工业建筑节能设计范文
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长久以来,我国的建筑节能技术并没有受到相应的重视。我国的建筑面积的能源消耗远远高于发达国家。而且差距越来越大。但是由于现在国家的能源严重紧缺,建筑使用的能源极度浪费,因此,工业建筑的能源消耗成为我国现在建设节约型社会的一项薄弱环节。所以,在工业建筑中节能的设计在整个的工程中的作用是不可或缺的。
一、我国工业建筑节能发展
工业建筑节能已经具有相对较长的发展历史,但是由于发展中的我国受到了文化以及经济等诸多因素的制约而在工业建筑节能方面尚处于起步阶段,这也造成了对工业建筑节能的认知欠缺全面性以及缺乏重视的情况。我国工业建筑在设计阶段仅仅会对基本使用需求作出考虑,而随着时代的发展,工业建筑设计也得到了很大的进展,尤其是以人为本设计、绿色设计、节能设计等已经得到了广泛的认可。在工业建筑节能的发展中,越来越多的设计者已经认识到进行节能设计不仅需要采用适当的节能技术,同时要通过因地制宜来降低节能设计的成本,从而在使节能建筑设计符合地方条件的基础上实现节能设计的利益最大化。总之我国在工业建筑节能方面正在进行积极的研究与探索。
二、工业建筑节能特点
工业建筑指的是从事生产服务和工业生产的构筑物以及建筑物,其设计需要满足工业生产机械设备以及工业流程的需求。与其他类型的建筑相比,工业建筑最明显的特点就是服务特点存在差异。工业建筑具有较大的能耗、较高的环境控制要求、较多的设备发热量、较复杂的影响因素,并且随着工业规模的不断扩大,这些特点也会更加明显,而这些特点的存在也决定了对工业建筑进行节能是一项系统的、复杂的工程。在当前的工业建筑节能的认识方面存在一些误区并且也具有较大的执行难度。北方地区进行工业建筑节能方面的主要目的是降低建筑本身的采暖能耗,而对围护结构进行保温是最为普遍的节能措施,但是事实上工业建筑节能不能局限在提高围护结构保温性能方面。建筑节能不是单纯的使用节能设备与技术,由于一些节能设备和节能技术之间存在“相克”关系,所以当不能合理选用节能设备和技能技术的情况下有可能造成能耗的进一步加大。同时工业建筑具有着明显的实用性,主要表现为国内外差异,南北方差异、城乡差异、不同工业类型之间的差异等。所以对工业建筑进行节能设计的过程中,要以国情、当地气候特点以及建筑内的耗能系统等对工业建筑的设计进行细化,通过开展包括节能分析模拟在内的多方面工作来促进工业建筑的发展。同时,建筑要做到与原有设备的配合,从而防止高耗能、高投入以及低效益的现象发生。在对工业建筑的节能形势作出探索的过程中要重视实现节能与功能的统一,如在确保工业建
筑体积能够满足工业生产需求的基础上降低围护结构的面积以降低热损。在确保工业建筑实用性的基础上进行多层工业厂房的推广来达到节能、节地、降低投资的效果,将有恒温或者恒湿要求的产房设计在一起,从而在降低能源消耗的基础上解决厂房布置复杂化问题。在进行建筑平面设计、体型设计、朝向设计、层数设计以及层高设计的过程中要对工业建筑的生产要求以及地理位置和气候条件等进行综合考虑。
三、工业建筑节能设计面临的问题分析
由于我国当下经济发展迅速,国内外资本在国内进行的工业投资项目数量持续增长,工业建筑市场化、国际化也成为发展的必然要求。因此,工业建筑的质量和数量不成正比,是当前工业建筑设计的主要问题。
首先,在工业建筑的设计过程中,设计标准更新的相对滞后,使得很多项目都难以符合最新生产需要,或国际相应标准,很多设计者在设计中面临诸多问题,却不能得到及时有效地解决。另外由于技术的原因,我国在很多施工和安装技术上还难以真正达到完美的预期,细部粗糙以及完成效果与设计愿景相背离的情况十分严重。
其次,随着市场经济建设的深入和国有企事业单位体制改革的深化,以往大、中型工业企业的项目建设必须依托,甚至指定由某个国有大中型建筑设计院设计的情况已经较为罕见。市场竞争的压力和可供选择对象的增多,使许多企业在进行建设时,不再仅仅停留在满足基本生产流程需要上,他们对企业的发展和形象有了更多的关注。
四、工业建筑节能设计的对策
工业建筑设计需要根据时代的发展而改变,就目前来看,我国的工业建筑节能设计水平还需要进一步的加强、改善,主要表现在以下几点:
(一)合理地对建筑的外在环境进行考虑、设计
建筑分布以及选址设计在建筑外部环境节能上是需要第一位考虑的。以获得更多光照以及避开风口进行建造是民用建筑施工的基础,但是,工艺设备方面的布局和选址却是影响工业建筑建造的主要因素,工业建筑外部环境以及工业耗能量的多少也由其决定。所以,应充分的了解建设地段的地质外貌、自然环境、气候类型以及水文特点,一切从实际出发,使建筑施工方案与能耗节能紧密联系在一起,在工业建筑的科学布局、选址上进行一系列的合理考虑,而这也是工业建筑节能工作的首要步骤。
(二)剖析建筑的外形和空间结构
建筑物外部的大气和建筑物本身相接触的外在面积与其包含围绕的工业建筑所占空间体积的比例值,就是我们所说的建筑体形系数。体形系数越小,建筑空间构造就越合理、科学,规划布局也就越整齐。所以,使建筑的体形系数值得到降低并使建筑施工各方面要求得到完善,成了建筑节能工作的重要目标。
(三)智能化工业建筑设计
智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能化工业建筑也不例外,业主建设智能化工业建筑的直接动因就是在达到高度现代化、最高生产效率、高度舒适的生产环境同时能实现能源消耗大幅度降低,以达到减少营运与生产成本的目的。智能化工业建筑能提供一个高效、舒适、节能、便利的人性化工业生产性建筑环境,包括智能化照明控制与管理系统、空调系统检测和智能化控制系统、给排水消防和工业再生水检测与智能控制系统、工艺生产与运输系统智能化控制系统等等。智能化工业建筑在我国处于快速发展期,随着技术的不断进步和市场领域的延伸,未来几年智能化工业建筑市场前景将十分巨大。
(四)“以人为本”创建环保节能的工业建筑
将节能环保与追求自然舒适相结合,建筑设计师在工业建筑设计理念里加入绿色环保因素。以高程度的绿化范围和自然清新美为设计核心,是一个优秀建筑设计师必须具备的意识。虽然说,在工业建筑领域,科学合理地设计生产的工艺是居于首要地位的,但是,除了妥善的考虑到工艺生产方面外,为工作人员、技术生产者以及管理人员营造一个清新自然、舒适简约的工作环境以及氛围,也是一个优秀的建筑设计师需要大力考虑的。这样,工作人员的劳动积极性以及工作热情就会被调动起来,紧接着工厂的生产效率也会有所提升,产品的质量也会相应提高。而这样一种优美舒适的环境也是由工业建筑的节能设计所影响的。
结语
随着我国经济的不断发展,建筑业也随着不断发展。因此,工业的能源消耗也迅速增加。所以,要提高建筑行业人员的节能意识,保证工业建筑行业的节能工作。使我国的自然环境得到改善,建筑业得到更好的发展。
参考文献:
[1] 许志中. 我国工业建筑节能设计初探[J]. 建筑,2009,(04).
[2] 王宇泽. 工业建筑节能设计实践[J]. 工业建筑,2011,(10).
