室内节能设计范文
时间:2023-05-04 13:19:05
导语:如何才能写好一篇室内节能设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:建筑节能室内设计未来展望
中图分类号:TU2文献标识码: A
1. 绿色节能设计理念在室内设计中的应用原则
(1)对于新时代的设计师来说,只有更新观念,以可持续发展的思想对室内空间“再思考”、“再认识”,才能真正认清方向,重新找到准确的设计切入点。
(2)拆除旧建筑必然会带来垃圾、噪声,造成人力、物力的浪费,相对于建造新建筑室内空间的重新改造利用,将减少资源和能量的消耗,提高空间的利用率,有利于环境的保护,是生态设计观应倡导的原则。
(3)在室内设计中对一切材料和物质尽最大限度地利用,以减小室内体量,简洁装修形式,追求最精粹的功能与结构形式,减少消耗,降低成本,降低施工中粉尘、噪音、废气、废水对环境的破坏和污染,不搞过度装饰,不搞病态空间,减少视觉污染。
(4)绿色节能室内设计中起步最为艰难的、必须集中尖端科技加强攻关部分,要求设计从一开始就预料到终结,如开关插座的关键部分、易损部分,注意再利用过程中的完整性。做到室内陈设艺术品、装饰材料的再利用不失完美。
(5)通过立法形式形成对于资源再回收与再利用的认识。室内装饰材料供应商与销售商联手建立材质回收的运行机制,回收材料进行再生产的新颖设计,逐步改变人们现有的、世俗的审美判断标准,最大限度地使用再生材料,提高资源再生率。
2、建筑室内设计中节能理念的诠释
2.1节能建筑室内的围护结构
目前,在量大而广的既有建筑及新建筑室内环境中,无论是节能投资还是建筑耗能方面,外墙和顶面等建筑围护结构所占的份额较大,同时,建筑及其室内围护结构的热传导因素所影响的建筑体热损耗效果尤为突出,因而也是节能设计的重点。为实现国家建筑节能设计发展的总体目标,在建筑节能设计中要充分考虑上述因素的影响,下面做一些具体分析:
2.2门窗节能设计
在冬季,气温寒冷,室内温度较高,室内外温差大,门窗是耗能较高的建筑室内结构,耗热量大,热损失比重高,其热损失耗热量加上冷空气渗透耗热量约占建筑物全部耗热量的 50%以上,因而,门窗是建筑物及其室内节能设计的重点部位之一。 门窗的用料及结构直接影响其保温及降噪等节能效果,塑钢门窗具有良好的保温隔热性能,其热阻值是同类型金属门窗的 1.5 倍;单框双层玻璃门窗的热阻值要比单层门窗玻璃高 80%左右,因此采用单框双层玻璃门窗具有更好的保温隔热节能效果。 冬天,在同等气候条件下,不同的门窗玻璃结构其室内舒适区与不舒适区面积比会产生很大区别,室外气温为-12℃,室内气温 22℃,在采用单层门窗玻璃的建筑室内,玻璃内表面的温度约为 1℃,此时,当人体靠近门窗玻璃时,门窗玻璃就会大量吸收人体所散发出的辐射热,使人体产生不舒适感,而在采用双层门窗玻璃的室内,门窗玻璃的内表面温度则约会提高到 10℃左右,因此靠近玻璃的人体辐射热的散失量会大大减少,人体的不舒适感就大为减小。门窗帘、纱和建筑玻璃隔热膜的布设,是改善室内环境、提高节能效果的有利方法。从热工学因素分析,夏天热量从室外传入室内,冬天反之,门窗则起到阻碍热传递的作用,多一层玻璃则多一道热防线,再布设窗帘、窗纱或者建筑玻璃隔热膜更是一个热的有利屏障体,数据显示,门窗帘或窗纱的布设可减少室内 30%左右的热量散失,建筑玻璃隔热膜更是能阻挡 80%的热量;另外,窗帘或窗纱在白天还可根据需要达到调节自然光线的效果,而夜晚又可起到保持私密性的作用。因此,门窗帘、纱或建筑玻璃隔热膜的布设在达到节能设计的同时,也起到提高室内舒适度的作用。
2.3室内暖通系统节能设计
近几年来,我国在建筑围护结构、节能门窗的开发以及墙体结构节能设计方面做了大量的工作,实现了建筑节能的跨越发展;与此同时,建筑的暖通系统耗能在建筑能耗中所占的比例较高,随着节能环保话题进入我们的视野,建筑的暖通空调节能设计越来越被人们重视。 建筑室内采暖系统的节能受供热源运行效率和管网输送效率两方面的影响,其中供热源的运行效率是由锅炉的额定工作效率和煤炭的燃烧热量比值等客观因素决定的,因此,建筑室内采暖节能设计的工作重点在管网输送上。长期以来,我国建筑室内的采暖系统管网运输形式较为单一,大部分采用单管垂直自上而下的管网形式来取暖,这种采暖系统有很多的优点:工程造价低、施工方法简单等,但是,单管垂直取暖系统也存在自身的缺陷:由于该取暖系统采用单管垂直贯穿整座建筑物,因而不利于对各建筑楼层或者楼层局部进行温度调节;再者,由于单管垂直取暖系统的热水源是由楼层顶面依次下分至各用户,这就造成楼层用户的散热系数值由上至下而递减,从而导致楼层上下冷热分布,以致顶层热量过多引起能源浪费而底层热量不足的不平衡现象;另外,单管垂直采暖系统在维修方面存在欠缺,若提供热源的主管道系统出现故障,可能会影响到整个楼层的供暖。解决距离热源远近各热用户冷热不均的问题,现在较为普遍的方法是在环路运输管网中增加流量调节阀,这种设备安装于环路中每个热用户的前端,对于近热源的用户前端调节阀设置为较高的阻力,对于远热源的用户前端调节阀设置为较低的阻力,使得各用户环路的热量实现平衡,从而起到调节各热用户温度的作用。建筑采暖系统管网输送效率的节能主要是指热网的各项热能损失,在这一环节,应尽量减少和杜绝输热管道因保温不达标而造成的热损耗;同时,在热量输送路径过程中保证输热管网不丢水、不漏水;此外,为了推动建筑室内采暖系统节能设计的发展,在新建住宅建筑中逐步实现“热表到户,计量收费”的节能发展目标。
3、未来建筑及室内环境节能设计的发展趋向展望
建筑及室内设计相关产业在对经济和社会发展做出贡献的同时也必须遵循可持续发展的总体思想,尤其在我国,经济社会高速发展中必须面对环境与发展的矛盾关系,我们要充分吸取发达国家“先污染、后治理”路子的教训。被誉为“世界最有影响力思想家之一”的莱斯特•布朗在接受《国际先驱导报》记者采访时称:“中国的发展要学会‘蛙跳’,中国可以进行跳跃式的、有前瞻性的应用,不要走先大量使用能源资源、对环境造成破坏的矿物原料,再转向发展清洁能源利用的老路,中国可以现在就直接大力发展、使用清洁能源。” 未来建筑及室内环境节能设计的发展目标旨在整个建筑生命周期内最大限度地节约资源、保护环境,为人么提供健康舒适、高效的使用空间,与自然和谐共生。建筑及室内设计对应着庞大的行业体系:制造业、加工业、销售业等等,要从设计根源上采用符合环境要求的方法,引领整个行业向可持续的方向发展。
就设计界而言,创新是设计的灵魂。整个设计过程要运用全新的思维方法来分析和处理各种问题。新技术催生下绿色建材的应用助推现代建筑室内节能设计行业的发展,绿色材料产品是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨,绿色建材的制作过程考虑到材料全生命周期的过程,所用原料尽少采用非可再生资源,利用绿色竹材制作的室内环境装置艺术,最终产品即绿色环保又不失美观大方。因此,新材料的问世,带来新的创意美感的同时也为可持续发展提供新的契机,还有一个很鲜明的案例,“INGEO”这个名字可能没有实际意义,它是一种从黍类聚合物中提取的纤维,是一种来源于可再生资源的化学合成材料,这种材料在温度超过 140 摄氏度或在土壤中两周时间即可自由分解;通过设计创新,赋予环保材料新的功能和形式,想象一下这种可自由分解的绿色材料制作成防火、轻薄、美观的饰面材料会给我们带来多大的惊喜,这样的创意能够让多少“垃圾”再次被赋予了生命的活力,使用者在享受它带来的意境时也承担了一份社会责任。
篇2
人们常说,家庭是幸福的“港湾”。住宅则是维系家庭、保障幸福的最重要物质载体之一。随着我国城镇化进程不断加快,住宅建筑的整体规模越来越大,建筑能耗在整个商品能耗中的比重不断提升。节能的住宅建筑设计,是指在充分保障住宅使用功能、充分保证室内热环境质量的前提下,通过采取一定的技术和方法措施,增强住宅建筑的围护结构的隔热、保温性能,提升采暖空调系统的运行效率,提高自然资源的利用率,从而努力使建筑能耗能够降低到最低水平,使室内的环境长期保持在一个适宜、节能的标准。因此,在当前的社会经济发展条件下,加强住宅建筑及室内设计建设非常必要。
1.1加强住宅建筑及室内节能设计符合经济性原则
住宅建筑及室内设计的规划、施工、设计、装修等是一系列复杂的经济过程,需要花费很多的人力物力,需要花费较大的经济成本。加强住宅建筑及室内节能设计建设,就是要能够在确保房屋功能正常和使用方便的前提下,从长远发展的目标,实现房屋的整体性节能,从而大大降低住宅的建设和维护、维修成本,减少不必要的住宅花费,并取得很好的经济效益。
1.2加强住宅建筑及室内节能设计建设具有很好的社会意义
加强住宅建筑及室内节能设计建设,本身体现的是一种对自身行为“任性”的约束,是一种对他人、对环境、对社会都非常有益的行为,它不仅有助于弘扬和传承勤俭持家的优良传统,还能积极引导人们的建筑和消费习惯,改变人们的建筑理念和审美情趣,在全社会形成良好的社会导向,为社会经济的发展营造更好的环境和氛围。
