绿色节能方案范文
时间:2023-05-15 15:47:13
导语:如何才能写好一篇绿色节能方案,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
中图分类号:TP308文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)08-1944-02
Improvement ProjectStudy of Large-scale Green Energy Saving Computer Room
ZENG Zhi-long1, LU Chang2
(1.Institute of Mathematical Information Industry of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316000, China; 2.Public Experiment Center of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316000, China)
Abstract: The scale of the public computer room is large in the University generally, the annual electricity consumption of resources is also very prominent, but in fact the computer room has great energy saving space. By researching of the current structure and operation mode, analysis ofinfrastructure and management model, proposed improvedprojects, and provides a practical method for building the large computer room of the green energy, provided a reference model.
Key words: green computer room; energy conservation; computer room transformation
我校公共机房总共分为15个房间,拥有900台学生机,规模庞大,每年消耗大约50万度电,占机房运行总投入的15%左右,是一个用电大户,然而随着绿色节能环保理念的深入,如何构建节能型的绿色机房成为机房建设中重点考虑问题,充分挖掘节能潜力,能够为学校节省巨大的资源投入,并且,在节约能源的同时,还不能牺牲教学效果与机房性能。
1存在问题
经过对本校机房的各个节能点进行研究分析,在当前存在的问题中,有些是因为前期建设的时候没有充分考虑绿色节能的方案,有些是因为疏于管理维护,从基础建设到运维管理都存在许多问题,对资源造成了较大的浪费,归纳如下:
1)电源线路结构单一,无法做到灵活精细地独立控制机房。
在进行基础电路布置的时候,采取了单线的总控模式,没有相对于单独子机房进行细分规划,开的时候一起开,关的时候一起关。这种方式导致了无人上机时候,显示器处于待机状态,特别是对于大量使用还没有更换的CRT显示器,以单台待机状态显示器1天消耗10W计算,机房一年运行以300天计,一年消耗的总电量是300×10×900=2700(KW),而且,这无形之中提高了室内温度,也造成空调运行的携带浪费。
2)服务器不间断运行,利用率低。
高校公共机房的服务器与提供商业服务的服务器有所区别,很多机器无需提供7*24小时的不间断服务,只是在授课期间开启相应服务即可,在无人值守机房管理的模式下,服务器基本上长年累月开启,按照常规运行300W功率计算,有10台服务器,1天空余运行时间10小时,1年将耗电365×10×10×300=10950KW。如何让服务器在不需要的时候能停止对电能的消耗是节能的一个关键点。
3)服务器等设备应用分散,利用率不高。
很多服务器单独运行某个应用,但其实随着硬件技术的发展,特别是新购的服务器性能都很强劲,服务器CPU的利用率基本上只有5%左右,所以没有充分挖掘服务器的性能,设备越分散,耗能越多。
4)空调设备长年累月运行,浪费巨大。
空调设备功率大,运行时间长,学生机房的空调设备还可以通过日常管理来减少使用,但是对于主控机房,因为采用无人值守的方式,空调必须常年累月运行,甚至在室外温度低于0度的情况下仍然进行制冷,耗电量非常惊人。
5)设备老化,CRT和旧型号主机的大量使用。
CRT显示器因为辐射大、耗电高已经被厂商淘汰,机房却仍在大量使用,旧型号的机器缺少绿色节能技术,甚至在无负载的情 况下,照样耗电严重。
6)管理松散,没有针对性的制度措施。
管理制度没有及时更新,缺乏与时俱进的管理思想,缺乏常规性合理性的操作,导致很多设备没有及时切断电源。
2方案研究和实现方法
针对以上的情况分析,结合已有的技术手段,通过采取以下措施进行改进。
1)合理规划机房空间,细化机房各供电线路,为精细化管理提供基础条件。在暑期机房空闲时间,把整体机房分割成以房间为单位的子机房,重新铺设改造供电线路,在主控机房电源控制箱中,设置单独控制开关,人为控制电源。在具体操作过程中,机房管理人员可以针对具体机房课表,对不上课的机房切断电源,避免因为待机而造成的电源浪费[4]。
2)利用BIOS设定和执行脚本命令进行自动开关机。
对于学生端电脑,可以借助机房信息管理系统来实现定时关机,我们事先安排好课表,当课程结束的时候,管理系统会自动发送关机指令到客户端,并正常关闭电脑。对于服务器,我们可以利用BIOS程序(主板底层的参数设置系统)设置,定时进行开机操作。开机后,参考开机后的画面热键提示,进入setup设置后,寻找类似于“Resume By Alarm”的设置选项,固定设置每天开机的时间,设置好保存并退出即可。进入系统之后,为了自动执行各类应用,应该把相应服务或者程序设置为自启动模式,省却每次人为的操作。
针对Windows的操作系统,我们可以从网上下载定时关机的小软件来解决定时关机的问题,也可以通过编写脚本来实现,以每天21:30关机为例,运行代码如下:at 21:30 /every:M,T,W,Th,F,S,Su shutdown -s -t 120,这样就可以实现定时关机了。
3)整合现有资源,挖掘高性能服务器等设备的潜力,提供尽可能多的应用。
借鉴当前流行的云计算模式,对当前的服务器进行有效整合,发挥规模化效应,充分挖掘高性能服务器的潜力,运用虚拟化技术,让尽可能少的设备运行尽可能多的应用服务,提高使用的效率。对于当前硬件的性能,我们可以设置多个虚拟机,同时提供不同的应用服务,让CPU和内存的使用率维持在50%以上,当然,不能过度使用,否则会明显延长访问响应时间[1]。
4)衡量一次性投入精细空调设备与普通空调的成本和长期运行产生的费用,确定购置方案。
精细空调的节能效果非常好,但是采购成本是普通空调的几十倍,它的产能必须要经过长时间的运作才能体现。所以在采购前,要充分做好调研工作,如果机房运行时间在6年以上,可以考虑采购,否则只会增加成本投入[2][3]。
5)针对老旧的耗能产品,只有更换成新出的节能产品才能有效节省用电,但是介于机房已有模式和资金问题,我们无法一次性解决。在今后采购设备的时候,应该把绿色节能指标纳入招标要求,在满足使用性能的同时,可以倾向于那些具有节能技术的产品。
6)从管理层面,确定相关制度来保障。
技术只是一种保障的手段,但更多的时候需要制度的有效执行,制定机房相应管理守则,常态化规范化对节能进行管理,通过巡视、记录等方式对需改进点进行人为干预操作,是保证建设绿色节能机房的关键因素。
3结论
计算机机房经过改造后,运行半年以来,平均比以前节约用电10度,耗能节省了20%,成功地实现了绿色节能机房的改造,成为全校的节能冠军。各个高校可以参照本校的实际情况,对现有的机房进行改造,一定可以挖掘出更多的节能空间。
参考文献:
[1]耿英保.浅议计算机机房节能[J].中国集体经济科技研发,2006(6).
[2]周航.通信机房节能热管理设计探讨[J].电信工程技术与标准化,2009(3).
