第一篇:節能設計(范文)
住宅建筑節能設計探討
摘要:如今提倡綠色建筑,建筑節能便是建筑業發展的需要。近幾年住宅節能的重要意義已逐步受到國家及地方政府的重視,在住宅建筑設計中,如何更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,則是設計和施工人員需要探討的課題。
關鍵詞:改善建筑熱環境 住宅設計的節能意識 空間與節能設計 建筑構造節能設計
1.改善建筑熱環境,合理使用能源
只有合理使用和節約使用能源,盡可能提高能源利用效率,使改善建筑熱環境與建筑節能相結合,才能既使改善建筑熱環境有能源的支持而成為可能,又不致造成更加嚴重的浪費,做到人類和生態的可持續發展。
2、國外節能早已多樣化展開
在國外,建筑設計采用多種形式和方法來節能:有的因地制宜,利用自然自身環境,有的使資源回收利用,有的注重新能源開發和利用。
3、目前中國建筑能耗基本情況
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。
4、住宅設計最基本的節能意識
我國特別是北方地區的冬季嚴寒漫長,因此,住宅建筑設計中,主要空間朝向南,或向南偏東,或向南偏西,歷來被認為是合理的設計,這是最基本的節能意識在住宅建筑設計中的應用。在我國的大部分冬冷夏熱地區住宅的總體規劃和單體設計中,為住宅的主要空間爭取良好朝向,滿足冬季的日照要求,充分利用天然能源,無疑是最基本的改善住宅室內熱環境的設計,是最基本的節能措施。
5、住宅的主要空間與建筑節能設計
在早期的城市住宅設計中,多以臥室為中心,臥室是住宅中的主要居住空間。當時的住宅,臥室是住宅中唯一的主要空間。在住宅的空間設計中,顯然要將所有的臥室置于日照、通風條件最佳的位置,置于南向,為住戶提供最好的享用自然能源的環境。
6、建筑的構造設計在節能上是至關重要的 6.1墻體節能:
墻體是建筑外圍護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國之前多以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準,目前常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于節能標準數值,因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
6.2門窗節能:
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,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:
6.2.1控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過35%、20%、45%”。
6.2.2提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
6.2.3改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用塑鋼復合窗和隔熱斷橋金屬窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
6.2.4設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。
6.3屋面節能
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始應用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規做法的諸多缺點。
第二篇:通信機房節能設計
機房節能
智能通風系統,熱交換系統,虛擬化技術,節能空調……當前可供選擇的節能產品和方案可謂眼花繚亂,令機房運維人員無從下手,如何有效選擇和規劃機房的節能工作成為焦點問題。
面對著國家和企業的節能減排工作壓力,運維人員一直有這些疑問“我負責的運維機房節能空間有多大?使用這些節能產品是否能像產品提供商宣傳的那樣帶來顯著節能效果?如何合理利用這些產品達到國家和企業的節能任務?綠色產品真的能夠將降低企業TCO嗎……”
這些疑惑產生的主要原因是運維人員并沒有真正將節能工作與自己平時工作良好結合。其實,從機房規劃時期,就應該將節能與機房建設相結合。據專家總結,如果將節能與機房規劃緊密結合,當前數據中心機房還有60%的節能空間,基站最大將有近70%的節能空間。
IDC資深研究師李子奇對《通信產業報》記者表示。要想讓節能轉化為競爭優勢,長期有效地執行下去,需要遵循一定的方法論。經過長期的市場觀察和科學地分析,他認為,“不管是電信機房還是數據中心,在充分了解節能需求后,從最初機房規劃開始就要考慮節能因素。”
透徹了解機房耗能布局
當前,為了完成國家發改委下達的20%節能指標,國內電信運營商都在收集國外運營商先進的綠色方案,但由于很多國內運營商都將“節能,降低成本作為自己的核心競爭力”,所以通過這種途徑,并不能收獲很多節能情報。其實,“節能首先需要的是對機房耗能分別進行詳盡分析,從根據現有狀況來整合和利用現有設備資源。”HP數據中心產品經理蔡建華對《通信產業報》記者表示。
對于運維人員來說,不能武斷地聽信別人的節能經驗,憑空認為機房內各個設備的能耗情況。由于不同機房所處地理和氣候環境不同,機房各種設備的耗能是不一樣的,在完成原有設備改造時,一定要明確各種設備的耗能量,根據機房實際耗能來選擇節能方式。