1.3加强住宅建筑及室内节能设计建设能够提高环境保护水平
住宅建筑建设具有资源消耗大、对环境影响大的特点,相关学者研究发现,我国建筑能耗是发达国家的2~3倍,存在着一定的能源危机风险。面对我国能源损耗和生态环境的逐步恶化,必须增强节能意识和环保意识。加强住宅建筑及室内节能设计建设就是环境保护的一种重要举措,能够有效地降低住宅建筑及室内设计过程中的资源、能源损耗,为我国的环境保护事业贡献积极力量。
2当前住宅建筑及室内节能设计发展现状及问题
2.1住宅建筑的小区整体规划不合理
根据观察可以发现,以前的很长一段时间内,我国居民住宅建筑行业的规划意识、节能意识和环保意识普遍不强。近年来,随着人们观念的改变,这方面逐步有了改进和提升。但从当前我国已经建成和投入使用的一些住宅小区,大都把住宅设计的重点放在住宅外观和附属环境的营造上,有的甚至盲目地模仿美国、欧洲等西方建筑风格,而对住宅建筑所在地的气候、地形、人文等因素考虑周全,使得小区的整体规划和房屋的结构设计不尽合理,很难实现节能的效果。
2.2住宅的户型结构和类型比较单一
一方面,随着社会经济的发展,人们对于住宅建筑的功能性要求越来越多,对于住宅建筑的环保标准期待越来越高,都强烈盼望有一个绿色、健康的居住环境;另一方面,随着城镇化进程的加快,人们居住的房屋越来越集中在高层建筑中,高层建筑由于是由规划者、开发商等为节约建设成本和管理、建设需要进行统一设计和修建,因而不同楼层之间的户型结构和类型比较单一,很难完全满足居民对住宅经济性、实用性、环保性的各种多样化需求,从而造成了住宅建筑户型结构和类型方面供给与需求的错位。此外,一些高层建筑节能的设计手段本身比较单一和落后,使得住宅建筑的许多节能功能难以真正发挥,从而造成一定的资源浪费。
2.3住宅建筑及室内设计未能充分使用节能环保材料
相对于传统和一般的建筑材料,节能环保型的材料价格普遍较高。因此,有的家庭为了节约建筑经济成本,而不会选择节能环保型材料进行室内装修。另外,一些在开发和建设商品性的住宅建筑过程中,许多开发商和建筑施工企业都不会选择造价成本较高的节能环保型材料,造成居民新购置的住宅建筑材料都非节能化、非环保化。另外,当前我国住宅建筑材料市场鱼龙混杂,一些环保型材料的技术水平还不成熟,一些节能环保型材料存在虚假宣传、假冒伪劣等现象,也打击了居民选择和使用节能环保材料的积极性。
3优化住宅建筑及室内节能设计的具体措施
3.1优化住宅建筑的布局和体型设计
一是要根据住宅建筑拟建设地点的区域、气候、地形等具体特点,选择合适的住宅建筑位置,实现因地制宜。二是要合理确定适当的套型面积,既要尽量节约用地,还要尽量节约建筑耗材和成本,减少和杜绝不必要的浪费。三是要实现建筑平面的巧妙布局,通过调整朝向、结构等,使住宅室内的舒适度达到最大,做到夏季通风降温与冬季光照充足的协调和优化。四是要合理规划和设计不同单元、不同楼房之间的朝向、间距等,保证相互之间的协调,防止在通风、光照等方面的相互损伤和影响。
3.2优化住宅建筑护结构和墙体设计
在住宅建筑的护结构中,屋顶(又称屋面)是调节室内外温差和传热的最关键要素。因此,要提高屋顶的隔热、保温性能,提高夏季屋顶抵抗外热的能力。住宅建筑节能屋顶可以采取屋顶绿化、屋顶蓄水、色坡屋顶、倒置式屋顶等几种方法。其中屋顶绿化,能够增加城市的绿地总面积,有效降低建筑物本身的能量散失,减少温室气体排放量,减缓和改造城市的热岛效应;屋顶蓄水,能够利用水的蒸发吸热的特性,消耗水层热量,有效降低传热量和屋面的温度;色坡屋顶,是目前比较常见和常用的一种屋顶,它根据太阳光线的斜射角度,采用非金属的淡色坡面,实现对太阳光的反射,从而节约能源消耗;倒置式屋顶,是将传统上的保温层、防水层两者进行颠倒设计,使得保温层置于隔水层之上,从而实现节能降耗的目标。此外,住宅的护墙体能耗较大,且住宅建筑的体型越大,能耗越多。借鉴外国圆塔形建筑物能够利用同面积圆形的周长最短、从而减小住宅建筑外露的面积的经验。因此,高层住宅建筑物的体型应尽量简单。对于外墙围护结构,应采用填充材料;为减轻房屋压力,提高隔热性能和保温效果,应积极采用轻质高效的保温材料;应根据地区气温条件,在低温地区把保温材料用在外侧,减少墙体冷凝水的产生。
3.3优化住宅的门窗节能设计
住宅建筑散热性最差的部位就是外门窗,耗能约占总耗能的70%左右。因此,在能够保证室内温暖、通风、美观的基础上,应尽量减小外门窗的空间面积,提升外门窗的封闭性,以便防止冷风渗透,从而提高外门窗的保温效果。为减小外门窗的传热量,应该从以下几个方面采取措施:一是要科学设计和合理确定住宅建筑的窗和墙的比例,使得窗洞大小与墙壁面积相适应和协调。二是可以采用泡沫塑料、密封膏等材料进行密封,保证外窗的封闭性,减少冷空气渗透,或者采用质量较好、封闭性较强的门窗材料。对于门框与墙体、门框与窗扇之间的缝隙,可以采用松软型、弹性密封的材料,也可以采用回风槽、橡胶、泡沫等进行密封。三是要注重提高住宅建筑门窗的保温性能,设计户门、阳台门时,要注意防火、防盗要求,在里面填充岩棉板、聚苯乙烯板等具有很好绝热性能的材料。例如,塑料窗、钢塑复合窗或者双玻璃、三玻璃等,以尽量避免使用金属窗产生的冷桥。
3.4住宅建筑及室内设计中优化太阳能等能源设计
水热资源是现代住宅最为重要的设计内容和关键环节。在环境污染、能源危机日益严重的背景下,就现代住宅建筑而言,太阳能无疑是最经济实惠、最具有可行性价值的清洁能源。在光照相对充足的地区,实现住宅建筑及室内设计节能的一个重要方向就是扩大太阳能产品的使用范围,并促进住宅建筑的全部太阳能化。在住宅建筑及室内设计时,要将太阳能设施与住宅建筑物本身有机结合起来,充分发挥太阳能热水器的作用,以实现既能降低建筑施工和住宅运行的成本,又促进房屋屋顶的整体美观度的目的。
3.5优化住宅室内设施设备设计
在住宅建筑的室内设计方面也要树立环保意识,注意节能减排。一是在室内地板、墙壁材料选择上,要积极选择低污染、低辐射的环保型材料,减轻建筑材料对人体健康的污染和伤害。二是在室内灯具的设计和安装上,要尽量选择和安装节能型的灯具,在瓦数大小上进行一定的控制,并就灯具设计上精心安排,使得开关灯比较方便,减少不必要的电能资源浪费;同时,对于卫生间、洗衣室、房间过道等,要尽量选用自动声控灯,减小人们因为忘断电源而造成的浪费。三是在家用厨房、洗浴等用具的选择、购置和安装使用上,要尽量选用节能环保型设备,实现既方便快捷,又节能环保,还降低家庭生活成本,实现多样化的家居目标。
4结束语
篇3
关键词: 住宅 室内采暖 节能
节能是我国一项长远的战略方针。我国政府对节能工作高度重视,特别是改革开放以后节能工作出现了欣欣向荣的局面。节能对于供热行业来说潜力是相当大的。供热行业是能耗大户,能耗支出占据其大部分成本。由于以往的住宅供暖按面积收取热费,存在很大的不合理性,且不便于用户进行局部调节,造成供热用热浪费很大。随着人们生活水平的提高和供暖事业的不断发展,对供暖系统实现用热量的分户计量和独立控制的呼声越来越高。
近年来节能问题在供暖系统设计中越来越被人们重视。因此有必要在新建住宅中采用更合适的供暖系统形式来满足热费按户计量的需要。在节能问题上,尤其要特别重视能源利用过程前的处理,即在规划设计整个供暖系统时,应该考虑该系统的节能前景及经济效益。建设部《建筑节能“九五”计划和2010年规划》明确指出,“对集中供暖的民用建筑安装热表及有关调节设备并按户计量收费的工作,1998年通过试点取得成效,开始推广,2000年在重点城市新建小区中推行,2010年全面推广”。因此,在进行住宅室内采暖系统设计时,设计人员应考虑热用户分户及分室控制温度的需要。据初步测算,采取供暖分户计量,可以实现采暖节能20%以上。本文就几种适宜分户计量的采暖系统做一浅析。
一、 旧式采暖系统的基本形式及其优缺点
随着我国社会主义市场经济的发展,“热”也是商品的观点逐步被人们所认识和接受。传统的落后的按建筑面积结算收费的方法,既不科学又不合理。已不能适应社会主义市场经济体制的要求,必须进行按热量计量收费的改革。供热收费由计划经济时期的福利制向社会主义市场经济体制转变,即热用户向供热企业缴纳热费。因而用户对供热系统节能越来越关注。单管垂直采暖系统的弊病越来越明显,其弊端具体表现在以下几方面:
1 系统不具有个体调节的能力
单管垂直采暖系统的主要缺点是不利于进行局部调节,无法改善和满足热用户的热舒适性要求。而且由于该系统是将热水先供到住宅楼的顶层,然后依次向下分至各用户。因此造成顶层过热,底层过冷,冷热不均现象。顶层用户过热时只能通过打开门窗的方式来放走热量以降低室内温度,这就造成了能源的浪费。如果采用调节热水流量来降低室温,就会造成以下各层过冷的现象。其次,该系统也无法对各房间的室温进行单独调节,从而导致能源的浪费。
2 系统维修时浪费能源
由于单管垂直采暖系统是一个整体的热水循环系统。如果该系统有一处设施漏水或堵塞,整个系统将会受一影响。严重时可能导致整个住宅楼停供;而且在维修时会造成大量热水的浪费,在寒冷地区可能会出现供水管冻裂等严重问题,造成不必要的事故,影响居民的正常生活。
