发布时间:2023-09-28 10:30:40
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现今,伴随社会经济的飞速发展,各个领域、行业对电力的需求逐年增多,在国家电网日益扩大的背景下,电网的安全性、能源节约问题日益凸显[1]。在全世界范围内,我国的能源消耗量位居前列,对于电力系统而言,能源的消耗量也是十分巨大。因此在未来,电力系统急需优化产业结构,提高资源的利用效率,降低能源的消耗,进而实现经济效益、社会效益的双赢。
1 电力系统能源消耗的主要原因
1.1 用电企业节能机制不健全
现今多数的用电企业,都缺少完善的电能消耗监管制度,不能有效的监测电能的使用状况,致使节能机制的不健全。电能损耗问题不能及时、有效的处理,形成一种累积循环的模式,不利于电能的节约[2]。
1.2 电网结构布局不合理,线路维护不到位
电能在具体的传输过程中,常存在着重叠迂回供电的状况发生,电网结构布局不合理,输配电线路存在严重的交错情况,线路维护不到位,线路存在严重的破损的情况,常造成能源的大量损耗。
1.3 电力系统工作人员综合素质低,电力企业对于电能的损耗情况考核不严
电力系统中,多数的工作人员都存在着素质低、业务水平差的问题,电力设备的维修不及时,输配电线路的维护不到位的情况时有发生,常导致电能的损耗增加。在电力企业中,缺乏完善的考核管理制度,不能有效的进行电能损耗情况的检查工作,数据的真实性很难保证,电能损耗问题较为严重。
1.4 变压器空载的损耗程度高
在电力系统中,主变压器、配电变压器等,都具有较高的运行效率,但是自身又存在容量配置大、整体基数大的问题,因此在设备运行中,常发生空载的状况,导致损耗较高[3]。
2 电力降耗节能的主要技术措施
2.1 加强日常的电能监管
电力企业的管理,主要的目标就是降低成本,因此在管理上、技术上都应加强制度的管理。首先,应有效的杜绝日常管理中的纰漏情况发生。电力单位应加强管控工作,定期进行系统检查,及时更换系统中的破损的设备,避免电力流失情况的发生。其次,关注电网的运营状况。在具体的电网管理中,常存在电网规划的问题存在,诸如某一线路处于轻负荷状态运行,实际的线损数据就会明显增加,发生经济浪费[4]。
2.2 做好电网的系统规划工作
电力企业应注重电网的设计工作,做好电网系统的整体规划。在电网规划的过程中,经由建立合适的电力系统、网架结构,实现降低能源损耗的情况。具体的规划中,应将安全经济、节能降耗作为标准执行,同时尽量使用低能耗机组实施工作。电力企业应定期组织专人,检查电网系统、电力设备、电路线路的损害状况,做好更换与维护的工作,确保电力的节约供应。
2.3 优化电源结构,推行电力节能服务体系
电力企业中,发电中多数采用煤作为燃料。煤是不可再生能源,而且燃烧排放的气体危害较大,因此电力企业逐渐开发新能源与可再生能源。电力企业不断的优化电源的结构,逐渐的增加水电、核电等新能源的发电比例,逐渐的降低化石燃料的比重。现今电源的结构已有明显的改善,可再生能源比例增加,具体如表1所示[5]。在电力企业中,还应大力推行电力节能服务体系,有效的发挥节能服务的社会效益、经济效益。电力节能服务体系构成图,具体如图1所示[6]。
表1 2010-2020电源结构预测表
单位:万千瓦
2.4 降低综合线损的措施
电力企业中发电损耗的绝大部分,都是在输电线路上发生的损耗。因此部分电力企业,推行中压配电网的延伸策略,降低低压配电网的范围,减少供电线路的损耗。电力企业应采用新型的、非晶合金铁芯变压器,取代损耗较大的铁芯变压器,确保变压器运行的经济性。电力企业应加强科学管理,优选最佳的电气运行设备,降低变压器的无功功率的空载消耗,减少变压器的空载损失。可以经由在受电端安装无功补偿的装置,降低无功功率的损耗情况,进而提高电气设备的有功功率[7]。
3 结语
总而言之,伴随社会的进步发展,电力系统也需要进行不断的改革与更新,进而向节能、环保型发展。我们应增强电力系统的节能设计水平,不断的提升节能技术理念与措施,确保新型节能技术,可以在电网运行中获得有效的节能功效。
参考文献:
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[2]陆岩玉.浅谈电力系统损耗及节能措施[J].技术与市场,2012,19(9):30-31.
[3]陈兆庆,王t晨.电力节能降耗技术措施分析[J].中国高新技术企业,2016,2:83-84.
[4]王平江.浅议电力系统的节能降耗技术[J].现代电力行业,2011,(3).
中图分类号:TE08文献标识码: A
本项目在方案设计中,通过采用节能建筑材料,选用节能环保设备,优化总平面和建筑单体设计,执行建筑节能设计标准,保证建筑围护结构的热工性能,加强建筑物用能设备的运行管理,对可再生能源进行利用,采取全方位的节能措施,最大程度地减少建筑物能耗及对能源的依赖。
一、建筑节能措施
(1)节能建筑规划设计,根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、建筑体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
(2)增强建筑维护结构的保温隔热性能,设计中使用环保、节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。在满足通风、采光要求的前提下,尽量减少门窗的面积,并对窗户采取内遮阳设计,以减弱夏季太阳辐射,同时能在平常获得较多的自然采光。
(3)优先选用新型保温节能门窗,设计中采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。
(4)提高绿化水平,设计通过增加高层建筑以减少建筑物占地面积,为环境绿化留出更多的地面。绿化对居住小区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住小区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。
(5)运用界面光学技术,设计建筑外墙采用白色饰面,屋面采用浅色瓦,以减少外表面对太阳辐射热的吸收,室内装修采用浅色材料,增加二次反射光线,以增强室内光线,并达到一定的均匀度,可节省照明能耗,也能减少为照明等设备散热而增加的空调负荷。
二、空调系统节能技术措施
(1)冷热源节能:采用能效比高的空调设备,热泵型产品的使用对节能是很有利的,其优点是,不用水冷,可省略冷却塔、水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。
(2)设备节能:推荐采用的VRV 变频多联空调为热泵型产品,VRV,就是可变流量的意思,它是依赖于机电方面的变频技术而产生的空调系统设计安装方式,自VRV 变频多联空调系统发明之后,很多极其注意空间利用的商铺都选择这种算不上真正中央空调的新系统。由于VRV 系统只是输送制冷剂到每个房间的分机,所以不需要设计独立的风道(新风系统另外安排风道),做到了设备的小型化和安静化。给建筑设计单位、安装公司以及业主都提供了便捷、舒适和经济的完美选择。
VRV 空调系统具有明显的的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,在不同转速下连续运行,减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失,采用压缩机低频启动,降低了启动电流,电气设备将大大节能,同时避免了对其它用电设备和电网的冲击;具有能调节容量的特性,改善了室内的舒适性。
(3)合理设定主要功能房间的环境要求,使之符合国家节能设计标准。室内温湿度的取值每降低1℃,能耗可减少5%―10%。
三、 电气节能措施
(1)照明设计:照明采用集中、分散和自动相结合的控制方式,确定合理的照度值,充分利用天然光。采用用高效光源及节能型电感镇流器或电子镇流器。
(2)照明控制:在公用设施灯具控制方式上,采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,以减少不必要的用电,走道、楼梯、厕所等地方装设定时开关(声光控延时开关),省用电。
(3)电器选择:用具有节能效果的新系列高、低压电器,以取代功率大的老产品,如:用RT20、RT15(NT)系列取代RT0 系列熔断器,用AD1、AD 系列新信号灯取代原XD2、XD3、XD5 等老系列信号灯,选择带节电装置的交流接触器等。
(4)能源计量:配装电表等能量计量仪表,以便检查耗能情况,及时制定节能措施。
(5)设备选择:在设备选型时,采用节能新技术、新工艺及新设备,一律不采用己公布淘汰的机电产品及国家产业政策限制内的产品序列和规模容量。
(6)无功功率补偿:采用节能型变压器,并对配电网进行无功补偿,提高设备的运行功率因数,减低线路运行电流。
五、节水措施
(1)供水方式选择:本项目建筑给水采用竖向分区给水系统,地上三层至地下一层采用市政给水直接供水。四层以上均采用变频水泵组的供水方式,可大幅度降低供水系统能耗。给水系统采用竖向分区方式,在给水静压力大于0.35MPa 入户管上设减压或调压措施,使最不利处用水器具的静水压不超过0.35Mpa,可以大大减少水的浪费。
(2)管材选择:给水系统采用符合现行产品标准要求的管材,选用管内壁光滑、阻力小的给水管材,以减少管道对流体动力的消耗。
(3)用水器具选择:给水采用节水器具。给水水嘴采用陶瓷阀芯等密封性能好、能限制出流流率水嘴,禁止使用一次冲水量大于6L 坐便器,公共卫生间采用红外感应水嘴和感应式冲洗阀小便器、大便器。
(4)管网设计及施工:优化给水工程设计,加强施工管理,减少管网的漏失率。注重管材接口,控制管网漏失率不大于5%。
(5)雨水利用:为节约用水,项目规划设计中提出对小区雨水进行收集利用,但未明确工程的具体方案。
建筑区域内雨水收集利用系统可分为三种:一是雨水直接利用,即对雨水进行收集、储存、水质净化,然后回用于绿化、道路广场浇洒、洗车、景观用水等。二是雨水间接利用,即雨水渗透利用系统,雨水渗透利用系统是把雨水转化为土壤水,其设施主要有地面入渗、埋地管渠入渗、渗水池井入渗等。三是雨水综合利用系统,即是将屋顶绿化、景观水体、雨水直接利用、雨水间接利用等结合在一起的综合性设计。根据本项目特点,本评估建议采用雨水直接利用。
