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一、我國建筑能耗特點
(l)我國幅員遼闊,地域氣候差異大,各地建筑能耗也差別很大。根據《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005),將我國分為嚴寒A區、嚴寒B區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區,并針對不同的地區設置不同的建筑節能標準。相對來說,北方注重冬季保暖,南方更注重到夏季隔熱,兼顧冬季保溫,而這二者在提高圍護結構隔熱性能上來說,又具有一定的統一性。
(2)各地采暖(制冷)方式差異較大。在我國城市,根據該地區獲取能源的便利程度不同,主要采用煤、電、油等能源形式,部分地區使用核電、風力電能等。而我國很多農村地區仍然采用較為原始的秸稈、薪柴、木炭等能源形式,這些傳統能源一方面利用效率低,另一方面對生態環境也產生一定壓力。
(3)各地各類型建筑耗能狀況參差不齊.例如,我國大中型城市目前已經基本結束了“秦磚漢瓦”的建筑構型,在市區禁止使用燒制實心粘土磚,而據調查,燒制粘土磚仍是農村的主要建筑材料之一。另外我國建筑節能標準根據經濟和環境形勢的發展而日漸完善,對建筑節能的要求也逐漸提高,從1986年提出的節能30%到1995年的節能50%,目前很多地區已經提出節能65%的標準。這些差異造成我國不同地區、不同建筑的節能指標差別很大。
目前,我國北方城鎮采暖能耗占全國城鎮建筑總能耗近40%,并且不同方式、不同建筑的采暖能耗相差很大。而南方地區的供暖方式僅是針對某段時間、某一建筑空間內,且采暖時室溫控制較低(14-16℃)、室內外溫差小,所以南方地區冬季采暖能耗遠低于北方地區。
二、節能新技術在建筑工程中的運用
建筑節能的重點應從建筑本體和建筑設備領域發展建筑節能的創新技術。這包括在建筑圍護結構保溫技術方面,采用高效節能建筑新材料、外墻外保溫技術、高效保溫門窗和熱反射保溫隔熱技術等。例如,雙層幕墻技術是中間帶有可調遮陽板且可通風的方式,夏季可有效遮陽和通風排熱,冬季又可使太陽光透過,減少供熱負荷。
在建筑設備所涉及的能量系統節能技術領域,采用先進供冷、供熱系統和設備以及控制技術等積極推進了建筑節能的發展。
1、計算機仿真與智能控制技術。通過對供冷、供熱系統實現優化運行節能控制,最大限度降低運行能耗。
2、熱泵應用技術。采用熱泵原理利用低溫低品位熱能資源,通過少量的高品位電能輸入,可向建筑物供熱、供冷,有效降低建筑物供熱和供冷能耗,同時降低區域環境污染。
3、變風量空調技術。變風量空調系統是一種節能的空調方式。在考慮同時使用系數的情況下,空調系統的總裝機容量可以減少10-30%左右。
4、新風處理及空調系統的余熱回收技術。新風負荷一般占建筑物總負荷的30%-40%。變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量所需的供冷量少20%左右。新風量
如果能夠從最小新風量到全新風變化,在春秋季可節約近60%的能耗。通過全熱式換熱器將空調房間排風與新風進行熱、濕交換,利用空調房間排風的降溫除濕,可實現空調系統的余熱回收。
5、輻射性供熱節能技術。地板輻射、天花板輻射、垂直板輻射是輻射型供熱的主要方式。在有低溫廢熱、地下水等低品位可再生冷熱源時,這種方式可直接使用這些冷熱源,省去常規冷熱源。
6、熱電聯產技術。采用熱電聯合生產的方式,利用發電余熱集中供熱取代大量的、分散的、除塵效率很低的小鍋爐供熱方式,可大幅度地減少大氣污染物的排放量,有效地改善環境質量。與直接使用鍋爐供熱相比,熱電聯產提高了能源的利用效率,可降低一次能源消耗量。
三、實現建筑節能的方法措施
3.1圍護結構節能
(1)外墻
外墻外保溫適用于以混凝土空心砌塊、混凝土多孔磚、鋼筋混凝土或粘土多孔磚等材料為基層的外墻。外墻外保溫系統一般由粘結層、保溫層、防護層和飾面層組成。
外墻外保溫系統各組成材料的技術性能應符合國家、行業相關標準要求。聚氨醋外墻保溫板系統適用于多層及低層建筑;外墻外保溫系統的飾面應采用涂料,包括配套的外墻專用涂料或其他防水彈性涂料。
外墻內保溫的保溫材料應選用導熱系數較小的不燃或難燃材料;除保溫材料可允許不設護面層外,保溫層應有護面層;在有保溫層的墻面上需掛重物時,其掛鉤的埋件須固定于基層墻體內。保溫砂漿內保溫的構造層次一般為界面層、保溫層和護面層。
(2)屋面
坡屋面必須有保溫隔熱層。對于以鋼筋混凝土為基層的坡屋面,保溫層應設在基層上側。平屋面的建筑找坡可采用輕集料混凝土、水泥加氣混凝土碎料(1:8)或憎水膨脹珍珠巖制品等材料實鋪。平屋面保溫層的構造方式有正置式和倒置式兩種。
(3)樓板
住宅建筑樓層間樓板的傳熱系數(K)不應大于2.OW/(m,.K);底部自然通風架空樓板的傳熱系數(K)不應大于1.5W/(m,.K)。底部不通風架空樓板的傳熱系數可參照樓層間樓板確定。
(4)外窗
外窗(包括陽臺門的透明部分)的面積不宜過大。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗,其傳熱系數(K)應符合相關規定。多層住宅外窗宜采用平開窗。
3.2采暖系統節能
居住建筑的共同特點是供人們居住使用,而且一般都是晝夜連續使用的,對室溫和空氣質量有較高的要求,建筑節能的重點之一就是放在節約采暖和降溫能耗上。主要措施有以下幾點:
(1)要從合理規劃和選擇采暖設備開始,改善采暖供熱系統的設計和運行管理,以提高鍋爐的運行效率:加強管道的保溫,以提高室外管道的輸送效率。
(2)為提高采暖系統熱效率,應積極發展集中供熱,以最大限度地節省燃料消耗,對短期內不能聯網集中供熱的小區,應先著手建小區集中鍋爐房供暖,并留出接網余地。
關鍵詞:節能設計優化存在問題技術措施
中圖分類號: TE08文獻標識碼: A
建筑設計同環境保護、節能是緊密相連、密不可分的,我們要不斷發展、優化建筑設計,使其為建設建筑提供良好的藍圖,在設計優化中采用一些技術,并且通過這些技術措施,使建筑物達到內外的能量平衡,將對環境的保護起到非常重要的作用。建筑設計優化的目的是為了更好地提高人類居住環境的質量,同時也是為了更好地使建筑物融入到自然界中,對自然環境的破壞也降到最低,努力使自然界達到平衡。所以在設計中,應充分考慮利用自然界中的可再生資源,對這些可再生資源充分加以利用,提高這些可再生能源的利用率,逐步取代傳統的高能耗的設施,優化建筑設計參數,使建筑物能更好地為我們服務,滿足人類日益高漲的居住要求,對于一些高能耗的設施堅決進行淘汰,轉而采取一些更為先進的環保設施來為建筑物服務。
一 當前我國建筑節能設計存在的問題
1 建筑節能的意義認識不夠
