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關鍵詞:建筑電氣電氣節能電氣設計 節能減排
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: in the current our country's energy is becoming more severe situation, this paper introduces how to design the building electric professional source, starts to several problems in the electrical design, thoroughly apply building energy conservation idea, reduce electric power, low energy consumption and finally promotes the realization of green building project.
Keywords: building electrical electrical energy saving electrical design of energy saving and emission reduction
一、引言
能源問題始終是關乎經濟發展、社會穩定和民生提高的重大問題。近年來,我國能源領域所出現的突出矛盾,正日益成為制約我國經濟發展的“瓶頸”。在這些能源問題中,由于電力供應不足,導致工農業生產能力不能充分發揮作用,在一些對電力依賴較嚴重的經濟發達地區尤為明顯。這不僅限制了經濟發展,也導致了能源消費結構的不平衡。為了緩和我國電力能源供應緊張的局面,應堅持開發與節約并重的方針,把節約電力能源放在優先地位。
二、電氣節能存在的問題
長期以來,尤其在建筑、工業領域,電氣設計人員往往按照前人的經驗來選擇照明、動力和電源等設備,設計理念中考慮節電較少,項目審批中對節能環保也要求不高,直接導致了建筑竣工交付使用后,某些部分出現無謂的電力消耗,但因整改成本太高,只能任其存在,以至造成長久的電能浪費。如何通過一系列有效、系統的措施,從細微之處做起,從設計源頭做起,厲行節能,持之以恒,提高電能的使用效率,已是勢在必行。
三、建筑電氣節能的原則
建筑電氣節能就是從最初的建筑電氣專業設計開始,運用一系列措施和方法,提高建筑物用電設備的電能利用率,有效地減少建筑物的電能消耗。建筑電氣節能的原則如下:
1、安全實用原則――必須保證安全性和可靠性,滿足建筑物所需的各項功能,滿足使用的舒適性,比如照明的亮度,空調的溫度,特殊功能要求等等。
2、經濟合理原則――建筑電氣節能不能因為節能而使得項目投資過高,應該按照用電負荷的需求來考量實際的經濟效益,并兼顧長久發展。
3、技術先進原則――積極采用先進的技術、材料和設備,以最大限度地降低與建筑物有關的電能消耗。
四、建筑電氣節能的途徑
(一)設計流程
傳統的設計方法并不強調建設工程各方的前期介入。如果改進設計的方法和流程組織,在初期形成建筑方案的階段,增加相應程序,由業主、各專業設計師、施工單位、設備供應商、物業公司等各方參與并共同制定方案,或對設計院已有的初步設計方案進行研討,進行必要的軟件模擬,來進行設計方案的比選和優化,這樣更有利于后續的整個建設工程的最佳設計和施工。從這個角度講,實現低能耗綠色建筑工程的關鍵除了技術層面,還有設計的管理流程。通過這種方式,可以促進實現建筑的低能耗,以及降低工程造價和成本。
(二)設計內容
建筑電氣專業的設計人員應綜合考慮建筑物的具體功能和設計標準的要求,合理進行供配電、電氣照明、建筑設備及系統的控制設計,確保設計的安全可靠、經濟合理和高效節能。以下主要從建筑電氣專業設計中的兩個方面來闡述降低建筑物電耗的具體途徑。
1、無功補償
建筑物內的用電設備中,有許多根據電磁感應原理工作的設備,這些設備在工作中,不僅消耗有功功率,而且需要一定數量的無功功率。無功功率不僅降低了建筑物內各供配電設備的輸配電能力,而且帶來了電網和用電設備的附加有功損耗。但無功功率又是電力系統中一種不可缺少的功率,如果無功功率欠補,將造成建筑物變電室內高壓配電母線的供電電壓下降,這必然增大建筑供配電系統中的有功損耗,降低用電設備的效率。目前供電部門要求用戶的月平均功率因數達到0.9以上(指總用電負荷在100kW以上的用戶,下同),而電氣設備的功率因數普遍低于0.9,因此建筑供配電系統應裝設必要的無功功率調節設備,以維持系統的無功功率因數在合理的范圍內,達到保證系統電壓、降低線路損耗、提高設備利用率的目的。
普遍的做法是首先根據建筑物用電負荷的統計和目標功率因數,經過計算確定最大補償容量,然后在建筑物主變電室的高壓(10kV)母線上安裝動態無功功率補償裝置,對建筑物供配電系統進行集中補償。此類設備的工作原理是根據建筑供配電系統的無功功率和電壓的波動實時自動跟蹤、補償無功功率,使電網功率因數達到0.9以上,并可以穩定電壓波動。選用這種設備宜同時配置濾波通道,可有效濾除電網的高次諧波,降低高次諧波帶來的附加損耗。該種方式具有安裝簡單,運行維護方便,有功損耗小等優點,得到了廣泛的應用。
2、照明系統
充分利用自然光源。由于建筑物的照明面積非常大,設計過程中,在滿足《建筑照明設計標準GB50034-2004》對照度要求的前提下,充分利用自然光源進行采光(在對日光要求較高的場所利用主動式導光系統;一般場所利用被動式導光系統),通過計算和模擬,減少不必要的燈具數量,將照明功率密度控制在目標值,不僅可以節電環保,而且還減少了項目投資,這是行之有效的節支降耗方法。
選用高效節能型光源和反射罩具。自鎮流節能燈、T8和T5熒光燈、緊湊型熒光燈(CFL)、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、半導體發光二極管(LED)以及電子式鎮流器正廣泛地被應用。T8的節電量可達10%,T5比T8的節能效果還要好;緊湊型熒光燈(CFL)節能效果好,比普通熒光燈的壽命長,并且安裝簡便,非常適合在家庭或其它室內場所安裝;高壓鈉燈代替高壓汞燈,可節約電能37%;金屬鹵化物燈代替高壓汞燈,可節約電能30%;半導體發光二極管(LED)的光轉換效率高,壽命可達50000~100000小時。這些光源都可以在滿足照度要求的情況下,有效降低照明電耗。同時還須根據所選光源合理配套相應的出光口反射罩具,提高照明效率。
另外,建筑物各區域(尤其是公共場所)的照明應選用高效節能控制系統進行程序化集中控制,實現建筑照明系統的智能化調光,盡量減少不必要的照明時間和照明光強,延長燈具的使用壽命。