六、 计算机辅助设计
采用计算机模拟技术辅助节能设计:规划与建筑单体设计时,使用日照软件模拟进行日照判断。采用数值模拟技术定量分析风压和热压作用在不同区域的通风效果,综合比较不同建筑设计及构造设计方案。确定最优自然通风系统方案。采用数值模拟技术定量分析自然采光效果。采用节能计算软件进行节能计算。
七、 太阳能利用
宿迁市主城区太阳能资源较丰富,年日照时数大于2000h,辐射总量高于586kJ/cm2・a。按项目规划设计方案,拟对太阳能进行充分利用,为住宅配套安装集中供应太阳能热水系统,可以使小区住户的生活能耗有很大下降。
八、 节能管理措施
8.1 能源管理机构及人员配备
本项目建成后,物业单位应设立能源管理岗位和组织,聘用具有节能知识、实践经验以及工程师以上技术职称的人员担任能源管理人员,管理公共场所和公共建筑的能源利用,对能源利用情况进行监督、检查,对涉及用能岗位人员进行岗位培训。
8.2 能源计量器具配备
按《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求,为小区住宅、设备系统和用能单位配备电表、水表、燃气仪表等能源计量器具,并按规定定期校检,加强用能计量管理。
8.3 节能管理制度
(1)建立能源计量管理体系,形成文件,并保持和持续改进其有效性,建立、保持和使用文件化的程序来规范能源计量人员行为、能源计量器具管理和能源计量数据的采集、处理和汇总,建立用能统计制度,定期向政府节能管主部门报送能源统计报表,统计报表数据应能追溯至计量测试记录。
(2)建立节能工作责任制和能源使用责任制,把各项能源消耗定额分解落实到各部门,实行能耗考核,对实现降耗的部门和节能工作取得成效的集体和个人给予奖励。
(3)制定管理范围内的能源使用计划,并落实执行,每年定期检查计划执行情况,年终进行总结和奖惩。
8.4 系统监测与控制
设定专人对供配电系统、用电设备、供水系统进行定期检查保证系统和设备的正常运行,使系统和设备保持能源利用高效运行状态。
参考文献
中图分类号:TU74 文献标识码: A 文章编号:
社会的快速发展前题下,能源与环境问题已引起各国的普遍关注。改革开放以来,我国城市化进程加快,城市建设飞速发展,城镇建筑规模不断扩大。据统计,我国建筑总能耗占全国总能耗的40%,其中建筑能耗占13%左右。既有住宅非节能建筑耗热量为 33. 75 W/m2、耗煤量为 37. 67 kg/( m2・年标准煤) ,若节能50% 的住宅建筑耗热量为 21. 9 W / m2,耗煤量为 18. 68 kg/( m2・年标准煤) 。因此,推进既有建筑节能改造,不仅有利于节约能源、减少温室气体排放、减轻大气污染、改善城市环境质量,还有利于经济社会和建设事业的可持续发展。
1 我国建筑节能设计应用现状
目前,我国政府对建筑节能工作越来越重视,对节能颁发的各项标准为节能工作的开展提供了重要的保证条件。其中对透明屋顶的比例、建筑物体形系数及围护结构传热系数限值等均做了相应的规定,这样使得建筑能耗大户有了执行标准,投资者也不会不顾节能标准而一味降低建筑造价,以致于造成夏季拉闸限电情况的出现。虽然如此,但我国建筑节能设计应用现状中还是存在着一些不足及问题。
1.1建筑不节能:这主要是指建筑师在对建筑进行节能设计时,对建筑的布局布置等曾按照国家规范要求进行考量,但在进行建筑采暖设计时,由于没有按照建筑节能设计计算所得的耗热量指标确定采暖设备的数量,从而导致节能建筑在使用过程中,节省效果不明显。
1.2建筑节能发展缓慢:由于国家与当地政府为采取合理的政策引导节能建筑的发展,因此其未能看到节能所带来的有效利益,且未对建筑节能的规范列入强制执行的范围内;一方面由于建筑的设计初期,设计人员还未对节能建筑的设计与施工进行相应的系统合理化。另一方面建筑节能的设计还缺乏有效的政策支持及研发资金。
1.3建筑节能标准执行率低:由于我国各个区域的气候经济条件存在较大差异,而目前的节能标准还未真正细化到对各地经济条件进行充分的考虑,从而致使各地标准在执行过程中还存在着一定程度的问题。从整体上来看,南方地区与过渡地区的新建建筑执行相应的建筑节能标准的比例相对较低,尽管目前大部分的新建建筑施工图设计在建筑节能设计审查制度的严格执行下,能够达到相应的标准要求,但建筑建成后能达到节能标准的比例仍很低。
1.4节能建筑销售难:由于节能建筑通常采用的是新型节能材料及节能设备,从而直接导致了其成本与售价均呈现升高趋势。而在市场竞争激烈的今天,节能建筑如要存活并发展下来,关键是取决于其自身的优势。
2 居住建筑节能技术控制
2.1墙体。墙体是房屋的主要组成部分,不但起着承重作用,还起着围护和保温作用。既有居住建筑大多是已装修好的房屋,主要对外墙体实施外保温处理,达到保暖和隔热的效果,实行节能。外墙保温。对建筑物的外墙用外墙保温材料进行保温。用墙体外保温技术,在承重外墙的外表面用胶粘剂( 辅以锚栓固定)粘贴一定厚度的可发性阻燃型聚苯乙烯泡沫板,然后在其表面用耐碱玻璃纤维网格布和聚合物抗裂砂浆做保护层。施工时,必须将墙体上尘埃和已风化墙面清理干净,风化面较深的地方,先用砂浆找平,检查整个墙面平整度达到设计要求后,再用胶粘剂( 辅以锚栓固定) 粘贴保温板,保温板厚度严格按节能设计要求执行,保温板上下不齐缝,板缝间隙和填充要符合要求,保温板表面保护层厚度0.8cm ~1.5cm,且不得外露玻璃纤维网格布。同时,对于没有采暖装置的楼梯间,其内墙也要做保温处理,处理方法同外墙保温。
2.2屋面。屋面是房屋结构的重要组成部分,既有居住建筑屋面一般只做过防水处理,没有做过专门的隔热保温处理。屋面的改造要因地制宜、依情况而定: 对于平顶式屋面,要更新防水层的材料,做好防水处理,在防水层上按设计要求选用保温隔热材料铺设保温隔热层,再铺设防水面层,全面做好屋面防水隔热,从而有效改善建筑的使用性能,在一定的程度上延长建筑的使用寿命; 也可以结合改造将平屋面改为坡屋面,再做保温隔热处理,增加利用空间,提高防水性能,这样既起到了保温隔热的效果,也增加了立面的造型美观,起到焕然一新的效果。对于坡顶式屋面,顶层的房子一般都是阁楼层,在改造时需要设置保温隔热层,在屋面板下铺设聚苯乙烯泡沫板后再用石膏板或木板做饰面。阁楼层若有露台,也需要铺设隔热层后再对露台做饰面,以增强楼下房间的隔热效果,再在露台上养一些绿色植被以减少热能的吸收。
2.3门窗。门窗是保证室内采光和室内外通风的重要通道。建筑节能改造需对原有的旧门窗进行拆除更换。门窗型材不宜采用铝合金等金属型材,因导热性好,应考虑采用导热系数小、气密性好、保温性好的 PVC 塑料门窗型材、铝塑复合材料门窗型材、铝木复合材料门窗型材。若采用铝合金等金属型材,应对金属型材采取断桥技术措施,改善其导热系数。同时选用性能优良的密封胶条。窗户应首选平开窗。门窗所用玻璃应采用中空玻璃,其空气厚度( 两层玻璃的间距) 不小于 12 mm。对于飘窗、弧形窗、转角窗等,要重视其上下、左右不透明的顶板、底板和侧板的保温隔热处理。全面做好门窗与墙体连接处的隔热处理,用保温隔热材料填充所有缝隙,确保不透风、不漏气。
2.4采暖。采用集中供暖方式采暖,杜绝土暖气供暖、采暖。用热实行分户控制、分户计量,以热量计价收费; 室内每组散热器分别安装控制阀,根据室内温度调控热媒介质流量,从而达到节能的目标。
2.5地面。居住建筑的地面主要有两种形式:
2.5.1直接接触土壤的地面。按设计要求铺设基层,基层要有一定厚度并铺设平整,基层质量必须达到合格后,铺设防水层,全面做好防水处理,以免地下水分渗到保温层而影响保温效果下一步再铺设保温隔热层,要对保温隔热层铺设的平整度、板缝的间隙是否符合要求,板缝间隙是否进行了填充,保温材料种类以及厚度是否符合要求等进行专项检查验收,验收合格后铺设面层。
2.5.2不采暖地下室、半地下室与土壤接触的外墙。在地下室顶板与室外空气接触的楼板底面粘贴板类保温材料或抹胶粉聚苯颗粒保温浆料等,在施工时,特别要将楼板的底面清理干净,尤其是现浇楼板采用隔离剂( 或脱离剂) 时,如果不清理掉隔离剂,就无法保证保温材料能有效可靠的粘贴在楼板上,当楼板发生振动后,将会脱落。这不仅影响了保温效果,有时对下面的人员也会造成伤害。
3 建筑节能发展趋势
3.1 自然通风技术
建筑节能中常采用自然通风作为节能技术手段,其根据实现原理可以分成以下几种形式:热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风、风压和热压共同作用下的自然通风以及机械辅助式自然通风等几种形式。
3.2 传统遮阳技术
传统的遮阳技术主要是基于自然生态的保护,通常有固定的遮阳设施共建筑师选用,包括水平式、综合式以及格栅式等。除此之外,还有可调节遮阳系统、植物遮阳系统及玻璃镀膜遮阳系统。
3.3 高科技技术应用
众所周知,我国人口基数大,占地面积广,每年城乡新建房屋有82%属于高耗能建筑,就全国房屋建筑来说,属于高耗能建筑的就占99%。而我国可利用资源,如水、土地、能源等都严重匮乏,且其利用的效率都不高,加之环境的污染仍在不断加重,所以我国目前正面临着严峻的考验。国家要发展,社会要进步,要走可持续发展的道路,节能技术刻不容缓。本文根据作者多年的房屋建筑实践经验,阐述了一些有利节能的施工要求,并对节能建筑施工的技术措施进行了深入的探讨、分析。
一、房屋建筑节能技术措施的必要性
(一)人均能源占有量低,结构不平衡
我国能源占有量位居世界能源总量的第三,但由于我国人口基数大,致使人均占有量很低。而随着我国经济的快速发展,人们物质生活的不断提高,对能源的需求量也日益加大,使得对能源的过度开采,能源储备量急剧下降,远不能满足人们日益增长的能源需求。并且我国能源结构不平衡,如天然气的分布,东部少西部多,东部经济发达,对能源的需求量高,西部经济比较落后,在物力、财力上对能源的开发相对不足,造成部分能源浪费,所以说,我国能源的现状问题不容忽视。
(二)应用节能技术对房屋建筑的意义