3 不利于供热部门的管理
对于拖欠热费的用户处理困难,如果要停止个别用户的供暖,可能影响到整个住宅楼停供。常此下去,致使供热企业入不敷出,连年亏损。
4 闲置住宅的能源浪费
由于室内采暖系统是单管串联式,所以每层、每户住宅必须用热,否则该系统就无法正常运行。如出现有些用户不想用热或者有些住宅长期闲置,这就必然导致能源的浪费,目前在一些非采暖且又在发展小区采暖的地区,此种现象十分突出。
二、分户计量的发展前景及控制原理
分户计量采暖系统的特点是对每个采暖用户进行单独控制,即每户独立采用一个供回水系统,一户一表制,可以单独对用户进行调节、关断、计量,不会影响其他用户。达到分户计量目的的根三方法是对用户独立系统的控制,具体做法是在每户供水入口处设置热表及散热器上安设调节阀。通过调节散热器使采暖房间的室温满足人体热舒适性的要求。实现散热器调节的方法,主要是通过对散热器散热量进行控制,以达到室温要求。目前散热器个体调节主要依靠改变进流散热器热水流量的方法来实现,但是在进行散热器调节时必须不影响整个供热系统的水力稳定性,所以供热系统要有完善的调节控制措施和高水平的运行管理办法。否则,很难实现真正意义上的分户计量。
三、适宜分户计量的采暖系统
1 单管制采暖系统
单管水平串联系统是一种比较常见的采暖系统。其做法是在每个住宅单元设置一个总的供回水系统(称为大系统),每层用户为一个独立的小系统。总供回水立管管井设在靠楼梯的橱卫处,每层供回水接在大系统上(每层只装一户),在小系统出入口管道上加调节关断阀门及热计量表,以便分户计量热费。此系统的优点是:竖向无穿楼层的立管,不影响墙面装修;缺点是:不能分室控制温度;每组散热器均须设冷风阀;管线过门、阳台须处理。
2 水平双管系统
采用水平双管设计方案,可以避免双立管并联式系统的垂直失调问题,而且该系统可以实现每户一个独立系统,有利于热量表的安装,能实现散热器个体调节。任何一层的用户都可以通过室内调节阀方便的调节介质流量,从而达到舒适的室温,并实现节能的目的,又不影响其他用户采暖,但该系统须增设与散热器组数相对应数量三通调节阀。该方案的优点是:能够使不易解决的供热系统垂直失调的难题得到极大的改善;可分室控制温度,调节性能优于单管系统;墙面竖向无立管,不影响装修;缺点是:室内散热器下部的供回水管。隐蔽困难;管线过门、阳台不好处理;每组散热器须安装冷风阀。
四、供暖系统设计中应注意的问题
分户式计量在新建住宅小区得到有力推广,但其在推行过程中必然会在采暖系统设计、建筑物设计、仪表选用、管理等方面存在一些问题。
1 供暖系统热负荷计算及户内散热器布置
热负荷计算是供暖系统设计的基础,以往的设计由于害怕暖气不热而盲目加大热负荷值,致使散热器安装面积过大,将不利于散热器支管上温控阀的调节,应该选择合理的热指标估算办法。室内散热器位置要布置合理,室内水平管线会增加,存在管线明装占用空间,影响室内装修、家具布置及过门、阳台难处理等问题。
2 对建筑材料传热性能的要求
新的建筑材料能否满足现代节能房间的要求,即建筑材料的传热性能是否理想。采暖建筑的耗热量主要是通过围护结构的传热耗热量构成,约占73%~77%,其次为通过门窗缝隙的空气渗透热量,约占23%~27%,在传热耗热量中外墙占23%~34%,由此可见,提高建筑物的保温性能将会达到很好的节能效果。另外,计算表明,对于一间不采暖的房间从周围房间获取传热量可维持12~14℃室温,其他用户有近1/4~1/5的热量传给了该房间,其他用户将多支付这部分热费,很不合理。所以,有必要增强户间建筑结构的隔热性能。
3 热表参数修正及表计校核问题
由于住户所处楼层、围护结构不同,保持相同室温的耗热量肯定存在差异,所以应该选择合理的热表参数。我单位在同用户进行计量仪表校核、热费结算中就发生过纠纷。而且,应该组织专门人员定期对计量表计进行校核。
4 供热系统变流量问题
由于实现分户计量,系统的热负荷变化会很频繁,所以,供热系统应该能自动调节供热量,使其跟踪所需热负荷的变化。应该在换热站设置有压差控制的装置。
篇4
关键词:室内设计 节能 技术
中图分类号:G710 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.150
1 室内节能设计的现状
节能技术在室内设计运用已久,但远远还没到成熟的地步[2],据笔者分析,认为仍存在以下几点问题。
1.1 室内设计人员对节能设计的认识不足
室内设计人员在进行设计的过程中,除了要全面考虑室内的空间尺度与整体布局以外,还要充分考虑室内的照明、采光以及通风等各方面的因素,并将节能技术科学、合理地运用到室内设计中,从而尽可能地减少建筑能耗。然而,一般情况下,室内设计人员由于过于注重环境的舒适度而过多地采用照明、通讯设备,造成了许多不必要的浪费。
1.2 室内装饰过度
在当前的室内设计过程中,往往由于过度地进行室内装饰、不合理地设计空间尺寸、过分地注重室内界面、高要求地制定装饰标准等各方面的原因,导致了装饰材料与设施装置的严重浪费。从整体上来看,室内设计中普遍存在着高能耗、低水准的设计效果。因此,室内设计人员进行设计时,应当根据室内的空间尺寸,严格地限制装饰材料的用量以及合理控制装饰效果的标准。
1.3 缺乏节能设计的意识
随着社会生活水平的不断提高,人们对室内居住环境及其舒适度的要求也不断提高,以至于室内设计过程中装配了众多高能耗设备,例如空调设备、取暖设备、照明设备等。此外,室内的环保标准得不到设计人员以及用户的重视,频频出现构造不合理、选材不恰当、构件规格不规范与接缝密闭性不好等不良现象[3],这不仅无法响应社会的环保理念,而且还造成了建筑能源的过度消耗。
2 室内节能设计的必要性
目前,我国的建筑能耗约占全国总能耗的45%,并且这个比重随着社会城市化水平以及人们生活质量的提高而不断加大。在我国,室内节能的水平不高并且节能效果也不理想,能够达到节能标准的建筑只有5%左右[4]。首先,从某种意思上来讲,室内设计和建筑节能两者间是一种对立统一的相互关系,创造一个舒适、美好而又环保、节能的生活环境是人类社会不断努力的方向与目标。其次,室内节能设计具有促进社会经济发展的重要作用。再次,室内节能设计还具有减少空气污染、改善生活环境的作用。
3 节能技术在室内设计中的运用
节能技术的发展是人类社会进步的产物,节能、环保不仅顺应了自然界的生存规律,而且还有利于人类社会的可持续发展。在室内设计过程中节能技术的效地运用关系着整个室内设计行业的前进步伐。
3.1 “绿色照明”节能技术
绿色照明的理念源自于20世纪90年代的美国,随着环保引起各国社会的广泛重视以后被全面推广及施行。现今,在我国的室内设计中,逐渐要求设计人员遵循“绿色照明”理念,注重节能、环保,并将室内舒适、美观设计与节能设计相结合,促进室内设计的可持续发展。自然光不仅让人感觉舒适,并且经济、可靠,因此室内设计人员在设计时,应当尽可能地利用自然光线。另外,还应当尽快能地选用低能耗的照明装置,比如,选用高效节能照明灯来取代白炽灯,制订节能照明灯的补贴政策等。
3.2 太阳能利用技术
太阳能属于一种源源不断、无穷无尽的清洁能源。因此,在进行室内设计时,可以充分利用太阳能来进行供水及取暖。例如,太阳能热水器就是当下使用最为广泛、技术最为成熟的一种太阳能利用装置,其具有经济、安全可靠以及使用寿命较长等特点。我国是太阳能热水器的供应大国,近些年来,太阳能热水器的供应量整体呈上升趋势,因此,应当不断地发展、完善太阳能的利用技术,以充分发挥其在室内节能设计的重要作用。另外,太阳能热水辐射取暖系统也是一种经济、环保的太阳能利用新技术。
3.3 能量回收利用技术
双向集热技术是一种新型的能量回收利用技术,其技术核心在于自主研发的独特热能交换器。此项节能技术就是将使用过(洗碗、洗漱、沐浴等)的废弃热水中的热量重新回收到热能交换器内,当需加热的冷水经过热能交换器时,回收的热量将会传到冷水中对其进行加热,起到有效地节约能耗的重要作用。据统计,能量回收利用技术的运用,能够节约一半以上的卫浴装置的能耗。
3.4 窗户节能设计
窗户的节能设计在整个建筑室内节能设计中占据重要的地位。在我国,室内取暖装置的能耗量是相对较高的,比部分发达国家高出几十倍。这是由于我国室内设计中的玻璃窗户基本无法起到节能的作用。因此,在进行室内窗户设计的过程中,第一,应当先根据建筑的具体情况来确定窗户的尺寸与位置,切勿随意开窗,造成材料的浪费的同时还不具有节能效果;第二,结合当地的气候情况来慎选玻璃的种类与功效;第三,以多层玻璃取代单片玻璃,从而确保玻璃的保温效果以及隔热功效。
4 结语
节能、环保是一个经久不衰的研究课题,也是社会进步的基本要求。室内节能设计的优劣影响着整个建筑的节能方案的落实。通过将节能技术有效地运用到室内设计过程中,转变传统的高能耗生活方式,大力推广低能耗的室内节能设计理念,从而实现室内设计的可持续发展。
参考文献:
[1]吕萍.室内设计中的建筑节能技术分析[J].现代装饰(理论),2012,(12):78.