(三)節能評估
當設計、施工完成,建筑物最終交付使用后,設計院應當重視各種建筑節能計劃的實施效果,以指導今后的建筑節能設計工作。因此建議完善設計方案的事后評估和統計機制,追蹤各項節電設計的使用情況,采用綜合量化分析,對設計的節電效果進行評估、統計和確認,從而為今后制定建筑電氣專業設計的計劃和決策提供依據。
五、結語
[關鍵詞]國內;建筑;節能;途徑;
建筑節能,主要是指在建筑設計、施工及使用中,基于所執行的建筑執行標準,以提升建筑節能系統及可再生能源系統的利用率,以真正實現節能減排的目標的活動。其本質在于滿足消費者對建筑居住中舒適性要求的基礎上,最大化地提升可再生資源在建筑施工及居住過程中的利用率。
一、當前國內建筑節能存在的問題
1、對建筑節能工作重要性認識不足
國內建筑節能技術雖然已發展了二十余年,但是尚未得到全面的推廣與應用。這當中最為關鍵的因素在于國內消費者節能意識較為薄弱,大多數消費者仍未清醒地意識到國內能源消耗水平與發達國家存在較大的發展差距,或者未深刻地意識到建筑節能在當前社會發展中的重要性。
此外,在建筑經濟發展中,建筑設計師尚未全面意識到建筑節能所能夠發揮的重要作用,僅僅意識到節能設計將給設計工作增加一定的工作量,卻忽視了其所能夠發揮的重要影響。建筑企業也簡單地認為建筑節能需要選用費用更高的建材及施工設備,這會讓建筑施工工作增加額外的費用。雖然當前國內政府積極推廣建筑領域中的節能環保工作,但是由于諸多因素難以獲取預期的效果。
2、缺少完善的建筑節能法規體系
國內雖然已出臺了與節能緊密相關的法律法規,比如《中華人民共和國節約能源法》,但是仍然未制定與建筑節能緊密關聯的法律法規,或者已推出的相關政策規定可行性較差,難以滿足建筑節能市場的發展需求,因而當前國內建筑節能已處于無法可依的狀態下。全國僅僅只有屈數可數的地方政府制定了相關法規,難以保障當前國內建筑節能市場的高效發展。在建筑節能市場發展中,完善《中華人民共和國節約能源法》,并積極補充與建筑節能緊密相關的政策法規意義重大。
3、缺少建筑節能經濟激勵機制
由于國內建筑節能剛處于起步發展階段,國家相關管理機構仍缺乏實質性的建筑節能激勵政策或資金支持,使得建筑節能行業只能夠依靠企業或者用戶的薄弱力量,難以高效地實現建筑節能發展目標。
4、缺乏有效的技術支撐
建筑節能技術想要在國內建筑市場中得以全面落實,加強業務培訓,提升工作人員的素養與技能至關重要。但是,在當前建筑領域中多數建筑企業忽視對不同崗位的工作人員所需的培訓工作,或者開展崗位培訓時無計劃、過于盲目,難以突出節能技術在當前建筑領域中的重要性。
二、國內建筑節能可行途徑探討
1、建立完善的建筑節能法律法規體系
政府相關管理部門應該主導,完善與建筑節能相關的配套法規,并加大建筑工程不同領域的建筑節能工作力度,明確各級政府主管機構及相關部門在建筑節能工作的職責,加大執法監督力度,推動國內建筑節能工作更為法制化、更為規范化。
2、構建完善的經濟調控機制
在當前建筑節能市場發展中,構建完善的經濟調控機制是積極有效的重要渠道。政府管理部門應該重視編制對建筑節能技術推廣有積極意義的法律法規政策,并且與相關機構共同研究編制節能公共建筑發展的相關激勵機制。此外,對于大型的節能建筑工程或節能技術研發工作,政府部門應該提供強有力的投資或者資金補貼或者政策支持。政府部門只有通過強有力的獎懲機制,完善的經濟調控體系,才能夠提升建筑單位及工作人員的節能意識。
3、提升消費者節能意識
在推進建筑節能工作時,應該從與國家及消費者切身經濟利益的角度出發宣傳建筑節能減排的和重要性,這樣才能夠更為有效地提升消費者的建筑節能意識,激發當前建筑節能市場需求,真正發揮市場供需在建筑節能減排領域中的影響作用。只有更為有效地提升消費者的節能意識,才能夠真正地帶動建筑節能市場的快速發展,才能夠激發建筑企業加大對建筑節能設計、施工工作的重視程度,此外,在建筑施工中應該要求施工管理人員及執行人員掌握與節能相關的專業理論知識及職業素養,才能夠確保國內建筑符合所要求的建筑節能標準。
4、重視建筑節能技術開發與推廣
由于國內地府遼闊,不同的區域存在較大的氣溫差異,因而所適合使用的保溫隔熱技術及產品存在較大的差異。由于國內建筑節能技術發展時間較晚,目前研發能力較弱,可大范圍深入應用的節能技術、材料及產品仍不豐富,不同產品質量上也存在較大的差異。
因而,在發展建筑節能技術時應該結合國內實際現狀積極努力研發適合國內 建筑應用的節能科技及建筑節能新材料及新型可再生資源,為國內建筑節能發展提供充足的技術保障工作。此外,加快建筑圍護結構節能成套技術、供熱采暖及制冷系統在當前建筑節能領域發展中意義重大。
5、發揮政府節能表率作用
在當前消費市場中,政府相關部門發揮著重要的風向影響作用。因而,對于當前能源消耗增長速度較快,能源消耗費用占比較大的政府機構應該努力發揮強有力的帶頭作用,加大節能減排工作,并且認真嚴格實行能源消耗定額體系且嚴格控制能源相關費用標準,以構建更為完善可行的節能管理體系。政府在當前建筑節能領域中發揮積極的帶頭作用,不僅僅能夠降低政府自身的建筑能源消耗,還能夠借助于政府部門強有力的表率影響作用,帶動社會各界開展建筑節能減排工作,構建節能社會。
6、加大當前建筑節能改造力度
將政府機構作為建筑節能技術推廣應用的重要突破口,以帶動國內各地建筑的大范圍節能改造工作。在建筑節能技術應用推廣過程中,應該構建并認真執行嚴格的建筑能源消耗等級管理體系,并借助于積極有效的獎懲政策、強有力的行政及市場雙重政策以更為積極有效地推廣當前國內已有建筑的節能改造工作,以加深節能技術在當前建筑物的應用程度。
7、加強建筑節能技術國際交流合作
由于國內建筑節能技術研究工作發展時間較晚,與世界經濟發達國家相比,仍然在節能技術、管理與服務體系上存在明顯的差距,加強建筑節能技術國際交流與合作是積極有效的渠道,方能夠更為充分地應用全球節能資源,吸收全球在節能環保上的先進科技與管理經驗,解決國內與發達國家技術差距問題,以推動國內建筑節能技術更好更快發展。
[結束語]加強建筑節能工作,對于提升建筑居住舒適程度,降低建筑建設及居住過程中所造成的環境負擔意義重大。因而,在日后的實際工作中,應該清晰地意識到當前建筑節能工作存在的問題,并采取積極有效的建筑節能方式,以推動國內建筑節能市場的穩健、高效發展。
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【關鍵詞】建筑節能,現狀,目標
一、我國建筑節能形勢
