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綠色建筑節能設計,對于節約不可再生能源,提高建筑物中的可再生能源利用率,創造良好的生態環境和解決能源危機,實現人與自然、建筑與自然以及人與建筑之間的和諧與可持續發展具有重要意義。本文著重探討了綠色建筑節能技術的實現途徑。
關鍵詞:
綠色節能;建筑;設計
目前,發達國家建筑能耗占到本國總能耗的30~40%,而我國達到了46%。我國十特別指出,節約資源是保護生態環境的根本之策,要節約集約利用資源,控制能源的總量。以我國目前的發展情況,建筑領域將成為未來20年我國用能的主要增長點,建筑的“用能鎖定”特性,決定我國建筑的能耗問題是走中國特色低碳發展道路必須解決的重要問題。我國地少、人多、底子薄,確保綠色建筑設計質量,降低能耗,實現建筑節能設計在城市建設中保持可持續發展的模式,節約不可再生能源,提高建筑物中的可再生能源利用率,對于創造一個良好的生態環境和解決能源危機都會大有裨益。建筑能耗是指建筑在使用過程中的能量消耗。我國建筑95%以上是高能耗建筑,其中建筑采暖、建筑制冷這些耗能占建筑總體消耗能量的50~70%,其次是照明消耗及其它,提高設備運行節能措施對于建筑節能設計是至關重要的。樹立綠色建筑設計理念,最大限度地減少建筑消耗的能源,盡可能減少在建造過程中對環境產生的污染和危害,節約有限的資源,利用綠色建材和智能控制等高新技術,推動綠色節能建筑向更廣泛、可持續性的方向發展。
1綠色建筑與建筑節能的關系
綠色建筑是指為人們提供舒適、健康、安全的空間,同時指在建筑使用壽命期中低能耗、高利用資源,節能減排,最低限度的影響環境的建筑。建筑節能是綠色建筑的核心組成部分,綠色建筑是從建筑節能起步的,但在設計、建造、運營等階段的節能工作中,更要突出的是建筑全壽命期節能管理作用。現實環境中的很多例子可以說明綠色建筑中運用節能技術的理念,例如使用太陽能進行加熱,通過風的流動促使室內溫度降低等等。綠色建筑節能技術在具體實施過程中有以下幾點要求。①遵循節能標準,合理選擇新型建筑材料,用以解決節能減排、應對氣候變化問題。讓綠色建筑不再僅僅停留在象征意義的層面,而是要求建筑材料對建筑環境無公害,以可持續發展的態勢進行。②采用新技術手段利用能源與資源。新技術的應用首先應考慮節能、無污染等因素,充分利用可循環再生的資源,堅決杜絕以不正當的方式消耗不可再生能源。③以綠色建筑的理念倡導建筑在使用期間,對資源進行最大程度的節約。對大自然的態度由索取改為回報,與自然和諧共生。總而言之,綠色建筑節能設計要使建筑成為一個活的機體,能夠與環境、氣候自然地對話和呼吸。實現節能減排的目標,保證建筑從施工到使用的過程中對生態環境不造成損害,創造優質的生態環境,從而符合全球化的發展趨勢。
2綠色節能建筑的發展理念
理想的綠色節能建筑在最少的能量消耗的情況下達到三個部分要求:①在不同季節,不同溫度下保持室內的舒適度,包括溫度、空氣質量等等方面;②在不同區域空間或者不同季節中,能夠靈活的控制或者收集太陽的熱能或是阻止太陽的輻射平衡室內外環境;③能夠在不同的室內環境中使用通風新技術和地熱技術,采用不同的方式進行通風系統的設計和安置,改善城市環境。綠色節能建筑實現環保節能最重要的方面是對高新技術的運用,同時也要配合建筑方面的一些傳統技術,這些傳統技術是通過科學論證及實踐過程中具有可行性的技術。通過減少部分不能夠持續產生能源的消耗,從終端提高能源的使用效率等方面,將這些技術運用到現代化的建筑設計中,從而實現綠色節能環保建筑設計。
2.1還原地方特色的綠色節能建筑
現代建筑大多是“千城一面”,建筑風格都大同小異。但是,綠色節能建筑由于強調利用自然環境的優勢,就地取材,使用可再生能源,所以在建筑設計過程中會較多的考慮建筑所在地的地方特色,與當地的自然和氣候保持相適應,從而深入發掘當地的資源優勢。因此,在挖掘和研究過程中,綠色節能建筑能夠體現建筑所在地的地方特色,從而改變建筑風格統一無特色的缺點。
2.2綠色節能建筑與智能建筑的結合
建筑仿生學就是將建筑設計與生物學相結合。隨著科學技術的不斷發展,各學科之間相互借鑒與融合,可以產生很多新的技術。現階段在建筑設計中所遇到的問題,我們可以試圖在大自然中尋找解決方案,為創造一個健康的環境而努力。在智能建筑與綠色建筑的相互配合下,根據不同氣候的特征調整不同的設計方案,將智能建筑與綠色建筑結合運用到室內節能設計中,改善室內環境,給人們創造一個舒適健康的環境。
2.3嚴格控制各環節的能量消耗
西方國家的建筑理念中提到零耗能、零排放、零污染的理念,如何減少能源的消耗是現代建筑中的重要環節。綠色節能建筑強調在建筑設計的每一個環節都要減少和控制能源的消耗,并且要極大限度的提高能源的利用率。綠色節能建筑比一般的建筑設計減少將近80%的能源消耗,利用新技術不斷開發可循環再生的資源能源,從而在建筑材料耗能方面降低其需求,防止材料的過度消耗。將建筑資源和生態能源相結合,達到自然和能源的相統一。
2.4綠色節能建筑強調采用資源節約型模式
在當今中國的現實環境下,土地資源和水資源等相對缺乏。資源節約型模式是綠色節能建筑中所強調的模式之一。資源節約型模式可以盡可能的實現低排放、高利用的環保形態,使用可再生資源,達到對環境的最大限度的保護。
3實現綠色建筑節能技術的途徑
3.1加強完善建筑節能法規政策及標準
發達國家首先建立并不斷修訂能源法規及建筑節能的相關政策法規,包括一些激勵政策,有的國家已作為國會立法出現,依據本國實際情況,確定節能標準,限制建筑物的能耗量。同時制定了建筑節能的遠近期規劃與目標。我國與國外相比,建筑節能從1980年始,起步較晚,2004年全面推廣。1997年頒布的節約能源法中第三章對建筑節能作了明確規定。之后連續出臺了一些規定和細則,并制定了相應的激勵政策,確立了具有自己特色的綠色建筑節能標準體系。有些地區的新建已全部要求執行綠色建筑節能標準,建筑節能技術的推進力度和效果顯著。隨著建筑節能技術的推廣和研究,我們發現建筑節能標準和規定還需要不斷細化和修訂,避免出現技術堆砌、實施運行后的效果難準確判斷的問題。
3.2減少建筑中所消耗能源的總量
建筑中的能源消耗是綠色節能建筑設計需要解決的一大難題,目前,發達國家統計數據中,空調采暖能耗占建筑能耗的65%,而我國在采暖、空調和照明電量的使用在一定程度上高于能量的產出,能源的消耗量呈現出不斷上升的趨勢。因此,減少建筑的冷、熱及照明能耗是目前降低建筑能耗總量,也是實現綠色節能建筑目標的重要方向。(1)建筑設計師要堅持整體規劃設計,重視利用自然。從整體角度出發,與能源學專家、環境學專家、結構設計師等方面的專家相互配合,根據氣候條件的不同和建筑所處環境的差異,在注重自然環境優化的基礎上,創造良好的室內外環境,從而減少對建筑設備的依賴性。我國隨著改革開放不斷深入發展,可耕種面積逐年萎縮,城市與農村用地存在矛盾和沖突。建筑師應該對建筑土地資源進行合理的規劃和有效利用,在保護基本耕地需求的前提下進行整體規劃和度量,采用土地資源集約的形式處理好節地和室外環境的關系。甚至可以考慮對地下空間的使用,最大限度的拓展可利用的空間,以確保對綠色節能環保建筑設計的實現。①對建筑的選址要綜合考慮。選擇合適的建筑地址是創造綠色節能建筑的首要條件,可以在建筑周圍適當布置樹木、假山、植被、圍墻等,對建筑外部環境進行合理設計。②對建筑體型進行科學的設計。充分利用建筑室外微環境來改善建筑室內微環境。通過建筑的結構設計以及空間的分隔實現,另外相關的軟件也可以對這一方面的優化設計,例如如運用天正建筑(Ⅱ)中建筑陰影模擬,分析室內外空氣流動是否通暢等等。(2)改善建筑維護結構的性能,控制圍護結構的熱工指標。圍護結構的設計對建筑的能力消耗、室內熱濕環境、空氣品質與室內光環境有直接的影響。圍護結構組成部件包括墻體、屋面、門窗、遮陽設施等等。一般情況下,總投資中3~6%是增大圍護所花費的金額,但是功效可達到20~40%的節能效果。在建筑領域中,建筑物的圍護結構中的能源損失主要是由三個部分造成,即外墻、門窗以及屋頂。可通過開發完成輕型綠化屋頂節能技術、相變材料屋面技術、無機集料保溫灰漿保溫技術、推廣新型節能復合墻體和結構材料、環保裝修板材的使用,改善建筑物圍護結構的熱工性能,達到室內外建筑的冷熱消耗總平衡。也可對圍護結構的各組成部分的可行性進行評估,最終確定圍護結構的合理性。門窗的能耗占建筑圍護結構的25%,選擇合適的門窗材質和類型,提高其密閉性,開發節能窗、復合節能板材等來改善室內熱環境質量和提高建筑節能水平。(3)提高總的能源利用效率。終端設備用能消耗是橫向能源利用效率的主要標準,從一次能源傳遞到建筑中所使用的終端能源的途中,會造成能源的極大損失。因而,要提高總的能源利用效率就要對能源運輸的整個過程進行考量,例如開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用等等。建筑中的耗能設備有很多,例如空調、熱水器、電冰箱等等設備。在使用能源時盡可能使用高效率的能源,例如天然氣、太陽能等等。為了全面體現資源利用率和能源對環境的作用,提高能源的總利用率是綠色節能建筑的必要措施之一。