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1.1有效减少能耗
有效减少能耗是工艺建筑节能设计理念的重要优势之一。众所周知降低工业建筑的耗能在本质上减少工业企业的生产成本,并且还能够在建筑物在使用和建造过程中尽可能合理地使用和利用能源,从而能够在满足同等需要或达到相同目的的条件下做到尽可能的降低能耗。除此之外,有效减少能耗主要还体现在可以有效的面对能源危机和潜在的能源资源价格上涨,并且建筑节能的技术途径主要是依靠减少维护结构的散热并且合理的提高供热、制冷系统的热效率两个方面。即通过这两方面的有效加强节能设计理念可以有效的减少相应的能耗。
1.2资源循环利用
资源循环利用可以让工业企业在生产过程中占据非常大的优势。众所周知工业生产需要大量的资源支援,因此资源的循环利用可以有效避免大量宝贵的不可再生的能源资源在建筑、生产过程中被浪费。例如由于工业厂房的冬季内采暖计算温度与室内外的冬季采暖计算温度差(tn—twn)和民用建筑相比,要小10%~20%,热损失自然也相应减少。除此之外,在资源循环利用的过程中节能设计理念的应用可以有效减少其整体资源的消耗,从而能够在此基础上促进其生产水平的有效提升和社会效益、经济效益的不断进步。
1.3提升生产效率
节能设计理念的应用可以有效的提升工业企业的生产效率。众所周知工业建筑物的护结构是其热量损失的主要通道之一。因此通过节能设计理念的应用设计人员可以促进建筑物的墙体、屋顶及地基周围等处使用高效保温隔热材料,并且能够使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低,这最终就能促进企业生产效率的有效提升。除此之外,节能设计理念对于生产效率的提升主要还体现在了其能够有效降低生产设备和机械的运行强度,从而能够有效延长生产设备的使用寿命和使用效率,从而能够在此基础上促进工业企业生产效率的有效提升。
1.4减少腐蚀损失
减少腐蚀损失也是节能设计理念自身具备的优越性之一。众所周知工业企业在生产过程中其厂房和设备都容易受到腐蚀问题的影响。因此在工业厂房的建筑单体设计中,设计人员应从厂房的平剖面布置阶段开始就纳入设计应考虑的范围中。例如设计人员可以通过对于空调降温的面积范围和室内温度进行有效的计算,来尽可能的避免不适当的大面积、大空间采暖和全空调,这可以有效避免机械设备生锈腐蚀的可能性。并且当工业还间内有散发大量生产余热余湿甚至腐蚀性气体时,设计人员在设计时应当考虑有效的自然通风来保证室内的正常生产环境,从而能够促进腐蚀的有效减少。
2工业建筑节能设计理念应用
2.1根据工业特点设计
根据工业特点设计是工业建筑节能的设计理念应用的基础和前提。在根据工业特点进行设计的过程中设计人员应当确保工业建筑围护结构节能设计特点符合工业生产的实际需求。例如设计人员可以建在工业建筑物的墙体和屋顶以及地基周围等处使用高效保温隔热材料,从而能够可以使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低并且有效减少热量的损耗。除此之外,在根据工业特点设计的过程中设计人员应当确保操作人员和运输工具活动的高度范围内具有良好的工作环境,因此在设计时不应当采用机械强度偏低的内保温材料,并且在厂房内湿度大或又含有腐蚀性介质的条件下,不宜选用孔隙率、吸水率大的保温材料,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用水平的有效提升。
2.2合理选择材料
合理选择材料对于工业建筑节能的设计理念应用的重要性是不言而喻的。在合理选择材料的过程中设计人员应当确保建筑外墙用的材料具有合适的厚度,从而能够在减少热量损失的同时促进建筑内部保持较为良好的通风。除此之外,在合理选择材料的过程中设计人员应当可以从之前的节能设计建筑选取适用的构造和所需的材料。并且根据工业建筑的设计特点,要求控制各朝向的窗墙比为35%~20%。从而能够更好地确保工业建筑的通风条件和采风条件,从而在减少电能消耗的前提下促进工业建筑节能的设计理念应用效益的不断进步。
2.3优化建筑结构
优化建筑结构是工业建筑节能的设计理念应用的核心内容之一。在优化建筑结构的过程中设计人员应当注重减少建筑的开窗面积,即尽量减少开窗面积始终是工业建筑节能设计的重要手段。根据相关研究表明,不同性能的外窗自身的传热系数可能存在3倍左右的差距。除此之外,在优化建筑结构的过程中设计人员可以通过选用保温与密闭性能好的多层窗来促进工业厂房节能水平的有效提升。例如设计人员可以选用聚苯板和以膨胀珍珠岩为主要原材料的防水保温板以及沥青珍珠岩板等多种节能效果明显的材料,然后合理的设计建造的防水层、保护层等构造,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用可靠性的持续进步。
2.4.增强节能意识
增强节能意识是工业建筑节能的设计理念应用的重中之重。在增强节能意识的过程中设计人员应当督促自己具备更加高度的节能意识,这与此同时也是促使工业建筑节能设计工作能够顺利开展并且能够收到良好效果的重要保证。除此之外,在增强节能意识的过程中设计人员应当通过采用其他人员提出的具体意见和细节意见,来促进节能标准得到有效的保障,从而能够在节省土建工程量和降低造价,减少护结构面积的同时促进工业建筑节能的设计理念应用精确性的不断提升。
3结语
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在发达国家,建筑节能早就引起了人们的关注,早在上世纪70年代,欧洲国家就已经开始对建筑节能进行研究,并制定了一系列有法律效益的规定来约束建筑节能,而德国建筑节能体系及技术在欧洲以至全世界都处于领先地位。相对来说,我国的建筑节能从提出到应用不过短短的十年时间,因此学习和借鉴发达国家的建筑节能体系和技术措施,对中国发展节能建筑应有一定的意义。
今天我国的建筑节能在民用建筑方面已经得到了广泛的认同和应用,但是工业厂房的节能设计一直没有得到重视和普及应用,由于我国的厂房设计以经济实用为主,考虑的是工程的先期投入,从而忽视了后期运作和能耗比例等长远利益的考虑,因此工业建筑节能的推广和应用也是十分必要的。下面就本次设计项目沈阳华晨宝马主车间的情况介绍一下。本次项目的建设地点位于辽宁省沈阳市开发区,地处欧亚大陆东北,中纬度地带;气候类型属于温带大陆性季风气候,主要特点是:冬冷夏暖,寒冷期长,因此在设计中采取相应的节能措施十分必要。此后,在同德方设计人员和业主的交流中,得知他们对于厂房的节能设计也十分关心和认同,结合当地生态、地理、气候和能源系统等方面的情况,从以下几个方面考虑节能设计。
节能设计中首先要考虑热工设计的分区。根据本项目所处地区的气候条件,沈阳属于严寒地区,必须充分满足冬季保温要求,兼顾夏季防热。因此,整个建筑的护保温系统就作为本次节能设计的重点,做了外保温建筑物的热量的损失就能减少将近一半。
在具体的设计中,节能措施如下:
1)门窗节能。外门窗是建筑物能耗散失最薄弱的部位,其中传热损失为23%,所以提高外门窗的气密性,减少外门窗本身的传热量十分重要。在本工程中,外窗均采用断冷桥铝合金窗,并采用中空(6+12+6)low-e玻璃,要求外窗的传热系数K≤2.0w/m2.k,同时要求外门窗的气密性为6级,水密性为4级,抗风压型为5级。如此高的门窗标准不仅起到阻止室外冷空气直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损,而且还阻断了建筑物的冷桥,有效阻止了室内结露,又起到了保护隔热材料的目的。
2)墙体节能。在工业建筑护结构中,墙体所占面积最大,由于目前工业建筑护结构的保温隔热性能较差,冬季通过外墙散失的热量也最大,多达建筑总散热量的28%以上,因此,提高工业建筑的外墙保温设计很重要。在本工程中,主厂房的护墙采用150mm厚镀铝锌彩钢岩棉夹芯板,这样既保证了厂房外观上整体美观,又能有效的提高墙体的保温性能。同时彩钢夹芯板的安装快捷,拆除方便等性能,也为将来厂房的扩建和维修提供了方便。3)屋面节能。屋面在建筑围护结构的不透明部分中占有较大的比重,特别是在当今我国工业建筑的特点普遍是占地大,层数少,因此提高屋面热工性能,将大大减少建筑物的热损失。本工程中屋面保温层采用铺设140mm厚高强度岩棉板,并在岩棉外设置防水卷材一道,这样就降低了屋面的热损失。
4)地面节能。由于沈阳地处严寒地区,冬季时间较长,而且室外温度较低,因此在做地面设计的时候,德方设计师特意提出在沿主厂房外墙周边地坪向内6m范围内须做保温,即在混凝土地坪下铺设80mm厚挤塑保温板。这样做的目的也是为了减少建筑物的热损耗,有效节约能源。
5)其他措施。在整个设计阶段,德方工程师不仅在建筑材料的选取上充分注重节能环保的概念,在厂区总图布置上,也充分考虑到了优化布局,尽可能地使建筑物南北向布置,迎合当地主导风向,保证夏季自然通风,冬季多利用太阳辐射能量;同时保持建筑物合理的外形,减小体型系数。在主厂房内部办公室的布置及设计方面,采用底部空调送风口,使冷气自下而上的循环;局部房间采用冷水管吊顶系统制冷;某些产热量大的设备房间,收集余热用来二次利用;屋面采用虹吸系统收集雨水,净化后灌溉厂区内绿地和植物;在施工材料选用中严格禁用有毒,放射性的材料,以防止对周边土壤和水的污染;屋顶设置太阳能加热系统等措施。
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关键词:生态建筑、建筑设计、创新方向、工业建筑节能
Abstract: this paper expounds the concept of the ecological architecture design, architecture design innovation cannot leave the ecological architecture; And the industrial architecture proposed can through the wall energy-saving, doors, Windows, energy saving and use of solar energy three ways and energy saving, to support the ecological architecture design.
