dòng)實(shí)行與發(fā)展需要建筑企業(yè)與國(guó)家共同攜手完成,國(guó)家政府頒布建筑節(jié)能相關(guān)政策,支持和要求建筑企業(yè)實(shí)行建筑節(jié)能政策,建筑企業(yè)在國(guó)家的要求與支持下,有效管理企業(yè)內(nèi)部建筑節(jié)能的措施,加強(qiáng)建筑工程項(xiàng)目的節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)工作與實(shí)施,合理利用建筑資源,以最少的能源實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),引領(lǐng)建筑行業(yè)更好更快發(fā)展。
1居住建筑節(jié)能存在的問題
建筑節(jié)能在我國(guó)還是一個(gè)初踏入的領(lǐng)域,在節(jié)能政策、實(shí)施各方面存在許多問題,主要有以下幾點(diǎn):
1.1對(duì)城市建筑規(guī)劃節(jié)能重要性的重視程度不足
現(xiàn)如今的城市建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì),多數(shù)的設(shè)計(jì)方案中無法體現(xiàn)建筑節(jié)能的存在和應(yīng)用,并沒有把建筑節(jié)能作為建筑規(guī)劃的出發(fā)點(diǎn),只是單一的按照市場(chǎng)需求、建筑形態(tài)、建筑周邊經(jīng)濟(jì)和環(huán)境是否能增長(zhǎng)企業(yè)收益等去思考和設(shè)計(jì)建筑,建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)過多的注重建筑的外在造型及外觀,經(jīng)常忽略房屋建筑方位朝向的最佳點(diǎn),房屋建筑的光照條件沒有做到很好的設(shè)計(jì),尤其在節(jié)能設(shè)計(jì)上,規(guī)劃力度不足,深度不深,容易在房屋建筑上出現(xiàn)一些隱患問題。
1.2對(duì)建筑單體的通風(fēng)設(shè)計(jì)考慮不周
建筑單體的通風(fēng)設(shè)計(jì)存在問題會(huì)一定程度上增加建筑的能源消耗。一般情況下,設(shè)計(jì)人員會(huì)考慮到建筑單體平面的通風(fēng)能力,高溫等原因產(chǎn)生的室內(nèi)熱氣需要排散,通風(fēng)性能決定了熱氣排散的速度和熱氣量,但建筑開發(fā)商為了企業(yè)自身的利益,以最高容積率作為建筑設(shè)計(jì)的隱藏理念,一層設(shè)計(jì)多個(gè)戶房,為的是提高土地的利用效率和經(jīng)濟(jì)收益,忽視了能源消耗給建筑帶來的負(fù)擔(dān)[1]。
1.3不重視建筑外的遮陽設(shè)計(jì)
建筑遮陽不僅是室內(nèi)保持良好的溫度及光線環(huán)境的必要措施,對(duì)于建筑能耗的節(jié)約也具有重大的意義。建筑的造型應(yīng)從實(shí)用性、節(jié)能性和美觀性三個(gè)大方面進(jìn)行考慮,但建筑企業(yè)往往是單純的為了建筑美觀可以給建筑帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益而在建筑外觀增加一些無用、負(fù)贅的裝飾構(gòu)件,而且無法有效的安裝建筑外遮陽,不能避免過度的日光,更不能調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)的光線以避免炫光。裝飾構(gòu)件增加了建筑荷載的同時(shí),與建筑建設(shè)的初衷和建筑節(jié)能理念不相符。
1.4建筑設(shè)計(jì)人員忽視熱橋問題
建筑物造型獨(dú)特、新穎會(huì)增加建筑物的銷售和作用范圍,因此設(shè)計(jì)人員會(huì)在建筑的外立面為了追求外觀造型增加一些構(gòu)件,由于復(fù)雜的造型導(dǎo)致交接處無法進(jìn)行保溫處理形成熱橋,如門窗框外側(cè)洞口、老虎窗、腰線造型等。建筑物的凹凸、錯(cuò)落增加了視覺享受,忽視了熱橋的問題的過度發(fā)生給建筑帶來的影響,導(dǎo)致建筑節(jié)能的實(shí)施存在困難。
2做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的措施
2.1城市建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)
城市建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)的主要方向是通過設(shè)計(jì)將建筑的朝向、間距和建筑物之間的相互合作與聯(lián)系的關(guān)系等基于一個(gè)恰當(dāng)合適的位置,使得建筑物的自然通風(fēng)能力增強(qiáng),遭受的太陽輻射的面積減少,盡可能的給居住用戶創(chuàng)造舒適、清爽的氣候環(huán)境和居住感受。關(guān)于建筑朝向、間距等設(shè)計(jì)的要求如下:(1)建筑物的朝向。建筑物的朝向主要考慮的是光照的時(shí)間和通風(fēng)的風(fēng)向等問題,一般情況下,建筑物的朝向方位是以坐北朝南,即南北向的方位進(jìn)行設(shè)計(jì),這是因?yàn)槲覈?guó)所處的經(jīng)緯線、氣候等原因致使南北向方位較適合居住,但建筑物的朝向并不是僅僅是簡(jiǎn)單的隨意設(shè)置為南北向,是要根據(jù)建筑物所在的地區(qū)的風(fēng)向、氣候環(huán)境等諸多原因在充分考慮后設(shè)定,合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)可以增加用戶的居住舒適度,合理的遮陽設(shè)計(jì)可以減少用戶使用空調(diào)等電器的使用率,減少能源消耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。