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【關(guān)鍵詞】被動式;超低能耗建筑;建筑設(shè)計基礎(chǔ)
引言
隨著經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展進步,人們對建筑的要求也越來越高,為了實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策,改善原有的建筑設(shè)計方法,得出的被動式設(shè)計技術(shù)能夠滿足人們對建筑節(jié)能和環(huán)保的要求。由于被動超低能耗建筑的設(shè)計在我國應(yīng)用時間還比較短,因此,在實際應(yīng)用中存在一些問題。下文在介紹我國被動式超低能耗建筑應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)上,簡要分析了其設(shè)計基礎(chǔ)和實際應(yīng)用。
1被動式超低能耗建筑設(shè)計的重要意義
現(xiàn)階段,在市場經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,人們的生活質(zhì)量和生活水平得到了極大的改善,人們對生活環(huán)境和工作環(huán)境的要求也越來越高。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,我國的建筑迎來了蓬勃的發(fā)展,但是因為建筑業(yè)對能源消耗量比較大,所以,建筑行業(yè)快速發(fā)展的同時,對各種能源消耗及對環(huán)境影響也越來越大。自實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來,我國對環(huán)境保護問題越來越重視,同時,通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),節(jié)能減排、環(huán)境保護以及可持續(xù)發(fā)展等,對于提高我國居民的生活質(zhì)量有非常密切的聯(lián)系。隨著人們生活質(zhì)量及生活水平的提高,現(xiàn)代人對環(huán)境質(zhì)量的要求也在不斷的提高,傳統(tǒng)的建筑理念、模式和設(shè)計都已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人的需求。如果只是遵循傳統(tǒng)建筑理念要求來進行設(shè)計,而沒有把人們的理念要求融入到建筑設(shè)計中,不僅不能實質(zhì)性起到環(huán)境保護的作用,也不符合當前我國全面發(fā)展的要求,所以,就有必要改進、創(chuàng)新建筑設(shè)計。基于這個原因,被動式低能耗建筑設(shè)計自從被提出以來,就受到了高度關(guān)注、重視,因為其符合節(jié)能環(huán)保、綠色建筑的概念,所以,得到了人們廣泛的認可、接受。
2被動式超低能耗建筑的設(shè)計原則
隨著城市化進程的不斷加速,節(jié)能環(huán)保的概念已深入人心,而建筑行業(yè)一直是人們關(guān)注的焦點,建筑設(shè)計時如何確保建筑節(jié)能環(huán)保,已經(jīng)成了設(shè)計師的必須要考慮的關(guān)鍵問題。被動式超低能耗建筑設(shè)計是基于建筑地區(qū)經(jīng)濟、文化和氣候條件,使用環(huán)保的可再生能源來進行建筑設(shè)計。被動式超低能耗建筑設(shè)計能保證建筑的實用性、舒適性,同時還能實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟效益。被動式建筑設(shè)計的設(shè)計原則與以往的建筑設(shè)計理念不同。以往的建筑概念是人工控制環(huán)境,使用暖氣、空調(diào)以及其它設(shè)備來控制環(huán)境,滿足人們滿意的室內(nèi)熱環(huán)境,不過主動控制消耗能源量大,隔絕室內(nèi)和室外自然環(huán)境流通,長期在這種環(huán)境中居住會影響人體健康。被動設(shè)計技術(shù)的原理是通過自然能源為建筑物提供供暖和通風,使室內(nèi)和室外的環(huán)境融為一體。如:住宅室內(nèi)溫度在18~26℃時人體舒適度最佳,我國地區(qū)的氣候環(huán)境大多能夠滿足人們生活最適溫度,通過室外太陽能升高室內(nèi)溫度,這不但能夠使人們生活得更舒適,并能減少能源消耗,從而實現(xiàn)建筑低能耗。
3被動式超低能耗建筑設(shè)計基礎(chǔ)分析
3.1氣候環(huán)境分析
在被動式超低能耗建筑設(shè)計過程中最主要的是考察分析建筑環(huán)境,我國現(xiàn)有的建筑設(shè)計人員雖然有很多環(huán)境調(diào)查分析知識,但當前的實際應(yīng)用中氣候分析工具和定量計算方法還有很多缺點。在分析環(huán)境氣候的實際工作中,通常使用表格分析法和圖像影響分析法,從兩種角度分析環(huán)境,進而得到人體熱舒適范圍。我國地大物博,各地環(huán)境差異十分明顯,在分析環(huán)境舒適度時,這兩種方法仍然存在很多不足,因此我國設(shè)計師必須要建立一套綜合各地區(qū)氣候、環(huán)境特點的完整的分析系統(tǒng)。
3.2室外自然氣候精細化表征方法
除了分析建筑環(huán)境之外,被動式超低能耗建筑設(shè)計基礎(chǔ)還包括從人體熱舒適、建筑熱環(huán)境的角度分析室外氣候特征,用準確數(shù)字準確表達。目前我國已基本形成了適合國內(nèi)氣象數(shù)據(jù)準確描述方法,具體過程是:收集過去30年氣候數(shù)據(jù)整理氣候數(shù)據(jù)(補齊殘缺)提取典型所需氣候要素(包括干球濕度、日輻射、風速等)分析平均干球濕度、風速、日輻射數(shù)據(jù)CDF處理上面的氣候要素計算的氣候要素長期累積分布函數(shù)和每月累積分布函數(shù)結(jié)合上面的數(shù)據(jù)加權(quán)選擇月份格式轉(zhuǎn)換后,輸出典型年結(jié)果。這種方法表征室外自然氣候,是被動式超低能耗建筑設(shè)計的基礎(chǔ)。
3.3人體熱舒適和室內(nèi)微氣候的關(guān)系分析
通常來說,建筑節(jié)能效果越好,室內(nèi)微氣候越接近人體的熱舒適。因此,建筑設(shè)計時應(yīng)分析人體熱舒適和室內(nèi)微氣候之間的關(guān)系,這是被動式超低能耗建筑設(shè)計的另一個基本條件。因為氣候的多樣性,人體熱舒適和室內(nèi)微氣候之間的關(guān)系應(yīng)以季節(jié)變化為基礎(chǔ)。
4在建筑工程中的應(yīng)用
4.1保溫隔熱系統(tǒng)
在某供暖地區(qū),廣泛應(yīng)用被動式超低能耗建筑設(shè)計,主要體現(xiàn)在保溫隔熱系統(tǒng)。(1)外墻保溫采用B1級模塑聚苯板,厚度在200~250mm之間。這種材料的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.032W/(m•K),在成分中具有紅外吸劑,反熱輻射、吸收能力比較高。在模塑聚苯板周圍安裝300mm寬的防火隔板,改善外保溫層的耐火性能。(2)使用雙層保溫板,用粉聚苯顆粒保溫砂漿填補密封地板縫。
4.2門窗系統(tǒng)
在建筑門窗系統(tǒng)中,最重要的是防水、保溫、氣密性,同時也是最難處理的,其能耗損失大約占總建筑能耗的30%。因此,當建筑工程采用被動式超低能耗設(shè)計理念時,應(yīng)在門窗傳熱系統(tǒng)的設(shè)計中引入這一理念,并且還要考慮太陽能透射比等因素。為此,窗戶可以使用PVC塑料材質(zhì),填充物使用高效發(fā)芯材料。窗玻璃采用真空復(fù)合玻璃,采用耐性更好的暖條代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁合金隔斷,窗框和窗洞之間的間隙采用自粘預(yù)壓自膨脹密封膠帶。
4.3應(yīng)用自然通風、采光
在被動式超低能耗建筑的設(shè)計中,采用自然通風、采光是最直接有效的節(jié)能措施。根據(jù)生態(tài)建筑標準,建筑通風、采光設(shè)計應(yīng)該充分考慮自然條件,利用自然光營造良好的光線環(huán)境,適合人們生活、工作環(huán)境需求。我國大多數(shù)地區(qū)都是溫帶氣候,充足的自然光為建筑照明設(shè)計提供充足的條件。自然采光設(shè)計,首先確定自然采光策略和基本方案,在此基礎(chǔ)上選擇玻璃材料、窗戶材料,決定是否需要開窗,以及人工照明和自然采光結(jié)合的問題。例如:在某地區(qū)某建筑改造中,用鋁制擋光板來吸引光源,同時反射太陽輻射,從而減少建筑能耗。
4.4阻斷建筑熱橋
在建筑工程中,因為建筑構(gòu)件的保溫層厚度等因素,存在著熱橋現(xiàn)象,其主要體現(xiàn)在陽臺的設(shè)計上。在被動式超低能耗建筑設(shè)計中,主體結(jié)構(gòu)可以和陽臺板分開,中間采用保溫材料,厚度和墻體相似。或者把陽臺門設(shè)計成內(nèi)形式,門窗采用保溫材料覆蓋,也可改善建筑室內(nèi)的隔熱效果。
5結(jié)束語
隨著社會的可持續(xù)發(fā)展被動式超低能耗建筑得以相應(yīng)的發(fā)展,并且成為了一個前沿問題。實踐證明,結(jié)合當?shù)貧夂蛱卣鞯谋粍邮匠湍芎慕ㄖ强尚械?,可以有效地?jié)約能源,傳承區(qū)域文化。所以,應(yīng)該大力推動、發(fā)展被動式超低能耗建筑的設(shè)計。未來的建筑將繼續(xù)朝著“高效節(jié)能”的方向發(fā)展。被動式超低能耗建筑設(shè)計是一個復(fù)雜的優(yōu)化過程,不僅需要考慮人體舒適度和自然氣候,而且還考慮當?shù)亟?jīng)濟條件和文化背景以及當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和文化等各個方面。所以,在建立被動式超低能耗建筑設(shè)計系統(tǒng)的時候,需要解決人體的需求規(guī)律和室外計算條件,研發(fā)出可以協(xié)調(diào)各種因素的現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)。
參考文獻
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1建筑熱量平衡,節(jié)約能耗對于建筑來說,其能耗的一個很大的方面就是維持建筑內(nèi)部和外部環(huán)境之間的熱量平衡。比如炎熱地區(qū)的建筑內(nèi)部降溫以及寒冷地區(qū)冬季的保暖。因此在綠色建筑設(shè)計過程當中,如何做好建筑的熱平衡工作直接關(guān)系到整個建筑節(jié)能的效果。文章主要從國內(nèi)外建筑熱平衡設(shè)計兩個方面對此展開探討。