Keywords: ecological construction, architectural design, the innovation direction, industrial building energy saving
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
人、建筑、环境是建筑发展的永恒主题,建筑既作用于生态环境,也作用于人类,它始终持续地影响着周围的环境和使用者的生活。随着人民对生存环境认识的不断深化,绿色生态理念被越来越多的人所接受,生态建筑将成为世纪建筑设计的主流。现代建筑通过节能设计会对促进生态环境与建筑环境的和谐发展起到深远影响。
1、建筑设计的生态概念
在建筑领域内,从德国托马斯《太阳能在建筑与城市规划中的应用》一书出版到近年来美国建筑界的绿色建筑运动, 从北京大兴义和庄的“新能源村”建设到国外在生态高技术下建造的各种形式的生态建筑,可以说,生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就,进一步证明建筑设计与生态建筑密不可分的关系。现代意义上的生态建筑,是指根据当地自然生态环境, 运用生态学、建筑技术科学的原理,采用现代科学手段,合理地安排并组织建筑与其他领域相关因素之间的关系, 使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。
生态建筑从早期仅停留于对气候、生物反应的关注到今天运用替代能源, 注重建筑生态高技术的研究, 人们对建筑有了更新的认识,在此基础上,提出了建筑生态化问题。它是将建筑融入大的生态循环圈,从整体的角度考虑能源和资源流动,将建筑建造、建筑设计、建筑使用过程中的消耗、产生纳入整个生态系统来考虑, 从而改变资源与能源单向流动的方式, 趋向良性循环的模式。清华大学吴良镛先生提出的“建立人居环境循环体系”,将人居环境纳入动态的生生不息的循环体系即是对这一思想的提倡。它对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程,而是建筑的整个生命周期。建筑的生态化, 一般应具备如下的基本特征:
1)能为人类提供“宜人”的室内空间环境。它包括健康宜人的温度、湿度,清洁的空气, 好的光环境、声环境以及灵活开敞的空间;
2)在对自然资源的利用上,对环境的索取要小。主要指节约土地, 在能源与材料的选择上贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可再生资源的原则;
3)对环境的影响要最小,主要指减少排放和妥善处理有害废弃物以及减少光污染、声污染。
2、建筑设计中的创新设计方向
2.1生态的设计
生态建筑是一门独立的学科,主要研究建筑与生态关系。生态建筑是多种技术集成的结果,是指在建筑设计过程中充分考虑保护环境的要求,把建筑物与种植业、养殖业、能源、环保、美学、高新技术等紧密地结合起来,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。生态建筑是今后建筑发展的大趋势。例如:有些建筑是屋外的电伏板为房间夜间照明提供能源,大大的落地窗充分接收阳光的明媚,房间内一片温暖。该住宅的设计极大地响应了低碳世界的口号。现在的居住建筑只讲求快速建筑,大的居住容量,忽略了人们的居住感受,居住需求。普通楼盘的楼间距在越来越小,窗户也是能矮多少就矮多少,到处充斥着廉价房的感觉,售价却是天价。政府与房地产开发商应当在保护当地绿化基础上,增加绿化面积,改善人们的居住,生活,工作环境,提高空气质量,不仅可以改变人们周围环境,更可以提高城市的文化品位。一个绿意盎然的城市,处处生机勃勃,展现生态建筑的重要性。
2.2可持续发展设计
随着社会经济发展,科学技术发展,人口数量剧增,有限的地球环境面临着严峻考验,环境破坏,资源浪费。这就对我们建筑设计提出了难题,如何让设计出的作品即受人类社会的欢迎,又受自然环境的欢迎呢?所以可持续发展策略已经成为设计的必然选择。一些发达国家把高新技术,高投入作为充分利用自然资源,减少浪费的手段。例如一些欧美国家建造的房子外墙全部都装上了太阳能电池板,在一定程度上充分利用了太阳能,对于家居取暖用电等节约了开支,减少了煤的利用,达到了保护环境的目的。但是根据我国的基本国情,我们目前是不提倡大面积采用上述高成本方式。在这样的事实情况下,现阶段我们可以采用传统建筑设计结合可持续发展策略的方式,达到节能减排,优化资源配置。首先要充分利用现有资源,例如许多网友提出来世博会各国场馆完全可以再利用,将其改造成旅馆或是公寓,往往拆除会造成不必要的浪费;再者通过高新技术的支持,开发新兴材料,用于建筑工程;第三将废旧材料重复利用,在建筑拆除或建造时往往会有许多建筑垃圾,这些垃圾经常被填埋大海或是被堆弃,一无是处。能否将这些建筑垃圾重新利用,在设计之初就将其纳入设计方案中,减少不必要的浪费。
3、三种工业设计的节能途径
3.1墙体节能
墙体是建筑护结构的主体, 其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国大部分地区主要以实心粘土砖为墙体材料, 保温性能不能满足设计标准。以外墙为例, JGJ26- 1995 标准规定, 在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3 时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2·K), 而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下, 应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
3.2门窗节能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占住宅总能耗的比例较大, 其中传热损失为1/3, 冷风渗透为1/3, 所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下, 尽量减小住宅外门窗洞口的面积, 提高外门窗的气密性, 减少冷风渗透, 提高外门窗本身的保温性能, 减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
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, JGJ26- 1995《民用建筑节能设计标准( 采暖居住部分) 》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定, 指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
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、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料( 如毛毡) 、弹性密闭型材料( 如聚乙烯泡沫材料) 、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
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;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗, 这样可避免金属窗产生的冷桥, 可设置双玻璃或三玻璃, 并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃, 有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度, 采用大窗扇, 减少小窗扇, 扩大单块玻璃的面积, 减少窗芯, 合理地减少可开启的窗扇面积, 适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
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, 这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透, 减少外墙、外窗的热耗损。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, 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。
3.3利用太阳能