能源是人類賴以生存和發展的基本條件,隨著世界性的能源短缺,節能問題已經上升到戰略高度。近幾年來,經濟的飛速發展,能源的緊張形勢在我國尤為嚴峻,已經成為可持續發展的瓶頸,威脅到國家的穩定和安全。而建筑節能占全國總能耗的比例已經達到1/3以上,數量巨大,浪費驚人,所以積極推進建筑節能,對于促進能源節約和合理利用,緩解我國能源供應與經濟社會可持續發展的矛盾,有著舉足輕重的作用,也是保障國家能源安全、保護環境,提高人民群眾生活質量,貫徹落實科學發展觀的一項重要舉措。
2 建筑施工圖中建筑節能設計存在的幾方面問題
(1)施工圖中建筑節能專項說明不完整
節能專篇應是一個完整的篇章。少數設計單位節能專篇設計簡單,不能完全反映建筑節能的相關技術要求。節能專篇應包括:設計依據;當地建筑設計有關指標參數;當地采暖建筑各部分圍護結構傳熱系數限值及設計值;當地建筑對門窗、氣密性的要求;當地圍護結構傳熱系數的修正系數N值;本工程有關的節能計算參數及公式;節能設計表格;結論及建議。
(2) 節能構造在建筑節能設計說明中不夠具體
某些工程外墻同時采用兩種以上的外裝飾材料時,關于外墻保溫構造僅在節能設計登記表中說明某材料及厚度是不能完全表達清楚的;采暖與非采暖空間之間的隔墻、樓板的保溫設計說明不明確;公共建筑外窗因朝向不同其傳熱系數的要求不同。當建筑物的窗墻面積比大于0.4時,外窗的窗框材型、玻璃類型、中空形式都有特殊要求,不能在節能登記表中一概而論。
(3)節點詳圖繪制不完整,說明表達不清楚
在計算窗墻面積比時,玻璃幕墻后部的梁、柱、窗欄墻等實體應按外墻的傳熱系數限制的要求做保溫處理,而設計施工圖很少做說明交代;對于詳圖中的陽臺、凸窗、空調外機擱板、女兒墻、挑檐、外門窗洞口周邊側墻等部位,保溫構造做法說明表達不清。
(4)對于玻璃幕墻、金屬及石材幕墻、玻璃采光頂等做二次設計的內容時,對其節能設計如傳熱系數、氣密性指標未做明確說明。
(5)建筑設計說明中的建筑做法與建筑節能專篇中各項做法相矛盾,使施工單位無法施工。對于一些細節設計,如:外窗和透明幕墻氣密性等方面的要求,外門窗框與門窗洞口之間的縫隙、外門窗洞口周圍的外側墻面、外墻外挑構件、陽臺、不采暖樓梯間單元門、層間樓板等部位均應表達完整,不可漏掉,正是這些細節的完善才保證節能設計的建筑的質量。
二 建筑節能設計采取的技術措施
(1)建筑物的室外部分,尤其是建筑物的外立面,應該拋棄傳統的做法,轉而采取增加保溫層的做法,對建筑進行節能控制。同時對于外窗等,淘汰原來的單層玻璃,采取更為先進環保的雙層中空玻璃,或者是斷橋鋁合金等,使得建筑物更加節能環保。同時還應該在設計中盡可能地減少飄窗的使用,減少一些較大窗戶的設置,外窗的設計應在滿足日照的前提條件下,盡可能地不選用大窗戶,從而減少能源的浪費,達到節能、環保的目的。在建筑物的外立面整體效果中,盡可能不使用霓虹燈,避免造成光污染,也避免造成電能的浪費。另外,可同時在外墻面上采取掛設綠色植物的方式,以達到冬暖夏涼的作用,還可減少暴風驟雨對墻面的侵害,起到節能環保的作用。在建筑物外立面顏色的選用上,應首先選取顏色較淺的。
通過這一系列的措施,最終都可以使建筑物達到保溫的功效,同時也可大大地降低空調的使用率,減少二氧化碳的排放,減少對自然環境的破壞。
(2)建筑物室內方面應分清主要和次要,對于人們長時間所處的環境,所采取的節能環保措施就更加重要了。隨著現代社會的發展,競爭壓力的增大,現今人們的生活重心逐步轉移到了臥室,所以如何能將臥室布置在通風和日照均為最佳的位置,充分利用自然界的各種資源,將對建筑物所需的能耗產生直接的影響。因此,室內戶型設計的布置尤為關鍵,應在建筑條件允許的情況下逐步淘汰室內布置不合理的戶型,通過各種技術參數的對比,重新布置戶型、優化戶型,最大限度地利用陽光,在照明、采暖方面盡可能地降低對自然界的破壞。
(3)在我國北方地區,冬季建筑物如何采暖一直是可以優化設計的方面。由于傳統暖氣片采暖方式本身的局限性,加之一些家庭在裝修時為了美觀,刻意地對暖氣片采取遮蓋,這樣采暖效果就會大大降低。如果采用更為先進的地暖供熱,就可以解決上述問題,更好地節約能源。如果一些舊的建筑物無法改變采暖方式,仍然采用傳統的暖氣片,則應盡可能地將暖氣片全部在外,最大限度地發揮其散熱性;為了視覺上更為雅觀,建議采用一些藝術造型的暖氣片,這樣既滿足了節能的需要,也美化了室內的居住環境。
(4)在日常照明方面,在滿足室內居住環境的前提下,不建議采用照度大的燈具,應根據房屋的實際使用情況采用照度適中的燈具,建議選用更為節能環保的 LED 燈;對于一些公共建筑,建議采用較為先進的 LED 燈;對于一些走廊、衛生間等不很重要的場所,采取聲控加光控的感應器控制燈具,更好地節約能源。
(5)在室內的用水方面,建議采取節能型的設備。建筑物在條件允許的情況下盡可能地采取太陽能,舍棄傳統的電熱水器,從而避免水資源的浪費以及電能的浪費。對于一些公共建筑,在使用水資源方面,對用水量較大的場所應提倡使用中水,如沖洗衛生間等,這樣就可以大大地減少水資源的浪費。只有從多個方面嚴格做起,從自我節約做起,從設計理念優化做起,提高思想認識,通過對建筑物的優化設計,才能達到環保節能的目的。
結語:
在當今社會,節能環保的意識已越來越深入每一位居民的思想中,人們也越來越愿意為節能環保事業貢獻自己的一份力量。筆者認為,只有在高舉節能環保的旗幟、堅持貫徹落實節能環保的思想下所進行的建筑設計活動,才能使人與自然達到充分的和諧,才能更好地保護我們的居住環境,才能更好地實現資源的可持續利用。同時,只有堅持對建筑節能設計進行不斷的更新、探討、研究,不斷地總結經驗教訓,不斷地提高思想意識,長此以往地完善設計,才能在提高建筑物居住舒適度的同時將建筑物對環境的危害降到最低。我們的設計人員在環保節能中應充分發揮帶頭人的作用,不斷地研究更為先進的節能設計方案,努力使人與自然更好地結合在一起,為我們國家的環保節能事業盡自己的一點力。
參考文獻:
關鍵詞:既有建筑;節能技術;價值工程;優化
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
前言
節約能源和可持續發展,已成為21世紀世界各國發展的重要目標之一。20世紀70年代的石油危機給人們敲響了能源危機的警鐘,同時也讓人們逐漸認識到節約能源和可持續發展的重大意義。建筑節能,尤其是既有建筑節能,是關系我國經濟社會可持續發展全局的重大問題。全面開展既有建筑節能工作,有利于減少建筑能耗,節約能源;有利于減少溫室氣體排放,減輕大氣污染、改善環境質量;有利于傳統建筑業的改造和提升,轉變城鄉建設調整經濟產業結構,實現我國建設事業可持續發展戰略。
1 既有建筑節能技術發展史