(2)建筑物的間距。建筑物的間距在我國(guó)政府頒發(fā)的建筑物建造相關(guān)規(guī)范中有相應(yīng)的間距規(guī)定,建筑企業(yè)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑間距時(shí)可以通過規(guī)范制度和實(shí)際情況相結(jié)合的方式來規(guī)劃,合理的間距可以增加建筑物之間空氣流動(dòng)的次數(shù)和風(fēng)量,增強(qiáng)熱交換能力減少建筑能耗是建筑節(jié)能政策實(shí)施的最好效果。合理優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果,實(shí)行建筑節(jié)能政策,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,均是建筑行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
2.2建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)決定建筑的空氣流動(dòng)、熱氣的消散能力,而建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)不僅是受到建筑朝向、間距、相互作用關(guān)系的影響,建筑物的排列方式也會(huì)影響著建筑物通風(fēng)、日照的效果,因此,建筑物的建造選擇自由式還是錯(cuò)列式的排列方式需要設(shè)計(jì)人員思考后決定。錯(cuò)列式適用于高度錯(cuò)落不一的建筑群,將高建筑設(shè)計(jì)在夏季主導(dǎo)風(fēng)向迎風(fēng)面的最后位置,往前依次是多層建筑,再到低層建筑,這樣的錯(cuò)列式設(shè)計(jì)均不會(huì)阻擋到建筑群通風(fēng)效果。建筑房屋內(nèi)部的設(shè)計(jì),主要是做到冬暖夏涼的效果,冬季避開主導(dǎo)風(fēng)向的寒風(fēng),夏季可以利用主導(dǎo)風(fēng)向降低室內(nèi)溫度,因此房屋室內(nèi)設(shè)計(jì)的方位可以參考建筑物所在地區(qū)的風(fēng)向圖進(jìn)行設(shè)計(jì),房屋的通風(fēng)設(shè)計(jì)不僅需要考慮房間的通風(fēng)效果,還需要考慮廚房、衛(wèi)浴、客廳的通風(fēng)循環(huán)。建筑室內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計(jì)的原理是通過進(jìn)出兩個(gè)風(fēng)口形成空氣流向,產(chǎn)生的穿堂風(fēng)帶走空氣積熱。風(fēng)向進(jìn)出口的位置主要安置室內(nèi)門窗,風(fēng)量以及風(fēng)向主要是門窗面積比,對(duì)向稍錯(cuò)開式的門窗位置可以增加空氣對(duì)流的面積,門窗面積比的參照值如表1[2]。
2.3建筑外遮陽的合理運(yùn)用
建筑窗戶遮陽的方式主要有水平遮陽、垂直遮陽以及綜合遮陽三種。建筑窗戶方向朝南的適用于水平遮陽,這樣可以有效遮擋角度面積大的光照;正北向、北向和東北向的窗戶適用垂直遮陽法,垂直遮陽法的作用是遮擋側(cè)向斜入陽光;綜合遮陽法是水平和垂直遮陽兩種結(jié)合形成,可以適用于多種朝向陽光的照曬。建筑遮陽的方式應(yīng)根據(jù)建筑所在地區(qū)的太陽光照位置和建筑物建造朝向進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.4減少熱橋的產(chǎn)生
建筑物產(chǎn)生熱橋的主要因素有以下兩種:(1)建筑物的傳熱系數(shù)不均勻,出現(xiàn)高低傳熱系數(shù),外加熱阻小最終形成保溫性能不佳的情況。(2)建筑物內(nèi)部散熱面積與受熱面積存在較大差異的情況,致使建筑表面溫度因散熱面積大而降低,從而產(chǎn)生熱橋現(xiàn)象。建筑物內(nèi)部易產(chǎn)生熱橋現(xiàn)象的部位有:門窗的金屬框架、內(nèi)外墻的連接處、墻面與門窗的連接處、建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)金屬連接處等。建筑節(jié)能主要是通過合理的設(shè)計(jì)減少建筑能耗和用戶水電等能源的消耗,因此建筑物的空氣流通、保溫和散熱效果均是影響建筑節(jié)能實(shí)施的關(guān)鍵。冬季是能源消耗的主要時(shí)期,建筑室內(nèi)的保溫和熱量的流散影響著用戶電能、燃?xì)獾饶茉吹南哪芰Γ虼私ㄖ锏氖覂?nèi)構(gòu)造需要控制好墻面內(nèi)外的溫差,減少室內(nèi)外的溫度差是建筑節(jié)能冬季的重點(diǎn)。夏季是太陽光照強(qiáng)烈的季節(jié),輻射和過高的溫度影響建筑室內(nèi)的舒適度,可以采取墻外保溫的形式來降低陽光照曬帶來的過強(qiáng)輻射和高溫[3]。對(duì)于易產(chǎn)生熱橋現(xiàn)象的門窗部位,想要減少熱橋現(xiàn)象可以選用市面上具有阻擋熱橋的鋁合型門窗,窗戶所選的玻璃同時(shí)也應(yīng)選擇具有減少熱橋的玻璃材質(zhì)。建筑物室內(nèi)產(chǎn)生熱橋的其他部門選用的材質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家建筑節(jié)能規(guī)范準(zhǔn)許的合格的材料,能有效平衡建筑室內(nèi)外的溫差,平均建筑物的傳熱系數(shù),才能有效的達(dá)到建筑節(jié)能的效果。
3結(jié)語
