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建筑设备节能论文

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建筑设备节能论文

浅谈建筑节能工作2009年11月19日【摘要】针对目前国内建筑能耗现状,指出了目前建筑节能工作存在的公众认识不够、节能监督管理不到位、节能技术开发及应用发展缓慢等问题,/html/Constructs/20091119/html

建筑节能技术 摘要:建筑物的建筑节能技术内容主要涉及到:建筑外围护结构节能技术、建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术、可再生能源在建筑中应用技术。而建筑外围护结构节能内容主要有:外墙保温隔热技术、门窗节能技术、屋面节能技术和地面、楼板及楼梯间隔墙技术、建筑遮阳技术等等;建筑供热制冷系统和建筑设备节能内容主要有:热电冷联产技术、供热系统温控与热计量技术、空调蓄冷技术、空调系统变频控制技术、热回收技术;可再生能源在建筑中应用技术内容主要有:太阳能(包括光热、光电)利用技术、浅层地源热泵(包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源)和太阳能源热泵技术在建筑上的应用。 一、建筑外围护结构节能技术及存在问题(一)、外墙保温隔热技术基本情况1、外墙保温隔热技术应用与发展我国建筑以混凝土结构、砌体结构及混合结构体系为主,由于这些结构形成的建筑自身特点,在实施建筑节能时通常采用外墙附贴保温隔热系统构造的方式。我国于八十年代中期开始研究建筑外墙保温技术、进行工程试点,国内的企业、研究单位首先通过将改良的窑炉、管道工业保温技术用于建筑物的节能,这方面的技术有珍珠岩、复合硅酸盐、海泡石或与有机硅复合的各种外墙内保温浆体材料;这些技术自九十年代初期应用于北方严寒和寒冷地区的节能建筑,后因为生产工艺简陋、生产控制不严格、性能指标不易达到要求,施工质量难以保证,因而工程质量问题比较多而逐渐退出北方建筑节能市场,现在主要在南方进行应用。与此同时,部分国内的企业引进国外技术或对其进行改造后组织生产用于建筑物的节能,这方面的技术有:模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称EPS)薄抹灰外墙外保温系统;机械固定发泡聚苯板钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术,这方面的技术有:如胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统;发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统;这些技术系统的应用工程已达上千万平方米,有些应用已超过上亿平方米,代表了我国当今技术主潮流,是发展的方向。随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的第三步建筑节能标准,和公共建筑节能标准的实施,最近几年国内还研发了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称XPS)外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合型外保温技术(EPS系列)以及聚氨酯(简称PU)高效外保温技术,这些技术正在日益成熟,为许多高效节能建筑示范采用;但是应该注意的是:在工程应用挤压聚苯板(XPS)系统时不能使用普通板和再生板,应该使用改进工艺后生产的墙体专用板;而软、硬泡聚氨酯(PU)技术目前仅以现场喷涂技术和专用板或复合专用板形式的薄抹灰粘贴板技术比较成熟。最近部分技术系统正在进行提高系统防火性能研究和进行系统装配化做法的研究,有些已经完成了系统研究,完成了工程试点示范,完善后的新系统将在公共建筑节能和既有建筑节能改造方面有很好的应用前景。此外,针对现在保温材料以有机材料为主,其应用性能在建筑类型、建筑尺度上受限制的情况,还研发了以矿(岩)棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠、泡沫玻璃保温系统为代表的无机保温材料外保温系统,现正在开展工程试用和推广。还有一些企业正在研究外墙外保温系统上贴瓷砖的技术,这些技术还有相当多的研究工作需要完成才能可靠的应用于工程。与外墙内、外保温系统同时存在的还有,以加气混凝土墙体、保温夹心墙系统、现浇砌模墙体为代表的结构墙体保温隔热系统。我国外墙保温隔热技术作为建筑节能事业的一个主要技术组成部分,正在朝着:性能高中低档搭配,材料多种、性能多样,能分别适合我国北方寒冷干燥气候和南方温暖潮湿的房屋工程特点方向发展。2、工程应用中常见的技术问题和影响质量的问题我国外墙保温技术在较短时间取得了世界注目的发展,但是在提高完善质量和规范管理外墙保温技术方面,我国还刚刚起步;与欧洲管理规范化,把外保温系统作为一个整体进行认定的情况有所不同,我们的管理部门、生产、设计和施工应用单位在认定时还存在比较注意控制材料产品性能,而忽视按要求进行系统性能控制的倾向;生产、研究、施工行业还存在应用技术理论研究薄弱、工程经验缺乏、实验和验证方法不统一的问题;相当数量的开发商对待建筑节能实施仍然抱应付和消极的态度,使得质次价低的产品在低价中标的做法下占有市场;最突出的就是各个环节不能严格按标准生产、销售、施工的问题。(1)企业技术研发、培训缺位企业是我国应用技术研发的主体,但是在外墙保温隔热技术领域目前除了少数企业外,大多数生产企业没有独立的研发力量,大都还停留在模仿国内外技术阶段,对技术的基础理论、构造措施原理、系统形成机理研究很少;一是有缺陷的保温隔热系统流向市场,造成技术产品市场混乱;二是低价中标单位寻求替代材料时,会出现以次充好,或者为节约成本,简化构造、简化施工环节时,会出现系统性能下降,使工程质量得不到保证。而大部分内保温浆料型技术系统在南方建筑上应用时,这些技术系统在改变了的环境中使用,其保温机理有所不同,系统经常处于常温常湿的非中高温干燥状态,不能提供优良保温隔热性能。(2)创新技术集成系统问题 目前国家级、省级科研机构进行外墙保温隔热技术与产品研究的不多,因此企业在自行研究新的外墙保温隔热技术系统时,能从基础研究中得到的支持很少;而企业受自身技术、经济条件的制约,对于新研究的技术系统也没有配备足够的人力、物力、财力,难以从技术的基础理论、构造措施原理、系统性能形成机理的研究上下工夫,难以解决不同的材料在集成不同的外保温系统时出现的问题,使得新研究的技术还在试用阶段就暴露出工程可靠性差、耐久性不够的问题;有些虽然也通过了技术评估,但在扩大应用中就暴露出系统性能不完善,出现工程质量问题。