3.3合理利用資源,積極采用新能源
除了提高能源的利用效率以外,采用新能源也是實現綠色節能目標的途徑之一。新能源一般是指可再生能源,可以包括太陽能、地熱能、風能、生物質能等等方面。對不可再生能源進行節約的同時,新能源的開發與使用能夠解決資源短缺甚至是面臨枯竭的現狀。新能源的開發利用必須依靠科學技術的進步,在技術不斷完備提高的過程中,這些能源的使用才能夠更加有效便捷。例如僅僅獲取太陽能是不夠的,還需要依靠一定的設備將其轉化為人們所需要的電能等,這就需要光電技術的支持和運用。(1)加強對太陽能資源的利用。太陽能作為可再生能源中的主力軍,需要設計師盡可能加強對太陽能資源的利用,讓太陽能發揮建筑加熱器的功能。眾所周知,太陽能是取之不盡用之不竭的能源,而且太陽能的使用不會對環境造成污染,因此,它是可再生能源中的首選。因此,太陽能的利用使得綠色節能建筑設計拓寬了思路,增加了綠色環保建筑實現的可能性。設計師多年來通過對太陽能的研究和探索,逐漸發現了太陽能的多種利用方式,研發了太陽能建筑的多種形式。比如,在美國、澳大利亞等國都投資建設了很多實驗性的太陽能熱發電站,隨著技術的成熟,太陽能熱發電技術逐漸普及。除了太陽能熱發電站之外,許多國家還建設了很多太陽能光伏發電站,這也是太陽能與電能相結合的一種新的嘗試。出現較早的太陽能吸收式制冷技術,已經普遍地應用在了大型空調中。英國太陽能煙囪示范工程,有效的利用太陽能的熱量來引起內外溫度的變化產生浮力使空氣流動起來,達到通風降溫的效果。德國法蘭克福商業銀行總部大樓利用中庭天窗形成被動式太陽能裝置,冬季關閉天窗保溫,夏季開窗通風降溫,利用天窗格板調節陽光。(2)加強綠色節能建筑中地熱能利用技術和生物質能利用技術。地熱能是通過當前的技術科學合理的從地殼中抽取出的天然熱能,屬于新型可再生能源,其分布廣,資源豐富,發展空間巨大。可以用來發電、地熱供暖、務農、醫用等方面。其中的地源熱泵技術在我國建筑中運用的越來越廣泛,在一些大型建筑中起到了較好的節能減排的作用。積極開發這種能源對緩解能源短缺、促進生態文明發展具有長遠的現實意義和戰略意義。生物質能指由生物質產生的能量,也是一種取之不盡用之不竭的可再生的能源。目前,國內外建筑應用上主要采用桔桿轉、稻草磚、桔桿墻、板等,目前其發展技術還不夠成熟,但是發展空間廣大。(3)改造通風系統,發展風能建筑利用技術。風能作為一種無污染清潔無害、取之不盡、最具潛力的綠色能源之一,其利用技術已成為各國為解決世界能源危機,實現綠色建筑設計的有力措施。建筑環境中的風能利用形式包括以適應地域風環境為主的自然通風與排氣,以及以轉地域風能為其他能源形式的風力發電。因此,適當合理的自然通風方式可以極大程度上減少空調的負荷,甚至有些時候可以達到與空調制冷同樣的效果,這不僅可以滿足建筑對制冷的需求,同時也是一種節能環保的重要舉措。通風系統的改造可以包括兩種方式,被動式自然通風和機械輔助式通風。綠色節能建筑中常常采用被動式自然通風的方式。被動式自然通風主要包括風壓通風、熱壓通風、風壓與熱壓相結合的通風。風壓通風可以在外部條件良好的地域使用,作為實現自然通風的主要方式,風壓式通風是綠色節能建筑中主要采用的手段之一。除了風壓通風外,熱壓通風利用的是“煙囪效應”,即利用建筑室內外的熱壓差,實現自然通風。熱壓通風中,依據熱空氣會上升的原理,在建筑的上方安置排風口,排風口將室外的空氣吸入建筑內部,同時將室內的渾濁空氣排出室內。在綠色節能建筑的設計過程中,在滿足排風口高差標準的樓梯間等地方,可以設置控制的排風口,從而達到自然通風的效果。在綠色節能建筑中,風壓與熱壓相結合的通風方式是在自然通風的設計時,風壓通風和熱壓通風相互補充,一般情況下,對于建筑進深較小的位置可以多利用風壓通風的方式,而在建筑進深較大的部分可以多利用熱壓通風的方式。機械輔助式通風一般在大型建筑中使用,大型建筑中的流動阻力比較強,僅僅依靠自然風壓和熱壓或者風壓和熱壓相結合的方式并不能夠達到很好地效果。除了大型建筑,在空氣污染較和噪聲污染相對嚴重的地方,風壓或者熱壓通風可能會將受到污染的空氣帶進建筑內,對人體健康產生影響。采用機械輔助式通風系統通過一個整體的空氣循環路徑,加上土壤預冷、預熱等處理方式,借助某些機械設備對室內空氣進行加速通風,改善空氣質量。
3.4建立科學有效的建筑節能評估體系
在不斷完善綠色建筑節能技術的工作上,發達國家推行的國家房屋能源等機制、建筑用能審計等措施都是建立在科學的建筑能耗評估體系中的。對于建筑節能狀況的評價,國外也有了一些相當成熟的規范。例如美國,有關建筑節能評估的軟件有70多種,這些與節能標準相關的軟件可以定性定量的對建筑能耗進行評估,從而使建筑節能規范的實施易于操作。他們通過“節能之星”標準的實施,激勵出一些具有創新意義的節能技術,節省30%~50%的建筑能源消耗。目前,我國建筑節能領域也已經有較為成熟的設計與施工、驗收與檢查等方面的評價標準,但是還需要一個涵蓋設計和運營管理兩個階段的標準,銜接脫節的部分,形成一套完整、科學的建筑節能評估體系。上海市建筑科學研究院建筑環境所經過科學的評估確定了該建筑建筑節能技術的可行性,該建筑設計中采用了諸如太陽能利用、雨水中水利用、自然通風、天然采光、遮陽系統、圍護結構節能等新技術,通過各房間的門窗形成穿堂風,有些房間中庭過渡形成空氣對流,整個建筑在中庭的頂部形成制高點,設有高800mm的電動氣窗,西、南向設挑檐、窗外百葉等加強遮陽。為同類建筑能耗的25%,可再生能源利用率占建筑使用能耗的20%。
4結語
中國是一個能源消耗量大的國家,發展綠色環保節能技術是降低建筑消耗能量的主要途徑。要求建筑師不斷對建筑的設計理念和策略進行研究和探索。隨著全球資源能源耗能的不斷增加,綠色節能建筑也已經成為世界建筑體系中必不可少的話題。在“綠色文化”理念的廣泛傳播和影響下,將綠色環保的理念賦予建筑實施中,讓建筑不再是一種建造技術,而是充滿生機和活力的、可持續發展的具有生命力的建筑,讓綠色建筑與生態環境實現真正的相互融合。通過綠色節能建筑的發展,不斷減少人口、資源與生態環境之間的矛盾,進而實現三者的和諧發展,適應現代化城市建設對綠色生態的要求,最終實現人與自然、環境與建筑以及人與建筑的和諧統一。
參考文獻
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關鍵詞:綠色建筑;節能技術;應用;研究進展
1前言
我國建筑行業有著悠久的發展歷史,可以說是我國經濟發展的重要支柱,尤其近些年以來,我國建筑行業發展迅速,也帶來了資源和能源的快速消耗,當然也使得建筑行業成為了能耗大戶。在這種情況下,如果能夠將建筑節能技術應用到建筑工程之中,多將節能理念與節能材料運用到建筑施工之中,不僅能夠達到保護生態環境和節約能源的目的,還可以有效實現我國的綠色建筑建設目標。因此,對綠色建筑發展及建筑節能技術的應用進行探討具有非常重要的現實意義。
2我國綠色建筑發展的重要性及設計原則
在前文中已經探討,當前我國發展綠色建筑具有非常重要的現實意義,具體來說,一是經濟社會發展的必然要求,這是因為雖然我國國民經濟取得了非常快速的發展,但是資源過度開發以及環境嚴重污染的問題仍然非常嚴重;二是生態環境保護的重要內容,這主要表現在建筑工程的施工過程中對資源的快速消耗和環境的破壞方面,因此,通過綠色建筑的發展以及建筑節能技術的應用必然能夠達到保護生態環境并改善我們的生活環境的目的。當然,在綠色建筑的發展過程中,也需要遵循一定的原則,筆者基于在綠色建筑行業的經驗,將其歸納為如下幾點,一是需要對建筑的全壽命周期進行關注,尤其要保證其對環境在一定程度上具有保護作用,直至建筑拆除時對環境的破壞問題也應該考慮在內,盡量做到建筑與周圍環境能夠相得益彰;二是在設計建筑時應該以人為本,盡量為人們創造出舒適、健康的環境,盡最大可能滿足人們的需求;三是在發展綠色建筑的過程中還需要不斷進行改革和創新,提升資源的綜合利用效率,達到節約、環保的目的,從而讓建筑能夠與自然和諧共生。
3綠色建筑中建筑節能技術的應用進展
3.1建筑布局及圍護結構設計
在綠色建筑節能技術中,首先需要考慮的便是建筑布局以及建筑圍護結構的設計,建筑布局是否合理會直接關系到建筑中有關資源的利用率高低,要知道建筑物相關的朝向、位置以及功能都和建筑的能耗有著較大的聯系。就現在我國很多的建筑物來說,散熱能力強以及體形系數小的建筑比較受到人們青睞。其中需要引起我們格外重視的便是建筑圍護結構的設計,建筑圍護結構對建筑整體耗能所帶來的影響是非常大的,在具體的圍護結構設計過程中,不僅需要考慮到墻體的保溫性能,還應該對于夏季的隔熱散熱要求提起足夠的重視,爭取在二者之間找到一種平衡。
3.2建筑門窗與屋面節能施工技術