建筑節(jié)能的實(shí)施需要建筑企業(yè)從建筑的建造方面進(jìn)行有效合理的管理,設(shè)計(jì)合理、施工合理是實(shí)施建筑節(jié)能有效措施,除此之外,還需要加強(qiáng)企業(yè)員工、居民的節(jié)能、環(huán)保意識(shí),給我們生活的環(huán)境創(chuàng)建一個(gè)安全、舒適的狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
正文
變電站建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的進(jìn)步與時(shí)展及科技進(jìn)步之間的關(guān)系日益緊密。人類新技術(shù)發(fā)展一日千里,令人目不暇接。這也帶動(dòng)或催生了各行各業(yè)的技術(shù)革新,由此影響了新的生產(chǎn)、技術(shù)、管理等方式的系列進(jìn)步。新型生產(chǎn)、制造、管理、運(yùn)行方式以及普遍應(yīng)運(yùn)的新技術(shù),讓變電站也廣為受益,同時(shí),對(duì)變電站的管理方式、建筑設(shè)計(jì)也都提出了新目標(biāo),準(zhǔn)備了新方法。傳統(tǒng)的人工操作正日益為智能操作所取代,配件、設(shè)備逐步由散裝、單個(gè)更換向集成化模塊方面發(fā)展,操作的智能化、自動(dòng)化程度的提高標(biāo)致著日前的變電站設(shè)計(jì)、施工、操作、運(yùn)行正在走向更高的集約型方向發(fā)展。鑒于此種客觀現(xiàn)象,在變電站的設(shè)計(jì)上,方式已與以往發(fā)生了根本性變革,變電站的建筑設(shè)計(jì)理念也日益向低碳、環(huán)保、節(jié)能、綠色、低耗、集約化方向邁進(jìn)。
一.環(huán)保、新型建筑材料的運(yùn)用
科技發(fā)展使得當(dāng)今建筑材料更加多元,新材料的建筑效果更加符合人們的各種要求,不少可以再生循環(huán)利用的、多功能、污染少、能耗小的環(huán)保型建筑材料相繼問世,為建設(shè)更加環(huán)保、節(jié)能、符合現(xiàn)代人們生活、工作要求的建筑物提供了極大便利。比如,混凝土多孔磚是具有生產(chǎn)能耗低、節(jié)土利廢、施工方便和體輕、強(qiáng)度高、保溫效果好、耐久、收縮變形小、外觀規(guī)整等特點(diǎn)的材料,是一種替代燒結(jié)粘土磚的理想材料。其取代以往的粘土實(shí)心磚的直接好處在于:不毀壞農(nóng)田、不用燃煤生產(chǎn)、消耗能源不足燒結(jié)粘土磚的一半,減少了因燒制粘土實(shí)心磚等所導(dǎo)致的浪費(fèi)污染等方面,有著不可估量的推動(dòng)意義有著非常良好的推廣前景。
而諸如巖棉板一類的隔熱保溫材料則具有很好的隔音、保溫、消防(燃點(diǎn)低)等方面功能,同時(shí),巖棉板這種新材料的透氣性能很高,熱傳導(dǎo)系數(shù)小,這都具備了保溫材料的本質(zhì)要求。因此,在屋面、墻體建筑中,它們就運(yùn)用得更為廣泛。
二.變電站建筑物節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計(jì)
要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代變電站的節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計(jì),在項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí),必須考慮以下一些方面的因素。
首先,目的、意義必須要弄清楚。現(xiàn)代建筑物強(qiáng)調(diào)的環(huán)保節(jié)能并不是簡(jiǎn)單的一句話說說了事。落實(shí)到實(shí)際工作上,必須體現(xiàn)出建筑物設(shè)計(jì)上的合理性,同時(shí),墻體建筑材料、門窗、隔熱材料、空調(diào)等等的選用,必須要在符合節(jié)能減排要求的同時(shí),能明顯改變建筑物本身性能,必須要實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼這一節(jié)能根本目標(biāo),這樣要求的潛在意義表現(xiàn)在:室內(nèi)無需再添加輔助設(shè)備來進(jìn)行采暖或制冷,因?yàn)榻ㄖ锉旧肀憧梢员WC夏天的熱浪被阻擋在門外,冬天室內(nèi)的暖氣無法外泄,在減少輔助制冷或制熱設(shè)施的同時(shí),有效節(jié)約了成本投入,電能的利用效率也獲得根本性提升。
其次,現(xiàn)代變電站的節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計(jì)在必須要考慮氣候環(huán)境的同時(shí),更要關(guān)注建筑物的體形系列。設(shè)計(jì)建筑時(shí)要充分考慮氣候因素將會(huì)產(chǎn)生的影響。日照條件好、風(fēng)速流動(dòng)性強(qiáng),空氣透明等因素都有利于變電站的建設(shè)、運(yùn)行。但是,具有關(guān)鍵的變電站建筑節(jié)能設(shè)計(jì)表現(xiàn)在建筑體形系數(shù)這方面。通俗來講就是,一方面要減少建筑表面不必要的坑坑凹凹、溝溝坎坎,外表立面能多簡(jiǎn)單就多簡(jiǎn)單,建筑平面盡可能的選擇光滑平整,減少光的接觸面積,增加墻體等外立面對(duì)于光的反射和折射,以此減少熱能;另外一方面是,建筑物的體型,也就是大小也至關(guān)重要。資料表明,建筑物越大,其所耗費(fèi)的能量便越多,太大的建筑物直接導(dǎo)致節(jié)能設(shè)計(jì)徒有其名,節(jié)能理念無法實(shí)現(xiàn)。所以說,變電站的外觀形體越小越好,當(dāng)然,必須要能滿足站內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)行為原則,而不是無原則的小。
