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【關鍵詞】:低碳節能;建筑設計;綠色材料;設計方法
中圖分類號:TU201 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(C)-0000-00
1 引言
由于城市化建設的快速發展,生產用能、運輸用能和運行用能迅速增加都是建筑業引起的。房屋的新建與利用的過程中巨大的資源和能源消耗制約社會可持續發展,然而對建筑節能效果起到決定性作用的是建筑設計階段。據估計,建筑消耗中的大部分是可以通過有效、正確的建筑方法節省下來,假如設計師可以在建筑的設計階段就能預先考慮到建筑資源的節約,經過各種有效的設計方案和措施,便可以很大程度的降低建筑整體使用能耗。所以,因地制宜的考慮地理氣候因素,做到最大化地利用自然資源,在建筑、能源、環境進行有機地融合基礎上創造舒適健康的人居環境,建筑環境設計的主要發展方向是實現與環境的和諧共存。
2低碳建筑概述
在購買建筑材料和設備以及項目的施工與投入使用這過程中,降低能源的消耗,減少二氧化碳的排放量,讓資源的利用率得到提高的一種建筑就是低碳建筑。資源與能源相結合的產物是建筑項目。據數據顯示,百分之五十的空氣廢氣是在建筑范圍產生的,建筑施工的過程中產生了百分之四十的二氧化碳,一座建筑物的整體耗能大概占自然總能耗的30%左右。因而低碳建筑重要的發展方向是節能降耗,建筑設計人員要給予多一點的關注。
3低碳節能建筑的重要性
總的來說,依照節能設計標準進行設計和建造,使它在使用過程中減少能耗的建筑就是節能建筑。跟平常建筑相比較,低碳節能建筑有下面四個優勢:
3.1低碳節能建筑適應于一年四季
古老傳統的建筑和自然環境完全分離,這樣和外界隔離的室內環境對健康非常不利,然而節能建筑的里、外用的是有效連接,自動調節氣候變化。
3.2 低碳節能建筑消耗能量非常低
根據統計,有50%的能源是建筑在筑造與使用過程中消耗的,并且產生出34%的環境破壞物。而節能建筑非常大的減少了能耗,與現有建筑相比,它的耗能減少了一半以上,零污染、零能耗、零排放的建筑理念在許多國家都已經發出。
3.3 建筑新的美學便是低碳節能的建筑
通常的建筑用的是產品化的生產技術,現今建造的產業化、標準化,使得各地建筑風貌千遍一律,然而節能建筑提倡的是體現地方的文化和本地的原資源,遵循地方的自然與地方氣候,風格上的本土化,由此新的建筑美學便產生了。節能建筑可以最小程度的減少對大自然的索取,這種建筑,不僅可以讓人體驗新的建筑藝術,同時還可以進一步享受快樂、舒適的生活。
3.4 從一而終的節能建筑環保理念
環境影響問題在傳統建筑中大部分是在建造中和使用中考慮到,節能建筑不同之處在原材料的開發、運輸、加工和利用,一直到建筑物失去利用價值的全過程,環保和節能的理念從一而終,重點是建筑要對得起全世界全人類。
4 建筑設計的低碳概念
從建筑的外觀上來說,以人為本、簡潔美觀是低碳節能的建筑設計原則。設計出來的建筑應充分利用天然能源以使得低碳節能成為低碳建筑設計的核心,格局布置和選址的合理性,應充分體現出空間流動感和陽光感。
在設計方面還要考慮這兩個方面的內容:一是要足夠重視低碳節能,把節能技術合理積極的運用到建筑設計上,節能的重要性要從思想上深刻體會到。在某方面上,低碳節能建筑設計的重點就是對自然資源和低能耗資源進行良性開發??偟膩碚f,低碳節能的建筑設計模式就是技術、節能和低碳,要把這些運用到整個設計當中,低碳節能建筑設計的出發點就是尊重自然,從而做到節約資源和保護環境,實現可持續發展;二是符合于整體設計對低碳節能建筑設計來講也很重要。在進行低碳建筑設計的時候,要注意低碳設計和建設、運營成本之間關系的平衡,有些地區和政府為了樹立樣板工程,不惜耗費巨資和高額后期成本去建設和維護一個所謂綠色低碳建筑,殊不知已經違背了綠色低碳設計本身的初衷。因此,在進行低碳節能建筑設計需要對各種建筑類型的特征進行深度發掘整合和完善建筑的功能還要尊重建筑地域的文化特點,將各方面因素相互綜合,真正做到整體建筑設計的低碳環保。經過實踐研究證明,建筑的整體功能可以通過邏輯化和科學化的設計得到有效的豐富。因此要努力開拓應用能源資源和先進的科學技術的使用,使得建筑的環境質量和整體文化品質得到明顯的提升。
5 低碳節能建筑設計的方法
在低碳節能的建筑設計中,低碳的設計貫穿整個的構造、設計、使用和廢棄等環節,每一環節都需要全面考慮低排放、低消耗以及低污染的一系列重要問題。以下幾個方面對低碳節能建筑的設計進行分析。
5.1 建筑形式上的低碳節能設計
屋面是與外界直接接觸,并且最貼近自然的建設部分,因此在建筑形式上,對于屋面的建筑都會充分利用自然條件的有利方面,形成低碳環保的新型屋面。最常見的屋面是蓄水和覆土種植屋面的保溫隔熱設計方法。它可以一定程度上緩解城市的“熱島效應”,因為它的屋面綠化和墻體垂直綠化合并使用,這樣不但可以充分利用雨水、遮擋東西向的陽光以及美化建筑環境,而且蒸發的水蒸氣還可以凈化空氣,調節屋面和室內的溫度。這兩種屋面在南方濕熱地區得到廣泛采用,效果甚佳。而對于建筑其他部位的設計,也都是為了滿足整體的節能要求而產生的,并且在設計的時候充分考慮周圍自然環境和自身的有利條件來進行節能環保設計的,然而建筑設計涉及到的方面很多,內容較為復雜,因此,對于低碳節能理念的運用還需要研究人員進一步的探索和研究。
5.2 低碳建筑材料的挑選
地球環境的變化以及龐大的能源耗損其中一部分原因是由于裝修、建筑等材料的生產、使用等環節造成的。如今城市的房屋建筑的結構分析,大部分是用鋼筋水泥為首的結構形式,水泥是能耗比較高的物質,會給環境造成嚴重的污染,特別是在拆除建筑廢棄物時這些混凝土常常是非常難處理的。另一方面,材料的迥異使得使用狀況的不穩定,容易造成材料使用不當,這樣便留下許多的安全隱患。耗能低、功效高、維修與施工便捷、可以合理的對室內的環境進行有效的調節是選取內部裝修所需的材料要注意的方面。綠色建筑材料是指使用清潔生產技術,少用自然資源,使用大量可再生的固體廢料生產出來的無污染、無毒害,有一定使用周期,并可以回收利用的健康建筑材料。而低碳環保材料是指以減少溫室氣體排放為目的的,低能耗、低污染,注重綠色生態和材料回收利用的環保節能型材料,常見的有環保防水涂料、零甲醛生態板材等,所以,對于這些可再生的能源、低碳環保材料應優先選擇,并且在使用的過程中充分利用,發揮最大的材料優勢和特性,將其有效的與建筑緊密結合,真正做到生態環保。
5.3 區域的氣候與建設方式的統一
資源的有效節約,減少有害氣體的排放量和該地方區域氣候的濕度以及降雨量等多種因素創造循環、可再生的環境系統與建筑形式的合理密不可分。窗戶的采光效果反映了氣候中兩大基本的要素是光與熱。在標準采光得以滿足的條件下適當的選用較小的窗墻和隔熱玻璃、鋁制窗框等材料在建筑施工的過程中能夠在一定程度上降低耗能和有害氣體的釋放量。
而合理適度的選取遮陽散熱方式,不僅可以讓建筑表面對外界氣候資源的利用率得到提升,還能為建筑內部空間給予通暢的氣候回流循環的環境。
6 結束語
總而言之,低碳節能的建筑建設計應該對材料進行合理的選擇和考慮建筑結構設計的舒適度以及與區域氣候的相結合;并提高建筑的性價比、經濟效益各方面的因素以及提升建筑物完成使用后的適用性、提高建筑空間利用率。還有在進行節能優化設計的過程中,要注重建筑結構的安全性、耐久性以及節能環保性,實現結構的合理可靠。
【參考文獻】