1.1德國新國會大廈的熱平衡系統(tǒng)的處理通過安裝在穹頂?shù)奶厥夤艿牢战ㄖ?nèi)部的溫度較高的空氣,然后將空氣中的熱量通過專門的裝置進行吸收,等到空氣降溫之后,再將其引入室內(nèi),這樣空氣就經(jīng)歷了一個循環(huán)的過程,從而保證建筑內(nèi)部溫度的平衡。
1.2建筑通風系統(tǒng)的設(shè)我國建筑往往都是直接對建筑內(nèi)部進行換氣,往往需要使用大功率的通風換氣設(shè)備以及空調(diào)設(shè)備,這樣往往造成巨大的能源消耗,這與綠色建筑理念是完全相背離的。我國在這方面與國外先進水平還存在較大的差距。
1.3清華低能耗示范樓一綠色建筑研究中心在進行綠色建筑設(shè)計的過程當中,應(yīng)該盡可能的減少人工設(shè)備的使用,盡可能的使用自然條件對室內(nèi)的溫度以及光照進行滿足。可以充分利用當?shù)氐募撅L以及光照的特性來來實現(xiàn)室內(nèi)通風以及采光,從而減少這幾方面對能源的消耗。例如可以利用北京地區(qū)季風性氣候的特點來對室內(nèi)進行有效的通風,從而大大的減少空調(diào)運行的時間。除此之外,還可以通過對建筑合理的設(shè)計,根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況設(shè)置通風豎井,利用熱壓通風的原理實現(xiàn)通風換氣,從而減少相關(guān)設(shè)備的使用。在建筑頂端設(shè)計玻璃煙囪,利用太陽能強化通風。此外在建筑外立面合適部位設(shè)置開啟扇,使得室外空氣在風壓通風的作用下可順暢地貫穿流過建筑。建成后的清華大學(xué)超低能耗示范樓建筑總能耗可有效控制在常規(guī)建筑物能耗的1,3以下,冬季可基本實現(xiàn)零采暖能耗,夏季最熱月整個圍護結(jié)構(gòu)的平均得熱僅為5.2W/m,護結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的建筑耗冷耗熱量僅為常規(guī)建筑的10%。此外能源、設(shè)備、照明等系統(tǒng)采用了多項節(jié)能和可再生能源技術(shù),示范樓單位面積全年總用電量僅為北京市同類建筑用電量指標的30%。
2建筑自然物的生態(tài)平衡
良好的環(huán)境對于人們的生活以及工作都具有很多益處,能夠有效的提高人們的工作效率,緩解工作當中產(chǎn)生的緊張情緒。因此在綠色建筑設(shè)計過程當中應(yīng)該著力營造一種良好的建筑生態(tài)環(huán)境,從而為人們的生活和工作創(chuàng)造良好的環(huán)境,提高生活的舒適感。使人們在建筑當中能夠充分的享受自然的和諧。在綠色建筑設(shè)計過程當中應(yīng)該充分利用自然手段來改善建筑的環(huán)境。法蘭克福商業(yè)銀行總部大樓,建筑平面是角形,由i枚“花瓣”和“中莖”組成?!盎ò晔寝k公區(qū)域,”中莖實際是中庭,從下到上為面朝內(nèi)的辦公室提供天然的排風通道,起到拔風效應(yīng)。每一個辦公空間都能享受通風和采光。電梯,樓梯和服務(wù)設(shè)施都集中在i個角內(nèi),以強化辦公室與花園的村落氣息。通過建筑設(shè)計或改造建筑設(shè)計使室內(nèi)、外通透,或打開部分墻面,使室內(nèi)、外一體化,創(chuàng)造出開敞的流動空間,讓使用者更多地獲得陽光、新鮮空氣和景色。炎炎夏日,辦公樓里面卻涼爽宜人,在這里面找不到中央空調(diào)之類的制冷設(shè)備,樓里面采用的是全新的“空調(diào)”系統(tǒng),耗能只有傳統(tǒng)空調(diào)的一半,但舒適度卻高出很多。具有緩解城市熱島效應(yīng),改善屋頂熱工性能等作用,因此,這種綠化是一種值得推廣的建筑方式。
3建筑水處理
我國是一個水資源十分短缺的國家,特別是在我國的西北地區(qū),水資源的缺乏已經(jīng)成為制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的一個瓶頸。因此在綠色建筑設(shè)計過程當中應(yīng)該通過科學(xué)合理的設(shè)計對建筑當中的水資源進行循環(huán)利用,減少水的消耗。德國新國會大廈的水供暖平衡系統(tǒng)的處理。大廈自帶的熱能丁廠所提供的能量在滿足日常供暖或降溫需要后,剩余的熱能將被用來加熱從深達300米的地下蓄水層中抽出的地下水,然后再送回低層中存儲,以這種手段來利用多余的能量。絕熱性能好的地層能有效地防止這些熱水的熱損失。在冬季,熱水被抽出來為室內(nèi)供暖,存夏季,熱水則用來驅(qū)動制冷設(shè)備,以提供冷卻水。地層中的冷卻水在炎熱的天氣則可抽出來作為天花板冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑。熱水回收,完全不同于中央空調(diào)以往的熱回收技術(shù),熱回收效果非常高,對廢熱的回收效率最高可超過80%。
關(guān)鍵詞:電氣技術(shù) 節(jié)能 原則 設(shè)計 措施
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
引言:
我國作為全球第二大經(jīng)濟體,經(jīng)濟發(fā)展迅速,新農(nóng)村建設(shè)也在推進,同時,人們生活水平也在提高,相應(yīng)地對居住建筑的需求也越來越大,對低碳建筑、綠色建筑、健康建筑的呼聲也越來越高。此外,我國人地矛盾突出,堅守的18億畝耕地紅線不動搖,而我國城市建設(shè)發(fā)展迅速,建筑運行的耗能也隨之快速增長,所以在我國發(fā)展節(jié)能建筑意義重大。
建筑電氣節(jié)能技術(shù)的國內(nèi)外概況
說到節(jié)能減排,西方國家在這個方面一直做得不錯。在歐美發(fā)達國家,節(jié)能型建筑的比例已達到40%,其中,德國節(jié)能建筑的設(shè)計水平處于世界領(lǐng)先地位,其節(jié)能建筑發(fā)展經(jīng)歷了太陽房、低能耗建筑、特低能耗建筑和零采暖能耗建筑幾個階段。日本對太陽能被動式通風降溫有關(guān)的建筑節(jié)能技術(shù)進行了研究。有“零能耗”實驗屋和太陽能綜合利用系統(tǒng)。英國根據(jù)自身建筑的特點采取了因地制宜的建筑節(jié)能技術(shù),有太陽能光電系統(tǒng)、日光照明技術(shù)、低碳排量建筑、計算機模擬與設(shè)計、玻璃技術(shù)、地源熱泵制冷、自然通風、燃料電池、熱電聯(lián)產(chǎn)等。
與國外相比,目前我國能源利用率比較低,作為二次能源的電能供需矛盾尤為突出,拉閘限電屢見不鮮,建筑節(jié)能還處于起步階段,且大多局限于政府相關(guān)部門制定政策法規(guī)來推廣建筑節(jié)能技術(shù)。此外,倒是有一些建筑節(jié)能示范工程,和生態(tài)小區(qū)的建設(shè),如清華大學(xué)的超低能耗節(jié)能樓,有“零能耗”獨立住宅和低能耗生態(tài)公寓兩種形式的上海生態(tài)住宅示范樓,也取得了較好的效果。
2. 建筑電氣節(jié)能的原則
電氣節(jié)能作為建筑節(jié)能的重要組成部分,需要考慮其經(jīng)濟性,有效性和實用性。發(fā)展建筑電氣節(jié)能技術(shù),最主要的是滿足建筑物的基本功能;考慮實際的經(jīng)濟效益,讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)以節(jié)約的運行費用進行回收;并降低氣的能源消耗,提高能源利用率。因此,需堅持實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進這三個原則。
3. 建筑電氣節(jié)能的設(shè)計
總體來說,建筑節(jié)能設(shè)計一般要考慮自然通風,建筑朝向,建筑體形系數(shù),外墻的保溫隔熱性能和采暖系統(tǒng)的節(jié)能。在電氣節(jié)能設(shè)計上,主要考慮照明節(jié)能設(shè)計和供配電系統(tǒng)的的節(jié)能設(shè)計。
3.1 照明節(jié)能的設(shè)計
照明的節(jié)能應(yīng)能改善和提高整個照明系統(tǒng)的效率,保證不降低工作場所的視覺和功能要求,在保證照度標準和照明質(zhì)量的前提下力求減少系統(tǒng)中的電能損失, 最大限度的節(jié)能 。
(1)選用高效節(jié)能光源。在民用建筑中, 主要應(yīng)用的光源有白熾燈、熒光燈、HID 燈,新的光源如光纖照明、L E D 等。有些節(jié)能光源,如緊湊型熒光燈,是替代白熾燈的理想光源。室內(nèi)照明中盡量采用 T 8 熒光燈和緊湊型熒光燈。在室外照明中, 逐步減少高壓汞燈,燈具懸掛較高場所的一般照明宜采用光效高、壽命長的高壓鈉燈、金鹵燈,在燈具懸掛較低場所的一般照明,宜采用熒光燈。作為城市夜景照明,多推廣使用LED燈具
(2)改善照明控制方式, 重視控制設(shè)計。其中的智能照明控制系統(tǒng),節(jié)能效果明顯,主要用于大型公用建筑,如公園、劇場、體育館等, 應(yīng)用較多的系統(tǒng)是邦奇的Dynet 總線和奇勝的 C-bus 總線等。此外,還可以通過編程改變各區(qū)域的光照度,自動調(diào)整到最適水平,以適應(yīng)不同場合的場景要求。而對于一般建筑,設(shè)計時應(yīng)注意:每個開關(guān)所控制的燈不宜太多,面積較小的房間宜采用一燈或兩燈一控, 面積較大的房間采用多燈一控。房間有多列燈時宜分組控制,所控的燈列與側(cè)窗平行;生產(chǎn)場所按車間、工段或工序分組;多媒體教室、會議廳等場所,按靠近或遠離講臺分組。建筑內(nèi)的樓梯間、走廊等公共通道,宜采用聲光控節(jié)電開關(guān)或定時開關(guān)控制;在遠離側(cè)窗的天然采光不足的區(qū)域,宜采用光電控制的自動調(diào)光裝置。室外宜采用光電自動或定時開關(guān)控制。
3.2 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
(1) 變配電站的位置設(shè)定變配電站應(yīng)盡量靠近負荷中心,這樣縮短了配電半徑,同時大大減少了傳輸線路的損耗。
(2)變壓器的節(jié)能設(shè)計首先要選擇合適的變壓器臺數(shù)和容量,根據(jù)季節(jié)靈活地投切變壓器,既不能使變壓器輕載運行,也不能使變壓器過載運行。綜合考慮運行費用和投資比,合理分配負荷,使變壓器工作范圍保持在高效低耗的區(qū)域內(nèi)。主要是降低變壓器線損和降低鐵損鐵損(變壓器的空載損耗)。
4. 建筑電氣的節(jié)能措施分析
4.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施