据调查,我国建筑的能耗占全社会能耗的1/3,建筑材料能耗占能源消耗的14%左右,而建筑业的能耗快赶上全国能源消耗总量的一半了,这样的程度远高于发达国家对能源消耗的水平。我国能源消耗的现状和建筑行业的快速发展呈正比趋势,建筑行业越发展,对能源的消耗也就越大。然而,能源是有限的资源,我国能源分布不均,供不应求的现象已越加明显,环境的污染也越来越严重,可见节能技术措施的实施必不可少。因此,必须降低建筑物的能耗,节能减排、保护环境,促进我国经济健康、稳定、可持续的发展。
二、房屋建筑技能技术要求
房屋建筑主要的节能技术是对外墙、门窗、屋面等方面进行围护结构的热阻值和密闭性。在施工过程中,在确保质量和节能的前提下,要对施工方案做一个正确的规划,制定出一套切实可行的施工方案。再对施工人员进行专业的培训,使其掌握操作技术,树立对节能减排的正确认识,遵纪守法,严格按照规程制度办事。并设立有效的质量控制点,严格执行操作程序,对每一个环节和工序都进行把控,确保施工建筑的质量和任务周期。而负责建筑材料采购的人员,应根据设计技术目标,选取有信誉质量保证的单位。对材料的选取坚持质量保证,价格合理,仔细检查每一批材料的质量,必要时进行试配研究,确保选取的材料达到节能减排的标准。
三、房屋建筑节能技术的具体措施
(一)房屋墙体节能技术施工
墙体节能技术施工的要点就是墙体的保温性能,而如何让增强墙体的保温性能是关键。虽然设置墙体内层的保温层技术简单,但这种保温效果不如设置在外层的效果好,因此一般的墙体保温层都建在承重墙的外侧。
相对于外墙体的普通施工来说,房屋建筑的承重墙是采用整砖平砌的空心砖施工技术,而对于它最好不要进行砍凿处理,不够整砖时可采用实心砖进行外砌,在砌筑时留出预埋位置,不得随意对预留位置进行水泥砂浆浇灌和凿孔,以避免外墙体不密实,出现裂缝等不良现象。
而针对保温层施工,则要注重对外墙体保温层的施工,如果外墙体的热阻值过于低,会使得墙体的黏性较差,再加上施工过程中处理不当,很容易引起墙体开裂、脱落、渗漏、耐久性能降低等后果。而且保温层的施工成本要高于承重墙的施工成本,因此要确保施工质量必须采取施工技术上的措施。根据施工技术的规范要求,除对混凝土结构、砌体、抗震和工程施工验收等方面外,还应加强砌筑砂浆的质量、砌块质量、砌块的整体性、灰缝饱满度、均匀性、砌块的粘结性、粉刷层和变形协调等方面的技术措施,来提高砌块墙体的施工质量。此外,还需要重点关注一些墙体的部位,如砌块与构造梁柱交接处、屋面檐口和女儿墙、门窗洞口部位、墙面曲折和突变、有集中荷载的应力变化等。
(二)房屋门窗节能技术施工
对门窗施工过程中,以往只考虑到它的采光性能,随着经济的发展,人们环保意识的加强,对门窗的设计也作出了巨大的变革,现在的门窗设计不光考虑到它的采光性,还对它的封闭性和隔热效果有所研究。如,钢制和铝制的门窗比木质和塑料制的门窗更容易传热,在房屋建筑施工过程中,气密性良好是节能减排的必要要求,因此选用木质和塑料制的门窗性价比较高。
(三)屋面节能技术施工
首先针对屋面保温,在选材上一般选用吸水率低、导热系数好、容重低的覆盖材料。因承重层普遍位于屋面板和防水层之间,所以在进行房屋建筑屋面选材上,应选用具有一定强度且符合国家建筑标准的材料。在存储时,应注意对施工现场进行防水防潮处理,在施工的时候,比须严格按照施工工艺对材料进行配比。
其次,对建筑物屋面应进行绿化处理,因为现在的建筑物建设不仅人口密集,而且因生活产生的废气会导致二氧化碳的大量排放,因此利用建筑屋面把闲置的空间进行绿化处理,能够有效地减少二氧化碳的排放,提高居民的生活环境质量,同时也达到了节能减排的目的。随着城市化的节奏加快,建筑、交通以及人口的密集使得城市气流缓慢,温度久居不下,所以利用屋面绿化可以很好的降低室内温度,改善周边环境。
最后,房屋建筑施工要节能减排,缩短施工周期是其中一项必不可少的策略,在这个过程中,照明工程技术是关键。所以,在进行房屋建筑照明施工时,白天使用自然光照明,晚上最好使用可节能的LED灯或日光灯,一般不建议或限制使用白炽灯。
结语:
房屋建筑是一项耗能巨大的系统工程,它不仅涉及了墙体。屋面、门窗的建筑施工,还包括了对房屋建筑选材技术、施工技术、废物循环利用技术等。总之,在建筑场地的选址、布局及体形上,应因地制宜,制定出完善、科学的施工建筑方案。同时在建筑施工过程中,注意对建筑材料的综合利用,让节能技术发挥最大的作用,制定绿色节能的建筑方案,节约建筑资源,建立节能环保、环境美好的可持续发展国家。
参考文献:
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中图分类号:TU201.5文献标识码:A
建筑节能可分为二部分:第一是建筑物自身的节能,第二是空调系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。本文主要从建筑物自身节能方面阐述了节能措施。
1 对建筑物进行合理规划设计
1.1 合理的建筑布局及朝向
采取合理的建筑群布置,合理确定房屋间距与布局的形式。居住小区的建筑规划布置宜采用南低北高的设计原则。在规划条件允许的情况下,建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏东15°至偏西15°范围,但不宜超出南偏东45°至偏西30°范围。因为同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小。如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时,还应尽量避免布置在东西朝向或东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。为了组织好房间的自然通风,引风入室并能形成一定的风速,房屋朝向要力求接近夏季主导风向,并合理选择房间开口位置和面积,积极地采取各种通风构造措施。
1.2 控制建筑物的体型系数
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明:体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。从降低建筑能耗的角度出发应将体形系数控制在一个较低水平上,建筑物的体形设计应适应不同地区的气候条件。夏热冬冷地区条式建筑居住建筑体形系数≤0.35,点式建筑≤0.40。夏热冬暖地区,单元式、通廊式建筑居住建筑体形系数≤0.35,塔式住宅≤0.40。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着显著的作用。它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。在居住小区布置时宜采用中心绿地与组团绿地相结合的方式,充分利用小区现有的地形、地貌及一切其它可利用条件进行综合绿化。
2 外墙的节能技术措施
2.1 采用新型、环保、节能的复合墙体
由于外墙在整个外包面积中所占的比例最大,所以对传热的影响也最大,使用环保、节能型保温材料能承担增大热阻的功能,可有效减少通过围护结构的传热。在传统墙体的基础上增设一层保温材料,组合而成多层复合墙体,是提高墙体保温隔热性能的重要措施。外墙的保温系统有外墙外保温系统、外墙内保温系统。
2.2 采用新型、环保、节能的自保温墙体
自保温墙体即是充分利用材料自身的特点而发展起来的一种环保、节能的新型外墙体系。构成墙体的材料不但有变废为宝、净化环境、减少污染的优点,还具有重量轻、强度高、抗震性能好、保温隔热性能好的特点;所砌筑的墙体不但可用于横墙承重和框架填充墙的房屋,不同厚度的墙体,还可满足不同气候区建筑节能标准。如目前广泛使用的蒸压加气混凝土砌块,它在稳态传热条件下,1m厚的材料板,两侧表面温差为1℃时,单位时间内通过1m2面积传递的热量为0.11~0.18W,仅为粘土和灰砂砖的1/4~1/5,为普通混凝土的1/6左右。实践证明200mm厚加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙,隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙。
2.3 减弱太阳对外墙表面的辐射
外墙表面对太阳辐射热吸收的强弱也是个值得关注的问题,表面吸收的太阳辐射热越多,墙面温度就越高,通过墙体传进室内的热量也就越多,墙体采取浅色外饰面(如浅色粉刷、涂层和面砖等)或植物覆盖绿化(如种植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,就可以反射掉相当大一部分太阳辐射。
3 门窗的节能技术措施
3.1 尽量减少门窗的面积
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
3.2 提高门窗的气密性
通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.3 使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,中空玻璃。
3.4 合理控制窗墙比
通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。
4 屋面的节能技术措施
4.1 屋顶采用保温材料
屋顶在整个外包面积中所占的比例不大,但对顶层房间而却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射远远大于垂直墙面,屋顶的保温隔热设计类似于外墙。屋面保温可采用板材、块材或整体现喷聚氨脂保温层等。
4.2 隔离太阳辐射热
隔离太阳辐射热,减少阳光直射,可采用浅色屋面,种植屋面等。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件,选择相适应的屋面构造形式。如对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用;还可采用架空屋面、蓄水屋面等节能技术措施,但应注意的是架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。
5 楼地面的节能技术措施