还有少数施工企业不进行研究,没有任何技术根据就组织队伍承揽实施外墙外保温工程;还有的生产、施工企业为了迎合某些开发项目的需要,没有经过外保温系统的大型耐候试验、系统评估或论证就进行外墙外保温系统施工,或进行建筑物外墙外保温系统上粘贴瓷砖的施工,出现保护层开裂和瓷砖空鼓脱落现象,这些都是非常危险的做法。(3)施工质量外墙外保温工程或者叫外墙外保温技术系统从工厂生产出来到达工程现场还是半成品,必须在现场经过施工环节才能最终形成外墙外保温技术系统,因此系统的质量与施工质量有很大关系,而现在很多都是非专业队伍施工,施工组织不规范、没有专门的资质要求,“专业施工人员”并不掌握外保温技术,加上监理环节也存在不规范的问题,无法保证外墙外保温技术系统的现场施工质量始终处于受控状态,也就无法保证外墙外保温系统的工程质量。(4)低价中标与系统质量现在正常的外墙外保温系统施工成本应该在70~80/m2元人民币,加合理利润销售价格应该在80/m2元人民币以上;但是现在经常耳闻有外保温工程报价低至40~50元人民币的外保温,这样做的后果就是质量不合格的外保温系统,或者就是质量有隐患的外保温系统流向市场;现在有些地方正在建立施工图审查环节中的经济技术审查,对外保温系统的基本定额进行审查,以保证工程质量,在目前市场条件下这是值得推广的经验。(5)其他应该注意的问题统一检测标准、检测方法。目前在国内能按标准进行大型耐候试验单位并不多,但因有利可图便纷纷开展大型耐候试验,结果因为试验的方法和工作程序不统一,导致同厂家的同一种技术系统在不同试验单位的结果不一致,这就为不成熟技术产品进入市场开了方便大门。规范设计。设计、施工单位对保温隔热技术缺乏了解,靠照搬厂家或标准图集了事,对相关技术产品标准缺乏培训,出现设计不合理的保温隔热工程、施工质量低下的保温隔热工程。完善防水隔潮性能。随着建筑节能深入,在低能耗和超低能耗建筑设计中现有外墙保温隔热系统可能会出现露点,因此外墙保温隔热技术产品下一步应研究隔潮层的设置。改变目前保温隔热材料以有机材料为主、以石油化工产品为主的局面。建筑节能的最终目的是为了节约石油、煤炭资源,但是目前大量使用的外墙保温隔热材料(EPS、XPS、PU)、门窗材料(PVC)、屋面材料(EPS、XPS、PU、PVC、沥青)都来自石油化工产品,对石油化工依存度高和大量使用又拉动了能源资源的消耗;因此应该关注、支持无机保温隔热材料的研发和应用,而现阶段应该关注、支持有机石油化工保温隔热材料的循环利用技术的研发和应用。组织国家建筑科研力量认真研究我国南北建筑气候差异、建筑技术特点、建筑使用特点、外墙保温隔热机理和适宜的外墙保温隔热技术与产品 我国气候、生活习惯南北差异大,应该组织国家和地方科研力量进行研究;特别是在夏热冬冷和夏热冬暖地区使用内保温技术问题,既不能简单照搬严寒、寒冷地区的经验,也不能偏信厂家的宣传;应该根据内保温技术应用中普遍存在的热桥问题、生产和施工质量不稳定问题、外墙热工环境恶化问题,进行严格的第三方验证,完善其保温隔热性能和可用性。最终形成性能高中低档搭配,形式有外墙外保温、外墙内保温、外墙结构自保温,拥有多种材料、多种性能的,能分别适合我国北方寒冷干燥气候和南方温暖潮湿气候房屋工程特点的外墙保温隔热系统。 (二)、门窗技术基本情况1、节能门窗技术应用与发展(1)窗户建筑外窗由多种材质不同的材料组装而成,其热工性能也各不相同;由于窗户的生产及应用技术、密封技术、遮阳技术和安装技术水平的不同,受窗框型材特性、断面设计、玻璃的选用、两玻间空气层厚度及窗框比等因素的影响,建筑外窗的保温性能差别很大。根据选用型材的不同,建筑外窗分为木窗、钢窗,铝合金窗、PVC塑料窗、玻璃钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗、木塑复合窗、铝塑复合窗等;根据选用玻璃的不同,有单玻窗、单框双玻窗、中空玻璃窗和LOW-E中空玻璃窗等。木窗的保温性能较好,但耐燃和耐潮湿性能很差。受原材料的限制,目前国内生产的木窗均为高档木窗,价格昂贵。钢窗包括空腹和实腹钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗,空腹和实腹钢窗大量应用于20世纪70至80年代,其市场占有率曾突破70%,但由于其保温性能较差,现已淘汰;作为普通钢窗的换代产品,彩色钢板窗和不锈钢窗具有物理性能较高、耐久性与密封性能好、色彩选择余地多、装饰效果好和使用寿命长等特点,但保温隔热性能也比较差。铝合金窗分普通和断热铝合金窗,普通铝合金窗是70年代末引进、80年代发展起来的,其窗框型材为铝合金,具有轻质、高强、耐久性好、装饰效果好等特点,但保温隔热性能较差,已经淘汰。而新型换代产品断热铝合金窗则具有较好的保温隔热性能,但价格比较高。PVC塑料窗是我国80年代末引进、90年代发展起来的,其窗框型材为PVC塑料内加钢衬,其最大优点是保温性能好,价格合理,缺点是强度及刚性均较铝合金窗低,水密性、抗风压性和采光性能均较铝合金窗差,颜色单一且易变色,尺寸稳定性较差;这是目前正在大量使用的节能窗。玻璃钢窗近年来研究开发的玻璃钢窗,具有较好的热工和物理性能,但价格较较PVC塑料窗高。钢塑、木塑和铝塑等复合窗兼顾了两种不同材料的优点,有综合的保温性能和装饰效果,但目前国产的这类窗的物理、工艺性能还需要改善。双玻窗、中空玻璃窗和双层窗的保温性能明显优单玻窗。单玻窗保温性能极差,即使是保温性能好的PVC塑料单玻窗K值也可能高达8W/m2·k;而PVC塑料中空玻璃窗传热系数K值在1~7W/m2·k之间,铝合金断热中空玻璃窗传热系数K值在8~5W/m2·k之间;PVC塑料Low-E中空玻璃窗传热系数的最小值为4W/m2·k,铝合金断热Low-E中空玻璃窗传热系数K值可降到9W/m2·k。玻璃使用不同的玻璃对整窗户的热工性能影响很大,PET双中空玻璃、Low-E中空玻璃、真空玻璃和U型玻璃的热工性能比较好,应在条件具备的项目上优先采用。平开与推拉窗的开启形式对其热工性能有极大的影响,推拉窗由于密封性能差应该尽量避免使用,平开窗有优良的热工和物理性能,但价格比较高;因此推荐平开与固定窗组合使用,经济性价比高。(2)单元、阳台和户门的节能技术经过多年的发展,我国现在应用的单元、阳台和户门主要有木质、钢质、或木质、钢质复合保温门,另有部分在阳台使用的塑料门,其技术与产品性能基本能够满足工程实际需要。2、节能门窗技术应用中存在的问题随着先进地区和城市率先实施建筑节能率达到65%的第三步节能标准,应该采用气密性良好的更为先进高效的节能门窗(包括单元、阳台和户门);目前我国已经能够自己生产各类门和窗户,包括所需要的主要门窗框型材、玻璃、门芯板品种,性能也基本满足需要。但是大量使用的PVC塑料窗存在强度及刚性均较低,水密性、抗风压性和采光性能均较差,颜色单一且易变色,尺寸稳定性较差的缺点;而综合性能比较好的玻璃钢窗,钢塑、木塑和铝塑复合窗,断热铝合金窗等等价格由于价格偏高,影响了使用。门产品技术中存在内衬保温材料不达标、门构造不合理、长期稳定性差的问题。

