时间:2022-03-01 19:07:09
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】绿色节能设计;绿色建筑;节能建筑;环境设计
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、内保温复合节能墙体组成及应用
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、屋面空间绿化
屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用能力,在不同的地区,针对太阳辐射的差异,选择不同品种的植物进行屋面种植。绿色植物的种植不仅可以避免太阳光直接照射屋面,而且由于植物本身对太阳光的吸收利用、转化和蒸腾作用,大大降低了屋顶的室外综合温度。同时利用植物培植基质材料的热阻与热惰性,可以降低内表面温毕业论文下载网度,从而减轻了对顶楼的热传导。有资料显示,种植屋面的内表面温度比其他屋面低2.8℃-7.7℃。在炎热的夏季,从屋面进入室内的热量占总围护结构的热量的70%以上,实施绿化的屋面外表面最高温度可以比不绿化的屋面外表面最高温度低20℃以上。同时,屋面绿化若在城市中大量应用,可以使整个城市成为高低错落的大花园,降低噪声,提高节能率,改善生态环境。
屋面绿化最主要的技术问题是荷载、防水、透气等,应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求制定出种植植物种类及配套设施,其典型构造做法见图1。针对屋面绿化荷重较地面绿化小的特点,宜采用轻质材料作为种植土,目前一般采用草炭腐殖土、珍珠岩、蛭石等。覆土层厚度必须严格按照设计执行,种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重,防止覆土荷重超过允许值使屋面钢筋混凝土板产生塑性变形裂缝,从而造成渗漏。由于屋面绿化的特殊性,种植层的厚度受到限制,植物的配植要求以耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠且浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜,如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。还要注意保护屋面防水层,一是选择根系不发达的植物;二是选择耐根系穿刺的防水层,如铝合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。同时防水层应上翻超过土层15cm以上,且屋面应形成适当的坡度,以利于及时排除积水。高大的树木和水池等集中荷载应放在柱子或承重墙的位置上,有利于荷载的直接传递。有人认为屋面绿化会对抗渗防漏不利,实际上这种看法有失偏颇。因为土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用;同时,覆土种植后,屋面可以免受夏季阳光的暴晒从而显著降低屋面温度,避免和减缓刚性防水层干缩开裂、柔性防水层和涂膜防水层老化。因此,只要处理得当,屋面绿化不仅不会对屋面的抗渗防漏造成不利,反而会承担起保护屋面防水层、延长其使用寿命和增强屋面防水性能的作用。
三、探寻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。
五、小区总平面的环境设计
经验表明,建筑单体的居住舒适度和建筑的环境有很大的关系。位于城市中心区的居住小区由于周围楼房林立,加之中心区的地价高,开发商为了保证必要的利润,小区内建筑的密度也大,因而我市中心区的几个居住小区,与城市边缘区的几个居住小区比较,夏季不仅室外气温要高(1℃~2℃)而且无风闷热。即使是同在市中心区,对环境设计的重视程度不同也可造成居住环境的差别,例如,某小区,虽也位于市中心区,但在拆迁征地时,对原有树木进行了保护,并在规划时合理保留了许多水面(该处原有许多水塘),小区建成后,很多保留的参天古树,起到了很好的遮阳效果。一株上百年的大树的树冠比面积百倍于其他开发区新栽小树。
六、总结
当今在世界范围内,以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀,由资源依赖型转向创新驱动型,真正实现经济增长方式的转变,已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统,如何实现高效率地利用资源,最低限度造成对环境的影响是节约能源的重要环节。总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源,是中国可持续发展的战略。将建筑热工技术与恰当应用新材料、新构造相结合,搞好节能建筑设计和施工,促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善,是我国建筑工作者进人21世纪的重要任务。
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关键词:建筑;能耗;节能;设计
Abstract: This paper analyses the overall environmental planning, design, construction monomer energy-saving energy-saving design focus on details, it puts forward several proposals for energy-efficient design work, have certain reference significance to promote the development of China's building energy-saving design.
Keywords: building energy consumption; energy saving; design
中图分类号:TU201.5
在经济快速发展的同时,大量的能源需求将促使能源短缺问题成为国民经济发展的关键制约因素。而作为能源“耗能大户”之一的建筑业,建筑能耗占全社会能源消耗量的 32%左右。统计表明,我国 95%左右的既有建筑和新建建筑属于高能耗建筑。随着城市化进程的加快,预计到 2020 年我国将新增建筑面积 200多亿 m2,高耗能建筑面积将达到 700 亿 m2。在资源节约型、环境友好型社会建设和单位国内生产总值能源消耗大幅下降的重要背景下,从源头上扭转建筑能耗激增趋势,推行全过程能源节约管理,提高利用效率和效益。建筑节能设计是实现建筑节能效率的关键环节,优化设计对能源消耗控制有重要的现实意义。
一、我国建筑节能设计发展现状
面对能源短缺问题,我国积极倡导节约能源、可持续发展,建设部将建设节能型建筑纳入今后城市建设的重点发展方向,相关的指引、标准和法规相继出台,要求将建筑设计与建筑微气候、建筑技术和能源的有效利用相结合。民用建筑节能设计标准———规定通过在建筑设计和采暖系统设计中采用有效的技术措施将节能率从原来的50%提高为 65%,对围护结构的技术与产品、部品以及供热系统的要求提高到一个新水平。优化节能设计方法从本质上要求设计者从整体综合设计概念出发,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。但是在实际操作中,设计者习惯于以往的设计思路,只考虑建筑、结构及水暖等方面的合理与否,并不用心去考虑节能的问题,因此实际的节能效果普遍达不到设计标准的规定,建筑能耗仍然处于一个很高的水平,形势不容乐观。在我国既有城乡建筑中,只有 3.2 亿 m2房屋是节能建筑,尚不到全国既有建筑的 1%;在每年新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1 亿 m2,尚不足竣工建筑面积的 5%。以居民住宅能耗与建筑业能耗为例(居民住宅能耗近似地以综合能源平衡表中居民生活能耗表示,建筑施工能耗以建筑业能耗表示),我国建筑节能设计虽然已经得到政府主管部门的高度重视,但历年的能耗数据却反映出其实施结果令人担忧。(表 1,注:数据源自中国统计年鉴历年统计数据,2003 年数据为根据第一次全国经济普查结果调整后数据,2008 年数据为根据第二次全国经济普查结果调整后数据)
二、建筑节能设计的重点
(一)整体综合环境规划。
建筑选址、朝向、间距以及相互组合关系是整体综合环境规划的设计重点。合理的选址和布局对建筑节能的影响很大,应综合考虑气候、地质、水质、地形及周围环境条件等相关因素加以确定;适宜的外部环境能使建筑在其整个生命周期中保持良好的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时维持整体生态环境的平衡;主要朝向应迎合当地夏季的主导风向,使住区内风速流畅,有效加强建筑物与空气的热交换,提高居住的舒适度。由于太阳高度角和方位角的变化规律,我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜,与东西朝向的建筑物相比,南北朝向的建筑物在夏季可以减少太阳辐射的热,冬季可以增加太阳辐射的热,从而节约了建筑保温所需的能耗,是最有利的建筑朝向。
(二)单体节能设计
1、合理的建筑体形与空间组织。合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,建筑的体型系数(外表面积和外表面积所包的体积之比)对建筑能耗的影响非常显著,其值越大,单位面积散热量越大,对节能不利。从降低建筑能耗的角度出发,应将体形系数控制在一个较低的水平上,但体形系数还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关,体形系数过小将对建筑使用功能造成一定影响,因此应权衡利弊,合理确定。合理的空间组织设计应在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑平面进行竖向、横向的合理分隔,以改善室内的保温、通风、采光等环境,达到节能、舒适的目的。
2、门窗的节能设计。在建筑保护结构中,门窗的保温隔热能力差,门窗缝隙是冷风渗透的主要渠道,因此解决好门窗节能的问题是节能工作的一个重点。门窗的节能设计应主要考虑:由于采暖耗热量随窗墙面积比的增加而增加,因此可在采光允许的条件下控制建筑不同朝向的窗墙面积比,并在夜间设置保温窗帘、窗板;对门窗的相对位置及开启方式进行合理安排,以便组织穿堂风通过;设置可调节的活动遮阳(如遮阳棚、窗盖板、窗帘、热反射帘或自动卷帘等),减少夏季太阳辐射的热,增强冬季的热;提高门窗制作质量,对金属窗框进行断热处理,加设密封条以加强门窗的气密性,选择高性能的建筑门窗材料和幕墙技术,适当选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃等节能玻璃品种。