楼地面的节能技术,可根据层间楼板、架空或外挑楼板和底层地面这些不同部位,采用不同的节能技术措施。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面,也可采取铺设木龙骨(空铺)或无木龙骨的实铺木地板。铺设木龙骨的空铺木地板,宜在木龙骨间嵌填板状保温材料,使楼板层的保温和隔热性能更好;在楼板上面的保温层,宜采用硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料;楼板底面的保温层,宜采用强度较高的保温砂浆抹灰。严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主,在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下,宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料,进一步提高地面的保温性能。
6 总结
建筑节能是我国建设领域目前应该重视的问题,也是和环境保护相关联的重要问题。鼓励研发和采用节能型的建筑结构、材料、机械和产品,以提高建筑的保温隔热性能,减少采暖、通风、制冷、照明等能耗,让人们都能够住上冬暖夏凉的、高舒适度、低能耗的住宅。节能建筑一次投资,却让我们世代受益。
关键词:建筑,节能,措施
引言
建筑节能是世界性潮流,也是建筑发展的重要。能源短缺、环境污染、人口膨胀是当今世界面临三大难题。建筑节能关系到可持续发展问题,鉴于建筑耗能巨大,必须通过正常的途径加以解决,许多国家将建筑节能归为基本国策,从节能技术上以及建筑立法给予保证,此外还通过经济政策给予引导,推动建筑节能技术不断向前发展。我国能源总量虽然居世界第三位,可是人均占有量还不到世界平均水平的50%。目前,我国处在建筑的高峰期,规模之大,在中国乃至世界范围内都是绝无仅有的,这些建筑将来投入使用,将消耗巨大的能源,能源短缺将成为制约我国未来社会、经济可持续发展的重要因素。大力推动节能工作,是解决我国能源缺乏问题的关键。
1 建筑节能的内涵及其重要性
1.1建筑节能的内涵
建筑节能指的是在房屋建筑施工、建筑材料生产与使用中,充分地利用能源,以便在满足需要的前提下,尽可能减少能耗,实现节省能源和增加建筑舒适性的目标。建筑节能包括建筑照明、采暖、热水供应、空调等方面的节能。从建筑技术角度来说,建筑节能囊括众多技术。
1.2建筑节能的重要性
近年来,随着建筑行业的发展,高耗能建筑增多,预计2020年年底,我国建筑面积将超过686亿平方米,这些房屋使用期大约为100年,会不断消耗大量的能源。随着人口的迅速增加及城市化进程的加快,势必会进一步加大对能源的需求。建筑采暖会造成严重的大气污染,建筑节能可以满足减轻大气污染的要求。建筑业能耗巨大,建筑节能将会缓解能源的紧张局面,满足经济发展的要求。改善生态环境和提升建筑热环境的水平。
2 我国建筑节能技术的现状
先进的建筑节能方法是实现建筑节能的先决前提,由于以往政府及相关部门,在建筑节能技术方面的开发与创新不够,并且节能产品成本高,建筑节能技术发展缓慢。下面是现行的主要的节能技术:
2.1屋面节能技术
屋面节能问题一方面和外界气候环境相关,另一方面也和建筑物的主体结构有关。顶层房屋耗热量大,热环境差,从改善热环境与节能来看,都需要加强屋顶的热性能。
2.2墙体节能技术
(1)加气混凝土墙体(2)混凝土空心砌块墙(3)保温复合外墙(4)外墙抹保温砂浆。在建设施工中,为获得墙体节能效果,往往采用保温复合墙的方式,目前设计的保温复合外墙主要有下列三种构造形式:(1)内保温复合墙(2)外保温墙(3)夹心复合墙。
2.3太阳能节能应用技术
目前很多地区都在利用太阳能为住宅建筑节能。居民建筑中,太阳能利用的主要途径有:(1)太阳能发电(2)太阳能供热水(3)太阳能采暖。
3 新型的建筑节能的技术措施
3.1建筑围护节能技术
墙体使用新型高效绝热保温复合材料,降低外墙传热能力;增加门窗玻璃层数、设置门窗密封条、封装玻璃以及安装绝热性能强的塑料窗等方法,通过提高门窗绝热性能,能够有效降低室内外空气的热传导;屋面用高效保湿材料进行保湿、倒置型保温屋面、架空型保温屋面等措施节能。综合设计建筑物的自然采光、通风、遮阳等建筑结构,综合使用节能技术。
3.2各种辐射式采暖空调末端节能技术
天花板辐射、地板辐射、垂直板辐射是辐射式采暖的主要形式。能避免吹风感,也可利用低温热源和高温冷源,大大增强热泵的效率。当存在低温废热、低品位地下水可再生冷热源时,这类末端方式可作为冷热源,简化常规冷热源。通过对末端技能技术的使用,能够获得很高的回报。设备材料的投资虽然不高,但是节约的能源却相当可观。然而由于这项技术受到环境的制约和影响比较大,因此仅比较适用于我国的部分地区。
3.3热电冷联产节能技术
在热电联产条件下增加制冷设施,形成热电冷联产体系。制冷设施主体为吸收式制冷机,其制冷所用的热量通过热电联产体系供热提供。同使用天然气冷机制冷、天然气锅炉供热相比,上述技术能源消耗可减少 10%~30%,同时还降低了输电过程中线路的损耗。该项技术在使用,对建筑整体设计和规划的要求较高。但是能显著的增强能源的利用效率,有着很强的实用意义。
3.4太阳能一体化建筑
当前太阳能技术的发展趋势是与建筑一体化。通过太阳能给建筑物提供夏季空调、冬季采暖和生活热水,同时通过光伏电池设施为建筑物供电。作为能源和资源消耗巨大的建筑业,必须大力发展节能房屋建造技术。太阳能技术作为发展较早的节能手段,在我国的使用的也较为广泛。人们普遍对太阳能资源的利用意思也较强,有着十分优越的发展条件,近年来的发展势头也十分迅猛。然而受制于我国太阳能材料生产和研发水平,国内太阳能节能产品的价格还相对较高,制约了广大低收入消费群体的使用热情。
节能房屋是一种全新的建筑模式和理念,其普及、推广和实现的过程,都受到经济发展、文化素质水平等多方面因素的制约。因此,建筑业工作者必须在当前工作中,大力推动节能建筑新材料、新技术的使用,使人们切身感受到节能技术带来的好处。
4建筑节能的发展前景
我国当前的能源形势十分严峻。建筑节能是缓和我国能源紧缺危机、减轻环境污染、改善生活工作环境、推动经济持续发展的最直接、最廉价的根本措施。建筑节能是施行可持续发展战略的重要举措,也是世界建筑进步的大潮流和趋势。我国建筑节能行业只要加快组织、技术及政策的措施,在不久的未来,建筑节能一定会结出丰硕的成果。接近甚至赶上发达国家的建筑节能水平。
在今后若干年内,建筑节能的发展主要依托政府的强制推行。依靠立法与执法,只要各级管理者重视,加强建筑节能技术发展的行政监督工作,建筑节能发展将呈现出崭新的面貌。在20年前建筑节能在北方采暖居住建筑中启动,是因为当时北方的采暖能耗,是建筑能耗的最主要部分。随着经济的迅猛发展,住房货币化体系的建立。购房消费逐步成为我国的经济增长点。因此,南方建筑节能的发展工作也将得到进一步深化。只有建立节能示范园区、示范建筑,让更多的居民从亲身的体会中得到启发。达成共识,获得实惠,才能推动建筑节能技术的更快发展。
结论
推行更合理的建筑能耗评估体系也是发展建筑节能技术的有效措施。以建筑物的个体建筑能耗作为出发点,评估建筑物的热性能。此外,应该鼓励人们对节能产品的使用,购买和使用满足国家能效规范要求的节能高效冰箱、空调、风机、照明器具、水泵等,减少建筑物能耗。建筑节能技术的重要性十分明显,只有大力推广节能新技术,提升节能设计水平,强化民众的建筑节能意识,才能把我国的建筑节能事业推向新的高度。
参考文献
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中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济的快速发展,能源问题被提到越来越重要的地位。国家对能源的需求越来越大,各类能源供不应求;而另一方面,能源的浪费却较为普遍。据有关资料显示,建筑能耗又占到全社会能源总消耗量的 30% 左右,且有持续上涨的趋势,而我国的建筑能耗是发达国家平均建筑能耗的 3 ~ 4 倍。所以,对设计人员来说,在设计的各个阶段充分考虑建筑节能是非常必要和紧迫的。
一、建筑电气设计节能的原则
1、适用性原则。建筑电气的设计与施工应当能够满足使用者对环境所必须的要求,确保能够为建筑设备的运行提供所需要的能源基础,同时根据不同用电设备的符合容量,使用不同的用电设备。
2、实际性原则。要充分考虑实际经济效益,节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用;合理选用节能设备及材料, 使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
3、节能性原则。节能的着眼点,应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗, 又如量大面广的照明容量等等。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。宜采用先进技术使其能耗降低。
二、建筑电气节能技术措施
(一)电源节能
1、提高供配电系统的功率因数。功率因数提高可以减少线路无功功率的损耗, 从而达到节能的目的。具体方法有:
(1)减少用电设备的无功功率,提高用电设备的功率因数。
(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。
2、提高配电线路压降,减少供配电系统线路损耗。
(1)在主线路上尽量使用高等级电压,线路应以直线为主少走弯线,在低配电钟不走或少走回头线路,此外,变电所应尽可能靠近负荷中心,以减少供电半径。
(2)使用截面积相对大的导线,选用如铜芯导线以减小电阻率降低线路功耗。
3、包括变压器在内的配电系统优化。
(1)合理选择变压器的容量和台数。选择容量与电力负荷相适应的变压器,对负荷进行合理分配,使其始终工作在高效区内。
(2)选用节能型变压器。
(3)加强运行管理,采用智能化系统统一调度管理。近几年, 国内外一些公司对供配电系统进行了广泛深入地研究,开发研制出了一系列用于供配电系统计算机监控的产品和设备,这些产品均是基于现场总线技术。采用现场总线技术可以快速、简单、低成本实现供配电系统的自动化。
