建筑节能方案范文

时间:2023-12-11 17:22:26

导语:如何才能写好一篇建筑节能方案,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。

建筑节能方案

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一、年建筑节能总体目标。

建筑节能是落实科学发展观,节约资源,保护环境,促进经济社会可持续发展的重要工作。目前,我县建筑节能己完成屋面节能按图施工,根据上级要求,结合实际情况,我县建筑节能工作目标采取分步实施:一是从年月日起全县所有新建建筑要完成屋面、门窗节能按图施工;二是从年7月1日起全县所有新建建筑要完成屋面、门窗、墙体节能按图施工;到年底确保全县新建建筑执行节能强制性标准的比例达到95%以上。

二、建筑节能工作要求。

1、建筑节能工作是一项技术性、政策性很强的系统工程,涉及的知识领域较多,从设计、施工、监理、质量监督、检测、竣工验收到投入使用,有诸多环节,行业管理部门在建筑节能工程全过程中如何做好管理、监理、服务工作,都可以并且应该通过示范工程积累经验,形成示范引路,以点带面的有效机制。通过以工程为载体的建筑节能试点示范工作,积极采用建筑节能新技术、新产品、向广大人民群众展现建筑节能效果,扩大宣传和影响。年7月的第1个星期为建筑节能宣传周,采取咨询、标语横幅、电视宣讲等活动。8月份组织有关人员开展一次观摩学习活动,重点宣传报道建筑节能的重要意义、重点工作、典型经验等,努力营造良好的舆论氛围。

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关键词:建筑节能,方案设计,经济性

一.前言

作为发展中的国家,我国人口众多,人均资源占有量相对比较匮乏,建筑节能工作主要是针对既有建筑与新建建筑两种类型建筑所开展的节能改造与节能设计工作,使建筑物成为节能型建筑。本文将针对建筑节能方案设计与经济性进行分析探讨。

二.建筑规划设计对建筑节能问题产生的影响

所谓建筑规划设计主要是指在建筑施工之前,建筑设计工作者根据工程的总体要求,对工程的外部环境进行勘察,对建筑工程的设计进行通盘考虑,为楼体预先定向,确定房屋建设的最佳位置和走向。如何在建筑规划设计中实现建筑的节能,建筑物的朝向问题成为规划设计所必须考录的关键问题。朝向的好坏直接影响着建筑物的采光与通风效果,良好的采光效果可使建筑物在寒冷的冬季对日照进行充分的利用,提高建筑物室内温度。我国位于北半球,南北跨近50个纬度,南方与北方之间在同一时间的太阳日照是不同的,同一地方不同季节的太阳日照也是不同的,受日照变化的影响,针对日照对建筑节能的影响,在建筑规划时要具体问题具体分析,规划好建筑之间的间距,为日照对冬季采暖作用的发挥创造良好条件。规划设计的节能措施首先应根据建筑物所在地的气候特征进行设计,必须适应其本地气候特征。

三.建筑节能方案设计与经济性

建筑节能设计中,节能的措施有很多,可以直接从节能材料和节能设备的选用等达到节能的效果。而从建筑方案设计的角度来说,大致可以从以下的几个方面来考虑。

1.建筑屋顶的节能设计

屋顶的结构设计对顶层房间的维护影响最为明显,要远比与其他楼层外墙对建筑维护所起到的作用还要大。屋顶的结构设计与选材对顶楼房间的保温性与隔热性有着至关重要的影响,进而影响到顶层房间的采暖问题和建筑能耗问题,为此建筑屋顶在建筑设计中要采用高效保温建材,采用先进的保温隔热设计方法,使顶层建筑空间具有较好的保温与隔热效果。

2.建筑门、窗的节能设计

建筑物门窗的设计对建筑通风、采光、节能状况产生重要影响,为此建筑设计过程中要充分考虑门窗设计对节能问题的影响,在门窗设计上为建筑节能开辟新出路。近年来,人们在选择居住环境时较趋向于拥有大落地窗与玻璃帷幕的建筑物,但落地窗与玻璃帷幕对冬季建筑的供暖问题将长生很大影响,受其保温与隔热效果的影响,有些地方政府已经采取了强制命令的措施,对居民建筑及公共建筑所采用大面积玻璃的建筑方法予以禁止。为此建筑设计中必须将外窗与外墙的面积设定在合理的范围之内,同时要保障门窗具有良好的气密性、水密性与隔音性。将建筑中的窗地比例进行合理的配置,对是建筑设计中的一项重要节能措施。外窗作为建筑物的主要传热口,受外窗材料的不同传热系数会有所不同,为此外窗在建筑设计时还好考虑到外窗的建筑材料对节能问题的影响。

3.建筑墙体节能设计

既然建筑节能是节省总能耗的关键点,什么又是建筑节能的关键点呢?外墙要占到传热量的25-40%,对北方取暖地区占的比例要高,东南部则略低。对独栋的别墅建筑,外墙的传热比例甚至会达到总传热量的约50%。所以,对外墙的节能性能一直是建筑节能的重要组成部分。外墙的性能对整栋建筑耐久性承着较大的比重,这使得节能与整体的建筑耐久性结合起来。

其中较为经济高效的一种保温隔热体系即为“外墙外保温系统”。 其将在几方面为业主带来益处:较小的温差变化与水侵入的防护大大延长建筑结构的寿命,经过严格检测的整套体系可以大幅提高居住质量,解决长期困扰建筑的质量通病-渗漏,室内孳生霉变,墙体开裂等,甚至可以降低外界对室内的空气与噪音污染。

4.建筑暖通空调设计控制

建筑暖通空调设计,应做好以下几点:

(1)提高设计人员的综合素质

平时多训练基本功,不断学习和掌握本专业新技术,不但要掌握了解各种节能型空调系统的性能参数及设计技术,还应清楚相关空调系统的设备价格和系统的造价,熟悉和了解相关专业的技术,把握好国家政策导向,与时俱进;在暖通设计时应该把握与业主沟通的技巧,清楚哪些问题应询问业主,哪些问题应该主动告知业主;

(2)选择适当的设计方案。做方案前,还应事先主动了解项目所在地的气候、周围环境、能源结构与能源价格、水资源情况等方面的情况。比较设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件,以确保方案比较结果的科学性和合理性。

四.建筑节能的经济性

1.充分重视本专业经济性设计的难点问题,加强对新知识和新技术的交流,例如一些新型墙体材料和特殊材料制成的玻璃,都具有降低空调冷热负荷的作用,起到很好的经济控制效果。但也有一些现代化的建筑,由于考虑到楼体的透光性和隔热性,也会采取增加空调的冷热负荷的措施。但随着科学技术智能化的发展,空调系统设计管理必然会有重大变革,经济安全节能运行肯定会得以顺利实现。

2.经济性比较是目前建筑节能设计方案比较中考虑最多的一个问题。在建筑节能设计方案进行经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有节能和寿命要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3.除了宏观上的意义,建筑节能与个人尤其是业主也休戚相关。对北方采暖建筑的业主,节能意味着取暖费用的节省(分户计量与采暖费自己负费将被推行)。对东南部夏季炎热地区,居住节能型的建筑,将会大幅节省夏季的空调电费。事实上,低能耗建筑是健康建筑的有机组成部分,也是世界建筑的发展趋势。

五.建筑节能方案设计展望

目前,建筑设计正从单纯重视建筑美观性、视觉冲击力向综合考虑经济性、安全性、居住舒适性、能源节省等方面转变。建筑节能设计从只重视技术节能向技术节能、行为节能和管理节能综合节能方向转变,总的来说就是向综合性能化设计的方向转变。针对具体的设计条件和要求,对建筑节能设计方案的可行性、经济性、节能性、可靠性、可控性、可维护性、安全性、舒适性、美观性、环境影响等十大评价指标进行综合评价,以确定最合适的设计方案。在设计管理方面,加强对建筑方案设计阶段的节能性、经济性、环境影响、安全性等建筑性能指标的评估控制,在建筑设计评标时,设计方案的节能性、经济性、环境影响、安全性应作为评标的重要指标。