當前比較流行的計算方法是數據中心PUE算法,能夠公正和客觀地評估不同的數據中心的節能降耗效果,PUE(Power Usage Effectiveness)=(數據中心的總用電量)/(IT設備的總用電量)。
數據中心電能利用率的物理含義是在用戶總輸入電能中,到底有多少的電能是真正被饋送到IT設備上。數據中心機房的PUE值越大,則表示用于確保IT設備安全運行所配套的、由UPS供電系統、空調系統、輸入/輸出供配電系統以及照明系統等所組成的動力和環境保障基礎設施所消耗的功耗越大,所以PUE值越小,越能體現機房的節能性。蔡建華表示,目前,國內絕大多數的數據中心PUE為3左右,歐美一些國家PUE平均值在2左右。而HP根據自己多年的經驗可以建設出PUE值在1.5~1.6左右的數據中心,由此可以算出機房仍有60%降耗空間。
在現在的電信機房中,尤其是設備繁多的數據中心機房,運維人員能夠了解機房整體用電情況,但是電源、空調、主設備的用電情況卻只是知道大概值,并不能完全掌控機房耗能情況,通過PUE值的精確計算,可以解決這個問題,同時可以更好地找出機房過分耗能的環節。在仔細了解機房耗能,或是定制出機房PUE需求后,就要開始節能機房的規劃。李子奇表示,根據現階段的節能技術產品水平,可以從四大環節規劃節能機房:第一,基礎建構環節;第二硬件設備環節;第三;軟環境的搭建;第四;后期資源共享。
節能工作是機房后期運維時期需要重點關注的對象,在機房規劃建設時期就需要將節能納入考慮范圍。機房的基礎架構,如機房地理位置的選擇、氣候的好壞、電力供應是否充足等都需要納入考察范圍。
在選擇合適的外界環境后,就需要根據需求選擇合適的硬件設備,在這其中包含制冷設備、通信設備、電源設備等,目前市面上都有提供這些設備的節能產品。同時,在選擇硬件產品后,產品的排放、通風口的設置、機房的布線設計等都對節能有重大影響,都需要專業團隊進行考察和設計。
李子奇認為,當今軟件節能投入遠比硬件節能投入合算的多。虛擬化技術、設備休眠技術等軟件節能方式層出不窮,能夠帶來顯著的節能效果。但由于企業軟件投資薄弱和軟件節能的不可預期性,很多企業寧愿選擇購買更多的硬件,也不愿意購買節能軟件。
根據現有情況分析,雖然軟件投資遠比硬件更利于回收成本,但也會給企業帶來一定的投資風險,畢竟軟件節能需要對企業設備運轉和耗能有著準確分析和評估,根據得到的數據進行軟件的開發設計,但是由于評估、評測機構的不健全,機房分析的準確率得不到決策人員的充分信任,阻礙了節能軟件的應用。
相信隨著節能軟件應用的進一步擴展,將會有越來越多地企業選擇軟件節能,尤其在國家加強對電子垃圾管制后。當前在有些歐美發達國家,電子垃圾的回收會讓企業付出昂貴的費用。國內政府機構也開始注意到電子垃圾帶來的污染隱患,垃圾分類回收及付費離我們將不會久遠。
后期資源共享是指在機房利用率很低的情況下將部分資源和人分享,收取租金,也就是現在所說的共同計算,在中小企業中比較常見的一種合作形式。
運維人員從這四個環節進行分析考察,就可以涵蓋新型節能機房的各個環節。對于就有機房改造也可以憑借這四個環節全面分析機房耗能大的原因,逐一排查,進而解決問題。
選擇“適合”的節能技術
“現在一般數據中心都面臨著制冷過量的問題。”蔡建華認為,在選擇節能技術時一定要經過合理的分析后,采取最有效的節能技術。
當前有些機房或是數據中心由于布局等原因,造成機房熱點的產生,既部分區域溫度遠高于周邊,這種熱點是按區域分散型分布,為消除這些熱點,保障機房設備正常運行,運維人員會將整體空間降至很低溫度,讓這些熱點區域達到25度的溫度,殊不知這樣的操作會讓其他非熱點區域溫度遠遠低于規定溫度(22℃至26℃,各種機房要求不同),這樣就造成了能源的過度消耗,此時最好采用智能冷卻方法,利用排風口、空調、水冷等技術的結合,只降低熱點區域溫度,使之達到可以接受的水平。
通常熱點溫度采取計算流體力學(CFD,Computational Fluid Dynamics)在機房內探尋。CFD用數值計算方法直接求解流動主控方程(Euler或Navier-Stokes方程)以發現各種流動現象規律的學科CFD分析機房熱點。現在被廣泛關注的智能通風系統也不是萬能的,它并不適用在各種環境內。中國電信股份有限公司廣東研究院空調、電源領域的運維專家賴世能對《通信產業報》記者表示,對于以細微顆粒灰塵為主的環境,比如常見有水泥廠、火力發電廠、化工廠的排放粉塵類以及高空沙塵暴類塵土,因為灰塵顆粒細,即使使用中高、高效濾網也無法徹底濾除,這些灰塵進入機房,會給機房設備帶來嚴重危害。除此以外,腐蝕性氣體嚴重的環境、大氣溫度過高或過低的環境、大氣濕度過高或過低的環境等,對于智能通風系統的使用也要慎重。
總之,對于運維人員來說,從最開始機房建設就需要考慮節能因素,需要關注設備選擇、軟件選擇、機房布局等各個方面,同時更要關注各個環節的緊密聯系,從整體規劃到全面實施,更好地筑建節能機房。
第三篇:淺談玻璃幕墻節能設計
淺談玻璃幕墻節能設計
摘要:在綜述玻璃幕墻熱工性能的基拙上,探討如何合理選擇玻璃材料以達到節能的目的;如何在建筑節能設計(尤其是玻璃幕墻的設計)中根據不同的氣候區域采用有效的隔熱或保溫措施,并強調借鑒國內外先進節能技術的意義。關鍵詞:玻屬幕墻;建筑節能;保溫;隔熱
1前言
玻璃幕墻作為建筑物的外裝飾是現代化城市建筑的重要標志之一,它打破了傳統的實體墻與門窗的界限,巧妙地將建筑物圍護結構的使用功能與裝飾功能有機地融為一體,使建筑物更具時代感和藝術性。當前,建筑節能成為我國可持續發展戰略的一部分,社會對建筑節能的意識也在逐漸增強。建筑節能主要是圍護結構的節能,而玻璃墻是現代建筑圍護結構的一個重要組成部分。充分考慮玻璃幕墻使用的靈活性和最大限度地減少能耗,是建筑師和采暖空調工程師巫需解決的問題。
