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建筑节能的技术途径范文1
关键词:节能降耗措施;能耗分析;空调节能;重要性
Abstract: at present, energy conservation and emission reduction has become the focus of the whole society, how to save energy and reduce losses, and using reasonable throughout the idea of construction project, the construction industry has become urgent subject, construction energy conservation work from control building area, can change life style, advocate behavior saving energy, improving the level of architectural technology. And air conditioning is a large energy consumption, how to reduce the energy consumption of the air conditioning system construction at the same time, improve the use effect of air conditioning systems and air quality is the air conditioning field must solve the problem, we will through the hot summer and warm winter of the climate conditions and building features do air conditioning design optimization analysis of energy saving, demonstrates the importance of energy consumption and feasibility.
Keywords: energy saving measures; Energy consumption analysis; Energy-saving air conditioning; importance
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
建筑节能的基本含义及实质
建筑节能是通过公共建筑和居民建筑在规划、设计、建造和使用的过程中,严格执行建筑节能标准,采用各种节能措施和方法以及合理利用可再生资源,切实有效的降低建筑能耗的节能活动的总和。实质上就是在满足建筑物使用功能和人们对建筑舒适性要求的同时最大限度的降低建筑能耗,实现节能减排、提高能源利用率的目的。
全方面的建筑节能是一项系统工程,必须由国家作出全面的、明确的政策规定,并由政府部门依据国家的节能政策,并制定全面的建筑节能标准,要严格依照国家节能政策和节能标准的规定,全面系统的贯彻执行各项节能措施,从而使每一位技术人员都能树立起全面的建筑节能观,将节能降耗真正落到实处。
二、 当前我国建筑节能技术的发展
(一)、建筑设计节能技术的发展
随着建筑设计节能技术的不断发展,我们已经深刻的认识到,要想实现建筑设计整个过程中的节能,必须引入节能理念,恰当布局及有效利用自然因素,是我们不仅在居住上舒适,而且还可以有效降低能耗。
(二)围护结构建筑技术的发展
围护结构建筑技术主要包括墙体节能技术、门窗节能技术、屋面节能技术以及地面节能技术等四个方面。目前,普遍使用的是通过合理选择新型的建筑材料,使用外墙内保温技术、外墙夹芯技术、外墙外保温技术等全新的技术将墙体的导热降低到最低的限度,从而大大降低建筑的能耗。
三、建筑节能技术
(一)优化建筑外形设计
建筑的造型和和围护结构形式会在一定程度上影响建筑物保温隔热、采光通风。建筑物这个复杂的系统受各种外界不确定因素的制约,很难简单地确定建筑设计方案的优劣。对此,我们常通过动态热模拟技术对模拟预测和比较不同的建筑设计方案,进一步探索优化建筑节能的方法,使节能降耗在建筑设计和改造中全面发展。
(二)设置通风设置与排风热回收装置
随着外窗的气密性不断提高,关闭外窗后多能产生的室内外换气量已不能满足室内空气质量要求,据调查,70%以上居住在新建住宅中的北京居民冬季每天都要开窗通风,这就造成冬季供暖的热损失,对于采取了保温措施的新建住宅和一般性非住宅建筑,其保温性成为冬季供暖的主要热负荷部分,由于护结构保温性能的不断改进,通风能耗高的问题就越来越明显,因此我们需要新兴产品的开发和推广。目前国内已成功研制出窝蜂状铝模式和热管式等显热回收器,以及能同时解决夏季全热回收的纸质和高分子模式透湿型全热回收器,这将成为建筑行业的新选择。
(三)热泵技术
