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中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速穩(wěn)定增長(zhǎng),建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速,人們對(duì)住宅的要求也越來(lái)越高,使得采暖和空調(diào)設(shè)施激增,諸多因素導(dǎo)致建筑能耗大幅度增加,預(yù)計(jì)到2050 年,建筑能耗將占國(guó)家總能耗的1/3。因此,建筑節(jié)能工作是國(guó)家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,以節(jié)約能源、減少污染為核心的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念也逐漸成為當(dāng)今建筑師不懈追求的目標(biāo)。
一、建筑節(jié)能的含義
建筑節(jié)能就是建筑全壽命過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中,通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)建筑物節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理,合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
二、建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣是種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)帷L(fēng)力、太陽(yáng)能和核能,而我國(guó)的能源問題更加嚴(yán)重。隨著城市建設(shè)高速發(fā)展,我國(guó)的建筑能耗逐年大幅度上升,如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此,建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行。而建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是全面的建筑節(jié)能中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),因?yàn)樗欣趶脑搭^上杜絕能源的浪費(fèi)。建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì),使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的目的。
三、建筑設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能方法
1、合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面,圓錐形屋頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候,起到減少建筑的散熱面積、抵抗風(fēng)沙的效果;對(duì)于沿海濕熱地區(qū),引入自然通風(fēng)對(duì)節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上,可以通過建筑的向陽(yáng)面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無(wú)風(fēng)時(shí)也能形成通風(fēng),在建筑體型設(shè)計(jì)上形成風(fēng)洞,使自然風(fēng)在其中回旋,得到良好的通風(fēng)效果,從而達(dá)到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時(shí)滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此,只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失,找到一個(gè)平衡點(diǎn),選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。
2、住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
住宅平面設(shè)計(jì)中首要問題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材,減少營(yíng)造、維護(hù)與使用過程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。由于我國(guó)地處北半球,太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱,冬季可增加太陽(yáng)輻射得熱,而且此朝向建筑與我國(guó)夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系,容易形成穿堂風(fēng),而又避開了冬季盛行的西北風(fēng)。因此,將住戶長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的居住空間(如廳、主要臥室)設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置,利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度,為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。對(duì)于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機(jī)房、衛(wèi)生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風(fēng)灌入。經(jīng)調(diào)查,在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。
3、 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
( 1) 屋頂和地面的節(jié)能設(shè)計(jì)。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分, 主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂; ②加強(qiáng)屋面保溫; 根據(jù)需要, 設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
( 2) 樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間, 以及對(duì)樓板吊頂造型加以設(shè)計(jì)。如將循環(huán)水管布置在其中, 夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度, 冬季利用熱水循環(huán)取暖。
( 3) 建筑墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。新型墻體材料節(jié)能、節(jié)土利廢的效果十分明顯。我國(guó)現(xiàn)有的空心磚、混凝土砌塊、多種利廢磚、加氣混凝土等新材料的生產(chǎn)平均能耗每萬(wàn)塊為0.7t 標(biāo)準(zhǔn)煤, 比實(shí)心粘土磚每萬(wàn)塊為1.32t 標(biāo)準(zhǔn)煤約低47% , 為此我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)中采用各類新型墻體材料。
( 4) 門窗的絕熱:窗的結(jié)構(gòu)形式常采用以下3 種方法:①利用雙層窗玻璃,在寒冷地區(qū)可以設(shè)置三層窗。②利用能反射紅外線的玻璃或利用貼有能反射紅外線的合成樹脂薄膜的玻璃。③利用上述二者的復(fù)合形式。同時(shí)應(yīng)合理選擇窗內(nèi)材料,在既需采暖又需制冷的地區(qū),原則上宜選用以吸熱玻璃、熱反射玻璃為原料制成的中空玻璃。同時(shí)也應(yīng)指出,在我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)條件下,應(yīng)努力發(fā)展和推廣在普通玻璃上貼隔熱膜的做法, 以代替節(jié)能玻璃的使用。在密封材料上應(yīng),改變目前在同一密封部位僅采用單一材料進(jìn)行密封的做法, 應(yīng)采用在性能上互為補(bǔ)充的多種密封材料在同一部位進(jìn)行密封,則接縫具有更好的綜合性能。并應(yīng)逐步推廣采用三級(jí)密封方式。
4、建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)
建筑設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)中, 可以根據(jù)業(yè)主的要求和當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件, 靈活應(yīng)用不同類型的遮陽(yáng)措施。具體主要可以做到以下幾點(diǎn)要求:
(1)因地制宜的原則。由于各地的地理緯度、氣候的差異, 各地建筑的遮陽(yáng)時(shí)間不盡相同。夏熱冬冷地區(qū)不僅夏季炎熱, 而且冬季寒冷, 采光保溫與夏季遮陽(yáng)同等重要, 應(yīng)遵循夏季遮陽(yáng)不能遮擋冬季陽(yáng)光的原則。盡可能在現(xiàn)有的遮陽(yáng)模式中, 選擇較為合理的遮陽(yáng)方式, 如永久性可控式遮陽(yáng)、中懸窗、落葉喬木等遮陽(yáng)形式, 對(duì)其加以分析改造, 形成具有鮮明地域特色的遮陽(yáng)手法。
(2)平面布局原則。在平面布局中, 為防止夏季受強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射的影響, 房間應(yīng)避免東西向, 至少西向不大面積開窗。在總體布局時(shí), 可利用建筑物之間相互遮擋的方法, 盡量減少遮陽(yáng)構(gòu)配件的使用。建筑物的縱軸盡可能為東西向或接近東西向, 把大多數(shù)房間安排為南北向。如陽(yáng)臺(tái)、外廊、凹廊等, 利用其自身的凹凸變化可形成自遮陽(yáng)。這些功能性空間, 不僅可解決正常使用需要, 還借助自身的空間特點(diǎn)取得了良好的遮陽(yáng)功效,一舉兩得。這些處理手法在建筑設(shè)計(jì)時(shí)都有很大的設(shè)計(jì)空間。
(3)房間功能的差異性。性質(zhì)不同的房間, 衛(wèi)生、光線攝入標(biāo)準(zhǔn)不一樣, 對(duì)遮陽(yáng)要求也不同, 不能一概而論。例如陳列室、展覽館、醫(yī)院手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室、書庫(kù)及其他特殊車間, 直射陽(yáng)光中的紫外線對(duì)書籍、文物、藝術(shù)品、藥品等有褪色、變質(zhì)作用, 因此往往不允許直射光射入室內(nèi)。在一般情況下, 應(yīng)根據(jù)最不利的日照角度設(shè)計(jì)遮陽(yáng)。而學(xué)校教室、閱覽室等地方, 一方面要求防治夏季室內(nèi)過熱, 又要防止強(qiáng)光照在工作面上產(chǎn)生眩光, 刺激眼睛造成眩目現(xiàn)象, 妨礙視覺正常工作, 同時(shí)要求有良好的自然采光。這時(shí)的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)主要是將直射光變成柔和的反射光照在天棚上再折射進(jìn)入室內(nèi)。
(4)遮陽(yáng)對(duì)建筑外觀的影響。一般人都認(rèn)為窗戶的設(shè)計(jì)只能平板化, 但由國(guó)外的許多優(yōu)秀案例我們不難發(fā)現(xiàn)以輕巧的金屬板設(shè)計(jì)成優(yōu)美的遮陽(yáng)形式并成為建筑造型有趣的一部分。遮陽(yáng)系統(tǒng)在玻璃上形成光影效果, 體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑藝術(shù)的美學(xué)效果。
總之,全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展;有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)的保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。
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中圖分類號(hào):TS958文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、建筑節(jié)能檢測(cè)的方法之一 ――熱流計(jì)法
1.熱流計(jì)法檢測(cè)的方法
熱流計(jì)是建筑能耗測(cè)定中常用儀表,精度高且性能穩(wěn)定,能測(cè)量建筑物的傳熱量及物理性能指標(biāo),廣泛應(yīng)用于建筑、暖通等領(lǐng)域。熱流計(jì)法作為建筑節(jié)能檢測(cè)的方法之一,在采用熱流計(jì)進(jìn)行建筑節(jié)能檢測(cè)時(shí),被測(cè)部位至少布置 2 塊熱流計(jì),在熱流計(jì)的周圍布置熱電偶,對(duì)應(yīng)的另一表面上也相應(yīng)布置熱電偶。通過導(dǎo)線把所測(cè)試的各部分連接起來(lái),將測(cè)試信號(hào)直接輸入微機(jī),通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理,可打印出熱流值及溫度讀數(shù)。通過對(duì)熱能轉(zhuǎn)移過程的量化檢測(cè),獲得所要求精度的測(cè)試數(shù)值。此外,選擇熱流計(jì)時(shí),應(yīng)選擇高靈敏度的熱流計(jì)。其檢測(cè)方法示意圖如圖1所示。
圖1熱流計(jì)法的檢測(cè)方法