[2]聂洪亮,龚七一.室内设计中建筑节能技术的应用[J].中华民居,2011,(10):1-2.
[3]肖勇.建筑节能技术在室内设计中应用探究[J].江西建材,2013,(3):22-23.
[4]周凯忠.室内设计中建筑节能技术分析[J].硅谷,2013,(1):19,50.
作者简介:吴昆,高级工程师,从事绿色室内设计教学,广西建设职业技术学院,广西南宁 530003
梁寒冰,讲师,从事绿色室内设计教学,广西建设职业技术学院,广西南宁 530003
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关键词:室内装饰装修;节能措施;设计
随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,建筑业高速发展和建筑用能设备大量增加,使得建筑能耗不断增长。室内空间作为建筑空间环境的重要组成部分,其节能功效的高低是实现建筑节能目标和可持续发展的最重要环节。目前,中央与各级地方政府有关部门对今后的建筑节能工作的开展进行了部署,正努力推动建筑节能工作的发展。由此可见,在室内装饰装修设计中加入节能措施的应用,有利于推广节约型室内装饰装修,并且可以降低能耗,更好地节约能源。
1 当前室内设计节能环保的问题
1.1 节能装修意识不足
大众对室内节能装修意识很薄弱,对节能装修的理解更是模糊,没有形成节能装修的自觉意识。①把室内节能装修概念简单化,装修中的节能措施仅限于选择节能的家电;②由于节能装修前期资金投入比普通装修多,节能设施比普通设施价格昂贵,加上节能装修的短期效果不突出,造成节能装修普及严重不足;③多数人在观念上将装修定义为“面子工程”,豪华装修观念还占据主流,设计审美与节能装修的矛盾问题比较突出。
1.2 装饰公司及室内设计师节能装修意识淡薄
设计师和装修公司作为室内装修的实践主体,是节能装修的主导者之一,节能装修从根本上还需要设计师和装修公司来实行。由于对节能装修缺乏足够重视,加之节能装修设计观念和措施过多依于设计者的自发意愿,装修队伍缺乏专业指导,施工过程欠规范,装修合同实施不到位,装修公司管理不力等诸多因素,导致节能装修收效甚微。
1.3 室内节能装修管理和技术标准规范相对滞后
目前,装修装饰行业中关于节能装修的技术标准和规范尚属空白,缺少指导性的节能图集,节能装修措施还有待完善。由于节能装修涉及面广,国内对节能装修研究相对落后,具可操作性的措施还比较欠缺。另外,国内各个地域经济发展不平衡,文化差异较大,各地住宅装修市场发展不同,这些都加大了室内节能装修的推广难度。
2 室内设计节能
室内节能设计的主要目的是保证优质舒适的室内环境与降低能耗相统一。就目前现实条件而言,室内节能主要从装修技术入手,综合平面布置、保暖隔热、节水、节电等方面节能技术措施,达到既保证室内设计的实用、美观性,又实现节能的低碳设计目标。
3 室内维护结构方面的节能措施
3.1 墙体节能
装修时,针对特殊位置的外墙(如西晒面和北面外墙)增加内保温层,在相应外墙内表面固定3cm厚木龙骨或轻钢龙骨支架,中填玻璃棉或矿棉等保温材料,龙骨上挂上石膏板或夹板,再在石膏板或夹板上进行粉饰工程,其中竖向龙骨间距可取值400~600mm。
3.2 门窗节能
门窗在建筑维护结构中的绝热性能最差,是影响住宅室内节能的重要因素之一。有资料表明:透过门窗损耗的能量占据了建筑总能量损耗的约50%,其中又有75%是通过玻璃的传导、辐射损失的。因此,做好门窗节能设计,是适应低碳要求的重要节能措施之一。
4 室内环境营造
室内环境营造可以从空间布局、家具布置和材料选用等方面设计出更为科学合理和节能环保的室内空间。
4.1 室内功能布局
4.1.1 室内采光
阳光对于个人不仅有卫生学的意义,同时对人的心理及精神也具有一定的影响。它不但是热源,同时还可以提高室内的日照水平,保证住宅室内具有一定的日照量。因此,平面布置措施在空间布置划分或改造过程中,应尽量引进自然光源进入室内。有阻碍性遮挡墙体的地带,应选用透光性和私密性适宜的装修材料,避免使用额外人工光源来满足照明。应控制好采光面积和遮阳措施,以保证人们感觉舒适度为目标,即冬季室温不低于18℃,夏季不高于26℃。
4.1.2 室内通风
设计时要了解自然风在室内的流通情况,充分利用自然环境,减少能源的浪费。如原有空间为南北通透的结构,建议不要人为改变。若非直接的南北通透空间,则要合理组织穿堂风,从空间结构上最大限度地保证通风。此外,可以通过隔墙、屏风等的合理运用,适当组织室内空间,在冬季可以降低冷风风速,以减少建筑物和场地表面的热损失,节省能耗。
4.1.3 空间朝向
朝向选择需考虑的因素有:①冬季具有适量和一定质量的日光照入室内;②炎热季节尽量避免太阳直射室内及居室外墙面;③夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭。以广东省的气候及地理条件来说,主卧室、客厅等活动频繁的空间宜安排在南向或者东向,厨房、存储间等次要空间可安排在西北向。
4.1.4 阳台处理
一般连接房间的阳台,从节能角度讲,在物业许可的条件下,尽可能对阳台进行封闭,使阳台形成一个冷暖变化的缓冲区,即夏天热空气、冬天冷空气不会直接作用于房间,起到一个过渡区域的作用,减少室外空气直接作用于室内,从而减少室内能耗。
4.2 家具陈设布置
家具陈设的高低和围隔方式对空气流通和室内气流组织有很大影响。考虑冬季保暖、夏季通风需求,有条件的住宅推荐选用可调节、可移动的家具。
家具布置要利于穿堂风,便于诱导室内风向。这样有利于夏季散热,同时保持室内空气清新。考虑室内自然通风的需要,家具布置尽量保持南北风向呈直线流为主,以便于保持南北面房间空气流通顺畅,不被家具阻隔。此外。接近窗的家具不能高于窗台高度,以免阻隔通风和空气流通。
4.3 室内材料选择
使用保温性能好的装修材料,可节省用电。以一间20㎡的房子为例,夏季室温保持在26℃左右,使用一台功率为2匹的空调,一天要消耗电10~15kWh,但是如果使用具有保温效果的节能型装修材料,空调一天只用电5kWh。因此,使用保温性能的装修材料,也是装修节能的重点。
在室内装饰材料选用方面,结合采暖、隔热需求,应选用热容量、热传导系数较小的装饰材料。例如室内功能区的隔墙,在选材时,可考虑传热系数较低的材料,如轻质砖墙或轻钢龙骨硅酸钙板、石膏板等。为了使保温、隔热物理指标达到规定要求,龙骨内可放置保温棉。此外,在铺设木地板时,可在地板下的隔栅间放置保温材料,如矿棉板、阻燃型泡沫塑料等。对于家住顶层的居民,吊顶时同样可在纸面石膏板上放置保温材料,以提高保温隔热性。
5 其他节能措施
5.1 室内节水
节水有两层含义:一是通常意义上的节约用水;另一层含义是采用节水型的设备和器具,提高水的利用效率。厨、卫中,水的使用频率最高,因此厨房和卫浴空间的装修首先要考虑节水问题。
5.1.1 倡导采用节水型设备
在设计中采用节水型水龙头、节水型便器、节水型洗浴器具、空气压水掺气式喷头等节水型卫浴产品。如节水龙头可有效地管好水流源头:在水压相同的条件下,节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果,节水量为3%~50%,大部分在20%~30%之间;且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方,节水龙头的节水量也越大。选择龙头时要特别注意看龙头上是否有起泡器。节水龙头多加入了特制的起泡器,水不会飞溅,减少了一次出水量。节水的同时,带气泡的有氧水流的冲刷力和舒适度都比较好。消费者购买前可以要求进行试水检测,看水流是否呈现出气泡。节水龙头价格偏高,但用水量减少,长期使用可以节约水费。其它节水型设备也通过各种手段均可达到节水的效果(图1)。