智能化供配电系统一般由计算机、通信网络、智能化开关和控制设备组成。它是由通信网络将供配电系统中带有通信接口的开关和控制设备连接起来,并与计算机相连,由工作人员在计算机上进行智能化管理和操作,从而实现集中数据采集和处理,集中进行监控,真正达到供配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信,系统拓扑如图1。
图1 智能供配电系统网络拓扑图
该系统可对建筑物和建筑群的高压供电、变压器、低压配电系统、备用发电机组的运行状态和故障报警进行监测,并检测系统的电压、电流、有功功率、功率因数和电度数据等,为节能和安全运行提供实时信息并向物业管理部门提供必要的运行数据。
此外,利用该系统,通过与冰蓄冷设备、应急发电机等配合,可以在用电高峰时,选择卸除某些相对不重要的机电设备来减少高峰负荷,或投入应急发电机以及释放存储的冷量等措施,实现避峰运行,降低运行费用。
(二)动力节能
在一般的情况下,电动机的额定功率比负载的实际功率要高10%左右。只有当电动机的效率和额定的效率相差不多时,容量才是最合适的。也只有在电动机的效率与额定效率稍低时,才能决定是否要减小容量。在高层住宅中,像水泵、风机这些电气设备耗用的轴功率都和转速有关系。而且需要在运行的过程中调节负载量。根据功率和负载量的关系可以看出,在同样的负载量下,使用变速调节需要的轴功率比使用定速阀门调节要小一些,并且有更明显的效果。这归因于变速调节的阀门没有阻力损耗。所以,要使电动机有更好的转速,可以采用这几种方法: 一是改变转差率、电机极数和电源频率。当前常用的调速方式有三种,分别是交流变频调速、变级调速以及电磁耦合器调速。其中变频调速是通过变频器和辅助控制装置来改变输入电压和频率来对电动机进行调速。这种方法具有很多优势,效率高、损耗小和调速精度高,还可以通过微机来实现闭环自动控制,是一种比较成熟的调速方法。比较适合用在高层建筑中的电动机使用; 二是提高控制的技术。电动机起动时会产生电能损耗,停止时会产生制动能耗,因此减少电动机起动、制动的次数也可以有效降损节能。应该对生活中和消防水箱中的水的容量进行监视,以便更好地控制水泵起动的次数,在一定时间内减少起动和制动的次数。另外,可以在高层住宅楼的电梯中运用变联控制功能,控制多台电梯的起动和制动次数,减小单台电梯平均行程。这样也能够实现节能的效果。也可以对多台电梯进行分区运行以达到减少起动、制动次数的目的。变极多速电动机具有多种转速和多种输出效率,是通过改变电动机的极数和输出效率来完成的。变极多速电动机具有运行可靠、结构简单的优点,其不足之处是不能进行无级调速。电磁耦合器调速是通过对励磁电流的调节来实现调速的,但首先要在电动机上接上电磁耦合器。它的优点是控制功率小、调速范围广,可以进行无级调速。
(三)照明节能
1、选用高效节能光源及灯具。据统计,高压钠灯的光效为最高,荧光灯和金属卤化物灯次之,高压汞灯不高,而白炽灯为最低。故在设计中应严格控制使用白炽灯,推广使用细管径荧光灯和高压钠灯。
2、采用合理的控制方式,引入照明节能控制系统。采用照明节能控制系统的主要目的是节约能源。照明节能控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式、控制元件、光线感测控制,对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,从而实现节能。照明节能控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主,手动控制为辅,照明预置场景的参数以数字方式存储在EPROM 中,这些信息的设置和更换十分方便。该系统能够进行远程集中监控、遥控控制和就地现场控制,使建筑的照明管理和设备维护变得更加简单。
3、充分利用自然光。在设计中,电气设计人员应与建筑专业人员配合,从建筑结构方面充分获取天然光,如:开大面积的顶部天窗,利用屋顶采光;如有条件,可采用光导纤维、棱镜组反射及导光管等新技术进行采光。
4、推广使用新能源。近年来,LED 俗称发光二极管在工程项目中逐渐应用, 白光LED 理论发光光效可达200lm/W,较同等亮度的白炽灯耗电少约80%,节能潜力巨大。
总之,电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分,全面系统地实施建筑节能比单一设备节能更有效。而目前我国应该结合实际情况,进一步完善建筑节能的相关标准,规范建筑节能的设计、施工、验收、使用维护及日常管理等各个环节,规范行业管理,制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系,使之更好地指导和规范建筑节能,推动建筑节能沿着平稳有序的轨道健康发展。
引言:户式燃气壁挂炉,国内全称“燃气壁挂式快速采暖热水器”(以下简称壁挂炉),由供气系统、燃烧系统、进风排烟系统、水循环系统、安全保护系统、监测控制系统集成于一体,主要用于住宅独立采暖和卫生热水供应。由于其外型美观、卫生舒适、节能环保且能独立供暖等优点,近年来,在我国住宅建筑中得到了广泛应用。如何科学应用,才能收到良好的节能效果?笔者根据工程实践经验,从安装、使用、维护等环节,就应当采取的技术措施和需要注意的事项,在本文中分析浅述。
1 安装施工:
1.1 设备位置:
壁挂炉应靠近水、电、气源安装,利于进风排烟,便于操作维修;特别是与采暖系统的连接要合理:管程最短,拐弯最少,最大限度地减小系统阻力损失,提高系统循环供热能力,在同等供热量的条件下,消耗最少的燃气量和电量。
1.2 管道材质:
用于供热系统的管材主要有钢管、塑料管以及复合管等;钢管的内壁粗糙度较大,塑料管和复合管的内壁粗糙度较小,相应的摩擦阻力较小,优先选用塑料管,可以减小系统阻力损失,降低能耗。
但是须注意保证管道施工质量,防止管道内径缩小,比如PPR管热熔连接,若温度过高,会造成管端熔化引起管道内壁凸起,局部阻力增大,反而增加能耗。
1.3 采暖形式:与壁挂炉配套的采暖形式分为散热器、风机盘管、地板采暖等。
散热器是过去最常用的采暖形式,主要的传热原理为自然对流,由于它所需的供水参数与壁挂炉的参数基本一致,其供水温度为80℃[2](温差一般控制在20℃),在同等供热量的条件下,散热器所需的热水流量较小,而过流面积又较大,所以系统阻力就较小,是以往与壁挂炉匹配的主要采暖形式。
风机盘管的传热原理为强制对流,因而传热系数大,采暖效果好,其供水温度为60℃(温差一般控制在10℃),风机盘管要求的热水流量较大、温差较小,并且风机盘管的系统阻力较大,水泵的扬程就较大,所以能耗较大,仅适于已经安装风机盘管的户式中央空调水系统,用于冬季采暖。
地板辐射是目前流行使用的采暖形式。地板采暖的原理是利用埋设于地板下的热水管,其供水温度为35~45℃(温差一般控制在10℃以内),热量由地面均匀地向室内辐射热量(部分对流)而取得舒适的采暖效果。室内的温度场非常均匀,地面温度稍高,向上温度依次较低,所以自下而上的温度梯度合理,人体舒适度较高,热量损失非常小。在同样的舒适条件下,要达到同样的采暖效果,地板采暖的室内设计温度可以比散热器、风机盘管等采暖形式的室内设计温度要低2~3℃,可以极大地节约运行费用。
建议选用地板采暖,节能效果更显著。
1.4 烟管安装:
壁挂炉烟管的结构为内外两层双芯管,壁挂炉工作时新鲜空气由外管进入,燃烧废气由内管排出,废气的余热可以直接预热外管的空气,减少热量损失。烟管的进、排气口均应伸至室外,最好布置在空气流通的位置,确保烟管的进、排气通畅。国内的壁挂炉目前主要在外墙打孔,将水平烟道伸出墙外,烟气主要依靠壁挂炉内风机的动力排放至室外。在欧洲,绝大多数壁挂炉安装竖直的烟道排放烟气,除了有利于燃烧废气的排出和稀释,更重要的是,能够充分利用“烟囱效应”,提高烟气的自然排放能力,减少风机的动力消耗,降低耗电量。当有条件时,推荐采用竖直烟道排放烟气。
1.5 新技术应用:
壁挂炉冷凝技术是目前最先进的节能技术,因为高温烟气遇冷凝结会释放热量,冷凝技术可以充分收集高温烟气的凝结热量,使排烟温度降低到40℃左右,高温烟气中水蒸气的潜热大部分能够被吸收和利用,然后转移到采暖水系统中,增加供热量。冷凝技术使燃气燃烧更完全、能耗更低、环保更好,最高可获得98%的能源利用率,与传统壁挂炉相比,节能约15%~20%。
冷凝式壁挂炉与地板采暖匹配,比普通壁挂炉与散热器匹配,可以提高30%左右的热效率,所以冷凝式壁挂炉与地板采暖的结合是最为节能的选择。
2 操作使用:
2.1 房间控制:
一般采暖系统均会在每个房间的管道上设置控制阀,如果住户面积大、房间多、而常住人口又较少,在不住人或使用率低的房间,其采暖控制阀门可以完全关闭或调小,采暖面积就相应减少,不仅节能,而且其它正常使用房间升温速度也会加快,从而减少燃气消耗。
2.2 温控器使用:
很多住户习惯在家中无人时关闭壁挂炉,回家后再将温控器调至高档快速加热,这种作法很不合理。因为这就等于初始供热,由于室温与设定温度相差较大,壁挂炉需要满负荷运行,不但不节能,反而增加燃气耗量。壁挂炉停机期间,室内水系统还有被冻裂的危险。因此,家中无人时,建议不要关闭壁挂炉,可将温控器调至低档运行,使采暖房间处于保温状态,回家后再将温控器调至设定温度,既升温迅速,又节省燃气用量。
2.3 定时器使用:
壁挂炉可以配置具有一周编程的定时器,具有保温和供热两种工作模式,把家中无人的时间段设置在保温状态(温度设定为10℃),回家后设置到供热状态(温度设定为18℃)。分时段设定壁挂炉一周的工作模式:周一至周五5:30~7:30为供热模式,7:30~17:30为保温模式,17:30~22:30为供热模式,22:30~5:30为保温模式。周六至周日7:30~22:30为供热模式,22:30~7:30为保温模式。既能自动控制壁挂炉的运行,又能节省燃气耗量。
2.4 气候补偿器使用:
采暖系统的热负荷随室外气温的变化而变化,当初始供热时,采暖负荷较小,“三九”深冬时节采暖负荷较大。室外气温的变化,可以通过安装在室外的温度传感器将室外气温参数传输给气候补偿器,通过检测供水温度和室内设定温度的偏差,自动调整壁挂炉的工作状态,使壁挂炉自适应运行,最大化地节约能源。