我國人口密集,數量眾多,約占世界人口總量的20%,能源資源相對匱乏,石油僅占十分之一。我國能源需求量較大,能源需求增長速度遠遠大于能源生產增長速度,然而人均能源的資源占有量很低,能源供需矛盾日益尖銳。燃煤、工廠等導致環境污染越來越嚴重,今年上半年北方連續出現霧霾天氣,因此,節約能源,提高能源利用效率和效益,是解決我國環境污染、能源問題、社會經濟發展的基本方針。近20多年來,在國民經濟持續發展、人民生活不斷提高的條件下,大規模的房屋建設不斷擴大范圍。
我國的建筑節能開始于是20世紀80年代初,是伴隨著中國實行改革開放政策開展的。在原國家經委、計委的大力支持下,建設部首先針對北方采暖地區的居住建筑集中采暖進行調研,主要對能耗情況調查、建筑節能技術及標準進行深度的研究。1986年執行第一階段《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26-86);1995年12月07日第二階段《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26-95),1996年07月01日施行。從2000年起建設部組織編制中部(夏熱冬冷地區)及南部地區(夏熱冬暖地區)《居住建筑節能設計標準》,從2003年起全國新建的居住建筑都有建筑節能設計標準可依。從2002年起建設部組織編制《公共建筑節能設計標準》,于2004年年底完成,2005年04月04日,2005年07月01日實施。2007年07月03日,國務院法制辦全文公布《民用建筑節能條例(草案)》征求意見。2008年7月23日,國務院第18次常務會議通過《民用建筑節能條例》,2008年10月1日施行。建設部還陸續頒發了《建筑門窗節能性能標識試點工作實施細則》、《建筑門窗節能性能標識實驗室管理細則》、《建筑門窗節能性能標識試點工作管理辦法》。
以上表明,近年來,我國已開始認識到建筑節能的重要性,對建筑節能規范、政策、法律法規越來越完善,建筑節能的意識不斷增強,建筑節能與再生資源的開發利用,自然環境、社會經濟的發展息息相關。
二、建筑節能的范圍
中國建筑節能的范圍,現已與發達國家相一致。發達國家的建筑能耗,指建筑使用能耗,其中包括采暖、熱水供應、空調、照明、家用電器、炊事等方面的能耗。在國際上,它是與工業、農業、交通運輸能耗處于同等地位,都屬于民生能耗能,其所占全國總能耗的比例、各國有所差別,一般占到30%~40%左右。我國從實際條件出發,目前的建筑節能范圍主要集中于建筑采暖、空調和照明的節能,并與建筑的使用功能舒適度相結合。
三、建筑節能的途徑
對建筑物而言,節能的主要途徑是:一是減小建筑物外表面積,加強建筑物圍護結構保溫,以減少傳熱耗費熱量;二是提高門窗的氣密性,以減少空氣滲透耗熱量。三是盡量利用太陽輻射和建筑物內部獲取熱量,最終達到節約采暖能耗的目的。對采暖供熱系統來說,節能的主要途徑是:一是提高采暖供熱系統的規劃設計和管理運行水平,使鍋爐的運行效率達到最佳效果;二是加強管道的保溫,以提高室外管網的輸送效率;三是實施計量收費改革,以提高用戶行為節能的積極性。
四、建筑節能發展目標
1、居住建筑。居住建筑的節能目標是第一階段在當地1980~1981年住宅通用設計采暖能耗的基礎上節能30%;第二階段是在第一階段的基礎上再節能30%;第三階段是在第二階段的基礎上再節能30%;第四階段是在第三階段的基礎上再節能30%。
2、公共建筑。《公共建筑節能設計標準》提出的50%節能目標,是有其比較基準的。即以20世紀80年代改革開放初期建造的公共建筑作為比較能耗的基礎,稱為“基準建筑(Baseline)”。
公建節能設計標準節能50%的目標是通過提高空調采暖設備和照明設備效率、改善圍護結構熱工性能來實現的。照明設備效率節能目標參數按GB 50034-2004《建筑照明設計標準》確定。公建節能設計標準通過采用增強建筑圍護結構保溫隔熱性能和提高采暖、空調設備能效比的節能措施,在保證相同的室內熱環境指標的前提下,與20世紀80年代建筑(未采取節能措施前)相比,采暖/空調(和照明)能耗應節約50%。該標準應用兩種途徑進行節能設計,一為規定性指標,如果建筑設計符合標準中對窗墻比、體形系數等參數的要求,設計者可以方便地查表得到圍護結構節能設計參數;另一種為性能化方法,如果建筑設計不能滿足上述規定的設計參數,需要進行所設計建筑的采暖空調(照明)能耗計算,直至符合對照建筑中的能耗限值。
通過編制標準過程中的計算、分析,按公建節能設計標準進行建筑設計,由于改善了圍護結構熱工性能,提高了空調采暖設備和照明設備效率,從北方至南方,圍護結構分擔節能率約25%~13%;空調采暖系統分擔節能率約20%~16%;照明設備分擔節能率約7%~18%。由此可見,自2005年執行公建節能設計標準后,全國總體節能率達到了50%。
五、結語
中國城市發展經歷了不同的歷史階段,我國的建筑節能發展雖然取得了很大的進步,但是,建筑節能仍存在很多問題,如各地區的發展程度不同,節能的意識、標準參差不齊,采暖供熱系統利用率低,浪費資源現象較嚴重。
我國通過法律法規等相關條例文件等加強對新建建筑節能監督管理,各監管部門積極擔當責任,使新建建筑要嚴格執行各項節能指標。對于既有建筑物的節能繼續推進供熱計量改革,加大建筑節能力度。針對大型公共建筑,特別是高耗能大型公共建筑的節能問題,需增強科研實踐性,不斷提高資源利用率,在建筑節能中重視可再生能源大型規模化推廣和應用。積極促進建筑節能新型材料、新技術、新產品的推廣應用,同時,穩步推動農村建筑節能建設工作。
參考文獻:
關鍵詞:土木工程;建筑節能;經濟發展
一、引言
當前,我國正處在城鎮化和工業化快速發展的重要時期,面臨著來自各方面的挑戰和矛盾。其中,能源問題已經成為了影響發展進程的重要問題之一。而據有關資料統計,無論是在發達國家還是發展中國家,建筑能耗在總能耗中所占的比重達到了25%~40%。因此,開展建筑節能領域的研究,加強土木工程建筑節能措施的貫徹落實具有重要的現實意義。
二、建筑耗能
建筑能耗主要是指建筑消用能耗,具體來說包括采暖、熱供和照明等方面。而土木工程建筑節能主要是指在確保居住地方的舒適環境之下,在恰當的使用和技術進步的基礎上,通過一些途徑比如經濟結構上的合理化以及科學的管理模式,加上對新型保溫材料的采用從而有效地降低建筑能耗。一般來說,土木工程建筑物具有壽命長、穩定性高等特點,建成之后就比較難改變其主體結構和基本功能設施,所以要想對建筑物進行節能改造是很困難的。因此,需要在土木工程建筑開始建設之前就要充分考慮其本身的能耗問題,并采取相應的措施才最大限度地降低建筑物的能耗,包括建筑物的設計、構造的處理和相應的環境控制設備系統等方面。只有這樣,才能既發揮出建筑本身的功能,又減少對居住環境的影響,實現可持續發展的目標。
三、我國建筑節能方面的主要問題