2玻璃幕墻的保溫隔熱性能及節能設計原則
玻璃幕墻保溫隔熱性能較差,通風效果不好,直接影響到建筑物的設備配置及能源消耗,有悖于我國的國情。保溫隔熱性能是指幕墻兩側存在空氣溫差條件下,幕墻阻抗從高溫一側傳向低溫一側傳熱的能力,不包括從縫隙中滲透空氣的傳熱。幕墻保溫性能用傳熱系數k表示。玻璃幕墻的保溫隔熱性能分級應符合相關規定(表中k值為幕墻中固定部分和開啟部分所占面積的加權平均值)。
幕墻的保溫性能應通過控制總熱阻值和選取相應的材料來解決。為了減少熱損失,可以從以下三個方面進行改善:第一是改善采光窗玻璃的保溫隔熱性能,盡量選用中空玻璃,并減少開啟扇;第二是對非采光部分采用隔熱效果好的材料作后襯墻(如浮石、輕混凝土)或設置保溫芯材;第三是做密閉處理和減少透風。
各地氣候條件不同,對幕墻的性能也有不同的要求。在夏熱冬暖地區,隔熱是建筑圍護結構節能的主要問題。玻璃幕墻的隔熱性能主要是針對輻射、傳導與對流。在談及反射玻璃時,人們往往只強調它的輻射性能。固然,輻射是上面各種方式中最主要的部分,可占全部熱量的2/3左右,空調的主要負荷也來源于太陽輻射,因此,應有效阻擋太陽輻射。但在實際使用中,如幕墻在持久的曝曬下,反射玻璃由于散熱較其它玻璃慢,盡管它的反射能力大,但熱量的累積使它不可避免地成為一個新熱源,所以,玻璃幕墻對太陽能的透射能力是值得關注的問題。溫差傳熱、空氣流動熱交換也是夏季圍護結構節能應考慮的問題,這兩個方面的傳熱均是由室內外溫差造成的,不同的是前者是通過傳熱,后者是通過室內外空氣滲透。在進行幕墻熱工設計時,必須對其進行具體分析和研究,如:幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的對流換熱、幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱、幕墻和金屬框格的傳熱、通過玻璃的鍍膜層減少的輻射換熱等。
建筑節能是貫徹可持續發展戰略的一個重要方面,是執行節約能源、保護環境基本國策和《中華人民共和國節約能源法》的必要組成部分。我國各地區的氣候條件不同,不可能采取同一種模式,而應該針對不同地域采取不同的措施,處理好建筑的節能問題。各建筑氣候分區均有或即將有相應的節能設計法規和標準出臺,如嚴寒地區、寒冷地區、溫和地區的幕墻要進行冬季的保溫設計。幕墻熱工設計應依據國家現行的《民用建筑熱工設計規范》(GB50176一93),《采暖居住建筑節能標準》(JGJ26-95)和《夏熱冬冷地區居住律筑節能設計標準》(JGJ134一2001)等來執行。這些標準的頒布和實施,無疑將有力推動我國建筑節能技術的研究和應用。
3合理選擇幕墻玻璃材料,降低建筑能耗
對于玻璃幕墻來說,由于玻璃的面積占據立面的大部分,可以參與熱交換的面積較大,能耗也大,決定了玻璃材料是其節能的關鍵。如果使用普通透明玻璃,它的傳熱系數偏高,且對太陽輻射和遠紅外熱輻射沒有有效限制,因此其面積越大夏季進入室內的熱量越多,冬季室內散失的熱量也越多。不同的玻璃具有不同的性能,一種玻璃不能適用于所有氣候區域和建筑朝向。為阻擋太陽熱輻射,必須對玻璃進行一定的處理。在玻璃原片中添加一些元素可以制成吸熱玻璃,在玻璃的一面鍍膜可制成熱反射玻璃、Low一E玻璃及Solar一E玻璃等。比如,吸熱玻璃吸收的熱量越多,隔熱的效果就越好。但吸熱和透光經常是矛盾的,所以吸熱玻璃的隔熱能力也受到一定的限制,況且吸熱玻璃吸收的一部分熱量仍然有相當數量會傳入室內。再比如,熱反射玻璃在反射紅外線的同時,對可見光的透射也有很大的衰減和反射,造成采光不好,反射光則造成眩光污染。由于熱反射玻璃反射太陽能,因而不適用于北方寒冷地區。低輻射鍍膜玻璃是在20世紀90年代發展起來的新型保溫玻璃,其輻射率一般為0.1左右,最低可以降至0.05,是普通玻璃輻射率的十分之一左右,提高了節能效果。而遮陽型Low一E玻璃采用獨特的熱噴射鍍膜技術制作而成,除本身具有低輻射性能外,它還具有控制陽光的性能。
一般而言,采用單片吸熱玻璃或熱反射玻璃、Low一E玻璃、Solar一E玻璃能取得一定的節能作用,但效果是有限的,在玻璃面積太大時仍不能滿足要求。采用這些玻璃組成的中空玻璃是較好的選擇。對于中空玻璃,外片玻璃一般采用吸熱玻璃、熱反射玻璃、吸熱的Low一E玻璃。內片采用透明玻璃、Low一E玻璃等。這樣,外片玻璃吸收絕大部分太陽輻射熱,而空氣層將外片玻璃的熱輻射阻擋在外面而不對室內產生二次輻射傳熱。中空玻璃的采用不僅能降低太陽輻射,也能有效地阻止溫差傳熱。南方首先是減少太陽輻射,這與北方的保溫存在原則上的差異。在北方,中空玻璃一般是盡量減少對太陽短波輻射的阻擋,而使得大量的太陽輻射進入室內。而在南方,中空玻璃首先是吸收或反射太陽短波輻射,再利用中空玻璃的空氣層有效隔絕溫差傳熱和長波輻射,而使得大量的太陽輻射不能進入室內。中空玻璃的隔熱性能主要因其內部氣體處于一個封閉的空間,氣體不產生對流,而且空氣的導熱系數為0.028W/(m2?K),是玻璃的導熱系數0.77W/(m2?K)的1/27,除中空玻璃四邊的密封膠導熱,對流和傳導在中空玻璃的能量傳遞中占較小的比例。要提高中空玻璃的隔熱性能,一般是增大空間的厚度和使用導熱系數低的氣體置換中空玻璃內部的空氣,這樣可減少傳導,但中空層不宜過大,合理的間隙是5~12mm左右。要降低輻射傳熱,一般是通過使用鍍膜玻璃或低輻射玻璃來控制各種射線透過,達到降低輻射傳熱的目的。通過計算和實驗數據顯示,通常單片玻璃的傳熱系數k = 6W/(m2?K),中空玻璃(普通)k =2.3~3.2W/(m2?K),而采用離線低輻射鍍膜中空玻璃(中空層充惰性氣體)k=1.26~2.0W/(m2?K)。需要注意的是,中空玻璃和Low一E中空玻璃,以及陽光鍍膜玻璃都有不同程度的節能效果。如何選用,要根據建筑整體設計要求,用于哪個部位,要達到什么樣的效果,選用不同類型的節能玻璃,并非“u”值越低越好。要綜合考慮,要考慮質量、使用壽命、裝飾效果、成本和要求的節能效果。