在節約能源和可持續發展的演變發展過程中,相繼經歷了三個階段:第一階段,20世紀70年代至80年代末,節能主要是緣于“安全推動”,主要通過減少能源使用和保持能源穩定等手段確保各國經濟、社會的有序發展;第二階段,20世紀90年代,節能主要是緣于“環保推動”,主要通過提高能源效率和減排CO2等手段保障全球經濟、社會的健康發展;第三階段,從21世紀初至今,主要是緣于“能源價值推動”的推動,表現為基于循環經濟的理論,大量使用可再生能源,充分利用建筑的功能保持建筑熱量,用有限資源和最小能源代價獲取最大經濟和社會效益,既滿足人類對資源日益增長的需求,又減少建筑耗能對環境質量的不利影響,進而推動全球經濟和社會的可持續發展。
2 國內外研究現狀與趨勢
國內外建筑節能技術研究與應用的新進展主要體現在建筑設計節能技術、建筑設備節能技術和熱回收、廢熱及可再生能源利用技術三個方面。
(1)建筑圍護結構是建筑和與其共生環境之間發生熱交換的直接途徑,是節能設計研究熱點。例如,復合墻體結構技術能大大增加墻體保溫隔熱性能。
(2)門窗是耗能的最大部位,熱損失率達40%。根據季節不同,合理選用雙層玻璃中充填氣體,節能效果大大提高。
(3)屋面也是建筑物傳熱的一個重要途徑。在屋面保溫隔熱節能方面,國外主要大多采用坡屋頂,同時加強綠色屋面、雙層屋面、植被屋面及植被的物種、生長特性的研究。
(4)HVAC系統節能措施。HVAC系統是供熱、通風、空調、制冷系統的總稱,其能耗在整個建筑能耗中占有相當大的比例。因此積極采用各種節能技術降低HVAC系統在整個建筑中的能耗也是建筑節能的一個重要手段。
3 既有建筑耗能的影響因素
建筑能耗有廣義和狹義之分,狹義能耗是指在建筑物使用過程中的能耗,主要包括建筑采暖、空調、熱水供應等方面的能耗,即民生能耗;廣義的建筑能耗是指建筑壽命周期能耗,包括建材生產與建筑建造過程的能耗、建筑運行使用能耗及建筑報廢拆除回收能耗。這里討論的是廣義的建筑能耗。
伴隨著生產活動的進行,人類也在不斷的消耗自然資源和能源。對建筑的全壽命期而言,建筑耗能涉及到建材的開采加工、建造前的建筑設計、建造及正常的運行維護和建筑拆除、垃圾回收等生產活動過程。建筑耗能的影響因素可歸納為如下三類:
4 既有建筑節能改造技術方法
4.1我國的既有建筑耗能分析
(1)既有建筑規模大
我國既有建筑規模十分巨大,在全面建筑小康社會目標的指引下,城鎮化加速發展,預計到2020年底全國房屋建筑面積達平方米。全國房屋建筑面積增長趨勢,見圖1。
圖1 全國房屋建筑面積增長趨勢
(2)既有建筑耗能高
我國各建筑氣候區既有建筑維護結構95%為傳統的實心粘土磚;門窗普遍不密封保溫,除嚴寒地區使用雙層窗外,其它普遍使用單層窗。與氣候條件接近的發達國家相比,我國建筑外墻保溫隔熱性能相差4-5倍,門窗氣密性差3-6倍,單位建筑面積的采暖能耗約為同等條件下發達國家的3-6倍。此外,我國建筑采暖基本上以燃煤為主,對環境的影響比用油、天然氣采暖的發達國家更加嚴重。國內外建筑護結構傳熱系統如圖2所示。
圖2 不同國家建筑結構傳熱系數對比
按照現在我國每年住宅建筑發展規模,建筑能耗增長速度將大大超過能源生產增長的速度,建筑節能工作抓得越晚,不但材料生產耗能越多,而且耗能建筑也越來越多,國家對建筑耗能的負擔越來越沉重,今后住房節能改造的任務也必然加重。
5 既有建筑節能技術的優化
5.1 建筑節能技術優化方法
如果將建筑耗能的影響因素看成一些狀態參量,那么既有建筑節能技術優化就是指利用的技術手段,如計算機軟件模擬、事宜的算法等,研究如何合理地確定單個或多個狀態參量的值,或者在一切可行方案中選中最優方案的過程,達到預期目標。目前國內外建筑節能技術優化手段主要有三種:一是利用計算機模擬軟件輔助優化設計,二是利用適宜的方法進行技術方案優化從而達到建筑節能的目的,三是通過改變系統中單個或多個變量的參數達到建筑節能的目標。
5.2基于價值工程的既有建筑節能技術優化
5.2.1價值工程及工作方法
價值工程又稱價值分析,以謀求最低的產品全壽命周期成本,可靠地實現使用者所需的必要功能,對產品的功能成本進行有組織的系統分析的一種技術方法。
價值工程是一種系統化的應用技術,通過對產品或服務的功能分析,建立功能的貨幣價值模型,以最低的總費用可靠地實現必要的功能,其數學模型可用公式(1)表示:
(1)
式中:
——研究目標的價值;
——第i組分的功能;
——第i組分的壽命周期成本為產品從設計制造到交付使用,直到報廢為止的全壽命期生產費用和使用費用之和,即;
——第i組分功能權重系數;由不同組分對住宅建筑節能的貢獻大小決定;
——表示一個完整方案中組分數目。
價值和功能關系見圖3。
圖3 價值和功能關系
圖3中,是產品運行成本費用,是產品的生產成本費用。隨著,產品功能F的逐漸提升,產品的生產成本逐漸增加,而當產品功能F很低時,產品的運行費用是較高的,產品的功能越好,使用成本越低。倒置拋物面C為上述和二曲線的疊加最低點B反映了二種費用總和效應的最低點。圖中陰影部分為不可取區域,即盡管生產成本低但由于運行成本高,產品功能低,其總和效益仍然不高。
價值工程是一項有組織的管理活動,運用價值工程的表述可通過對建筑功能和成本的比較,在建筑產品的全壽命周期中以最低成本可靠地實現使用者所需的功能。
6 總結
相對新建筑節能而言,既有建筑的節能改造技術更為復雜,更強調節能技術的優化,對科學評價節能效益方法的需要更為迫切。既有建筑的節能是建筑節能工作的主要領域和困難所在。為了建設節約型社會,必須在加大力度推行新建筑的嚴格節能標準的同時,深入開展既有建筑的節能技術優化和評價研究。
參考文獻
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[5]陳順治.推進建筑節能的政府行為與政策研究,博士學位論文.云南財經大學
關鍵詞:智能建筑;節能分析;優化方法
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
從可持續發展理論出發,建筑節能的關鍵在于提高能量效率,因此無論是制訂建筑節能標準還是從事內體工程項目的設計,都應把握高能量效率作為建筑節能的著眼點。智能建筑也不例外,業主建設項目智能化大樓直接動因就是在高度現化化,高度舒適的同時能實現能源消耗大幅度降低,以達到節省大樓營運成本的目的。依據我國可持續建筑原則和現階段國情特點,能耗運行費用最低的可持續建筑設計包含了以下技術措施:1節能;2減少有限資源的利用和開發,利用可再生資源;3室內環境的人文主義;4場地影響最少化;5藝術與空間的新主張;6智能化。
創造健康,舒適、方便的生活環境是人類的共同的愿望,也是建筑節能的基礎和目標,為此,21世紀的智能型節能建筑應該是:1冬暖夏涼;2通風良好;3光照充足。盡量采用自然光,天然采光與人工照明相結合;4智能控制;采暖、通風、空調、照明、家電等均可由計算自動控制,既可按預定程度集中管理,又可局部手工控制,既滿足不同場合下人們不同的需要,又可少用資源。
一、智能建筑可能的現狀及發展方向
l、智能建筑節能現狀
