时间:2022-07-05 19:46:22
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篇建筑节能减论文,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:建筑节能建筑噪音能耗控制建筑绿化
Abstract: the building construction noise control is the energy consumption and the universal attention all over the world at present, and the world developed countries, we still have quite a big gap. This paper tries to jiangsu province as an example, talk about in hot summer and cold winter zone in the architectural design of building energy saving and building the comprehensive consideration of the noise techniques, take this of building energy and construction of noise control to practice the operation produce positive realistic meaning and practical value.
Keywords: building energy conservation construction noise control building green energy consumption
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
江苏属于夏热冬冷地区,不论从冬季保温还是夏季隔热方面,建筑能耗构成主要是通过围护结构(墙、屋顶、楼板、门和窗)的传热及空气渗透。关于围护结构的传热,与围护结构的传热系数(K[W/m2•K])紧密相关,而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性,密闭主要是在门窗这一块,门窗要有很好的气密性。噪声控制方面,主要考虑建筑围护结构的隔声,为使所设计建筑达到允许的噪声标准,必须使围护结构具有足够的隔声性能,以防止来自外界的噪声干扰。同时,建筑的密闭性对建筑隔声也有明显的影响,墙体等围护结构上的孔洞(例如门窗缝隙等)会使其隔声性能明显下降。同时,建筑绿化可起改善局部热气候;调节空气湿度;降低城市噪声污染;防止灰尘侵袭等作用。因此,在建筑设计中采取某些综合考虑建筑节能与建筑噪声控制的技术手段具有可行性及现实意义。
一、综合考虑节能和隔声的围护结构
可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙,外门、窗等,下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。
1、外墙。现阶段江苏地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主,分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大,隔声较好,240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB,完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2~0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙,200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB,这与其面密度有关(质量定律)。此时,若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求,须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。
2、门窗
(1)外窗
一是窗墙比:不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响(由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多,影响护结构的综合传热)。随着窗墙面积比的增大,外窗的传热系数要求更小,以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数KW/(m2.K)不同。同样,窗墙比对护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好,如果窗户的面积不大,隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多。
二是窗体材料:节能方面,湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金。但木、塑料非现代建筑所青睐,断热铝合金由于造价较高,使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的节能效果。
隔声方面,铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下,两者隔声量基本接近,但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃,实际应用中,往往使用复合层玻璃来替代,在玻璃+空气层+玻璃的复合层中,单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空气层厚度约在10mm左右。经过对比,若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数,可以取得节能和隔声两方面的效果。
三是双层窗:双层窗对节能和隔声都有利,双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制,可供采用的间距一般为10cm左右。实验测量表明,双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后,其隔声量达36dB。隔声效果较好,而双层普通玻璃窗的节能效果可见表3,而从造价来说,双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。
(2)住宅外门及阳台门
江苏地区住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门(具有保温、隔声、防盗等功能)及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料,节能设计中应用较多的如:双层金属门板,中间填充15mm厚玻璃棉板,可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响,在防止空气渗透上也能起一定作用。
二、加强建筑绿化
1、节能方面,绿化可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试,夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较,平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃,同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如:临街绿化,楼间绿化,楼旁绿化,建筑本体绿化等。
2、减噪方面,在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大树木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。一般来说,绿化对于低频噪声的隔声能力优于高频;混植林带的隔声能力优于纯植林带;而植物本身的吸声能力,一般以叶面粗糙、面积大、树冠浓密的为强。在建筑绿化布置方法上,临街绿化对减噪的作用较大。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带,其隔声量可达8~10 dB。在节能与减噪方面均能产生效果和作用。
三、抓好推动建筑节能的几个环节
(一)抓住建造环节
1、最大限度降低建筑基础能耗水平。根据《GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准》以及《民用建筑热工设计规范GB50176-93》的规定,对建筑围护结构的热工性能应进行详细的计算、比较和分析,合理确定建筑体形系数,选择优化的建筑围护结构,外墙、屋顶、门窗等的热工性能(包括平均传热系数、热惰性指标及气密性要求)必须满足国家最新颁布的节能标准。
2、按照《公共建筑节能设计标准》进行的建筑设计。在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。
(二)抓住运行环节
要通过科学管理和应用适用的先进技术,使运行处于最佳状态,切实降低建筑物在使用过程中的能源消耗;要严格执行建筑节能减排的法律制度和技术规范,建立建筑节能监管服务体系,实施建筑能耗统计、能源审计和公示等制度,落实建筑节能减排目标责任制,严肃查处违法行为。
(三)抓住可再生能源应用技术的开发和推广环节
通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。在水资源的使用中,在建筑设计中,应结合当地水资源状况和气候特点,制定相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集和回用方案,努力提高水循环利用率和用水效率,减少污水排放量。
1、水量平衡。最大限度地有效利用水资源,减少建筑污水的排放量,实现建筑用水的良性循环。
2、制定节水率、回用率目标。根据《水工业工程设计手册一建筑和小区给水排水》规定的用水定额及参照相关设计规范中的规定,计算小区生活用水量、 污水排放量及雨水收集量,制定节水率和回用率目标.
3、节水措施。在物业管理中制定节水管理制度,在日常使用和管理中实行经济目标责任做到防止跑、冒、滴、漏,以降低资源的损耗。
4、污水回收利用系统。经济理地利用污水资源。对再生水行合理的规划,使再生水资源发挥最大效益。回用水作为绿化车、地下水补给等。
5、合理设计给排水系统。通过给排水管道的合理设计,用洗衣服、洗菜的水冲洗厕所。同时采用新型卫生设施,比如节水龙头、节水马桶、节水浴缸等。
雨水:收集雨水用以一定范围内补充用水,改善建筑屋顶和室外场地水收集系统,建立完善整套的集水、处理、储存等设施。雨水处理后回用。限制或禁止使用市政供水进行浇灌 。
(四)抓住既有建筑的节能改造环节
1、采暖、空调系统。在设计采暖、空调系统时,应进行详细准确的热负荷计算,确定系统各设备装机容量的大小:积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案利能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖,夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%一60%,比空气源中央空调系统节能30%一50%,运行费用节省30%一50%。
2、热水供应系统。应选用适宜的能源制备热水;整个系统应采取保温措施以减少输送系统的能耗损失;应采用先进的控制调节措施。优化整个系统的运行。
3、家庭炊事系统。家庭炊事系统的设计应严格按照国家相应的标准进行,在确保安全的基础上,进行最优化的设计。节约能源,减少对空气环境造成的污染。
4、照明系统。在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:采用太阳能光伏电源、节能灯及T15型直灯管,根据具体情况考虑设置具有光控、时控或人体感应等功能的智能照明控制装置,采用SCB10型节能变压器等,可直接体现节约电能的效果。 转 贴于 中国论文下载中心 省略
(五)完善建筑节能减排的法律和政策的环节
认真贯彻落实《节约能源法》、 《可再生能源法》和《环境保护法》等法律,并抓紧制定《民用建筑节能条例》等配套法规,把建筑节能减排的制度保障工作作为首要任务认真抓好。同时,要与各有关部门配合,加强建筑节能减排重大政策的研究制定,建立反映资源稀缺程度和市场供求关系的资源价格形成机制,健全激励建筑节能减排的财税政策, 抑制浪费和不合理消费。
(六)完善建筑节能减排的技术标准环节
加快工程建设节能减排技术标准的制定和修订, 不断扩大标准的覆盖范围。直接涉及能源资源节约、生态环境保护、建筑技术进步的内容将作为强制性条文。充分发挥节能减排标准的技术保障和引导约束作用。
(七)大力推进技术创新环节
组织推动重大技术研究攻关,不断增强自主创新能力。组织实施水体污染与治理、北方地区供热改造等节能减排重点示范项目和重大专项。在加强成熟、适用新技术的成果转化和推广应用的同时,充分挖掘本土化的建筑节能环保传统技术和工艺。 比如钢结构和绿色屋顶等就是很好的例子。