地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500 倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能, 只占理论资源量的很小一部分。据美国能源部评估, 1990 年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年, 仅为技术可开发量的0.6%。所以, 太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源, 是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有, 被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富, 陆地每年接受的太阳辐射能, 相当于2.4×1012tec, 2/3 国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用, 不仅有可能节省大量常规能源, 而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
总而言之,在建筑领域里,我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观, 提倡各种建筑生态技术的应用, 发展生态建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善,而且有助于个人生活品质的提高。建筑设计的生态观念关注的是材料的综合利用、节能与耗能的全程比较、传统技术的革新采用和先进技术支撑等。所以,在建筑设计中应该强调生态的观念,而不是生态技术的片面运用;强调从实际出发解决生态问题,工业建筑节能可以很好的帮助生态建筑设计,促进生态环境与建筑环境的和谐发展。
参考文献:
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关键词:工业建筑;给排水;节能环保设计
中图分类号:TU201.5文献标识码: A
随着社会工业的发展,工业建筑的数量也在迅速增加。由于大量工业建筑物的兴建,使得人类用水量逐年递增,居高不下。建筑节能节水已成为人们关注的热点。因此为节约水源,也是为了工厂开支,建筑商要在建筑给排水设计中奋勇创新、全面考虑,不仅要满足人类的水安全稳定性,还要尽量做到节能节水,保障水资源不受污染,走可持续发展道路。
一、工业建筑给排水系统设计的必要性
在建筑建设中,给排水管网设计决定了施工建筑未来的供水能力和排水能力,是保证工业建筑充分发挥出其使用功能、确保企业正常生产经营的基本前提。因此,给排水管网的设计是否合理,关系到企业未来的生产情况与经济效益。此外,做好给排水管网设计工作,提高水资源的利用率,也是在响应国家环保政策,关系到企业未来的长远发展。当前的工业园区给排水设计都要求给排水工程整体设计要达到能集中处理污水的目的,大幅度的提高了企业处理污水的能力,解决了企业排污不达标带来的环境污染问题以及罚款造成的经济损失。实现生活用水与生产用水的分开排放与处理一方面既可以使企业的排污情况达到国家规定的标准,避免了不必要的经济支出,同时,实现生产过程的节能环保也是提高企业在同行业的竞争力的重要手段。在当前的工业建筑设计规划中,给排水管网设计是决定园区经济发展趋势的重要环节,成为了现代建筑建设与改造的首要工作任务。
二、工业建筑给排水中的节能环保设计措施
1、使用节水型洁具
1)一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。使用节水型卫生器具,最大限度的减少供水量以及供水能耗。根据《节水型生活用水器具》中的有关规定,节水型生活用水器具是指可以满足相同的用水功能,并且较同类常规产品能减少用水量的器件以及用具,目前我国普遍采用的大便器冲水量都在9L以上,耗水量较大,所以需要在保证卫生要求、实用功能和排水管道输送能力的条件下,推广采用两档冲水阀门并且冲水量在6L以下的大便器。
2)采用节水型龙头,水压保持在0.1MPa以下,管径在15mm,最大流量不超过0.15L/s。另外,对于公共场所的卫生间还可以使用感应式水龙头以及感应式冲洗阀,不仅节能环保,而且卫生。洗手盆自闭式水龙头和小便器延时自闭式冲洗阀还可以限定出水量和出水时间,同样具有较好的节能环保效果。在选择水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。
2、控制超压出流
在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中,虽对给水配件和人户支管的最大压力做出了一定的限制性规定,但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑,并未从防止超压出流的角度考虑,因此压力要求过于宽松,对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据工业建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa,特殊情况下不宜大于0.55MPa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20-0.30MPa,大部分处于超压出流。根据有关数据研究,当配水点处静水压力大于0.35MPa 时,水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于 0.35MPa 时,采取减压措施。
3、太阳能的利用
当前随着环境污染问题的不断恶化,将环保理念充分应用于现实生活中,已成为了人们的广泛共识。因此,在热水供应系统的选择上越来越多的人倾向于太阳能,因为太阳能是一种安全、清洁且取之不尽的新型能源。常见的以太阳能作为直接加热的设备有两种,即热管式和真空管式,两者除了都具有良好的保温性能外,还具有集热率高、操作简单、全自动运行以及基本不受环境影响等优点。
4、降低排水噪声
1)以合理的布置方式降低排水噪声。一般对于室内的排水系统来说,若按照通气的方式进行划分,排水系统大致可分为四类,分别是环形通气式排水系统、双立管式排水系统、伸顶通气式排水系统以及器具通气排水系统。其中降噪效果最明显的是双立管式排水系统,建议应在高层建筑中进行广泛使用,但它的造价确实比较高。
2)选用新型管材来降低排水噪声。过去的排水管基本都是以铸铁管为主,但铸铁管具有容易生锈、自身重量大以及施工难度大等缺点,因此逐渐被 PVC-U 塑料管所代替,虽然塑料管不容易生锈,自身重量也比较轻,但它却因为隔音效果差等缺点,使得排水噪声较过去有所增大。所以在某些对噪声有较高要求的地方,一般都建议选用铸铁管,若是条件允许,也可以考虑使用那些密度大,并且隔音效果理想的塑料管。
3)以合适的配件降低噪声。在排水管道中要想有效降低噪声,其主要方法就是通过选择合适的配件来完成。可以利用 Y 形与 TY 形三通来改变排水横支管与立支管连接处的水流方向,让水流在入立管时能尽量减少与管壁发生碰撞。与此同时,为了有效防止水击等情况的出现,在设计横支管与立管之间的连接时,必须严格控制其连接角度,从而使排水管的水流速度得到一定的控制。此外,还可通过加大立管中的空气流通来降噪,或者是严格控制好水封高度,特别是地漏水封的高度,因为只有水封高度得到了保证,才能不受排水管道中压力波动的干扰。
5、降低给水噪声
1)首先,对厂房内的管道流速必须按相关标准进行严格控制,若给水管为塑料管时,为有效减小管道内的水压,此时的水流速度不宜过高;其次,在对给水配件进行选择时,应优先选用水流性能好的,它能有效降低给水噪声,如充气式水嘴就能有效降低哨叫声。
2)热水管道中若是下行上供的形式,则应在供水管顶端设置好自动排气阀,以便能及时排出立管中的气体,从而有效降低了开启水嘴时水与气之间的冲击,这样就能防止出现爆破般的噪声。
3)尽量避免将具有快速启闭功能的给水配件应用于出水口的水嘴及阀门等处,这样可以有效降低水锤噪声的出现。
结束语
人类社会要想实现可持续发展,就必须将节能环保当成一个永恒的主题。能源和水资源作为我国发展的重要物质基础,已经成为可以影响社会经济的重要因素,节约水资源、节约能源,造就可持续发展的节约型社会刻不容缓。而建筑中的节能环保又涉及到了建筑给排水中的每个环节,加之在科学技术飞速发展的今天,更多新型的建筑节能技术都将不断涌现出来,因此,作为一名新时代的建筑设计人员,必须将环保理念充分应用于设计中去,让我们的建筑产品能更环保、更节能。
参考文献
[1] 倪非, 罗宏. 住宅给排水设计的几点思考[J] . 中国新技术新产品,2010, (13) : 1999.200.