首先要了解建筑耗能的黑洞,建筑耗能两大黑洞;空调和照明,空调节能必须解决室内的空气质量,(设备你可以搜索中创清风的设备2007年他们就开始解决了,空调节能效果非常理想。)照明要解决传统的照明方式,保守可以达到50%的节能效果。

建筑设备与建筑节能论文

前言建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建、改建和使用过程中,执行建筑节能标准,采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺等提高建筑围护结构的保温隔热性能和建筑物性能系统效率,在保证建筑物室内热环境质量的前提下,减少供热采暖、照明、热水供应的能耗,并与可再生能源利用、保护生态平衡和改善人居环境紧密结合。在全世界总的能源消耗中,建筑能耗约占25%~40%。近年来,我国的建筑节能工作已进入全面实施阶段,随着一系列关于建筑节能的国家法规及地方标准的颁布和实施,整个建筑行业从业人员不仅从观念上对建筑节能有了一定的重视,而且在具体工作中取得了一定成果。使建筑节能在理论研究和实践操作上均获得了一定效果。但是,与世界发达国家相比,还有相当大的差距。关于建筑节能,我们尚有许多工作要做。建筑节约能耗措施(1)使用纳米透明隔热涂料。纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太阳能辐射不进入室内,并能保证透光率达到70%,能使室内温度低于室外温度达到4℃~7℃,测试表明,夏天开空调时,空调的耗电量可从原来303度降低到208度,可节电20%~30%左右;在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线)约90%不外流。(2)建筑节能中太阳能的利用。太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。有关资料表明,我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3×103~4×106KJ/(m2•年)之间,相当于4×104亿t标煤。全国总面积三分之二以上地区年日照时数大于2200h,日照能量在5×106KJ/(m2•年)以上。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州省资源稍差外,东部、南部及东北等其他地区为资源较富和中等区。在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电,甚至能够提供建筑物的全部能量。我国北方被动太阳房采暖节能60%~70%,平均每平方米建筑面积每年可节约20Kg~40Kg标准煤,有着良好的经济和社会效益。(3)注重墙体节能。多年以来,我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上,增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同,墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。(4)关注门窗节能技术。在整个建筑物的热损失中,而门窗缝隙空气渗透的热损失则占20%~30%。所以,门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射3个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成。为此,要加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用,增大窗户的整体传热系数以减少传热量。  塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著,防雨水渗漏能力强,空气渗透量小,更主要的是塑钢门窗的导热系数极低,隔热效果优于铝材1250倍,在采暖和制冷上,能耗要低30%~50%,室内空调的启动次数明显减少,耗电量也显著减少。建筑节能的三合理  从建筑设计入手,综合分析地区气候特征,充分利用有利的气候条件和防御不利气候因素影响。地区气候特征包括太阳能辐射强度、最热(冷)月平均气温及空气湿度、夏(冬)季主导风与平均风压、雨雪量等要素。这些要素是我们节能设计需要注意的“气候条件”。此外,还需注意区域的“微环境”,如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被等。只有这样,才能权衡利弊、趋利避害,统筹运用气候因素。(1)合理群体规划布局。设计中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖),综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素,合理安排群体布局和建筑朝向。如南京属典型的夏热冬冷地区,又具有大陆性气候特征,夏季炎热多东南风、冬季寒冷多西北风,在进行小区群体布局时,一般将小体量的低层、独立式住宅放在南面,大体量的高层住宅放在最北面,可以最大限度地满足夏季自然通风和冬季阻挡不利的西北风的需要。(2)合理控制体形系数。体形系数就是指建筑物与室外大气接触的外表面积F0(m2)和其所包围的体积V0(m3)之比值。也就是说,单位建筑空间的外表面积越大,体形系数越大,能耗就越高,反之亦然。因此,在考虑节能设计时,建筑平面外形不宜凹凸太多,力求完整,避免因凹凸太多增大而提高体形系数。在所有几何形体中,球面体体形系数最小,同等条件下能耗最低。如合肥大剧院就采用近似球面体外形,体形系数小而相对节能。(3)合理控制窗墙比。窗墙比就是建筑外窗总面积与外围护墙体总面积之比值。由于外围护墙体的热工性能比玻璃窗户要好。尽管外窗面积比外墙面积要小得多,但通过外窗得失热量却占外围护结构得失热量的40%左右,因此需根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。如在严热干燥的新疆,白天太阳辐射强度大,夜间温度低,建筑外墙体比较封闭,窗墙比小,可以减少白天透过窗户的太阳辐射热和夜间室内热量的散失,同时保持室内空气的湿润。在南京地区,建筑的窗墙比则较大,夏季利用较大的南向窗户进行自然通风,冬季则可以获得较多的太阳辐射热。结论建筑节能研究是建筑可持续发展的重要研究课题。在我国现阶段,主要提倡运用与经济发展水平相适应的简单节能技术为主,切不可为片面追求低能耗目标而不顾经济成本,大量使用节能新技术。同时注重太阳能、风能、地能等可再生自然能技术的研究和开发,降低可再生能源的利用成本,逐步从大城市与经济比较发达地区向全国推广运用,实现我国建筑节能既定目标。参考文献[1]房志勇。建筑节能技术。中国建材工业出版社,1998[2]《河南省居住建筑节能设计标准》(寒冷地区)DBJ41/062-2005[3]宋德萱节能建筑设计与技术上海同济大学出