六.结束语

建筑节能是一项综合性、全局性的策略,节能方案的选择和实施应该从建筑的全生命周期加以考虑。建筑设计从规划到建筑竣工后都应该关注运行能耗,以经济性使用为导向,建筑与能源的整合设计策略是将能源的可持续利用意识融入建筑设计理念中,对建筑节能及经济性使用有着积极的现实意义和实用价值。

参考文献

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【关键词】建筑节能;方案设计;问题;节能措施

方案设计是建筑设计中的关键性因素,在方案讨论阶段,需要进行各方面的调研、分析、讨论、设计等工作,从而达到一个设计的完整性及操作实施的顺利性,使整个建筑工作在最短的时间花最少的资金达到一个最好的效果。为了提高整个建筑建设中的经济效益以及社会效益,就必须要加强建筑方案设计中的节能设计思想的落实,为我国的可持续发展建设作出贡献。

一、建筑节能方案设计中存在的问题

1、建筑通风效果的问题,不能很好的形成穿堂风。由于如今建筑行业的迅速崛起,建筑越来越多,如果建筑通风效果不好,建筑内的通风就要全靠空调或机械设备,并且在整个建筑的寿命期间都会有这种浪费现象。建筑通风效果差主要有几个原因。首先,建筑平面的进深太大或者布局太过迂回,就不能形成良好的穿堂风;其次,城市不合理规划造成楼盘间距太近,建筑的这种小气候就不能有很好的循环形成。

2、对可再生能源利用的问题。有些建筑师在对建筑进行设计时,没有考虑到要充分利用风能和太阳能等一些再生能源,经常使用电能,造成一种变相浪费的现象。另外,建筑方案中的对功能布局中的“哪些房间应朝西和哪些房间应朝南”这个问题非常重要。因此,建筑师在设计建筑方案时应该要慎重考虑朝向问题。有些建筑师在设计时忽略掉这个问题时,把一些朝向有要求的房间或者主要房间放在不合理的朝向上,例如把办公建筑中的办公室朝西,就会导致空调的费用增加等浪费。

3、建筑外墙面积过大的问题。由于现代的建筑普遍对时尚感的要求,有些建筑师在设计建筑时为了满足顾客提出的个性要求,故意把建筑平面设计的不规则,蜿蜒曲折,这就导致外墙的面积过大,造成建筑资源浪费。

二、建筑节能方案设计中的节能设计措施

1、选择合适的建筑节能材料。要体现建筑的形式美,形体设计是非常重要,但是不过建筑材料选择不合理,那建筑的整形体式美也会受到很大的影响。建筑的立面效果的体现与建筑材料的使用是息息相关的。外装饰材料会大大影响建筑的立面效果。同时建筑材料的选择还要考虑到建筑的投资成本。建筑师在进行建筑的方案节能设计时,要尽可能选用易加工、当地的材料,这样就会减少运输、加工和生产过程中造成的资源浪费,进一步使建筑运营、建设、生产的全寿命综合节能得到实现。再者,在选择建筑围护结构材料时,要尽量避免选择对环境影响大的材料,比如制造黏土实心砖就会使大量的耕地受到破坏。

2、总体布局的节能设计。整个建筑功能使用的方便性与建筑方案总体布局设计是息息相关的,总体布局设计是整个建筑方案设计中关键的一步。要做好建筑节能设计,总体布局设计同样也是关键的一步。通常如果要设计的建筑具有良好的外部微气候条件,会对建筑的节能设计起到很好的作用。但是考虑到如今建筑师要设计的建筑的外部条件不是能由建筑师决定的,一般都是由业主买定土地,建筑周围的环境、道路都是没办法改变的,单体建筑的主要开口和选址也没办法受建筑师控制。在这种情况下,建筑师更要利用自身的专业知识在总体布局设计方面尽量做到节能设计。比如要合理选择建筑的入口方式、朝向和体量等。入口的不利条件就可以考虑用门斗、照壁等进行改善;在对建筑主体的朝向进行设计时考虑气候的条件,夏季时要设计的避免造成眩光和东西晒的现象,冬季时要充分利用光照条件;设计建筑开口时要充分利用夏季凉爽时段的自然风,冬季时避开主导风向。

3、建筑形体节能设计。在进行建筑方案节能设计时很重要的一点是要慎重考虑到建筑的形体系数。根据国家规定,寒冷、严寒地区公共建筑的形体系数应该要不大于0.40,这也是建筑形体设计考核中的一项硬性指标。如果不能满足这项规定时,就要按相关的标准来进行围护结构热工性能的权衡判断。进行建筑形体设计不仅仅只是为了满足国家规定的意义,合理的建筑形体设计能更好的适应各个地区不同的天然气候条件。由于南方的气候较湿热,可以利用院落、天井等组织通风;北方有些地区的天然气候比较寒冷,为使热损失减小,可以采用有较小形体系数、紧凑的建筑形体。此外,在进行建筑形体设计时,为使日常使用的运行成本较少,要充分利用自然通风、采光,要减少进深。

4、外部环境设计。如今人们生活水平的提高,对建筑的外部环境的要求也越来越高。在建筑中优美的室外环境是必不可少的。为使人们能在工作、生活中处于舒适的室内外环境中建筑师在对建筑进行节能设计时,应该要充分对建筑周围环境的有力条件加以应用,并进行进一步的改善。在对总平面环境进行设计时,为使建筑能具有净化空气、降噪、挡风沙和遮阳的功能,要对室外的绿化、水体进行充分利用。这不仅能使外部的小气候得到改善,同时使环境得到进一步美化,可谓是一举两得。

5、建筑节能技术的利用。科学技术的迅猛发展,不论是建筑设备还是建筑材料的质量都得到了大大的提高。要想成为一名合格的建筑师,必须对最新技术的应用情况予以关注,积极吸收技术变迁带来的新信息并且充分利用在实践中,使技术更好地为设计服务。技术的进步就伴随着节能思想和设计理念的进步和更新。建筑师要充分利用如今现有的高科技,结合实际,更好的对建筑进行节能设计。例如,对屋面雨水进行收集,并将其用来浇灌草坪或者冲洗厕所;结合建筑的造型设计太阳能利用设施,在生活中尽量利用太阳能,减少使用电能,把太阳能转化为电能或者热能,实际的应用有太阳能发电或者太阳能热水器等;呼吸式玻璃幕墙使室内外的空气间层实现了保温与降温的自由转换;low-e玻璃可以使玻璃的热工性能得到大大的改善。通过对各种新技术的综合利用,建筑师能帮助业主从原来的被动节能变成主动转化能源,主动节能。

6、充分考虑运行管理的节能。建筑师在进行建筑方案设计时要充分考虑到建筑投入使用后的运行费用。如果建筑设计不合理,必定会使建筑运行成本大大加大。比如在某设计中,由于只考虑到把中庭设计的豪华体面,没有考虑到这会带来高昂个空调费用,导致投入使用后业主苦不堪言。因此,建筑师在设计时能好好贯彻节能的设计思想,如照明、采暖和空调运行费用等主要开支都要考虑清楚,就能使建成后的运营管理和使用更加得当。

结束语

当前绿色节能设计已经成为了建筑设计的的重要组成部分.在建筑方案设计中贯彻节能设计思想不仅响应了国家建设节约型社会的号召,而且促进了耕地、环境的保护。如果建筑师能始终贯彻节能设计思想,从一开始的节能设计,到最终投入使用后的运营管理,不仅能获得经济效益和生态效益,而且会使室内外环境的舒适度得到提升。

参考文献

[1]姚克辉.建筑方案设计中如何贯彻节能设计思想[J].《建筑工程技术与设计》,2014(10).

[2]席本华.节能设计思想体现在建筑方案设计中的思考[J].《建材与装饰》,2014(39).

