時間:2022-03-01 19:07:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節能設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】綠色節能設計;綠色建筑;節能建筑;環境設計
近年來,隨著全球能源問題的日益嚴峻和“可持續發展”理念在國內的推廣,建筑節能設計越來越引起我國廣大建筑工作者的重視。許多發達國家先進的建筑節能理念、技術、材料,以及應用成果被介紹到國內,向人們展示了通過優秀設計和高新科技相結合所創造的優雅、舒適且節能環保的新型建筑發展前景。但是,這些大量應用高科技的節能措施往往成本很高,一次性投入比較大,連發達國家目前也難以大規模推廣。我們還應當注意到,目前發達國家的建筑節能技術主要是針對當地的氣候特點開發的,而這些技術本身也不是十分完善,在其他地區是否能達到預期的效果還沒有十足的把握。
一、內保溫復合節能墻體組成及應用
復合節能墻體通常由絕熱材料與傳統墻體材料或某些新型墻體材料復合而成。如果絕熱材料復合在建筑物外墻的內側,則稱為內保溫復合墻體。
1.墻體結構層:系指混凝土現澆或預制品的外墻,內澆外砌或磚混結構的外磚墻。以及諸如承重多孔磚外墻等其他承重外墻。
2.空氣層:空氣在0℃時導熱系數為0024VV/(m·k)。在25℃±5℃時為00256W/(m·k),即使在200℃的情況下仍有00:384W/(m·k)。由此可見,空氣也是一種優良的保溫材料。因此,在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層,不但可以保溫隔熱。而且具有切斷液態水份的毛細滲透、防止保溫材料受潮的功能,因為一般外側墻有吸水能力,而其內表面常因溫度低而出現的冷凝水。可被結構材料吸入且不斷向室外轉移和散發。
3.保溫隔熱層:這是節能墻體的主要功能部分,常用絕熱材料可分為有機、無機金屬等三大類。出于導熱系數、抗壓強度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮。此處選用擠塑型聚苯板(XPS)為保溫材料。
4.保護層:主要功能是防止保溫層受破壞,并阻止室內水蒸汽侵入保溫層。出于防火、抗沖擊和環保等方面的考慮,宜選用A級無機防火板為保護層材料。
5.飾面層:由于A級無機防火板具有優良的表面親和特性,所以各種飾面材料均可使用,選用的內墻涂料和粘貼瓷磚都有良好的效果。
結合各地的氣候和地理環境,借鑒各方面成功和失敗的經驗,在優化組合的基礎上開發的墻體內保溫板,具有保溫、隔熱、隔音、防潮抗沖擊、抗震、呼吸等功能,已在工程中應用。
二、屋面空間綠化
屋面空間綠化指利用綠色植物具有的光合作用能力,在不同的地區,針對太陽輻射的差異,選擇不同品種的植物進行屋面種植。綠色植物的種植不僅可以避免太陽光直接照射屋面,而且由于植物本身對太陽光的吸收利用、轉化和蒸騰作用,大大降低了屋頂的室外綜合溫度。同時利用植物培植基質材料的熱阻與熱惰性,可以降低內表面溫畢業論文下載網度,從而減輕了對頂樓的熱傳導。有資料顯示,種植屋面的內表面溫度比其他屋面低2.8℃-7.7℃。在炎熱的夏季,從屋面進入室內的熱量占總圍護結構的熱量的70%以上,實施綠化的屋面外表面最高溫度可以比不綠化的屋面外表面最高溫度低20℃以上。同時,屋面綠化若在城市中大量應用,可以使整個城市成為高低錯落的大花園,降低噪聲,提高節能率,改善生態環境。
屋面綠化最主要的技術問題是荷載、防水、透氣等,應根據屋頂的不同荷重以及植物配置要求制定出種植植物種類及配套設施,其典型構造做法見圖1。針對屋面綠化荷重較地面綠化小的特點,宜采用輕質材料作為種植土,目前一般采用草炭腐殖土、珍珠巖、蛭石等。覆土層厚度必須嚴格按照設計執行,種植層容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以減輕荷重,防止覆土荷重超過允許值使屋面鋼筋混凝土板產生塑性變形裂縫,從而造成滲漏。由于屋面綠化的特殊性,種植層的厚度受到限制,植物的配植要求以耐熱、抗風、耐旱、耐貧瘠且淺根系的多年生草本、匍匐類、矮生灌木植物為宜,如彩葉草、三色堇、假連翹、鴨跖草、麥冬草等。還要注意保護屋面防水層,一是選擇根系不發達的植物;二是選擇耐根系穿刺的防水層,如鋁合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。同時防水層應上翻超過土層15cm以上,且屋面應形成適當的坡度,以利于及時排除積水。高大的樹木和水池等集中荷載應放在柱子或承重墻的位置上,有利于荷載的直接傳遞。有人認為屋面綠化會對抗滲防漏不利,實際上這種看法有失偏頗。因為土壤在吸水飽和后會自然形成一層憎水膜,可起到滯阻水的作用;同時,覆土種植后,屋面可以免受夏季陽光的暴曬從而顯著降低屋面溫度,避免和減緩剛性防水層干縮開裂、柔性防水層和涂膜防水層老化。因此,只要處理得當,屋面綠化不僅不會對屋面的抗滲防漏造成不利,反而會承擔起保護屋面防水層、延長其使用壽命和增強屋面防水性能的作用。
三、探尋節能的綠色建筑材料
建筑外維護結構的保溫隔熱性能直接關系到室內環境的熱穩定性和舒適性,對降低建筑能耗起著至關重要的作用。國內目前通行的做法是在外維護結構完成后再在上面附加保溫層,以改善熱工性能。這種方法雖然可以達到一定的效果,但各種高效保溫材料價格不菲,而且其生產加工過程也會大量消耗各種能源。因此,建筑節能不應當只著眼于建筑建成后在使用過程中的能耗,還應當從整體系統的觀念出發,關注建筑全壽命周期的能源消耗。從這個角度出發,建筑材料就不但要有出色的保溫隔熱性能,其加工生產過程也應當簡單易行,節省能源。位于美國加州霍普蘭德山谷中的太陽生活中心(RealGoodsSolarLivingCenter,Hopland,California)創造性地利用稻草垛作為墻體材料。其具體做法是先將稻草加壓打捆,再把它們砌成墻體,然后在墻體上噴涂一種8~10cm的土質護面灰來代替水泥砂漿。完成后的墻體不但具有良好的保溫隔熱性能,而且兼有較強的防火性,并且無毒無害。無獨有偶,美國建筑師塞繆爾·默克比(SamuelMockbee)設計的布賴恩特(Bryant)住宅也采用了類似的墻體做法,只是具體構造略有不同。需要指出的是,這棟面積為79m2的住宅是建筑師無償為美國阿拉巴馬州黑爾縣的一對貧困黑人夫婦而設計的,項目經費全部靠募捐籌集,十分有限。建成后的布賴恩特住宅在各方面都達到了設計要求,并深受使用者的喜愛,他們給這座房子起了一個有趣的綽號——“干草捆住宅”。
實踐表明,這種使用農業副產品作為建材的方法可以使多方受益:農民因出賣稻草獲利,建造方可以減少材料造價,節省建材能源開支,燃燒秸稈所產生的溫室氣體也大大減少。由此可見,創造性地采用新型建材往往可以變廢為寶,減少污染和能源浪費,從而達到一舉多得的效果。新型建材的思路可以是廢物的升級利用,當然也可以是科學上的合成,但如果加工處理過程中的能源消耗過大,或工藝過于復雜,也會得不償失,這一點應當引起注意。
四、充分利用太陽能資源
太陽能作為一種天然的潔凈能源,也是居住建筑設計上廣泛推廣的節能設計之一。從近年來的能源使用和發展情況來看,煤、電、油的供應緊張已經不容忽視,太陽能應該由“補充能源”向“替代能源”發展。特別是太陽能熱水器經過20年的發展,產品的生產研發技術日臻成熟,越來越受到消費者的青睞。另外,從使用效果和居衛的淋浴費用和投資回收周期來看,太陽能熱水器也具有較大的成本優勢。然而由于各方面原因,目前太陽能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主,存在破壞建筑結構、熱水溫度不穩定等因素。要解決這些問題就必須將太陽能利用裝置納入到建筑設計規范當中,在設計時將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中預留太陽能設置位置,特別是在廚房衛生間內。如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應用,就可以大大節省常規能源,也是建筑節能的發展方向。
五、小區總平面的環境設計
經驗表明,建筑單體的居住舒適度和建筑的環境有很大的關系。位于城市中心區的居住小區由于周圍樓房林立,加之中心區的地價高,開發商為了保證必要的利潤,小區內建筑的密度也大,因而我市中心區的幾個居住小區,與城市邊緣區的幾個居住小區比較,夏季不僅室外氣溫要高(1℃~2℃)而且無風悶熱。即使是同在市中心區,對環境設計的重視程度不同也可造成居住環境的差別,例如,某小區,雖也位于市中心區,但在拆遷征地時,對原有樹木進行了保護,并在規劃時合理保留了許多水面(該處原有許多水塘),小區建成后,很多保留的參天古樹,起到了很好的遮陽效果。一株上百年的大樹的樹冠比面積百倍于其他開發區新栽小樹。
六、總結
當今在世界范圍內,以大量消耗原材料和能源為特征的傳統經濟正在逐漸失去昔日的榮耀,由資源依賴型轉向創新驅動型,真正實現經濟增長方式的轉變,已成為正處于快速城鎮化、工業化和機動化的中國經濟發展面臨的非常迫切的重大戰略選擇。而建筑作為一個完整的系統,如何實現高效率地利用資源,最低限度造成對環境的影響是節約能源的重要環節。總之,只要按照節能新標準嚴格把好節能設計關,監督好施工節能用材關,就能有效提高居住建筑節能效率,降低建筑能源耗費,節約居家生活成本,為住戶打造真正的環保節能、舒適、健康、方便的高品質住宅,為國民經濟可持續發展做出貢獻。有效地節約土地和能源,是中國可持續發展的戰略。將建筑熱工技術與恰當應用新材料、新構造相結合,搞好節能建筑設計和施工,促進建筑節能和利用自然能的進一步發展和建筑熱功能的進一步改善,是我國建筑工作者進人21世紀的重要任務。
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關鍵詞:建筑;能耗;節能;設計
Abstract: This paper analyses the overall environmental planning, design, construction monomer energy-saving energy-saving design focus on details, it puts forward several proposals for energy-efficient design work, have certain reference significance to promote the development of China's building energy-saving design.