· 建筑节能· 现代建筑电气篇(2007No4)建筑节能技术在智能建筑中的应用摘要:基于智能建筑对节能的需求,对智能建筑能耗的分布情况进行了分析,论述了智能建筑的中央空调节能、变频技术节能、照明节能、太阳能光伏技术节能的基本原则,详细阐述了这些节能技术措施的实现方法和实施注意事项。提出智能建筑节能措施是一项系统工程,节能技术措施及其推广和应用是实现建筑节能的关键。关键词:智能建筑;节能措施;变频技术;中央空调;太阳能光伏技术中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1001—5531(2007)04-0051-54Several Efective Energy Saving Techniques andM easures of Intelligent BuildingsAbstract:Based on the energy saving demand for intelligent buildings,the energy consumption distribution ofintelligent building was analyzed.For intelligent buildings,the basic principles of energy saving techniques in thecentral air conditioner,frequency conversion,ligbting and solar energy photovohaics were discussed. The imple—menting methods and executive notices of these energy saving meas ures were expounded.Th e viewpoint that energysaving measures of intelligent buildings Was a system engineering Was introduced.It Was pmpo s~ that energy savingmeasu~s and their being extended an d applied were the keys to realize construction energy saving.Key words:intelligent building;energy saving me~ure8;frequency conversion technique;central airconditioner;solar energy photovoltaic technique0 引 言随着我国国民生活水平的提高,建筑能耗在整个能耗中的比重越来越大。智能建筑用电设备的增多和对建筑环境舒适性的严格要求,更加大了对能源的消耗。因此,智能建筑的节能技术推广和应用变得十分重要。1 中央空调节能中央空调在整个建筑能耗中所占的比例最大,在节能方面有着巨大的潜力。提倡选用新型的节能环保空调,主要有地温空调和燃气空调两种。地温空调使用水源热泵,利用地下浅层地热资源,是一种既可供热又可制冷的有效节能空调系统。它将不可利用的低位能开发为可利用的高位能,消耗1 kW能量可得到4.5~6.0 kW 的热量和冷量,适用于水资源丰富的地区。燃气空调为利用天然气的空调系统(如家用燃气空调机组、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、燃气发动机驱动制冷压缩机等)。对目前广泛使用的传统中央空调,可采用如下节能措施:(1)合理设计。在智能建筑的中央空调设计中,根据室外环境状况和对室内环境的需求,合理、科学地选择中央空调的机组规模,设计风机盘管的布局,设置末端设备,避免制造出先天高能耗的中央空调系统。(2)中央空调废热回收与再利用。中央空调压缩机工作过程中会排放大量的废热。其热量等于空调系统从空间吸收的总热量加电动机的发热量。中央空调的废热回收技术主要是利用热交换原理,将中央空调的废热全部或部分回收后通过热交换产生45~75。C的热水,再经过蓄能水箱为用户提供服务。其原理如图1所示。中央空调一51 —维普资讯 现代建筑电气篇(2007l~4) ·建筑节能·在制冷过程中可成为一个制热系统,专用设备的核心部件是热交换器和冷凝器。将空调压缩机在制冷运行中排放出的高温冷媒蒸汽与被加温冷水进行热交换,使压缩机排出的热量转换成可利用的热水。在工程实践中应重视改造专用设备与中央空调对接过程中的各种技术环节。该系统可将中央空调机组效率提高5% ~15% 。由于负载减少,不仅省电,而且减少了机组故障。用户中央U 专空调I I用制冷H 设机组l I备热水水箱J l冷水水箱闭式水箱系统回水循环水泵图1 中央空调废热利用原理图(3)中央空调清洗。热交换器所产生的污垢、水垢直接影响中央空调的热交换率和制冷量,使用电量增大(据美国制冷界权威科学机构Phi.1ips Kote资料显示:冷凝管中垢层厚0.3 mm多耗电10% ;0.6 mm多耗电20% ;0.9 mm多耗电31% ;1.2 mm 多耗电42% ;1.6 mm 多耗电53%)。管道上的污垢不仅直接影响热交换率,而且污垢中的细菌产生的不洁通风还会使室内空气二次污染。对热交换器中的污垢采用人工化学清洗、电子自动除垢仪除垢等;对管道的清洗可引入管道清洗机器人等设备进行物理处理。(4)冷水机组群控。根据有效负载控制冷水机组的运行,使冷水塔、水泵和冷水机组等均根据有效负荷的变化而调整,优化能源的利用。2 变频技术节能由交流电动机转速公式:,l=60f(1一s /t,式中n— — 电动机转速.产一电源频率s— —转差率p— — 电动机的极对数对风机、泵等变转矩负载应用变频器有明显的节能效果:Q =Kl,l, H =K2,l一52 一P = Kl K2 K3式中Q— — 流量H一扬程P—— 轴功率K , , —— 常数变频调速技术应用的前提条件是风机或泵在整个运行过程中存在较大的富裕流量。对运行负荷比较满、没有多少溢流或放空的情况,变频器达不到任何节能的效果。(1)冷却水泵的变频节能。对中央空调系统冷水机组的冷却水泵采用变频控制,节电明显,一般为30% ~60%。根据冷却水泵供回水管的压差,调节变频器的频率,改变冷却水泵的转速,使压差稳定。图2所示为中央空调冷却水泵变频控制原理图。图2 冷却水泵变频控制原理图(2)冷冻水循环泵的变频节能。中央空调的冷冻水随时都处于调节过程中。采用变频技术可通过控制冷冻水循环泵的转速(即改变冷冻水流量)跟踪冷冻水的需求量。当管道用水量加大时,压差会下降,系统将调节变频器,使其输出频率升高,水泵转速随即上升,使管道压差回到设定值;反之亦然,达到供回水压差恒定的目的。该控制系统可由多台循环水泵组成,可实现1台变频器4泵联用、3泵联用、2用1备、1用1备等形式。图3所示为3泵联用变频控制原理图。(3)给水系统变频节能。智能建筑的给水一般采用恒压供水系统。采用变频技术使建筑在用水高峰和低谷时的供水压力恒定,具有显著的节能效果。给水泵变频控制原理如图4所示。(4)电梯变频节能。电梯是载人工具,要求拖动系统既可靠又要频繁地加速和正转/反转。采用变频调速技术可提高动态可靠性,增加电梯维普资讯 · 建筑节能· 现代建筑电气篇(2007N04)图3 3泵联用变频控制原理图出水压力&- 比例K一比例特性J一积分特性1--y-/自动切换《≯一输出限幅TRAcK一手动/自动跟踪l一显示^一给定值设定 I一手动操作图4 给水泵变频控制原理图乘坐的安全感和舒适感及效率。(5)音乐喷泉变频节能。音乐喷泉是许多大型智能建筑的附属娱乐设施,能耗比例较大。对其水柱的高低和量的大小实现变频控制,既节电又增强其艺术效果。3 照明节能智能建筑的照明节能原则是在保证照度标准和照明质量的前提下,力求减少照明系统中的能量损失,最有效地利用电能。以单位照度及单位面积所需用电量[w/(m ·Ix)]作为节能指标,力求提高照度,降低用电量。照明节能原则如下:(1)科学的照明设计。设计内容包括照明线路及方式、照度值的选择和自然光的科学利用。(2)选择优质的电光源。科学地选用电光源是照明节电的首要工作,要根据场所的特点和电光源的特性进行选择。白炽灯泡发光效率一般为7~20 lm/W,使用寿命为1 000~2 000 h,而单端紧凑型荧光灯(即节能灯)的光通量为50 lⅡ W,使用寿命为3 000~5 000 h,一只9 W 的节能灯完全可代替40 w 的白炽灯;双端直管荧光灯T12的光通量为55 lⅡ w,使用寿命为3 000~5 000 h,而T15型光通量则达90~110 lⅡ W,使用寿命为8 000~10 000 h。另外,高强气体放电灯中的高压钠灯、金属卤化物灯、微波硫灯、无极灯等,都是较好的节能型电光源。(3)选择效率高的灯具。灯具具有科学分配光的功能,关键指标是灯具的效率,即灯泡安装在灯具里后输出光通量的百分比。根据场所的需要,科学的灯具效率可改善人们的视觉舒适度。如双端直管荧光灯采用梯形空罩式灯具、铁皮涂白漆,其配光不合理,灯照度高,两灯间照度低,灯具效率约70% ;采用抛光氧化铝的双曲面灯具,使光分配成为蝙蝠形的配光,灯具效率约82%。故采用良好的灯具也是一种有效节能的方法。(4)选用适用的节电器。目前国内外都大力推广照明节电装置,即在现有照明系统上加装节电控制设备。这样做接人方便,可减少有功功率损耗和降低无功功率。照明节电装置有晶闸管斩波型、自耦降压式、智能照明调控器。晶闸管斩波型对电压调节速度快,精度高,可分时段调整,有稳压作用,但出现的大量谐波对电网系统的污染危害极大;自耦降压式结构的功能简单,能将电网电压降~lJl0 V、15 V或20 V,且正弦波输出,但电网电压波动时其输出电压也随之波动,使工作电压不稳定;智能照明调控器采用微电脑控制器,实时采集输出、输入电压值与最佳照明电压比较进行自动调节,输出最佳的工作电压,具有实时调压稳压、多段自动调整、对灯具的软启动和软关闭、三相独立可调的功能,可随负荷变化动态调整运行状态下的电流和电压,实现对功率的自动调整,节电率达25% 以上。4 太阳能光伏技术节能太阳能热水器和太阳能热水系统是我国目前最大的太阳能热利用产业。其节能的作用和效果有目共睹。但对智能建筑而言,可安装太阳能热水器的地方面积有限,且影响建筑物的整体美观效果。目前,全球太阳能建筑投资规模600亿元,太阳能建筑节能率达75% 。节能环保的太阳能一53 —维普资讯 现代建筑电气篇(20071~4) ·建筑节能·建筑代表了智能建筑的发展方向,集发电、隔音、隔热、安全和装饰于一体,体现了智能化与人性化的建筑理念与发展潮流,应用前景广阔。建筑物的外壳为光伏系统提供了足够的面积,省去光伏系统的支撑结构,并在建筑施工中可将光伏系统的安装集成到建筑物中。太阳能电池与建筑的一体化是太阳能建筑发展首要解决的技术问题。要求太阳能电池不仅是一种发电器件,而且也是与建筑物和谐统一的建筑材料。目前,利用太阳能电池做建筑物外墙的有晶体硅太阳能电池玻璃组件和非晶体硅太阳能电池玻璃组件。前者将晶体硅电池放置在内层与外层玻璃中间,夹胶组成;后者利用激光打掉膜的非晶硅太阳能电池玻璃作为外层,通过胶片与内层玻璃紧密结合而成,具有发电、隔音、隔热的双重节能效果,但因成本高达5 000—10 000元/m ,使其应用受到限制。新型的架构式非晶硅光伏中空玻璃组件使成本降到了1 500—2 500 m 。其实现技术的关键是架构式结构,变半导体加工工艺为机加工工艺(用激光线错位工艺代替半导体光刻工艺),不同受光面采用不同太阳能电池。几种太阳能光伏组件性能如表1所示。表1 几种太阳能光伏组件性能5 制约智能建筑节能的因素分析(1)在智能建筑的招标和设计阶段,建筑节能常常被弱化。(2)由于建设前期的不合理投资,使配置降低,造成智能建筑虽有节能装置但不具备节能效果,成了摆设。科学的设计、合理的投资是解决该问题的关键。(3)智能建筑节能装置和系统的使用效率偏低。目前能够投入使用的不足3O% ,节能仅为楼盘销售时的一个招牌。必须对节能装置和系统的运营进行科学管理。(4)由于物业管理水平低,技术达不到维护能力,导致节能装置和系统不能发挥出其应有的作用。要求维护人员不仅具备专业知识,还应具备一定的计算机知识、编程、网络维护以及分析和解决问题的综合能力。一54 —6 结 语智能建筑的节能是全方位的、持久的和综合性的系统工程。智能建筑的设计者必须对各种节能技术措施有全面的认识,并努力推动节能技术措施的实施和应用。同时,转变观念、对已投入运行的节能设施和系统进行科学管理也是智能建筑节能的重要措施和手段。【参考文献】[1] 曾斌,田峻.智能建筑工程[M].北京:中国建材工业出版社,2002.[2] 杨善勤.民用建筑节能设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.[3] 韩风.建筑电气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1991.[4] 王占奎.变频调速应用百例[M].北京:科学出版社,1999.收稿日期:2006 1.13维普资讯