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关键字:建筑方案;建筑节能;方案设计

中图分类号:TE08文献标识码: A

工业改革以来,社会进入了一个能量高耗,物质发展迅猛的时代,之所以发展如此迅猛,是因为人类在以地球的不可再生资源作为垫脚石,无限制的开采;另一方面,无节制的废气排放也在侵蚀着地球的生态系统。近年来,出现了一个热点话题――节能减排,节能减排也成为了环境保护措施中的重点。而其中的节能,也就包括建筑节能。政府为此出台了相关的法律和规定,并且取得了初步的成效。但是有些设计师将建筑节能问题简单化,以为将建筑结构构造的足够保温便是节能。其实不然,节能不仅仅局限于标准,它是一个综合性很强的问题。在方方面面都需要节能,选材,生产,运输等等都要能量损耗。选择材料的正确与否关系着资源的开采量;生产方式关系着能量损耗的快慢,有害物质对环境的破坏;运输的效率也关系能量损耗的多少。所以即使各项标准都通过的建筑也不能说是节能的建筑。节能在建筑方案上的地位不可或缺。本文通过以下内容对节能在建筑方案上体现进行了详细的论述,希望能帮助相关工作人员。

一、结合气候与建筑节能

1.1气候与能耗的关系

环境对人的重要性想必不用解释,建筑对环境来说是其中的一部分,而建筑对人来说,就是将人与外界环境隔开的工具,为人类提供温暖舒适的环境来避免气候对人身体的不适。因此,建筑的构造取决于气候,这从人类建造的房屋结构便可发现,当然,随着时代的发展,人类对于舒适度的要求不断提高,利用先进的建造技术,建筑形态在不断变化,建筑的气候抗性也不断提升。建筑方面来讲,气候的变化特征正是其结构演变的直接原因,建筑的价值也就从对人类隔热避寒的效果体现。气候决定了人不同的保护方式,也就产生了不同的建筑构造。总体来说,建筑就是气候的产物。

1.2应对气候对建筑的影响

气候对于建筑节能的影响往往都是不利的,由于建筑取决于气候,应该使用合理的方法改变不利的现状。气候在我国的地域性差异很明显,在我国北方各地,气候较为寒冷干燥,为争取更好的采光条件,建筑的布局一般都比较稀疏。而南方各地,气候较为温热湿润,日照良好,湿润多雨,建筑布局一般较为密集。气候直接决定这些建筑的形态布局。现代建筑的建筑设计师们就现代建筑的特点,设计出很多利于建筑节能的建筑结构。比如方形的建筑体系,这种建筑方式可以进行水平和垂直两个层面的遮阳形式,可以根据不同的朝阳方向和季节来设定建筑的朝向,为人们提供最佳的遮阳效果。这样的遮阳形式将建筑的格式与气候的特点相结合,以设计建筑的方法达到了最佳的节能效果。所以,改变气候对建筑节能的影响也是重中之重。以下是对于建筑节能的气候设计的具体设计方法和原则:

夏季 冬季

采光控制设计 太阳能利用原则

通风结构设计 保温隔热原则

建筑抗热性设计 防风综合处理原则

二、建筑布局与节能

建筑布局是设计方案的关键,并且每个建筑设计方案一般都是从建筑的布局起始的,建筑布局的成功是建筑节能的助推器,能使其产生额外的效益。当今时代的建筑体系不同以往,建筑设计往往已被其他因素限制,由于被开发土地大小,周边的建筑,街道等限制,建筑设计师无法任由自己选取建筑位置和开口方向。但设计师们可以选择其他方面:建筑的形式,入口出口,朝向等方面。例如,建筑的开口应考虑夏季炎热时节的自然通风和冬季寒冷时节的避免主风向;楼面的南北朝向,避免东西朝向等。总而言之,建筑节能与建筑布局二者有着不可分离的关系。

三、建筑材料的选取设计

建筑的质量主要取决于建筑材料的选择,不同的材料装饰出的外装,其立体效果也是完全不同的。并且建筑的选材也决定着建筑的节能与否。其中建筑方案的设计中,建筑的外部装饰取材应该取本地,加工便捷的,以达到减少能源损耗,节约成本,提高效率的目的,既突出体现了建筑带的地域性特征,又就地取材,减少投资,一举两得。建筑周边围护墙砖应该选取工业废气的混凝土砖,不应选择以破坏耕地为代价而制造的黏土实心砖。尽可能从建筑本身实现节能,将能源损耗降至最低。

四、建筑体量形态设计

4.1建筑体形的设计

建筑的美感一方面在建筑本身,一方面也在于环境,优美的环境就是建筑的背景,能为建筑增添几分色彩。所以,改善建筑周边的环境对建筑美化也至关重要,以达到提升居民舒适度的目的。而建筑体形才是主体,人的第一印象就是建筑物本身。在对建筑体形的选择上,范围很广,可选体形丰富,可根据地形限制设计,可根据地域特点设计,可象征某事物来设计等等。其中建筑节能也可由建筑体型的设计来完成,最优秀的设计师都是从节能和美观这两点出发,完成令人感到眼前一亮的建筑设计。在节能方面的设计,保暖是重要的一个出发点,从获取更多太阳能的大前提下,减少热量损耗的方向出发;另一个出发点就是消热,从构思自然通风的格式和遮阳形式出发,构思出舒适度较高的设计。

4.2体型系数的调控

我国政府硬性规定标准,寒冷地区公共建筑的体型系数要≤0.40,如不能遵循规定,就要按标准判断围护结构的热工性能,这也是建筑节能的硬性标准。因此界面的围护效率系数也可通过体型系数反映。因为建筑的外表面和热工能耗成正比,在对正多面体中,外表面积和体积呈几何基数,此时建筑的体积,能耗和空间量不以线性关系呈现。由几何关系来增加建筑体积时,可知若想获取较多的舒适空间就要将少量能量损耗量投入。所以,减少体型系数可以将舒适空间的成本降低。

五、建筑节能应采取的措施

建筑节能最重要的还是构思出严格,高效的建筑方案,其中也包括一些必要措施,例如:

(1)呼吁社会提高建筑节能意识。建筑是一门艺术,建筑节能更是艺术中的精华,所以让全社会的民众加入到建筑节能当中来,建筑节能才能发挥其真正的作用,建设部门才能更有更积极地发展建筑节能事业。

(2)监管部门加大力度监察,打击消除非节能建筑方案。在当今特殊的建筑运行制度中,开发单位不顾一切的追求利润,全然没有建筑节能理论在其建筑方案中,致使能耗速度飙升,资源浪费严重。这时就应该监管部门从建筑节能出发,全力监管建设单位的运营。

(3)提升建设单位的职业道德。建筑设计师在设计建筑方案时,要将职业道德精神放在首位,时刻为国家和人民服务,在不超出国家规定标准的前提下,设计出完善的建筑节能方案。

六、结语

综上所述,建筑方案创作阶段的节能设计是建筑节能的关键所在。建筑完工后的节能效果取决于在创作阶段能否有优秀的节能设计。在进行设计中,建筑方案创作阶段的节能设计重点不在于计算,重点在于建筑节能方案的探讨和实践。本文从多方面对建筑方案创作的节能设计进行详细的分析,望提供给相关建筑设计工作人员有效地帮助。

参考文献:

[1]赵辉,纪红梅.建筑方案创作阶段的节能设计[J].理论探讨.2012(7)

[2]贺慧宇.建筑节能――从方案设计开始[J].中华建设,2013(2)

[3]石铁矛,徐伟.传统居民“原生态”思想与现代生态居住建筑设计[J].南方建筑,2005(5)

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【关键词】建筑 节能 设计

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

“建筑节能”的内容和含义在发达国家已经历了三个发展阶段:最初就叫建筑节能,但不久即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的能源利用效率,也就是说,并不是消极意义上的节省,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。

二、我国建筑节能设计的必要性

1、建筑能耗约占社会总能耗的1/3

我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。

2、高耗能建筑比例大

目前,我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出,仅到2010年末,我国建筑年消耗商品能源共计4.18亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的29.4%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了31%,因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1960万吨,直接经济损失达76亿元,多排二氧化碳55万吨。如果任由这种状况继续发展,到2020年,我国建筑耗能将达到1089亿吨标准;到2020年,空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力,这将会是一个十分惊人的数量。以如此建设增速,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此,如果现在不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。