當(dāng)熱流通過被測(cè)壁面板時(shí),因熱阻的存在,使溫度梯度沿厚度方向衰減,導(dǎo)致壁板兩側(cè)產(chǎn)生溫差ΔT=T1-T2,即通過熱流計(jì)的熱流為穩(wěn)定一維傳導(dǎo),不考慮向四周的擴(kuò)散。溫差ΔT 與熱流量之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,依此關(guān)系可以測(cè)定出建筑熱耗量,最終計(jì)算出導(dǎo)熱系數(shù)。
2.熱流計(jì)法檢測(cè)的作用
熱流計(jì)法是利用溫差和熱流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行熱流量的測(cè)定,該方法簡(jiǎn)便易行、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性較高。美國(guó)試驗(yàn)與材料標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1046-95(2007)和ASTMC1195-55都對(duì)熱流計(jì)法做了較詳細(xì)的規(guī)定。我國(guó)建筑節(jié)能檢測(cè)中,也較為重視熱流計(jì)法檢測(cè)的作用,熱流計(jì)法是我國(guó)現(xiàn)行檢測(cè)的首選方法。從熱流計(jì)法檢測(cè)的優(yōu)越性上看,熱流計(jì)法用于檢測(cè)墻體的傳熱系數(shù)準(zhǔn)確性較高,
但它對(duì)檢測(cè)的適用條件有嚴(yán)格的限制,只能在采暖期進(jìn)行檢測(cè),因此,我們?cè)谶m用熱流計(jì)法對(duì)建筑物進(jìn)行檢測(cè)時(shí),應(yīng)注意熱流計(jì)法的適用條件。
二、建筑節(jié)能檢測(cè)的方法之二――熱箱法
1.熱箱法檢測(cè)的方法
熱箱法用于建筑構(gòu)件傳熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),是基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱的原理的建筑節(jié)能檢測(cè)方法。如建筑物中窗戶和墻體的檢測(cè)可以使用熱箱法。從熱箱法檢測(cè)的方法上看,即在試件兩側(cè)的箱體(熱箱和冷箱)內(nèi)分別建立所需的溫度、風(fēng)速和輻射條件,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,測(cè)量空氣溫度、試件內(nèi)壁的表面溫度及輸入到計(jì)量箱的功率,然后根據(jù)公式計(jì)算出試件的熱傳遞性質(zhì)――傳熱系數(shù)。由北京中建建筑科學(xué)技術(shù)研究院開發(fā)的“RX-II型傳熱系數(shù)檢測(cè)儀”檢測(cè)原理,如圖 2 所示。
1- 墻體; 2- 熱箱加熱裝置;3- 保溫層;4- 電加熱器;5- 控制儀;T1- 室外空氣溫度;T2- 室外墻表溫度;T3-室內(nèi)墻表溫度;T4、T5-箱內(nèi)空氣溫度;T6-室內(nèi)空氣溫度
圖 2 熱箱法檢測(cè)原理圖
2.熱箱法檢測(cè)的作用
熱箱法檢測(cè)在一定程度上彌補(bǔ)了熱流計(jì)法檢測(cè)的不足,基本不受溫度的限制,采用熱箱法檢測(cè)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻,只要室外平均空氣溫度在25℃以下,相對(duì)濕度在60 % 以下,熱箱內(nèi)溫度大于室外最高溫度 8℃以上就可以測(cè)試,對(duì)非采暖季的建筑節(jié)能檢測(cè)非常有利。
三、建筑節(jié)能檢測(cè)的方法之三――紅外法
1.紅外法檢測(cè)的方法
紅外法主要是應(yīng)用紅外熱像儀進(jìn)行檢測(cè),紅外熱像儀最早是因?yàn)檐娛履康亩靡蚤_發(fā),現(xiàn)在已在建筑業(yè)節(jié)能檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。紅外法檢測(cè)利用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行非接觸式的溫度成像,是能夠?qū)崿F(xiàn)熱像測(cè)溫的精密儀器。從紅外法檢測(cè)的方法上看,建筑節(jié)能檢測(cè)中的紅外法檢測(cè)利用實(shí)時(shí)的掃描熱成像技術(shù)進(jìn)行溫度分析,由探測(cè)器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換或標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào),通過電視屏或監(jiān)測(cè)器顯示紅外熱像圖,從而得到被測(cè)物體的溫度分布場(chǎng)信息。
2.紅外法檢測(cè)的作用
紅外法檢測(cè)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、測(cè)溫快,彌補(bǔ)了人類肉眼的不足。其檢測(cè)范圍也較為廣泛,可以對(duì)各種工程材料、零部件、成品等進(jìn)行建筑節(jié)能檢測(cè)。
用紅外法檢測(cè)墻體熱阻具有重要的作用:1)能夠直觀地顯示出物體表面溫度用戶只需要購(gòu)買在自己測(cè)量溫度內(nèi)的紅外熱像儀。與此同時(shí),建筑節(jié)能檢測(cè)中采用紅外法進(jìn)行檢測(cè),往往可以測(cè)量出物體表面各點(diǎn)溫度的高低,紅外能量會(huì)穿透這些材料,并以圖像形式顯示出來(lái);2)溫度分辨率高,在建筑節(jié)能檢測(cè)中即使很小的溫差也能檢測(cè)出來(lái),其溫度精確度可達(dá)0.01 ℃;3)紅外熱像儀輸出的視頻信號(hào)包含目標(biāo)的大量信息,區(qū)別對(duì)待不同的視頻信號(hào),即呈現(xiàn)出不同溫度的熱圖像,這樣可以起到不同的檢測(cè)效果;4)可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出視頻信號(hào),便于計(jì)算機(jī)作運(yùn)算處理;5)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫時(shí)只需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)攝取圖像,并將上述信息存儲(chǔ)到機(jī)內(nèi)的PC卡上,即完成全部操作,操作簡(jiǎn)單易行,配合其他檢測(cè)方法使用效果更佳。
結(jié)語(yǔ)
總之,建筑節(jié)能檢測(cè)工作是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程,具有長(zhǎng)期性和復(fù)雜性。在進(jìn)行建筑節(jié)能檢測(cè)過程中,我們應(yīng)區(qū)別對(duì)待建筑節(jié)能檢測(cè)的方法,依據(jù)建筑節(jié)能檢測(cè)方法的不同和作用的不同,提高建筑節(jié)能檢測(cè)的精準(zhǔn)度,最大化發(fā)揮建筑節(jié)能檢測(cè)的作用,只有這樣,才能確保建筑物的檢測(cè)工作有序進(jìn)行,進(jìn)而進(jìn)一步推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展速度。
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引言 近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,我國(guó)的建筑行業(yè)也得到了快速發(fā)展,但我國(guó)建筑業(yè)的能耗現(xiàn)象極為嚴(yán)重,建筑能耗增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了能源生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度,節(jié)能已成為我國(guó)的基本國(guó)策,建筑節(jié)能迫在眉睫。作為控制建筑能耗的一種手段,節(jié)能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作不僅是必要的,而且是不可或缺的。因此做好建筑節(jié)能檢測(cè)具有影響經(jīng)濟(jì)和全社會(huì)的重要意義。建筑節(jié)能檢測(cè)是用標(biāo)準(zhǔn)的方法、適合的設(shè)備和條件,由專業(yè)人士對(duì)節(jié)能建筑中采用的材料、設(shè)備、設(shè)施和建筑物等進(jìn)行熱工性能及其相關(guān)的技術(shù)操作。
一、什么是建筑節(jié)能檢測(cè)
按現(xiàn)有國(guó)家和地方建筑節(jié)能工程竣工驗(yàn)收規(guī)范和相關(guān)技術(shù)規(guī)范,建筑節(jié)能工程檢測(cè)主要是分為建筑能耗測(cè)試、節(jié)能研究開發(fā)或產(chǎn)品進(jìn)入工程現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收檢測(cè)、工程現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō),建筑節(jié)能就是采用各種節(jié)能型的技術(shù)、設(shè)備、建筑方法、材料、工藝,利用可再生能源,降低能源浪費(fèi)和消耗。建筑竣工驗(yàn)收時(shí)重要內(nèi)容之一就是建筑節(jié)能檢測(cè),目的就是通過實(shí)地檢測(cè)來(lái)評(píng)斷建筑的節(jié)能效果。
二、建筑節(jié)能的現(xiàn)狀及節(jié)能檢測(cè)的重要性
隨著建筑業(yè)急劇膨脹,新建建筑不僅在施工過程中消耗了大量能源,且在以后使用過程中還繼續(xù)消耗大量能源。因此,在建筑工程的節(jié)能工作中,需要在工作的最前端就要做好,與此同時(shí)在一定程度上遵守建筑工程的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)或者要求,挑選相應(yīng)的節(jié)能商品或者原材料等等建筑工程節(jié)能工作過程中所需要的各種工具或者材料 。同時(shí),由于建筑物建造周期長(zhǎng),節(jié)能施工環(huán)節(jié)多,施工方和房地產(chǎn)商忽視節(jié)能工作重要性,常出現(xiàn)偏離設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象; 再加上利益的驅(qū)使,偷工減料、以次充好也經(jīng)常出現(xiàn); 針對(duì)以上現(xiàn)象,為確保節(jié)能工程的質(zhì)量,必須通過相關(guān)的節(jié)能檢測(cè),確保節(jié)能分部工程的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
三、建筑節(jié)能檢測(cè)項(xiàng)目
建筑節(jié)能檢測(cè)項(xiàng)目包含多方面的內(nèi)容,總的來(lái)說(shuō),有以下幾個(gè)方面:
1、建筑節(jié)能實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)項(xiàng)目。包括保溫隔熱板材料、保溫隔熱漿體材料、粘結(jié)層材料、保護(hù)層材料、玻纖網(wǎng)、腹絲、錨固件的檢測(cè),在實(shí)際工作中,需要按照相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)。
2、外墻外保溫系統(tǒng)性能試驗(yàn)。外墻保溫系統(tǒng)的節(jié)能檢測(cè)主要是測(cè)定建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),使用熱流計(jì)法結(jié)合熱箱法。在人工制造一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的傳熱環(huán)境下,被測(cè)部位的內(nèi)側(cè)用熱箱模擬采暖建筑室內(nèi)條件,另一側(cè)為室外自然條件。熱箱內(nèi)部配置加熱裝置和測(cè)溫鉑電阻,通過智能穩(wěn)定控制儀表,維持熱箱內(nèi)溫度高于室外溫度20 ℃以上,這樣被測(cè)部位的熱流在較高的溫差條件下總是從室內(nèi)向室外傳遞,形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的傳熱環(huán)境,在被測(cè)部位布置熱流計(jì),測(cè)量通過建筑構(gòu)件的熱量,在熱流計(jì)的周圍和對(duì)應(yīng)的冷表面上各布置熱電耦測(cè)量溫度,測(cè)量建筑內(nèi)外表面的溫度值,經(jīng)運(yùn)算就能得到被測(cè)部位的傳熱系數(shù)。
3、建筑外門窗的檢測(cè)。建筑外門窗的節(jié)能檢測(cè)主要包括保溫性和氣密性能的檢測(cè)。外門窗保溫性能以傳熱系數(shù)為評(píng)定指標(biāo)。其檢測(cè)方法為標(biāo)定熱箱法。在試件兩側(cè)的箱體(冷箱和熱箱) 內(nèi),分別建立所需的溫度條件,對(duì)試件縫隙進(jìn)行密封處理,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,測(cè)量空氣溫度、試件和箱體內(nèi)壁的表面溫度及輸入到計(jì)量箱的功率,就可以計(jì)算出試件的傳熱系數(shù)。外門窗的氣密性檢測(cè)采用壓力法,利用風(fēng)機(jī)等增壓或減壓的原理,使建筑外門窗內(nèi)外之間人為造成壓力差,測(cè)定在該壓力差條件下的空氣滲透量。將三樘試件正壓值、負(fù)壓值分別平均后對(duì)照規(guī)范確定各自所屬等級(jí),最后取兩者中的不利級(jí)別為該組試件所屬等級(jí)。正、負(fù)壓測(cè)值分別定級(jí)。門窗等級(jí)按GB/T 7107-2002 建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測(cè)方法要求判定。
除此之外,還有其他建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目,包括保溫板系統(tǒng)板材、砂漿的粘貼強(qiáng)度的檢測(cè),保溫層厚度、錨栓件抗拔強(qiáng)度、外墻面磚的粘貼強(qiáng)度。遇到特殊情況,還要進(jìn)行檢測(cè),包括構(gòu)件傳熱阻的測(cè)試、自然條件下內(nèi)表面溫度的檢測(cè)。