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台达电子的台北总部原有两个数据中心,分处两栋办公大楼。新的数据中心改建项目计划将两者合而为一,达到资源集中化和系统整合,更可拥有高可靠度、环保和模块化设计下的超高扩充性。
台达电子作为一家在世界各地都有销售网点、生产设备及研发中心的企业,需要拥有高度计算机化的系统以有效处理全球业务。为保护企业资源规划(ERP)、电子邮件服务器、网页服务器和其他各种应用程序服务器等各种重要系统及 IT 应用,数据中心基础设施的可靠度是优先的考虑因素。
此外,可能更重要的是,台达电子决心基于“Smarter, Greener, Together 共创智能绿生活”的理念,打造一个年平均电源使用效率(PUE)低于 1.43 的新机房,以符合Green Grid联盟所定义机房效率的黄金级标准。
新建成的数据中心占地约230平方米,分为冷通道封闭区A/B和热通道封闭区C/D,共有63套机柜,计划在5年内达到240kW~280kW 的IT设备容量。另有独立房间储放两套UPS及多组电池柜。用于显示台达InfraSuite Manager数据中心基础设施管理系统、IT设备使用率和实时视讯监控的2x3 LCD 液晶面板电视墙,可实时、充分地对数据中心能耗进行监控并管理机房设备。
针对新数据中心的改造,台达电子从空调系统、电源、机柜、环境管理系统四大方面入手,具体方案包括:
一、空调系统
诸多因素使得两个旧机房每年耗费大量电力。旧数据中心的PUE值高达 2.01,即每 1kW 的 IT 设备功率消耗,需要等量的非 IT 功率消耗来冷却。新的数据中心为大幅度提高能效达成 PUE 1.43 以下的目标,台达电子采取下列六大对策:
1.冷/热通道封闭及 RowCool 系列机柜式精密空调的应用
冷/热通道封闭设计方案,可避免冷热空气混合,提高冷却效率。搭配贴近热源的台达RowCool系列机柜式精密空调的应用,可以有效移除热点,避免IT设备过热导致宕机。
2.冷冻水式空调系统
相较于传统气冷式空调系统,冷冻水式空调系统可节能三成,以 40RT(冷冻吨)的系统为例,能耗可从 1.25kW/RT 降到0.89kW/RT。
3.变频 HVAC(高压直流)系统
RowCool系列机柜式精密空调的连续可调式风扇转速和水量控制有助于大幅度节能,风扇速度降低一成,估计可节能27%。RowCool 系统中直流风扇及室外机组皆采用变频技术。冷却水塔的风扇采用可变气流量控制,冰水主机和冷凝水泵浦则采用可变水流量控制。
4.自然冷却Free Cooling(空气侧及水侧)
在台北市的天候状况下,一年里有46%的时间可采用自然冷却。温度低于25℃时,空气侧自然冷却自动启动,将外部冷空气导入机房,并将 RowCool机组、泵浦、冷却水塔及冰水机组关机。温度低于15℃时,水侧热交换器及冷却水塔自然冷却系统启动,机房冰水机组则关机降低能耗。
5.数据中心与大楼冰水主机智能同步
台达电子的台北总部大楼获认证为“钻石级绿建筑”,能耗较一般办公大楼低58%。大楼本身配备两套冰水主机系统:
数据中心冰水机组日间关机,使用大楼高效率冰水主机。夜间数据中心冰水主机开机,为数据中心提供冷气。数据中心空调系统与大楼空调系统智能同步,将节能效果发挥到极致。
6.最佳机房温度设定
按国际标准的建议值,数据中心温度变化范围在18~27℃及20~25℃之间。数据中心温度一般虽然设定在符合建议范围的18~20℃之间,但仍有改善空间。
粗略估计,数据中心温度每升高一度可带来2%~3%的节能。依此规则,如把冷信道的温度从18~20℃ 提高到 25℃,数据中心可节能10%~14%。此外,RowCool系列机柜式精密空调的入水温度也可提高进一步节能,通常的做法是将冰水入水温度设定在7℃,如果提高到 13℃,数据中心可节能20%。
除空调系统外,台达数据中心整体基础设施解决方案还应用到高效率电源系统、模块化机柜及数据中心环境管理系统,使整个数据中心各方面都达到绿色节能。
二、UPS电源系统
数据中心对可靠度、效率及扩充性的要求,对UPS电源系统是极大的挑战。新数据中心所采用的台达Modulon DPH 系列 UPS,是新一代全模块化、可热插入、AC-AC 效率达96% 的高性能UPS,其热插入电源模块可支持数据中心从中长期的无缝升级。台达电子的 PDC 及 PDU 也采用模块化设计,例如,其输出断路器可热插入、两组配电盘各可扩充达 42 组断路器。PDC 及 PDU具备优异的电源保护及监控能力,其弹性及扩充性可配合实际的配电需求。
三、机柜及配件
气流管理对于配备中高功率密度机柜的机房极为重要。台达电子的台北总部新机房长期规划机柜功率密度可达10kVA~15kVA。模块化机柜的开孔率达70%以上,可满足高密度IT机房的需求。机柜具有高承载力,静态承重达1420kg或动态承重达1000kg,不占太多宝贵的机房空间。
四、环境管理系统
台达数据中心管理系统(DCIM)系统的 InfraSuite Manager,整合各种设施及 IT 设备于单一平台。环境监测器(EnviroProbe)搭配中央监测站(EnviroStation)可以对能源、电力系统、空调、环境、保全、资产、服务器监控等各种装置,进行无缝、实时及完整的管理。PUE历史纪录可协助 IT 管理人员,分析及了解机房电源使用的效率。
总之,这座采用多种绿色空调、电源、机柜解决方案的节能数据中心已经改造完成并正式投入使用,可望达成以下节能效益:
PUE优化:PUE 值从 2.01 改善到 1.44(2014 年 7 到 10 月),估计可达成黄金级数据中心的目标。在冬季气候下,PUE 将因自然冷却而进一步提高。
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一、指导思想
以科学发展观为指导,坚持节约能源资源基本国策,深入贯彻《公共机构节能条例》和《公共机构节能管理办法》,根据我市公共机构节能“十二五”规划要求,积极推行合同能源管理模式,淘汰低效照明产品、推广使用高效节能照明技术、产品,开发应用太阳能光电等自然资源照明技术。把绿色照明工程作为完成“十二五”公共机构节能目标任务的重要抓手,明确目标、落实责任。在海南文明生态省和国际旅游岛建设中切实发挥示范和表率作用。
二、工作目标
到年底前,全市各级公共机构实现高效光源使用率100%;
到年底前,全市公共机构中的文化场馆、体育场馆、科技场馆、礼堂及会议场所等大型建筑高效光源使用率100%;
年前,LED等国体光源及太阳能光电等可再生能源使用率10%以上。
三、改造范围及技术、产品
(一)绿色照明改造范围。全市各级公共机构管辖范围内的绿色照明改造包括:室内办公照明、室内公用场所照明(大厅、楼道、卫生间等)、办公区庭院照明(路灯、草坪灯、建筑物泛光照明)、文化场馆、体育场馆、科技场馆、礼堂及会议场所、各级学校、各级医院、机关食堂照明等。
(二)绿色照明技术、产品。
高效光源包括:紧凑型荧光灯、直管荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、发光二级管(LED)等;
高效设备技术:反射式灯具、智能控制装置等;
可再生能源技术:太阳能光电设备等;
自然光采用技术:主要指部分礼堂、会议场所,通过在房顶安装自然采光设备管理满足室内会议或工作需要。
四、运作模式
(一)单位投资模式。对于数量较少、规模不大的照明改造项目,可由本单位拿出部分资金或财政专项拨款更换节能灯具。以国家和我省每年推广使用节能灯工作为契机,充分利用国家和本省的财政补贴政策,及时进行更换。
(二)合同能源管理模式。对于数量较多、规模较大的照明改造项目,各级公共机构要积极采取合同能源管理模式,按规定程序通过招标方式确定合同能源管理服务公司,充分利用社会节能服务公司资金及技术对公共机构照明设备及灯具进行节能改造,落实绿色照明改造工作任务。
在绿色照明改造过程中,应充分利用中央财政政策的支持,积极争取国家对建筑节能改造的财政支持或财政奖励资金。
五、责任分工
(一)市机关事务管理局:为全市公共机构绿色照明改造的主管部门,负责此项工作的综合协调和指导,并对改造实施的进展情况进行监督检查;组织完成市直办公大楼办公区绿色照明节能改造任务,合署办公单位要积极配合改造工作。
(二)市级及乡镇级机关单位、东方工业园区、住建局(路灯站)、教育(包括中专院校、科研所、中小学校等)、交通运输局(包括车站、码头、公路等)、科技、文体(包括各大广场、图书馆、电视台、体育馆等)、印刷厂、卫生局等系统负责制定本系统绿色照明改造工作方案并组织实施,对本系统的绿色照明改造方案的进展情况进行监督检查。
(三)市直独立办公单位负责本单位绿色照明改造工作,要根据本单位实际制定绿色照明工作计划,落实工作责任,按规定要求和时间,完成绿色照明改造任务。
六、建设进度
年月前,市直公共机构完成办公区室内绿色照明灯具的更换工作;
年月前,市直公共机构完成办公区室外照明设备的改造工作;
年月前,市直各系统完成各类场馆等大型建筑的室内外照明改造工作;
各乡镇和市级教育、科技、文体、卫生等系统及有下属单位的主管部门可根据本地区、本系统、本部门的实际自行制定绿色照明改造工作计划,但必须在市政府总体建设进度时限内完成。
全市公共机构绿色照明改造工作从现在开始全面展开,改造工作可以边部署、边进行,建设进度在总体时间要求内可根据各级公共机构实际作适当调整。绿色照明改造工作必须按照《建筑绿色照明示范省总体方案》(琼府办128号)的规定,在年底前完成。
七、相关政策及措施
公共机构绿色照明改造工作的相关政策及措施参照《绿色照明示范省总体方案》执行。
(一)绿色照明节能改造形成的节能量将依据《节能专项资金使用管理办法》、《合同能源管理财政奖励资金管理暂行办法》、《城镇公用事业(照明)附加费收支管理办法》的有关规定和标准给予奖励。
(二)“十二五”期间,市政府加大财政资金对推行合同能源管理建设绿色照明工程的支持力度,推广30万只财政补贴节能灯(视需要可适当增加推广数量),优先支持各责任单位实施照明节能改造计划。
(三)绿色照明改造工作完成情况将作为公共机构节能工作专项检查和考核评价的重点内容。
市推进合同能源管理领导小组每半年对绿色照明改造情况进行一次检查考核。
八、工作要求