除了上文中所描述的建筑圍護結構以外,建筑門窗與屋面也是節能施工中需要考慮的重點部位。首先,門窗節能技術是目前建筑中應用最為廣泛的節能施工技術,在具體的施工過程中,不僅要對施工技術材料進行嚴格的比選,同時對門窗的朝向、窗墻面積進行嚴格的設計,而且還需要對門窗工程的施工質量控制引起足夠的重視,只有這樣,才能進一步保證建筑門窗的節能效果。另外,建筑物的屋面在整個建筑工程中也占有較大的面積比例,比較容易受到外界的影響,因此,還應該將建筑節能技術運用到建筑屋面之中,這樣才能達到建筑的節能效果,比如可以將節能的施工材料運用建筑屋面工程中,還可以在防水層和屋面板之間采取添加保溫層措施等,從而有效保證建筑的節能效果實現。
3.3太陽能清潔能源技術的應用
隨著科技水平的不斷提升,太陽能、風能等一系列可再生清潔能源技術逐漸在建筑中獲得了廣泛的應用,而其中尤以太陽能在建筑中的應用更為普遍。太陽能在綠色建筑中的第一個應用便是發電。目前太陽能發電系統有獨立光伏發電系統與并聯發電系統兩種,綠色建筑可以基于實際情況進行選擇,而正是由于太陽能發電系統的應用使得我國的照明事業有了長足的進步,也推動了綠色建筑的發展。同時,太陽能熱水系統的應用也非常普遍,不過需要注意的是,太陽能熱水系統在穩定性方面還有待提升,當前我國在太陽能核心技術最大功率點追蹤方面也有了進步。在未來,光伏太陽能與建筑一體化必然會成為未來太陽能熱水系統應用方面的重要發展趨勢,當然也是綠色建筑發展的重要內容。
3.4建筑智能化技術的應用
隨著人們生活水平的不斷提升,其對生活和工作的環境也提升了更高的要求,而建筑智能化技術作為保證人們更高需求實現的重要保證,開始逐漸在建筑中獲得了更深入的應用。當前建筑智能化系統主要建立在通信自動化系統、樓宇自動化系統以及辦公自動化系統的基礎上,而這也使得智能化建筑逐步成為目前產業化的活動中心。建筑智能化技術在建筑中的應用主要體現在建筑節能以及環境控制兩個方面,眾所周知,當前我國建筑能耗問題逐漸成為了突出的問題,在這種情況下,就需要通過打造建筑智能化系統對建筑環境的各項參數進行監控,以為降低建筑能耗提供參考。
4我國綠色建筑的發展方向
一是科技化、精細化。在建筑工程的設計中,建筑設計師可以將綠色設計理念更好地體現在綠色建筑之中,同時體現出業主對于建筑的最終需求。當然,在建筑的設計中,還需要將最為先進的科技知識盡情運用到建筑之中,并將所有細節落實到位,從而更加有效地保證在科技與經濟快速發展的今天能夠更加深入地應用到建筑之中,繼而實現資源的有效利用。二是低能耗,重節能。低能耗是綠色建筑最基本的要求之一,要確保設計和建設過程的低能耗首先要做的就是樹立低能耗的概念,讓這種概念潛移默化的體現在相關的建筑和設計中,其二就是對于投資分配的重視程度的提高,對于裝飾方面的重視程度不能高于對產品內在性能方面的重視,不能外強中干虛有其表。
5結語
綠色建筑的發展與建筑節能技術的應用必然會成為我國未來建筑的主要發展方向,不過需要注意的是,在發展綠色建筑的過程中一定要綜合考慮我國的國情,因地制宜,不能一味地對國外發達國家的經驗照本宣科,只有這樣才能使得綠色建筑可以更好地為我們的生活服務。
作者:楊志鵬 單位:甘肅林業職業技術學院
參考文獻:
關鍵詞:綠色建筑;建筑節能;技術
一、建筑節能與綠色建筑的設計定義
建筑節能,指在建筑材料生產、房屋建筑和構筑物施工及使用過程中,滿足同等需要或達到相同目的的條件下,盡可能降低能耗,對于建筑節能,采用建筑節能設計標準進行評價;綠色建筑是指在建筑的使用周期內,通過節能、節地、節水、節材、室內環境和物業管理來為人們提供一個健康、高效的使用空間。
二、發展節能建筑與綠色建筑的重要性
我國每年有將近 20 億平方米的城鄉建筑建成投入使用,其中 90%以上仍然是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準,龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。目前建筑行業作為我國的重要產業,在我國的國民經濟建設中發揮著舉足輕重的作用,同時我國建筑能耗總量大,增速快,隨著我國經濟的發展,建筑行業將逐漸超過工業、交通成為用能的重點行業,從發達國家的經驗數據來看,預計我國建筑能耗占全社會終端能耗的比例將超過 40%,因此建筑行業全面節能勢在必行,我們必須以建設節能型建筑為導向,利用可再生資源,減少能源消耗。著力推進綠色、循環、低碳發展,節約集約利用資源。加快推進建筑節能與綠色建筑發展,有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾,對確保我國能源安全、提高城鎮化發展質量至關重要。
三、綠色建筑在建筑材料方面的應用
綠色建筑理念主要鼓勵在建筑工程中使用一些新材料和新技術,盡可能的在建筑施工過程中使用可以節能減排的建筑材料。隨著我國社會的發展,出現了越來越多的綠色建筑材料,但是這些材料往往都是新型的技術加工之后的高科技產物,這些新型材料不僅成本低,而且在綠色建筑中還有著節能減排的作用。綠色建筑在使用這些材料的時候,因為他們有著很高的綜合功能,所以建筑外圍材料能夠聚集已經收集的自然能量。當建筑物內部的溫度太低或太高的時候就可以實現功能的自動轉換,自動把已經匯聚的能量向建筑物內部傳遞,確保室內溫度保持恒定。如果建筑物是使用這類材料建設的,那么室內溫度就可以不完全依賴空調。另外一方面,未來建筑物的便捷性及其施工等方面存在的問題都可以解決。傳統建筑物可能存在的污染環境、資源浪費等問題都可以通過綠色建筑得以解決。
四、節能技術在綠色建筑工程中的具體應用
1、水循環技術在綠色建筑工程中的應用
眾所周知,水是一種不可缺少的重要資源,水資源的合理利用是人類社會可持續發展的重要條件。綠色節能技術充分提升了水資源的使用率,利用水可以循環的規律,建設雨水、污水以及中水回用等資源的收集、回收與綜合處理系統,從而實現住宅小區水資源的循環利用:將大氣降水及工業廢水在經過適當的處理后,可以為人們日常生活中沖廁所、洗拖把等進行利用;而對于污水源熱泵水源則可以為居民制冷和采暖提供必要的水資源,而部分水資源用于道路清洗和綠化灌溉,實現了水資源的零排放和全利用。水循環技術的應用,不僅可以滿足居民在日常生活中的消費需求,還能對生態環境進行保護,使住宅小區中的水資源進行循環利用,體現其生態節能的效果。
2、保溫節能技術的應用
保溫節能技術主要是在建筑工程施工中采用先進技術對施工設計和施工工藝加以改善,使施工材料的化學和物理性能發生改變,增強建筑物本身的隔熱效果,使建筑物具備冬暖夏涼的功能,減少人們為取暖或祛暑時所用的能源消耗。保溫節能技術在建筑工程中的應用主要體現在門窗保溫和墻體保溫等方面中,目前在墻體保溫技術中主要是對保溫節能墻體進行構造,如空心砌塊外保溫墻、或在墻體外貼具有一定厚度的聚乙烯材料來使墻體達到保溫的效果。門窗保溫技術則是通過采用 LOW-E 中空玻璃,鍍鋅玻璃來保溫隔熱。采用 UPVC塑料型窗框和鋁合金斷熱型窗框代替傳統的不銹鋼窗框,以增強隔熱性能。在門窗的安裝方面,和傳統的水泥砂漿工藝相比,當前運用聚硫橡膠類彈性密封新型材料,密閉效果更好,能更有效的提高建筑的保溫性能,同時達到了節能的目的。
3、建筑墻體節能設計
如果墻體的保暖效果較好,則可以有效降低建筑的損耗來節能。墻體保溫主要分為內保溫和外保溫兩類,而一般來說外保溫是在建筑工程項目成本條件允許的前提下的最佳選擇。墻體外保溫的節能設計通常來說首選節能材料,把保溫隔熱能力較好的材料填充到墻體之中,提高墻體的熱阻,從而降低室外氣候環境變化對室內溫度的影響,還能夠有效延長墻體的使用壽命,有助于減少冷熱橋對建筑墻體結構造成的影響。另外,墻體節能設計還應該充分考慮到實際的氣候環境,做好保溫、防潮措施,改善微氣候環境條件的特殊構造也是綠色建筑墻體節能設計的重點。
4、太陽能的利用
太陽能是一種清潔無污染的可再生能源,是一種理想的能源,一旦太陽能成為被廣泛利用的能源,它將解決人類的能源危機問題,同時能大力改善人居環境,對保護生態環境、實現經濟可持續發展具有重大意義,推動人類社會的進步。因此應用太陽能資源,發展太陽能建筑技術將是未來能源發展的一個重要方向。在建筑設計中,建筑設計師起著統領、協調各專業的作用,將其它專業、工種、技術協調配合起來,各自發揮自己的優勢,將建筑設計與太陽能應用技術巧妙而有機地結合起來,形成一個相對完美的生態建筑體系。應用太陽能技術建筑分為主動式和被動式。主動式太陽能建筑利用集熱器、管道、風機等設備來收集太陽能,并通過熱媒將熱量輸送至建筑物內,它對太陽能的利用率比較高,也便于統一管理和使用,可用于集中采暖、熱水供應。被動式太陽能采暖建筑是不需要專門的集熱器、熱交換器、水泵等設備,只是單純的通過建筑自身朝向和周圍環境的合理布置、適當的選用建筑材料,巧妙處理建筑的空間和形體,合理的建筑構造措施等設計手段使建筑物自然地應用太陽能,比如通過通過減小體形系數來減少建筑的散熱量,通過增加南向面積來獲得更多的太陽輻射熱,調整陽光房、露臺與主體建筑的布置關系來達到冬季保溫,夏季防暑降溫的效果等
5、雨水收集和中水系統的利用
綠色建筑評價標準中對綠色建筑滿足非傳統水源利用率有一定的要求,非傳統水源主要是指雨水,生活用水回收處理后的再生水,主要用于景觀、綠化、沖廁等。綠色建筑雨水主要來源于屋面、道路、綠地三種匯流介質,雨水利用技術可分為雨水收集技術和雨水滲透技術兩類。在建筑規劃設計時,應當結合所在區域總體水資源和水環境規劃,采取高質高用,低質低用的原則,將不同用途的供水分為直飲水、生活用水、生活雜用水三類。除利用市政供水外,應充分利用再生水資源,按照一定標準進行回收后使用。