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【關鍵詞】住宅建筑 節能設計 措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A一.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。由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優質能源作為主要能源消耗的國家, 每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二, 預計到2020 年, 中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此, 中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任, 而作為耗能大戶的建筑, 其節能也就成為關系國計民生的重大問題。
二.建筑設計中造成能耗浪費的原因 (1)利用不可再生能源。我國絕大部分建筑的能源系統還都依賴于不可再生的一次能源,而對于可再生能源的利用還相當落后。目前中國以水電、風能利用、太陽能利用、生物質能利用等為代表的可再生能源利用量還不夠大;僅以2003年為例,只有約相當5200萬噸標準煤的利用,僅占全國一次能源總消費量的3%。 (2)建筑設計用能負荷偏高。在絕大多數的情況下,建筑實際用能與建筑設計的用能負荷之間存在著很大的差異,用能負荷都小于設計的最大值,從而造成循環水泵低負荷運行的狀況,導致用能設備普遍存在“大馬拉小車”的現象,能源浪費嚴重。 (3)窗墻比過大,大量使用玻璃幕墻。很多大型公共建筑都設計大玻璃幕墻,完全不考慮避陽、絕熱等措施,造成了巨大的能耗損失。在一些專家看來,“這都是一些高耗能的建筑垃圾,能源高消耗觸目驚心?!?#160;
三.生態建筑的節能分析和 建筑的節能設計3.1從生態學的角度看,建筑就像有機生命體—樣,是需要不斷輸入能量并進行能量消耗而得以生存和運行的,在其整個生命周期過程中,要消耗大量的能源。建筑從其周圍環境中獲得能源的能力以及對能源的有效利用程度是體現建筑生態性的重要方向。如何在滿足人們生理、心理需要的同時,使建筑有效利用能源,將建筑能耗降至最低,從而不但節約能源同時又能減少對環境的污染和破壞,是生態建筑所關注和探尋的重要內容。建筑能耗通過生產能耗、運輸能耗及其建造能耗所組成,在各種能耗中,狹義的建筑能耗一般是指建筑運行能耗。顯然在綠色生態建筑的理念下,對于建筑被使用的全過程中,應當充分而有效地使用各種能源。其可以通過三個層面來說,即場地選擇及其規劃節能、建筑設計節能及其輔助設備系統的節能。對于建筑護結構是建筑能量消散經過的主要部件,外窗、外墻及其屋面保溫隔熱和防熱對于實現建筑的熱工節能起著關鍵的作用。對于外窗的的熱工節能來講,有以下一些主要技術措施,即控制各朝向窗墻面積比,提高窗的氣密性,提高窗玻璃、窗扇和窗框的保溫隔熱能力,用活動裝置保溫隔熱;窗的日照涉及房間在冬季利用太陽能采暖,而窗的遮陽和通風是實現房間夏季防熱的主要途徑之一。對于外墻的熱工節能來講,在北方寒冷地區,建筑保溫尤其重要;在南方炎熱地區,建筑防熱尤其重要。外墻保溫隔熱主要采取外保溫隔熱、內保溫隔熱和單一材料承重保溫隔熱。而對于外墻的遮陽和通風是南方炎熱地區防熱的主要途徑之一,各種通風墻或防曬墻可以起到較好的防熱作用,其中利用植被對外墻進行遮陽防熱效果最好。對于屋面的熱工節能技術,北方地區寒冷,采取倒置屋面是目前較為先進的一種做法;而針對南力地區炎熱,在屋頂設置通風間層、使用植被綠化遮陽、利用屋面蓄水以及被動蒸發冷卻,都可達到屋面防熱的目的。充分利用自然光是實現照明節能的關鍵。除了在建筑設計方案階段充分利用各種反光體(包括側窗反光體和天窗反光體)外.還可通過采用導光管道的照明技術(包括透鏡折射導光通道、內壁反光導光通道、光導纖維導光管道、通光管導光管道等)。 另外從建筑生態技術的角度,根據設計所采取的技術含量的高低,將生態建筑分為低技術生態建筑、中間技術生態建筑和高技術生態建筑三類。在建筑生態設計上通過把概念和具體設計實踐相結合,將會收到客觀的生態效果。 3.2 建筑設計是在總體規劃的前提下,根據設計任務書的要求,綜合考慮建筑內部各種使用功能與使用空間的合理安排、建筑內部與外部環境的協調配合,創造出既符合科學性又具有藝術性的生產和生活環境 3.2.1區域規劃節能 提倡建筑節能首先應該重視規劃節能,這樣才能避免在單體方案設計階段出現一些難以解決的節能問題。實現規劃節能設計,就是以節能作為指導規劃設計的主要原則,在考慮容積率、日照間距、建筑密度以及建筑與周邊環境協調等問題的基礎上,制定盡可能充分利用自然資源的規劃方案,從總體上為建筑節能創造先決條件。 3.2.2建筑單體的節能設計 建筑單體的節能設計,主要是通過控制體型系數(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)、傳熱面積、窗墻比等影響建筑能耗的參數,著重對建筑的外部維護結構的構造和內部使用空間的劃分進行節能設計。 (1)建筑外部維護結構的節能設計 建筑圍護結構主要由墻、屋頂和門窗構成。建筑物的能耗主要取決于圍護結構的熱傳導和冷風滲透。住宅圍護結構的散熱量要占采暖熱耗的1/3以上。顯然,如果建筑圍護結構具有良好的保溫隔熱性能,便可減少室內、室外的熱量交換,從而減少所需要提供的采暖和制冷能量。 (2)建筑內部使用空間的節能設計 建筑內部使用空間的節能設計,是通過科學合理地平面布局和剖面設計,對建筑內部空間進行全方位、立體的分隔和劃分,使建筑在滿足使用功能的前提下,提高其通風、采光、保溫、隔熱的性能,從而達到節能的目的。 四、生態建筑規劃設計方法 1.尊重地形、地貌 建筑的規劃設計和建造中,常會遇到復雜地形、地貌的處理。很多設計方往往是將其推平,平衡土方,將其變成平坦的表面再進行設計,以不變應萬變。對于人手少、任務重、需要短時間完成設計任務以便爭取更多項目的設計單位來說,這樣固然是一種解決辦法,但生態建筑的設計更提倡在深入研究地形、地貌的基礎上,充分尊重基地的地形地貌的特征,設計出的建筑物對基地的影響降至最小。 2.保護現狀植被 長久以來,城市與建筑物的建設中,綠化植物都是當作點綴物,總是先砍樹、后建房、再配置綠化這種事倍功半的做法。生態學知識告訴我們,原生或次生地方植被破壞后恢復起來很困難,需要消耗更多資源和人工維護。因此,某種程度上,保護比新植綠化意義更大。尤其古木名樹是基地生態系統的重要組成部分,應盡可能將它們組織到居住區生態環境的建設中去。 3.結合水文特征 溪流、河道、湖泊等環境因素都具有良好的生態意義和景觀價值。建筑環境設計應很好的結合水文特征,盡量減少對環境原有自然排水的干擾,努力達到節約用水、控制徑流、補充地下水、促進水循環并創造良好的小氣候環境的目的。結合水文特征的基地設計可從多方面采取措施:一是保護場地內濕地和水體,盡量維護其蓄水能力,改變遇水即填的簡單設計方法;二是采取措施留住雨水,進行直接滲透和貯留滲透設計;三是盡可能保護場地中可滲透性土壤。 4.保護土壤資源 在進行建筑環境的基地處理時,要發揮表層土壤資源的作用。表層土壤是經過漫長的地球生物化學過程形成的適于生命生存的表層土,是植物生長所需養分的載體和微生物的生存環境。在自然狀態下,經歷100~400年的植被覆蓋才得以形成1cm厚的表層土。建筑環境建設中的挖填土方、整平、鋪裝、建筑和徑流侵蝕都會破壞或改變寶貴的表層土,因此,在這些過程之前應將填挖區和建筑鋪裝的表土剝離、貯存、在建筑建成后,再清除建筑垃圾,回填優質表土,以利于地段生態環境的維護。 