5.1.2 在设计及施工环节上考虑节水
传统的板把式的水龙头在操作起来很难自如地控制水流量,无意间增加了用水量。如果在水龙头下面安装流量控制阀门,根据自来水压力合理控制水流,这样既节约了用水,水流的冲刷力和舒适度也很好。卫生间如果相对较大,建议在安装马桶的同时再安装一个男用小便器,不但方便老人和儿童,同时可以达到安全、卫生、节水的效果;在浴室内采用亮光瓷砖和地砖替换表面多孔粗糙的亚光砖(在日常清理时,可大面积减少用水量);尽量缩短热水器与出水口的距离,同时对热水管道进行保温处理,可以确保热水在经过管道时降温少;安装浴缸与淋浴配合使用;在洗漱盆下安装储水装置与坐便器相连,日常洗漱用水便可用来冲马桶。
5.2 室内绿化
室内绿化不仅会降低室内有害气体的浓度,改善室内空气质量,美化空间环境,对于降低噪音也是效果显著。此外,如果绿化配置得当,还能对室内的能耗节约作出很大的贡献。
阳台是绿化的重点,由于阳台的空间有限,宜栽种攀援或蔓生植物。西阳台夏季西晒厉害,采用垂直绿化形成绿色帘幕,能起到隔热降温的作用。顶层的屋顶绿化不仅可以改善小区的环境绿化条件,还能改善建筑屋面的热工性能,能起到很好的节能效果(图2)。
6 结语
综上所述,室内装饰装修节能在整个建筑节能中占有很大的比重,而且室内装饰装修节能的好坏直接关系到整个建筑节能计划的实施。因此,在室内装饰装修中应用好节能措施尤为重要。将高耗能的生活方式,通过节能技术和室内设计的综合措施改变成低能耗的生活方式,并在满足功能实用、美观的基础上,改造宜人的室内环境,将会是创造可持续发展人居环境的必要前提。
参考文献:
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关键词: 室内设计;建筑节能
0 引言
随着各种建筑新材料、新装饰技术的出现,现代室内设计的发展速度达到顶峰,为人们提供了高质安全、舒适的生活环境。目前,我国的室内装饰产品的开发仍处于初级粗广阶段,设计师将主要注意力集中在室内空间的品质上,在追求居住舒适性时在室内设计中采用的照明、空调取暖等措施,造成了沉重的能源负担。基于中国建筑高能耗的现状,开发新型建筑节能技术是室内设计及装饰的必然趋势。影响室内节能的因素主要有:室内空间设计、布置与陈设、室内设备、室内装修技术等。针对这些因素,提出在室内照明、太阳能技术、建筑采光设计、节能改造技术等,通过实验分析,优化实验结果,得到一定的成效。坚持可持续发展,开发使用绿色环保建筑装修材料,创造舒适与节能同时得到充分体现的室内空间环境,是室内设计工作的要点。
1 建筑节能在室内设计的必要性
我国是世界能源储备大国,但人均储量少,进口依赖度高,经统计八个高耗能行业的平均能耗量高于先进国家40%左右。建筑业能耗在社会总能耗量中所占比例随城市化程度以及人民生活水平的提高逐渐增大,当前我国约达到45%左右。建筑节能水平低、效果差,全国仅5%的建筑达到了节能的理想目标。建筑节能与室内设计之间存在着即对立又统一的矛盾关系,如何将优良舒适的居住环境与节能环保相结合是人们不断追求的目标。室内建筑节能有利于经济的发展。由于建筑业为高能耗行业,很多国家将其作国策,完善建筑法,并实施经济政策引导,在理想节能的同时促进经济发展;室内建筑节能有利于改善生态环境和减少大气污染。人们对环境的要求逐渐提高,为了人民生活的可持续发展,我们应该加强环境保护意识,将节能技术有效运用到建筑过程中。这也是室内设计及装饰业务发展的必然趋势。
2 建筑节能技术在室内设计中的运用的主要手段
2.1 绿色照明技术
“绿色照明”概念于1991年在美国提出,近年来得到很多国家的大力支持,共同研发出相关政策和措施,在将这一政策推广的过程中得到显著的成效。我国借鉴发达国家“绿色照明工程”的发展经验,于1996年正式启动中国绿色照明工程,开始与发展国家建筑节能接轨。“中国绿色照明工程”的主要内容为:完善我国“绿色照明”相关法规、条例;鼓励使用优质高效电光源、选择安全可靠的配电器材、安装照明节电器和节能的调光控制设备等。目前我国的绿色照明工程开始逐渐观注资源节约与环境保护,在满足照明和美观的同时达到经济环保的效果。在生活中科学选择照明设施,主要应用以下措施体现“绿色照明”的理念。
首先,天然光具有安全、经济、长效的特点,设计师在进行室内设计时应该尽量使用自然光。通过遮阳板、玻璃透光系数等的设计对采光进行控制,将室内白昼自然光照明得到充分利用,为用户提供安全健康的光环境。尽量选用高效优质的照明器材,使用高效节能灯代替白炽灯。LED灯是节能灯的代表,它具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保的特点,适合在家庭、医院、商场、医院中使用,它无闪直流电,对眼睛起到很好的保护作用,是台灯,手电的最佳选择。LED灯作为节能灯的代表取代白炽灯和荧光灯是“绿色照明”的趋势。其次,我国了《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》,其中的节能灯补贴政策,有效推广了高效照明产品,对节能减排政策的推广起到积极的作用。《办法》规定,对用需量大的高效照明产品用户和城乡居民用户,政府按照中标协议供货价格的30%和50%给予补助。
2.2 太阳能资源
太阳能作为一种清洁能源具有丰富、长久的特点。发达国家很早就开始大力推广太阳能资源在建筑业中的应用,近年来,我国太阳能资源的开发利用也得到了广泛的发展。太阳能在室内设计中的应用主要在供水和采暖两方面。
太阳能热水器是当前太阳能在生活中应用最广泛技术研发最成熟的设施,我国太阳能热水器的使用面积达占世界76%,成为太阳能热水器生产和使用第一大国。只要有阳光的地方就可以使用太阳能热水器,并且它具有使用寿命长的优点,深受广大人民群众的喜爱。随着生活水平的提高,太阳能热水器的需求量不断升高,因此研究太阳能热水技术,继续推广其发展是建筑节能工作的重要部分。
我国北方是供暖量最大的地区,近年来有向南发展的趋势,传统的供暖方式排放大量碳氧化物气体,无害人类身体健康,并且取暖费用高。太阳能热水辐射采暖是一种环保、节能、省钱的新型采暖方式。采暖管放置在地板下,不影响室内装修。地板辐射采暖通过辐射的方式传递热量,热量辐射到人体和建筑物中的家具中,因此用户周围没有冷辐射出现,在中医认为人体温度自上而下逐渐增高时对健康有意,地板辐射采暖恰好符合这种要求。
2.3 窗户节能设计
窗户是室内热量散失的渠道之一,据统计室内33.4%的热量通过窗户散失;窗户遮阳或隔热效果不好时,太阳辐射的热量有碍夏季空调的降温作用。因此,窗户的合理设计是室内建筑节能的重要手段。根据当地的气候、经济等因素设计相应的窗框和玻璃,可以提高窗户的保温隔热性能是改善窗户舒适和节能性。
我国住宅采暖能耗大大超过了西欧国家,造成这中现象的原因之一就是建筑门窗玻璃节能效果不理想。大面积玻璃窗可以满足优良的自然采光要求,但传统的单片玻璃保温阻热性能差,夏天的空调和冬天的暖气需要更多的能耗弥补窗户的缺陷。采用多层玻璃并将各层间距离增加,可以有效的减少热量损失和太阳辐射。目前市面上有很多节能窗可供选择,例如,Low-E玻璃、热反射镀膜玻璃、有色玻璃等。
参考文献:
[1]傅方煜,居住建筑环境设计的可持续发展观[J].室内设计,2005(02).
[2]康金萍,大力发展绿色照明节约环保促进健康[J].资源与发展,2006(01).
