建筑節(jié)能論文范文
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篇1
論文摘要:分析了我國北方農(nóng)村地區(qū)建筑現(xiàn)狀,針對農(nóng)村建筑的特點,提出一些建筑節(jié)能設(shè)計措施以及能源綜合利用方式。強調(diào)農(nóng)村建筑規(guī)劃體系建立和建筑節(jié)能的管理,以期為北方廣大農(nóng)村農(nóng)民提供一個健康、舒適的節(jié)能建筑。
隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,我國農(nóng)民的生活水平不斷的提高,他們對自己的居住條件的要求也越來越高。長期以來,我國北方農(nóng)村地區(qū)建筑特點是占地多,建造技術(shù)水平低,缺乏科學性,甚至是忽視最基本的建筑熱工性能和舒適性要求,特別是缺乏統(tǒng)一的建筑規(guī)劃,能源利用率低,導致其建筑土地利用率低,保溫隔熱性能差,能耗大,舒適度低。因此,為了提高農(nóng)民生活質(zhì)量,應以改善居住條件為重點,科學制定農(nóng)村建筑規(guī)劃體系,因地制宜地在廣大北方農(nóng)村地區(qū)推廣建筑節(jié)能技術(shù),發(fā)展節(jié)能建筑。
1農(nóng)村建筑節(jié)能設(shè)計
1.1北方農(nóng)村建筑現(xiàn)狀分析
我國北方地區(qū)農(nóng)村建筑要適應日常居住生活和農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)的雙重需要,居民建筑類型大多為單戶、雙戶以及多戶并聯(lián)的建筑類型。長期以來,我國農(nóng)村建筑大多為個人建造,農(nóng)民隨意建設(shè),農(nóng)村建筑缺乏規(guī)劃和設(shè)計,造成建筑的功能劃分不合理,用地浪費。在房屋建設(shè)的過程中,由于技術(shù)和施工條件的限制以及經(jīng)濟條件的制約,農(nóng)民建房時多選用一些落后的建材,圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計仍采用傳統(tǒng)的做法,致使其建筑能耗大,不利于節(jié)能。
1.2建筑規(guī)劃布局
我國北方農(nóng)村大多地區(qū)冬季寒冷,夏季炎熱。建筑規(guī)劃選址中應充分利用當?shù)氐淖匀坏乩韮?yōu)勢,根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c,合理地安排建筑與周圍環(huán)境因素之間的關(guān)系。在建筑平面的布局時,要充分考慮當?shù)剞r(nóng)民的生活習慣,合理地安排建筑物功能分區(qū)。
1.2.1建筑選址應避免在山谷、溝底等區(qū)域,這主要考慮冬季氣流在這些區(qū)域里形成對建筑物的“霜洞”效應,會使其能耗增加。建筑朝向應根據(jù)當?shù)氐牡乩項l件和氣候條件,選擇最有利的自然采光和通風的區(qū)域,注意冬季防風和夏季有效利用自然通風,減少能耗。
1.2.2建筑類型上應多采用兩戶或多戶并聯(lián)的布置形式,減少建筑體系系數(shù),有利于降低建筑能耗。
1.2.3根據(jù)當?shù)剞r(nóng)民生活習慣,將居住建筑和農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)用房進行合理的劃分。例如將臥室、大堂宜布置在南向,飼養(yǎng)室、農(nóng)副產(chǎn)品加工室宜布置在北向。
1.2.4規(guī)劃中應注重綠化環(huán)境。綠化可以改善建筑群體的氣候條件,可以調(diào)節(jié)氣溫、降低溫室效應、隔熱遮陽、減少噪聲,是優(yōu)化建筑室內(nèi)環(huán)境、減少建筑能耗的有效措施。
1.3建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計
1.3.1外墻
外墻散失的熱量約占整個圍護結(jié)構(gòu)總能耗的25~28%,因此應在寒冷地區(qū)的北方農(nóng)村建筑外墻設(shè)計中應采用外墻外保溫。依據(jù)當?shù)匾延械脑牧希侠磉x擇建筑外墻材料,推廣使用空心磚或混凝土空心小砌塊等節(jié)能磚。同時在建造時靈活選取構(gòu)造措施,利用農(nóng)村地區(qū)容易獲得的材料(稻殼,麥秸等)作為外墻保溫材料,使外墻獲得良好的隔熱效果。
1.3.2屋面與地面
北方地區(qū)農(nóng)村建筑屋面散熱量占總散熱量的15%左右,地面約為6%。在屋面建造時應采用坡屋頂,設(shè)置架空層或平屋頂,設(shè)置吊頂層。選用導熱系數(shù)小,吸水率低,易于就地取材的保溫材料。重視地面保溫,在地面墊層下鋪設(shè)廉價的爐渣等其他保溫材料,并注意地面防潮設(shè)計,減少地面散熱量。
1.3.3門與外窗
長期以來,北方農(nóng)村建筑的門窗建造較為簡陋,大部分為單層,而且密封性較差。外窗的熱損失量,約占整個房屋的30%。為了減少外窗的熱損失,在滿足自然通風和采光的要求下,減少窗墻比,應采用雙層窗或單框雙玻璃窗,增強其密封性,以此來提高窗的總熱阻。外門應采用雙層,若采用單層應作保溫處理,提高外門的隔熱性能。尺寸較大的門窗應在室內(nèi)加裝門窗簾,也有利于減少門窗的熱損失。
2能源的綜合開發(fā)與應用
2.1太陽能開發(fā)與應用
北方農(nóng)村地區(qū)有著豐富的太陽能資源,建造太陽能綜合利用建筑,在屋頂放置太陽能利用設(shè)備可提供生活熱水、采暖系統(tǒng)以及照明等綜合應用。特別是近年來太陽能低溫地板輻射采暖系統(tǒng)的應用,適合應用在無集中供暖的農(nóng)村建筑。在過渡季節(jié),利用太陽能熱水還可以強化自然通風。
2.2沼氣開發(fā)與應用
沼氣是一種清潔的可再生能源。在北方廣大農(nóng)村地區(qū)各種農(nóng)作物的秸稈,牲畜的糞便等都可以作為產(chǎn)生沼氣的原料。沼氣不僅用來解決農(nóng)村燃料缺乏問題,也可以應用沼氣進行采暖和照明等綜合利用。另外沼液和沼渣可以作為有機肥料,施在農(nóng)田和果園里。沼氣建設(shè)與種養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合,通過資源的優(yōu)化配置,延伸了經(jīng)濟鏈,使能源得到有效的循環(huán)利用。目前我國農(nóng)村大多采用單戶的沼氣建設(shè),受技術(shù)條件的限制經(jīng)常沼氣產(chǎn)量不足,而且安全性較差。建議采用多戶集中建造高效的沼氣設(shè)施,集中管理,有效利用資源,這樣能使沼氣設(shè)施能源利用率高,便于為廣大農(nóng)民提供高效、潔凈、安全的沼氣能源。2.3其他能源的開發(fā)與應用
我國有著豐富的淺層地熱能源,在北方農(nóng)村地區(qū)可以開發(fā)利用當?shù)氐牡責豳Y源,為集中規(guī)劃建造的村鎮(zhèn)建筑群提供熱源,宜于集中熱水供應和采暖設(shè)施建造,從而節(jié)約燃料的使用。在北方農(nóng)村的一些地區(qū)風能資源也較為豐富,利用其建造風力發(fā)電,供應日常的生活和照明用電,既方便又廉價,節(jié)約用電。
3農(nóng)村建筑節(jié)能管理
農(nóng)村建筑的節(jié)能不僅僅是在體現(xiàn)在節(jié)能設(shè)計,節(jié)能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑節(jié)能管理機制,是落實建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計的前提。首先,在新建農(nóng)村建筑時應注重改變觀念,統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè),進行初期的建筑項目可行性論證報告以及綜合利用能源的可行性方案設(shè)計。要按照節(jié)能設(shè)計和規(guī)范進行建造,加強節(jié)能設(shè)計,充分利用當?shù)匾子谌〉玫牧畠r又節(jié)能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重農(nóng)民節(jié)能意識培養(yǎng),統(tǒng)一管理一些集中的公用能源設(shè)施,例如集中的沼氣設(shè)施或采暖系統(tǒng)。
4結(jié)束語
目前,在我國北方農(nóng)村地區(qū)由于經(jīng)濟條件的制約,多數(shù)農(nóng)村建筑未能使用節(jié)能設(shè)計,這就需要國家和當?shù)卣峁┱吆徒?jīng)濟支持,開發(fā)出適合在農(nóng)村地區(qū)的廉價節(jié)能的建筑材料和能源利用設(shè)備,樹立可持續(xù)發(fā)展觀念,建立農(nóng)村建筑規(guī)劃管理體系,在農(nóng)村地區(qū)大力推廣節(jié)能建筑,為廣大農(nóng)民創(chuàng)造一個健康、舒適的居住環(huán)境。
參考文獻:
[1]牛明成,谷延霞,韓璐.新農(nóng)村住宅節(jié)能研究[J].山西建筑,2007,33(22):238-239.