通过热泵技术从低温热源中取热,提升其温度后,为建筑物提供热量,解决供暖和生活热水的热量供应,是直接燃烧一次能源而获得热量的主要替代方式。热泵方式的主要问题是从哪种低温热源中取热,怎样使低温热源能够提供足够的热量,同时热泵又能高效提取,依据低温热源不同,主要有如下形式:热泵型家庭热水机组、空气源热泵、地下水水源热泵、污水水源热泵、地下埋管式土壤源热泵。通过热泵技术能解决1/4城镇建筑的供暖,将大大缓解目前供暖与能源消耗、供暖与环境保护间的矛盾,实现高效的电驱动供暖。
四、空调冷负荷形成影响的因素分析
(一)建筑围护结构对能耗的影响。
建筑的围护结构主要由外墙、屋面、外窗、地面、内分隔几部分组成。围护结构类型主要随着地区的不同而变化,严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计的要求,适当兼顾夏季防热,温暖地区兼顾冬季保暖和夏季防热,炎热地区应当满足夏季防热设计为主适当兼顾冬季保温。
(二)人员新风负荷对空调的影响形成
随着人民生活水平的不断提高,为繁荣市场,适应商业竞争机制的需要,城市兴建商场建筑呈上升趋势,新风负荷占了相当大的比重,而新风负荷的计算取决于人员密度的取值,与同时在场的人数有关,是动态的、难以确定的数值。客流量不仅与季节、天气、节假日等时间因素有关,而且随着商场所在位置、商场规模及经营范围、经营因素、柜台多少、货源情况、商场中空气环境的好坏等因素而变化。
五、优化建筑节能设计
通常空调机的冷凝热的制冷量的1.15--1.3倍,而这部分冷凝热未加以利用直接排入大气中,不仅白白浪费掉能量,而且对大气环境环境造成了热污染。同时,在生活、工艺的很多方面又需要热水,如:加热浴水,洗涤水等。所以我们可以对空调机进行技术改造,利用部分或全部冷凝水入口之间添加一个热交换器或者直接利用原来的冷凝器,用于对冷凝热进行回收制备热水。
目前的不同行业中,都相同在使用中的产有余热,余热有不同的温度水平和表现形势,因此我们在回收余热时要因地制宜,合理利用。工业废蒸汽和废热水要求以温度水平采用相应的回收措施,若大于85摄氏度可直接用于吸收式制冷机供冷或冬季用于暖气片方式供暖,若温度低于40摄氏度可以用高温热泵提升温度水平后再加以使用,介于两者之间的可以采用风机盘管进行供暖等。如果废水有腐蚀性,由于污水的温度水平一般较低,且水质有很大差异,所以我们就需要添加中间热交换器,当采用污水源热泵回收热量时,可以针对不同的水质设计出相应的污水热泵系统。
结语:节能降耗是国家实现可持续发展战略的重中之重,是有关国计民生的关键问题,所以在建筑设计上一定要按照相关的标准进行操作,对我国的节能环保措施要严格执行,设计科学合理,切实可行的设计方案,并运用高科技的现代化设备进行建筑电器的安装,对建筑行业中的电气设备进行合理的优化配置,最大限度的降低能耗,提高能源利用率,以促进国家可持续发展战略的顺利实施。
参考文献:
[1]江亿.我国建筑能耗及有效的节能途径.[J].暖通空调,2005.(05)
建筑节能的技术途径范文2
关键字:建筑工程 智能控制技术 节能
1、建筑工程中的节能问题
智能建筑是信息时代的产物,应用新技术,在建筑物内建立-一个计算机网络,使建筑智能化,给人们提供一个安全、舒适的生活空间。而随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。建筑能耗在我国增长空间很大,是我国今后能源消耗的一个主要增长点。智能建筑的智能控制中心对建筑照明进行自动控制如何用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应将是我们今后的建筑业所面对的一个重要的问题。而在目前看来,我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。
2、中央空调智能控制系统在实际节能中的运用
随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势。
智能控制系统不仅对中央空调中的各种冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机等各个环节进行全方位的控制,而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起,实现它们之间的信息综合、资源共享。在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理,实现中央空调全系统的整体协调运行和综合性能优化。系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式(定流量模式或冷源侧定流量而负荷侧变流量模式),实现最佳输出能量控制,即空调主机冷媒流量自动跟随末端负荷需求而同步变化(即变流量),因此,在空调系统的任何负荷状况(满负荷或部分负荷)下,都能既保障中央空调系统末端的服务质量(舒适性),又实现最大的节能。
而同时在高能效的采暖上根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面,应尽量使用节能认证的产品。这样就能最大限度的环保节能。
3、照明智能控制系统在实际节能中的运用