結束語
綠色建筑作為一種環保節能建筑受到現代人的廣泛關注和歡迎,同時綠色建筑的發展對整個建筑行業乃至社會經濟的發展都具有極大的促進作用。我國大力支持綠色節能建筑設計建造,符合可持續發展戰略規劃的實際要求,我們相信,隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高,綠色建筑將會得到更快的發展。
參考文獻
關鍵詞綠色建筑、建筑設計、節能技術
The since the reform and opening up, the rapid development of China's economy, the serious shortage of resources, saving energy idea already thorough popular feeling. Energy conservation of the building for our country to save energy has a very important significance.
Key words green building, building design, energy saving technology
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A 文章編號:
隨著人們對綠色環保節能意識的增強,“節能建筑”“綠色建筑”已成為當前的熱門話題,綠色節能建筑的標準是統一的,節能建筑就應該是環保建筑,充分利用陽光、雨水等可再生能源,最大限度的節電節水,大力發展綠色節能建筑是中國建筑業未來發展的方向。
一 綠色建筑設計理念
⑴綠色建筑。所謂“綠色建筑”是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材),保護環境和減少污染,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。
⑵綠色建筑設計理念。從生態方面來講,人類的建筑行為實質上就是一種破壞,它不但會消耗自然資源,而且還可能會造成自然資源的改變和惡化,對生態環境造成影響。在建筑設計的過程中,為了盡可能減少建筑對生態環境造成的影響,就必須采取一系列合理的建筑設計手段來保證,保證人與自然和諧相處、協調發展。這種理念也就是通常人們所說的“可持續發展”的理念,是未來建筑與設計的主導理念。在建筑設計的過程中,引入綠色建筑設計理念,將建筑和周圍的環境進行綜合考慮,并將它們作為一個整體進行設計。在進行設計的過程中,除了要綜合考慮建筑與環境之間的關系,還要綜合考慮建筑的個組成系統之間的相互關系。據調查分析,經過綠色建筑設計理念建設出來的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能夠節約50―72%。這樣,通過引入綠色建筑理念,既保證了人與自然的和諧共處,又使建筑物節約了能耗。
二 綠色建筑設計的原則
⑴對建筑的過程進行全程監控。建筑建設的過程是一個相當復雜的過程,要想使建筑符合綠色節能設計的原則,必須密切關注建筑從設計、選材、建造、使用到拆除的整個過程,對整個過程實行全程監控。不但保證所選材料符合低能耗、環保的條件外,還要保證在建筑的設計、建設、使用和拆除的各個階段符合低能耗、環保的條件。
⑵綜合利用各種資源。在建筑建設的過程中,要選擇合適的原材料通過適當的技術加以整合,這樣可以優化資源的配置,不但可以減少資源的浪費,而且還可以提高資源的綜合利用效率,有效延長建筑物的使用時間。
⑶節能設計。綠色建筑的最主要的特征就是節能設計。在建筑的規劃、設計、建設、使用的過程中,要嚴格按照規定的標準,使用各項先進的技術手段,達到節約能源的目的。在設計過程中,要積極籌劃各種材料、設備,充分利用自然界中的光、熱、風等自然資源,在保證建筑物功能的前提下,盡量減少使用采暖供熱,空調制冷等設備。在設計過程中,要注意新技術、新材料的使用,注意使用節能材料,以達到節約能源的目的。
三 建筑設計中實施的節能技術措施
⑴建筑物的朝向。通過對建筑物的朝向設計可以節約能耗。通常狀況下,相同建筑面積的建筑物,南北朝向比東西朝向能夠節約能耗,因此在進行建筑設計時,要盡量把建筑物設計成南北朝向。為保證夏季的通風和冬季的采暖,在設計時可以在東西墻上增設窗戶。如果一座建筑物的長度和寬度的比例關系為四比一,那么設計成東西朝向比設計成南北朝向冷負荷可以增加3/5 左右。在住宅的設計中,要盡量設計成建筑面積不等的房間,以方便安裝采暖爐或者空調。在安裝采暖爐或者空調時,要盡量選擇外表面積比較小的房間,因為外表面積越小,房間的冷負荷越小,其能耗也就越小,越能節約能耗。
⑵選擇合適的建筑物體形系數。建筑物的體形系數是指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。外表面積中,不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。從這個概念上可以看出,如果建筑物的體積相同,體型系數越大,單位建筑空間的能耗就越高。數據表明,體型系數如果每增大0.01,能耗就增加2.5%左右,因此,為了達到減少能耗的目的,建筑體型系數最好設計在0.3 以下。
通常情況下,在選擇合理的體型系數方面主要采取下列方法:調整建筑面寬、調整進深、調整建筑物的層數等。另外,建筑物的形體越復雜、越不規整,其體型系數就越大。因此,在建筑設計中要對建筑物各部位的尺寸進行綜合考慮,從而有效降低體型系數,達到降低能耗的目的。
⑶墻體設計。墻體節能設計包括兩種類型,一種是單一墻體節能設計,另一種是復合墻體節能設計。單一墻體節能設計是通過改善主體結構材料的熱工性能來實現的。而復合墻體節能技術是指在墻體主體結構基礎上增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善墻體的熱工性能,降低外墻傳熱系數。根據復合材料與主體結構的位置不同,又可以分為內保溫技術、外保溫技術和夾心保溫技術等類型。在建筑過程中,外墻外保溫技術是一項既節約能耗,有便于施工的節能技術。
在建筑外墻上使用導熱系數低的加氣混凝土砌塊材料,這樣可以降低墻體的導熱系數,從而降低能耗。
⑷門窗的設計。門窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位,近幾年來,由于采光的需要,許多設計師都將門窗的面積設計的比較大,但是,不恰當的比例會導致能耗增加,致使夏季室溫過高,冬季室溫過低,這樣就會增大空調和采暖爐的能耗。綜合考慮采光和降低能耗,各朝向的窗墻比不能大于下面的規定:北面朝向25%、東西朝向30%、南面朝向35%。一般來講,在門窗的節能設計中主要考慮減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射等方面。滲透量主要是指居室內部和外部的氣體流動導致能耗增大,在設計時可以使用密封材料增加門窗的氣密性,盡量減少居室內外氣體的流動。減少傳熱量是為了避免居室內外溫差過大而引起的熱量傳遞導致能耗過大,這樣的情況下要盡可能減小窗戶的傳熱系數,例如可以使用中空玻璃窗或者單框雙玻璃窗等設計方法。南方地區太陽能輻射相當強烈,為避免孤獨的輻射帶來制冷設備的耗能,一般可以采取遮陽設備以及使用遮陽系數比較大的鑲嵌材料,這樣可以大大改善門窗的隔熱性能,例如百葉窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用。另外,不同地區的門窗設計也不盡相同,在南方地區的北窗相對要大,其他朝向的窗小,而北方地區南向的窗要相對較大,其他朝向的窗小。
⑸屋頂設計。普通居室的房頂主要受到太陽光的輻射,從而引起房間內過熱。為了降低能耗,在設計時可以考慮在屋頂鋪設隔熱層,設計架空通風層,還可以采取種植隔熱屋頂,建設閣樓等辦法降低能耗。在建筑設計過程中引入綠色節能理念,盡可能地使用自然條件降低能耗,不但能夠達到降低能耗的目的,同時還可以減少污染,保護環境。
四 結語
節能措施主要體現在能源和環境上面,做好了這兩方面的綠化設計,對于實現綠色建筑的設計理念,改善環境,提高空間的使用率都有著重要的作用。隨著城市化進程和新農村建設不斷加快以及人們的思想覺悟不斷提高,綠色節能理念必將越來越普遍地應用于建筑設計之中。
參考文獻
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關鍵詞:智能建筑;綠色;節能;技術;措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