五、生態建筑高效無污染的設計方法 1.生態建筑的能量利用 目前應用于生態建筑中的可再生能源有太陽能風能地熱能等其中以太陽能和風能的利用最為廣泛技術也最為成熟。 (1)太陽能利用。太陽的輻射能量可直接進入居室或把熱量貯存于其他領域散放或備用,利用各種建筑材料有不同的傳導性能,吸收、貯存熱量的性能而使空氣增溫。陽光照射建筑使墻壁和屋頂加溫,陽光透過玻璃窗直接照射室內,使室內空間的表面溫暖,太陽能可整體加熱建筑并在建筑地段布局上獲取巨大的太陽能量效應。在生態建筑中設置太陽能熱水系統,利用太陽能來加熱冷水,是一種無廢無污、可持續利用的生態方法。我們可以利用目前最可靠的、效果可達9%左右的非晶硅薄膜太陽電池接受太陽能,這樣不僅可以為照明設備等供電,還能減少火力發電產生的污染,起到保護環境的作用。 (2)風能利用。生態建筑除利用風壓來形成自然通風外,還可利用風力來發電。風力發電系統可以集中布置,也可分散使用。集中式的風力發電系統,以建筑群或小區為單位,在小區的上風處設立風車組,既豐富了小區的景觀,又為小區提供了能源供應。隨著生態建筑的發展,風能利用設備應可設置在建筑中,直接利用風能為建筑物提供能源,尤其在偏遠的山區,綜合利用風能,有更重要的意義。 2.自然通風 在建筑地段設計中,空氣的流動是另一個重要的氣象因素,各地區的氣象資料均可提供當地不同季節的主導風向和風速,是設計的依據。影響風的環境因素有地形、坡度、朝向以及當地的植被情況及相鄰的建筑形態。在任何地段上風的流動都會影響建筑內部的冷暖和內外氣候環境。由于通風可增加建筑的散熱,由于風壓可增加建筑的滲透,夏天的穿堂風可使居室涼爽舒適,因此熱天可利用通風使建筑降溫,冬季則需要避風措施。
參考文獻
關鍵詞:建筑;節能;設計;方法;措施
中圖分類號:S210.4文獻標識碼: A 文章編號:
我國建筑能耗約占全國社會總能耗的40%,并呈繼續上升趨勢。但在城鄉建設過程中,由于節能意識不強,執行標準不力,我國建筑能耗高、利用率低的問題十分突出,建筑節能工作整體水平比較低,因此,開展建筑節能已是一項刻不容緩的工作。
一、建筑節能設計原則
1、在建筑的規劃中,一般根據夏季主導風向進行規劃,采用合理的布局、間距和適當的建筑體形以及路網的合理布局、綠化的分布等等,這些都會影響建筑的日照和通風,影響建筑的能耗。
2、在建筑單體節能設計實踐中,對夏熱冬冷、寒冷和嚴寒地區,通常采用增加房屋進深、控制其體形系數的辦法來減少建筑外表面與室外空氣的接觸,減少散熱、降低建筑物采暖能耗。
3、在建筑構造設計和施工中,通過采用外保溫技術進行保溫隔熱的外墻節能設計; 通過阻斷熱橋的方式達到保溫節能的效果; 通過采用高效保溫隔熱屋面或者不同的屋面形式進行屋頂的節能設計; 通過提高門窗的氣密性,采用適當的窗墻面積比、加窗玻璃層數,采用百葉窗等措施來提高門窗的保溫隔熱性能; 通過建筑遮陽設施的設計降低太陽輻射過熱和眩光,從而改善室內環境氣候,提高室內熱舒適性和視覺舒適性,最終達到節能目的。
二、建筑節能的設計方法措施
1、建筑整體的節能設計
(1)建筑選址
節能建筑對基地有選址性,不是任何位置、任何微氣候條件下均可誕生合理的節能建筑。建筑基地條件主要是從滿足建筑冬季采暖和夏季致涼兩個工況要求來進行研究和討論的。建筑選址時應滿足以下三個原則即向陽原則-采暖目的;通風原則-致涼目的;減少能量需求原則-綜合目的。尊重氣候條件,使未來建筑避免一些外來因素干擾而增加冷(熱)負荷,盡量少受自然的“不良”干擾,并通過設計、改造,以降低建筑對能量的需求。
(2)建筑物平面形式
設計者應盡量使建筑物的平面形式平整、簡潔,應權衡利弊,兼顧不同類型的建筑造型,盡可能的減少房間的護面積,使體形不要太復雜,凹凸面不要太多,避免因體形復雜和凹凸過多形成外墻面積大而提高體形系數。常見的建筑物平面形式有長方形、正方形、L型、U形等四種。設計者還需綜合考慮本地區氣候條件、冬、夏季太陽輻射強度、風環境、圍護結構構造形式等各方面因素。
(3)建筑物面寬與幢深
僅從冬季得熱最多的角度考慮,應盡量增大南向得熱面積,往往要求棟深小,即建筑的長寬比大。但如建筑朝向偏離正南方向,長寬比對日輻射得熱的影響就逐漸減少。據資料表明對正南朝向建筑長寬比為5∶1 時,其各向墻面的輻射總得熱量為正方形的1.87 倍。但隨著朝向的改變,這個比例也就逐漸減少。至偏東或偏西45°時成為1.56倍。至偏東(西)67.5°時,各種長寬比體型的得熱已相差不多,至東西向時,正方形的得熱還比長方形得熱稍多,顯然,由于各朝向日輻射得熱的變化給最優體型選擇增加了復雜性。最優節能體型是以各面護結構傳熱特性的比例關系為準的,只有當建筑各面的有效傳熱系數相等時,則正方形為最優體型。但在具體建筑設計中,還應綜合考慮體型系數及建筑各面的平均有效傳熱系數,平均有效傳熱系數大的一面,其面積應相對較小,平均有效傳熱系數小的一面,其面積應相對較大。據資料表明,加大棟深由8m 增大到14m,可建筑耗熱指標降低11%~33%,因此,對于1000m2~8000m2的南向住宅建筑棟深設計為12m~14m,對建筑節能是比較適宜的。
(4)建筑物層數
加多層數一般可加大體量,降低耗熱指標。當建筑面積在2000m2以下時,層數以3~5 層為宜;當建筑面積為3000m2~5000m2時,層數以5~6 層為宜,當建筑面積為5000m2~8000m2 時,層數以6~8 層為宜。
(5)室外風環境設計
完善意義上的節能建筑在滿足冬季采暖要求同時必須兼顧夏季致涼問題,即盡量不用常規能源消耗而利用自然提供的條件達到室內創造涼爽目的的方法。建筑致涼最合理的方法是爭取良好通風,即利用夜間涼爽的通風使室內熱惰性材料降溫,致使白天時散失“涼氣”而降溫,因此建筑規劃設計時選擇基地環境條件應不影響夏季主導風吹響未來建筑,并考慮冬季主導風盡量少地影響建筑;運用植被、構筑物等永久地貌對導風的作用;對一些基地內的物質因素加以組織、利用,以最簡潔、最廉價的方式改造室外環境,以創造良好的風環境,為建筑內部通風提供條件。
(6)綠化環境設計。綠化對建筑的節能起著十分重要的作用,它可以調節改善氣溫、調節碳氧平衡,減少溫室效應,減輕城市的大氣污染,降低噪音,遮陽隔熱,可以有效地改善居住區的外部微氣候以及建筑室內熱環境,降低建筑能耗。小區綠化要綜合考慮綠化率、人均公共綠化率、植被的生態效應等諸多因素。
2、圍護結構是建筑節能的重點
建筑的圍護結構包括屋面、墻體(包括金屬、石材等非透明的幕墻)和門窗(包括玻璃幕墻)。建筑師應根據建筑的功能和美觀要求,綜合考慮經濟因素,采取有效的手段,滿足建筑節能的要求。不同的圍護結構性能不同,達到相應的要求所付出的代價也不一樣。對于高層建筑,屋面所占的比例很小,圍護結構應主要著眼于墻體和門窗。而墻體和外窗中,墻體達到較高的性能比較容易,窗戶則是薄弱環節。所以,建筑的開窗面積一般不可過大,過大則使得窗戶的設計非常困難。對于采用建筑幕墻的建筑而言,玻璃幕墻要達到比較好的保溫性能或隔熱性能是比較困難的,而金屬幕墻、石材幕墻等非透明幕墻則只要在幕墻面板后面加設保溫層就很容易滿足保溫隔熱要求。再如,對于大跨度的建筑,屋面所占比例較大,屋面保溫的節能效果是比較好的,而且造價也相應比較低,玻璃幕墻或窗戶要達到同樣的性能則非常困難。所以,建筑設計時應該考慮到各個方面技術的可行性,經濟的合理性,進行綜合衡量,優化選擇。