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关键词:建筑 电气节能 设计
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑电气设备的节能
建筑内的能源设备的能耗占建筑能耗的绝大部分。随着智能建筑的发展,楼宇自动化系统(BAS)的广泛应用,采用节能控制技术,综合应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术,对建筑内能源机电设备实施集中监控和能效管理,从而实现系统的最优化控制和管理,达到提高能效、降低能耗的节能目标。空调系统是建筑物中的耗能大户,其用电量约占整个建筑用电量的70%,因此中央空调系统的节能控制显得尤为重要,其主要内容包括:
1)热交换系统温差与流量的优化控制。
2)定风量全空气系统的空调机组的优化控制。
3)变风量空调系统的优化控制。
4)冷冻水与冷却水系统的优化控制。
5)冰蓄冷系统的优化控制。
6)水蓄冷系统的优化控制等。
此外,电动机的正确选型、调速方法、基于负荷检测的台数控制等以及电梯的合理选型、停层计划及群控策略等也是较有效的节能措施。
二、提高系统的功率因数
提高系统功率因数,可以减少变压器和线路损耗。线路上传输的功率可以分为有功功率和无功功率。
1提高设备的自然功率因数供配电设计中应通过正确选择电动机、变压器的容量以及照明灯具启动器,降低线路感抗,提高用电设备的自然功率因数。应优先考虑采用功率因数较高的同步发电机,荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器等。
2补偿电容法提高功率因数当自然功率因数偏低,达不到电网合理运行要求时,应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。
1)无功补偿设备应适当靠近无功源,低压用电设备产生的无功功率宜由低压侧的电容器来补偿,高压宅用电设备产生的无功功率应由高压侧的电容器来补偿。
2)用电设备集中的地方采用成组补偿,建筑内的其他无功功率主要在变电所二次侧集中补偿,并多采用自动无功功率补偿加工固定补偿方式。住宅小区的无功功率宜在小区变电所或箱变的低压侧进行集中补偿。
3)对供电点较远、容量较大,负荷平稳、经常使用的设备多采用就地补偿。容量超过10kV的风机、水泵、传送带等设置就地补偿装置;空调主机及冷冻泵等常在其附近设专用变电所,可以集中补偿,但若供电距离超过20m时,最好采用就地补偿。
4)当配电系统中谐波电流较严重时,无功补偿容量的计算应考虑谐波的影响。
三、变压器的节能
变压器的损耗主要表现在铜损、铁损、磁损三个方面。
(1)铜损:实际变压器的原、副线圈都是用绝缘铜导线绕制的,虽然铜的电阻率很小,但铜导线还是有一定的电阻,因此,当变压器工作时,线圈中就会有热量产生导致能量损耗,这种损耗叫铜损。
(2)铁损:变压器工作时,原、副线圈中有交变电流通过,在铁芯中产生交变磁通量,铁芯中就会因电磁感应产生涡流,使铁芯发热而导致能量损耗,这种在铁芯中损失的能量叫铁损。
(3)磁损:变压器工作时,原、副线圈产生的交变磁通量绝大多数通过铁芯,但也有很少一部分磁通量从线圈匝与匝之间漏掉,即有漏磁。这就使得通过原副线圈的磁通量并不相等,这漏掉的磁通量会在周围空间形成电磁波而损失一部分能量,这种损耗叫磁损。对于大容量变压器来说,因线圈的附加损耗与导线的线规关系很大。因此为降低线圈的附加损耗,目前比较多的采用自粘换位导线,同以往的单根导线及组合导线相比,它有很多优点:
a.因换位导线是由多股小截面的导线经过编织而成,且换位节距为线宽的16-22倍,换位极为充分,因而在线圈的绕制过程中不需要进行换位,从而减少了环流耗。同时缩短了绕线工时,提高了线圈的可靠性。
b.由于使用的单股导线线规较小且相互绝缘,可使纵向及幅向漏磁通产生的涡流损耗减小,经计算,其涡流损耗约为多根并联导线的涡流损耗的30%。
c.由于单根导线绝缘较薄,而统包绝缘可按具体绝缘要求,这样可以使导体的填充系数得到改善,并能缩小线圈尺寸,同时还有利于散热。
d.在采用的自粘性换位导线,单股线表面涂有特制的环氧树脂,线圈经恒压干燥后,牢固的粘合在一起,形成一刚体,其抗弯、抗拉等机械强度自然大大增强,提高了导线的纽矩,增强了线圈抗短路能力。
四、照明节能设计
建筑照明节能主要有以下三种途径:一是充分利用自然采光,以降低白天时人工照明对能源的消耗,二是采用绿色照明产品质;三是采用智能化的照明控制系统来提高能源的利用率和降低能耗总量。
1充分利用自然光
充分利用自然光源是照明节能工程中的一个重要内容。白天尽可能利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。
2合理选用光源、灯具及附件
2.1选择高效、节能、环保的光源
1)选择照明光源时,应尽量减少白炽灯的使用量,一般情况下,室外照明不应采用白炽灯。2)当悬挂高度大于4.5m时,宜采用高压钠灯和金属卤化物灯,多用于高大厂房、商场及体育馆照明及室外照明等。
3)悬挂高度在4.5m以下时,宜采用荧光灯,应选T8荧光灯和紧凑型荧光灯,有条件时,应采用T5荧光灯。多用于公共建筑、住宅、写字楼等。
4)LED照明灯适用于多种场合的动态照明、室外照明、景观照明等。
5)一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯,尽可能推广使用高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯。
2.2选用配光合理、效率高的灯具
1)在满足眩光限制的条件下,应优先选用开启式直接照明灯具,尽量少用带漫射透光罩的包合式灯具和装有格栅的灯具样式,一般室内的灯具效率不低于70%,并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。
2)选用光利用系数高的灯具。
3)选用高光通量维持率的灯具。
4)尽可能选择不带光学附件的灯具。
5)采用空调和照明一体化的灯具。同时应考虑灯具的布置、灯具与建筑围护结构的距离以及灯具的距离比是否科学合理。
2.3节能镇流器的选用
应尽可能采用节能型电子镇流器或节能型电感镇流器,以达到节能的目的。
3采用智能化的照明控制系统
采用智能化的照明控制系统,可以提高照明质量,减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度,有利于照明的节能;同时可以延长灯具和电器附件的使用寿命,提高照明系统的可靠性;可以通过系统控制不同工作场合的照明模式,实现照明场景的多样化,以满足人们对照明舒适度和情趣的多种要求。
五、节能设计中的人性化考虑
节能要考虑在建筑中生活的人的体验,我们不能因为节能让人体验不好,这样就违背了为人民服务的原则。一些公共的区域,我们可以安装声光控开光,让开光自动节能,而不用人为去控制。在一些适当的位置,我们可以设计一些太阳能热水器,太阳能发电机,风能发电机等,太阳能、风能都是清洁能源,不会造成环境污染。使用清洁能源是构建和谐社会,节能减排所倡导的。在一些公用的充电、电器、照明等位置,要设置一些节能的标志,让人看到这些标志后能自觉地节约能源。人性化的节能,体现了人类的一种巧思,需要我们不断地去改进、摸索、实践。
六、结语
我国经济的快速增长,一方面带来了人们经济生活的大繁荣,一方面却造成了大量的资源浪费与环境破环。节能减排已经是我国经济建设中一项重大政策,建设“节约型社会”也已成为新时期的重要目标,建筑行业也应积极实行节能减排政策,走可持续发展道路,为节能减排、环境保护作出贡献。
参考文献
[1]唐海.建筑电气设计与施工.北京:中国建筑工业出版社,2000.
[2]陈众励,赵济安,等.建筑电气节能技术综述[J].楼宇自动化,2007(4).
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【关键词】建筑室内;给排水;节水节能;创新
一、建筑工程给排水节能节水的意义
目前,全球正将面临能源危机,水资源危机也日益加剧。在世界倡导重视水资源保护利用的同时,我们也应做好在建筑工程领域给排水节能设计的准备工作。节能在定义上讲为采取技术上可行、经济上合理、环境和社会所能接收的一切措施,来提高能源资源的利用效率。建筑工程给排水节能设计的重要意义主要在于满足当前社会的经济发展需要、环境保护的需要以及提供城市居民基本生活水平的需要等。能源是人类生存与生活最为主要的发展基础,社会经济的发展也有赖于能源利用的发展。水资源利用与保护是我们理所应当所要关注的问题之一,水资源浪费和短缺是成为制约社会经济发展的重要因素。建筑物是耗材量非常巨大的生产产品,因此必须在建筑行业中大力推广节能技术非常关键。
二、建筑工程给排水设计的节能节水措施
1.采取楼层分区供水的方式充分利用城市给水管网的余压
楼层分区供水是一种创新型的思想。众所周知,随着城市用地的紧张,高层建筑也在逐渐增多,而对于高层供水问题通常都是采用压力供水,由于楼层太高,直接供水无法达到较高的楼层。而楼层分区供水就可以利用压力的特点进行节约,对于高层供水,仍然要使用压力泵进行打压供水,而对于低层楼的供水就可以采用余压进行供水,减少压力的耗费,也就相对减少了能源的损耗。
2.变频调速水泵的被利用
我国高层建筑一般都采用水泵水箱联合供水的方式,然后又水泵将水加压送水到高位水箱,通过向下供水,为居民生活提供用水。但是,这种供水方式通常都会设置一定的减压装置,主要是为了能够避免水压过大的情况发生,这在一低昂程度上造成了一些不必要的能源浪费。为了达到给排水节能设计的目的,我们可以通过采用变频调速水泵直接向居民用户供水,并采用调节供水速率的方式来根据实际使用情况进行流量调节,从根源上可以控制供水耗能。
3.开发利用给排水工程的中水系统
中水即再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。和海水淡化、跨流域调水相比,再生水具有明显的优势。从经济的角度看,再生水的成本最低,而海水淡化的成本明显要高的多。从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。建筑物中水主要是特指建筑物或建筑小区内的生活废水、雨积水和冷却用水等经过后期处理的可二次利用水。