智能建筑在滿足人們對建筑物舒適性、安全性、快捷性、可靠性、方便性要求的同時,建筑物使用運行能耗大大提高,在當今能源緊缺的現實情況下,智能建筑高能耗運行方式已成為阻礙其發展的重要因素。
一、 我國智能建筑的現狀
隨著信息時代的到來,人們對建筑的要求不僅只是除了外觀漂亮、內部寬敞,更多的是講究環境的健康、建筑的智能化和環保節能等。中國國家標準《智能建筑設計標準》中對智能建筑的定義如下:所謂智能建筑(IB)是指以建筑為平臺,兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合,為人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。80 年代末,智能建筑剛剛進入我國,由于受到當時經濟狀況和網絡技術水平的限制,不能大力發展。然而進入90 年代中期,由于經濟建設的迅猛發展,使我國智能建筑市場尤如雨后春筍般拔地而出,據統計,國內已建成的智能建筑約有3000 多幢,其中一些已具有相當高的水平。其中建筑能耗占到國民經濟總能耗的15%,我國既有的近400 億平方米建筑,僅有1%為節能建筑,建筑垃圾占了人類活動產生垃圾總量的40%,因能耗巨大而對環境產生的影響也越來越惡劣,據此,有關專家呼吁我國盡快實施高舒適度低能耗的建筑戰略,以降低能耗,保護環境。建筑智能化決不僅僅是運用新技術來提高建筑物的身份,建筑物的節約能源和保護環境,已成為建筑智能化發展必須考慮的首要前提和最重要的條件。
二、智能建筑綠色節能技術措施
1、做好智能建筑的節能規劃
節能規劃要從可持續發展的戰略高度出發,采用新方法、新思路。節能要從原先的拾遺補缺,變為在技術經濟分析可行后優先考慮的方案,要以提高能源利用效率和利用效益為中心。總的節能目標要根據經濟發展、能源平衡、能源消費彈性系數和節能率來編制。建筑節能方面.建筑物的設計和建造應當依照有關法律、行政法規的規定, 采用節能型的建筑結構、材料、器具和產品,提高保溫隔熱性能,減少采暖、制冷、照明的能耗并逐步開展建筑物的節能認證。目前建筑節能標準可以分為兩大類.即規定性標準和效益型標準。規定性的節能標準給出一定的節能指標要求,如外墻的最大傳熱系數和最大窗墻比等,效益型的節能標準對一些指標并不規定過死只要所設計的建筑物總能耗滿足標準要求即可,所以設計人員有更大的設計靈活性。
2、空調設備的節能控制
( 1)降低室內溫度值設定標準,因為人的舒適標準是有一定范圍的,根據國家標準規定,舒適性空調室內標準為:夏季溫度24℃~ 28℃, 相對濕度40% ~ 65%;冬季溫度18e ~22℃, 相對濕度40% ~ 60%。在規定范圍內,采用下限可以節能。根據實例可知: 在夏季室溫設定值從26℃調到28℃ ,冷負荷減少22% 左右;冬季室溫設定值從22℃調到20℃ ,熱負荷減少28% 左右。
(2)最小新風量控制,空調系統為了符合衛生標準,需引進室外的新鮮空氣,稱為最小新風量。在夏季或冬季, 新風量越大,耗冷量或熱量就越多; 新風量越少,就越經濟。確定新風量必須滿足衛生要求。新風量一般設定在送風量的20% ~ 30% 。可以通過檢測室內二氧化碳濃度,對比允許濃度,減小新風量的輸入。
(3)提前預冷要關閉新風,對于辦公類建筑和商業類建筑,為使人員在到達室內時溫度較為舒適,要提前開機,開機時,要關閉所有新風閥,減少新風負荷的消耗。
( 4)季工況的夜間吹洗,在夏季,可利用凌晨清新的涼空氣,開大新風閥, 關閉冷凍水閥門,對整棟建筑進行吹洗,可以冷卻建筑結構所吸收的熱量,使得建筑物降溫,減少開機時的冷負荷量。
( 5)過渡季節以室外空氣為冷源,當室外空氣焓值小于室內空氣焓值時,干球溫度低于室內干球溫度,開大新風閥,轉至變新風量控制,直至最大新風量,節省能源。
( 6)設備臺數控制和最佳啟停時間,通過具體工程的用電分析, 能源消耗以空調設備和照明動力設備為主,夏季比冬季用電量約增加30%。因此,控制設備臺數和最佳啟停時間,特別是冷水機組和照明設備,耗電量可大大減少,節能效果顯著。
(7)空調設溫根據區域進行劃分,對于建筑物內、外區之間的過渡區域的溫度設定,可根據室外溫度進行溫度設定補償控制,以節約能源。如酒店大堂、博物館的序廳、辦公建筑的入口大廳等區域。
( 8)提高設備使用效率,對設備進行污染報警(空調過濾器壓差報警),及時清除污物,提高使用效率。
3、 照明的節能控制
( 1)時間表控制模式,地下車庫的照明可按區域分為車道照明和車位照明,按時間程序進行控制。在白天開啟車道照明即可,入夜后可開啟全部的照明,隨著夜的深入,逐步關閉車位照明及車道一半的照明; 在下半夜,僅留車道的一半照明即可,既方便管理,節能效果又好。其他公共區域,“樓層管理器”根據時序設置不同的狀態,如“白天”、“晚上”、“清掃”、“安全”等。當一天中的某些時候,人員活動很少(如深夜),“樓層管理器”就選擇“安全”狀態,這時,照明系統通常只點亮普通型低能耗燈,用于保證緊急情況或安全檢查時所需的基本照度,從而實現合理節能,降低運行和維護費用的目的。當設置“安全”狀態時,區域內動靜探測器開始工作,一旦探測有人進入該區域,立即自動進入“晚上”狀態,并且保持數分鐘,這樣,即使在深夜,也能保證給用戶提供合適的環境。在恢復“安全”狀態之前, 必須延時一段時間,以保證可能突然出現集中的人群活動,通過延時環節,可以避免各狀態之間的頻繁切換。
( 2)按需提供照明的控制模式,在建筑的設備區域, 如電梯機房、水泵房、地下配電間等,燈通常是關閉的。只有當管理人員進入時,動靜探測器才會自動將燈點亮。當房內人員走后,探測器控制延時工作一段時間, 將燈自動熄滅。在設計時,對不同的時間和環境的光照度水平作精心的設計,既保證工作人員有舒適的光照度,又盡量降低運行費用,避免不必要的能源浪費。
( 3)維持光通量的控制模式,由于光環境的照明是按燈具最小光通量進行設計的,在燈具初裝時,新燈具的光通量要超過最小光通量的20% ~ 50%。所以,在建筑中,采用調光控制方式,調節燈具輸出,始終使燈具保持光通量最小維持水平,讓燈具在整個工作期間,既滿足了照明要求,又節約了電能。維持光通量的控制模式,可利用感光元件接收空間的光環境。
( 4)引入自然光的控制模式,在建筑物的四周房間中,自然光的引入可以提供一部分所需照度,減少人工照明的使用,節約一部分能源。另外,由于人類天生對自然光的喜好,自然光通常可使人們心情舒暢,工作效率提高。同時,在某些智能建筑的中庭空間,利用光導管將自然光引入室內,能使室內空間更加活潑自然。
綜上所述,智能建筑節能是一項長期的綜合性系統工程,需要多個部門的協作和共同努力。包括政府政策的要求和激勵、節能意識的推廣和普及、專業技術人員對節能技術研究和推進、建筑運行管理者對節能建筑運行管理水平的提高等。整個社會都需要將節能工作看成一個體系來進行,貫穿于智能建筑規劃設計、設備運行、控制管理的始終。
參考文獻:
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面對日益加劇的能源危機與生態惡化,各國政府開始深入認識到可持續發展理念的重要性。降低能耗,減輕地球環境負擔,共建可持續發展的低碳環保的家園成為世界共識。在美國,建筑業約占能源總消耗量36%、總耗電量的65%、溫室氣體產生總量的30%[1]。我國建筑能耗則是發達國家的2-3倍以上。作為高能耗的重要行業領域之一,建筑業是我們改革能源利用方式的重點對象。有效降低建筑業的能源消耗同時減輕建筑業造成的生態環境污染,將建筑業的傳統高消耗型發展模式轉變為高效綠色型發展模式,將對全社會可持續發展起著至關重要的作用。綠色建筑在此背景下得到了高度重視和廣泛支持。
2、綠色建筑的定義和特征
有關綠色建筑的定義很多,目前國內接受度較高的定義來自我國2006年頒布施行的GB/T50378-2006《綠色建筑評價標準》,以國家規范的形式給出了“綠色建筑”的定義。即,綠色建筑是“在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的適用空間,與自然和諧共生的建筑”。
綠色建筑有方方面面的特征,其中降低能源消耗是最重要的特征之一。不符合相關能源規范或節能不達標則不能稱為綠色建筑,現行規范對綠色建筑的節能標準有明確的規定。綠色建筑能源的功能系統設計是綠色建筑的核心,它包括兩方面的內容:綠色建筑的系統節能設計、綠色建筑設備的系統節能。
3、綠色建筑能源的功能系統設計
3.1 綠色建筑的系統節能設計
綠色建筑的系統節能就是通過設計方法達到節能目的,主要包括:場地規劃設計與建筑單體設計。
在進行場地規劃設計時,首先應著力分析地塊及其周邊各項條件,注意有效利用原生地形、地物,盡可能消除其不利因素,減少對地區微氣候的影響。同時應充分考慮受建筑群體及植物群體布局影響的熱工環境,在場地內風環境、日照等各方面實現良好的室外熱環境,同時注意控制外部地面熱效應(如輻射及反輻射的控制),地面鋪設材料盡量使用植物地被而少用瀝青或混凝土等材料。