3 维护保养:
3.1 换热器除垢:
对于自来水硬度较大的地区,运行一个采暖期以上的壁挂炉,当住户发现同样的设定温度加热时间长了,而且卫生热水时冷时热,热水出水量也减小,壁挂炉噪声增大,甚至会发出异响,燃气耗量明显增大,这说明壁挂炉换热器内壁已经严重结垢。需由专业人员定期清洗除垢,既能延长壁挂炉的使用寿命,也会降低能耗。有条件的住户可以对采暖系统加入软化水或纯净水,会降低换热器的结垢速度。
3.2 燃烧室清扫:
壁挂炉运行过程中,室外空气中的灰尘进入燃烧室内部,容易形成沉积物,积累多了会影响壁挂炉的传热,有些灰尘还会沉积在风机和烟道内,影响壁挂炉的排气,增大风机运行噪声,严重时壁挂炉会故障停机。有些情况下,燃气管道中的杂质也会随燃气流进入到燃气阀,影响燃气阀的调节功能,甚至会堵塞燃气阀。另外,由于燃烧喷嘴的口径比较小,不定期清洗也会形成堵塞现象,降低燃烧质量,增加耗气量。
燃烧室的清扫应由专业人员每年至少进行一次,包括过滤网(燃气阀前)、喷嘴、换热器传热面、燃烧室内表面、风机、烟道等部位。经过清扫的壁挂炉,运行更稳定,热效率更高,节能型更好。
3.3 循环水系统维护:
壁挂炉经过长期运行,水系统过滤器杂质沉积,系统阻力增大,水泵负荷增加,耗电量上升;另外,水系统还容易积气,积气过多会减小水流量,降低壁挂炉的热效率。因此,定期清洗过滤器、对系统排气,可以改善水系统循环状况,提高壁挂炉热效率。
4 结论:
壁挂炉的节能应用是一项系统工程,只要在安装、使用、维护等环节,采取相应的节能技术措施,就能使壁挂炉工作在最佳状态,收到理想的节能效果。
中图分类号: TU201.5 文献标识码: A 文章编号:
一、 建筑外墙保温技术
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。
1.1 外挂式保温
外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。
1.2 聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框- 剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10%左右。
1.3 聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前仍被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。
二、 墙体保温节能材料的应用
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。
2.1 绝热材料的性能
绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料的组成上看,一般有机高分子的导热系数都小于无机材料;非金属的导热系数小于金属材料;气态物质的导热系数小于液态物质,液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下,应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料,这对于保温绝热是有利的。从材料的结构上看,当材料的表观密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。由于孔隙的存在,材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水,而水的导热系数(0.5815W/m·K)比静止空气的导热系数(0.0233 W/m·K)要大很多,因此,当环境湿度增大时,材料的平衡含水率增大,材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料,材料自身的吸湿率要尽量低,如不可避免时,要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
2.2 常用的保温绝热材料
能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS 及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度都较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉不燃烧,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处,但其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件。但它的价格较岩棉为高。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好、机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能,它的导热系数之低0.025 W/(m2·K))是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能,由于不需要额外的绝缘防潮,简化了施工程序,降低工程造价。但因其价格较高、而且易燃,这就限制了它的使用。目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。
三、外墙外保温技术具有以下几点优势
相对于外墙内保温,外墙外保温具有以下几点优势:
一是保护主体结构,延长建筑物寿命。对消费者而言,房屋拥有70年的产权,买房基本上是一次性投入,如果建筑物质量受损,大修一次,花费若干,岂不是很不合算,采用外保温技术,由于保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。事实证明,只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,外保温可以有效防止和减少墙体和屋面的温度变形,有效地消除常见的斜裂缝或八字裂缝。因此外保温有效地提高了主体结构的使用寿命,减少长期维修费用。
二是基本消除“热桥”的影响。“热桥”指的是在内外墙交界处、构造柱、框架梁、门窗洞等部位,形成的散热的主要渠道。对内保温而言,“热桥”是难以避免的,而外保温既可以防止“热桥”部位产生结露,又可以消除“热桥”造成的热损失。热损失减少了,每个采暖季的支出自然就降了下来。
三是使墙体潮湿情况得到改善,有利于室温保持稳定。一般情况下,内保温须设置隔汽层,而采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层的内侧,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。同时采取外保温措施后,结构层的整个墙身温度提高了,降低了它的含温量,因而进一步改善了墙体的保温性能。同时外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,故有利于室温保持稳定。
四、外墙外保温与施工质量技术有待提高
一、引言
能源问题已成为全球共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑中的节能设计已得到充分重视,做到合理使用能源、提高能源利用效率,为能源的节约提供了保障。民用建筑是建筑的耗电大户,近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。建筑电气节能应坚持的三个原则是:①满足建筑物的功能。②考虑实际经济效益。③节省能源。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
照明节能设计就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,从而最大限度地利用光能。
二、建筑节能的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、风力、地热、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿平方米,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿平方米,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
三、电气节能的方法
(一)充分利用天然光源
照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。
(二)目前应用的方法主要有:(1)导光管法(2)采光搁板(3)反射高窗(4)棱镜窗
照明控制是照明设计中一个重要的内容,是照明设计基础理论的一部分,与灯具和光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:(1)能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间,同一空间中可创造出不同的环境氛围,体现了照明环境的舒适性。(3)可节能。使用者需要时才开启照明,尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度,以有利于照明的节能。虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容,对照明控制也没有给予应有的重视,但工程设计人员应当充分认识到它的重要性。
(三)科学合理地利用太阳能照明技术与产品
其一、太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。其二、太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。
(四)建筑电气设备的节能