3、墙体的节能设计。墙体能够达到保暖的效果,就能够实现能量的损耗减少,从而达到节能的目的。墙体保温分为内保温和外保温两种,相对于墙体内保温而言,墙体外保温的保温效果更理想,可完全避免热桥,还可以起到保护墙体的作用,延长墙体的使用寿命,因此采用墙体外保温是在经济条件允许的情况下较好的选择。对于加强墙体的外保温设计,最直接有效的方法就是采用节能型建筑材料,利用高效保温隔热材料附着或填入墙体内来实现墙体热阻的提高,在一定程度上能有效地避免室外气候变化对墙体内部温度变化的影响,使结构主体寿命延长;也有利于消除或减弱冷、热桥的影响,避免室温发生较大的波动。同时,墙体的节能设计还应适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施,能够改善微气候环境条件的特殊构造也应作为考虑的重点。
4、屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,由于太阳直射和大气长波辐射的双重作用,冬季散热量大、保温性能较差,夏季吸收大量辐射热、室内气温过高。屋顶的节能设计应注重冬季保温、夏季通风隔热,常用的技术措施要点为:
①采用架空隔热屋面、浅色屋面、种植屋面、通风屋面、蓄水屋面等,隔离太阳辐射热,减少阳光直射;
②铺设高效保温隔热材料,并适当采取其他辅助措施,减少热量传递;
③密度较大、导热系数较高、吸水率较大的保温材料不宜选为屋面保温层材料,以免屋面重量厚度过大、保温层大量吸水而降低保温效果等;
④“冷屋顶”节能:利用高反射率涂料的使用,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。
三、加强建筑节能设计的建议
1 主管部门应加强对建筑节能设计工作的监控。政府主管部门应利用其职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务,对设计图纸、节能计算书、节能设计表进行系统化监控,使其保持一致并在施工中得到落实。
2 制定切实可行的节能标准。建筑节能设计技术与建筑物的安全性和长期使用寿命有关,我国现阶段的建筑节能技术水平低下,性能还不完善,市场机制规范程度也欠佳,可借鉴国外成熟经验,在原有建筑节能标准的基础上进行完善、改革,使其更具有实践性。
3 加强建筑节能设计宣传,提高全社会节能意识。充分利用网络、电视、报刊、杂志等媒体,开展形式多样、内容丰富的节能设计与绿色建筑宣传,广泛宣传建筑节能设计的重要性,增强业主方优化建筑节能设计意识,提高各有关部门、单位贯彻建筑节能设计标准的自觉性,努力营造各级领导重视、相关部门理解支持、建设各方积极主动、人民群众普遍关心的良好氛围。
四、结语
我国的建筑节能有着巨大的潜力,只要认真扎实地做好节能设计工作,合理控制可能造成能耗的各个环节,就可以有效地降低建筑耗能量,提高建筑的整体效益,为中国建筑业、能源业做出贡献。
参考文献:
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关键词:泵站;机电设计;节能设计
一、泵站机电节能设计的意义
进入21世纪以来,随着科学技术的发展,泵站的电气设计也随着潮流不断更新,老产品就逐渐淘汰了。在引进先进产品的同时,科学地设计选型成为泵站电气设计研究的新方向,除了选择新型电气设计,还尽量选择最合适的设计。如果只注意引进新产品而忽略其对于泵站运行的可靠性,仍不能做到经济合理,如果只注重其效益,则不一定能做节能环保。因此,对电气设计的要求也越来越高,经济、快速、节能的也已成为设计的方向。
如何提高泵站工程机电节能设计的水平、降低不必要的能源损失,做到经济性和节能性,使其为经济发展和人民生活水平改善带来长远效益,对节约能源、保护环境、降低泵站的建设和运行成本、促进水利工程项目长远健康发展、实现能源的最优化利用等方面具有重要意义。因此,根据泵站工程中的机电运行,推进节能设计的应用,降低泵站工程机电设计中的消耗是未来泵站等水利工程发展的必然之路。
二、泵站水机设计中的节能要点
水泵是泵站的核心设备,其选型是否合理,对泵站总的装置效率和节能效果的影响十分重要,故应慎重对待,认真研究。
1、合理确定泵站的功能
设计泵站应深入研究水文、规划资料,因地制宜,尽量充分利用自排、自灌的自然条件,从而避免或减少泵站抽排、抽灌的使用时间,从根本上为节能奠定基础。
2、充分利用和分析水利规划的参数
实事求是地确定泵站的各种特征扬程,尤其是最高扬程和平均扬程,从而为泵型的选择提供可靠的依据,从根本上避免泵的配套电机出现“大马拉小车”现象,避免泵在平均扬程工况下(运行时间最长)运行效率偏低等现象。
3、合理选择泵型
泵型的选择,应根据已确定的各种特征扬程和规划的流量要求,尽可能地选择国内制造、安装技术成熟、使用经验丰富、泵结构(含传动、叶片调整等)简单、运行可靠、性能优越、平均扬程工况下效率较高的泵型,从而为泵的运行、维修、节能创造良好的条件。
4、改造进、出水池,减小进、出水池水头损失
对于设备的节能改造,必须要合理地确定进、出水池的具体尺寸和形状,因为,不合理的设计既会增加设备中水头损失,还会引起回流、漩涡、脱壁等不良水力现象,最终恶化水泵的进水条件,降低水泵效率。
当水源条件变化时,进水池中水泵吸入管口的最小淹没深度经常会变小,从而诱发漩涡,可采用适当降低进水池底板高度、降低水泵安装高度的措施来改善进水条件。出水池的水头损失与管口出流形式及出水池的形式尺寸有关,应尽量避免管口高于出水池水面的自由出流方式,该方式会显著地增加水头损失,应改为淹没出流。另外,采用侧向出水时尽量避免水流冲击池壁,此时产生的反射波会增加水泵工作扬程。
三、泵站电气设计中的节能要点
1、电动机和变压器节能
在泵站工程电气部分的能耗中,电动机和变压器的能耗占了非常高的比例,所以有必要对电动机和变压器进行节能设计。
对电动机的节能设计而言,具体可以分为以下三个方面进行讨论:(1)要选择具有节能特性的电动机。如可以通过比较不同电动机在泵站工作中的应用效益,选择效益最高的电动机。一般而言,当电机容量要求在800千瓦或者以上时宜选择同步电机,而当容量要求在800千瓦以下时则宜选择异步电机。(2)要对电动机在泵站工程中的运行消耗进行控制,尤其要重视对电动机功率的控制。经过实践研究证明,电动机的功率一般控制在75%~100%r,其运行效率最高,此时可以极大地节约电动机运行过程中的能源消耗。(3)要尽量采用科学、安全的电动机启动方式。传统启动方式往往会带来瞬时电流的增加,而这可能会引发电能的过大消耗,所以应尽量选择科学的安全电动机启动方式,如可采用直接启动或降压启动等。
对变压器的节能设计而言,首先要将抽水时用的主变压器与生活用的变压器进行区分。如为了确保泵站工作时的电能供给,可以在泵站内安装有一台或两台主变压器,而泵站在非抽水的时间内,则可通过其他小变压器来提供站内生活用电。其次,要做好变压器容量的选择。在确保变压器能够满足泵站工作要求的前提下,应将其负载率控制在0.8左右,实践研究证明,变压器负载控制在0.75-0.85之间时,其工作效率最高,即节能效益最好。
2、线路节能
在泵站工程机电节能设计中,线路系统具有非常大的节能潜力,应该被作为一项重要控制内容进行认真对待。具体而言,线路节能设计可以分为以下三个方面:(1)选择铜芯线缆以降低泵站机电运行线路的电阻率;(2)对线缆长度进行控制,并尽量缩短线缆间的距离,如可根据线路接线方式合理布置各个机电装置,并由此对装置间的线路长度加以控制,以最大限度降低线路运行中的能耗;(3)对包括电阻在内的线路性能进行优化,在不影响泵站实际应用的前提下,尽量通过线路优化来减少其内的电能消耗。
3、供配电节能
在泵站工程的机电部分中,供配电系统与其整体节能水平间有着非常重要的关系。如果供配电设计合理,则能够在很大程度上降低泵站运行中的能源消耗,进而实现节能降耗的目的。具体而言,泵站供配电系统的节能设计要结合泵站机电运行的实际情况,做好以下三个方面的工作:(1)优化负荷等级,选择符合容量标准的变压器,并按照变压器在泵站工程中的投入方式以完善变压器的技术参数,提高泵站供电的经济性;(2)针对泵站工程的规模,设定匹配的电压,并根据供电电压的级别设计对应的配套设备,达到最优化节能的目的。(3)通过控制配电级数来减少电能消耗,确保供电系统在规定的数值范围内运行,提高供电系统的节能水平。
4、自动化节能
自动化控制是机电工程节能设计发展的趋势,泵站工程中的机电部分也不例外。通过引入自动化控制技术,一方面可以加强对泵站工程中机电部分的运行监控,保障泵站机电设备运行的可靠性;另一方面可以根据泵站的实际工作需要对机电运行参数进行调节,确保机电系统始终运行在一个高效低耗的工作状态下,以充分体现体现泵站工程机电节能中的智能化优势。
四、结束语
近年来,虽然我国已经逐步意识到泵站工程机电节能设计的重要性,也研究、提出并应用实施了一些节能技术措施,但整体效果并不理想,泵站运行中能耗过大的问题并没有得到显著改善。因此,还需要对泵站工程机电部分的节能设计问题作更深入的研究,并在此基础上对泵站机电部分进行优化设计和全面改造。
参考文献:
[1]张杰,牛晓松.浅析泵站工程机电设计中的节能措施[J].科技致富向导,2013
关键词: 建筑设计;节能
一、建筑节能的特性
所谓的建筑节能设计就是通过合理的利用资源,做到与自然的和谐利用,在原有自然地理条件的前提下,通过合理的规划,采用新的节能技术,新的节能材料,新的节能规划理念,达到节省电力、燃气、水力类消耗性资源,将环境中的能量与建筑物进行良好的结合所实现的节能措施。目前,随着我国经济的快速发展,建筑行业对能源消耗量较大,所以发展节能型建设是建筑业节能的关键。因此,在建筑设计中,大力发展节能建筑的设计理念、不断提高节能设计技术,具有重大意义。
二、室外节能设计分析
1.屋面、屋顶的节能设计
对于屋面、屋顶的设计中应选择使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活。而屋面、屋顶是建筑物中接受日照时间最长的构件。在节能设计的过程中应特别注意屋面、屋顶的保温隔热功能,根据不同地区的日照强度和降雨量,对屋面防水层和保温层的材料、工艺流程作出合理的选择,同时对屋盖材料的采用也应加以考虑确保能够适量的保温隔热,以延长屋面保温层的使用寿命。另外,在节能设计过程中可以考虑对能源的充分利用,在屋顶进性太阳能的利用设计,这样不仅能够满足节能减排的建筑要求,还能很好的采集、利用清洁能源,减少对现有能源的损耗,具有可持续性。
2.门、窗设计
在建筑节能设计过程中,建筑门、窗也是节能设计的重点部分。总而言之,建筑的门、窗是用来通行、通风和采光之用,在建筑节能设计中也是重点处理的位置。因为建筑的通风、采光好了可能其面积就要相应的增大,这样与外界的交换就会变多,特别是最近几年在居住建筑中比较流行的大落地窗和外飘窗,这些对室内的保温和隔热都带来很大困难。外窗能耗包括窗户传热及空气渗透耗热,约占建筑采暖、空调能耗的50%。外窗能耗性能指标主要包括窗的传热系数、遮阳系数和空气渗透性能。提高窗户节能指标的主要技术措施有:阻断窗框热桥、提高窗户密闭性、增加玻璃层数、选择玻璃品种。所以建筑门、窗别是户门、阳台门及外窗必须进行合理的节能设计,要在设计中提高门、窗的保温和隔热能力,增加门、窗的密封性,减少通风次数,同时要减少门、窗的面积及透明程度,以保证建筑能耗的降低。
3.完善外墙的设计