关键词:建筑材料;建筑节能;作用
前言:节能降耗为全社会所面临的非常重要的任务。就建筑产业来说,其占用大量的土地,消耗大量的能源,自然资源以及使用中的长期耗费竟然达到国家总能耗40%到50%。到2020年中国的城镇将会新建40到50亿平方米的建筑,但是新建的建筑将会严格的执行节能的标准。国家鼓励新型的建筑材料研发以及生产,还要建设出具有一定地域特色节能环保的建筑。
一、建筑材料在建筑节能上的作用
1.建筑在节能方面的重要性
能源以及环境问题逐渐的成为了关系着民生重要的课题,能源消耗将会对环境造成污染,在以前的建筑当中,设计者以及建设者都是注重于建筑的外观以及性能,然而在能源消耗方面没有引起足够的关注,造成了当前能源消耗非常大,环境严重污染等一些问题。在节能方面,现有建筑中94%属于高能耗建筑,新建建筑仅20%达到节能标准,特别是普通住宅单位面积能耗为发达国家的3倍。为此当前无论是从政府的导向到建设方方面的设计建设都务必将建筑的节能减排规划到重点关注的对象当中,建筑节能将会是未来在建筑行业发展的一个新的方向。
2.建筑节能的使用
建筑围护结构在建筑节能中起重要的作用,在建筑节能设计标准中规定的节能50%的目标,其分配方式是建筑物承担30%,系统承担20%。为此,使用节能型的建筑材料便是房屋建筑进行节能减排的关键所在,使用节能建材不仅能够达到保护环境,降低能耗的作用,同时还可提高建筑自身的噪音、性能、隔热保温性能,改善人们工作生活的环境。
二、建筑材料在建筑节能上的应用
1.用于复合形式墙体的墙体材料
(1)内保温复合外墙
内保温复合墙体即在外墙内侧(室内)粘贴保温材料。内保温复合外墙包括:增强水泥聚苯板内保温、增强石膏板复合聚苯板内保温、纸面石膏板复合聚苯板内保温、充气石膏板内保温、水泥聚苯板内保温、钢丝网架聚苯板内保温、保温砂浆内保温等几种形式。内保温具有投资少、施工简便、构造相对简单等优点。
(2)夹芯保温复合外墙
夹心保温复合墙体把保温材料(聚苯板)放在墙体中间形成夹心墙,这样有利于发挥墙体材料本身对外界环境的防护作用,从而降低造价。例如在砖砌体、砌块或钢筋混凝土墙体中间安设岩棉、矿棉板、聚苯板、玻璃棉板或植入散状膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等,又或不填材料做成空气层,则都具有良好的保温效果。
(3)外保温复合外墙
外墙外保温的构造是在主体墙结构外侧用粘接材料固定一层保温材料,并在保温材料的外侧抹砂浆或作其他保护装饰。目前主要有聚苯板保温砂浆外墙保温、聚苯板现浇混凝土外墙保温、聚苯颗粒浆料外墙保温等几种外保温形式。外保温复合外墙包括:纤维增强聚苯板外保温、引进美国专威特体系外保温、钢丝网架聚苯板外保温(外挂的、现浇的)、喷涂聚氨酯外保温、聚苯颗粒浆料外保温、坚壳珍珠岩块外保温、建筑模网混凝土结构外保温等几种形式。实践证明,采用外墙内保温技术,建筑节能率达到15%~25%;采用一般的外墙外保温隔热技术,建筑节能率可达到45%~55%;采用完善的建筑外墙外保温节能体系,建筑节能率可到达55%~65%。
2.相变材料
相变材料(简称为PCM)指的是随着温度的变化而改变自己形态且可以提供潜热的物质,相变材料在改变温度的这一过程称之为相变过程,这个过程便是相变材料从固态转变为液态或者是由液态转变为固态的过程,在这个过程当中就会吸收以及释放热能。相变材料是在20世纪80年代得到了应用,建筑方面主要是利用它来吸释放和吸收热能的功能。科学技术不断的发展,PCM的材料技术同样也得到非常大的发展,同普通的建筑材料如砂石混凝土、水泥板等通过了一定的技术手段以及施工工艺所复合到一起,它所具有热能储存的作用在建筑结构当中得到广泛的应用。在早期相变的材料研究当中,主要是对于无机水合盐方面的研究,由于这种材料较为便宜,且非常容易生产出来,但是这种材料它本身所表现出来的严重过冷与析出的特性,让其储能性能不能满足人们的需求,且在相变的过程当中温度在很大的范围内波动,这边就不适合在人类居住环境中来使用。尽管通过了科研人员不断的努力,过冷以及析出的问题得到了一定程度的改善,且解决一些较为关键的问题,但是在建筑材料的领域还是没能得到广泛的应用,较大的降低了相变材料的利用率。为了可以体现相变材料在建筑节能上的作用,科研人员也找到了一种拥有低挥发性的无机材料,它在价格方面较高于其他的材料,单位储能上面表现也很一般,但这种材料具有较为稳定的物理及化学性能,在热行为上面也表现较好,在相变温度上面的可调性让相变材料在建筑行业内占有非常重要的地位,并且得到了广泛的使用。
3.节能玻璃
(1)中空/真空玻璃
中空玻璃由于在两片玻璃之间形成了一定厚度并被限制了流动的空气或其它气体层,从而减少了玻璃的对流传热和传导传热,因此具有相对较好的隔热能力。同时中空玻璃的单片可以采用镀膜玻璃和其他节能玻璃,这样就将这些玻璃的优点都集中到中空玻璃上,也就是说中空玻璃可以集本身和其他节能玻璃的优点于一身,从而发挥更好的节能作用。
真空玻璃是目前节能效果最好的玻璃,它是将密封的两片玻璃之间抽成真空,从而使玻璃与玻璃之间的传导热接近于零,同时真空玻璃的单片一般至少有一片是低辐射玻璃。低辐射玻璃可以减少辐射传热,这样通过真空玻璃的对流传热、辐射传热和传导传热都很少,节能效果非常好。
(2)热反射玻璃
热反射玻璃是对太阳光具有较高的反射比和较低的总透射比,可较好地隔绝太阳辐射能,并对可见光具有较高透射比的一种节能玻璃。热反射玻璃的较高反射比是通过磁控真空溅射、电浮法、真空离子镀膜、溶胶凝胶等在玻璃表面镀敷或离子交换形成一层极薄的金、银、铝、铜、铬、镍、铁等金属或金属氧化物膜来实现的,因此也称为镀膜玻璃。镀膜玻璃是更为广泛的概念,因为改变膜层的组成和结构,既可制成热反射玻璃,也可形成吸热玻璃和其他品种的玻璃(如低辐射玻璃、减反射玻璃等)。
(3)吸热玻璃
吸热玻璃指既能吸收大量红外线辐射,又能保持良好可见透光率的一类平板玻璃。
(4)双层玻璃
在原有的玻璃上面再加一层较为普通玻璃同样也能够起到节能的效果。
结语
综上所述,建筑材料为建筑节能的关键所在,在随着人们对于建筑节能环保方面的重视,节能建筑材料在房屋的建设以及改造当中将会得到大力的推广及普及,这将会为我们的工作以及生活带来非常大的影响,为能源的节约以及环保做出重要的贡献。
参考文献:
[1]苏亚娟.建筑节能材料的发展与应用[期刊论文]《城市建设理论研究(电子版)》.2013年
关键字:门窗节能;建筑节能
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:
节能减排是全球关注的问题,作为节能减排的重要内容,建筑节能也倍受关注。当前,由于我国处于工业化和城镇化快速发展时期,伴随着建筑总量的不断攀升,能源消耗急剧上升。从政策层面分析,有关建筑节能的很多政策还没有形成。从习惯思维角度看,国人对于使用节能门窗的意识不强。对于门窗行业,研究、推广、利用先进技术和产品的积极性不强,针对门窗的相关措施还没有形成一整套完整的体系,更没有把节能减排落到实处。在建筑节能中,门窗的作用不可小觑,评价一栋建筑是否节能,要看在建筑的全寿命周期内是否最大限度地节约了资源,包括节能、节地、节水、节材,是否保护了环境和减少了污染,是否为人们提供了健康、高效的使用空间,是否是自然和谐共生的建筑。
1门窗耗能居高不下
随着我国建筑节能新标准出台,门窗节能产品倍受市场青睐。目前,天津、安徽等地也相继出台地方建筑节能标准,积极加快推进建筑节能步伐。当前,我国正处于建设高峰期,每年建成房屋面积近20亿平方米,但97%以上是高耗能建筑。预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达700亿平方米。
目前,在我国400多亿平方米既有建筑中,90%以上属于高能耗建筑。而在高能耗建筑中,门窗能耗则占近一半。业内人士表示,建筑节能的关键是门窗节能技术提高。因此,新型节能型门窗是市场未来发展的必然趋势。
在建筑节能政策的推动下,铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保门窗节能产品不断涌现、新品迭出。据不完全统计,目前各地建筑节能型门窗市场占有率提高较快,已占到整个门窗市场的50%。所以,大力发展门窗节能新产品,不管是经济效益还是社会效益,都是十分巨大的。
现阶段,我国建筑业飞速发展,在取得骄人成果的同时,建筑高能耗已经成为摆在人们面前的一个亟待解决的重要问题。据统计分析,我国每年建成房屋总面积接近20亿平方米,其中高耗能建筑达到97%以上。在我国400多亿平方米的既有建筑中,高能耗建筑占到90%。不少专家预计2020年我国高耗能建筑面积将达700亿平方米。需要注意的一点是,在众多高能耗建筑中,门窗能耗所占比例达到一半左右。因此,建筑节能的关键在于门窗节能,新型节能型门窗已经成为未来发展的必然趋势。
2影响门窗热量损耗因素分析
影响门窗热量损耗大小的因素很多,主要有以下几方面:
2.1 门窗的传热系数
门窗的传热系数是指在单位时间内通过单位面积的传热量。传热系数越大,则在冬季通过门窗的热量损失就越大。门窗的传热系数又与门窗的材料、类型有关。
2.2 门窗的气密性
门窗的气密性是指在门窗关闭状态下,阻止空气渗透的能力。门窗气密性等级的高低,对热量的损失影响极大,室外风力变化会对室温产生不利的影响,气密性等级越高,则热量损失就越少,对室温的影响也越小。
2.3 窗墙比系数与朝向
窗墙比例是指外窗的面积与外墙面积之比。通常门窗的传热热阻比墙体的传热热阻要小得多,因此,建筑的冷、热耗量随窗墙面积比的增加而增加。作为建筑节能的一项措施,要求在满足采光通风的条件下确定适宜的窗墙比。一般而言,不同朝向的太阳辐射强度和日照率不同,窗户所获得的太阳辐射热也不相同。
3 建筑门窗节能措施
3.1 建筑窗墙比设计及窗型设计的优化
3.1.1 优化窗墙比。通常情况下,门窗是建筑围护结构中保温效果最为薄弱的一个环节,建筑物外墙的传热系数在0.6W/(m2·k)左右,而门窗为3.0W/(m2·k)左右。因此,窗墙比越大,建筑物的能耗就越高,对建筑的整体节能就越不利。因此,在建筑物设计和施工过程中,必须要对窗墙比加以合理限制,在保证建筑物使用功能的前提下,尽可能降低能耗。在门窗保温系数一定的情况下,选择合适的窗墙比对建筑节能意义重大。
3.1.2 优化窗型设计。在对建筑物窗型进行设计时,一般要遵循整体小开启、大固定,少框架、多玻璃的原则。门窗的开启实际上框架与框架的结合,不可避免的存在缝隙,而这种缝隙往往成为雨水、空气渗漏的通道,导致建筑物能耗的增加。目前建筑市场上隔热金属窗较多,这种窗传热系数往往高于中空玻璃,降低了整窗的传热性能。在西方发达国家,“小开启、大固定”设计风格,既考虑到了窗户的采光与通透,又打到了节能降耗的效果,值得国内建筑设计借鉴。总之,在建筑物满足相关规定要求以及使用功能的情况下,应该尽可能的减少开启扇设计,尽可能节能、降低成本,减少资源的浪费。
3.1.3 合理设计门窗开启方式。相比节能效果,平开窗和固定窗的节能效果优于推拉窗。传统的推拉门窗在结构上存在弊端:它沿窗框下滑轨进行滑动,上下部都存在一定的空隙,导致窗扇上下形成热冷空气的明显对流,造成较大的热损失。
3.1.4 提高门窗的气密性。提高门窗的气密性可以通过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等来实现。通常情况下,墙与门窗框之间的缝隙可以采用毛毡等弹性松软型材料,聚乙烯泡沫等弹性密闭型材料,或者是用密封膏以及边框设灰口等方式进行密封。
3.2 合理的选择五金、提高加工、组装质量
门窗的开启和关闭要靠五金配件来完成。通常情况下,五金配件功能的有效性直接影响着门窗的保温性能以及气密性等。因此,要达到门窗的节能效果,必须要采用高性能的五金配件。采用密封性能相对较好的多锁点五金件可以更好地达到节能效果。
3.3 提高门窗的保温性能,防止“热桥”产生
在较寒冷的地区,建筑物如果采用了大面积玻璃门窗以及幕墙,为了更好地达到节能降耗的效果,必须要采取保温措施,防止“热桥”产生。通常情况下,门窗和幕墙框多为金属材料,玻璃和金属材料的导热系数大,在市内外温差较大的情况下,要在门窗、幕墙框架格内加设绝缘材料进行保温,防止结露、挂霜,达到节能降耗的目的。
3.4 尽可能选用先进技术产品
一般情况下,可以把玻璃分为中央面积、边缘面积、边缘密封三个部分,这三个部分传热系数的加权平均值就是玻璃的传热系数。在经济能力范围内,应尽可能的采用相应的先进技术加强门窗的节能效果,如填充惰性气体、暖边技术、热反射玻璃、低辐射玻璃、真空玻璃等,从而降低这三部分的传热系数,达到提高整个中空玻璃传热系数的目的。
3.5 应用建筑外遮阳系统
建筑物遮阳系统按遮阳帘的位置可以分为分建筑内遮阳和建筑外遮阳两种形式,遮阳帘一般是纤维质、席帘、布帘等。所谓建筑内遮阳就是把遮阳帘置于窗户里面,这种方式难以有效阻止热量进入房间。建筑外遮阳就是把遮阳的面料以及遮阳的铝合金的产品等安置在玻璃的外面,在挡住光线的同时反射和吸收热量,达到良好的节能效果。从节能效果上讲,建筑外遮阳的节能效果高于建筑内遮阳。
4结束语
据了解,通过多方面的努力,加之国家建筑节能政策影响,节能环保型门窗的使用比例正在逐步提高。在建筑节能政策的推动下,铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合节能门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现、新品迭出。据不完全统计,目前各地建筑节能型门窗的市场占有率提高较快,已占到整个门窗市场的50%。因此,大力发展节能门窗幕墙,其经济效益和社会效益都极为可观。
参考文献:
[1]侯毅男 门窗与节能 [J] .门窗 ,2007(6):13-16.