四、提高建筑節(jié)能工程質(zhì)量措施
1、提高施工隊(duì)伍的節(jié)能意識(shí)
提高施工隊(duì)伍的節(jié)能意識(shí),關(guān)鍵在單位領(lǐng)導(dǎo),同時(shí)也需要有切實(shí)有行、可以操作的節(jié)能節(jié)材制度,并做到獎(jiǎng)懲兌現(xiàn),落到實(shí)處。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)在群眾中進(jìn)行廣泛的宣傳教育,教育職工樹立節(jié)能節(jié)材意識(shí),并變?yōu)槁毠さ淖杂X行動(dòng)。同時(shí)要制定節(jié)能規(guī)章制度。總之,加強(qiáng)節(jié)能教育,提高節(jié)能意識(shí),強(qiáng)化管理和落實(shí)制度,就一定會(huì)收到節(jié)能節(jié)材的顯著效果。
2、制定相應(yīng)的技術(shù)措施,做好過程控制
2.1 施工前應(yīng)做好圖紙審查工作,將存在的問題、技術(shù)難關(guān)提前解決,對(duì)施工隊(duì)伍做好技術(shù)上安全上的全面交底。
2.2 施工過程中,嚴(yán)格執(zhí)行三檢制度和樣板引路制度,做好預(yù)測(cè)預(yù)控及全方位的過程控制;對(duì)關(guān)鍵部位及特殊工序的施工,要把責(zé)任落實(shí)到人到崗,從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)方面進(jìn)行全面控制,必要時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)跟蹤的音像圖文資料。
2.3 施工結(jié)束,做好資料的整理、歸檔工作;并總結(jié)此工程的優(yōu)特點(diǎn)及缺點(diǎn)來(lái)累積經(jīng)驗(yàn),可優(yōu)化完善下一次施工。
3、建立必要的建筑節(jié)能工程質(zhì)量控制監(jiān)督體系
建立必要的建筑節(jié)能工程質(zhì)量控制監(jiān)督體系對(duì)于保證建筑節(jié)能工程質(zhì)量是十分必要的。建筑節(jié)能是建筑工程結(jié)構(gòu)體系的一個(gè)分部,與建設(shè)項(xiàng)目本身同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收、同時(shí)交付使用。如果工程的建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)施工和監(jiān)理單位各方質(zhì)量責(zé)任主體能夠嚴(yán)格按照法律規(guī)定的程序履行職責(zé),其相互間的權(quán)利義務(wù)關(guān)系將得到充分保障和切實(shí)的執(zhí)行,那么就可以達(dá)到保證建筑節(jié)能工程質(zhì)量的目的。
綜上所述,目前,我國(guó)的建筑節(jié)能測(cè)試技術(shù)尚不完善,還處于初始階段。節(jié)能檢測(cè)是貫徹國(guó)家《節(jié)能法》,使落后生產(chǎn)能力、落后工藝裝備、落后產(chǎn)品的淘汰工作落到實(shí)處,逐步縮小我國(guó)能源利用率與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,降低能耗。同時(shí)在節(jié)能檢測(cè)工作中,應(yīng)多總結(jié)經(jīng)驗(yàn),研究更好的、更適宜的建筑節(jié)能測(cè)試技術(shù),服務(wù)于建筑節(jié)能工作,促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)節(jié)能水平的提高和建筑行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
外墻作為建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,我們常常可以用砌塊墻體儲(chǔ)熱能力強(qiáng)、保溫性能好、強(qiáng)度低等特點(diǎn)來(lái)節(jié)能,如陶粒混凝土空心砌塊、加頁(yè)巖多空磚、氣混凝土砌塊、外保溫復(fù)合墻體、內(nèi)保溫復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于受熱橋的影響,節(jié)能效果并不是很理想。所以國(guó)家已經(jīng)開始限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體,可采用保溫效果更好的外墻外保溫。另外,居住建筑的外墻和屋面還可以采用一些隔熱措施。1)反射隔熱外飾面采用淺色飾面材料(如淺色粉刷、涂層和面磚等)的屋頂外表面和外墻面,在夏季能反射和阻擋較多的太陽(yáng)輻射熱,達(dá)到降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的目的。同時(shí),能降低室內(nèi)的太陽(yáng)輻射的能量。當(dāng)夜幕降臨的時(shí)候,淺色圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面又能吸收圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量。并向外界輻射,使降低內(nèi)溫度。2)屋頂內(nèi)設(shè)置貼鋁箔的封閉空氣層采用帶鋁箔的空氣間層其主要目的在于提高其熱阻,實(shí)驗(yàn)證明貼敷單面鋁箔的封閉空氣間層的熱阻值較沒貼敷的提高3.6倍,節(jié)能效果顯而易見。3)屋面蓄水用孔隙率大的材料做屋面,這種屋面是適合本氣候區(qū)多雨的氣候特點(diǎn)設(shè)計(jì)出的節(jié)能措施。4)屋面遮陽(yáng)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中使用最多的遮陽(yáng)方式之一,往往可采用百葉板遮陽(yáng)棚和采用爬藤植物遮陽(yáng)棚來(lái)遮擋屋面。測(cè)試結(jié)果表明,夏季頂層空調(diào)房間屋面做有效的遮陽(yáng)構(gòu)架,屋頂熱流強(qiáng)度可以降低約50%。5)屋面種植種植屋面是目前隔熱效果最好的屋面,采用種植屋面,種植層下方的溫度變化很小,表明太陽(yáng)輻射基本被種植層隔絕。6)東、西外墻采用花格構(gòu)件或植物遮陽(yáng)。
(2)門窗節(jié)能
大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱占用耗熱量約73%~77%,空氣滲透熱損失占23%~27%。由此我們可以看出,護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主體。在傳熱耗熱量所占的比例中,外墻約23%~34%;窗戶約23%~25%;樓梯間隔墻約占6%~11%;屋頂約7%~8%;陽(yáng)臺(tái)門下約2%~3%;門約2%~3%;地面約2%的地面;窗口的熱傳輸和空氣滲透耗熱量總和約占所有建筑耗熱量的50%。由此可以得到以下的結(jié)論,一棟很好的節(jié)能建筑,保溫性能和門窗密封性能的優(yōu)良是至關(guān)重要的。大量資料表明,每增加10%的窗戶面積,相當(dāng)于是保護(hù)絕緣系統(tǒng)的K值,降低整個(gè)0.08w2(M/K)。在設(shè)計(jì)時(shí),滿足在陽(yáng)光、照明、通風(fēng)、觀賞性要求的條件下,減少住宅和門窗的面積,能量損失顯得尤為重要。同時(shí),選擇合適的門窗材料以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是節(jié)能的良好保證。
2.采用節(jié)能材料
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步與發(fā)展,健康和安全已經(jīng)成為現(xiàn)代人的兩大主題。
(1)給水材料的應(yīng)用。為什么水公司生產(chǎn)的飲用水符合標(biāo)準(zhǔn),但終端飲用水質(zhì)量難以保證呢?這個(gè)生活中常見的問題,原因主要出現(xiàn)在管道系統(tǒng)的材料上。金屬管材是傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)中最常使用的材料,但是它易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢的特點(diǎn)使二次污染問題長(zhǎng)期未得到解決。受污染的自來(lái)水時(shí)時(shí)刻刻在危害著人的健康,尋找新的耐腐蝕、對(duì)人體無(wú)害、導(dǎo)熱系數(shù)小的環(huán)保塑料給水管材已經(jīng)刻不容緩。優(yōu)質(zhì)的綠色管材,不但能從根本上解決水管理系統(tǒng)二次污染的問題。而且使用相應(yīng)的綠色金屬管可以節(jié)約成本,實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能。另外,生活用水設(shè)備器具及構(gòu)配件應(yīng)選用節(jié)水型生活用水器具,其產(chǎn)品技術(shù)、性能應(yīng)符合中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型生活用水器具》CJ164-2002的要求。選用節(jié)水型潔具及配水件,坐便器沖洗水量為6L,閥門為陶瓷閥門。
(2)裝飾材料的應(yīng)用。目前,市場(chǎng)上環(huán)保裝飾材料的主要類型有這樣幾種。1)基本無(wú)毒無(wú)害型主要是指天然的,本身沒有或有毒有害物質(zhì)極少,污染小,只有經(jīng)過簡(jiǎn)單處理的毒性低的裝飾材料。2)低毒、低排放型經(jīng)過處理,控制其有毒積聚,并且能讓有害物質(zhì)緩慢釋放的裝飾材料。毒性輕微,對(duì)人體健康基本不構(gòu)成危害的裝飾材料。如甲醛釋放量較低,達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的膠合板、大芯板、纖維板等。當(dāng)然,不同的裝飾材料在能量的消耗上也有差異。一個(gè)黑暗壁紙吸熱多,它的房間的照明用電大,相當(dāng)于兩個(gè)大小相同的淺色壁紙房間照明用電量,這是一種節(jié)約能源的有效途徑。因此,應(yīng)鼓勵(lì)用戶使用環(huán)保的照明系統(tǒng)。不同的材料對(duì)能量的消耗是不同的,通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì),合理利用高效、安全、優(yōu)質(zhì)的照明電器產(chǎn)品,能夠創(chuàng)造一個(gè)舒適的照明環(huán)境,不但節(jié)能而且環(huán)保。因此,應(yīng)盡量選擇綠色環(huán)保節(jié)能材料來(lái)建造人類家園。
(3)在中國(guó),民用建筑外墻熱損失量是發(fā)達(dá)國(guó)家的幾倍,甚至超過十倍。數(shù)據(jù)表明,我國(guó)每年建成的城鎮(zhèn)住房總面積超過5億m2。作為外墻面積的1/1.2計(jì)算,這就要求建筑護(hù)結(jié)構(gòu)面積達(dá)到6億m2。所以,解決外墻熱損失問題迫在眉睫。現(xiàn)在,環(huán)保節(jié)能的新型建筑材料有保溫砂漿、倒置式隔熱保溫屋面、中空玻璃、外墻擠塑板等新產(chǎn)品,它們都可大大提高建筑物的隔熱性能,改善建筑熱環(huán)境,我們應(yīng)大力推廣使用。
(4)使用節(jié)能燈,緩解電力短缺的現(xiàn)象。在夏天,電力短缺仍然是我國(guó)南方地區(qū)存在的重大問題。如果在住宅建設(shè)的初級(jí)階段的將天然氣設(shè)計(jì)作為輔助能源,這將節(jié)省大量的電力。液化天然氣價(jià)格相對(duì)便宜,而且有安全、干凈的特點(diǎn),已經(jīng)成為燃?xì)饪照{(diào)的首選能源。隨著液化天然氣項(xiàng)目的引進(jìn),我國(guó)許多地方都將滿足這種環(huán)保能源使用的條件。
目前,全球進(jìn)入能源緊缺時(shí)期,我國(guó)的能源與其他國(guó)家相比更顯貧乏。然而,我國(guó)處于高速發(fā)展中,對(duì)能源的需求十分巨大,但是當(dāng)前在我國(guó),能源浪費(fèi)的現(xiàn)象卻相對(duì)比較嚴(yán)重,對(duì)能源的利用率比較低。能源問題一直是各個(gè)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn),如何解決能源問題對(duì)國(guó)家發(fā)展的制約一直是世界各國(guó)探討的重要問題。我國(guó)人口的基數(shù)本身比較大,人口增長(zhǎng)的數(shù)量也比別的國(guó)家快。近年來(lái),隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高,我國(guó)的建筑業(yè)高速發(fā)展,對(duì)能源的消耗也是快速增長(zhǎng),根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出世界各國(guó)的平均能耗水平,僅僅電氣一項(xiàng)就占到55%到85%之間,民用建筑中使用的電氣則占到82%左右。但是在能源發(fā)展結(jié)構(gòu)不斷改變,且不斷減少的情況下,降低能源消耗量,提升能源利用率已經(jīng)成為各國(guó)解決能源問題的重要途徑之一,也是各個(gè)建筑電氣專業(yè)人員在安裝電氣系統(tǒng)的過程中首要考慮的問題。不過要解決能源發(fā)展的問題,最根本的解決辦法就是要不斷開發(fā)新型的可替代能源,減少對(duì)不可再生能源的依賴性,同時(shí)運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)提高能源利用率,使得建筑行業(yè)的發(fā)展符合我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的理念。
1 建筑電氣設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能存在的缺陷