照明同时也是建筑工程中能耗消耗的很大的一个项目,对他的管理控制同样的也是应该引起我们的重视的。能源高效的照明设计或具有能源意识的设计是实现建筑照明节能的关键环节。那么我们应该怎样来控制这类的消耗呢?以下我们就来做出一番分析。在建筑照明上,我们应该除了要采取集中控制更要采取自动智能的方法。目前我们有四种常用的方法。(1),红外线,超声波控制开关,检测到有人出入时自动感应实现开闭,在人离开后还延迟一段时间。(2)预先设置合适的工作强度,根据对自然环境的检测。由光控制调光装置随时调整人工照明各区域的灯光照明。这样的话,无论环境如何的变化,系统均保持建筑室内的照明度维持在预先设定的水平。(3)时钟控制,可要求照明灯光按照预定设计的不同时序来自自动控制照明开关。(4)调光开关、单通道或多通道开关、无线开关、计算机智能控制开关等。在这方面主要控制方法有:时间程序控制计算机程序设计时间,通过定时器等电器元件,实现对各区域的照明灯具定时控制。时间程序控制成本低、使用方便,常用于校园内一些简单的照明线路控制,如校园广告灯箱、绿化环境照明等。(5)光敏控制。光敏控制是根据外部环境光线的强弱大小。感应控制感应控制是通过传感器(动静探测器、超声波探测器、声音接收器等)检测照明环境的变化来控制照明状态。传感器一般安装在天花、墙壁、走道、楼梯等位置,适合使用在人流量不大且不同步的场所,如校园公厕、附属建筑的公共楼梯等。
4、充分利用智能控制实现建筑节能的最大化
在当今资源日渐匮乏,新能源尚未开发完全的时期,我们不能没有节制的浪费我们的资源,不仅是为了国家的可持续发展,也是在提倡环保的今天为保护地球做出一番自己的贡献。节能建筑的节能需要多部门的努力,通过执行节能标准、建立终端节能优先的观念、加强管理,精确与优化控制,引进节能设备,实现主动式节能。与此同时工程技术人员也应树立全方位节能意识、提高能源利用效率,体现智能建筑在节能方面的优势,实现可持续发展为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。只有在全社会的支持下,各部门的合作下,我们的节能事业进行到底。
参考文献:
[1]徐云.节能照明系统工程设计[J].自然科学.2009.06.(8):46
[2]左斌.智能建筑设备手册[J].自然科学.2001.01.(8):03
[3]蔡文建.建筑节能技术与工程基础[J].建筑。1992.12.(5):31
作者简介:
建筑节能的技术途径范文3
关键字:建筑;建筑节能;实施途径
中图分类号: TE08 文献标识码: A
随着全球工业化进程的加快,世界性的能源紧缺矛盾日益突显,耗能占人类总能耗比例高达30%到40%的建筑业备受关注,建筑节能也成为了全世界共同瞩目的焦点。面对环境与资源如此严峻的今天,建筑节能的意义异常重要,大力推进建筑节能迫在眉睫。
一、建筑节能的含义
建筑节能,并不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高资源利用效率。即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源的利用效率,同时尽量降低建筑物的固有能耗,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能应贯穿建筑材料的生产、建筑施工和建筑物的使用等方面,且节省资源、提高利用效率与舒适的室内环境并重,决不能以牺牲室内环境品质为代价。
二、建筑节能的重要意义
1.建筑节能对于资源的充分利用与环境保护具有重要作用。建筑节能的发展,不仅有利于建筑资源的充分高效及循环利用,而且也会对环境保护起着一定的作用,它可以在一定程度上减少温室气体的排放,减轻大气污染。
2.建筑节能有利于降低建筑的使用成本,提高居民居住质量。节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,如墙体保温、屋面保温、中空双层玻璃窗、保温门和节能空调等,减少了围护结构的散热,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本。
3.建筑节能促进我国经济快速稳定及可持续发展。我国是一个人口大国,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%,而建筑能耗占到全社会总能耗的30%左右。因此,建筑节能必须提上日程,只有节约资源,发展建筑节能,才能保证国民经济的持续健康发展。
三、建筑节能的实施途径
推进建筑节能的实施与发展,我们可以从以下几个方面入手:
1.树立正确的节能观念,推进建筑节能快速发展。
建筑节能关系到国家和亿万群众的切身利益,只有正确认识建筑节能,认识其重要性和迫切性,树立循环经济和“因地制宜、天人合一”的节能环保理念,建筑节能才会得到进一步发展。树立循环经济发展理念,就是要改变以往建筑建造不顾自然,不计代价,不问未来的粗放型的经济增长方式,强调与自然的和谐相处,并从单纯注重运行过程中的节能扩大到建筑生命的整个周期的节能,充分有效并循环利用资源,以最少的投入获得最大的回报和社会效益。
2.新科技的研发与推进是建筑节能发展的关键因素。