三、建筑节能设计方案

1、建筑平面布置的节能设计

在我国冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,充分利用天然能源。改善住宅室内的热环境,是最基本的节能措施。根据各部位功能的不同.建筑设计人员将住宅室内为休息区、起居活动区及厨卫服务区3大部分。住宅中的卧室是休息区,主要供睡眠、休息、存放衣物,休息区要求轻松宁静,通风采光,在保证窗户的气密性和隔热性要求下,卧室的朝向并不影响建筑的节能设计。在现代住宅中,“厅”已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,具有直接的节能意义。

2、围护结构的节能设计

建筑物的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的。试验表明 住宅围护结构的耗热量,占建筑采暖热耗的l/3以上。为了降低能耗,应从单项如墙、顶、门、窗等围护结构着手,重视其热工特性,找出其经济热阻,同时还必须考虑其围护结构的“吸热性”和“热容性”指标。

3、墙体节能设计

墙体是建筑护结构的主体,其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。长期以来 我国一直以实心黏土砖为主要墙体材料用增加砌筑厚度米满足保温要求,事实上,这种做法严重浪费了建筑能源和土地资源。一般情况下,单一墙体材料往往无法同时满足保温、隔热的要求,而在节能的前提下,应进一步推广使用空心砖墙及其复合墙体技术。新犁墙体材料主要是用混凝土、水泥、砂等硅酸质材料,有的再掺加部分粉煤灰、煤矸石、炉渣等工业废料或建筑垃圾经过压制或烧结、蒸养、蒸压等制成的非粘土砖、建筑砌块及建筑板材。新型墙体材料一般具有保温、隔热、轻质、高强、节能、保护环境、改善建筑功能和增加加房屋使用面积等一系列优点,其中相当一部分品种属于绿色建材。一些新型墙体材料辅以一定的空气问层。不但降低容重。保温性能也大大改善,烧结 心砖就比实心制品有着更好的保温隔热功能。

4、窗户节能设计

窗户是薄壁的轻质构体,也是耗热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50% 以上,因而改善其绝热性能是节能的重点工作之一。窗户的节能应区别不同朝向控制窗墙比 尽量避免东西向开大窗,以提高窗户的遮阳性能;另一方面,应根据空调设备的价格和制冷、采暖费用的比较去确定合适的玻璃品种,从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果,选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等,以提高玻璃的气密水平。

5、屋顶节能设计

屋面的节能措施土要有两点:

(1)屋面保温层不宜选用密度较大,导热系数较高的保温材料,以避免屋而的重量,厚度过大。

(2)屋面保温层不宜选用吸水率较高的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层吸水量大而降低保温效果。若选用吸水率较高的保温材料,屋面应设置排气孔,以排除保温层内不易排出的水分。在南方住宅中,用架空板隔热也十分普遍。近年来,坡顶屋面发展较快,这种屋而便于设黄保温层。发置保温层时,既可以顺坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉花毡,也叮在天棚上铺设绝热材料,还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层。

6、其他综合技术措施

(1)建筑节能设计必须依靠各专业的通力合作。住宅建筑节能是个综合性问题,它涉及到自然地理环境、小区规划、建筑设计以及居民使用方式等多种因素。作为建筑设计的技术人员,应改变高能耗的建筑设计现状,除了在实际设汁中仍以使用功能与形式为主体外,还应考虑建筑节能。 此 建筑节能措施应依靠建筑规划、设计、物理、结构、材料、水、暖、电等专业互相配合,从而创造出既符合建筑学原理,又符合节能原则的优秀建筑。

(2)大力发展节能技术。进一步提高建筑材料质量、建筑施工技术及建筑节能技术。尤其应加强国际交流与合作,采取走出去和请进来“双管齐 ”的方式,学习发达国家节能的先进技术和先进经验。

(3)充分利用自然资源和再生能源,如太 能、地热、地道风、沼气.重视废热余热的回收和再应用。以提高能源的利用率。

(4)大力推广采用节能建材、重视建筑节能设备的研究与开发应用,尤其要重视高新技术与建筑技术结合的研究,采用智能化控制,使节能技术成果得到最厂一泛的推广应用。

(5)常规能源的优化利用必须符合国家当前的能源政策,合理地选择确定整个建筑中各设备系统的能源供应方案,优化建筑中各设备系统的设计和运行,结合居住区的具体情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式,加强能源的梯级利用。

(6)可再牛能源的开发与利用要尽可能节约不可再生能源(煤、石油、天然气),并积极开发可再生的新能源,包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染能源。提高可再生能源在建筑能源系统中的比例,同时要注意提高可再生能源系统的效率。

(7)室外环境设计应结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化和水体,以此进一步改善窄内外的物理环境(声、光、热)。可利用同林设计来减少热岛效应,改善局部气候,保证小区内的温度、湿度、风速和热岛强度等各项指标负荷健康、舒适和节能要求。应注意为硬质地面和不透水地面提供必要的遮阳。地面铺装材料设计时应注意选择合适的反射率,应设计一定比例的有植物覆盖的绿色屋面,应提高基地的保水性能,减少不透水地面的比例。

结论

节能和环保是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高建筑能量高效率。因此.无论是制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把建筑节能的宏观目标定位在用占全国总能耗20%左右的能量,走出一条符合我国国情的建筑节能道路来。

【参考文献】

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关键词:建筑设计;规划;节能环保

0.引言

节能建筑是非常重要的一个方面在建筑规划的节能设计当中,其和建筑物所处的地区的自然环境有着非常紧密的联系,所以透过对建筑技术当中的基本要求和能源之间的关系,加上气候环境当中的基本情况,使得建筑设计能够取得最大的经济效益。建筑物在进行节能设计的工作当中最关心的就是建筑物的基本形状、采光程度、绿化面积和地理方位等等,特别是一些自然环境气候相对恶劣的地区,建筑设计的工作就显得更加的重要,比如某地冬冷夏热,那么光照设计、绿化面积就是最重要的,在进行建筑设计的时候需要多从这些方面入手考虑,这样的化才能够将能源消耗降到最低[1]。

1.建筑节能受到建筑规划设计的具体影响

1.1设计方案直接与能源的消耗相关联

在工程设计的工作当中,建筑能源的消耗和建筑建构的方案设计有着直接的关系。在平面布置当中选择内廊式或是外廊式对能源的消耗都是不一样的,在进行选择的时候,需要从技术和经济两个方面一同考虑。在我国的住宅建筑当中,钢筋的使用量每平方米大约是55公斤,但是一些发达国家每平方米的钢筋使用量大约是44公斤--50公斤左右;我国的建筑规划在水泥的使用量每立方米大约是221.5公斤,而一些发达国家的水泥使用量只有141.5公斤。根据相关的数据统计,满足了同样的操作功能,优化经济设计手段,能够直接的降低能源的消耗大约5%--10%,如果设计的方案足够优秀的话,还可能降低10%--20%的能源消耗。

1.2设计方案完成之后的消耗的能源

建筑设计不是一个简单的工作,当中包含了各种类型的知识学科,一项完整的建筑节能工作当中包含的内容非常的多,从最开始的设计规划,到后期的方案设计调整,再到施工以及后期的投入使用,甚至最后拆除重建,这一整个的建筑生命周期当中都包括了建筑节能的基本工作。但是之前的建筑设计工作当中,只考虑到最开始建筑阶段的节能设计,而在后期的运营工作当中没有起到足够的重视。在我国建筑物的使用过程当中,同样技术条件之下的能源消耗是发达国家的2到3倍。现如今,我们在进行节能优化设计的工作当中,需要从建筑物的整个建筑生命周期进行考虑,也就是说用最低的生命周期能源消耗获得最大的建筑功能的实现。在进行设计工作的时候,设计师需要需要充分的了解当地的自然环境,将这些自然生态环境要素融入到建筑方案的设计工作当中去。从建设方案开始进行设计,工程师就要根据不断优化的设计方案计算出能源消耗的基本情况,分析各种建筑能源消耗因素,最后制定出一个最好的设计方案。