建筑的圍護結構是整體建筑節能的一部分,建筑外窗或幕墻又是圍護結構的一部分,所以建筑設計時應該進行綜合衡量,對各個部分圍護結構的各項性能指標提出明確的要求,而不能將整個圍護結構的節能設計交給門窗、幕墻企業,因為這樣做不利于圍護結構設計的經濟與合理。
3、選用建筑節能材料
合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面, 隨著科技的發展, 大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去, 更好地起到節能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應用, 達到了更好的保溫防潮效果; 新型透光隔熱玻璃在門窗中的應用, 起到了更好的透光隔熱效果; 采用可調節的鋁材遮陽板, 達到遮陽的目的。另一方面, 要結合當地的實際情況, 發掘出一些地方節能材料, 更好地應用到建筑節能中去。
綜上所述,在建筑工程設計中全面推行建筑節能有利于我國的能源資源節約和合理利用,緩解我國的能源緊張,有利于我國經濟社會的可持續發展,更有利于保障我國的國家能源安全。
參考文獻:
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Pick to: electrical design is one of building energy content, at present, the building energy saving standards, including mandatory article provision has been published one after another, but there is still no cause professional enough attention, the energy saving design of the weak concept, effective measures to control is not enough, such as architectural design of energy saving in the special article no electrical major, this paper discusses energy saving measures in the design of application is less. This paper is to electrical design perspective, this paper discusses the energy saving design of the technical measures.
關鍵詞:建筑節能;電氣設計;技術方法
Keywords: building energy saving; Electrical design; Technology and methods
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1 當前現狀和節能設計基本原則
我國是個能源消費大國,能源相對短缺,然而能源浪費卻相應嚴重,作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出,能源的短缺已嚴重制約著國民經濟的發展。由于人口的增加,工業的發展,生活水平的提高,能源的消耗也就急劇增加,能源危機迫在眉睫。節能問題一直也是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針。
一、建筑電氣設計節能的原則
1.1滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數;滿足舒適性空調的溫度及新風量,也就是舒適衛生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮實際經濟效益
節能應按國情考慮實際經濟效益,不能因為節能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
1.3節省無謂消耗的能量
節能的著眼點,應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進技術使其能耗降低。
因此,節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
2 照明設計環節中的節能措施
照明是民用建筑不可缺少的一部分,照明方式可分為:一般照明、局部照明和混合照明等;照明種類可分為:正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明等(小區、學校還有景觀照明、部分高層建筑還有航空障礙照明等)。衡量照明質量的主要指標有:照度、眩光、顯色性等;而照明節能的評價指標是照明功率密度LPD(即單位面積上的照明安裝功率),如何在照明設計中做到有效節能,可以從以下幾個方面入手:
2.1 光源的合理選擇
選用高效電光源是照明節電的首要工作。節能的光源發光效率要高,使得照明燈每瓦電發出更多的光通量(LM)。
2.2光源用電附件的合理選擇
在燈具的選擇上,走廊、樓梯等公共場所的燈具可選用透光率高的吸頂燈;而居住類場所的燈具推薦選用蝙蝠翼式,因為蝙蝠翼式燈具控光性能合理;辦公類場所則推薦用金屬隔柵類燈具,沒有眩光且發射率高。因光燈本身功率因數較低,所以還應讓燈具帶整流器,比如細管光燈的附件鎮流器就推薦選用電子整流器,而不宜選電感鎮流器。這里提一點,其也可以選節能型電感鎮流器,它比傳統40W電感鎮流器低40% 左右,工作時溫度低、噪聲小、壽命長,屬于安全可靠型電感鎮流器,價格也比較便宜。
2.3 不斷改進燈具的控制方式
門廳、走廊、樓梯間等公共場所的照明,宜采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制,以便在白天自然光好的情況下,或深夜人少的情況下,能方便地手動或自動關閉一部分照明。
3 暖通空調系統的自動控制
公共建筑暖通空調系統的能耗至少占建筑總能耗的50%以上,系統節能潛力是巨大的,優化系統設計是節能的前提,系統的自動控制則是節能成敗的關鍵。目前,暖通空調系統的自動控制基本上采用建筑設備自動化系統,簡稱BAS或BA系統。BA系統是智能建筑的特征之一,也是建筑節能的有效途徑之
一,節能效率達10%~30%。
3.1系統接口設計
BA系統工程師應與暖通空凋系統、強電系統工程師密切配合,以優化系統的接口設計,主要包括:
(1) 檢測參數與傳感器的選擇;
(2) 風、水、蒸汽閥門管徑的計算;
(3) 電動調節節閥的流量特性選擇;
(4) 電力與照明配電柜(箱)的一次、二次接線原理圖設計;
(5) 與獨立運行控制系統的通信接口設計。
3.2 節能控制優化設計措施
BA系統控制方案的優化應將節約能耗和提高控制水平放在首位,對系統的結構和參數進行最佳匹配,使整體效能最佳。例如,PID控制策略下的參數優化應考慮被控對象和環境條件等因素。從整體上講,暖通空調系統的自動控制應考慮下列策略:
(1) 機電設備啟停優化控制;
(2) 變風量、變流量系統最優控制;
(3) 冬夏季部分負荷時水泵分設控制;
(4)與冰蓄冷相結合的低溫送風系統控制;
(5)參數設定節能控制,包括溫度標準設定、焓值控制、利用室內CO2濃度控制新風量等。
4 供配電系統節能設計
供配電系統的節能設計要考慮方案的合理性、系統設備和供電線路的能耗。