建筑节能主要是指合理使用和有效利用能源,不断提高能源的利用效率,同时尽量降低建筑物的固有能耗,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。资源的充分利用,效率的不断提高,必然离不开相关技术的研发与推进。当前我国关键的建筑节能技术主要有:房间空调器的节能技术(变频技术、户式中央空调器、热泵除霜技术等)、蓄能技术(从新型相变材料开发和相变传热技术角度推动蓄能技术在蓄冷空调、地板采暖、蓄热电采暖器、太阳房等领域的应用)、热电冷联供技术(系统优化配备设计及控制等)、水源热泵技术以及可再生能源在建筑用能领域的应用技术(太阳能、自然通风、夜间通风、地热、地下和地面水体蓄能、燃料电池等)。
虽然我国的建筑节能技术有所发展,但仍存在许多难以克服的问题与困境,许多建筑节能的技术和设备的研究尚处于起步阶段。因此,我们必须注重借鉴和吸收发达国家建筑节能的先进经验,并鼓励民用建筑节能的科学研究和技术开发, 推广应用节能型的建筑、结构、材料、设备和附属设施及相应的施工工艺、应用技术和管理技术等,促进可再生能源的开发利用,不断推进我国建筑节能的发展与进步。
3.健全的法律法规是建筑节能方针有效实施的重要保障。
2005年7月1日,我国第一部《公共建筑节能设计标准》正式实施,但建筑节能方面的法律法规仍不够完善,没有达到有法可依,违法必究的地步。要加速建筑节能工作,必须健全法制,发展出完备配套的法律法规体系,含具体的建筑标准和行业准则等,并随着能源紧张的加剧和科学技术的进步,不断对其进行修订;同时应成立节能行政执法机构,对建筑节能的具体情况进行节能监察,为建筑节能的持续发展提供强有力的法律保障。
4.实施经济激励机制,从经济上引导、鼓励建筑节能的发展。
国家可以对节能建筑设定一定程度的经济优惠政策,鼓励开发商与建筑设计者建造节能建筑;并可以根据能耗分析对比,对节能建筑和非节能建筑的用户采用不同的收费标准,以更好地保证消费者的权益,鼓励居民选择节能建筑,促进建筑节能的进一步推广与发展。
四、结语
建筑节能是可持续发展的具体体现,也是世界性的建筑设计潮流,将建筑科学技术推向了一个新的平台。加快建筑节能的实施,保护生态环境的同时,将有限的能源应用到更多的经济发展中,促进国民经济持续、健康、快速的发展。
参考文献
[1]窦超.浅析建筑节能[J].大众科技,2008,(1).
[2]李军干,杜红珍.谈建筑节能[J].山西建筑,2008,(6).
建筑节能的技术途径范文4
[关键词]空调;建筑节能;意义;途径
Abstract: Energy saving is the current social development hot topic, for the sustainable development of the society, we must pay attention to energy saving. Energy conservation can be seen in many aspects, this article first introduces the concept of building energy saving, and the analysis of the meaning of architectural energy saving, explores approaches to energy saving in building, and on how to use the air conditioning system to promote the building energy conservation for in-depth analysis, we hope to help the study of follow-up.
Key words: Air conditioning; building energy-saving; significance; way
中图分类号:TB494文献标识码: A 文章编号:
节能,顾名思义即是节约能源,能源是人类社会发展的首要前提。随着科学技术的不断发展,人们越来越认识到能源对于社会发展的重要性,要想解决能源问题,除了寻找新能源之外,节约能源也很重要。节能是指采取技术上可靠、经济上合理、为社会各界所接受的方法来有效的利用能源,降低能源使用过程中的损耗与浪费。节能如今已是我国长远发展的可持续发展战略之一,是我国的基本国策。
能源的节约可以从多方面入手,本文将从空调系统方面浅谈如何促使建筑节能。
一、建筑节能的含义
建筑节能指的是提高建筑中的能源利用率,详细的说便是在保证建筑舒适的条件下,合理充分的使用能源,从而不断的提高能源的利用效率。建筑节能存在于建筑的各项进程中,从规划、设计到施工再到使用,这些过程都离不开各项能源的使用,所以在这些过程中,必须按节能标准采用节能型的技术、材料、设备以提高房屋的保温隔热性能,进而提高供暖、空调制冷制热系统的使用效率,达到节约能源消耗的目的。
二、建筑节能的意义
众所周知,中国是一个人口大国,虽然国土辽阔、资源分布广泛,但人均拥有的资源却少得可怜。中国同时又是一个建筑大国,每年新增房屋面积高达17-18亿平方米,这意味着每年因建筑所消耗的能源迅速增长。所以,为了社会的可持续发展,推进建筑节能势在必行,必须杜绝建筑中的能源浪费,提高能源的使用效率,以缓解国家能源的紧缺问题,促进经济的可持续发展。建筑节能,符合了国家的“十二五”规划,并符合了全球的发展趋势。
