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關(guān)鍵字:民用建筑;能效測(cè)評(píng);測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí);框架;實(shí)例
Abstract: building energy efficiency evaluation logo, mainly refers to the building energy efficiency evaluation units through technology professional, to each building energy assessment and detection efficiency, thus the thermal performance of building energy consumption for publicity to identify the information in a manner. To reduce civil construction energy, improve energy management of civil construction and energy efficiency play an important role. This article unifies our country civil building performance assessment identifies the instance, the civil building energy efficiency evaluation identification framework and identifies the instance are studied and described briefly.
Keywords: civil building energy efficiency evaluation; evaluation; identification; framework; examples
中圖分類號(hào): TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)主要分為:建筑能效實(shí)測(cè)標(biāo)識(shí)以及建筑能效理論值標(biāo)識(shí)兩個(gè)部分,目前我國(guó)大力開(kāi)展的主要是理論標(biāo)識(shí)。隨著物質(zhì)生活水平不斷提高,為了有效降低民用建筑能源消耗,提高民用建筑節(jié)能管理成效,我國(guó)城鄉(xiāng)和住房建設(shè)部門制定了一系列法律法規(guī),對(duì)公共建筑、居住新建以及節(jié)能改造實(shí)施后建筑物節(jié)能效果進(jìn)行對(duì)應(yīng)的量化評(píng)價(jià),從而為大力開(kāi)展省地節(jié)能型公共建筑、居住環(huán)境,建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì),解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源短缺矛盾具有重要作用。
一、民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)實(shí)例框架
(一)測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)對(duì)象和框架
在建筑工程中,民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)的總體方案可以歸結(jié)為:定量和定性相結(jié)合、標(biāo)識(shí)和測(cè)評(píng)相結(jié)合、實(shí)例和理論值相結(jié)合。測(cè)評(píng)對(duì)象主要為房地產(chǎn)單位開(kāi)發(fā)和建設(shè)單位,其中,建筑單位根據(jù)擴(kuò)建、改建國(guó)家辦公建筑以及單位面積在兩萬(wàn)平方米以上的大型公共建筑,在實(shí)施綜合改造申請(qǐng)財(cái)政支持的大型建筑以及公共建筑中,申請(qǐng)省級(jí)以及國(guó)家級(jí)節(jié)能示范工程建筑,或者申請(qǐng)有綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的建筑物。民用建筑能效標(biāo)識(shí)和測(cè)評(píng)以單棟建筑物為主要對(duì)象,在這個(gè)過(guò)程中,包括冷熱源設(shè)備以及建筑管網(wǎng)。
在測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)中,主要分為省級(jí)以及國(guó)家級(jí)民用建筑能效測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu),根據(jù)承接業(yè)務(wù)范圍,主要包括:維護(hù)機(jī)構(gòu)、空調(diào)采暖、能效綜合見(jiàn)證取樣檢測(cè)以及再生能源系統(tǒng)評(píng)標(biāo)。國(guó)家級(jí)測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)主要由城鄉(xiāng)建設(shè)以及住房組織相關(guān)專家組成,根據(jù)申報(bào)單位提供的資料,對(duì)自治區(qū)、省、直轄市以及建設(shè)部門推薦的機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)審認(rèn)定;省級(jí)測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)主要由自治區(qū)、省以及直轄市建設(shè)部門專家進(jìn)行評(píng)審認(rèn)定。在這個(gè)過(guò)程中建筑所有權(quán)人必須向測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)提供相應(yīng)的申請(qǐng)資料,由對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行文件審查、軟件評(píng)估、工程檢查以及性能測(cè)試,完成后再向所有權(quán)人提供對(duì)應(yīng)的測(cè)評(píng)報(bào)告。
在標(biāo)識(shí)管理中,所有權(quán)人必須根據(jù)測(cè)評(píng)報(bào)告,向相關(guān)部門提供申請(qǐng)標(biāo)識(shí),作為建筑能效實(shí)測(cè)值以及建筑能效理論值,支管部門根據(jù)相關(guān)管理辦法,在資料審核沒(méi)有異議后,根據(jù)規(guī)格進(jìn)行標(biāo)識(shí)性活動(dòng),建筑實(shí)測(cè)值標(biāo)識(shí)一般為五年。
(二)測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)等級(jí)劃分
在民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)中,能效標(biāo)識(shí)一般分為5個(gè)不同的等級(jí),當(dāng)基礎(chǔ)達(dá)到50%到65%的節(jié)能,并且滿足建筑節(jié)能要求時(shí),為一星;節(jié)能達(dá)到65%到75%基礎(chǔ)項(xiàng)時(shí),標(biāo)識(shí)為二星;基礎(chǔ)項(xiàng)為75%到85%時(shí),并且滿足要求時(shí),為三星;當(dāng)基礎(chǔ)項(xiàng)在85%以上時(shí),并且滿足規(guī)定,為四星;當(dāng)分?jǐn)?shù)超過(guò)60分時(shí),再加一星。在建筑能效實(shí)測(cè)標(biāo)識(shí)階段,在不轉(zhuǎn)變理論標(biāo)識(shí)等級(jí)時(shí),必須將實(shí)測(cè)能效值、能耗值寫(xiě)入標(biāo)識(shí)證書(shū),同時(shí)規(guī)定項(xiàng)必須滿足相關(guān)要求,反之則必須取消標(biāo)識(shí)結(jié)果,根據(jù)相關(guān)結(jié)果對(duì)標(biāo)識(shí)等級(jí)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。在這個(gè)過(guò)程中,一旦標(biāo)識(shí)結(jié)果被迫取消,必須重新申請(qǐng)民用建筑能效標(biāo)識(shí)以及測(cè)評(píng)方法。
根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家級(jí)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法、標(biāo)準(zhǔn),獲得建筑物空調(diào)能采暖調(diào)耗能量。規(guī)定項(xiàng)則是基礎(chǔ)項(xiàng)除外后,根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求,保障采暖空調(diào)系統(tǒng)以及維護(hù)結(jié)構(gòu)始終滿足建設(shè)要求。當(dāng)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及主要用能設(shè)備必須進(jìn)行置換更換時(shí),或者建筑物效能測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)結(jié)束后,相關(guān)建筑所有權(quán)人必須根據(jù)實(shí)際情況,提出新的標(biāo)識(shí);當(dāng)使用者或者所有權(quán)人對(duì)建筑效能測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)結(jié)果有異議時(shí),通過(guò)相關(guān)主管部門申述,在主管受理后,再根據(jù)實(shí)際情況,采取對(duì)應(yīng)措施。
二、民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)實(shí)例
某鐘樓區(qū),擁有十三棟住宅,有18層和11層兩種不同高度的短板小高層,B3-2項(xiàng)目主要由11、10、9、8、6號(hào)樓以及商業(yè)一號(hào)樓、地庫(kù)工程組成,總面積達(dá)到六萬(wàn)一千多平方米,18層作為最高層,根據(jù)相關(guān)民用建筑技術(shù)導(dǎo)則具體要求:民用建筑能效測(cè)評(píng)必須以單棟建筑為對(duì)象,使用11層為民用建筑能效評(píng)標(biāo),建筑面積達(dá)到一萬(wàn)四千多平方米,位于小區(qū)西北角,總高度達(dá)到54米,共有18層。
(一)節(jié)能措施以及基礎(chǔ)項(xiàng)測(cè)評(píng)
在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,該建筑外墻使用外保溫的形式,100毫米的模塑保溫板加上20毫米地方水泥砂漿加上200毫米的頁(yè)巖磚加上防水層。
屋面保溫,采用40毫米的細(xì)石混凝土加上20毫米的水泥砂漿、70毫米的硬泡保溫防水層、20毫米的水泥砂漿、30毫米的泡沫式混凝土、20毫米的水泥砂漿、100毫米的混凝土樓板。外窗采用5+5+15A的中控玻璃。
在用能系統(tǒng)中,該項(xiàng)目采用熱泵加上天棚輻射、新風(fēng)系統(tǒng),在每天24小時(shí)運(yùn)行的過(guò)程中,全年沒(méi)有間斷果;室內(nèi)溫度常年都在20到26度左右,濕度一直在30%到70%之間,在恒濕恒溫,夏涼冬暖的過(guò)程中,極大程度的增強(qiáng)了居室舒適度。
在測(cè)評(píng)基礎(chǔ)項(xiàng)中,根據(jù)竣工驗(yàn)收相關(guān)資料為具體依據(jù),以施工過(guò)程的取樣見(jiàn)證為具體檢測(cè)報(bào)告,輔助現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)檢測(cè)。根據(jù)BECS2010節(jié)能軟件計(jì)算得到,該項(xiàng)目屋面結(jié)構(gòu)、傳熱系數(shù)、窗墻面積比、遮陽(yáng)系數(shù)、傳熱系數(shù)、建筑氣密性以及外窗透射均滿足DGJ32/J71相關(guān)規(guī)定。
(二)規(guī)定項(xiàng)、選擇項(xiàng)
在這個(gè)過(guò)程中,規(guī)定項(xiàng)測(cè)評(píng)主要以抽檢方式為主,從而輔助檢測(cè)報(bào)告以及驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,根據(jù)民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)技術(shù),涉及規(guī)定項(xiàng)條文8個(gè),滿足項(xiàng)也有8個(gè)(如表一、所示)。經(jīng)過(guò)相關(guān)調(diào)查顯示:該工程11樓氣密性等級(jí)為五級(jí),屋面、外墻的墻體熱橋部位保溫,通過(guò)膨脹性聚苯板進(jìn)行保溫,采用發(fā)泡膠將墻體接縫以及窗框進(jìn)行填實(shí),使用密封膠進(jìn)行密封;采用發(fā)泡材料對(duì)洞口以及外門窗框進(jìn)行填實(shí),從而滿足項(xiàng)目規(guī)定項(xiàng)要求。
在空調(diào)方面,根據(jù)地源熱泵特點(diǎn),在空調(diào)末端采用天棚輻射和新風(fēng)系統(tǒng)置換,使用兩臺(tái)熱泵主機(jī),單臺(tái)的額定熱量為947KW,冷量為874KW;另外兩臺(tái)為新風(fēng)機(jī)主機(jī),冷量為1248KW,熱量為1354KW。在集中性空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)入每層集水器時(shí),通過(guò)溫度特點(diǎn),在調(diào)節(jié)末端閥門的過(guò)程中,讓末端流量改變,進(jìn)一步滿足室溫調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)。
表一、民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)實(shí)例分析表
在選擇項(xiàng)中,通過(guò)充分利用地?zé)幔履茉吹氖褂谜颊麄€(gè)生活熱水以及采暖能耗比例的70%以上,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查以及文件審查顯示,外窗一般采用鋁合性金卷簾的方式,進(jìn)行遮陽(yáng)。在理論值等級(jí)評(píng)定中,基礎(chǔ)項(xiàng)達(dá)到72.5%的節(jié)能率,選擇項(xiàng)加80分,總體平能理論值為三星。
三、結(jié)束語(yǔ)
民用建筑能耗測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)作為一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)的工程,由于我國(guó)建筑能耗測(cè)評(píng)剛剛起步,在建筑理論測(cè)評(píng)中仍然存在很多問(wèn)題;因此,在實(shí)際工作中,必須根據(jù)民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)實(shí)施框架以及具體實(shí)例,在加強(qiáng)監(jiān)督管理的過(guò)程中,不斷完善民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)體系。
參考文獻(xiàn):
[1] 王沁芳,許鳴,張朝輝等.民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)實(shí)例分析[J].混凝土與水泥制品,2012,(9):52-53
[2] 王沁芳,張朝輝,許鳴等.民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)的實(shí)施與應(yīng)用[J].新型建筑材料,2012,39(7):40-42..