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节能建筑设计论文

建筑能耗以采暖和空调能耗为主,占到建筑总能耗的50%以上。因此,各种公用及家用空调数量的激增,使空调耗能日渐成为能耗大户,空调节能已经成为建筑节能中刻不容缓的大事。我国抓建筑节能工作必须从现在做起,重点解决的是北方城镇采暖和大型公共建筑的能耗问题,在具体节能的途径上应该在优化建筑结构、降低采暖系统能耗、减少空调能耗等方面下功夫,从建筑节能的角度构建节约型社会。  暖通专业在设计空调系统时,为了降低建筑的空调耗能,第一步就是要配合建筑专业确定建筑内外墙、屋面、地面及其他围护结构的建筑构成方式和使用保温材料的情况。其中,首先特别要注意的是控制好建筑的体形系数和窗墙比,体形系数、窗墙比越大,单位建筑面积对应外表面的面积就越大,相应的单位建筑面积对应的传热系数也越大,传热损失随之增加。体形系数和窗墙比又是牵涉到建筑造型、平面布局、采光通风等各方面因素,需要既能达到建筑师的创作意图并符合建筑功能,又能权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,尽可能地减少房间的外围护面积,使体形不要太复杂,凹凸面更不要过多,以达到节能的目的。  不可否认,使用了节能材料的建筑初投资额会增加一些,根据有关资料的统计,欧洲一些国家以法律形式明文规定,建筑必须达到一定的节能要求,如法国与瑞典等国对建筑物的隔热型玻璃都有强制性规定,因而这些国家的节能技术与材料都比较成熟,使用也比较普遍,大批量的生产让成本不断降低。在西欧地区建设节能型建筑,成本一般要增加5%至10%。但节能型建筑的运营费用同时会大大降低,其运营费用大约只相当于普通建筑的70%。  设计节能的暖通空调系统,如何减少一次高品位能源的利用是很关键的技术问题。如果能利用各种在土壤、太阳能、水、空气、工业废热中蕴藏着的无穷无尽的低品位热能,无疑是一种成功的节能措施,而热泵技术正是现阶段实现这个目标的最佳选择。它可以通过输入较少的高品位能源,把广泛存在于大自然的绿色低品位热能提高到可以在建筑用能的温度(如采暖及生活热水)。根据热泵系统的热力循环形式,通常将热泵分为蒸汽压缩式热泵、气体压缩式热泵、蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵、热电式热泵等。其中,蒸汽压缩式热泵是在目前研究和使用最为普遍的方式,按照其使用的低温热源的种类,基本包含空气源热泵、地源热泵、水源热泵和太阳能热泵等四种类型。这些类型的热泵技术可有效地提高一次能源利用率,减少空调用能中高品位能源的消耗,但因其在不同状况下各有利弊,设计者应根据所设计建筑的地域特点和具体的设计情况以及甲方要求进行灵活的选用。在合适的地方,可以采用多种热泵耦合的方式提高效率和性价比。  在设计建筑空调系统的过程中,设计者在其中各个环节都应该从细处入手,切实落实节能观念,规避一些不好的设计习惯。  首先,在选择冷热水机组主机配备容量时,出于保护性参数的考虑,常常会将各空调系统的峰值叠加,然后再乘上安全系数,从而导致最后冷热水机组配备容量偏大,导致大部分时间机组在部分负荷下低效率运行,造成极大的投资和能源浪费。主机余量过大也会造成水泵等其他输送动力设备的容量过大,整个管路特性远离最佳工作点,以至于总体能耗过大;或者仅仅考虑到减小冬夏两季的新风负荷,而将新风口及空调机组的新风入口按照冬夏两季的风量设计,致使过渡季节仍需要开启冷水机组,也将使空调能耗显著增大。其次,在室内温度的设定上,由于盲目追求舒适性或者忽略了普通空调系统中的自控系统,将导致系统在实际运行中没有手段根据人员的变化和实际负荷进行必要的调整,致使供冷量、供水量和送风量都大于实际需求,由此造成大量的能量损失。再次,在水系统设计中应增加必要的控制手段,可在运行时根据流量变化与功率变化的关系,增大送回水温差,减小水流量,以降低水系统设备的能耗;可以采用变流量技术,改善水泵运行工况,使其保持在最高效率点运行,以达到节能的目的。  最后,人们还需要重视冷热源的回收。空调系统能源利用率最大限度的提高也是实现空调节能的主要途径。现在,我国空调的冷热回收主要是通过在系统中安装能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,以达到节能的目的。在选择热回收装置时,应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际状况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑,以确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资回收更多冷热量的目的。换热器的布置形式和气流方式对换热性能也有影响,热回收系统设计要充分考虑其安装尺寸、运行的安全可靠性以及设备配置的合理性,同时还要保证热回收系统的清洁度。热回收设备可以与不同的系统结合起来使用,利用冷凝热节约能源。  综上所述,节能建筑的设计是在设计理念上的改变,涉及到设计工作的方方面面,这里谈到的只是其中几个典型的问题,借鉴了不少的资料,希望设计者在工作中能够得到有益的启示。随着设备工艺技术的不断更新和设计理念的进步,我国的节能建筑会稳步迈向国际先进水平。

建筑节能这一概念内涵丰富,在发达国家,这一说法经历了三个阶段:“建筑节能”、“在建筑中保持能源”、“提高建筑中的能源利用效率”。在我国,现在仍通成为建筑节能,但其含义应该尽到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用率,降低建筑能耗量。随着经济的发展,全球对能源的需求也日益增大。在不断增大的总能耗之中,建筑能耗约占总能耗的30%,建筑节能问题引起了越来越多国家的重视。而建筑材料作为我国国民经济的支柱产业之一,经过建国后五十余年的发展,现已成为国民经济中的重要组成部分。开发研制节能材料和合理的节能设计是建筑节能的根本途径,也是促进我国建筑业持续健康发展的根本保证。

前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国智能建筑行业市场前景与投资战略规划分析报告》数据显示,2006-2009年,中国居住建筑智能化市场规模不断扩大,年均增长率为97%;2009年,中国居住建筑智能化市场规模为20亿元,同比增长36%。2010-2011年,我国居住建筑智能化市场规模分别是18亿元和170亿元。  2、居住建筑智能化市场前景预测  国家对智能小区的建设十分重视,建设部先后于1999年4月和12月分别两次下发《全国住宅小区智能化技术示范工程工作大纲》和《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》,对智能小区建设进行规范指导。

