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建筑能效分析優選九篇

時間:2023-05-24 18:03:36

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建筑能效分析

第1篇

關鍵字:民用建筑能效測評;測評標識;框架;實例

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: TU201.5文獻標識碼:A 文章編號:

民用建筑能效測評標識主要分為:建筑能效實測標識以及建筑能效理論值標識兩個部分,目前我國大力開展的主要是理論標識。隨著物質生活水平不斷提高,為了有效降低民用建筑能源消耗,提高民用建筑節能管理成效,我國城鄉和住房建設部門制定了一系列法律法規,對公共建筑、居住新建以及節能改造實施后建筑物節能效果進行對應的量化評價,從而為大力開展省地節能型公共建筑、居住環境,建設環境友好型、資源節約型社會,解決社會經濟發展和能源短缺矛盾具有重要作用。

一、民用建筑能效測評標識實例框架

(一)測評標識對象和框架

在建筑工程中,民用建筑能效測評標識的總體方案可以歸結為:定量和定性相結合、標識和測評相結合、實例和理論值相結合。測評對象主要為房地產單位開發和建設單位,其中,建筑單位根據擴建、改建國家辦公建筑以及單位面積在兩萬平方米以上的大型公共建筑,在實施綜合改造申請財政支持的大型建筑以及公共建筑中,申請省級以及國家級節能示范工程建筑,或者申請有綠色建筑評價標識的建筑物。民用建筑能效標識和測評以單棟建筑物為主要對象,在這個過程中,包括冷熱源設備以及建筑管網。

在測評機構中,主要分為省級以及國家級民用建筑能效測評機構,根據承接業務范圍,主要包括:維護機構、空調采暖、能效綜合見證取樣檢測以及再生能源系統評標。國家級測評機構主要由城鄉建設以及住房組織相關專家組成,根據申報單位提供的資料,對自治區、省、直轄市以及建設部門推薦的機構進行評審認定;省級測評機構主要由自治區、省以及直轄市建設部門專家進行評審認定。在這個過程中建筑所有權人必須向測評機構提供相應的申請資料,由對應的機構進行文件審查、軟件評估、工程檢查以及性能測試,完成后再向所有權人提供對應的測評報告。

在標識管理中,所有權人必須根據測評報告,向相關部門提供申請標識,作為建筑能效實測值以及建筑能效理論值,支管部門根據相關管理辦法,在資料審核沒有異議后,根據規格進行標識性活動,建筑實測值標識一般為五年。

(二)測評標識等級劃分

在民用建筑能效測評標識中,能效標識一般分為5個不同的等級,當基礎達到50%到65%的節能,并且滿足建筑節能要求時,為一星;節能達到65%到75%基礎項時,標識為二星;基礎項為75%到85%時,并且滿足要求時,為三星;當基礎項在85%以上時,并且滿足規定,為四星;當分數超過60分時,再加一星。在建筑能效實測標識階段,在不轉變理論標識等級時,必須將實測能效值、能耗值寫入標識證書,同時規定項必須滿足相關要求,反之則必須取消標識結果,根據相關結果對標識等級進行科學調整。在這個過程中,一旦標識結果被迫取消,必須重新申請民用建筑能效標識以及測評方法。

根據現行國家級建筑節能設計方法、標準,獲得建筑物空調能采暖調耗能量。規定項則是基礎項除外后,根據現行國家建筑節能設計要求,保障采暖空調系統以及維護結構始終滿足建設要求。當建筑物圍護結構以及主要用能設備必須進行置換更換時,或者建筑物效能測評標識結束后,相關建筑所有權人必須根據實際情況,提出新的標識;當使用者或者所有權人對建筑效能測評標識結果有異議時,通過相關主管部門申述,在主管受理后,再根據實際情況,采取對應措施。

二、民用建筑能效測評標識實例

某鐘樓區,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項目主要由11、10、9、8、6號樓以及商業一號樓、地庫工程組成,總面積達到六萬一千多平方米,18層作為最高層,根據相關民用建筑技術導則具體要求:民用建筑能效測評必須以單棟建筑為對象,使用11層為民用建筑能效評標,建筑面積達到一萬四千多平方米,位于小區西北角,總高度達到54米,共有18層。

(一)節能措施以及基礎項測評

在圍護結構中,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毫米的頁巖磚加上防水層。

屋面保溫,采用40毫米的細石混凝土加上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。

在用能系統中,該項目采用熱泵加上天棚輻射、新風系統,在每天24小時運行的過程中,全年沒有間斷果;室內溫度常年都在20到26度左右,濕度一直在30%到70%之間,在恒濕恒溫,夏涼冬暖的過程中,極大程度的增強了居室舒適度。

在測評基礎項中,根據竣工驗收相關資料為具體依據,以施工過程的取樣見證為具體檢測報告,輔助現場數據檢測。根據BECS2010節能軟件計算得到,該項目屋面結構、傳熱系數、窗墻面積比、遮陽系數、傳熱系數、建筑氣密性以及外窗透射均滿足DGJ32/J71相關規定。

(二)規定項、選擇項

在這個過程中,規定項測評主要以抽檢方式為主,從而輔助檢測報告以及驗收報告,根據民用建筑能效測評標識技術,涉及規定項條文8個,滿足項也有8個(如表一、所示)。經過相關調查顯示:該工程11樓氣密性等級為五級,屋面、外墻的墻體熱橋部位保溫,通過膨脹性聚苯板進行保溫,采用發泡膠將墻體接縫以及窗框進行填實,使用密封膠進行密封;采用發泡材料對洞口以及外門窗框進行填實,從而滿足項目規定項要求。

在空調方面,根據地源熱泵特點,在空調末端采用天棚輻射和新風系統置換,使用兩臺熱泵主機,單臺的額定熱量為947KW,冷量為874KW;另外兩臺為新風機主機,冷量為1248KW,熱量為1354KW。在集中性空調水系統進入每層集水器時,通過溫度特點,在調節末端閥門的過程中,讓末端流量改變,進一步滿足室溫調節標準。

表一、民用建筑能效測評標識實例分析

在選擇項中,通過充分利用地熱,新能源的使用占整個生活熱水以及采暖能耗比例的70%以上,根據現場調查以及文件審查顯示,外窗一般采用鋁合性金卷簾的方式,進行遮陽。在理論值等級評定中,基礎項達到72.5%的節能率,選擇項加80分,總體平能理論值為三星。

三、結束語

民用建筑能耗測評標識作為一項復雜系統的工程,由于我國建筑能耗測評剛剛起步,在建筑理論測評中仍然存在很多問題;因此,在實際工作中,必須根據民用建筑能效測評標識實施框架以及具體實例,在加強監督管理的過程中,不斷完善民用建筑能效測評標識體系。

參考文獻:

[1] 王沁芳,許鳴,張朝輝等.民用建筑能效測評標識實例分析[J].混凝土與水泥制品,2012,(9):52-53

[2] 王沁芳,張朝輝,許鳴等.民用建筑能效測評標識的實施與應用[J].新型建筑材料,2012,39(7):40-42..