[2]许金芳;建筑门窗与节能[J];上海建材;2001年05期
关键词:建筑专业,节能教育
我国“十一五”规划提出实现单位GDP能耗降低20%左右的约束性目标,而建筑节能成为“十一五”十大重点节能工程之一,然而对于建筑节能,职校建筑专业学生基本上不了解,甚至没听说过。而新时期下,建筑节能关系国际民生牵涉国家全局,已不能仅停留于专家学者讨论或是实验研究的层面,必须整个行业广泛宣传及积极参与。从设计到施工各相关人员都能先从观念上认识、理解建筑节能的必要性,真正重视并采取一切可行的方法、措施实现建筑节能。而作为建筑专业学生,是未来建筑行业的从业者,对于建筑节能这个新时期的新课题有必要全面了解,学校也应积极应对,做出教学安排,教师应不断学习掌握新知识,顺应时代的需要。教师在教学中应重点阐明建筑节能的概念、发展及现状,节能的重大意义,全面节能的方法措施,节能与提高造价间矛盾的权衡比较等问题。笔者对此加以阐述探讨。
一、什么是建筑节能
所谓建筑节能,今天它的含义比字面上的意思要丰富、深刻得多。自1973年发生世界性的石油危机以后的20年来,在发达国家,它的说法经历了三个阶段:最初就叫“建筑节能”;但不久改为“在建筑中保持能源”,意思是减少建筑中能量的散失。近来则普遍称作“提高建筑中能源利用效率”,也就是说,并不是消极上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进行到第三层意思,即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。那么建筑用能的范围界定在哪里?国内过去较多的说法是,包括建筑材料生产、建筑施工和建筑物使用方面的能耗。这种说法,把建筑用能跨越了工业生产和民用生活的不同领域,从而与国际上通行的口径不同。近来,经过认真研究,大家认为,我国建筑用能的范围,应该与发达国家取得一致,即建筑能耗应指建筑使用能耗,其中包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。在国际上,它是与工业、农业、交通运输能耗并列,属于民生能耗,一般占全国总能耗的30—40%左右。免费论文。由于建筑用能关系国计民生,量大面广,节约建筑用能,是个牵涉到国家全局,影响深远的大事情。
二、我国建筑节能现状
2004年全国有24个城市拉闸限电,整个能源形势非常紧张,如果按照中央的部署,2020年还要实现翻两番的目标,达到小康社会的目标,按现在的能源增长速度是远远达不到的,现在的能源生产速度还跟不上现在增长的速度。无论从整个国际经济气候还是中国宏观经济大势来看,中国能源问题已经日趋严峻,节约能耗势在必行,而建筑能耗则是人们通常被忽视的重大问题。诸多有识之士,已经纷纷发起呼吁,认真重视建筑节能问题。统计数据表明,中国建筑能耗的总量逐年上升,在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑最大的耗能点是采暖和空调,据悉,我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55%。据介绍,我国城乡既有建筑达430多亿平方米,数量如此之巨的建筑中,最乐观估计,达到节能建筑标准的仅占5%左右;即使是新建筑,也有90%以上仍属于高能耗。与气候条件相近的发达国家相比,我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的3倍左右,但热舒适程度远不如人。免费论文。
比如瑞士和欧洲许多国家,私人住宅很少安装空调。这不仅与宜人的气候有关,更和保护环境的观念有关。但在中国,人们看到的却是楼房外数不清的空调。“这就像一台大蒸汽机,不停地向外散发热量。同时,不停地消耗能源。”苏黎世联邦技术学院的凯勒教授如是说。我国不少城市夏季用电高峰负荷的1/3 以上是空调用电负荷,有的城市达到40%。免费论文。冬季负荷高峰中,空调也扮演了重要角色。另外我国房子少有在门窗和阳台等处安装遮阳设备,不利于降低空调负荷;很多公共建筑采取大面积的玻璃幕墙,不利于冬季保温夏季隔热;许多公共场所夏季空调温度开得很低。这些司空见惯的现象,显示出我国民众节能意识的极度缺失以及能源的极大浪费。
可喜的是,我国政府意识到政策引导对于建筑节能的重要作用。于2005年7月1日起正式实施《公共建筑节能设计标准》,这是我国批准的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准。要求公建空气调节系统室内计算参数是,一般房间冬季温度20℃,夏季25℃,而大堂、过厅冬季温度是18℃,夏季室内外温差不大于10℃。全年供暖、通风、空调和照明的总能耗减少50%。近期《节能减排综合性工作方案》正式公布,该方案中关于房地产行业的内容指出,要对新建建筑实施建筑能效专项测评,节能不达标的不得办理开工和竣工验收备案手续,不准销售使用。方案提出,强化新建建筑执行能耗限额标准全过程监督管理,实施建筑能效专项测评,对达不到标准的建筑,不得办理开工和竣工验收备案手续,不准销售使用;从2008年起,所有新建商品房销售时在买卖合同等文件中要载明耗能量、节能措施等信息。
科技部的节能示范楼,清华大学的节能示范楼都是非常优秀的节能建筑,以及一些房地产企业也在尝试节能建筑,如北京锋尚、当代的节能房产项目,符合消费者的要求,成功地获得市场的认可,创出了一种可行的商业模式。相信今后,舒适又节能的住宅会走进千家万户。
三、 节能的措施、方法
建筑节能涉及领域很多,而且有的跟业主的节能意识有很大的关系,如公共建筑采用变风量空调系统、智能电梯,住宅使用太阳能热水器、节能灯管、节水龙头等,但在建筑构件上主要是墙体、窗户、地板、屋顶4个部位,采用传热系数小的构造减少传热。另外增加遮阳措施,注意窗墙比、屋子朝向,户外植树绿化等
1.墙体。我国北方地处典型的大陆性气候带,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相应的建筑及设备的高成本,要求建筑本身应该对气候的变化作出反应,通过建筑外界面实现建筑的应变能力。现代的建筑物,尤其是大型办公建筑,为了最大限度的利用太阳光来改善室内环境,往往会使用大面积的窗户甚至是玻璃幕墙。美国研究人员分别对通过墙体与玻璃进入室内的太阳辐射量进行对比结果显示,通过玻璃进入室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上。墙体的保温分为外保温和内保温。外保温的保温性能不但远高于内保温,而且由于保温材料本身散发少量有害物质,外保温设计使之在挥发过程中不会进入室内。同时,内保温的墙体往往不能挂载室内的装饰品,同时还会造成开裂等一系列质量问题的隐患,外保温则完全不用担心此类问题的发生。
2.窗户。现在居室使用的玻璃分为单层玻璃和双层玻璃,双层的保温隔音效果明显好于单层。但双层中又有区别,有的只是简单地抽出夹层中的一部分空气,这种双层玻璃的保温隔音效果,没有在抽出空气后加入一定惰性气体的好。而如果在此基础上再给玻璃镀上膜,这样的中空镀膜LOW-E玻璃不仅可以增加玻璃的强度,其保温效果又要好一些。当然,与之配套的断桥铝合金窗框,在窗外加装铝质卷帘等设施,也能在一定程度上提高房子的保温隔热效果。
真空玻璃是全球最新型保温隔热隔声玻璃,在隔声、隔热、节能、减少室内温差、提高采光性等方面远优于目前普遍采用的中空玻璃幕墙。其保温隔热性能相当于370mm厚实心黏土墙砖,是普通中空玻璃的两倍,是单片玻璃的4倍,可使空调节能达50%。另外,真空玻璃可有效防止冬天窗户结露,并可有效减小室内外温差,防止冬天窗边引起的“冷吹风”和“冷辐射”。
3.地板。据有关专家介绍,增加楼板厚度会提高保温效果。如果在加厚层中选用陶粒混凝土,那就比普通混凝土更为保温隔音。
4.屋顶。保温措施常见的是“平改坡”和加隔热层,以及一些新型的高反射隔热涂料或屋顶植被绿化,或是设置空气夹层,达到顶层“冬暖夏凉”的效果。
另外在外墙门窗或东西立面采用遮阳措施,将使太阳辐射通过热量明显减少,大约只占原通过量的1/3左右。如采取水平、垂直、挡板式遮阳板,通过增加建筑构造遮阳;或采用可调铝合金百叶帘、可伸缩外遮阳蓬、太阳能驱动风光感应帘等高效智能遮阳设施。据国内有关人员试验,在闭窗的情况下,有无遮阳,室温最大差值达2℃,平均差值1.4℃。而且有遮阳时,房间温度波幅值较小,室温出现最大值的时间延迟,室内温度场均匀。另有一项法国研究报告显示,夏季使用室外遮阳帘(高效遮阳织物),最大降低温度可达5℃~15℃,减少空调的使用率。而在寒冷的冬季,屋内热量经玻璃窗将损失13%,遮阳帘的使用能有效地防止室内热量通过玻璃窗流失,有助于保持室内的温暖。从总的节能效果上讲,外遮阳是性能最突出的遮阳方法,与内遮阳相比,制冷能耗可降低83%~88%,最大制冷功率可降低17%。た杉适当的遮阳设计对减少太阳辐射是十分有效的。同时遮阳板可以避免阳光直射,产生眩光和房间局部过热,改善室内光环境质量。
四、节能与造价的权衡
要搞节能势必存在成本提高的问题,而经济型住宅第一要强调的是价格的“经济”,这就形成了一个矛盾体。当前国家加强了宏观调控,对房价涨幅产生了抑制,但一些城市房价仍在快速上涨,开发商利润越来越高,在这种情况下,有些房地产商公开表示,利润率低于30%的项目不值得去做。开发商在高档住宅为节能投入一元钱,可获得三元甚至五元的价格效益,而在经济型住宅上为节能投入一元钱,只能获得0.5元的价格收益,甚至不赚钱,所以他们积极性不高。另外,开发商注重的是眼前的效益,而节能却是需要长时间使用后才能显现的效益,如何让长远效益和眼前效益有机契合,调动开发商在经济型住宅节能投入的积极性,也需要国家出台一些鼓励、激励措施。