篇2
新建建筑圍護結(jié)構(gòu)的變化是建筑節(jié)能的核心內(nèi)容,其節(jié)能效果主要依靠改善并提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能來實現(xiàn).建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能主要包括墻體、門窗、屋面、樓地面等部位采取保溫隔熱措施,這些保溫隔熱措施的采用有利于建筑主體結(jié)構(gòu)保護、新型綠色建材的推廣以及工程質(zhì)量的提高.
1.1墻體節(jié)能
墻體是建筑護結(jié)構(gòu)的主體,其所采用材料和砌筑型式直接影響著建筑物的耗熱量.由于單一材料的墻體往往難以同時滿足較高的保溫隔熱功能,尤其是寒冷和嚴寒地區(qū),因而可以在單一材料墻體的基礎(chǔ)上增設(shè)一層有保溫功能的材料組成復合墻體,通常墻體保溫材料有聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料、?;⒅?、聚苯乙烯保溫顆粒等等.另外,可以通過墻面的垂直綠化以及色彩的不同,降低墻面太陽輻射和較高的吸收太陽輻射,而且還美化環(huán)境.
1.2門窗節(jié)能
由于高校建筑的使用學生數(shù)眾多,為滿足自然的日照、采光、通風等要求的前提下,設(shè)計的門窗洞口尺寸均較大,以致于門窗是能耗散失的最薄弱的部位.戶門和陽臺門應結(jié)合防火以及防盜的要求,在門的空腹內(nèi)填放15~18mm厚玻璃棉板或巖棉板.窗戶節(jié)能技術(shù)主要從減少滲透、傳熱和太陽輻射三個方面采取措施.如使用新型的、密封性良好的塑性窗框加上雙層中空玻璃;門窗框與墻間的縫隙可用彈性密閉型材料和邊框設(shè)灰口等密封;窗扇與窗扇之間可用密封條、壓條以及高低縫等形式.
1.3屋面節(jié)能
屋面節(jié)能主要通過改善屋面的熱工性能阻止熱量的傳遞,主要節(jié)能技術(shù)有:選用密度較小、熱導率較低、吸水率較小的保溫材料做屋面保溫層,如采用膨脹珍珠巖保溫芯板代替常規(guī)的水泥珍珠巖或瀝青珍珠巖;采用架空、蓄水、種植或鋪貼絕熱反射膜等方式做屋面的隔熱層;在屋面構(gòu)造形式上采用目前發(fā)達國家流行的倒置保溫做法,即將保溫層置于屋面防水層之上,改變傳統(tǒng)的把無機多孔材料(如膨脹珍珠巖、爐焦渣)置于防水層與結(jié)構(gòu)層之間的不利做法.
1.4樓地面節(jié)能
高校建筑主要是公共建筑,使用人數(shù)眾多,顯然做成木地板或類木地板是不合適的.因此,可以將樓地面保溫節(jié)能做成層間樓板(底面不接觸室外冷空氣)和底面接觸室外空氣的架空或懸挑,保溫層可直接設(shè)置在樓板底面;采用不采暖的地下室頂板作為首層的保溫隔熱,加強房間與房間的保溫隔熱.另外,用于樓地面節(jié)能工程的保溫隔熱材料,其厚度、密度、壓縮強度、導熱系數(shù)和阻燃性必須符合設(shè)計要求和有關(guān)標準的規(guī)定.各種保溫板或保溫層的厚度不得有負偏差.
1.5利用太陽能
我國太陽能資源豐富,陸地每年接受的太陽輻射能相當于2.4×1012t,大約2/3國土面積的總輻射量超過0.6MJ/m2.太陽能是可再生能源,不僅資源豐富,免費使用,而且對環(huán)境無任何污染,有著礦物能源不可比擬的優(yōu)越性.高校作為引領(lǐng)社會發(fā)展、社會進步的重要力量,在建設(shè)節(jié)約型社會中起著不容忽視的作用,應加大對太陽能源充分利用技術(shù)的相關(guān)研究,在高校這個耗能大戶里優(yōu)先、全面的使用太陽能技術(shù)并積極推廣,以降低整個社會對不可再生能源的需求.太陽能在建筑上的利用技術(shù)主要有被動式太陽能取暖、太陽能集熱供熱水、太陽能發(fā)電、主動式太陽能取暖和空調(diào)等.這里面值得一提的是太陽能空調(diào),由于在我國的建筑終端能耗中,空調(diào)能耗占據(jù)著相當大的比例.利用太陽能制冷主要有兩種途徑:一是利用光電轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)以電制冷;二是利用太陽能集熱器實現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換,以熱制冷.具體實現(xiàn)太陽能制冷的系統(tǒng)主要有:太陽能吸附式制冷系統(tǒng)、太陽能吸收式制冷系統(tǒng)、太陽能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)、太陽能除濕式制冷系統(tǒng)以及太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng).安徽省政府、教育廳決定在全省106所高校的教學科研場所、學生宿舍和食堂安裝空調(diào),實施“空調(diào)進高?!惫こ?,這對于高校利用太陽能空調(diào)技術(shù)來建筑節(jié)能,無疑是一個重要的發(fā)展平臺和良好的基礎(chǔ)條件.