4綜合采取各種相關的建筑節能措施
玻璃幕墻的節能,一方面是減少其使用面積,特別是東、西墻面的使用面積,這主要在建筑設計時確定。在建筑設計中,將需要采光、通風和設置玻璃幕墻的墻面安排在南、北面,盡量減少其朝東或朝西的面積;另一方面是遮陽。由于空調負荷很多都是來自太陽輻射,而玻璃又是太陽輻射得熱的主要來源,因而遮陽對玻璃幕墻節能是很有效的,可以使室內長期處于陰涼的地方,從而實現最大限度的降溫。在設計遮陽構造時要結合幕墻建筑的整體藝術效果、材料與顏色進行考慮,而且形式要簡單、美觀,便于清洗、安裝。不同形式的遮陽板有時會影響建筑的立面造型,但如果處理得好,會使建筑更加協調。比如,豎向與橫向結合的綜合式遮陽板既提高了遮陽效果,又可作為立面從實到虛(實墻到玻璃)二者的過渡部分,這種強烈的虛實對比使建筑的個性十足,充分展示出的結構美而讓建筑栩栩如生。遮陽最有效的是外遮陽。在外遮陽措施不太可行的情況下,內遮陽、玻璃內部遮陽等均是有效的節能措施。另外,良好的自然通風不僅能保持室內空氣的清新,也可以最大限度地減少使用空調的時間,從而達到節能的效果,在寒冷地區采用大面積玻璃幕墻時應用保溫措施,防止“熱橋”產生,由于幕墻框多為金屬材料,金屬比玻璃導熱系數大,當室內外溫差大時,應注意防止結露、掛霜,如在幕墻豎框內外均用熱絕緣橡膠密封條分隔形成“熱斷橋”后,幕墻就不產生結露現象了,而且視野清晰。
在設計玻璃幕墻建筑時,應科學合理地規劃、設計和施工,避免玻璃幕墻帶來的弊病。玻璃幕墻可將陽光的熱量反射到周邊建筑物、人行道或廣場上,使人有灼熱感,甚至損壞其他建筑物上的建筑材料(如密封膠、瀝青材料等)。因此,不要將玻璃幕墻建筑物安排得過于集中,不要面向居民樓設置玻璃幕墻,限制在并列的和相對的建筑物上采用全部玻璃幕墻。在“丁”字路口和居民區20m以下高度不使用大面積、高反射率的鍍膜玻璃。玻璃的陽光控制膜有低反射、吸熱等不同數值可供選擇,如反射率在5%~70%之間變化,可根據使用要求作出調整。設計落地幕墻時可采用在墻腳布置綠化遮擋熱量,也可改用反射率低的鋁板、石板等。
5探索先進的節能技術
上世紀70年代能源危機后,人們逐漸意識到玻璃幕墻在能源消耗方面的缺陷,發展了不同的系統來增強玻璃幕墻的熱工性能。幕墻節能包括兩個內容:一是減少冬季采暖的熱損失;二是減少夏季空調制冷的熱量進入。未來幕墻熱工設計追求功能的主動性和積極性,變被動設計為主動利用能源的理念。幕墻熱工設計發展趨向是對于采暖供熱為主的幕墻追求達到溫室效應,對于空調制冷為主的幕墻追求達到冷房效果,無論哪種幕墻都將力圖合理利用綠色能源之最—太陽能。未來的節能型幕墻的結構特征是采用光熱效應優化組合的雙層或多層中空玻璃、斷熱復合型金屬框格,非采光部位采用仿真復合型輕質隔熱低發泡化學材料、開啟部位采用高性能(氣密、水密、隔熱、隔音)復式密封窗。幕墻飾面材料的光敏、熱敏特性與室內供熱、制冷系統形成計算機自控網絡,達到幕墻熱工效應智能化。幕墻結構體系和太陽能利用體系的結合形成一體化,達到幕墻熱工效應多元化。
新型幕墻追求保溫隔熱、降低消耗、消除噪聲、可控陽光等效果,且標準越來越高,要滿足大廈全天候人工空調系統的環境和節能設計要求。因此,幕墻的金屬結構、玻璃、壁板及其他飾面材料,必須同時達到新型高檔建筑對圍護結構體系的設計要求。最近,在國外開始使用的一種光電幕墻,為利用太陽輻射熱開辟了一條新路。光電幕墻是在玻璃中間復合光電池板塊,然后在裝配時將其連接在一起,從而形成一套發電系統。這套發電系統通過一定的儲存設備和轉換設備將電能轉化為可以直接應用的電源,供照明及輔助設施之用。另外,作為智能幕墻的一種,通風性幕墻是一個雙層玻璃外層再加一層單片玻璃幕墻,在兩個玻璃幕墻中間形成一個通道,在夏天太陽直射外層玻璃幕墻,通道起到煙囪效應,可使熱空氣自下而上流動,帶走單層玻璃幕墻內的熱空氣,由上方排除,降低內側幕墻的表面溫度,冬季則把通道上下關閉,陽光照射形成溫室,這樣等于提高了內側幕墻外表面溫度,減少取暖費用。當然,不一定整個幕墻作為一個通風通道,可以二層、三層一組,高層幕墻可以分組通風。目前,上海幾家玻璃公司(廠),已能夠按照玻璃幕墻使用環境的要求,生產出各種不同控制陽光反射和光通透值的幕墻玻璃。根據我國的氣候和緯度,江南地區夏季長、氣候炎熱,宜采用高光通透、低輻射的鍍膜玻璃,避免采用透光度太低而反射率高的銀灰色玻璃。一般可用透光度14%、光反射在33%~34%,或透光度18%、光反射為27%的鍍膜玻璃,即可降低光污染。而我國北方地區夏季短、氣溫不高,選用幕墻玻璃的原則應與南方相反。
6結語
節能是人類社會目前經濟發展所面臨的共同課題。伴隨著人類社會的發展,建筑設計理念的不斷提升,現代建筑在資源利用、節約能源、環境協調等方面提出了新的要求。采用大面積玻璃幕墻是現代建筑的一種潮流。玻璃幕墻作為一項高新技術,其節能的效果直接與幕墻設計有密切關系。應配套科學的測量標準和方法,完善相應的評估手段,創造出新型建筑節能技術和設計方法。
參考文獻
[1]謝浩.慎用玻璃幕墻提高綜合效益[J].房材與應用,2000,(3). [2]彭政國.我國門窗幕墻發展趨勢[J].建材產品與應用,2002,(2). [3]宋德萱.節能建筑設計與技術[M].上海:同濟大學出版社,2003. [4]涂逢祥.建筑節能(42)[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.