第2篇

 

引言:

 

隨著社會經濟的高速發展,我國越來越提倡節能減排,推廣綠色建筑可以有效提升建筑物的資源利用率,與此同時盡可能地減少建筑物對人身安全造成的損害。下文將從樓宇自控、智能照明、能量計量、自動遮陽等方面詳細闡述了智能技術在現代建筑中的節能效益。

 

1 智能照明技術的節能效益

 

現代建筑物中,照明不單純是為滿足人們視覺上的明暗效果,更應具備多種控制方案,使建筑物整體實用提高,更生動,藝術性更強,給人豐富的視覺美感。系統以計算機作為主控中心,通過通信裝置與網絡實現編程、監控、故障報警等功能,能有效突出照明控制系統智能化、科學管理和節省能源、節省運營費用的特點。

 

1.1降低電能消耗

 

(1)采用智能照明控制系統的主要目的是節約能源。(2)透過調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。(如調光90%輸出時,節省10%的電力消耗;調光80%輸出時,節省20%的電力消耗。)(3)通過計算機時序控制可自動開啟或關閉每一盞燈,使燈光能在有效時間內自動亮起,避免因人為因素而造成的電力消耗(如忘記關燈、整體建筑中個別區域不需要光源或不需要強的光照以及分時段點亮不同的燈具等)。通常,在只保留外圍效果光照的情況下,可節電50%以上。(4)智能照明控制系統可借助各種不同的“預設置”控制方式和控制組件,對不同時間、不同環境的光照度參數進行精確設置和合理管理,實現節能目的。(5)采用自動調節照度的方式,充分利用室外自然光,僅當必需時才點亮燈,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后,其節電效果十分明顯,一般可達30%以上。此外,智能照明控制系統還可對熒光燈等光源進行調光控制。

 

1.2節約人力

 

(1)若燈具壽命因調光控制單元的作用而延長使用壽命,則相對人工更換燈具成本也隨之降低。(2)現如今人工工資高漲,如何精簡人力是企業管理首要目標之一,高檔的智能科技控制系統將是最主要的選擇。(3)智能照明控制系統對照明的控制以自動控制為主,手動控制為輔,各種使用需求下的照明控制參數以數字信號形式存儲在系統中,這些信息的設置和更換十分方便,使整個照明系統的管理和設備維護變得更加簡單。

 

1.3經濟回報率分析

 

以某商場各種照明設備容量2630kW為例計算,按每天營業時間12h計算(9:00~21:00),有無智能燈光控制系統預計電費支出對比如下:(1)無智能燈光控制系統全年電費計算。每天消耗電能為2630×12=31560kWh,全年消耗電能為31560×365=11519400kWh,按商業用電1元/kWh計算,全年支付電費為11519400×1=11519400元。(2)有智能燈光控制系統后全年電費計算。按每天營業時間12h,早晨開業前保安巡視15min開啟總量5%燈具:營業員開業準備15min,開啟總量30%的燈具,非節假日11:00前開啟總量80%的燈具,晚間歇業清場、保潔員清潔商場、營業員清點貨物30min,開啟總量80%的燈具,其余營業時間全亮。每天節約電能為2630×12-2630×(0.25×5%+0.25×30%+1.5×80%+0.5×80%+9.5×100%)=2136kWh,全年節約電能為2136×365=779822kWh,全年節約電費為7798225×1=779822元。僅從節電和減少光源更換這兩項內容進行估算,可得出結論:需3~5a時間,業主可基本收回投資照明控制系統建設所增加的全部費用。采用智能照明控制系統后,環境得到改善,提高了員工的工作效率,減少了維修和管理費用,為業主節省了一筆可觀的日常使用費用。

 

2 能量計量系統的節能效益

 

能量計量系統采用先進計量科技、微電子、計算機控制和數據庫技術而開發的智能系統對大樓內空調能量、水和電進行合理規劃,實行遠程集中抄表。不僅能夠準確地計量各計量區域的能量消耗,合理地計算和分攤各單位應繳費用,而且能夠為管理者提供并分析控制能量,降低大樓運營成本,提高效益,杜絕惡意消費,表現出良好的節能效果。能量計量系統的節能分析如下:(1)節能型建筑的需要。早期中央空調按用戶租用的面積的大小來平攤,該方式造成了大廈的中央空調費用一直高居不下。若按面積平攤收費,用戶使不使用或用多用少都一樣收費,因此有的用戶就肆意使用空調。這樣就造成中央空調系統無法降低能耗,特別是主機,最終造成的結果是整棟大樓的空調費用極高。某大型商場安裝能量管理系統前后空調能耗對比如表1所示。

 

表1 能耗對比

 

在增加計費系統之后,該大廈平均每月節約電費3萬元左右。同時由于使用了計費管理系統,還對物業管理公司減輕工作量、降低管理成本起到很大的作用,經濟效益比較明顯。

 

(2)合理計量空調費用、提高智能化管理水平的需要。傳統計費模式的弊端是界限不清,容易產生惡性循環,造成能源浪費巨大,也會產生一定的經濟糾紛。采用按量收費“多用多付,少用少付”、“用多少付多少”的基本收費原則,使能量的使用由“供多少用多少”到“用多少供多少”質的轉變,體現了按需使用。這樣不僅可以使每個樓層或不同部門(或單位)在繳費問題上有據可依,減輕物業的工作量,提高工作效率,同時也提高計費工作的準確性、合理性,還可以引導每個部門進行能量分析,合理地控制成本。這樣的結果也直接減少了設備的工作負荷,延長設備的使用壽命,降低運行費用,達到減負增收的雙重效果,又會取得很好的社會和經濟效益。系統方案主要計量點為用電、用水以及風機盤管的空調能源計量。計量點可細分到每一個使用單位。物業部門可以通過以上數據的詳細分析,分析能耗和費用的分布,達到優化管理和節能管理,同時為費用的核算提供了科學的依據。

 

3 自動遮陽系統的節能效益

 

遮陽系統為建筑幕墻或門窗提供陽光遮擋,當需要陽光的時候再收起遮陽設施,既能使人們充分享受陽光,又能節約資源。自動遮陽系統的節能分析如下:某商場建筑中央設計玻璃頂,白天可充分引用自然光解決室內的照明,大量節省了白天的照明耗電。但在玻璃建筑亮麗的外表下面,不能忽略一個關鍵因素,即日照對于室內的影響。在一年內的很大部分時間(5~10月)太陽光照直射強烈,經常會讓人產生不適。在所有季節中,它也成為眩光源,需要能夠控制,以免造成視覺不適。如果面朝太陽的立面或頂面由50%或者更多的無遮陽保護玻璃立面或頂面構成,室內平均溫度在關窗狀態下要達到比室外高10~15℃,假如室外溫度為25℃,室內溫度要達到35~40℃。采用自動窗簾遮陽系統很好地解決上述問題,具體可概括為三個方面:(1)具備顯著的隔熱節能作用。建筑遮陽技術是建筑節能措施中的一種操作簡單、行之有效的手段。以一棟辦公大樓為例,其空調耗電最大,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。如果采用遮陽系統,可阻擋太陽輻射熱能入侵,使建筑物室內溫度降低,從而大幅度降低電能消耗。(2)具備優良的綠色環保作用。通過科學合理地選擇遮陽系統和遮陽材料,可以有效地解決建筑節能和減少陽光中的紫外線所帶來的各種危害以及合理利用陽光。(3)具備有效的建筑裝飾作用。根據有關報道,建筑設計采用了遮陽系統,就建筑制冷系統單項來說,因減少設計制冷負荷可降低成本約26%,減少建筑物運行費用(制冷和采暖)30%左右。室內外遮陽體系解決了大量陽光照射產生的明顯的“溫室效應”,從而增加能耗,面料的不規則空隙有利于遮陽系統和玻璃之間的通風。對于一個建筑,在設計過程中就應考慮到如何發揮室內空調的最佳效率。按照建筑東南面置于陽光12h計算:單層玻璃的能耗為559W/(m2·h);單層玻璃,但帶有室內遮陽系統的能耗387W/(m2·h);能夠節約的能源172W/(m2·h);單層玻璃,但帶有室外遮陽系統的能耗287W/(m2·h);能夠節約的能源272W/(m2·h)。由此可見,室內外遮陽體系對于大型建筑內減少大量能耗,節約能源起到極為關鍵的作用。現代建筑遮陽系統在著力改善人們的工作和生活環境,提高建筑品質的同時,還將有效降低建筑建造和運行成本。

 

4 結語

 

通常情況下,合格的智能化建筑會具備齊全的辦公自動化設備、安防自動化設施等,與此同時,還可以對樓宇內部的各種資源實施科學高效的管理與控制,對內部機電設施實施集成式的管理,也只有這樣開展智能樓宇建設,建筑物才可以真正意義上“智能”、“綠色”。

第3篇

關鍵詞:居住建筑、節能改造、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:S210.4文獻標識碼:A文章編號:

隨著建筑節能工作的全面深入展開,既有建筑的節能改造工作已經列入貴州建筑節能工作的重點內容之一。由于既有居住建筑具有分布廣、總量大、情況復雜等特點,對其進行節能改造將涉及廣大居民的切身利益。從國內其他省市對既有建筑的節能改造的情況來看,既有居住建筑節能改造,推行的難度要比既有公共建筑節能改造大得多。因此,對既有居住建筑節能改造適時展開分析和研究,正確認識和評價貴州地區既有居住建筑的現狀,根據本地區的氣候特點和節能標準要求,研究和分析本地區既有居住建筑節能改造適宜的技術和措施,對我區既有居住建筑節能改造工作的進一步展開將具有重要意義。

一、節能改造設計

1.1.重視建筑物圍護結構的節能改造

圍護結構的節能量約占整個節能量的60%左右,應予以充分重視。從現在各單位所上報的節能改造計劃看,部分單位僅是室內采暖系統的改造,對于圍護結構的節能改造提都沒有提,沒有抓住問題的關鍵所在。無論是從節能的量上來看,還是從節能改造的投資來看,圍護結構的節能改造都占有相當大的比例。對于采暖建筑物來說,節能實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。圍護結構的節能改造就是要改造和加強圍護結構的熱工性能,減少建筑物的熱損失。在整個建筑物的能耗中,外窗、外墻以及屋面的能耗基本占到了80%以上。不節能的建筑外窗若采用單層鋼窗,改造成滿足65%節能標準的斷熱鋁合金框中空玻璃窗,其傳熱系數由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%,同時窗戶的氣密性加強了,通過窗戶的冷空氣滲透熱損失也可大大降低;同理不節能建筑的外墻及屋面經節能改造后,能耗比原來也可降低60%以上。可見圍護結構的節能改造是多么的重要。

1.2.熱源及室外熱力管網的節能改造

熱源的節能改造建議重點考慮增設或者完善必要的調節手段,所采用的調節手段應與改造后的室內采暖系統相適應。提高鍋爐的運行效率還應注重加強管理,提高運行管理人員的水平。不要說小鍋爐房,就是大型的鍋爐房,真正的專業技術人員也很少。

室外熱力管網的節能改造建議重點放在消除不平衡、加強保溫、減少泄漏上。既有建筑與經節能改造的建筑以及新建建筑,因為室內采暖系統的形式不同,所需的資用壓力也不同,幾種不同類型的建筑接在一個熱網系統中,熱網的水力不平衡會進一步加劇。熱力管網的改造應進行嚴格的水力平衡計算,各并聯環路之間的壓差損失值不應大于15%,當達不到上述要求時應在建筑物入口設靜態水力平衡閥。應對熱力管道及其保溫質量進行檢查和檢修,及時更換損壞泄漏的管道閥門及附件。熱力網改造后應進行初調節,保證閥門設置狀態達到設計要求。同時建議改造時保溫材料選用憎水性好的材料,如聚氨酯泡沫塑料,雖然造價有所提高,但保溫效果及使用年限會大大提高。現通常使用的巖棉或玻璃棉管殼,遇水不但會失去保溫效果,還會加快管道的腐蝕。

1.3.室內采暖系統的節能改造

一說節能改造,有的人首先想到的是室內采暖系統的節能改造,其實這部分的節能量最少,約占總節能量的10%左右。通常所說的“行為節能”據有的地方測算,所節省的熱量不會超過7%,比我們所預想的要少得多。這里所說的節能改造主要是結合溫度調控和熱計量來講的,至于室內采暖系統是否要改以及如何改,建議重點要考慮溫度調控,不應僅局限于熱計量收費。這幾年新出的一些規范以及標準,對戶內系統的形式也已放寬,允許做多種選擇。因此對于既有建筑戶內系統的節能改造應結合工程實際情況,具體問題、具體分析,建議重點應考慮樓前熱量表的設置以及室溫調控方面,這里所說的室溫調控是指預設溫度自動調控,而不是手動調節,因為采暖系統的調節不像水或者電,調節馬上能夠反映出來,它需要一個很長的過程,若不能自動調節,在室溫過熱的情況下,可能大多數人會選擇開窗降溫也想不到調節散熱器的溫度。

室內采暖系統的形式應結合具體工程的實際情況,選擇投資經濟、簡單易行的技術方案。如原為垂直或水平單管系統,可改造為單管跨越式系統;原為單雙管系統,可改造為垂直雙管系統;原為垂直或水平雙管系統,可維持原系統不變。但以上幾種系統均應加設溫控閥。至于收費,有條件的可考慮設熱分配表、或者采用溫度法、流溫法等熱計量收費系統,沒有條件的也可按照樓前熱表結合面積分攤。不應一味地強求“按戶分環、一戶一表”。

二、節能效果分析

2.1改造前后圍護結構冬季傳熱比較分析

采暖計算熱負荷是供暖系統為用戶提供供熱量的依據,改造后的總熱負荷減少了53%,外墻、外窗、屋頂的傳熱量分別減小了65%、45.9%、50.4%,改造后護結構保溫性能明顯增強。原供暖季時該戶室內溫度可達到設計溫度16~18攝氏度,節能改造后護結構傳熱量減少了50%多,那么再通過改造室內供暖系統,并采用按熱量計量收費的方式,則可達到節能50%的目的.圍護結構的改造是供暖系統節能改造的前提和基礎。

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悶熱難耐,主要原因是墻體、屋頂的隔熱性差,墻體和屋頂的內表面溫度高,人在房間內會感受到來自墻面和屋頂的熱輻射。改造后墻體的內表面最高溫度可降低0.7℃,屋頂的內表面最高溫度可降低0.8℃,外墻和屋頂的隔熱性能都有所提高,房間的熱舒適性提高了。雖然既有建筑節能改造后墻體屋面的主體承重材料沒有改變,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墻體時的衰減幅度大大增加,因此,在室內側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:

[1] 林常青,吳萍.德國既有住宅改造模式與經驗[J].建設科技,2006(7):94-97

第4篇

關鍵詞 公共建筑; 暖通空調系統; 能效分析; 對策措施

中圖分類號TU998 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)94-0078-02

能源危機作為時代的課題,追求能源的可持續利用,充分提高能源的利用率,在建筑節能領域日益受到關注。我國作為發展中國家,又是能源消耗大國,堅持能源的高效利用,確保能源與環境的和諧發展,已經成為國家發展的重要戰略目標。通過對我國城鎮公共建筑的能耗進行統計分析,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、配置全年供暖通風和空調系統的公共建筑,其能耗比將更大,其中暖通空調系統的能耗將超過建筑全部能耗的65%以上。因此,加強對公共建筑的暖通空調系統的能效控制具有重要的現實意義。

1 公共建筑中暖通空調系統的能耗特點

從建筑的分類來看,由工業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,我們常說的如商場、酒店、娛樂場所、以及寫字樓、科教文衛建筑,郵電、通訊、機場、車站等,都屬于公共建筑的范疇。由于公共建筑人流量大,人口密度相對集中,對公共建筑的能耗需求較大,通過對北京、上海等大城市的公共建筑能耗與民用建筑進行比較,暖通空調系統的能耗占整個建筑能耗中的比例已超過一半以上,筆者結合鄭州地區冬冷夏熱的特點,選取25棟公共建筑來作為調研對象,就其建筑內暖通空調系統的能耗進行測試,其結果如下。

從上圖表分析可知,暖通空調系統的能耗占整個建筑能耗的比例都在50%以上,其中在對被測查的公共建筑中,商場的照明系統能耗指標在256kWh/m~409kWh/m之間,平均值在328kWh/m,約占整個公共建筑能耗的40.3%;酒店的照明系統能耗指標在56kWh/m~189kWh/m之間,加上油、燃氣等能耗折合成電耗約占71kWh/m~296kWh/m之間,約占整個公共建筑能耗的40.9%,綜合辦公樓的照明系統能耗指標在56-297kWh/m之間,其約占整個公共建筑能耗的41.3%。通過現場實測和調研,鄭州市公共建筑的能耗相對較大,利用率水平較低,還存在較大的節能空間,特別是暖通空調系統中,對冷水機組的配備過大,在水系統中“跑冒滴漏”現象嚴重,管理上缺乏必要的制度和措施等。