三、建筑节能的途径
建筑能源消耗包括采暖、空调、照明、家用电器、电梯等方面,其中采暖、空调的能耗约占60%-70%。目前中国的建筑中仅1%属于节能建筑,剩余则均属于高耗能建筑,这些高耗能主要要体现在采暖、空调系统上,由于建筑围护结构的隔热性能不到位,所以采暖和制冷的用能将大大的被浪费。由此可见,空调系统对建筑节能有着重要的影响力,我们应该加强对空调系统的利用以达到建筑节能的目的。
四、如何利用空调系统促进建筑节能
空调系统在建筑节能中有着重要的地位,但这并不意味着单靠空调系统就可以实现建筑节能的目的。建筑节能好比是一个完整的项目,需要各个部分的完美配合才能够最终实现。
首先,我们应该从建筑的设计着手,建筑物本身是空调系统的承载物,若是建筑设计本身存在缺陷,那么再完美的空调系统都无法达到建筑节能。所以,在建筑的设计中,应考虑以下几方面:
1.考虑建筑周围的环境特征,尽量利用一切可利用资源,譬如,户型的设计上采用南北通透的方式,建筑周围种植树木植被等,以这些手段来创造良好的室内微气候,减少对建筑设备的依赖即意味着减少了能源的消耗。
2.选择经济合理可行的围护结构,围护结构由屋顶、外墙、地基、门窗等组成,围护结构的投入少收获大,好的围护结构设计将大大的提高节能的效率。例如,使用高效的隔热材料做好外墙的保温工作,可以很好的平衡室内外的热量,夏天室外热量进不来,冬天室内热量出不去,这样便有效的节约了能源。
其次,我们可以从空调系统本身的设计着手。要想真正的减少空调的能耗,除了上面所说的削减室内冷热负荷措施外,还需要跟高效的空调系统相结合。高效的空调系统由以下两方面组成:
1.需根据建筑自身的特点设计出高能效的空调设备系统,采用热泵技术、蓄能系统、区域供热等,充分的利用各种在土壤、水、空气等资源中的低品位热能来达到节能的目标。这种设计有利于提高能源的利用率,降低空调使用能中高品位能源的使用。在具体设计中还应考虑到其他细节,比如,选择冷热水机组主机配备容量的时候应平衡考虑各种参数,而不是一味将各种峰值叠加,过大的冷热水机组主机配备容量会导致机组大多时候的低效率运行,这样就造成了投资和能源的浪费;重视冷热源的回收利用,空调系统节能的主要途径在于充分的利用能源,在空调系统中安装能量回收装置,用排风能量处理新风,减少机组负荷,从而达到节能的目的;提高送风温差并合理调节新风比,人类的舒适区域范围较广,但在这个舒适区域内空调的能耗却相差很大,因此我们可以通过提高送风温差来提高节能的效率,以最小的能耗实现舒适的环境,并根据季节的不同调整新风负荷。
2.加强能源的管理和监控。可以利用传感器等测量设备来测量建筑周边的环境温度、湿度以及光照情况,然后基于预测的空调运行负荷自动控制空调系统的运行方式,以保证室内的空气品质和舒适度在能耗最低的情况下达到最佳状态。
最后,我们应该提高能源的节约意识,意识是行动之本,所有能源节约方式方法的有效实施必须建立在人们的配合的前提之下,没有树立起节能的意识,即使再先进的设备和技术都无法达到节能的目的。在节能进程中,我们应该从身边小事做起,多开一扇窗,少使用一次空调,节约一切可以节约的能源,在追求舒适生活的同时不忘保护我们的地球。
参考文献:
[1] 蒋宗发. 浅谈建筑节能中的空调系统节能[J]. 科技咨询,2008,(30);
[2] 赵盟,康艳兵,冯升波,高海然. 我国CDM项目的发展动态、问题与建议[J]. 中国能源. 2011(04);
[3] 侯士彬,康艳兵,赵盟,高海然. 制冷空调领域CDM项目开发现状及潜力分析[J]. 制冷与空调. 2011(02);
[4] 康艳兵,张扬,尹志芳. 我国节能服务产业的发展现状与展望[J]. 中国能源. 2010(08);
建筑节能的技术途径范文5
【关键词】建筑节能的必要性;建筑节能的途径
一、建筑节能的必要性
2009年12月在哥本哈根举行的世界气候大会,着重讨论了控制环境的进一步恶化,会议要求,应对气候变化工作要立足于推动科学发展,立足于加强生态文明建设,统筹经济发展和保护环境,统筹国内和国际两个大局,统筹现实需要和长远利益。要把应对气候变化作为国家经济社会发展的重大战略。加强对节能、提高能效、洁净煤、可再生能源、先进核能、碳捕集利用与封存等低碳和零碳技术的研发和产业化投入,加快建设以低碳为特征的工业、建筑和交通体系。
能源是发展国民经济,促进社会进步的重要基础,能源为经济发展提供了物质推动力,经济发展有赖于能源产业的发展。能源短缺肯定会制约经济的发展,而绝大多数能源是不可再生的,所以提高能源的有效利用效率已被视为增加能源投入的新途径。由于建筑能耗巨大,许多国家都把节能性建筑作为一个国策,一方面从建筑立法和节能技术上予以保证,另一方面从经济政策上加以引导,使节能性建筑不断完善,从而达到理想的节能目标,促进经济的迅速发展。