3.1、對建筑節能的認識和重視程度不夠
這是目前一個普遍存在的問題,在很大程度上制約和影響了我國建筑節能措施的應用范圍和節能目標的實現。在房地產行業快速發展的大環境下,我國大部分城市的土木建筑發展迅速、層出不窮。然而,有的開發商對建筑節能的認識不夠,導致其不夠重視,主觀積極性也不夠高。這在一定程度上影響了建筑節能領域相關措施的推廣和技術進步。另一方面,有的開發商在自身經濟利益的趨勢下,盲目地追求建筑本身樣式上的新奇,過分注重建筑風格,使得很多建筑脫離了當地的實際情況和自然條件,造成了建筑物在節能方面的局限性和相關無法彌補的不足。
3.2、建筑節能技術還存在一定的不足
應該說建筑節能本身是一項綜合性和專業性很強的系統工程,涉及到多個學科的多方面的知識,對其相關理論和技術的研究也是一個相對長期的過程。建筑節能貫穿于土木功能建筑的全過程,包括設計、施工、維護、材料、人員、裝備等。一方面,我國在建筑節能方面起步較晚。這不光使得我國在建筑節能的技術上與發達國家存在較大的差距,并且這種差距在短時間內還會越來越大;同時,也造成了國民對建筑節能的認識程度還有待提高,需要繼續大力宣傳和普及建筑節能方面的知識。另一方面,我國從事建筑節能的研究人員和施工管理人員還比較缺乏,專業人員不足使得相應的科研成果較少,而施工管理人員的缺乏又造成了建筑節能監管的不到位。這些都在一定程度上嚴重制約了我國土木建筑節能領域的發展和應用。
四、開展土木工程建筑節能的措施
4.1、加大宣傳力度,普及建筑節能知識
目前,我國大多數人對土木建筑節能在認識上存在的一定的誤區,認為建筑節能往往是開發商或者一些單位部門應該考慮的事情,并且往往是以犧牲個人的生活標準和層次為代價。這種錯誤的認識不但嚴重影響了建筑節能的理念在我國的傳播,為營造建筑節能氛圍制造了障礙,還在一定給建筑節能工作的開展和節能措施額影響帶來了諸多不便。為此,我們要加大宣傳的力度,樹立以人為本的觀念,普及建筑節能知識。建筑節能不是要降低建筑標準和使用水平。因此,將建筑節能片面地理解為“低標準”和“簡易房”的認識是完成錯誤的。相反,建筑節能是國家大力提倡和開展的一項能源政策,它不光適應了社會發展對能源提出的新要求,而且是構建社會主義和諧社會、實現可持續發展目標的重要途徑。
4.2、加快技術創新,開展建筑節能措施的研究
土木工程建筑節能技術的實現要緊緊依靠發達的科學技術,充分利用現代技術創新,只有這樣才能在最短時間內提高建筑的性能和節能水平,達到國家可持續發展的技術指標,真正做到建筑過程中不浪費,實現資源的最大利用程度,保護能源。從建材的選擇開始,就要考慮到節能性,提高資源的利用率;在材料的生產積累和使用過程中,要科學合理的對節約型資源運用技術新途徑,降低資源消耗,對于那些不能再生資源盡可能做到不用或者少用。在使用高性能材料時,要在高效率條件下運用資源。應用在土木工程中的結構材料要有較好的強度和持久性,圍護結構要有良好的保溫隔熱性能。禁止使用污染材料,對有害物質進行有效的排放和控制,并在最大程度上使用清潔能源。在建筑過程中,建材的使用等要盡量選擇技術含量最高的方案,節約材料的消耗,爭取在建筑過程中少用甚至不用不可再生的資源,充分利用綠色能源。利用性能良好的建筑能源,是現實能源高效利用的前提和保障。節能建材要求具有相當的強度和耐性,并且能夠實現良好的保溫隔熱效果。在建筑中使用的水管等都要求配備防水,隔聲等專用功能。
4.3、加強管理機制,確保建筑節能措施的落實
國家制定了一些列的建筑節能指標,并且也有配套的法律法規進行監控和控制,但是由于建筑節能提出時間較短,國內仍然存在著執行不力,監管不嚴的問題。國家也未能建立完善的節能技術創新鼓勵和扶持政策。目前,我國的土木工程建筑節能進程比較緩慢,這很大程度上是由相應的法制體系和鼓勵政策決定的。因此,制定推進土木工程建筑節能政策成了當務之急。當然,還需要嚴格按照法律法規執行相應的節能標準,政府對現有的建筑節能法律體系進行完善,并建立強大的監督約束體系。抓緊建設政策扶持和技術服務支持體系。結合我國國情,吸收利用國外的建筑節能成功經驗。對于那些提前實現我國建筑節能標準或是超額完成建筑節能要求的施工單位給予物質上的獎勵和政策上的扶持。國家可以設定相應的節能建筑標志制度。
五、結束語
現階段國內建筑市場的發展情況,建筑部門對結構設計在安全性上的管理還有很大的缺失,和國外結構設計在安全性上的管理比起來還有較大差距。在土木建筑中提倡使用節能措施不僅能夠提高人們的生活水平和層次,加快社會經濟發展,還能夠改善大氣環境,降低環境污染,極大地緩解當前能源消耗上的緊張局面,實現人類社會的可持續發展。不僅要認識到在建筑節能領域與發達國家的巨大差距,加快技術創新,還要大力普及節能措施,使新技術及時惠及人們的生活。
參考文獻
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1.目前,各類外墻保溫材料存在不同的缺陷和不足。如擠塑聚苯板(XPS板),保溫效果好、強度高、耐潮濕,但價格貴,施工時易燃;巖棉板防火、阻燃,但吸濕性大,保溫效果差;聚氨酯發泡材料防水性好,保溫效果好、強度高,但價格貴等。更有些材料的使用會使得圍護結構在部分點出現熱橋缺陷,嚴重的還會導致墻體有些部位出現返潮、發霉等。
2.供熱用熱的問題
我國近年來在供熱體制上進行了深化改革,供熱用熱與市場接軌,形成了商品化潮流,價格也與市場調配相結合,但是到目前還沒有確定合理的、統一的熱產品價格。加之技術等方面的限制,使供熱企業只關注其費用收回情況。而用戶關心的除了用熱的質量,還關心費用高低等。因此供熱用熱的局面一如往常,沒有形成根本的改變,節能的效果也不甚明顯。
二、針對建筑節能存在的問題的應對策略
1.加強建筑節能的宣傳推廣,逐步完善建筑節能設計標準與規范
國家目前正在大力推進建筑節能,政策上也有一定的支持。對此要在全社會范圍內進行廣泛宣傳,形成強大的社會力量共同支持建筑節能的展開。同時要發動建筑設計單位、施工單位、監理單位以及供熱等部門共同致力于節能的建筑開發與建設,各司其職,嚴格把關。目前,各種建筑技術、新型建筑材料不斷革新出現。對此,相關技術部門應及時關注技術發展革新內容。并結合實踐,對既有的標準規范不斷進行補充和完善,為建筑節能設計施工提供準確的依據,從而確保建筑節能的高效。
2.控制體形系數,限制窗墻面積比
在建筑方案設計中,控制單體建筑設計,盡量減少建筑體型曲折多變、墻面凸凹不平、進深較小、飄窗較大等,有效控制體形系數;并限制窗墻面積比,特別要對北向的窗墻面積比采取強制性措施,從而減少住宅能耗。此外,還需要政府有關部門為建筑節能的建設提供條件,為降低體形系數提供方便。
3.開發新型高效節能墻體材料和保溫材料