Keywords: building energy consumption; energy saving; design
中圖分類號:TU201.5
在經濟快速發展的同時,大量的能源需求將促使能源短缺問題成為國民經濟發展的關鍵制約因素。而作為能源“耗能大戶”之一的建筑業,建筑能耗占全社會能源消耗量的 32%左右。統計表明,我國 95%左右的既有建筑和新建建筑屬于高能耗建筑。隨著城市化進程的加快,預計到 2020 年我國將新增建筑面積 200多億 m2,高耗能建筑面積將達到 700 億 m2。在資源節約型、環境友好型社會建設和單位國內生產總值能源消耗大幅下降的重要背景下,從源頭上扭轉建筑能耗激增趨勢,推行全過程能源節約管理,提高利用效率和效益。建筑節能設計是實現建筑節能效率的關鍵環節,優化設計對能源消耗控制有重要的現實意義。
一、我國建筑節能設計發展現狀
面對能源短缺問題,我國積極倡導節約能源、可持續發展,建設部將建設節能型建筑納入今后城市建設的重點發展方向,相關的指引、標準和法規相繼出臺,要求將建筑設計與建筑微氣候、建筑技術和能源的有效利用相結合。民用建筑節能設計標準———規定通過在建筑設計和采暖系統設計中采用有效的技術措施將節能率從原來的50%提高為 65%,對圍護結構的技術與產品、部品以及供熱系統的要求提高到一個新水平。優化節能設計方法從本質上要求設計者從整體綜合設計概念出發,根據大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環境氣候特征,重視利用自然環境創造良好的建筑室內微氣候,以盡量減少對建筑設備的依賴。但是在實際操作中,設計者習慣于以往的設計思路,只考慮建筑、結構及水暖等方面的合理與否,并不用心去考慮節能的問題,因此實際的節能效果普遍達不到設計標準的規定,建筑能耗仍然處于一個很高的水平,形勢不容樂觀。在我國既有城鄉建筑中,只有 3.2 億 m2房屋是節能建筑,尚不到全國既有建筑的 1%;在每年新竣工的建筑中,節能建筑面積不到1 億 m2,尚不足竣工建筑面積的 5%。以居民住宅能耗與建筑業能耗為例(居民住宅能耗近似地以綜合能源平衡表中居民生活能耗表示,建筑施工能耗以建筑業能耗表示),我國建筑節能設計雖然已經得到政府主管部門的高度重視,但歷年的能耗數據卻反映出其實施結果令人擔憂。(表 1,注:數據源自中國統計年鑒歷年統計數據,2003 年數據為根據第一次全國經濟普查結果調整后數據,2008 年數據為根據第二次全國經濟普查結果調整后數據)
二、建筑節能設計的重點
(一)整體綜合環境規劃。
建筑選址、朝向、間距以及相互組合關系是整體綜合環境規劃的設計重點。合理的選址和布局對建筑節能的影響很大,應綜合考慮氣候、地質、水質、地形及周圍環境條件等相關因素加以確定;適宜的外部環境能使建筑在其整個生命周期中保持良好的微氣候環境,為建筑節能創造條件,同時維持整體生態環境的平衡;主要朝向應迎合當地夏季的主導風向,使住區內風速流暢,有效加強建筑物與空氣的熱交換,提高居住的舒適度。由于太陽高度角和方位角的變化規律,我國大部分地區以南北向或接近南北向布局為宜,與東西朝向的建筑物相比,南北朝向的建筑物在夏季可以減少太陽輻射的熱,冬季可以增加太陽輻射的熱,從而節約了建筑保溫所需的能耗,是最有利的建筑朝向。
(二)單體節能設計
1、合理的建筑體形與空間組織。合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換,在其他條件相同時,建筑的體型系數(外表面積和外表面積所包的體積之比)對建筑能耗的影響非常顯著,其值越大,單位面積散熱量越大,對節能不利。從降低建筑能耗的角度出發,應將體形系數控制在一個較低的水平上,但體形系數還與建筑造型、平面布局、采光通風等緊密相關,體形系數過小將對建筑使用功能造成一定影響,因此應權衡利弊,合理確定。合理的空間組織設計應在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑平面進行豎向、橫向的合理分隔,以改善室內的保溫、通風、采光等環境,達到節能、舒適的目的。
2、門窗的節能設計。在建筑保護結構中,門窗的保溫隔熱能力差,門窗縫隙是冷風滲透的主要渠道,因此解決好門窗節能的問題是節能工作的一個重點。門窗的節能設計應主要考慮:由于采暖耗熱量隨窗墻面積比的增加而增加,因此可在采光允許的條件下控制建筑不同朝向的窗墻面積比,并在夜間設置保溫窗簾、窗板;對門窗的相對位置及開啟方式進行合理安排,以便組織穿堂風通過;設置可調節的活動遮陽(如遮陽棚、窗蓋板、窗簾、熱反射簾或自動卷簾等),減少夏季太陽輻射的熱,增強冬季的熱;提高門窗制作質量,對金屬窗框進行斷熱處理,加設密封條以加強門窗的氣密性,選擇高性能的建筑門窗材料和幕墻技術,適當選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃等節能玻璃品種。
3、墻體的節能設計。墻體能夠達到保暖的效果,就能夠實現能量的損耗減少,從而達到節能的目的。墻體保溫分為內保溫和外保溫兩種,相對于墻體內保溫而言,墻體外保溫的保溫效果更理想,可完全避免熱橋,還可以起到保護墻體的作用,延長墻體的使用壽命,因此采用墻體外保溫是在經濟條件允許的情況下較好的選擇。對于加強墻體的外保溫設計,最直接有效的方法就是采用節能型建筑材料,利用高效保溫隔熱材料附著或填入墻體內來實現墻體熱阻的提高,在一定程度上能有效地避免室外氣候變化對墻體內部溫度變化的影響,使結構主體壽命延長;也有利于消除或減弱冷、熱橋的影響,避免室溫發生較大的波動。同時,墻體的節能設計還應適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施,能夠改善微氣候環境條件的特殊構造也應作為考慮的重點。
4、屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,由于太陽直射和大氣長波輻射的雙重作用,冬季散熱量大、保溫性能較差,夏季吸收大量輻射熱、室內氣溫過高。屋頂的節能設計應注重冬季保溫、夏季通風隔熱,常用的技術措施要點為:
①采用架空隔熱屋面、淺色屋面、種植屋面、通風屋面、蓄水屋面等,隔離太陽輻射熱,減少陽光直射;
②鋪設高效保溫隔熱材料,并適當采取其他輔助措施,減少熱量傳遞;
③密度較大、導熱系數較高、吸水率較大的保溫材料不宜選為屋面保溫層材料,以免屋面重量厚度過大、保溫層大量吸水而降低保溫效果等;
④“冷屋頂”節能:利用高反射率涂料的使用,提高屋頂的日射反射率,減少太陽熱量的吸收,從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。
三、加強建筑節能設計的建議
1 主管部門應加強對建筑節能設計工作的監控。政府主管部門應利用其職能,總結推廣標準規范、標準設計、公布合理的技術經濟指標及考核指標,為優化設計的進行提供良好服務,對設計圖紙、節能計算書、節能設計表進行系統化監控,使其保持一致并在施工中得到落實。
2 制定切實可行的節能標準。建筑節能設計技術與建筑物的安全性和長期使用壽命有關,我國現階段的建筑節能技術水平低下,性能還不完善,市場機制規范程度也欠佳,可借鑒國外成熟經驗,在原有建筑節能標準的基礎上進行完善、改革,使其更具有實踐性。
3 加強建筑節能設計宣傳,提高全社會節能意識。充分利用網絡、電視、報刊、雜志等媒體,開展形式多樣、內容豐富的節能設計與綠色建筑宣傳,廣泛宣傳建筑節能設計的重要性,增強業主方優化建筑節能設計意識,提高各有關部門、單位貫徹建筑節能設計標準的自覺性,努力營造各級領導重視、相關部門理解支持、建設各方積極主動、人民群眾普遍關心的良好氛圍。
四、結語
我國的建筑節能有著巨大的潛力,只要認真扎實地做好節能設計工作,合理控制可能造成能耗的各個環節,就可以有效地降低建筑耗能量,提高建筑的整體效益,為中國建筑業、能源業做出貢獻。
參考文獻:
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關鍵詞:泵站;機電設計;節能設計
一、泵站機電節能設計的意義
進入21世紀以來,隨著科學技術的發展,泵站的電氣設計也隨著潮流不斷更新,老產品就逐漸淘汰了。在引進先進產品的同時,科學地設計選型成為泵站電氣設計研究的新方向,除了選擇新型電氣設計,還盡量選擇最合適的設計。如果只注意引進新產品而忽略其對于泵站運行的可靠性,仍不能做到經濟合理,如果只注重其效益,則不一定能做節能環保。因此,對電氣設計的要求也越來越高,經濟、快速、節能的也已成為設計的方向。
如何提高泵站工程機電節能設計的水平、降低不必要的能源損失,做到經濟性和節能性,使其為經濟發展和人民生活水平改善帶來長遠效益,對節約能源、保護環境、降低泵站的建設和運行成本、促進水利工程項目長遠健康發展、實現能源的最優化利用等方面具有重要意義。因此,根據泵站工程中的機電運行,推進節能設計的應用,降低泵站工程機電設計中的消耗是未來泵站等水利工程發展的必然之路。
二、泵站水機設計中的節能要點
水泵是泵站的核心設備,其選型是否合理,對泵站總的裝置效率和節能效果的影響十分重要,故應慎重對待,認真研究。
1、合理確定泵站的功能
設計泵站應深入研究水文、規劃資料,因地制宜,盡量充分利用自排、自灌的自然條件,從而避免或減少泵站抽排、抽灌的使用時間,從根本上為節能奠定基礎。
2、充分利用和分析水利規劃的參數
實事求是地確定泵站的各種特征揚程,尤其是最高揚程和平均揚程,從而為泵型的選擇提供可靠的依據,從根本上避免泵的配套電機出現“大馬拉小車”現象,避免泵在平均揚程工況下(運行時間最長)運行效率偏低等現象。
3、合理選擇泵型
泵型的選擇,應根據已確定的各種特征揚程和規劃的流量要求,盡可能地選擇國內制造、安裝技術成熟、使用經驗豐富、泵結構(含傳動、葉片調整等)簡單、運行可靠、性能優越、平均揚程工況下效率較高的泵型,從而為泵的運行、維修、節能創造良好的條件。
4、改造進、出水池,減小進、出水池水頭損失
對于設備的節能改造,必須要合理地確定進、出水池的具體尺寸和形狀,因為,不合理的設計既會增加設備中水頭損失,還會引起回流、漩渦、脫壁等不良水力現象,最終惡化水泵的進水條件,降低水泵效率。
當水源條件變化時,進水池中水泵吸入管口的最小淹沒深度經常會變小,從而誘發漩渦,可采用適當降低進水池底板高度、降低水泵安裝高度的措施來改善進水條件。出水池的水頭損失與管口出流形式及出水池的形式尺寸有關,應盡量避免管口高于出水池水面的自由出流方式,該方式會顯著地增加水頭損失,應改為淹沒出流。另外,采用側向出水時盡量避免水流沖擊池壁,此時產生的反射波會增加水泵工作揚程。
三、泵站電氣設計中的節能要點
1、電動機和變壓器節能
在泵站工程電氣部分的能耗中,電動機和變壓器的能耗占了非常高的比例,所以有必要對電動機和變壓器進行節能設計。