住宅建筑节能设计论文

夏热冬冷地区住宅体型系数与建筑节能的关系夏热冬冷地区是指长江中下游地区及其周围地区(其确切范围由现行《民用建筑热工设计分区图》GB 50176规定),该地区面积约180万平方公里,人口5亿左右,国内生产总值约占全国的48%,是一个人口密集、经济发达的地区。该地区夏季炎热, 冬季寒冷。近年来,随着我国经济的高速增长,该地区的居民纷纷采取措施,自行解决住宅冬夏季的室内热环境问题,夏季空调冬季取暖成了普遍现象。由于该地区 围护结构的热工性能普遍差,所以能耗消耗高。我国现行的建筑节能政策是:2000年以后竣工的居住建筑的采暖能耗与1980~1981年的水平相比节能 50%。行业标准JGJ 134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中规定条式建筑物的体形系数不应超过35,点式建筑物的体形系数不应超过40。夏热冬冷地区乡村住宅其住宅型式一般都以独立的户为单位,且层数为3~4层,落地面积在180~200平方米之间。一、体形系数分析体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积F0与其包围的体积V0的比值。外表面积中F0不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。体形系数S= F0/V0,物理意义是指围合建筑物室内单位体积所需外表面积来围合尽可能大的建筑内部空间体积。F0/V0越小则意味着外墙面积越小,也就是能量损失途 径越少,越具有节能意义。根据体形系数公式 (1)式中:S—建筑体形系数;F0—外表面积(m2);V0—建筑体积(m3);a—建筑长度(m)b—建筑宽度(m);H—建筑高度(m)。整理得:(2) 由公式(2)可以看出,当建筑面积一定时,体形系数与建筑物长、宽、高三个尺寸的大小及比例关系有关。即当建筑物的高度H和宽度b一定时,长度a越大体形 系数就越小,节能就越好;当建筑物的高度H和长度a一定时,宽度b越大体形系数就越小,节能就越好。当建筑物的长度a和宽度b一定时,高度H越大体形系数 就越小,节能就越好。二、体形系数节能分析1 建筑长度对体形系数影响通过对杭州下沙地区乡村住宅的调查,大多数住宅为3~4层,高度为10~12m,宽度在10~12m,假设住宅高度H=9m,宽度b=12m,由公式(2)得(3)对公式3作曲线图,如图1所示。从图1可以看出无论是条式建筑还是点式建筑,其体形系数随着建筑物长度的增加而减小。但当建筑物长度增加到60m时,体形系数变化就不是很明显。因此在同时考虑到整体规划及建筑节能,建筑物长度以60m为宜。2 增加房间的进深以杭州下沙地区的乡村住宅为例,设条式建筑长度a条式=60m,高度H条式=9m;点式建筑长度a点式=16m,高度H点式=9m,由公式(2)得建筑物宽度对体形系数的影响从图2中可见,当建筑物的高度H和长度a一定时,宽度b越大体形系数就越小,而且减小的幅度比较大,即宽度每增加2m其体形系数就可降低1% ~5%。。因此,对于乡村住宅最好就是增加建筑物的进深b,以较大幅度的减小体形系数S。达到节能目的。综合采光、日照等因素,建议房屋进深 10~13m为宜。3 增加建筑物层数以杭州下沙地区住宅为例,设条式建筑长度a条式=60m,宽度b条式=12m;点式建筑长度a点式=16m,宽度b点式=12m,由公式(2)得从图3中可见,设建筑物层高为3m,当为两层时,条式建筑体形系数367,点式建筑体形系数为459。当建筑物为三层时,条式建筑体形系数减小到 311,点式建筑体形系数减小到403。建筑物随着层数的增加,体形系数相应也减小的幅度也较大,这是因为在层高增加过程中,外围护面积(包括屋 顶面积)的递增比不上其所包围体积的增加,即体积增率大于面积增率。4 减小建筑物的周长如果用A-建筑物底层面积(m2),即A=a×bL-建筑物底层周长(m),即 L=2(a + b)公式(1)可转化为(4)当建筑的高度H和底面面积A一定时,建筑底层的层周长L与体形系数S是线性关系。并且A=a×b,L=2(a + b)。可知 a=A/b,(5)对b进行求导,求L的最小值,所以当建筑物的长宽相等时,即当建筑物底面为正方形时,其建筑物周长L最小体形系数S最小。可见,当建筑物的周长减小,体形系数S也减小。但是在缩小建筑 物周长的同时还要考虑太阳的辐射得热。因为冬季太阳辐射得热,南立面比北立面要大很多。即以太阳辐射而论,南立面越长建筑物得热就越多,对节能越有利。因 此在进行乡村住宅的节能设计,要结合乡村住宅农民生产、生活习惯,并且考虑当地冬季太阳辐射得热的实际情况,选择合适的长宽比例,达到最佳的节能效果。5 节能体形设计的尺度计算最佳节能体形的设计,仅仅从建筑物的长、宽、高、周长及长宽比例等一个尺寸分析,是不够严密的,必须予以综合考虑。设一栋长方体建筑物宽度为b,长度为mb(m为长宽比,m为≥1的有理数),高度为H,建筑物体积为V,其体形系数为:(6)由公式(6)可以看出,当V取一定值时,H与S则有一定的几何曲线。而每条曲线的最低点就是H对应的最小体形系数,可以通过对S求导数得出,即(7)令 ,则建筑物的最佳节能高度为: 建筑物最佳节能宽度 建筑物最佳节能长度 通过上面的理论计算分析所得出的建筑物最佳节能尺度,为建筑节能体形的实际计算如建筑体量、建筑进深、建筑层高等的选择提供若干理论依据。三、结论和建议夏热冬冷地区乡村住宅的体形系数过大及住宅平面随意性,对建筑节能及其不利,结合乡村住宅的本身特点,在进行节能设计时:1、增加房间进深:综合考虑影响乡村住宅进深的因素如采光,日照等建议乡村住宅的进深以10~13m为宜。2、增加建筑物层数:以节能概念论,一般层高以0~2m为宜。对于乡村住宅来说,层数越高,节能效果越好。3、减小建筑物的周长:当建筑物底层面积不变的情况下,其周长减小,体形系数S也减小,但是在缩小建筑物周长的同时还有考虑太阳辐射。4、建筑平面:建筑平面应尽量减少不必要的、小尺度的凹凸不齐,使外墙形成比较简单划一的延长。这样,外表面会尽量减小,达到以最小面积围成最大体积的目的,即体形系数S最小。(转)

建筑能耗以采暖和空调能耗为主,占到建筑总能耗的50%以上。因此,各种公用及家用空调数量的激增,使空调耗能日渐成为能耗大户,空调节能已经成为建筑节能中刻不容缓的大事。我国抓建筑节能工作必须从现在做起,重点解决的是北方城镇采暖和大型公共建筑的能耗问题,在具体节能的途径上应该在优化建筑结构、降低采暖系统能耗、减少空调能耗等方面下功夫,从建筑节能的角度构建节约型社会。  暖通专业在设计空调系统时,为了降低建筑的空调耗能,第一步就是要配合建筑专业确定建筑内外墙、屋面、地面及其他围护结构的建筑构成方式和使用保温材料的情况。其中,首先特别要注意的是控制好建筑的体形系数和窗墙比,体形系数、窗墙比越大,单位建筑面积对应外表面的面积就越大,相应的单位建筑面积对应的传热系数也越大,传热损失随之增加。体形系数和窗墙比又是牵涉到建筑造型、平面布局、采光通风等各方面因素,需要既能达到建筑师的创作意图并符合建筑功能,又能权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,尽可能地减少房间的外围护面积,使体形不要太复杂,凹凸面更不要过多,以达到节能的目的。  不可否认,使用了节能材料的建筑初投资额会增加一些,根据有关资料的统计,欧洲一些国家以法律形式明文规定,建筑必须达到一定的节能要求,如法国与瑞典等国对建筑物的隔热型玻璃都有强制性规定,因而这些国家的节能技术与材料都比较成熟,使用也比较普遍,大批量的生产让成本不断降低。在西欧地区建设节能型建筑,成本一般要增加5%至10%。但节能型建筑的运营费用同时会大大降低,其运营费用大约只相当于普通建筑的70%。  设计节能的暖通空调系统,如何减少一次高品位能源的利用是很关键的技术问题。如果能利用各种在土壤、太阳能、水、空气、工业废热中蕴藏着的无穷无尽的低品位热能,无疑是一种成功的节能措施,而热泵技术正是现阶段实现这个目标的最佳选择。它可以通过输入较少的高品位能源,把广泛存在于大自然的绿色低品位热能提高到可以在建筑用能的温度(如采暖及生活热水)。根据热泵系统的热力循环形式,通常将热泵分为蒸汽压缩式热泵、气体压缩式热泵、蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵、热电式热泵等。其中,蒸汽压缩式热泵是在目前研究和使用最为普遍的方式,按照其使用的低温热源的种类,基本包含空气源热泵、地源热泵、水源热泵和太阳能热泵等四种类型。这些类型的热泵技术可有效地提高一次能源利用率,减少空调用能中高品位能源的消耗,但因其在不同状况下各有利弊,设计者应根据所设计建筑的地域特点和具体的设计情况以及甲方要求进行灵活的选用。在合适的地方,可以采用多种热泵耦合的方式提高效率和性价比。  在设计建筑空调系统的过程中,设计者在其中各个环节都应该从细处入手,切实落实节能观念,规避一些不好的设计习惯。  首先,在选择冷热水机组主机配备容量时,出于保护性参数的考虑,常常会将各空调系统的峰值叠加,然后再乘上安全系数,从而导致最后冷热水机组配备容量偏大,导致大部分时间机组在部分负荷下低效率运行,造成极大的投资和能源浪费。主机余量过大也会造成水泵等其他输送动力设备的容量过大,整个管路特性远离最佳工作点,以至于总体能耗过大;或者仅仅考虑到减小冬夏两季的新风负荷,而将新风口及空调机组的新风入口按照冬夏两季的风量设计,致使过渡季节仍需要开启冷水机组,也将使空调能耗显著增大。其次,在室内温度的设定上,由于盲目追求舒适性或者忽略了普通空调系统中的自控系统,将导致系统在实际运行中没有手段根据人员的变化和实际负荷进行必要的调整,致使供冷量、供水量和送风量都大于实际需求,由此造成大量的能量损失。再次,在水系统设计中应增加必要的控制手段,可在运行时根据流量变化与功率变化的关系,增大送回水温差,减小水流量,以降低水系统设备的能耗;可以采用变流量技术,改善水泵运行工况,使其保持在最高效率点运行,以达到节能的目的。  最后,人们还需要重视冷热源的回收。空调系统能源利用率最大限度的提高也是实现空调节能的主要途径。现在,我国空调的冷热回收主要是通过在系统中安装能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,以达到节能的目的。在选择热回收装置时,应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际状况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑,以确定选用合适的热回收装置,从而达到花较少的投资回收更多冷热量的目的。换热器的布置形式和气流方式对换热性能也有影响,热回收系统设计要充分考虑其安装尺寸、运行的安全可靠性以及设备配置的合理性,同时还要保证热回收系统的清洁度。热回收设备可以与不同的系统结合起来使用,利用冷凝热节约能源。  综上所述,节能建筑的设计是在设计理念上的改变,涉及到设计工作的方方面面,这里谈到的只是其中几个典型的问题,借鉴了不少的资料,希望设计者在工作中能够得到有益的启示。随着设备工艺技术的不断更新和设计理念的进步,我国的节能建筑会稳步迈向国际先进水平。