推動建筑節能工作開展的有效途徑之一,就是要把建筑節能的新技術、新產品、新工藝及先進適用成套技術的研究、生產和推廣應用提上重要議程,加快對建筑節能的研發工作,開發各種新型高效節能墻體材料、保溫隔熱材料。如建筑保溫裝飾一體化,施工快捷且替換容易,還保證了工程安全和質量。
4.強化監管與驗收制度
強化監管主要包括對進場的建筑節能材料的監管、對施工過程的監管等多方面內容,確保高質量的建筑節能材料應用到施工中。尤其是新型材料,要經過嚴格的檢驗檢測方可投入使用。
5.深化供熱系統的改制
加快推進供熱系統帶的分室調控與按戶收費的技術與管理,可以使用最先進的用戶末端通斷控制方式進行調節和管理。
6.太陽能與建筑的一體化設計
太陽能取之不盡,現代新能源技術與建筑的結合可以通過太陽能與建筑的一體化設計來實現。通過現代施工技術將太陽能系統的各個部件融于建筑節能的設計施工中,與建筑的屋面、墻面、陽臺以及窗戶等進行科學的整合。在發揮建筑屋頂和相關的圍護結構在其本身功能的基礎上實現收集能源和利用能源的功能,利用建筑本身實現能源的生產。此外,在科技進步的帶動下,積極推廣應用其他可再生和可持續利用能源技術,如地熱技術、風能技術等。從發展趨勢來看,這類能源是體現環保、安全、經濟等多種優勢的能源。與建筑設計恰到好處的相結合,能夠很大程度上促進節能效果的實現。
三、結語
關鍵詞:建筑節能;節能要點;應用
建筑施工行業是能耗較大的行業之一,國家頒布了《公共建筑節能設計標準》和《民用建筑節能管理規定》,天津市根據本地的建筑節能工作開展程度和經濟技術發展水平,制定了節能率高于50%的住宅建筑節能設計標準。因此將該條件作為必須達到的項目。建筑節能措施更是滲透到建筑施工的各個環節。圍護結構熱工性能要求是建筑節能設計標準的最主要能容,建筑物的得熱包括設備采暖供熱和太陽輻射得熱等,熱量通過圍護結構(包括:外墻、屋頂、門窗和地面)的傳熱和空氣滲透向外散失。建筑節能的主要途徑是:減少建筑物外表面積和加強圍護結構保溫,以減少傳熱過程中耗熱量;提高門窗的氣密性,以減少空氣滲透耗熱量。
1 房屋建筑施工的節能技術的重要性分析
建筑施工中從材料選取到工藝選擇,從施工方案編制到施工管理,都必須嚴格認真地按國家規范和操作規程做好技術交底和施工準備,按施工順序編制施工作業計劃,施工中準備好工具、設備,并掌握好必須的溫度和氣候條件,落實各個流程的檢查驗收。保證質量在整體工程的節能中扮演著重要的角色。
2 房屋建筑施工中節能技術要點
房屋建筑施工做應用好節能技術,要從多方面著手,相關設計和施工人員應當提高其圍護結構的熱阻值和密閉性意識,特別注意外墻、屋面、門窗等方面的施工,充分重視節能建筑施工是一種較為特殊的施工方式,為了能夠保證施工達到節能的目的,就應當及時定制出有效的節能施工方案,在工程施工之前就對其進行相關的培訓,正確制定有效的施工計劃和方案,在工程施工之前對工人進行相關的培訓,使他們能夠準確掌握施工技術,在施工的過程當中對每一道工序和環節能夠進行考證把控,按照相關的操作程序保證整個施工周期的工作可以順利完成,最終達到預期的目標,根據建筑材料具體設計出的施工目標,在采購材料時,注意選擇有質量保障的單位,嚴格控制采購環節,仔細檢查節能建材的質量,從源頭上保證節能減排標準。
3 房屋建筑施工中節能技術的應用
3.1 墻體節能技術
墻體節能是建筑施工節能的核心部分之一,直接影響到建筑整體能耗。一般保溫層會布置在墻體內側或者外側,設置于內側的保溫效果不及外側,但是技術操作上較為簡單,外層的保溫層可以減少屋內面積的浪費,但是技術較為復雜,一旦施工不當,就可能帶來滲水開裂等諸多問題。而且外層的保溫層的造價也較高。因此,實踐中,我們會根據不同位置不同材料的保溫層制定不同施工方案。施工前,要嚴格處理基層,然后再進行防潮防水材料的施工。外墻窗口墻熱橋施工中上部應壓入塑料滴水槽,要格外注意施工中可能出現的墻體缺陷。外墻保溫施工須注意現場環境、墻體基層和材料的溫度并做好防雨措施。墻體飾面層施工中,要注意保持飾面平整,含水率標準,嚴防滲漏問題。
3.2 屋面節能技術
屋面與上升熱壓氣流的接觸帶來大量的熱量損失,容易造成房屋頂層冬冷夏熱,嚴重影響房屋的居住舒適度。屋面保溫絕大多數為外保溫屋面。采用什么形式的節能技術要視屋面構造形式的不同而不同,坡屋面的順坡方向可以鋪設保溫隔熱材料,屋面保溫材料應選用表觀密度小、導熱系數小、吸水率低和憎水性材料。屋面保溫干燥有困難時應采用排氣措施。充分利用閣樓通風的優勢綜合選用節能措施。屋面也可以通過增加綠化的方式降低能耗,減少二氧化碳的排放。相關調查表明,屋面綠化后不但可以有效降低周圍的環境溫度,還可以起到美化的作用,合理利用還可以獲得一定的經濟收益。綠化種植屋面的防水層應采用耐腐蝕、耐霉爛、耐穿刺性能好的材料,擋墻泄水孔的留設須符合設計要求并不得堵塞。
3.3 門窗節能技術
在建筑結構中,門窗的保溫隔熱能力較差,換言之,門窗是熱量散失的主要通道,整個建筑物35%的熱量散失均來自于門窗。因此,門窗節能技術的主要目的就是要減少熱量的滲透,降低熱量傳遞和減少太陽能輻射。所謂減少熱量滲透指的是減少室內外氣流能量交換帶來的空調等相關設備的負荷,主要途徑是提高門窗的氣密性;降低熱量傳遞一般是通過選用節能型門窗降低室內外溫差帶來的熱量傳遞,節能型門窗的材料一般選用中空玻璃、斷熱鋁型框等,可以有力隔絕室內外熱量交換;減少太陽能輻射的主要途徑也是選用一些遮陽系數較高的材料。目前,雙層護式結構技能技術的應用十分廣泛,尤其是雙層玻璃,許多辦公大樓、住宅中都有這樣的應用實例。采用低導熱系數的門窗框材料及性能優良的密閉材料,降低門窗空氣滲透量,合理選材施工,是提高門窗節能質量的關鍵。門窗扇與五金配件必須安裝牢固、關閉嚴密。
3.4 地面節能技術
要想達到理想的節能效果,在施工之前,對地面做相關處理是十分必要的。首先,防潮保護層方面,要做好預防措施,避免保溫層受潮,一旦保溫層受潮,含水率就會相應上升,保溫層受到外力影響的概率也會大幅度提升,因此,我們要注意控制地表面和室內空氣的溫度,從而方式地面受潮;采用蓄熱系數較少的微孔面層也可以有效降低地面和室內空氣溫度。其次,在輻射采暖施工方面,絕熱層鋪設之前,要嚴格確保地面的平整度,要清除所有雜物,還要確保絕熱層之間的嚴密貼合;面層施工前,要仔細檢查填充層的干燥度,對未達干燥標準的及時進行干燥處理,施工過程要嚴格遵守既定的設計方案要求;要注意保護施工現場,施工人員穿軟鞋進入場內,做好記錄驗收等相關工作。
4 結 語