在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的情況下,人們的生活方式發(fā)生了很大的變化。現(xiàn)在,人們對(duì)電能量的需求量不斷增加,盲目用電的現(xiàn)象比較突出。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員即便在對(duì)用戶的需求進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析,但是由于很多人的節(jié)能意識(shí)比較弱,在使用中仍然存在著大量浪費(fèi)的現(xiàn)象。
另外,在建筑電氣節(jié)能方面我國(guó)對(duì)此的宣傳比較少,過度的浪費(fèi)使得很多的地區(qū)出現(xiàn)了用電緊張的現(xiàn)象,尤其實(shí)在七八月的用電高峰期,也因此,一些發(fā)達(dá)地區(qū)為了解決用電問題,不得不采取一些手段進(jìn)行控制來(lái)緩解能源的緊張,比如在建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,或者通過掌握城市各個(gè)片區(qū),各個(gè)企業(yè)的用電特點(diǎn)進(jìn)行電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提出相關(guān)的節(jié)能解決方案,并對(duì)其可行性進(jìn)行分析,達(dá)到提高社會(huì)效益的目的。
2 建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能原則
(1)適用性。節(jié)能不是不用,而是需要在滿足建筑內(nèi)各種電氣設(shè)備的能源需求的基礎(chǔ)上,盡可能地減少甚至是避免產(chǎn)生能源損耗的情況。因此,建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行具體的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),需要充分地保證建筑電氣的安全,需要綜合考慮建筑內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的使用功能以及安裝環(huán)境,保證其能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源的目的。在某些特殊環(huán)境或者場(chǎng)合的電氣使用,比如,學(xué)校、醫(yī)院、公園等公共場(chǎng)合的電氣設(shè)備的用電,主要考慮如何選擇適當(dāng)?shù)恼彰髡斩龋荒転榱斯?jié)約能源,而直接忽視使用者對(duì)照明亮度的要求。(2)經(jīng)濟(jì)性。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性主要是指在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益為最終準(zhǔn)則,在節(jié)能的前提下不能過多地浪費(fèi)資金,并且需要通過這些節(jié)能設(shè)計(jì)更好地促進(jìn)過多資金的及時(shí)回收。比如在進(jìn)行建筑電氣的設(shè)計(jì)過程中,采用一些比較先進(jìn)的電氣節(jié)能設(shè)備,因此,設(shè)計(jì)者需要充分地考慮這些設(shè)備運(yùn)行后的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益問題。(3)環(huán)保性。電氣進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)不僅僅只是為了減少能源的消耗,實(shí)際上,是為了提供一個(gè)更加美好的發(fā)展和生存環(huán)境,因此,在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),首先需要考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù),最終做到真正的綠色節(jié)能。
3 節(jié)能設(shè)計(jì)及方法
(1)供配電設(shè)備。要對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),使得整個(gè)系統(tǒng)較為穩(wěn)定,且操作也較為方便,那么必須要依據(jù)用電的設(shè)備、供電距離、以及用電量等因素來(lái)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),主要做法是:使變配電的距離靠近負(fù)荷的中心,減少配電的距離,這樣的好處在于能夠通過減短線路來(lái)降低能耗量,在變壓器的選擇上,則要根據(jù)工程的需要進(jìn)行配備,滿足季節(jié)性變化的要求,實(shí)現(xiàn)居民建筑用電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,盡量降低運(yùn)行中的不必要的能耗量。另外,供配電功率參數(shù)的選擇也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要一步,一般而言,提高功率參數(shù)可以很好地減少能耗量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。電能的傳輸主要依賴于電線,電線中有電阻,因此只要傳輸就會(huì)有線路損耗,這是不可避免的,可以解決的就是要提高傳輸中的有用率,盡量滿足人們的用電需要,減少供配電中某些電氣設(shè)備中產(chǎn)生無(wú)功電率,這部分的電流除了提高能耗之外,同時(shí)對(duì)傳輸線也是一種損害,減少降低這部分功耗的方法主要是:減少用電設(shè)備的無(wú)用功功耗,提高用電設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))的功率因數(shù):采用靜電電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償根據(jù)具體的情況采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞健A硗猓€路上的電流量的大小是不能夠改變的,線路損耗除了跟電流量的大小有關(guān)之外,同時(shí)還和線路的電阻有關(guān),因此在電流量不變的情況下,要減少電耗的主要方法就是減少電線電阻的大小,而電線的電阻則主要跟電線的材質(zhì)以及電線的粗細(xì)有關(guān)。因此,主要可以從這兩個(gè)方面入手:選用電阻較小的材質(zhì)作導(dǎo)線,銅芯可以說(shuō)是目前最適合作導(dǎo)線的材料,一般負(fù)荷較大的建筑中,銅線都是最佳的選擇,在負(fù)荷量較小的建筑中鋁鋅導(dǎo)線則是最合適的選擇,另外,需要注意的是,電耗還主要和電流走過的時(shí)間有關(guān),因此線路的鋪設(shè)應(yīng)該要盡可能走直線,這樣可以縮小電流走過的時(shí)間;低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少線路上的電能損失;變壓器盡接近負(fù)荷中心,以減少供電距離。當(dāng)建筑物每層平面在達(dá)到11000平方米時(shí),按區(qū)塊應(yīng)至少要設(shè)2~3個(gè)配電所,以減少干線的長(zhǎng)度對(duì)于高層建筑,低壓配電室應(yīng)靠近豎井,而且由低壓配電室提供給豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象的發(fā)生。即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路部分向前送,盡可能減少回頭輸送電能的支線。(2)用電設(shè)備。照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證滿足作業(yè)面視覺要求、照明質(zhì)疑的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度的利用光能。常見的節(jié)能措施有以下幾個(gè)方面:有效利用自然的光線,這也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要方法之一,因此在使用電氣設(shè)備的時(shí)候,應(yīng)該要盡量推薦居民使用可以使用自然光的設(shè)備,另外,電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該要充分地考慮自然光與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合,較少人工照明的使用。當(dāng)前,比較節(jié)能的照明設(shè)備主要是LED燈,大量使用節(jié)能設(shè)備已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的一種趨勢(shì)居室傳統(tǒng)照明燈具在逐漸地被淘汰,相關(guān)的研究資料表明,LED是冷光源,半導(dǎo)體照明自身對(duì)環(huán)境沒有污染,與白熾燈、熒光燈相比,節(jié)電效率可以達(dá)到75%以上。在同樣亮度下,耗電量?jī)H為普通白熾燈的1/15,熒光燈管的1/3。推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器等。(3)電氣工程控制中對(duì)工作人員技能要求。要想保證電氣工程的質(zhì)量,人是關(guān)鍵因素,發(fā)揮著巨大作用,因此必須加強(qiáng)對(duì)電氣工作人員的思想教育,加強(qiáng)其培訓(xùn)教育,促使他們具有主人翁意識(shí),工人自身要不斷總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從而提高整個(gè)施工隊(duì)伍的綜合素質(zhì),無(wú)論是從質(zhì)量管理還是監(jiān)督檢測(cè)方面,都必須按要求嚴(yán)格執(zhí)行,確保工程質(zhì)量。一個(gè)高質(zhì)量的工程,完全可以體現(xiàn)出工作人員的責(zé)任心與態(tài)度。工作人員技術(shù)水平高,分工清晰,責(zé)任明確,這是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。
4 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)能源浪費(fèi)問題進(jìn)行解決,在保證人類生存和發(fā)展不受到影響的同時(shí)也可以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。建筑物種的能耗是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占的比例最大的。因此,做好建筑的節(jié)能工作,可以有效降低對(duì)資源的壓力,提高資源的利用率,這對(duì)我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)也將具有重要的意義。因此,在建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,必須要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,同時(shí),應(yīng)該要使得節(jié)能措施多元化。
中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
近年來(lái),我國(guó)建筑節(jié)能工作發(fā)展迅速,為了使保溫節(jié)能建筑達(dá)到節(jié)能的要求,國(guó)家和各地方政府相繼出臺(tái)了多種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,建筑節(jié)能檢測(cè)也逐漸為人們所重視,并成為建筑工程驗(yàn)收所不可缺少的依據(jù)。筆者結(jié)合國(guó)家和地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求及自身的工作經(jīng)驗(yàn),就保溫材料在檢測(cè)工作中遇到的實(shí)際問題與大家共同探討。
1 節(jié)能保溫材料概述
外墻保溫節(jié)能檢測(cè)包括保溫材料和系統(tǒng)的檢測(cè)以及對(duì)竣工節(jié)能建筑熱工性能的檢測(cè)。目前江蘇省常用的外墻保溫系統(tǒng)及所用材料為:
1)膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng):膠粘劑、聚苯乙烯泡沫塑料、抹面砂漿、耐堿玻纖網(wǎng)格布等;
2)保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng):界面劑、膠粉聚苯顆粒保溫漿料 / 水泥基復(fù)合保溫漿料、抗裂砂漿、耐堿玻纖網(wǎng)格布等。
其中,界面劑和抗裂砂漿在常溫狀態(tài)下的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度及耐水拉伸粘結(jié)強(qiáng)度指標(biāo),在標(biāo)準(zhǔn)中有明確而詳細(xì)的規(guī)定,基本能夠做到規(guī)范化的檢測(cè);而起到保溫節(jié)能效果的聚苯乙烯泡沫塑料和保溫漿料等材料在檢測(cè)過程中的問題則較多。
2 保溫材料檢測(cè)中的問題
1) 膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)
聚苯乙烯泡沫塑料的檢測(cè)項(xiàng)目,嚴(yán)格來(lái)講有 5項(xiàng),即表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)、尺寸穩(wěn)定性、抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度,但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,檢測(cè)項(xiàng)目會(huì)出現(xiàn)缺項(xiàng)。