引言:
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)越來(lái)越提倡節(jié)能減排,推廣綠色建筑可以有效提升建筑物的資源利用率,與此同時(shí)盡可能地減少建筑物對(duì)人身安全造成的損害。下文將從樓宇自控、智能照明、能量計(jì)量、自動(dòng)遮陽(yáng)等方面詳細(xì)闡述了智能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的節(jié)能效益。
1 智能照明技術(shù)的節(jié)能效益
現(xiàn)代建筑物中,照明不單純是為滿足人們視覺(jué)上的明暗效果,更應(yīng)具備多種控制方案,使建筑物整體實(shí)用提高,更生動(dòng),藝術(shù)性更強(qiáng),給人豐富的視覺(jué)美感。系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)作為主控中心,通過(guò)通信裝置與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)編程、監(jiān)控、故障報(bào)警等功能,能有效突出照明控制系統(tǒng)智能化、科學(xué)管理和節(jié)省能源、節(jié)省運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的特點(diǎn)。
1.1降低電能消耗
(1)采用智能照明控制系統(tǒng)的主要目的是節(jié)約能源。(2)透過(guò)調(diào)光控制可將燈具輸出控制在想要的亮度值上,可避免不必要的浪費(fèi)。(如調(diào)光90%輸出時(shí),節(jié)省10%的電力消耗;調(diào)光80%輸出時(shí),節(jié)省20%的電力消耗。)(3)通過(guò)計(jì)算機(jī)時(shí)序控制可自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉每一盞燈,使燈光能在有效時(shí)間內(nèi)自動(dòng)亮起,避免因人為因素而造成的電力消耗(如忘記關(guān)燈、整體建筑中個(gè)別區(qū)域不需要光源或不需要強(qiáng)的光照以及分時(shí)段點(diǎn)亮不同的燈具等)。通常,在只保留外圍效果光照的情況下,可節(jié)電50%以上。(4)智能照明控制系統(tǒng)可借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制組件,對(duì)不同時(shí)間、不同環(huán)境的光照度參數(shù)進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。(5)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)照度的方式,充分利用室外自然光,僅當(dāng)必需時(shí)才點(diǎn)亮燈,并控制在要求的亮度下,利用最少的能源保證所要求的照度水平。(6)采用智能照明控制系統(tǒng)后,其節(jié)電效果十分明顯,一般可達(dá)30%以上。此外,智能照明控制系統(tǒng)還可對(duì)熒光燈等光源進(jìn)行調(diào)光控制。
1.2節(jié)約人力
(1)若燈具壽命因調(diào)光控制單元的作用而延長(zhǎng)使用壽命,則相對(duì)人工更換燈具成本也隨之降低。(2)現(xiàn)如今人工工資高漲,如何精簡(jiǎn)人力是企業(yè)管理首要目標(biāo)之一,高檔的智能科技控制系統(tǒng)將是最主要的選擇。(3)智能照明控制系統(tǒng)對(duì)照明的控制以自動(dòng)控制為主,手動(dòng)控制為輔,各種使用需求下的照明控制參數(shù)以數(shù)字信號(hào)形式存儲(chǔ)在系統(tǒng)中,這些信息的設(shè)置和更換十分方便,使整個(gè)照明系統(tǒng)的管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單。
1.3經(jīng)濟(jì)回報(bào)率分析
以某商場(chǎng)各種照明設(shè)備容量2630kW為例計(jì)算,按每天營(yíng)業(yè)時(shí)間12h計(jì)算(9:00~21:00),有無(wú)智能燈光控制系統(tǒng)預(yù)計(jì)電費(fèi)支出對(duì)比如下:(1)無(wú)智能燈光控制系統(tǒng)全年電費(fèi)計(jì)算。每天消耗電能為2630×12=31560kWh,全年消耗電能為31560×365=11519400kWh,按商業(yè)用電1元/kWh計(jì)算,全年支付電費(fèi)為11519400×1=11519400元。(2)有智能燈光控制系統(tǒng)后全年電費(fèi)計(jì)算。按每天營(yíng)業(yè)時(shí)間12h,早晨開(kāi)業(yè)前保安巡視15min開(kāi)啟總量5%燈具:營(yíng)業(yè)員開(kāi)業(yè)準(zhǔn)備15min,開(kāi)啟總量30%的燈具,非節(jié)假日11:00前開(kāi)啟總量80%的燈具,晚間歇業(yè)清場(chǎng)、保潔員清潔商場(chǎng)、營(yíng)業(yè)員清點(diǎn)貨物30min,開(kāi)啟總量80%的燈具,其余營(yíng)業(yè)時(shí)間全亮。每天節(jié)約電能為2630×12-2630×(0.25×5%+0.25×30%+1.5×80%+0.5×80%+9.5×100%)=2136kWh,全年節(jié)約電能為2136×365=779822kWh,全年節(jié)約電費(fèi)為7798225×1=779822元。僅從節(jié)電和減少光源更換這兩項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行估算,可得出結(jié)論:需3~5a時(shí)間,業(yè)主可基本收回投資照明控制系統(tǒng)建設(shè)所增加的全部費(fèi)用。采用智能照明控制系統(tǒng)后,環(huán)境得到改善,提高了員工的工作效率,減少了維修和管理費(fèi)用,為業(yè)主節(jié)省了一筆可觀的日常使用費(fèi)用。
2 能量計(jì)量系統(tǒng)的節(jié)能效益
能量計(jì)量系統(tǒng)采用先進(jìn)計(jì)量科技、微電子、計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)而開(kāi)發(fā)的智能系統(tǒng)對(duì)大樓內(nèi)空調(diào)能量、水和電進(jìn)行合理規(guī)劃,實(shí)行遠(yuǎn)程集中抄表。不僅能夠準(zhǔn)確地計(jì)量各計(jì)量區(qū)域的能量消耗,合理地計(jì)算和分?jǐn)偢鲉挝粦?yīng)繳費(fèi)用,而且能夠?yàn)楣芾碚咛峁┎⒎治隹刂颇芰浚档痛髽沁\(yùn)營(yíng)成本,提高效益,杜絕惡意消費(fèi),表現(xiàn)出良好的節(jié)能效果。能量計(jì)量系統(tǒng)的節(jié)能分析如下:(1)節(jié)能型建筑的需要。早期中央空調(diào)按用戶租用的面積的大小來(lái)平攤,該方式造成了大廈的中央空調(diào)費(fèi)用一直高居不下。若按面積平攤收費(fèi),用戶使不使用或用多用少都一樣收費(fèi),因此有的用戶就肆意使用空調(diào)。這樣就造成中央空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法降低能耗,特別是主機(jī),最終造成的結(jié)果是整棟大樓的空調(diào)費(fèi)用極高。某大型商場(chǎng)安裝能量管理系統(tǒng)前后空調(diào)能耗對(duì)比如表1所示。
表1 能耗對(duì)比
在增加計(jì)費(fèi)系統(tǒng)之后,該大廈平均每月節(jié)約電費(fèi)3萬(wàn)元左右。同時(shí)由于使用了計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng),還對(duì)物業(yè)管理公司減輕工作量、降低管理成本起到很大的作用,經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。
(2)合理計(jì)量空調(diào)費(fèi)用、提高智能化管理水平的需要。傳統(tǒng)計(jì)費(fèi)模式的弊端是界限不清,容易產(chǎn)生惡性循環(huán),造成能源浪費(fèi)巨大,也會(huì)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)糾紛。采用按量收費(fèi)“多用多付,少用少付”、“用多少付多少”的基本收費(fèi)原則,使能量的使用由“供多少用多少”到“用多少供多少”質(zhì)的轉(zhuǎn)變,體現(xiàn)了按需使用。這樣不僅可以使每個(gè)樓層或不同部門(或單位)在繳費(fèi)問(wèn)題上有據(jù)可依,減輕物業(yè)的工作量,提高工作效率,同時(shí)也提高計(jì)費(fèi)工作的準(zhǔn)確性、合理性,還可以引導(dǎo)每個(gè)部門進(jìn)行能量分析,合理地控制成本。這樣的結(jié)果也直接減少了設(shè)備的工作負(fù)荷,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,降低運(yùn)行費(fèi)用,達(dá)到減負(fù)增收的雙重效果,又會(huì)取得很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)方案主要計(jì)量點(diǎn)為用電、用水以及風(fēng)機(jī)盤管的空調(diào)能源計(jì)量。計(jì)量點(diǎn)可細(xì)分到每一個(gè)使用單位。物業(yè)部門可以通過(guò)以上數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析,分析能耗和費(fèi)用的分布,達(dá)到優(yōu)化管理和節(jié)能管理,同時(shí)為費(fèi)用的核算提供了科學(xué)的依據(jù)。
3 自動(dòng)遮陽(yáng)系統(tǒng)的節(jié)能效益
遮陽(yáng)系統(tǒng)為建筑幕墻或門窗提供陽(yáng)光遮擋,當(dāng)需要陽(yáng)光的時(shí)候再收起遮陽(yáng)設(shè)施,既能使人們充分享受陽(yáng)光,又能節(jié)約資源。自動(dòng)遮陽(yáng)系統(tǒng)的節(jié)能分析如下:某商場(chǎng)建筑中央設(shè)計(jì)玻璃頂,白天可充分引用自然光解決室內(nèi)的照明,大量節(jié)省了白天的照明耗電。但在玻璃建筑亮麗的外表下面,不能忽略一個(gè)關(guān)鍵因素,即日照對(duì)于室內(nèi)的影響。在一年內(nèi)的很大部分時(shí)間(5~10月)太陽(yáng)光照直射強(qiáng)烈,經(jīng)常會(huì)讓人產(chǎn)生不適。在所有季節(jié)中,它也成為眩光源,需要能夠控制,以免造成視覺(jué)不適。如果面朝太陽(yáng)的立面或頂面由50%或者更多的無(wú)遮陽(yáng)保護(hù)玻璃立面或頂面構(gòu)成,室內(nèi)平均溫度在關(guān)窗狀態(tài)下要達(dá)到比室外高10~15℃,假如室外溫度為25℃,室內(nèi)溫度要達(dá)到35~40℃。采用自動(dòng)窗簾遮陽(yáng)系統(tǒng)很好地解決上述問(wèn)題,具體可概括為三個(gè)方面:(1)具備顯著的隔熱節(jié)能作用。建筑遮陽(yáng)技術(shù)是建筑節(jié)能措施中的一種操作簡(jiǎn)單、行之有效的手段。以一棟辦公大樓為例,其空調(diào)耗電最大,其次是照明耗電,兩者消耗的能源幾乎占整棟大樓的90%以上。如果采用遮陽(yáng)系統(tǒng),可阻擋太陽(yáng)輻射熱能入侵,使建筑物室內(nèi)溫度降低,從而大幅度降低電能消耗。(2)具備優(yōu)良的綠色環(huán)保作用。通過(guò)科學(xué)合理地選擇遮陽(yáng)系統(tǒng)和遮陽(yáng)材料,可以有效地解決建筑節(jié)能和減少陽(yáng)光中的紫外線所帶來(lái)的各種危害以及合理利用陽(yáng)光。(3)具備有效的建筑裝飾作用。根據(jù)有關(guān)報(bào)道,建筑設(shè)計(jì)采用了遮陽(yáng)系統(tǒng),就建筑制冷系統(tǒng)單項(xiàng)來(lái)說(shuō),因減少設(shè)計(jì)制冷負(fù)荷可降低成本約26%,減少建筑物運(yùn)行費(fèi)用(制冷和采暖)30%左右。室內(nèi)外遮陽(yáng)體系解決了大量陽(yáng)光照射產(chǎn)生的明顯的“溫室效應(yīng)”,從而增加能耗,面料的不規(guī)則空隙有利于遮陽(yáng)系統(tǒng)和玻璃之間的通風(fēng)。對(duì)于一個(gè)建筑,在設(shè)計(jì)過(guò)程中就應(yīng)考慮到如何發(fā)揮室內(nèi)空調(diào)的最佳效率。按照建筑東南面置于陽(yáng)光12h計(jì)算:?jiǎn)螌硬AУ哪芎臑?59W/(m2·h);單層玻璃,但帶有室內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)的能耗387W/(m2·h);能夠節(jié)約的能源172W/(m2·h);單層玻璃,但帶有室外遮陽(yáng)系統(tǒng)的能耗287W/(m2·h);能夠節(jié)約的能源272W/(m2·h)。由此可見(jiàn),室內(nèi)外遮陽(yáng)體系對(duì)于大型建筑內(nèi)減少大量能耗,節(jié)約能源起到極為關(guān)鍵的作用。現(xiàn)代建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)在著力改善人們的工作和生活環(huán)境,提高建筑品質(zhì)的同時(shí),還將有效降低建筑建造和運(yùn)行成本。
4 結(jié)語(yǔ)
通常情況下,合格的智能化建筑會(huì)具備齊全的辦公自動(dòng)化設(shè)備、安防自動(dòng)化設(shè)施等,與此同時(shí),還可以對(duì)樓宇內(nèi)部的各種資源實(shí)施科學(xué)高效的管理與控制,對(duì)內(nèi)部機(jī)電設(shè)施實(shí)施集成式的管理,也只有這樣開(kāi)展智能樓宇建設(shè),建筑物才可以真正意義上“智能”、“綠色”。
關(guān)鍵詞:居住建筑、節(jié)能改造、效果分析
Abstract: both of residential building energy saving transformation is a complicated system engineering, this paper respectively from the palisade structure, heat source and outdoor heat pipe network and indoor heating system, on both residential building energy saving transformation simple talk about several proposals, and analyzes the transformation of energy-saving after energy saving effect.