建筑是用能大户,据统计,截至目前为止我国房屋节能建筑总面积中只占全国房屋建筑总面积的4%左右,高耗能建筑占96%。高耗能建筑也正在造成严重的环境污染。由于建筑用能数量巨大, 以及其对环境的重大影响, 建筑节能事业就在世界上蓬勃兴起, 成为大家共同关注的热点问题。建筑节能是科学发展建筑业的必然需要,建筑节能是可持续发展概念的具体体现,也是世界的建筑设计大潮流,同时又是建筑科学技术的一个新的增长点。建设节能建筑是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染,促进经济持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施。设计、建造使用节能建筑有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境,我国建筑能源消耗高于发达国家,主要表现在建筑保温与供热系统状况差,随着现代化建设的发展和人发生活水平的提高,舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要。建筑节能直接关系到国家资源战略和可持续发展战略的实施,根据发达国家经验,建筑能耗在未来商品总能耗中所占比例将上升很大。而在节能的同时还可以减少大量的二氧化碳,粉尘等污染排放,其经济效益,环境效益,社会效益都十分显著。为了子孙后代可持续利用国家能源资源,我们现在就必须节能,同时必须开发和利用新的资源。由此可见,建筑节能的意义十分重大。
二、建筑节能实施的途径
所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的采暖与制冷能耗降下来。影响建筑节能的因素有很多,如建筑物体形系数、围护结构和传热系数、窗墙面积比、换气次数等。例如夏季常年出现连晴高温天气,夜间室外温度也居高不下,超过舒适性温度,需要强有力的降温措施。冬季虽然室外气温较高,但日照率太低,室外综合温度低,仍需要供暖才能维持房间热舒适,所以对建筑节能和环境质量的要求就会比较特殊。冬天要求保温节能,夏天则要求隔热节能。
建筑节能的途径主要有以下几个方面:
1、建筑朝向设计
朝向对建筑能耗的影响也十分重大。太阳的辐射的热在夏季会增加制冷负荷,在冬季则能降低采暖负荷。朝向选择时应从当地气象条件,地理环境,建筑用地等全面考虑,从节约用地的前提出发,优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向,满足冬季能争取较多的日照,夏季避免过多的热,还应有利于自然通风, 良好的自然通风,不仅有利于改善室内的热舒适程度,而且还可减少空调运行的时间,有利于降低建筑物的实际使用能耗。在建筑设计中平面应避开冬季主导风向,充分利用春、夏、秋季凉爽时段的自然通风,通过被动方式,利用室外气流带走室内产生的余热,从而保证室内的热舒适性,并缩短空调开启时间,达到节能的目的。从长期实践经验来看,南向是我国各地区者较为适宜的建筑朝向,但在建筑设计时会受到各方面因素的制约,不可能都采用南向,就应因地制宜合理确定建筑朝向,以满足节能与舒适的要求。
2、建筑物的平面布置
建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果。利用自然通风降低温度、改善居住环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法;恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。
3、建筑体形系数
建筑体形系数是节能建筑设计特别要重视的问题。何为体形系数?体形系数就是指建筑物的外表面积与外表面积所包围的体积之比。建筑体形的变化,直接影响建筑采暖空调的能耗大小,体形系数越小,消耗的能耗就越小,从降低能耗的角度出发,应将体形系数控制在一个较低的水平,但过低的体形系数会压制建筑设计师的创作灵感,平面布局受到限制,使建筑造型呆板,使功能不能合理的安排,因此,在具体的设计过程中,须权衡利弊,合理确定建筑造型,凹凸面不要过多,尽可能减少建筑的护面积避免体形变化过多而使体形系数增大,应将体形系数定在一个标准规定的范围内,以减少建筑能耗。
4、建筑的护设计
4.1建筑的门窗
在建筑围护结构中,与墙体、屋面相比,门窗的保温隔热能力较差,能耗散失的较快,其能耗占总能耗的比例较大,要想保证日照,采光,通风等条件,应尽量减小外门窗洞口的面积,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。具体节能措施有:控制窗墙比。窗墙比是指窗户洞口面积与护墙体的比值;提高外窗的气密性,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;改善门窗的保温性能。窗户可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃,镀膜玻璃,有条件的可采用低辐射玻璃; 采用百叶窗帘、水平(见图1)、垂直(见图2)、挡板(见图1)等遮阳措施来提高门窗的保温隔热性能。
图1、图2中水平遮阳板和垂直遮阳板外挑参数A、B示意:A---遮阳板外挑长度,B---遮阳板根部到窗对边距离
图3中挡板遮阳参数A、C、H、L示意:A---挡板距外墙的距离,C---挡板的高度,H---外窗的高度,L---外窗的宽度
4.2建筑的墙体
墙体是护结构的主体,由于外墙在整个建筑外包面积中占的比例最大,对建筑能耗的影响也最大。在严、寒地区冬季室内外温差达30~60℃以上,墙面传热造成的热损失非常可观。