第三.屋面、地面及外墻體節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。事實(shí)上,前述墻體節(jié)能原理與屋面相同,其根本原理在于:阻止熱量傳遞。也就是說運(yùn)用節(jié)能材料,讓夏天的熱空氣不能向室內(nèi)傳射,同時(shí),使得冬天室內(nèi)熱空氣不向外輻射,以此保證室內(nèi)的冬暖夏涼。要實(shí)現(xiàn)這樣的效果并不難,只要采用對(duì)屋面進(jìn)行綠化、建立斜坡屋面、使用保溫建造材料等等措施就可以實(shí)現(xiàn)了;對(duì)于地面節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),其實(shí)也很簡(jiǎn)單,有一個(gè)很直觀的例子就是,居民的車庫(kù)一般都在負(fù)一層,如果我們進(jìn)入車庫(kù),夏天會(huì)很涼爽,冬天則很暖和。那么,變電站在建筑時(shí)可以充分考慮、借用這一優(yōu)勢(shì),在保證設(shè)備安全運(yùn)行的前提下,可以把室內(nèi)地面設(shè)計(jì)得比室外低一些,同時(shí),采用諸如擠塑聚笨乙烯泡沫板等絕熱材料進(jìn)行保溫,這樣就可以充分實(shí)現(xiàn)地面熱量損失減少,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo);至于外墻優(yōu)化設(shè)計(jì)方式,更要考慮氣候特點(diǎn),如果變電站處于極寒地區(qū),可以實(shí)行外保溫方法,也就是在變電站墻體外設(shè)置保溫隔熱系統(tǒng),這樣處理的好處在于,能極大減少熱傳導(dǎo),有效降低熱損失。
三.建筑物結(jié)構(gòu)布置的優(yōu)化、創(chuàng)新
變電站的設(shè)計(jì)必須符合時(shí)代與地域特色,當(dāng)前,工業(yè)化進(jìn)程使得有人值守人手緊張,那么,設(shè)計(jì)變電站時(shí),要求要在滿足基本運(yùn)行要求前提下,盡可能減少有人值守現(xiàn)象,將其變身為高度智能化的少人或無人值守機(jī)房,這是變電站節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)。
首先,變電站總體建筑布局方面,要盡可能地降低建筑物占地使用面積,節(jié)約空間,這個(gè)要求可以通過優(yōu)化建筑物的總體布局等方法來實(shí)現(xiàn)。這樣的目的在于,在優(yōu)化結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,節(jié)約占地面積,全面降低變電站建筑物的建造以及運(yùn)行時(shí)將會(huì)發(fā)生的材料消耗與能源消耗等。
其次,要求變電站的內(nèi)部構(gòu)造盡可能的實(shí)現(xiàn)平面布局的分區(qū)適當(dāng),以保證設(shè)備功能的最大限度發(fā)揮,同時(shí)要求建筑物內(nèi)的內(nèi)部功能區(qū)分緊湊,最終實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部空間的整合、優(yōu)化、不浪費(fèi)。與此同時(shí),在變電站建筑物的單體平面分布方面,要求室內(nèi)盡可能的少留或者直接到消樓梯間、人行過道等,至于多余的房間、門廳之類的設(shè)置就更不必要了,可以直接在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)取消它們,房間內(nèi)只留出設(shè)備位置,以便于設(shè)備運(yùn)行為基本原則,多余位置一概不留。要求室內(nèi)設(shè)計(jì)面積設(shè)備使用率在95%至100%。這樣一來,原本室內(nèi)人工動(dòng)作基本上疏散至室外進(jìn)行,就會(huì)從根本上實(shí)現(xiàn)變電室內(nèi)的房間面積的充分利用,相對(duì)傳統(tǒng)龐大的變電空間,面積最少降低一半,甚至可以節(jié)約2/3使用面積。智能變電站就采用了隔離式斷路器等新型一次設(shè)備等集約化、智能化技術(shù),優(yōu)化主接線設(shè)計(jì)和總平面布局,很多程度的優(yōu)化了變電站的內(nèi)部構(gòu)造、減小了變電站的土地使用面積、壓縮了建筑的立體空間。由于建筑物空間體積空前減少,水消防可以直接取締,這樣不但便于消防要求,也節(jié)約了相應(yīng)的消防投入,同時(shí),因?yàn)樗杞ㄖ牧系臏p少,直接降低了變電站建筑物的工程造價(jià),可謂一舉多得。目前,節(jié)約型、集約型智能變電站正不斷在設(shè)計(jì)建設(shè)中推廣利用并將迎來爆發(fā)式的增長(zhǎng)。
第三.變電站建筑物的立面造型設(shè)計(jì)的優(yōu)化。如傳統(tǒng)的變電站立面的最醒目標(biāo)志也僅為電網(wǎng)LOGO,其余則并不明顯。當(dāng)前時(shí)代則不同,設(shè)計(jì)師們?yōu)榱颂岣咦冸娬镜谋孀R(shí)度,統(tǒng)一采用電網(wǎng)典設(shè)內(nèi)規(guī)定的幾種標(biāo)準(zhǔn)色彩,并盡可能地將這幾種色彩、LOGO等噴涂至變電站的建筑物上,此舉既改變了以往那種色調(diào)單一、枯燥的感覺,而且,辨識(shí)度極高,使人眼一瞄就知道是變電站,而且建筑物本身造型也不再過分拘泥于陳舊傳統(tǒng),這就使得現(xiàn)代變電站建筑物本身顯得更為簡(jiǎn)單、輕便、緊湊、色彩明亮,讓人賞心悅目,也能全面展示當(dāng)代設(shè)計(jì)師高超的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)、建筑師精湛的施工水平和電網(wǎng)公司本身的既有風(fēng)格特征:現(xiàn)代、明快、簡(jiǎn)約。而且,這種建筑物很容易與周邊辦公、居民建筑融合為一體。