2.建筑环境规划和节能设计

2.1选择合适的建筑地址与方位朝向

在选择居住区的地理位置的时候,需要从本身的地理环境特点和附近的环境作为基本的设计出发点,选择一个距离空气污染噪音污染较小的地方,基本的设计理念就是不破环当地本身的自然建筑环境。善于结合当地的自然建筑环境,发展绿色建筑的理念,将人文的景观建设和自然的环境建设进行良好有序的结合。另外,因为居民区附近的大面积绿化,还可能会对居民区的气候带来一定程度上的改变。城市化进程之下带来的环境问题最突出的一个就是热岛效应,在进行建筑地址选择的工作当中,热岛效应同样会产生影响。尤其是处在一些山区地带,在设计的时候山谷风这一因素需要进行充分的考虑。

2.2绿化环境的布置

在建筑节能的工作当中,绿化一直就是一个非常重要的操作步骤,建设合理有效的绿化面积,能够调节居住区的外部气候,让建筑物当中的室内环境和居住区的外部气候之间能够互相的调节,起到一个优化改善的作用,从而将能源的消耗降到最低。在居民区当中种植一些大型的乔木,能够优化朝阳居室的节能要求。

3.建筑规划设计当中建筑节能的一些具体操作办法

3.1整体建筑节能设计

整体建筑节能设计要求设计师从整体的方向出发,在进行建筑规划设计的时候,在利用好自然环境的同时,也要创造出和谐的人工环境,根据具体的使用操作要求,调节自然环境和人工环境。比如说从大范围的气候条件角度出发,根据建筑物自身所处的环境情况,利用好自然环境创造出适宜的室内微气候,尽量的减少对于建筑设备的依赖程度。

建筑节能工作的良好有序开展,离不开规划节能工作的运行开展。规划节能实际指的就是在规划设计的工作当中,要将建筑物和外部环境的关系详细的了解清楚,在设计工作当中,将节能当成是最主要的设计原则,在居住建筑当中,规划节能的工作显得更加的重要[2]。

3.2单体节能设计

3.2.1建筑外墙

建筑物的主要组成部分就是墙体建筑了,住宅当中的热量交换大部分都是通过墙体来实现的,一般情况下,新建建筑的执行标准是50%,在这当中又有大约25%是通过外墙的隔热和保温来完成的。节能的外墙和普通的外墙相比,使用节能外墙能够让室内的温度降低大约4摄氏度到10摄氏度左右,可见节能外墙的巨大作用是我们不能够忽略的。

现如今我们使用的集中外墙材料当中,隔热保温性能比较好的是加气混凝土切块、复合型墙体和多孔粘土砖,而复合型墙体又是这些材料当中隔热保温效果最好的。

3.2.2建筑门窗

建筑物当中的外门窗是热量挥发的主要渠道,在进行热量消耗的工作当中,还能够吸收大量的太阳辐射,它的热传导性和建筑墙体相比较,多出了大约3倍到4倍的样子,这就能够看出其在节能方面的良好潜质。因此,对于建筑物当中的墙体和窗体面积的合理布置,能够良好的实现节能的基本需求。在进行住宅建筑的设计工作当中,需要少使用飘窗与落地窗等窗体形式。在和自然的通风环境相适应的情况之下,还要注意各个不同的开窗形式,不一样的开窗方式有不一样的功能特点。尤其是在冬季风盛行的墙面上,开窗的面积尽量的小一些[3]。

在设置外窗位置的时候,需要加强外窗密封效果。在长时间的实践操作当中发现,具有双层玻璃塑料的钢窗,在各个方面性能都非常的不错,不论是隔热还是密封,都有非常不错的表现。在建筑物当中的外门窗主要的作用就是采光,另外也是室内外通风的主要渠道。

4.结语

在我国未来的建筑发展当中,节能必然是发展的主要趋势,建筑节能这样一项复杂而又全面的建筑工程操作工作,势必要求我们在进行建筑设计的时候,考虑更多的问题,在节能的工作当中投入更多的心力,才能够在后期的建筑使用过程当中获得最大的节能效益。

参考文献:

[1]肖宁.建筑规划设计中建筑节能的设计[J].科技致富向导.2013,02(25)

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关键词:建筑设方案;节能设计

建筑节能是个长期的努力过程,逐步提高设计节能率更是发展趋势。建筑能耗的降低关系到一个国家的兴亡,应该不觉得这是危言耸听。设计者有了思想的高度才会有行动上的重视。努力的深度和是否为了应付上级检查没有关系,只有每个设计者的责任意识增强了,多在细节上下功夫,节能减排的理念才会被真正落到了实处,带动施工方监理方最终实现目标。

1 建筑规划的节能设计

伴随我国经济的飞速发展和人民物质生活水平的整体提高,建筑能耗问题也日益突出。建筑作为高能耗行业,其节能将成为各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式。

1.1 建筑规划阶段的节能设计

在建筑规划阶段,建筑的节能设计应慎重考虑建筑物的朝向、间距、体型、体量、绿化配置等因素对节能的影响,以利于改善热环境。在建筑的平面布局方面,朝向的选择特别重要。冬季应有适量的阳光射入室内,以避免冷风吹袭;夏季则应尽量减少太阳对室内及外墙面的直射,并具备良好的通风。因此,从节能和热环境两方面考虑,建筑物应避免东西向,以南北向或接近南北向为好。若不能都为南北向,应将主要房间设在冬季背风和朝阳的部位,以减少围护结构散热量的影响。同时,还应注意建筑间距与节能的关系,使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少。

1.2 建筑设计阶段的节能设计

在建筑设计中,应减少建筑物的外表面积,适当控制建筑物外表面积与其所包围的面积之比(即建筑体型系数),以减少建筑面的宽度,加大进深或增加组合体。建筑外形应选用长条型,避免使用体型复杂、凹凸面过多的塔式住宅。应重视造型规整,如住宅应尽量采用多单元的“一”字型,特别是采暖住宅建设应增加层数,避免建造单元少特别是点式平面的低层住宅。寒冷地区多层住宅不宜采用开敞式楼梯间,入口处应设置门斗或采取其他避风措施,以减少散热。还要重视屋檐、挑檐、遮阳板,窗帘、百页窗等的构造,这对于调节日照、节省能源具有十分重要的作用,尤其是玻璃幕墙建筑节能设计,必须考虑良好的遮阳、遮光条件。

1.3 善于利用建筑周围自然条件利用建筑周围自然条件

可以改善区域环境微气候,建筑物绿化是指对建筑物外立面、屋面的绿化。与环境绿化相比,建筑物绿化对建筑节能的作用更直接。实测结果表明:在室外气温38℃时,无绿化建筑物的外表面(深灰色外墙涂料)温度最高可达50℃,而有绿化建筑物外墙面温度为27℃;有绿化建筑物室内温度较无绿化建筑物室内温度约低3~5℃,降温效果明显。为达到夏季减少建筑物对太阳辐射的吸收,冬季即起到对风的屏蔽作用又不至于降低太多建筑物对太阳辐射热吸收的绿化目的,建筑物立面的绿化应以多年生落叶攀缘类植物为主,屋面以种植草坪为主。

2 建筑构造节能设计

建筑方案阶段的内部空间节能设计主要通过创造自然通风和进行合理的平面布局等技术手段实现的,这些技术策略的应用不只是水平方向的设计,也包括垂直方向的设计,完美的把这些技术策略与建筑艺术和功能要求相结合需要建筑师对相关技术知识的正确掌握与理解,以及较强的空间组织能力。

2.1 外墙节能设计

外墙是建筑护结构的主体,所用材料的保温性能直接影响建筑的耗能量。传统的护墙体由单一材料组成,包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砌块外墙等。由于建筑节能的需要,单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,其热工性能指标已经不能满足节能建筑的要求。因此往往使用复合墙体,包括内保温复合外墙、保温材料夹芯复合外墙和外保温复合外墙三类,其充分利用各种材料的不同性能,来达到节能建筑所要求的围护墙体的热工性能指标。

2.2 门窗节能设计

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的50%。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小外门窗洞口的面积;提高窗户的气密性,减少冷风渗透;提高窗户本身的保温性能,减少窗户本身的传热量。

2.2.1控制住宅窗墙比

住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值。房间窗口面积的确定应视建筑物所处的地理纬度、当地的冬季日照率、房间的采光要求、建筑物之间日照遮挡情况来确定。在满足上述条件下,应尽量减少门窗洞口面积。《民用建筑节能设计标准》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