如果使用保温层粘结性差的材料,这会降低建筑物节能保温的功能,当选用材料不合理或不合格时,在房屋的使用过程中易产生渗水、开裂、脱落等问题,加大了日后进行养护工作埋下隐患的几率。有专家研究表示,若应用适宜的节能方式设计外墙,可有效利用光能,室内的温度差与普通墙体比较最高可达十摄氏度。因此,在墙体节能设计时,必须使用先进的节能技术设计,选择优质的、保温效果好的材料进行建筑施工,尽可能降低温度损耗。对于结构的窗户,也要做好节能设计,提高窗户的隔热功能,尽量降低窗户占结构的比例,防止热能损耗。除建筑物的四面墙体与窗户外,就只剩房顶可以直接接触热能与其他能源。屋顶设计对于热能的消耗相对较小,但夏天时可能造成室内温度过高,所以在进行节能设计时,要使用隔热层或是通风层来进行隔热,使居住效果更佳。
三、室内装修设计技术
对于现今的建筑住宅设计中,既要考虑舒适和美观,又要考虑人性化设计。现今的人们对于居住环境方面的要求越来越高,室内装修设计直接关系到我们生活的质量,低碳生活已经渗透到我们生活的众多角落,室内装修降低能耗,也是为全球能源危机做贡献的表现。在室内装修之中,对于环保节能材料的使用,需要尽量选择一些半成品的建筑材料,这样的半成品材料的使用会直接影响到建筑室内的环境。对于一些复杂的加工过程注意材料使用。我们要使用节能环保材料,室内装饰设计对建筑材料的选择必须符合国家环境保护标准,应该选择一些对自然环境无害,并能循环使用的建筑材料。人们的环保意识的不断改变。许多绿色节能装饰材料的选择是首选。这些新技术也在为室内建筑装饰设计行业服务。太
阳能使用是很有发展前景的,因为太阳能对环境的污染,可以充分利用。现代装饰设计我们可以利用自然采光和自然通风,进一步改善室内居住环境,满足室内通风和采光要求。我们也可以通过科学和技术等手段,不破坏自然法则的同时,创造人工生态美,有效的室内设计概念也可以取得良好的生态效应。
四、节能技术在民用建筑中的运用
民用建筑采取环保节能,可以有效地保护自然生态环境,节约资源,并尽可能地减少对生物圈造成的破坏;需要对用户的生活和工作环境方面重点考虑,并尽量创造条件,进行人和自然之间有效的沟通,给未来发展提供足够的弹性空间。实现资源利用率的有效提升,对环境方面的影响达到最小。绿色环保节能技术在民用建筑设计使用中采取的措施很多。尊重自然环境,保持自然环境不被破坏是绿色建筑需要重点考虑的内容。这就要求建筑师具有一颗环保的心,认识到建筑也是环境的一部分,正确的处理好建筑和环境之间的关系。
在施工现场需要考虑,建筑的立定位以及布局,运用当地的地形以及网站的气候和植被,减少能源的消耗,并在这个基础上,尽量提高工作的效率。对于一些可再生的能源,设计时,尽可能考虑使用可再生能源,比如太阳能以及自然冷源,充分利用自然采光和通风,做好对温度湿度方面的考虑。还要尽可能使用无污染的可再生环保材料,使用自然的方法,来构建和创造适宜的温度和适度环境,降低能耗的同时保持建筑的舒适度。还要考虑照明系统,构建合理的深度客房,舒适的光环境。提高安全性和防灾能力。
还要增强人们和自然环境之间的沟通。尽可能增加自然采光的系数,建筑在建筑物的内外都需要采用优质的照明系统。构建一个良好的通风环境,建立自然空气循环的系统。构建一个水循环系统,尽可能提高水利用的效率,并建立起多层次的绿色系统,净化环境和改善气候。创建开放的空间环境,让用户可以更加接近自然环境。
室内装饰节能,在内部功能区域的空间分割处理上多考虑环境保护和节能的因素。在采暖设计中,集合加热的要求,这就选择传导能力合适的加热材料,采暖散热器最大限度的发挥其散热。住宅供暖系统设计,如果规划和设计合理,不仅可以获得良好的控制和保温的功能,还可以降低能源。
室外装饰节能,在住房设计的基础上。对于民用建筑设计标准。节能住宅设计,满足限制条件的同时,节能本体建筑围护结构应满足规定的热指数。民用建筑装饰工程,就是要把质量和技能方面进行同步,保证改造之后的建筑节能标准,在表面上或者涂色涂料,降低了壁面传热,从而提高隔热性能。减少空调的使用率,节约能源。
关键词:建筑节能,寒冷地区,居住建筑
Abstract: in today's human face major problems of survival and sustainable development of the environment, energy saving and environmental protection has become the common topic of the world. In this paper, through the selection of residential building in cold regions as the research object, residential building energy consumption characteristic, proposed the corresponding energy-saving design method considering climate influence factors of diversity and instability, and to explore the effective use of the typical form and renewable energy in cold area residential energy conservation, geographical characteristics of modern residential building in order to create energy saving.
Keywords: building energy conservation, cold areas, residential building
中图分类号:TB493 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1、 引言:
随着生活水平的提高,对能源资源的可供量、承载能力以及国家能源安全提出严峻挑战。寒冷地区居住建筑节能设计应综合考虑气候影响因素的多样性和不稳定性、尽可能使节能的设计手法和技术措施有机地融入整体性建筑设计,这样将有利于建筑节能思想普及于大量建筑中。
二、住宅节能综述
1、住宅发展概况
目前我国正处速城镇化的进程中,伴随着庞大的基础设施、住房、工作用房等需求,住宅发展和人居环境的改善一直得到高度重视,2000年以后,城镇年均新建住宅面积达到了5.68亿平方米,增长速度迅猛。
建筑节能的意义
在全世界日益增长的能源消耗中,无论是工业发达国家还是发展中国家,建筑能耗均是国家总能耗中比较重大的一项。随着各国工业化和人民生活水平的提高,民用建筑的发展,尤其是居住建筑的发展,建筑耗能的比重将越来越大。因此许多国家都把建筑节能尤其是降低建筑日常运转耗能作为节能工作的重点。
我国居住建筑节能现状
随着我国现代化建设的发展和人民生活水平的提高,人们己不愿再忍受寒冬暑夏的折磨,迫切需要改善生活环境。由于我国大部分地区的气候表现为冬寒夏热的特点,在这种气候条件下,要满足人们舒适的需求,则冬天需要暖气,夏季要用空调,而采暖和制冷都需要能源的支持,尤其是优质能源。
居住建筑节能设计研究的必要性
如今建筑节能的中心意义是降低人工舒适气候的环境支持成本,即在获得最佳的舒适气候的同时,使自然环境为此付出最小的代价。因而当今“建筑节能”的含义为:在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率,以最小的环境负荷获得舒适环境,基于生态理念的建筑节能还必须加强对可再生能源的开发利用。
寒冷地区居住区节能设计规划要求
住宅小区的规划设计对单体住宅节能有明显的影响,住宅小区的规划应从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、体形、间距、冬季风主导风向、太阳辐射、绿化、建筑外部空间环境构成等方面进行综合研究。以形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境有关小区规划中的节能问题。
1、住宅选址
建筑的选址应根据气侯分区进行选择。对于严寒或寒冷地区,为防止“霜洞”效应,
一般不建议建筑布置在山谷、洼地、沟底等凹地处。其次,日照与人们的日常生活、健康、工作效率关系紧密,建筑选择还应注意冬季防风和夏季有效利用自然通风的问题。
日照
人类生存、身心健康、工作效率均与日照有着密切的关系。在寒冷的冬季,人们更需要获得更多的日照。争取日照的选址规则:
①住宅建设的基地应选择在向阳的地段上,为建筑争取日照提供先决条件。
②选择满足日照间距要求、不受周围其他建筑严重遮挡的基址。
③选择南向坡地,便于建筑得热。
3. 避风
空气流动形成风,冬季的冷空气对建筑物围护体系的风压和冷风渗透均对建筑物冬季防寒保暖带来不利的影响。因此,住宅建筑应该选择避风基址进行建造。在夏季,居住建筑主体迎向夏季主导风向,有利于取得更好的夏季通风效果;避开冬季主导风向,可防止冬季冷风的侵袭。
四、寒冷地区居住建筑节能设计特点
在创造了有利于居住建筑节能的室外环境后,建筑的单体设计就成为节能的关键阶段,它涉及到更广泛的技术领域。建筑节能设计的重点包括建筑体型系数、建筑围护结构设计、门窗比等多种因素。
1、建筑体型设计
1.1建筑体型的选择
建筑体型是一幢建筑物给人的第一直观印象。由于决定因素的不同,建筑体型的形态千遍万化。通过建筑体型设计达到节能目的是其中重要的一种,并成为许多建筑师设计构思的出发点。通过基于节能构思的建筑形体设计,分别基于采暖目的和基于夏凉目的两种。
1.2体型系数的控制
在房屋体积不变的情况下,体形系数的增大就意味着护结构面积的增加,传热耗热量相应提高,从而导致建筑物耗热量指标增大。因此节能建筑设计中,一是尽量避免采用S大于0.30的低层或点式建筑,二是建筑物平、立面力求规整,避免凹凸过多,以尽量减小体形系数,从而获得更好的节能技术经济效果。
室内外过渡空间的节能设计
在寒冷地区,要重视室内外过渡空间的保温,设置“温度阻尼区”。处于室内与室外之间如楼梯间、坡屋顶下空间、地下室、阳台等空间称之为过渡空间、做好这些空间的保温、使它们成为一个温度阻尼区,从而有效地阻止室外冷气对室内的直接渗透,减少外墙、屋面和地板的热损失。
3、围护结构节能设计
建筑物围护结构包括:外墙、门窗、屋顶、地面。室内热量就是通过这些部位和不采暖楼梯间散发到室外,护结构的保温直接影响到建筑的耗能水平,保温越好,建筑的能耗就越低,建筑就越节能。
可再生能源利用
1、太阳能利用
太阳能作为一种可再生的洁净能源,被认为是21世纪以后人类可期待的、最有希望的能源。太阳能利用技术在住宅中的使用相对成熟,因此在住宅建筑中利用太阳能技术是经济可行且节能环保的有效措施。太阳能利用技术主要包括:太阳能通风结构、太阳能热水系统、太阳能采暖系统和太阳能空调系统。
2、地热综合利用
由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。
3、风能等其它能源利用
广义来讲,生物质能、风能、波浪能、水能等都来自太阳能。随着技术的不断完善,风力发电、生物质能等可再生能源的利用技术可以逐步具备与常规能源竞争的能力,有望成为替代能源,并会促使我们的建筑节能设计登上一个新的台阶。
六、结语
建筑节能降耗在我国有着重要而又现实的意义,设计师应从我国国情出发,尽可能采用新技术、新材料,有效控制建筑自身能耗。尤其是住宅建筑,避免复杂形体,注意认真研究开窗形式和大小,减少热量内外交换渠道。大力发展可再生能源,以满足日益增长的能源需求为目标,走可持续发展的道路。