Keywords: residential building, saving energy transformation, and the effect is analyzed
中圖分類號(hào):S210.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
隨著建筑節(jié)能工作的全面深入展開(kāi),既有建筑的節(jié)能改造工作已經(jīng)列入貴州建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一。由于既有居住建筑具有分布廣、總量大、情況復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造將涉及廣大居民的切身利益。從國(guó)內(nèi)其他省市對(duì)既有建筑的節(jié)能改造的情況來(lái)看,既有居住建筑節(jié)能改造,推行的難度要比既有公共建筑節(jié)能改造大得多。因此,對(duì)既有居住建筑節(jié)能改造適時(shí)展開(kāi)分析和研究,正確認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)貴州地區(qū)既有居住建筑的現(xiàn)狀,根據(jù)本地區(qū)的氣候特點(diǎn)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,研究和分析本地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造適宜的技術(shù)和措施,對(duì)我區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造工作的進(jìn)一步展開(kāi)將具有重要意義。
一、節(jié)能改造設(shè)計(jì)
1.1.重視建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造
圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能量約占整個(gè)節(jié)能量的60%左右,應(yīng)予以充分重視。從現(xiàn)在各單位所上報(bào)的節(jié)能改造計(jì)劃看,部分單位僅是室內(nèi)采暖系統(tǒng)的改造,對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造提都沒(méi)有提,沒(méi)有抓住問(wèn)題的關(guān)鍵所在。無(wú)論是從節(jié)能的量上來(lái)看,還是從節(jié)能改造的投資來(lái)看,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造都占有相當(dāng)大的比例。對(duì)于采暖建筑物來(lái)說(shuō),節(jié)能實(shí)際上就是減少建筑物的熱損失,也就是減少建筑物的傳熱損失和空氣滲透熱損失。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造就是要改造和加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,減少建筑物的熱損失。在整個(gè)建筑物的能耗中,外窗、外墻以及屋面的能耗基本占到了80%以上。不節(jié)能的建筑外窗若采用單層鋼窗,改造成滿足65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的斷熱鋁合金框中空玻璃窗,其傳熱系數(shù)由6.4W/m2.OC下降到了2.8W/m2.OC,同樣面積的外窗僅傳熱損失可降低56%,同時(shí)窗戶的氣密性加強(qiáng)了,通過(guò)窗戶的冷空氣滲透熱損失也可大大降低;同理不節(jié)能建筑的外墻及屋面經(jīng)節(jié)能改造后,能耗比原來(lái)也可降低60%以上。可見(jiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造是多么的重要。
1.2.熱源及室外熱力管網(wǎng)的節(jié)能改造
熱源的節(jié)能改造建議重點(diǎn)考慮增設(shè)或者完善必要的調(diào)節(jié)手段,所采用的調(diào)節(jié)手段應(yīng)與改造后的室內(nèi)采暖系統(tǒng)相適應(yīng)。提高鍋爐的運(yùn)行效率還應(yīng)注重加強(qiáng)管理,提高運(yùn)行管理人員的水平。不要說(shuō)小鍋爐房,就是大型的鍋爐房,真正的專業(yè)技術(shù)人員也很少。
室外熱力管網(wǎng)的節(jié)能改造建議重點(diǎn)放在消除不平衡、加強(qiáng)保溫、減少泄漏上。既有建筑與經(jīng)節(jié)能改造的建筑以及新建建筑,因?yàn)槭覂?nèi)采暖系統(tǒng)的形式不同,所需的資用壓力也不同,幾種不同類型的建筑接在一個(gè)熱網(wǎng)系統(tǒng)中,熱網(wǎng)的水力不平衡會(huì)進(jìn)一步加劇。熱力管網(wǎng)的改造應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的水力平衡計(jì)算,各并聯(lián)環(huán)路之間的壓差損失值不應(yīng)大于15%,當(dāng)達(dá)不到上述要求時(shí)應(yīng)在建筑物入口設(shè)靜態(tài)水力平衡閥。應(yīng)對(duì)熱力管道及其保溫質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢修,及時(shí)更換損壞泄漏的管道閥門及附件。熱力網(wǎng)改造后應(yīng)進(jìn)行初調(diào)節(jié),保證閥門設(shè)置狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)建議改造時(shí)保溫材料選用憎水性好的材料,如聚氨酯泡沫塑料,雖然造價(jià)有所提高,但保溫效果及使用年限會(huì)大大提高。現(xiàn)通常使用的巖棉或玻璃棉管殼,遇水不但會(huì)失去保溫效果,還會(huì)加快管道的腐蝕。
1.3.室內(nèi)采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造
一說(shuō)節(jié)能改造,有的人首先想到的是室內(nèi)采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造,其實(shí)這部分的節(jié)能量最少,約占總節(jié)能量的10%左右。通常所說(shuō)的“行為節(jié)能”據(jù)有的地方測(cè)算,所節(jié)省的熱量不會(huì)超過(guò)7%,比我們所預(yù)想的要少得多。這里所說(shuō)的節(jié)能改造主要是結(jié)合溫度調(diào)控和熱計(jì)量來(lái)講的,至于室內(nèi)采暖系統(tǒng)是否要改以及如何改,建議重點(diǎn)要考慮溫度調(diào)控,不應(yīng)僅局限于熱計(jì)量收費(fèi)。這幾年新出的一些規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn),對(duì)戶內(nèi)系統(tǒng)的形式也已放寬,允許做多種選擇。因此對(duì)于既有建筑戶內(nèi)系統(tǒng)的節(jié)能改造應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況,具體問(wèn)題、具體分析,建議重點(diǎn)應(yīng)考慮樓前熱量表的設(shè)置以及室溫調(diào)控方面,這里所說(shuō)的室溫調(diào)控是指預(yù)設(shè)溫度自動(dòng)調(diào)控,而不是手動(dòng)調(diào)節(jié),因?yàn)椴膳到y(tǒng)的調(diào)節(jié)不像水或者電,調(diào)節(jié)馬上能夠反映出來(lái),它需要一個(gè)很長(zhǎng)的過(guò)程,若不能自動(dòng)調(diào)節(jié),在室溫過(guò)熱的情況下,可能大多數(shù)人會(huì)選擇開(kāi)窗降溫也想不到調(diào)節(jié)散熱器的溫度。
室內(nèi)采暖系統(tǒng)的形式應(yīng)結(jié)合具體工程的實(shí)際情況,選擇投資經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單易行的技術(shù)方案。如原為垂直或水平單管系統(tǒng),可改造為單管跨越式系統(tǒng);原為單雙管系統(tǒng),可改造為垂直雙管系統(tǒng);原為垂直或水平雙管系統(tǒng),可維持原系統(tǒng)不變。但以上幾種系統(tǒng)均應(yīng)加設(shè)溫控閥。至于收費(fèi),有條件的可考慮設(shè)熱分配表、或者采用溫度法、流溫法等熱計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng),沒(méi)有條件的也可按照樓前熱表結(jié)合面積分?jǐn)偂2粦?yīng)一味地強(qiáng)求“按戶分環(huán)、一戶一表”。
二、節(jié)能效果分析
2.1改造前后圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季傳熱比較分析
采暖計(jì)算熱負(fù)荷是供暖系統(tǒng)為用戶提供供熱量的依據(jù),改造后的總熱負(fù)荷減少了53%,外墻、外窗、屋頂?shù)膫鳠崃糠謩e減小了65%、45.9%、50.4%,改造后護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能明顯增強(qiáng)。原供暖季時(shí)該戶室內(nèi)溫度可達(dá)到設(shè)計(jì)溫度16~18攝氏度,節(jié)能改造后護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量減少了50%多,那么再通過(guò)改造室內(nèi)供暖系統(tǒng),并采用按熱量計(jì)量收費(fèi)的方式,則可達(dá)到節(jié)能50%的目的.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改造是供暖系統(tǒng)節(jié)能改造的前提和基礎(chǔ)。
2.2改造前后墻體、屋面的隔熱性分析
改造前,頂層邊端戶夏季室內(nèi)悶熱難耐,主要原因是墻體、屋頂?shù)母魺嵝圆睿瑝w和屋頂?shù)膬?nèi)表面溫度高,人在房間內(nèi)會(huì)感受到來(lái)自墻面和屋頂?shù)臒彷椛洹8脑旌髩w的內(nèi)表面最高溫度可降低0.7℃,屋頂?shù)膬?nèi)表面最高溫度可降低0.8℃,外墻和屋頂?shù)母魺嵝阅芏加兴岣撸块g的熱舒適性提高了。雖然既有建筑節(jié)能改造后墻體屋面的主體承重材料沒(méi)有改變,但其外表面增加的外保溫材料可以使室外空氣溫度波在通過(guò)墻體時(shí)的衰減幅度大大增加,因此,在室內(nèi)側(cè)空氣溫度波的衰減和延遲不變的情況下,夏季的隔熱性能同樣得到提高
參考文獻(xiàn):
[1] 林常青,吳萍.德國(guó)既有住宅改造模式與經(jīng)驗(yàn)[J].建設(shè)科技,2006(7):94-97
關(guān)鍵詞 公共建筑; 暖通空調(diào)系統(tǒng); 能效分析; 對(duì)策措施
中圖分類號(hào)TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)94-0078-02
能源危機(jī)作為時(shí)代的課題,追求能源的可持續(xù)利用,充分提高能源的利用率,在建筑節(jié)能領(lǐng)域日益受到關(guān)注。我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,又是能源消耗大國(guó),堅(jiān)持能源的高效利用,確保能源與環(huán)境的和諧發(fā)展,已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。通過(guò)對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)公共建筑的能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,公共建筑單位面積的能耗約為普通居住建筑的15~20倍,特別是大型、配置全年供暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的公共建筑,其能耗比將更大,其中暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將超過(guò)建筑全部能耗的65%以上。因此,加強(qiáng)對(duì)公共建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 公共建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗特點(diǎn)
從建筑的分類來(lái)看,由工業(yè)建筑和民用建筑兩大類,而民用建筑中,又分為公共建筑和居住建筑,我們常說(shuō)的如商場(chǎng)、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所、以及寫(xiě)字樓、科教文衛(wèi)建筑,郵電、通訊、機(jī)場(chǎng)、車站等,都屬于公共建筑的范疇。由于公共建筑人流量大,人口密度相對(duì)集中,對(duì)公共建筑的能耗需求較大,通過(guò)對(duì)北京、上海等大城市的公共建筑能耗與民用建筑進(jìn)行比較,暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個(gè)建筑能耗中的比例已超過(guò)一半以上,筆者結(jié)合鄭州地區(qū)冬冷夏熱的特點(diǎn),選取25棟公共建筑來(lái)作為調(diào)研對(duì)象,就其建筑內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗進(jìn)行測(cè)試,其結(jié)果如下。