如《絕熱用模塑聚苯乙烯塑料》GB/T10801.1-2002中,聚苯乙烯泡沫塑料物理性能檢測(cè)就缺少抗拉強(qiáng)度這一指標(biāo)。考慮到聚苯乙烯泡沫塑料抗拉應(yīng)變涉及整個(gè)保溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使用和安全功能,筆者認(rèn)為抗拉強(qiáng)度對(duì)于聚苯乙烯泡沫塑料來(lái)說(shuō),也是非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)。若將《絕熱用模塑聚苯乙烯塑料》GB/T10801.1-2002 與《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》JG149-2003 結(jié)合起來(lái)判定,則能滿足檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)量(只限于Ⅱ類板),但兩種標(biāo)準(zhǔn)的尺寸穩(wěn)定性指標(biāo)卻又相互矛盾(前者的尺寸穩(wěn)定性指標(biāo)為≤3%,后者的尺寸穩(wěn)定性指標(biāo)為≤0.3%),判定模糊。
筆者認(rèn)為,如委托方確定以兩種標(biāo)準(zhǔn)綜合判定,根據(jù)江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn),其尺寸穩(wěn)定性指標(biāo)為≤0.3%比較合理;壓縮強(qiáng)度指標(biāo)判定參照 GB/T10801.1-2002,其它指標(biāo)均參照 JG149-2003。若聚苯乙烯泡沫塑料板在Ⅲ類以上,則適用標(biāo)準(zhǔn)為《絕熱用模塑聚苯乙烯塑料》GB/T10801.1-2002。隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,墻體保溫板厚度一般不會(huì)太厚(20~40mm);厚度過大,施工不當(dāng)會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全,這就要求保溫板尺寸測(cè)量更為精確,才能保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。目前各種測(cè)量?jī)x器已更新?lián)Q代,精度不斷提高,某些測(cè)量規(guī)范已不能滿足試驗(yàn)要求。例如板厚為 20mm 的墻體保溫板,如按標(biāo)準(zhǔn)《泡沫塑料與橡膠線性尺寸的測(cè)定》GB/T6342-1996 規(guī)定的游標(biāo)卡尺讀數(shù)結(jié)果修約到 0.1mm,要想符合尺寸穩(wěn)定性指標(biāo)≤0.3%,該板試驗(yàn)膨脹收縮必須控制在0.06mm 以內(nèi),這不符合實(shí)際試驗(yàn)情況,有可能造成本來(lái)質(zhì)量可靠的保溫板被判定為不合格。《泡沫塑料與橡膠線性尺寸的測(cè)定》GB/T6342-1996 已不適用目前試驗(yàn)要求,建議對(duì)保溫板尺寸測(cè)量修約以游標(biāo)卡尺最小精度 0.02mm 控制。
目前導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)設(shè)備操作起來(lái)比較簡(jiǎn)便,有些檢測(cè)單位將試樣制備調(diào)節(jié)完畢后直接放入儀器中檢測(cè),造成檢測(cè)數(shù)據(jù)偏離。保溫板、保溫漿料的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定與試件的干、濕程度非常相關(guān),應(yīng)按《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定 防護(hù)熱板法和熱流計(jì)法》GB10294~10295-88 的要求,對(duì)試件進(jìn)行干燥處理至恒重。但如用烘箱,則有可能破壞保溫板結(jié)構(gòu),筆者認(rèn)為不如采用干燥器干燥較為安全方便。另外,厚度測(cè)量偏差對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果的影響也應(yīng)引起重視。
聚苯乙烯泡沫塑料保溫板的壓縮強(qiáng)度,規(guī)范上規(guī)定其相對(duì)形變?yōu)?10%的壓縮應(yīng)力,而對(duì) XPS 擠塑板則沒有明確規(guī)定。有些檢測(cè)單位將 XPS 擠塑板的壓縮試驗(yàn)形變也控制在 10%,筆者認(rèn)為此舉不妥。XPS 板是通過加熱擠塑成型的硬質(zhì)泡沫塑料,表觀密度大,壓縮強(qiáng)度高,一般來(lái)說(shuō),大多數(shù) XPS 保溫板在未達(dá)到相對(duì)形變 10%時(shí)其力值即明顯下降,但也有個(gè)別保溫板在達(dá)到形變 10%后力值仍然增長(zhǎng)。筆者認(rèn)為,XPS 保溫板壓縮強(qiáng)度判定應(yīng)取最大值較為合理,更能反映 XPS 板壓縮強(qiáng)度指標(biāo)值。膠粘劑、抹面膠漿(與膨脹聚苯板)的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)方法看似簡(jiǎn)單,但有一個(gè)環(huán)節(jié)最容易被人忽視,即制作試件后沒有在試件上加載適當(dāng)重物(重量以不破壞試件為宜,建議控制在 1.5kg) 約 30s 后再養(yǎng)護(hù)。筆者認(rèn)為,這是涉及試驗(yàn)結(jié)果的重要環(huán)節(jié),它能保證試件、膠粘劑、抹面膠漿、膨脹聚苯板很好地粘結(jié)成一個(gè)整體。如果沒有這個(gè)環(huán)節(jié),可能導(dǎo)致拉伸粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到要求,但破壞界面不在膨脹聚苯板內(nèi)的情況。由于這一原因而判定膠粘劑、抹面膠漿不合格,似乎并不合理,而且會(huì)給委托方造成錯(cuò)誤的理解,認(rèn)為應(yīng)該更換膠粘劑、抹面膠漿,從而給委托方造成經(jīng)濟(jì)上的損失。
2) 保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)
常用水泥基復(fù)合保溫砂漿分為水泥基聚苯顆粒保溫砂漿和無(wú)機(jī)礦物輕骨料保溫砂漿,其中水泥基聚苯顆粒保溫砂漿又分為加強(qiáng) W 型及普通 L型。W 型水泥基聚苯顆粒保溫砂漿與無(wú)機(jī)礦物輕骨料保溫砂漿強(qiáng)度較高,受壓時(shí)形變較小,直至受壓破壞也未達(dá)到 10%的形變。筆者認(rèn)為,對(duì)于 W 型水泥基聚苯顆粒保溫砂漿與無(wú)機(jī)礦物輕骨料保溫砂漿,用抗壓強(qiáng)度這一指標(biāo)來(lái)代替壓縮強(qiáng)度指標(biāo)似乎更為合理。
3 建 議
1)提高保溫板尺寸測(cè)量精度要求;
2)保溫板、保溫漿料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定,應(yīng)重視試件的干燥程度;
摘要:本文在了解前人以及當(dāng)代的建筑師的設(shè)計(jì)過程中涉及的節(jié)能生態(tài)手法的基礎(chǔ)上,結(jié)合課堂上的思考和理解,試圖對(duì)建筑節(jié)能的低技術(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行一些初步的總結(jié)和探討。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能 低技術(shù) 可持續(xù) 設(shè)計(jì)
一.兩個(gè)前提:
其一,對(duì)于節(jié)能建筑的低技術(shù)設(shè)計(jì)方法的探究并非建立于對(duì)高技術(shù)手段的排斥之上。建筑節(jié)能的手段不可拘泥于分類與框架,其根本原則是因地制宜,靈活變通,在合理科學(xué)的評(píng)價(jià)體系下選擇綜合價(jià)值最高的符合建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)的節(jié)能手段。
其二,人工環(huán)境的舒適度與人工環(huán)境的能耗存在辯證的關(guān)系,一方面不能為節(jié)能就完全犧牲人居的舒適度,這樣就本末倒置,另一方面,不能為了無(wú)休止地提高舒適度和居住體驗(yàn)的質(zhì)量而消耗大量能源造成浪費(fèi)。凡事有度,要在滿足人合理的居住要求的基礎(chǔ)上,倡導(dǎo)適度耗能,節(jié)能綠色,尋求節(jié)能與耗能的均衡點(diǎn)。
基于對(duì)自然環(huán)境的尊重以創(chuàng)造宜人的人工環(huán)境,對(duì)局部環(huán)境以及微氣候的被動(dòng)式調(diào)節(jié)是一個(gè)被廣泛應(yīng)用的思路。這并非一個(gè)新課題,在相關(guān)理論方面,1963年,美國(guó)普林斯頓大學(xué)出版社出版了《設(shè)計(jì)結(jié)合氣候》,直到20世紀(jì)90年代一系列生態(tài)建筑設(shè)計(jì)名著誕生,在這段時(shí)間里,西方建筑師就此問題進(jìn)行了理論探討。而建筑上的實(shí)踐,可以追溯工業(yè)文明之前的傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑;近則有諾曼.福斯特、查爾斯.柯里亞、楊經(jīng)文等著名建筑大師的相關(guān)作品。
二.設(shè)計(jì)思路分類:
常見的建筑節(jié)能的低技術(shù)設(shè)計(jì)思路大致可分為兩大類:
太陽(yáng)輻射控制和自然通風(fēng)控制。并相應(yīng)地在總體和單體設(shè)計(jì)中不同方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)探索,如下表:
總體設(shè)計(jì)思路
單體設(shè)計(jì)思路
選址
外部環(huán)境
外部空間
形體組合
方位朝向
體型
平面
立面
剖面
太陽(yáng)輻 射
考慮在區(qū)域不同地點(diǎn)的太陽(yáng)輻射差異
水體、綠化與基地地形
規(guī)劃、公共空間以及構(gòu)造物的布置
建行組組合方式與陰影關(guān)系
南向喜陽(yáng)與北向喜陰
建筑體型系數(shù)
平面熱交換與隔離
遮陽(yáng)與立面集熱
垂直方向熱環(huán)境
通風(fēng)與空氣質(zhì)量
考慮周邊建筑物或坡地的遮擋
地形與綠化調(diào)節(jié)局部空氣質(zhì)量
利用規(guī)劃組團(tuán)劃分局部氣候
利用建筑形體組合與圍合調(diào)節(jié)局部風(fēng)壓風(fēng)勢(shì)
朝向夏季主風(fēng)向,規(guī)避冬季寒流
房屋進(jìn)深、高度等組織通風(fēng)
平面風(fēng)路
立面通風(fēng)
剖面導(dǎo)風(fēng)
三.總體設(shè)計(jì)(布局與規(guī)劃)
1.選址。
嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的建筑不宜布置在山谷、洼地、溝底等凹地里,因冬季冷氣流在凹地里形成對(duì)建筑物的霜洞效應(yīng)。對(duì)于炎熱地區(qū),建筑應(yīng)趨向溪水、河流或者湖泊等水體以及綠地,利用生態(tài)環(huán)境的熱交換和遮蔽效果。
2.利用綠化進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
在確定的基地中,通過對(duì)自然綠化的利用以及人工綠化的營(yíng)造,可以降低城市密集結(jié)構(gòu)和高能量交換所帶來(lái)的負(fù)面影響,改善“小氣候”,建筑師可將綠化、水面結(jié)合設(shè)計(jì)概念和規(guī)范要求,布置在住宅夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向,以降低進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度和空氣濕度,力圖創(chuàng)造可以不用空調(diào)等耗能裝置進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié),以達(dá)到綠色節(jié)能的目的。
3.外部空間:選擇良好的朝向;尺度合適的間距;適宜的組合方式。
方位朝向?qū)ㄖ锏奶?yáng)能利用和自然通風(fēng)效果具有決定性的影響。
對(duì)于寒冷地區(qū),太陽(yáng)照射建筑物外表面使其溫度提高,經(jīng)結(jié)構(gòu)透熱再使建筑物內(nèi)表面溫度提高,然后再由表面以長(zhǎng)波輻射的形式向室內(nèi)傳遞熱量;太陽(yáng)輻射也可直接透過窗戶進(jìn)入室內(nèi)使室溫提高。這樣至少在白晝可以有效提高室內(nèi)溫度,減小主動(dòng)加熱系統(tǒng)(如空調(diào)和暖爐)的負(fù)荷。
在炎熱地區(qū),在滿足了城市規(guī)劃、建筑防火間距和日照間距的前提下,在住宅之間設(shè)計(jì)有價(jià)值的陰影遮擋,從而有效降低區(qū)域環(huán)境溫度,提供涼爽的內(nèi)部街道環(huán)境。另外在其它建筑物的陰影下,房屋外表面避免了強(qiáng)烈的陽(yáng)光暴曬,通過外墻和窗戶傳入室內(nèi)的熱量大大減少,這將有利于用較少的能耗改善室內(nèi)熱環(huán)境。
在這樣的情況下,在設(shè)計(jì)中按照日照規(guī)律來(lái)規(guī)劃建筑群體是節(jié)約建筑采暖制冷能耗的有效措施。
4.外部環(huán)境散熱。
現(xiàn)代城市中,隨著人口增多、建筑密度增大,環(huán)境結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,城市中心地區(qū),建筑外環(huán)境的散熱速度和散熱能力不斷下降。如果只考慮增強(qiáng)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力,不考慮環(huán)境的散熱狀況,是沒有辦法從根本上解決節(jié)能的問題的。
這說(shuō)明建筑隔熱應(yīng)該與環(huán)境規(guī)劃結(jié)合起來(lái)才能創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境:綜合考慮天空、空氣與風(fēng)等環(huán)境散熱的重要因素、考慮城市水體對(duì)環(huán)境散熱的作用、考慮植物的分布及城市新生態(tài)系統(tǒng)的建立,提升外環(huán)境的散熱性能,才是解決城市熱島效應(yīng)的方向。