在建筑單體設計方面,主要是針對建筑的形體、護結構及屋面的節能設計策略。建筑的形體包括建筑單體朝向、建筑形狀、層數規模及空間關系等多項內容。在我國大部分地區,建筑單體方位朝向以南北向最為有利,東西向最不利,在不利方向須設計適當的遮陽、隔熱設施,減少熱量侵入。建筑形狀設計宜減少外墻面積,建筑內部空間應按使用強度、空間層次及性質、溫濕度要求等做適當的設計配置以降低能源消耗度。護結構的節能設計,應注意控制窗墻比。構造上應減少太陽輻射熱量侵入,并易于散熱。設計合理的遮陽設施(活動遮陽與固定遮陽等)及良好的通風設計以減輕外墻受熱量。另外,選用較低傳熱系數(K值)的墻體、門窗材料以形成具較高熱阻的護系統。門窗與墻體間的縫隙、節點處理要注意氣密性和保溫性。屋面設計宜利用輕型高熱阻材料及高性能熱反射材料等來構造隔熱層,充分考慮屋頂通風換氣以減少室內溫度變化,設計屋頂綠化也利于屋面隔熱。
3.2 綠色建筑設備的系統節能
綠色建筑的設備系統節能是實現建筑節能的重要部分,包括空調設備、照明設備、衛生設備和輸送設備的系統節能。空調設備的系統節能包括適當空調系統的選用、可變風量、水量的控制、實施區域劃分、提高設備與系統效率、加強能源管理維護等。照明設備的系統節能包括節能燈具的選擇以及先進、適用的照明控制系統。衛生設備和輸送設備的系統節能包括利用可再生能源如太陽能、地源熱泵等熱水系統運用;節水器具、排水的再利用、熱回收等;亦包括電梯節能及電梯群管理、再生電力的利用等等。
4、節能方式的分類與選擇
4.1 節能方式的分類
通俗的講,節能方式可分為主動式節能和被動式節能。
主動式節能主要是指利用各種機電設備組成主動系統(自身需要能耗)來收集、轉化和儲存能量,以充分利用太陽能、風能、地熱、水能、生物能等可再生能源,同時提高傳統能源的使用效率。它的特點是對設備和技術的要求較高,前期建設成本投入大,后期運維成本高。
被動式節能技術,主要是指不依賴于自身耗能的建筑設備系統,而完全通過建筑自身空間形式、圍護結構與構造的設計來實現建筑節能的方式。主要依靠大自然的力量和條件來保證維持建筑內的較好使用條件。理想的建筑狀態下,被動式節能建筑設計的成功標志是,在一年中的大部分時間里,建筑內冬暖夏涼、通風良好,只需要小功率的空調采暖設備作為補充就可滿足生活、工作的環境需求。
4.2 綠色建筑節能技術的實踐
綠色建筑有個很重要的因素是可循環。使用高科技設備的建筑,常常只能達到其內部的可循環,而不能做到建筑與環境的可循環,所以完全從設備技術層面求解,應是綠色建筑不得已而為之的“最后一步”,而非優先選擇。“綠色建筑”概念具有豐富內涵,它的基因里包含了歷史悠久的地域性建筑或氣候響應性設計思想,中國古代建筑大都體現出被動式節能的原理,例如四合院,通過環廊、影壁的圍合改善小氣候,達到冬暖夏涼,實現節能與舒適。
以無錫山語銀城項目為例,該項目以“本土化、低能耗”為設計宗旨,充分考慮當地自然環境因素,在設計中全面應用了相應的節能技術,是被動式優先節能技術實踐的一次積極嘗試,主動式節能則作為被動式節能設計的補充手段應用在項目中。
5、結語
綠色建筑是一個綜合系統工程,節能設計作為實現綠色建筑發展目標的核心部隊,其重要性不言而喻。要實現綠色建筑發展階段目標,需要政府主管部門、建設單位、設計單位、施工單位、物業管理等多方面共同努力,從政策制定到立項、規劃、設計,再到施工、運營等各方面,各環節緊密配合。建筑師應充分利用建筑師的語言,提出并優化符合綠色建筑設計原則的設計策略。
關鍵詞:節能技術;綠色建筑;施工應用
隨著科技的不斷進步,生活水平的不斷提高,生活節奏的不斷加快,現代化發展的速度越來越快。在這個過程中,環保理念逐漸的深入人心,城市化的不斷加大,房屋的建筑也愈演愈烈,為了能夠實現人與社會,人與自然的協調發展。因此,在這個過程中,應該注重建筑過程的所使用的技術,節能技術在這個過程中起著重要的作用,它能夠協調好人與自然的關系,并保證不對自然產生較大的影響,并且能夠提高綠化的面積,保證生態環境的穩定,因此在建筑過程中,綠色施工成為重中之重的問題,需要在生活中去解決。
1綠色建筑的概述
“綠色建筑”的概念最早是在20世紀60年代由美籍意大利建筑師保羅•索勒瑞最先提出的。綠色建筑最好的優點就是能夠給人類提供舒適的地點,生活在綠色建筑里的人們能夠在學習和工作上提高效率,能夠保證正常的工作時間,讓人們能夠保持愉悅的心情,綠色建筑有很多特征,綠色環保,它采用了綠色作為主題色,生活在綠色世界中的人們能夠使心情愉悅,能夠提高學習和工作的效率,節約能源,綠色建筑本著節約能源的方向去發展,對能源的使用爭取達到最大化,利用許多可循環利用的資源進行重復使用,確保能源能夠達到最大的利用效率,保證可持續發展,對環境的保護是一個很重要的方面,綠色建筑對環境的保護很明顯,它對生態環境的破壞降到最低,減少對生態環境的破化,減少污染,確保生態環境的穩定性,因此,綠色建筑在現代生活中起著重要的作用,應該普及到每一個方面,爭取將綠色建筑做的更大更好,造福人類。
2節能技術在建筑施工中的必要性
現在社會對節能技術的重視逐漸增加,重要是因為它有許許多多的優點,為此列出如下幾項:
2.1能夠節約能源
節約能源是我國一直在提倡的一種建筑要求,我國是一個消耗能源的大國,因此,能源對于我國的有很大的重要性,對能源的利用應該提倡節約,在這個過程中,能夠減少能源的使用,并且保證我國能源的緊缺,緩解了能源的壓力,為我國其他能源的使用方面做出了貢獻,推動了我國的經濟發展,保證了我國可持續發展的穩定。
2.2能夠保護環境
隨著社會的不斷進步,建筑質量要求越來越高。因此,在建筑過程中產生的污染物也逐漸增多,建筑過程產生的污染物對生態環境有著很大的破壞,污染源有很多種,但是比較常見的一種就是空調采暖方面的污染,建筑的過程中由于采暖產生的污染物很多,這就導致了生活污染逐漸變得嚴重了起來,因此,綠色建筑就很大程度的降低了在空調采暖方面的使用,這樣就減少了這方面的污染,從而減輕了對環境的壓力,這樣也能夠減少溫室氣體的產生,為人類的生活提供了保障,也為環境的保護提供了重要的保障。
2.3能夠提高居住質量
居住質量的提高主要是靠“建筑熱工環境”質量的改善而提高的,在使用應用能源和空調進行采暖的過程中都會對人體的健康造成多多少少的影響,因此,在采暖的過程中應該注意所選用的方式,保證身體的健康。因此,在人們追求美好舒適生活的過程中,應該注意建筑的使用,應該給予人們一個綠色的生活環境,這樣才能夠保證人們能夠健健康康的生活著。
3節能技術在綠色建筑施工中的應用
3.1節能技術在墻體施工的應用
在建筑過程中,墻體使能夠提供保溫作用的,但是如果對墻體的施工不合格。那么,保溫效果就會明顯的降低,因為在對墻體的施工過程中,應該嚴格按照要求來進行,保證墻體的質量符合要求,這樣才能夠發揮墻體的保溫作用,而在以往的鋼筋混凝土結構中,墻體的熱傳導效率不夠高,無法滿足所有地區的要求,相對于比較寒冷的地區來說,這樣的墻體是不夠好的。因此,為了能夠增加墻體的保溫效果,出現了幾種增加保溫效果的技術,外保溫技術和內保溫技術,這兩種技術分別是相對于室外和室內而言的,根據實際情況,對不同地區的要求來確定使用的技術。因此,在建筑過程中,墻體的保溫效果不容小視,應該根據實際情況,不同地域進行墻體的不同設計和改造,保證墻體能夠達到相應的保溫效果。
3.2充分利用節能、節地、節水技術
隨著社會的不斷發展,建筑行業的不斷興起與壯大,現代的建筑已經遍布大江南北了,而在建筑過程中,一定會使用許多的水,特別是混凝土施工過程中,對混凝土的調配,需要大量的水。因此,在水的使用過程中,應該嚴格控制水的使用,應該采用節水技術,對水的使用進行限制,確保將水的利用率達到最大,由于現代社會發展的越來越快,水資源和土地資源逐漸變得緊張了起來,在使用的過程中應該進行嚴格的調控和管理,而在建筑的過程中,應該提前計劃對建筑的要求,確保建筑的最大利用率,應該由建筑師來規劃土地的使用和對土地的利用率,預測土地的使用效益最大化。另外,在建筑的過程中,應該采取綠色建筑,在建筑時,時刻注意綠色能源的調配,充分利用土地資源,將綠化搞好,確保建筑能夠在綠色的環境周圍,提高資源的利用率,為人們提供一個健康舒適的生活環境。
3.3新型建筑節能材料的應用
建筑材料的使用也會很大程度的影響建筑物的樣子,對于新型材料的使用,對于建筑物的影響很大,因為新型材料的選用對于建筑的有著極其重要的影響,例如,對墻體保暖效果的設計,應該采取相應的保溫材料進行安裝,而對于不同種類的保溫材料還應該進行相應的比較,選擇最優,最好的保溫材料進行使用,這樣才能夠保證保溫性的良好,因此在選用新型材料應該慎重,從長遠角度來看,未來的建筑物設計會變得越來越好,但是這也需要建筑材料的逐漸升級,這樣才能夠保證在建筑過程中能夠使用到相對應的材料,因此,有關部門應該進行大力的開發和研究,發現更多節能,環保,成本低的新型材料。
4結束語
我國對節能技術方面的相關知識還不夠完善,在此過程中,我國正處于剛起步的階段。因此,需要相關技術人員在實際操作過程中積累經驗,在未來的日子里節能技術會變得越來越成熟,這樣技術將廣泛的應用在建筑行業中,它將會為人類做出巨大的貢獻。
參考文獻:
[1]李兵.低碳建筑技術體系與碳排放測算方法研究[D].華中科技大學,2012.