4.节水型给排水管材的选用
随着科学技术的不断进步,一些节能材料也已经出现。相对普通管道进行运输,节能材料具有环保、节水节能的特点,这种节能材料会在运输水的过程中将浪费的水资源降到最低,达到最大限度的节水。虽然这种节能材料的初始安全价格会比普通材料的价格相对较高,但出于长远利益的考虑,性价比还是比较高的,相对于材料的费用,资源更为重要。
三、给水系统的创新设计
3.1给水系统的创新设计
3.1.1 注意给水的节约性
建筑室内的给水系统的创新设计要注意中水道的建设和节水配件的选择。这一过程中,中水道的建设已经成为给水系统和建筑行业中的主要发展趋势,通常情况下按照这样的顺序进行选择:由冷却水转为沐浴排水,然后再用于盥洗水的使用,接下来可用于衣物清洗,再接着用于厨房排水,最后用于居民厕所的排水使用,这样区别开来废水和污水,又对水资源进行了重复利用。而节水配件的选择也是多样的,包括了液压式的冲洗水箱的配件、房顶竖向的开合阀、控制水压水力的多用途阀,还有就是厕所的配备器具,这些配件安装之后可以自动对温度进行调节、限制水的流量。
3.1.2 环保节能的给水设计
对能源的节约和合理利用是促进我国经济保持快速稳定发展的关键步骤之一,节约能源也可起到对环境保护的作用。在技术系统中,应随着技术的发展改变,放弃传统的水泵D水箱的水污染给水形式转而采用变频调速和气压罐给水的方式。气压罐的供电频率采用的是变频器对电机进行改变的频率,可根据给水量的多少循环转动和调速。现代变频设备已经采用的是变量变压的给水方式。在进行室内的技术系统设计时应合理选择设备,根据系统的特点采取合适的节能手段,比如合理利用太阳能,利用太阳能的加热设备解决给水问题。
3.2 排水系统的创新设计
3.2.1 真空节水技术的设计
如果要节约水资源,当然是在保障居民基本的生活需求的前提下,使水资源的用量越低越好,但是如果一味地对水资源厉行节俭。连最起码的生活和清洁都不能做到,那么节水就没有意义了。在排水系统的设计中可以采用真空节水的技术来保证居民的包括厕所用水在内的清洁用水。这一设计即是依靠空气负压从而产生汽水混合物,以空气代替水,利用混合物的高速流动把污水、废水等冲除干净,如果在各类建筑中使用真空节水技术,可以节约超过40%的水资源,可以获得至少70%的节水率。真空节水的整个系统包括:真空阀、独特设计的洁具(带有吸水装置)、封闭的管道、收集真空的容器和真空泵、管道以及控制设备等。
3.2.2 同层排水技术的设计
同层排水技术能够将排水系统管道或者卫生器具的维护放在同一层进行,更可以将生活的污水、废水管道设置在同一层内,利于施工和操作。同层排水主要有几种设计:利用集水器进行排水、墙式同层进行排水、沉箱式"同层进行排水、将排水系统置于板内进行排水等。这几种设计都受到了广泛的关注和运用。
3.2.3 合理利用中水
中水是经过一定处理之后达到某个关于水质标准的生活排水,生活的废水、污水都可以称之为中水,其中生活的废水包括浴室、厨房、洗衣的排水以及冷却排水等各种排水。中水在城市的环境绿化,居民的非饮用生活杂水等地方应用价值巨大,合理利用中水是达到节能节水的有效途径,可以将建筑室内的各种排水经过收集后加工成为中水,用来进行城市绿化、居民杂用水、建筑杂用水等用途,虽然中水工程的资金投入相对较高,但是在水资源的节约上有着不可替代的作用,在以后势必会成为一种趋势。
四、结束语
进入二十一世纪以来,人类的资源意识逐渐提高,对资源重要性的认识也越来越强,而随着这种观念的转变,人们对于建筑给排水设计也逐渐意识到节水节能的重要性了。在科技发展日新月异的现状下,一些节能材料和设备也已经出现,虽然我国目前正处于社会主义发展的初级阶段,在节能技术和资源上还有一定的局限性,但相信在相关政策的正确指引下,一定会排除万难,最终构建成有中国特色的社会主义和谐社会。
参考文献:
[1]罗浩文.谈建筑给排水节水节能新技术[J].企业科技与发展:下半月,2012(7)
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关键词:商业步行街 性能化消防设计 室内步行街 相对复杂
近几年,我国大型商业室内步行街快速发展,并逐渐成为休闲娱乐的最佳选择。这些建筑或建筑群以其现代化的购物环境,商品集中齐全,具有遮风避雨等优势,受到了政府和开发商的大力支持。但这类建筑在消防设计还存在一定困难,由于目前我国还没有制定出相关步行街的消防设计标准,导致步行街,特别是室内步行街消防设计缺少一个统一的标准,设计存在一定难度。因此如何设计好室内步行街的性能化消防设计,确保人们的生命财产安全成了当前的首要问题。为了解决这一问题,相关的专家做了一些性能化消防评估和论证。通过在实践中遇到的问题,笔者对室内步行商业街的消防设计进行了分析。
一 室内商业步行街的现状
步行街主要分布在城市的繁华地段大型商业建筑中,这些步行街可设在建筑的地面几个楼层,也可以设置底下。同时步行街可分为室内步行街和室外步行街。室外步行街,是指无顶的步行街,是由一些建筑群组成,每个建筑之间都间隔了一定的距离,满足消防设计的要求,因此这种步行街处理消防问题相当容易许多;室内步行街是指在位于建筑内部的供人们休闲娱乐,购物的空间,这种步行街与外界相隔绝,这可能导致发生火灾事故时人员不能及时疏散,这就需要加强对室内消防设计的探讨,及时改善室内消防设计。
(一)室内步行街的建筑特点。室内的商业步行街通常为两层或两层以上的通高空间,且室内步行街的一层建筑的通道较宽,通道两侧是商业用房;二层及以上则是局部相连的通高空间,两侧是商业用房或单面走道。室内步行街的顶棚分为无天窗和有天窗两种形式。
(二)室内步行街的火灾危害及特点。室内商业步行街的商业用房功能相对复杂,商场内产品多为塑料制品,纺织品,纸制品等易燃物品,且商品货架紧密相邻。在这种可燃物种类多,数量大,高密度的情况下发生火灾的可能性相对较大,且步行街的人员密集,疏散时具有一定的困难。
若发生火灾,步行街内部的通高空间就会形成中庭式的火灾特点,造成烟气蔓延,凝聚,甚至出现轰燃,且由于室内步行街的密封式结构,导致温度上升极快,进一步加速了火势的蔓延,而一般步行街的长得可达几百米甚至上千米,与室外直接连接的出口少,消防人员难以到达室内的着火点。再则,火灾发生时,高温烟气聚集在顶棚,容易造成采光材料燃烧并滴落,进一步加快室内空间的温度上升,导致顶棚的钢结构在高温作用下发生变形发生垮塌,威胁人群的疏散安全,同时增加消防人员的救援难度。
室内步行街用电较多,除了日常照明,空调设备,排风系统等的用电,一些商家为了做广告宣传常在橱窗中设有荧光灯,霓虹灯等,特别是在一些特殊节日期间,为了吸引顾客添设大量的彩灯等等。这些电器用电量较大,且线路不符合规范,长期使用容易发生超载,短路等从而引发火灾事故。有的商场还设有加工,修理部门,需要使用电动机,电熨斗等电器设备以及一些易燃的有机溶剂,如稍有不慎就会引起火灾。同时,步行街内人员流动量极大,不易管理,经常出现乱扔烟头,或携带易燃易爆物品而导致火灾发生。
二 室内步行街性能化消防设计方案
根据以上分析,在进行室内商业步行街设计时应该严格按照国家商业建筑的消防设计标准进行设计,但是由于国家有关消防技术标准中对室内步行街的防火设计没有明确的要求,因此在进行室内步行街消防设计时应综合考虑经济投入和减灾防灾等综合因素,进行合理的消防设计。
(一)将室内步行街通道作为临时安全区。将室内步行街通道作为临时的安全区可以解决部分疏散,必须将处于楼梯的人群疏散到室内步行街而不是直接疏散到室外,同时可以解决室内防火分区过度的问题。设置防火单元,通过这种方式将火灾尽量控制在店铺内,减小火灾造成的影响,使其影响局部化。在火灾初期,进行有效的人员疏散,采取合理的消防措施可达到限制火灾蔓延的效果。根据火灾蔓延的原理,利用其他与工程类似的方法,充分考虑步行街建筑的布局特点,对步行街提出几条防火措施建议,其中最重要的有三条:1、以精品店为主分割步行街两侧商铺,精品店面积一般不能超过300㎡,除非功能需要可适当拓宽面积但不能超过1000㎡,且要用防火卷帘分隔成小于500㎡的空间。2、步行街内的其他商业空间要采用防火卷帘 ,防火墙,甲级防火门等进行分隔。3、步行街精品店的钢化玻璃厚度不能小于12mm,在店铺内要设有保护玻璃的自动的喷水冷却系统。
(二)进行主力店防火分隔。一些主力店与步行街相连,这些主力店的面积较大,火灾的荷载相对较多,带来的火灾危害性也相对较大。步行街与主力店相连接的部分大多采用防火门,实体墙,防火卷帘等方法进行防火分隔;主力店必须在与步行街想连的部分设置消防前室,阻隔由于开门时带来的火灾烟气蔓延到步行街内,在消防前室内还必须设置防烟送风设备,防止烟气进入步行街中。
(三)控制步行街内的可燃物及装修材料。1、采用不燃材料制作步行街内公共桌椅等设施,并用不燃或者难燃材料装修步行街的各层环廊,对于只能用可燃材料进行装修的部分,材料必须经过防燃或阻燃处理。同时该区域的其他装饰物必须使用不燃材料。2、节假时期步行街内的各种广告宣传海报,条幅等必须有相关部门进行统一规划管理。活动结束好要及时将广告拆除,以免造成火灾荷载。3、步行街内的电气线路必须统一使用低烟无卤的绝缘电缆,同时还必须设置漏电保护系统。4、在步行街内设置专门的吸烟区,禁止在步行街通道内吸烟,使用明火。
(四)在步行街内设置自动灭火系统。在步行街通道和各层环廊中设置自动喷水灭火系统;并在每层环廊中设置消防软管卷盘,消防栓等设备。在两个较大的中庭内设置智能主动喷水灭火系统。保证十分钟的消防水量的水箱。
结束语
近些年,室内步行街在我国的发展较快,消防安全隐患也日渐严重,因此要加强室内步行街的性能化消防设计,建立起完善的消防系统,保证火灾事故发生时人员能够安全疏散。同时要定期对建筑内的消防系统做保养和检查,保证其在火灾发生时可以正常使用,为疏散人群争取更加充裕的时间。此外,为防止火灾的发生,相关部门要严格限制步行街内的可燃易燃物品的使用。
参考文献:
[1]杨焰文,罗铁斌.大型购物中心空间形态布局的建筑消防设计策略分析——以四个大型综合商业项目设计为例[J].南方建筑,2011,(03):64-69.