從上圖表分析可知,暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個(gè)建筑能耗的比例都在50%以上,其中在對(duì)被測(cè)查的公共建筑中,商場(chǎng)的照明系統(tǒng)能耗指標(biāo)在256kWh/m~409kWh/m之間,平均值在328kWh/m,約占整個(gè)公共建筑能耗的40.3%;酒店的照明系統(tǒng)能耗指標(biāo)在56kWh/m~189kWh/m之間,加上油、燃?xì)獾饶芎恼酆铣呻姾募s占71kWh/m~296kWh/m之間,約占整個(gè)公共建筑能耗的40.9%,綜合辦公樓的照明系統(tǒng)能耗指標(biāo)在56-297kWh/m之間,其約占整個(gè)公共建筑能耗的41.3%。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和調(diào)研,鄭州市公共建筑的能耗相對(duì)較大,利用率水平較低,還存在較大的節(jié)能空間,特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)中,對(duì)冷水機(jī)組的配備過(guò)大,在水系統(tǒng)中“跑冒滴漏”現(xiàn)象嚴(yán)重,管理上缺乏必要的制度和措施等。
2 加強(qiáng)對(duì)公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效措施和途徑
結(jié)合鄭州地區(qū)公共建筑能耗調(diào)研分析,從設(shè)計(jì)階段的準(zhǔn)確計(jì)量和控制,以及運(yùn)行階段的合理調(diào)節(jié)和管理,以及制度措施的建立與落實(shí)等方面都存在不足,現(xiàn)結(jié)合其具體實(shí)際提出相應(yīng)的整治意見(jiàn)和措施。
2.1 從暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段來(lái)強(qiáng)化節(jié)能目標(biāo)
我國(guó)對(duì)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,從暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和原則上都提出了相應(yīng)的要求,為此,加強(qiáng)對(duì)公共建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的節(jié)能管理,合理配置建筑冷熱負(fù)荷指標(biāo),因地制宜的選擇系統(tǒng)形式,如配置冷水裝機(jī)容量,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)妮斉湎到y(tǒng)等,都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)節(jié)能指標(biāo)的有效管理。
2.1.1 對(duì)建筑空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算
空調(diào)設(shè)計(jì)通常是采用負(fù)荷指標(biāo)來(lái)確定其冷、熱負(fù)荷,而在公共建筑的負(fù)荷計(jì)算上,其估算值均比實(shí)際值大1/3左右,從對(duì)鄭州某四星級(jí)酒店的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),其配置的冷水機(jī)組的制冷量分別為1584kW、2112kW,在平時(shí)的運(yùn)行中,1584kW的機(jī)組就已經(jīng)夠用,及時(shí)是在最大的需求下,2112kw的機(jī)組也能夠完成制冷需求,也就是說(shuō),其冗余負(fù)荷比實(shí)際最大負(fù)荷大了一倍,不僅增加了前期投資,還造成了設(shè)備利用率降低。從公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定來(lái)看,在對(duì)公共建筑進(jìn)行冷熱負(fù)荷計(jì)算時(shí),必須要求設(shè)計(jì)單位逐項(xiàng)逐時(shí)的來(lái)進(jìn)行,對(duì)于全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷的計(jì)算,也需要計(jì)算出供熱、制冷負(fù)荷的全年能耗,因此,合理的負(fù)荷設(shè)計(jì)和冷熱源方案,都能夠?qū)步ㄖ墓?jié)能目標(biāo)進(jìn)行改善,特別是針對(duì)夏、冬兩季的計(jì)算和累計(jì),從提高設(shè)備的設(shè)計(jì)容量和總負(fù)荷量來(lái)合理分配供冷、供熱量,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)公共建筑節(jié)能目標(biāo)的完成。
2.1.2 強(qiáng)化對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的輸配系統(tǒng)的能效控制
輸配系統(tǒng)是暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),也是實(shí)現(xiàn)公共建筑節(jié)能目標(biāo)的重要途徑。與普通民用建筑不同,大型公共建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)中,輸配系統(tǒng)所占的能耗約占總系統(tǒng)的60%-70%,因此,抓住輸配系統(tǒng)的能耗指標(biāo)是提高整個(gè)系統(tǒng)能耗的關(guān)鍵。從暖通空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成中,新技術(shù)的應(yīng)用,特別是變頻技術(shù)的成熟,大大減少了水泵、風(fēng)機(jī)等輸配設(shè)備的能耗。通過(guò)對(duì)鄭州某酒店水泵變頻技術(shù)的測(cè)試和分析,3臺(tái)冷凍水泵和3臺(tái)冷卻水泵全部安裝變頻器后,結(jié)合鄭州夏季典型日的溫度值,通過(guò)對(duì)變頻器的溫差進(jìn)行設(shè)定,對(duì)進(jìn)出水溫差設(shè)置為4.9℃~5.6℃,通過(guò)進(jìn)行實(shí)測(cè),冷凍水泵的平均每小時(shí)節(jié)約電耗為47%,冷卻水平均每小時(shí)節(jié)約電耗為51%。
2.1.3 強(qiáng)化對(duì)室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)定
結(jié)合公共建筑的室內(nèi)環(huán)境特點(diǎn),合理的設(shè)定暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱參數(shù),對(duì)于建筑節(jié)能也是重要的關(guān)鍵點(diǎn)。比如對(duì)于夏季時(shí)室內(nèi)溫度設(shè)置過(guò)低,冬季室內(nèi)溫度設(shè)置過(guò)高,不僅加重了暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷,也使得能耗增加,運(yùn)行成本攀升。據(jù)統(tǒng)計(jì),在冬季供暖時(shí)段,每降低1℃,能夠節(jié)約能源6%-10%,在供冷時(shí)段,每提高1℃,能夠節(jié)約能源8%-10%,而且長(zhǎng)期處于空調(diào)環(huán)境下,對(duì)人的健康是不利的,因此,從人的舒適性來(lái)看,合理的溫度和濕度是確保健康的前提,也是實(shí)現(xiàn)公共建筑節(jié)能目標(biāo)的前提。
同時(shí),需要注意的是,新風(fēng)量作為輸配系統(tǒng)中消耗大量能量的關(guān)鍵指標(biāo),在節(jié)能目標(biāo)上,合理的減少新風(fēng)量,充分利用自然風(fēng)源,如過(guò)渡季節(jié)應(yīng)該加大新風(fēng)量,或者全部采用新風(fēng),可以大大節(jié)約建筑能源消耗。
2.1.4 強(qiáng)化對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是建筑節(jié)能工作的重點(diǎn),從對(duì)鄭州部分公共建筑的能耗分析中,做好節(jié)能技術(shù)工作,充分利用過(guò)渡季節(jié)的新風(fēng)量,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的熱量和水系統(tǒng)進(jìn)行回收和利用,都是節(jié)能的重要方向。如變頻技術(shù)的使用,可以對(duì)冷水泵、冷卻水泵,以及機(jī)組進(jìn)行高效的利用,減少不必要的管路系統(tǒng)的能源消耗。再如變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)末端裝置變風(fēng)量的調(diào)節(jié),從而合理調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量,已達(dá)到節(jié)省設(shè)備和能源的目標(biāo)。熱回收系統(tǒng)通過(guò)對(duì)內(nèi)外余熱進(jìn)行回收,以便于充分利用加熱設(shè)備的余熱,實(shí)現(xiàn)提高能源利用率的要求。同時(shí),增加太陽(yáng)能、熱泵技術(shù)等也可以大大提高建筑節(jié)能水平。
2.2 加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)運(yùn)行中的姐能控制
運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能控制是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要方向,特別是空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)對(duì)各設(shè)備進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和控制,通常可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的精確計(jì)算。如對(duì)投入運(yùn)行的空調(diào)機(jī)組臺(tái)數(shù)進(jìn)行控制,對(duì)啟停進(jìn)行控制,對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)等。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)是專門針對(duì)建筑物內(nèi)部各設(shè)備的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,以實(shí)現(xiàn)對(duì)人力、物力、能源等安全可靠控制。同時(shí),對(duì)于智能化建筑來(lái)說(shuō),加強(qiáng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的自控能力,也是提高建筑設(shè)備利用率的有效途徑。
2.2.1 加強(qiáng)對(duì)建筑系統(tǒng)內(nèi)各能耗的準(zhǔn)確計(jì)量
能耗計(jì)量是實(shí)現(xiàn)公共建筑節(jié)能目標(biāo)的關(guān)鍵,只有將建筑內(nèi)部的各個(gè)用能系統(tǒng)進(jìn)行分類、分時(shí)、分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)和計(jì)量,對(duì)于不合理的用能問(wèn)題要進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn),如在結(jié)算能耗時(shí),側(cè)重于對(duì)房間面積、使用時(shí)間的控制,而忽視了對(duì)使用者節(jié)約能源意識(shí)的提高,以致于冬季房間溫度過(guò)高,夏季房間溫度過(guò)低,不僅有害健康,也對(duì)能源造成了嚴(yán)重浪費(fèi)。
2.2.2 對(duì)部分負(fù)荷進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和控制
暖通空調(diào)系統(tǒng)中,對(duì)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制是節(jié)約能源的重要環(huán)節(jié)。從建筑設(shè)計(jì)負(fù)荷來(lái)看,一年中大部分時(shí)間系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)負(fù)荷,制冷機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的啟停都是能源浪費(fèi)的重要環(huán)節(jié),因此,改進(jìn)和完善機(jī)組部分負(fù)荷的運(yùn)行效率,以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑節(jié)能目標(biāo)的完成。
2.3 健全和完善公共建筑節(jié)能制度
不同地區(qū)、不同類型的公共建筑,其能耗也不盡相同,為此,必須結(jié)合本地實(shí)際,制度規(guī)范的建筑設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建筑節(jié)能工程進(jìn)行嚴(yán)格的審查和監(jiān)督,從管理?xiàng)l例和制度措施上來(lái)推動(dòng)公共建筑的節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),作為公共建筑管理部門,也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)管理人員的節(jié)能意識(shí)的培養(yǎng),從制度上明確國(guó)家對(duì)節(jié)能政策的實(shí)施要求,尤其是政府事業(yè)單位的建筑節(jié)能工作,更應(yīng)該從嚴(yán)格管理上來(lái)突出節(jié)能的意義和重要性。
3 總結(jié)
作為公共建筑節(jié)能的重點(diǎn),暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能具有重要的意義,為此,必須從建筑設(shè)計(jì)階段加強(qiáng),加大對(duì)建筑冷熱負(fù)荷的準(zhǔn)確計(jì)量和合理配置,在運(yùn)行管理階段,加大對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能效監(jiān)測(cè)和控制,從制度管理上不斷完善,以真正將公共建筑節(jié)能工作落實(shí)到具體的實(shí)踐中。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:高校建筑照明節(jié)能;措施;效果