2新建建筑節(jié)能檢測技術(shù)
2.1節(jié)能檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
結(jié)合我國現(xiàn)時國情并達到降低建筑能耗的目的,國家于2007年頒布并實施了《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50411-2007),這是我國第一本關(guān)于建筑節(jié)能方面的規(guī)范和標準,全面規(guī)定了在建筑節(jié)能工程方面需要驗收的項目以及建筑設(shè)計、施工中部分強制性執(zhí)行的標準檢測項目,為建筑節(jié)能施工提供了基礎(chǔ)和必要的施工要求和驗收標準.以后我國又陸續(xù)頒布并實施了《公共建筑節(jié)能檢測標準》(JGJ/T177-2009)、《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》(JGJ26-95)和《居住建筑節(jié)能檢測標準》(JGJ/T132-2009)等建筑工程行業(yè)標準,為新建建筑的各類節(jié)能現(xiàn)場檢測方法標準提供了技術(shù)支持和較為科學的測試依據(jù).目前新建建筑節(jié)能檢測技術(shù)主要在建筑圍護結(jié)構(gòu)方面有所研究,國內(nèi)外相關(guān)專家、學者也做過一些探討和研究[3].如山東建筑大學潘雷等人對建筑圍護結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測技術(shù)進行了研究,并采用數(shù)值模擬的方法計算出適用于不同保溫形式圍護結(jié)構(gòu)的修正系數(shù).北京中建建筑科學技術(shù)研究院費慧慧等人對新建建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測技術(shù)的影響因素進行了分析研究,提出了影響現(xiàn)場檢測技術(shù)的主要因素及解決方法.山東省建設(shè)發(fā)展研究院的朱傳晟總工對建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測技術(shù)的基本原理進行了研究,如熱流計法、熱箱法和紅外線攝像儀法,重點對熱流計法的檢測技術(shù)進行了深入探討.揚州大學楊鼎宜教授等用冷熱箱法測定了穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下混凝土空心砌塊砌體的保溫隔熱性能等.國外對于建筑物圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的現(xiàn)場檢測技術(shù)研究及報道也處于起步階段,而且大多在實驗室里完成對建筑材料的熱工性能檢測,相關(guān)的檢測性能參數(shù)也是在穩(wěn)定的狀態(tài)下完成的,如日本對建筑圍護結(jié)構(gòu)的對流換熱系數(shù)進行了測試,提出了建筑物圍護結(jié)構(gòu)對流換熱系數(shù)和風速的關(guān)系式.
2.2新建建筑節(jié)能檢測技術(shù)
2.2.1熱箱法
熱箱法檢測技術(shù)是需要人工制造一個傳熱的模擬環(huán)境.具體做法可以參考如下:分別在試驗試件兩側(cè)各布置一個所需溫度、風速和輻射條件的熱箱和一個冷箱,待試驗環(huán)境條件達到穩(wěn)定后,采用相應的儀器設(shè)備,分別量測冷、熱箱體內(nèi)壁的溫度、模擬環(huán)境的空氣溫度、試件的表面溫度以及計量箱中的輸入功率,再根據(jù)物理計算相關(guān)原理和公式,計算出被測試試件的傳熱的性能指標,如熱阻、表面換熱系數(shù)等相關(guān)指標.熱箱法檢測測試技術(shù)適用于室外相對濕度不高于60%,室外空氣平均溫度不高于25℃的自然環(huán)境,且試驗所用熱箱的內(nèi)部溫度不低于室外自然最高溫度8℃的情況[4].在建筑構(gòu)造方面,熱箱法檢測技術(shù)對于門窗、樓板、外墻的傳熱性能指標的室內(nèi)實驗室檢測非常有利,測試的結(jié)果一般較精確.由于需要模擬試驗環(huán)境和條件的限制,此種方法不適宜用于現(xiàn)場施工的檢測,但自然氣溫對實驗室試驗的結(jié)果影響微乎甚微,可以用實驗數(shù)據(jù)作為現(xiàn)場施工的參考.
2.2.2熱流計法
建筑耗熱測定中最為常用的儀表就是熱流計,也是傳統(tǒng)的建筑能耗量測儀表,主要適用于對各種材料組成的圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能進行分析.使用時將其傳感器埋設(shè)在絕熱結(jié)構(gòu)內(nèi)或貼敷在絕熱結(jié)構(gòu)的外表面,可直接測量得到熱(冷)損失值.檢測時間宜選擇一年中最為寒冷的月份,要求室內(nèi)外自然氣溫差必須大于20℃的條件下才能測試,而且要求室外氣溫的變化起伏不是很大,測試的條件應放在至少穩(wěn)定7d的人為制造室內(nèi)外溫差或連續(xù)采暖條件下的房間里進行,以此來保證測試數(shù)據(jù)結(jié)果的準確性和客觀性.根據(jù)大量的試驗數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,室內(nèi)外空氣溫差愈大,熱流計讀數(shù)的誤差相對愈小,計算所得之結(jié)果亦較為精確,因此此法受季節(jié)影響較大,一般需要在冬季才采用此法.
2.2.3紅外熱攝像儀法
紅外熱像技術(shù)是目前新研發(fā)的一種建筑節(jié)能檢測手段,也是基于紅外線技術(shù)理論以及先進的紅外圖像處理技術(shù)、光電子技術(shù)和紅外線探測器技術(shù)的一種非接觸性的、綜合性的測量技術(shù)高科技產(chǎn)品.紅外熱像技術(shù)的原理是利用攝像儀對新建建筑物的圍護結(jié)構(gòu)的熱工缺陷進行檢測,分析檢測得到的各種熱像圖來顯示各種建筑構(gòu)造有無熱工缺陷,并對分析檢測結(jié)果做比較參考,以此作為驗收、修復、增強建筑節(jié)能施工措施的理論數(shù)據(jù)依據(jù).紅外熱像技術(shù)既不破壞被測物體或試件的溫度場,又能測量細微目標和運動中的目標[5].此法具有可利用計算機存儲測量數(shù)據(jù)和處理分析,方便長期保存和幾何運算;采用不同的顏色來區(qū)分并顯示被測物體溫度的熱圖像;對于溫度的分辨率較高,精度可達到0.01℃;現(xiàn)場節(jié)能檢測的紅外熱像儀器具有攜帶方便、操作簡單、還可以形象、直觀地顯示物體表面的溫度場,為簡化檢測程序和優(yōu)化檢測數(shù)據(jù)等都有很大益處.此法具有較多優(yōu)點且不受季節(jié)的限制,還可以遠距離測定建筑構(gòu)造的熱工缺陷,這必將會極大地完善和提高新建建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測技術(shù),所以具有廣闊的應用和開發(fā)前景.
3存在的問
題(1)檢測技術(shù)和設(shè)備的不完善性.新建建筑的幾種檢測方法本身的不完善性給檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的真實性和客觀性產(chǎn)生影響,因此如何針對地區(qū)氣候特點和建筑能耗特征研究制定出檢測精度高、快速準確的節(jié)能檢測系統(tǒng)是一個迫切現(xiàn)實問題[6].(2)現(xiàn)場與實驗室的對比檢測結(jié)果差異較大.由于現(xiàn)場檢測條件受自然氣候條件、新建建筑構(gòu)造自身狀態(tài)、安裝設(shè)備系統(tǒng)運行條件等眾多因素的影響和制約,一般地,造成檢測結(jié)果與標準理想狀態(tài)偏離較大,測試結(jié)果不具有實際的指導意義.但在標準的實驗室條件下,易將被檢測試件的周邊模擬或制造成近似熱絕緣狀態(tài),對于檢測試件的熱工傳導系數(shù)的測試結(jié)果較為準確.由此造成雖然采用的是相同的原理和方法進行檢測,但是得到的檢測結(jié)果卻大相徑庭,對成果的取用造成混亂.(3)檢測方法有待統(tǒng)一.隨著科技的不斷進步和發(fā)展,建筑節(jié)能檢測方法由傳統(tǒng)的、粗略的檢測技術(shù)向新型的、精確的測試方法邁進,還有一些衍生發(fā)展出來的檢測技術(shù)和方法,形成了很多對有關(guān)熱工傳導系數(shù)的檢測技術(shù)和方法標準.該如何統(tǒng)一規(guī)范測試條件和檢測方法,建立一個比較同種項目的檢測技術(shù)使用和結(jié)果的平臺,建設(shè)行政主管部門以及相關(guān)高校還須對檢測技術(shù)進行大力研究和發(fā)展,并根據(jù)實際情況制定節(jié)能檢測的標準和規(guī)范,以保證行業(yè)的發(fā)展需要.(4)專業(yè)型建筑節(jié)能檢測人才隊伍匱乏.目前高校開辦建筑節(jié)能檢測的本科專業(yè)較少,一般都是研究生以上才有相關(guān)的研究方向,這就造成社會上的建筑節(jié)能檢測行業(yè)的從業(yè)人員學歷水平不高,對于專業(yè)型的人才更是缺乏.以致目前大多建筑節(jié)能檢測人員由原實驗室的土木工程材料實驗人員轉(zhuǎn)型而來,專業(yè)知識水平不高,對新型檢測技術(shù)和方法知之甚少.因此,為加快建筑節(jié)能技術(shù)的應用和發(fā)展、降低新建建筑能耗量,建筑節(jié)能檢測專業(yè)人才的培養(yǎng)將是我國未來“十三五”規(guī)劃中必不可少的建設(shè)內(nèi)容,也是高校培養(yǎng)人才類型的一個重要方面.