對電動機的節能設計而言,具體可以分為以下三個方面進行討論:(1)要選擇具有節能特性的電動機。如可以通過比較不同電動機在泵站工作中的應用效益,選擇效益最高的電動機。一般而言,當電機容量要求在800千瓦或者以上時宜選擇同步電機,而當容量要求在800千瓦以下時則宜選擇異步電機。(2)要對電動機在泵站工程中的運行消耗進行控制,尤其要重視對電動機功率的控制。經過實踐研究證明,電動機的功率一般控制在75%~100%r,其運行效率最高,此時可以極大地節約電動機運行過程中的能源消耗。(3)要盡量采用科學、安全的電動機啟動方式。傳統啟動方式往往會帶來瞬時電流的增加,而這可能會引發電能的過大消耗,所以應盡量選擇科學的安全電動機啟動方式,如可采用直接啟動或降壓啟動等。
對變壓器的節能設計而言,首先要將抽水時用的主變壓器與生活用的變壓器進行區分。如為了確保泵站工作時的電能供給,可以在泵站內安裝有一臺或兩臺主變壓器,而泵站在非抽水的時間內,則可通過其他小變壓器來提供站內生活用電。其次,要做好變壓器容量的選擇。在確保變壓器能夠滿足泵站工作要求的前提下,應將其負載率控制在0.8左右,實踐研究證明,變壓器負載控制在0.75-0.85之間時,其工作效率最高,即節能效益最好。
2、線路節能
在泵站工程機電節能設計中,線路系統具有非常大的節能潛力,應該被作為一項重要控制內容進行認真對待。具體而言,線路節能設計可以分為以下三個方面:(1)選擇銅芯線纜以降低泵站機電運行線路的電阻率;(2)對線纜長度進行控制,并盡量縮短線纜間的距離,如可根據線路接線方式合理布置各個機電裝置,并由此對裝置間的線路長度加以控制,以最大限度降低線路運行中的能耗;(3)對包括電阻在內的線路性能進行優化,在不影響泵站實際應用的前提下,盡量通過線路優化來減少其內的電能消耗。
3、供配電節能
在泵站工程的機電部分中,供配電系統與其整體節能水平間有著非常重要的關系。如果供配電設計合理,則能夠在很大程度上降低泵站運行中的能源消耗,進而實現節能降耗的目的。具體而言,泵站供配電系統的節能設計要結合泵站機電運行的實際情況,做好以下三個方面的工作:(1)優化負荷等級,選擇符合容量標準的變壓器,并按照變壓器在泵站工程中的投入方式以完善變壓器的技術參數,提高泵站供電的經濟性;(2)針對泵站工程的規模,設定匹配的電壓,并根據供電電壓的級別設計對應的配套設備,達到最優化節能的目的。(3)通過控制配電級數來減少電能消耗,確保供電系統在規定的數值范圍內運行,提高供電系統的節能水平。
4、自動化節能
自動化控制是機電工程節能設計發展的趨勢,泵站工程中的機電部分也不例外。通過引入自動化控制技術,一方面可以加強對泵站工程中機電部分的運行監控,保障泵站機電設備運行的可靠性;另一方面可以根據泵站的實際工作需要對機電運行參數進行調節,確保機電系統始終運行在一個高效低耗的工作狀態下,以充分體現體現泵站工程機電節能中的智能化優勢。
四、結束語
近年來,雖然我國已經逐步意識到泵站工程機電節能設計的重要性,也研究、提出并應用實施了一些節能技術措施,但整體效果并不理想,泵站運行中能耗過大的問題并沒有得到顯著改善。因此,還需要對泵站工程機電部分的節能設計問題作更深入的研究,并在此基礎上對泵站機電部分進行優化設計和全面改造。
參考文獻:
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關鍵詞: 建筑設計;節能
一、建筑節能的特性
所謂的建筑節能設計就是通過合理的利用資源,做到與自然的和諧利用,在原有自然地理條件的前提下,通過合理的規劃,采用新的節能技術,新的節能材料,新的節能規劃理念,達到節省電力、燃氣、水力類消耗性資源,將環境中的能量與建筑物進行良好的結合所實現的節能措施。目前,隨著我國經濟的快速發展,建筑行業對能源消耗量較大,所以發展節能型建設是建筑業節能的關鍵。因此,在建筑設計中,大力發展節能建筑的設計理念、不斷提高節能設計技術,具有重大意義。
二、室外節能設計分析
1.屋面、屋頂的節能設計
對于屋面、屋頂的設計中應選擇使用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等進行合理的保溫和隔熱設計,這樣可以很好地保證在冬季低溫地區、夏季高溫地區給室內提供適宜的生活。而屋面、屋頂是建筑物中接受日照時間最長的構件。在節能設計的過程中應特別注意屋面、屋頂的保溫隔熱功能,根據不同地區的日照強度和降雨量,對屋面防水層和保溫層的材料、工藝流程作出合理的選擇,同時對屋蓋材料的采用也應加以考慮確保能夠適量的保溫隔熱,以延長屋面保溫層的使用壽命。另外,在節能設計過程中可以考慮對能源的充分利用,在屋頂進性太陽能的利用設計,這樣不僅能夠滿足節能減排的建筑要求,還能很好的采集、利用清潔能源,減少對現有能源的損耗,具有可持續性。
2.門、窗設計
在建筑節能設計過程中,建筑門、窗也是節能設計的重點部分。總而言之,建筑的門、窗是用來通行、通風和采光之用,在建筑節能設計中也是重點處理的位置。因為建筑的通風、采光好了可能其面積就要相應的增大,這樣與外界的交換就會變多,特別是最近幾年在居住建筑中比較流行的大落地窗和外飄窗,這些對室內的保溫和隔熱都帶來很大困難。外窗能耗包括窗戶傳熱及空氣滲透耗熱,約占建筑采暖、空調能耗的50%。外窗能耗性能指標主要包括窗的傳熱系數、遮陽系數和空氣滲透性能。提高窗戶節能指標的主要技術措施有:阻斷窗框熱橋、提高窗戶密閉性、增加玻璃層數、選擇玻璃品種。所以建筑門、窗別是戶門、陽臺門及外窗必須進行合理的節能設計,要在設計中提高門、窗的保溫和隔熱能力,增加門、窗的密封性,減少通風次數,同時要減少門、窗的面積及透明程度,以保證建筑能耗的降低。
3.完善外墻的設計
如果使用保溫層粘結性差的材料,這會降低建筑物節能保溫的功能,當選用材料不合理或不合格時,在房屋的使用過程中易產生滲水、開裂、脫落等問題,加大了日后進行養護工作埋下隱患的幾率。有專家研究表示,若應用適宜的節能方式設計外墻,可有效利用光能,室內的溫度差與普通墻體比較最高可達十攝氏度。因此,在墻體節能設計時,必須使用先進的節能技術設計,選擇優質的、保溫效果好的材料進行建筑施工,盡可能降低溫度損耗。對于結構的窗戶,也要做好節能設計,提高窗戶的隔熱功能,盡量降低窗戶占結構的比例,防止熱能損耗。除建筑物的四面墻體與窗戶外,就只剩房頂可以直接接觸熱能與其他能源。屋頂設計對于熱能的消耗相對較小,但夏天時可能造成室內溫度過高,所以在進行節能設計時,要使用隔熱層或是通風層來進行隔熱,使居住效果更佳。
三、室內裝修設計技術
對于現今的建筑住宅設計中,既要考慮舒適和美觀,又要考慮人性化設計。現今的人們對于居住環境方面的要求越來越高,室內裝修設計直接關系到我們生活的質量,低碳生活已經滲透到我們生活的眾多角落,室內裝修降低能耗,也是為全球能源危機做貢獻的表現。在室內裝修之中,對于環保節能材料的使用,需要盡量選擇一些半成品的建筑材料,這樣的半成品材料的使用會直接影響到建筑室內的環境。對于一些復雜的加工過程注意材料使用。我們要使用節能環保材料,室內裝飾設計對建筑材料的選擇必須符合國家環境保護標準,應該選擇一些對自然環境無害,并能循環使用的建筑材料。人們的環保意識的不斷改變。許多綠色節能裝飾材料的選擇是首選。這些新技術也在為室內建筑裝飾設計行業服務。太
陽能使用是很有發展前景的,因為太陽能對環境的污染,可以充分利用。現代裝飾設計我們可以利用自然采光和自然通風,進一步改善室內居住環境,滿足室內通風和采光要求。我們也可以通過科學和技術等手段,不破壞自然法則的同時,創造人工生態美,有效的室內設計概念也可以取得良好的生態效應。
四、節能技術在民用建筑中的運用
民用建筑采取環保節能,可以有效地保護自然生態環境,節約資源,并盡可能地減少對生物圈造成的破壞;需要對用戶的生活和工作環境方面重點考慮,并盡量創造條件,進行人和自然之間有效的溝通,給未來發展提供足夠的彈性空間。實現資源利用率的有效提升,對環境方面的影響達到最小。綠色環保節能技術在民用建筑設計使用中采取的措施很多。尊重自然環境,保持自然環境不被破壞是綠色建筑需要重點考慮的內容。這就要求建筑師具有一顆環保的心,認識到建筑也是環境的一部分,正確的處理好建筑和環境之間的關系。
在施工現場需要考慮,建筑的立定位以及布局,運用當地的地形以及網站的氣候和植被,減少能源的消耗,并在這個基礎上,盡量提高工作的效率。對于一些可再生的能源,設計時,盡可能考慮使用可再生能源,比如太陽能以及自然冷源,充分利用自然采光和通風,做好對溫度濕度方面的考慮。還要盡可能使用無污染的可再生環保材料,使用自然的方法,來構建和創造適宜的溫度和適度環境,降低能耗的同時保持建筑的舒適度。還要考慮照明系統,構建合理的深度客房,舒適的光環境。提高安全性和防災能力。
還要增強人們和自然環境之間的溝通。盡可能增加自然采光的系數,建筑在建筑物的內外都需要采用優質的照明系統。構建一個良好的通風環境,建立自然空氣循環的系統。構建一個水循環系統,盡可能提高水利用的效率,并建立起多層次的綠色系統,凈化環境和改善氣候。創建開放的空間環境,讓用戶可以更加接近自然環境。
室內裝飾節能,在內部功能區域的空間分割處理上多考慮環境保護和節能的因素。在采暖設計中,集合加熱的要求,這就選擇傳導能力合適的加熱材料,采暖散熱器最大限度的發揮其散熱。住宅供暖系統設計,如果規劃和設計合理,不僅可以獲得良好的控制和保溫的功能,還可以降低能源。
室外裝飾節能,在住房設計的基礎上。對于民用建筑設計標準。節能住宅設計,滿足限制條件的同時,節能本體建筑圍護結構應滿足規定的熱指數。民用建筑裝飾工程,就是要把質量和技能方面進行同步,保證改造之后的建筑節能標準,在表面上或者涂色涂料,降低了壁面傳熱,從而提高隔熱性能。減少空調的使用率,節約能源。
關鍵詞:建筑節能,寒冷地區,居住建筑
Abstract: in today's human face major problems of survival and sustainable development of the environment, energy saving and environmental protection has become the common topic of the world. In this paper, through the selection of residential building in cold regions as the research object, residential building energy consumption characteristic, proposed the corresponding energy-saving design method considering climate influence factors of diversity and instability, and to explore the effective use of the typical form and renewable energy in cold area residential energy conservation, geographical characteristics of modern residential building in order to create energy saving.