四.單體設(shè)計(jì)思路。
1.平面節(jié)能設(shè)計(jì):
(1)熱環(huán)境的合理分區(qū)。
即結(jié)合人們對(duì)不同房間的使用差異,對(duì)室內(nèi)溫度區(qū)域進(jìn)行劃分,避免均質(zhì)溫度造成的低效率。楊經(jīng)文常采用外置交通核來(lái)減弱熱濕氣候區(qū)灼人的太陽(yáng)輻射對(duì)建筑主要使用空間的劇烈影響;厄斯金設(shè)計(jì)的位于寒冷地區(qū)的Gadelius別墅則把北向不利地帶作為車庫(kù)及貯藏空間,成為其起居室北向緩沖空間。
(2)設(shè)置溫度阻尼區(qū)。
即在室內(nèi)與室外空間等有溫度差異需要的空間之間設(shè)置過渡空間。
(3)減少陽(yáng)臺(tái)對(duì)冬季日輻射的遮擋:
即對(duì)陽(yáng)臺(tái)朝向、進(jìn)深、形式進(jìn)行節(jié)能控制。
(4)有效的外墻保溫。
朝向不同方向的墻面如果均按照相同的傳熱系數(shù)配置保溫層就沒有充分發(fā)揮它的經(jīng)濟(jì)效益,所以
(5)平面風(fēng)路設(shè)計(jì)。
建筑內(nèi)部的通風(fēng)條件是決定人們健康、舒暢的重要因素之一。它通過空氣更新和氣流的生理作用對(duì)人體的生物感受起到直接的影響作用,并通過對(duì)室內(nèi)氣溫、濕度及內(nèi)表面溫度的影響而起到間接的影響作用。
2.立面節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)確定合適的窗墻比。
窗墻面積比對(duì)建筑能耗的影響,主要取決于窗與外墻之間熱工性能的差異,相差越大,影響越顯著。
(2)建筑遮陽(yáng)的設(shè)計(jì):
1) 固定遮陽(yáng)板:水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)等
2)活動(dòng)遮陽(yáng)板與通風(fēng)——可控遮陽(yáng)
可控遮陽(yáng)是一種嶄新的日照調(diào)節(jié)系統(tǒng),其主要特點(diǎn)是在一般遮陽(yáng)基礎(chǔ)上,對(duì)遮陽(yáng)裝
置進(jìn)行靈活調(diào)整,使其既能滿足冬季室內(nèi)對(duì)陽(yáng)光的需要,又可達(dá)到夏季有效遮擋陽(yáng)光的
效果,同時(shí)改善了室內(nèi)通風(fēng)條件。可控遮陽(yáng)體系有以下幾種類型:
a.可調(diào)節(jié)型。
外觀和固定遮陽(yáng)相似,但芯板是可調(diào)節(jié)的水平百葉,可調(diào)整傾角以滿足對(duì)日照的不同需要,調(diào)控方式包括手控機(jī)械和自動(dòng)化控制等,且利用百葉可以造就豐富的立面效果。
b.活動(dòng)型。
遮陽(yáng)系統(tǒng)是可伸縮的活動(dòng)型裝置,按照不同季節(jié)改變遮陽(yáng)深度,夏季可有效防熱,又不影響冬季日照。
c.墻面綠化體。
沿外墻面生長(zhǎng)的攀藤植物是天然可控遮陽(yáng)體系,應(yīng)該提倡在住宅受照面廣植攀藤植物,以達(dá)到夏季降溫的目的,同時(shí)也形成親近自然的柔和外立面。但要考慮植物生長(zhǎng)對(duì)墻體可能造成的負(fù)擔(dān)和破壞。
可控遮陽(yáng)體系可有效解決夏熱冬冷地區(qū)的熱穩(wěn)定和舒適性問題,有明顯的節(jié)能作用,對(duì)于夏熱冬冷地區(qū)實(shí)施節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展有重大意義,對(duì)全年綜合節(jié)能有顯著作用。如下表:
3.剖面節(jié)能設(shè)計(jì)
如同科里亞與楊經(jīng)文等東南亞等地區(qū)的建筑師的實(shí)踐和探索,利用對(duì)剖面的設(shè)計(jì),產(chǎn)生對(duì)風(fēng)壓和氣流控制,以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候,減少空調(diào)能耗的思路是比較常見的,這也是十分貼近建筑師的設(shè)計(jì)過程的方法。
結(jié)語(yǔ):
通過國(guó)外生態(tài)建筑的環(huán)境設(shè)計(jì)策略的解讀,可以知道研究低技術(shù)適應(yīng)生態(tài)建筑的代表有提出“形式追隨氣候”設(shè)計(jì)原則的印度建筑師查爾斯.柯里亞以及埃及新鄉(xiāng)土主義建筑師哈桑.法西等;而研究高技術(shù)適應(yīng)生態(tài)建筑的則有以諾曼.福斯特、倫佐.皮阿諾等,他們的設(shè)計(jì)技術(shù)包含了從被動(dòng)式氣候適應(yīng)等中間技術(shù)到利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制建筑護(hù)結(jié)構(gòu)與外界的能量與物質(zhì)交換等現(xiàn)代建筑新技術(shù)。
需要注意的是,中國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,照搬西方現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)方式是無(wú)法與地方氣候、生活方式不適應(yīng),與地方文化產(chǎn)生聯(lián)系的,是與我國(guó)國(guó)情不符的。建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合結(jié)合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平,客觀地分析特定地區(qū)環(huán)境(包括自然環(huán)境與人文環(huán)境),創(chuàng)造出符合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的中國(guó)現(xiàn)代綠色建筑。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡君馥等合著,《住宅節(jié)能設(shè)計(jì)》,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1991。
[2]林京,《楊經(jīng)文及其生物氣候?qū)W在高層建筑中的運(yùn)用》,世界建筑,1996。
Abstract: in the 21 century, the global urbanization process to accelerate, fast economic growth, but rapid population increases, resources atrophy, environmental degradation, make human challenges. This paper is the green building energy saving design of the main method for a simple discussion.
Keywords: green architecture; Low carbon; Design method
中圖分類號(hào):TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
隨著全球能源問題的日趨枯竭和“可持續(xù)發(fā)展”理念的推廣,我國(guó)廣大建筑工作者對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)越來(lái)越重視。許多發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的建筑節(jié)能理念、技術(shù)、材料,以及應(yīng)用成果被介紹到國(guó)內(nèi),向人們展示了通過優(yōu)秀設(shè)計(jì)和高新科技相結(jié)合所創(chuàng)造的優(yōu)雅、舒適且節(jié)能環(huán)保的新型建筑發(fā)展前景。但是,這些大量應(yīng)用高科技的節(jié)能措施往往成本很高,一次性投入比較大,連發(fā)達(dá)國(guó)家目前也難以大規(guī)模推廣。我們還應(yīng)當(dāng)注意到,目前發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑節(jié)能技術(shù)主要是針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)開發(fā)的,而這些技術(shù)本身也不是十分完善,在其他地區(qū)是否能達(dá)到預(yù)期的效果還沒有十足的把握。
一、綠色建筑的涵義
綠色建筑亦稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑。在建筑經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域,綠色建筑措施帶來(lái)了社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)領(lǐng)域,綠色建筑采用建筑集成設(shè)計(jì)方法并遵守環(huán)境設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,將建筑物作為一個(gè)完整的系統(tǒng),綜合考慮建筑的間距朝向、形狀、結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等因素。綜合國(guó)內(nèi)外專家的研究,綠色建筑可理解為在建筑的“全生命”周期內(nèi),最大限度地保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材)和減少污染,為人們提供健康、適用和高效地使用空間(室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量),最終實(shí)現(xiàn)與自然共生的建筑物。因此“綠色建筑”是一個(gè)有機(jī)的整體概念,它貫穿于建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建筑、使用以及維護(hù)的全過程,覆蓋建筑物的整個(gè)生命周期,“綠色建筑”是自然環(huán)境的一部分,與之共同構(gòu)成和諧的有機(jī)系統(tǒng)。
綠色建筑是追求自然、建筑和人三者之間和諧統(tǒng)一。綠色建筑不是奢侈品,不應(yīng)該追求表面的貼金和技術(shù)措施的大而全。一定要選擇自己適應(yīng)的技術(shù),針對(duì)特有的自然地理環(huán)境條件和使用要求,利用先進(jìn)的模擬分析工具,因地制宜的確定可能的、適度的技術(shù)措施。建筑的綠色化設(shè)計(jì)必須進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)分析。
二、綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),可最大限度地節(jié)約資源( 節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材) 、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。是消耗最小的能源、資源與環(huán)境損失,換取最好的人居環(huán)境的建筑。綠色建筑設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容: 在人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的基本原則下,運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和方法,協(xié)調(diào)人、建筑與自然環(huán)境間的關(guān)系,尋求創(chuàng)造生態(tài)建筑環(huán)境的途徑和設(shè)計(jì)方法。體現(xiàn)人、建筑環(huán)境與自然生態(tài)在“功能”方面的關(guān)系,即生態(tài)平衡與生態(tài)建筑環(huán)境設(shè)計(jì)和“美學(xué)”方面的關(guān)系,即人工美與自然美的結(jié)合。主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容:
1.全壽命周期的概念。全壽命周期主要強(qiáng)調(diào)建筑對(duì)資源和環(huán)境的影響在時(shí)間上的意義。建筑從最初的規(guī)劃設(shè)計(jì)到后續(xù)的施工建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理及最終的拆除,形成了一個(gè)全壽命周期。關(guān)注建筑的全壽命周期,意味著不僅在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段充分考慮并利用環(huán)境因素,而且確保施工過程中對(duì)環(huán)境的影響減至最低,運(yùn)營(yíng)管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗、高效、無(wú)害的空間,拆除后又對(duì)環(huán)境危害降到最低。建筑對(duì)資源和環(huán)境的影響要有一個(gè)全時(shí)間段的估算,建筑初期投入可能很低廉,但是運(yùn)營(yíng)成本可能會(huì)很高。
2.強(qiáng)調(diào)最大限度的節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境和減少污染。建設(shè)部提出了“四節(jié)一環(huán)保”的要求,即著重強(qiáng)調(diào)節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和保護(hù)環(huán)境,這也是我國(guó)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的主要問題。保護(hù)環(huán)境、減少污染,資源的節(jié)約和資源的循環(huán)利用是關(guān)鍵,“少費(fèi)多用”做好了必然有助于保護(hù)環(huán)境、減少污染。