因此外墙体的保温隔热是建筑节能的一个重要部分。在设计时应控制墙体的传热系数,采用保温性能好的砌体,如加砌混凝土自保温砌体,也可采用多层复合墙体,根据保温层位置的不同,复合墙体可分为外保温(图4),内保温(图5)、及夹心保温墙体(图6),每种保温形式有各自的优点跟缺点,墙体内保温和自保温由于结构的原因很难消除冷桥热桥,而采用外保温,由于保温层覆盖整个外墙面而有利于避免冷桥热桥的产生,内保温还会受二次装修的影响,并占用室内空间。夹心保温是两侧为墙体材料中间为保温材料,这种材料有利干其内外装修的优点。另一方面,墙体外保温体系可以保护主体结构,延长建筑物使用寿命,也可以方便地对旧有建筑物进行节能改造,从长远来看,外保温的优越性明显高于其它形式,因此外墙应优先采用外保温来达到节能目的。
4.3建筑的屋面
在不断改进建筑外窗、外墙的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋顶在整个建筑围护结构中所占的比例虽然远低于外墙,但对顶层房屋而言,却是比例最大的围护结构,其保温隔热性能的好坏,直接影响顶层房屋的室内热环境与建筑能耗,与外墙一样,也应控制传热系数,我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层,也可采用倒置式屋面(图7)或架空型保温屋面(图8)等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。采用高效保温材料作为屋面的保温层,根据保温层的位置分内外保温,一般屋面大多采用外保温,传统的做法是保温层设在防水层内,现在更科学的做法是保温层设在防水层外的倒置式保温屋面,既提高防水层的耐久性,又达到保温隔热效果。
屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大,导热系数较高的保温材料,以免屋面重量,厚度过大;其二是屋面保温不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔经排除保温层内不易排出的水分。
5、绿化
近年来由于城市绿地不断减少,加之空调的大量使用,导致“热岛效应”,空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。1块草地和1块沥青地面的表面温度差可达14℃以上。绿地每天蒸发大量水份,带走大量热量,为建筑物创造了十分有利的周围环境条件,同时美化了城市,改善了空气品质。因此,在城市规划和建设的同时,大力发展庭院绿化、创造优美小区是造福人类的大事。
6、采暖系统的节能
城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖,合理提高锅炉的负荷,改善锅炉运行效率,采用管网水平衡技术,以及加强供热管道保温,可以大大提高热效率。除此之外。应该运用高技术成果开发高效节能的建筑设备,利用可再生能源,充分提高采暖空调系统的用能效率,从而节约能源。
三、结语
建筑节能是一项系统工程,在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为设计行业的人员,在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件。因地制宜,就地取材,合理利用。并且应建立寿命周期成本观念,按建筑寿命50年内发生的各项费用,取其总和较低者作为选取决策的依据,不应只考虑一次消费最低者。同时,我们更应重视综合设计过程这个新观念,在方案之初即组织相关专业工种介入,统筹考虑相互影响,寻求合理的解决方案。
可以预见,随着建筑节能工作的深入开展,以及人们对改善建筑热环境的迫切要求,建筑节能必将得到更加迅速的发展。推广建筑节能势在必行,全社会的每一位从业者,都要负起社会责任,积极推进建筑节能。
建筑节能的技术途径范文6
关键词:建筑节能;保温材料;发展方向
Abstract: in recent years, with the problem of energy of the growing tension, energy conservation of the building is the cause of more and more national attention, and energy saving building materials development is the fundamental way of building energy efficiency. In this paper the application of material of building energy efficiency and development as the starting point, focuses on the domestic building energy efficiency of material and technology development situation and China's construction energy conservation of material and technology development trend.