同时,加大购房者的节能意识,形成市场需求的潮流,政府推行的节能建筑工作必将事半功倍。而加强建筑专业学生的节能教育,其节能、环保理念的确立,作用将是多层次、多方位的,他们既是未来房屋的消费者,也是行业的建设者。作为消费者,不只考虑当前付出的减少,还要考虑长期节约的费用;作为建设者,不只考虑部门的经济利益,还应该综合考虑社会效益、环境效益,对节能与造价进行综合的权衡比较,选择出合适的节能材料、节能方法,合理地增加节能投入,既经济又符合国家的要求。
总之,加强节能建筑的教育与学习,各专业教师既可以在各课程中强调:建材中新型保温隔热材料的应用;房屋设备课中智能节能设备、设施的介绍;房屋建筑学中墙体、门窗利于节能的构造要求等等。当然,要取得更好的教学效果,最好是能开设建筑节能选修课程,系统、全面的介绍建筑节能,也就急需编制出相关的易于理解、科学实用的教材,需要各教育教学部门的配套措施。
参考文献:
访锋尚张在东:从告别空调暖气时代到零能耗house.sina.com.cn2005年07月13日11:10《建设科技》
新浪时评:到该大力重视和发展节能建筑的时候了house.sina.com.cn 2005年07月01日10:47新浪房产
建筑专家开发商共议:建筑节能 迫在眉睫(图) house.sina.com.cn2005年06月30日17:19新浪房产
世界首座整栋真空玻璃高节能写字楼引起关注(图) house.sina.com.cn2005年06月30日15:21新浪房产
关键词:节能减排;铁路施工;节能意识;组织管理
中图分类号:TU201.5文献标识码: A 文章编号:
在我国,建筑能耗占总能耗的27%以上,而且还在以每年1个百分点的速度增加。建设部统计数字显示,我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗的比例将从现在的27.6%快速上升到33%以上。我国新建建筑已经基本实现按节能标准设计,比例高达95.7%,而在铁路工程项目施工过程中执行节能设计标准的比例仅为53.8%。因此对于铁路项目施工企业而言,在施工过程中的节能减排不容忽视。
1、加强铁路工程项目绿色施工管理
铁路工程项目施工过程中的绿色管理,包括了基本建设和技术改造工程项目从项目建议书、可行性研究报告、技术咨询评估、计划任务书、设计、物资供应、施工、验收、测试到项目投产运行全过程各阶段节约能源管理的总称,铁路工程项目施工过程中的绿色管理是整个工程项目各种管理内容的重要组成部分,也是企业节能管理的龙头。
抓住铁路工程项目施工过程中的绿色管理这个龙头,就堵住了产生能源损失与浪费的源泉。工程项目的节能管理,是贯彻国家能源政策,促进国民经济发展的需要;是保证工程项目实现合理利用能源和节约能源的重要措施。特别要强调的是,施工过程中的能源消耗种类多、比例大,因此施工过程中的节能管理就成了整个铁路工程项目施工过程中的绿色管理的重中之重。这对于实现节约能源,提高效益,将起到事半功倍的最佳效果,具有特殊的意义。
2、树立铁路工程项目环境保护意识
铁路施工对环境的破坏很大。铁路工程项目环境保护技术就是要求铁路工程项目在施工过程中,降低对土壤影响、减少对大气影响、保护水文环境、控制噪声影响、阻挡光污染、减少建筑垃圾、保护周边设施同时加强环境保护监测。
(1)减少水土流失
在铁路工程项目施工过程中根据实际填挖土质合理设置边坡的坡度;合理设置土石方填挖施工现场临时排水系统,及时疏导雨水,以减少雨水对挖填土坡坡面的冲蚀;填方坡面应及时夯实并进行边坡绿化;合理确定借土弃土位置,合理开采砂石料场,注意料场弃土弃渣分离处理。
(2)减少噪音污染
在铁路工程项目施工过程中禁止噪音超标机械进入施工现场,平时加强机械维修保养;合理安排施工组织计划,尽量减少施工活动对沿线居民集中点的干扰。
(3)防止大气污染
在铁路工程项目施工过程中材料堆放应采取必要挡风措施,减少扬尘。组织好材料和土方运输,防止材料散落造成环境污染。材料运输宜采用封闭性较好的自卸车运输或采用覆盖措施。对施工场地、材料运输及进出料场的道路应经常洒水防尘。
(4)防止水质污染
在铁路工程项目施工过程中加强对施工队伍的生活污水处理,严禁将其直接排入河道水流中;对路基清除淤泥表土应回收到路上处理或运到指定地点堆弃;弃石弃土应运到合理地点,不得任意堆放,更不能淤塞河道;对桥梁围堰施工,应注意围堰土在施工结束后的清除工作,避免阻塞河道;施工机械还应避免油污的污染。
3、普及铁路工程项目材料资源利用技术
从图纸会审开始就要树立节材意识,认真研究材料资源的利用和节材措施。制定施工方案、安排工程进度时均应考虑材料的节约与费用的降低。临时设施、周转材料、循环使用材料和机具的选用应充分利用易于回收材料,便于再次利用,减少现场作业与废料;减少建筑垃圾,充分利用废弃物;同时,在铁路工程项目施工过程中要推广使用绿色建材。
4、促进铁路工程项目节能技术利用
在铁路工程项目施工阶段,优先选用节能环保的施工机具,合理安排施工工艺,有效地降低施工过程中的能耗。积极推广节能新技术、新工艺,提高施工用能效率,力求避免不必要的损失。
(1)节水措施
在铁路工程项目施工过程中应采取多种措施提高用水效率。采用施工节水工艺、节水设备和设施;加强节水管理,施工用水要按定额计量。铁路工程项目在施工阶段的用水,要装表计量。并签订供用水使用合同,按合同条款兑现依据工程量进行计算、确定施工作业进度、确定施工机械设备使用型号,以及现场工作单位与施工单位结算问题。施工单位对单位工程实行单位工程计量装表核算,以确定工程实际用水费用,控制工程减本支出。
(2)节电措施
节约电力首先要合理确定技术指标,力求用电量均衡,达到用电负荷没有较大的波动,要把施工技术方案进行阶段性分解。其次,合理安排作业班次,在用电低谷值上增加用电数量,合理应用电网晚间低谷。在施工现场,电力线路的布置及供电设备一定要规范化。电焊机线路破损接地、小截面供电线路高度发热、电动机、搅拌机窄转、无人值守的常明灯等都是耗电因素。
(3)施工设备节能措施
合理使用施工机具。在施工中机具、吊车、土方机械等方面使用的不合理与浪费,会造成很大损失。例如:吊车使用中用大吊车吊小东西,不能物尽其用,使用车辆油料消耗多;叉管机及铲土机当运输机械使用,耗能高,机械磨损量大;轻视小型吊装机具的使用,比如人字架、龙门架、支吊架的使用,或者用吊车,或者用大卡车,造成不合理消耗;车辆调度及配备不合理,用大车拉少量重物,放空车,上下班时人员接送用车不合理等。
铁路工程项目施工过程中的节能减排管理是多方面的,它是施工、建设单位的一项重要工作,只有树立总体效益观念,处理好各方面的关系,才能更好地做好节能减排工作。我国是能源生产大国和消费大国,节约能源,减少污染排放,是我们应该承担的责任。进一步增强紧迫感和责任感,实现“十一五”规划确定的节能减排目标。
参考文献
[1]王荣光,沈天行. 可再生能源利用与建筑节能[M]. 北京:中国机械出版社,2004
【关键词】暖通;空调;节能;设计
1前言
节能减排是我国坚持可持续发展战略的客观要求,是我国推进社会主义和谐社会进程的必然选择,是实现社会主义生态文明的重要举措。建筑暖通空调系统在为居民的生活提供舒服环境的同时,也加重了社会的能源消耗负担,不利于居民低碳生活的实现,因此,需要从暖通空调设计开始,在满足人们对供暖基本需求的基础上,采用先进的设计理念,不断推进相关核心技术的突破,在最为优化的设计指导下,优化施工技术,优化施工管理,严格施工标准,最大限度的利用各种资源,提高资源的利用效率,保证工程质量,降低各种能源消耗,实现良好的经济效益和生态效益。
2暖通空调的节能设计应该坚持的原则
2.1.整体性原则
在建筑暖通空调的节能设计过程中,要遵守整体性原则,这是节能设计最基础的原则。在设计过程中,要坚持从全局出发,要深刻了解到暖通工程节能设计在整个建筑节能中的作用,从而从整体确定暖通空调系统节能设计在整体建筑设计中的地位。从整体的方向,以全局的眼光考虑各个细节,不断修改一些不够成熟的设计思路,优化利弊,从而实现最优化的节能减排设计,从而得到一个符合各方利益的设计方案,既要能够满足国家节能减排的标准,又要做到经济实惠,既维护用户的切身利益,又合理的控制了施工成本。坚持整体性原则,需要工程的设计人员具有精湛的专业技能,有统筹全局的战略眼光。
2.2.动态性原则
建筑的暖通空调工程设计是一项很复杂的工作,容易受到各种因素的影响,比如国家节能减排政策标准的变化,区域自然环境的变化等。因此,要想使得暖通空调工程设计能够满足节能减排标准,则必须坚持动态性原则,以变化发展的眼光,结合各种可能变化的影响因素,综合分析,并根据不断变化发展的工程实际情况作出合理的修改完善,使得节能减排设计方案能够和不断变化发展的实际情况相符合。
2.3.注重技术的发展
在暖通空调工程节能减排设计中,加强对空调系统的优化改良也是一种有效的节能减排方案。采用先进科学技术,加强对空调系统的研究,不断实现核心技术的完善,利用最少的资源,最低的能源消耗,达到满足居民基本供暖的目的。空调系统在生产技术上经过多年的发展和完善,已经日趋成熟,要想获得更大的发展空间,就必须加强节能减排的设计,实现空调系统的低能耗,低排放,这是整个暖通空调工程节能减排设计的重要方向。
3.暖通空调节能设计中存在的问题分析
虽然近些年随着建筑业的飞速发展,我们的暖通工程也得到了很大的发展,但是其在能源和资源的消耗和使用方面还存在着很多的不合理,这些状况都不利于节能减排的实施,所以下面我们对这些问题逐一进行阐述:
3.1.设计管理方面的不合理
设计是所有工程的基础,暖通工程也不例外。但是我国的暖通工程的设计并没有达到节能减排的效果,反而在这方面做的非常粗陋,大多数的设计都只注重了建筑供暖设施在使用上的便利性和美观性,并没有真正的将节能和低碳作为一项重要的设计理念,这是我们必须从根本上改进和克服的。
3.2.实施设计环节方面的不合理
除了设计理念上的问题,就是在具体的设计环节中出现的问题,这也是设计理念的不正确所导致和引发的,是设计理念偏离后的必然结果。但是,这些病不是具体设计中最严重的问题,个别的暖通设计中存在着违规操作的现象,即为了达到一定的设计目的和效果,无视国家的有关规定,违反国家的关于暖通设计的相关指标,这种情况的后果是非常严重的,不仅威胁住户的安全,也给工程造成了很大的质量上的问题。
3.3.忽视能源管理要求
我国的许多暖通工程的设计师并没有非常专业的能源管理方面的知识和经验,所以,这种能源管理上的专业素养的缺失,必然导致了一些暖通设计中的细节问题的疏忽。
4建筑暖通空调工程的节能减排设计方案
4.1.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计工程细致而庞大,说它庞大是因为它对广大的群众的生活产生重要的影响;说它细致是因为它的技术性非常强,需设计者细心而又有耐心。所以,它要求设计者在设计时全面的思考、综合的把握,不断地提升空调设计的科学性、合理性、技术性、节能型以及实用性。通常,设计者在设计时,往往考虑最多的是空调在运行中的最大的负荷,即所谓的最大负荷原则。但是,在实际的运行中,空调系统很少能够达到最大的负荷,从而造成了空调机组及输配系统在较低的效率下运行。所以,设计者在设计时,应充分考虑空调机组部分负荷运行的时间,对空调系统设计方案进行优化,必要时刻借助模拟软件对建筑全年负荷进行动态模拟。
4.2.增强围护结构的保温性能
在空调的设计中应该考虑的另一个重要的因素就是建筑的围护结构。一个保温效果好的围护结构能够大大的减少室内热量的流散,从而降低人们对供暖的需求。通常,一个围护结构的保温效果好,空调的系统的负荷就大大的降低,这就从相反的方向达到了节能的目的。故而,空调系统的负荷的大小与墙体围护结构的保温的性能有很大的关系。在一些供暖要求比较低的地方,只要围护结构的保温性能足够好,就可以直接不需要供暖设施。因此,国家在制定有关的建筑节能设计标准和规范的时候,充分的考虑到了围护结构的节能性的要求。
4.3.积极推进新能源在暖通空调系统中的运用
人类发展至今,对于能源的需求已经达到了空前的程度,而能源和资源的紧缺也到了最严峻的时刻,所以,要解决这种供需关系,最有效的办法只能是新的能源的开发和使用,我们的科研人员多年来在这方面的努力也取得了一定的成绩,一些新型能源,如风能,水能,太阳能等等已经在一定程度上被投入使用,虽然现阶段这些可再生能源在我国的总的能源消耗中所占的比例较低,但毫无疑问,它们有很好的发展前景,并最终成为最主要的能源。
5.结语
近年来我国的经济步入了高速发展的时期,但在经济繁荣的同时,也造成了巨大的能源消耗,能源紧张,生态破坏等一系列问题开始出现,不仅仅影响到了居民的生活,更严重威胁到了我国经济的可持续增长,对我国可持续发展战略的贯彻落实造成了很大的负担。
参考文献:
[1]张莉李尧朱玉明暖通空调节能设计分析[期刊论文]《山西建筑》-2010
关键词:节能减排;CASE TOOL;围护结构;价值工程
中图分类号: TU201.5 文献标识码: A 文章编号:
1引言
随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,建筑能耗数量不断上升。据统计我国建筑能耗占社会的总能耗的25.5%,并将继续增加。其中北方建筑冬季采暖为主要的一部分。
近年来我国对于新建建筑的设计施工都已提出严格的相关节能规范要求,因此对既有建筑的节能改造是建设节约型社会的重要步骤之一,本文通过对某大学一栋既有办公楼的节能改造实例,提出了一种行之有效的建筑改造规划及分析方法:首先采用既有建筑改造前评价软件(CASE TOOL)对既有建筑节能改造的必要性进行评估;其次,针对评价结果提出相应的改造方案;最后,将各评价方案进行技术经济分析,论证方案的可行性及其经济效益。
2工程概况
该工程共有十二层,分为两段,一段为南侧一到十二层主体结构,二段为北侧一到四层裙楼部分。从2009年1月12日至2009年1月22日8天,对该办公楼阶梯教室109全天早中2次温度统计调查,发现这八天时间该办公楼中午12:30平均温度约为10.4度,早8点平均温度约为6.2度。与人体皮肤20度的正常舒适度要求相差甚远。从节能和舒适度两方面考虑,该办公楼节能改造势在必行。
3节能性评估
对于该办公楼改造是通过CASE TOOL软件对节能方面改造必要性进行评估。软件设计过程中采用超级决策软件SD确定各因素权重,对建筑结构、室内环境、规划、人文、节能等方面进行了综合分析并给出分值。评级标准拟定为:(1)急需改造(0≤n≤30分);(2)需要改造(30<n≤60分);(3)不需要改造(60<n≤100分)。
经过调查,该建筑未采用任何一种软件中所涉及到的节能技术,所以在技术节能方面远远没有达到要求。根据对实例建筑的综合评价,经CASE TOOL计算,得出了如下结果。
表3-1该办公楼评价结果
由评估结果可以看出:该结构安全性、室内环境舒适性、建筑规划及人文价值均满足要求,不需要进行改造;节能措施较少,结构运营能耗大,需要进行节能改造。根据评估过程中的具体指标,将改造内容确定为围护结构的保温改造,即门窗及外墙屋顶的保温改造。
4针对该办公楼现有状况的节能改造方案
4.1该办公楼部分围护结构改造前后能耗模拟对比分析
方案设计过程中采用了PKPM节能设计软件对该办公楼维护结构改造前后的能耗进行了模拟。
模拟过程做如下假定:
(1)主楼正门上方2—10层有部分玻璃幕墙简化为装饰材料,并将其略去,按照正常墙体和窗户导入模型。(2)由于层间都为采暖间,对能耗影响很小,故模型采用底部四层合并为两层。(3)采暖日内室内温度为20℃。
4.1.1围护结构的改造方案及分析
围护结构改造方案一:仅对屋面和墙体墙体改造。
对于外墙围护结构改造主要是在原有墙体添加了60厚EPS保温板,对于瓷砖贴面等饰面层,未列入墙体。对于屋面改造主要是在原有屋面的基础上,添加了60厚EPS保温板。
模拟结果显示:相对于改造之前的模拟结果,其采暖负荷与热指标值明显降低。
围护结构改造方案二:整体围护结构均进行改造
对外窗围护结构进行改造模拟的时候,所有窗户安装目前建材市场较先进的塑钢窗户,传热系数为2.33 W/m2。墙体及屋顶的改造后参数均与方案一相同。
模拟结果显示:相对于改造之前的模拟结果,其采暖负荷与热指标值明显降低,且相对于仅改造屋顶和墙体的的方案也有明显降低。
表4-1各方案改造后保温性能变化比较
围护结构改造总结分析
1、通过对该工程的围护结构改造前后进行系统模拟,结果显示:仅对屋面和墙体进行节能改造,热指标明显降低24.57 W/m2.,节能效果有了明显提高,一个采暖季可节煤约173吨。
2、在此基础上,再通过对窗户进行节能改造,结果显示:热指标再次明显降低24.75 W/m2,相比改造前降低了49.32 W/m2,节能效果有了明显提高,一个采暖季可节煤约420吨。
5 改造方案技术经济性分析
5.1思源楼门窗的节能改造
5.1.1年均节约资金计算
定义,年节约总能耗为H=126Q×10-3(H单位为千瓦时)。标准煤发热量为7000千卡/ kg,即标准煤发热量为8.14千瓦时/kg。故,所节省标煤质量为M=H/8.14(kg)
其中,北京市采暖日为126天/年,2008年8月统计的标煤价格为1000元/t,则通过改造每年可节省S=M×10-4(万元)又有标煤含硫量大约为0.7%,则燃烧一吨标煤释放二氧化硫14kg,释放二氧化碳3641kg。对于门窗改造经济性分析见表5-1:
表5-1 门窗改造经济性分析
经过技术经济分析可知门窗改造成本为119万元,改造后由能耗降低所产生的年均资金节约为7.54万元,考虑我国平均年折现率进行价值折现后发现成本回收期为16年,远小于该结构预期寿命,由此可知,此方案的实施将会为该结构预期剩余寿命内的运营带来较大的经济效益与社会效益,适宜采用。
5.2围护结构改造节能分析
由表4-1可知,仅改造屋顶和墙体围护结构,改造前后全楼总采暖负荷有了一定改变,从冬季热指标来看。降低了24.57W/m2,即节约能量4.12×1012焦耳。
定义:每千克标准煤的发热量为29270千焦耳;锅炉效率按照0.65计算,则节煤216.72t。
表5-2 屋顶及外墙保温改造经济性分析
由表5-2可知,该方案改造成本约158万元,改造后由能耗降低所产生的年均资金节约为21.7万元,考虑我国平均年折现率进行价值折现后发现成本回收期约为7年,远小于该结构预期寿命,由此可知此方案的实施将会为该结构预期剩余寿命内的运营带来较大的经济效益与社会效益,适宜采用。
结束语
在节能减排的大背景下,本文章从提高某高校办公楼的舒适度,节约能源的角度出发,并以价值工程为最终理念对改造方案进行了技术经济分析,从而考查了其可行性。本研究对于既有建筑性能分析还比较浅显,只是迈出了既有建筑节能改造方法体系研究的第一步,但也是很重要的一步,还需要进一步的研究来对具体方法进行完善。
参考文献:
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[4]沈巍麟,王元丰.既有住宅改造综合评价体系研究.北京交通大学硕士学位论文.