4結(jié)論與建議
篇3
根據(jù)對江蘇地區(qū)農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的分析,并通過統(tǒng)計大量文獻中對農(nóng)村住宅建筑節(jié)能指標的描述,可將江蘇地區(qū)農(nóng)村住宅建筑節(jié)能評價指標歸納為建筑外形設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)、設(shè)備節(jié)能、新能源的利用這四個主要方面進行評價。對這四個指標做進一步分解,可以得出19個子指標,
2江蘇地區(qū)農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的綜合評價方法
2.1信息熵方法對建筑節(jié)能評價指標的篩選
為了從已經(jīng)構(gòu)建的初始評價指標中提取主要評價指標,可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標。具體操作步驟及方法如下:第一步:將初始的指標矩陣進行標準化處理。假定所選的評估對象有N個,初始的指標有M個,則可以構(gòu)建N×M階的矩陣,定義為矩陣A。按照式(1)進行標準化后的矩陣為A′。a′ij=(1)第二步:熵值的求取。令pj表示熵值,則,Πij=pj=-ΠijlnΠij(2)第三步:熵權(quán)的確定。Wj表示求出的熵權(quán)的大小,則,Wj=(3)第四步:確定某個評價指標的具體權(quán)重。權(quán)重值用Qj表示,則,Qj=(4)第五步:將第三步求出的熵權(quán)與第四步求出的具體權(quán)重進行結(jié)合,剔除冗余指標,確保評價的穩(wěn)定性。
2.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法對農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的綜合評價
BP神經(jīng)網(wǎng)絡可以用于逼近任意的一個非線性的函數(shù),同時具有超強的自適應以及存儲能力。采用BP神經(jīng)進行評價時,其運行的主要思想就是將搜集到數(shù)據(jù)輸入到該系統(tǒng)中,然后系統(tǒng)進行自我訓練,擬合各指標間的最優(yōu)關(guān)系,并自動記憶、存儲所選指標對綜合評價對象的影響權(quán)值,繼而對類似對象做出客觀的評價。在進行BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練之前需要構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),主要需要以下參數(shù)。
(1)BP神經(jīng)網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)與層數(shù)的確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的確定需先確定輸入、輸出層節(jié)點數(shù)、隱含層的層數(shù)以及隱含層節(jié)點。輸入層節(jié)點數(shù)為指標個數(shù),輸出層節(jié)點數(shù)為建筑節(jié)能綜合評價指標。在規(guī)模不大的情況下,常采用一個隱含層。隱含層節(jié)點數(shù)可根據(jù)式(5)確定。Ny=(5)其中,Ny表示隱含層節(jié)點數(shù);Ni表示輸入層節(jié)點數(shù);No表示輸出層節(jié)點數(shù);NP表示訓練樣本個數(shù)。
(2)BP神經(jīng)網(wǎng)絡相關(guān)參數(shù)的確定確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)后,需要確定網(wǎng)絡函數(shù)的選取、初始權(quán)重的確定、期望誤差、學習速率、訓練次數(shù)等相關(guān)參數(shù)。
3江蘇農(nóng)村住宅建筑節(jié)能的綜合評價
首先對初始建立的評價指標進行篩選,剔除其中可能對評價結(jié)果有干擾的影響因素。聘請10位專家對初始的評價指標進行打分,然后依據(jù)信息熵方法進行處理,最終得出的綜合評價指標包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標。采用三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型,即輸入層、隱含層、輸出層各一層,輸入節(jié)點數(shù)為選定的評價指標數(shù)15,根據(jù)式(5)確定隱含層的節(jié)點數(shù)為7,輸出節(jié)點數(shù)為1。函數(shù)采用Sigmoid函數(shù),初始權(quán)值為[0,1]區(qū)間的較小的數(shù),誤差期望為0.01,學習速率為0.001,訓練次數(shù)為10000次。筆者選取了江蘇省某地區(qū)的6個農(nóng)村住宅建筑作為評價對象,以其中的5個作為訓練樣本。數(shù)據(jù)主要是通過調(diào)查得到并做歸一化處理,聘請相關(guān)專家對這幾個樣本進行綜合評分,用t表示。經(jīng)過訓練,將第六個樣本作為評價對象,采用該模型進行綜合評價,各指標的初始值見表3。采用經(jīng)訓練后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行綜合評價,得出的最終評價結(jié)果為0.932,這與通過專家打分法得出的評價值0.927相比,誤差為0.005,相對誤差為0.5%。這充分說明采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行綜合評價是可行的,且其評價的精度比較高。
4結(jié)語
篇4
論文摘要:建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實科學發(fā)展觀。建筑設(shè)計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)。本文從建筑節(jié)能的基礎(chǔ)出發(fā),對建筑節(jié)能設(shè)計方面進行了探索。
一、引言
建筑節(jié)能是整個建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過合理的規(guī)劃設(shè)計,采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標準,加強建筑物節(jié)能設(shè)備的運行管理,合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
二、建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴重。
我國能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低10%。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
三、建筑節(jié)能設(shè)計的重要性
建筑節(jié)能設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié),有利于從源頭上杜絕能源的浪費。
(一)整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計
建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境,達到節(jié)能的目的。
1合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂?、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2合理的外部環(huán)境設(shè)計
在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等。
3合理的規(guī)劃和體型設(shè)計
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面,圓錐形屋頂能有效地適應草原的惡劣氣候,起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果;對于沿海濕熱地區(qū),引入自然通風對節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上,可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風時也能形成通風,在建筑體型設(shè)計上形成風洞,使自然風在其中回旋,得到良好的通風效果,從而達到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此,只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。超級秘書網(wǎng)
(二)單體的節(jié)能設(shè)計