中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
照明領(lǐng)域的節(jié)能是生態(tài)文明建設(shè)的組成部分,能源的節(jié)約與合理利用,保護(hù)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,是全世界所關(guān)注的重要課題。
一、高校建筑照明能耗特點(diǎn)及其現(xiàn)狀
(一)總量大
就現(xiàn)階段全國(guó)高校情況來(lái)看,已經(jīng)成為資源占有和能源消耗大戶,由于各高校在硬件設(shè)施、管理?xiàng)l件和手段等方面存在差異,以及學(xué)生學(xué)習(xí)、生活區(qū)域的特殊性,教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓及相關(guān)公共場(chǎng)所水電費(fèi)均由學(xué)校支付,學(xué)生宿舍水電費(fèi)也是采取分?jǐn)傂问绞杖。沟酶咝V械馁Y源浪費(fèi)現(xiàn)象普遍存在,這與建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)是相違背的。
(二)節(jié)能潛力大
我國(guó)高校人均能耗指標(biāo)明顯高于全國(guó)居民的人均能耗指標(biāo)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),全國(guó)大學(xué)生生均能耗、水耗分別是全國(guó)居民人均能耗的4倍和2倍,這也說(shuō)明,校園蘊(yùn)藏著巨大的節(jié)能潛力。
(三)影響大
高校是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的地方,具有人員眾多、知識(shí)性強(qiáng)、流動(dòng)性大的特點(diǎn),能夠源源不斷為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)提供最長(zhǎng)遠(yuǎn)的支持。在高校里接受節(jié)約教育,感受節(jié)約氛圍,形成節(jié)約的思想意識(shí),這些具有專業(yè)知識(shí)的高素質(zhì)人才走出校園后將成為社會(huì)的中堅(jiān)力量,他們會(huì)用節(jié)約的方式去工作和生活,將節(jié)約理念、意識(shí)和習(xí)慣帶入社會(huì),帶動(dòng)全社會(huì)廣泛開(kāi)展節(jié)約型社會(huì)建設(shè)活動(dòng)。高校校園建筑一般包括教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書(shū)館、學(xué)生宿舍等。本文針對(duì)高校建筑照明系統(tǒng)調(diào)研其現(xiàn)狀,隨著近十幾年高校的迅速發(fā)展,校園內(nèi)即有20世紀(jì)90年代以前的建筑物,又有 2000 年后的建筑物,室內(nèi)照明燈具大多采用T8熒光燈,電子鎮(zhèn)流器與老式電感鎮(zhèn)流器并存,尤其是線路優(yōu)化設(shè)計(jì)及控制方式方面幾乎沒(méi)有多大改變。
二、以環(huán)境功能為基礎(chǔ)的光源設(shè)計(jì)
(一)白熾燈的使用設(shè)計(jì)
目前,我國(guó)很多地區(qū)白熾燈的使用還比較普遍,白熾燈價(jià)格低是大多數(shù)人堅(jiān)持使用的主要原因之一。設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師首先需要減少白熾燈的使用范圍。在室內(nèi)場(chǎng)所中,設(shè)計(jì)師應(yīng)該將節(jié)能燈作為主要照明設(shè)備,將白熾燈作為輔助使用。由于白熾燈結(jié)構(gòu)原理較為簡(jiǎn)單,不會(huì)受到電磁干擾,能夠更加方便的進(jìn)行調(diào)節(jié),在一些頻繁需要光照的場(chǎng)所中仍然非常適用。
(二)熒光燈的使用設(shè)計(jì)
熒光燈結(jié)構(gòu)原理非常簡(jiǎn)單,便于制造和生產(chǎn),同時(shí)其自身光度較高,且光色柔和,消耗的電能也不多,使用壽命也遠(yuǎn)高于白熾燈,是人們首選的一種節(jié)能燈具。熒光燈是目前能耗最低的一種大眾照明設(shè)備,是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的一種節(jié)能燈。因此,設(shè)計(jì)師應(yīng)該將熒光燈作為照明場(chǎng)所中使用的主要燈具,并通過(guò)對(duì)熒光燈進(jìn)行布局來(lái)合理安排照明場(chǎng)所中的光照范圍,最終降低建筑場(chǎng)所照明方面的能源消耗,提高照明節(jié)能效率。
(三)氣體放電燈的使用設(shè)計(jì)
氣體放電燈的規(guī)格非常多,并且人們根據(jù)不同需要生產(chǎn)出的燈具類型也各種各樣。氣體放電燈自身光效非常高,使用壽命要比其他普通燈具要高很多,照明范圍廣,非常適用于一些大型室外場(chǎng)所,例如,體育場(chǎng)或者是大型廣場(chǎng)以及工廠之中。設(shè)計(jì)師在對(duì)一些室外大型場(chǎng)所進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該將此類設(shè)備作為主要設(shè)備使用,這樣能夠在確保光照充分覆蓋室外場(chǎng)所的基礎(chǔ)上最大程度地降低能源消耗,從而實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能目的。
三、建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中的措施
(一)教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓照明系統(tǒng)控制方式
教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓主要功能區(qū)域是教室和實(shí)驗(yàn)室,為對(duì)教室照明進(jìn)行及時(shí)有效的控制,建議對(duì)照明系統(tǒng)配電線改造,將教學(xué)類、實(shí)驗(yàn)類房間照明系統(tǒng)控制方式改為與教學(xué)課時(shí)關(guān)聯(lián)的“定時(shí)控制 + 感光控制”。自習(xí)室受學(xué)生自習(xí)習(xí)慣影響,往往出現(xiàn)少數(shù)學(xué)生自習(xí)而教室照明燈具全開(kāi)的現(xiàn)象,造成照明能耗嚴(yán)重浪費(fèi),建議根據(jù)作息時(shí)間設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間,將自習(xí)室照明系統(tǒng)改為“定時(shí)控制 + 計(jì)數(shù)照明”控制系統(tǒng),從而可以根據(jù)教室自習(xí)的學(xué)生數(shù)量,調(diào)整教室內(nèi)燈具開(kāi)啟數(shù)量,達(dá)到合理控制燈具開(kāi)啟數(shù)量,降低照明能耗的目的。
(二)圖書(shū)館照明系統(tǒng)控制方式
圖書(shū)館室內(nèi)主要功能區(qū)域?yàn)殚喿x區(qū),為充分利用自然采光,改善傳統(tǒng)照明線路設(shè)計(jì),通過(guò)照明系統(tǒng)配電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì),將照明系統(tǒng)控制方式改變?yōu)椤案泄饪刂葡到y(tǒng)+紅外感應(yīng)控制系統(tǒng)”,即靠窗閱覽區(qū)采用感光照明,可根據(jù)照明區(qū)域照度自行調(diào)節(jié)燈具打開(kāi)的數(shù)量。而內(nèi)部帶卡位閱覽區(qū)采用紅外感應(yīng),卡位無(wú)人時(shí)燈具關(guān)閉,卡位有人時(shí)開(kāi)啟燈具。
(三)合理確定照度標(biāo)準(zhǔn)
合理的照度標(biāo)準(zhǔn)是指設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)照明節(jié)能相關(guān)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),正確確定需要的照度,既確保照明場(chǎng)所之中的照度能夠滿足工作或者生活需求,又能提高電能與照明設(shè)備的使用效率。設(shè)計(jì)人員在確定照度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)該將建筑場(chǎng)所地理位置跟建筑場(chǎng)所功能類型以及場(chǎng)所空間大小進(jìn)行綜合考慮,并根據(jù)不同場(chǎng)所大小以及不同使用類型對(duì)相應(yīng)的照度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理確定。例如,在生活場(chǎng)所中,書(shū)房所對(duì)應(yīng)的照度基本都在100 Lux 上下浮動(dòng),而人們?cè)趯?shí)際閱讀過(guò)程中的最佳照度在600 Lux 左右。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在書(shū)房之中加設(shè)臺(tái)燈以及近用燈具來(lái)增強(qiáng)閱讀時(shí)書(shū)房照度,從而滿足人們?cè)诓煌瑫r(shí)間段的照度需求。而在生產(chǎn)廠房區(qū)域中,人們所適應(yīng)的照度一般在300 Lux 左右,另外樓道跟樓梯等場(chǎng)所中的照度不必過(guò)高,一般控制在150 Lux以上即可。
(四)自然光互補(bǔ)節(jié)能功能
為了提高高層樓宇建筑照明系統(tǒng)節(jié)能降耗潛力,充分利用自然光與人工照明間的匹配,利用自然光和人工照明的相互組合,通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)和智能分析,獲得最優(yōu)調(diào)配策略,達(dá)到節(jié)能降耗的效果。當(dāng)自然光能夠滿足照明場(chǎng)所照度需求時(shí),關(guān)閉人工照明系統(tǒng);當(dāng)自然光不能滿足需求時(shí),則需求自動(dòng)開(kāi)啟照明系統(tǒng),并根據(jù)照度實(shí)時(shí)變化調(diào)節(jié)人工照明燈具的照度,以維持照明場(chǎng)所的正常照度需求。由于自然光照度存在實(shí)時(shí)變化特性,為了提高照明系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性,同時(shí)滿足人性化智能服務(wù)需求,此處引入照度閥值或閾值,即當(dāng)照明場(chǎng)所實(shí)際照度值超過(guò)關(guān)閉或打開(kāi)閾值或閥值,并持續(xù) 15min 以上時(shí),人工照明系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉或打開(kāi),以滿足照明系統(tǒng)節(jié)能調(diào)控需求。控制模塊可以根據(jù)場(chǎng)所照度變化,在定時(shí)管理、人員移動(dòng)探測(cè)、自然光匹配利用等控制模塊功能整合下,通過(guò)圖像數(shù)據(jù)、連續(xù)數(shù)字化調(diào)節(jié)控制技術(shù),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成無(wú)縫智能調(diào)節(jié),達(dá)到節(jié)能降耗和提高人性化服務(wù)水平的功能需求。
(五)智能調(diào)節(jié)節(jié)能功能
智能開(kāi)關(guān)模塊中的照度傳感器,自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)行環(huán)境周圍的實(shí)際照度值,然后將采集的照度值同用戶預(yù)先設(shè)定的照度值進(jìn)行實(shí)時(shí)比較分析,并經(jīng)模糊 PID 控制器運(yùn)算分析形成對(duì)應(yīng)的調(diào)控方案。如果存在偏差,則需求通過(guò)智能開(kāi)關(guān)發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào),調(diào)節(jié)照明電路的運(yùn)行方式或燈具組合,直到滿足預(yù)先設(shè)定的照度值為止。紅外人體移動(dòng)傳感器在運(yùn)行過(guò)程中,會(huì)自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)行環(huán)境的溫感特性,如果沒(méi)有人在,則不管周圍環(huán)境照度如何,通過(guò)控制器關(guān)閉所有燈具,達(dá)到節(jié)能效果;如果有人在,而外界自然光照的照度能夠滿足場(chǎng)所功能需求時(shí),則關(guān)閉燈具節(jié)約電能;如果有人在且自然光照照度不滿足照明場(chǎng)所需求時(shí),則通過(guò)運(yùn)算分析形成對(duì)應(yīng)的調(diào)控策略調(diào)節(jié)照明燈具的亮度或開(kāi)啟相應(yīng)數(shù)量燈具組合,以滿足照明場(chǎng)所照度要求,提高系統(tǒng)人性化服務(wù)水平。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,運(yùn)用良好的節(jié)能措施來(lái)降低照明場(chǎng)所自身的能源消耗,同時(shí)不斷的創(chuàng)新研究,才足以提高我國(guó)節(jié)能環(huán)保效率,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王飛翔,趙建平,林若慈.我國(guó)辦公建筑的照明節(jié)能評(píng)價(jià)方法的探索[J].照明工程學(xué)報(bào),2014,03:50-57.