参考文献
[1]中国统计年鉴(2004版),中国统计出版社
[2]涂逢祥.建筑节能技术.北京:中国计划出版社,1996:37
关键词:住宅 建筑节能 设计
一、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。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。
二、住宅的主要空间与建筑节能设计
在早期的城市住宅设计中,多以卧室为中心,卧室是住宅中的主要居住空间。当时的住宅,卧室是住宅中唯一的主要空间。在住宅的空间设计中,显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的住置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善。设计人员经过多年的推敲、探讨,住宅内部的休息区,起居活动区及厨卫服务区三大功能,分区更趋向明确合理。住宅中的卧室不再是多功能的,已被更合理地理解为休息区,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求轻松宁静,有一定的私密性的空间。白天人们工作、学习、外出,即使在家各种起居活动也不在卧室中。因此以夜间睡眠用为主,白天多是空关着的卧室,向南还是向北,有无直接日照,对于建筑节能而言差别不大。在满足通风采光,保证窗户的气密性和隔热性的要求下,卧室不向南不影响建筑节能。因此,一套住宅中,卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,更有直接的节能意义。对于上班族来讲,由于实行双休日制度后,白天在家的天数增多了,约占全年总天数的四分之一,对于老年人、婴幼儿来讲,则多数时间是呆在厅里的,即便学生,寒暑假、星期天在家,主要活动空间也是在厅里,所以现在住宅中,厅的面积远比一个卧室大。白天,厅的使用频率比卧室高得多,起居厅已是住宅中的活动中心,是现代住宅中的主要空间。所以如果起居厅向南,白天的阳光照着在起居厅活动的人们,其节能效应是不言而喻的。如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能。
三、建筑构造节能设计
(一)墙体节能:
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995 标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值) 小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/ (m2.K) ,而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心
砖墙及其复合墙体技术。
(二)门窗节能:
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:
a、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%”。
b、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。
c、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。
(三)屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m.K;蓄热系数为0.90~0.11m2. K. 抗压强度大于0.2MPa ;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10- 7g/m.n.Pa. 这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术经济效果。
四、结论
建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。近几年由于建设厅、建委对于住宅建筑节能设计的推行,使得南昌的住宅建筑的节能有了很大的提高,希望在今后的设计工作中可以更加的完善。
参考文献
[1] 辛晓琴. 居住建筑节能设计要考虑的问题[J]. 中华建设, 2008, (12) .
关键词:暖通节能;空调节能;性能
对于我们现在的现状,能源耗费严重,资源严重匮乏的情况下,全世界都需要警示,我们不仅要一边开发新能源从而补充能源的严重消耗,另一边需要对现有耗费能源的部分进行优化,降低能源的使用以及提高能源的利用率,对于新能源的开发我们要积极推进,对于相关的专业和行业要大力的发展,尤其是像太阳能这种没有污染取之不尽用之不竭的资源应大力发展,像核能这样的资源要慎重发展,我们都知道核能的能量是非常巨大的,但是一旦用之不甚将可能带来灾难性的毁灭。政府要提倡新能源的开发,群众要积极配合新能源的使用。
1 暖通空调的现状及设计
暖通工程师要擅长、精通建筑节能上的问题,要结合节能方面工程师和建筑方面建筑师的优势,将该设计完善,提高其实用性。纵观我国房地产的发展,暖通节能是必备的,暖通空调的设计对暖通空调本身的系统有着重要的作用,但是事实上该方面的问题没有得到相关部门和人员的重视,加上产品应用节能措施后没有得到预期的效果,反而使得产品的性价比降低,直接导致很多厂家直接摒弃节能设计方案。对于暖通空调技术和人员的培训投入太少,出现了专业人员很少接受到相关培训,即使少有的接受到了相关培训也缺乏实战的经验,缺乏专业培训的人员直接进行暖通系统方面的设计不仅浪费时间与金钱,最重要的是产品的质量会不符合国家提出的建筑节能的要求,所以对于该专业方面的技术进行引进同时人员的培训更不容忽视,对学有所成的人员进行实训,重视将理论转化实践的过程,避免非专业不熟练人员直接涉及暖通的设计,在设计时工程师应该实地考察,主要考察空调的使用率以及能源的分配状况,综合各方面的因素在结合理论进行进一步研究得到一个切实可行的方案,最后落实方案得到预期的效果。
随着现在社会的不断发展,全世界将节能减排的理念都升华为一种意识,能源的危机感迫使每个人开始知道能源的重要开始节约能源,各国也在不断地开发新能源,在这种形式下,对于暖通空调的设计最重要的一点就是节能,而该怎么设计是摆在众多工程师面前的一道难题。
2 中央空调系统的节能技术
传统中央空调技术的热源主要是有天然气提供并且携带有电能方面的辅助,进行暖通时候应该设置直燃式热水机组以及离心式冷水机组,该套系统采用机械循环的四管制封闭的方式,并且构成标准层的四块区域要采用独立调节的模式,将空调箱、冷热水立管以及外层的保暖结构相互辅助的同时要独立起来,各司其职,这样结构的优势是解决了负荷不平衡的问题,根据不同的需要来调节空调这样就可以做到资源利用最大化浪费最小化,可以在上班后或者家里没人的时候将其调低或者是关闭,在家里有人或者需要的时候再次进行开启,末端的自由运行模式的加入带给消费者的是舒适性的体验,消费者则需要根据自身的需要进行选择以达到自己预期的效果。同时可以根据空调负荷的大小使用变频器来对流量以及工作的机组的数量加以控制,这样做的目的不仅达到了节能的目的同时还带来了降低运行过程中产生的噪音和减小机器的磨损率延长了管道以及机组的寿命等优势。热源的系统可以根据楼层的高低进行分区,高于某一值时由于水压等一系列问题要安装水水交换器,在较低水压的楼层上需要根据变频器来调节机组和相应的系统。
3 热水采暖的节能措施
热水供暖的方式现在被大力推广和使用,从而代替了传统的电能取暖方式,这种方式有其独特的优点首先是直接采用热水作为热源,由实践证明可以得出结论热水作为热源明显优于其他方式的供热,这种方式的供热要配有其他系统作为一种热源的保护才行。热水供热可以分为好几种取暖方式,其中较为常见和常用的是集中供热和区域供热,如果锅炉的运行成本能够减小到最低,同时提高其工作的效率,这种运作的优势就更加显著。最近又提出了对于传输热量的管道进行不同方式的节能设计,现在的管道设计主要是采用组合式的系统管道,管子分为两层结构中间是常见的钢制结构而外部同时采用塑料包裹起来,夹在中间有层热保温材料,该材料的组成部分主要是泡沫塑料。
4 实现暖通空调系统节能的有效途径和方法
4.1 重质量的系统
暖通空调系统的结构是比较复杂的,系统设计的好坏直接影响其质量也就是销量,所以对于一个要求专业知识非常强的系统在一开始的设计就要重视投入。重视其系统的设计也就是对产品的质量负责对消费者负责。
4.2 注重保温,降低热量的损耗量
暖通空调的结构分为号及部分组成,每一部分都有存在不同程度的热损耗,根据每一部门材料的特点进行热量的收集和维护,同时要注重空调负荷量的大小,根据第五部分所讲的结构特点做好隔热保温的作用。做好保温,降低热损耗对于节能的目的是必行的手段。
4.3 采用舒适的模式
能够给消费者的使用提供舒适性的重要参数是环境,但是能够影响环境的因素却有很多,在不同的环境下暖通空调的运行耗能是不一样的,人为保持一个较优的健康环境对暖通空调的能耗会进一步优化,我们可以根据自己的经验,在寒冬时,传统空调的工作原理就是进行室内外空气的交换,对冷空气进行加热然后实现一种热气的效果,人体能够感到热度的大小是固定的,传统的空调则需要对其进行加热一定的温度,而且需要保持该温度,不停的进行加热,这样就造成的热量的散失严重,根本不会有节能这一说。
暖通空调的使用是进一步对能源节约,从长远的角度考虑可以分析,这种方式的效益是高于传统方式的效益,同时也是舒适性的进一步提升。
5 暖通空调系统的节能与回收利用
工程师设计时要采用循环的冷热水系统,采用这种方式的优势在于降低输送水时产生的能源消耗,同时可以放置静态过程产生的腐蚀,延长输送管道的使用周期,对于较小工程而言,可以选择负荷侧交流量与冷源侧定流量所构成的一次泵系统。如果遇到水温要求不一致的情况,应该选择分区域进行设置,这样可以充分发挥一次泵系统的作用并且为节能提供了充足的空间。同时多台机组之间要设置接管方式。
工程师在设计的时候要重视冷热源,因其对能源的消耗在空调系统中占有较大的比重,由于在这一行业的现状专业人员少、投入少、得不到足够的重视。热能的回收与再利用首要考虑的问题也是节能,首先充分利用余热,可以利用收集到的余热进行其他方面的应用比如可以再引用一个装置利用余热对水进行加热,冬天里可以用温水洗碗或者热量充足加热到一定程度可以用于洗澡。
6 结束语
现阶段,在我国节能对于现代化建设来说,它的意义十分的重大,但全国各地电力十分紧张,所需能量也在迅速增长。因此,在暖通空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能;暖通空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。现阶段能源的消耗主要表现在三个方面:工业生产方面、交通工具方面、建筑耗能方面,据统计建筑耗能是三者中占有最大比重的一个方面。所以建筑上的节能是迫在眉睫需要解决的问题,技术上跟进同时要注意环保问题,带来的将是经济上的节约。
参考文献:
[1] 沈彦辉,王磊,陈谦. 公共建筑暖通空调系统节能设计措施浅谈[J]. 科技资讯. 2010,(19).