(1)空调系统。其主要内容包括:①变风量系统等控制技术。②冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究。③冷冻水与冷却水系统的优化控制。④热交换系统温差与流量的优化控制。(2)给排水系统的优化控制。(3)电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4)电梯。包括电梯的合理选型、停层计划及群控策略。
(五)能源的综合利用
(1)太阳能光伏电源系统。规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、电池技术要求、系统设计方法、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2)冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。
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建设部提供的资料显示,我国现有建筑近400亿平方米,其中95%以上是高耗能建筑,同时我国每年新建房屋面积约20亿平方米,其中80%以上也为高耗能建筑,各单位在消耗大量能源的同时也增加着巨大的财务支出,建筑节能是一项利国利民、改善生态环境、促进社会经济发展、降低单位财务支出等方面都具有重要意义。
建设部在关于建筑节能重点工作推进会上指出三项主要工作:一是加大新建建筑节能工作;二是推进既有建筑节能改造;三是发展新型节能建筑材料。在这三项工作中,最主要的是运用和发展新型节能建筑材料。
让我们来看个实例:某单位在青岛地区有10000平方米的办公用房,当年冬季的办公采暖费为36.4元/平方米(办公取暖为集中供热取暖季收费单价),按此单价收费,当年的采暖费就为364000元。如果为自建换热站供热,使室内温度达到20摄氏度,用蒸汽费可能要达到39.97元/平方米(蒸汽价格218元/吨),取暖用热能费为399700元。也就是说1万平方米年耗能分别为36.4万元和39.97万元。
据科研单位的实验鉴定数据表明,市场上销售的高节能真空玻璃,比现用单片玻璃能够节能50%,比中空玻璃节能30%;真空玻璃的保温性能相当于370毫米的黏土砖墙,可以使空调节能50%。
中空玻璃是两片或多片玻璃中间夹以介质空气的密闭玻璃制品,具有较好的隔热效果。因为:空气的导热系数为0.028w/m.k,玻璃的导热系数为0.77w/m.k,玻璃的热传导率是空气的27倍。对流传热和传导传热在中空玻璃的能量传递中占较小的比例,只要中空玻璃是密封的,该中空玻璃就具有最佳隔热效果,中空玻璃的绝热性能较好。有关实验表明:中空玻璃相对单片玻璃节能38%,中空玻璃隔声性能也比较好,价格在70元——150元/平方米不等。
透明隔热玻璃节能涂料可直接涂刷在普通建筑玻璃上,起很好的隔热保温效果,可见光透过率约为81%,夏季可直接降低室内温度3——6℃,冬季可抑制玻璃起雾。涂料硬度高达4——5H,不影响日常的玻璃清洁,寿命13——13年,相对无涂层玻璃节能16%以上。
根据以上数据分析:
1、真空玻璃虽然节能效率较高社会效益较好,由于真空玻璃的价格昂贵,投资收回期6. 8年,时间太长,适合新建房屋选用安装;
2、中空玻璃窗投资也较高,成本回收期为6年,时间也较长,适合新建房屋选用安装;
3、在原有窗玻璃上涂隔热涂层,投资较少,节能效果较差,投资回收期4年,比在原窗的基础上再加一层窗投资回收期也较长;
4、在原有窗的基础上,再加第二层普通玻璃窗,其节能效果与中空玻璃窗节能相当,投资回收期2年,时间最短,性价比最高,适合原有建筑节能改造,原理简单,便于人们理解和接受.有利推广。
上述实例中,该单位办公用房1万平方米,外窗2000多平方米,按当时价格计算,如再加安装一层普通玻璃窗用于节能,能实现年节能近20万元,投资收回期才为2. 5年。一般的单位办公或业务用房都在几万平方米以上,落实建筑节能,降低财务支出,利在单位,效益在社会,如果全国400亿已有建筑都能实现节能改造,每年节能将是一个非常可观的数字,将给单位财务、国家财政节约一笔不小的开支。
在我国建筑节能的潜力还是巨大的,在很多方面还有拓展的空间,比如建筑构造的节能设计、智能建筑的节能水平、新能源新技术在建筑节能中的应用等等。
加强对建筑构造的节能设计。主要体现在:1、重视节约土地资源的建筑规划设计,对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;在夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。2、注重建筑的墙体节能。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。空心砖墙及其复合墙体技术是改变目前保温材料以有机材料为主的强有力的手段,支持无机保温材料的研发和应用是当前及今后的发展目标。3、注重建筑的屋面节能。建筑实行屋面绿化,可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放,同时可增加绿地面积、改善气候环境。
加强建筑智能化发展,提高智能建筑节能水平的方式主要有:1、做好建筑智能化节能规划。规划设计决定了成功与否,在建筑智能化的规划设计阶段,紧紧围绕节能要求,做好节能规划,在系统设计中集中体现节能思路和建筑运行管理模式,是做好设计的关键所在。2、加强对空调设备的节能控制,降低室内温度值设定标准,夏季温度24℃——28℃,相对湿度40%——65%;冬季温度18℃——22℃,相对湿度40%——60%,在规定范围内,采用下限;新风量一般设定在送风量的20%——30%,可以通过检测室内二氧化碳浓度,对比允许浓度,减小新风量的输入。3、加强对建筑照明的节能控制,地下车库的照明可按区域分为车道照明和车位照明,按时间程序进行控制。其他公共区域根据时序设置不同的状态。在建筑的设备区域灯通常是关闭的,只有当管理人员进入时,自动将灯点亮,当房内人员走后,延时工作一段时间,将灯自动熄灭。在设计时,对不同的位置和环境的光照度水平作精心的设计,既保证工作人员有舒适的光照度,又尽量降低运行费用,避免不必要的能源浪费。在建筑物的四周房间中,自然光的引入可以提供一部分所需照度,减少人工照明的使用,节约一部分能源。
笔者根据在建筑节能施工中总结的一点经验,提出了一些节能有效措施,下面就谈谈我们的一些做法。
1 节能建筑施工要求
一般来说,节能建筑主要从外墙、屋面、门窗等方面提高维护结构的热阻值和密闭性,达到节约建筑物的使用能耗的目的。施工单位的项目经理和技术负责人应根据节能建筑设计施工图或节能设计专篇,结合其特殊性,制定施工方案,设立有效的质量控制点,严格按操作程序施工,保证必需的施工周期。加强施工操作人员的岗前培训和施工技术交底。
2 节能建筑施工技术措施
2.1 墙体施工
空心砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且圆孔顺墙方向设置,空心砖不宜破凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔。避免外墙体出现通缝、不密实等现象。
现场施工员根据设计施工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予以确保。依据的技术规范除砌体、混凝土结构、抗震、工程施工验收等方面外,针对性的有(混凝土小型空心砌块建筑技术规程)(JGJ/T142004)等。
2.2 墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措施简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。针对不同的施工方法,采用不同的施工技术措施。以各种轻骨料(如膨胀珍珠岩、超轻陶砂、聚苯乙烯颗粒、浮石、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料,按一定比例配制而成保温砂浆,一般都采用抹灰的施工方式。保温砂浆应在基层质检验收合格,屋面防水层完工,与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工部破坏保温层的情况下方可施工,施工时环境温度不低于5℃,夏季应注意保湿养护。保温砂浆自上而下依次进行,施工中应注意:
2.2.1 基层应清洁、修平、湿润处理。
2.2.2 按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50mm护角。
2.2.3 每次抹灰厚度10mm左右为宜,当底层表面有一定强度后再继续下一层,应注意保湿养护但不能水冲。
2.2.4 保温砂浆一般设置内侧,用于外侧必须有防水、防裂、防脱落等保证措施。
聚氨酯泡沫塑料、各种部位材料等一般采用喷涂施工方式。根据不同产品的要求严格控制施工环境温度,喷涂前基层应清洁、干燥、平整,要特别注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。要注意喷涂距离角度、速度和流量。
干挂工艺:一般采用外保温,不仅保温效果好,而且利用空气层可大大提高隔热和防水性能,但由于建筑成本较高,一般用于公共建筑,多层住宅很少采用,干挂系统要考虑风力、地震、温度、雨水、大气腐蚀、耐久性等不利因素,保证体系的稳定性、强度,施工中要特别注意与墙体锚固的可靠性、连接节点的质量、金属件的防腐、防水措施等。
随着新型保温产品的不断发展,出现了各种粘结材料和粘贴工艺。大部分粘贴工艺都结合使用机械锚固。水泥聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、珍珠岩板都采用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、化学粘结剂粘贴,并用尼龙锚件、膨胀螺丝将外层的钢丝网砂浆粉刷层与墙体连接起来。粘贴复合保温墙体,可分为内置式保温、夹心保温或外置式保温3种。内置式和外置式粘贴复合保温应用面在不断扩展,施工工艺日趋成熟,施工中尚需注意以下环节:
(1)内置式保温将保温层或加机械锚固时,需在内墙表面设平薄板、钢丝网粉刷层等防护层。施工时应保持粘结面平整、清洁、湿度适宜,且屋面防水层完好、上层无施工水下渗。施工顺序为自上而下,从阴角开始。粘贴前应做好踢脚线和门窗洞护角。厨房、卫生间等湿度较大的墙体防护面层应考虑防湿防渗和便于贴面。在墙体转角处,内外墙交接处以及踢脚线处易形成“热桥”或结露滴水,可根据工程实际在上述部位加强保温效果。论文格式,措施。。
(2)外置式保温,通常将聚苯乙烯板、玻璃棉板、岩棉板、水泥聚苯板等保温板用粘结荆或锚固件将其与面层固定在基层墙体上,面层内设加强网,聚苯板作保温层用耐碱玻纤网聚合网水泥砂浆作面层,岩棉板、水泥聚苯板等用钢丝网防水水泥砂浆作面层。
2.3 门窗安装施工
门窗框和玻璃扇的传热系数及密封性是外墙节能的关键环节之一。木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30%左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,因此,价格比较好的是塑料单层双玻门窗。为保证门窗能达到预期的节能要求,安装过程中应注意以下几个问题:
2.3.1 根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗透性等性能指标。
2.3.2 安装门窗框时要反复检查框角的垂直度,变形严重、缝隙超标、密封条不密封的门窗扇不能上墙。论文格式,措施。。
2.3.3 在框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨槽处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用密封膏挤注。论文格式,措施。。
2.3.4 在门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行处理,以防渗水、透气。
2.3.5 粘贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
2.4 保温屋面施工
Abstract: The energy and our real life are closely related, but the vast majority of energy is renewable, and now the international energy crisis intensifies, our country is also facing huge energy challenges. As an architectural design worker, it should well aware of the enormous construction projects in the energy consumption.In this paper, a comprehensive and detailed analysis of the development of building energy efficiency planning, design; improve the energy saving effect of construction works.
Key words: energy; energy consumption; building energy efficiency; planning and design; energy saving analysis
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一、 能源
提起能源,就必须了解中国能源的现状:
1、能源资源总量丰富。煤炭占主导地位。
2、均能源资源拥有量较低。人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。我国能源的总储备量除以13亿之后,排名却在全世界的41位,成为了人均占有资源贫瘠的国家。
3、能源资源赋存分布不均衡。
4、我国的能源发展面临很多问题,随着不断的开采,煤炭、石油和天然气资源日趋枯竭。
反观建筑能耗却是巨大的,中国所谓的“绿色建筑”、“零能源建筑”、“生态建筑”等的节能效果却不是那么明显。现代建筑如何提高节能措施,是摆在我们建筑设计工作者面前一个很现实的问题。
二、 建筑节能意义
中国每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着中国改革开放的迅猛发展,建筑能耗也迅速增长。建筑能耗主要包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%~70%。中国既有的近400亿平方米建筑,仅有1%的节能建筑,其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于中国的建筑围护结构保温隔热性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米,建筑能耗总量在中国能源消费总量中的份额逐渐接近三成。
如果听任这种高耗能建筑持续发展下去,国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求。
三、建筑节能措施
据统计,发达国家,空调采暖能耗占建筑能耗的65%。中国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可从以下几方面实现。
1、建筑规划设计
面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,如低能耗建筑、微排建筑和绿色建筑等,它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的气候特征,重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面:合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计(主要方法为:在建筑周围布置树木、植被(既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;)、水面、假山、围墙、收集雨水);合理设计建筑形体(包括建筑整体体量和建筑朝向的确定),以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外环境来改善建筑室内环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关建筑设计软件进行优化设计,如运用节能设计软件,辅助设计建筑朝向和居住区的道路、绿化、室外消闲空间及利用CFD软件,如:PHOENICS,Fluent等,分析室内外空气流动是否通畅。
2、维护结构
建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、基础、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳)的设计对建筑能耗、环境性能、室内环境与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构各组成部件的热工性能,一般通过改变其组成材料的热工性能实行,如热工性能随季节动态变化的玻璃。采用先进的外墙节能技术,门窗节能技术,屋顶节能技术等,降低建筑设施运行的能耗。然后再根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,以建筑能耗软件计算结果为指导,选择围护结构组合优化设计方法。最后,评估围护结构各部件与组合的经济技术可行性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。
3、空调采暖制冷
空调系统冬季的采暖,夏天的制冷是非常重要的, 但是开空调不仅仅浪费电力资源,而且对人体健康十分不好。如何能够在寒冷的冬季,炎热的夏季不开空调也使室温舒适,这是人们一直追求的目标。在最近的奥地利韦尔斯“国际环保节能博览会”上有人提出了一种新的节能方法,就是“被动节能建筑”。它能做到即使在零下20℃,室内采暖依然可以在不开空调或暖气的前提下,达到人们正常的生活所需,令人们舒适。
被动节能建筑的热量主要来自太阳,所以这种建筑的向阳部分由大面积的玻璃窗,并且装有遮阳的百叶窗,根据需要自动开合摄取阳光。被动建筑通过保温密封的技术,可以最大限度的阻止冷空气进入,这样就能制造出相对隔绝的空间,并将阳光和自身产生的热量保留在室内。因此保温是被动节能的关键之一。另外,还有一种利于采暖的方法就是用保温的材料增加墙体和屋顶的厚度,窗户采用三层玻璃,玻璃之间充满惰性气体,以提高保温性能。这种“被动节能建筑”在奥地利和德国技术发展比较快,这种技术能够保持室内的温度,更重要的是能节省很多的能源。
4、建筑采光、照明
门窗具有采光、通风和围护的作用,还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大,更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。
建筑可采用大量的热工性能随季节动态变化的玻璃,结合建筑遮阳采光系统可以起到阻隔热量、阻隔紫外线,又能够直接采光。建筑遮阳采光系统,可以有效的调节可见光,调节自然气流并达到改善环境的作用。
建筑照明是建筑能耗的主要部分,降低这部分能耗将对节能起着重要的作用。建筑设计时尽可能的减少人工照明,尽量使用自然光源。采用了全方位组合型采光、照明系统,由建筑管理系统控制;采用节能型管型荧光灯,不采用白炽灯。
四、结语
建筑节能是最近几年社会建筑发展的一个基本趋势,也是建筑科学技术的一个新的增长点,因此,建筑设计工作者应坚持不懈,抓住时机并根据情况推进建筑节能,用不同的方式来加快建筑节能的脚步。
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