第四篇:深化節能設計,路在何方?
關注本期焦點:06
深化節能設計,路在何方?本刊記者/黃 雯史嬌艷王 月實習記者/李 冰
近年來,在全面推進建筑節能的形勢下,建筑節能工作取得了令人矚目的成就,但總體節能狀況仍不容樂觀。9月20日,住房和城鄉建設部總經濟師李秉仁在國新辦舉行的發布會上稱,中國建筑能耗總量持續快速增長,建筑用能效率普遍偏低,與西方發達國家相比,節能關鍵指標還存在一定的差距。
節能設計在推進建筑節能工作進程中是關鍵的一環。現行節能設計政策標準能否適應新的節能形勢,傳統設計模式是否需要有新的突破?如何更好地發揮建筑設計在節能中的作用?讓我們走近建筑師,聽聽他們的聲音。
■現行節能設計標準還比較粗放
公用建筑節能50%,民用建筑節能65%,這是我國強制執行的新建建筑節能標準。住房和城鄉建設部2009的統計數據表明,我國城鎮新建建筑設計階段執行節能強制性標準的比例為99%,施工階段執行節能強制性標準的比例為90%。但是中小城市和城鎮還未啟動這項改革,這意味著40%左右的建筑還未納入國家強制標準范圍。
并且,從已經執行情況來看,標準中某些條款缺乏科學性,存在一些漏洞,給建筑節能工作帶來困惑。著名鄉村規劃家駱中釗接受記者采訪時表示:“中國的建筑節能南北方差距比較大,建筑節能標準在北方大城市統一建設、嚴格管理下基本都能實現,但是在一般的中小城市卻很難推行,據我了解,南方的節能很多都做得不夠。”駱中釗說:“規范相對片面,沒有和各地實際相結合。現行規范主要強調外墻保溫,但是在南方,空調是很大的一個方面,卻沒有很好地考慮進去。”
不少建筑師認為,現行的節能設計標準比較粗放。北京三磊建筑設計有限公司技術總監夏國勝對記者說:“從執行情況來看,現行節能標準還應該細化。我們在河北的一個低層建筑的項目就遇到這樣的問題。建筑節能國家有規范,每個地區在不違反國家規范的前提下,制定了本地的規范。其中有些條文可能不是太合理,它是找比較理想的建筑模型,但是建筑體形、建筑結構是十分多樣化的,導致標準不好操作、執行。并不是說標準執行不了,而是執行過程有很多矛盾的地方,出現了計算能滿足要求,但是不滿足條文要求的情況。現行條文跟不上日新月異的建筑發展速度,有點滯后。”
北京建筑設計研究院副總設計師謝強說:“節能審查標準是對的,但是過于一刀切,比如全部都要做外保溫。只是簡單的節能標準,不是用構造細節指導設計,審查驗收很多情況下就是現場看一看,沒有實測,不能完全反映節能情況。曾經聽一個奧地利的建筑師介紹他們做現場實際測量,檢查氣密性。他們應用加壓裝置,往屋里不斷加壓,加到一定壓力后停止,檢測屋里氣體釋放衰減情況,完全是用數據說話。”
三磊設計技術總監夏國勝說:“節能處于被動粗放的狀態,和現狀有一定關系。如果采暖實行了分戶計量,保溫就會比較得到重視。這是一個過程,不可能是一步到位的。”
■低科技、低成本的節能設計是最好的“建筑節能是老百姓、業主、政府都要算的一筆賬。”北京建筑設計研究院副總建筑師謝強向記者算起了這筆賬。
“老百姓給自己蓋房子一定是最節能的。”謝強為自家的房子做過節能改造,對此深有體會。
“我以前在郊區的房子,開發商沒有做外保溫,到了秋天,風就往里壓。后來我自己花了五六萬做外保溫,又在外面又加了一層窗戶,等于四塊玻璃窗,也就是普通塑鋼窗,200塊錢一平米,特便宜。而且這屋子絕對節能,白天陽光曬進來照熱了,晚上熱量且散不出去。不采暖的情況,春秋季能住的時間挺長。”
謝強說,做節能建筑中國還處于發展階段,包括現在一些先鋒派的建筑,開發商把節能費用傳遞給購房者都是很不科學的。“老百姓希望低成本、高享受,不能為了舒服又耗電又耗能,也不應該多花了好幾十萬。我們還是愿意用低科技、低成本的方式來節能。低科技的節能方式實際也是最好的。”
謝強談到不久前一些臺灣建筑師到汶川建的綠色建筑。他們提出要運用再生材料,首先是和太陽光合作用有關的木材,其次是可回收的鋼材;并且就地取材,減少運輸成本。“他們在當地建的民宅,窗臺以下和主結構用當地的泥土做,主梁主柱子用鋼結構來做,上面是小木頂鋪稻草,房子很鄉土,特別漂亮。”謝強說。
降低成本,增加舒適度,這是老百姓會算的小賬,而國家需要算的是一筆大賬。“在國外,成本特別高的、日后維護費用特別高的節能項目往往和政府有買賣關系,實際上就是走市場,政府給補貼。”謝強說:“老百姓自己蓋房子是低成本的節能,不可能為了不用國家的電,自己買太陽能設備發電,貴得不得了,一輩子用不完。不可能讓老百姓去承擔這部分社會責任。政策都是基于惠民的。政府鼓勵節能,就要為碳排放買單。”
謝強強調,節能是一個大循環,以太陽能屋頂為例,他算了這樣一筆賬:“國家的電一塊錢一度,你在屋頂安裝太陽能設備,自己掏一部分,國家補貼一部分;之后太陽能發的電可能兩塊錢一度,多余的電國家以三塊錢收購,表面國家賠了兩塊錢,但是國家電網發電有可能是燒煤的,算上后期治理污染可能已經到了三塊五。也就是只有優惠了百姓,國家承擔額外的費用,治理高污染的源頭就能少花更多的錢。任何有遠見的政府,都能算出這筆賬。”
■節能設計需要智慧而不是高成本
徐怡芳,北京建筑工程學院副教授,曾任北京“陽光100”設計總監。上個世紀90年代便在《南方周末》、《21世紀經濟報道》等媒體撰寫過一些介紹國外綠色生態節能建筑的文章。目前主持研究住房和城鄉建設部關于城市高層、超高層居住建筑節能設計及立體化生態系統的設計研究。
徐怡芳認為,對節能的綠色建筑的考慮應提前到規劃階段。她說:“對于建筑來說,真正的綠色關鍵是對土地的合理、有效地利用。一塊土地上建筑密度過高,到處布滿建筑,即便采用了再多節能的高科技的方式,也都是細枝末節的節能,真正的節能一定是對土地的節約,對建筑用地的節制。對土地有效利用和建筑壽命的研究是推動綠色建筑理念的很好切入點。” “過度機械地提倡利用高科技、高投入獲得局部節能的方式是危險的。”徐怡芳認為,“局部的節能不代表整體節能。有時候,很可能是更耗能。有些依賴高技術投入的節能,在局部做沒有錯,但宏觀角度看,為了獲取高技術的方式,上游某一階段已經是耗能的,甚至是高污染的,沒有計算這一部分,就說它節約了,不可取。”
徐怡芳接著說道:“既然節能設計的宗旨是節約,那么對凡是做出的設計必須高成本投入的,可能都要打一個問號。我們必須考慮包括土地利用成本、資源消耗成本、建造成本、運營成本、人的智力成本在內的綜合成本。當然有很多建筑師在積極主動地嘗試去平衡,如果能平衡整體成本、能綜合節約就是好的。”