[2] 王红业.浅谈建筑给排水设计中节能节水方法[J]. 科技致富向导. 2011(08)
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[关键词]工业建筑;民用建筑;电气设计;节能办法
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0211-01
引言:
在建筑设计方面,应把能源消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。同时,节约电能,又不能片面降低标准和忽视安全,而应在保证使用的前提下,以提高能源利用率和综合效益为主要途径。
一、合理地进行用电负荷计算
用电负荷计算方法选择得当,会达到节材、节能的目的, 若选择不当,会给用户带来不必要的投资和能源浪费。关于用电负荷计算方法宜按下列原则选取:在方案设计阶段可采用单位指标法,在初步设计阶段及施工图设计阶段,宜采用需要系数法,对于住宅建设,在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法。
关于单位面积功率 Pce 的取值,目前,我国内地民用建筑为10~ 35WPm2,香港地区为10~ 60WPm2,内地一些主要旅游饭店或宾馆大约为 60~120WPm2,其中有空调的为 70~ 120WPm2,无空调的为 30~ 60WPm2。
二、变压器的经济运行
通过变压器的经济运行,能使电力系统有功损耗为最小,对于已投入运行的变压器,由实际负荷系数与经济负荷系数Kjib差值情况即可认定运行是否经济,等于或相近时为经济,相关较大时肯定不经济。
要解变压器的经济负荷系数,应先计算出设备无功损耗的电力系统引起有功率损耗的增加变量,为此,引入换算系数,无功功率经济当量(Kq)这一概念,表示电力系统每多输1千乏无功功率时,在电力系统中增加的有功功率损(kW)。
一般变压器的经济负荷系数为0.5~ 0.7,对于负荷系数长期偏低的变压器,应该考虑换用较小容量的变压器。如果运行条件许可。两台(或两台以上) 并列运行的变压器。可考虑在负荷低时切除一台,或者采用在负荷变化自动调整运行台数的装置。对双电源供电系统,宜用两路电源同时工作的方案,以减少线路损耗。
将变压器本身的有功损耗和无功损耗在电力系统中引起的有功损耗,称为变压器有功损耗的换算值。
三、合理设置计量装置
民用建筑电器设计中的计量装置宜按下列原则设置:
1、单元总配电箱设于首层,内设总计量表,层配电箱内设分户表,由总配电箱至层配电箱宜采用树干式配电,层配电箱至各户分户箱采用放射式配电。
2、单位不设总计量表,只在分层配电箱内设分户表,其配电干线、支线的配电方式同上项。
3、分户计量表全部集中于首层(或中间某层)电表间内,配电支线以放射式配电至户内。多层住宅照明计量应一户一表,其公用走道,楼梯间照明计量可采取:当供电部门收费到户时,可设公用电度表,如收费到楼总表时,一般不另设表。
4、合理选择电线,电缆截面合理选择电线、电缆截面,在用电负荷计算时要尽可能算得准确,电线、电缆截面与保护开关的配合原则一般是:对于 25A 以下的保护开关,电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值得0. 85 倍。对于25A以上的保护开关,电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值的1倍。
5、照明节能节约照明用电不能单靠减少灯具数量或降低功率,要充分利用自然光,改善环境的反射条件,推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式。
(1)、应用高效电光源
在灯具悬挂较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯,除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯。
灯具悬挂较低的场所照明采用荧光灯。除特殊功能建筑物( 如博展馆、影剧院、高级饭店等场所) 外,不宜采用白炽灯。
(2)、改善照明器的控制方式照明器的控制,要根据各房间使用的不同特点和要求区别对待,尽可能做到使用方便,又为节电创造条件。
①、面积较小的居住,办公用房或类似的房间,宜采用一灯一控或二灯一控的方式,在经济条件允许时可采用变光开关。
②、面积较大的房间宜采用多灯一控的方式,当整个房间有均匀照度要求时,可采用隔一控一的方式,无均匀照度要求时可分区控制,此时,应考虑适当数量的单控灯。
③、居住、办公建筑内的楼梯间、走廊等公共通道,照明器宜采用定时开关控制。
④、在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电器照明,宜采用光电控制的自动调光装置,以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱,保证室内照明的稳定。
⑤、室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制,按预定的照度和预定的时间自动接通或断开电源。
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关键词:智能建筑;工业电气设备;工程安装;接地问题
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.097
0 引言
在具体的建筑施工和电气设备安装过程中,接地系统的合理、有效的安装不仅可以保护建筑物免遭安全因素的损害,还能够保护施工人员和相应人员的人身安全。虽然接地系统的安装步骤简单,看似比较容易,但是实际操作起来非常繁杂。目前,我国现存的接地工艺适用于传统的简单的电气设备,但已经不适用于新兴的智能化建筑物和复杂的大型设备该工艺系统,常常给建筑物埋下隐患。对此,我们就安装工艺中的几个重点问题进行探讨和研究。
1 接地系统对土壤性质的要求。
在电气设备的实际安装过程中,良好的接地系统能够为故障电流和雷电感应电流提供一个流入大地的导体通道,从而保证电气设备在遭受上述电流影响时能够安全运行。这就要求电气设备的接地系统安装必须要符合相关标准和要求,对相应的材料、连接方法以及土壤条件进行严格筛选。研究表明,接地系统的安装中对土壤性质的要求如下:首先,土壤的含水量要足。通常情况下,土壤的含水量越多,其电阻率越低,其导电性能越好,更能将电流导入到大地之中;其次,选取合适的温度层。一般情况下,若土壤的温度过低,对其电阻率将明显升高,不利于电流的导入,因此,若在寒冷地区安装该系统,必须要将其安装到冻土层以下,以保证系统的要求;最后,土壤的类型对接地系统也有一定的影响。研究表明,黑色土壤以及有机物含量丰富的土壤就有更好的电解性能,也能够保持住较多的水分,其电阻率较低,相比之下,沙土地不能维持住水分其电解性能也非常差,因而电阻率非常高。因而在施工过程中要严格筛选土壤的类型。
为了保证接地系统的正确安装和运转的有效性,在安装之前工作人员首先要用电阻测试仪器对其电阻率进行测试。通常采用的方法为:四点测量法、三点测量法和两点测量法,其中四点测量法的实践效果最有效,三点测量法适用于不同深度土壤层的测量。在测量完土壤的电阻率之后,要想方设法降低其不符合要求土壤的电阻率,我们通常用增加土壤的含水量的方法进行操作,普遍的做法为:在土壤层中加入电解质,比如硫酸铜和氯化钠等物质,该方法虽然档次成本较低,但需要反复操作,造成不必要的成本损失;采用接地增效剂,该法的性能较好、效果稳定,不需要进行后期维护,此法值得在实践中进一步推广应用。
2 接地电阻的测量
在接地系统安装完成后,要注重工程的验收工作,在对其进行验收时,必须要应用准确的测量方法和测量技术,在实际应用中,工程技术人员必须要注意以下几个方面的问题:
(1)仪器的选择。通常情况下,我们不能应用万用表对接地位置的电阻进行测量,因为该方法的测量结果不准确,主要是由于无法消除因瞬间电流对测量结果造成的影响。
(2)方法的选择。接地电阻的测量中有测量电压和电流的两个回路,用相关公式和方法可以测量所选位置的电阻值。该方法的突出优点就是能够摆脱瞬变电流的于扰,得到准确有效的测量结果。
(3)环境因素的限制。大地作为接地极,其电阻性取决于土壤的种类、接地极的形状以及电气工程的要求等多种因素,因此,在具体的施工过程中,要严格按照相关标准,合理的排查环境因素,使得环境条件满足施工要求。