(一)各单位要加强对绿色照明改造工作的组织领导,严格按照责任分工和工作进度安排抓好落实,同时做好宣传培训工作。
(二)各单位应于年月日前将公共机构绿色照明改造方案(计划)和工作进度安排表报市机关事务管理局备案。绿色照明改造进展情况按季度报送市机关事务管理局,汇总后报市推进合同能源管理领导小组。
(三)要认真做好能耗分类、分户、分项计量,以及相关线路和控制系统的改造工作,为考核评估和推广合同能源管理奠定基础。
(四)实施合同能源管理模式,采取公共招投标的方式选择在市级积案或省备案的节能服务公司承担项目施工任务。对项目改造使用产品的质量、节能效果进行严格评审。
(五)要全面淘汰国家禁止使用的照明产品,淘汰不符合国家照明节能设计标准以及本市节能要求的照明设施和照明系统,采用先进技术及产品对照明系统进行节能改造和建设新的照明系统。
篇4
关键词:绿色建筑设计;概念;特征;要点;方法
随着社会经济的快速发展,生态破坏、人口激增、资源过度消耗、环境污染等问题越来越严重。据有关资料显示,我国目前的新房建设中有80%以上为高耗能建筑,建筑能耗总量持续攀升。我国是一个人口众多的国家,人均资源非常有限,只有综合采用节地、节能、节材、节水等措施,推行高效节能的绿色建筑设计,才能够适应建筑设计的未来发展要求,实现可持续发展的目标。
1 绿色建筑设计的内涵与特征
1.1 绿色建筑设计的内涵。“绿色建筑设计”的内涵主要包括:在设计和规划建筑工程项目时,充分重视环境因素的影响作用,避免施工过程对周围环境造成危害,在建筑工程施工阶段尽可能地为人们提供绿色、健康、节能、降耗的建筑空间,在建筑拆除阶段又不对环境造成影响。因此,通过推行高效节能的绿色建筑,可以不断减少对能源和资源的使用和消耗,尽量降低各种废物的产生率,使建筑工程项目能够与自然和谐共处。总而言之,绿色建筑能够充分发挥其环保、节能、降耗的作用,为人类提供一个健康、可持续发展的空间,使可持续发展理念得到进一步深化和落实,将建筑对环境的影响降到最低,科学、规范、高效地使用能源与资源,不断促进人与自然的和谐发展,贯彻和落实以人为本的发展理念,。
1.2 绿色建筑设计的特征。绿色建筑设计的特征主要包括以下几个方面:一是节能,这也是绿色建筑设计最重要的特征之一,是促进人与自然和谐发展的重要措施。通过科学、合理、高效、节能的建筑设计,最大限度地利用生物能、地热能、风能、太阳能等天然资源与可再生能源,减少对传统火力发电电能的使用,避免对环境造成污染;二是环保,在绿色建筑设计过程中,在设计、施工、拆除等各阶段,都要重视建筑工程的节能与环保效果,确保每一种建筑材料都不会对环境造成污染,并合理利用土地资源;三是舒适,这是在建筑中贯彻“以人为本”理念的要求,建筑工程应当充分考虑人的要求,达到建筑工程的设计目标。在设计环节中,只有坚持以上要求,制定科学、合理、高效的设计方案,才能够充分发挥绿色建筑设计的作用。
2 绿色建筑设计的设计要点
2.1 因地制宜。绿色建筑设计要根据不同地区的特点来确定,不能照搬其他地区的设计方案。在设计的过程中应充分考虑到气候的因素,根据不同的气候条件设计不同的建筑工程施工方案,要充分利用自然条件进行通风、采光、制冷与集热,从而降低这些环节对环境的污染。例如,在西北地区,我们可以充分利用其日照充足、太阳能资源丰富的特点,科学、合理、高效地利用太阳能资源,发挥太阳能资源丰富的地域优势。而对于阴冷、潮湿、雨水较多的区域来说,这些设计内容都是不必要的。再比如,在北方寒冷地区,建筑设计要充分重视建筑材料的保温效果,合理安装保温材料,而在非常炎热的南方,应当充分考虑建筑物的遮阳、降暑效果,以免过多的太阳辐射对人体造成伤害。因此,要充分考虑到建筑工程的地域条件和气候特点,做到因地制宜。
2.2 重视整体设计。为了达到高效、节能的整体效果,在设计建筑方案时应从整体的角度分析建筑项目的成本,使建筑的性能符合环境发展的要求。在设计阶段,要充分考虑温度、湿度、经济水平等因素,注重建筑设计的整体效益,不盲目跟从、不照搬其他地方的建筑设计方案,从整体而不是从局部的角度去考虑绿色建筑设计的问题。例如,在经费不足的前提下,要合理安排材料安装的位置,最大限度地发挥保温材料的作用;在热量较多的建筑物内,可以充分利用其热量较多的优势,减少对保温材料的使用,从而达到节约能源的目的。因此,绿色建筑设计应从整体着眼,对建筑工程进行综合分析,在整体设计的基础上提高绿色建筑的节能环保效果。
2.3 创造健康舒适的室内环境。为了创造健康舒适的生活环境,在绿色建筑设计的过程中要使用不会危害环境的原材料,要避免有害电波、太阳辐射等对人体的影响,充分运用相关理论知识进行设计。此外,要确保建筑材料不会对人体健康造成不利影响,充分照顾到人的需求,为人们提供更健康、更舒适的室内环境。
2.4 充分考虑环境因素。在因地制宜地进行建筑设计的前提下,应将环境概念引入到建筑设计、规划等各环节中去,这是一个设计面非常广的系统工程,需要运用多学科的知识。在建筑设计时,应尽量搜集各方面的环境特征,收集有关土地资源利用、水资源使用、气候等各方面的信息,使建筑与生态环境、人文环境相协调,为人类营造舒适、健康、环保的环境,最大限度地提高建筑材料、能源、资源的使用效率。
3 绿色建筑设计的常见方法
3.1 绿色建筑设计的前期策划。在前期策划阶段,要充分考虑绿色建筑设计的人性化特点,在充分考虑用户要求的基础上完成绿色建筑设计方案。设计师要高度重视绿色建筑的节能和环保等特点,优化设计方案,并在制定出方案之后充分听取用户的建议和要求,结合用户的需求对设计方案进行调整与修改,使建筑设计的过程更加人性化。此外,要确保建筑项目设计经过广泛的论证,优化绿色建筑的设计方案,及时发现建筑设计中存在的问题,并采取积极有效的措施予以解决。
3.2 绿色建筑方案设计的要点。绿色建筑方案设计的要点包括以下几个方面:一是充分考虑到建筑物的舒适与健康,在设计阶段尽量使用无毒或低毒的建筑材料。例如在吊顶和墙面使用低毒性或者无毒性的涂料,采用硬木和陶瓷等装修材料装修地面等;二是充分考虑到建筑设计的节能效果,节能型建筑不仅仅可以节省投资,降低建设成本,而且会降低用户长期的成本支出,有很大的经济效益与社会效益;三是要在建筑拆除阶段,充分考虑到建筑废料对环境的影响,避免对环境造成污染;四是要充分利用适当的生态策略技术,提高住户的舒适度,为其提供健康、舒适的居住环境,并要为群众设计活动场所。此外,在绿色建筑的设计阶段可以有不同的设计方案,在方案的选取时,根据各方案的不同特点,取长补短,选择最优的设计方案。
3.3 合理选择建筑材料与施工技术。建筑工程与环境保护密切相关,建设与环境相互促进、可调节的、智能化的建筑工程是目前绿色建筑的发展方向。为此,应不断优化建筑材料与施工工艺的选择,充分利用和收集自然能源,并避免能源和资源的流失;应建设能够调节气候的外层构造,以降低气候变动对环境造成的影响,使室内条件趋于稳定,充分利用高新技术,加大对绿色建筑设计的技术支持力度,建设技术含量高、节能效果好、高效、无污染的绿色建筑,使绿色建筑设计取得实效。
4 结语
随着我国经济的快速发展,可持续发展理念已成为人们的共识,高效节能的绿色建筑设计是可持续发展观的体现,也是促进人、自然、建筑三者和谐共生的基础与前提。为此,要坚持可持续发展的理念,利用高效、节能、环保的绿色建筑设计降低建筑对环境影响,降低对资源的消耗,最终实现经济和生态的协调发展。
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【关键词】TOPSIS法 建筑节能 方案比选
建筑业作为我国三大耗能产业之一,建筑业中的绿色建筑将是未来发展的新趋势。而有关建筑节能设计,不再局限于节能标准,同时在节能建材中也给与了明确的说明。大力发展绿色节能建筑,有利于落实节约资源、保护环境的基本国策,同时对于调整产业结构、改善需求结构、转变建筑业的发展模式等方面有着良好的效果[1]。在进行节能建筑设计方面,节能方案的选择是建筑企业面临的常见工作,如何在众多方案中选择节能效果良好、且造价合理的方案,是本研究的主要内容。
1 建筑节能评价指标的选取
有关建筑节能的评价指标来源本文主要借鉴国家和地区颁布的各种规范性文件,例如《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)、《节能建筑评价标准》(GB/T 50668-2011)、《绿色建材评价标识管理办法》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2010)等[2-3]。一般地,规范中对指标重要性有大致的划分,分为控制项、一般项、优选项等,根据指标筛选过程中遵循的科学性、可操作性、适用性原则,研究中以居住建筑为例,所筛选的指标可构成居住建筑节能评价结构图,如图1所示:
图1 居住建筑节能评价结构图
2 基于TOPSIS法的方案比选模型
姜新佩等[4]在研究建筑节能标准中构造了节能评价模型,研究对象为公共建筑,该模型对指标的重要性进行了等级划分,由于借鉴了AHP法中的判断标准,因此在求解指标权重时需改进。本文结合TOPSIS的基本原理构造多组方案比选的评判模型:
(1)建立判断矩阵并归一化处理
针对m个评价方案,n个评价指标,可构成判断矩阵
归一化后得到的是标准矩阵B:
, i=1,2,3…m;j=1,2,3…n,0≤≤1。
(2)利用信息熵原理计算指标权重
(3)TOPSIS法原理
TOPSIS法是一种逼近理想解的排序法,在方案比选问题中有着广泛的应用。原理是通过检测评价对象与最优解和最劣解之间的距离判断评价对象与最优方案的贴近程度。确定指标权重后,对于m个方案,根据指标权重和标准矩阵B,可得到加权评价值矩阵V,其中:
(4)方案排列
通过上述构成的构成理想集合和不理想集合,通过比较评价对象与正负理想解之间的距离,可评判方案与理想方案的接近程度。
其中,越大,代表方案i与最优解贴近程度越高,即选定第i方案为最优方案。
3 结束语
本文主要探究了有关建筑节能方案的评选过程,通过从国家标准中筛选建筑的节能评价标准,以居住建筑为例,构造了建筑节能设计方案的评价指标结构图,同时,针对不同方案中的指标数值不同,为评选出最优方案,研究中基于TOPSIS法基本原理,结合信息熵理论,构造了整个方案比选的评价模型,为后续实证研究提供了参照思路。
参考文献:
[1] 郭雯.基于可拓方法的民用建筑节能评价研究[D].西安:西安建筑科技大学,2012.