關(guān)鍵詞:建筑工程;耗能狀況;節(jié)能途徑;分析;
我國(guó)建筑工程耗能狀況分析
我國(guó)城鎮(zhèn)民用建筑運(yùn)行耗電占總發(fā)電量的3成左右,主要包括采暖、空調(diào)、電扇、家用電器等的損耗,不包括建筑材料和建筑施工過(guò)程的損耗。據(jù)推算,我國(guó)的建筑能耗將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng),最終向發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗接近,也就是一般占總能耗的1/3左右。這是在我國(guó)城市化水平和國(guó)民生產(chǎn)總值的不斷提高,是我國(guó)能耗最終趨于的穩(wěn)定水平。有關(guān)研究表明,建筑節(jié)能是各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為有效的方式,對(duì)緩和世界能源矛盾、解決社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸的有效舉措。
我國(guó)城鎮(zhèn)民用建筑的能源消耗類型分為:1.北方地區(qū)供暖能耗,據(jù)估計(jì),此項(xiàng)能耗大致占民用建筑總能耗的5成以上;2.除供暖外的住宅能耗,約占總能耗的2成左右;3.除供暖外的一般性非住宅民用建筑能耗,在民用建筑總能耗的中約占15%左右;4.大型公共建筑能耗,約占民用建筑總能耗的13%左右。上述情況的特殊說(shuō)明為,供暖能耗以直接燃煤為主的能耗,而一般性非住宅民用建筑能耗與大型公共建筑能耗的估算的能耗量在單位面積耗電量上差別較大。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷深入,未來(lái)10年間,我國(guó)新增民用建筑面積將為100~150億平方米。特別是北方人民生活離不開(kāi)暖氣,使得我國(guó)供暖耗能所占比例很大,成為我國(guó)能源消耗中的主要因素之一。
我國(guó)供暖能耗存在能耗大、使用結(jié)構(gòu)較不合理的狀況,與西方國(guó)家相比,在相同氣候條件下,我國(guó)符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑,其供暖能耗也要多出2到3倍左右。也說(shuō)明了,我國(guó)供暖的節(jié)能上,存在較大的潛力空間。為此,有效解決供暖耗能成為建筑節(jié)能的首要任務(wù)。供暖主要耗煤,應(yīng)該將耗煤量控制在一定范圍,或以新能源技術(shù)加以替代。目前,建筑一般通過(guò)改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)、加強(qiáng)維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和有效利用太陽(yáng)能的方法,控制供暖的耗煤量,并以太陽(yáng)能代替,將可能使煤量降低至先前的1/2甚至1/3,直至達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。除此以外,還可以通過(guò)改良供暖燃煤鍋爐的設(shè)計(jì),增加其使用效率,減少耗煤量。據(jù)估測(cè),鍋爐的供熱方式、提高熱源效率、適當(dāng)調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng),能在現(xiàn)有供暖耗煤損耗上降低30%左右,對(duì)建筑的節(jié)能效果也是很有幫助。
除此以外,我國(guó)不斷呈增長(zhǎng)的能耗量還包括了住宅生活使用的熱水耗能和人民為滿足高生活品質(zhì)需要而提高家電的能耗。針對(duì)這種情況,可以通過(guò)推廣節(jié)能產(chǎn)品,如節(jié)能燈、節(jié)能家電等都能其一定的節(jié)能作用。還可以通過(guò)改進(jìn)新建筑的設(shè)計(jì),對(duì)空調(diào)設(shè)計(jì)的改良,也可以減緩目前能耗量增長(zhǎng)的情況。在熱水器的設(shè)計(jì)上更科學(xué)、符合綠色設(shè)計(jì)概念,還可以通過(guò)適當(dāng)?shù)墓膭?lì)、宣傳、賞罰分明等,民用住宅過(guò)分用電情況可得到抑制。一般性非住宅民用建筑在耗能的情況上與民用建筑差別不大,但其照明能耗和電器能耗是所占比重較大的能耗。因此,在建設(shè)特殊的建筑群體,要考慮其可能的耗能形式,并在建筑設(shè)計(jì)和家電選擇上作適當(dāng)調(diào)整,其節(jié)能效果也相當(dāng)明顯。據(jù)估計(jì),隨著節(jié)能燈的推廣和空調(diào)設(shè)計(jì)的節(jié)能改善,一般性非住宅民用建筑的耗能量將降低30%至40%。而有關(guān)大型公共建筑上,其耗能量為普通住宅建筑耗能量的10倍以上,雖然其建筑面積占城市總建筑面積的比例小,但其高耗能量不可忽視。
綜上分析,我國(guó)建筑的節(jié)能潛力巨大,應(yīng)刻不容緩的采取節(jié)能措施。
建筑節(jié)能的有效途徑分析
(1)建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化。合理的建筑設(shè)計(jì)將有效降低能耗,其中,主要的設(shè)計(jì)優(yōu)化內(nèi)容為建筑造型及圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式上。其對(duì)建筑物與外環(huán)境的熱量交換、自然通風(fēng)狀況和采光狀況都有直接的影響,對(duì)建筑物的暖通風(fēng)空調(diào)的能耗影響很大。換句話說(shuō),建筑耗能比例與其建筑物的設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。并且,建筑物設(shè)計(jì)是復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題,各要素間的通過(guò)聯(lián)系互相牽制影響,對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的整體效果判定復(fù)雜。所以,在對(duì)建筑設(shè)計(jì)上使用動(dòng)態(tài)熱模擬技術(shù)幫助分析建筑物的性能指標(biāo),可以有效的預(yù)測(cè)和比較建筑物的能耗量。
(2)新型建筑圍護(hù)材料的使用。建筑物圍護(hù)材料的選取與建筑的保溫、隔熱、透光、通風(fēng)等效果直接相關(guān)。新型建筑圍護(hù)材料甚至可以通過(guò)自動(dòng)與外界環(huán)境變化作出調(diào)節(jié)的形式來(lái)保證室內(nèi)良好的物理環(huán)境,也節(jié)省了能耗量。其新產(chǎn)品技術(shù)包括:外墻保溫和隔熱、屋頂保溫與隔熱、熱物理性能優(yōu)異的外窗和玻璃幕墻、智能外遮陽(yáng)裝置以及基于相變材料的蓄熱型圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基于高分子吸濕材料的調(diào)濕型內(nèi)飾面材料。
我國(guó)的建筑保溫隔熱技術(shù),從20世紀(jì)90年代開(kāi)始就有。其技術(shù)包括了多種外墻外保溫技術(shù)、外墻外掛可通風(fēng)裝飾板的隔熱保溫技術(shù)等。外墻外鋪輕鋼龍骨,其上外掛裝飾板,裝飾板與外墻主體間形成通風(fēng)通道,可以在夏季通過(guò)自然通風(fēng)排除太陽(yáng)輻射熱量,大幅度改善室內(nèi)熱環(huán)境。冬季阻斷此通風(fēng)通道,又可以使其成為保溫空氣夾層,同時(shí)充分吸收照在外墻表面的太陽(yáng)輻射熱,冬夏兩季都能控制能耗量。通過(guò)外墻外保溫技術(shù)能夠起到建筑物保溫的效果,但此項(xiàng)技術(shù)還需要進(jìn)一步的質(zhì)量提升,降低成本而提高推廣程度,滿足多種新需求等等。
(3)通風(fēng)裝置與排風(fēng)熱回收裝置的改進(jìn)。許多建筑由于缺少有效通風(fēng)裝置與排風(fēng)熱回收裝置,造成其室內(nèi)的空氣質(zhì)量得不到滿足而增加了額外的能耗量。尤其是北方居民冬天室內(nèi)關(guān)閉門窗其空氣質(zhì)量無(wú)法保證,開(kāi)窗換氣又造成供暖熱損失。在新建筑上可以得到緩解,因其具有良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)使保溫效果好。建筑經(jīng)常由于無(wú)控制開(kāi)窗,室內(nèi)空氣質(zhì)量不能進(jìn)一步提高,而造成的熱量損耗卻2至3倍的增長(zhǎng)。可通過(guò)窗臺(tái)下設(shè)專門的可調(diào)式通風(fēng)窗,可采用上翻式外窗調(diào)節(jié)通風(fēng)量,還可在外窗上專門開(kāi)設(shè)用于通風(fēng)的小窗的方式方法來(lái)改善能耗量。
(4)其它新技術(shù)的利用。此外,還有如溫度濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng)、降低輸配系統(tǒng)能源消耗的技術(shù)、熱泵技術(shù)、建筑熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)、節(jié)能燈和節(jié)能燈具的推廣和使用,都大幅度的改善建筑的能源損耗,并對(duì)新型建筑設(shè)計(jì)提供了必要的技術(shù)保障。
3. 結(jié)語(yǔ)
本文大致總結(jié)了建筑工程中的耗能狀況,各民用建筑耗能形式的異同和主要的耗能形式。不同類別的民用建筑,其耗能形式大體相同,而主要的耗能形式不大一樣。針對(duì)各類建筑的主要耗能形式,直接、有效的改善方法是通過(guò)各種方式方法達(dá)到其主要耗能形式的大幅度降低。根據(jù)建筑工程現(xiàn)狀分析,對(duì)建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化、使用新型建筑圍護(hù)材料、改進(jìn)通風(fēng)裝置與排風(fēng)熱回收裝置和其他新技術(shù)推廣和應(yīng)用,對(duì)改善我國(guó)建筑能源結(jié)構(gòu),能源狀況有非常大的幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]江億.我國(guó)建筑耗能狀況及有效的節(jié)能途徑[J]. 暖通空調(diào).2005
1.1綠色建筑的環(huán)境效益分析
目前,對(duì)綠色建筑環(huán)境效益相關(guān)的研究并不是很多,主要近幾年才開(kāi)始發(fā)展。李靜和田哲[6]通過(guò)構(gòu)建綠色建筑全生命周期增量成本與效益模型,對(duì)綠色建筑節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)、運(yùn)營(yíng)6個(gè)方面的增量成本與增量效益進(jìn)行了研究;吳俊杰、馬秀琴等[7]通過(guò)計(jì)算住宅樓全年負(fù)荷和CO2減排量及協(xié)同效應(yīng),計(jì)算了天津中新生態(tài)城的經(jīng)濟(jì)效益;劉秀杰[3]基于全壽命周期理論、結(jié)合外部理論對(duì)綠色建筑進(jìn)行了全面的環(huán)境影響評(píng)價(jià);楊婉等[8]結(jié)合工程實(shí)例,分析了節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益;曹申和董聰[9]分析了綠色建筑全生命周期各項(xiàng)成本和效益的內(nèi)容和特點(diǎn),定量計(jì)算了環(huán)境效益和社會(huì)效益。《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB50378-2006[10]為在建筑的全壽命周期內(nèi),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。根據(jù)定義,綠色建筑的環(huán)境效益可以分為節(jié)能環(huán)境效益、節(jié)水環(huán)境效益、節(jié)地環(huán)境效益、節(jié)材環(huán)境效益和環(huán)境質(zhì)量改善效益。根據(jù)綠色建筑效益形式的不同,環(huán)境效益又可分為CO2減排效益、健康效益、建材壽命延長(zhǎng)效益。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,CO2的排放量必然還將增長(zhǎng)[11]。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署調(diào)查報(bào)告顯示,如果不是實(shí)現(xiàn)CO2減排,每十年全球的氣溫平均將升高0.3℃,人類的生存和發(fā)展將受到嚴(yán)重的威脅。綠色建筑以“四節(jié)一環(huán)保”為目標(biāo),結(jié)合當(dāng)今世界的主要環(huán)境問(wèn)題,節(jié)能是重中之重,因此本文主要研究綠色建筑的節(jié)能環(huán)境效益。
1.2綠色建筑的節(jié)能環(huán)境效益分析
為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、資源能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn),人類正在遵循碳循環(huán)的概念,以低碳為導(dǎo)向,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)低碳生態(tài)城市、推廣普及低碳綠色建筑。綠色建筑通過(guò)充分利用太陽(yáng)能,采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及采暖和空調(diào),減少采暖和空調(diào)的使用等措施來(lái)達(dá)到節(jié)能目的。綠色建筑的主要節(jié)能手段[12]如下:(1)護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)最主要的內(nèi)容,護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能措施是指從屋面、外墻、門窗等方面采取保溫隔熱有效措施。比如通過(guò)增大門窗面積來(lái)增加采光和通風(fēng)面積,改善材料自身的保溫性和隔熱性以及提高門窗密閉性最終達(dá)到節(jié)能的效果。(2)智能化技術(shù)節(jié)能智能化技術(shù)節(jié)能是對(duì)空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、冷凍機(jī)組以及照明設(shè)施等實(shí)行最優(yōu)化的控制,以最大化地減少建筑的電能消耗。建筑能耗中,照明耗能所占比例較大,室內(nèi)外照明系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮節(jié)能光源、燈具和附件,為了節(jié)省電能消耗,綠色建筑通常采用高效的新型節(jié)能燈具,公共區(qū)域的照明采用高效光源、高效燈具和延時(shí)或聲控開(kāi)關(guān),同時(shí)注意自然采光部位的節(jié)能措施。除節(jié)能燈具外,節(jié)能措施還包括設(shè)置節(jié)能電梯、暖通空調(diào)、室溫調(diào)節(jié)器、能量回收系統(tǒng)等高效節(jié)能設(shè)備和系統(tǒng),也需要增量成本投資。暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)控制設(shè)備的能效化比、管網(wǎng)系統(tǒng)的輸送效率。設(shè)置集中采暖或空調(diào)系統(tǒng)的建筑可以安裝新風(fēng)系統(tǒng)對(duì)能量加以回收利用,能夠取得相對(duì)客觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。(3)可再生能源節(jié)能可再生能源是指能夠重復(fù)產(chǎn)生的自然能源,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒑Q竽堋⒊毕堋⑸镔|(zhì)能等,是一種符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新型非燃料型能源系統(tǒng)。綠色建筑利用的可再生能源通常是太陽(yáng)能和地?zé)崮埽亲钜撰@取的再生能源。