(4)正确安装辅助的接地极。在实际测量工作中,必须要准确安装辅助接地极才能保证测量结果的有效性。在具体的测量时,我们要多加测量,分别选取吧不同的点进行测量,从而筛选出最优、最准确的测量结果。
3 几种特殊设备设施的接地工艺实例分析。
在生产实践中,对于一般的常规建筑物和工业设施,在遵循合理的设计原则以及注意接地问题的基础上,其建筑物的接地效果是非常令人满意的,但对于接地要求高,建筑复杂的工程来说,更多需要考虑的则是技术问题。
3.1 电信基础设施的接地问题
在电信设施的施工建设过程中,为了能够充分保障设备的可靠运行,且保证施工的安全性和有效性,同时为接地系统配备相应的等电位系统。实践表明,在电信设施中,电线进线设施采用的是经由电信主干接地母线的单点接地。对其安装时,需要根据实际情况作三个等电位的链接,以供其他设施作为参考。
一般情况下,电信室内都会加用电涌防护器,在安装该种设备时需要注意以下几个方面的问题:第一是接地线的长度问题。施工中将其布置的最短最直才能更好的发挥作用,因为过多的地线长度会增加线路的总抗路,从而影响该设备的正常动作。二是接地线的相关路径问题。安装时避免线路走直角。三是必须注意电涌防护器的接地线要远离无屏蔽电缆。因为接地线与无屏蔽电缆会产生电容藕合,从而影响原本正常线路的正常运作;四是最好采用多股绞线而不要使用单股铜线做接地线。因为应用多股绞线能够加大使用面积,减轻设备的阻抗力。
3.2 发电机的接地问题
在发电机的施工安装过程中,建议使用四级自动转换开关,即ATS,同时根据实际情况尽量安装多台发电机。同时注意安装时要保证中性线到接地线环路在四极 ATS 处断开的有效性。如果发电机中性点接地不适用上述设备,则会形成并联的接地线以及中性线环路。如果将发电机的中性点也接地了,那么会构成接地线-中性线环路,从而导致电流的流失从而影响设备的正常运作。这时,即便系统内没有出现故障,也会因为接地继电器动作而使电源总断路器或发电机断路器跳闸,因此要加强上述问题的关注和安装。
参考文献:
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【关键词】工业建筑;节能;可持续发展
社会主义建设的今天,工业建筑的采暖、能耗都非常的大,无论是旧工业的改造还是新工业的开发,工业建筑总是与城市规划、经济、人文有着十分密切的关系,任何的错误都会造成严重的后果。因此,工业建筑节能与可持续发展已经成为所有问题的重中之重。故此,要及时寻找存在的问题,并提出有效的措施。
1. 工业建筑节能方面存在的问题
1.1工业建筑能源现状
一方面,我国目前正是城镇化加速的起点,国家和人均收入增长都比较地迅速,是发展国家建设的大好时期。由于人们都向城镇涌入,需要建设大量的居住建筑和公共建筑设施;连接城镇、城市之间的空港、铁路、公路网都迫切地需要建设,预计至少在2020年前,中国将持续进行最大规模的工程建设。而所需要的能源将是相当的巨大、难以想象,但我国的能源仅仅能够支撑几十年的时间。为此颁布了《中华人民共和国节约能源法》,但在工业建筑方面却显得相对薄弱,没有得到足够的重视,产方生产者为了节约投资,大大地增加了工业建筑运行的能耗,从而使得综合能耗变大,很难发挥实际性的作用。
另一方面,我国的工业建筑节能工作起步比较晚,能源浪费严重,造成这种状况的主要原因是,我们的节能意识淡薄,导致工业建筑设计不合理,只强调了工程的初始投资,很少考虑建成后的日常运行能耗和费用,采用的传统建筑材料建造,没有重视工业建筑节能,建筑设计标准低,设备效率不高,运行管理不完善等,导致了工业能量的严重浪费。清楚地了解我国工业建筑能耗的现状以及与发达国家的差距,就会觉得抓好我国的工业建筑节能工作已是迫在眉睫,把工业建筑节能作为我国可持续发展战略的一部分,在保证和提高工业建筑安全性的前提下,有效率地利用能源,尽量降低使用过程中的损耗。
1.2缺少科学、可行的建筑能耗研究方法
虽然我国工业建筑能源消耗统计已经采用了先进的科学方法,来保证数据的真实性、代表性、实用性,但是使用的全国性的抽查方式,大大地增加了数据收集的工作量和调查难度;并且建筑能耗和每个建筑类型,包括民用、公共、工业等都息息相关,但是由于我国的工业建筑调查和统计仍然只是针对个别类型的建筑,使得建筑能耗研究的内容变得单一、缺乏,是一个亟待解决的根本问题。对工业建筑节能来讲,我国的能源消耗调查更侧重于对总能量的消耗调查,不能全面地反映建筑终端能耗,以及建筑环境指标、 城市环境污染之间的关系,也不能反映建筑能耗与其影响因素,如能源活动、能源 结构、气候变化、能源效率之间的关系。另外,建筑能耗还缺乏系统的研究项目,使一些工作重复,浪费很大。
1.3缺少完善的节能体系
一方面,工业建筑自身的特点,决定了生产产品以及生产工艺的不同,使得建筑节能缺少统一的标准,随意性很强,缺少市场经济的调控,尤其是财政税收方面的政策,并没有详细且完善的规定,增加了工业建筑节能的阻力,要推动工业建筑的节能措施和节能改造,应该有积极的政策扶持和引导;另一方面,工业建筑节能体系虽然在不断地推进,但和需求相比仍然存在很大的差距,技术化产业程度不高。比如说可再生能源的应用、高效的供热制冷系统等,不能够完全解决持久性、防火等诸多细节问题。
1.4人才的缺失
工业建筑节能是一种跨行业跨学科的综合技能很强的专业,现阶段严重缺少专业人员,亟待提高优秀人才的质量。工业建筑节能,最迫切需要两大类人才:一是为节能技术型人才,特别是那些有过大型工业建筑项目经验、可以独立的设计大型系统综合节能项目的专业技术型人才;二是为节能管理人才,市场一直需要那些对节能产业中某个专业领域有着深刻的认识,又具备市场运作的经验和管理能力的高端人才。
2. 可采取的措施
2.1节能方面
工业建筑节能的设计,首先要满足生产工艺的要求,统筹考虑总体的布局、厂房的布置及室内环境条件等,从而实现节能的目的。比如说在厂房建筑设计的阶段,在协调工艺、生产要求、采暖空调、通风等方面。在工业建筑达到经济、适用、安全的前提下,要求使用最少的资金投入,产生最大的经济收益,也就是说要正确地处理合理性和先进技术两者之间的关系,通过规划、设计、施工、运行等方面,使工业建筑达到最大程度的节能。
工业建筑节能不仅仅需要政策、法规支持和健全的管理制度,更需要在思想上提高认识,引起重视,意识到能源问题的艰巨,就需要抓住工业建筑节能的大致方针,保证工业建筑节能的立法和节能技术的推广,鼓励节能,限制耗能,堵塞漏洞,反对浪费,使得大家有法可依,在经济政策上给予引导, 把节能放在首位,保证经济的可持续发展。
全球资源贫瘠,为实现可持续发展,节能已成为唯一的出路,我们应提高对工业建筑节能战略上的认识,以及建筑节能意识,降低工业建筑能耗,进一步建立和完善健全的工业建筑节能监管系统,制定工业建筑节能相关的法律法规,更新能源有效利用,加强各种新型节能技术在工业建筑方面的应用,并研究推进工业建筑节能改造的方法和措施。
2.2工业建筑节能在可持续发展方面的措施
“可持续发展”主要是指社会、经济、人口、资源和环境的协调全面发展,特点是:①公平性;②持续性;③共同性。不同于传统的发展在于承担了对未来发展的义务。工业建筑节能是一项综合性很强的系统工程,主要表现为:①在建筑物的设计、建造过程中尽可能地使用能耗少的建筑材料;②建筑使用周期内的低能耗、维护成本低;③整个建筑采用太阳能、风能、地热能;④能源的综合利用、高效利用和再生利用。这就需要我们一方面在政策方面要做好各项基础工作,制定和健全建筑节能设计的相关标准和规范,形成完整的综合节能体系,做好、做足新工业建筑项目的源头节能工作;另一方面引入“能源效率”评估和审查机制,制定“能源效率”评估标准,保证新工业建筑设计严格地执行建筑节能标准,还要发展新型建筑材料,提高建筑保温隔热效果,切实地做好“禁用实心粘土砖”工作,加大对新工业建筑材料的开发和推广,以及资金的投入和政策支持。使用新型的建筑材料来代替传统的建筑材料是解决工业建筑节能的根本途径,也是建筑工业化的必然要求。另外还需加大对高等院校相关学生的培养力度,加强员工的职业培训,确保行业人才的合理流动。
结语
发展国民经济、促进社会进步都需要能源提供物质基础,而能源的浪费不但制约了经济发展,而且使用过程中产生的各种有害物质,又破坏着人们赖以生存的环境,严重地影响了人们的生活质量。因此,为了我们可持续发展的未来,应该加强工业建筑节能的利用,和节能意识,再加上国家政策的大力推动,能够为工业建筑的节能市场迎来发展的大好时机。而工业建筑节能又是一项涉及面广、政策性强的系统工程,只有各个有关部门合作协调,加强监管,才能产生效益,使经济建设与人口资源、环境相协调。
参考文献
[1]张永炜,毕巧莹.我国工业建筑节能与可持续发展问题研究[J].湖北电力,2011,(2).