[2] 单勇. 暖通空调系统在节能设计方面存在的问题及对策研究[J]. 湘潮(下半月). 2012,(05).
[3] 蒋悦波,金梧凤,朴完奎,刘杨. 某住宅建筑凹槽内室外机热环境的CFD分析和优化[J]. 建筑节能. 2012,(09).
关键词:路灯;节能设计
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
随着我国照明事业的不断发展,照明技术的不断提高,路灯照明节能设计是路灯管理中很重要的一项前提工作,只有经过不断的探索,实践,为了节能,应在各种照明的标准、规程和条例中把照明节能作为重点列入其中,并采取经济办法支持照明节能,照明节能工作也会得到重视和较大的发展。
1 城市路灯照明设计中存在的问题
路灯照明节能设计主要的途径有两种:一是加装节能控制设备,二是采用高效的节能型光源,也就是使用发光效率高的光源。从实际应用的角度来看,第一途径用于新建的照明工程。对于已有的照明工程,因需更换所有灯具,初期投入资金和人力比较大,在不能分批分次更新灯具的照明场所,这样做一次性投入太大,使许多单位望而却步。
1.1 城市照明设计运行不符合实际
据调查,我国很多中小型城市在午夜12点后,道路上人流车流明显减少,凌晨2点以后,道路上更是人烟稀少。在这样低交通流量的道路上仍然保持较高的照度是明显没有必要的。另外,在半夜后因电网电压普遍升高,照明光源功耗随之增加,但光源的使用寿命减少,增加了路灯照明设施的维护成本。因此,可以根据不同路段、时段,考虑降低标准运行,达到节能降耗的作用。
1.2 城市照明设计未严格按标准执行
在部分城市道路建设中,路灯照明设计没有严格按照《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)执行,有的城市要求照明越亮越好,灯杆间距偏小,单灯功率偏高;照度严重超标,有些道路照度甚至超过100LX,但道路纵向均匀度、交汇区照度等标准仍不达标。有的城市盲目选用多火灯,重装饰轻功能,道路的照明标准不达标。《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)中有明确的节能标准,应严格按照标准中的照明功率密度值(LPD)执行。
1.3 高效节能产品推广力度不足
随着半导体(LED)照明产业和太阳能技术的发展, 涌现了二种高效节能照明产品,即LED照明光源和太阳能电源,LED照明虽然发光效率高,但投资成本过大,推广受到限制。太阳能路灯虽然节能效果好,由于受到太阳光年总辐射量和蓄电池功率及使用寿命等因素的影响,目前道路照明尚未大规模推广使用。根据统计,在阴雨天地区,太阳能蓄电池的功率大约是额定功率的5-15%。因此,LED照明和太阳能路灯技术的发展有待进一步提高。但在夜景照明中,LED光源色彩丰富、形态多变、程序化控制的特点可以得到淋漓尽致地发挥,所以推广迅速。
2 路灯照明设计中节能技术的应用
2.1 设计时采用电容补偿,提高功率因数
路灯光源目前基本采用气体放电灯,应用最广泛的是高压钠灯,其功率因数一般在0.45以下,导致路灯线路无功功率较大。因此在《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)中,要求气体放电灯应加电容补偿,补偿后线路的功率因数应不小于0.85。由于路灯设施是均匀分布在道路纵向两侧,单灯功率小且功率分散,由路灯电源至路灯灯具的低压配电线路较长,道路照明系统产生的损耗主要发生在这一段。因此,单灯分散补偿优于路灯电源处集中补偿。
2.2 设计采用灵活的控制方式降低路灯功耗
对于现行安装于快车道路灯的双侧对称布置(或者双侧交错布置)的双胃双灯或一高一低路灯,可以实施全夜灯和半夜灯运行方案,也就是在前半夜,两个光源全亮,后半夜关闭其中一个光源。在人流、车流大大减少的时候,可以实施降低路灯标准设计运行,即在保证照明标准均匀度基本不变的前提下,降低充度和照度标准,由快车道路灯运行标准降低为主千道运行标准。这种关闭半数光源的方式节电效果直接而且显著,节能运行时段节能达50%,总体约在30%左右。如果城市路灯实施了集中控制,这种方式十分方便、灵活,就是在重大活动期间也可以很快地调整路灯的运行方案。
3 城市路灯照明节能设计的措施
随着我国“绿色照明工程”在路灯照明中的实施,越来越多的节能技术和节能产品在路灯照明工程中得到广泛应用。
3.1 全面合理的控制方式路灯照明设计应采用光控、时控相结合的方式,并具备手控方式。照明设施还应设置全夜、半夜分组控制,通过控制关掉半夜灯组, 来达到节能的目的。如机动车道采用全夜灯,人行道采用半夜灯。可采用下半夜能自动降低灯泡功率的功率转换型镇流器,以降低灯泡消耗的功率。以上方式可以结合道路实际,选用一种或多种方式相结合,节能效果明显。
3.2 选用光效高的照明光源在适当考虑光源显色性的基础上,使用高效光源,是照明节能的重要环节。目前技术成熟,应用广泛的道路照明光源是高压钠灯、金属卤化物灯。LED光源是照明领域的又一个重大技术创新。LED灯的耗电量仅为普通白炽灯的1/10,而其寿命却可延长100倍,特别符合绿色照明的理念和要求。但是由于技术的原因,LED和相比传统照明光源在成本和发光效率较差,在道路照明领域的应用上有待于进一步的开发和研究,但在夜景照明领域应用良好。
3.3 选用优质电器元件高压钠灯和金属卤化物灯等气体放电灯,在燃点时都是弧光放电,灯泡负的伏安特性,即电流增大时,灯泡电压不是升高而是下降,必须串联一具有门的伏安特性的元件来平衡这种负特性,具有此特性的元件称为限流器或镇流器。普遍采用的是电感镇流器,其本身有一定的功率损耗。优质镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好,功率因素高,功率损耗低等特点。这样才能稳定灯泡工作电流,延长灯泡使用寿命。
3.4 合理确定照明标准应严格执行建设部颁布的《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006),照明标准是一个完整的标准体系,包含照度(或亮度)、均匀度、眩光限制、环境比等等。而在达到照明标准的同时还要满足照明节能标准,所以道路照度(或亮度)的设计指标并不是越高越好。首先,根据城市规模和道路等级,按照快速路、主干路、次干路、支路合理设计照明标准值。通常做出几种方案进行分析比较,从中选取既经济合理又节能的方案。
3.5 降低无功损耗,合理确定供电半径现在城市供电质量不断提高,电网电压日趋稳定正常,而到下半夜当用电明显减少时,供电电压升高较多,则照明用电量的功耗也随之上升。现在有关单位制造节能器,安装在照明线路内,能按照设置的电压值自动投入运行,当电网电压低于设置电压时,负载电压直接由电网供电,节能器不参加工作,当电网电压高于设置电压时,节能器自动投入工作,电网电压经节能器降压供给负载, 使照明设备始终在额定电压下运行。
3.6 采用计算机智能监控系统。随着路灯数量的迅猛增加,其管理维护工作成为路灯管理部门的沉重负担。采用计算机监控系统,可实现路灯开关灯时间的科学规范,根据季节和天气变化自动确定开关灯时间,计算机监控系统一般具有遥控、遥信、遥测功能,并能够自动备份数据,自动报警,可以极大地提高路灯维护的工作效率。
参考文献:
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关键词:渔船;制冷系统;节能设计;节能措施
中图分类号:U665 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2017)04-0064-02