關鍵詞:綠色節能;建筑施工;技術要點
1、綠色節能建筑施工技術要點
1.1、保溫節能施工技術
建筑中綠色節能施工技術是將散料吊裝在建筑物的屋面,實現保溫目的。在進行保溫節能施工技術應用中,務必保持散料的穩定,施工人員務必要定期進行對其澆筑處理。我國的綠色節能建筑澆筑施工的材料主要是硬質聚氨醞泡沫塑料。對于冬季而言,保溫節能施工技術能夠實現屋面的保溫效果,降低了資源浪費現象,實現了綠色節能建筑的節約理念。
1.2、門窗節能技術
門窗節能技術對于綠色節能建筑應用而言,其能夠是實現有效的節能效益,降低了人們日常生產生活的光照設備的使用成本。要想達到節能環保的建筑效果,首先在進行門窗材料的選擇過程中需要對其節能效果的材料給予重視,其次,在門窗的玻璃選擇過程中,空玻璃的應用能夠保證節能效果的實現。完成施工材料的選擇狗,施工人員要嚴格遵守施工設計圖進行玻璃壓條等等的尺寸和規格進行檢查,避免后期施工中的問題產生。需要重點關注的是,在進行玻璃安裝的實際操作中,施工人員必須嚴格把控密實性,保證施工質量。
1.3、地源熱泵節能技術
從建筑施工功能的角度分析,溫度調節功能是其很關鍵的功能之一。因此,可以通過地源熱泵節能技術的應用來實現綠色節能建筑中的溫度調節功能。實施中,第一,要對建筑物位置的周圍環境進行分析,主要有地質、水文和氣候等,同時結合地緣熱泵施工技術,實現建筑物不同季節的溫度調節作用。第二,完成綠色節能建筑墻體的地源熱泵技術應用后,對于溫度較低的冬季,墻體能夠保證室內溫度,提供熱量。第三,在夏季中,綠色節能建筑的墻體能夠吸收建筑內種的熱量,保持室內溫度的溫度,保持室內的舒適度。
1.4、屋面的節能施工技術
(1)要對綠色節能建筑的保溫材料進行篩選,重點對屋面施工材料的選擇,因為要想實現屋面施工節能目的,務必進行保溫材料的科學選擇,其中,比較重要的材料是屋面板與防水層之間保溫材料。施工單位應該在屋面保溫材料過程中,要對保溫材料的標準進行全面的分析和考慮,對保溫材料的性能進行詳細的考量,看其是否滿足節能要求,對保溫材料的導熱系數、外觀、吸水率以及容重等的指標進行全面的審查和檢測,保證材料的指標都符合綠色節能建筑的屋面節能施工需求。同時,對于保溫材料的采購,待其滿足施工要求后,進入施工現場后,施工企業必須對保溫材料進行科學管理,防止施工材料出現返潮的情況,保證材料的質量,保障屋面施工的正常進行。另一方面,在實施屋面建筑節能施工過程中,通過試配方式,對材料性能是否滿足施工需求進行考量,對其進行真實性的檢測,完成施工材料的檢查后,制定合理的施工規劃,避免出現材料不合格的情況,防止資源浪費,保證屋面施工的正常進程。(2)根據房屋建筑的施工情況進行屋面施工方式的合理選擇,一般應用比較廣泛的施工方式是倒置式屋面施工,該施工方法和傳統的施工順序相反,主要的細節是在防水層上面設置屋面的保溫層,主要的作用是節省施工資金,保證施工進度。
1.5、環境保護施工技術
在進行綠色節能建筑施工中,施工設備勢必會產生一定的噪音污染和揚塵問題,因此,要對噪音污染和揚塵問題進行解決,從而引進環境保護施工技術,及其該技術的應用力度。在實際的建筑結構施工中,施工人員可以利用灑水機設備以及覆蓋措施,實現施工環境中的粉塵高度和噪聲的把控,降低環境污染。我國的綠色節能建筑粉塵高度標準應處于0.5m范圍以下。因此,施工人員務必以工程施工特征為前提,加強灑水等措施的應用力度,同時,保證土方作業粉塵高度處于1.5m以下。
1.6、水資源的有效利用以及節水措施的利用
在實際的綠色節能建筑施工中,對于水資源和材料的利用都是比較多的,因此,綠色施工技術應該落實節水理念和節能理念。由于建筑施工中的用水量很大,同時,我國面臨著嚴峻的水資源缺乏的問題,若不加大建筑施工中的水資源的把控力度,會進一步加強水資源匱乏,導致綠色施工技術的應用難以實現。因此,施工企業應該對施工期間的水進行合理設計和收集,可以通過雨水回收系統實現水量的利用,進行廢水回收系統的建立,進行水資源的回收利用,最終實現節約水資源的目標,促進綠色節能建筑的發展。
2、如何促進綠色節能建筑施工技術的發展
2.1、提升施工人員的綜合素質
施工人員是綠色節能建筑施工中的關鍵影響因素,但是,現如今,我國的建筑施工人員的素質普遍不是很高,對于綠色施工理論難以接受和學習,沒有主動學習的積極性。因此,施工企業必須通過先進的管理措施來提高施工隊伍的整體素質,其中,可以定期進行專業知識的培訓和行業專家講座,擴大施工人員的知識眼界和儲存,不斷提高施工人員的施工操作能力,加強綠色節能施工理論的落實和施工人員自身能力的提升。
2.2、制定合理的建筑施工質量標準
現階段,綠色節能建筑施工技術的應用單位不是很大,效果不是很明顯,出現這種結果的原因是施工企業沒有相對健全的施工質量要求,造成施工過程中施工人員難以把控施工質量的結果。因此,施工企業應該及時的進行建筑施工質量標準的建立,加大綠色節能建筑施工技術的應用范圍,提高綠色節能建筑施工技術的應用效果。施工質量標準要注重細節,要結合施工企業的實際情況進行制定,從未保證施工節能建筑的正常開展。
作者:王錫銓 單位:青建集團股份公司
參考文獻:
關鍵詞:綠色建筑;暖通空調;設計關鍵技術
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
引言
我國的經濟水平和社會水平不斷持續發展,人民的生活水平大幅提高,對生活質量的要求也日益提高。當前,社會的主要矛盾之一是能源使用和環境保護之間的矛盾。我國將“可持續發展”作為社會發展核心,運用最少的資源,來創造更加舒適的生活環境。把綠色建筑節能技術運用到暖通空調設計中,能夠有效降低建筑能耗,為可持續發展提供有利的條件。
一、實施綠色建筑暖通空調設計技術的必要性
能源是推動社會發展和經濟發展的動力。隨著社會不斷發展,能源消耗需求越來越大,資源環境約束與經濟快速增長的矛盾,已經成為我國經濟社會發展面臨的嚴峻挑戰。近幾年我國GDP增長速率達到了10%左右,但是能源增長率僅為4%,倡導“綠色節能”是社會發展的必由之路。
建筑能耗主要有供暖、空調、照明、電梯等用電設備能耗組成。據統計我國建筑能耗占社會終端能耗的20.7%,而西方發達國家的建筑能耗占各自國家總能耗的比例均已超過40%。隨著社會經濟的發展,我國建筑能耗還將進一步增加。
現在,暖通空調系統使用能源的大多是電能等一次性、不可再生能源。我國是一個地大物博的國家,能源總量豐富,但是高速的能源消耗讓我國面臨能源短缺的問題,并且造成了日趨嚴重的環境問題,例如酸雨、沙塵暴、霧霾以及全國大面積空氣重度污染等自然災害發生的頻率越來越高。
據相關建設能耗調查統計,暖通空調系統占據總用電的30%以上,在暖通設計中運用綠色建筑節能技術,能夠有效降低電力消耗,還能夠減少能源消耗,達到能源保護和環境保護的目的,對維護生態環境健康發展來說有重要作用。加大綠色建筑節能技術的研究力度與推廣,降低暖通空調系統和建筑物生命周期內一次能源消耗,從而降低整個社會的能源消耗。
二、綠色建筑的暖通空調設計方法
目前我國綠色建筑評價的技術依據為《綠色建筑評價標準》系列文件,目前包括:
《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006);
《綠色建筑評價技術細則》(建科函【2007】205號);
《綠色建筑評價技術細則補充說明(規劃設計部分)》(建科函【2008】113號);
《綠色建筑評價技術細則補充說明(運行使用部分)》(建科函【2009】235號);
滿足《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006)的暖通空調設計,從相關標準、規范條文上看似簡單,實際上,綠色建筑的設計與實施不是幾個獨立部分局部最優的簡單組合,它是綜合考慮多種因素后的一個全局的、系統的最優組合。傳統的暖通設計中,依托主觀經驗進行定性分析造成了一些實際工程設計方案能源消耗目標偏大。例如,在對某辦公建筑進行分析時,表面上通過減少外窗面積可節約空調系統能耗,但是,因此會增加照明能耗,影響過渡季節自然通風效果,間接增加了空調系統運行能耗。