(1) 優化用電負荷計算與負荷分配,選擇最佳變壓器負載率,從而降低變壓器容量,減少變壓器損耗。
(2) 采用集中或分散方式進行無功補償,提高低壓側功率因數,使其大于0.9,減少變壓器損耗及配電線路損耗。
(3) 合理確定配電點位置,配電間或配電柜應靠近負荷中心,從而減少電壓損失與電能損耗。
【關鍵詞】電能計量裝置;要求;檢查方法
引言
隨著我國經濟的迅速發展和綜合國力的增強,電力企業的服務工作也不斷的深化。然而電能計量裝置的使用,不僅為電力企業的經濟效益提供了保障,還在很大程度上為用電客戶提供了優質服務。在整個電能計量裝置中,工作人員能否對其進行正確的接線,不僅關系著整個裝置的運行,還關系著整個電力系統的運行。在此,本文從電能計量裝置及錯誤接線類型、電能計量裝置要求以及電能計量裝置的接線檢查方法等3個方面出發,針對電能計量裝置中的錯誤接線類型以及檢測方法,做以下分析。
1 電能計量裝置及錯誤接線類型
在整個電能計量裝置中,主要包括電能表、互感器和附件、失壓計時儀以及二次回路部分。在出現接線錯誤的過程中,都能通過不同的部件反映出來。而在電能計量裝置及錯誤接線類型中,主要包括以下幾類。
1.1 計量單相電路有功電能的錯誤接線
計量單相電路有功電能的錯誤接線是整個電能計量裝置錯誤接線中最為常見的錯誤類型,在這種錯誤類型中,主要分為以下5個方面:第一,工作人員在連接相線與零線的過程中,由于工作失誤將其接反。第二,在整個裝置中,工作人員沒有準確的區分裝置的進出線。第三,在接線的過程中,電流線圈與電源之間出現短路。第四,在接線時,工作人員忘記連接電壓鉤連片。第五,在計量380 V單相負載電能時,工作人員習慣用一只220 V的單相電能表讀數乘以2的方法來計量,然而這種方法缺乏一定的規范性與穩定性。
1.2 計量三相四線電路有功電能的錯誤接線
計量三相四線電路有功電能的錯誤接線類型中,主要包括以下3種:
(l)在三相四線有功電能表電壓線圈連接的過程中,電壓線圈中線出現斷線狀況。
(2)三相四線有功電能表在運轉的過程中,本應經過一臺電流互感器接入電路,然而在某些狀況下經過兩臺電流互感器連入電路,由此造成錯誤接線。
(3)在計量三相四線電路有功電能時,工作人員習慣使用三相三線兩元件來對其進行計量,這樣的計量結果與實際結果存在很大的偏差。
1.3 計量三相三線電路有功電能的錯誤接線
計量三相三線電路有功電能的錯誤接線類型有:
(1)電流端子進出線接反; (2)電壓端子接線順序不對;(3)電壓與電流相位不對應等。
1.4 計量三相三線電路無功電能的錯誤接線
在整個電能計量裝置中,三相三線電路無功電能的計量,最容易出現接線錯誤。而針對此類情況中的錯誤接線,需要工作人員結合相序、負載性質以及功率因素等多個方面進行綜合分析。
2 電能計量裝置要求
電能計量裝置的根本目的在于準確的記錄用電居民的準確用電量,避免偷電、漏電的現象發生。而在電能計量裝置安裝的過程中,必須符合以下幾方面要求:
(1)安裝人員要仔細檢查電能表及互感器,確保其誤差在裝置運行的范圍內,以此來保障電能表與互感器的順利運行。
(2)在互感器以及電能表的運行中,工作人員要對互感器的變比、性能以及組別進行仔細的觀察,同時還要保障互感器及電能表倍率的準確性。
(3)在電能計量裝置的過程中,工作人員還要確保電能表的銘牌數據與線路電壓、電流、頻率以及相序等保持一致。
(4)在裝置安裝的過程中,其銘牌上都有規定的額定值,由此對電流、電壓互感器的二次負載范圍做出了規定。與此同時,電壓互感器二次導線降壓不能超過額定電壓的0.5%。
(5)工作人員在接線的過程中,首先應考慮到整個線路的實際狀況,然后選擇合理的接線方式。其次,在接線的過程中,工作人員必須使用正確的接線方法進行接線,確保接線質量符合相關規定。
3 電能計量裝置的接線檢查方法
3.1停電檢查
在電能計量裝置檢查的過程中,電能表在停電狀態下,通常處于停滯狀態。工作人員可以在此時對其接線進行檢查。針對電能計量裝置的投入使用,都要在之前進行停電檢查,以此來確保安裝的整體質量。而在檢查的過程中,主要包括以下幾個方面:第一,工作人員要對互感器的極性和變比進行實驗,以此來檢測互感器的運行狀態是否符合相關要求。第二,在整個停電檢查的過程中,工作人員還應對三相電壓互感器的組別進行實驗,以此確保安裝的準確性。第三,工作人員要仔細核對端子標志,以此確保各個部件的具體安裝位置。第四,工作人員還應對二次回路的導通狀況以及二次回路的絕緣狀況進行實驗。
3.2 帶電檢查電壓回路的情況
顧名思義,帶電檢查電壓回路就是在電能表正常運行的狀況下對其接線進行檢查。在帶電檢查電壓回路的過程中,工作人員應將檢查的核心放在電壓互感器的一、二次側檢查上,通過檢查來確定兩側之間沒有將斷線、極性搞錯。在帶電檢查電壓回路的過程中,一般使用的方法是用一只交流電壓表對二次線間的電壓,通過對測量電壓的分析,確定電壓值、接線方式、二次負載情況的具體狀況,以此來判斷接線的正確性及裝置使用的穩定性。
3.3 帶電檢查電流回路的情況
在檢查三相三線兩元件有功電能表電流回路中是否存在斷線和短路時,檢查人員可以通過圓盤轉動來判斷。首先,檢查人員可以在檢查的過程中,依次斷開一相和三相電壓端子的引線,如果圓盤在這個時候仍處于轉動狀態,則表明接線正確,反之,則存在斷線或短路。其次,在斷開三相電壓后,圓盤停止了轉動,則說明在三相回路中存在斷線或短路。而斷開三相電壓后圓盤停止了轉動,則在一相電流互感器二次回路中存在斷線或短路。然而在使用該方法時,必須注意當負載功率因素為0.5時,一元件在正常情況下同樣不會轉動。
關鍵詞:建筑設計;節能;思路與方法
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
在傳統的住宅設計中,住宅只是為了滿足最基本的居住要求,但是隨著人們生活背景的改變以及生活水平的提高,人們對住宅的要求也在逐步提升,直至上世紀九十年代,空調被廣大居民所使用并得到廣泛的推廣,人們從被動的取暖和降溫轉變為利用其他設備來調節更加適合自己的溫度以此提高舒適度。這種意識的改變,使得國家對房屋建筑設計提出了更高的要求,同時在控制能源耗用方面出臺了相關的文件。相繼出臺的《民用建筑熱工設計規范》、《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》等都是建筑設計中的規范與標準,是建筑進行節能設計的基礎和準則。
我國的特點是面積廣闊,氣候區域化特點強,并且由于建筑類型的不同節能設計就會更加復雜化。本人作為一個從事多年建筑設計的工作人員,通過自己的學習和積累的工作經驗對建筑設計的節能提出自己的思路和方法,希望會對今后我國建筑設計的節能起到一些作用。
x7 x; J) V一、節能的概念設計是建筑節能設計的首要思想
1、節能設計是以建筑專業為主,通過多個專業相互協作才能完成的工作。建筑師在進行建筑設計時要考慮到采暖、通風和空氣空調等專業,要為其他專業的設計做好鋪墊和留有余地,在設置開窗尺寸與方位時,要同時考慮建筑的自然采光和人工照明問題,從而實現建筑的低能耗。在對“面”的控制上,要盡量降低面的大小,如各種墻面、窗面和挑出面等,因為這些面的大小會直接影響到能源的耗費,所以應合理的將面控制在最小的范圍內。
2、建筑節能的目的不是一次性的降低能耗,是通過節能的設計,降低整個使用過程中的能耗,這就歸結為建筑經濟科學性的問題。為了降低能耗,可以在一定范圍內增加投入,如果過度的投入資金卻會違反節省能源的初衷。所以在進行建筑節能設計時應考慮到投入與產出的合理性關系,以建筑的經濟合理性作為投入的根本。