[2] GB50176-93,民用建筑热工设计规范[S].
[3] GB/T 50668-2011,节能建筑评价标准[S].
[4]姜新佩,郭肖娟,孟祥东.公共建筑节能评价指标体系研究[J].华北水利水电学院学报,2013,34(2):78-82.
[5]石 磊,杨必裕,李建章等.基于先排序再比较计算元素权重的层次分析法[J]. 红河学院学报,2011,10(6):85-87.
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【关键词】绿色建筑发展现状及发展趋势;绿色节能建筑规划设计目标;实例分析
1.我国绿色建筑发展现状及其未来发展趋势
1.1我国绿色建筑发展现状
我国绿色建筑发展现状共分4个阶段,2007年之前我国绿色建筑处在启蒙阶段,主要的工作就是宣传推动。2008年-2009年是绿色建筑起步阶段。2010年-2012年属于发展初期,绿色建筑初步发展起来。2013年开始国家绿色建筑进入快速发展阶段。截至2013年12月31日,我国共评出绿色建筑1446项,总建筑面积近1.63亿平方米,仅2013年获评的建筑数量就比2012年增加了81%,面积增加了1.12倍。到2015年末,20%的城镇新建建筑将达到绿色建筑标准要求。
自2013年1月,《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》(〔2013〕1号)颁布后,国家关于绿色建筑的顶层设计已经完成,绿色建筑的发展目标,发展原则,发展主要任务,以及保障发展落实的政策标准已经逐渐完善,搭建成型。
1.2绿色建筑未来发展趋势
自绿色建筑发展以来,政府从鼓励引导、政策激励、强制推行三大方面推动发展。2012年,财政部、住房和城乡建设部《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建〔2012〕167号)明确,对高星级绿色建筑给予财政奖励。
《国家新型城镇化规划(2014―2020)》提出,城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2020年的50%。到2015年,能源强度降低16%,到2020年,30%的商业建筑都是绿色建筑,这就意味着到2020年我国将拥有全球最多的绿色建筑。
2.绿色节能建筑规划设计目标
2.1绿色节能建筑有着许多基本特点。首先建筑材料必须提倡使用环保型的,材料本身要节约资源和能源、减少环境污染、容易回收和循环利用,同时必须满足防水、隔热、隔音和耐震抗压的要求。
2.2绿色节能建筑要做到节约用水,保护水资源。通过就地处理污水,把污水变成中水,中水用来浇花、洗车、消防和景观用水等,在做到节约用水的同时减少污水的排放量;还有在住室中安装节水马桶,洗手池的水能够直接通向厕所,洗衣、洗菜的水可以用来冲洗厕所;采用高质量的无渗透水龙头等。
2.3充分利用自然资源,针对当地气候条件,选择良好的朝向与建筑布局,以获得充分的采光和通风;设计明厅、明卫、明厨等,充分利用自然光源,降低照明用电;利用太阳能热水系统,小区共用供热系统,可以一年四季不分阴晴为住户提供热水。
2.4生活垃圾的合理处理,将生活垃圾分为三类:生物垃圾(包括废弃食物、废弃果蔬等),可再生垃圾(包括金属、玻璃、纸屑等),不可再生垃圾(燃烧灰渣等),最大限度化废为宝,循环利用。对于金属、纸屑等可再生垃圾应回收后统一处理,以便循环利用。对于不可再生垃圾,可经焚烧后达到减量化、无害化。
3.实例分析绿色建筑节能设计
以某居住项目规划及建筑概念方案为例,探讨一下绿色节能在建筑中的实际体现。该设计主要从以下几个方面对居住区进行“绿色”设计
(1)该方案建筑朝向均为南北布置。在不利朝向上通过阳台等遮阳措施减少日照影响。屋顶及各向墙体采用隔热构造,室内外建筑材料选用环保型产品。
(2)建筑的设计严格遵循以人为本、经济、美观、使用的原则,平面功能洁污分区、动静分区明确。沿街3层以下均布置商住用房,以上全部为住宅。
高层住宅分为1#楼和2#楼设计全部采用两梯三户,利用最少的面积完成交通系统,充分减少了公摊面积,提高了住宅的使用率,每层有三个户型,动静分区,分布和设计都很合理,充分满足通风采光要求,利用天然采光,减少人工照明能耗。
(3)该建筑通过采用合理节能建筑,增强建筑围护结构隔热,保温性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施,能满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》的要求。
(4)为了保证室内的日光照射,减少照明,节约能源,为使用者提供舒适的室内光环境,本方案通过使用建筑节能设计分析软件PBEC对户型的低、中、高楼层进行采光系数和自然采光照度分析,通过优化建筑物和露天空间,保证充足的日光进入每一栋建筑内。根据《建筑采光设计标准》GB/T5033规定,居住建筑各个房间均满足采光系数最低值1CMIN(%)以及室内天然光临界照度50lx的标准。
3.1建筑墙体施工节能设计
(1)屋面做法拟采用下做法:
屋面类型(自上而下)2:轻质屋面隔热砖(50mm)+水泥砂浆(25mm)+防水卷材、聚氨酯(3mm)+水泥砂浆(20mm)+水泥膨胀珍珠岩(20mm)+钢筋混凝土(100mm)+混合砂浆(15mm)。
架空楼板类型1:水泥砂浆(20mm)+钢筋混凝土(100mm)+膨胀玻化微珠(30mm)+混合砂浆(5mm)【用于公建架空楼板】。
(2)外墙做法拟采用下做法:
外墙类型(自外至内)1:水泥砂浆(20mm)+烧结多孔砖(190mm)+膨胀玻化微珠(20mm)+混合砂浆(5mm)【用于公建东西外墙】。
外墙类型(自外至内)2:水泥砂浆(20mm)+烧结多孔砖(190mm)+膨胀玻化微珠(15mm)+混合砂浆(5mm)【用于住宅外墙和公建南北外墙】。
(3)外窗拟采用以下类型:
外窗类型1:铝合金低辐射中空玻璃窗6+12A+6遮阳型,自身遮阳系数0.45,传热系数3.2 W/m2.K【用于公建局部外墙】。
外窗类型2:断热铝合金热反射镀膜玻璃6mm单层,自身遮阳系数0.45,传热系数5 W/m2.K【用于公建局部外墙】。
外窗类型3:铝合金普通单层玻璃窗,自身遮阳系数0.85,传热系数6.4 W/m2.K【用于住宅局部外墙】。
外门类型1:木(塑料)框单层实体门,传热系数2.77 W/m2.K。
3.2节水节能设计
绿色建筑节水系统可归纳为减少排放、回收利用、循环使用和生态用水。结合项目实际情况,主要采取如下节水措施:①在方案、规划阶段制定水系统规划方案,统筹、综合利用各种水资源。②设置合理、完善的供水、排水系统。③采取有效措施避免管网漏损。④建筑内卫生器具合理选用节水器具。⑤使用非传统水源时,采取用水安全保障措施,且不对人体健康与周围环境产生不良影响。⑥采用雨水收集利用系统,绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。⑦按用途设置用水计量水表。⑧采用太阳能提供生活热水。