這就需要結合空調系統能耗及自然通風、采光軟件進行綜合分析,將不同的方案組合進行能耗計算分析,得出合理的、適合實際建筑工程項目特點的建筑形式、朝向、體形系數、窗墻比等,最終通過掌握建筑用能情況,合理設置暖通空調形式。因此,要綜合考慮空調夏季冷負荷或冬季熱負荷,建筑全年能耗量與環境協調,最大限度地節約能源消耗。對此,筆者根據日常綠色建筑實施過程中的項目積累,總結出一套綠色建筑中暖通空調設計方法,如上圖所示。
1、設定目標
結合建筑功能、定位以及相關標準,綜合考慮業主特殊需求,設定暖通空調設計的目標。對建筑圍護結構基礎節能率、建筑綜合能耗水平、可再生能源利用比率等關鍵指標進行確定,為后續工作開展提供指導性意見。同時明確提出選擇高效節能的暖通空調設備、可回收利用的管材以及保溫材料等,強調就地取材,減少材料運輸對環境造成的影響,促進當地經濟的發展,降低系統一次投資成本和日常運行成本,減輕建筑業主負擔。
2、計算機輔助設計
根據設定的目標,從建筑方案階段開始,利用CFD軟件(如FLEUNT、Phoenix等)根據地理環境和風向,設計建筑的朝向、間距及建筑群的布局;優化建筑平面的設計,使主要的功能房間在夏季、過渡季節均獲得良好的自然通風條件,對室內基礎室溫起到一定的優化作用,減少全年空調的使用時間。
通過模擬與實測研究,居住空間能自然通風時,通風開口面積在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區不小于該房間面積地板面積的8%,在其他地區不小于5%,以便獲得最好的通風效果。
通過利用目前較為成熟的動態模擬軟件,如DOE-2,BLAST,ENERGYPLUS等,可以對初期的建筑方案是否節能進行權衡判斷,通過綜合考慮建筑圍護結構的熱工參數、外門外窗的氣密性等級與合理采用自然通風,從而能夠在此基礎上選擇優化的、節能的暖通空調設計方案。
負荷模擬計算軟件的利用在綠色建筑的設計過程中有重要的指導作用。綠色建筑注重節材與材料資源的利用。暖通空調設備的選型應該準確、高效,避免浪費,而空調設備的選型取決于負荷計算的結果。為了提高負荷計算的準確性,特別是對構造復雜的建筑物進行負荷計算時,模擬軟件的應用對綠色建筑暖通空調設計就顯得尤為重要。
在實際運行過程中,空調系統的負荷多數時間處于部分負荷狀態下,約占設計負荷的40%~80%,通過全年動態負荷模擬,可以找出系統負荷的時間頻率分布,以便合理選擇設備容量和臺數,實現最佳配備,使系統雖在部分負荷下工作,但各設備都能高效率運行,降低系統能耗。同時,動態負荷模擬對空調系統的運營管理也具有一定的指導意義,通過負荷模擬,運營管理人員能夠了解全年的能耗分析,可以提出經濟合理的運行方案,并對全年設備使用率,能耗和運行費用做到心中有數,能夠對系統的實際運行作出更準確的判斷。
3、系統方案確定
在方案設計階段,應充分考慮項目的定位、標準、功能和用途,統籌各個分區進行整體把握,主要是要根據投資,回報,性價比進行方案的選擇。對于全年運行的空調系統,必須考慮到全年的實際運行工況,而不僅僅考慮設計工況。空調系統末端設計時還應增設二氧化碳檢測系統,提高通風效率,防止氣流短路。應用置換通風、自然通風等手段提高通風換氣效率。在暖通空調設計中還須特別注意設備噪聲的控制,以及主機、水泵、末端減振等技術措施,從而確保在滿足人居溫濕舒適度要求的情況下,給用戶提供一個相對健康的建筑聲環境。同時,合理設置暖通空調控制系統不但能達到節能目的,還會使每個用戶能高水平地控制熱工、通風和照明系統,從而保證身體健康、精力充沛、環境舒適。
三、綠色節能關鍵技術在暖通空調系統中的應用
1、選擇合理的設計方案
暖通空調設計時,為了保證人體舒適度和最佳的節能效果,不應強制改變暖通系統風量大小;如果房間人員流動較大并且人員密度也較大,為保證二氧化碳濃度保持在適宜濃度,應根據室內二氧化碳濃度隨時調整暖通新風量,也就是采用新風需求控制措施;新風系統單獨設置,不增加風機盤管的容量;如果房間面積、空間較大,可以進行集中溫濕度控制。如果建筑物體積在104立方米以上,并且高度≥10米,相對于全室性空調系統,采用分層空調系統更加合理。夏季,分層空調能夠節省冷量,有效降低能源消耗。全空氣空調系統有諸多優點,例如回風和新風的比例容易調節,設備密度大,管理和維修都較為方便,可以集中進行溫度濕度控制、凈化過濾和噪音處理,能夠達到環境保護和節省能源的目的。
2、采用變頻技術對輸送流體設備的流量進行調節
風機、水泵等輸送流體設備的能耗在建筑能耗中占有相當大的比例,尤其當其所服務的設備大部分時間在部分負荷下運行時,輸送能耗所占比例更大。根據統計,在空調系統冷源側的能耗中,一般冷水機組占60%,水泵約占30%,冷卻塔約占10%,因此降低水泵的能耗對于空調系統的節能有深遠的意義。
在暖通空調系統中運用變頻技術,能夠有效降低能源消耗,節省資金。變頻技術就是改變電壓的頻率,是電機獲得不同的轉速,一般來說頻率越低轉速越低,功率越低,用電越少,對空調來說變頻可以在要求急速制冷時使頻率自動升高,壓縮電機快速運轉,達到快速降溫的效果,相反在溫和制冷時可以自動降低電壓頻率達到既降溫又節電的效果,使空調發揮智能的效果。采用變頻技術,暖通設備的耗功率會隨著環境變化而變化,在不需要高負荷運行的時候,系統會自動降低功率,達到節能效果。
變流量系統中,用戶側系統總水量隨著末端裝置流量的自動調節而實時變化。一級泵變流量水系統的運行原理:當用戶側冷負荷需求降低時,通過變頻改變冷水泵轉速,減少冷水流量,從而使得冷水泵的運行能耗得以降低。
3、設置合理的水力平衡裝置
集中空調水系統中,水力失調是常見的問題,由此導致了系統流量分配不合理:某些區域流量過剩,出現過冷;某些區域流量不足,出現過熱。由此可見管網系統的水力平衡十分重要,決定著系統運行效果的好壞,因此有必要對系統的水力特性進行深入分析,完善水力平衡調控手段,從而保證系統的順利運行。《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》第8.5.14 空調水系統布置和選擇管徑時,應減少并聯環路之間壓力損失的相對差額。當設計工況時并聯環路之間壓力損失的相對差額超過15% 時,應采取水力平衡措施。
導致水系統水力失衡的主要矛盾是不同支路之間存在管網阻力損失。鑒于設計、施工、設備選型等諸多因素導致的系統管道特性阻力系數的差異及末端用戶空間位置的不同,需要克服的沿程阻力和局部阻力不同,造成了水系統的水力失衡。
要保證環境的舒適度,減少能源消耗,設置合理的水力平衡裝置非常重要。首先,設計人員要根據系統情況來保證環路水力平衡,也就是設計平衡。動態平衡閥的工作原理:通過改變平衡閥的閥芯的過流面積來適應閥門前后的變化,從而達到控制流量的目的。靜態平衡閥的工作原理:通過改變閥芯與閥座的間隙(開度),來改變流經閥門的流動阻力以達到調節流量的目的,其作用對象是系統的阻力,能夠將新的水量按照設計計算的比例平衡分配,各支路同時按比例增減,仍然滿足當前氣候需要下的部份負荷的流量需求,起到熱平衡的作用。無論靜態平衡閥或動態平衡閥,自身都是阻抗元件,尤其是動態平衡閥,要求系統在選配時必須考慮該平衡閥引起的附加揚程區別在于:靜態平衡閥(也叫數字鎖定平衡閥)需要通過專用智能儀表進行一次性調試后鎖定,將系統的總水量控制在合理范圍內。
結束語
隨著綠色建筑標準、規范的實施,從方案設計、初步設計到施工圖設計,暖通空調系統必須按照綠色建筑理念進行設計。本文分析了暖通設計中綠色建筑節能關鍵技術應用的重要性和目前設計中存在的問題,總結了在暖通設計中應用綠色節能技術的具體措施,通過完善優化系統設計方案、采用合理的水力平衡裝置和變頻技術,能夠有效降低空調系統一次能源消耗和日常運行能耗,達到節能目的。
參考文獻
[1]陳志英.淺談暖通空調系統的節能問題[J].建材與裝飾(下旬刊).2008(02):98.