綠色建筑的設計理念在當前時代背景下極為普及,開展建筑節能,從小處來看關系著每個用戶的居住舒適度,從大處著眼,直接關系到資源節約型可持續社會的建設。因此,我們必須堅持節能新理念,不斷總結施工經驗,根據不同的工程熱點選用不同的節能技術,隨著新能源比如太陽能,風能等發展和環保材料、建設工藝的發展,我國建筑節能必然迎來發展的頂峰。我們要在房屋建筑施工中,不斷關注筑功能要求,關注建筑美學要求,關注造價成本,更要關注能耗,走可持續的節能之路。
參考文獻
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關鍵詞:建筑節能技術創新節能材料
引言
中國是一個人口基數大、自然資源相對不足、對環境的承載能力較差的國家。在經濟快速發展的大背景下,越來越多跡象表現缺乏資源是當前社會的主要矛盾之一,而生態建設和環境保護任務也日益艱巨。目前,建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列,成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升,呈急劇上揚趨勢。我國建筑不僅耗能高,而且能源利用效率很低,單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2 ~3 倍。僅以建筑供暖為例,北京市在執行建筑節能設計前一個采暖期的平均能耗為32瓦/平方米,執行節能標準后,一個采暖期平均為21瓦/平方米,而相同氣候條件的芬蘭一個采暖期的平均能耗僅為11 瓦/平方米,因建筑能耗高,僅北方采暖地區每年就多耗煤1800 萬噸,直接經濟損失達70 億元,我國現階段城市房屋建筑中普遍存在圍護結構保溫隔熱性和氣密性差,供熱空調系統效率低下等問題,以占我國城市建筑總面積約60%的住宅
建筑為例,采暖地區城鎮住宅面積約有 40 億平方米,2000 年采暖季平均能耗約為 25 千克煤/平方米,如果在現有基礎上實現50%的節能,則每年大約可節省0.5 億噸煤。全國政協調研組就建筑節能問題提交的調研數據顯示: 按目前的趨勢發展,到2020 年我國建筑能耗將達到 10. 9 億噸標準煤。建筑節能要求十分緊迫。
二、筑節能技術創新應解決的關鍵技術
(1)建筑節能設計技術創新。對于整個使用壽命的建筑設計周期的思想,是近幾年才提出來的對建筑節能的設計技術概念,包括整個使用壽命的建筑能源消耗的設計標準、節能設計過程和整建筑物的經濟指標等的評價。
(2)建筑節能的重點技術。主要包括:住宅小區規劃和節能;建筑物節能設計(建筑的形狀,建筑布局、建筑門窗、建筑物的屋頂);節能墻體材料、門窗、保溫和采光技術;建立低水平能源消耗的墻體圍護優化設計方法;使用的多種方法存儲多余能源,轉為可使用的能源建筑節能技術;超低能耗建筑和綠色建筑的研究和開發,積極進行示范和推廣應用;對在使用中的建設采取節能改造技術。
(3)建筑配套設備關鍵節能技術。節能技術不僅體現在建筑物本身施工建設中,還體現在建設配套設備的推廣應用過程中。建筑配套設備關鍵節能技術主要包括:室內空調(變頻技術、住宅中央空調、熱泵除霜技術等);多級吸收式制冷機的研究和開發;加熱/冷卻計量收費的技術;加熱方式和制冷方式的技術經濟評價和分析比較;水源熱泵技術的推廣和應用;建筑吸收的多余能源存儲技術、綠色照明技術及其產業化發展;地熱采暖和天花板吊頂的輻射冷卻技術發展和應用;獨立除濕技術的研究和開發;空調模擬自然風技術的研究和開發應用;室內空氣清新的處理和余熱回收技術;在建筑領域可再生能源技術的應用(如太陽能、地熱、地下水和地表水的儲存、燃料電池以及其他形式的余熱回收等 )。
(4)建筑節能施工管理技術。高性能少污染的建筑節能設備的開發和制造技術;基坑支護結構節能技術的有效使用;混凝土預制構件節能和節材技術;外墻新型保溫涂料的發展;建筑施工廢料綜合利用;圍繞提高建筑材料利用率,增加資源和材料回收和循環使用的施工技術改革;在施工過程中的能源節約組織管理。
三、筑節能的幾個主要任務
(1)對建筑節能要加強宣傳,積極推進建筑節能工作的開展。通過一系列的有效途徑,宣傳建筑節能的政策和法規,以及建筑節能對國家的能源安全、社會經濟能夠可持續發展的重要性。需要把建筑節能工作提升到貫徹落實科學發展觀、構建小康社會的高度上來重視。政府的有關部門與建筑的研究單位、建筑施工、建筑開發、建筑設計、建筑監理以及物業管理都需要積極主動的參與到建筑節能這一集約型社會的事業中,以確保建筑節能的法律法規和相關政策與技術可以真正得到貫徹于施行。進行建筑節能試點示范工程,利用建筑節能技術和與之相配套的產品、新能源、可再生能源,公共的知名建筑的建筑節能改造多種形式的推廣示范,積極穩妥的推進建筑節能開展。
(2)嚴把建筑節能設計關,制定建筑節能標準規范。要針對當地的社會經濟發展水平和氣候條件,制定頒布實施建筑節能設計標準,形成比較完善的民用建筑節能標準體系,出臺工業建筑和公共建筑的節能標準。建立建筑節能、節地、節水、節材和環境保護的綜合性的標準體系。規劃部門要從節能角度進行城市、住宅區和建筑群體規劃,設計部門要充分考慮建筑樓體的排列組合形式,建筑物的朝向、體型、體量、平面布置綠化、外部圍護結構、新型節能材料和技術的應用。
(3)加大建筑節能技術開發應用工作力度。充分發揮科技人才優勢,加強對節能材料和節能技術研究,為建筑節能提供技術保障。在西方發達國家,建筑節能已有幾十年的成功發展史。要積極引進和借鑒國際上成熟技術、體系,利用發達國家的先進技術推進建筑節能,及時、系統、廣泛地引進他們的成功經驗和技術,對引導我國建筑節能的發展尤為重要。
(4)開展在用建筑節能改造工作。按建筑節能設計標準對在用建筑作調查分析,研究制訂在用建筑節能改造的產業政策、技術政策、經濟政策和標準規范,發揮市場機制的作用,促進在用建筑節能改造工作的開展。選擇在用建筑進行節能改造的試點示范,加大對在用公共建筑的節能技術改造。
(5)積極引導新型墻體材料的發展,促進新型建筑材料的推廣應用。引導墻材生產企業通過科技進步和產品結構調整,發展利廢及建筑垃圾等再生墻材,促進循環經濟發展。大力發展利用粉煤灰、工業礦渣、廢石膏、石屑等各類工業廢棄物生產的粉煤灰加氣混凝土砌塊、石膏砌塊、蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚、混凝土多孔磚、陶粒砌塊等,推廣應用散裝水泥,節約寶貴的耕地資源和木材資源。
四、結語
近年來,隨著科學技術的發展,建筑師開始自覺利用交叉科學觀念處理高層建筑上出現的問題,結構形式的跨越式進步、材料設備的變化和更替以及生態、智能技術與建筑功能的有機綜合等等,都成為建筑師關注的新熱點。技術手段的不斷創新,為建筑業的發展帶來了全新的機遇。面對日益惡化的環境,每一位建筑人都應感到身上肩負的歷史,建筑節能任重道遠。
參考文獻
[1]饒戎.綠色建筑[M].北京:中國計劃出版社,2008.