3.3建筑材料节能设计
选用耐久性材料,设计中选用耐久性较好的建材,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
4.结语
绿色建筑节能设计能提高使用的舒适性,节约资源和降低建造和使用过程中的能耗,并降低环境负荷,对于提高建筑的经济效益,解决能源危机,实现人类社会的可持续发展有着重要意义。在进行绿色建筑节能设计时应结合我国的国情的基础上,针对建筑所在地的实际气候以及地理因素进行设计,不断降低能源的消耗,坚持走可持续发展之路。
参考文献
篇7
【关键词】全寿命周期;绿色建筑;节能设计;评估
全寿命周期指的是在设计阶段就考虑到产品寿命历程的所有环节,将所有相关因素在产品设计分阶段得到综合规划和优化的一种设计理论。全寿命周期设计意味着,设计产品不仅是设计产品的功能和结构,而且要设计产品的规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养、直到回收再用处置的全寿命周期过程。
一、绿色建筑节能设计评估概述
由于住宅类绿色建筑一直以来被认为投资成本过大,而实际收益过低,导致住宅类绿色建筑未能得到很好的推广和普及,因此对绿色建筑进行全寿命周期的节能设计评估能在很大程度上改变人们的旧有的观念,更加有利于绿色建筑得到有效的推广和普及,具有重要的意义。
建筑行业与其他生产部门最大的区别就是建筑行业主要通过对资源的消耗来实现对资源的利用,而绿色建筑本身的特性决定了应该对建筑资源的生命周期成本以及其相应的效益进行系统深入的研究;绿色建筑的节能设计评估目前来说是一项比较全新的项目,还没有比较完善和成熟的理论和数据,因此进行节能设计评估能够积累一定的经验和数据资料,也为之后进行绿色建筑统计工作等提供一定的理论依据;对绿色建筑进行全寿命节能设计评估能够从根本上扭转人们的传统的局限的认识,也能够很好地保护资源和环境,能够最大程度地实现我国社会环境的可持续发展。
二、绿色建筑节能设计评估方法
(一)废料回收阶段
绿色建筑全寿命周期节能设计评价的一个重要内容和阶段就是对绿色建筑的建筑废材料进行回收和重复利用,这也是全寿命周期节能设计的一个重要标志。应该将报废的建筑材料通过一定的转换方法和手段变成可以被利用的材料,例如,在建筑施工的现场,那些不能使用的建筑材料可以运用粉碎机进行处理后,用于顶棚抹灰、混凝土垫层等,这样可以减少资源的使用,提高经济效益。在拆除建筑时会产生一些碎石,可以将这些随时运用到公路建设中。从而提高建筑材料的重复利用性能,减少废弃材料带来的环境污染,保护生态环境。
(二)建筑建设阶段
在绿色建筑的建设阶段,施工人员的施工技术和施工工艺在很大程度上决定着绿色建筑项目的质量,这也在很大程度上决定着绿色建筑全寿命周期评价的经济效益,如果绿色建筑在建设阶段能够严格按照相关的技术标准和施工工艺流程进行施工,并做好一系列的质量监督、安全和成本控制等各项工作,那么就能在整个绿色建筑全寿命周期内大大降低绿色建筑的投资成本,增加经济效益。要确保外墙具有节能的效果,外墙一般采用传热系数和热惰性两个指标,其中,平均传热系统指的是按照面积加权的方法求得的热量的传导系数,窗户采用传热系数和遮阳系数两个指标。由于复合墙体具有良好的保温效果,也能够起到隔热的作用,所以,不同质地的外墙材料有不同的节能效果,尤其是外门窗更是有着明显的围护结构的节能效果,要选用新型的外窗玻璃,从而实现建筑的节能。在施工的过程中,要防止粉尘,在运送土方、垃圾的时候应该确保不污染道路,在土方运输的过程中容易造成粉尘的散落和飞扬,这时,就必须采取封闭的措施,确保车辆的清洁。构筑物机械拆除前,做好扬尘控制计划。可采取清理积尘、拆除体洒水、设置隔档等措施。在施工中使用低噪音、低振动的机具,采取隔音与隔振措施,避免或减少施工噪音和振动。在施工现场应针对不同的污水,设置相应的处理设施,如沉淀池、隔油池、化粪池等。
(三)设计决策阶段
设计人员通过对绿色建筑的全面了解和评估设计出一套最适宜的施工计划,设计阶段在很大程度上决定了建设阶段能够顺利完成。决策阶段主要是通过对绿色建筑在经济以及技术方面的可行性进行深入研究,进而作出绿色建筑相关的投资策划和决策。
(四)运营维护阶段
在绿色建筑运营维护阶段,应该制定合理有效的运营计划,例如在运营的过程中建立维护的制度等,既能保证建筑的质量和安全,又能最大程度地实现绿色建筑的经济效益。
三、绿色建筑节能设计评估指标分析
(一)效益指标分析
在绿色建筑全寿命周期节能设计中,对效益指标的评价一般采用的分析方法为多层次的,通过多种分析手段了解、分析并确认绿色建筑效益指标的权重,随后经过专家的打分,实现对绿色建筑效益指标的量化研究,最终客观地对绿色建筑开展全寿命周期节能设计评估。在绿色建筑建设过程中,可以建设水资源循环系统,增加水资源的循环利用,减少水污染,提高建筑建设的经济效益。
(二)费用指标分析
一般而言,对于传统的建筑,开发商更注重的是建筑的眼前利润回报,因此在进行施工时所采取的建筑方法和技术标准等都是由比较短期内的经济效益决定的,向前能追溯到建筑材料的加工时期,往后能延伸到建筑废料的回收利用时期,这样绿色建筑比较长期的回报周期就决定了其在建设阶段应采取不同的建筑方法。在绿色建筑建设的过程中,应该充分利用自然通风和采光,节约成本。一般而言,建设阶段绿色建筑的资金投入较大,制定资金周转制度,以保证全生命周期绿色建筑的准确性经济评价。
(三)评估指标设置
基于全寿命周期的绿色建筑节能设计评估指标有很多,而且随着社会的不断发展,这些指标的种类和数量都在不断增长。但总的来说,我国对绿色建筑的节能设计评估指标主要表现在节约资源和保护环境这两方面。
(四)经济评价指标
在绿色建筑全寿命周期评价体系中,常常采用以下计算方法:
1、方案费用系数=本方案费用现值/各个方案的费用现值之和 (1)
2、方案效益系数=本方案效益得分/各方案效益得分之和 (2)
3、方案效益费用比=本方案效益系数/本方案费用系数 (3)
通过计算,式(3)的数值最大者则为绿色建筑经济效益最优质。
结语:
随着我国社会的不断发展和基于全寿命周期的绿色建筑节能设计评估体系的不断深入研究和发展,绿色建筑已经成为一种势不可挡的发展趋势。绿色建筑由于其节能、环保的设计理念比其他传统的建筑具有明显的优势,随着全寿命周期经济评价的研究和应用,绿色建筑的经济效益也越来越明显。
参考文献:
[1]杨秋香.绿色建筑全寿命周期成本效益分析[J].商品与质量,2011(2):11-14.