(1)合理設(shè)計供配電系統(tǒng)。根據(jù)負荷性質(zhì)、供電距離、用電設(shè)備、負荷容量等因素,合理選擇供電電壓和設(shè)計供配電系統(tǒng),力求簡單可靠的供配電系統(tǒng)接線,同一電壓供電系統(tǒng)配電級數(shù)不宜超過兩級。變配電所應(yīng)盡量靠近負荷中心,這樣就可靈活根據(jù)負荷變化情況投入或切換變壓器,使變壓器能高效運行,減少損耗。按經(jīng)濟電流密度合理選擇導(dǎo)線截面,一般按年綜合運行費用最小原則確定單位面積經(jīng)濟電流密度,以減少線路阻抗。
(2)正確選用變壓器。不同時期生產(chǎn)的變壓器其技術(shù)特性存在著很大差異。例如節(jié)能型變壓器SL7系列和JB1300-73生產(chǎn)的同類產(chǎn)品相比,10kV級空載損耗降低41.5%,短路損耗降低13.97%。而變壓器有功功率損失和無功功率消耗都是負載率的二次函數(shù),因此擇優(yōu)選擇技術(shù)參數(shù)好的變壓器十分重要。合理調(diào)整負荷,使變壓器在經(jīng)濟區(qū)運行,以達到變壓器降低損耗,提高運行效率節(jié)能的實質(zhì)。
(3)提高功率因數(shù)和負荷率。變壓器效率與變壓器損耗和負荷有關(guān),同時也與負荷的功率因數(shù)有關(guān)。經(jīng)濟運行區(qū),負荷率在0.3~0.75;變壓器效率最高時負荷率在0.5~0.6。而當負荷一定時,功率因數(shù)越高則變壓器效率亦越高。總體上變壓器損耗主要是鐵損和銅損,所以提高變壓器二次側(cè)功率因數(shù),可以使總的負荷電流減少,從而減少銅損。(2)改善系統(tǒng)功率因數(shù),可以改善線路及變壓器的電壓損失,由此提高了現(xiàn)有設(shè)備和線路的供配電能力。主要措施有:采用移相電容器進行補償:變壓器和高壓用電設(shè)備的無功功率由高壓電容器補償;對用電設(shè)備集中的采用成組補償,供電點距離較遠且無功功率較大的采用就地補償。2.自然調(diào)整法:合理選用電氣設(shè)備的容量,提高負荷率;盡量減少用電設(shè)備的空載運行時間,提高設(shè)備的自然功率因數(shù)。
4.2照明系統(tǒng)的節(jié)能措施
照明節(jié)能設(shè)計應(yīng)是在保證不降低作業(yè)面視覺要求,不降低照明質(zhì)量的前提下,最大限度地利用光能,太陽能,并力求最大限度地減少照明系統(tǒng)中的光能損失。而在建筑照明中積極推廣應(yīng)用細管徑熒光燈、高壓鈉燈、緊湊型熒光燈、節(jié)能燈和金屬鹵化物燈這些高效光源,并盡量減少白熾燈的使用量。對于建筑物公共部分照明采用自熄開關(guān)控制系統(tǒng)。
4.3建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用
新一代建筑電氣技術(shù)試圖采用各種先進的控制方式對傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進行有效的控制。此外,通過控制系統(tǒng)可監(jiān)視和控制整個建筑的燈光、遮陽及空調(diào)設(shè)備,另外,還可以看到各區(qū)域、各房間的實際溫度,并可設(shè)定各房間可調(diào)節(jié)溫度的上下限;通過定時設(shè)置則可對定時上下班場所的燈光、窗簾、空調(diào)等進行定時控制。所有這些新技術(shù)的應(yīng)用都可以達到節(jié)能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。民用建筑的節(jié)能潛力很大,建筑電氣設(shè)計應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備,應(yīng)用先進的設(shè)計技術(shù),按照節(jié)能標準進行設(shè)計,為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間。
5. 結(jié)束語:
節(jié)能建筑的開發(fā)建設(shè)不僅可為人們提供更舒適的生產(chǎn),生活環(huán)境,還對整個國家的能源安全具有非常重要的意義。隨著建筑節(jié)能工作的開展,以及人們對改善建筑熱環(huán)境的迫切要求,建筑節(jié)能技術(shù)必將得到迅速發(fā)展。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】可再生能源 移動通信工程 應(yīng)用
τ誑稍偕能源而言,其突出特征是清潔性較強,能夠進行永久的利用,不會出現(xiàn)用完的情況,對環(huán)境影響不大,具有廣泛的分布范圍,因此,要進行有效開發(fā)。在目前的移動通常工程中,應(yīng)用較多的是太陽能和風能,能夠?qū)崿F(xiàn)絕對的節(jié)能,對環(huán)境污染不高,有力降低信號覆蓋的成本支出。
1 全面分析可再生能源供電系統(tǒng)
對于可再生能源供電系統(tǒng),在類型上主要分為太陽能和風能獨立供電系統(tǒng)、風光互補以及風光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)。
1.1 對太陽能獨立供電系統(tǒng)的分析
這種供電系統(tǒng)主要以太陽能為主要能量基礎(chǔ),當前應(yīng)用較多的是太陽能電池陣列、控制器等。這種裝置主要適合應(yīng)用在無市電地區(qū),供電方式為分布式,不需要進行電網(wǎng)的再次延伸。
1.2 系統(tǒng)介紹風能獨立供電系統(tǒng)的情況
這種方式主要是發(fā)揮了風能作為能源的作用,完成有效的供電過程。當前使用較多的裝置有風力發(fā)電機、控制器、負載組成等。這種能源比較適合在風力儲備比較豐富的海面等地區(qū),不需要進行電網(wǎng)的延伸工程。
1.3 對風光互補供電系統(tǒng)的介紹
這種系統(tǒng)是將風能和太陽能進行結(jié)合,作為能量的主要來源,主要有蓄電池組、負載等。這種系統(tǒng)比較適合于風力資源豐富的地區(qū),相比單獨的風能和太陽能,能夠?qū)崿F(xiàn)成本的大幅降低。
1.4 對風光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)的介紹
這種系統(tǒng)需要將太陽能、風能以及市電進行有序的排列,按照合理的比例進行組合。主要裝置有風力發(fā)電機、太陽能控制器以及市電組成等。對于這種聯(lián)合供電模式,當風能和太陽能的供電不足時,可以家住市電進行及時補充。蓄電池發(fā)揮的是短時后備的作用,因此,使得整個系統(tǒng)的可靠性增強,使得用在太陽能向組建上的投入得到降低。另外,借助對太陽能方陣容量的調(diào)整,使得節(jié)能減排的效果更加明顯,借助對風能和太陽能比例的調(diào)節(jié)就能實現(xiàn)對能源耗費的減少。風光市電聯(lián)合供電系統(tǒng)在使用范圍上較為廣泛,不會受到較多的限制,尤其是在市電不穩(wěn)定的區(qū)域,能夠保證電壓的穩(wěn)定性。同時,將其應(yīng)用在常規(guī)的地區(qū),降低市電的耗費,使得環(huán)保能源的應(yīng)用比重增大,促進節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。如果將其應(yīng)用在偏遠地帶,應(yīng)用柴電將市電取代,使得節(jié)能的應(yīng)用范圍被擴大。另外,不論對于改造的線路還是新建的,這種系統(tǒng)的應(yīng)用都能夠進行短期內(nèi)的建站目的,運行方便,維護技術(shù)不高,費用較低。
2 對可再生能源供電系統(tǒng)應(yīng)用的全面介紹
對于可再生能源的供電系統(tǒng),其具有較高的應(yīng)用價值,首先,有助于通信電力瓶頸的解決,尤其是在距離電網(wǎng)較遠、無線很難全面覆蓋的地區(qū),主要體現(xiàn)在沙漠、偏遠的旅游地區(qū)等。其次,可再生能源的應(yīng)用,能夠較好地實現(xiàn)節(jié)能的目標,降低碳排放量,實現(xiàn)超低能耗,推動綠色、零排放能源的應(yīng)用,促進需求方案的合理化。對傳統(tǒng)供電相比,可再生能源在電力接入方面更加便捷,施工時間不長,不需要進行停電操作,后期維護較為簡單。對于可再生能源的應(yīng)用區(qū)域,機制在山區(qū)、鐵路等。不需進行拉電協(xié)調(diào),不許面對選址問題,解決了農(nóng)村電壓不穩(wěn)的問題,促進電能的大幅節(jié)約。
3 對可再生能源移動通信控制室的研究與分析
3.1 對通信控制室的分析
移動通信是一種十分廣泛的通信方式,具有較大的覆蓋領(lǐng)域,使用方便。通信網(wǎng)絡(luò)的作用,是借助基站來完成的。因此,基站的供電情況與控制室的環(huán)境對移動通信影響較大。移動基站通常處于較高的位置,目的是進行大范圍的覆蓋。很多基站都是建立在野外的高處。因此,在偏遠地區(qū)通信基站采用可再生能源進行供電,使得自然能源在通信基站中國的使用更加突出。大量光纜干線應(yīng)用了太陽能和風能作為供電基礎(chǔ),對基站的供電問題進行了有效的解決,對常規(guī)能源進行了節(jié)省,維護強度被大大降低。對于移動通信基站的控制室,鑒于其主要位于野外,維護措施簡單,都外界因素影響大。因此,借助可再生能源進行電力供給,意義重大。
3.2 對通信基站風光互補供電系統(tǒng)構(gòu)成的介紹
在移動通信基站中,應(yīng)用可再生能源系統(tǒng),借助風光互補供電形式完成。這一系統(tǒng)主要是由風力發(fā)電機、電池陣列、控制器、監(jiān)控器等構(gòu)成。這一系統(tǒng)在發(fā)電裝置方面比較復(fù)雜。
3.3 對圍護機構(gòu)與建筑能耗關(guān)系的分析
對于可再生能源的應(yīng)用是實現(xiàn)低能耗建筑的關(guān)鍵。對于可再生能源的效率的認識,與控制室的建筑造型以及維護息息相關(guān)。因此,要進行超低能圍護結(jié)構(gòu),發(fā)揮太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的作用以及風力發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源的作技術(shù)優(yōu)勢,在保證其穩(wěn)定性的同時,提高控制室的低能耗目標的實現(xiàn)。
4 結(jié)束語
綜上,對于可再生能源來講,發(fā)揮其自身優(yōu)勢,實現(xiàn)偏遠地區(qū)移動通信基站用電難問題的解決,促進節(jié)能減排目標的實現(xiàn),推動長遠和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展,營造更加廣闊的發(fā)展空間,促進移動通信基站建設(shè)的順利進行。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;施工技術(shù);應(yīng)用措施
前言