單體的節(jié)能設(shè)計,主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計,以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
1建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步設(shè)計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據(jù)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
樓板層的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)計。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑護墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體的節(jié)能設(shè)計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計、巴格達地區(qū)為了適應當?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風口設(shè)計等;而在馬來西亞,楊經(jīng)文設(shè)計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中,則外加了一種“捕風墻”的特殊構(gòu)造設(shè)計,在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風墻,使兩通風墻形成喇叭狀的口袋,將風捕捉到陽臺內(nèi),然后通過陽臺門的開口大小控制進風量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內(nèi)通風。
建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料,在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當重要。
建筑物圍護結(jié)構(gòu)細部的節(jié)能設(shè)計。細部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應從以下各部位著手:①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應填充保溫材料。
2合理的建筑空間設(shè)計
合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風、采光等微氣候條件,達到節(jié)能目的。
3選用建筑節(jié)能材料
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設(shè)計中去,更好地起到節(jié)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(如Low-E玻璃等)在門窗中的應用,起到了更好的透光隔熱效果;采用可調(diào)節(jié)的鋁材遮陽板,達到遮陽的目的。
篇5
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能評價體系室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)
1概述
發(fā)達國家的能源統(tǒng)計,是按產(chǎn)業(yè)(Industry)、交通(Transportation)、居民和商業(yè)等四個部門統(tǒng)計。因此,很容易得到建筑能耗數(shù)據(jù),即居民(Residential)和商業(yè)(Commercial)能耗之和。其建筑能耗一般占全國總能耗的三分之一左右。如美國,2000年的建筑能耗占全美總能耗的35%。但我國的能源統(tǒng)計模式與發(fā)達國家不同,是分工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸及郵電通訊、批發(fā)零售、生活消費和其它等多個部門統(tǒng)計。如果將后三個部門的能耗當作建筑使用能耗,則我國的建筑能耗在總能耗中的比例多年來一直在20%左右。2000年為20.4%。而我國建設(shè)部公布的2000年建筑能耗比例數(shù)字是27.6%。建設(shè)部的數(shù)字中包括了建材工業(yè)的能耗,實際是廣義建筑能耗。此外,還有好幾個版本的比例數(shù)字。
其次,在很多建筑中,也沒有區(qū)分各部分能耗。比如,通常認為在公共建筑中,空調(diào)采暖的能耗在總能耗中占最大比例。其實這一結(jié)論在我國并沒有實際數(shù)據(jù)的支持。因為國內(nèi)建筑物中能耗計量很粗糙,一般只有冷水機組有單獨的功率表,而空調(diào)的末端裝置和輸送系統(tǒng)的耗能無法與其它動力設(shè)備和照明的耗能區(qū)分開來。在工業(yè)建筑中,傳統(tǒng)上又把空調(diào)等建筑設(shè)備能耗計入生產(chǎn)能耗。筆者曾經(jīng)引用過日本建筑環(huán)境·省能機構(gòu)統(tǒng)計得到的辦公樓中各部分能耗比例的調(diào)查結(jié)果,但這一數(shù)據(jù)在被許多文章多次轉(zhuǎn)引之后,以訛傳訛,變成“上海地區(qū)辦公樓能耗比例”,甚至進入某些正式的研究報告和文件。
在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和能耗現(xiàn)狀不清的情況下,難以恰當?shù)卮_定建筑節(jié)能的目標(例如,在某一時間節(jié)點基礎(chǔ)上的節(jié)能率),也難以恰當?shù)胤峙涓鞑糠值墓?jié)能率(例如,總節(jié)能率中圍護結(jié)構(gòu)、照明、空調(diào)各承擔多少)。
圖1某高層辦公大樓全年能耗分布
圖1是上海某高層辦公樓全年的總能耗曲線??梢园l(fā)現(xiàn),圖1的能耗曲線有兩個最低點,分別出現(xiàn)在4月和11月。在上海地區(qū),這兩個月是氣候最宜人的時期,一般來說建筑物既不需要采暖,也不需要供冷。取這兩個月能耗量的平均值,在曲線圖上劃一道水平線(圖2-17中的虛線)??梢哉J為,這道水平線以上由曲線所圍成的面積就是該大樓采暖空調(diào)所消耗的能量;水平線以下的矩形面積則是照明和其它動力設(shè)備(如電梯)所消耗的能量。
因此,可以把照明、插座、電梯等設(shè)備能耗當作穩(wěn)定能耗。盡管冬季晝短夜長,夏季則相反,人們使用照明的時間有一些差別,但在現(xiàn)代商用建筑中從全年能耗角度來看,這種差別并不明顯。而采暖和空調(diào)的能耗是變動的、不穩(wěn)定的能耗,它不但隨氣候區(qū)變化,而且隨建筑類型、形狀、結(jié)構(gòu)和使用情況變化,甚至今天和明天都會有所不同。這就給建筑節(jié)能工作帶來了復雜性和多樣性,但同時也是建筑物中節(jié)能潛力最大的部分。
在美國,建筑能耗統(tǒng)計是由政府進行的,在日本,則是由專業(yè)學會和學術(shù)團體完成的。但在中國,還沒有像美、日等發(fā)達國家那樣大規(guī)模地進行建筑能耗調(diào)查。因此,大多數(shù)節(jié)能政策制定者和從事建筑節(jié)能的研究者都不能像發(fā)達國家那樣對全國或一個城市的建筑能耗情況了如指掌。而由于缺乏必要的檢測計量手段,許多建筑樓宇的物業(yè)管理人員對自己所管理的建筑各部分能耗情況也是心中無數(shù)。因此,建筑節(jié)能必須從計量做起。
2結(jié)構(gòu)節(jié)能與空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
圍護結(jié)構(gòu)采取節(jié)能措施,是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)。由于我國建筑節(jié)能是從采暖居住建筑起步的,因此,建筑節(jié)能首先考慮加強圍護結(jié)構(gòu)保溫無疑是正確的決策。從管理的角度看,可以對圍護結(jié)構(gòu)制訂限定性指標,易于評價。但是,建筑節(jié)能的關(guān)鍵是空調(diào)采暖系統(tǒng)的效率,最終的節(jié)能量也要從空調(diào)采暖系統(tǒng)來體現(xiàn)。北方地區(qū)在墻改之后又發(fā)展到熱改。如果沒有調(diào)節(jié)閥和熱計量,圍護結(jié)構(gòu)保溫越好,可能浪費的熱量越多。
圖2采用不同形式窗戶的空調(diào)總冷負荷(MWh)
圖3不同墻體傳熱系數(shù)條件下的全年總負荷(MWh)
而在間歇運行的空調(diào)建筑中,在空調(diào)關(guān)機之后,室溫升高,當室外氣溫低于室溫時,通過圍護結(jié)構(gòu)的逆向傳熱可以降低第二天空調(diào)的啟動負荷。因此,圍護結(jié)構(gòu)保溫越好,蓄熱量越大,空調(diào)負荷也越大(見圖2)。