3、建筑節能設計是一個建筑師根深蒂固的思想,這種思想應始終貫穿在設計者的頭腦中,因此在進行建筑方案階段就應將節能作為重點考慮內容。因此,可以判斷出建筑節能在建筑方案設計階段的重要性。如:在進行方案設計,要充分考慮建筑體型系數指標,這樣才能從根本上達到節能的根本目標,如果在進行施工圖設計階段才重新考慮構造的熱工性能,會增加資本的投入,同時會影響建筑的節能水平。
二、建筑節能設計的步驟和流程
1、我國氣候分區明顯,不同區域有各不相同的氣候特征,因此確定建筑熱工設計分區及設計要求是建筑節能設計的首要問題。根據我國的氣候特點《民用建筑熱工設計規范》中劃分了嚴寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和的五個區域,準確合理的對建筑物進行地區類別定位是進行節能設計的前提。
2、根據所確定的區域類別和設計要求對建筑節能設計的目標進行制定,節能設計目標是控制在規范允許的范圍內,而不以權衡判斷和計算作為根本目的。
3、維護結構構造的合理選用。屋面和墻體這些主要的維護結構在選用時要根據建筑設計的節能目標、建筑設計的整體需求以及當地經常使用的建筑構造標準圖集等來合理的選用。同時國家也相繼制定了一些節能規范和標準,各地區的設計人員也可以參考這些標準對一些屋面和墻體的做法進行設計。
4、準確的進行節能設計計算,編制節能計算書。建筑節能設計中體型系數和各朝向的窗墻比是必須要進行計算的指標。得出的計算值必須與設計目標值進行比較,如果發現設計值與目標值不符合時,應參考規范,利用節能軟件對數值進行權衡計算,根據計算情況,對維護結構的熱工性能進行調整,最大限度的滿足節能要求。
三、建筑節能中構造設計的要點
1、屋面、墻身(含梁扳處冷/熱橋)、外窗和外挑建筑的板底等部位是建筑節能中構造設計的要點。在構造設計中要明確內保溫和外保溫的不同作用,把握保溫層的準確位置;根據一般設計經驗,保溫層應設置在護層溫度較低的區域,所以要根據不同的氣候類別選擇合適的保溫層設置區域。寒冷地區,多選擇外保溫的構造做法,夏熱冬暖地區多選擇內保溫做法,夏熱冬冷地區既要考慮到冬季的保溫又要兼顧夏季的隔熱,所以根據不同的環境和氣候設置不同的保溫層。
2、屋面是比較復雜的維護結構,在進行屋面的構造設計時要同時考慮到保溫、隔熱和防水。根據以往的設計經驗,選用不同的保溫材料和鋪貼位置的不同,熱工指標就有明顯的差異。例如:厚度為30mm的擠塑聚苯板,保溫位置為倒置,傳熱系數為0.79,熱惰性指標為3.14。而厚度為50mm的泡沫玻璃,保溫位置為倒置,其傳熱系數為0.96,熱惰性指標為3.44.根據建筑物的具體情況,選擇合理的構造形式是非常重要的。公共建筑適合熱惰性較低的構造,而居住建筑適合熱惰性較高的構造。
33、墻體構造在一般情況下相對較簡單,如果考慮到外墻裝飾、防水、安全等綜合情況,也是很復雜的技術問題??紤]到安全情況,外裝飾材料應通過保溫層與墻體做可靠的連接。常見的施工方式為耐堿玻纖網格布、機械錨固與粘貼相結合等方法進行整體固定。另外,近幾年出現了一種新型的復合墻體的連接方式。主要是利用輕型框架結構的特性將保溫、飾面組合為一體的構造形式。在高層建筑中,幕墻體系的使用,保溫層的合理設置,也是提高建筑外墻保溫性能的趨勢。( `4 g! a6 K% U2 \6 Z3 ?a# U1 a4、冷熱橋的重點處理。冷橋部位因比較分散和不規則,是建筑節能設計中需要特殊和重點考慮的部位,所以在實際情況中極易出現問題。在一般建筑中,當墻體(屋面)符合節能要求時,冷橋部位的內表面溫度應滿足不低于室內空氣露點溫度;但是在一些公共建筑的設計中,如果設置大面積的的玻璃幕墻或者大玻璃窗,冷橋就成為非常薄弱的環節,在進行建筑設計中要通過保溫層的構造做法,避免出現冷橋部位。冷橋處應采用外貼保溫層材料的方法,并通過機械錨固與粘結的多種方法將保溫材料與結構進行可靠連接,同時在設計時應考慮到將墻體外表面與結構梁柱外表面直接留有約50mm左右的凹凸,以方便對產生的冷橋進行處理。
四.結束語
節能是我國建筑業發展的趨勢,同時也是國家進行可持續發展的必要手段,因此,對建筑進行節能設計,合理有效的利用資源,提高能源的有效利用率,必定會帶動全國各個行業的節能事業,降低能耗,實現能源的可持續發展。
參考文獻
[1] 葉宇凡,吳建英. 房屋建筑節能設計初探[J]. 科技創新導報,2009(19).
關鍵詞:能源;必要性;概念;影響因素;節能評價
引言
能源對一個國家經濟的發展具有重要作用,長期以來,能源一直是中國經濟發展中的熱點和難點問題。能源問題解決得好壞與否,直接影響到國民經濟能否實現可持續發展。目前,我國的交通運輸、建筑行業的能源需求增長率高于同期全社會和工業部門的增長速度,據統計預測,這兩個部門的用能增長在全部當年新增能源消費中的比例將從目前不到35%上升到2020年的57%-75%,逐漸成為能源需求增長的主要因素。為此,必須高度重視這些快速增長的用能部門的能源供應和提高能效的問題。
1. 公路運輸節能的必要性
公路交通運輸中,機動車所消耗的燃料主要是汽油和柴油,這兩種燃料是從非再生能源石油中提煉出來的,而石油的儲量是有限的,隨著它的使用將會變得越來越少。同時,在公路運輸中,汽油和柴油的使用,也會對環境產生污染。因此,需要從各種角度研究公路運輸節約能源的途徑和措施,減少公路運輸對稀缺石油資源的需求,保護我們的環境。改革開放的二十多年以來,我國經濟迅速發展,經濟運行機制發生了重大轉換,急劇增加了對公路運輸的需求,導致了公路機動車的持續增加。今后隨著我國公路運輸的快速發展,燃油消耗的絕對值越來越高,因此,公路運輸節約燃油對我國國民經濟的可持續發展意義也越來越大,公路運輸節能的必要性迫在眉睫。
2. 公路運輸節能的概念
公路運輸節能是指在完成相同運輸生產任務的前提下,通過采用一定的措施,使能源的消耗量減少,其實質是提高能源利用效率。主要包括以下兩個方面:
2.1 公路建設期間的節能
公路建設期間的能源消耗是一次性投入,主要是人力物力的大量投入,雖然存在著對能源的直接消耗,但其比例相對較小,節能潛力也不大。
2.2 公路營運期間的節能
公路營運期間的能源消耗是一種長期的連續投入,主要體現在運輸過程中各種公路運輸工具的燃料。隨著公路交通的日益發展,汽車的燃料消耗愈來愈大,因此在項目建設過程中采取措施節約運輸燃油對國民經濟具有一定的意義。
3. 公路運輸中燃油消耗的影響因素
3.1 道路條件對燃油消耗的影響
道路幾何條件對燃油消耗的影響直接由平曲線半徑、縱坡、路面狀況、側向凈空和道路橫坡等所決定,此外燃油消耗也通過車速而受道路幾何條件的間接影響(車輛因幾何條件變化而加速或減速)。
當車輛由直線駛入曲線時,車輛的燃油消耗就要增加,這主要是由以下三個因素造成的:
(1)進入曲線前因換檔減速而損失動能;
(2)當車輛受到離心力作用時滾動阻力增加(離心力與曲線半徑成反比,而與車速的平方成正比);
(3)在曲線段車輛以較低排檔行駛,車輛內磨擦阻力增大。
試驗性研究表明當路線縱坡較小時(-3%~+3%)行車速度主要隨曲線的增加而降低,并當平曲線半徑R≤400m時車輛行駛速度才明顯降低,道路縱坡對燃油消耗影響很大,在上坡時燃油消耗隨著坡度的增加而增加,但在下坡時相應的燃油節約比較有限。
路面狀況對車輛油耗也有直接的影響,其主要影響因素為路面平整度,在高級及次高級路面上行駛要比在非高級路面上行駛節約燃油30~40%因為非高級路面要克服較大的滾動阻力。
3.2交通狀況對燃油消耗的影響