在當今世界,節(jié)約能源問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。人們生活的各個方面都離不開能源的使用,如何既保護環(huán)境的發(fā)展,又節(jié)約人們生存能源的使用是我們面臨的重要問題。在建筑工程方面,從工程建筑材料的生產(chǎn)和使用、工程建筑施工直到建筑工程完工后的使用,都無時無刻不在消耗著能源。提倡科學(xué)的節(jié)能理念是建筑工程節(jié)能的一個重要發(fā)展方向,根據(jù)我國建筑節(jié)能的發(fā)展現(xiàn)狀,一些新型的建筑節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用到現(xiàn)代建筑施工中,為我們創(chuàng)造節(jié)能型的建筑行業(yè)奠定了良好的基礎(chǔ),也為國家節(jié)能環(huán)保工作做出了一定的貢獻。
關(guān)鍵詞:節(jié)能理念;現(xiàn)狀;建筑節(jié)能
1、建筑節(jié)能的重要性
我國能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低10%。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑, 且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
我國的建筑節(jié)能工作,應(yīng)從我國的環(huán)境現(xiàn)狀出發(fā),有針對性的對南方城市和北方城市采取不同的建筑節(jié)能措施,積極的推行各項建筑節(jié)能新技術(shù),從建筑材料、建筑設(shè)計、建筑施工等各個方面加強節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,促進我國建筑行業(yè)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
2、建筑施工技術(shù)中節(jié)能理念的有效應(yīng)用
對于現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展,科學(xué)的節(jié)能理念是必不可少的,建筑節(jié)能技術(shù)的有效利用可以緩解社會的能源危機、減輕環(huán)境的污染、促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。所以我們要樹立節(jié)能環(huán)保的理念,在建筑施工中積極的應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù),推動我國建筑節(jié)能水平的提高。
2.1太陽能建筑技術(shù)的應(yīng)用
太陽能一直是我們?nèi)祟惪梢岳玫淖顫崈?、最豐富的能源,在我國建筑行業(yè)施工技術(shù)中,太陽能技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用。太陽能的環(huán)保節(jié)能功能眾多:在建筑樓頂安裝太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),能將太陽輻射的熱能轉(zhuǎn)換成電能,由配備的蓄電池組將電能儲存起來,并將相關(guān)線路連接到相應(yīng)的供電設(shè)施上,基本滿足建筑物樓內(nèi)的動力和照明系統(tǒng)的用電量需求;太陽能技術(shù)的采暖和供熱功能,能很好的滿足建筑物日常供熱需要;太陽能技術(shù)還可控制建筑物的采光,有利于建筑物的日常節(jié)能利用等。太陽能的使用對于建筑物來說,具有使用安全可靠、無污染、不消耗燃料、不受環(huán)境限制、維修維護簡單、方便安裝等特點,它是最適于建筑物節(jié)能環(huán)保的一項應(yīng)用技術(shù)。
對于太陽能建筑技術(shù)的選用,可以根據(jù)我國不同地區(qū)的氣候特點因地制宜,對于北方城市的建筑,由于北方冬季寒冷,所以要提高建筑物的保溫性能,發(fā)揮建筑的熱源效率,采取一定措施降低采暖能耗,積極的改進供暖設(shè)備的調(diào)節(jié)功能。而對于南方城市的建筑來說,由于南方天氣潮濕炎熱,改善建筑物自然通風技術(shù)和遮陽技術(shù)則是其重點,從而減少建筑物的能耗,既達到了環(huán)保的效果,又保證了建筑物的正常使用。
2.2高效保溫墻體滿足建筑節(jié)能要求
在建筑工程施工中,可以采用蒸壓粉煤灰添加氣混凝土來砌塊作為建筑物的護墻,這是一種利用火力發(fā)電廠排放的粉煤灰作為主要原料,經(jīng)過先進的生產(chǎn)技術(shù)加工而成的一種新型墻體材料,對于建筑物的保溫節(jié)能具有很好的效果,它的利用可以有效地減少建筑垃圾的產(chǎn)生,不僅減少了建筑資源的浪費,而且有利于環(huán)保,是一種很好的綠色建材產(chǎn)品。新型建材的選用和施工技術(shù)是建筑施工中的一項重要工作,施工管理人 員要在節(jié)能理念的引導(dǎo)下,積極的推行建筑節(jié)能材料的應(yīng)用。
2.3地源熱泵技術(shù)有效降低能耗
建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)要想滿足節(jié)能的功能,可以采用地源熱泵技術(shù),它的原理是利用地表層中儲存的能量來對溫度進行調(diào)節(jié),由于室外氣溫變化很大,但地表以下的地溫卻相對穩(wěn)定,一般來說地溫全年相對恒定,夏季的時候建筑物內(nèi)多余的熱量會不斷地排出,并為大地所吸收,從而使建筑物內(nèi)的溫度保持一定。這一技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用,可以有效的降低能耗,具有一定的環(huán)保功能,對于環(huán)境的影響較小,便于日常的維護工作,是一種高效的節(jié)能技術(shù)。
2.4優(yōu)化建筑施工方案,節(jié)約建筑能源
科學(xué)的節(jié)能理念只有深入到建筑工程中的各個方面,才能真正的發(fā)揮它的作用。建筑施工工作是一個連續(xù)性的工作,它涉及到工程施工的組織設(shè)計和各項資源的有效利用。通過對建筑施工方案的優(yōu)化,我們可以合理的安排施工過程中的人力和物力,對于一些物資的浪費現(xiàn)象,可以很好的監(jiān)控,對于人力安排的不合理現(xiàn)象,也可以積極的調(diào)整,有效地解決了建筑施工中的窩工現(xiàn)象和機器空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在建筑施工過程中,需要制定相應(yīng)的施工進度計劃,允許一定程度的立體交叉作業(yè),有效地安排機械設(shè)備的使用,提高建筑材料的再生利用率,積極的推動各項建筑資源的循環(huán)使用工作,從而實現(xiàn)建筑能源的節(jié)約。
2.5改進施工工藝,減少建材浪費
在建筑行業(yè)的快速發(fā)展中,各種施工工藝和施工技術(shù)都在不斷地改進,并且這些新技術(shù)的應(yīng)用對建筑施工工作效率的提高有著立竿見影的效果。施工工藝的改進,不僅提高了建筑施工的技術(shù)水平,也有效地節(jié)約了建筑能源。在以前的建筑施工中,對于鋼筋的連接主要是采用搭接的形式,這種做法對鋼筋的浪費較大,不利于建材的節(jié)約,經(jīng)過不斷地探索,螺紋連接的新工藝被普遍的應(yīng)用,這種新的施工工藝極大地減少了建材的浪費現(xiàn)象??梢?建筑施工工藝的改進對于建筑節(jié)能也是非常有效的措施之一,管理人員應(yīng)重視施工工藝的改進,將其與工作效率和建材節(jié)能連接起來,以提高建筑施工的整體質(zhì)量。
3、結(jié)束語
建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀。在科學(xué)的節(jié)能理念的引導(dǎo)下,我們要積極的改進自己在建筑施工中的各項應(yīng)用技術(shù),為建筑行業(yè)的發(fā)展和建筑企業(yè)技術(shù)的提高,做出自己的貢獻。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:綠色住宅;建筑節(jié)能設(shè)計;技術(shù);能源
隨著我國經(jīng)濟的長期高速增長,能源消耗也快速增加,目前已經(jīng)成為世界第二大能源消費國。建筑是能耗大戶,不僅大量既有建筑中采暖、空調(diào)、照明、家用電器、炊事用具等用能設(shè)備消耗著大量能源,而且新建建筑的建造過程中消耗了大量的鋼鐵、有色金屬、水泥、玻璃、塑料等建筑材料,在這些建材的生產(chǎn)過程中也消耗著大量的能源。建筑物的建造過程建筑設(shè)計方案是否滿足節(jié)能設(shè)計要求在很大程度上決定了其整個壽命周期內(nèi)是否達到建筑節(jié)能的目的,通過設(shè)計降低建筑的能耗,可減少全球的能耗,有利于保持整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。節(jié)能建筑的設(shè)計與評價密不可分,節(jié)能評價是實現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計的必要手段,節(jié)能建筑的設(shè)計要求建筑設(shè)計人員在設(shè)計階段對所設(shè)計的建筑進行建筑能耗分析,以評價建筑方案是否節(jié)能。
1、節(jié)能住宅的概念
節(jié)能住宅是基于能源危機引發(fā)的人們對于生活方式、生活態(tài)度全面思考后提出的解決途徑。節(jié)能住宅,是指通過科學(xué)的設(shè)計、采取新型材料來提高建筑圍護結(jié)構(gòu)(通常指外墻、屋面、外門窗和樓板)的熱工性能,同時提高采暖、空調(diào)能源利用效率,最大程度的把室內(nèi)自然溫度控制在人體舒適溫度范圍內(nèi),從而為人類居住者提供健康、舒適、環(huán)保的居住空間,同時并利用各種可再生資源,使節(jié)能建筑的耗能降低。
2、建筑節(jié)能設(shè)計方法現(xiàn)狀
目前常用的建筑節(jié)能設(shè)計方法有兩種:按規(guī)定性指標設(shè)計和按性能性指標設(shè)計。按規(guī)定性指標設(shè)計是指建筑物體形特征和圍護結(jié)構(gòu)熱工性能等均按有關(guān)建筑節(jié)能標準進行設(shè)計。性能性指標由建筑熱環(huán)境質(zhì)量指標和能耗指標兩部分組成,按性能性指標設(shè)計是指在同時滿足建筑熱環(huán)境質(zhì)量指標和能耗指標的前提下,設(shè)計人員可自行確定建筑物體形特征和耐滬結(jié)構(gòu)熱工性能等的具體技術(shù)參數(shù)。
3、建筑設(shè)計中的基礎(chǔ)節(jié)能意識