什么樣的設計是節能的?“一定是用適宜的技術方式,更智慧地節能。例如清華節能樓,它是用于展示建筑節能方式的建筑,因此,在一幢建筑中同時運用了各種節能技術。作為集成式的展示樓,它是“節能建筑”。但是,那棟建筑本身造價極為昂貴,如果其他建筑只是機械地效仿,一味地堆砌各種高技術的節能手法,從更廣泛的意義上看就是不節能,甚至,可
以說是浪費。”
什么是適宜的技術?“比如地源制冷、制熱,在德國是節能的,簡單搬過來在中國有可能就是耗能的。德國地廣人稀,而中國可居住用地少。凡是地冷地熱的都要打井,隔些年還需要換地方再打井,會占用土地空間。我們利用了深層的冷或熱,但是土地是有熱惰性的,溫度每改變一度,是需要我們用好幾十年來償還。土地資源有限,在中國人均居住用地強度極高的國家,不加區分地強勢推廣這種技術方式,很可能造成對土地資源的更大傷害。節能技術和節能方式有時是雙刃劍,借鑒國外節能技術時不能流于表面,需要結合具體實際因地制宜。”
怎樣智慧地去做?“綠色建筑的理念古人一直都有,做現代建筑一樣可以用古代建筑經驗,從中吸取精華。”徐怡芳在為萬科第五園擔任設計顧問時,同萬科合作做過有益的嘗試。他們引用粵中傳統民居中冷巷、水池、錯層導風平臺花園等布局,得到加濕降燥的陰濕風速,經過側墻外墻傳導,達到降低局部室內溫度的效果。這一切是沒有通過空調的,僅僅靠合理的規劃布局就可以達到對居住小環境的改善。
“只要做好節能設計,就能立即看到眼前的好處。”徐怡芳認為,建筑師應與甲方搭起信賴、溝通的橋梁。“建筑師做節能設計的困難不是來源于甲方的不認同,而恰恰是來自自身對綠色建筑的認知、對設計本身能力的掌握的不足。”徐怡芳說:“節能是非常理智系統的事情,一定不是單打某一項,要求建筑師擁有更加全面的設計理念,掌握平衡各種矛盾的能力。這平衡又要靠建筑師足夠的知識、判斷力。現在,我們少有人才擁有全面的能力,這又對建筑教育提出了問題。節能建筑的未來在建筑教育中。”
■節能需要納入規劃、整合設計
北京三磊建筑設計有限公司(以下簡稱“三磊設計”)曾是建設部直屬的最早實行股份制的設計公司,可持續發展項目整合設計是他們的招牌,已經完成及正在設計中的綠色建筑包括北京當代MOMA、杭州西溪濕地、廊坊萬莊生態城等。總裁張華、技術總監夏國勝、綠色建筑研究小組負責人楊林一起接受了本刊記者的采訪。張華說:“我們是一個團隊來做這個事。”
長期關注綠色建筑,三磊設計對于建筑節能形成了自己的一套思路。“實現一個建筑節能設計主要是兩大塊,被動式節能設計和主動式節能設計。”三磊設計綠色建筑研究室主任楊林介紹道,“被動式是在不使用外來能源的情況下實現節能,即遵循國家政策,結合項目所在地實際情況,融合國內外建筑理念,依賴建筑手段使所需要的能耗降低。這是最省錢的,開發商最喜歡的,也是和自然最親和的部分,這是建筑師能夠把握的。主動式是在建筑體形基礎上,依靠技術手段,附加上去的包括外墻外保溫、玻璃、新風熱交換、光電板等等,需要另外的能源形成來實現節能。這些東西在建筑師、建筑工程師和技術工程師團隊的合作下是可以整合好的。”
張華補充道:“被動層面,傳統設計憑著經驗來做規劃、設計,現在有比較好的技術手段,比如通過計算機模擬手段來輔助做規劃、做造型,它提供確切信息使建筑在布局的時候就能考慮節能、通風等因素。這種手段國外應用比較多,我們現在有一項設計也在運用,但是它會導致設計周期長,有時候達不到市場要求的設計速度。國內比較欠缺的就是這一部分,也是我們正在努力做的一件事。”
張華認為,面對新的節能形式,建筑師應該有意識地改變做設計的習慣,在考慮美學、社會、甲方、使用者、環境等各種因素時,把節能也作為一個重要向量。“做設計的時候將節能納入總體規劃,才是從源頭上解決了節能設計。作為建筑師,要在滿足標準的前提下,盡可能讓節能成本降下來。保持節能性能,重點是方案設計,第一位是體形。體形做好了,外墻面積少了,保溫總的面少了,能耗就能降下來,不是說保溫墻厚度9厘米,省巴省巴就8厘米,去偷這個巧。再比如,自然通風的強調對體形、空間就有很大要求,如果我們通過計算機通風模擬,把得到的更多數據告訴甲方,方案就更有說服力。而這一點我們目前還不是很重視,而只是把建筑做完了,保溫就多‘穿衣服’,基本靠后面的技術手段來彌補,達到國家保溫要求。”
在三磊設計,不管是被動式還是主動式節能設計,都需要建筑師和建筑技術人員一起來實現,這就是整合設計。“建筑設計是對成熟技術進行匯總整合,我們設計中要做的事就是怎么更有效地使用技術。”中國以前沒有建筑技術這一專業,三年前三磊設計引進海歸人才,設置了建筑技術的專業,并將其慢慢地擴大,輔助建筑師實現可持續項目的整合設計。對于這樣的準備和投入,張華說:“建筑創作,跟其他的藝術形式相比,有更高的技術性要求,建筑巨大的體量要消耗巨大能源,現在看來,建筑節能的要求越來越迫切,需要我們提高對建筑技術的重視程度。說實話,建筑節能對設計院來說也是設計成本的增加,目前還是投入的階段。我要做一個綠色建筑,我要花更多的人力和時間,可是我能得到更多的設計費嗎?還不能。所以,付出和報酬現在還不匹配。但是我們要有這個理念,先做這個事,多投入一些,看得更加長遠一些,看到幾年后的領先回報。”
■建筑師獻策:深化節能設計,路在腳下
駱中釗:傳統民居中有著十分先進的建筑節能理念和手段,需要我們好好學習發揚。政府應該加強宣傳,讓更多的人認識到建筑節能實實在在的好處。
夏國勝:加強技術交流、溝通,細化現行節能標準,適時修訂新標準,與時俱進。
謝強:宏觀上,政府應該施行分級的獎勵補貼政策,量化設計審查驗收標準,驗收結果直接反映在政府補貼上。微觀上,學習和推廣更加細化、合理的建筑構造手段。
徐怡芳:權力相對集中的方式恰恰是促進一個新的理念向前推進的最有力保障。加強建筑常識的科普,加強建筑教育,加強對民用建筑的研究,支持相關科研項目,創建平等的建筑科學研究學術空間,少些浮躁的姿態、多些扎實的實踐,少些人為任命的“學術帶頭人”,多培養有獨立思考力的“學者”。
張華:建筑節能設計依賴于社會對綠色建筑的需求,也需要有識之士的實踐。如何把高校好的教學研究成果變成實際的項目,把節能設計變成增加設計費的咨詢項目也是我們應該努力的。另外,國家應該有優惠政策的傾斜,比如開發商、設計院達到什么樣的節能標準就退稅多少。