四.綜述
節(jié)能環(huán)保意識(shí)是發(fā)展的大勢(shì)所趨,變電站建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化和創(chuàng)新正走在一條正確的道路之上,新型建筑材料的選擇、使用,更加簡(jiǎn)潔、明快的建筑物造形、小巧緊湊的空間設(shè)置等,都讓現(xiàn)代變電站的節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化、創(chuàng)新一覽無余。相信在不久的未來,更加節(jié)約、節(jié)能、環(huán)保、功能齊全的變電站會(huì)出現(xiàn)在公眾生活之中。
參考文獻(xiàn):
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正文:
如今,如何將環(huán)境問題進(jìn)行緩解以及控制是當(dāng)前相關(guān)工作人員最為關(guān)注的話題,對(duì)于各項(xiàng)工程的建設(shè),從一方面帶去了技術(shù)的提升外,從自然環(huán)境所受到的影響上來看,產(chǎn)生了很多負(fù)面影響,因而為了能夠更好的解決這一項(xiàng)問題,在工程建設(shè)中各國(guó)都希望能夠做到環(huán)境保護(hù)以及實(shí)現(xiàn)資源效率應(yīng)用的目標(biāo),保證能夠?qū)崿F(xiàn)與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,在這種大環(huán)境下,建筑行業(yè)要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展和提升,就需要從綠色節(jié)能技術(shù)上進(jìn)行研究。
1居住建筑節(jié)能的必要性
1.1符合國(guó)家的發(fā)展形勢(shì)
建筑節(jié)能也即是不僅能夠?qū)θ藗內(nèi)粘5纳a(chǎn)生活進(jìn)行支撐,同時(shí)還能夠滿足人們對(duì)自然環(huán)境的要求,最大限度的減少對(duì)周圍環(huán)境以及能源的浪費(fèi),將建筑工程施工中對(duì)于自然環(huán)境的破壞降到最低,因而在發(fā)展背景下,節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用獲得了相關(guān)技術(shù)人員的關(guān)注,這項(xiàng)技術(shù)不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資源的浪費(fèi),同時(shí)還能夠?qū)⒔ㄖh(huán)保性能進(jìn)行提升,讓建筑企業(yè)以及業(yè)主不僅能夠獲得經(jīng)濟(jì)利益,還能夠收獲社會(huì)效益。
1.2為新型建設(shè)帶來了發(fā)展的新空間
如今低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速,人們都對(duì)節(jié)能的理念有所關(guān)注,這也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了人們物質(zhì)生活的享受,同時(shí)對(duì)精神需求世界的滿足成了一個(gè)重要目標(biāo),因而這對(duì)于節(jié)能理念的推廣和應(yīng)用提供了重要的發(fā)展空間,這對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)居住建筑節(jié)能是一個(gè)重要的發(fā)展基礎(chǔ),因此相關(guān)企業(yè)要積極的應(yīng)用節(jié)能技術(shù),使其能夠適應(yīng)新建筑模式的生態(tài)環(huán)境。
2居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)施措施
2.1大力開發(fā)利用清潔能源
如今社會(huì)的發(fā)展和建設(shè)中,積極的應(yīng)用可再生能源以及清潔能源是主要的發(fā)展目標(biāo),對(duì)于一些居住型的建筑工程來說,能夠?qū)⑻柲芗夹g(shù)以及風(fēng)能技術(shù)更好的應(yīng)用于其中,在一些民用的住宅小區(qū)中,通過太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用,將太陽能電池進(jìn)行儲(chǔ)蓄,將太陽能經(jīng)過轉(zhuǎn)化,形成電能放在電池中,晚間如果有用電需求就可以使用,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠降低對(duì)于煤炭資源的浪費(fèi),同時(shí)也能夠?qū)⑾嚓P(guān)資源的浪費(fèi)程度降到最低。對(duì)于情節(jié)能源的使用,主要是一些裝備安裝中,要保證技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的安裝,實(shí)現(xiàn)用戶的用電以及相關(guān)需求。
2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)