在建筑節(jié)能方面,國外流行的技術(shù)在國內(nèi)不一定適用,適用于城市的節(jié)能技術(shù)在農(nóng)村不一定可行,適用于北方地區(qū)的節(jié)能技術(shù)不一定適用于南方地區(qū),適用于住宅建筑的節(jié)能技術(shù)并不一定適用商業(yè)建筑,因此在建筑節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)針對中國國情,具體建筑特點和使用特點、當?shù)氐臍夂驐l件、各種用能系統(tǒng)的技術(shù)特點,進行模擬分析和綜合優(yōu)化設(shè)計,應(yīng)從節(jié)能管理、技術(shù)節(jié)能、行為能力等多方面展開。在重視行政管理、技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)創(chuàng)新的同時,也要重視機制創(chuàng)新,充分調(diào)動市場機制的巨大作用,推動建筑節(jié)能的快速發(fā)展。
4、綠色住宅建筑的合理布量與建筑節(jié)能設(shè)計
根據(jù)我國所處的地理位置與氣候狀況,以及規(guī)劃要求,建筑之間的距離要滿足日照要求,為房屋提供良好的朝向,可以提高日照和通風要求。目前我國各地區(qū)都有相應(yīng)的地方性住宅標準設(shè)計,可以為住宅選型的參考,如炎熱地區(qū)住宅設(shè)計首先需滿足居室有良好的朝向和自然通風,避免西曬;而在寒冷地區(qū),主要是冬季防寒防風雪。如《居住節(jié)能規(guī)范節(jié)能設(shè)計標準》中規(guī)定,建筑總平面的布置和設(shè)計,應(yīng)充分利用冬季日照的有效時間并防止冬季主導(dǎo)風向的冷風滲透,優(yōu)先選擇當?shù)氐淖罴殉蚧蜻m宜朝向。
住宅建筑的尺度包括進深、面寬、層高,對節(jié)能具有直接的影響,由幾何學(xué)可知,圓的內(nèi)接矩形中以正方形的面積最大,周長最短。因此一般認為一梯兩戶的住宅單元進深在11米以下時每增加1米,每公頃用地可增加建筑面積1000平米,同時因外墻縮短節(jié)約材料和能量,進深l1米以上效果則不明顯。關(guān)于住宅的層高,據(jù)分析層高每降低10厘米,便能降低造價1%,節(jié)約用地2%,但必須滿足通風、采光要求,同時要顧及居民生活習慣和心理承受。
住宅在不同的時期有不同的住宅標準,能較好的體現(xiàn)居住性、舒適性和安全勝的大眾住宅,具體可體現(xiàn)為:不同的套型配置合理,套型類別和空間布局具有較大的靈活性,以保證多種選擇。適應(yīng)生活方式的變化和時代的發(fā)展,延長住宅使用壽命,平面布置合理,體現(xiàn)為動靜分離、潔污分離等,并為住宅留有裝修改造的余地;住宅設(shè)備完善,節(jié)約能源。一套住宅中,臥室是私人空間?!皬d”在現(xiàn)代住宅中,已成為居住者各種起居活動的主要空間。白天的日照、陽光對于起居活動中心的“廳“來講,更有直接的節(jié)能意義。
5、建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計
1)墻體節(jié)能。目前我國在嚴寒和寒冷地區(qū)的外墻保溫首選外保溫構(gòu)造,墻體的保溫性能及其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。如以鄂爾多斯地區(qū)住宅類型的中高層為例,體型系數(shù)≤0.26時,外墻傳熱系數(shù)不大于0.45W/(m2•K),查看《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施》節(jié)能專篇,可知190mmm混凝土空心砌塊和90厚的聚本板的傳熱系數(shù)是0.43W/(m2•K),滿足節(jié)能要求;但有時體型系數(shù)不符合要求就需要能量消耗的計算,因此需要更好的外保溫材料,如擠塑聚本板、外墻夾芯保溫、其他復(fù)合體墻體保溫等。
2)樓地面節(jié)能。樓地面的節(jié)能,可根據(jù)底面是不是接觸室外空氣的層間樓板、底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板以及底層地面,地面還周邊地面和非周邊地面,根據(jù)不同情況采用不同的技術(shù)。①在樓板上面的保溫層,宜采用硬質(zhì)擠塑聚本板、泡沫玻璃保溫板等板材或強度符合地面要求的保溫砂漿材料,其厚度應(yīng)滿足建筑節(jié)能設(shè)計標準的要求。②在樓板下面的保溫層,宜采用強度較高的保溫砂漿抹灰,其厚度應(yīng)滿足建筑節(jié)能設(shè)計標準的要求。③底面接觸室外空氣的架空或外挑板宜采用外保溫系統(tǒng)。④嚴寒及寒冷地區(qū)采暖建筑的底層地面應(yīng)以保溫為主,在持力層以上的土壤層的熱阻已符合地面熱阻規(guī)定值的條件下,宜在地面面層下鋪設(shè)適當厚度的板狀保溫材料,進一步提高地面的保溫眭能。
3)屋面節(jié)能。屋面保溫可采用板材、塊材或整體現(xiàn)噴聚氨酯保溫層,屋面隔熱可采用架空、蓄水屋面。保溫層宜選用吸水率低、密度、導(dǎo)熱系數(shù)小并有一定強度的材料,如:EPs板、xPS板、泡沫玻璃等。
4)門窗、幕墻節(jié)能。外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,在滿足住宅建筑的使用要求的條件下,盡量滿足居住建筑節(jié)能的窗墻面積比,也就是說減少窗戶的面積。我國對門窗的節(jié)能要求:氣密性、抗風壓性、水密性、保溫性。外窗的氣密性等級不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標準《建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法》GB/T7107―2002規(guī)定的4級。在位于大風區(qū)且多雨的地區(qū)時,外窗水密性不應(yīng)低于3級,抗風壓性、保溫性根據(jù)不同地方分級也不同。具體措施:門窗的面板縫隙應(yīng)采取良好的密封材料,玻璃四周采用彈性好耐久的密封條(硅橡膠條、三元乙烯膠條),玻璃采用離線Low―E中空玻璃、普通中空玻璃、遮陽玻璃、窗框采用斷熱型材,外窗應(yīng)進行結(jié)露驗算,在設(shè)計計算的室內(nèi)溫度和濕度文件下,其內(nèi)表面溫度不應(yīng)低于室內(nèi)的露點溫度。幕墻窗戶是建筑結(jié)構(gòu)的開口部位之一,幕墻窗戶占整個建筑能耗的一半左右,幕墻門窗能耗80%由幕墻門窗玻璃承擔,而我國幕墻窗戶的單位面積能達到發(fā)達國家的2~3倍,建筑節(jié)能抓好幕墻門窗玻璃節(jié)能。因此選用高效節(jié)能玻璃及提高現(xiàn)有玻璃的效率設(shè)計或舊建筑改造的重要工作之一。太陽控制膜的使用則成為現(xiàn)有建筑幕墻節(jié)點改造的良好方法,特別是高透光率的玻璃,采用太陽控制窗膜幾乎是絕熱改造的唯一措施。
門窗的遮陽也對節(jié)能起到一定的作用,目前普遍適用的遮陽方式有水平遮陽和垂直遮陽還有綜合遮陽,還有室內(nèi)遮陽及對玻璃自身的遮陽系數(shù)也有一定的要求。尤其是西曬和夏季的南面,適當?shù)恼陉柨梢杂行p少太陽輻射對室內(nèi)的影響關(guān)鍵是門窗、幕墻與建筑節(jié)能的關(guān)系極為密切。應(yīng)引起我們?nèi)袠I(yè)的高度重視。我國大部分城市夏天熱、冬天冷的現(xiàn)象十分突出,建筑門窗、幕墻的節(jié)能就變的十分重要。
5)太陽能的利用。目前應(yīng)用的比較廣泛新能源一太陽能,一、有太陽能熱水器和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能熱水系統(tǒng)可提供生活熱水、供暖和制冷。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可發(fā)電,用于照明、家用電器等。二、被動式太陽房,被動式太陽房技術(shù)主要是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的布置,內(nèi)部空間和外部形體處理,以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造選擇。使在冬季能采暖,夏季能使建筑物降溫。
各直屬機構(gòu):
自《國務(wù)院批轉(zhuǎn)國家建材局等部門關(guān)于加快墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑意見的通知》(國發(fā)?眼1992?演66號)下發(fā)以來,在各地區(qū)和有關(guān)部門的共同推進下,我國墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑工作取得了積極進展,新型墻體材料應(yīng)用范圍進一步擴大,技術(shù)水平明顯提高,節(jié)能建筑竣工面積不斷增加。但是,全國以粘土磚和非節(jié)能建筑為主的格局尚未得到根本改變,毀田燒磚、破壞耕地的現(xiàn)象屢禁不止,特別是近年來城鄉(xiāng)建設(shè)的快速發(fā)展,對建材產(chǎn)品的需求量急劇增加,一些地區(qū)實心粘土磚生產(chǎn)呈增長態(tài)勢。為鞏固取得的成果,進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑,有效保護耕地和節(jié)約能源,經(jīng)國務(wù)院同意,現(xiàn)就有關(guān)問題通知如下:
一、提高思想認識,增強工作緊迫性
(一)推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑是保護耕地和節(jié)約能源的迫切需要。我國耕地面積僅占國土面積10%強,不到世界平均水平的一半。我國房屋建筑材料中70%是墻體材料,其中粘土磚占據(jù)主導(dǎo)地位,生產(chǎn)粘土磚每年耗用粘土資源達10多億立方米,約相當于毀田50萬畝,同時,我國每年生產(chǎn)粘土磚消耗7000多萬噸標準煤。如果實心粘土磚產(chǎn)量繼續(xù)增長,不僅增加墻體材料的生產(chǎn)能耗,而且導(dǎo)致新建建筑的采暖和空調(diào)能耗大幅度增加,將嚴重加劇能源供需矛盾。
(二)推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑是改善建筑功能、提高資源利用效率和保護環(huán)境的重要措施。采用優(yōu)質(zhì)新型墻體材料建造房屋,建筑功能將得到有效改善,舒適度顯著上升,可以提高建筑的質(zhì)量和居住條件,滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活水平提高的需要。另一方面,我國每年產(chǎn)生各類工業(yè)固體廢物1億多噸,累計堆存量已達幾十億噸,不僅占用了大量土地,其中所含的有害物質(zhì)嚴重污染著周圍的土壤、水體和大氣環(huán)境。加快發(fā)展以煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金和化工廢渣等固體廢物為原料的新型墻體材料,是提高資源利用率、改善環(huán)境、促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。