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关键词: 工民建;节能技术;节能措施
中图分类号:TL372+.2文献标识码:A
当前我国建筑行业发展十分繁荣,大量的建筑工程投入到建设当中,不仅仅提高了人们的生活质量,也在很大程度上称为我国经济发展的支柱产业。但是随着工业建筑和民用建筑在施工过程当中的能耗不断上升,造成我国原本紧张的资源更是雪上加霜。因此在工业建筑和民用建筑施工过程当中,应该积极采取新的施工技术以及新型建筑材料,从而减少对于能源的消耗。文章对工业建筑和民用建筑施工节能的现实意义进行了介绍,并对一些具体的施工措施进行了探讨。
1工民建施工节能的意义
近代以来,人类的科学技术获得了极大的发展,生产能力成本增长,在科技的推动之下,大量的能源被利用来发展经济,极大的改善了人们的生活环境,创造了丰富的物质生活。但是在长期的发展过程当中,大量的能源被消耗,使得世界范围之内都面临着资源匮乏和能源危机。而建筑行业在施工过程当中需要消耗大量的资源,这在很大程度上使得原本紧张的能源供应形势更加严峻。因此在工业建筑和民用建筑施工过程当中采取相应的措施,来减少能源的消耗是十分必要的。
在世界范围之内,建筑节能在很大程度上受到人们的接受和认可,而我国政府对于工业建筑和民用建筑施工节能也进行了大力的支持。当前我国建筑施工节能已经初步取得了一定的成果,是对科学发展观的生动体现。除此之外,在工业建筑和民用建筑施工过程当中,采取相应的节能技术,能够有效的促进建筑工程技术的发展,有利于建筑行业优化结构,培育新的经济增长点,促进建筑行业获得进一步的发展。在建筑施工节能的迫切要求之下,推动了建筑工程相关的施工技术以及新的建筑材料的开发,如各种新兴的墙体保温技术以及材料不断出现,空调暖通技术也获得了很大的发展。在建筑施工节能当中,尽可能得减少了化石能源的使用,更多的采用新型的风能和太阳能的新型的清洁能源。这些新能源广泛的应用于建筑的采光、取暖以及通风当中,减少了人工方式所造成的能源消耗,同时也促进了相关技术的进步,加快了相关技术实用化的步伐。
2国内外建筑节能的现状
当前全球经济发展十分迅速,人们的消费能力大大的提高,在很大程度上导致了能源的危机。能源危机给世界经济发展以及人们的生存带来了严重的挑战,世界范围内的各个国家都开始十分重视能源节约的工作。在这个大背景之下,建筑施工领域的节能工作日益受到各个国家的重视,相应的技术以及配套的建筑材料也获得了大量的发展。
我国是一个人口大国,每年都有大量的建筑工程投入建设,因此国家十分重视建筑施工节能的开展。早在上世界八十年代我国就开始兴起建筑施工节能,经过长期的发展,我国建筑施工节能获得很大的发展。进入新世界以来,我国大力推行可持续发展战略,因此对于建筑施工节能的重视又达到了新的高度。当前我国正在推进资源节约型社会建设,各个行业和领域都在倡导节能减排,在工业和民用建筑行业也开始采取一定的节能减排措施,主要表现在以下几个方面:
第一,规划设计,建筑的朝向及形状是节能设计的首要因素,主要是考虑建筑物的体型系数和建筑物的窗墙比例。第二,改善建筑物的窗户设计,减少能源消耗。第三,改善建筑物的墙体热工性能。第四,充分利用自然条件,减少建筑的能耗。我国近年来建筑事业空前发展, 能源消耗也在步步攀升。
3建筑节能的具体内容
3.1墙体节能
建筑的主体是建筑的墙体,墙体的节能设计关乎建筑的整体能耗问题。墙体节能包括内保温和外保温,在墙体的内表面加保温材料,这样处理后,保温材料不受室外雨水的侵袭,简单高效。墙体外保温是在外面加保温材料,覆盖防水材料,其好处是减少太阳辐射对墙体的影响,对建筑的梁、柱、墙角等部位容易处理,减少热桥的产生,冬保暖、夏隔热,减少墙体的应力损害。
3.2隔热节能设计
建筑的隔热设计,主要是墙体和屋顶。太阳辐射直接作用于屋顶,屋顶的隔热问题尤其对南方高温地区非常重要。目前主要采用的是非常廉价的空气层隔热。其原理是通过降低传热而达到隔热的目的,此种方法主要应用在炎热气候地区的建筑设计中。对墙体、屋顶和窗户的隔热效果很好,尤其是应用于墙体上,还能起到隔热保温的双重作用。另外常用的还有架空型保温屋面、高效保温材料屋面、浮石砂保暖屋面和倒置型保温屋面。
3.3采暖节能
水源热泵系统是目前广泛应用的一种节能、环保、经济的方式。利用地表水源吸收太阳能和地下水源吸收地热能而形成的低温低位热能资源, 输入少量的高位电能, 从而实现热能转移的一种技术。
3.4太阳能技术
太阳能是一种天然资源, 具有来源广、无污染、循环利用的特点, 目前被广泛应用于人们的日常生活和生产及工民建设计中。建筑应用太阳能是将散热、太阳能搜集和遮阳一体化, 初步发展为混合型太阳能应用技术, 为建筑提供天然的光照和热能。
3.5保温屋面施工
通常屋面保温是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水屡和屋面板之间,按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、各种轻骨料混凝土板等。散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等。采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等。 现场发泡浇注的有硬质聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。
4工民建节能技术的发展
4.1加强节能技术的理论研究
国外的建筑节能技术已经发展到很成熟的阶段,并呈不断进步持续上升的态势, 但理论研究却不乐观,低端的理论研究没有形成一套完整的体系,所以具有丰富节能建筑经验的技术人员要在节能理论方面做大量的工作,使我国节能理论的研究上一个新台阶。
4.2开发和研制新型节能材料
我国自主研制的节能材料,目前还没有完全占据国内市场,多数节能材料还是购买于国外。这样造成成本的提高, 不利于企业的利润产生。发展节能技术, 必须研发节能材料,也有利于降低施工成本。
4.3借鉴国外的先进技术
我国政府高度重视节能工作,曾提出节能减排的号召。在节能技术30年的历史中, 不断地借鉴和学习国外的先进技术,使得我国的节能技术创新和发展速度取得了较大的成绩。但从目前的情况看,我们的步伐还是小了,进展还是慢了,还要更广泛的借鉴国外的先进技术, 以便促进我国节能技术的发展和材料的研发。
5结语
当前我国全面建设资源节约型社会,落实科学发展观的大背景下,工业建筑和民用建筑施工节能成为以后建筑发展的一个大趋势。在我国工业建筑和民用建筑发展过程当中应该不断的加大相关技术投入,推动建筑节能的快速发展。
参考文献:
[1] 王金奎,史慧芳.窗墙比在公共建筑节能设计中的应用[J].低温建筑技术, 2010(9):37.