對公共建筑而言,圍護結(jié)構(gòu)形成的負荷在總負荷中所占比例很小,因此,圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能潛力有限。
從圖3中可以看出,墻體傳熱系數(shù)降低40%,所得到的節(jié)能率最大8.1%(哈爾濱),最小2.8%(廣州)??梢?,在公共建筑節(jié)能中重要的環(huán)節(jié)是降低內(nèi)部負荷、減少內(nèi)部發(fā)熱量。例如,在保證照度的前提下降低照明負荷,既降低照明耗電,又降低空調(diào)負荷,可謂一舉兩得。
3節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)
非典之后,人們的健康意識和自我保護意識增強,對室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)提出更高的要求。
我國大城市80%以上的公共建筑中的空調(diào)末端(AHU)僅有一級粗效過濾,有的甚至只有一層濾網(wǎng)。而根據(jù)美國ASHRAE標準62-2001,應在冷卻盤管或其具有濕表面的處理設(shè)備的前端加設(shè)最小效率(MERV,MinimumEfficiencyReportingValue)不低于6的除塵過濾器或者凈化器。歐洲標準也要求AHU過濾器達到F7標準。即需要有粗效和中效兩級過濾。整個風系統(tǒng)阻力至少比現(xiàn)在增加200Pa。假定一臺3600m3/h的空調(diào)箱,全年運行,要增加耗電量2500kWh。
另外,很多大樓的空調(diào)新風量也沒有達到規(guī)范的要求。而且,非典之后,一些新建大樓的業(yè)主對新風量提出了超出規(guī)范的要求。新風負荷占空調(diào)負荷的20~30%,加大新風量就意味著能耗的增加。
在公共建筑中,室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)直接影響用戶的舒適、健康和工作效率。對大樓管理者來說,這是“開源”。而建筑節(jié)能則是降低運營成本,是“節(jié)流”。開源和節(jié)流應該是相輔相成。
因此,建筑節(jié)能工作要以室內(nèi)環(huán)境為底線。一方面,建筑節(jié)能決不能以犧牲室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)為代價;另一方面,對不合理的環(huán)境消費(例如夏季過低和冬季過高的環(huán)境溫度、過大的新風量、邊使用空調(diào)邊開窗等)行為,即不合理的用能,則應該改變。
解決節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)矛盾還可以采用很多新技術(shù)或原有技術(shù)的集成。例如,獨立新風系統(tǒng)(DOAS)、輻射吊頂+置換送風系統(tǒng)、除濕空調(diào)系統(tǒng)等。
4節(jié)能與節(jié)電
2003年夏季高溫期間全國19個省市嚴重缺電和美國加拿大部分地區(qū)的大停電事故為我們敲響了警鐘,電力空調(diào)的應用關(guān)系到電網(wǎng)安全,因此,在節(jié)能的同時還要關(guān)注節(jié)電。
某些節(jié)能技術(shù)可能可以降低全年建筑能耗,但卻不節(jié)電。例如本文第2節(jié)所論述的圍護結(jié)構(gòu)保溫就是如此。在傳統(tǒng)的空調(diào)能源結(jié)構(gòu)中,夏季用電供冷、冬季用一次能源供熱。對于采暖為主的地區(qū),加強圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱可以降低全年能耗(例如哈爾濱);而在供冷為主的地區(qū),加強圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱的總節(jié)能效果有限,反而會增加空調(diào)能(電)耗。
某些技術(shù)可能能耗稍大,但是可以使用清潔能源,對保護環(huán)境有利。例如,燃氣直燃機在國內(nèi)一直被很多人視為“節(jié)電不節(jié)能”。但是,直燃機不使用CFC和HCFC冷媒、燃用天然氣對環(huán)境影響極小、溫室氣體排放極低,從而被世界各國當作一項綠色技術(shù)。夏季利用低谷燃氣、平整高峰電力負荷,可以使電力和燃氣得到“雙贏”。
某些技術(shù)可能在微觀層面上不節(jié)能、但在宏觀層面上卻是節(jié)能的。例如蓄冰空調(diào),利用夜間低谷電力制冰時制冷機組的COP值降低。在用戶側(cè),如果沒有合理的峰谷差價,則蓄冰空調(diào)是既不節(jié)能又費錢。但在發(fā)電側(cè),大量蓄冰空調(diào)的使用填平了夜間電力負荷低谷,使發(fā)電機組常時處于高發(fā)和滿發(fā),發(fā)電煤耗下降。滿負荷工況與40%部分負荷工況相比,30萬千瓦發(fā)電機組可以節(jié)能15.7%。同時,發(fā)電設(shè)備的利用率提高。發(fā)達國家電力平均年負荷率為66.6%,我國發(fā)電設(shè)備年平均負荷率1999年達到最低值50%。以后逐年有所上升,2002年達到54.8%。與發(fā)達國家相比還有很大差距。
因此,建筑節(jié)能工作需要在能源、環(huán)境、經(jīng)濟、技術(shù)等各個方面進行權(quán)衡,這應該成為建筑節(jié)能工作者的一項基本素質(zhì)。
5設(shè)備節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能
節(jié)能設(shè)備不一定能連成節(jié)能系統(tǒng)。例如,空調(diào)冷水系統(tǒng)的揚程與樓高無關(guān),一般在30m~40m。如果水泵的揚程選擇過大,定水量系統(tǒng)中會使流量過大,水溫差往往只有2~3℃。這時測得的離心機COP僅在2~3之間。這說明,空調(diào)系統(tǒng)的配置合理是系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。
我國正在積極推廣建筑熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。但在熱電冷聯(lián)產(chǎn)應用上,存在一些誤區(qū)。似乎凡熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)就一定是節(jié)能系統(tǒng)。筆者認為,熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵并不在于其動力裝置用微型燃氣輪機還是用內(nèi)燃機,也不在于其理論效率有多高。實際上如果系統(tǒng)配置不當,熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能效益便完全不能發(fā)揮。熱電冷聯(lián)產(chǎn)的理論效率達到70%或80%的前提是設(shè)備滿負荷運行。在我國熱電聯(lián)產(chǎn)電力尚不允許上網(wǎng)的條件下,還必須將熱電聯(lián)產(chǎn)所發(fā)電力和所產(chǎn)熱量全部用掉,才能體現(xiàn)出效益。
熱電聯(lián)產(chǎn)機組的產(chǎn)熱和發(fā)電之間存在著平衡關(guān)系。取得的熱量多、得熱的品位(溫度)高,就勢必要降低發(fā)電效率;反之亦然。無論從熱力學第一定律還是從熱力學第二定律的觀點分析,熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)都應該充分發(fā)揮發(fā)電效率、充分利用排熱,而不應該是相反。
圖4微燃機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)全供冷模式
(直燃機熱力制冷+離心機電力制冷)
圖5電動離心式制冷機能流圖
圖6微燃機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)全供冷模式
(雙效吸收機熱力制冷+離心機電力制冷)
假定某建筑的微型燃氣輪機熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)熱和發(fā)電完全用來為大樓供冷,分別采用熱力制冷和電力制冷。其能流圖見圖4。在圖4的模式下,總一次能效率為1.51。因為在熱力制冷部分采用了直燃機,就必須使微燃機排氣溫度達到500℃以上,而此時發(fā)電效率只有13~15%。
與傳統(tǒng)電制冷相比,用離心機制冷的能流圖見圖5。
可見其一次能效率(1.5)與熱電冷聯(lián)產(chǎn)基本持平。說明對熱電聯(lián)產(chǎn)機組和直燃機的投資是無效投資。而如果要提高發(fā)電效率,則相應的排氣溫度比較低,只適于采用熱力制冷效率比較低的吸收式制冷機。(見圖6)
圖6中的供冷一次能利用率高于傳統(tǒng)電制冷。