从某种程度而言,可以说渔船制冷系统的健康有序运行直接影响着捕捞作业的半径与渔民生活质量。只是其所耗费的成本却是极大的,因此也就需要从源头入手,采取节能设计,降低制冷系统运行成本。
1 简述渔船制冷系统
1.1 渔船制冷系统工作原理
近年来,渔船制冷系统较多采用的是蒸汽压缩,制冷剂则是NH3,主要组成部分是压缩机与冷凝器、蒸发器等。渔船制冷系统的工作原理即由压缩机先将热氨蒸汽吸收到里面,然后经过压缩,从而形成高温、高压的过热蒸汽。但是此蒸汽在通过冷凝器冷却之后,就会释放许多热量,然后利用热蒸汽达到降温目的,使其成为饱和蒸汽与液体、湿蒸汽,再冷凝成为过冷液体。通过节流元件节流降压之后,此过冷液体慢慢成为干度相对低一些的湿蒸汽。最终此湿蒸汽处于蒸发器低温、低压环境条件下会大量气化,吸入大量气化潜热与少许显热,使冷库温度得以下降,成低压过热蒸汽最后又回到压缩机,形成热力循环。
1.2 外部热量浸入对冷库的影响
由于捕捞作业的渔民自身条件因素与劳动强度等一些列缘由,冷库制冷系统管理水平很难得到保障,能源出现大量浪费的问题比较严重。因此提高渔民从业者能力的教育工作在现今诸多情况下也就显得尤为重要了,以此才能更好的促进渔民根据相关程序正确的对制冷系统进行及时的维护管理。但是冷库被外部热量浸入的情况,会大量提高冷库的全热负荷,也有可能造成系统较长时间内都在运行状态中,从而也就使得能量被大量浪费掉。根据资料得知这方面相关统计数据得知,冷库里面外部浸入的能量大约占据了总负荷的百分之十六左右。因此也就要求渔民形成良好的习惯,比方说有意识的控制冷库库门的开启次数,以及随手关门与关灯的日常习惯,最大限度的降低环境热量浸入冷库中。这样也就能够在此方面有力保障冷库较长期限的健康节能的运转。
1.3 冷库设计情况
实际上可以说捕捞作业半径与渔民生活质量在一定程度上受到冷库系统运行状态的影响,冷库自身运行也在能量耗费总量中占据着不低的位置,损耗较为严重。因此也就可以酌情从冷库设计层面考虑,比方说适当增大冷凝器与蒸发器的换热面积就不失为一个可行性较高的方案。又比如结合国内外经验,选择采用目前比较热门有效的变频技术,以此达到系统节能的要求。并且,海洋中海水的平均温度大约是32度左右,相较于一般的淡水温度也就低了不少。因而冷凝器为了提高热换质量实现节能需求,可通过海水替代淡水冷却方式,并且冷凝器可以选择铜镍合金与复合铜板这种内部材质进一步保障其工作年限。
2 渔船制冷节能实现方案
通过分析渔船制冷系统自身工作原理,可以得知对冷库耗费能源形成影响的技术参数主要包含了冷凝温度、过冷度、蒸发温度以及过热度等等。其中就过冷度而言,自身大小基本上是受冷凝器换热面积大小的影响,而过热度则是由节流元件设定。冷凝温度与蒸发温度这两者分别和冷凝器里面制冷剂的冷凝压力与蒸发器里面蒸发压力两大技术参数相对应。简而言之,也就是说若能够将冷凝压力、蒸发压力这两者控制得当,就能够获得与之对应的冷凝温度与蒸发温度,从而妥善处理好制冷系统耗能严重的现象。接下来也就从管理层面着手,围绕冷凝压力与蒸发压力两者探索冷库节能措施。
2.1 冷凝系统冷凝压力的控制
2.1.1 冷凝器压力过大情况的避免措施
若是系统的冷凝压力变大,很容易导致冷凝温度增高的情况,从而造成制冷量降低问题,以及压缩机轴功率增大与制冷系数减小等一系列不良现象。就冷凝压力而言,能够导致其变大的因素除了制冷剂充注量高过设计值之外的原因,还有冷凝器换热差与空气混入制冷剂里面等等因素。
首先就第一个原因而言,当制冷剂的充注量在高于正常值情况下,冷凝压力就会不断增大。但是制冷剂过量的话很容易引起冷凝面积不足,那么冷凝效果也就会变差。因此需要根据要求严格把控制冷剂的充注量。若是充注量超出设计值,就采取补救措施,在储液器出口回收多余制冷剂。
其次,就冷凝器换热效果而言,其效果不佳有自身因素也有外部因素,若是冷却海水量温度过高或者是流量缺少都会造成冷凝器效果差,这属于外部因素。而换热面脏污引起的换热系数降低则是自身因素。想要有效处理此问题,那么在制冷系统运转过程中,也就需要严格把控冷却水流量,促使其在冷凝器进出口温差维持在2度到4度间。等系统运转一定时间之后,就能按照换热效果对换热面彻底清洗。最后就系统内部存在空气的情况而言,多是由于在制冷系统进行维修后,没有彻底抽完真空,亦或是冷却剂充注过程中不下心,都会导致空气混入系统内部。而空气在制冷系统中是无法进行冷凝的,也就容易对冷凝造成更大的压力,导致制冷量减少,而耗电量增多。由此可见,系统内部存在空气的严重后果,所以相关人员必须仔细彻底的排除内部空气。比方说,系统在停机状态时,就可以依照压焓图与系统参数值两者的比对,在压缩机排气口亦或是冷凝器放气阀处操作排气。
2.1.2 冷凝器压力过小情况的避免措施
冷凝压力与冷凝温度在降低时,能够对压缩机轴功率造成影响,导致其跟着减少,同时还有可能提高系统制冷量。只是冷凝压力若是低于正常值,极容易导致经过节流元件的制冷剂流量减少,引起蒸发器里面的制冷剂缺乏充足的流量,反而使得系统制冷量降低。而引起冷凝压力不足的因素较多,其中压缩机运转不健康就是比较重要的原因。例如吸排出阀片若是有泄露情况,亦或是活塞环密封不够严实、压缩机不能增载等,都会引起压缩机排压不足。除此以外,冷凝器能力过强,比方说冷却水温度太低、流量太大等情况都会引起冷凝压力降低。因此,所在系统运转时,必须根据相关要求定期检查压缩机密封性能,认真把控冷却海水流量情况,确保压缩机排除压力维持在1.7MPa数值左右,制冷剂大约44度,以此方能进一步确保系y健康安全又经济的运行。
2.2 控制制冷系y蒸发压力
2.2.1 蒸发压力过高情况的避免措施
若是蒸发压力过高的话,很容易造成蒸发器里面的制冷剂蒸发温度提升。这样也就容易引起冷库温度与蒸发温度两者之间温差小于正常值范围。从而不仅对蒸发器换热效果造成不良影响,还可能使冷库温度达不到设定值。为了确保系统能够健康运行,应该将冷库温度与蒸发温度的温差高于5度。
2.2.2 蒸发压力过低情况的避免措施
分析制冷工作原理,可以知道基于冷凝温度不变的条件下,蒸发压力若是出现下降,蒸发温度每下降一度,想要在获取一样的制冷量,所需要耗电量大约需要增大百分之五左右,从而导致压缩机制冷效果差。可以根据故障特征,采用相对应的方案处理妥善,保障实际蒸发温度和冷库温度两者之间差值不高于10度。比如,针对制冷剂漏失所造成的蒸发压力低情况的处理方案。健康运行时,需要求储液器里面的制冷液体把控在三分之一到三分之二范围内。又比如,因制冷剂渗透性比较强,也就使得连接部位容易出现泄漏情况,引起冷剂不达要求,液管也许会掺入气态冷剂,这种情况下即便节流元件处于全开状态,蒸发器里面的制冷剂流量还是达不到要求。从而导致压缩机长时间运转,严重时还会出现起停频繁的情况,使得库温难以达到设计值。针对此情况,也就需要及时在压缩机的吸入口,亦或是储液器的进口部位等地方直接充入制冷剂,以此保证制冷剂总量达到设计要求。
3 结束语
伴随我国远洋渔业的快速发展,渔船动力设备改革更新的周期随之更快了。渔船制冷的节能设计研究更是提升制冷系统管理水平的重要方向。通过分析渔船制冷系统自身工作原理,可以得知对冷库耗费能源形成影响的技术参数主要包含了冷凝温度、过冷度、蒸发温度以及过热度等等。过冷度与过热度因自身所受限制的因素也就并不需要深入研究。而从冷凝温度与蒸发压力这两个技术参数入手能够更好的满足制冷节能的需求。
参考文献:
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[3]詹].50m灯光围网渔船制冷系统的优化设计和研究[D].集美大学,2012.
【关键词】 空调 节能
Abstract : the paper mainly discusses the air-conditioning energy saving design.