[2]杨淑江,倪天晓,张新.大型商业室内步行街性能化消防设计[J].消防科学与技术,2012,(04):370-374.
[3]谢元一,张晓明,方正.利用“亚安全区”解决大型商业建筑消防设计难题的可行性分析[J].武汉大学学报(工学版),2012,(03):370-373.
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关键词:人数;室内多灯;节能控制
0前言
在学校的教室中以及车站等场所,由于房屋面积较大,需安装多个灯,而这多个灯一般都是采用一个开关控制多个灯的形式进行控制,只要有一个人进入室内,至少按压一个开关,必然启动多个灯,这显然存在人少、亮灯多情况下电能浪费的缺点。就目前而言,在这些场所对“常明灯”人们已习以为常,特别是室内无人的情况下依然灯亮,造成电能的严重浪费,给单位造成重大经济损失。根据室内亮度控制灯的开或关已广泛应用,但通过室内人数多少而控制亮灯多少的控制装置目前尚未见报道。
1节能控制器的原理
本设计的原理在于设计一种在需要灯亮时,按出入人数来控制亮灯个数,从而节约用电,能为单位节省开支的室内多灯按出入人数启动亮灯个数的智能节能控制器。
为达到以上目的,本设计所采用的控制原理是:对于多灯的室内,按出入室内人数的多少启动亮灯个数。智能节能控制器以单片机为控制核心,由光电传感器、定向灯控制开关和光控开关等组成。光电传感器测量出入室内的人数,由定向灯控制开关控制灯的启动。光电传感器通过传输线与单片机相连接,单片机与定向灯控制开关的电路相连接,定向灯控制开关通过接线座与指定灯相连接,由光电传感器检测人进、出室内时的信息,并将信息传给单片机,单片机将接收到的信息进行处理计数分组,再分别传给相应的定向灯控制开关,从而控制所指定的灯亮或灭,达到按室内人数控制灯亮个数的目的。光电传感器按先后次序并排的设二个,安装在门框外侧,两个光电传感器之间的安装距离为10-50cm,当人进入室内时,先由外侧的一个光电传感器将检侧到的信号传给单片机,再由内侧的一个光电传感器将检测到的信号传给单片机,单片机计数加1,进入第一个人时开亮与第一个接线座相指定连接的灯,再进入人时则进行累加,当累加至额定数后开亮与第二个接线座相指定连接的灯,以次类推,反之,当人走出房间时,先由内侧的一个光电传感器将检测到的信号传给单片机,再由外侧的一个光电传感器将检测到的信号传给单片机,单片机计数减1,当累计减至额定数值时关灭与相应接线座指定连接的灯,以次类推,若人通过了外侧的一个光电传感器,但未通过内侧的一个光电传感器,虽然外侧的一个光电传感器检测到了人通过的信号,但单片机不累加计数,反之,也不累计减数;定向灯控制开关设1-16个,室内灯多、面积大时多设,每一个定向灯控制开关的接线座并联连接1-4个灯;光控开关与单片机相连接,光控开关的光敏电阻伸出壳体外,安装时将光敏电阻安装在节能控制器壳体面板上,或室内有光处,在室内亮度充足时,光控开关处于关闭状态,单片机虽然通过光电传感器检测到进、出室内的人数,但定向灯控制开关不工作,在室内亮度不充足时,包括白天阴天下雨等原因引起的突然亮度不足,光控开关处于开的状态,此时,不仅室内进、出人时单片机均计数,而且能根据室内显示的人数控制定向灯控制开关工作个数,从而控制启动亮灯个数;单片机与定向灯控制开关相连接的同时,也与显示器相连接,显示器的数码管安装在壳体的面板上,从显示器上可查看室内人数;另外控制器设扩展接口,扩展接口伸出壳体,通过扩展接口可便于升级,如通过扩展可同时控制电扇的启动个数
2节 能控制器的设计
节能控制器主要有光控电路、电路、供电电路、显示电路和定向灯控制开关电路组成,下面具体阐述各电路的原理。
1光控电路的设计
控制器光控开关的电路如图1所示,由运算放大器U1、光敏电阻RL1、电阻R12、R13、电位器R14组成,其中运算放大器U1的1脚接单片机U2的16脚,运算放大器U1的4脚接供电装置的VCC输出端+5V电源,运算放大器U1的11脚接地,电阻R12、R13、电位器R14、光敏电阻RL1组成电压比较器桥式电路,电压比较器桥式电路的两输入端分别接供电装置的VCC输出端+5V电源和地,电压比较器桥式电路的两输出端分别接运算放大器U1的2脚和3脚,运算放大器U1采用LM324;两个光电传感器的传输线端分别接扩展接口的1、2接口,并与单片机U2的12、13脚相连接,光电传感器的一端接+12V电源、三端接地。
2电源电路
电源电路如图2所示,由电源电路由电源插座J5、电源开关S1、整流桥D1、开关稳压集成电路Q3、二极管D2、电感L1、电阻R8、发光二极管D3及电容C1~C3、C6构成,其中,电源插座J5输入12V外接电源,J5的一个输出端通过电源开关S1接入整流桥D1的一个输入端,J5的另一个输出端直接接入整流桥D1的另一个输入端,整流桥D1的输出端V+接电容C1的正极,电容C2的一端与开关稳压集成电路Q3的1脚相连接,整流桥D1的输出端V-接电容C1、C2、开关稳压集成电路Q3的3脚、5脚,并接地,开关稳压集成电路Q3的4脚为电源电路的输出端VCC,并接电阻R8的一端,电感L1的一端接开关稳压集成电路Q3的2脚和二极管D2的输出脚,电感L1的另一端接开关稳压集成电路Q3的4脚,电容C3、C6的一端接开关稳压集成电路Q3的4脚,另一端接地,二极管D2输入端接地,发光二极管D3的输入端接电阻R8,D3的输出端接地,电源电路输出端VCC输出+5V电压,同时与信息处理器、复位器、光控开关、显示器、定向灯控制开关的电路供电端相连接,为其提供工作电压,开关稳压集成电路Q3采用LM2575。
3控制器电路
控制器电路如图3所示由单片机U2、排阻RL2、晶体振荡器Y1、电容C8、C9组成,单片机U2的31脚、40脚为VCC脚,与供电装置的VCC 输出端+5V电源相连接,单片机U2的9脚接复位器的RST端,单片机U2的1~8脚、21~26脚、29脚、30脚分别接相应的定向灯控制开关,单片机U2的12~16脚分别接扩展接口的1~5脚,扩展接口的1、2脚接光电传感器的J3、J4,单片机U2输入端与光控开关、复位器、扩展接口相连接,单片机U2的输出端与显示器、定向灯控制开关相连接,晶体振荡器Y1与电容C8串联然后与电容C9并联,一端接入单片机U2的19脚,另一端接地,晶体振荡器Y1架接在单片机U2的18、19脚之间,单片机U2的20脚接地,单片机U2的27、28脚接显示器,单片机U2的32~39脚分别与排阻RL2的2~9脚相连接,排阻RL2的2~9脚分别与显示器的限流电阻R1~R7的一端相连接,单片机U2的其它引脚再按需要接定向灯控制开关或预留,单片机采用89S51单片机;复位器的复位控制电路由按键S6和电阻R9组成的手动复位电路、上电复位电容C7和电阻R19组成,按键S6和电阻R9串联后与上电复位容C7并联,一端接供电装置的VCC 输出端+5V电源,另一端接单片机U2的9脚,并经电阻R19接地;
4显示电路
如图4所示,控制器显示电路由数码管LED1、数码管LED2、PNP型三极管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R10、电阻R11、限流电阻R1~R7组成,其中数码管LED1、数码管LED2的3脚分别与PNP型三极管Q1、PNP型三极管Q2的集电极相连接,PNP型三极管Q1、Q2的发射极接供电装置的VCC输出端+5V电源,PNP型三极管Q1、Q2的基极分别与电阻R10、R11相连接,接入单片机U2的27、28脚,数码管LED1、数码管LED2串接后各引脚分别与限流电阻R1~R7相连接,接入排阻RL2与单片机U2相连接,PNP型三极管Q1、Q2采用9012三极管;
5控制器定向灯控制开关的电路
如图5所示,控制器定向灯控制开关的电路由继电器Kn、接线座电路中的Jn、常开开关Sn以及PNP型三极管VTn、二极管Dn、电阻Rn构成,其中PNP型三极管VTn的发射极接供电装置的VCC 输出端+5V电源,基极经电阻Rn与单片机U2的相应脚Pn相连接,继电器Kn与二极管Dn并联后正极接地,负极接入PNP三极管VTn的集电极,继电器Kn与接线座电路中的Jn相连接,接线座联接上相应的指定灯,指定灯为1-4个,常开开关Sn跨接在继电器Kn上,应急使用,三极管VTn采用8550三极管,二极管Dn采用1N4007二极管,其下标n为1-16个定向灯控制开关的序列编号。
3实验
节能控制器在莱芜职业技术学院10号教室进行安装实验,10号教室内共有16个灯,设计为每累计进入8人开亮1个灯,每一个接线座只接一个灯,共设有16个定向灯控制开关。选8号自习教室作为对照,8号自习教室与10号自习教室面积相同,灯的个数相同。该实验于2007年9月开始安装试运行,
通过2007年9-11月三个月的运行对比,10号教室耗电量为107.5度,8号教室耗电量为307.2度,使用本设计节电65%,显然,使用本设计节电效果明显。