2 加強對公共建筑暖通空調系統節能的有效措施和途徑

結合鄭州地區公共建筑能耗調研分析,從設計階段的準確計量和控制,以及運行階段的合理調節和管理,以及制度措施的建立與落實等方面都存在不足,現結合其具體實際提出相應的整治意見和措施。

2.1 從暖通空調系統的設計階段來強化節能目標

我國對公共建筑節能設計中,從暖通空調系統的設計標準和原則上都提出了相應的要求,為此,加強對公共建筑的暖通空調系統設計環節的節能管理,合理配置建筑冷熱負荷指標,因地制宜的選擇系統形式,如配置冷水裝機容量,設計恰當的輸配系統等,都能夠實現對節能指標的有效管理。

2.1.1 對建筑空調系統進行動態負荷計算

空調設計通常是采用負荷指標來確定其冷、熱負荷,而在公共建筑的負荷計算上,其估算值均比實際值大1/3左右,從對鄭州某四星級酒店的調研中發現,其配置的冷水機組的制冷量分別為1584kW、2112kW,在平時的運行中,1584kW的機組就已經夠用,及時是在最大的需求下,2112kw的機組也能夠完成制冷需求,也就是說,其冗余負荷比實際最大負荷大了一倍,不僅增加了前期投資,還造成了設備利用率降低。從公共建筑節能設計標準中規定來看,在對公共建筑進行冷熱負荷計算時,必須要求設計單位逐項逐時的來進行,對于全年動態負荷的計算,也需要計算出供熱、制冷負荷的全年能耗,因此,合理的負荷設計和冷熱源方案,都能夠對公共建筑的節能目標進行改善,特別是針對夏、冬兩季的計算和累計,從提高設備的設計容量和總負荷量來合理分配供冷、供熱量,以實現整個公共建筑節能目標的完成。

2.1.2 強化對暖通空調系統的輸配系統的能效控制

輸配系統是暖通空調系統運行的重要環節,也是實現公共建筑節能目標的重要途徑。與普通民用建筑不同,大型公共建筑的暖通空調系統中,輸配系統所占的能耗約占總系統的60%-70%,因此,抓住輸配系統的能耗指標是提高整個系統能耗的關鍵。從暖通空調系統的構成中,新技術的應用,特別是變頻技術的成熟,大大減少了水泵、風機等輸配設備的能耗。通過對鄭州某酒店水泵變頻技術的測試和分析,3臺冷凍水泵和3臺冷卻水泵全部安裝變頻器后,結合鄭州夏季典型日的溫度值,通過對變頻器的溫差進行設定,對進出水溫差設置為4.9℃~5.6℃,通過進行實測,冷凍水泵的平均每小時節約電耗為47%,冷卻水平均每小時節約電耗為51%。

2.1.3 強化對室內環境設計標準的合理設定

結合公共建筑的室內環境特點,合理的設定暖通空調系統的冷熱參數,對于建筑節能也是重要的關鍵點。比如對于夏季時室內溫度設置過低,冬季室內溫度設置過高,不僅加重了暖通空調系統的負荷,也使得能耗增加,運行成本攀升。據統計,在冬季供暖時段,每降低1℃,能夠節約能源6%-10%,在供冷時段,每提高1℃,能夠節約能源8%-10%,而且長期處于空調環境下,對人的健康是不利的,因此,從人的舒適性來看,合理的溫度和濕度是確保健康的前提,也是實現公共建筑節能目標的前提。

同時,需要注意的是,新風量作為輸配系統中消耗大量能量的關鍵指標,在節能目標上,合理的減少新風量,充分利用自然風源,如過渡季節應該加大新風量,或者全部采用新風,可以大大節約建筑能源消耗。

2.1.4 強化對暖通空調系統中節能技術的應用

節能技術的應用是建筑節能工作的重點,從對鄭州部分公共建筑的能耗分析中,做好節能技術工作,充分利用過渡季節的新風量,對空調系統中的熱量和水系統進行回收和利用,都是節能的重要方向。如變頻技術的使用,可以對冷水泵、冷卻水泵,以及機組進行高效的利用,減少不必要的管路系統的能源消耗。再如變風量空調系統,通過對末端裝置變風量的調節,從而合理調節空調機組的風量,已達到節省設備和能源的目標。熱回收系統通過對內外余熱進行回收,以便于充分利用加熱設備的余熱,實現提高能源利用率的要求。同時,增加太陽能、熱泵技術等也可以大大提高建筑節能水平。

2.2 加強對暖通空調運行中的姐能控制

運行過程中的節能控制是實現建筑節能的重要方向,特別是空調系統在運行過程中,通過對各設備進行合理的調節和控制,通常可以實現對能耗的精確計算。如對投入運行的空調機組臺數進行控制,對啟停進行控制,對供水系統進行有效調節等。樓宇自動化控制系統是專門針對建筑物內部各設備的工作狀況進行實時監測和控制,以實現對人力、物力、能源等安全可靠控制。同時,對于智能化建筑來說,加強對空調系統的自控能力,也是提高建筑設備利用率的有效途徑。

2.2.1 加強對建筑系統內各能耗的準確計量

能耗計量是實現公共建筑節能目標的關鍵,只有將建筑內部的各個用能系統進行分類、分時、分項統計和計量,對于不合理的用能問題要進行及時的改進,如在結算能耗時,側重于對房間面積、使用時間的控制,而忽視了對使用者節約能源意識的提高,以致于冬季房間溫度過高,夏季房間溫度過低,不僅有害健康,也對能源造成了嚴重浪費。

2.2.2 對部分負荷進行合理的調節和控制

暖通空調系統中,對水系統的設計和控制是節約能源的重要環節。從建筑設計負荷來看,一年中大部分時間系統實際負荷都遠遠小于設計負荷,制冷機長時間的啟停都是能源浪費的重要環節,因此,改進和完善機組部分負荷的運行效率,以實現對建筑節能目標的完成。

2.3 健全和完善公共建筑節能制度

不同地區、不同類型的公共建筑,其能耗也不盡相同,為此,必須結合本地實際,制度規范的建筑設計和施工標準,對建筑節能工程進行嚴格的審查和監督,從管理條例和制度措施上來推動公共建筑的節能目標的實現。同時,作為公共建筑管理部門,也應該加強對管理人員的節能意識的培養,從制度上明確國家對節能政策的實施要求,尤其是政府事業單位的建筑節能工作,更應該從嚴格管理上來突出節能的意義和重要性。

3 總結

作為公共建筑節能的重點,暖通空調系統的節能具有重要的意義,為此,必須從建筑設計階段加強,加大對建筑冷熱負荷的準確計量和合理配置,在運行管理階段,加大對暖通空調系統的能效監測和控制,從制度管理上不斷完善,以真正將公共建筑節能工作落實到具體的實踐中。

參考文獻

第5篇

關鍵詞:高校建筑照明節能;措施;效果

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

引言

照明領域的節能是生態文明建設的組成部分,能源的節約與合理利用,保護環境與可持續發展,是全世界所關注的重要課題。

一、高校建筑照明能耗特點及其現狀

(一)總量大

就現階段全國高校情況來看,已經成為資源占有和能源消耗大戶,由于各高校在硬件設施、管理條件和手段等方面存在差異,以及學生學習、生活區域的特殊性,教學實驗樓及相關公共場所水電費均由學校支付,學生宿舍水電費也是采取分攤形式收取,使得高校中的資源浪費現象普遍存在,這與建設節約型社會的發展趨勢是相違背的。