顯然建設智能大樓直接動因就是在高度自動化,高度舒適的同時,能實現能消耗大幅度降低,以達到節省大樓營運成本的目的,然而實際上在智能化目標定位中明確提出節能要求的不多,建成的確有節能功效的智能建筑更是罕見。主要原因有以下幾點:房地產投資商認為能源建設的是政府業績和投資環境的標志之一,節能看不見摸不著,所以可在建筑豪華和設施的先進性上花巨資,也不愿為節能花一分錢,系統與設備,設備與設備之間的控制集成成功率不高,相關系統結合界面如通信協議,網絡構架的標準化統一性不夠,物業管理水平跟不上,運行優化無從談起,沒有從通過可再生資源利用技術來提高建筑的可持續性戰備高度重視智能建筑的節能;缺少正確有效的建筑設備能耗評估方法,限制了智能建筑節能研究更好的開展。
2、智能建筑節能的發展方向
中國的建筑節能工作已經走過了20多年的艱苦路程,在市場經濟的推動下,隨著住房體制改革的前進,房屋費用理所當然地要由住房者承擔,節約建筑用能勢必逐漸成為廣大居民的自覺要求,加上改善大氣環境衛生愈來愈迫切,注重減輕建筑用節能來的污染,建筑節能將是大勢所趨,人的所向是國家民族利益的需要。
智能建筑節能是一門新興科學,與原有專業分工不同,它包含有建筑、施工、采暖、通風、空調、電器家電、建材、熱工、能源、環境測控計算機軟件等許多專業內容,是許多專業學科邊緣交叉結合形在的,在社會需要的推動下,許多高等院校,科研院所都在圍繞不同方面進行研究開發,在出現蓬勃發展的新局面。
3智能建筑節能分析和評價原則
(l)做好智能建筑的節能規劃
節能規劃要從可持續發展的戰略高度出發,利用新方法、新思路;節能要從原先的拾遺補缺,變為在技術經濟分析要求之后優先考慮的方案要以提高能源利用效率為中心,總之節能目標要根據經濟發展,能源平衡,能源消費率和節能率來編制。
建筑節能采用節能型的建筑結構,材料、器具和產品,提高保濕、隔熱性能,減少采暖、制冷、照明的能源耗損,逐步開展建筑物的節能以滿足建筑設計標準要求。
(2)智能建筑的經濟性分析應堅持節能原則
對智能建筑進行技術經濟分析是評價智能建筑節能效益的依據,技術經濟就是用盡可能少的勞動消耗和勞動占用為社會提供更多、更好的使用價值,即要求以最少的勞動消耗和勞動占用而取得最大的經濟效益,一個建設項目的設計,以能源利用、工藝流程、實體布置、設備造型到能源消耗及工程效益無不關系到技術經濟,所以,技術經濟在工程設計中所占的地位自然是十分重要的。
(3)利用層次分析法對智能建筑的綜合評價也離不開節能原則,利用層次分析法對智能建筑采用以下評價準則:a滿足用戶需要的程度;b建筑物的節能程度。c建筑物使用者舒適性;d建筑物管理者管理的方便程度;e在現有基礎上補充的可能性;f整個智能建筑的性能價格比。
二、智能建筑BAS控制方案的優化
l、智能建筑樓將建筑內所有設備集成一個系統,實現信息共享進行綜合管理,其作用和效益是巨大的,要實現智能作用效益,就必須實施優化,建筑智能化工程的最優化設計與常規設計相比有以下特點:
(1)要從系統的各種功能結構和參數中找到最匹配,使整體效能最佳,從而提高系統的效益,降低投資和運行費用。
(2)要能對系統及其過程進行定量化的狀態模擬,減少控制環節,提高可靠性與穩定性,發生故障概率最低可能性,系統響應輸出最優化。
(3)不變條件下的優化控制及優化控制條件的兩種型式,通過優化控制方案達到節能是一種“主動節能”,它有別于墻體結構,門窗的形式設置改造的“被動節能”。
2、基于節能策略的智能建筑BAS系統優化方法(主要針對空調系統)。
控制策略的優化
PID控制,空氣處理機的DDC通常采用PID控制,選擇正確的PID參數對空調系統的穩定運行是非常關鍵的。PID系數空調對室內溫度波動的供應特性曲線,達到設定溫度的過渡過程數短,相反PID系數低。
達到設定溫度的過渡過程較長,但并不足PID系數越高越好,否則引起DDC控制系統失穩,表現為室內溫度的振蕩和水的電動調節閥周期性的采用運動無法在固定開度上運行。
PID能解決大部分場合空調控制,但對于影劇院等大熱慣性空調場合,靠窗的PID系數提高空調機組對負荷變化的響應過度是不能解決問題的,這時可以采用雙級控制,即分加在空調查的通風和總安裝溫度傳感器,室內的溫度設定由主DDC控制器完成。水閥的驅動由副DDC把通風溫度傳感器和主DDC的指令完成。由于通風溫度變化速度快于房間溫度的變化,這一控制方式加速系統對溫度波動的響應,必須注重的是為防止水閥被人為關死或水系統供水不足等異常情況對控制系統產生影響,副DDC通常只需采用控制標質(P),不可加入和分量(I)。在實際的工程設計中,BAS系統對空調的節能控制存在多種措施可以采用,例如室外值比較二氧化碳等雜物濃度確定新風量,基于日程表的定時操作系工程設計中可以視需要靈活運用,以達到最優的效果,例如辦公、商場等場合,夏秋季在清晨時通過程度活動空氣處理機(或新風機)利用室外涼爽空氣對室內全面換氣預冷,既節約能耗又改善了頂內空氣質量。
總結,智能建筑節能是一門新興科學,與原有專業不同,包含建筑施工、采暖、通風、空調、電器、家電、建材熱能、能源、環境、控測、計算機軟件等許多專業內容,是許多專業學科邊緣交叉并結合形成的。對智能建筑的分析應堅持節能的原則,從智能建筑能量管理與控制系統優化的基本出發點,優化原則及技術措施對于智能建筑節能實現具有重要的現實意義。
【關鍵詞】建筑設計;建筑節能;節能設計
現如今,我國建筑業蓬勃發展,各種高樓大廈拔地而起,在給城市帶來現代化氣息的同時,也帶來了一定的環境破壞,比如光污染等。為了使建筑更加環保,使建筑在使用周期內節約更多的能源,就必須優化建筑的設計,充分考慮節能的重要性。
一、建筑外墻體結構的節能設計
墻體是圍護結構的主體也是建筑的主要組成部分,承擔著室內外熱交換的作用。建筑節能的中的30%都是通過墻體保溫隔熱性能實現的。據分析,節能外墻與普通外墻室內溫度差為4℃-6℃,所以在建筑節能的設計中外墻是絕對不能忽略的因素之一。
外墻具備承重、安全圍護以及保溫隔熱等功能,其中在考慮節能方面時,要選擇使用保溫隔熱性能較好的墻體材料進行施工。目前在工程中常常使用的墻體材料是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復合墻體。其中復合墻體使用的絕熱材料主要有巖棉、玻璃棉、聚苯乙稀、加氣混凝土等,復合墻體宜選用外墻外保濕,即采用連續外包的方式,在主體墻結構外層粘接一層保濕材料,并在保溫材料外側用玻璃纖維網加強并涂刷粘結膠漿,隔斷其熱橋作用的混凝土梁或者柱起到“斷橋”的作用,從而降低耗能。由于此方法的效果明顯高于內保溫,隨著建筑節能技術的不斷完發展,外墻外保溫將成為建筑保溫節能形式的領導技術。