3.滿足建筑根本的功能需求。保證使用者的健康是最基本的要求,節(jié)約不能以犧牲使用者的健康為代價(jià)。“適用”強(qiáng)調(diào)的是適度消費(fèi)的概念,決不能提倡奢侈與浪費(fèi)。高效使用資源需要加大綠色建筑的科技含量,比如智能建筑,通過采用智能的手段使建筑在系統(tǒng)、功能、使用上提高效率。
4.建筑要與自然和諧共生。建筑業(yè)再也不能延續(xù)高消耗、高污染的傳統(tǒng)建筑發(fā)展模式,必須大力發(fā)展綠色建筑,才能適應(yīng)現(xiàn)代城市生態(tài)建設(shè)發(fā)展的需要。不然,將會(huì)在建筑領(lǐng)域再次重蹈先污染后治理的覆轍,危及后代子孫的生存。發(fā)展綠色建筑的最終目的是要實(shí)現(xiàn)人、建筑與自然的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
三、綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)方法
1.充分利用自然采光和自然通風(fēng)。天然的陽(yáng)光是大自然賜給人類的寶貴財(cái)富,它取之不盡、用之不竭. 充分利用天然采光不但可以節(jié)約大量照明用電,還提供更健康、高效、自然的光環(huán)境,從衛(wèi)生的角度看,充分的日照還可以起到殺滅細(xì)菌和病毒的目的. 建筑的自然采光就是將日光引入建筑內(nèi)部,通過設(shè)計(jì)手段精確地控制并且將其按一定的方式分配,以提供比人工光源質(zhì)量更好的照明。
自然通風(fēng)是一項(xiàng)改善人與環(huán)境的重要技術(shù)手段. 在我國(guó)許多傳統(tǒng)建筑中都有體現(xiàn),如傳統(tǒng)民居中的穿堂風(fēng)等處理手法,較之其他相對(duì)昂貴、復(fù)雜的生態(tài)技術(shù),自然通風(fēng)是一項(xiàng)比較成熟而廉價(jià)的技術(shù)措施. 通過合理的建筑設(shè)計(jì),自然通風(fēng)可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內(nèi)溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內(nèi)污濁的空氣,使人體感到舒適,并提供新鮮、清潔的自然空氣,有利于人的生理和心里健康,減少人們對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的依賴,從而節(jié)約能源、降低污染、預(yù)防疾病。
自然通風(fēng)和采光往往是結(jié)合在一起的. 通過保證房間內(nèi)及中庭頂部( 若有條件,可依建筑形式而設(shè)) 一定的開窗面積,既達(dá)到了自然采光的目的,又可依靠室內(nèi)外的風(fēng)壓及熱壓差,形成有組織的自然通風(fēng),在室外氣候適宜時(shí)通過自然通風(fēng)達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境的目的。
2.改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)有較好的保溫隔熱功能,一般通過建筑外墻的耗能約占建筑物全部耗能的 40%,因此提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能對(duì)改善室內(nèi)熱工環(huán)境及建筑節(jié)能具有重要意義. 不同國(guó)家和地區(qū)的氣候條件的差異,對(duì)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性能要求都不同,一般情況氣候越嚴(yán)寒,其建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)要求就越小,需要用導(dǎo)熱系數(shù)小的高效隔熱材料附著在墻體結(jié)構(gòu)來(lái)改善整個(gè)墻體的熱工性能. 根據(jù)復(fù)合材料與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)位置不同,分為外保溫技術(shù)、內(nèi)保溫技術(shù)及夾心保溫技術(shù),其中外墻外保溫是目前較為高效、簡(jiǎn)單的保溫節(jié)能技術(shù)。
要注意圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫不等于隔熱,隔熱的目的是盡量減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸收的太陽(yáng)熱輻射向室內(nèi)傳遞. 對(duì)于自然通風(fēng)的建筑來(lái)說(shuō)護(hù)的隔熱設(shè)計(jì)主要是控制內(nèi)表面的溫度,為此要求護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有一定的衰減度和延遲時(shí)間,以保證內(nèi)表面溫度不致過高,以免向室內(nèi)和人體輻射過多的熱量. 圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱的方法可根據(jù)不同的建筑使用功能、不同地區(qū)氣候特點(diǎn)來(lái)選擇,如通過加強(qiáng)墻體的蓄熱性能來(lái)獲得室外熱能通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室內(nèi)傳遞的延遲時(shí)間,將內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間和建筑使用的時(shí)間錯(cuò)開,利用材料本身的熱惰性來(lái)達(dá)到隔熱的目的; 在墻體中設(shè)置通風(fēng)間層,這些間層與室外或室內(nèi)相同,利用風(fēng)壓和熱壓的作用帶走進(jìn)入空氣層的部分熱量,從而減少傳入室內(nèi)的熱量; 建筑防熱外表面采用淺色平滑的飾面材料,采用對(duì)太陽(yáng)輻射熱吸收率小的材料等。
屋面的能耗在圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗中占有相當(dāng)?shù)谋壤虼藨?yīng)當(dāng)重視其保溫隔熱效果. 一般而言,屋面的傳熱系數(shù)要優(yōu)于外墻的傳熱系數(shù),并且可依屋面的形式選用不同的保溫材料。
3.遮陽(yáng)措施。在建筑設(shè)計(jì)中考慮日光調(diào)節(jié)是勒. 柯布西耶最早提出的,在他設(shè)計(jì)的昌迪加爾法院和馬賽公寓作品中,將藝術(shù)和遮陽(yáng)完美地結(jié)合在一起. 外遮陽(yáng)是最有效的遮陽(yáng)設(shè)施,它直接將 80% 的太陽(yáng)輻射熱量遮擋于室外,有效地降低了空調(diào)負(fù)荷,節(jié)約了能量. 通常外遮陽(yáng)的基本形式分為 4 種: 水平式、垂直式、綜合式和擋板式,結(jié)合建筑形式,在南向及西向安裝一定形式的可調(diào)外遮陽(yáng),隨使用情況進(jìn)行調(diào)節(jié),這樣既能滿足夏季遮陽(yáng)的要求,又不影響采光及冬季日照要求。
4.高效節(jié)能的外窗和幕墻系統(tǒng)。一直以來(lái),窗及玻璃幕墻都是維護(hù)結(jié)構(gòu)中的能耗大戶,但隨著技術(shù)的不斷提高,新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn),窗及玻璃幕墻的性能已獲得了極大的提升. 首先,新型高性能玻璃的發(fā)展( 如 LOW - E 鍍膜玻璃,真空玻璃等) 給窗及玻璃幕墻的保溫及防輻射性能以極大的提高,其次新的結(jié)構(gòu)形式起到了相當(dāng)?shù)淖饔茫滦托筒募皵鄻蚣夹g(shù)的應(yīng)用對(duì)窗和幕墻的整體熱工性能及氣密性都有極大的提升. 按照綠色建筑的原則,幕墻作為建筑的護(hù)體系,并不是一個(gè)完全封閉的外殼,應(yīng)該是建筑與環(huán)境之間的過濾裝置,幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)該是多功能的,除基本的防護(hù)功能外,還應(yīng)考慮室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的調(diào)節(jié),提高建筑節(jié)能效率。
雙層玻璃幕墻又稱雙層呼吸式幕墻,不同于傳統(tǒng)的單層幕墻,它由內(nèi)外二層( 或三層) 玻璃組成圍護(hù)結(jié)構(gòu),玻璃之間留有一定寬度的通風(fēng)道,并配有可調(diào)節(jié)的遮陽(yáng). 在冬季雙層玻璃之間形成一個(gè)陽(yáng)光溫室,提高建筑內(nèi)表面的溫度,有利于節(jié)約采暖能耗; 在夏季,利用煙囪效應(yīng)對(duì)通風(fēng)道進(jìn)行熱壓通風(fēng),使玻璃之間的熱空氣排走,達(dá)到降溫的目的. 對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),直接開窗通風(fēng)容易造成紊流,不易控制,而雙層幕墻能夠通過通風(fēng)道進(jìn)行開窗通風(fēng),在一定程度上改善建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量。
2節(jié)能門窗方面的成套技術(shù)
我國(guó)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)歷來(lái)都是門窗部分,在夏季空調(diào)和冬季采暖的使用中,門窗都是傳輸熱量的介質(zhì),成為室內(nèi)外熱量的傳遞和交換的承載者。因此,使得門窗的保溫隔熱性能得到提高,是節(jié)約空調(diào)和采暖能耗節(jié)約、室內(nèi)熱環(huán)境改善的一個(gè)主要途徑。有的房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目,使用中央空調(diào)來(lái)調(diào)劑冬夏室內(nèi)的溫度,除了外墻保溫外,控制能源無(wú)謂消耗,起著堡壘作用的是門窗,因此,在門窗選擇上需要注意一定的技巧。在門窗標(biāo)準(zhǔn)選擇上,平開(或固定)中空玻璃窗要優(yōu)先選用,開窗形式、窗框型材、玻璃選用、型材斷面以及窗的氣密性是影響窗體節(jié)能的主要因素。在各項(xiàng)指標(biāo)的性能評(píng)定中,熱損失的形式、材料的導(dǎo)熱系數(shù)、空氣的滲透性均要綜合考慮,綜合指標(biāo)表明目前房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目使用的門窗大部分為塑鋼窗和斷熱鋁合金窗,有與木窗、鋼窗等相比,這類窗在節(jié)能性、抗風(fēng)壓、氣密水密性、保溫性能等方面有著不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也成為房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目使用的首選。進(jìn)戶門盡量選用三防門即能實(shí)現(xiàn)防火、防盜、防寒三項(xiàng)功能的門,影響門的三防效果的除了門板材質(zhì)外就是內(nèi)部填充物了。市面上的很多門并不能完全達(dá)到三防目的,防火不防盜,防盜不防火……很難達(dá)到高度統(tǒng)一。為了保證防寒效果,很多大品牌的三防門內(nèi)部填充物采用耐火巖棉,既能防火又達(dá)到保溫效果。同時(shí)也成為房地產(chǎn)公司首選。
3太陽(yáng)能的開發(fā)使用
現(xiàn)在地球上的能源大多是不可再生的能源,因此,像太陽(yáng)能這種天然能源及其他可再生能源,理所當(dāng)然地成為了主要的供應(yīng)能源,太陽(yáng)能是一種免費(fèi)、清潔的能源,房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目如果能夠充分利用太陽(yáng)能來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的綠色、環(huán)保、節(jié)能、生態(tài),既節(jié)省了社會(huì)資源,也有利于節(jié)能與改善居住環(huán)境。目前,建筑上對(duì)太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域,主要是集中在太陽(yáng)能熱水器方面,在光電一體化中有少量應(yīng)用,推廣太陽(yáng)能,首先需要有政府的支持和引導(dǎo)。目前,有些城市已經(jīng)把開發(fā)使用太陽(yáng)能項(xiàng)目納入政府推廣項(xiàng)目之中,在城市亮化工程當(dāng)中得到大量使用,路燈、霓虹燈等采用太陽(yáng)能技術(shù),一次性投入,降低了后期費(fèi)用以及日常維護(hù)費(fèi)用。2007年5月1日,我市根據(jù)全省統(tǒng)一部署,啟動(dòng)了民用建筑節(jié)能工程,要求全市所有新建、擴(kuò)建和改建的居住及賓館酒店,全民推廣應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化技術(shù)。
建筑耗能數(shù)值對(duì)我國(guó)而言是非常龐大的,甚至已經(jīng)占到了我國(guó)能耗總額的三分之一,我國(guó)與同緯度的國(guó)家相比能耗是別國(guó)的三倍以上,跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比我們建筑平均能耗是他們的四倍以上,可見我國(guó)的建筑能耗不僅僅存在數(shù)量大的問題,還存在著平均耗能多的問題,近二十年來(lái)我們可以明顯感覺到能耗緊張給生活帶來(lái)的影響,所以我們必須要高度重視建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì),通過多年的工作經(jīng)驗(yàn)我們摸索出來(lái)一些節(jié)能設(shè)計(jì)措施,在此簡(jiǎn)要論述以供工行參考。
一、減少變壓器的有功功率損耗