(二)節能潛力大

我國高校人均能耗指標明顯高于全國居民的人均能耗指標。據初步統計,全國大學生生均能耗、水耗分別是全國居民人均能耗的4倍和2倍,這也說明,校園蘊藏著巨大的節能潛力。

(三)影響大

高校是培養高素質人才的地方,具有人員眾多、知識性強、流動性大的特點,能夠源源不斷為建設節約型社會提供最長遠的支持。在高校里接受節約教育,感受節約氛圍,形成節約的思想意識,這些具有專業知識的高素質人才走出校園后將成為社會的中堅力量,他們會用節約的方式去工作和生活,將節約理念、意識和習慣帶入社會,帶動全社會廣泛開展節約型社會建設活動。高校校園建筑一般包括教學樓、實驗樓、圖書館、學生宿舍等。本文針對高校建筑照明系統調研其現狀,隨著近十幾年高校的迅速發展,校園內即有20世紀90年代以前的建筑物,又有 2000 年后的建筑物,室內照明燈具大多采用T8熒光燈,電子鎮流器與老式電感鎮流器并存,尤其是線路優化設計及控制方式方面幾乎沒有多大改變。

二、以環境功能為基礎的光源設計

(一)白熾燈的使用設計

目前,我國很多地區白熾燈的使用還比較普遍,白熾燈價格低是大多數人堅持使用的主要原因之一。設計時,設計師首先需要減少白熾燈的使用范圍。在室內場所中,設計師應該將節能燈作為主要照明設備,將白熾燈作為輔助使用。由于白熾燈結構原理較為簡單,不會受到電磁干擾,能夠更加方便的進行調節,在一些頻繁需要光照的場所中仍然非常適用。

(二)熒光燈的使用設計

熒光燈結構原理非常簡單,便于制造和生產,同時其自身光度較高,且光色柔和,消耗的電能也不多,使用壽命也遠高于白熾燈,是人們首選的一種節能燈具。熒光燈是目前能耗最低的一種大眾照明設備,是國內應用最為廣泛的一種節能燈。因此,設計師應該將熒光燈作為照明場所中使用的主要燈具,并通過對熒光燈進行布局來合理安排照明場所中的光照范圍,最終降低建筑場所照明方面的能源消耗,提高照明節能效率。

(三)氣體放電燈的使用設計

氣體放電燈的規格非常多,并且人們根據不同需要生產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所,例如,體育場或者是大型廣場以及工廠之中。設計師在對一些室外大型場所進行照明設計時,應該將此類設備作為主要設備使用,這樣能夠在確保光照充分覆蓋室外場所的基礎上最大程度地降低能源消耗,從而實現照明節能目的。

三、建筑照明節能設計中的措施

(一)教學樓、實驗樓照明系統控制方式

教學樓、實驗樓主要功能區域是教室和實驗室,為對教室照明進行及時有效的控制,建議對照明系統配電線改造,將教學類、實驗類房間照明系統控制方式改為與教學課時關聯的“定時控制 + 感光控制”。自習室受學生自習習慣影響,往往出現少數學生自習而教室照明燈具全開的現象,造成照明能耗嚴重浪費,建議根據作息時間設定啟動時間,將自習室照明系統改為“定時控制 + 計數照明”控制系統,從而可以根據教室自習的學生數量,調整教室內燈具開啟數量,達到合理控制燈具開啟數量,降低照明能耗的目的。

(二)圖書館照明系統控制方式

圖書館室內主要功能區域為閱讀區,為充分利用自然采光,改善傳統照明線路設計,通過照明系統配電線路的優化設計,將照明系統控制方式改變為“感光控制系統+紅外感應控制系統”,即靠窗閱覽區采用感光照明,可根據照明區域照度自行調節燈具打開的數量。而內部帶卡位閱覽區采用紅外感應,卡位無人時燈具關閉,卡位有人時開啟燈具。

(三)合理確定照度標準

合理的照度標準是指設計人員通過對照明節能相關方案進行設計,正確確定需要的照度,既確保照明場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備的使用效率。設計人員在確定照度標準時,應該將建筑場所地理位置跟建筑場所功能類型以及場所空間大小進行綜合考慮,并根據不同場所大小以及不同使用類型對相應的照度標準進行合理確定。例如,在生活場所中,書房所對應的照度基本都在100 Lux 上下浮動,而人們在實際閱讀過程中的最佳照度在600 Lux 左右。因此設計人員應該在書房之中加設臺燈以及近用燈具來增強閱讀時書房照度,從而滿足人們在不同時間段的照度需求。而在生產廠房區域中,人們所適應的照度一般在300 Lux 左右,另外樓道跟樓梯等場所中的照度不必過高,一般控制在150 Lux以上即可。

(四)自然光互補節能功能

為了提高高層樓宇建筑照明系統節能降耗潛力,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,通過自動檢測和智能分析,獲得最優調配策略,達到節能降耗的效果。當自然光能夠滿足照明場所照度需求時,關閉人工照明系統;當自然光不能滿足需求時,則需求自動開啟照明系統,并根據照度實時變化調節人工照明燈具的照度,以維持照明場所的正常照度需求。由于自然光照度存在實時變化特性,為了提高照明系統運行的安全可靠性,同時滿足人性化智能服務需求,此處引入照度閥值或閾值,即當照明場所實際照度值超過關閉或打開閾值或閥值,并持續 15min 以上時,人工照明系統自動關閉或打開,以滿足照明系統節能調控需求。控制模塊可以根據場所照度變化,在定時管理、人員移動探測、自然光匹配利用等控制模塊功能整合下,通過圖像數據、連續數字化調節控制技術,控制執行機構完成無縫智能調節,達到節能降耗和提高人性化服務水平的功能需求。

(五)智能調節節能功能

智能開關模塊中的照度傳感器,自動檢測運行環境周圍的實際照度值,然后將采集的照度值同用戶預先設定的照度值進行實時比較分析,并經模糊 PID 控制器運算分析形成對應的調控方案。如果存在偏差,則需求通過智能開關發出調節信號,調節照明電路的運行方式或燈具組合,直到滿足預先設定的照度值為止。紅外人體移動傳感器在運行過程中,會自動檢測運行環境的溫感特性,如果沒有人在,則不管周圍環境照度如何,通過控制器關閉所有燈具,達到節能效果;如果有人在,而外界自然光照的照度能夠滿足場所功能需求時,則關閉燈具節約電能;如果有人在且自然光照照度不滿足照明場所需求時,則通過運算分析形成對應的調控策略調節照明燈具的亮度或開啟相應數量燈具組合,以滿足照明場所照度要求,提高系統人性化服務水平。

結語

綜上所述,運用良好的節能措施來降低照明場所自身的能源消耗,同時不斷的創新研究,才足以提高我國節能環保效率,推動經濟的可持續發展。

參考文獻:

[1]王飛翔,趙建平,林若慈.我國辦公建筑的照明節能評價方法的探索[J].照明工程學報,2014,03:50-57.

第6篇

關鍵詞:建筑工程;耗能狀況;節能途徑;分析;

我國建筑工程耗能狀況分析

我國城鎮民用建筑運行耗電占總發電量的3成左右,主要包括采暖、空調、電扇、家用電器等的損耗,不包括建筑材料和建筑施工過程的損耗。據推算,我國的建筑能耗將會繼續增長,最終向發達國家的建筑能耗接近,也就是一般占總能耗的1/3左右。這是在我國城市化水平和國民生產總值的不斷提高,是我國能耗最終趨于的穩定水平。有關研究表明,建筑節能是各種節能途徑中潛力最大、最為有效的方式,對緩和世界能源矛盾、解決社會、經濟發展瓶頸的有效舉措。

我國城鎮民用建筑的能源消耗類型分為:1.北方地區供暖能耗,據估計,此項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。隨著我國城市化進程的不斷深入,未來10年間,我國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暖氣,使得我國供暖耗能所占比例很大,成為我國能源消耗中的主要因素之一。

我國供暖能耗存在能耗大、使用結構較不合理的狀況,與西方國家相比,在相同氣候條件下,我國符合節能標準設計的建筑,其供暖能耗也要多出2到3倍左右。也說明了,我國供暖的節能上,存在較大的潛力空間。為此,有效解決供暖耗能成為建筑節能的首要任務。供暖主要耗煤,應該將耗煤量控制在一定范圍,或以新能源技術加以替代。目前,建筑一般通過改進建筑設計、加強維護結構保溫和有效利用太陽能的方法,控制供暖的耗煤量,并以太陽能代替,將可能使煤量降低至先前的1/2甚至1/3,直至達到發達國家水平。除此以外,還可以通過改良供暖燃煤鍋爐的設計,增加其使用效率,減少耗煤量。據估測,鍋爐的供熱方式、提高熱源效率、適當調節管網系統,能在現有供暖耗煤損耗上降低30%左右,對建筑的節能效果也是很有幫助。