居住建筑中對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中更多的是體現(xiàn)在保溫上,尤其是對(duì)于一些北方居民來說,好的保溫設(shè)計(jì)工作能夠更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在設(shè)計(jì)中如果相關(guān)人員對(duì)于保溫材料沒有進(jìn)行合理的選擇,對(duì)材料的相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不明確,那么在后期應(yīng)用中就無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的利用。對(duì)于施工方來說,要嚴(yán)格的根據(jù)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工,在對(duì)居住建筑中屋面進(jìn)行保溫中,材料的應(yīng)用中可以選擇聚苯板,對(duì)于厚度進(jìn)行計(jì)算,實(shí)際的施工效果是限制的1.5倍,對(duì)施工人員要加強(qiáng)對(duì)安裝技術(shù)能力的提升,對(duì)安裝過程進(jìn)行管理和控制,保證建筑保溫工作的順利完成。
2.3增加建筑周圍的綠化面積
建筑工程中除了上面兩個(gè)方面能夠?qū)崿F(xiàn)更好的節(jié)能效果外,對(duì)周圍環(huán)境實(shí)現(xiàn)綠化也是一項(xiàng)重要內(nèi)容,如果綠化環(huán)境能夠更好的設(shè)置,就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空氣中的一些噪聲以及粉塵類污染進(jìn)行降低,同時(shí)對(duì)于周圍的控制中濕度能夠起到很好的調(diào)節(jié)作用,對(duì)生態(tài)環(huán)境形成進(jìn)一步的優(yōu)化效果,另外設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)人員可以通過小區(qū)的規(guī)劃面積以及整體結(jié)構(gòu)來對(duì)綠化工作進(jìn)行設(shè)置,形成美觀的外部條件,讓建筑內(nèi)部以及外部的溫度以及濕度達(dá)到平衡的狀態(tài),對(duì)于人們的居住舒適度也能夠很大程度提升,因此在節(jié)能設(shè)計(jì)功能工作中,要積極的建設(shè)綠化方案,創(chuàng)造良好的居住環(huán)境。
2.4實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)
在對(duì)居住建筑進(jìn)行節(jié)能相關(guān)設(shè)計(jì)工作前期,對(duì)于土地資源要進(jìn)行規(guī)劃和管理,對(duì)于建筑之間的距離要進(jìn)行拉大,這樣能夠保證擁有充足的自然通風(fēng)效率,另外還可以通過這種方式讓建筑空間內(nèi)部與空氣實(shí)現(xiàn)交換,降低建筑中室內(nèi)的溫度,從而降低室內(nèi)因?yàn)橐档蜏囟人牡母黜?xiàng)能源,另外設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中對(duì)建筑物的朝向也是要有所考慮的,要想實(shí)現(xiàn)更好的通風(fēng)效果,在設(shè)計(jì)中要根據(jù)夏季的風(fēng)向要對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié),根據(jù)北大南小、北高南低的原則對(duì)通風(fēng)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行排列,這樣不僅能夠讓建筑內(nèi)部與自然風(fēng)之間形成共享,還能夠在處于建筑背面的建筑形成高效的“風(fēng)障”,這樣夏季居住建筑就能夠通過南風(fēng)來更好的進(jìn)行調(diào)節(jié)和通暢,而冬季還可以對(duì)冷空氣進(jìn)行阻擋,提升保溫性能。最后,設(shè)計(jì)人員還要盡可能的減少封閉式的建筑組合設(shè)計(jì),要保證居住建筑群內(nèi)所設(shè)風(fēng)道的暢通性,在針對(duì)入風(fēng)口與出風(fēng)口進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要按照當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向來完成,讓建筑群內(nèi)的空氣得到更好的流通。總之,伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)水平的提升,人們對(duì)于居住建筑中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)有了更高的認(rèn)識(shí)程度,這對(duì)于之后將人類社會(huì)帶入到環(huán)境和低碳生活中起到了推廣和促進(jìn)作用,因此相關(guān)建筑企業(yè)要適應(yīng)當(dāng)代各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展潮流,對(duì)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用和提升,結(jié)合先進(jìn)的節(jié)能管理理念,最大限度的提升技術(shù)水平,保證節(jié)能發(fā)展大目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),保證我國(guó)社會(huì)的整體發(fā)展壯大。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 暖通空調(diào)與建筑節(jié)能的關(guān)系