Keywords: building energy conservation, cold areas, residential building
中圖分類號:TB493 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
1、 引言:
隨著生活水平的提高,對能源資源的可供量、承載能力以及國家能源安全提出嚴峻挑戰。寒冷地區居住建筑節能設計應綜合考慮氣候影響因素的多樣性和不穩定性、盡可能使節能的設計手法和技術措施有機地融入整體性建筑設計,這樣將有利于建筑節能思想普及于大量建筑中。
二、住宅節能綜述
1、住宅發展概況
目前我國正處速城鎮化的進程中,伴隨著龐大的基礎設施、住房、工作用房等需求,住宅發展和人居環境的改善一直得到高度重視,2000年以后,城鎮年均新建住宅面積達到了5.68億平方米,增長速度迅猛。
建筑節能的意義
在全世界日益增長的能源消耗中,無論是工業發達國家還是發展中國家,建筑能耗均是國家總能耗中比較重大的一項。隨著各國工業化和人民生活水平的提高,民用建筑的發展,尤其是居住建筑的發展,建筑耗能的比重將越來越大。因此許多國家都把建筑節能尤其是降低建筑日常運轉耗能作為節能工作的重點。
我國居住建筑節能現狀
隨著我國現代化建設的發展和人民生活水平的提高,人們己不愿再忍受寒冬暑夏的折磨,迫切需要改善生活環境。由于我國大部分地區的氣候表現為冬寒夏熱的特點,在這種氣候條件下,要滿足人們舒適的需求,則冬天需要暖氣,夏季要用空調,而采暖和制冷都需要能源的支持,尤其是優質能源。
居住建筑節能設計研究的必要性
如今建筑節能的中心意義是降低人工舒適氣候的環境支持成本,即在獲得最佳的舒適氣候的同時,使自然環境為此付出最小的代價。因而當今“建筑節能”的含義為:在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率,以最小的環境負荷獲得舒適環境,基于生態理念的建筑節能還必須加強對可再生能源的開發利用。
寒冷地區居住區節能設計規劃要求
住宅小區的規劃設計對單體住宅節能有明顯的影響,住宅小區的規劃應從建筑選址、分區、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、體形、間距、冬季風主導風向、太陽輻射、綠化、建筑外部空間環境構成等方面進行綜合研究。以形成良好的居住條件和有利于節能的微氣候環境有關小區規劃中的節能問題。
1、住宅選址
建筑的選址應根據氣侯分區進行選擇。對于嚴寒或寒冷地區,為防止“霜洞”效應,
一般不建議建筑布置在山谷、洼地、溝底等凹地處。其次,日照與人們的日常生活、健康、工作效率關系緊密,建筑選擇還應注意冬季防風和夏季有效利用自然通風的問題。
日照
人類生存、身心健康、工作效率均與日照有著密切的關系。在寒冷的冬季,人們更需要獲得更多的日照。爭取日照的選址規則:
①住宅建設的基地應選擇在向陽的地段上,為建筑爭取日照提供先決條件。
②選擇滿足日照間距要求、不受周圍其他建筑嚴重遮擋的基址。
③選擇南向坡地,便于建筑得熱。
3. 避風
空氣流動形成風,冬季的冷空氣對建筑物圍護體系的風壓和冷風滲透均對建筑物冬季防寒保暖帶來不利的影響。因此,住宅建筑應該選擇避風基址進行建造。在夏季,居住建筑主體迎向夏季主導風向,有利于取得更好的夏季通風效果;避開冬季主導風向,可防止冬季冷風的侵襲。
四、寒冷地區居住建筑節能設計特點
在創造了有利于居住建筑節能的室外環境后,建筑的單體設計就成為節能的關鍵階段,它涉及到更廣泛的技術領域。建筑節能設計的重點包括建筑體型系數、建筑圍護結構設計、門窗比等多種因素。
1、建筑體型設計
1.1建筑體型的選擇
建筑體型是一幢建筑物給人的第一直觀印象。由于決定因素的不同,建筑體型的形態千遍萬化。通過建筑體型設計達到節能目的是其中重要的一種,并成為許多建筑師設計構思的出發點。通過基于節能構思的建筑形體設計,分別基于采暖目的和基于夏涼目的兩種。
1.2體型系數的控制
在房屋體積不變的情況下,體形系數的增大就意味著護結構面積的增加,傳熱耗熱量相應提高,從而導致建筑物耗熱量指標增大。因此節能建筑設計中,一是盡量避免采用S大于0.30的低層或點式建筑,二是建筑物平、立面力求規整,避免凹凸過多,以盡量減小體形系數,從而獲得更好的節能技術經濟效果。
室內外過渡空間的節能設計
在寒冷地區,要重視室內外過渡空間的保溫,設置“溫度阻尼區”。處于室內與室外之間如樓梯間、坡屋頂下空間、地下室、陽臺等空間稱之為過渡空間、做好這些空間的保溫、使它們成為一個溫度阻尼區,從而有效地阻止室外冷氣對室內的直接滲透,減少外墻、屋面和地板的熱損失。
3、圍護結構節能設計
建筑物圍護結構包括:外墻、門窗、屋頂、地面。室內熱量就是通過這些部位和不采暖樓梯間散發到室外,護結構的保溫直接影響到建筑的耗能水平,保溫越好,建筑的能耗就越低,建筑就越節能。
可再生能源利用
1、太陽能利用
太陽能作為一種可再生的潔凈能源,被認為是21世紀以后人類可期待的、最有希望的能源。太陽能利用技術在住宅中的使用相對成熟,因此在住宅建筑中利用太陽能技術是經濟可行且節能環保的有效措施。太陽能利用技術主要包括:太陽能通風結構、太陽能熱水系統、太陽能采暖系統和太陽能空調系統。
2、地熱綜合利用
由于較深的地層中在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度,因此地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術障礙,且效率大大提高。此外,冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱,蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通過熱泵把建筑物中的熱量傳輸給大地,在大地中蓄存熱量以供冬季使用。這樣在地源熱泵系統中大地起到了蓄能器的作用,進一步提高了空調系統全年的能源利用效率。
3、風能等其它能源利用
廣義來講,生物質能、風能、波浪能、水能等都來自太陽能。隨著技術的不斷完善,風力發電、生物質能等可再生能源的利用技術可以逐步具備與常規能源競爭的能力,有望成為替代能源,并會促使我們的建筑節能設計登上一個新的臺階。
六、結語
建筑節能降耗在我國有著重要而又現實的意義,設計師應從我國國情出發,盡可能采用新技術、新材料,有效控制建筑自身能耗。尤其是住宅建筑,避免復雜形體,注意認真研究開窗形式和大小,減少熱量內外交換渠道。大力發展可再生能源,以滿足日益增長的能源需求為目標,走可持續發展的道路。
參考文獻
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[2]涂逢祥.建筑節能技術.北京:中國計劃出版社,1996:37
關鍵詞:住宅 建筑節能 設計
一、中國建筑能耗基本情況
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4 ,居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。在一些嚴寒地區,城鎮建筑能耗高達當地社會能源消費的50 %左右。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源,使周圍的自然與生態環境不斷惡化。在能源的利用過程中,化石類燃料燃燒時排放到大氣的污染物中,99 %的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時產生的,其中煤燃燒產生的占大多數。燃煤產生的大氣污染物中SO2占87 %、氮氧化物占67% ,CO2占71% ,煙塵占60%. 由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優質能源作為主要能源消耗的國家,每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二,預計到2020年,中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此,中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任,而作為耗能大戶的建筑,其節能也就成為關系國計民生的重大問題。
二、住宅的主要空間與建筑節能設計
在早期的城市住宅設計中,多以臥室為中心,臥室是住宅中的主要居住空間。當時的住宅,臥室是住宅中唯一的主要空間。在住宅的空間設計中,顯然要將所有的臥室置于日照通風條件最佳的住置,置于南向,為住戶提供最好的享用自然能源的環境。近年來,隨著國家經濟的發展,人們生活水平提高,住房條件不斷地改善。設計人員經過多年的推敲、探討,住宅內部的休息區,起居活動區及廚衛服務區三大功能,分區更趨向明確合理。住宅中的臥室不再是多功能的,已被更合理地理解為休息區,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求輕松寧靜,有一定的私密性的空間。白天人們工作、學習、外出,即使在家各種起居活動也不在臥室中。因此以夜間睡眠用為主,白天多是空關著的臥室,向南還是向北,有無直接日照,對于建筑節能而言差別不大。在滿足通風采光,保證窗戶的氣密性和隔熱性的要求下,臥室不向南不影響建筑節能。因此,一套住宅中,臥室已經不是爭取占據南向的唯一主要空間。“廳”在現代住宅中,已成為居住者各種起居活動的主要空間。白天的日照、陽光對于起居活動中心的“廳”來講,更有直接的節能意義。對于上班族來講,由于實行雙休日制度后,白天在家的天數增多了,約占全年總天數的四分之一,對于老年人、嬰幼兒來講,則多數時間是呆在廳里的,即便學生,寒暑假、星期天在家,主要活動空間也是在廳里,所以現在住宅中,廳的面積遠比一個臥室大。白天,廳的使用頻率比臥室高得多,起居廳已是住宅中的活動中心,是現代住宅中的主要空間。所以如果起居廳向南,白天的陽光照著在起居廳活動的人們,其節能效應是不言而喻的。如果是南向起居廳,室內的自然熱環境較好,可以大大地節約采暖和空調的耗能。
三、建筑構造節能設計
(一)墻體節能:
墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例,JGJ26-1995 標準規定,在建筑物形體系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值) 小于0.3時,北京地區傳熱系數不超過1.16W/ (m2.K) ,而目前常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心
磚墻及其復合墻體技術。
(二)門窗節能:
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3 ,冷風滲透為1/3 ,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:
a、控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。
b、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
c、改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
(三)屋面節能