2蘇州市節(jié)能環(huán)境效益分析
2.1主要研究方法:市場(chǎng)價(jià)值法
市場(chǎng)價(jià)值法是按市場(chǎng)現(xiàn)行價(jià)格作為價(jià)格標(biāo)準(zhǔn),據(jù)以確定自然資源價(jià)格的一種資源評(píng)估方法。它是比照與被評(píng)估對(duì)象相同或相似的資源市場(chǎng)價(jià)格來(lái)確定被評(píng)估資源價(jià)值的一種方法。本文主要通過(guò)比較綠色建筑和基準(zhǔn)建筑的能耗,計(jì)算得到截至2012年底蘇州市綠色建筑節(jié)約的能耗量;然后將能耗轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)煤以及CO2排放當(dāng)量;根據(jù)CO2市場(chǎng)價(jià)格來(lái)計(jì)算獲得的效益。通過(guò)這種方法既可以直觀看到綠色建筑節(jié)能導(dǎo)致的CO2減少量,這將減少溫室效應(yīng)的程度;同時(shí)還能得到綠色建筑節(jié)能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2CO2交易價(jià)格
清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)是京東議定書(shū)規(guī)定的3種靈活履約機(jī)制之一,發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家實(shí)施的一種碳交易機(jī)制,也是目前中國(guó)唯一的碳交易機(jī)制,因此參考目前“清潔發(fā)展機(jī)制”CDM項(xiàng)目可用于交易的“核證的減排量”(CERs)參考合同價(jià)格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的環(huán)境效益,所以參考2012年劉秀杰[5]的論文,當(dāng)年CO2的減排價(jià)值約為160元/t。
2.3基準(zhǔn)建筑
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005[1]中將20世紀(jì)80年代改革開(kāi)放初期建造的公共建筑作為比較能耗的基礎(chǔ),稱為“基準(zhǔn)建筑”。
2.4數(shù)據(jù)處理
本文直接獲取的有用數(shù)據(jù)包括綠色建筑的申報(bào)建筑面積、建筑總能耗、節(jié)能率。申報(bào)建筑面積有85個(gè)有用數(shù)據(jù),建筑總能耗有50個(gè)數(shù)據(jù),節(jié)能率有56個(gè)數(shù)據(jù)(由于文章篇幅有限,在此不一一列出)。截止2012年底蘇州市85項(xiàng)綠色建筑總面積為285.075萬(wàn)m2,具體如表2所示。數(shù)據(jù)整理后,總共有36組有用數(shù)據(jù)。經(jīng)計(jì)算,綠色建筑單位面積能耗范圍為13.14kWh/m2a~154kWh/m2a,相應(yīng)的基準(zhǔn)建筑單位面積能耗范圍為37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它們?cè)诿慷畏秶姆植既鐖D5和圖6。其中單位面積能耗和基準(zhǔn)建筑總能耗的數(shù)據(jù)可以通過(guò)公式(1)、(2)計(jì)算:?jiǎn)挝幻娣e能耗=建筑總能耗/申報(bào)建筑面積從圖中可以看到,不論是綠色建筑還是基準(zhǔn)建筑,單位面積的建筑能耗分布不均勻,因此在本文中采取加權(quán)平均的方法獲得綠色建筑和基準(zhǔn)建筑的平均單位面積能耗,具體的比例以及能耗見(jiàn)表3。根據(jù)表3,則綠色建筑和基準(zhǔn)建筑的平均單位能耗分別為:綠色建筑平均單位面積能耗=ΣX·E=48.49kWh/m2a基準(zhǔn)建筑平均單位面積能耗=ΣX·E=131.78kWh/m2a則蘇州市2012年底之前綠色建筑比基準(zhǔn)建筑節(jié)約的總能耗為:(131.78-48.49)×285.075=2.37×108kWh/a相當(dāng)于減少使用標(biāo)煤2.9×104t,減少排放CO27.54×104t。根據(jù)2012年CO2的減排價(jià)值知道截止2012年底,蘇州市綠色建筑的環(huán)境效益為1.21億元。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞:高校舊建筑 節(jié)能技術(shù) 新材料 節(jié)能改造
1 概要
目前,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)能源的需求也越來(lái)越大。其中建筑是能源消耗的主力軍,資料顯示:建筑能耗占全社會(huì)能耗的25%。我國(guó)每年新增建筑約20億,而且現(xiàn)存的建筑絕大多數(shù)是高耗能建筑。因而建筑節(jié)能問(wèn)題已越來(lái)越被政府和社會(huì)各界所重視,“建設(shè)節(jié)約型社會(huì)”已成為當(dāng)今社會(huì)廣泛關(guān)注的一個(gè)重要主題,建筑耗能的問(wèn)題日益突出,建筑節(jié)能問(wèn)題更是迫在眉睫[1]。而高校作為能源消耗的大戶,也被列入節(jié)能減排的重點(diǎn)對(duì)象。我國(guó)高校數(shù)量眾多,建筑面積大,能源消耗巨大,高校總能耗占全社會(huì)能源消耗總量的10%,人均能耗遠(yuǎn)高于全國(guó)人均總能耗。如何從新節(jié)能材料、新技術(shù)方面開(kāi)展節(jié)能工作是高校能耗問(wèn)題解決的關(guān)鍵。
在建筑中使用各種節(jié)能建材,一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調(diào)能源損耗;另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。因此,新型建筑節(jié)能材料的應(yīng)用,對(duì)于促進(jìn)高校節(jié)能具有重要意義。此外,國(guó)內(nèi)很多高校均存在大量的老舊建筑,這些建筑由于年代久遠(yuǎn),并未采用節(jié)能材料,造成大量的能源浪費(fèi),因此對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造就十分必要和緊迫。近年出現(xiàn)了很多類型的新型建筑材料,它們的廣泛使用不僅對(duì)于高校節(jié)能,也對(duì)于促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)具有重要的意義。
2 目前普遍應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料
舊建筑存在的問(wèn)題是,屋面和墻體沒(méi)有保溫措施,門窗密封性較差,玻璃為單層玻璃,所以造成建筑能耗流失的加快。而一般屋面、外墻和門窗是主要的節(jié)能改造目標(biāo),因此,舊建筑的節(jié)能改造也就主要包括屋面、外墻和門窗的改造。其次還要考慮舊建筑多有原使用者,所以施工改造必須要盡可能的快捷,方便和經(jīng)濟(jì)[2]。
2.1 屋面保溫技術(shù)
屋面的保溫技術(shù)主要為屋面防水保溫節(jié)能改造,平屋面隔熱保溫層的做法有聚氨酯保溫防水一體噴涂,或鋪設(shè)隔熱板、聚苯乙烯板等,再做防水層和保護(hù)層。
2.2 墻體的保溫技術(shù)
墻體的保溫技術(shù)主要分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫兩類。對(duì)于墻體的改造,要充分考慮到建筑的特點(diǎn)、用途等因素,選擇施工簡(jiǎn)便、保溫性能好、成本低的節(jié)能材料。
2.2.1 內(nèi)保溫技術(shù)
內(nèi)保溫技術(shù)是指在墻體內(nèi)部加做保溫層。它的特點(diǎn)是施工快速靈活,操作簡(jiǎn)便。主要的保溫技術(shù)有聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、但由于使用內(nèi)保溫技術(shù)存在著占用建筑使用面積、容易開(kāi)裂、影響室內(nèi)裝修等缺點(diǎn),故現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被外保溫技術(shù)所取代。
2.2.2 外保溫技術(shù)
外保溫是目前廣泛使用的一種建筑節(jié)能技術(shù)。與內(nèi)保溫技術(shù)相比,外保溫技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì),它可以不占用用戶的使用面積,而且使用同等規(guī)格,性能的保溫材料能達(dá)到比內(nèi)保溫更好的保溫效果。外保溫技術(shù)在墻體外側(cè),還可以保護(hù)外墻結(jié)構(gòu),延長(zhǎng)建筑物的使用年限,不僅適用于舊建筑物的改造,也在新建建筑上普遍使用,是目前最成熟的保溫技術(shù)。
一般工程中使用的多位外掛式保溫材料,包括硅酸鹽保溫材料、陶瓷保溫材料、擠塑板XPS 6、硬泡聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)噴涂、硬泡聚氨酯保溫板、巖棉、聚苯乙烯泡沫板(簡(jiǎn)稱苯板)、鋼絲網(wǎng)架夾心墻板等[3]。其中最廣泛應(yīng)用的是苯板。苯板具有優(yōu)良的性能和低廉的成本。一般做法是用脹釘將其固定在外墻上,或采用粘接技術(shù)固定,然后加入網(wǎng)格布抹砂漿,最后再做裝飾面層。此外還可以采用無(wú)機(jī)噴涂進(jìn)行外墻保溫。保溫材料一般是指導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.2的材料。選用時(shí)除應(yīng)考慮材料的導(dǎo)熱系數(shù)外,還應(yīng)考慮材料的吸水率、燃燒性能、強(qiáng)度等指標(biāo)。不同絕熱材料的性能特點(diǎn)有所不同。
2.3 外窗的保溫技術(shù)
建筑物的熱能有不少都通過(guò)門窗散失。相關(guān)資料顯示,一般建筑的門窗面積占建筑護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30%,其能耗約占整個(gè)建筑總能耗的2/3,通過(guò)玻璃的能耗約占門窗能耗的75%,所以門窗是節(jié)能改造的重點(diǎn)[4]。應(yīng)盡量使用新型的節(jié)能門窗。
節(jié)能玻璃是目前國(guó)內(nèi)主要推廣使用的外窗節(jié)能材料。常見(jiàn)的節(jié)能玻璃有以下3 種: 中空玻璃、真空玻璃、低輻射鍍膜玻璃[5]。其中,中空玻璃是一種非常優(yōu)秀的節(jié)能材料,正在被大量的使用。中空玻璃一般由兩片玻璃構(gòu)成,中間充入惰性氣體,周邊由膠接或焊接方式密封。中空玻璃具有減輕輻射的功能。真空玻璃中間是真空腔,優(yōu)點(diǎn)是隔音和隔熱性能好,節(jié)能降噪性能獨(dú)特。低輻射鍍膜玻璃(“Low-E”玻璃)是一種對(duì)波長(zhǎng)4.5-25um的紅外線有較高反射比的鍍膜玻璃。低輻射鍍膜玻璃還可以復(fù)合陽(yáng)光控制功能,成為陽(yáng)光控制低輻射玻璃,有很好的保溫節(jié)能效果,還可以起到防眩,提高舒適度等效果。
節(jié)能型的門窗框材料主要有以下3種:塑鋼型材、塑鋁型材、玻璃鋼型材。塑鋼型材具有熱導(dǎo)率低、保溫性能好、耐腐蝕、隔聲、防震、阻燃性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),是現(xiàn)在普遍使用的窗框材料。但不適宜在高寒高溫地區(qū)使用;塑鋁型材有剛性好、寒熱性能好,不易發(fā)生結(jié)露的優(yōu)點(diǎn)。因此,適宜大尺寸窗戶及高風(fēng)壓地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)使用[5]。玻璃鋼型材的導(dǎo)熱率低,保溫性能好,適用環(huán)境較廣,而且使用壽命長(zhǎng),是未來(lái)型材的發(fā)展方向。
3 節(jié)能改造實(shí)例
寧夏大學(xué)校本部B區(qū)數(shù)計(jì)學(xué)院樓始建于1983年。改造總面積4032平方米,5層多層。樓內(nèi)各種設(shè)備管道線路均已老化,且保溫效果較差,門窗密封性能差,冬天室內(nèi)溫度較低。改造前樓體無(wú)保溫材料,窗戶為單框單玻鋁合金窗。外窗存在傳熱過(guò)大、漏風(fēng)嚴(yán)重等現(xiàn)象,不符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)制性要求,故對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造。針對(duì)實(shí)際現(xiàn)狀,選擇節(jié)能型的中空玻璃塑鋼窗,防止空氣滲透。改造方案對(duì)墻體增加保溫層,樓內(nèi)采暖管道以及散熱片整體替換,將所有照明燈具全部替換為節(jié)能燈。
改造后外墻平均傳熱系數(shù)滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005規(guī)定,且室內(nèi)溫度比未改造前高2.1攝氏度。由此可以看出,增加外墻保溫層和中空玻璃塑鋼窗后的保溫隔熱性能好。通過(guò)進(jìn)行外墻和外窗的保溫改造,達(dá)到了節(jié)能的要求,室內(nèi)保溫效果得到了明顯的改善。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)實(shí)例我們可以看出,對(duì)舊建筑進(jìn)行的節(jié)能改造,采用新型的節(jié)能材料,明顯的改善了建筑物的能耗,增強(qiáng)了室內(nèi)的保溫效果。因此對(duì)舊建筑進(jìn)行節(jié)能改造是非常有意義的。我國(guó)的建筑節(jié)能改造還比較落后,只要繼續(xù)對(duì)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行推廣和應(yīng)用,采用更好的節(jié)能材料和節(jié)能技術(shù),就可以大大降低高校乃至全社會(huì)的建筑能耗。
參考文獻(xiàn):
[1]谷立靜,聰郁.我國(guó)建筑能耗數(shù)據(jù)現(xiàn)狀和能耗統(tǒng)計(jì)問(wèn)題分析[J].中國(guó)能源,2011,33(2):38-41.