除此以外,我國不斷呈增長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需要而提高家電的能耗。針對這種情況,可以通過推廣節能產品,如節能燈、節能家電等都能其一定的節能作用。還可以通過改進新建筑的設計,對空調設計的改良,也可以減緩目前能耗量增長的情況。在熱水器的設計上更科學、符合綠色設計概念,還可以通過適當的鼓勵、宣傳、賞罰分明等,民用住宅過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,在建設特殊的建筑群體,要考慮其可能的耗能形式,并在建筑設計和家電選擇上作適當調整,其節能效果也相當明顯。據估計,隨著節能燈的推廣和空調設計的節能改善,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,我國建筑的節能潛力巨大,應刻不容緩的采取節能措施。

建筑節能的有效途徑分析

(1)建筑設計的優化。合理的建筑設計將有效降低能耗,其中,主要的設計優化內容為建筑造型及圍護結構形式上。其對建筑物與外環境的熱量交換、自然通風狀況和采光狀況都有直接的影響,對建筑物的暖通風空調的能耗影響很大。換句話說,建筑耗能比例與其建筑物的設計有很大關系。并且,建筑物設計是復雜的系統問題,各要素間的通過聯系互相牽制影響,對優化設計后的整體效果判定復雜。所以,在對建筑設計上使用動態熱模擬技術幫助分析建筑物的性能指標,可以有效的預測和比較建筑物的能耗量。

(2)新型建筑圍護材料的使用。建筑物圍護材料的選取與建筑的保溫、隔熱、透光、通風等效果直接相關。新型建筑圍護材料甚至可以通過自動與外界環境變化作出調節的形式來保證室內良好的物理環境,也節省了能耗量。其新產品技術包括:外墻保溫和隔熱、屋頂保溫與隔熱、熱物理性能優異的外窗和玻璃幕墻、智能外遮陽裝置以及基于相變材料的蓄熱型圍護結構和基于高分子吸濕材料的調濕型內飾面材料。

我國的建筑保溫隔熱技術,從20世紀90年代開始就有。其技術包括了多種外墻外保溫技術、外墻外掛可通風裝飾板的隔熱保溫技術等。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通道,可以在夏季通過自然通風排除太陽輻射熱量,大幅度改善室內熱環境。冬季阻斷此通風通道,又可以使其成為保溫空氣夾層,同時充分吸收照在外墻表面的太陽輻射熱,冬夏兩季都能控制能耗量。通過外墻外保溫技術能夠起到建筑物保溫的效果,但此項技術還需要進一步的質量提升,降低成本而提高推廣程度,滿足多種新需求等等。

(3)通風裝置與排風熱回收裝置的改進。許多建筑由于缺少有效通風裝置與排風熱回收裝置,造成其室內的空氣質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關閉門窗其空氣質量無法保證,開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結構使保溫效果好。建筑經常由于無控制開窗,室內空氣質量不能進一步提高,而造成的熱量損耗卻2至3倍的增長。可通過窗臺下設專門的可調式通風窗,可采用上翻式外窗調節通風量,還可在外窗上專門開設用于通風的小窗的方式方法來改善能耗量。

(4)其它新技術的利用。此外,還有如溫度濕度獨立控制的空調系統、降低輸配系統能源消耗的技術、熱泵技術、建筑熱電冷三聯供系統、節能燈和節能燈具的推廣和使用,都大幅度的改善建筑的能源損耗,并對新型建筑設計提供了必要的技術保障。

3. 結語

本文大致總結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。針對各類建筑的主要耗能形式,直接、有效的改善方法是通過各種方式方法達到其主要耗能形式的大幅度降低。根據建筑工程現狀分析,對建筑設計的優化、使用新型建筑圍護材料、改進通風裝置與排風熱回收裝置和其他新技術推廣和應用,對改善我國建筑能源結構,能源狀況有非常大的幫助。

參考文獻:

[1]江億.我國建筑耗能狀況及有效的節能途徑[J]. 暖通空調.2005

第7篇

1.1綠色建筑的環境效益分析

目前,對綠色建筑環境效益相關的研究并不是很多,主要近幾年才開始發展。李靜和田哲[6]通過構建綠色建筑全生命周期增量成本與效益模型,對綠色建筑節地、節能、節水、節材、室內、運營6個方面的增量成本與增量效益進行了研究;吳俊杰、馬秀琴等[7]通過計算住宅樓全年負荷和CO2減排量及協同效應,計算了天津中新生態城的經濟效益;劉秀杰[3]基于全壽命周期理論、結合外部理論對綠色建筑進行了全面的環境影響評價;楊婉等[8]結合工程實例,分析了節能改造技術的經濟和環境效益;曹申和董聰[9]分析了綠色建筑全生命周期各項成本和效益的內容和特點,定量計算了環境效益和社會效益。《綠色建筑評價標準》GB50378-2006[10]為在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。根據定義,綠色建筑的環境效益可以分為節能環境效益、節水環境效益、節地環境效益、節材環境效益和環境質量改善效益。根據綠色建筑效益形式的不同,環境效益又可分為CO2減排效益、健康效益、建材壽命延長效益。隨著我國經濟的快速發展,CO2的排放量必然還將增長[11]。聯合國環境規劃署調查報告顯示,如果不是實現CO2減排,每十年全球的氣溫平均將升高0.3℃,人類的生存和發展將受到嚴重的威脅。綠色建筑以“四節一環保”為目標,結合當今世界的主要環境問題,節能是重中之重,因此本文主要研究綠色建筑的節能環境效益。

1.2綠色建筑的節能環境效益分析

為應對全球氣候變化、資源能源短缺、生態環境惡化的挑戰,人類正在遵循碳循環的概念,以低碳為導向,發展循環經濟、建設低碳生態城市、推廣普及低碳綠色建筑。綠色建筑通過充分利用太陽能,采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調,減少采暖和空調的使用等措施來達到節能目的。綠色建筑的主要節能手段[12]如下:(1)護結構節能護結構是建筑節能設計最主要的內容,護結構節能措施是指從屋面、外墻、門窗等方面采取保溫隔熱有效措施。比如通過增大門窗面積來增加采光和通風面積,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到節能的效果。(2)智能化技術節能智能化技術節能是對空調機組、新風機組、冷凍機組以及照明設施等實行最優化的控制,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,室內外照明系統應綜合考慮節能光源、燈具和附件,為了節省電能消耗,綠色建筑通常采用高效的新型節能燈具,公共區域的照明采用高效光源、高效燈具和延時或聲控開關,同時注意自然采光部位的節能措施。除節能燈具外,節能措施還包括設置節能電梯、暖通空調、室溫調節器、能量回收系統等高效節能設備和系統,也需要增量成本投資。暖通空調系統應控制設備的能效化比、管網系統的輸送效率。設置集中采暖或空調系統的建筑可以安裝新風系統對能量加以回收利用,能夠取得相對客觀的經濟效益和環境效益。(3)可再生能源節能可再生能源是指能夠重復產生的自然能源,包括太陽能、風能、水能、地熱能、海洋能、潮汐能、生物質能等,是一種符合可持續發展戰略的新型非燃料型能源系統。綠色建筑利用的可再生能源通常是太陽能和地熱能,是最易獲取的再生能源。

2蘇州市節能環境效益分析

2.1主要研究方法:市場價值法

市場價值法是按市場現行價格作為價格標準,據以確定自然資源價格的一種資源評估方法。它是比照與被評估對象相同或相似的資源市場價格來確定被評估資源價值的一種方法。本文主要通過比較綠色建筑和基準建筑的能耗,計算得到截至2012年底蘇州市綠色建筑節約的能耗量;然后將能耗轉換標準煤以及CO2排放當量;根據CO2市場價格來計算獲得的效益。通過這種方法既可以直觀看到綠色建筑節能導致的CO2減少量,這將減少溫室效應的程度;同時還能得到綠色建筑節能帶來的經濟效益。