除此之外,建筑物的體形系數也是墻體中出于節能考慮的因素之一。《民用建筑節能設計標準》中對體形系數的定義是:“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。”因此減少建筑物體形系數,就是減少建筑物的表面積,減少維護結構面積,就做到了節能,換句話說體形系數越小,建筑物的節能就越有利。一般來說,體積大、體形簡單的建筑以及多層和高層建筑,體形系數較小,對節能較為有利。在設計時也常常將體形系數控制在0.3以內。從熱傳遞方面分析,由于建筑物實墻的陽角內層散熱面大,且交角處多半設置有熱橋作用的框架柱或者構造柱,因此,該處是建筑物耗能較大的部位,如果將建筑物設計成圓柱形則減少了交角,有利于節能。所以從節能的角度考慮建筑物外形設計時,盡量保持外表面整齊,避免凹凸變化太多。
對于一些既有建筑物,可以通過在日照強烈的墻面種植植物來降低傳入室內的熱源。除此之外植物還可以吸收粉塵和噪音,對于凈化空氣降低溫室效應都有很好的作用。
二、住宅平面的建筑節能設計
住宅平面設計中首要問題是確定適當的套型面積。因為適當的建筑面積不但可以節約用地(建筑行業“四節”之一)還可以大大節約建筑用材,減少營造、維護與使用過程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節能效果。
由于我國地處北半球,太陽高度角和方位角變化規律使南朝向為最為節能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系,容易形成穿堂風,而又避開了冬季盛行的西北風。因此,將住戶長時間活動的居住空間(如廳、主要臥室)設于日照通風條件最佳的南向位置,利用自然環境使室內達到最大的舒適度,為住戶節約采暖和空調的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面宜設計成南北向。對于日照、通風條件較差的北朝向與長時間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機房、衛生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風灌入。經調查,在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。
三、住宅屋面的節能設計
在建筑物受太陽輻射的各個外表面中,屋面是接受太陽直射時間最長的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當于東西向墻體的2~3倍,所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導熱系數小、憎水或吸水率較小的材料(如擠塑聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設于防水層上,可有效防止傳統屋面構造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易,可廣泛采用。另外,利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達到保溫隔熱,又可美化環境,改善城市氣候,做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會自然形成一層憎水膜,可起到滯阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤導熱系數小,有很好的熱惰性,不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動,有利于屋面的保溫隔熱。
四、門窗節能設計
門窗即使太陽輻射吸熱部位,又是主要的散熱部位,因此在建筑節能設計時,合理設置門窗也是重點考慮的因素之一。設計時在保證采光通風的條件下,盡量減小門窗洞口的面積,選用氣密性高、保濕性好的材質,減少冷風滲透以及門窗的熱傳遞。第一是控制窗墻比,一般住宅設計盡量避免落地窗的設計,對于方向不同,窗戶的設計方式也不同,減少西北方向的立面窗戶的面積。第二是提高門窗的氣密性,選擇好的窗體材料。對于外窗部位設計時,窗框與門窗洞口之間的縫隙采用保溫材料填實,不得采用水泥砂漿。設計選用合適的窗型和門窗配件,減少窗框的外露面積,采用保濕隔熱性能好的玻璃。目前設計中多采用斷橋隔熱鋁合金窗框或者塑鋼窗框,對于玻璃的選用則多采用中空玻璃窗。另外,對于面朝南向的窗戶在設計時可以采用凹式設計,外加遮陽板,這樣可以起到遮陽的效果。
五、節能材料的選擇
科學選擇建筑的節能材料材料,體現了建筑節能設計的另一大主要工作。節能材料的選取,必須依照環保、安全、節能以及經濟的要求。一方面,在我國科學技術迅猛發展的同時,很多創新型的節能材料被廣泛開發出來,運用到實際的建設中去,起到了較好的節能效果。比如當前流行的新式防水、保濕材料,它們廣泛使用于墻體和屋頂當中,可以防潮,調節室內的濕度;新式的透光隔熱玻璃應用在門窗上,具有超級好的透光、隔熱能力;使用靈活性較強的鋁制遮陽板,使遮陽效果更加可靠有效。另一方面,建筑設計要根據實際的施工情況,使用帶有地方特色的節能材料,多加使用鄉土材料,使其貼合建筑的需要。
結束語
可持續發展觀是當今時代的主體,可持續性的生態發展觀已經深入到生活中的方方面面。因此,在今后建筑設計中必然會將節能理念融入其中,盡快建設綠色節能建筑項目,盡可能利用基地周圍的自然條件,提高資源利用率;盡可能利用再生資源和節能新技術;采用節能建材;對系統進行整體設計,從而提高人們生活和工作環境的質量。
參考文獻
[1]蔣官杰.淺談如何在建筑規劃設計中實現建筑節能[J].現代物業(上旬刊),2012(08).
關鍵詞:建筑能耗; 自動控制
Abstract: China architecture total energy consumption dominated the social terminal 20.7% of energy consumption, and air conditioning has been building energy consumption is the producer, the whole building energy consumption accounts for about 35%. In view of China's energy efficiency is low, the characteristics of large energy consumption of hvac, effective use of energy saving energy became the air conditioning industry in our country building energy of a large market opportunity.