篇8
关键词:绿色节能建筑;建筑设计;节能措施
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
所谓的绿色建筑就是指建筑可以给人类带来健康、舒适、宜人的环境,并且建筑本身也不会针对自然环境产生危害。所以目前绿色建筑的环保节能设计理念已经成为一种流行趋势。
一个月来,几十个城市连续出现严重的雾霾天气,一些地方不得不关闭建设工地等污染源。我国粗放的建筑生产方式再次引起社会关注。多年来,我国主要采用现场手工湿作业,生产效率低、建设周期长,且能耗高、污染严重,建筑的质量和性能难以保证。由于寿命短而造成建筑垃圾数量剧增,已占到城市垃圾总量的近四成。
有人感叹,一部建筑技术发展的文明史,也是一部毁田弃农、污染环境、生态失衡的无奈史。党的十提出建设美丽中国、生态中国,绿色建筑将大有可为。绿色建筑作为建设领域的一种发展趋势在中国已经不可逆转,而且发展会越来越快。截至2012年3月,全国已评出379项绿色建筑评价标识项目,总建筑面积达到3800多万平方米。通过对已获绿色建筑评价标识的79个不同星级绿色建筑项目分析,社区绿化率达到38%,平均节能率达到58%,节水率达到15.2%以上,可循环材料达到7.7%。
一、案例介绍
2009年12月25日由上海世博(集团)有限公司负责承建的上海世博会永久性建筑、“一轴四馆”中的重要场馆之一世博中心正式竣工。作为黄浦江边一座功能完善、配套齐全、绿色环保、技术创新的极具时代性和标志性的新景观,世博中心将为上海增添一张耀眼的城市新名片。世博中心是按中国和国际标准建成的“绿色低碳”建筑,创下了三个“世界第一”:第一个申请美国LEED金奖的世博会建筑;同时获得中国绿色建筑三星级和通过美国LEED金奖标准预评,这在国内外尚属首次;是已获得和正在申请的中国绿色建筑三星级和美国LEED金奖新建建筑中体量(指建筑面积)最大的公共建筑。作为中国公共建筑节能科技的典范,世博中心创造性地解决了国内外大型公共建筑节能、环保和减排的世界性难题。考虑到城市大型公共建筑能耗高,世博中心南北外立面的玻璃幕墙采用了不同的设计方法:北立面因临黄浦江、无夏季阳光暴晒,所以采用大面积透明中空玻璃幕墙,实现自然采光并能饱览浦江美景;南立面因日照充分,采用了可开启折线形玻璃幕墙和石材幕墙,其中双层玻璃幕墙中还精心设计了金属丝网和惰性气体,既有利于自然通风、遮阳、保温,又不失通透性。
二、先进的节能系统构造
节能系统是绿色建筑设计的关键,各种系统的联用不仅优化了建筑结构的性能,也能改善节能建筑物的内部构造,满足了业主的实际应用要求。“多功能”是绿色节能建筑设计的新概念,设计出一套集中实用、环保、低耗等优点的建筑方案能够为建设单位创造更多的经济收益。世博中心经过长时间对建筑设计、施工等方面的研究,把节能系统的结构划分为采暖系统、新风系统、隔音系统等方面,均是工程设计师需要考虑的重点问题。
1、采暖系统。采暖系统涵盖了两方面的功能,即采暖、制冷,属于现代建筑节能的新型技术之一,如图1。目前,市场上常用的采暖制冷系统是由内置式混凝土楼板天棚采暖制冷系统、置换式新风系统等作为辅助系统,并且由外保温节能技术指导施工的系统构造。设计该系统应考虑建筑物内部空间的大小,以及业主实际使用建筑的冷热源需求,再对系统进一步规划设计以保证节能效果。
图1散热器采暖系统
2、新风系统。空气质量是提升建筑物内部环境的有利因素,及时把室内低指标的空气输送到建筑物外部,保证新旧空气正常更新的频率,可以为业主营造更加优越的室内居住环境。世博中心采用的新风系统包括:风机、进风口、排风口、管道、接头等模块,将其设置在室内合理的位置以提高空气输送效率,以免室内空气污染而影响到建筑物的舒适感。
3、外墙系统。为了防止室内热能消耗过度或散热过快等问题,设计外墙保温系统也是绿色节能建筑设计需要考虑的。外墙保温系统应根据现有的节能材料设计,将其分布于墙体的外表面以达到保证的作用,同时也能抵制墙体材料变形应力带来的破坏力。设计外墙保温系统必须要参照建筑物周围的环境变化情况,选择抗高温、抗低寒性能优越的材料装饰外墙体。
4、隔音系统。设计隔音系统是防止噪声污染的最佳方式,运用于绿色节能建筑可显著改善业主的居住环境,提高人们的日常生活质量。隔音系统功能要借助于相应的隔音材料,运用较多的是“隔音毯”,发挥出优越的宽频段隔音性能和高阻尼性能。如:墙体隔音,使用隔音毯可降低分户墙的音量传递大小,以免影响到相邻用户的生活;管道隔音,避免下水管道、供水管道等产生的噪声。
5、垃圾系统。无论是住宅建筑或商业建筑设计,垃圾处理系统是节能环保设计的必备结构。通过该系统不仅能定期收集建筑物内部所有的废弃物,还可经过循环处理系统进行二次回收,提高了建筑资源的使用效率。如:施工期间,利用垃圾处理系统可对现场作业产生的垃圾物集中回收,对垃圾详细分类后筛选可利用资源,大大提高了建筑资源的利用率且降低了成本投资。
三、内保温复合节能墙体的设计
墙体是建筑物的主要结构,绿色节能建筑设计方案编制过程中需把墙体节能作为重点。当前,施工单位针对墙体节能采用了一种新型的墙体结构,即“复合节能墙体”,该类型的墙体是相对于外墙体节能设计的,适用于建筑内部结构的环保节能。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,如图2。
1、结构层。复合节能墙体的结构层主要是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。对结构层进行节能设计可降低墙体的自重力,减轻建筑结构需要承担的荷载,防止载重过大引起的裂缝、沉降等病害。如:节能设计方案对墙体结构的材料配制详细计算,设计合适的墙体结构保护层以改善墙体的性能。
图2内保温墙体结构
2、空气层。空气在0℃时导热系数为0 024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为0 0256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384 W/(m·k)。因而,空气也是一种优良的保温材料,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。
3、隔热层。保温隔热层是建筑墙体的主要功能部分,隔热层效果的好坏对绿色节能作用的发挥影响较大。常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类,设计时可根据不同的建筑需求筛选不同的材料。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。世博中心作为大型公用建筑,在建设期间要顾及到相应的安全问题,尤其是火灾防范的性能。设置保护层的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,一般情况都选择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、隔音等功能。
四、建筑物周围绿色景观的设计
城市建筑绿色景观的设计可发挥多方面的作用,不仅美化了建筑物的四周环境,也有效控制了灰尘、烟气等因素对建筑物的污染系数。因此,设计单位在规划城市建筑时需利用部分空间构造出绿化带,种植相应的景观植物以达到美化住宅区域或商业区域的效果。城市建筑景观设计应从植物选种、景观布局、绿化隔离、定期养护等方面综合考虑。
1、植物选种。植物选种是景观设计解决的主要问题。从以往建筑景观设计效果判断,许多施工单位由于景观植物选择不当,导致植物种植的成活率偏低,严重影响了植物的美化、环保作用,也增加了绿化工程的成本投资。设计单位应根据城市的气候特点合理选择植物栽培,如:北京、上海、广州等商业城市建筑,以槭树科、蔷薇科、忍冬科、禾本科等植物为主。
2、景观布局。景观布局是建筑绿化设计的核心内容,布局环节需从整体、局部两方面考虑建筑的绿化设计。景观设计人员必须要掌握足够的资料才能开展景观布局规划工作。整体上,应对植物景观的分布位置深入分析,如:从植物生长、绿化效果等角度选择最佳布局方案;局部上,对植物搭配的种类、外形、尺寸等全面考虑,在视觉上塑造更加优美的建筑绿化带。
3、绿化隔离。绿化隔离是对植物景观生长的一种保护措施,能让植物长久性地发挥绿化作用。此次研究的世博中心建筑,在设计建筑周围的植物景观时均配备了“隔离带”,从而防止景观植物遭到破坏。绿化隔离带的设计,也可避免人为因素造成的破坏,如:在植物景观四周用铁栅栏保护,防止行人进入景观区域造成的不利影响。
4、定期养护。定期养护是保证植物景观长期发挥绿化作用的前提,也是控制建筑景观工程建设成本的必要措施。设计人员确定景观方案后,可根据城市区域的季节变化规律,制定一套符合景观养护的策略,让植物在相对稳定的环境下生长壮大。此外,景观养护时对一些常见的植物病害要及时处理,以达到最佳的建筑绿化作用。