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始應用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。其主要技術指標,表觀密度為110~150kg/m3;導熱系數為0.04~0.06W/m.K;蓄熱系數為0.90~0.11m2. K. 抗壓強度大于0.2MPa ;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數為2.18×10- 7g/m.n.Pa. 這些指標充分體現了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經在西寧污水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術經濟效果。
四、結論
建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程,建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等,也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門,是一項全方位的、綜合性的系統工程。為了達到有效的建筑節能只靠建筑師是根本不夠的,還需要其他行業開發出技術含量高的節能產品,如節能型電梯、節能型空調、節能型燈具等,并開發出新的能源利用技術,使建筑逐漸實現低能耗、零能耗。近幾年由于建設廳、建委對于住宅建筑節能設計的推行,使得南昌的住宅建筑的節能有了很大的提高,希望在今后的設計工作中可以更加的完善。
參考文獻
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關鍵詞:暖通節能;空調節能;性能
對于我們現在的現狀,能源耗費嚴重,資源嚴重匱乏的情況下,全世界都需要警示,我們不僅要一邊開發新能源從而補充能源的嚴重消耗,另一邊需要對現有耗費能源的部分進行優化,降低能源的使用以及提高能源的利用率,對于新能源的開發我們要積極推進,對于相關的專業和行業要大力的發展,尤其是像太陽能這種沒有污染取之不盡用之不竭的資源應大力發展,像核能這樣的資源要慎重發展,我們都知道核能的能量是非常巨大的,但是一旦用之不甚將可能帶來災難性的毀滅。政府要提倡新能源的開發,群眾要積極配合新能源的使用。
1 暖通空調的現狀及設計
暖通工程師要擅長、精通建筑節能上的問題,要結合節能方面工程師和建筑方面建筑師的優勢,將該設計完善,提高其實用性。縱觀我國房地產的發展,暖通節能是必備的,暖通空調的設計對暖通空調本身的系統有著重要的作用,但是事實上該方面的問題沒有得到相關部門和人員的重視,加上產品應用節能措施后沒有得到預期的效果,反而使得產品的性價比降低,直接導致很多廠家直接摒棄節能設計方案。對于暖通空調技術和人員的培訓投入太少,出現了專業人員很少接受到相關培訓,即使少有的接受到了相關培訓也缺乏實戰的經驗,缺乏專業培訓的人員直接進行暖通系統方面的設計不僅浪費時間與金錢,最重要的是產品的質量會不符合國家提出的建筑節能的要求,所以對于該專業方面的技術進行引進同時人員的培訓更不容忽視,對學有所成的人員進行實訓,重視將理論轉化實踐的過程,避免非專業不熟練人員直接涉及暖通的設計,在設計時工程師應該實地考察,主要考察空調的使用率以及能源的分配狀況,綜合各方面的因素在結合理論進行進一步研究得到一個切實可行的方案,最后落實方案得到預期的效果。
隨著現在社會的不斷發展,全世界將節能減排的理念都升華為一種意識,能源的危機感迫使每個人開始知道能源的重要開始節約能源,各國也在不斷地開發新能源,在這種形式下,對于暖通空調的設計最重要的一點就是節能,而該怎么設計是擺在眾多工程師面前的一道難題。
2 中央空調系統的節能技術
傳統中央空調技術的熱源主要是有天然氣提供并且攜帶有電能方面的輔助,進行暖通時候應該設置直燃式熱水機組以及離心式冷水機組,該套系統采用機械循環的四管制封閉的方式,并且構成標準層的四塊區域要采用獨立調節的模式,將空調箱、冷熱水立管以及外層的保暖結構相互輔助的同時要獨立起來,各司其職,這樣結構的優勢是解決了負荷不平衡的問題,根據不同的需要來調節空調這樣就可以做到資源利用最大化浪費最小化,可以在上班后或者家里沒人的時候將其調低或者是關閉,在家里有人或者需要的時候再次進行開啟,末端的自由運行模式的加入帶給消費者的是舒適性的體驗,消費者則需要根據自身的需要進行選擇以達到自己預期的效果。同時可以根據空調負荷的大小使用變頻器來對流量以及工作的機組的數量加以控制,這樣做的目的不僅達到了節能的目的同時還帶來了降低運行過程中產生的噪音和減小機器的磨損率延長了管道以及機組的壽命等優勢。熱源的系統可以根據樓層的高低進行分區,高于某一值時由于水壓等一系列問題要安裝水水交換器,在較低水壓的樓層上需要根據變頻器來調節機組和相應的系統。
3 熱水采暖的節能措施
熱水供暖的方式現在被大力推廣和使用,從而代替了傳統的電能取暖方式,這種方式有其獨特的優點首先是直接采用熱水作為熱源,由實踐證明可以得出結論熱水作為熱源明顯優于其他方式的供熱,這種方式的供熱要配有其他系統作為一種熱源的保護才行。熱水供熱可以分為好幾種取暖方式,其中較為常見和常用的是集中供熱和區域供熱,如果鍋爐的運行成本能夠減小到最低,同時提高其工作的效率,這種運作的優勢就更加顯著。最近又提出了對于傳輸熱量的管道進行不同方式的節能設計,現在的管道設計主要是采用組合式的系統管道,管子分為兩層結構中間是常見的鋼制結構而外部同時采用塑料包裹起來,夾在中間有層熱保溫材料,該材料的組成部分主要是泡沫塑料。
4 實現暖通空調系統節能的有效途徑和方法
4.1 重質量的系統
暖通空調系統的結構是比較復雜的,系統設計的好壞直接影響其質量也就是銷量,所以對于一個要求專業知識非常強的系統在一開始的設計就要重視投入。重視其系統的設計也就是對產品的質量負責對消費者負責。
4.2 注重保溫,降低熱量的損耗量
暖通空調的結構分為號及部分組成,每一部分都有存在不同程度的熱損耗,根據每一部門材料的特點進行熱量的收集和維護,同時要注重空調負荷量的大小,根據第五部分所講的結構特點做好隔熱保溫的作用。做好保溫,降低熱損耗對于節能的目的是必行的手段。
4.3 采用舒適的模式
能夠給消費者的使用提供舒適性的重要參數是環境,但是能夠影響環境的因素卻有很多,在不同的環境下暖通空調的運行耗能是不一樣的,人為保持一個較優的健康環境對暖通空調的能耗會進一步優化,我們可以根據自己的經驗,在寒冬時,傳統空調的工作原理就是進行室內外空氣的交換,對冷空氣進行加熱然后實現一種熱氣的效果,人體能夠感到熱度的大小是固定的,傳統的空調則需要對其進行加熱一定的溫度,而且需要保持該溫度,不停的進行加熱,這樣就造成的熱量的散失嚴重,根本不會有節能這一說。
暖通空調的使用是進一步對能源節約,從長遠的角度考慮可以分析,這種方式的效益是高于傳統方式的效益,同時也是舒適性的進一步提升。
5 暖通空調系統的節能與回收利用
工程師設計時要采用循環的冷熱水系統,采用這種方式的優勢在于降低輸送水時產生的能源消耗,同時可以放置靜態過程產生的腐蝕,延長輸送管道的使用周期,對于較小工程而言,可以選擇負荷側交流量與冷源側定流量所構成的一次泵系統。如果遇到水溫要求不一致的情況,應該選擇分區域進行設置,這樣可以充分發揮一次泵系統的作用并且為節能提供了充足的空間。同時多臺機組之間要設置接管方式。
工程師在設計的時候要重視冷熱源,因其對能源的消耗在空調系統中占有較大的比重,由于在這一行業的現狀專業人員少、投入少、得不到足夠的重視。熱能的回收與再利用首要考慮的問題也是節能,首先充分利用余熱,可以利用收集到的余熱進行其他方面的應用比如可以再引用一個裝置利用余熱對水進行加熱,冬天里可以用溫水洗碗或者熱量充足加熱到一定程度可以用于洗澡。
6 結束語
現階段,在我國節能對于現代化建設來說,它的意義十分的重大,但全國各地電力十分緊張,所需能量也在迅速增長。因此,在暖通空調設計中應注意改善圍護結構的熱工性能和熱設備的保溫性能;暖通空調系統方案要節約能源,充分回收能量,并盡可能利用天然能源,同時采取自控節能等措施。現階段能源的消耗主要表現在三個方面:工業生產方面、交通工具方面、建筑耗能方面,據統計建筑耗能是三者中占有最大比重的一個方面。所以建筑上的節能是迫在眉睫需要解決的問題,技術上跟進同時要注意環保問題,帶來的將是經濟上的節約。
參考文獻:
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關鍵詞:路燈;節能設計
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國照明事業的不斷發展,照明技術的不斷提高,路燈照明節能設計是路燈管理中很重要的一項前提工作,只有經過不斷的探索,實踐,為了節能,應在各種照明的標準、規程和條例中把照明節能作為重點列入其中,并采取經濟辦法支持照明節能,照明節能工作也會得到重視和較大的發展。
1 城市路燈照明設計中存在的問題
路燈照明節能設計主要的途徑有兩種:一是加裝節能控制設備,二是采用高效的節能型光源,也就是使用發光效率高的光源。從實際應用的角度來看,第一途徑用于新建的照明工程。對于已有的照明工程,因需更換所有燈具,初期投入資金和人力比較大,在不能分批分次更新燈具的照明場所,這樣做一次性投入太大,使許多單位望而卻步。
1.1 城市照明設計運行不符合實際
據調查,我國很多中小型城市在午夜12點后,道路上人流車流明顯減少,凌晨2點以后,道路上更是人煙稀少。在這樣低交通流量的道路上仍然保持較高的照度是明顯沒有必要的。另外,在半夜后因電網電壓普遍升高,照明光源功耗隨之增加,但光源的使用壽命減少,增加了路燈照明設施的維護成本。因此,可以根據不同路段、時段,考慮降低標準運行,達到節能降耗的作用。
1.2 城市照明設計未嚴格按標準執行
在部分城市道路建設中,路燈照明設計沒有嚴格按照《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)執行,有的城市要求照明越亮越好,燈桿間距偏小,單燈功率偏高;照度嚴重超標,有些道路照度甚至超過100LX,但道路縱向均勻度、交匯區照度等標準仍不達標。有的城市盲目選用多火燈,重裝飾輕功能,道路的照明標準不達標。《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)中有明確的節能標準,應嚴格按照標準中的照明功率密度值(LPD)執行。
1.3 高效節能產品推廣力度不足
隨著半導體(LED)照明產業和太陽能技術的發展, 涌現了二種高效節能照明產品,即LED照明光源和太陽能電源,LED照明雖然發光效率高,但投資成本過大,推廣受到限制。太陽能路燈雖然節能效果好,由于受到太陽光年總輻射量和蓄電池功率及使用壽命等因素的影響,目前道路照明尚未大規模推廣使用。根據統計,在陰雨天地區,太陽能蓄電池的功率大約是額定功率的5-15%。因此,LED照明和太陽能路燈技術的發展有待進一步提高。但在夜景照明中,LED光源色彩豐富、形態多變、程序化控制的特點可以得到淋漓盡致地發揮,所以推廣迅速。
2 路燈照明設計中節能技術的應用
2.1 設計時采用電容補償,提高功率因數
路燈光源目前基本采用氣體放電燈,應用最廣泛的是高壓鈉燈,其功率因數一般在0.45以下,導致路燈線路無功功率較大。因此在《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)中,要求氣體放電燈應加電容補償,補償后線路的功率因數應不小于0.85。由于路燈設施是均勻分布在道路縱向兩側,單燈功率小且功率分散,由路燈電源至路燈燈具的低壓配電線路較長,道路照明系統產生的損耗主要發生在這一段。因此,單燈分散補償優于路燈電源處集中補償。