1.大型商场的建筑特点
1.1空间较大,货架、柜台的摆放位置可以多样化,人流众多,要合理安排顾客流动路线和货物进出路线,避免交错混杂。
1.2根据商品特性安排营业部位,贵重商品一般设在楼上,日用商品设在最方便的地方,笨重商品多安排在一层或地下层。
1.3营业大厅要求宽敞,且有良好的通风、采光设施,柜台平面布置应有较大的灵活性,以适应经营商品交换的需要。(4)因人流集中,应特别注意安全消防措施等。
2.大型商场空调冷负荷形成影响的因素分析
2.1建筑围护结构对能耗的影响:建筑的围护结构主要由外墙、屋面、外窗、地面、内分隔几部分组成。围护结构类型主要随着地区的不同而变化。严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计的要求;适当兼顾夏季防热;温暖地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热:炎热地区应以满足夏季防热设计要求为主,适当兼顾冬季保温。
2.2建筑照明对能耗的影响:
在商场的照明设计中,合理运用光源的特性,可为广大消费者营造舒适的光环境和烘托商业气氛,是商场建筑不可缺少的部分。而这部分的能耗也相当可观,照明用电占商场用电量的40%-50%,在商场运营成本中占着一定的比重,降低照明能耗对于提高商场的商业竞争力具有重要作用。而在对空调总负荷各组成部分分析时,可看出照明负荷在其中占的比例较小,很容易被忽视,因此针对前述的商场照明现状做分析,说明商场照明节能对空调节能的意义。
2.3人员新风负荷对空调冷负荷的影响形成:
随着人民生活水平的不断提高,为繁荣市场,适应商业竞争机制的需要,城市兴建商场建筑呈上升趋势。通过调查走访的情况来看,有空调的商场比无空调的商场年营业额多约16%,利润增加约26%,但增设空调势必增加能耗、初投资和运行费用,直接影响商场的经济效益。
3.大型商场节能优化
3.1实行自然和机械相结合的通风运用:
公共建筑一般室内人员密度比较大,建筑室内空气流动,特别是自然、新鲜空气的流动,是保证建筑室内空气质量符合国家相关标准的关键。无论在北方地区还是在南方地区,在春、秋季节和冬、夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯,这也是节能和提高室内热舒适性的重要手段.外窗的可开启面积过小,会严重影响建筑室内的自然通风效果。因此,这条规定是为了使室内人员在较好的室外气象条件下,可以通过开启外窗来获得热舒适性和良好的室内空气品质。所以做好自然通风气流组织设计,保证一定的外窗可开启面积,可以减少房间空调设备的运行时间,节约能源,提高舒适度。为了保证室内有良好的自然通风,明确规定外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%是必要的。笔者设计的某商场五层屋面局部设有中庭采光天窗,本来商场的中庭贯通一至五层,空间高大,在炎热的夏季,中庭内的温度很高,应考虑在中庭上部的侧面开设一些窗户或百叶式的通风口,充分利用自然通风,达到降低中庭温度的目的。
3.2实行全热回收设计:
设计商场空调时,考虑到商家的利益,空调机房面积总是被限制,空间利用率有限,而且室外进风口和排风口的距离要求尽量间隔远,避免气流短路,由于热回收装置有四个接管,系统中管路较为复杂。由于城市空气质量较差,积灰现象较严重,过滤器易堵塞,使用中应注意经常清洗过滤器。全热回收必要条件是新风系统与排风系统布置在一处,这就要求设计时对系统划分、风道布置、送排风机和热回收装置的设备等统筹安排,使系统趋于合理.要使风系统趋于合理,布置风系统需结合建筑平、立面,周详考虑。全热交换器的大小是按空调供冷或供暖时的最小风量确定。必须注意的是过渡季节或冬季采用新风供冷时不能用全热交换器,这是因为新风被排风加湿、换热后,会降低新风供冷的效果。因此,必须采用新风供冷时,应在新风道和排风道上分别设旁通风道,使空气绕过全热交换器。同时根据某商场所处的的气候特点,(四季不分明,炎热时间长),采用这种热回收技术虽然初投资相对大一些,却节省了运行费用,而且节能效果是显著的。而现实中,虽然在前期设计工作时,设计师会给业主提供采用这个热回收系统后有关的初投资增加、运行费用的减少以及增加的初投资的回收期长短分析,但是业主往往单纯地从经济效益方面来权衡热回收装置的设置与否,对于商场而言,热回收装置投资的回收期会稍长一些,而且全热回收系统设计要充分考虑安装尺寸,运行的安全可靠性以及设备配置的合理性,这牵涉到占用商场面积,业主往往会否定这一做法,这种现实情况给设计师推广节能技术带来阻滞。
3.3实行大温差空调冷冻水系统节能设计:
对空调末端而言,采用大温差系统后,由于供回水温差加大,将对其热工性能及运行效率产生很大影响。对于按常规温差设计的空调机组,在大供回水温差的工况下运行,会出现空调系统由于空调机组冷水温升过小而冷量不够,空调机组的除湿能力下降,导致室内相对湿度增加,使人员的舒适度降低等问题,因此,在冷冻水大温差工况下,不能按常规温差选择空调末端。同时为了使空调末端获得与标准温差相同的制冷量,可以通过增加表冷器排数和表冷器传热面积,改变表冷器程数,降低空调机组进水温度以及改变表冷器的肋片材质等措施解决.为了不至于增大换热器的水阻力或增大空调机组的安装有效建筑面积,一般采用增大换热器的排数的方法。根据热工计算,对于标准温差,一般空气处理机6排盘管的换热器即可满足要求。根据计算和厂家提供的数据,大温差空气处理机的换热面积需增大约20%,也就是说增大排数(最多增至8排)的方案即可满足要求,相对风机盘管也最多增至4排(标准为3排)可满足要求。
3.4实行空调冷冻水泵变频运行:
【关键词】电气节能;照明节能;节能设计;建筑建设
一、引言
在我国,电能作为一种重要的能源得到了广泛的应用,也是我国能源消耗的主要组成部分。而在建筑用电过程中,除了空调用电以外,照明用电是主要的用电消耗方式。为了提高资源利用效率,节省电能资源,在建筑建设过程中要采用电气和照明节能设备,提高电能利用率,降低建筑用电量。在设计照明设备时,要尽量减少线路上的电能耗费量,提高系统功率,充分开发照明设备中的节能潜力。所以,在建筑设计过程中要对照明节能设备起到足够的重视。
二、建筑电气及照明节能设计遵循的原则
在建筑设计过程中,要重视电气及照明设施的节能问题,坚持绿色照明的重要原则。所谓的绿色照明,不仅仅要实现照明节能这一个目标,还要在设计过程中重视人们的照明需要,满足人们生活、工作和生产需求,力求提高人们的生活质量。所以,在照明设计时要全面考察建筑周围的自然环境,合理布置照明设备的位置,在保证人们日常照明需求的同时,尽可能降低用电量。在进行照明和电气设计时,要全面考虑光的特征以及照度水平,要坚持以人为本的基本原则,做到资源节约。只有在电气和照明设计时坚持这一原则,才能真正实现建筑节能目标。
三、实现建筑电气照明节能设计的主要方法
1、合理设计节能方案
要想实现建筑电气照明节能就要选择合理的设计方案,全面考虑照明设备的标度以及安置方式。在设计过程中要对建筑及其周围的环境进行全面的考虑,依据实际情况选择适当的照明设计方式。在设计过程中要重视设备的实用性,不能只重视形式,要提高照明设备的利用效率。如果条件允许,可以将照明设备与空调设备组合在一起,使资源能够得到合理利用。在设计过程中,要合理区分混合照明区与一般照明区。对于一些需要强光照射的地区采取混合照明方案。在室内光照设计时,可以使用色调较浅的设备,合理利用室内自然光,降低用电消耗。
在电气照明设备设计时,要全面考虑设备的照度。在不同类型的建筑中,要依据实际需要选择适当的照度标准。设计人员在进行电气照明设备时,可以依据按照《建筑照明设计标准》进行设计。如果出现特殊状况,也可以依据实际状况进行调整。但是在调整过程中也要注意建筑节能问题。
在选择建筑照明方式时,应该结合实际状况。为了实现资源节约这一目的,在设计照明设备时要尽量合理利用自然光,减少照明设备数量,降低灯具功率。在采光条件比较好的地区,可以依靠自然光来满足照明需要,这样才能有效节约电能资源。在夜晚照明设计过程中,要全面考虑照明的舒适程度,提高人们生活质量。
2、在设计过程中应用高光效光源
光源的选择直接影响照明效果,因此在设计照明设备时要全面考虑光源的选择。要结合建筑周围的具体情况和实际照明需要来选择适当的光源。在选择过程中要尽可能满足人们的照明需要,选择一些性价比高、发光率高的高效光源。
一般情况下,如果灯具安装高度较低的地区会选择荧光灯,而高度高的地区会选择金卤灯。如果是一些高度高而且不利于维护的地区,可以选择高频无极荧光灯,比如酒店、大厅等地区。在选择灯具时,尽可能选择快、显色好、光效高的灯具。这样才能满足人们需要,实现建筑节能。
3、选择高效率节能灯具
在照明设计时,要想真正发挥照明设备的作用就要将光源与灯具合理的组合在一起。因此,要想实现照明节能这一目标,就要选择高效节能的灯具,要有效降低光源的耗费量。调查发现,在照明设计时如果选择不适当的灯具,会导致光源损失30%至40%,这就大大增加了照明设备的耗电量。所以在设计照明设备时,要全面考虑室内环境,选择适当的节能灯具。
4、降低照明线路上的电能损失
由于电线上存在电阻,所以当电流通过的时候会有一部分电力被损耗。所以在选择电线的时候,要尽可能的选择电阻较小的电线来进行施工,并且,要通过减少导线的长度和增大导线的截面两个方法来减少线路的损耗。
减小导线的长度。首先,应设计电路尽可能的走直线,少走弯路和特殊形状的路线,以减少导线的长度,并且少走回头的线路,以减少电能的损失。其次,要让变压器尽可能近的靠近符合中心,以减少供电的距离。最后,要让低压配电室尽可能的靠近竖井,并且由低压配电室提供的给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。
增大导线截面。一是对于比较长的线路要加大导线的截面,以减少年运行费用,节约能源消耗。二是善于利用季节性负荷的线路,在用户不适用的时候,可以提供给长期用户作为供电线路使用,减少线路和电阻。
5、创新照明技术和产品种类
在照明中,使用最多的就是天然光和光纤照明,在我们的节能设计中发挥了很大的作用。天然光的作用显现在一些建筑的侧面或者顶部有着大量的玻璃,这样就可以多利用外部的天然光线,在白天的时候代替照明灯具进行照明,并且可以应用自动控制幕帘来操纵光线的强度,达到人们做需要的光照条件。光纤照明的作用体现在当室内没有天然光的时候,就可以通过光纤照明来采集室外的阳光,并且将阳光转化成为可照明光传入室内,对阳光进行了大幅度的利用,极大的节约了光照资源。近年来,随着科学技术水平的增加,科研人员也在努力的寻找新的照明技术和照明设备,来应用到建筑照明设计中,其中二极管就是最近的研究成果,其优点是耗电量低、寿命长,但是目前的二极管技术还不够成熟。我们相信,随着行业的不断发展和科学技术的日新月异,照明技术和设备也会得到更好的开发和使用,更高效的光源和照明产品也会相应的出现。节能是一个非常复杂的问题,随着时代的发展,越来越多的节能政策和法规也会不断的出台,来支持建筑电气照明节能的发展,建筑设计人员也会利用更加先进的技术,来满足人们对于建筑电气和照明的需求,努力打造绿色、低碳、环保的新建筑。
参考文献
[1]周国玺,穆洋.建筑电气照明节能设计讨论.黑龙江科技信息,2009(19).