二、明確工作要求,落實任務(wù)目標
(三)逐步禁止生產(chǎn)和使用實心粘土磚。已限期禁止生產(chǎn)、使用實心粘土磚(包括瓦,下同)的170個城市,要向逐步淘汰粘土制品推進,并向郊區(qū)城鎮(zhèn)延伸。其他城市要按照國家的統(tǒng)一部署,分期分批禁止或限制生產(chǎn)、使用實心粘土磚,并逐步向小城鎮(zhèn)和農(nóng)村延伸。其中,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)城市和人均耕地面積低于0.8畝的城市,要逐步禁止生產(chǎn)和使用實心粘土磚;粘土資源較為豐富的西部地區(qū),要推廣發(fā)展粘土空心制品,限制生產(chǎn)和使用實心粘土磚;在新型墻體材料基本能夠滿足工程建設(shè)需要的地區(qū),要禁止生產(chǎn)粘土磚。力爭到2006年底,使全國實心粘土磚年產(chǎn)量減少800億塊。到2010年底,所有城市禁止使用實心粘土磚,全國實心粘土磚年產(chǎn)量控制在4000億塊以下。
(四)積極推廣新型墻體材料。各地區(qū)和有關(guān)部門要積極推廣使用新型墻體材料,凡財政撥款或補貼的行政機關(guān)辦公用房、公共建筑、經(jīng)濟適用房、示范建筑小區(qū)和國家投資的生產(chǎn)性項目等,都要執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標準,選用和采購新型墻體材料。新建建筑要向強制執(zhí)行國家已頒布的建筑節(jié)能設(shè)計標準推進,逐步提高新型墻體材料的生產(chǎn)和應(yīng)用比例,增加節(jié)能建筑面積。力爭到2006年,新建建筑嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計標準,有條件的城市率先執(zhí)行節(jié)能率65%的地方標準。到2010年,新型墻體材料產(chǎn)量占墻體材料總量的比重達到55%以上,建筑應(yīng)用比例達到65%以上;嚴寒、寒冷地區(qū)應(yīng)執(zhí)行節(jié)能率65%的標準。
三、制定法規(guī)標準,強化監(jiān)督管理
(五)制定和完善有關(guān)法規(guī)。要加快研究制定建筑節(jié)能管理及推進墻體材料革新的有關(guān)法規(guī),依法加強對新型墻體材料生產(chǎn)、流通和應(yīng)用的監(jiān)督管理。各省、自治區(qū)、直轄市人民政府要結(jié)合當?shù)鼐唧w情況,制定并完善相關(guān)法規(guī)的實施細則,依法推進墻體材料革新和建筑節(jié)能。
(六)加強標準體系建設(shè)與監(jiān)管。要制定和完善新型墻體材料產(chǎn)品、工程應(yīng)用和節(jié)能建筑的技術(shù)標準,進一步提高新型墻體材料產(chǎn)品標準水平;加快研究新型復(fù)合墻體材料應(yīng)用標準,完善節(jié)能建筑設(shè)計、施工、驗收的標準化體系。要將禁止使用實心粘土磚、應(yīng)用新型墻體材料、執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計標準等要求納入立項、設(shè)計、施工圖設(shè)計文件審查以及竣工驗收備案等各個環(huán)節(jié),促進新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用。強化新型墻體材料標準實施和應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn),確保產(chǎn)品及工程質(zhì)量。對涉及人身健康的墻體材料,要逐步納入強制性產(chǎn)品認證范疇,不經(jīng)認證不得銷售使用。
(七)繼續(xù)加強對粘土磚生產(chǎn)用地的監(jiān)督管理。要依照《中華人民共和國土地管理法》等有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定和土地利用總體規(guī)劃的要求,嚴格控制粘土磚生產(chǎn)企業(yè)取土范圍和規(guī)模,嚴禁占用耕地建窯或擅自在耕地上取土。要禁止向新建、改建、擴建實心粘土磚生產(chǎn)項目供地,限制向空心粘土制品生產(chǎn)項目供地。對違反規(guī)定的,不予辦理用地和采礦登記手續(xù),停止發(fā)放土地使用證,并依法予以查處。
(八)嚴格對墻體材料生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)管。要加大監(jiān)督檢查力度,對禁止生產(chǎn)和使用實心粘土磚地區(qū)的企業(yè),仍然繼續(xù)生產(chǎn)和使用實心粘土磚的,以及無照生產(chǎn)經(jīng)營、銷售使用國家明令淘汰產(chǎn)品的行為,要堅決依法嚴肅處理。要加強對墻體材料生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法,依法處罰污染環(huán)境的違法違規(guī)行為。要依據(jù)有關(guān)國家標準或行業(yè)標準,嚴格監(jiān)督墻體材料生產(chǎn)企業(yè)的銷售行為,禁止質(zhì)量未達標的墻體材料產(chǎn)品出廠銷售。
四、完善政策機制,加快技術(shù)進步
(九)加大政策支持力度。各地區(qū)和有關(guān)部門要充分發(fā)揮投資、稅收、價格等經(jīng)濟政策的引導(dǎo)和調(diào)控作用,促進工業(yè)廢物的循環(huán)利用,推動新型墻體材料和節(jié)能建筑的發(fā)展。在安排使用預(yù)算內(nèi)基建投資(含國債項目資金)和中小企業(yè)發(fā)展專項資金時,要加大對開發(fā)技術(shù)含量高的新型墻體材料產(chǎn)品的支持力度。要積極落實國家鼓勵新型墻體材料發(fā)展和抑制實心粘土磚生產(chǎn)的稅收政策,研究新型墻體材料專項基金在2005年年底到期后的有關(guān)后續(xù)政策措施。研究推廣節(jié)能建筑的扶持政策,鼓勵建設(shè)單位采購優(yōu)質(zhì)的新型墻體材料,引導(dǎo)房地產(chǎn)開發(fā)商自覺建造節(jié)能建筑。
(十)發(fā)揮市場導(dǎo)向作用。要堅持以市場為導(dǎo)向,應(yīng)用為龍頭,逐步增強市場機制對墻體材料資源配置的基礎(chǔ)作用,促進新型墻體材料產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。充分發(fā)揮中介組織的作用,建立健全墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑信息制度。
(十一)大力推進技術(shù)進步。有關(guān)部門要根據(jù)社會發(fā)展和技術(shù)進步要求,適時和調(diào)整鼓勵、限制、淘汰的墻體材料生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)備及產(chǎn)品目錄。地方各級人民政府和有關(guān)部門要支持新型墻體材料及節(jié)能建筑技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用示范,組織引進、消化、吸收國外先進技術(shù),研究、開發(fā)科技含量高、利廢效果好、節(jié)能效果顯著、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)新型墻體材料生產(chǎn)技術(shù)與裝備,提高墻體材料革新和節(jié)能建筑的技術(shù)水平。積極推動綠色建筑、低能耗或超低能耗建筑的研究、開發(fā)和試點,建設(shè)優(yōu)質(zhì)新型墻體材料示范生產(chǎn)線和節(jié)能建筑樣板,推廣新型建筑結(jié)構(gòu)體系,拓寬新型墻體材料的應(yīng)用范圍。
五、加強組織領(lǐng)導(dǎo),做好宣傳工作
關(guān)鍵詞:高層建筑節(jié)能;太陽輻射;圍護結(jié)構(gòu);太陽輻射熱;雙層玻璃;保溫隔熱
引言
國內(nèi)建筑物理的專家對目前國內(nèi)建筑界片面追求地標性,忽視節(jié)能環(huán)保的傾向表示了擔憂。人們不想看到在技術(shù)上超規(guī)范的高層建設(shè)項目在我國建成后產(chǎn)生不堪設(shè)想的后果。建筑節(jié)能是國家發(fā)展的基本國策之一,高層建筑又是標志性極強的建筑,抓好超高層建筑的節(jié)能設(shè)計,將會帶動國家和地方的建筑節(jié)能事業(yè),促進全社會建筑節(jié)能的技術(shù)進步。
1 高層建筑的朝向、位置與環(huán)境設(shè)計
高層建筑節(jié)能在規(guī)劃設(shè)計階段就要引起重視,要從節(jié)能的角度,充分考慮建筑朝向、日照間距、空間形態(tài)、以及建筑與周邊環(huán)境的關(guān)系等問題,從總體上為建筑節(jié)能創(chuàng)造前提條件。首先,建筑的主要朝向應(yīng)迎合當?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風向,利于自然通風;在夏季,南北朝向的建筑物所受到的太陽輻射相對東西朝向建筑要少很多,這樣可以節(jié)省空調(diào)能量的消耗;而在冬季時,建筑受到太陽輻射的情況剛好與夏季相反,從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。第二,高層建筑設(shè)計時應(yīng)在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到最佳的平衡點,優(yōu)化節(jié)能設(shè)計。適當增加建筑物的間距有利于空氣流動,增大風量、提高風速,從而使建筑物與空氣的熱交換增加,有效降低建筑物的溫度,降低建筑能耗。第三,高層建筑及其組合的群體應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境,充分考慮整體的空間形態(tài),優(yōu)化節(jié)能設(shè)計,將現(xiàn)有建筑和擬建高層建筑作為一個建筑群體考慮,實現(xiàn)建筑群內(nèi)的自然通風。建筑群的入風口和出風口應(yīng)結(jié)合主導(dǎo)風向合理設(shè)置,使空氣流通;把夏季主導(dǎo)風向作為建筑的主要朝向,按照南小北大、南低北高的原則排列建筑物,這樣的建筑群體在夏季能迎合南風、引導(dǎo)空氣穿越,冬季又能阻擋寒冷北風的侵襲,較好地適應(yīng)氣候的變化,從而減少了建筑能源消耗。設(shè)立空中花園是一種間接改變建筑朝向的極好方法,能較好地改善建筑受太陽輻射的影響,如法蘭克福考莫茲銀行總部,是世界上第一座“生態(tài)型”大廈,多個空中花園圍繞建筑主體塔樓盤旋而上,每個空中花園高4層;建筑主體中通高的中庭與花園連通,為內(nèi)向的辦公室提供100%的自然通風和綠色植物,極大地改善了太陽輻射的直接影響。