2.2.2提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透

如设置泡沫塑料密封条,使用新型的密闭性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密闭可用三元乙丙、硅橡胶等密闭条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间可用各种弹性压条等。

2.2.3 改善住宅门窗的保温性能

户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;外窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用节能玻璃。如热反射玻璃,对可见光有适当的透射率,而对近红外线有较高的反射率,对紫外线有很低的透过率,也称为阳光控制玻璃,与普通玻璃比较,大大提高了遮阳性能;中空玻璃是由两片或多片平板玻璃构成,用边框隔开,四周边缘部分用胶接焊接或熔接的办法密封,中间充入干燥空气或其他惰性气体,其传热系数比单层玻璃小,保温性能较好;镀膜玻璃与中空玻璃的复合体,包括热反射镀膜中空玻璃和低辐射镀膜中空玻璃。前者可同时降低传热系数和遮阳系数,后者透光率较好。缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定扇的面积,对建筑节能是有利的。

2.2.4 设置“温度阻尼区”

所谓“温度阻尼区”就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次像热闸一样阻止外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热损失。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,住宅中的楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

2.3 建筑设备节能

2.3.1 采暖

采用“按典型房间温度对整幢建筑的采暖系统进行控制”和“改造供暖管道系统,单管加跨越管和双管系统”等技术措施。

2.3.2 空调

家用空调器选用节能型,选择能效标示中能效比高的产品。采用热泵技术,同时满足夏季制冷和冬季采暖的需要。

2.3.3 电气和卫生器具

尽可能充分利用自然光,优先采用荧光灯高效光源和灯具;尽可能使用节水型卫生器具,减少供水量,同时也减少供水能耗。

3 结束语

建筑节能设计是一个综合的、复杂的系统工程,随着社会的发展,在对节能要求越来越高的情况下,单方面的建筑节能已无法满足要求,这就要求从建筑物的设计开始,到建筑节能材料的选用,再到可再生能源的利用,逐一对节能指标进行控制,使建筑行业步入一个新台阶。

参考文献:

[1] 宣亚强.新农村建设规划设计应注重建筑节能[J].城乡建设,2009,(04).

[2] 李文辉.建筑节能与规划设计的研究[J].科技创新导报,2011,(02).

[3] 吴越.试论建筑节能[J].科技创新导报,2012,(07).

[4] 龙卫飞.建筑创作中节能设计的运用[J].建设科技.2010,(04).

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关键词: 电气节能供配电系统设备节能智能化节能控制

中图分类号:F407文献标识码: A

供配电系统的节能

供配电系统是建筑物电能分配的枢纽,供配电系统的节能与否对整个建筑的节能起到至关重要的作用。在供配电系统的设计过程中,应综合考虑供电距离及分布、用电设备特点等因素,尽量做到系统简单可靠,操作方便。供配电系统的节能主要包括以下几方面:

1)配电线路的节能设计

由于配电线路有电阻,有电流通过时就会产生功率损耗,其公式为:ΔΡ=3 式中:ΔΡ—三相输电线路的功率损耗(kW),I—线电流(A);R—线路相电阻(Ω).

其中“R”线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,要减少线损,只能减少线路电阻。而线路的电阻R=ρL/S,即与导线电阻率ρ、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑:

(1)尽量选用电阻率ρ较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之。

(2)尽可能减少导线长度,同时变配电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。

2)提高供配电系统的功率因数

提高功率因数可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能目的。一般来说,传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的,是基本不变的。而在供配电系统中的某些用电设备(如电动机、变压器、灯具的镇流器及很多家用电器等)都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的,具体方法有以下几种:

(1)减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。

(2)用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式,可根据具体情况具体分析。

节能型电气设备的选择

1)节能型变压器

变压器主要通过减少自身的有功损耗来实现节能。变压器的有功损耗按下式计算:ΔΡ=

式中:ΔΡ—变压器的有功损耗(kW),Ρo—变压器的空载损耗(kW);Ρk—变压器的短路损耗(kW),β—变压器的负载率.

(1)Ρo作为变压器的空载损耗又称铁损,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,其值与铁芯材料及制造工艺有关,在设计过程中应尽量选择节能型变压器。以10/0.4kV变压器S7,S9,S11为例,它们均采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,减少铁芯涡流损耗,45°全斜度接缝结构使接缝密合性好,减少了漏磁损耗。 S9型与S7相比,空载损耗平均降低10.25%,空载电流降低37.9%,运行费用平均下降18.9%,S11型与S9相比,空载损耗平均降低5%,空载电流降低42.2%,运行费用平均下降12.7%。因此选用空载损耗和空载电流较小的节能型变压器是减小变压器损耗的最有效方式之一。

(2)Ρk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损,它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此,在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。 用微分求它极值时,是在β=50%时每kW的负荷,此时变压器的能耗最小,但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。综合初装费,变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,同时考虑适当的预留,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间。

(3)在选择变压器容量和台数时,应根据负荷情况,综合考虑投资和年运行费用,对负荷合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器,使其工作在高效低耗区内。

2) 照明节能设计

照明节能设计指的是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能,通常的照明节能措施包括以下几种:

(1)充分利用自然光,这是照明节能的重要途径之一。在设计中电气设计人员应与建筑专业密切配合,做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而节约人工照明电能。

(2)《建筑照明设计标准》GB50034-2004明确规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等,在设计过程中应严格执行,不宜随便提高,要科学有效地控制单位面积灯具安装功率。在满足照明质量的前提下,一般场所应优先采用高效发光的荧光灯,高大厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

(3)推广使用节能型LED光源以及低能耗性能优的光源用电附件(电子镇流器、节能型电感镇流器等)。LED光源是继卤素灯之后的第四代新型照明光源,它是一种把电能转化为光能的半导体芯片,亮度更高,功率较传统光源更小,环保且寿命更长。

智能化节能控制

1)智能照明控制系统

智能照明控制系统是一个总线形式的标准局域网络,由系统单元,输入单元和输出单元三个部分组成。智能照明控制系统利用时钟管理器根据不同的工况和功能需求设置光照度。用最经济的能耗提供最舒适的照明,同时智能照明控制系统能成功的抑制电网的冲击电压波动及过电压,延长灯具的使用寿命,减小灯具的维护费用。

以图3为例,某办公室长8.4m,宽4.2m,若用传统控制,即用翘板开关控制开关,该办公室采用T8管三基色双管荧光灯,采用电子镇流器,该房间照明总功率共计0.48kW,如果平均每天工作9小时,每天照明耗电4.32KWh。

图1:灯具布置

若采用智能照明控制系统,可以有效节约电能,假设员工八点上班时全部时将灯全部打开;9点天亮了,系统关闭靠窗户的两盏灯;10点天更亮了,系统又关闭中间的两盏灯;到中午12点人员出门午饭休息,将全部灯关闭;14点返回开始上班,天较暗,只开远离外窗的两盏灯,15点再开所有的灯。所有的这些工作均由智能照明控制系统自动执行,无需人为操作。通过技术节能,照明耗电量减小为1.76KWh,节约电能2.56KWh,节电率近60%。对于大型商场、会所、展厅、会议中心等公共建筑,若采用智能照明控制系统,将能有效的减小照明系统的能耗,从而实现电气节能。

2)建筑设备监控系统(BAS)

建筑设备监控系统通过电脑控制程序对建筑物内通风空调、电力、给排水等系统设备进行监视和控制,统一调配所有设备用电负荷,从而实现用电负荷的最优控制,有效节省电能,减少不必要的浪费。以空调系统为例,建筑设备监控系统可根据设置在建筑内各处的传感器所检测的数据,计算出整个建筑实际的冷负荷,与机组的制冷能力进行比较,根据能力的需求控制若干台机组的开启与关闭,从而提高了机组的利用率,减低了能耗。

2、节约人力和运营成本

由于建筑设备监控系统采用电脑集中控制,在投入使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员,节约了人力资源。 建筑物内设备的运行状态始终处于系统的监视之下,建筑设备监控系统可提供设备运行的完整记录,同时可以定期打印出维护、保养的通知单,这样可以保证维护人员按时进行设备保养,从而延长设备的运行寿命,降低了建筑的运行费用,从而达到节能的目的。