楊林:對于新事物只要是信息阻塞就發展不起來,設計師想用好產品,必須對產品有較為深入的了解,這就需要建立一個較為通暢的綠色建筑平臺。
第五篇:教學樓節能設計 畢業論文[推薦]
山東某教學樓建筑節能設計論文
摘要
本文著眼于教學樓整體建筑節能設計要點的分析,根據當地的氣候條件,對相應的建筑節能設計概念、建筑材料和建筑構造進行進一步的分析,提出針對性的解決方案。
關鍵字:教學樓,節能設計
目
錄
摘 要 ………………………………………………1
一、緒論…………………………………………………………2
二、研究目的和意義…………………………………………………2
三、正文…………………………………………………
2(一)、優化教學樓建筑整體設計………………………………………………………………2
(二)、提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能………………………………………………………3
(三)、建筑設備節能設計要點………………………………………………… ……………4.四.結論……………………………………………5 參考文獻……………………………………………………6 致謝…………………………………………………………7
一、緒論:
隨著我國社會水平的不斷提高,城市化的程度的飛速提 升,公共建筑行業 也得到 了的長足發展,但是,與此同時,大量公共建筑帶來的能耗問題也日益突出,給我國社會經濟的可持續發展帶來了巨大的壓力,目前我國的公共建筑能耗水平較發達國家偏高,而作為公共建筑重要組成部分的教學樓建筑,能耗水平卻相差不大,這個反常現象并不能說明我國在教學樓的低能耗方面的工作做的十分突出,而是以以犧牲教學樓類建筑的舒適感為代價的。發達國家在類似氣候條件下,教學樓建筑的空調、采暖、供水、照明等設施較為完備,而我國由于經濟發展水平的限制,還有所欠缺。
二、研究的目的和意義
針對我國教學樓建筑節能設計落后的實際情況,本文通過對教學樓這一特定建筑的節能要點的分析,以山東省某市夏熱冬冷的的氣候條件為例,針對相應的氣候環境、水暖條件,提出合理的節能措施,用以降低此類建筑的能耗水平,滿足廣大教師學生的的實際需求,提高室內舒適度舒適度,為教育事業的發展創造良好的條件,也給我國的經濟社會發展帶來可觀的效益,減輕對環境的壓力。
三、正文
1.優化教學樓建筑整體設計
1.1選擇優良地段
房屋朝向盡量為南北向,避免東西向,一面提高建筑物的光照利用效率,也能在冬天保證建筑物能量輸入,充分利用常綠喬木避風并利用日照取暖,夏季引風并利用綠化遮陽,減少硬地面積,多種高大喬木,增設水面,營造和改善小氣候,充分利用自然風,改善室內外自然通風條件,利用攀緣植物遮陽等。1.2合理選擇建筑體型
布置好建筑總體,控制建筑的體形數,體形系數系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計地面)與其所包同的建筑體積之比。體形系數越大,說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體形系系數每增加0.0l,耗熱能指標約增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑體形系數還與建筑物的體形是否規整及建筑物的體量大小有關。一般來說,控制或降低體形系數的方法有:減少建筑面寬,加大建筑進深;增加建筑物的層數;加大建筑物的長度或增加組合;建筑體形不宜變化過多,減少建筑的外表面積,改善教學樓整體建筑的熱工性能,對于寒冷地區的公共建筑,體形系數不超過0.4。另外,還需要控制建筑物的表面積系數,控制表面面積系數。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點來看,表面面積系數越小越好。從節能意義來說,長軸朝向東西的長方形體形最好,正方形
次之,而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節能效果最差。在建筑設計的初期階段,有效利用天然采光、綠色照明是節約能源、保護環境,有益于提高學生學習效率,保護身心健康的照明。
2.提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能
2.1墻體節能設計:
墻體是建筑外圍護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準,以外墻為例,JGJ26-1995標準規定,在建筑物形體系數(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)小于0.3時,北京地區傳熱系數不超過1.16W/(m2·K),而目前常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。2.2門窗節能設計:
外門窗是教學樓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,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:控制窗墻比、提高住宅外窗的氣密性、減少冷空氣滲透、改善住宅門窗的保溫性能、設置“溫度阻尼區”等
a、控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。
b、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
c、改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
d、設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。
2.3屋面節能設計:
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能設計的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因