依法治国,建设社会主义法治国家,是我国的基本方略和社会发展目标。国家应尽快组织修订环保法,开展节约能源法、大气污染防治法、固体废物污染防治法的组织制定及修订工作。加快民用建筑节能、废旧家用电器回收处理管理、环保设施运行监督管理、排污许可、畜禽养殖污染防治、城市排水和污水管理废旧轮胎回收利用、包装物回收利用等方面行政法规的制定及修订工作。加强节能及环境保护标准体系建设,颁布高耗能产品能耗限额标准,修订高耗水产品限额标准,制定大型公共建筑能耗限额标准,完善清洁生产审核标准和重点行业污染物排放标准。
加大监督检查执法力度。加强电厂烟气脱硫设施运行监管,强化城市污水处理厂和垃圾处理设施运行管理和监督;严格节能减排执法监督检查,加强对重点耗能单位和污染源的日常监督检查,对违反节能环保法律法规的单位依法查处。切实解决“违法成本低、守法成本高”、“执法不严、违法不究”的问题。
加强节能减排的管理。在“十二五”期间,总量减排指标除二氧化硫、化学需氧量外,可在水污染中增加氨氮、磷,气污染中增加氮氧化物、二氧化碳,并根据东中西部的发展状况、环境承载能力及各地区的主体功能定位,对节能减排实行分类指导。在新一轮地方政府机构改革中,应遵循大部门制的思路,对有利于节约资源能源、保护生态和减排的管理职能要相对集中,并提高监管能力。
3、完善政策,形成强有力的激励和约束机制
以最小的资源环境代价发展经济,以最小的社会经济成本保护环境。建立有利于节能减排的价格政策。对于形成有效竞争的能源产品采取市场定价形成机制,并建立合理的能源价格结构,促进替代能源的发展。应理顺发电价格和煤炭价格成本构成机制,取消电煤计划内价格,加快成品油、天然气价格改革;完善鼓励可再生能源发电以及利用余热余压、煤矸石和垃圾发电的政策;合理调整各类用水价格,加快推行阶梯式水价。按照补偿治理成本原则,提高排污单位排污费征收标准,促使业主主动治污减排;建立实施排污权交易制度,提高排污权的使用效能。
完善鼓励节能减排的税收政策。及早出台燃油税,研究出台环境税,积极研究低碳经济发展特别是新能源发展的税收政策。要从投资引导向税收调节转移,对浪费资源污染环境和危害健康的消费品,征收消费附加税,或者提高税率。尽快制定节能、节水、资源综合利用和环保产品目录及相应税收优惠政策。完善对废旧物资、资源综合利用产品增值税优惠政策。
完善相关投资政策。在投资项目选择上,国家应向节能环保的方向倾斜。各级政府应进一步调整财政支出结构,加大财政基本建设投资向节能环保项目的倾斜力度;中央财政应加大对节能减排的投入力度,强化节能减排的政策导向。完善资源开发生态补偿机制;建立跨流域、跨区域的生态补偿机制,增强流域及相关区域污染减排的能力和主动性,促进流域、区域间的和谐发展。建立环境污染责任保险制度,完善绿色信贷机制,鼓励和引导金融机构加大对循环经济、低碳经济、环境保护及节能减排技术改造项目的信贷支持。
完善高能耗高污染行业增长控制和落后产能的退出政策,形成落后产能适时退出、先进技术及时推广、产业结构不断升级的良性循环。
4、强化科技,提高节能减排技术的创新能力
一是加大节能减排技术的研发力度。把节能减排作为政府科技投入、推进高技术产业化的重点领域,支持科研单位、高校和企业开发高效节能减排工艺、技术和产品,着力增强自主创新能力,解决技术瓶颈。二是加快节能减排技术的产业化。实施节能减排重点行业共性、关键技术及重大技术装备产业化示范项目,推广潜力大、应用面广的重大节能减排技术。培育节能服务市场,推进污染治理市场化,促进节能服务产业和环保产业的健康发展,鼓励引导消费者使用高效节能环保产品。
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一般来说,节能建筑主要从外墙、屋面、门窗等方面提高围护结构的热阻值和密闭性,达到节约建筑物的使用能耗的目的。施工单位的项目经理和技术负责人应根据节能建筑设计施工图,结合其特殊性,制定施工方案,设立有效的质量控制点,严格接操作程序施工,保证必需的施工周期。加强施工操作人员的岗前培训和施工技术交底。材料员应根据设计技术指标,采购质优价低的节能建材,井查验有关质保资料,必要时应进行试配,经测试后确定。质检人员应从材料购进、施工各工序、隐蔽工程验收等方面把好质量关,并做好记录。
2 建筑施工节能存在的主要问题
(1)建筑施工节能技术的管理。建筑施工涉及面广,施工过程中需要多个部门和工种联合作业才能完成,是一个复杂的系统工程。因此在建筑施工过程中必须做好相关管理工作,避免不必要的冲突造成工期延误,保证施工有序进行,顺利完成。(2)建筑施工节能技术的相关政策。目前我国的建筑施工节能技术还处在起步发展阶段,因此还没有完善的法律法规制度。部分地区对于建筑施工节能技术不够重视。这就导致节能建筑施工缺乏必要的政策支持和财政保障,一定程度上制约了建筑施工节能技术的发展。
3 建筑施工节能技术管理措施
建筑施工节能技术一般来说具有能源消耗低、科技含量高和环境污染小等特点。节能技术在施工中的应用能有效促进建筑行业的节能高效发展。因此必须进一步加强建筑施工节能技术的发展和创新,注重开发研制新型节能建材,积极学习吸收世界先进建筑节能技术。
3.1 采暖和制冷节能技术管理
以集中供热为基础,多种供热方式相结合的城镇采暖系统前提下,对热电站、供热管网等进行节能技术改造和升级,应用新型节能采暖系统技术,发展以利用多种能源形势的集中制冷系统,促使燃气空调和热电冷部门通力合作,联产联供。
3.2 保温屋面施工节能技术管理
(1)保温隔热材料的选用。必须严格按照产品技术规范和施工设计进行选用,重点考察材料导热系数、吸水率和外观容重等性能参数;储存材料应注意防水;施工中应严格按照施工工艺和配合比规范进行操作,必要时进行试配。(2)合理设计屋面坡度和各点厚度。设置厚度控制点不能形成热桥;合并考虑排气孔和通风问题,根据保温层特性设置伸缩分隔缝,以防止屋面热胀冷缩造成大面积开裂。(3)施工前充分考虑天气因素的影响。应选择晴天连续作业。施工前做好原材料和防水层的防风防雨措施;铺设保温层前必须保证基层的情结干燥,必要时涂隔气层。
3.3 墙体施工节能技术管理
墙体是建筑物外围结构的主体,墙体材料的保温性能对建筑物的耗热量起着直接的影响作用。墙体材料的选择直接影响墙体保温性能能否达标。因此应推广空心砖墙和复合墙体技术达到节能保温的目的。
空心砖墙一般以整砖平砌,顺墙长方向设置。空心砖不宜进行砍凿;墙体中有管道或预埋件处,应使用实心砖,不得用水泥砂浆填孔[提供论文写作和写作论文服务]或者随意凿孔,以避免墙体不密实或出现通缝和冷热桥现象。
对于空心砌块墙体,施工节能技术部门应根据施工图纸及具体施工条件,绘制出砌块排列图。尽量排除砌块建筑的墙体热阻值低和裂缝处容易发生渗漏等不利因素对墙体施工的影响。保证砌块和砌筑砂浆的质量以及灰缝的饱满度,粉刷层应与砌块紧密粘接,保持砌块的均匀性和整体性,以提高空心砌块墙体的整体施工质量。
3.4 墙体保温施工节能技术管理
墙体保温施工时墙体节能技术应用的关键环节。通常在墙体的外侧或内侧设置保温层。施工一般采用抹灰,喷涂,干挂,粘贴和复合等方式进行。内侧保温层设置方法较为简单,但保温效果不如外侧;外侧保温层可节省使用面积,但是粘结性较差,容易出现开裂渗水等问题。施工时应根据实际不同的施工方案和保温材料类型,选用不同的技术措施。施工时温度一般不得低于5℃;夏季炎热应注意养护和保湿。
3.5 门窗安装保温施工节能技术管理
门窗的密封性和传热系数是外墙节能措施应用的关键问题之一。外门窗的能耗占总能耗的比重很大。因此在保证采光和通风等施工要求的条件下,应尽可能减小门窗洞口的面积,减少冷风渗透和传热损失,提高门窗自身的保温性能。提高门窗的气密性,采用密封性好的新型门窗材料,设置泡沫塑料密封条;推拉窗轨道必须进行密封处理,缝隙较大的局部位置应使用单组份密封胶加固;安装门窗框架时应严格检查框架垂直度,密封条不密闭和缝隙超标的门窗扇坚决不能上墙。
4 结语
目前我国对于建筑施工节能技术的开发应用十分重视,发展也相对迅猛。但是建筑施工节能技术不仅涉及墙体、屋面和门窗等建筑物部位的保温节能,还与建筑技术、能源技术和材料技术等技术类型紧密联系、息息相关,还需要政策支持,建筑设计和现场施工管理等各个参建部门通力合作方能实现。是一个十分复杂的技术体系,需要相当长的时间继续发展完善。相关技术研发和管理人员应不断创新,提高自身的专业素质,吸取先进经验,同时在建筑施工过程中积累实践经验,不断促进我国建筑施工节能技术的发展进步。
参考文献:
[1] 黄卫兰,林华.钢筋混凝土结构房屋建筑混凝土施工及后浇带技术初探[J].价值工程, 2010,(19).