2.2 設計采用靈活的控制方式降低路燈功耗
對于現行安裝于快車道路燈的雙側對稱布置(或者雙側交錯布置)的雙胃雙燈或一高一低路燈,可以實施全夜燈和半夜燈運行方案,也就是在前半夜,兩個光源全亮,后半夜關閉其中一個光源。在人流、車流大大減少的時候,可以實施降低路燈標準設計運行,即在保證照明標準均勻度基本不變的前提下,降低充度和照度標準,由快車道路燈運行標準降低為主千道運行標準。這種關閉半數光源的方式節電效果直接而且顯著,節能運行時段節能達50%,總體約在30%左右。如果城市路燈實施了集中控制,這種方式十分方便、靈活,就是在重大活動期間也可以很快地調整路燈的運行方案。
3 城市路燈照明節能設計的措施
隨著我國“綠色照明工程”在路燈照明中的實施,越來越多的節能技術和節能產品在路燈照明工程中得到廣泛應用。
3.1 全面合理的控制方式路燈照明設計應采用光控、時控相結合的方式,并具備手控方式。照明設施還應設置全夜、半夜分組控制,通過控制關掉半夜燈組, 來達到節能的目的。如機動車道采用全夜燈,人行道采用半夜燈。可采用下半夜能自動降低燈泡功率的功率轉換型鎮流器,以降低燈泡消耗的功率。以上方式可以結合道路實際,選用一種或多種方式相結合,節能效果明顯。
3.2 選用光效高的照明光源在適當考慮光源顯色性的基礎上,使用高效光源,是照明節能的重要環節。目前技術成熟,應用廣泛的道路照明光源是高壓鈉燈、金屬鹵化物燈。LED光源是照明領域的又一個重大技術創新。LED燈的耗電量僅為普通白熾燈的1/10,而其壽命卻可延長100倍,特別符合綠色照明的理念和要求。但是由于技術的原因,LED和相比傳統照明光源在成本和發光效率較差,在道路照明領域的應用上有待于進一步的開發和研究,但在夜景照明領域應用良好。
3.3 選用優質電器元件高壓鈉燈和金屬鹵化物燈等氣體放電燈,在燃點時都是弧光放電,燈泡負的伏安特性,即電流增大時,燈泡電壓不是升高而是下降,必須串聯一具有門的伏安特性的元件來平衡這種負特性,具有此特性的元件稱為限流器或鎮流器。普遍采用的是電感鎮流器,其本身有一定的功率損耗。優質鎮流器具備阻抗穩定性和伏安性好,功率因素高,功率損耗低等特點。這樣才能穩定燈泡工作電流,延長燈泡使用壽命。
3.4 合理確定照明標準應嚴格執行建設部頒布的《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006),照明標準是一個完整的標準體系,包含照度(或亮度)、均勻度、眩光限制、環境比等等。而在達到照明標準的同時還要滿足照明節能標準,所以道路照度(或亮度)的設計指標并不是越高越好。首先,根據城市規模和道路等級,按照快速路、主干路、次干路、支路合理設計照明標準值。通常做出幾種方案進行分析比較,從中選取既經濟合理又節能的方案。
3.5 降低無功損耗,合理確定供電半徑現在城市供電質量不斷提高,電網電壓日趨穩定正常,而到下半夜當用電明顯減少時,供電電壓升高較多,則照明用電量的功耗也隨之上升。現在有關單位制造節能器,安裝在照明線路內,能按照設置的電壓值自動投入運行,當電網電壓低于設置電壓時,負載電壓直接由電網供電,節能器不參加工作,當電網電壓高于設置電壓時,節能器自動投入工作,電網電壓經節能器降壓供給負載, 使照明設備始終在額定電壓下運行。
3.6 采用計算機智能監控系統。隨著路燈數量的迅猛增加,其管理維護工作成為路燈管理部門的沉重負擔。采用計算機監控系統,可實現路燈開關燈時間的科學規范,根據季節和天氣變化自動確定開關燈時間,計算機監控系統一般具有遙控、遙信、遙測功能,并能夠自動備份數據,自動報警,可以極大地提高路燈維護的工作效率。
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關鍵詞:漁船;制冷系統;節能設計;節能措施
中圖分類號:U665 文獻標識碼:A 文章編號:1006―7973(2017)04-0064-02
從某種程度而言,可以說漁船制冷系統的健康有序運行直接影響著捕撈作業的半徑與漁民生活質量。只是其所耗費的成本卻是極大的,因此也就需要從源頭入手,采取節能設計,降低制冷系統運行成本。
1 簡述漁船制冷系統
1.1 漁船制冷系統工作原理
近年來,漁船制冷系統較多采用的是蒸汽壓縮,制冷劑則是NH3,主要組成部分是壓縮機與冷凝器、蒸發器等。漁船制冷系統的工作原理即由壓縮機先將熱氨蒸汽吸收到里面,然后經過壓縮,從而形成高溫、高壓的過熱蒸汽。但是此蒸汽在通過冷凝器冷卻之后,就會釋放許多熱量,然后利用熱蒸汽達到降溫目的,使其成為飽和蒸汽與液體、濕蒸汽,再冷凝成為過冷液體。通過節流元件節流降壓之后,此過冷液體慢慢成為干度相對低一些的濕蒸汽。最終此濕蒸汽處于蒸發器低溫、低壓環境條件下會大量氣化,吸入大量氣化潛熱與少許顯熱,使冷庫溫度得以下降,成低壓過熱蒸汽最后又回到壓縮機,形成熱力循環。
1.2 外部熱量浸入對冷庫的影響
由于捕撈作業的漁民自身條件因素與勞動強度等一些列緣由,冷庫制冷系統管理水平很難得到保障,能源出現大量浪費的問題比較嚴重。因此提高漁民從業者能力的教育工作在現今諸多情況下也就顯得尤為重要了,以此才能更好的促進漁民根據相關程序正確的對制冷系統進行及時的維護管理。但是冷庫被外部熱量浸入的情況,會大量提高冷庫的全熱負荷,也有可能造成系統較長時間內都在運行狀態中,從而也就使得能量被大量浪費掉。根據資料得知這方面相關統計數據得知,冷庫里面外部浸入的能量大約占據了總負荷的百分之十六左右。因此也就要求漁民形成良好的習慣,比方說有意識的控制冷庫庫門的開啟次數,以及隨手關門與關燈的日常習慣,最大限度的降低環境熱量浸入冷庫中。這樣也就能夠在此方面有力保障冷庫較長期限的健康節能的運轉。
1.3 冷庫設計情況
實際上可以說捕撈作業半徑與漁民生活質量在一定程度上受到冷庫系統運行狀態的影響,冷庫自身運行也在能量耗費總量中占據著不低的位置,損耗較為嚴重。因此也就可以酌情從冷庫設計層面考慮,比方說適當增大冷凝器與蒸發器的換熱面積就不失為一個可行性較高的方案。又比如結合國內外經驗,選擇采用目前比較熱門有效的變頻技術,以此達到系統節能的要求。并且,海洋中海水的平均溫度大約是32度左右,相較于一般的淡水溫度也就低了不少。因而冷凝器為了提高熱換質量實現節能需求,可通過海水替代淡水冷卻方式,并且冷凝器可以選擇銅鎳合金與復合銅板這種內部材質進一步保障其工作年限。
2 漁船制冷節能實現方案
通過分析漁船制冷系統自身工作原理,可以得知對冷庫耗費能源形成影響的技術參數主要包含了冷凝溫度、過冷度、蒸發溫度以及過熱度等等。其中就過冷度而言,自身大小基本上是受冷凝器換熱面積大小的影響,而過熱度則是由節流元件設定。冷凝溫度與蒸發溫度這兩者分別和冷凝器里面制冷劑的冷凝壓力與蒸發器里面蒸發壓力兩大技術參數相對應。簡而言之,也就是說若能夠將冷凝壓力、蒸發壓力這兩者控制得當,就能夠獲得與之對應的冷凝溫度與蒸發溫度,從而妥善處理好制冷系統耗能嚴重的現象。接下來也就從管理層面著手,圍繞冷凝壓力與蒸發壓力兩者探索冷庫節能措施。
2.1 冷凝系統冷凝壓力的控制
2.1.1 冷凝器壓力過大情況的避免措施
若是系統的冷凝壓力變大,很容易導致冷凝溫度增高的情況,從而造成制冷量降低問題,以及壓縮機軸功率增大與制冷系數減小等一系列不良現象。就冷凝壓力而言,能夠導致其變大的因素除了制冷劑充注量高過設計值之外的原因,還有冷凝器換熱差與空氣混入制冷劑里面等等因素。
首先就第一個原因而言,當制冷劑的充注量在高于正常值情況下,冷凝壓力就會不斷增大。但是制冷劑過量的話很容易引起冷凝面積不足,那么冷凝效果也就會變差。因此需要根據要求嚴格把控制冷劑的充注量。若是充注量超出設計值,就采取補救措施,在儲液器出口回收多余制冷劑。
其次,就冷凝器換熱效果而言,其效果不佳有自身因素也有外部因素,若是冷卻海水量溫度過高或者是流量缺少都會造成冷凝器效果差,這屬于外部因素。而換熱面臟污引起的換熱系數降低則是自身因素。想要有效處理此問題,那么在制冷系統運轉過程中,也就需要嚴格把控冷卻水流量,促使其在冷凝器進出口溫差維持在2度到4度間。等系統運轉一定時間之后,就能按照換熱效果對換熱面徹底清洗。最后就系統內部存在空氣的情況而言,多是由于在制冷系統進行維修后,沒有徹底抽完真空,亦或是冷卻劑充注過程中不下心,都會導致空氣混入系統內部。而空氣在制冷系統中是無法進行冷凝的,也就容易對冷凝造成更大的壓力,導致制冷量減少,而耗電量增多。由此可見,系統內部存在空氣的嚴重后果,所以相關人員必須仔細徹底的排除內部空氣。比方說,系統在停機狀態時,就可以依照壓焓圖與系統參數值兩者的比對,在壓縮機排氣口亦或是冷凝器放氣閥處操作排氣。
2.1.2 冷凝器壓力過小情況的避免措施
冷凝壓力與冷凝溫度在降低時,能夠對壓縮機軸功率造成影響,導致其跟著減少,同時還有可能提高系統制冷量。只是冷凝壓力若是低于正常值,極容易導致經過節流元件的制冷劑流量減少,引起蒸發器里面的制冷劑缺乏充足的流量,反而使得系統制冷量降低。而引起冷凝壓力不足的因素較多,其中壓縮機運轉不健康就是比較重要的原因。例如吸排出閥片若是有泄露情況,亦或是活塞環密封不夠嚴實、壓縮機不能增載等,都會引起壓縮機排壓不足。除此以外,冷凝器能力過強,比方說冷卻水溫度太低、流量太大等情況都會引起冷凝壓力降低。因此,所在系統運轉時,必須根據相關要求定期檢查壓縮機密封性能,認真把控冷卻海水流量情況,確保壓縮機排除壓力維持在1.7MPa數值左右,制冷劑大約44度,以此方能進一步確保系y健康安全又經濟的運行。
2.2 控制制冷系y蒸發壓力
2.2.1 蒸發壓力過高情況的避免措施
若是蒸發壓力過高的話,很容易造成蒸發器里面的制冷劑蒸發溫度提升。這樣也就容易引起冷庫溫度與蒸發溫度兩者之間溫差小于正常值范圍。從而不僅對蒸發器換熱效果造成不良影響,還可能使冷庫溫度達不到設定值。為了確保系統能夠健康運行,應該將冷庫溫度與蒸發溫度的溫差高于5度。
2.2.2 蒸發壓力過低情況的避免措施
分析制冷工作原理,可以知道基于冷凝溫度不變的條件下,蒸發壓力若是出現下降,蒸發溫度每下降一度,想要在獲取一樣的制冷量,所需要耗電量大約需要增大百分之五左右,從而導致壓縮機制冷效果差。可以根據故障特征,采用相對應的方案處理妥善,保障實際蒸發溫度和冷庫溫度兩者之間差值不高于10度。比如,針對制冷劑漏失所造成的蒸發壓力低情況的處理方案。健康運行時,需要求儲液器里面的制冷液體把控在三分之一到三分之二范圍內。又比如,因制冷劑滲透性比較強,也就使得連接部位容易出現泄漏情況,引起冷劑不達要求,液管也許會摻入氣態冷劑,這種情況下即便節流元件處于全開狀態,蒸發器里面的制冷劑流量還是達不到要求。從而導致壓縮機長時間運轉,嚴重時還會出現起停頻繁的情況,使得庫溫難以達到設計值。針對此情況,也就需要及時在壓縮機的吸入口,亦或是儲液器的進口部位等地方直接充入制冷劑,以此保證制冷劑總量達到設計要求。
3 結束語
伴隨我國遠洋漁業的快速發展,漁船動力設備改革更新的周期隨之更快了。漁船制冷的節能設計研究更是提升制冷系統管理水平的重要方向。通過分析漁船制冷系統自身工作原理,可以得知對冷庫耗費能源形成影響的技術參數主要包含了冷凝溫度、過冷度、蒸發溫度以及過熱度等等。過冷度與過熱度因自身所受限制的因素也就并不需要深入研究。而從冷凝溫度與蒸發壓力這兩個技術參數入手能夠更好的滿足制冷節能的需求。
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【關鍵詞】 空調 節能
Abstract : the paper mainly discusses the air-conditioning energy saving design.