篇10
关键词:工业建筑 民用建筑 墙体节能
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(c)-0000-00
近几年,大量工业建筑和民用建筑拔地而起,而在社会总能耗中,工业与民用建筑方面的能耗比例较重,且随着经济的发展和人们生活质量得提高,这一比例还将继续加大。另一方面,能源危机是当今人类社会面临的严重问题之一,全球性能源危机日益彰显,节约能源和环境保护已成为人类追求可持续发展的主题,社会对工业与民用建筑的节能性提出了更高要求。由此可见,我国工业与民用建筑节能工作势在必行,有必要针对建筑节能设计理念和基本要求提出一系列节能处理技术措施,并将其落到实处。
1 工业与民用建筑节能的意义
工业与民用建筑工程节能处理技术指建筑工程照射、空调采暖、墙体保暖等技术,在运用该技术时,要和改善工业与民用建筑工程的舒适性为前提,在对建筑工程的设计、规划和使用的全过程中,采用节能型的材料、产品、设备和技术,严格按照工业与民用建筑工程节能处理技术的标准执行,在保证是恶你的热量的前提下,利用可再生资源或能循环利用的资源,减少对我国资源的消耗,这样既提高了各种可再生资源的的使用效率,又加强了对建筑工程能源消耗的管理。建筑节能是社会经济发展的需要。经济的发展有赖于能源的发展,我国煤炭和水力资源比较丰富,但石油依靠进口,我国采暖区域人口占全国总人口的13.6%,采暖能耗却占全国总能耗的9.6%,发达国家建筑用能更是占全国总能耗的30%~40%,并且空调建筑的迅速增加,建筑能耗增长速度远远高于能源生产增长的速度,能源的无节制消耗限制了国家经济的发展。节能处理技术对建筑工程以及对整个社会的节能都有十分重要的意义:有效节约社会资源;有效加强社会各专业之间的联系;有效推进社会进一步发展。
2 建筑节能要解决的问题
2.1 提高建筑围护结构的热工性能
在建筑物冷热负荷的计算时,即通过围护结构的传热量损失和空气渗透耗热量。这两项都与建筑围护结构材料选择和构造形式有着直接的关系。建筑围护结构的保温、防潮、密封性能等热工性能的提高,就可以大大减小建筑物冷热负荷,从而减少建筑设备的能耗、节省能源。所以建筑节能的首要工作和重点就是提高建筑围护结构的热工性能。
2.2 利用可再生能源
节能建筑在提高建筑围护结构的热工性能的同时,还要在建筑设计中充分考虑最大限度利用自然能和可再生能源,尽量减少常规能源的消耗。
2.3 建筑的可持续发展(生态建筑)
可持续发展建筑的一个最普遍、最明显的特征是节省能源,它包括两层含义,其一是指建筑运营的低能耗,其二是指房屋建造过程中的低能耗。
3 建筑外部环境的节能处理技术
建筑分布及选址是民用建筑外部环境节能方面需要考虑的问题,还应使建筑虑获得更多光照,注意避开风口。工业建筑着重考虑工艺设备方面的布局和选址。为此,在建筑设计环节就要对建设地段的地址地貌、气候特征、自然环境、水文特点等进行详细的调查,一切从实际出发,将建筑施工方案与建筑节能紧密联系在一起。有研究表明,体形系数没增大0.01,能耗指标增加2.5%,建筑体形系数越小,建筑空间构造就越合理,所以如何在落实建筑施工各方面要求的基础上尽量降低建筑体形系数是建筑节能工作的重要目酥一,必须使建筑单体设计体形系数低于国家对夏热冬冷地区0.32的限制。此外,不仅要对民用建筑位置、厂房位置、周围环境等进行充分考虑和合理选取,还要注重空调系统节能,将建筑物内在供暖、空调调温的限度计算清楚,保证调温和供暖的合理性;从减少冷热源能耗、输送系统能耗、系统运行管理几方面思考问题,比如可采用冰蓄冷+地源热泵三工况空调系统、智能数码涡旋多联空调系统、余热回收系统等,以达到减少运行能耗、提高热回收率的目的。照明节能也很重要,尽可能选择节能设备,并合理确定照明线路,加强对自然光的应用。
4 建筑单体节能处理技术
屋面所造成的室内外温差传热耗热量比任何一面外墙或地面的耗热量都大,因而是建筑节能的关键,应从增强屋面保温隔热性能入手,一方面,选用高效节能环保材料与保温隔热性能好、无污染的材料比如岩棉板保温层、酚醛板等,改进屋面构造,使之有利于排除湿气,另一方面,控制好材料密度和吸水率,将建筑屋面自重控制在合理范围。也可采用绿色种植屋面和蓄水屋面,通过在屋面上种植花草或构建水深为20cm以上蓄水池,提高屋面绿化率和保温隔热性能,降低屋面温度。
墙体是建筑的重要组成部分,因而也是建筑节能的关键环节。建筑墙体节能目标是提高外墙的热工性能,所以在施工中,可采用隔热和保温性能良好、导热系数小的材料,以提高外墙保温性能,同时,在遵循外墙构造设计方案及施工原则的基础上,尽量减小外墙厚度,得到更多有效建筑面积。为进一步突出建筑节能,达到更好的保温与隔热效果,可对当地气候条件、建筑朝向、绿化、遮阳、自然资源、地理位置等方面的优势进行充分利用,比如采取充分的措施,借助相应的技术就可利用太阳能、地热能等可再生能源,这对于减少工业与民用建筑对常规能源的依赖具有重要作用,还能减少建筑能耗,做到清洁环保。外墙保温技术包括外保温技术、内保温技术和中保温技术这三种形式,实践表明,外墙外保温的保温效果和节能效果最好,可在实际施工中大力推广,也可结合具体情况考虑采用EPS板薄抹灰外墙外保温系统等新型外保温系统,并设计成保温夹层的复合墙体,外墙绿化技术在增强建筑墙体节能效果方面也发挥着重要作用,可根据建筑工程实际加以应用。
门窗是沟通室内外的主要渠道,同时又是绝热性能最差以及热交换、热传导最活跃的部位,其是否具备良好的保温、隔热、隔声性能直接影响室内热环境质量和建筑节能。首先在满足正常通风、采光以及施工要求的基础上,应控制好不同朝向的窗墙比,东西向窗墙比分别不应大于20%和30%,南向窗墙比控制在35%以下;根据实际情况可采用固定式遮阳或活动式遮阳,提高窗户遮阳性能;尽可能减少门窗面积,采用气密条,增加开启缝部位的搭接量,提高门窗气密性,减少冬季空气渗透和室内热损耗,实现节能降耗,通常情况下,建筑外墙气密性应≥4级,可通过使用玻璃幕墙、纳米透明隔热涂料、在金属窗框中镶嵌高效保温材料、使用导热系数较小的窗框、积极应用新型材料和新型环保材料等,实现门窗节能环保的目的。
5 结语
总之,建筑节能是一项全方位、综合性的系统工程,在工业与民用建筑中,必须重视对建筑外部环境、建筑单体节能技术的运用和管理,切实保证建筑达到节能环保目的。未来,应将绿色节能建筑的理念与工,建筑、民用建筑更加合理的结合起来,积极实现建筑生态效益的提升,促进企业转型与社会的可持续发展。我国近400亿O的建筑中99%为高能建筑,新建建筑中95%以上仍属于高能耗建筑,单位建筑面积采暖能耗是发达国家新建建筑能耗的3倍以上,可见,建筑节能在我国有着巨大的潜力。在我国发展建筑高能和生态建筑,是一项意义重大而十分迫切的任务,有利于保护能源资源,发展国民经济,有利于改善室内热环境和大气环境,并由于减少了温室气体的排放,有利于缓解地球变暖的威胁。这对我国可持续发展具有重要意义。
参考文献