五、结 论
综上所言,建筑节能是一个复杂的系统工程,涉及方方面面的问题。设计环节是建筑工程的重点阶段,建筑设计方案决定了后期工程施工的质量高低。因此,为了让建筑物发挥更大的绿色节能效果,设计单位必须抓好设计环节的工作,既要考虑建筑物内部结构的节能方案,也要从环境分布绿化景观,从多个方面保证建筑物的绿色节能质量。在今后的设计中多研究、多尝试、多积累、多总结,在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合,使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑。
参考文献:
[1] 建筑的低碳节能与现代城市的可持续发展——第四届绿色建筑与节能国际大会综述[J]. 上海城市管理. 2011(05)
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智能绿建筑的典范――台达桃园研发中心
2011年底启用的台达桃园研发中心,整体建筑面积是60,000多平方米。本着环保节能的绿色建筑原则,无论是选址还是建筑设计,都围绕着节能减碳下了大功夫。这里,5分钟即可步行到附近的银行、超市、商业区、药店、诊所,交通四通八达,台达除了鼓励员工搭乘公共交通出行外,还提供了机车充电桩,支持员工利用低碳交通工具出行。
此外,从建筑的材料、空调、照明、水资源到电梯的使用也是本着绿色节能理念出发进行设计的。台达桃园研发中心是整合了台达电子多项节能系统解决方案的智能绿建筑,整个建筑采用美国LEED规范标准,并取得了LEED“黄金级”认证以及台湾内政部绿建筑EEWH“黄金级”绿建筑标章。
节能监控和可视化系统
作为一个智能绿建筑,研发中心采用了多项台达的节能和自动化解决方案。走进桃园研发中心大厅,大屏幕上实时更新着整个建筑各个区域的温度、耗电量、工作状态。通过台达自动化系统网络,研发中心所有耗能数据,都完整收集并实时显示在大楼内所有的台达触控式人机界面和展示厅中控墙上,进行即时监控。中央控制墙更整合应用台达视讯与监控解决方案,成为台达智慧绿建筑能源管理最佳展示平台。
同时,通过自动化软件技术,系统还可以侦测外在环境、分析厂内环境变化并配合人员作息,进行灯光、空调自动调整控制,除了发挥极大节能功效,也为厂内人员提供更舒适的办公环境。这套实时监控系统还连接到了全球各生产基地的实时生产数据,管理者无论在何时何地,都可以实时了解所有状况,非常便利。
之所以被称为智慧节能建筑,桃园研发中心在用电量方面有着严格的标准。台达工作人员表示:台达与电力公司签订了契约电容量1,000千瓦的指标,整体用电量不能超过该标准。这就需要公司随时对整栋大楼的各种设备用电量进行实时监控,如果用电数值超标,系统就会自动发信息给监测人员,启动节能措施。
照明节能
桃园研发中心全面导入台达绿能与节能产品(太阳能光电系统、电动汽车充电桩、LED灯)与工业自动化产品(电梯能源回生设备、变频器、人机界面HMI等),并整合应用台达自行开发的多项节能解决方案,其中,HVAC智能空调系统节能可达52%、电梯解决方案节能可达52%,总共4部透明电梯,可以绝热却不会绝光,提升了室内照明度。在灯具的采用上,整个大楼采用的是台达的指示控制器搭配LED的节能灯具,实现了50%的节能效果。
水资源循环利用
据了解,桃园研发中心在水资源的循环利用上采用节水器具、雨水回收系统及水资源处理系统,日常节水可达75%(约3,000吨)。在屋顶,台达建设了屋顶雨水回收系统,雨水没有通过大楼,直接掉在屋顶是最干净的,通过管道流到地下水蓄水池,再进行循环利用,进行园内植被的浇灌。2013年,通过雨水循环系统利用了1,700多吨的水,大量节省了自来水的使用量。
降低热导效应
热岛效应在很大的社区里或者工业区都会出现,建筑在白天经过太阳照射吸收了辐射热,夜间辐射热又会释放出来,让附近的居民感受到温度的升高,辐射热越多,旁边的社区晚上需要开的冷气就越大,形成因果循环。台达的桃园研发中心采取了很多措施来降低热辐射,比如在停车场,不开空调和灯,降低二氧化碳的排放,也就降低了温度。在屋顶采用特殊涂料降低屋顶的温度,很多地方尽量多种植植物吸收热量。
据台达中央控制墙显示的信息,系统运行以来,监测到的数据显示表明,与台湾同面积的办公大楼相比,桃园研发中心的节能效率是47%,预计每年节260万度,年减少碳排放1,360吨,相当于745户家庭用电,节能开支26万美金。
台湾联合大学“绿色”机房
有资料显示,从2010至2013年,台达在高效节能产品与解决方案上取得了卓越的节能效果,共为客户减少近640万吨的二氧化碳排放。在台达七大系统解决方案中,数据中心解决方案为用户节能环保目标的实现带来了更多的途径。
位于台湾中部苗粟县的联合大学,是一所教学、研究并重的综合大学。随着学生人数的增多和学校规模的增大,原有的机房已经不能满足需求。为了将学校打造为绿色大学以及“温室气体减量示范大专院校”,学校计划在第二校区的图资大楼六楼,打造一座全新的绿色数据中心,以年平均PUE值1.6为目标,直逼黄金级机房1.43的高水平,大幅超越台湾教育部门针对部分大学量测的PUE平均值2.99。
新机房在设备的选用和系统的建设上处处落实节能减排的绿色理念,而帮助实现联合大学实现“绿色机房”目标的,正是台达智能型解决方案InfraSuite,系统的高效电源、配电网络、高密度机柜、精密空调以及全面环境监控系统为学校提供了稳定、可靠、可扩展的机房系统,使其成为全台湾大中专院校的节能示范机房。
台湾联合大学信息中心建置有:计算机主机房、代管机房、8间计算机教室安全设备,容纳该校信息设备操控系统与光纤骨干等关键设施。台达提供的绿色数据中心解决方案InfraSuite包括:2台模块化不间断电源UPS NH Plus lOOK x:2台精密配电柜125kVA; 12台机柜式精密空调29kW;热通道封闭:54台23″模块化机柜以及1套台达数据中心管理系统DCiM(lnfraSuite Manager)。
为了实现节能、环保、可靠、实用且满足未来可扩展需求的目标。在机房建设时采用了以下几项措施:监控设备的能源使用率(如空调的冷却程度);尽量采用虚拟化设备;根据系统对能源的需求实施模组化安装;自我诊断等。
据介绍,台湾联合大学的旧机房并没有冷热信道分离的措施,冷热混风情况严重,机柜进风口温度不稳定,容易造成设备热宕机,并导致空调系统耗能增加。为了改善这些情况,新机房通过机柜配置改善,建置冷热信道分离,消除传统机房冷热混风的现象,提高空调效率;且安装机柜式精密空调于机柜之间,能够有效就近消除热源,冷风直接被机柜吸入,损耗最少。
台达模块化机柜设计有蜂巢式面板,通孔率高达70%以上,使散热冷却的效果更加优化,模组化的供电方式实现了按需供电,机房可根据负载状况自动调整UPS使用,达到节能的目的。
此外,台达机柜式精密空调具备无段变速风扇的设计,可根据负载状况自动调节风扇转速,作为一个节能机房,系统设计的PUE目标值是1.6,在满载时每年能节省100万度电。
为了能在节能环保的同时,充分保障系统的安全性,机房每隔一米的位置就安装了空气吸入口,随时抽取空气,分析其中碳离子的数量,一旦碳离子数量达到临界值,就会发出火灾警报,提前30分钟发出警示。
此外,台湾处于地震带,机柜的安装采用了“顶天立地”方式,把机柜顶部钉入天花板,底部绑定在地板上进行防震。
“绿色”出行理念
从绿色建筑到绿色机房,台达实实在在地践行着“节能・环保・爱地球”这一公司理念。在台湾日月潭这一旅游胜地,台达将节能减碳的理念传递到了游客的出行方式上。
为了创造未来日月潭的低碳旅游生活及降低假日交通拥堵的情形,台湾相关部门和日月潭风景管理处共同启动了“日月潭风景区智慧电动车先导运行计划”,台达则为这个台湾岛内第一个联网整合的电动车租赁项目提供了电源转换效率领先业界水平的电动车充电解决方案。
台达提供的充电设施包括30台交流充电柱、2台直流快速充电机以及智能型充电站管理系统,所有充电设备皆连接到充电场站管理系统与电动车出租管理平台。游客可租用电动车往返日月潭各景点进行环湖低碳旅游。游览时,利用30分钟至1小时的停车时间顺便补充电能:或至游客中心及日月潭缆车站进行15分钟的快速充电。
为了方便充电,节约游客时间,每辆电动车均安装智能旅游导览系统,可随时查询充电站停车位情况并进行预约,也可使用已经登记的居民交通卡启动充电设备。
篇10
“赤道原则”,是参照国际金融公司(IFC)的可持续发展政策与指南建立的一套旨在判断、评估和管理项目融资中环境和社会风险的自愿性金融行业基准。该原则倡导金融机构对于项目融资中的环境和社会问题尽到审慎性核查义务,确立了项目融资的环境与社会最低行业标准并将其应用于国际融资实践中。