关键词:绿色节能建筑;发展和应用;节能环保
中图分类号: TE08 文献标识码: A
引言:
20世纪90年代以来,随着我国经济建设的快速发展、城镇化进程的加快以及房地产体制改革的不断深化,建筑耗能和人们对建筑环境舒适度的要求不断提高。我国的建筑节能和绿化究竟应该走向何方,在未来建筑设计和建造中如何提高能源利用率,如何用有限的资源和最小的环境消费代价换取最大的社会和经济效益将是未来建筑行业发展的重要方向。
一、开发并使用新能源技术
在节能和环保方面,新能源的使用一直都起着关键性作用。新能源一般是指非常规的可再生能源,这涵盖了太阳能、风动能、地热能以及生物质能等等。太阳能作为新能源技术进行开发和利用在世界上由来已久,并且也逐步明确了发展的方向。在欧美西方国家,太阳热能发电技术已经趋于成熟,随着一批试验性太阳热能发电站的建成,太阳热能发电的商业化时代也逐渐走向我们;而在我国,近几年光伏产业迅猛发展,国内已有不少光伏电站和“太阳屋顶”工程已经商业化并网发电;同时,全球各地数万台光伏水泵也已悄然运行;纵观身边的住宅小区,各种品牌的太阳能热水器也早就走进千家万户;设计技术已经较为成熟的被动式太阳能建筑因其造价低廉、结构简单,也已经得到了广泛的应用;目前已应用于大型空调领域的太阳能吸收式制冷技术也日益走向成熟;而太阳能吸附式制冷技术目前还处在实验研究和实验样机研制阶段;太阳能炉灶和太阳能干燥技术已在一些有充足日照条件的地区得到推广和应用。但从目前全球太阳能利用规模上来看,还存在着技术不完善,商业化程度低,推广限制条件较多等诸多问题,仍需要不断的深入的研究和探索。风动能利用方面,在英国和香港等地已经有工程实例成功建成并投入使用,但这种利用风动能的建筑仅适用于多风海岸线的山区和易引起强风的高层建筑,而在建筑领域风能却主要被用于自然通风和排烟。在利用地热能方面,现在比较成熟的是地源热泵或水源热泵系统,当然也可利用高温地热能发电或低温地热能用于地道风系统。
二、开发使用新型节能建材
建筑节能材料的运用对于控制建筑耗能起着非常重要的作用。根据建设项目的实际情况选择相应的建筑节能材料,这样不但能提高建筑工程项目建设的建设效率,更能有效减少建筑中的能源消耗,从而达到节能减排的目的。在建筑外墙砌筑中,选择轻质外墙砌块,严禁使用粘土砖;在建筑外墙外保温材料的选择上,使用防火性能强、热固性好、环保效益高的保温材料,例如:阻燃型聚氨酯挤塑聚苯板、高密度酚醛板、无机聚氨酯发泡喷涂、膨胀珍珠岩保温板、玻化微珠保温板等等。这些新型的节能环保建材和技术应该早日得到国家的广泛推广与应用。在建筑外墙装饰涂料的选择上,应多使用有机无机复合、低污染、多功能、耐候性好、防水性能优良的涂料。在建筑门窗的选择上应使用低辐射镀膜玻璃、UPVC塑料等复合型框材。节能型建筑材料在建设过程中的使用,能够很大程度上减少建筑能源的消耗,我们应当充分重视对建筑节能材料在建设工程中的应用。
三、减少建筑的能源消耗量
在西方发达国家,空调采暖的能耗量占整个建筑能耗的64%。而现在,我国的空调采暖和室内照明所用能量的增长速度已经明显大于能量生产的增长速度。所以,降低建筑的采暖制冷和照明能耗是减少建筑能源消耗量的重要方法和途径,那么一般可以通过优化建筑规划和设计,调整围护结构构件的使用材料来解决。
为了解决全球能源短缺和环境污染问题,低耗能建筑甚至零能耗建筑等全新的设计理念应运而生。这些建筑都要求建筑师在兼顾整体综合设计概念的同时,还要与能源技术、环境分析、建筑设备、建筑结构等专业工程师相互配合,根据项目所在地区的气候条件和具体环境气候特征,最大程度的利用自然环境来创造良好的建筑室内微气候,从而达到减少对外部建筑设备的依赖。这其中具体措施可以总结为以下四个方法:1、在合理选择建筑地址的同时,利用在建筑周围布置的树木、水体、假山、植被、围墙等营造优良的建筑外部环境。2、通过合理的建筑形体设计来改善室内外的微气候。3、通过优化建筑结构设计和建筑内部空间的分隔来改善室内的微环境。4、利用相关建筑设计软件来模拟建筑周围场景,进而优化设计建筑外小区道路、绿化、室外休闲空间。
建筑围护结构主要由屋面、外墙、基础、外墙保温、门窗及相关构件的密封材料组成。这些围护结构构件的主要性能,对建筑的舒适性和节能性有着关键性影响。经考证提高围护结构性能的费用仅占总投资的3%-6%,而产生的节能效果却能提高20%-40%。改善建筑围护结构构件的热工性能,不但可以有效减少建筑的总体能量散失,还可以改善建筑冷、热环境。在外墙保温系统的设计中,我们可采用内保温复合外墙、夹心复合外墙或外保温复合外墙等形式,而对于墙面可利用挑檐,阳台等遮阳设施或浅色墙面、反射幕墙或植物覆盖的可呼吸外墙等,这些具有良好生态性能的外墙,对于改善建筑室内环境,减少建筑耗能有着重要作用。在门窗的设计中,一些塑料面及其复合窗等的应用也大大提高了门窗等围护结构的热工性能。同时,我们也可以采用中空玻璃和控制窗墙面积比的方法来有效的减少门窗在护结构中的热能损耗。在保证日照采光的前提下,北面观景露台或阳台用密封阳台封闭起来,外门设门斗,屋面检修孔进行封闭措施等均能取得很好的节能效果。
四、提高建筑整体的能源使用效率
提高建筑供暖和制冷系统的效率,提高管网传送效率、提高用户端的计量和室内环境控制装置的效率、建筑设备行业在设计、安装、运行、调节甚至经营管理模式采用高新技术等都可以有效的提高建筑整体的能源使用效率,进而减少建筑能耗的损失,达到节能减排,绿色环保的目的。
结束语:
环境保护和节能减排不是一个人的事,也不是一代人的事,而是需要我们几代人为了共同的目标不断的努力奋斗。同时,这也需要政府提高环保节能意识,设立相关的经济奖励制度和对新技术产业的扶持政策,从而鼓励和唤起人民的节能环保意识,使人民有信心,并乐于加入到建设节能型社会的大潮中来。只有不停的在实际工作中发掘问题,解决困难,绿色节能建筑的发展与应用才能快速有效的进行下去。
参考文献:
关键词:我国;生态;建筑设计;现状;对策
中图分类号:TU2文献标识码: A
所谓生态建筑,即用生态学的理论指导建筑设计。将建筑作为一个有生命的机体, 其自身要形成一个与自然生态相平衡的良性循环体系。它将建筑视为一个生态系统,通过设计、组织建筑内外空间中的各种物态因素, 使物质能源在建筑生态系统内部有序地循环利用, 获得一种高效、低耗、少废、少污、生态平衡的建筑环境。
一、生态建筑的特点
首先,生态建筑设计采用了先进的建筑学技术,对太阳能、风能等可再生性资源加以充分的利用,大大降低了生态建筑在运行过程中对不可再生资源的消耗。同时,巧妙的设计还能利用生物作用和物理原理来实现生态建筑内部对通风、采光及保温的要求,从而减少生态建筑运行过程的能耗,达到了节能减排的效果。
其次,生态建筑的设计注重使用可循环利用的再生资源,这种设计方法不仅能够控制工程的造价,还可以对建筑材料进行充分的利用,有效的控制建筑垃圾的产生,减轻生态建筑在建造的过程中对环境产生的不利影响。
再次,生态建筑的设计中不可缺少的一环便是排放物的无害化处理环节,生态建筑在设计与运行的过程中会不可避免的向环境中排放一定的废物,对这些排放物进行无害化处理,使其不会对环境造成危害,并保证建筑内部的环境不受排放物的影响,是生态建筑设计的一大特点。
最后,生态建筑设计将建筑文化与环境文化紧密地结合了起来,不仅重视建筑自身的和谐,还考虑到了建筑与周围环境的和谐,将生态理念融入了建筑以及建筑周围的环境当中,从整体上完善了建筑物的社会效益、经济效益和环境效益。
二、我国生态建筑设计的研究现状
1 、缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑概念核心的内容是根据当地的自然环境, 运用建筑学、生态学的基本原理, 合理安排组织建筑与其他相关因素的关系, 使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体, 同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力, 并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑, 在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑, 建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等,这些观点只停留在生态建筑的表面, 对生态建筑的理解是不全面的。
2、 缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
三、我国生态建筑设计的对策
1、基地环境的整体规划
建筑规划设计从整体角度把握人类生态系统的结构,以生态为基础进行整体规划和生态规划,合理利用土地,有效协调经济、社会和生态之间的关系。根据自然的本质属性,组织各功能分区,使建筑群的能流、物流畅通无阻;从建筑物朝向、间距、形体、绿化配置、能源的循环利用等方面考虑,建筑规划要走中小型化、花园化、智能化为一体的道路,提高绿地面积比例,降低能耗量;建筑整体规划应体现建造场地、植被的一体化;减少对资源的干扰和污染;建筑及装饰材料的选择应考虑对能源消耗和对空气、水污染的影响;全方位考虑建筑绿化,沿街绿化、楼间绿化、楼旁绿化、绿化建筑,形成多品种、多层次、立体的、广泛绿化环境,改善建筑小气候,使人类贴近自然。在生态的建筑规划设计中要把具体建筑看成是城市建筑大系统的一部分,与城市建筑大系统相联系,使建筑内部难以消化的废物成为其它元素的资源。
2、 建筑内部环境设计的实现
(1)能源系统设计的实现。绿色生态建筑能源利用的实现, 不但要对常规能源系统进行优化设计,更要注重绿色能源的利用,要将建筑节能放在首位。绿色生态建筑节能,设计师首先要做好以下三方面的工作:(a) 把建筑设计提高到比较高的水准。(b)找到合理的优化的新能源的解决方案。(c)寻求建筑艺术与能源方案的完美结合。当然,在做好上述的工作后,还可以因地制宜地利用绿色能源,如采用太阳能、风能和地热能等,这些能源都具有无污染、可再生的优势。
(2)声光环境系统设计的实现。在绿色生态建筑平面设计时,针对光环境设计来看,提倡使用新能源提供的绿色照明, 如利用太阳能发电,可解决部分日常照明。其次,室内应尽量采用自然光,鼓励使用节能灯具,节约能耗。另外,还要注意避免由附近建筑的玻璃折射以及其他的光污染。针对声环境设计来看,设计师应考虑将卧室设置在背向噪声源的方向, 这样可降低噪音30dB; 采用隔音窗也能显著阻隔室外噪音;在住区沿路适当栽植绿色植物,对降噪也有一定效果。
(3)水热环境系统设计的实现。绿色生态建筑的建设关键是节水, 同时要考虑水质和水量两个问题。一般的,绿色生态建筑可采取的节水措施有:采用节水节能型供水设施;建立雨水收集系统、污水处理系统就地将污水处理成中水(中水意为城市污水或生活用水经处理达到一定的水质标准, 可在一定范围内重复使用的非饮用水); 景观用水要专门设计并将其纳人中水系统一并考虑。热环境的实现更为重要。建筑区的热系统应满足居民的供热舒适度的要求,以及建筑节能和环保的要求。冬季供暖的室内温度宜在20-24℃, 夏季空调的室内适宜温度为22-27℃。可采用采暖、制冷、生活热水三联供的热环境技术,或在各户安装散热器温控阀,避免不必要的浪费。