建筑運(yùn)行能耗是指圍繞建筑用戶日常生活而產(chǎn)生的能源消耗,主要包括人們?cè)诳照{(diào)、采暖、炊事、照明、清潔中的能耗。在社會(huì)總能耗中,建筑能耗所占的比例相當(dāng)高,且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平越高,這一比例就會(huì)相應(yīng)增加。
暖通空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)的普及為居民提供了健康、舒適的生活環(huán)境,而為將室溫保持在宜居范圍內(nèi),暖通空調(diào)系統(tǒng)所需的冷熱耗量產(chǎn)生了極大的能源需求。目前,空調(diào)用能已經(jīng)成為夏季用電高峰的關(guān)鍵性影響因素,2011年空調(diào)高峰負(fù)荷已占到全社會(huì)用電負(fù)荷的約1/4。過高的電力高峰負(fù)荷,也使電網(wǎng)設(shè)施的安全運(yùn)行面臨著前所未有的困難。我國(guó)目前仍以燃煤發(fā)電為主,因此暖通空調(diào)系統(tǒng)在使用的同時(shí),也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞,不利于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的踐行。
在這一背景下,建筑節(jié)能理念開始進(jìn)入建筑、照明、給排水、以及暖通空調(diào)設(shè)計(jì)施工行業(yè)的視野中。所謂節(jié)能,就是通過科學(xué)、可行的技術(shù)手段,在保證人們享受舒適生活的同時(shí),減少能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)中不必要的浪費(fèi),使能源能夠得到更加合理、有效的利用。
2 當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能面臨的問題
2.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果影響是關(guān)鍵性的,但由于節(jié)能設(shè)計(jì)在我國(guó)起步較晚,很多工程設(shè)計(jì)單位往往忽視建筑實(shí)際情況,采用缺乏針對(duì)性、創(chuàng)新性的一般性設(shè)計(jì),對(duì)新技術(shù)、新材料的運(yùn)用也不積極。而在一些節(jié)能設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選過程中,由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)完善的評(píng)價(jià)機(jī)制,造成一些優(yōu)秀、合理的方案沒有中選,而中選的方案卻在穩(wěn)定性、可行性以及經(jīng)濟(jì)效益等方面并不符合實(shí)際需要。
2.2 施工環(huán)節(jié)
施工環(huán)節(jié)也是實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能減排目標(biāo)的重要一環(huán),設(shè)計(jì)中的節(jié)能理念、技術(shù)都必須靠嚴(yán)格的施工工藝予以實(shí)現(xiàn)。然而實(shí)際工程中,由于施工技術(shù)、施工周期以及施工經(jīng)費(fèi)等各方面原因造成系統(tǒng)未能完全體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的情況時(shí)有發(fā)生。此外,施工中材料、設(shè)備的質(zhì)量也應(yīng)該得到嚴(yán)格的驗(yàn)收管理,很多暖通空調(diào)運(yùn)行中的能源浪費(fèi)都和施工中材料以次充好,采暖、空調(diào)設(shè)備不符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等問題有關(guān)。
2.3 運(yùn)行環(huán)節(jié)
暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行管理環(huán)節(jié)面臨的節(jié)能問題也非常多。一方面,系統(tǒng)在設(shè)計(jì)施工中未參考建筑實(shí)際情況,造成了建筑運(yùn)行管理過程中的不便。另一方面,很多建筑運(yùn)行管理相關(guān)單位對(duì)節(jié)能的認(rèn)識(shí)還僅僅停留在達(dá)到國(guó)家規(guī)定即可,既不重視對(duì)操作人員專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn),也沒有深入了解用戶需求,無法真正發(fā)揮現(xiàn)代節(jié)能設(shè)備與智能建筑的效率優(yōu)勢(shì)和環(huán)保功能。
3 暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化方法
3.1 應(yīng)用高新技術(shù)利用再生能源
3.1.1 熱泵技術(shù)
熱泵以大自然中蘊(yùn)藏著大量的低品位熱能(大氣、地表水、地?zé)岬龋┳鳛闊嵩矗ㄟ^壓縮機(jī)的工作從這些熱源中吸取其中蘊(yùn)藏著的大量較低溫度的低品位熱能,并將其溫度提高后再傳給高溫?zé)嵩础岜媚荛L(zhǎng)期大規(guī)模地利用江河湖海、城市污水、工業(yè)污水、土壤或空氣中的低溫?zé)崮埽悄壳笆澜缟献罱?jīng)濟(jì)的一次能源供熱系統(tǒng),僅用少量不可再生的能源將大量的低溫?zé)崃刻嵘秊楦邷責(zé)崃俊4送猓鳛橐惶卓梢约孀鳠嵩春屠湓吹脑O(shè)備,熱泵既可以制冷,又能用來供暖,并可以減少CO2等氣體和其它污染物的排放,具有很好的節(jié)能效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.1.2 排風(fēng)余熱回收技術(shù)