关键字:建筑设计;节能门窗
中图分类号: TU2 文献标识码: A
前言:节约能源、保护环境是当代社会主义发展的重要方面,在当代社会主义经济发展中,我国的建筑行业所消耗的能源最多,因此在建筑设计中考虑节能问题时非常有必要的。建筑设计中的门窗节能是十分重要的方面,开发研制建筑节能门窗是当务之急,在发展建筑行业的同时,必须开发新型的建筑节能门窗。
建筑节能的重要性
随着我国经济的快速发展,人民的生活水平有了很大程度的提高,人民对于生活的要求也逐渐提高,电暖器、空调、电风扇等家用电器的普遍使用,虽然在一定程度上给人们提供了舒适的生活环境,但是也存在一定的能耗问题。一些家用电器的使用虽然改善了居民的生活舒适程度,使得冬夏两季室内的适度和温度与室外的适度和温度有了很大的不同,这样不同的环境使得能源的消耗成了现代建筑所关注的问题。
由于我国的特殊国情和经济发展限制,与其他的发达国家相比,我国的建筑节能设计开展得比较晚,因此我国现阶段的建筑节能水平与发达国家相比还是比较落后的。但是值得一提的是,近年来,我国的政府和建筑商越来越重视建筑设计中的节能问题,为了响应我国的可持续发展战略,在建筑节能方面已经有了很大的进步。
2.门窗设计在建筑节能中的地位
窗户在建筑设计中的地位非常重要,被称为建筑的眼睛,是建筑结构的开口部位之一。建筑的窗户是人与自然、户内与户外之间沟通的渠道,在建筑与环境之间起着协调的作用,除此之外,窗户还有遮阳、挡噪声、保温、隔热等多种作用,其设计关系着建筑的质量与人们的生活环境质量。
门窗作为建筑围护的重要组成部分,通常为轻质、薄壁、透明构件,建筑外窗是一个建筑物中非常重要的部分,能够减少建筑在采暖、照明等方面的能耗,因为有建筑外窗结构,一个建筑的采暖和照明能耗可以减少一半的能耗。门窗作为建筑围护的重要组成部分,能否配合墙体起到良好的保温隔热作用,减少居室能源流失,在建筑节能中有着至关重要的作用。事实证明,我国在实施可持续发展战略时,建筑设计中务必提高门窗节能的作用,开展建筑门窗节能工作刻不容缓。
3.中国建筑门窗的特点
我国的土地辽阔,人口众多,气候差异非常大,能源非常紧张,尤其是土地资源,不管是哪个地区的建筑,不管其建筑风格怎样,在进行建筑设计和施工中都必须注重发展节能省地的节约型建筑。我国的城乡发展呈现不均衡的状态,城乡经济两极化现象比较严重,除此之外,我国的东西部发展现状也不同,存在着一定的差距,在建筑方面也形成了多样化的特点。不同的建筑风格其建筑门窗也有不同的样式,外观、功能、建筑难度都不同,都有各自的特点。
我国的房地产开发商在建筑设计中,往往比较看重门窗的价格,而会忽略了门窗的价值;看重门窗的外观,而轻视了门窗的功能。有许多开放商因为有以上观点,在选用门窗时,会选用一些价格比较低,外观好看,但是价值和功能却比较差劲的门窗,这样低价的建筑往往能得到业主的认可,有利于在房屋销售中获取更大的利润。我国的特殊国情已经现有的经济条件在某种程度上限制了我国的建筑行业发展,决定了我国的建筑行业不像其他发达国家那样会得到政府的补偿和税收方面的优惠,这种相对落后的政策对于节能门窗的设计和发展都有一定的阻碍作用。
节能建筑的门窗设计
4.1门窗材料选择
铝合金型材料是最常见的门窗材料,这种门窗材料其刚度、抗风压以及强度都非常好,做成的门窗性能也很好。随着科技的进步,门窗材料在生产和应用时出现了许多新技术和新工艺,例如对铝合金型门窗材料进行表面处理,处理过后的铝合金门窗能够有更好的耐潮湿、耐腐蚀、耐燃烧性能,还可以在表面处理剂中添加不同的色彩,使得改性后的铝合金材料具有不同的颜色,有着很好的装饰效果。
聚氯乙烯型材料是非常常用的一种高分子基材料,在聚氯乙烯材料中加入一些特殊功能的添加剂进行改性,改性后的聚氯乙烯型材料可以有更好的保温隔热性能,并且具有更好的耐潮湿、耐腐蚀性能。但是改性后的聚氯乙烯型材料也存在一定的缺点,改性后的聚氯乙烯型材料齐强度、刚度、耐冲击和抗风压性能都有所下降,并且改性后聚氯乙烯型材料其使用寿命明显缩短,在使用中更易出现老化、变色和龟裂等问题,这些缺点都是急需解决的问题。
4.2玻璃的选择
建筑的门窗节能设计中,玻璃的选择是节能设计的重要方面。夹层玻璃在节能门窗设计中是比较好的节能选择,相对于吸热玻璃、热反射玻璃和普通玻璃来说,这种类型的玻璃其导热系数比较低,阻热性能也非常好。夹层玻璃不同普通的玻璃,其中间的夹层内充满了空气,与玻璃相比较空气的导热系数很低,从而可以大大地提高了夹层玻璃窗的热阻性能。夹层玻璃中空气夹层的厚薄关系着热传阻的大小,相同的门窗材料并且构造相同时,夹层玻璃的空气夹层越大,其热传阻越大。
随着现代科技的进步,夹层玻璃的种类也变多了,有一些夹层玻璃生产时,中间的夹层并不是采用空气做介质,而是采用比空气导热系数更小的惰性气体,比如氦气和氩气等等,这类气体都是绝热气体,做成的中空夹层玻璃其阻热效果要比空气夹层玻璃的阻热效果还要好很多。
4.3遮阳设计
在建筑节能设计中,门窗的遮阳设计时非常有必要的,如果一个建筑不考虑门窗的这样设计,在高温闷热的天气,室内温度就很容易很高,如果阳光直射入室,室内就会出现过热的环境,不适合人们居住。在建筑节能设计中,应当充分考虑阳光直射问题,应该设计遮阳门窗来使得阳光不能直接照射进室内,避免各种不利情况的产生。
飘窗是非常常用的现代门窗处理方式,其窗台高度比较低,能够使得人们的事业比较宽阔,使得人们的身心更加舒展。飘窗的设计不仅是为了美观,其实用功能也制得一提,配置飘窗的建筑,不仅在冬天的时候可享受充足的阳光和良好的室内光线,在夏季的时候飘窗上的板还可以起到遮阳的作用,在某种程度上节约了空调负荷的作用。除了飘窗之外,常见的门窗节能设计还有价款挑檐、外走廊和凸阳台、百叶窗帘、遮阳棚等门窗节能设计,这些设计都比较经济易行,可以根据阳光的照射变化和这样要求而调节,在建筑节能方面发挥了重要的作用。
4.4密封型设计
一个高质量的建筑一定要达到严格的密封性要求,加强门窗的密封性在一定的程度上也是一种建筑节能措施。在加强门窗扇间的密封性时,应当多种方法结合,采用良好的密封材料和方法互相配合,才能达到标准的要求。
结语:在建筑节能的门窗设计中,应当综合建筑的整体设计,选择合适的门窗材料、门窗玻璃,并且在设计的时候要注意遮阳和密封问题。综合上文所述,建筑门窗的节能设计在一定程度上能够提高建筑的舒适性,还能达到节能的效果,是建筑设计中值得研究探索。
参考文献:
[1]杨辉,杨闯,郭兴忠,杨庭贵. 建筑节能门窗及技术研究现状[J]. 新型建筑材料,2012,09:84-89.