建筑节能这一概念内涵丰富,在发达国家,这一说法经历了三个阶段:“建筑节能”、“在建筑中保持能源”、“提高建筑中的能源利用效率”。在我国,现在仍通成为建筑节能,但其含义应该尽到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用率,降低建筑能耗量。随着经济的发展,全球对能源的需求也日益增大。在不断增大的总能耗之中,建筑能耗约占总能耗的30%,建筑节能问题引起了越来越多国家的重视。而建筑材料作为我国国民经济的支柱产业之一,经过建国后五十余年的发展,现已成为国民经济中的重要组成部分。开发研制节能材料和合理的节能设计是建筑节能的根本途径,也是促进我国建筑业持续健康发展的根本保证。

绿色建筑节能设计论文

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比较难呐

从推动建筑节能来说,我们大体上从五个方面,一个方面,我们推进先建建筑节能,这个我们在十一五期间要实现七千万标准煤的减产,第二是通过建筑的节能改造,这个是1900万吨,第三是政府办公建筑和大型公共建筑的节能监管体系,从而我们得到1100万吨的节能量。再一个推进可再生能源在节能减排中的应用,这个也是一千万吨。推广绿色照明也是实现一千万吨标准煤的量。五块一共是2亿吨标准煤的量,这个占我们国家节能总量的20%。也就是我们推动节能减排,我们建筑节能的贡献率是20%。我们实现2亿吨标准煤的量主要是通过刚才讲的四个环节实现。首先怎么管住增量的问题,新建建筑节能这块怎么严格执行设计标准,从而实现七千万吨标准煤的节能量。第二就是大型建筑进行监管。第三我们正在推北方地区既有的居住建筑的节能改造,有1900万吨的节能量,第三推进可再生能源的运用,通过绿色照明的途径实现我们的节能目标。从五项任务来说,我们考虑第一个对新建建筑节能我们主要抓五方面工作。首先,所有的新建建筑都要严格的执行节能改革标准。第二,我们在四个直辖市和条件成熟的地区推行节能65%的标准,这块我们在两个直辖市已经实现了,在北京和天津已经全面按节能65%的标准正在做,其他两个直辖市我们在明年,后年也将严格的开始执行节能65%的地方标准。我们在十二五期间就将要实现从节能50%到节能65%的过渡。第三块,就是我们正在做的低能耗和绿色建筑的示范,这块,我们建设部已经发了通知,请各个开发商能够踊跃的进行示范,这块到上个月底为止,效果不是太理想,有好几个省还没报,报了的省报的项目也比较少,在这儿我讲一个问题可能不得不引起我们深思。我推进这项工作已经好几年了,但是我发现一个问题,什么问题?就是开发商并不是太踊跃。究其原因有几个方面,一个方面我们信息不对称,也就是我们该宣传的没有宣传到位,从政府来说,这个可能是我们的责任。第二个方面,开发商对这个问题认识本身也还存在的一些问题。究竟是什么问题,我们也希望通过这样的研讨会和大家共同探讨究竟问题出在哪里。第四件事,怎么引导节能建材的发展,在这块,我们重点有以下几个。首先,怎么能够引导高型混凝土和高强钢的使用。第二块,如何引导节能的墙材,窗户等等的发展。目前应该说符合要求的,符合标准的材料和产品在我们这个行当还处于或者基本处于短缺的状态。这在当今的中国是特殊的现象,我们国家目前来看,生产能力都是过剩,但唯独符合节能环保要求的强材和建材以及材料和产生还存在短缺的问题。去年中国科学研究院曾经对北京地区按建筑节能标准50%做的建筑进行了200万平方米的实测,实测的结果表明什么呢?表明我们按节能50%做的建筑实际上节能的效果只有30%。为什么?可能有三大原因。一个是施工的问题。第二个是我们作运行管理中的问题。第三个问题包括偷工减料,也包括产生达不到要求的问题。从这些案例我们可以看出,确实我们在材料产品方面差距还比较大。从另外的侧面也说明我们住宅产业发展的前景还很大。第五个问题怎么在十二五期间从单纯推进建筑节能到推进四节一环保的转变,最终实现党中央国务院提出的发展节能省地型建筑的战略要求。第二项建立对政府办公建筑和大型公共建筑的节能监管体系。在这儿告诉大家一个背景,我们在研究建筑能耗的时候,我们发现一个问题,在居住建筑,公共建筑中,突出的问题是大型公共建筑,这个问题十分突出。有一组数据,目前大型公共建筑,也就是2万平方米以上的建筑,在总量里面大概只占4%,但是它的耗能却占建筑总能耗的22%,也就是它是一般建筑,或者居住建筑单位面积能耗的5倍,我们实测的是5—10倍。这是一个问题。第二个问题,政府办公建筑有特殊性,是政府自己在使用,政府号召推进节能减排,自己要带头,要率先垂范,所以,我们把政府办公建筑都归结到一块,所以,我们在国际上提出了一个首创的制度,什么制度?就是在一个国家的范围之内,针对政府办公建筑和大型公共建筑的节能监管制度。这个制度在国际上是首创,我们这个制度大体上有以下主要的内容:一个内容就是对新建的政府办公建筑和大型公共建筑要求从规划到设计,到竣工验收,以及它的硬性管理都要建相应的管理体系,对既有的政府办公建筑和大型公共建筑首先一个目的是什么呢?就是要对它建监管体系,使它能够按照节能的方式去运行。这是第二条。第三条,在这个基础之上,我们培育了节能服务体系。因为通过建立监管,就可以把健在的节能潜力转化为现实的节能需求。我们现在已经出台了通过贴息的政策,一方面加强监管,另外一方面贴息,通过胡萝卜加大棒的方式。通过贴息的政策引导高耗能的办公建筑和大型公共建筑进行节能改造,从而我们也培育出一个新的市场,就是建筑节能的服务市场,也带来很多相关的附加效应,比较提高就业的问题,等等。第三块,对于北方地区的供热体制改革和既有建筑节能改造。在这儿,我给大家简单汇报一下,过去我们都叫既有店主改造,现在我们把它重新定位在北方既有的居住建筑节能改造。对北方地区来说,大体上现在北方地区大体80%是不符合建筑节能设计标准的。第二这些不符合建筑节能设计标准我们称它为高能耗的建设,一个采暖期可能比发达国家同纬度的建筑能耗高2—3倍。第三,尽管我们耗了很多能源,但是居民的热舒适度并不高。我们在唐山做了一些改造,改造之前室内温度低在16度,低于国家18度的供暖要求,也就是他居住的热舒适度还是比较差的。一方面能耗高,但是热舒适度还低,第三,老百姓的热支出还高。这是一个方面。第二个方面就是对于过渡地区或者南方不提建筑节能改造,这也是根据我们调研和实践的结果。在长沙我们按50%的节能标准设计出来的房子,它理论上耗能是多少呢?大体上在夏季的时候应该是50度电,但是测的结果,它目前耗电只有不到30度,平均在20度左右。也就是它按节能标准设计的房子,实现50%的节能率,它应该用电50度,但是实彻的结果只用到20度,30度,原因是什么呢?因为节能50%是在一定的舒适度情况下计算的节能率,由于过渡地区和南方老百姓追求热舒适度还不是太强烈,也就是他宁肯牺牲热舒适度,所以,他实际用能还没有达到规定的耗能水平,所以,目前的状态对南方和过渡地区我们从中央政府这个层面就不再强迫进行既有的建筑改造。而把重点放在北方地区。在北方地区主要是两个任务,一个任务是供热体制改革,怎么把现在的福利供热转化成商业供热。第二怎么完善热价的形成机制,按用热量收费的制度。第三怎么推进按用热量收费制度相应的进行计量的改造。第四,在这同时完善低收入人群的社会保障制度,使他们得到供热的保障。最后一个,怎么理出竞争机制,实现供热领域有效竞争,提高经营管理效率和服务水平。主要五项工作。再有一块,我们正在推进可再生能源在建筑中的规模化的应用。推进可再生能源在建筑中的规模化应用是从去年开始的。《开再生能源法》去年元月1号开始生效,规定国家应该设立可再生能源应用的专项资金。财政部和建筑部根据这个法律的要求,财政部已经设立了可再生能源应用的专项资金,其中有一块就专门用于推进中国的可再生能源在建筑中的规模化的应用。