夏季空調(diào)建筑的排風(fēng)溫度低于室外新風(fēng)溫度,室內(nèi)含濕量也低于室外新風(fēng)含濕量。利用熱回收裝置對(duì)排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行熱交換,可以降低新風(fēng)溫度和濕度。冬季排風(fēng)溫度高于室外新風(fēng)溫度,排風(fēng)含濕量高于室外新風(fēng)含濕量,熱回收裝置可以預(yù)熱和加濕新風(fēng)。具體做法為:在排風(fēng)出口安裝熱交換器,排風(fēng)和新風(fēng)分別通過各自的通道進(jìn)行問接接觸換熱;利用排風(fēng)余熱來預(yù)熱新風(fēng),從而達(dá)到回收排風(fēng)余熱的目的。這種產(chǎn)品不但節(jié)能,而且能夠改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。
3.1.3 其他技術(shù)
暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還可采用變流量技術(shù)、蓄能空調(diào)技術(shù)、以及熱電冷三聯(lián)供技術(shù)等,提高建筑的節(jié)能效率。變流量技術(shù)可以通過改變不同時(shí)段、不同氣候條件下的負(fù)荷要求,以最大限度地節(jié)約能耗;蓄能空調(diào)系統(tǒng)則可以通過將高峰電負(fù)荷轉(zhuǎn)移至低谷實(shí)現(xiàn)緩解電力緊張的目標(biāo);而熱電冷三聯(lián)供技術(shù)是指先由燃?xì)獍l(fā)電,再用發(fā)電后的余熱供熱和制冷,以獲得更高的能量利用率。設(shè)計(jì)中,應(yīng)結(jié)合建筑的地理位置、戶型、圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式等優(yōu)選冷熱源、安裝形式等,并重視各設(shè)備的配套程度。
3.2 改善建筑結(jié)構(gòu)的保溫性能
建筑工程中,加強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的工程成本通常僅占總投資額的3%~6%,而節(jié)能效果卻可達(dá)20%~40%。通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi),在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。在節(jié)能建筑中常見的復(fù)合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結(jié)構(gòu),與保溫隔熱材料復(fù)合,或在框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前,新型墻體材料品種較多,主要包括粘土空心磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等。在建筑的規(guī)劃布局方面,可通過建筑的向陽面和背陰面形成不同氣壓以產(chǎn)生通風(fēng)效果,并在建筑體型設(shè)計(jì)上形成風(fēng)洞,使自然風(fēng)在其中回旋,從而達(dá)到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽輻射。
3.3 其他節(jié)能措施
應(yīng)加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)施工質(zhì)量的控制,嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān),強(qiáng)化暖通空調(diào)安裝與其他建筑安裝項(xiàng)目間的溝通與配合,落實(shí)安裝細(xì)節(jié),體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。在系統(tǒng)的運(yùn)行管理中,應(yīng)采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式。由于不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗卻是不盡相同的,因此應(yīng)根據(jù)節(jié)能與舒適度的需求,采用相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保措施。
4 結(jié)語
暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果直接影響著建筑節(jié)能目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn),因此,建筑設(shè)計(jì)、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)、建筑施工、安裝、以及運(yùn)行管理等相關(guān)工作人員必須認(rèn)識(shí)到該系統(tǒng)在人民生活和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的重要意義,積極溝通、相互配合,利用各種新材料和新技術(shù),滿足建筑的節(jié)能需求,為國(guó)家的節(jié)能減排事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。
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