由此可見,熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的本質(zhì)是回收發(fā)電系統(tǒng)過去被丟棄的排熱、廢熱或余熱,以提高綜合能效。即在保證發(fā)電效率的前提下充分利用余熱。如果為了用熱而抑電,就是本末倒置了。尤其是樓宇熱電冷聯(lián)產(chǎn),所用的發(fā)電機組功率比較小,效率遠遠比不上大型電廠的大發(fā)電機組。它的優(yōu)勢在于綜合效率和就近供能。而發(fā)揮其綜合效率的關(guān)鍵是系統(tǒng)合理的配置和科學的運行。
在建筑節(jié)能中,選擇設(shè)備不僅要看它在額定工況下的效率,更要看它在部分負荷條件下的效率。對制冷機而言,就是綜合部分負荷值(IPLV)。
制冷機的綜合部分負荷值IPLV在空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中是一個十分重要的參數(shù)。我國的制冷機標準中基本沿用了美國空調(diào)與制冷學會(ARI)標準。而ARI最初制訂IPLV標準時是用美國亞特蘭大市的氣象參數(shù)、通過對一幢假想辦公樓的模擬計算得到的。即使對美國的不同氣候區(qū),這一IPLV都不能完全適用,ARI用不同緯度的美國29個城市的數(shù)據(jù)得到新的IPLV(ARI550.590-1998)。因為沒有自己的數(shù)據(jù),我國新版的制冷機標準中沒有IPLV。
筆者根據(jù)我國的氣象參數(shù),用實測數(shù)據(jù)和計算機模擬的方法,得到適應我國氣候特點的平均IPLV。
對IPLV的研究,還要進一步深入。
6建筑節(jié)能的評價
開展建筑節(jié)能,需要建立一套科學的建筑能效評價體系。我國基本上還在沿用按建筑面積平均的能耗絕對值的評價方法。這種評價方法屬于靜態(tài)評價,對不同檔次、不同用途的建筑很難區(qū)分在建筑節(jié)能方面孰優(yōu)孰劣。在上海市地方標準《集中式空調(diào)系統(tǒng)(中央空調(diào))合理用能技術(shù)要求與運行管理》中引用了日本建設(shè)省所推行的PAL/CEC方法。
所謂PAL,是PerimeterAnnualLoad的縮寫,即“全年熱負荷系數(shù)”:
另外還有設(shè)備系統(tǒng)能量消費系數(shù)(CEC,CoefficientofEnergyConsumption)。分別有空調(diào)、換氣、照明、電梯和供熱水5個能耗系數(shù)。以空調(diào)能耗系數(shù)CEC/AC為例,表達式為:
很明顯,能量消費系數(shù)CEC實際上是建筑設(shè)備系統(tǒng)全年能效的倒數(shù)。因此,用PAL能夠評價建筑物圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,而用CEC則可以更直接地評價建筑的能量轉(zhuǎn)換效率。PAL和CEC反映了動態(tài)節(jié)能的思想和轉(zhuǎn)換效率的思想,是一種性能性指標。
7結(jié)論
空調(diào)公共建筑的節(jié)能,是一個比較復雜的課題。必須建立動態(tài)節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能的思想,正確處理好幾對看似矛盾的關(guān)系。有很多中國特有的建筑節(jié)能課題等待我們?nèi)パ芯俊?/p>
主要參考文獻
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篇6
關(guān)鍵字:環(huán)境,節(jié)能,環(huán)保
會所是源于西方的具有鮮明的亞文化屬性的康樂建筑類型。一般來說,可以分為專業(yè)會所和住區(qū)會所兩大類。住區(qū)會所是一類廣泛普及的集物質(zhì)和文化于一體的建筑形式,同時與房地產(chǎn)開發(fā)也密切相關(guān)。一方面,住區(qū)會所內(nèi)部各項目、功能的原型都來自于康樂建筑,同時又包含有滿足小區(qū)居民物質(zhì)生活需求的設(shè)施;另一方面,它隨著所從屬的物業(yè)開發(fā)項目的特征呈現(xiàn)出多樣化,有著自身的內(nèi)在規(guī)律,是以所在物業(yè)業(yè)主為主要服務對象的綜合性康體娛樂設(shè)施。[1]這就決定了會所建筑是一個人流量較大而且相對集中,建筑的能源消耗是巨大的。所以,建筑的節(jié)能應該予以高度重視。
建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展概念的具體體現(xiàn),也是世界的建筑設(shè)計大潮流,同時又是建筑科學技術(shù)的一個新的增長點。設(shè)計、建造使用節(jié)能建筑有利于國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展,保護生態(tài)環(huán)境。同時建筑節(jié)能促使建筑物護結(jié)構(gòu)形式的變化、采暖調(diào)控系統(tǒng)的技術(shù)進步和建筑構(gòu)件產(chǎn)品、建筑機構(gòu)的變化。[2]
國內(nèi)外建筑節(jié)能現(xiàn)狀
1973年能源危機之后,各發(fā)達國家在建筑節(jié)能方面取得了長足的進步,有了顯著的特點。具體節(jié)能技術(shù)措施有以下幾個方面:(1)在規(guī)劃設(shè)計上有利于節(jié)能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑物的體形系數(shù);限制建筑物的窗墻比。(2)改善護結(jié)構(gòu)的熱工性能。(3)改善窗戶設(shè)計,減少能耗。(4)利用自然條件減少能耗。[3]而我國的建筑節(jié)能工作開始于80年代初期,但是由于認識上的不足、體制上的不順、法規(guī)上的不健全、技術(shù)上的不配套等,嚴重制約了建筑節(jié)能的發(fā)展。不過在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想的知道下,以及國家下定決心作出了很大的努力還是取得了一定的成績。[4]
會所建筑的節(jié)能措施
影響建筑節(jié)能的因素有很多,如建筑物體形系數(shù)、圍護結(jié)構(gòu)和傳熱系數(shù)、窗墻面積比、換氣次數(shù)等,因此建筑節(jié)能應從這幾個因素入手。[5]重慶夏季常年出現(xiàn)連晴高溫天氣,夜間室外溫度也居高不下,超過舒適性溫度,需要強有力的降溫措施。冬季雖然室外氣溫較高,但日照率太低,室外綜合溫度低,仍需要供暖才能維持房間熱舒適,所以對建筑節(jié)能和環(huán)境質(zhì)量的要求就會比較特殊。冬天要求保溫節(jié)能,夏天則要求隔熱節(jié)能。建筑保溫與建筑隔熱有相似之處,有的保溫措施同樣可以達到隔熱的目的,只是兩者的熱流方向相反,兩者的構(gòu)造措施各有特點。[6]
綜合國內(nèi)外的研究成果,建筑節(jié)能大致有以下幾個途徑:1墻體節(jié)能,2門窗節(jié)能,3屋面節(jié)能4采暖節(jié)能,5通風節(jié)能。[7]
1.墻體節(jié)能
墻體是建筑護結(jié)構(gòu)的主體,所以墻體的節(jié)能設(shè)計直接影響到建筑的耗能。墻體的節(jié)能有以下兩個途徑:
(1)建筑保溫節(jié)能設(shè)計
建筑保溫分為建筑內(nèi)保溫和建筑外保溫兩種。建筑內(nèi)保溫就是在建筑外墻的內(nèi)表面上加設(shè)保溫材料,再在其上粉刷、涂料等,其優(yōu)點是墻體內(nèi)表面不用加強防水層,構(gòu)造處理簡單,保溫材料可以免受室外雨水的影響,是一種簡單但是效果很好的建筑保溫方式。
建筑外保溫是在外墻外表面上做保溫材料,覆以防水層,再設(shè)外墻裝修的構(gòu)造方法。其優(yōu)點有很多。首先其保溫層設(shè)在外表面,可以有效的保護外墻砌體免受太陽輻射的影響,減小墻體應力損害;其次外保溫對建筑柱、梁、墻角等敏感部位處理容易,可以減少熱橋的產(chǎn)生,并可避免內(nèi)表面結(jié)露;再次圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)為重質(zhì)砌體,有較高的熱容性,可以減少室溫的波動;最后在夏季,外保溫材料又起到很好的隔熱作用,使墻體不會升溫過快,內(nèi)表面溫度降低,增加了室內(nèi)舒適度。
(2)建筑隔熱節(jié)能設(shè)計
隔熱除考慮外墻部位需設(shè)置外,屋頂由于受太陽輻射影響最大,所以也要進行隔熱設(shè)計。隔熱設(shè)計主要有隔熱材料隔熱和隔熱構(gòu)造隔熱。隔熱材料有填充類、板塊類和熱反射類。而現(xiàn)在有一種很廉價的隔熱方式:空氣層的隔熱。這是一種將“空氣”作為隔熱材料的特殊做法,其隔熱性能良好,所以在隔熱構(gòu)造設(shè)計中被經(jīng)常用到。其隔熱原理是通過降低傳熱達到隔熱的目的,而影響其隔熱性能的原因有:空氣間層厚度、熱流方向、空氣間層的密閉程度和兩側(cè)表面的光潔度。這種隔熱方式現(xiàn)在主要被用于炎熱氣候地區(qū)的屋面、墻體、雙層窗中,隔熱效果好。同時空氣間層設(shè)于墻體部分,起隔熱和保溫雙重效果,不過水平構(gòu)件只有隔熱作用。而根據(jù)重慶地區(qū)的氣候特點和人體對室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求,空氣間層保溫技術(shù)是最佳選擇。[8]