另外,中国一方面从我们能源、资源的条件约束很严,比如说我们的能源条件是十分差的,但是另外一方面,中国有得天独厚在可再生能源方面的条件十分丰富,为此,我们分析这些之后,确定了一个基本的战略导向。一,可再生能源在建筑中的利用为抓手,来引导中国的建筑用能结构的调整和转变。我们建筑用能的增长方式。我们切入点在哪里呢?我们目前面临很多风险和问题。第一,推动模式,第二,建设体系的问题,第三标准的问题,第四产品材料的问题。为此,我们决定一个基本的路径,先从城市级的示范开始,摸索经验,总结模式,形成标准,形成推进的机制,在十二期间全面推开,大的思路就是这样。目前,按这个思路已经启动了三批开再生能源在建筑中的规模化利用。第一批从07年开始在全国五个省,北京、内蒙、山东、广东、深圳,这五个地区实施了第一批的示范项目。第二批已经下达了,是在全国20多个省市进行示范,现在启动第三批。在这儿我想说的是,事实上我们把这三批项目申报就比我们预期的结果差,比如第三批,最终申报了多少呢?234个省,今年你们也应该注意,国务院节能减排工作方案,就是国发15号文,方案里明确要启动200个可再生能源在建设中规模化应用的示范项目。但报上来所有的项目汇总以后只有234个,大家不知道这个信息?我觉得可能也不是。从去年第一批,第二批我们的项目已经逐步的在扩散,但是大家为什么不踊跃的报,不踊跃的探索可再生能源在建设中的示范和应用呢?这里面是有一些问题的,我也想留在这个会里我们共同的探讨。第五项就是绿色照明。我们想从明年启动,在我国一个是道路,第二在社区,第三在住宅。通过这三个方面,我们一建立标准。第二推广节能的灯。第三我们逐步的先摸索经验,然后再推广。明年这项工作就要启动。汇报完五项任务,我再跟大家汇报我们推进这些工作,主要从哪些措施方面落实。主要三个,一个通过制度创新,第二通过政策引导和激励,第三通过技术进步。首先从体制机制讲,从国家的体制讲,怎么能够逐步从现在这种通过生产端推动到通过需求端来拉动,实现这么一个转变,在这儿我举一个例子,墙材,墙改从90年代初期推到现在,15年过去了,应该说已经取得了不小的,或者叫显著的成效。也就是我们现在的新兴墙材的使用率已经达到40%—50%,成绩已经比较显著,但是如果从15年这个过程来看,我觉得它明显的比较慢。为什么慢?其中一个主要原因就在于我们着力点选在什么地方。过去我们主要是从生产端来推动的,我们可以分析,一个我们经济激励,激励谁了?我们激励的是生产商,谁生产这个材料我激励谁,迄今为止大家知道,我们这个环节实行贴息的政策,墙改基金这么几个政策,但是确实主要着力在生产商。我们能不能换一个思路,换一个方式,从需求端来拉动?需求端拉动几个环节,一个管理体制能不能改?从现在的生产主管部门能够转到建设主管部门,从使用方面来管,这是一个。第二个,能不能把激励的政策着力点着在开发商,甚至着在直接的购房者,通过这样,是不是能够更符合市场经济规律?这是一个方面。第二个方面建立制度创新的问题。制度创新有几个,一个,我们所定的一系列的工作任务是不是应该建立考核评价体系?在这儿,我想说一下,我们建设部党组十分关注这项工作,我们从2004年开始,就每年对建设节能进行专项的考核和评比,说实话,在这么多主管节能,真正对这块工作的考核评价,我认为建设部是建立起来了。可以看,我们从2005年开始,通报批评表扬做的好的,同时通报批评做的差的。2006年一样,谁做的好表扬,谁做的差批评。在这儿我想给大家汇报一下,对各个省建设主管部门,各个市的建设主管部门进行通报批评,这个真是下了很大的决心。因为我们干工作都得依赖他们去干,但是做不好还挨批评,这个做不好是相对的做不好,有些做了大量的工作,但是推进成效差一点,所以,挨批评。我觉得建设部下这么大的决心,真的还是不容易。我们这种专项检查效果目前正在展现。比如给大家举个例子,2005年的时候,我们做过一个专项的调查,执行情况是什么情况呢?在设计阶段执行节能设计标准的50%,在施工阶段只有22%。2006年这个数就变成在设计阶段执行建筑节能设计标准的达到94%,在施工阶段按节能设计标准做的达到52%。一年的工夫提高这么快,今年检查还没出来,但是我们初步掌握的情况,因为设计阶段、执行阶段,关键是施工阶段,今年应该是在80%以上。所以,我觉得我们现在这种体系和机制还是有效的。再一块我重点给大家介绍一下我们在制度创新方面建立了哪些制度。一共七个制度,第一个新建建筑的市场准入制。第二,建筑的能源效率标识性制度。第三,旧建筑节能改造制度。第四,建筑用能系统的管理制度。第五,大型建筑用能管理制度。第六,建筑用能统计制度。第七,技术材料推广制度。第一项制度,以行政许可为特征的新建建筑的市场准入制度。这个写到国务院关于进一步加强节能工作的决定里。这个市场准入特征是什么?一充分运用现有的行政许可,不再增加新的行政许可。第二个,就是按行政许可法的要求,在现有的行政许可里面增加许可的条件,把规划设计施工几个环节执行建筑节能标准的情况作为许可的条件。一个从规划,研究的规定还没出台,发规划许可证之前,规划许可部门应该就这个项目是否符合建筑节能设计部门征求建设主管部门的意见,建设主管部门应当在十日之内做出许可,还是不许可的答复。依据是什么?就是你执行建筑节能设计标准做了没有。这是一个。第二我们利用施工许可,我们在施工设计阶段就要对执行建筑节能设计标准进行专项的查验,如果达到了,出具。达不到,应该拒绝。施工许可必须查验是否在施工阶段达到节能设计标准,达不到不得发放施工许可证。这是第二个。第三个竣工验收,我们已经出台了新验收规范。你在施工阶段是否按建筑节能标准做,做的怎么样,已经作为了竣工验收备案的必要条件。这是我给大家汇报的第一个制度。第二个制度,建筑能源效率标识制度。我们把建筑分成以下几类,一强制的,第二自愿。强制又分几种情况,第一开发商开发的量大面广的住宅。这种情况采取自行标识的原则,各个开发商在销售房屋的时候,你必须明示你的指标,必须把你采取的节能措施记载入你住房的销售合同和你住房的责任保证书等等。记载进去之后,你就担负了责任,什么责任?是不是按节能建筑标准规划设计施工的,这个责任最终由开发商来负。这是一个。第二个,对于我们的大型公共建筑和政府建筑,这一类我们采取强制性的标志,必须到第三方进行测评以后才能标识。第二类,自愿。为了鼓励开发商开发节能省地的建筑,你做的这个优于国家标准,你申请自愿标识。你申请了标识之后,第三方给你做测评,我们就给经济激励。如果最后的经济激励政策确定下来,你必须经过测评和标识证明优于国家标准,这个政策正在跟财政部进行磋商。我估计应该该出台了。第三个制度就是既有的居住建筑节能改造。首先有一个基本的定位,我们把它定位成政府的责任。为什么定位为政府的责任?因为既有的居住建筑节能改造从世界范围来看,都是由政府承担的一项工作和一项任务。在这个领域里,简单的说,市场机制是部分失灵的,你要想通过市场机制来做,在国际上没有成功的经验。所以,这是基本定位。对政府来说做了哪些工作?首先你负责进行居住建筑的调查,你要调查清楚你辖区内住房结构是什么,建筑形式是什么,把家底摸清楚。第二,你要在这个基础上进行节能减排的计划,同时根据《物权法》还得充分尊重物权所有人的意愿,在这个基础之上你才能做节能改造。节能改造也是由地方政府组织实施。最后,还有验收评估的问题。这项制度,这么一些要求,我们已经把它作为具体的程序进行要求,写入了建筑管理条例。等国务院审理之后通过。因为时间关系,我简单再给大家说一个是建筑用地的具体管理制度,还也大型共归建筑的管理制度。在这个制度里,关键是五项基本的制度。

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