1.大型商場的建筑特點
1.1空間較大,貨架、柜臺的擺放位置可以多樣化,人流眾多,要合理安排顧客流動路線和貨物進出路線,避免交錯混雜。
1.2根據商品特性安排營業部位,貴重商品一般設在樓上,日用商品設在最方便的地方,笨重商品多安排在一層或地下層。
1.3營業大廳要求寬敞,且有良好的通風、采光設施,柜臺平面布置應有較大的靈活性,以適應經營商品交換的需要。(4)因人流集中,應特別注意安全消防措施等。
2.大型商場空調冷負荷形成影響的因素分析
2.1建筑圍護結構對能耗的影響:建筑的圍護結構主要由外墻、屋面、外窗、地面、內分隔幾部分組成。圍護結構類型主要隨著地區的不同而變化。嚴寒地區的建筑應充分滿足冬季保溫設計的要求;適當兼顧夏季防熱;溫暖地區的建筑應兼顧冬季保溫和夏季防熱:炎熱地區應以滿足夏季防熱設計要求為主,適當兼顧冬季保溫。
2.2建筑照明對能耗的影響:
在商場的照明設計中,合理運用光源的特性,可為廣大消費者營造舒適的光環境和烘托商業氣氛,是商場建筑不可缺少的部分。而這部分的能耗也相當可觀,照明用電占商場用電量的40%-50%,在商場運營成本中占著一定的比重,降低照明能耗對于提高商場的商業競爭力具有重要作用。而在對空調總負荷各組成部分分析時,可看出照明負荷在其中占的比例較小,很容易被忽視,因此針對前述的商場照明現狀做分析,說明商場照明節能對空調節能的意義。
2.3人員新風負荷對空調冷負荷的影響形成:
隨著人民生活水平的不斷提高,為繁榮市場,適應商業競爭機制的需要,城市興建商場建筑呈上升趨勢。通過調查走訪的情況來看,有空調的商場比無空調的商場年營業額多約16%,利潤增加約26%,但增設空調勢必增加能耗、初投資和運行費用,直接影響商場的經濟效益。
3.大型商場節能優化
3.1實行自然和機械相結合的通風運用:
公共建筑一般室內人員密度比較大,建筑室內空氣流動,特別是自然、新鮮空氣的流動,是保證建筑室內空氣質量符合國家相關標準的關鍵。無論在北方地區還是在南方地區,在春、秋季節和冬、夏季的某些時段普遍有開窗加強房間通風的習慣,這也是節能和提高室內熱舒適性的重要手段.外窗的可開啟面積過小,會嚴重影響建筑室內的自然通風效果。因此,這條規定是為了使室內人員在較好的室外氣象條件下,可以通過開啟外窗來獲得熱舒適性和良好的室內空氣品質。所以做好自然通風氣流組織設計,保證一定的外窗可開啟面積,可以減少房間空調設備的運行時間,節約能源,提高舒適度。為了保證室內有良好的自然通風,明確規定外窗的可開啟面積不應小于窗面積的30%是必要的。筆者設計的某商場五層屋面局部設有中庭采光天窗,本來商場的中庭貫通一至五層,空間高大,在炎熱的夏季,中庭內的溫度很高,應考慮在中庭上部的側面開設一些窗戶或百葉式的通風口,充分利用自然通風,達到降低中庭溫度的目的。
3.2實行全熱回收設計:
設計商場空調時,考慮到商家的利益,空調機房面積總是被限制,空間利用率有限,而且室外進風口和排風口的距離要求盡量間隔遠,避免氣流短路,由于熱回收裝置有四個接管,系統中管路較為復雜。由于城市空氣質量較差,積灰現象較嚴重,過濾器易堵塞,使用中應注意經常清洗過濾器。全熱回收必要條件是新風系統與排風系統布置在一處,這就要求設計時對系統劃分、風道布置、送排風機和熱回收裝置的設備等統籌安排,使系統趨于合理.要使風系統趨于合理,布置風系統需結合建筑平、立面,周詳考慮。全熱交換器的大小是按空調供冷或供暖時的最小風量確定。必須注意的是過渡季節或冬季采用新風供冷時不能用全熱交換器,這是因為新風被排風加濕、換熱后,會降低新風供冷的效果。因此,必須采用新風供冷時,應在新風道和排風道上分別設旁通風道,使空氣繞過全熱交換器。同時根據某商場所處的的氣候特點,(四季不分明,炎熱時間長),采用這種熱回收技術雖然初投資相對大一些,卻節省了運行費用,而且節能效果是顯著的。而現實中,雖然在前期設計工作時,設計師會給業主提供采用這個熱回收系統后有關的初投資增加、運行費用的減少以及增加的初投資的回收期長短分析,但是業主往往單純地從經濟效益方面來權衡熱回收裝置的設置與否,對于商場而言,熱回收裝置投資的回收期會稍長一些,而且全熱回收系統設計要充分考慮安裝尺寸,運行的安全可靠性以及設備配置的合理性,這牽涉到占用商場面積,業主往往會否定這一做法,這種現實情況給設計師推廣節能技術帶來阻滯。
3.3實行大溫差空調冷凍水系統節能設計:
對空調末端而言,采用大溫差系統后,由于供回水溫差加大,將對其熱工性能及運行效率產生很大影響。對于按常規溫差設計的空調機組,在大供回水溫差的工況下運行,會出現空調系統由于空調機組冷水溫升過小而冷量不夠,空調機組的除濕能力下降,導致室內相對濕度增加,使人員的舒適度降低等問題,因此,在冷凍水大溫差工況下,不能按常規溫差選擇空調末端。同時為了使空調末端獲得與標準溫差相同的制冷量,可以通過增加表冷器排數和表冷器傳熱面積,改變表冷器程數,降低空調機組進水溫度以及改變表冷器的肋片材質等措施解決.為了不至于增大換熱器的水阻力或增大空調機組的安裝有效建筑面積,一般采用增大換熱器的排數的方法。根據熱工計算,對于標準溫差,一般空氣處理機6排盤管的換熱器即可滿足要求。根據計算和廠家提供的數據,大溫差空氣處理機的換熱面積需增大約20%,也就是說增大排數(最多增至8排)的方案即可滿足要求,相對風機盤管也最多增至4排(標準為3排)可滿足要求。
3.4實行空調冷凍水泵變頻運行:
【關鍵詞】電氣節能;照明節能;節能設計;建筑建設
一、引言
在我國,電能作為一種重要的能源得到了廣泛的應用,也是我國能源消耗的主要組成部分。而在建筑用電過程中,除了空調用電以外,照明用電是主要的用電消耗方式。為了提高資源利用效率,節省電能資源,在建筑建設過程中要采用電氣和照明節能設備,提高電能利用率,降低建筑用電量。在設計照明設備時,要盡量減少線路上的電能耗費量,提高系統功率,充分開發照明設備中的節能潛力。所以,在建筑設計過程中要對照明節能設備起到足夠的重視。
二、建筑電氣及照明節能設計遵循的原則
在建筑設計過程中,要重視電氣及照明設施的節能問題,堅持綠色照明的重要原則。所謂的綠色照明,不僅僅要實現照明節能這一個目標,還要在設計過程中重視人們的照明需要,滿足人們生活、工作和生產需求,力求提高人們的生活質量。所以,在照明設計時要全面考察建筑周圍的自然環境,合理布置照明設備的位置,在保證人們日常照明需求的同時,盡可能降低用電量。在進行照明和電氣設計時,要全面考慮光的特征以及照度水平,要堅持以人為本的基本原則,做到資源節約。只有在電氣和照明設計時堅持這一原則,才能真正實現建筑節能目標。
三、實現建筑電氣照明節能設計的主要方法
1、合理設計節能方案
要想實現建筑電氣照明節能就要選擇合理的設計方案,全面考慮照明設備的標度以及安置方式。在設計過程中要對建筑及其周圍的環境進行全面的考慮,依據實際情況選擇適當的照明設計方式。在設計過程中要重視設備的實用性,不能只重視形式,要提高照明設備的利用效率。如果條件允許,可以將照明設備與空調設備組合在一起,使資源能夠得到合理利用。在設計過程中,要合理區分混合照明區與一般照明區。對于一些需要強光照射的地區采取混合照明方案。在室內光照設計時,可以使用色調較淺的設備,合理利用室內自然光,降低用電消耗。
在電氣照明設備設計時,要全面考慮設備的照度。在不同類型的建筑中,要依據實際需要選擇適當的照度標準。設計人員在進行電氣照明設備時,可以依據按照《建筑照明設計標準》進行設計。如果出現特殊狀況,也可以依據實際狀況進行調整。但是在調整過程中也要注意建筑節能問題。
在選擇建筑照明方式時,應該結合實際狀況。為了實現資源節約這一目的,在設計照明設備時要盡量合理利用自然光,減少照明設備數量,降低燈具功率。在采光條件比較好的地區,可以依靠自然光來滿足照明需要,這樣才能有效節約電能資源。在夜晚照明設計過程中,要全面考慮照明的舒適程度,提高人們生活質量。
2、在設計過程中應用高光效光源
光源的選擇直接影響照明效果,因此在設計照明設備時要全面考慮光源的選擇。要結合建筑周圍的具體情況和實際照明需要來選擇適當的光源。在選擇過程中要盡可能滿足人們的照明需要,選擇一些性價比高、發光率高的高效光源。
一般情況下,如果燈具安裝高度較低的地區會選擇熒光燈,而高度高的地區會選擇金鹵燈。如果是一些高度高而且不利于維護的地區,可以選擇高頻無極熒光燈,比如酒店、大廳等地區。在選擇燈具時,盡可能選擇快、顯色好、光效高的燈具。這樣才能滿足人們需要,實現建筑節能。
3、選擇高效率節能燈具
在照明設計時,要想真正發揮照明設備的作用就要將光源與燈具合理的組合在一起。因此,要想實現照明節能這一目標,就要選擇高效節能的燈具,要有效降低光源的耗費量。調查發現,在照明設計時如果選擇不適當的燈具,會導致光源損失30%至40%,這就大大增加了照明設備的耗電量。所以在設計照明設備時,要全面考慮室內環境,選擇適當的節能燈具。
4、降低照明線路上的電能損失
由于電線上存在電阻,所以當電流通過的時候會有一部分電力被損耗。所以在選擇電線的時候,要盡可能的選擇電阻較小的電線來進行施工,并且,要通過減少導線的長度和增大導線的截面兩個方法來減少線路的損耗。
減小導線的長度。首先,應設計電路盡可能的走直線,少走彎路和特殊形狀的路線,以減少導線的長度,并且少走回頭的線路,以減少電能的損失。其次,要讓變壓器盡可能近的靠近符合中心,以減少供電的距離。最后,要讓低壓配電室盡可能的靠近豎井,并且由低壓配電室提供的給每個豎井的干線,不至于產生支線沿著干線倒送的現象。
增大導線截面。一是對于比較長的線路要加大導線的截面,以減少年運行費用,節約能源消耗。二是善于利用季節性負荷的線路,在用戶不適用的時候,可以提供給長期用戶作為供電線路使用,減少線路和電阻。
5、創新照明技術和產品種類
在照明中,使用最多的就是天然光和光纖照明,在我們的節能設計中發揮了很大的作用。天然光的作用顯現在一些建筑的側面或者頂部有著大量的玻璃,這樣就可以多利用外部的天然光線,在白天的時候代替照明燈具進行照明,并且可以應用自動控制幕簾來操縱光線的強度,達到人們做需要的光照條件。光纖照明的作用體現在當室內沒有天然光的時候,就可以通過光纖照明來采集室外的陽光,并且將陽光轉化成為可照明光傳入室內,對陽光進行了大幅度的利用,極大的節約了光照資源。近年來,隨著科學技術水平的增加,科研人員也在努力的尋找新的照明技術和照明設備,來應用到建筑照明設計中,其中二極管就是最近的研究成果,其優點是耗電量低、壽命長,但是目前的二極管技術還不夠成熟。我們相信,隨著行業的不斷發展和科學技術的日新月異,照明技術和設備也會得到更好的開發和使用,更高效的光源和照明產品也會相應的出現。節能是一個非常復雜的問題,隨著時代的發展,越來越多的節能政策和法規也會不斷的出臺,來支持建筑電氣照明節能的發展,建筑設計人員也會利用更加先進的技術,來滿足人們對于建筑電氣和照明的需求,努力打造綠色、低碳、環保的新建筑。
參考文獻
[1]周國璽,穆洋.建筑電氣照明節能設計討論.黑龍江科技信息,2009(19).