2.2CO2交易價格

清潔發展機制(CDM)是京東議定書規定的3種靈活履約機制之一,發達國家與發展中國家實施的一種碳交易機制,也是目前中國唯一的碳交易機制,因此參考目前“清潔發展機制”CDM項目可用于交易的“核證的減排量”(CERs)參考合同價格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的環境效益,所以參考2012年劉秀杰[5]的論文,當年CO2的減排價值約為160元/t。

2.3基準建筑

《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005[1]中將20世紀80年代改革開放初期建造的公共建筑作為比較能耗的基礎,稱為“基準建筑”。

2.4數據處理

本文直接獲取的有用數據包括綠色建筑的申報建筑面積、建筑總能耗、節能率。申報建筑面積有85個有用數據,建筑總能耗有50個數據,節能率有56個數據(由于文章篇幅有限,在此不一一列出)。截止2012年底蘇州市85項綠色建筑總面積為285.075萬m2,具體如表2所示。數據整理后,總共有36組有用數據。經計算,綠色建筑單位面積能耗范圍為13.14kWh/m2a~154kWh/m2a,相應的基準建筑單位面積能耗范圍為37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它們在每段范圍的分布如圖5和圖6。其中單位面積能耗和基準建筑總能耗的數據可以通過公式(1)、(2)計算:單位面積能耗=建筑總能耗/申報建筑面積從圖中可以看到,不論是綠色建筑還是基準建筑,單位面積的建筑能耗分布不均勻,因此在本文中采取加權平均的方法獲得綠色建筑和基準建筑的平均單位面積能耗,具體的比例以及能耗見表3。根據表3,則綠色建筑和基準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建筑節約的總能耗為:(131.78-48.49)×285.075=2.37×108kWh/a相當于減少使用標煤2.9×104t,減少排放CO27.54×104t。根據2012年CO2的減排價值知道截止2012年底,蘇州市綠色建筑的環境效益為1.21億元。

3結論

第8篇

關鍵詞:高校舊建筑 節能技術 新材料 節能改造

1 概要

目前,隨著我國經濟的高速發展,對能源的需求也越來越大。其中建筑是能源消耗的主力軍,資料顯示:建筑能耗占全社會能耗的25%。我國每年新增建筑約20億,而且現存的建筑絕大多數是高耗能建筑。因而建筑節能問題已越來越被政府和社會各界所重視,“建設節約型社會”已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題,建筑耗能的問題日益突出,建筑節能問題更是迫在眉睫[1]。而高校作為能源消耗的大戶,也被列入節能減排的重點對象。我國高校數量眾多,建筑面積大,能源消耗巨大,高校總能耗占全社會能源消耗總量的10%,人均能耗遠高于全國人均總能耗。如何從新節能材料、新技術方面開展節能工作是高校能耗問題解決的關鍵。

在建筑中使用各種節能建材,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、工作環境。因此,新型建筑節能材料的應用,對于促進高校節能具有重要意義。此外,國內很多高校均存在大量的老舊建筑,這些建筑由于年代久遠,并未采用節能材料,造成大量的能源浪費,因此對其進行節能改造就十分必要和緊迫。近年出現了很多類型的新型建筑材料,它們的廣泛使用不僅對于高校節能,也對于促進社會進步、發展國民經濟、構建資源節約型社會具有重要的意義。

2 目前普遍應用的節能技術和節能材料

舊建筑存在的問題是,屋面和墻體沒有保溫措施,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能改造目標,因此,舊建筑的節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,方便和經濟[2]。

2.1 屋面保溫技術

屋面的保溫技術主要為屋面防水保溫節能改造,平屋面隔熱保溫層的做法有聚氨酯保溫防水一體噴涂,或鋪設隔熱板、聚苯乙烯板等,再做防水層和保護層。

2.2 墻體的保溫技術

墻體的保溫技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩類。對于墻體的改造,要充分考慮到建筑的特點、用途等因素,選擇施工簡便、保溫性能好、成本低的節能材料。

2.2.1 內保溫技術

內保溫技術是指在墻體內部加做保溫層。它的特點是施工快速靈活,操作簡便。主要的保溫技術有聚合物砂漿復合聚苯保溫板、但由于使用內保溫技術存在著占用建筑使用面積、容易開裂、影響室內裝修等缺點,故現在已經逐漸被外保溫技術所取代。

2.2.2 外保溫技術

外保溫是目前廣泛使用的一種建筑節能技術。與內保溫技術相比,外保溫技術有明顯的優勢,它可以不占用用戶的使用面積,而且使用同等規格,性能的保溫材料能達到比內保溫更好的保溫效果。外保溫技術在墻體外側,還可以保護外墻結構,延長建筑物的使用年限,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。

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、硬泡聚氨酯現場噴涂、硬泡聚氨酯保溫板、巖棉、聚苯乙烯泡沫板(簡稱苯板)、鋼絲網架夾心墻板等[3]。其中最廣泛應用的是苯板。苯板具有優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,或采用粘接技術固定,然后加入網格布抹砂漿,最后再做裝飾面層。此外還可以采用無機噴涂進行外墻保溫。保溫材料一般是指導熱系數小于或等于0.2的材料。選用時除應考慮材料的導熱系數外,還應考慮材料的吸水率、燃燒性能、強度等指標。不同絕熱材料的性能特點有所不同。

2.3 外窗的保溫技術

建筑物的熱能有不少都通過門窗散失。相關資料顯示,一般建筑的門窗面積占建筑護結構面積的30%,其能耗約占整個建筑總能耗的2/3,通過玻璃的能耗約占門窗能耗的75%,所以門窗是節能改造的重點[4]。應盡量使用新型的節能門窗。

節能玻璃是目前國內主要推廣使用的外窗節能材料。常見的節能玻璃有以下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秀的節能材料,正在被大量的使用。中空玻璃一般由兩片玻璃構成,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,優點是隔音和隔熱性能好,節能降噪性能獨特。低輻射鍍膜玻璃(“Low-E”玻璃)是一種對波長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合陽光控制功能,成為陽光控制低輻射玻璃,有很好的保溫節能效果,還可以起到防眩,提高舒適度等效果。

節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。塑鋼型材具有熱導率低、保溫性能好、耐腐蝕、隔聲、防震、阻燃性能優良等優點,是現在普遍使用的窗框材料。但不適宜在高寒高溫地區使用;塑鋁型材有剛性好、寒熱性能好,不易發生結露的優點。因此,適宜大尺寸窗戶及高風壓地區和嚴寒地區使用[5]。玻璃鋼型材的導熱率低,保溫性能好,適用環境較廣,而且使用壽命長,是未來型材的發展方向。

3 節能改造實例

寧夏大學校本部B區數計學院樓始建于1983年。改造總面積4032平方米,5層多層。樓內各種設備管道線路均已老化,且保溫效果較差,門窗密封性能差,冬天室內溫度較低。改造前樓體無保溫材料,窗戶為單框單玻鋁合金窗。外窗存在傳熱過大、漏風嚴重等現象,不符合《公共建筑節能設計標準》強制性要求,故對其進行節能改造。針對實際現狀,選擇節能型的中空玻璃塑鋼窗,防止空氣滲透。改造方案對墻體增加保溫層,樓內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能燈。

改造后外墻平均傳熱系數滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005規定,且室內溫度比未改造前高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。通過進行外墻和外窗的保溫改造,達到了節能的要求,室內保溫效果得到了明顯的改善。

4 結語

通過實例我們可以看出,對舊建筑進行的節能改造,采用新型的節能材料,明顯的改善了建筑物的能耗,增強了室內的保溫效果。因此對舊建筑進行節能改造是非常有意義的。我國的建筑節能改造還比較落后,只要繼續對節能技術進行推廣和應用,采用更好的節能材料和節能技術,就可以大大降低高校乃至全社會的建筑能耗。

參考文獻:

[1]谷立靜,聰郁.我國建筑能耗數據現狀和能耗統計問題分析[J].中國能源,2011,33(2):38-41.