Keywords: building energy consumption; Automatic control
中圖分類號:TU111文獻標識碼: A 文章編號:隨著節能技術的日趨完善,空調的節能目標已由昔日的以犧牲舒適性標準或降低空氣質量要求來實現節能,轉變為在保證舒適性要求的前提下以提高能源利用率來實現節能。針對我國能源利用率低、暖通空調能耗大的特點,這種以有效利用能源為節能目標的觀念轉變無疑是我國空調行業建筑節能市場的一大機遇。 我國建筑總能耗占據著社會終端能耗的20.7%,建筑能耗對國家、社會造成了能源負擔,也在一定程度上制約了我國經濟的可持續發展。根據能源界的研究和實踐,普遍認為建筑節能是各種節能途徑中潛力最大、最直接、最有效的方式。 現代建筑中廣泛采用了空調、給(排)水、照明、電梯等耗能設備。空調一直是建筑能耗中的大戶,約占整個建筑能耗的35%以上。空調系統的能耗主要有兩個方面:一方面是為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機耗電,吸收式制冷機耗蒸汽或燃氣,鍋爐耗煤、燃油、燃氣或電等;另一方面是為了給房間送風和輸送空調循環水,風機和水泵所消耗的電能。所以,建筑空調系統的節能主要包括降低設備能耗及運行控制能耗兩大方面。
減少冷熱源的能耗成關鍵冷熱源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供熱量決定,建筑物的空調需冷量和需熱量的影響因素為冷熱負荷,包括室外氣象參數(如室外空氣溫度、空氣濕度、太陽輻射強度等),室內空調設計標準,外墻門窗的傳熱特性,室內人員、照明、設備的散熱、散濕狀況以及新風量等方面影響。減少冷熱源的能耗可以通過以下三種形式實現: 第一、降低冷熱負荷 冷熱負荷是空調系統最基礎的數據,制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵以及給房間送冷、送熱的空調箱、風機盤管等產品規格型號的選擇都是以冷熱負荷為依據的。如果能減少建筑的冷熱負荷,不僅可以減小制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環泵、空調箱、風機盤管等產品的規格,降低空調系統的初投資,而且這些設備規格減小后,所需的配電功率也會減少,有利于減少變配電設備初投資以及空調設備日常運行耗電量,降低運行費用。減少冷熱負荷是商業建筑節能最根本的措施。房間內冷熱量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去,減少建筑物的冷熱負荷就是要改善建筑的保溫隔熱性能。 第二、合理降低系統設計負荷 目前我國多數設計人員在設計空調系統時往往采用負荷指標進行估算,并且出于安全的考慮往往取值過大,造成了系統的冷熱源、能量輸配、設備末端換熱設備的容量都大大超過了實際需求,形成大馬拉小車的現象,既增加了投資也不節能。如表1所示,合理降低系統的設計負荷,可以有效地降低系統能耗。 第三、控制新風量與降低室內溫濕度設計標準 在有些建筑的空調系統中,需要大量引入新風以滿足室內空氣品質的要求。根據其新風引入方式,還可以通過在過渡季節和冬季直接引入室外的溫濕度相對較低的新風來帶走房間內所產生的各項熱濕負荷,無需使用集中制冷系統達到“免費”供冷的節能效果。在夏季時,利用夜間相對低溫的新風,可以在非營運時間預先冷卻室內空氣。帶走部分室內熱量,減少白天工作時間的室內冷負荷,實現間歇性的免費預冷。 從空調系統空氣處理過程中可以看出,夏季室內溫度和相對濕度越高,冬季室內溫度及相對濕度越低,系統耗能就越大。為了節約能耗,空調房間的室內溫濕度基數在滿足生產要求和人體舒適的條件下,可降低室內溫濕度設計標準,例如:溫度在17℃~28℃、相對濕度在40%~70%范圍內,夏季取高值,冬季取低值。控制和正確使用新風量是空調系統有效的節能措施,在滿足衛生、補償排風、稀釋有害氣體濃度、保持正壓等要求的前提下,不要盲目增大新風量,也可以采用CO2濃度控制器控制新風進風量。
【關鍵詞】 建筑節能;優化設計;建筑能耗;對策
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
目前,建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列,成為中國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升,呈急劇上揚趨勢。因此,建筑節能已迫在眉睫,要把節能建筑工作放到貫徹科學發展觀、全面建設小康社會、保證國家能源安全、實施可持續發展的戰略高度來認識。因此,通過優化設計來有效控制能源消耗,應得到廣泛重視。
一、優化設計對建筑節能的影響
1、設計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設計中,其建筑和結構方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響,如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。
2、設計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業的復合體,并且完整的建筑節能工作包括了從最初的規劃、方案到設計、施工,以及多年的運營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。 但以往只注重直接建造成本的降低,輕運營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看,與發達國家相比,我國住宅使用能耗為相同技術條件下發達國家的兩到三倍。例如,在空調與采暖設備的市場上,各種品牌各種型號使消費者眼花繚亂。空調設備有空氣源熱泵、地源熱泵、風機盤管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統、戶室中央空調、變頻機組、水系統、冷媒系統等等。這些空調系統的初投資和運行費用大不相同,那么通過模擬量化,計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用,消費者或者項目開發者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運場館中,為減少能耗,設計者沒有采用普通的新風系統和空調系統,而是經過多次優化設計,尋找最佳節能方案。為實現自然通風和改善室內環境,采用了智能電動窗,很好的解決了新風問題;在場館空調設計中(包括“水立方”和“鳥巢”)都采用了由美國聯合技術開利公司設計的節能空調系統。該系統通過熱回收技術在空調系統中的應用,節能率為10%。該系統在冷水機組上加裝了熱回收裝置,在空氣處理機中采用了新型熱管熱回收裝置,可以回收場館排放總熱量的50%,回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水,另一部分用于加熱新風。
二、現階段推行優化設計運作困難的成因
1、政府主管部門對建筑節能優化設計監控不力
長期以來,主管部門對設計節能成果缺乏必要的考核與評價,有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題,僅僅是一些新材料或空間布置的一些規定。缺乏對方案的節能性方面的系統審查要求。建筑節能設計首先是一個系統設計問題,它絕不是多項節能技術或者節能設備的簡單累加,它需要定量化。例如,人們在市場上可以買到節能空調、節能玻璃、節能熱水器、太陽能熱水器、墻體保溫材料等等,但是這些材料與設備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過量化整合來完成。集思廣益,從多方面影響因素出發,以最低的投資、最佳的手段完成并達到節能設計目標。所以建設主管部門監管的同時,應增加人員配備和審查力度,對設計節能成果進行量化全面審查。