關鍵字:建筑設計;節能門窗
中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A
前言:節約能源、保護環境是當代社會主義發展的重要方面,在當代社會主義經濟發展中,我國的建筑行業所消耗的能源最多,因此在建筑設計中考慮節能問題時非常有必要的。建筑設計中的門窗節能是十分重要的方面,開發研制建筑節能門窗是當務之急,在發展建筑行業的同時,必須開發新型的建筑節能門窗。
建筑節能的重要性
隨著我國經濟的快速發展,人民的生活水平有了很大程度的提高,人民對于生活的要求也逐漸提高,電暖器、空調、電風扇等家用電器的普遍使用,雖然在一定程度上給人們提供了舒適的生活環境,但是也存在一定的能耗問題。一些家用電器的使用雖然改善了居民的生活舒適程度,使得冬夏兩季室內的適度和溫度與室外的適度和溫度有了很大的不同,這樣不同的環境使得能源的消耗成了現代建筑所關注的問題。
由于我國的特殊國情和經濟發展限制,與其他的發達國家相比,我國的建筑節能設計開展得比較晚,因此我國現階段的建筑節能水平與發達國家相比還是比較落后的。但是值得一提的是,近年來,我國的政府和建筑商越來越重視建筑設計中的節能問題,為了響應我國的可持續發展戰略,在建筑節能方面已經有了很大的進步。
2.門窗設計在建筑節能中的地位
窗戶在建筑設計中的地位非常重要,被稱為建筑的眼睛,是建筑結構的開口部位之一。建筑的窗戶是人與自然、戶內與戶外之間溝通的渠道,在建筑與環境之間起著協調的作用,除此之外,窗戶還有遮陽、擋噪聲、保溫、隔熱等多種作用,其設計關系著建筑的質量與人們的生活環境質量。
門窗作為建筑圍護的重要組成部分,通常為輕質、薄壁、透明構件,建筑外窗是一個建筑物中非常重要的部分,能夠減少建筑在采暖、照明等方面的能耗,因為有建筑外窗結構,一個建筑的采暖和照明能耗可以減少一半的能耗。門窗作為建筑圍護的重要組成部分,能否配合墻體起到良好的保溫隔熱作用,減少居室能源流失,在建筑節能中有著至關重要的作用。事實證明,我國在實施可持續發展戰略時,建筑設計中務必提高門窗節能的作用,開展建筑門窗節能工作刻不容緩。
3.中國建筑門窗的特點
我國的土地遼闊,人口眾多,氣候差異非常大,能源非常緊張,尤其是土地資源,不管是哪個地區的建筑,不管其建筑風格怎樣,在進行建筑設計和施工中都必須注重發展節能省地的節約型建筑。我國的城鄉發展呈現不均衡的狀態,城鄉經濟兩極化現象比較嚴重,除此之外,我國的東西部發展現狀也不同,存在著一定的差距,在建筑方面也形成了多樣化的特點。不同的建筑風格其建筑門窗也有不同的樣式,外觀、功能、建筑難度都不同,都有各自的特點。
我國的房地產開發商在建筑設計中,往往比較看重門窗的價格,而會忽略了門窗的價值;看重門窗的外觀,而輕視了門窗的功能。有許多開放商因為有以上觀點,在選用門窗時,會選用一些價格比較低,外觀好看,但是價值和功能卻比較差勁的門窗,這樣低價的建筑往往能得到業主的認可,有利于在房屋銷售中獲取更大的利潤。我國的特殊國情已經現有的經濟條件在某種程度上限制了我國的建筑行業發展,決定了我國的建筑行業不像其他發達國家那樣會得到政府的補償和稅收方面的優惠,這種相對落后的政策對于節能門窗的設計和發展都有一定的阻礙作用。
節能建筑的門窗設計
4.1門窗材料選擇
鋁合金型材料是最常見的門窗材料,這種門窗材料其剛度、抗風壓以及強度都非常好,做成的門窗性能也很好。隨著科技的進步,門窗材料在生產和應用時出現了許多新技術和新工藝,例如對鋁合金型門窗材料進行表面處理,處理過后的鋁合金門窗能夠有更好的耐潮濕、耐腐蝕、耐燃燒性能,還可以在表面處理劑中添加不同的色彩,使得改性后的鋁合金材料具有不同的顏色,有著很好的裝飾效果。
聚氯乙烯型材料是非常常用的一種高分子基材料,在聚氯乙烯材料中加入一些特殊功能的添加劑進行改性,改性后的聚氯乙烯型材料可以有更好的保溫隔熱性能,并且具有更好的耐潮濕、耐腐蝕性能。但是改性后的聚氯乙烯型材料也存在一定的缺點,改性后的聚氯乙烯型材料齊強度、剛度、耐沖擊和抗風壓性能都有所下降,并且改性后聚氯乙烯型材料其使用壽命明顯縮短,在使用中更易出現老化、變色和龜裂等問題,這些缺點都是急需解決的問題。
4.2玻璃的選擇
建筑的門窗節能設計中,玻璃的選擇是節能設計的重要方面。夾層玻璃在節能門窗設計中是比較好的節能選擇,相對于吸熱玻璃、熱反射玻璃和普通玻璃來說,這種類型的玻璃其導熱系數比較低,阻熱性能也非常好。夾層玻璃不同普通的玻璃,其中間的夾層內充滿了空氣,與玻璃相比較空氣的導熱系數很低,從而可以大大地提高了夾層玻璃窗的熱阻性能。夾層玻璃中空氣夾層的厚薄關系著熱傳阻的大小,相同的門窗材料并且構造相同時,夾層玻璃的空氣夾層越大,其熱傳阻越大。
隨著現代科技的進步,夾層玻璃的種類也變多了,有一些夾層玻璃生產時,中間的夾層并不是采用空氣做介質,而是采用比空氣導熱系數更小的惰性氣體,比如氦氣和氬氣等等,這類氣體都是絕熱氣體,做成的中空夾層玻璃其阻熱效果要比空氣夾層玻璃的阻熱效果還要好很多。
4.3遮陽設計
在建筑節能設計中,門窗的遮陽設計時非常有必要的,如果一個建筑不考慮門窗的這樣設計,在高溫悶熱的天氣,室內溫度就很容易很高,如果陽光直射入室,室內就會出現過熱的環境,不適合人們居住。在建筑節能設計中,應當充分考慮陽光直射問題,應該設計遮陽門窗來使得陽光不能直接照射進室內,避免各種不利情況的產生。
飄窗是非常常用的現代門窗處理方式,其窗臺高度比較低,能夠使得人們的事業比較寬闊,使得人們的身心更加舒展。飄窗的設計不僅是為了美觀,其實用功能也制得一提,配置飄窗的建筑,不僅在冬天的時候可享受充足的陽光和良好的室內光線,在夏季的時候飄窗上的板還可以起到遮陽的作用,在某種程度上節約了空調負荷的作用。除了飄窗之外,常見的門窗節能設計還有價款挑檐、外走廊和凸陽臺、百葉窗簾、遮陽棚等門窗節能設計,這些設計都比較經濟易行,可以根據陽光的照射變化和這樣要求而調節,在建筑節能方面發揮了重要的作用。
4.4密封型設計
一個高質量的建筑一定要達到嚴格的密封性要求,加強門窗的密封性在一定的程度上也是一種建筑節能措施。在加強門窗扇間的密封性時,應當多種方法結合,采用良好的密封材料和方法互相配合,才能達到標準的要求。
結語:在建筑節能的門窗設計中,應當綜合建筑的整體設計,選擇合適的門窗材料、門窗玻璃,并且在設計的時候要注意遮陽和密封問題。綜合上文所述,建筑門窗的節能設計在一定程度上能夠提高建筑的舒適性,還能達到節能的效果,是建筑設計中值得研究探索。
參考文獻:
[1]楊輝,楊闖,郭興忠,楊庭貴. 建筑節能門窗及技術研究現狀[J]. 新型建筑材料,2012,09:84-89.