Keywords: building energy efficiency; Heat preservation material; Development direction
中图分类号:TU201.5 文献标识码: A 文章编号:
引 言:随着经济的发展, 全球对能源的需求也日益增大。在不断增大的总能耗之中, 建筑能耗约占总能耗的30%, 建筑节能问题引起了越来越多国家的重视。而建筑材料作为我国国民经济的支柱产业之一, 经过建国后五十余年的发展, 现已成为国民经济中的重要组成部分。开发研制及应用节能材料是建筑节能的根本途径, 也是促进我国建筑业持续健康发展的根本保证。
1 建筑节能材料的内涵
建筑节能这一概念内涵丰富, 在发达国家, 这一说法经历了三个阶段: “建筑节能”、“在建筑中保持能源”、“提高建筑中的能源利用效率”。在我国, 现在仍通称为建筑节能, 但其含义应该进到第三层意思, 即在建筑中合理使用和有效利用能源, 不断提高能源利用率, 降低建筑能耗量。建筑能耗包含广义的建筑能耗和狭义的建筑能耗。目前所说的建筑能耗, 常常指的是狭义建筑能耗, 即建筑物在施工建设过程中所必须耗费的资源、能量; 广义的建筑能耗还包括维持建筑物日常使用过程中所耗费的资源, 包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能源。
而所谓节能建筑, 概括地说就是“凡是利用新型节能材料如混凝土空心砌块, 在建筑设计、结构、门窗密封、围护结构、屋面材料等方面的新措施, 与普通建筑相比使室内达到更好的隔热保温性能的建筑”。节能建筑一般可分为集中式采暖系统和被动式采暖两大类。被动式采暖节能建筑是利用太阳能的能量而基本上不用正规能源来达到节能的目的, 在北方并不常用。而所谓集中式采暖系统, 是以减少护结构的传热系数或加大热阻系数来节约能耗的, 也是建筑节能的主要发展方向。
从以上分析可知, 建筑节能材料就是指维持建筑物日常使用过程中能耗低的建材, 通过改变材料自身的特性来达到建筑节能的目的。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 我国建筑节能材料的应用与发展现状
2.1 建筑节能材料的市场发展现状
在建筑中, 墙体、屋面等围护结构材料的热工性能决定着整个结构的热损耗量, 因此建筑墙体的改革与墙体节能技术的发展、应用是建筑节能的一个最重要的环节, 发展护结构的保温技术及推广应用节能材料是建筑节能的主要实现方式。自 1973年全球能源危机以来, 世界上许多国家加紧了建筑节能标准、法规和法令的制定与实施, 使用了大量的保温绝热材料, 并取得了显著的节能效益。我国国家建设部、原国家计经委和国家建材局于1987年发出关于实施《民用建筑节能设计标准》中, 明确提出新建住宅建筑要普遍采用保温材料, 提高墙体及屋面的热阻,建筑保温节能材料得到一定程度的应用, 但由于过分追求降低建筑的一次性投资, 至今推广甚慢。
国内外墙体材料改革的一个重要趋势是将结构材料与高效保温材料组成复合墙体及屋面, 以较少的能耗获得最大的经济、社会和环境效益。我国墙改以来, 轻质墙, 加气混凝土、石膏板、石膏空心条板、纸面石膏板、空心砌块、空心砖的推广应用取得一定的节能效益。多年来已发展了多种轻质大板材料及结构, 如GRC 板、夹心板、彩钢泡沫夹心板、岩棉及玻璃棉夹心板、水泥聚苯板等, 实践表明, 各有特色。但由于价格高、防火等级差、吸潮吸湿吸水率大、结构设计及施工规范不配套等诸多不足, 目前建筑设计标准往往无法接受。屋面保温仍较多采用传统的水泥珍珠岩、加气混凝土块、沥青, 也有采用聚苯板等有机泡沫保温, 其保温效果差。
现阶段我国节能材料得到了一定程度的发展, 包括节能门窗、节能墙体等。当前国内外正在研究并推广使用的节能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃等, 生产过程中的低耗能建材有生态水泥、粉煤灰水泥等; 外墙保温根据保温层位置的不同分为外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温三种。此外, 憎水珍珠岩及硅酸盐复合绝热涂料作墙体及屋面保温, 取得较好的使用效果及节能效益。
2.2 建筑节能材料与技术
我国建筑节能材料种类多样, 本文将从节能屋面、节能墙体、节能门窗三个方面对建筑节能材料加以阐述。
2.2. 1 节能屋面