關鍵詞:建筑節能;結構設計;體形系數;建筑朝向
Abstract: with the rapid development of our economy and residential living standards continue to improve. Residential energy consumption of our country energy total consumption proportion rises year by year. Building energy saving work great, brook no delay. Based on the structural design of the building shape coefficient, respectively from the orientation, spacing and arrangement is described in terms of building energy saving technology, realizing the sustainable development of building industry.
Key words: energy-saving building; structure design; shape coefficient; building construction
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
從20世紀70年代起,能源短缺問題就為世界各國所關注。從社會能源消費的構成來看,能源短缺主要由建筑能耗、工業能耗和交通能耗引起。在西方發達國家,建筑能耗約占總能耗的30%~40%。現有資料顯示,2000年我國的建筑能耗就已達到能源消耗總量的27.6%。隨著我國的迅速發展,建筑能耗將在一段時期內繼續以較快的速度增長。由此可見,為了降低建筑能耗,確保我國經濟、社會的可持續發展,開展建筑節能技術的研究具有重要的實際和理論意義。
由建筑物的構造可知,建筑節能技術可從結構設計、建筑施工以及建筑材料三個方面開展。早在1995年,國家建設部就頒布了居住建筑節能50%的節能標準,其中圍護結構節能占30%。由此可知,結構節能是建筑節能的關鍵,提高建筑結構設計在建筑節能中的比例是解決建筑能耗日益增高的有效途徑。為此,本研究基于結構設計對建筑的節能方法進行分析,分別從建筑體形系數、朝向、間距以及平面布置等方面討論了建筑節能的技術措施,為建筑節能的科研與工程應用提供參考意見。
一、建筑體形
建筑節能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效應。現有研究表明,建筑物的外部形體對能量消耗包括太陽能、風能等都有著較大的影響。因此,建筑形體作為結構設計重要組成部分,是建筑節能技術中不可忽略的因素。
(一)體形系數
體形系數(Building Shape Coefficient)定義為建筑物與室外大氣接觸的外表面積F0和與其所包圍的體積V0之比。計算住宅建筑中的體形系數時,外表面積不包括地面面積和樓梯間墻及分戶門的面積。根據體形系數的定義有:
(式1)
式中,Cp為體形系數;F0為建筑外表面積;V0為建筑所圍體積;L0為建筑物底面周長;S0為建筑物底面面積;n為建筑層數;h為建筑層高。
由式(1)可知,體形系數越大,單位建筑空間的熱散失面積越大,能耗就越高。因此,為了提高建筑節能效果,結構設計時應該合理減小建筑物的體形系數。
(二) Cp的因子分析
對于給定底面面積的建筑,體形系數Cp與建筑物底面形狀和建筑高度有關。為了研究不同的底面形狀與建筑層數對體形系數Cp的影響,假設層高取建筑規范的普遍值,即h=2.8m。作為算例,假設S0=100m2,分別考慮建筑物底面形狀為圓形、正方形、長寬比為1:2以及1:4的長方形,計算結果如圖1所示。
圖1建筑層數、底面形狀與體形系數的關系
由圖1可知,建筑物的體形系數隨著建筑層數呈非線性變化。建筑層數越大,體形系數越小,但隨著建筑層數的不斷增加,體形系數的變化速率不斷減小并趨向于零。從圖1還可以看出,對于同一高度的建筑物,建筑底面形狀為圓形的體形系數最小,其次為正方形,長寬比1:4的體形系數最大。由此表明,底面形狀為長方形的建筑物,長寬比越大,其體形系數越大。
(三)極限體形系數
由圖1可以看出,在橫截面形狀確定的情況下,建筑物體形系數隨建筑層數的增加而趨向于一個極限值。為了得到這個極限體形系數,對式(1)進行求解可得:
(式2)
由式(2)可知,極限體形系數是建筑節能的綜合指標,它反映了建筑物橫截面形狀對建筑節能效果的影響。在橫截面形狀確定的情況下,建筑物體形系數不可能小于其極限體形系數。因此,極限體形系數間接反映了建筑截面形狀的節能效果,極限體形系數越小,截面形狀的節能潛力越大。
二、建筑朝向
建筑朝向是影響建筑節能效果的重要因素。建筑室內熱濕環境受太陽能輻射熱量的影響較大,建筑朝向則直接影響建筑物受太陽輻射的程度。我國地處北半球,由于太陽高度角和方位角變化規律的影響,南朝向的建筑,夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,是最有利的建筑朝向,所以使建筑物為南朝向,是我國建筑節能的必要條件。
在一天之中,不同時間的太陽能輻射熱量是不同的,不同使用性質的建筑物,對能量的使用時間要求也是不同的。根據太陽能在不同時段的分布狀況和建筑物的使用性質調整和確定建筑朝向,是充分利用太陽能的有效措施。例如,在我國北方采暖地區,一天之中的13~14時的太陽能輻射熱量最大,建筑物的布置方向應為南偏西,這樣可以提高室溫,有利于節能;而對于我國的南方非采暖地區,建筑物的布置方向應為南偏東,以減少太陽輻射對室溫的影響。再如,辦公、學校等公共建筑只是白天有人使用,夜間室內則無人居住,只要白天室溫達到標準即可,并希望上午室溫能夠盡快上升,對于這樣的建筑物,應將朝向設為南偏東為宜;而住宅、旅館、宿舍等居住建筑因夜間住人,希望下午有較強的太陽能輻射熱進入室內,以提高夜間室溫,應將朝向設為南偏西。
三、建筑的間距與平面布置
眾所周知,建筑間距是太陽能輻射建筑物的重要影響因子。現行設計規范對建筑物的滿窗日照時間已做了明確的規定:如托兒所、幼兒園的生活用房應滿足冬至日滿窗日照不少于3小時;中、小學校南向的普通教室冬至日底層滿窗日照不應小于2小時。然而,目前這些建筑間距標準是以人的健康為出發點而制定的,沒有考慮建筑的節能要求。因此,根據不同的地區,不同使用性質的建筑物,制定強制性條文,確定合理的建筑間距,充分利用太陽能、風能等資源,是提高建筑節能效果一項有效、經濟的途徑。