PK是一種有損傳輸功率的變壓器,即變壓器的線路損耗,通過繞組電流的阻力和流量取決于變壓器線圈的尺寸,這與負(fù)荷率的平方成正比。因此,應(yīng)選擇繞組電阻小的變壓器,可采用銅芯變壓器。從PKβ2的求值計(jì)算中我們可以得出,在β=每千瓦變壓器負(fù)荷的50%的時(shí)候是最低的能源消耗點(diǎn)。因此,在80年代中期,民用建筑設(shè)計(jì),大部分負(fù)載率都是設(shè)定在50%左右,變壓器的負(fù)載率中只有一半的變壓器在實(shí)際使用中投入運(yùn)行,這種方法被很多設(shè)計(jì)人員一直沿用到目前為止。然而,這僅僅是節(jié)約能源,不考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
事實(shí)上50%負(fù)載率僅減少了變壓器的線損,并沒有減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的措施。計(jì)及初裝費(fèi)、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘浚儔浩鞯呢?fù)載率應(yīng)在75%~85%為宜。這樣也可以做到物盡其用,因?yàn)樽儔浩鹘^緣的使用年限滿負(fù)荷計(jì)為20年,20年后可能有更好的變壓器問世,這樣就可以有機(jī)會(huì)更換新的設(shè)備,才能使該建筑總趨技術(shù)領(lǐng)先地位。
1 前言
最近幾年,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,已成為每位公民的責(zé)任和義務(wù),也是全世界所關(guān)注的重要課題。電氣節(jié)能為建筑節(jié)能的組成部分,近年來(lái)由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展.對(duì)電力需求快速增長(zhǎng),由于發(fā)電裝機(jī)容量和電網(wǎng)供電能力不足,全國(guó)大部分地區(qū)出現(xiàn)了不同程度的拉閘限電現(xiàn)象。由于我國(guó)節(jié)能的潛力巨大,因此把電能節(jié)約與電能開發(fā)并舉,并把電能節(jié)約放在首位。由此可見電氣節(jié)能的重要性,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)已成為電氣設(shè)計(jì)重要內(nèi)容。
2 合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)
根據(jù)用電負(fù)荷容量及其分布、用電設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷等級(jí),合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,使供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中的損耗減至最低。實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能的目的。設(shè)計(jì)應(yīng)從下面幾個(gè)方面考慮。
2.1 供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠。同一
電壓等級(jí)供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí),盡量減少變電級(jí)數(shù)過多產(chǎn)生的電能損耗。
2.2 合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。民用建筑用電設(shè)備電壓等級(jí)大部分為220/380V,但一些大型或特大型的民用建筑的空調(diào)主機(jī)為了達(dá)到節(jié)能目的,經(jīng)方案比較可以選擇10(6)kV的制冷設(shè)備。
2.3 變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心,低壓配電間應(yīng)靠近電氣豎井,合理分布供電網(wǎng)絡(luò),使低壓供電半徑控制在200m以內(nèi),供電線路的電壓損失已滿足規(guī)范的允許值,減少線路電壓損失,提高供電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4 根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺(tái)數(shù),變壓器負(fù)載率宜為0.7-0.85.其接線應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷變化。按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則靈活投切變壓器.使變壓器在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,從而減少損耗。
2.5 合理選擇電纜、導(dǎo)線截面。在滿足允許載流量、運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)的前提下,應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面,并應(yīng)從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。
2.6 合理提高供配電系統(tǒng)的功率因素。在用電設(shè)備選型及調(diào)速控制方案一定的情況下,若自然功率因素達(dá)不到接入電網(wǎng)要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償.提高功率因素可以減少線路及變壓器損耗。
3 選用節(jié)能型變壓器
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明,全國(guó)電網(wǎng)上每年運(yùn)行的35kv和10kv及以下配電變壓器總電能損耗約占當(dāng)年總發(fā)電量的2%-3%。因節(jié)能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn),故節(jié)能變壓器的使用尤為重要。采用節(jié)能變壓器,能節(jié)約能源和減少溫室氣體的排放,因此采用節(jié)能變壓器有巨大的節(jié)能潛力。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選高效低損的節(jié)能變壓器。如油浸式變壓器已出現(xiàn)
了比S9系列更節(jié)能的S10系列、S11系列,S11型變壓器與S9型變壓器相比,空載損耗平均降低30%,空載電流平均下降70%,變壓器噪音水平下降7-10dB。
4 合理選用電動(dòng)機(jī)
在建筑電氣設(shè)計(jì)中,電動(dòng)機(jī)都是與暖通、給排水水工種的設(shè)備配套的,由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)。因此,其節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過程中,除了上述的應(yīng)就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無(wú)功而引起的有功損耗外,還應(yīng)減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。因?yàn)樵谶@種情況下,電機(jī)的效率是很低的。對(duì)功率較大的電動(dòng)機(jī)可以采用變頻調(diào)速器,可提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率,達(dá)到節(jié)能的目的。但是,
這種設(shè)備的價(jià)格仍偏高,因此在應(yīng)用中受到一定的限制。另一種節(jié)能方式是采用軟啟動(dòng)器,它啟動(dòng)平穩(wěn),從啟動(dòng)到運(yùn)行,其電流變化不超過3倍,可保證電網(wǎng)電壓的波動(dòng)在所要求的范圍內(nèi),同樣達(dá)到節(jié)能的目的。
5 照明節(jié)能設(shè)計(jì)
5.1 照明設(shè)計(jì)應(yīng)選擇高效光源照明光源應(yīng)選擇發(fā)光效率高、顯色性好、
使用壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)可靠方便快捷、性能價(jià)格比高的高效光源。按不同的工作場(chǎng)所,選擇相適應(yīng)的高效光源,可以降低電能消耗,節(jié)約能源。根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004),建議按以下幾個(gè)方面選擇光源:
5.1.1 燈具安裝高度較低的場(chǎng)所選用熒光燈。熒光燈包括直管熒光燈和緊湊型熒光燈。它們都具有光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性較好等優(yōu)點(diǎn).但前者比后者光效更高、壽命更長(zhǎng)、光通維持效率高、性價(jià)比更優(yōu)。因此,除有裝飾性要求的場(chǎng)所外,一般情況下,都應(yīng)選用直管熒光燈,并推薦采用T5細(xì)管。
5.1.2 燈具安裝高度較高的場(chǎng)所宜用金鹵燈,也可用中顯色高壓鈉燈。對(duì)于顯色性要求高的場(chǎng)所,可以采用用陶瓷金鹵燈;對(duì)于沒有顯色性要求的工業(yè)場(chǎng)所,可以用光效更高、壽命更長(zhǎng)的高壓鈉燈。
5.1.3 安裝高度高且不易維護(hù)的場(chǎng)所,如高大廳堂等,宜選用高頻無(wú)極熒光燈。其重要特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)(達(dá)5~6萬(wàn)小時(shí))。同時(shí),光效高(60-701m/W)。顯色性好(Ra達(dá)80),起點(diǎn)快捷、可靠。
5.1.4 不應(yīng)選用熒光高壓汞燈。金鹵燈是汞燈的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,其高效比汞燈約提高60%(400W為例),顯色指數(shù)高,壽命更長(zhǎng)。
5.1.5 限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應(yīng)用,其優(yōu)點(diǎn)是顯色性好、起點(diǎn)快速、便于調(diào)光。但由于其光效低、壽命不長(zhǎng),所以最好限制使用。除要求調(diào)光、開關(guān)頻繁和短暫工作以及特殊裝飾要求等情況外。不應(yīng)使用。
5.2 照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)提倡綠色照明。綠色照明并不只是照明節(jié)能,更有益于
提高人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)效率和生活質(zhì)量,在保護(hù)身心健康的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。為此,在照明設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)最大程度地滿足建筑的功能,一項(xiàng)照明工程不能只注重光的物理特性,不僅要考慮照度水平、燈具布置,還需考慮視覺環(huán)境及照明效果。所以,照明設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑物不同場(chǎng)所、部位對(duì)照明照度、色溫、顯色指數(shù)的不同要求。同時(shí),電氣設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)密切配合,充分合理地利用自然光,使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)結(jié)合,利用最少的能源保證照度水平,從而達(dá)到節(jié)約人工照明的電能。
6 合理利用太陽(yáng)能
目前住宅熱水系統(tǒng)雖然已不少設(shè)計(jì)采用了太陽(yáng)能設(shè)備,但本人認(rèn)為在大型住宅小區(qū)以及公共建筑的室外照明系統(tǒng)應(yīng)該可以設(shè)計(jì)采用太陽(yáng)能蓄電的照明設(shè)備。目前這類產(chǎn)品以太陽(yáng)能LD燈具為主,其產(chǎn)品的工作E原理是:白天太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能組件上,使太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生一定幅度的直流電壓,把光能轉(zhuǎn)換為電能,再傳送給智能控制器,經(jīng)過智能控制器的過充保護(hù),將太陽(yáng)能組件傳來(lái)的電能輸送給蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)存;到了夜晚太陽(yáng)能組件因接收不到光能,其輸出的直流電壓降到接近為零時(shí),智能控制器自動(dòng)開啟控制裝置,向LED提供電能,促使LED發(fā)光源發(fā)出足夠的亮度用于照明;到天亮?xí)r,太陽(yáng)能組件又接收到光能產(chǎn)生電壓時(shí),智能控制器又自動(dòng)轉(zhuǎn)換到充電模式工作。隨著太陽(yáng)能蓄電的照明設(shè)備的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這種產(chǎn)品的制造成本將會(huì)越來(lái)越低,本人相信在不久的將來(lái)太陽(yáng)能蓄電的照明設(shè)備應(yīng)該會(huì)在室外照明領(lǐng)域得到普及應(yīng)用。
7 結(jié)束語(yǔ)
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)已成為電氣設(shè)計(jì)的重中之重,在設(shè)計(jì)中精心考慮,進(jìn)行方案比較,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計(jì)。在為人類提供健康、舒適、安全的居住、工作和生活空間的同時(shí),又能行之有效地節(jié)約能源,這是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員都必須認(rèn)真對(duì)待的問題。
參考文獻(xiàn)