作为首家加入“赤道原则”的中资银行, 兴业银行积极探索、科学实践,创新绿色金融产品,以实际行动支持节能减排、倡导可持续金融,服务于低碳经济发展。从2006年5月19日与国际金融公司(IFC)签署战略合作协议(一期)起,兴业银行逐步推动节能减排融资业务发展。自2007年正式开展节能减排融资业务以来,兴业银行受理了一大批节能减排项目,尤其是在2009年成立可持续金融中心以来,总分行统筹协调,形成了一支强有力的服务团队,利用综合服务优势,为客户制定针对性的合作策略和差异化的合作方案,提升专业化服务水平,绿色金融业务发展更趋成熟。
绿色金融先行者
“节能减排贷款”是绿色金融业务之一,其旨在支持中国境内提高能源利用效率、促进新能源和可再生能源的开发和利用、推广节能设备的应用、减少主要污染物排放等项目。目前业务范围包括能效、新能源和可再生能源、碳减排、水域治理和污水处理、二氧化硫减排、固废处理、循环经济等领域,项目主要分布电力、化工、钢铁、水泥、交通、水务、环保等行业以及国家十大重点节能工程。针对不同客户群体和项目类型,兴业银行推出节能减排技改项目融资模式、CDM项下融资模式、节能服务商(EMC)融资模式、设备供应商买方信贷模式、设备制造商增产融资模式、公用事业服务商融资模式、融资租赁模式、非信贷融资模式等“7+1”融资模式,这些模式的推出,助推了绿色金融的发展。
一组组数据虽然平凡,却悄然记录着兴业银行发展绿色金融业务的辉煌:自2007年1月至2010年4月末,兴业银行累计发放节能减排贷款354笔,金额265.34亿元,其中昆明分行获得总行节能减排认定项目共5笔,累计发放节能减排贷款3笔,金额3.67亿元,待批节能减排贷款约10亿元。该行节能减排贷款支持的项目可实现在我国境内每年节约标准煤1376.88万吨,年减排二氧化碳3776.86万吨,年减排化学需氧量(COD)63.2万吨,年减排二氧化硫6373吨,年综合利用固体废弃物364.5万吨,年节水量2008万吨。
几年来,兴业银行在实现企业自身发展、履行社会责任的同时,也得到了社会各界的诸多好评和广泛认可。相继获得了“2009年度亚洲可持续银行奖”冠军、2008年中国最佳绿色银行、2009年度第六届最佳企业公民大奖、2009年度优秀自然保护支持者奖、第六届中华宝钢环境优秀奖等荣誉称号。
绿色金融之路
走在低碳经济发展的道路上,兴业银行收获了鲜花和掌声,同时也尝到了绿色金融业务带来的甜头。回首走过的路,不难发现,成绩的背后是兴业银行高瞻远瞩的战略规划、科学准确的市场把握和切实可行的产品服务。
统筹资源,打造一流、专业服务团队,是兴业银行践行绿色金融的重要体现。兴业银行可持续金融中心,作为国内首家可持续金融业务经营管理专门机构,致力于通过多样化的金融工具,支持“两型”社会建设、促进低碳经济和循环经济发展。通过专营机构的设立,聚集资源,更有效地开展金融创新,并做大做强可持续金融业务。可持续金融中心下设综合规划处、项目融资处和碳金融处,主要负责全行可持续金融业务的统筹管理,制定可持续金融业务发展规划,并组织实施;负责建立全行可持续金融业务经营管理体制、运营机制及风险控制机制;负责提供可持续金融业务涉及的技术服务支持;负责客户关系管理、合作机构关系管理及服务质量管理;负责全行可持续金融业务风险管理、监控、评估等。如果用一个词总结可持续中心的人员构成,那就是“专业”。正是因为专业,这样的一个团队在可持续金融这个相对陌生的领域创新推出了“全产业链综合金融服务方案”,它立足于节能减排项目本身,贯通其上下游客户生产、销售、供应各环节和项目建设、运营各阶段金融服务;站在全产业链的角度,为产业链上的各类客户提供公司贷款、项目融资、供应链融资、结构化融资、股权融资和碳金融服务等;通过产品创设和产品集成,有效发挥金融服务的融资、结算、避险、增值四大功能。
科学把握市场、创造性的设计绿色金融服务产品,是兴业银行的着力点。
节能减排贷款针对节能减排项目设计,在国内尚属首创,与其他贷款相比具有独特性。独特之处首先表现在坚持经济效益与环境保护并重上。在提高经济效益的同时,也注重考察项目实施后的节能减排效果,通过金融杠杆有力地促进了自然环境与社会环境的良性发展。
引入各种信用增级措施、降低融资门槛,是其另一特点。例如引入损失分担机制、现金流管控等信用增级措施,为缓解企业特别是中小企业的担保难开辟新途径,使众多经营效益好、发展潜力大、生产经营优势明显,但缺乏担保资源的中小企业客户节能减排项目获得资金支持。
延长企业贷款期限是其特点的又一表现。融资期限长,而且可根据项目的实际现金流来灵活确定还款期限,贷款本金还可分期偿还,从而较好地缓解了中小企业还款压力和融资难的问题。
提供了专家技术支持,可谓是兴业银行绿色金融服务的一大亮点。兴业银行针对每个贷款项目进行项目属性认定,组织行内外专业技术人员对每一贷款项目进行项目属性认定,提出认定意见。联合外部科研机构,针对低碳经济领域的细分市场做专题深度研究,提出市场分析意见和技术准入标准。
创新谱写绿色未来
自开展“节能减排项目贷款”以来,兴业银行以金融创新支持和推动政府节能减排,实现了经济效益和社会效益的双赢。
兴业银行对于节能减排项目的准入,充分体现着节能减排特性。对贷款项目的总体评估,兴业银行以项目既要有经济可行性,又必须具备较明显的节能减排效果为原则,例如项目节能率至少要达到10%以上。此外,兴业银行还出台了《节能减排项目投向准入细则》,这是国内首个针对节能减排领域的信用业务准入指引,从制度上保障了节能减排融资业务的顺利开展。既明确了业务目标,又规避了市场风险,在自身业务发展的同时,也能为客户的项目风险提供专业技术判断。
为激励各分支机构开展节能减排项目贷款的积极性,兴业银行在中长期存贷比管理、专项贷款规模、业务审批授权等方面实行政策保障,坚持政策保障集中资源倾斜。在今年各家银行严控信贷规模的背景下,兴业银行从总贷款规模中切出专门额度支持此类项目,确保其不受信贷规模的影响。
为了将“节能减排项目贷款”科学、合理的执行下去,兴业银行为企业量身定制了运作模式。针对不同的节能减排项目,分别定做了“7+1”种不同的运作模式:
节能减排技改项目融资模式客户为提高能源使用效率或减少温室气体排放,自身发起实施节能减排技改,对现有设备及工艺进行更新和改造,或引进高效节能的生产线,从而产生的资金需求。兴业银行直接与客户建立融资合作关系,通过对项目技术和企业综合实力的审核,设计融资方案、提供融资服务。
CDM项下融资模式CDM系清洁发展机制(《京都议定书》中的灵活履约机制之一)允许发达国家通过资助发展中国家开发具有温室气体减排效果的项目,因此产生的减排指标可以用于发达国家完成其在议定书下的承诺。兴业银行通过引入专业的合作伙伴,促进项目的开发、注册、交易。项目开发单位可以向兴业银行提出融资需求,兴业银行审核后,以CDM项下的碳减排指标销售收入作为融资的重要考量因素,设计融资方案、提供融资服务。
EMC(节能服务商)融资模式节能服务商作为融资主体,节能服务商对终端用户进行能源审计并向兴业银行提出融资申请,兴业银行通过对项目技术和企业综合实力的审核,设计融资方案、提供融资服务。节能服务商为项目企业提供节能技术改造服务,包括节能减排设备的选择和采购,项目企业无需出资金,只需将合同期内的部分节能效益与节能服务商进行分享。
节能减排设备供应商买方信贷融资模式节能设备的采购方作为融资主体,节能减排设备供应商与买方客户签订买卖合同后,买方向兴业银行提出融资申请,经由兴业银行对项目技术和企业综合实力审核后,为客户设计融资方案、提供融资服务。
节能减排设备制造商增产融资模式节能减排设备制造商作为融资主体,向兴业银行申请项目贷款用于生产专业节能设备,经由兴业银行对项目技术和企业综合实力审核后,设计融资方案、提供融资服务,以支持在中国境内实施的节能减排项目。
公用事业服务融资模式公用事业服务商下游终端用户作为融资主体,由终端用户向兴业银行申请节能减排项目贷款,用于向公用事业服务商支付相关设施建设费用以使用清洁能源,该融资模式的应用有利于清洁能源的推广应用。
融资租赁模式融资租赁公司作为融资主体,融资租赁公司与节能服务商合作,为项目业主或节能服务商提供节能设备的融资租赁服务,并根据实施的项目打包向兴业银行申请项目贷款,兴业银行在对项目技术和实施能力审核后,设计融资方案,提供融资服务。
非信贷融资模式兴业银行充分发挥自身作为综合性金融服务平台的作用,针对具备高成长性的节能减排项目,联合信托、租赁等金融同业,带动私募股权投资基金等社会资金投入节能减排项目,实现了由融资人到融资安排人的角色转变。
把握当前绿色金融业务绝好的发展趋势,兴业银行将按照“做大做强,做出品牌、做出影响”的要求,沿着“业务上规模、资产调结构、服务塑特色”的思路,以节能减排贷款作为重要抓手,快速提高绿色信贷资产在全行信贷资产的占比。