[2]梁冠華.既有住宅建筑節(jié)能改造的特點(diǎn)及技術(shù)性舉措[J].住宅科技,2007,5:43-46.
[3]梁棟.建筑保溫隔熱技術(shù)及節(jié)能材料[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2007,29(10):73-74.
[4]余治良,魏宏楊.校園舊宿舍建筑節(jié)能改造分析[J].建筑節(jié)能,2011,39(3):68-70.
[5]郭長(zhǎng)日.建筑節(jié)能材料的分類與性能概述[J].山西建筑,2010,
關(guān)鍵字:電氣節(jié)能;現(xiàn)狀及問(wèn)題;原則;對(duì)策
中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、我國(guó)建筑電氣能耗現(xiàn)狀與節(jié)能發(fā)展
電能作為人類最重要的二次能源之一,也是建筑中最主要的能源。建筑中,不論是照明插座系統(tǒng),還是其他動(dòng)力類用電設(shè)備等,都需要使用電能才可以工作。我國(guó)現(xiàn)今建筑能耗主要集中在北方采暖、住宅、公共建筑等方面,而根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)保守估計(jì),大型公共建筑在運(yùn)行管理方面至少存在 30%~40%的節(jié)能潛力,我國(guó)目前大型公共建筑有 5 億多平方米,每年耗電約900億度,按照節(jié)能40%
計(jì)算,每年僅大型公共建筑一項(xiàng)就可節(jié)電 360 億度,約合 400 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,從而減少約900 萬(wàn)噸二氧化碳的排放量,由此可以看出,僅大型公共建筑一項(xiàng)就能為國(guó)家節(jié)約數(shù)百億資源,同時(shí)還能保護(hù)環(huán)境,所以,電氣節(jié)能也受到了國(guó)家的重點(diǎn)關(guān)注。近年來(lái),我國(guó)建筑行業(yè)的能源浪費(fèi)問(wèn)題已經(jīng)得到了社會(huì)的普遍關(guān)注,并且引起了相關(guān)部門及行業(yè)的高度重視。并且頒布了《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)章制度,來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能。同時(shí),在對(duì)國(guó)外技術(shù)和設(shè)計(jì)理念研究的基礎(chǔ)上,采用更為先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),例如:真空斷路器和 SF6 斷路器、智能化和自動(dòng)化的設(shè)備控制技術(shù)、電動(dòng)機(jī)變頻技術(shù)等。在建筑節(jié)能方面,還倡導(dǎo)采用太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)光伏發(fā)電等環(huán)保發(fā)電省電方式。這些都可以說(shuō)明,建筑電氣節(jié)能已經(jīng)成為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的必由之路。
二、建筑電氣節(jié)能中存在的問(wèn)題
由于我國(guó)還是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,建筑節(jié)能體系剛剛起步,所以建筑電氣節(jié)能存在許多問(wèn)題,下面是我總結(jié)的建筑電氣節(jié)能存在的問(wèn)題:一是,不合理的建筑設(shè)計(jì)與普遍存在的浪費(fèi)現(xiàn)在導(dǎo)致節(jié)能效果不夠明顯,例如建筑外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)不節(jié)能,造成設(shè)備專業(yè)不得不選用較大容量的設(shè)備;傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備都是單獨(dú)工作,設(shè)備之間沒(méi)有溝通和聯(lián)系,增加了能源的消耗。二是,許多電氣設(shè)備沒(méi)有設(shè)置必要的調(diào)節(jié)裝置,導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法調(diào)節(jié),長(zhǎng)期處于運(yùn)行能耗大的不合理狀況。而且系統(tǒng)的維護(hù)與管理也因?yàn)樵O(shè)備種類的增加而增大。三是,太多設(shè)備采用變頻技術(shù),給供電系統(tǒng)中帶來(lái)了諧波分量。而且電氣設(shè)備增加,容易發(fā)生火災(zāi)。四是,照明光源的選擇不科學(xué)、控制方式不合理,或者為了追求照明效果而提高照度標(biāo)準(zhǔn),以及普遍存在的浪費(fèi)現(xiàn)象。
三、我國(guó)建筑電氣節(jié)能的相關(guān)措施
1、合理選擇變壓器的規(guī)格、型號(hào)
變壓器中存在著阻抗,它們會(huì)消耗、浪費(fèi)大量的電能。所以在變壓器節(jié)能時(shí)可以考慮通過(guò)降低變壓器負(fù)載率的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),能夠節(jié)約電能,減少損耗,但是這樣一來(lái)就會(huì)增加工程初期的投資金額。變壓器節(jié)能本質(zhì)通過(guò)降低其有功功率的損耗,達(dá)到提升運(yùn)行效率的目的。配電變壓器低壓側(cè)輸電網(wǎng)最好能夠采取環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的方式,以便能隨負(fù)荷變化而采取及時(shí)切換,或決定投入運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù),且又不影響各環(huán)節(jié)所需電力供應(yīng)。變壓器中的電力損耗還來(lái)自于磁滯和渦流,磁滯和渦流與鐵芯有關(guān),鐵芯作為變壓器電磁感應(yīng)磁路,磁通在其中教鞭,這時(shí)候由于材質(zhì)結(jié)構(gòu)等原因可能會(huì)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗,可以將非晶態(tài)合金應(yīng)用到鐵芯中,與普通材料相比,同容量下可降低75%到80%的損耗。在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。與老產(chǎn)品比,SL7、511、SLZ7無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器的空載損失和短路損失,10kV系列分別降低41.5%和13.93%,其他系列也都分別有降低能損作用。新系列節(jié)能型變壓器,因其具有損耗低、質(zhì)量輕、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn),而在近年得到了廣泛的應(yīng)用,所以,設(shè)計(jì)應(yīng)首選低損耗的節(jié)能變壓器。
2、提高功率因數(shù)
為了減少無(wú)功功率流動(dòng)引起的損耗,在民用建筑中對(duì)容量超過(guò)10kw的風(fēng)機(jī)、水泵、傳送帶等,電動(dòng)機(jī)端設(shè)置就地補(bǔ)償裝置。電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償通常有兩種接線方式。一是將補(bǔ)償電容器裝在接觸器主接點(diǎn)之后,熱元件一次線圈之前,這種方法適合于進(jìn)行改造的電機(jī)接線,熱元件的整定電流不計(jì)補(bǔ)償?shù)挠绊懀灰皇菍⑵洳⒔釉跓嵩囊淮尉€之后,這種接線適合新安裝的電機(jī),熱元件的整定電流應(yīng)按補(bǔ)償后的電機(jī)工作電流計(jì)。與此同時(shí),還需要正確選用變流裝置,對(duì)直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁,可以用晶閘管整流或者硅整流裝置代替汞弧整流器、變流機(jī)組等。
限制電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)。可以通過(guò)安裝空載斷電設(shè)備限制空載率大于50%的電動(dòng)機(jī)等;可以采用空載自停控制裝置來(lái)調(diào)控大型膠帶運(yùn)輸系統(tǒng);可以采用自控方式調(diào)整大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的泵類電動(dòng)機(jī)的風(fēng)量和流量,到達(dá)節(jié)省電能的目的。
3、電動(dòng)機(jī)節(jié)能的途徑
減少電動(dòng)機(jī)電能損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在建
筑工程中應(yīng)選用高效率的電動(dòng)機(jī)。掌握負(fù)荷特性是選擇電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ),必須清晰負(fù)荷的斷續(xù)與連續(xù)問(wèn)題。如果是連續(xù)負(fù)荷,必須弄清楚其負(fù)荷與輸出功率的匹配情況,若是泵等平方遞減負(fù)荷特性,在輕載時(shí)打開(kāi)風(fēng)門和閥門,采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行,以便節(jié)能。
常用的動(dòng)力負(fù)荷為風(fēng)機(jī)和水泵電動(dòng)機(jī)類,在一座五星級(jí)的大型酒店中,一臺(tái)水泵的能耗可以達(dá)到30%,因此,必須對(duì)其采取措施節(jié)能。一般的水泵電動(dòng)機(jī)會(huì)根據(jù)最大負(fù)荷來(lái)選擇容量。水泵的工作特性是流量與轉(zhuǎn)速成正比,揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速平方成正比軸功率與轉(zhuǎn)速立方成正比。當(dāng)流量一半時(shí),降低電機(jī)轉(zhuǎn)速可以通過(guò)調(diào)速的方法將其減少一半,那么電機(jī)軸功率是額定的1/8,采用調(diào)速技術(shù)控制需要變流量運(yùn)行的水泵,可大大降低能耗。變頻調(diào)速是一種高性能的速度控制模式,能夠維持正常的滑動(dòng)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,電機(jī)可以輸出最大轉(zhuǎn)矩在低轉(zhuǎn)速時(shí)保持不變,起到節(jié)能降耗的目的。比變頻器價(jià)格便宜的另一種節(jié)能措施是采用軟起動(dòng)器。軟起動(dòng)器設(shè)備是根據(jù)起始時(shí)間逐漸調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角,調(diào)控電壓。軟起動(dòng)器也可以采用測(cè)速反饋、電壓負(fù)反饋和電流反饋,通過(guò)反饋控制晶閘管的導(dǎo)通角,從而實(shí)現(xiàn)與負(fù)載變化相應(yīng)變化。軟起動(dòng)器通常用于大容量電機(jī)和泵設(shè)備的頻繁啟動(dòng)時(shí),以及附近的電氣設(shè)備場(chǎng)所的電壓穩(wěn)定度要求較高時(shí)。
4、合理選擇電線和電纜
照明線路的損耗占輸入電能的4%左右,,影響了照明電路的損耗的主要因素是供電模式和導(dǎo)線的橫截面面積。由于電路電阻在電流流過(guò)會(huì)產(chǎn)生有功功率和無(wú)功功率的損耗。導(dǎo)線最好能選用電阻較小的材料,雖然銅芯是最好的選擇,但是我國(guó)倡導(dǎo)節(jié)約用銅,因此,線路降耗可以從以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn):
4.1減小導(dǎo)線長(zhǎng)度
首先,線路盡量少走彎路,采取直線拉線路的原則,減少損耗;其次,低壓線路最好不要走回頭線,可以減少電能損失;再次,變壓器盡量接近負(fù)荷中心,以減少供電距離,當(dāng)建筑物每層平面在10000平方米左右時(shí),至少要設(shè)2兩個(gè)變配電所,以減少干線的長(zhǎng)度;最后,在高層建筑中,低壓配電室應(yīng)靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。
4.2增大導(dǎo)線截面
第一,當(dāng)較長(zhǎng)的線路在滿足流量等基礎(chǔ)需求的要求下選擇好截面時(shí),在此基礎(chǔ)上再加大一級(jí)導(dǎo)線截面。第二,選在線芯截面時(shí),按照經(jīng)濟(jì)電流選擇的電纜截面通常大于按照載流量所選的截面,但總費(fèi)用支出會(huì)很小,而且增加的初期投資一般僅需2―4年即可收回。對(duì)于利用一些季節(jié)性風(fēng)荷線路的用戶,在其不使用時(shí),可以提供給長(zhǎng)期用戶使用,減少線路電阻。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述分析可以看出,我國(guó)電能損耗問(wèn)題十分嚴(yán)重,電氣節(jié)能實(shí)在不行,也是我國(guó)技能降耗工作的重點(diǎn),通過(guò)以上幾種方式進(jìn)行電氣節(jié)能,需要施工人員準(zhǔn)確掌握最先進(jìn)的施工技術(shù),確保電氣節(jié)能施工的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 許志中,我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)與發(fā)展前景探討[J].工業(yè)建筑,2004.08(15):32-33.
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
沈陽(yáng)市建委科技處、沈陽(yáng)市建筑研究所、沈陽(yáng)市建筑情報(bào)協(xié)會(huì)、沈陽(yáng)市建筑技術(shù)情報(bào)站主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國(guó)教育部主辦
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浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
哈爾濱工業(yè)大學(xué)主辦
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安徽建工集團(tuán)有限公司主辦
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福建省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