2 高層建筑圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計
墻體傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例最大。高層建筑要實現(xiàn)節(jié)能,還必須研制新型墻體材料,提高外墻的保溫節(jié)能性能。適用于高層建筑的新型墻體材料主要有蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊和復(fù)合墻體等。
2.1 蒸壓加氣混凝土砌塊 蒸壓加氣混凝土砌塊主要將70%左右的粉煤灰與定量的水泥、生石灰膠結(jié)料、鋁粉、石膏等按配比混合均勻,加入定量水,經(jīng)攪拌成漿后注入模具發(fā)氣成型,經(jīng)靜停固化后切割成坯體,再經(jīng)高壓蒸養(yǎng)固化而成制品,是一種新型多孔輕質(zhì)墻體材料,其特點是熱阻大、重量輕,具有良好的防火、隔熱、保溫、隔聲性能。蒸壓加氣混凝土砌塊已廣泛應(yīng)用于高層建筑中框架結(jié)構(gòu)的填充墻和部分承重墻。
2.2 輕集料混凝土小型空心砌塊 輕集料混凝土小型空心砌塊采用水泥作膠凝材料,骨料以各種陶粒、陶砂和煤矸石等加入部分爐下灰為集料,經(jīng)壓制振動成型。輕集料混凝土小型空心砌塊具有重量輕、力學(xué)性能好、保溫隔熱等特點,適用于全國不同氣候區(qū)。一般用來做高層建筑中框架結(jié)構(gòu)填充的內(nèi)隔墻和外填充墻。
2.3 復(fù)合墻體 復(fù)合墻體往往采用承重材料與高效保溫材料(如巖棉板或聚苯板等)組成。復(fù)合墻體較好地發(fā)揮了2種材料的特點,既不會囚組成墻體材料的強度過低導(dǎo)致墻體所需尺寸過厚,又具有良好的保溫隔熱效果。因此,我國新建高層建筑目前已基本上采用了復(fù)合墻體的方式。
2.3.1 膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng) 膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)是由白熄型模塑聚苯板、錨栓(必要時使用)、粘結(jié)膠漿、抹面膠漿和耐堿網(wǎng)布及涂料等材料復(fù)合而成,置于建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾而系統(tǒng)。該系統(tǒng)冬季能避免產(chǎn)生熱橋,大大減少室內(nèi)熱能通過外墻損失;夏季能大大減少由陽光輻射外墻而傳導(dǎo)至室內(nèi)的熱能,進而使暖氣、空調(diào)的能耗下降。該墻體重量輕、節(jié)能效果明顯。
2.3.2 擠塑聚苯保溫體系 擠塑聚苯保溫體系的結(jié)構(gòu)與膨脹聚苯薄抹灰保溫體系相同,只是將自熄犁模塑聚苯板換成了自熄型擠塑聚苯板。它適用于各種形式主體結(jié)構(gòu)的外墻外保溫,特別適宜于在嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)使用。
2.3.3 現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置外墻外保溫系統(tǒng) 現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置(聚苯板)外墻外保溫系統(tǒng)簡稱CL結(jié)構(gòu)體系,該體系適用于現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑。CL建筑結(jié)構(gòu)體系可使建筑物全生命周期內(nèi)不需要對保溫層進行維修,解決-f;,fl墻粘貼外
掛保溫層而產(chǎn)生的裂縫隱患及壽命短等問題。
3 高層建筑圍護結(jié)構(gòu)外窗設(shè)計
3.1 外窗節(jié)能 外窗是保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計資料顯示,我國建筑物通過窗戶散失的能量約占建筑總能耗的50%,具有較大的節(jié)能潛力,提高窗戶的熱工性能是建筑節(jié)能最經(jīng)濟有效的方法。
3.2 推廣使用節(jié)能型玻璃 普通平板玻璃雖然具有造價低廉、采光性能好等特點,但其傳熱系數(shù)大、能耗高,從長期使用的結(jié)果分析,其性價比較低。根據(jù)實測,普通平板玻璃塑料框窗的傳熱系數(shù)K=4.63 W/(m2•K)。氣密性系數(shù)A=I.2 m3P/(m•11);節(jié)能效果比較好的雙層玻璃塑料框窗的傳熱系數(shù)為肛2.37 W/(m2•K),氣密性系數(shù)為A=0.53 m3P/(m•h)。兩者的K值之比約為50%、A值之比為44.1%。因此,平板玻璃的直接使用范圍越來越受到限制,且最終將被淘汰。目前,節(jié)能效果好,具有推廣價值的節(jié)能型玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等功能性玻璃。
3.2.1 中空玻璃 中空玻璃是在2層或多層玻璃間隔成的空氣間層、氣層中充入干燥氣體或惰性氣體,四邊加以密封而形成的。中空玻璃最大的特點是傳熱系數(shù)小,具有良好的隔熱、保溫性能,同時具有防結(jié)露、隔音和降噪等功能,可用于各類建筑外窗、外門和幕墻。
3.2.2 鍍膜玻璃 鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍金屬薄膜等,使其滲入玻璃表面或置換其表面層,成為無色或有色的薄膜,它能改變玻璃的透射系數(shù)和反射系數(shù),對陽光有良好的控制作用,可以吸收或反射太陽輻射,減少室內(nèi)外的熱量交換,保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定,從而達到節(jié)能的效果H。
3.2.3 吸熱玻璃 在平板玻璃成分中加入微量鎳、鐵、鈷、硒等元素,制成的著色透明玻璃稱為吸熱玻璃。吸熱玻璃具有吸收可見光和紅外線的特性,無論是哪一種色調(diào)的玻璃,當其厚度6=6 mm時。均可吸收40%左右的太陽輻射。所以,在太陽直射的情況下,進入室內(nèi)的輻射熱減少了約40%左右,從而可減輕空調(diào)設(shè)備的負荷,達到節(jié)能的目的。
4 高層建筑圍護結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計
屋面的保溫隔熱與防水是其主要功能,常規(guī)的屋面保溫材料與防水材料存在性能單一問題,防水的不能保溫,保溫的不能防水。噴涂聚氨酯硬泡、聚脂彈性體屋面保溫防水一體化技術(shù),除采用兼具優(yōu)良保溫防水性能的聚氨酯硬泡作為保溫防水一體化功能性材料外,還復(fù)合防水性能極好的噴涂聚脂彈性體作為防水飾面材料,從而使屋面保溫、隔熱、防水一體化。廣州市對現(xiàn)有建筑的調(diào)查發(fā)現(xiàn):21%的屋面沒有采用任何隔熱措施,即使是采用一些隔熱措施。也遠不能滿足節(jié)能標準和熱舒適性的要求。高層建筑的屋面隔熱措施做得更加不到位。因此,屋面保溫、隔熱設(shè)計已成高層建筑節(jié)能的另一重點。
5 影響高層建筑節(jié)能的其它因素
5.1 建筑體形設(shè)計 建筑的體形系數(shù)指建筑物的外表面積與外表面積所包的體積之比,體形系數(shù)越小,單位面積對應(yīng)的外表面積越小,護結(jié)構(gòu)的傳熱損失越小。采用圓形的平面形式,不僅有利于面積的使用,而且圓柱狀的外形既能降低風壓,減少熱能的流失和結(jié)構(gòu)的消耗,又能優(yōu)化光線的射入。研究表明,圓形的平面具有最小的表面積,熱耗最小,空調(diào)負荷也較小,而矩形的形態(tài)卻更利于對太陽能的控制,矩形平面長寬比不同,建筑的能耗有較大區(qū)別,在設(shè)計時要根據(jù)具體方案加以推敲。
5.2 屋頂花園 作為建筑物的第五立面――屋頂,在高層林立的城市中,也需要在設(shè)計中加以重視。屋頂花園的設(shè)計不僅彌補了地面綠地的不足,形成豎向多層次的豐富景觀,也極大地改善了環(huán)境,同時也起到了保溫隔熱的作用。
5.3 高層建筑采暖制冷是影響能耗的重要因素 我國現(xiàn)在使用的各種建筑保溫材料耗能大,污染大,因此,應(yīng)該大力開發(fā)適合中國國情的建筑外墻保溫材料系統(tǒng),重視科技新材料、新工藝。合理利用太陽能,發(fā)展建筑外墻保溫技術(shù)將成為我國建筑節(jié)能技術(shù)的主導(dǎo)方向。
采用地面式低溫采暖、制冷系統(tǒng),冷熱輻射溫度接近或等于室內(nèi)的舒適溫度上下限,使人感受舒適;采用小功率、小溫差的地面送風式空調(diào)技術(shù)和設(shè)備,代替大功率、大溫差的上給上排式空調(diào)設(shè)備;采用新風機組將室外新鮮空氣經(jīng)過濾除塵(加熱/降溫、加濕,除濕)等處理后,以低速地面送風的方式送到每個房間;采用熱量回收系統(tǒng),通過通風管將各房間相對污濁的空氣收集起來,與新風交換顯熱,預(yù)熱新鮮空氣后的污濁空氣由設(shè)在屋頂部的風機抽出排放,實現(xiàn)健康的通風換氣;在夏季采用水蒸氣蒸發(fā)制冷系統(tǒng),這些措施的實施都將有效地降低建筑能耗。
6 結(jié)語
本文主要從高層建筑位置、朝向、環(huán)境設(shè)計與高層建筑的關(guān)系,以及高層建筑圍護結(jié)構(gòu)等方面,闡述了影響建筑節(jié)能的多種因素,提出存在的問題及今后發(fā)展方向,為高層建筑的節(jié)能設(shè)計提供一定的理論基礎(chǔ)和實踐參考價值。
參考文獻
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關(guān)鍵詞: 保溫隔熱;材料;性能;墻體;屋面
Abstract: the text of construction projects to the commonly used thermal insulation material and performance are summarized, and put forward the construction of the wall and the roof insulation measures.