建筑平面的巧妙布局是提高建筑節能效果的有效途徑之一。建筑物的組成部分如電梯、大門、管道井、外窗等的布置都是建筑節能的影響因素,如將樓梯、機房設計在建筑物的南側或西側,可以有效阻擋日射;為利于保溫,結構設計時可挑空中庭形成2次隔熱區。恰當的平面布置有助于形成理想的通風作用,通過建筑物門窗的合理設置,形成通風口,誘導自然通風,既起到節能作用又克服了空調室內空氣品質差的缺點。
門窗是建筑必不可少的組成部分,其面積約占建筑護結構面積的30%,傳熱系數比墻的大很多,又經常開啟,是冬季耗熱的關鍵部位。其長期使用能耗約占整個建筑長期使用能耗的50%,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3。可見,門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位。因此,在保證日照、采光、通風、觀景條件下,結構設計時盡量減少外門窗洞口的面積,合理控制窗墻比。對于窗墻比,《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》有嚴格規定:北向不大于25%;南向不大于35%;東西向不大于30%。同時,為了減少門窗能耗的散失,應當適當確定建筑物的挑檐、遮陽板的尺寸,安裝可調式百葉、窗簾,調節室內日照;或采用遮陽系統,一般安裝在向陽的外立面或采光屋頂上,可控可調,達到不同時間,據不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
結論:
建筑節能作為現代建筑技術的一個發展方向,已成為國內外建筑業廣泛重視的研究課題。本研究基于建筑結構設計的角度分析了建筑節能的技術措施,分別從建筑體形系數、建筑朝向、建筑間距以及建筑平面布置等方面討論了建筑節能方法,側重分析了建筑體形系數的影響因子。研究結果表明,建筑物的體形系數隨著建筑層數呈非線性變化,建筑層數越大,體形系數越小,但隨著建筑層數的不斷增加,體形系數的變化速率趨向于零;對于同一高度的建筑物,建筑底面形狀為圓形的體形系數最小,底面形狀為長方形的建筑物,長寬比越大,其體形系數越大;極限體形系數間接反映了建筑截面形狀的節能效果,極限體形系數越小,截面形狀的節能潛力越大。
參考文獻:
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【關鍵詞】:現代社會經濟 住宅條件 耗能 建筑節能技術 解決策略
緒言
隨著改革開放幾十年過程中,中國成為了全世界第二大經濟體,諸多建筑設施尤其是民用住宅如雨后春筍一般地萌發出來,而居住建筑的能耗數量占到了全國總能耗數量的15%,這可以說是我國居住建筑耗能的當前現狀,因此每個工程人員都要正確地看待這一問題。我們在當前不但要滿足現代社會經濟發展的實際需求,并且要盡量降低居住建筑的能耗總量,借助多種節能材料與技術,提高建筑設計的整體水平,并且為構建節能、環境友好社會貢獻出一份力量。本文對當前居住建筑節能技術與相關設計探討,并提出相應的思考。
一、 居住建筑能耗現狀及節能的重要性
當前建筑能耗包括了建造能耗數量、使用能耗數量等因素,而其中實際使用能耗數量遠遠超過了建筑能耗數量。目前我國建筑設計能耗可以說已經接近了社會整體能耗總量的45%,占據了全國總能耗的第一位。尤其是中國正處在城市化發展趨勢的巔峰階段,我國社會中居住建筑總面積超過了500億平方米,在現有與建設中的高耗能建筑分別達到了99%與96%。全國各地區城市每年平均新增20億平方米建筑面積,而與諸多發達國家相比來說,我國建筑能耗是發達國家的三到五倍,即便資源再生方面也與發達國家存在著較大差距,因此建筑節能理念已經是公認的各個節能途徑最有效的方式之一,對于緩解我國能源消耗有著重要意義。
諸多建筑類型中居住建筑的所占比例是最大的,約為75%左右,因此能源消耗量也是城鎮居民能源消耗總量的80%。并且,居住建筑為人類生存提供了居住空間,與每個人類個體有著緊密的聯系,所以對居住建筑的節能工作是我國現代節能工作的重要構成。
二、 當前我國居住建筑節能設計存在的問題
目前盡管我國在居住建筑節能設計方面有著較大成績,但是深入挖掘,我們依然可以看到諸多問題,例如節能設計途徑較為單一,缺乏豐富的先進手段與方法, 通常只不過是單一地對建筑物外面的圍護結構進行相應的強化保溫工作。而居住建筑的熱工參數只不過依靠廠家提供的相關說明書等理論上的數字,缺乏實際有效的檢測手段與讓人信服的數據信息。許多建筑物的節能設計工作通常只是進行簡單豹紋亦或是選擇采光效果好的用料,經常忽略了建筑物自身的施工成本,導致建筑物的建設成本費用直線升高,根本不符合建筑節能的標準,所以我國許多地區的建筑開發商都會對建筑節能設計過程中進行不斷變更,讓節能目標難以貫徹落實。
三、 居住建筑節能設計與解決途徑探討
根據我國當前最新出版的《民用建筑節能設計標準》,所有建筑節能設計的主要目標就是保證住宅在使用功能允許與室內熱環境質量條件下,能夠將采暖能耗等方面控制在規定的標準。然而為了能夠實現建筑節能的基本目標,我們在實際設計過程中要選擇如下的技術性策略。
首先,優化住宅規劃設計。在實際建筑規劃過程中,工程人員務必要認真考慮到建筑物之間的間距、朝向、體量、綠化設施等相關因素對于節能目標的影響作用,進而改善了室內熱環境。對于建筑的平面布局方面,對于房屋的朝向選擇是十分重要的,在夏季 盡量減少陽光直射到室內與外體墻面,房屋要有良好的通風。在冬季的時候要有適當的陽光射入室內,盡量避免冷風吹進來。因此我們說從節能設計與熱環境方面來考慮,居住建筑最好是以南北朝向或者接近南北朝向為佳,以達到減少圍護結構的散熱量的目標。另外,設計人員要注意到建筑物之間距離與節能目標的關系,能夠讓建筑物的南墻自身的太陽輻射面積能夠在整個采暖時期不會被其他建筑物遮擋而降低能量。
其次,要提高建筑物圍護結構技能的科技含量。我們說居住建筑自身的能耗量是冷風滲透與墻體圍護結構的熱傳導等方面影響的。專家通過大量實驗證明,住宅建筑的結果的能耗量會占到整個建筑物采暖耗能的40%以上,因此假如為墻體圍護結構設計好保溫隔熱性能,就能夠減少到夏季時期室外傳入到室內的熱能量與冬季時期傳出室外的熱能量,進而減少住宅的耗能。例如窗戶是薄壁構體,也是耗熱較為薄弱的環境,通常普通的單層玻璃窗戶耗能在夏季降溫亦或是冬季保溫過程中耗能達到了一半以上,因此在節能設計過程中針對不同朝向窗戶的實驗比較,在耗能較多的東西面墻面要盡量少建大窗,并且要提高窗戶自身的遮陽性能。
結語
作為全世界最大的發展中國家,中國不能走發達國家先污染而后治理的傳統道路,因此需要在居住建筑設計過程中,將節能、環保等理念融合起來,借助新型的建筑保溫材料、節能技術、嶄新的建筑設計理念巧妙運用,讓我國居住建筑節能設計能夠實現世界節能65%的終極目標。
參考文獻
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