[2]梁冠華.既有住宅建筑節能改造的特點及技術性舉措[J].住宅科技,2007,5:43-46.

[3]梁棟.建筑保溫隔熱技術及節能材料[J].廣西大學學報(哲學社會科學版),2007,29(10):73-74.

[4]余治良,魏宏楊.校園舊宿舍建筑節能改造分析[J].建筑節能,2011,39(3):68-70.

[5]郭長日.建筑節能材料的分類與性能概述[J].山西建筑,2010,

第9篇

關鍵字:電氣節能;現狀及問題;原則;對策

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

一、我國建筑電氣能耗現狀與節能發展

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,還是其他動力類用電設備等,都需要使用電能才可以工作。我國現今建筑能耗主要集中在北方采暖、住宅、公共建筑等方面,而根據相關數據保守估計,大型公共建筑在運行管理方面至少存在 30%~40%的節能潛力,我國目前大型公共建筑有 5 億多平方米,每年耗電約900億度,按照節能40%

計算,每年僅大型公共建筑一項就可節電 360 億度,約合 400 萬噸標準煤,從而減少約900 萬噸二氧化碳的排放量,由此可以看出,僅大型公共建筑一項就能為國家節約數百億資源,同時還能保護環境,所以,電氣節能也受到了國家的重點關注。近年來,我國建筑行業的能源浪費問題已經得到了社會的普遍關注,并且引起了相關部門及行業的高度重視。并且頒布了《建筑節能施工質量驗收規范》、《綠色建筑評價標準》等規章制度,來實現建筑電氣節能。同時,在對國外技術和設計理念研究的基礎上,采用更為先進的設備和技術,例如:真空斷路器和 SF6 斷路器、智能化和自動化的設備控制技術、電動機變頻技術等。在建筑節能方面,還倡導采用太陽能、風力發電、太陽光伏發電等環保發電省電方式。這些都可以說明,建筑電氣節能已經成為我國建筑行業發展的必由之路。

二、建筑電氣節能中存在的問題

由于我國還是一個發展中國家,建筑節能體系剛剛起步,所以建筑電氣節能存在許多問題,下面是我總結的建筑電氣節能存在的問題:一是,不合理的建筑設計與普遍存在的浪費現在導致節能效果不夠明顯,例如建筑外部圍護結構不節能,造成設備專業不得不選用較大容量的設備;傳統建筑電氣設備都是單獨工作,設備之間沒有溝通和聯系,增加了能源的消耗。二是,許多電氣設備沒有設置必要的調節裝置,導致系統無法調節,長期處于運行能耗大的不合理狀況。而且系統的維護與管理也因為設備種類的增加而增大。三是,太多設備采用變頻技術,給供電系統中帶來了諧波分量。而且電氣設備增加,容易發生火災。四是,照明光源的選擇不科學、控制方式不合理,或者為了追求照明效果而提高照度標準,以及普遍存在的浪費現象。

三、我國建筑電氣節能的相關措施

1、合理選擇變壓器的規格、型號

變壓器中存在著阻抗,它們會消耗、浪費大量的電能。所以在變壓器節能時可以考慮通過降低變壓器負載率的方式來實現,能夠節約電能,減少損耗,但是這樣一來就會增加工程初期的投資金額。變壓器節能本質通過降低其有功功率的損耗,達到提升運行效率的目的。配電變壓器低壓側輸電網最好能夠采取環形網絡的方式,以便能隨負荷變化而采取及時切換,或決定投入運行的變壓器臺數,且又不影響各環節所需電力供應。變壓器中的電力損耗還來自于磁滯和渦流,磁滯和渦流與鐵芯有關,鐵芯作為變壓器電磁感應磁路,磁通在其中教鞭,這時候由于材質結構等原因可能會產生磁滯和渦流損耗,可以將非晶態合金應用到鐵芯中,與普通材料相比,同容量下可降低75%到80%的損耗。在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。與老產品比,SL7、511、SLZ7無勵磁調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。新系列節能型變壓器,因其具有損耗低、質量輕、效率高、抗沖擊、節能顯著等優點,而在近年得到了廣泛的應用,所以,設計應首選低損耗的節能變壓器。

2、提高功率因數

為了減少無功功率流動引起的損耗,在民用建筑中對容量超過10kw的風機、水泵、傳送帶等,電動機端設置就地補償裝置。電動機就地補償通常有兩種接線方式。一是將補償電容器裝在接觸器主接點之后,熱元件一次線圈之前,這種方法適合于進行改造的電機接線,熱元件的整定電流不計補償的影響;一是將其并接在熱元件的一次線之后,這種接線適合新安裝的電機,熱元件的整定電流應按補償后的電機工作電流計。與此同時,還需要正確選用變流裝置,對直流設備的供電和勵磁,可以用晶閘管整流或者硅整流裝置代替汞弧整流器、變流機組等。

限制電動機和電焊機的空載運轉。可以通過安裝空載斷電設備限制空載率大于50%的電動機等;可以采用空載自停控制裝置來調控大型膠帶運輸系統;可以采用自控方式調整大型非連續運轉的泵類電動機的風量和流量,到達節省電能的目的。

3、電動機節能的途徑

減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。在建

筑工程中應選用高效率的電動機。掌握負荷特性是選擇電動機的基礎,必須清晰負荷的斷續與連續問題。如果是連續負荷,必須弄清楚其負荷與輸出功率的匹配情況,若是泵等平方遞減負荷特性,在輕載時打開風門和閥門,采用調速電動機在低速運行,以便節能。

常用的動力負荷為風機和水泵電動機類,在一座五星級的大型酒店中,一臺水泵的能耗可以達到30%,因此,必須對其采取措施節能。一般的水泵電動機會根據最大負荷來選擇容量。水泵的工作特性是流量與轉速成正比,揚程與轉速平方成正比軸功率與轉速立方成正比。當流量一半時,降低電機轉速可以通過調速的方法將其減少一半,那么電機軸功率是額定的1/8,采用調速技術控制需要變流量運行的水泵,可大大降低能耗。變頻調速是一種高性能的速度控制模式,能夠維持正常的滑動操作來實現無級調速,電機可以輸出最大轉矩在低轉速時保持不變,起到節能降耗的目的。比變頻器價格便宜的另一種節能措施是采用軟起動器。軟起動器設備是根據起始時間逐漸調整晶閘管的導通角,調控電壓。軟起動器也可以采用測速反饋、電壓負反饋和電流反饋,通過反饋控制晶閘管的導通角,從而實現與負載變化相應變化。軟起動器通常用于大容量電機和泵設備的頻繁啟動時,以及附近的電氣設備場所的電壓穩定度要求較高時。

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線的橫截面面積。由于電路電阻在電流流過會產生有功功率和無功功率的損耗。導線最好能選用電阻較小的材料,雖然銅芯是最好的選擇,但是我國倡導節約用銅,因此,線路降耗可以從以下幾個方面來實現:

4.1減小導線長度

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,變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電距離,當建筑物每層平面在10000平方米左右時,至少要設2兩個變配電所,以減少干線的長度;最后,在高層建筑中,低壓配電室應靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不至于產生支線沿著干線倒送的現象。

4.2增大導線截面

第一,當較長的線路在滿足流量等基礎需求的要求下選擇好截面時,在此基礎上再加大一級導線截面。第二,選在線芯截面時,按照經濟電流選擇的電纜截面通常大于按照載流量所選的截面,但總費用支出會很小,而且增加的初期投資一般僅需2―4年即可收回。對于利用一些季節性風荷線路的用戶,在其不使用時,可以提供給長期用戶使用,減少線路電阻。

結束語

通過上述分析可以看出,我國電能損耗問題十分嚴重,電氣節能實在不行,也是我國技能降耗工作的重點,通過以上幾種方式進行電氣節能,需要施工人員準確掌握最先進的施工技術,確保電氣節能施工的質量。

參考文獻:

[1] 許志中,我國建筑節能技術的研究開發與發展前景探討[J].工業建筑,2004.08(15):32-33.

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