Keywords: thermal insulation; Materials; Performance; Wall; roofing
中圖分類號:G267文獻標識碼:A 文章編號:
1常用的保溫隔熱材料及性能
目前國內(nèi)建筑應(yīng)用的圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱體系主要有:外墻外保溫隔熱、外墻內(nèi)保溫隔熱、夾芯復(fù)合墻體保溫隔熱體系,夏熱冬冷地區(qū)適合使用外墻外保溫隔熱技術(shù)。常用的節(jié)能保溫隔熱材料可分為無機和有機兩種。無機保溫隔熱材料產(chǎn)品的特點是防火、阻燃性強、無毒、安全性高但導(dǎo)熱性較低;有機保溫隔熱材料產(chǎn)品的特點是輕質(zhì)、具有憎水性。常用的保溫隔熱的材料有如下幾種:
(1)礦物棉。巖(礦)棉和玻璃棉統(tǒng)稱為礦物棉,屬于無機材料。具有良好的保溫、隔熱吸聲、耐熱、不燃等性能和良好的化學(xué)穩(wěn)定性;導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.044 W/m·k,巖棉制品在建筑上可用于鋼結(jié)構(gòu)、砼和磚石結(jié)構(gòu)的屋面、外墻、隔墻和幕墻的保溫以及高溫管道保溫。但巖棉的質(zhì)量優(yōu)劣相差很大,保溫性能好的密度低,其抗拉強度也低,耐久性比較差。
(2)聚苯乙烯泡沫塑料。是以聚苯乙烯樹脂為主要原料,經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內(nèi)部具有無數(shù)封閉微孔的材料。其表觀密度小,導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.041 W/m·k,吸水率低,隔音性能好、機械強度高,且尺寸精度高,結(jié)構(gòu)均勻。因此在外墻保溫隔熱材料中占有率很高。
(3)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。具有非常優(yōu)越的絕熱性能,它的導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.0237 W/m·k,是其它材料所無法與之相比的,其特有的閉孔結(jié)構(gòu)使其具有更優(yōu)越的耐水性能,由于不需要額外的絕緣防潮,簡化了施工程序,但因其價格較高且易燃,因此限制了它的使用。
(4)膠粉聚苯顆粒保溫砂漿。是以預(yù)混合型干拌砂漿為主要膠凝材料,以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料,加入適當?shù)目沽牙w維及多種添加劑按比例配制而成。導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.060W/m·k,該材料保溫隔熱抗結(jié)露性能好,抗壓強度高,粘接力強,附著力強,耐凍融、干燥收縮率及侵水線性變形率小,不易空鼓和開裂,是適合中國國情的保溫材料。
(5)玻化微珠保溫隔熱砂漿。是以?;⒅闉檩p骨料配制而成的一種墻體無機保溫隔熱砂漿,且可用于屋面的保溫隔熱。導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.065W/m·k,具有強度高、質(zhì)輕、保溫、隔熱好、電絕緣性能好、耐磨、耐腐蝕、防輻射等顯著特點;結(jié)力強、耐候性好、不空鼓、不開裂。柔性好、收縮性小;耐水、耐高溫、不會霉變腐蝕;適用于節(jié)能50%以上的夏熱冬冷、夏熱冬暖、溫和地區(qū)建筑的外墻內(nèi)、外保溫、屋面保溫隔熱節(jié)能工程。
2建筑墻體的保溫隔熱措施
根據(jù)我省氣候的特點,本著節(jié)約能源、節(jié)約成本、保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略原則,提倡低能耗和超低能耗建筑,墻體保溫隔熱應(yīng)以墻體材料自保溫和采用內(nèi)保溫相結(jié)合,這樣可降低建造成本,降低安全風險。墻體保溫隔熱可根據(jù)墻體材料選擇具有防潮、隔熱、透氣、防火、耐老化、吸濕性小、導(dǎo)熱系數(shù)低、質(zhì)地輕、堅固耐用、附著力好等優(yōu)點的有機或無機保溫材料,或無機與有機相結(jié)合的優(yōu)質(zhì)高效的復(fù)合保溫材料或復(fù)合系統(tǒng),特別是以工業(yè)固體廢棄物為主的復(fù)合型優(yōu)質(zhì)高效保溫隔熱材料及無機保溫砂漿(如玻化微珠無機保溫砂漿)等。在我省對外墻的保溫主要是對外墻采用粘貼聚苯乙烯板的外保溫方法進行保溫。
3建筑屋面的保溫隔熱措施
在建筑物受太陽輻射的各個外表面中,屋頂受輻射是最多的。為提高屋面的隔熱性能,屋面隔熱可以選用多種隔熱技術(shù):保溫性隔熱成本較低,如聚苯板、隔熱板等材料;種植屋面的隔熱效果最好,成本也不高,主要能降低“城市熱島”效應(yīng),增加城市的生物多樣性;改善建筑景觀,提升建筑品質(zhì),提高建筑的節(jié)能效果;屋面蓄水、種植屋面、反射屋面、屋面遮陽、通風等也是不錯的隔熱措施。
3.1平屋頂?shù)谋貙?/p>
(1)正置式屋面(外保溫屋頂)保溫。是將保溫層設(shè)在結(jié)構(gòu)層之上、防水層之下而形成封閉式保溫層。這種屋面保溫形式是把保溫材料做在屋頂樓板的外側(cè),讓屋頂?shù)臉前迨艿奖貙拥谋Wo而不至受到過大的溫度應(yīng)力。整個屋頂?shù)臒峁ば阅苣軌虻玫奖WC,能夠有效避免屋頂構(gòu)造層內(nèi)部的冷凝和結(jié)凍。屋面可上人使用。通常做法是在樓板上設(shè)置絕熱材料,在絕熱材料外側(cè)設(shè)置防水層和保護層。保溫材料的厚度通過熱工計算后應(yīng)符合所在建筑熱工分區(qū)的節(jié)能設(shè)計標準。按照民用建筑節(jié)能設(shè)計標準和民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范的要求確定的屋頂隔熱層,能夠保證冬季屋頂內(nèi)表面溫度和室內(nèi)采暖環(huán)境溫度的差值小于4℃。
(2)倒置式屋面保溫。所謂倒置式屋面,就是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中的保溫層與防水層顛倒,把保溫層放在防水層的上面,防水層作在保溫層和樓板的界面上,保溫層上部的保護層有良好的透水和透氣性能。這種屋面構(gòu)造仍屬于屋面外保溫和屋面外隔熱形式,能有效地避免內(nèi)部結(jié)露,也使防水層得到很好的保護,屋面構(gòu)造的耐久性也得到提高,但對保溫材料的拒水性能有較高的要求,保溫材料選擇時應(yīng)以保溫材料本身絕熱性能受雨水浸泡影響最小為原則。國內(nèi)可供用于倒置屋面做法的保溫材料主要有泡沫玻璃、擠塑型聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯泡沫板等。倒置式屋面適用于寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的新建和改造住宅的屋頂保溫。按照民用建筑節(jié)能標準和民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范的要求確定的屋頂隔熱層,能夠保證冬季屋頂內(nèi)表面溫度和室內(nèi)采暖環(huán)境溫度的差值小于4℃,可使防水層的使用壽命延長2~4倍。
3.2平屋頂?shù)母魺?/p>
(1)通風隔熱屋面。在屋頂中設(shè)置通風間層,使上層表面起著遮擋陽光的作用,利用風壓和熱壓作用把間層中的熱空氣不斷帶走,以減少傳到室內(nèi)的熱量,從而達到隔熱降溫的目的。一般有架空通風隔熱板屋面和頂棚通風隔熱屋面兩種做法。
(2)蓄水隔熱屋面。在屋頂蓄積一層水,利用水蒸發(fā)時需要大量的汽化熱,從而大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱,以減少屋頂吸收的熱能,從而達到降溫隔熱的目的。蓄水屋面構(gòu)造與剛性防水屋面基木相同,主要區(qū)別是增加了一壁三孔,即蓄水分倉壁、溢水孔、泄水孔和過水孔。
(3)種植隔熱屋面。在屋頂上種植植物,利用植被的蒸騰和光合作用,吸收太陽輻射熱,從而達到降溫隔熱的目的。種植隔熱屋面構(gòu)造與剛性防水屋面基本相同,所不同的是需增設(shè)擋墻和種植介質(zhì)。
(4)反射降溫屋面。利用材料的顏色和光滑度對熱輻射的反射作用,將一部分熱量反射回去從而達到降溫的目的。例如采用淺色的礫石、混凝土做面,或在屋面上涂刷白色涂料,對隔熱降溫都有一定的效果。如果在吊頂棚通風隔熱的頂棚基層中加鋪一層鋁箔紙板,利用第二次反射作用,其隔熱效果將會進一步提高。