保溫層大量吸水而降低保溫效果,選用材料時,應對材料的表觀密度、導熱系數、蓄熱系數、抗壓強度大于、吸水率、蒸汽滲透系數做細致了解,充分利用材料的熱工性能,收到了好的技術經濟效果。例如,屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始應用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。其主要技術指標,表觀密度為110~150kg/m3;導熱系數為0.04~0.06W/m·K;蓄熱系數為0.90~0.11m2·K。抗壓強度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數為2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。這些指標充分體現了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經在淄博污水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術經濟效果。
3.建筑設備節能設計要點
3.1在供暖制冷設備節能設計
要合理對教學樓建筑進行能量需求分析,根據實際需要,選擇節能型的采暖、空調設備,同時要科學合理的設計采暖、空調系統,減少冷暖管路輸送過程中的能量損失;在溫度控制上,盡量采用采用分室調溫,降低整體采暖空調系統的能耗水平。教學樓一般室內空間較大,人員較密集。在空調系統設計上,根據這些特點,按樓層區域劃分空調系統,以全空氣低速風道系統為主,采用散流器送風,在空調機房附近集中回風。辦公室、會議室等較小空間為風機盤管加新風系統。全空氣處理由布置在空調機房內的全熱交換器及變風量空氣處理機組集中處理,空氣處理流程為室外新風(設計風量約為總風量的30%),在全熱交換器內吸收排風(約為總風量的25%)中的余熱后與部分回風(約為總送風量的75%),混合通過表面換熱器冷卻或加熱再經送風機送人空調區域。為保證空調區微正壓,新、排風設計5%差值。考慮過渡季節直接送新風在新風管道和排風管道上設置旁通管及密閉閥。在采暖設計上,優化供暖系統熱負荷計算及室內內散熱器布置。熱負荷計算是供暖系統設計的基礎,以往的設計由于害怕暖氣不熱而盲目加大熱負荷值,致使散熱器安裝面積過大,將不利于散熱器支管上溫控閥的調節,選擇合理的熱指標估算辦法。室內散熱器位置布置,室內水平管線布置,要與室內裝修協調一致,既要滿足使用要求,也要滿足節能指標要求。
3.2在供電系統節能設計
教學樓的的供配電系統的節能設計要根據負荷容量,供電距離及分布,用電設備特點等因素合理設計供配電系統,做到系統盡量簡單,可靠,操作方便,減少線路損耗。照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。照度標準是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質量的前提下,教室內采用高效發光的熒光燈(如T5、T8管)、緊湊型熒光燈及LED光源,室外附屬照明采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。在整棟教學樓照明設計上使用低能耗性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等,公共建筑
場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器,燈具功率因數不小于0.90。在燈具控制方式上,采用各種節能型開關或裝置,根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關,走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所采用節能自熄開關。3.3在供水系統設計方面
在供水系統設計上,首先采用變頻調速水泵直接向教學樓給水系統供水,采用調節速度的方式來調節流量,根據水量需要自動調節水泵電機轉速,水量需要大時電機轉速增大,需要小時電機轉速減小,避免電機頻繁啟動,從根本上防止電能浪費。同時省去了水箱、水罐,減少了設備投資費用。控制用水也是建筑節節能的重要手段,采用節水性能較好的衛生器具和節水管材,減少輸水系統管道內、壁的粗糙度對水的水頭損失會產生很大影響,管道內壁的粗糙度及局部阻力越小則水在管道中的流動阻力也越小,因此當管徑確定后從節能的角度考慮應選用粗糙度小局部阻力小的管材,而對于需二次加壓供水的給水系統,其工程管線越長其阻力損失值就越大,對于選用的加壓泵對系統最不利點的供水壓力稍顯不足時可通過調整內壁較光滑的供水管材來降低阻力損失,并保證滿足系統供水要求的目的。
四、結論
通過對此教學樓建筑的節能要點的分析研究,我們知道建筑物節能設計的關鍵環節,如果針對性的采取上述節能措施,加大對中小學建筑節能設計方面的資金投入和政策扶持,不但能降低此類建筑的能耗水平,也極大的滿足廣大教師學生的的實際需求,提高室內舒適度舒適度,為教育事業的發展創造良好的條件,提高教育水平,也給我國的經濟社會發展帶來可觀的效益,減輕對環境的壓力。
參考文獻
[1].王立雄.建筑節能.第一版.天津.中國建工出版社.2004.5月.[2].張勃.住區會所建筑設計研究.西安.西安建筑科技大學出版社.2005年.[3].張進嘉,陳大昆,住宅的優化設計[J]住宅科技2001(2),18—19 [4].《公共建筑節能設計標準》住房和城鄉建設部(DB13(J)81-2009
致謝
緊張的畢業論文終于結束了。回想整個設計寫作過程,這次的畢業設計不僅使我對建筑節能設計方面的專業知識的進行了一次比較系統的復習和總結歸納,而且在綜合運用所學的基本理論和專業知識的過程中,切實提高了分析和研究解決問題的能力,為進一步學習打下了堅實的基礎,也使我真正體會了努力的艱辛和一種付出后得到了回報的滿足感和成就感。
本論文是在XXX老師的悉心指導下完成的,衷心感謝他們在此期間給與我的熱情幫助和指導。老師淵博的知識,認真負責的工作作風,平易近人的態度讓我獲益匪淺,在此向指導老師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意。
作者:xxx
2013年3月