(4)智能系统设计的实现。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用, 出现了智能化建筑,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“ 智能壳体”的开闭和空调量,保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率。因此,绿色生态建筑的发展也需要推进智能化的发展,进行智能系统设计。
3、建筑外部环境设计的实现
建筑外部结构设计主要体现在环境绿化上边。一方面,绿化可以有创造性思路,可以与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合,创造性地保护和利用已有条件。例如从整体出发,通过借景、组景、分景、添景多种手法,使住区内外环境协调。另一方面应该注重建筑周围环境的绿化。应该尽量减少硬质铺地, 扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木。因为乔木的绿化效果要比同面积的草坪高几倍。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地, 如格状铺地砖,方格中可以种草等。这样,通过两个方面的努力,建筑外部环境设计要求就得以实现。
综上所述,生态建筑作为一个新兴事物, 值得探讨之处尚多,今后的研究与探索之路也漫长而艰辛,但是随着工业时代向信息时代的迈进,随着机器文明向生态文明的转变,可持续发展将成为“世纪的主旋律”, 生态建筑理论的发展将导致建筑科学技术内容的不断丰富与建筑艺术创造的相应发展,并将推动整个建筑学不断向前发展。
参考文献:
[1] 阳波.关于生态建筑设计的探讨[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2008(01)
[2] 潘晓.建筑空间可持续发展的道路研究[J]. 广东科技. 2007(S1)
[关键词]:绿色建筑; 地源热泵; 建筑设计
[Abstract]: ground source heat pump system is the use of energy technology energy-saving, efficient, it makes full use of the layer of rock and soil heat storage and cold storage characteristics, the building's heating and cooling using surface storage of solar energy, is a typical green ecological building technology, it provides a a new desert modern architectural design, has a broad development and application prospect.
[keyword]: green building; architectural design of ground source heat pump;
中图分类号:P314 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1.绿色建筑
当人们在钢筋混凝土的“丛林”中享受现代文明的同时,已经越来越清晰地认识到建筑带来的人与自然的隔离以及建筑对环保的影响和破坏,于是提出这样的问题:建筑能否重新回归自然、亲和自然,实现建筑与自然的共生,绿色建筑也就出现了。[1]
所谓“绿色建筑”就是指人类建筑与生态环境协调发展的建筑样式,即要求在建筑设计、建造及使用中充分考虑环境保护的要求,将建筑物与环保、高新技术、能源等紧密结合起来,在有效满足各种使用功能的同时,能够有益于使用者的身心健康,并创造符合环境保护要求的工作和生活空间。绿色建筑的指导思想是在设计时务必要体现并符合人类的可持续发展的要求,具体应体现在如下几个方面:
1)建筑与自然的共生:即要求保持环境、利用环境、防御自然灾害。保护生态系统并减少CO2及其他大气污染物的排放,保持建筑周边环境生态系统的平衡;充分利用太阳能、地热能进行供暖、供热、采光以及通风,充分考虑绿化配置,软化人工建筑环境;考虑建筑物的朝向等。
2)应用减轻环境负荷的建筑节能技术:即降低能耗、延长使用寿命、使用环保的材料,注重能源的再利用、使用耐久性强的建筑材料及可循环再生材料的利用。
3)循环再生型的建筑生涯。循环利用始终贯穿到整个建筑生涯。
4)创造健康、舒适的室内环境。包括健康持久的生活环境,优良的空气质量等。
5)使建筑融入历史与地域的人文环境。即继承地方传统的施工工艺,继承和保护城市与地域的景观特色,保持城市的恒久魅力和活力。[2]
2地源热泵
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图1所示是由地源热泵系统所构成的建筑示意图,系统通过地源热泵将环境中的热能提取出来对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到环境中去而实现对建筑物的制冷,夏季可以将富余的热能存于地层之中以备冬用;同样,冬季可以将富余的冷能贮存于地层以备夏用。这样,通过利用地层自身的特点实现对建筑物、环境的能量交换。系统实际上是指通过将传统的空调器的冷凝器或蒸发器延伸至地下,使其与浅层岩土或地下水进行热交换,或是通过中间介质(如不冻液)作为热载体,并使中间介质在封闭环路中通过在浅层岩土中循环流动,从而实现利用低温位浅层地能对建筑物内供暖或制冷的一种节能、环保型的新能源利用技术。
图3所示为地源热泵的工作原理图,该技术可以充分发挥浅层地表的储能储热作用,达到环保、节能双重功效,而被誉为“21世纪最有效的空调技术”。
地源热泵系统具有以下优点:
1)可再生能源利用地源热泵是利
用了地球表面浅层地热资源(通常小于400m深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳所散发的到地球上的能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层并类似于一种无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源的一种形式。
2)经济
有效地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵冷、热源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高4O%,因此,可节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署(EPA)估计,设计安装良好的地源热泵,平均节约用户30%~40%的供热制冷空调的运行费用。
3)运行稳定可靠
正是由于地层温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的波动,是很好的冷热源,同时由于温度的恒定性,使得系统运行更加可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
4)环境效益显著
与空气源热泵相比,地源热泵的污染物排放,可减少40%以上,与电供暖相比,可减少70%以上,如果结合其他节能措施,节能减排会更明显。地源热泵虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量,属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏几率大为减少。该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地[3],且不用远距离输送热量。与其他空调方式相比,可极大地减少CO2的排放。
5)舒适程度高
由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳,降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适应供冷、供热负荷的分区。
6)一机多用,应用范围广地
源热泵系统可供暖、制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
7)自动运行
地源热泵机组由于工况稳定,可以设计为简单系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低、自动控制程度高;此外,机组使用寿命长,均在20年以上;机组紧凑、节省空间;维护费用低;自动控制程度高,可无人值守。[4]
3地源热泵系统与绿色建筑
就一栋典型的50年生命周期的办公建筑而言,其能源消费大约占总消费的34%。因此,在保证舒适、健康的室内环境前提下,如何提高能源的使用效率,成为建筑运行管理者、使用者重点考虑的问题。[5]在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%~30%。所以,绿色空调是未来建筑领域发展的一个主要方向。而地源热泵系统是天然的绿色空调系统,因此,发展地源热泵系统技术在很大程度上推动了绿色建筑的发展。
绿色建筑行动已上升国家战略高度,住建部绿色建筑行动方案通知,提出“十二五”期间完成新建绿色建筑10亿平米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准。
地源热泵系统实现了建筑与自然的共生;它本身就是一种节能技术,属于建筑节能技术发展的对象,这已经被列入建设部建筑节能“十五”计划纲要;它可以利用生活用水中的余热,从而实现热量的再循环利用,而且浅层地能是一种不会枯竭的可再生能源,是一种可再生的能源利用技术[6];并且可以带来舒适的环境,是一种绿色建筑技术,全面符合绿色建筑的设计理念。
地源热泵这一绿色技术已经显示其强大的技术潜力,而这一技术也可以说是人类利用和改造自然过程中长期形成的穴居方式的现代版。它充分利用浅部地层的能源,实现对建筑物的节能,为绿色建筑提供了一种可供选择的设计方法,在未来的建筑设计中势必将改变人们的设计理念。[7]
总之,在建筑供热空调中采用热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少温室效应气体CO2和其他燃烧产生的污染物的排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。通过政府部门、科研机构和工程技术人员的共同努力,借鉴国外的成功经验,我国的地源热泵应用将得到较快的推广和发展。
参考文献:
[1]刘天齐.环境保护[M].北京:化学工业出版社,2000.
[2]唐孝炎.面向21世纪的环境科学与可持续发展[M].北京科学出版社,2000.
[3]GB 50155-2003,采暖通风与空气调节术语标准[S].
[4]孔清峰.热泵技术及其应用概述[J].山西建筑,2008,34(25):210-211.
[5]易军.2001中国绿色建筑/可持续发展建筑国际研讨会论文集序.建筑学报,2002(9)
[6]2001中国绿色建筑/可持续发展建筑国际研讨会论文集编委会.绿色建筑概论.见:中国绿色建筑/可持续发展建筑国际研讨会论文集.北京:中国建筑工业出版社,2001