交通條件主要是指道路服務水平,包括混合交通情況、交通流大小及離散度、行人及橫向干擾程度、行車速度以及交通設施的完善程度等,在這一方面,高速公路的耗油節約明顯優于其它等級公路,研究經驗表明,燃油消耗量是車速的函數,而車輛的實際行駛速度在道路條件良好的情況下便是交通量、交通組成和駕駛技術等因素的集中體現。在高速公路上行駛的車輛,由于有良好交通狀況,其車輛油耗主要取決于道路行駛質量和駕駛技術等因素;在二級及二級以下等級公路上行駛,由于交通狀況極其復雜,非機動車和行人橫向干擾很大,致使車輛頻繁的加速、減速、停車,其燃油消耗比高速公路大很多,據研究表明,通暢的道路比擁擠的道路節約燃油,這主要是由于汽車以低速行駛時,節氣門開度小,曲軸轉速高,發動機在非經濟工況下工作。
4. 節能評價計算的內容和方法
4.1節能評價計算的內容
這里不考慮公路建設期的節能,僅考慮在公路營運期間的節能。在項目通車后20年內,因道路條件、交通狀況等因素的改善所帶來的運輸工具燃料消耗的節約量,通過車輛行駛車速的不同來進行計算。
4.2 節能評價計算的方法
項目建成后油耗節約的計算將采用“有無比較法”,“有項目情況”是指實施擬建項目后,相關路網上汽車燃油消耗的情況;“無項目情況(基準情況)”是指不實施擬建項目,相關路網上汽車燃油消耗的情況。兩種情況下的燃油消耗之差即為油耗節約量。主要通過燃油節約總量和單位成本燃油節約量兩項指標來反映。
(1) 燃油節約總量的具體計算方法如下:
Y=Y1+Y2
式中:
Y1――擬建項目的燃油節約量(升)
Y2――原有相關公路的燃油節約量(升)
①Y1的計算公式為
Y1=0.5×(T1p+T2p)(F’1b×L’-F2p×L)×365×10-5
式中:
T1p――“有項目情況”下,擬建項目的正常交通量;
T2p――“有項目情況”下,擬建項目的總交通量;
F’1b――“基準情況”下,原有相關公路在正常交通量條件下的各種車型車輛的平均燃油消耗(升/百車公里);
F2p――“有項目情況”下,擬建項目在總交通量條件下的各種車型車輛的平均燃油消耗(升/百車公里);
L’――原有相關公路的路段里程(公里);
L――擬建項目的路段里程(公里);
②Y2的計算公式為:
Y2=0.5×L’×(T’1P+T’2P)(F’1b-F’2P)×365×10-5
式中:
T’1P――“有項目情況”下,原有相關公路的正常交通量(輛/日);
T’2P――“有項目情況”下,原有相關公路的總交通量(輛/日);
F’2P――“有項目情況”下,原有相關公路在總交通量情況下的各種車型車輛的平均燃油消耗(升/百車公里)。
(2)單位成本燃油節約量
單位成本燃油節約量是燃油節約總量除以項目建設成本所得到的值。計算公式如下:
YC=Y/C
YC─單位成本燃油節約量;
Y─燃油節約總量;
C─項目建設成本(不包括公路建設項目的殘值)
通過對燃油節約總量和單位成本燃油節約量兩項指標的計算,可以反映出公路建設項目實施后節約能源的具體情況,從而可以衡量其是否節約了能源,是否減少了對自然資源特別是不可再生自然資源的消耗,是否有利于生態環境的保護和國民經濟的可持續發展。
5. 結語
節約能源是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措,是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇,對于調整經濟結構、轉變增長方式、提高人民生活質量、維護中華民族長遠利益,具有極其重要而深遠的意義。
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關鍵詞:市政工程;建筑結構;抗震倒塌;能力提升;設計方案
前言:
建筑工程以及一些基礎的設施在設計時,都要把質量和抗震性放在首位,并且建筑整體的結構性能遭到破壞,也是造成地震坍塌的主要因素,對此在設計時,應將建筑結構作為整體,利用新型的建筑材料,改變以往的結構設計,使其建筑結構更加的牢固,同時進行一些的測試實驗,使其建筑體系可以達到國家規定的地震烈度;最后根據不同的地區,地震的烈度進行設計,從而有效的促進市政工作的開展。
一、影響建筑結構抗震倒塌的原因
1.建筑材料的影響
在建筑結構抗震倒塌性能設計中,原材料的選擇是確保地震對建筑破壞程度最小化的基本措施,采用高質量,高品質的建筑材料,提升建筑物的抗震倒塌能力,最大程度上降低地震對建筑的破壞程度。因此,對于建筑結構抗震施工設計來說,原材料的選擇是極其重要的,它對建筑物的抗震倒塌能力具有決定性作用。尤其是在建筑結構的墻體部分,一定選擇抗震性能好的材料,這樣才能為建筑結構抗震倒塌能力的設計提供強有力的保障,保證建筑的使用年限和安全。
2.施工工藝影響
建筑結構的施工質量,不僅對建筑結構的抗震倒塌能力具有直接的影響力,而且也是強化建筑結構抗震倒塌能力的重要因素。然而,一些建筑企業為了實現利益最大化,縮短工期,忽略施工質量,給建筑結構抗震倒塌性能帶來了不可預估的潛在危險,從而威脅著人民的生命財產安全。作為一個有責任心的施工企業或者社會團體,一定要將人民的生命安全作為首要因素去考慮,而建筑的施工質量不僅彰顯著一個企業的內在修養,更關系著人民的生命及財產安全。因此,作為施工企業來說,一定要嚴格把住施工質量關,把自身的利益和社會責任相結合。
3.地理環境的影響
在建設過程中,選擇合適的建筑場地是極其重要的,設計進行前應對場地進行探測和勘察。然而,在實際的建筑施工過程中,部分建設方在施工之前并未對場地進行探測和勘察,由此導致建筑因結構原因引發危險和破壞。選擇適當的建設場地,不僅能保障施工順利進行,而且能為建設的利益帶來最大化。反之,如若選擇不恰當的施工場地以及河岸滑坡等易發生地震等自然災害的地方,隨之而來的就是大大的提高了風險發生的概率,從而對建筑結構造成極大的破壞及威脅。因此,建設單位在設計之前,一定要做好建設場地的勘察工作,這樣不僅可以為建筑的質量打下良好的基礎,也為施工單位提供了便利,同時為公司的利益帶來更大的保障。
二、提高建筑結構抗震倒塌性能的設計構思
1.根據系統科學的基本概念,一個復雜系統的功能主要取決于該系統的整體性。系統的整體性是系統方法的核心和目標,整體性可以簡單的表述為/整體不等于部分之和。對于建筑結構系統來說,一方面,構件的功能依賴于整體結構系統功能,任何構件一旦離開整體結構,就不再具有它在結構系統中所能發揮的功能;另一方面,構件又影響整體結構系統的功能,任何構件一旦離開整體結構,整體結構喪失的功能不等于該構件在結構系統中所發揮的功能,可能更大,也可能更小。
2.由于系統組成的復雜性,結構系統的整體功能取決于構件的組成方式和構件之間的相互作用。采用同樣結構構件、但按不同方式組成的結構系統,其整體性可能表現為截然不同的結果。如果因為結構構件之間的互相依賴而加劇了結構系統整體功能的損失,即局部構件的破壞與所導致的整體結構破壞程度很不相稱,則結構系統的整體抗震能力弱,這樣的整體性屬于不利的整體性,也即所謂結構系統的易損性。對于結構抗震來說,盡管進行了結構抗震設計,但由于地震的復雜性,一方面發生超過設計大震0的可能依然存在,如汶川地震災區,設防烈度為6~7度,設計大震0為8度,而這次地震部分地區達到9~11度。
3.與不利的整體性之相對的是有利的整體性,經過合理設計和組織的結構系統,能夠利用結構構件之間的相互依賴與影響,最大限度地減少結構系統整體功能的損失,局部構件的破壞不會導致整個結構系統產生嚴重破壞,即局部構件的破壞不會持續引發其他構件連續破壞,這種特性在系統理論中稱為系統的魯棒性。并提出了增強結構系統抗震魯棒性的方法,如增加結構的冗余度、明確不同構件的功能類型、采用多重抗震防線結構體系等。