2、業主要求優化設計的意識不強
目前,業主往往把控制重心放在施工直接投資環節上,而對建成后使用運營成本及節能優化設計環節重視不夠。其原因:一是對設計對投資影響的重要性認識不夠,只看到搞施工招標,投標價要低于標底價、施工單位要讓利等,殊不知選擇一個優秀的設計單位進行設計方案的優化會帶來更大的節約;二是對建筑節能的認識不到位,沒有一個節能環保綠色建筑意識。
3、建筑節能優化設計的開展缺乏必要的壓力和動力
由于缺少建筑節能優化設計與企業和公眾的直接經濟利益聯系,使得節能工作缺少內在經濟利益推動力,政府部門建筑節能管理工作還存在體制不順、監管體系不健全,造成執法不嚴、監督不力,國家政策不配套,缺乏激勵機制和工作力度。
三、搞好優化設計的幾點建議
1、主管部門應加強對建筑節能優化設計工作的監控
為保證建筑節能優化設計工作的進行,開始可由政府主管部門來強制執行,通過對設計節能成果進行全面審查后方可實施。政府主管部門不僅需在技術法規與標準相結合方面做出努力,而且還需要政府以技術法規的形式提出必須嚴格控制的最基本的技術指標、技術要求、功能要求,可以導則、指南、技術標準等標準類技術文件予以體現。利用主管部門的職能,總結推廣標準規范、標準設計、公布合理的技術經濟指標及考核指標,為優化設計的進行提供良好服務。建筑節能技術新規范逐步從控制單項建筑維護結構(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標,轉化為控制建筑物的實際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經濟指標、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計算結果,特別是建筑結構熱損失計算結果。建筑能耗總量(包括供暖、通風和熱水供應)和建造能耗值只有滿足其對應的節能標準才被允許開工及竣工驗收。在竣工時,建筑開發商必須出具相關部門的一份“能源消耗證明”,證明清楚地列出了該住宅每年的能耗,及節能等級。以上措施,必須逐步實施,特別是國有投資項目要先于執行。
2、以政策扶持拉動建筑節能優化設計
國家制定節能政策,并要求以多樣化的經濟激勵等扶持舉措,形成推動建筑節能的市場機制,推進建筑節能優化設計的推廣。對建造節能建筑產品的要根據優化設計后節能程度給予政策和資金支持,減免稅費等優惠措施,并可建立評價機制,對因建造節能建筑而超支部分資金,國家應給予無償免息貸款或獎勵機制,使建筑節能優化設計以行政手段為主轉向以經濟手段為主。
3、開展積極有效的宣傳引導工作
建筑節能政策要取得理想的實施效果,重在宣傳引導。不但政府職能部門對節能政策的推行不遺余力,而且有關企業也應加入到宣傳節能政策的行列。政府職能部門應免費對社會公眾提供節能政策咨詢、進行節能知識宣傳和相關培訓,以及進行節能技術、產品的展示、講解等方面做大量的工作。力爭實現多方參與節能政策的宣傳引導,大大提高人們的節能意識和對節能知識、技術的認知、把握能力,從而使節能政策得到有力的貫徹實施。
參考文獻:
【關鍵詞】:智能建筑 暖通空調 優化措施
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
前言:
建筑行業的發展,是一個城市發展的必要推動力。隨著我國城市化水平的不斷提高,我國人民群眾對于生活質量的要求越來越高,對建筑行業的要求也越來越高。但是,因為我國很多方面的局限,特別是在可持續發展理念的缺失,以及建筑節能環保的技術難題眾多,所以中國的建筑節能發展的狀況,一直都不太理想。建筑節能的關鍵方法在于提高能量效率.因而不管是制訂建筑節能標準還是從事具體工程項目的設計.都應把提高能量利用效率作為建筑節能的重點來解決。智能建筑暖通空調系統的優化,已成為建筑節能的一項重要舉措。
一、智能建筑暖通空調系統能量管理與控制系統的優化升級
智能建筑樓宇自動控制系統能將建筑內所有設備集成為一個高度綜合的系統。實現綜合信息共享,進行綜合管理,它的作用和效益無疑是巨大的,但是要實現這些作用和效益.就必須對現有設計進行優化和改造,建筑智能化工程的最優化設計方案與普通設計方案相比.有以下特點。
(一)此方案可以從系統的各種可能結構和參數中找到最優配置.使整體能效達到最優狀態,從而提高智能建筑暖通空調系統的工作效率,盡可能降低建筑的能源消耗,以降低投資和運行的費用。
(二)此方案可以對整個系統及其工作的過程進行定量化狀態模擬。減少控制環節,提高系統可靠性與穩定性.使系統發生故障的可能性降到最低水平.響應輸出狀態達到最優:這種優化升級控制方案實現節能目標的方式是一種我們稱之為“主動節能”的方式,它和通過對墻體結構、門窗的形狀和內部設施的改動的“被動節能”方式有本質上的區別。
二、智能建筑BA系統優化改造方法(主要針對建筑暖通空調系統)
1、控制方法的優化升級。
建筑物空氣處理器的DDC一般都采用PID控制.設置恰當的PID參數對空調控制系統的持續穩定運行非常關鍵。如果PID系數高,空調對室內溫度波動的反應特性曲線就陡,達到設定溫度的過渡過程就比較短,耗費的時間就短:相反如果PID系數低,空調設備達到設定溫度的過渡過程就比較長,耗費的時間也就少。但不能因此說PID系數越高越好。因為如果PID系數過高,就容易引起DDC控制系統失去穩定性.其結果就是室內溫度的上下波動和水側的電動調節閥有周期的來回運動,無法在固定開度上運行。PID雖然能解決絕大多數場合的空調控制問題.但對于機場航站樓、地鐵站、電影院和劇院等大熱慣性空調場合。僅靠高的PID系數來提升空調機組對工作負荷變化的反應速度是不能夠解決問題的,這時我們就可以采用更高級的雙級控制技術。即在空調的送風道里和室內都安裝上溫度傳感設備.這樣,有了兩個溫度傳感設備,室內溫度的設定就可以讓主DDC控制器來完成.水閥設備的驅動則讓副DDC根據空調的風道里的溫度傳感設備的數據和主DDC來完成.由于風道里的溫度升降速度比房間溫度變化快許多,這種控制方式加快了控制系統對溫度變化的反應速度。
2、控制權的優化升級
通常情況下BA系統遵從的是由中央控制系統集中管理的這一原則。然而這樣有的時候也有它不利的一方面。在有些地方(比如會議室,將空調、通風系統的設置功能放在使用現場可能會更能迎合使用者的需要,因為有時中央控制站控制的空調溫度可能高于或低于使用者的要求。然而DDC處理機本身并不能夠實現這樣的特殊功能.這就需要用專門設備來實現。使用VRV控制面板設定器就能實現這個功能,這使房間內的使用者擁有了極大的便利性和自主性.如有必要,應積極應用這一設備。
3、直接數字控制器(DDC)的優化升級
主流的BA系統提供商都可以提供大小不同處理能力各異的DDC設備.冷凍機房和熱力站監控點等是DDC密集場合,這些地方應該優先考慮采用大型的直接數字控制器.這樣不僅減少故障發生率,還可以減少控制器之間的通訊,提高生產效率。然而對于空氣處理器、風機、通風機等設備一般情況下都可以采用中型的或者小型的控制器。這些年來.可編程邏輯控制器件(PLC)進步非常快,使其應用范圍不再僅局限于工廠之中,我們可以考慮在空調通風設備控制工程里應用這種新型控制器。
4、設備控制網絡優化升級
在同時滿足設備靈活性和擴展性的前提下.應該使控制網絡結構盡量清晰簡化,不管是基于RS485總線或基于LonTalk總線的控制網絡都應如此。因為分支、分級過多的網絡不僅管理起來很復雜,而且可靠性低,容易出現故障。LonTalk總線控制網絡在理論上可以組成各種不同結構的控制網絡,然而這種結構設計的靈活性如果不當運用.在工程實踐過程中有很大技術風險.并且有可能導致系統投資增加。中小型的控制工程應該盡可能地應用基于Rs485總線的網絡控制系統,運用“手拉手”的設計方法,這樣不僅能簡化系統結構,防止系統復雜化,又能減少投資.大型工程則應該考慮將樓層的網絡進行分級,以滿足大型工程對控制系統的特定需求。
三、大樓空調設計的優化節能意見
1、VAV空調系統、二管制、四管制風機盤管之間的選擇