结束语 当今社会,节能已经成为一种发展趋势。电力系统作为建筑物的能源供应和分配中心,应该采用环保、节能的方案,为建筑物的节能作出应有的贡献,为社会的可持续的发展贡献力量。电气节能设计是一项系统的工程,我们在整个建筑电气的设计过程中应精心考虑,统筹规划,在满足功能需求的前提下,将节能的思路贯通始终,采取行之有效而又切实可行的节能措施,从而在源头上实现节能的目的。

参考文献:

[1] 李炳华《建筑电气节能技术及技术指南》,中国建筑工业出版社,2011年

[2] 中国航空工业规划设计研究院主编《工业与民用配电设计手册》(第三版),中国电力出版社,2005

[3] 江亿主编,薛志峰等著《超低能耗建筑技术及应用》,中国建筑工业出版社, 2005

[4] 邱罡,张兰英著《中国LED通用照明产业的现状及展望研究报告---中国三星经济研究院》,2012

[5] 徐春霞主编《建筑节能和环保应用技术》,中国电力出版社, 2006[6] 公共建筑节能设计标准(GB50189-2005 )

[7] 民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)

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关键词:给排水设计, 分区供水, 真空排水, 二次污染,真空节水。

随着目前社会经济的快速发展, 发展国民经济的一个重要物质基础就是能源, 同时也是制约国民经济的一个重要因素。大力降低能量的消耗,我国的重要的问题就是最大可能地提高能源利用效率。我国的水资源严重不足, 人均水资源占有量仅为世界人均水资源占有量的四分之一, 而建筑给排水设计涉及到人们日常生产生活活动中的给水、 排水、 热水、 消防和回用水等消耗能源的多个方面, 故建筑给排水的节能工程在整个建筑节能工程中具有极其重要的地位。本文主要针对建筑给排水设计工作中的节能问题, 总结了以下节能途径。

1 给水系统

(1) 合理利用市政供水的可用水头 Ho。在高层建筑给水系统设计中, 如果将市政供水管网直接连接用户自身的贮水池, 将导致市政给水网的可用水头 Ho 的损失。而当我们将高层用贮水池设计于地下层时, 则会将市政管给水网的余压全部转化成负压,这些不利于节能。因此, 市政给水管网水压的充分利用不容忽视, 我们应充分采取无负压给水设备来解决市政供水水压浪费的问题。 (2) 减少二次加压能耗, 进行分区供水。依据市政管网压力大小, 分层采用市政管网直接供水和无负压变频调速供水设备供水。高层采用变频调速水泵根据水量大小自动调节水泵电机转速, 以调节速度的方式来调节水流量, 避免电机频繁启动, 防止电能浪费。

2 排水系统

(1) 中水回用。中水回用是指将人们日常生活中的污水采用生活废水、 粪便污水采用分流制排水, 再将各种排水经过处理, 达到规定的水质标准, 从而可将非饮用水再次在生活、 市政、 环境等方面使用的节水利用方式。(2) 采用环保高效的排水处理系统技术。环保高效排水处理系统是一种节能、 生态、 可持续发展的污水处理工艺, 即利用太阳能、 生物能和重力能等为能耗, 设计一个微生物、 植物和动物的生物链的生物圈系统, 采用高科技的污水生态处理设备进行排水处理, 从而实现污水零排放、 运行零费用的排水处理系统。(3) 采用真空节水排水技术。为保证卫生洁具及下水道的冲洗效果, 可采用真空节水技术, 即将真空负压产生的高速气水混合物, 代替原始的单纯用水冲洗, 快速将卫生洁具及下水管道内的污水、 污物冲洗干净, 达到节约用水、 排走污浊空气的目地。此节水技术平均可节约用水50%, 更好地达到了节约

用水、 有效排污的效果。

3 绿色自然能源的利用

(1) 太阳能利用。太阳能的利用主要是用于加热冷水的技术方面。其原理十分简单, 即利用有效的冷水加热设备将太阳光能吸收, 进而将冷水加热。此工作原理节能、 环保, 且集热效果和保温性能均比较高, 应广泛采用。

(2) 雨水利用。雨水作为另一种自然资源, 其利用原理也非常简单, 就是将屋顶或小区的地面雨水收集起来, 经过一定的设施和药剂处理后, 使得雨水达到某种水质标准, 再次利用于诸如洗车、 绿化、 冲厕等用水方面, 实现自然水的可持续利用。

4 消防水池及消防加压系统的合理设置

(1) 合理设置消防水池。消防用水不同于生活用水, 对水质要求不高, 因此, 可将消防用水同生活用水分开设置, 减少用水净化成本和水池清洁成本。(2) 采用合适的加压设备。在高层建筑群消防加压系统设置方面, 应按其中需水量最大的一座建筑来计算, 尽可能共用消防水池和加压水泵, 既避免建筑设计在消防加压方面遇到的诸多技术问题, 同时又可节省工程建设和设备投资费用, 避免了多座贮水池的大量消防贮水频繁换水造成的浪费。

5 各种新型的节水节能设备的采用

(1) 节能卫生器具。在卫生器具方面, 目前市面比较流行的有脚踏开关淋浴器、 真空式大便器和节水延时自闭冲洗阀等, 均可以不同程度地起到节水、 节能的效果, 应广泛使用。

(2) 节能配水管材。优质的管材也对建筑设计节能工程有着巨大的贡献, 以往采用的镀锌钢管极易生锈, 长时间闲置后再使用时需放出部分锈水, 导致水资源浪费, 同时水管接头处如果锈蚀也会漏水渗水, 从而造成水资源的污染和浪费。如果采用新型的铝塑复合管、 钢塑复合管、 不锈钢管、 铜管、 PVC- U 管、 PP- R 管和PE 管等就能很好的解决此类浪费问题。此外, 在阀门方面, 截止

阀比闸阀关得严, 闸阀比蝶阀关得严, 采用合理节能的阀门一样可减少漏水带来的水资源浪费问题。同时厨房的洗涤盆、 盥洗室的面盆龙头沐浴水嘴若采用充气水嘴或瓷芯节水龙头, 均可在不减小水流直径的同时达到节水的目的。

6 提高水表在用水管理中的使用效果

(1) 增加小区进户总水表的设置。根据对各户水表输入水量与输出水量之间的平衡关系进行分析的工作, 查出漏水隐患, 进行节水查漏工作。(2) 提高水表计量的准确度。水表计量的准确性关系到对用水漏损控制的评价和相应对策的采用问题。而目前由于选型和水表制作本身的问题, 约有 40% 的水表不符合± 4%的精度要求, 使得水表计量的准确性相对较差, 为此应采取有效措施提高水表计量的准确度。(3) 发展 IC 卡水表和远传水表。目前, 我国住宅设计多将水表设于管井内或统一设于一楼,这种设计存在供水管线的使用量大和施工难度大及成本高的问题, 而且住户查看水表也很不方便。因此, 水表的应用技术改进应朝着 IC 卡水表和远传水表系统的方向发展。4) 限制水表使用年限。由于目前我国对生活用水表只做首次强制检定, 对到期更换的规定并未采取强制措施予以落实, 所以实际生活中水表大多数是无限期使用, 而水表自身零件存在机械磨损问题, 水表的使用年限越长, 其准确度就越低, 因此为了提高水表的工作精准度, 应限制其使用年限。

7 防止二次污染造成的水资源浪费量

建筑供水中采用水泵、 水箱二次供水方式时, 常有二次污染事故发生, 而水的二次污染, 不仅影响给水系统的正常工作, 而且受到污染的水需要排放, 这都造成水资源的流失。同时, 污染后需对供水系统进行清理, 这也需耗费大量的自来水, 这些都造成了水资源的严重浪费。为解决此问题, 在条件许可时应优先考虑叠压供水的方案, 该方案无需设置生活水箱, 可以有效的防止二

次污染。同时, 应严格执行设计规范中有关水池材质选用、 配管和构造设计及防止管道系统回流污染等规定; 定期清洗水池、 水箱, 严格执行水箱清洗周期, 适当增加水箱的清洗次数, 确保将二次污染降至最低。