三、提升建筑結構抗震倒塌性能的途徑
1.注意地理環境和處理的選擇
合理選擇建筑施工場地和建筑材料,是提高建筑結構抗地震倒塌能力的重要因素。在進行建筑結構設計時,建筑場地必須要選擇在遠離己發生坍塌的山崖和容易出現泥石流的山體地帶,以免發生不可控制的自然災害。所以,在進行建筑工程方案設計前,必須要仔細勘察施工場地的環境,充分了解施工場地的地理條件。此外,也要合理選擇建筑結構材料對提高建筑結構抗地震倒塌能力具有十分重要的意義,因此,有關部門不僅要加強對施工單位采購材料的監督,還要提高施工單位的社會責任心,對人民負責。
2.加強地基的建設
所謂強基設防,就是加強地基抗震能力,設置抗震防線。地基沉降引起的結構破壞,是導致高層建筑受地震影響倒塌的主要原因;加強地基的抗震能力,合理選擇最優地基,是提高建筑結構抗地震倒塌能力的有效途徑;還需要清楚地了解施工場地的土壤性質。一般要選擇土質堅硬的地帶進行施工,不僅可以有效地提高抗震倒塌能力,而且還能降低地基的沉降速度;合理設計地基的埋置深度,也可以有效地降低地震引起的滑移和傾覆,從而提高整個建筑的穩定性;通過設置抗震防線來降低建筑結構的破壞,提高建筑結構的抗震能力。
3.加強整體結構的設計
所謂結構延性,就是建筑結構在受到地震屈服后的塑性變性能力。建筑物受到地震作用時會利用塑性變形削弱地震釋承載能力,從而提高建筑結構的抗震能力。此外,在進行建筑結構設計時,要盡可能的使所有的建筑結構對稱,以防在地震影響下出現偏心現象,降低地震的破壞力度。
總結:
綜上所述,本文結合不同的地震烈度提高抗震能力的設計方案,這對于科學性的開展市政工程奠定了一個良好的基礎;同時在探究的過程中,結合實際地震災害等情況,分析出了三個提升建筑結構抗震倒塌能力的方法,主要是建筑結構的及整體穩定性、牢固性以及安全性為出發點進行設計,只有保證關鍵的設計層次,才能更好的保證市政工程的質量。
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關鍵詞:危險廢物;環保驗收;監測
隨著社會經濟的迅猛發展以及改革開放政策的實施,百姓的生活質量有了明顯的提高,環境保護也逐漸成為了人們關注的焦點。廢棄物是影響空氣質量的主要因素,它們具有易腐蝕、會變質、傳播廣泛的特點,一旦發生變質很可能造成污染,親在危險性巨大。進入新世紀以來,危險廢物集中處理成為了保護環境的有效舉措,也是治理環境的辦法,但是目前可查證到的廢物種類有600多種,按不同的成分分類將近50類,且每年產生的廢物數量有增無減,對社會環境造成了嚴重的影響。據調查發現,現階段我國環保驗收危險廢物集中處置項目竣工檢測還存在嚴重的問題,設施建設滯后,廢物產生的危害巨大,貯存方法不科學,綜合利用率較低,嚴重影響了空氣質量和生活環境。針對這樣的現象,我國環保驗收單位明確提出了集中處置廢物在監測中可能遇到的問題以及解決對策,在資金投入上明顯加大,對監測技術進行更新,確定驗收標準,希望降低廢物污染,保護生存環境。
1 廢氣排放監測中的問題以及解決方法
1.1 重點問題
廢氣是廢物組成中非常最重要的一部分,由于廢氣種類多樣、成分復雜,在監測過程中會遇到各種各樣的問題,在驗收中還要把握好進度和速度,確保測算出的廢氣含量符合實際。通過一系列報告顯示,在廢氣排放監測中最常檢測到的氣體物質包括Hg、Pb、Cd、HCL以及氟化物,它多為焚燒后出現的物質。在實際焚燒過程中,工況的條件不夠良好,整個環境污染嚴重,對人體造成的傷害非常明顯。因此,在監測過程中最難的一部分就是要做好現場處理和跟蹤檢測,確保記錄好每個數據,對于進料還要設置獨立包裝,對于醫療中的該類物質更要及時、準確的記錄下來,對輔助燃料的成分開展考量。
1.2 解決對策
從質量上而言,焚燒物配比的比值是把握好問題的關鍵點,首先要穩定熱源,在規定的范圍內控制熱量負荷,控制酸性污染物和金屬含量,用混合數據的正確比例延長焚燒物中可以利用部分,即消除污染源物質的使用壽命;其次,要確定配比的正確比值和比例,按照實際情況決定份數,固定實際驗收中廢氣最大類別的含量,對數據進行全面綜合處理,然后根據混合物的熱值分配氣體的含量;再次,對焚燒技術和性能進行指標性測算,考核技術特點,計算包括煙氣停留時間、燃燒效率、焚燒爐溫度等的數值,為檢測提供準確的數據;最后,針對氣體中重金屬的數值要嚴格計算,由于現階段各類方法的準確性受限,今后還需要進一步研究。且監測項目的設置必須按危險廢物焚燒污染控制標準GB18484-2001進行分析,確保符合國家標準。
2 填埋場入場廢物及填埋場膜下水、地下水監測問題以及解決辦法
2.1 固體廢棄物的監測
固體廢棄物是填埋場監測最多的一類物質,在實際監測中必須選擇好適宜的對象,對物種的類型進行確認。為了達成檢驗目標,使考核企業廢物排放能夠達到標準,就必須加大工作量,對監測費用做出具體的規定,統計好具體的種類,減少殘渣數量。在治理過程中,必須采用科學原則確定固化比例,一旦遇到難以固化的廢物則可以適當的加入穩定劑,穩定PH數值,核實生產條件按環評及批復的要求是否已達到。
2.2 填埋場膜下水和地下水監測和治理
膜下水、地下水直接影響坡面排水、集排水管等的質量,在滲透系數的確認中要達到標準,選用雙人工襯層,降低危險區域發生事故的可能性,提高監測的方便程度。另外,最常見的、也是最常發生的問題就是滲水,對于這類監測必須逐級分層檢驗,降低滲透率,按照地下水監測技術的規范化要求實施作業,抽水量也不得少于井內體積的2倍,確保監測的合理性。
3 二f英監測中遇到的問題和解決辦法
3.1 監測周期和頻次的確定
污染廢物中危害最大的一類物質即為二f英,它的濃度大、密度大,對環境造成的污染嚴重,在實際的監測數據中必須保證焚燒物中包含的該類氣體符合歐盟最高標準,根據國家出臺的政策開展嚴格的監測,并遵循一系列原則。
其一,對于明顯生產周期、污染物排放穩定的建設項目,對污染物的采樣和測試頻次一般為2-3個周期,每個周期3到5次.
其二,對無明顯生產周期、穩定連續生產的建設項目,廢氣采樣和測試頻次一般不少于2d,每天需要采樣至少3個。
其三,對于可能存在巨大污染物質的排放物,建議采取多頻次監控的方法,平行樣本不得少于三類,并確保排放的穩定性。
其四,對污染物排放不穩定的建設項目,必須適當增加采樣頻次,以便能夠反映污染物排放的實際情況。在驗收監測期間,危險廢物項目進料坑的焚燒物已經事先配比好,不會中途換料。
3.2 焚燒飛灰中二f英監測的必要性
焚燒廢氣中的二f英類在廢氣治理設施處理過程中絕大部分被除塵器截留下來進入到飛灰中。在飛灰固化后的監測項目中二f英是目前入場標準未規定的項目,卻是驗收監測的必測項目,不僅可以通過固化后二f英的水映固化情況和焚燒爐的運行情況,而且可以通過固化后飛灰中二f英水平提示填埋場的運行風險。經過多次試驗發現,固化后飛灰中的二f英與之前的物質含量存在非常大的差異,在監測結果過高的情況下,必須將其再次放入掩埋場,通過技術處理方法減小污染物對環境的影響。
4 結束語
監測期間監督記錄好焚燒爐運行工況和焚燒物配伍信息是保證廢氣有組織排放監測數據的有效性和代表性的前提,焚毀去除率的測定可以采用更加便捷且能減少二次污染的方法。對于環保驗收危險廢物集中處置項目竣工監測中可能出現的問題提出有效的解決對策,確保監測質量。
參考文獻
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