VAV 系統即使在最小送風量狀態下的耗電量, 也比 FCU 系統要大,而 FCU 系統也有三級調速開關, 一般 FCU 系統都是在中低速狀態下運行,當其在 低速運行時,用電量會更低。因此,單從運行的角 度來分析,FCU 系統比 VAV 系統要節電 40% 以上。所以,從節能角度講,選用FCU空調系統更節能。而且其各末端設備可隨時自由選擇供熱或供冷的運行模式,相互沒有干擾,所服務的空調區域均能獨立控制溫度等參數,節省能量。但是其投資較大,運行管理相對復雜,管道占用空間較大兩管制的空調箱中只是一組盤管,一進一回,夏天通冷水,冬天通熱水。這樣的系統使得整個區域在同一時刻只能供冷或供熱。與四管制相比,它省下了一套水系統,所以它的標準相對較低,成本也低,適合預算較低大樓使用。
2、VRV、中央空調系統+空調新風機組
VRV是一種冷劑式空調系統,具有節能、舒適、運轉平穩等諸多優點,而且各房間可獨立調節,能滿足不同房間不同空調負荷的需求。但該系統控制復雜,對管材材質造工藝、現場焊接等方面要求非常高,且其初期投資比較高。而中央空調系統的新風和換氣次數能夠得到保證舒適性方面有微弱優勢。中央空調的全空氣系統在過渡季節可采用 全新風,對設備熱量較大的工藝用房冬季采用調節新回風比例的方法進行降溫。因此,就過渡季節和冬季來說 ,中央空調系統比VRV系統更節能
四、結論
我們對智能建筑的評價和分析應該堅持以節能為基本原則。確立智能建筑的暖通空調系統能源管理與控制系統優化升級的基本方案、優化升級方法及技術措施對于降低智能建筑能耗具有重要的意義.BAS系統是降低智能建筑能耗的有效措施之一。對智能建筑控制系統方案的優化升級是對整個智能建筑節能優化升級方案實施的具體方法,它包含了針對建筑物內的各個主要能耗單位的節能優化改造。通過對控制系統(主要是暖通空調系統)的執行器、傳感器、控制器和網絡等各個系統環節的研究,使BA系統更好地為受控空調通風系統服務,使建筑物實現最大限度的節能降耗。
參考文獻
[1]涂逢祥 建筑節能[M] 北京:中國建筑工業出版社,2001。
【關鍵詞】建筑給排水節能;民用建筑;問題;優化建議
1.前言
在我們的日常生活和正常工作中,建筑是所有人活動、休息、工作和學習的載體場所,與我們的生活密切相連,緊密相關。同時建筑業的發展需要巨大的資源能源來支撐,不論是建筑的建造過程還是居民具體入住后的使用過程,都會對能源和資源造成一定程度的巨大消耗。尤其是民用建筑,民用建筑最具代表性的就是居民的住宅建筑,居民是城市生活用水的主要人群,幾乎所有的民用建筑都要在給排水系統的性能上有較好的體現,這樣才能滿足住宅居民對水使用的巨大需求。可是不合理的民用建筑給排水系統因為許多設計上的問題存在,沒有很好的體現節能節水的設計理念,這無形中對于水資源是一種挺大的消耗和浪費。我國水資源處于極度缺乏和緊張的特殊時期,我國人均用水量甚至還不到世界人均用水量的四分之一,其他的自然資源隨著經濟建設發展的深入也在大量的消耗中,所以在發展生活的各個領域重視起節能節水的思想意識是我們每個公民都應該嚴肅對待的事情。建設綠色節約型社會,其中建筑業的節能和環保是重中之重,特別是民用建筑,因為與人民的生活息息相關,民用建筑節能理念和技術的應用就顯得尤為重要。
2.建筑給排水節能的理念
建筑行業引入節能節水理念,倡導資源節約環保的設計施工思想是新時期綠色建筑核心理念價值,其中建筑給排水系統是與水資源使用消耗密切相關的重要工程之一,所以建筑給排水節能技術的創新和應用,對于提升綠色建筑節能效率有著舉足輕重的作用,同時也是對整個綠色建筑理念和綠色環保概念的完美體現。建筑給排水系統節能技術的運用和體現會極大的提高水源的使用效率,同時減少不必要的水資源浪費和水資源消耗,科學先進的給排水系統還能對排出的污水廢水進行有效的回收處理,實現水源的再循環反復利用,這對于建筑業和整個經濟社會的可持續發展都是非常重要的。而建筑業中的民用建筑更是直接關系到住宅居民的生活質量水平,民用建筑中對影響居家便利的給排水系統設計更加嚴格,因為隨著人們物質生活水平的提高和節能環保理念的增強,人們在選擇住房時不再單純的考慮房屋的采光、面積和朝向等問題,更多的家庭開始關注房屋的給排水問題以及給排水系統的節能節水效果。能不能很好的將建筑節能理念應用到民用住宅建筑中不僅是政府開始關注的問題,也稱普通居民逐漸重視起來的熱點問題。
3.民用建筑給排水的常見問題
在民用建筑中,給排水的設計是非常重要的一個方面,它關系著民用建筑的整體居住質量和建筑效果,更是節能節水理念的重要反映那個體現,這都深刻的關系著住宅居民的滿意程度,但是目前我國許多民用住宅建筑還是存在一些給排水的問題,影響著居民生活質量的同時還造成水資源的嚴重浪費和巨大污染,對這些問題需要我們的進一步優化和解決。
3.1 給排水管道的間距問題
民用建筑中,給排水管道的間距設計是非常重要的,這不僅關系著排水能否暢通確保住宅居民正常的生活質量,同時不合理的排水管道間距設計會造成二次過度排水和重復傾瀉,這會造成水資源的巨大嚴重浪費。目前我國很多民用住宅建筑地下排水管道凈間距過窄,鋪設很不合理。正常的標準間距應該不少于0.5m,在交叉的鋪設施工過程中,標準管道上下間距應該不少于0.15m,而且供水管就是給水管的位置是一定要在排水管的上面的。但是很多的民用建筑在施工中因為成本問題和地下環境限制對這些基本要求不是很重視,所以產生了一些很嚴重的問題,除了水資源的浪費之外,一旦出現排水管線漏水等問題,還會污染供給的生活用水,嚴重影響住宅居民的正常生活。
3.2 水污染事項
在許多民用建筑中,生活用水的水入口、檢修口、通氣管等裝置都未安裝防止昆蟲或臭蟲等細小物體進入的裝置,這樣類似的細小昆蟲或其他細小污染物很容易浸入使用水污染水源;其次,在民用建筑給排水的水池內壁很多采用的都是鋼筋混凝土等材料,沒有使用對水質無污染、無毒無害的金屬材料,這都會在居民或市政公用的生活用水中形成水質污染的問題;再次,很多民用建筑使用的輸水管道并不進行必要的提前清理或者在管道的選材上貪圖便宜,選擇對飲用水會造成污染的材料管道進行安裝,這都會造成生活用水的污染;最后,在許多民用建筑的給排水設計中,也完全沒有設計好輸送過程的給排水凈化裝置,這些都會嚴重的的影響住宅居民的生活用水質量和健康安全問題,同時明顯的水質污染一般居民會選擇放掉,這也會造成巨大的水資源浪費。
3.3 住宅的地漏與給排水設計
許多民用建筑的地漏的設計都存在一定的問題。而不合理不達標的地漏給排水設計會造成排水不能順利從衛生間或廚房排除形成地漏水覆蓋,房屋內的地漏水又不能有效蒸發,這些殘留水留在室內不僅影響住宅居民的生活還會對其他的家庭用品造成腐蝕和破壞,重要的是這同樣會形成大量的水源浪費和水質污染。
4.民用建筑給排水的優化建議
4.1 給排水管道安裝
給排水管道的間距安裝一定要嚴格按照要求的安裝標準和安裝章程,從管道的選材、施工安裝到后期的使用反響都要找專門的檢查人員負責監督管理,一點點不達標的地方都會引起住宅居民生活用水的質量問題和造成水源的污染和浪費,必須嚴格監督,負責管理,實現排水管道的科學節能的高效安裝。
4.2 水污染的控制
在民用建筑中,生活用水的水入口、檢修口、通氣管等裝置、給排水的水池內壁的材料一定要優化改變原有的選材安裝,本著節能節水對住宅居民負責的態度進行優質材料的選擇和高質量的安裝,要設置相應的監管部門對不符合標準的民用建筑企業進行嚴肅處理,同時一定要監督建筑企業輸水管道的清理干凈和給排水凈化裝置的安裝來確保水資源不被污染和不必要的浪費。
4.3 地漏水封設計
設計地漏水封的主要目的就是為了防止給排水管道和設施產生的異味和有害氣體進入居住空間影響住宅居民的正常生活,同時也能有效的防止污染水源的外溢露出問題,一定要重視地漏水封的設計工作,優化地漏系統,這樣才能最大的確保居民的生活質量和水源的節能保護。
5.結語
在綠色建筑理念下,新的社會節約環境中,民用建筑的給排水設計也需要符合集約型和環保型的要求,注重給排水系統的安裝細節設置,時刻體現節能環保的建筑理念,不斷完善民建給排水的設計優化工作,實現居民好的居住環境和水資源的節能保護。
參考文獻
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[2]王志剛,李煒. 淺談建筑給排水節能[J]. 城市地理,2015,02:66.