8 结语

篇10

关键词:住宅建筑;电气工程;照明器具;改造方案

中图分类号:[F287.8] 文献标识码:A 文章编号:

随着城市化进程的不断较快,人们物质生活水平日益提高,对住宅建筑的品质和节能环保要求越来越高。据相关统计显示,我国建筑能耗与占全国总能耗的30%以上,其中住宅建筑电气能耗占了绝大的比例,可见住宅建筑电能消耗和节电潜力是非常巨大的。照明节能是住宅建筑电气节能的重要组成部分,对减少住宅建筑电气能耗、促进生态环境可持续发展方面具有重要作用。但我国许多住宅建筑由于建设年限比较长,老化问题日趋严重,加上建筑内部电气构造不合理、维修人员操作不当等原因,导致住宅建筑的电气节能无法达到预期的效果。因此,如何合理地对住宅建筑电气工程进行节能改造就成为了施工人员亟待解决的问题。本文通过探讨住宅建筑电气工程节能改造工作,提出一些可行的方案,以期提高建筑工程电气节能效果。

1 合理选择照度和照明方式

合理选择照度是照明节能的一个重要方面。当对既有住宅原有照明进行改造时,首先要根据不同的地点、不同的用途来确定适当的照度。照度过大,不仅浪费电能而且对人的眼睛有害,照度过小,给生活和工作带来不便,而且对人的眼睛也有害处。在满足通常照度标准的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式,当一种光源不能满足显色性要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式,这样既提高了光效,又改善了显色性。一般住宅建筑照明的照度标准值按国标(GBJ133-90)(表1)选择。

表1住宅建筑照明的照度标准

2 合理选择电线、电缆

照明线路上的损耗约占输入电能的12左右,影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。由于线路存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。

三相线路中有功功率损耗按下式计算:

(1)

式中P—有功功率损耗(kw);

—计算相电流(A);

R—每相线路电阻(Ω)。

例如:在L=10m的BV-3×2.5的铜芯导线上传输功率为2kw,=0.8的电能,其有功损耗量,可由以下步骤求得:

芯线温度60℃的2.5mm2铜芯线每千米电阻,则当时,。

。同样情况,当采用铝芯导线BLV-3×2.5时,其芯线温度60℃的2.5mm2铝芯线每千米电阻,则

从以上可看到,线路上的功率损耗,同等截面铜芯线每10m的线路上相当于安装一个10W的灯泡。铝芯线每10m的线路上相当于安装一个20W的灯泡。在一个工程中,线路左右上下纵横交错,小工程线路全长不下万米,大工程更是不计其数,所以线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路上的能耗必须引起重视。线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻R=P×L/S,即线路电阻与电导率P成正比,与线路截面S成反比,与线路长度L成正比,因此减少线路的损耗应从以下几个方面入手。

(1)应选用电导率较小的材质做导线。在既有住宅中,特别是20世纪70年代、80年代建的住宅中,照明线路大部分采用铝芯导线。线径细,电阻率大,电能损耗大。既有住宅改造中采用铜芯导线最佳,在满足用电负荷的前提下合理选择导线截面。

(2)减小导线长度。首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失。

(3)增大导线截面。首先,对于比较长的线路,除满足截流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面。所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限。

认真落实上述三条措施,就可减少线路上的能量损耗,达到线路节约的目的。

3 科学选择电光源

选用高光效、低污染的电光源,提高照明质量,保护视力,提高劳动生产率和能源的有效利用率,以达到节约能源的目的。合理选择电光源非常重要。当确定多地点的照度之后,要结合电光源的性能与实际的其他照明要求(如显色、频闪、起动、耐振等),从节能的角度出发,选择好相当的电光源。一般住宅照明多采用白炽灯、荧光灯、紧凑型高效节能荧光灯。一般的室内照明应采用荧光灯。因为荧光灯的发光效率基本上为白炽灯的4倍,即15W的荧光灯相当于60W的白炽灯,考虑了镇流器的损耗之后还可节电60%左右。尤其是细管型(26mm)的荧光灯与紧凑型高效节能荧光灯,节电效果更好,它们比普通型(38mm)荧光灯还节电15%左右。住宅常用照明光源技术参数如表2。

表2 住宅常用照明光源技术参数

4 适当选择与布置照明器具

电光源选择之后,应根据照明场所的工作需要适当选择照明器具,这对于提高照明质量、减少投资、节约用电都有很大的作用。

灯具的主要功能是将光源所发出的光通进行再分配,而且还有装饰和美化环境的作用。选择灯具时应优先选用直射光通比例高、控光性能合理的高效灯具。如多平面反光镜定向射灯、蝙蝠翼式配光灯具、块板式高效灯具等。

合理选用功率损耗低,性能稳定的灯具附件。灯具附件包括镇流器、启动器、触发器及低压卤钨灯配用的附加变压器等。选用时应选用与光源相匹配的高效节能电器附件。

由于传统型电感镇流器存在着噪音大、有频闪、功率损耗高(用于40W灯管的自身损耗约8W)、功率因数低(用于40W灯管的功率因数约0.4~0.6)等缺点,因此,随着绿色照明工程的不断推进,普通型电感镇流器将逐渐退出市场,被节能型镇流器所取代。

对于常用荧光灯,目前市场上存在两种节能型镇流器,即电子镇流器和节能型镇流器。这两种镇流器各有其优缺点。

电子镇流器的优点:功耗低、起动快、功率因数高(0.92~0.99)、无噪声、无频闪、不用起动器、起动电压低、有预热起动、有异常状态保护、耐电网瞬时过电压冲击、质量轻,可在环境温度-15℃~60℃、相对湿度大于95%条件下正常工作。

电子镇流器的缺点:由于受到元器件质量的影响,尤其大功率开关三极管和电容器质量的影响,可靠性和稳定性尚不够理想,寿命长短难以控制。节能型电感镇流器的优点:节能、寿命长、功率因数高(0.9~0.98)、可靠性高、价格适中、无电磁干扰及谐波污染。

节能型电感镇流器的缺点:因节能型电感镇流器在我国尚属起步和发展阶段,在技术上还需进一步完善。如何解决镇流器的频闪和噪音问题、如何防止镇流器过热,以及如何使维修更方便等问题都需要认真的、科学的加以解决。表3为三种镇流器的性能对比(以配40W.直管荧光灯为例)。

表3 三种镇流器的性能对比

5 选用智能照明节能控制装置

智能照明节能控制装置是在满足规范要求照度的前提下,对气体放电灯实施轻松自如的调控,达到节能效果,同时使光源和附件的使用寿命延长,以节省费用。

采用各种类型的节电开关(如声光控延时开关、光电自动控制器、节电控制器等),通过控制灯光点燃时间,进一步达到节能目的。如楼梯间常选用的声光控延时开关,路灯照明、景观照明常选用的时钟和光电控制器。

6 加强照明用电的维护管理

加强用电管理,做好节电宣传工作,建立实施节电制度,使人们养成节约用电的好习惯。在维护方面定期清扫照明灯与照明器上的灰尘。

因为灰尘聚积过多,就会减少透射与反射的光通亮,降低照度。定期对室内墙壁和天花板进行刷白,能使白色墙壁的光反射率高,可达80%~85%墙壁变黄变灰之后光反射率大为降低(约为30%~50%)。如果是水泥墙壁光反射率还只为25%左右,红砖墙壁光反射率只为10%左右。及时更换老化的照明灯与损坏的照明器提高照度。照明灯老化后,发光效率降低,耗电量反而增大。照明器损坏后,反射光的性能变差,使照度降低。所以照明灯具老化和损坏后都应及时更换。

7 结语

住宅建筑电气节能是实现我国生态环境可持续发展战略的重要手段,能够大大节约能耗,提高能源利用率。因此,建筑工程人员应清晰认识到电气节能的重要性,根据住宅建筑的特点,制定出切实有效的电气节能改造方案,并加以实施,从而提高住宅建筑电气节能的效果。本文从六个方面提出了一些节能改造措施,如果能在住宅建筑改造中有所应用,将在节能方面有明显提高。

参考文献