2.門窗節(jié)能
衡量門窗性能的指標包括四個方面:隔熱保溫性能、陽光得熱性能、采光性能和空氣滲透性能等。由于玻璃的傳熱能力比磚墻大許多,所以充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善門窗絕熱性能的首要措施是增加窗玻璃層數(shù),在內(nèi)外層玻璃之間形成封閉空氣層。同時可以在窗上加貼透明聚酯膜,也是個有效的方法。還可以加設(shè)門窗密封條提高門窗氣密性。[9]
3.屋面節(jié)能
國內(nèi)常用的幾種節(jié)能屋面是:高效保溫材料屋面、架空型保溫屋面、浮石砂保溫屋面和倒置型保溫屋面。平屋頂多采用加氣混凝土保溫,厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠巖或浮石砂保溫。有的則在架空混凝土薄板下設(shè)袋裝膨脹珍珠巖,保溫效果很好。坡屋頂為便于設(shè)置保溫層,可以在坡頂內(nèi)鋪釘玻璃棉氈或巖棉氈,或者在天棚上鋪設(shè)上述絕熱材料。4.采暖節(jié)能
現(xiàn)在有一種性能穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟的系統(tǒng)方式——水源熱泵系統(tǒng)。水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現(xiàn)低位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。眾所周知,地下水溫度在一年內(nèi)波動遠小于室外空氣,是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。同時,在冬季不存在結(jié)露、結(jié)霜等問題;在夏季有些情況下甚至可以直接從地下水作為冷源給用戶供冷,而不用開啟水源熱泵,從而有很大程度上的節(jié)能。考慮到人體對室內(nèi)熱舒適的要求,室內(nèi)應采用地板采暖和吊頂冷輻射技術(shù)。人們的舒適感覺是“足暖頭寒”,所以通過輻射方式供冷、供熱可以增強室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性。研究表明,冬天如果采用地板采暖,當房間溫度為16度時,人們熱舒適感覺相當于約18度時的水平。所以,這種方式可以降低采暖能耗,達到舒適、節(jié)能的雙重目的。[11]
5.通風節(jié)能
在夏季,為了滿足室內(nèi)舒適條件常采取空調(diào)方式,但是高能耗、高污染,未來城市環(huán)境要求“免空調(diào)”的制涼方式,也就是建筑要回歸自然。良好的建筑通風對于建筑、人和環(huán)境都有較大的作用:熱舒適作用,空氣對流可以有效的帶走室內(nèi)的熱量,并且是降低室內(nèi)空氣濕度的自然方式;空氣品質(zhì)的提高,由于建筑圍護結(jié)構(gòu)材料、室內(nèi)裝修材料其成分或溶劑中含有相當?shù)挠泻ξ?,而且人體及日常生活也會影響室內(nèi)的空氣品質(zhì),所以良好的建筑通風可以更新室內(nèi)空氣、帶走有害物;最后,它所帶來的節(jié)能效果是很明顯的?,F(xiàn)在的通風節(jié)能技術(shù)主要有以下三種,地下風涼應用、煙囪效應應用和風洞效應應用。[12]具體設(shè)計做法將在設(shè)計中體現(xiàn)。
總的來說,建筑節(jié)能一次投資可能比較大,但是帶來的效應是無法用金錢來衡量的?,F(xiàn)在有些人不明白花那么多的錢去做節(jié)能是得不償失,但是他們沒有想到的是我們的能源是有限的,所以建筑節(jié)能是大勢所趨,勢在必行。
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篇7
建筑的規(guī)劃設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要內(nèi)容,總圖方案、單體方案、施工圖階段均需進行節(jié)能審查,只不過側(cè)重點有所不同,并應具有一定的延續(xù)性。根據(jù)相關(guān)規(guī)范,總圖階段以日照分析為主,居住、托幼、醫(yī)院等建筑需有日照分析圖,其他一般的公共建筑可不考慮。
1)未提供總平面圖。在總平面圖上要簡要說明項目地理位置、氣候條件、項目類型、周邊情況等。DBJ52-49-2008貴州省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準第5.1.2條規(guī)定:建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向。GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計標準第4.1.1條規(guī)定:建筑總平面的布置和設(shè)計,宜利用冬至日照并避開冬季主導風向,利用夏季自然通風。建筑的主朝向宜選擇本地區(qū)最佳朝向或接近最佳朝向。
2)無日照分析圖或日照標準不滿足相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。有日照要求的住宅、醫(yī)院、中小學、托兒所、幼兒園、養(yǎng)老院、宿舍等建設(shè)項目,應當進行日照分析并滿足國家日照標準規(guī)范要求。日照分析圖要注明所用軟件、日照標準日、日照時數(shù)、有效日照時間帶、日照時間計算點(公共建筑可不用)。按不同類型的建筑有不同的日照要求及日照間距,貴陽地區(qū)住宅日照間距系數(shù)為1.1,舊城改造項目新建住宅日照間距系數(shù)為1.0,且不應低于大寒日日照1h的要求。
2建筑施工圖設(shè)計中的主要問題
目前仍然有些工程送審的建筑施工圖設(shè)計文件無《建筑節(jié)能設(shè)計》獨立篇章,售樓部、汽車銷售店或4S店、值班室等建筑均應嚴格執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標準。而有些工程雖然有《建筑節(jié)能設(shè)計》獨立篇章,但也存在設(shè)計內(nèi)容不全、指標不全或指標超限值未做權(quán)衡判斷、編制深度達不到要求等問題。
根據(jù)《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》(2008年版)及《貴州省建筑節(jié)能設(shè)計審查要點》,建筑節(jié)能設(shè)計說明應該包含以下內(nèi)容:a.建筑節(jié)能設(shè)計依據(jù):GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計標準(居住建筑不列此條)、DBJ52-49-2008貴州省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準(公共建筑不列此條)、GB50176-93民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范;b.項目所在地的氣候分區(qū)及圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能限值;c.建筑的節(jié)能設(shè)計概況、圍護結(jié)構(gòu)的屋面(包括天窗)、外墻(非透明幕墻)、外窗(透明幕墻)、架空或外挑樓板、分戶墻和戶間樓板(居住建筑)等構(gòu)造組成和節(jié)能技術(shù)措施,明確外窗和透明幕墻的氣密性等級;d.建筑體形系數(shù)計算、窗墻面積比(包括天窗屋面比)計算和圍護結(jié)構(gòu)熱工性能計算,確定設(shè)計值。
3《建筑節(jié)能設(shè)計》專篇內(nèi)容與節(jié)能計算書內(nèi)容不一致
1)保溫材料名稱、厚度等不一致。這種情況會導致部分節(jié)能設(shè)計指標不能滿足規(guī)范的要求,同時也會在施工時造成混亂,給建設(shè)單位的工作帶來不少麻煩。
2)設(shè)計指標不一致。常體現(xiàn)為節(jié)能計算書中窗墻面積比、體形系數(shù)、材料的導熱系數(shù)的取值、圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)等指標的計算值與《建筑節(jié)能設(shè)計》專篇內(nèi)容中的相應指標不一致。
3)引用的設(shè)計參數(shù)不正確。計算書中某些材料的導熱系數(shù)、窗戶的傳熱系數(shù)等取值錯誤或提供的數(shù)據(jù)來源不明,會造成部分設(shè)計指標不滿足要求,影響節(jié)能效果。例如普通鋼鋁合金單框中空白玻璃6+9A+6窗的傳熱系數(shù)為K=3.9W/(m2•K),設(shè)計中卻標為2.8W/(m2•K),有的甚至更低。
4)某些保溫部位做法與構(gòu)造表做法不符。
4容易忽略的問題
1)同一棟建筑既有公共建筑部分又有居住建筑部分,應分別進行節(jié)能設(shè)計。
2)居住空間樓板、分戶墻未做節(jié)能設(shè)計。不少建設(shè)單位、設(shè)計單位反映,若建筑物已經(jīng)是滿足節(jié)能標準的節(jié)能建筑,居住空間樓板、分戶墻若不做保溫設(shè)計,也不會影響到該建筑物的節(jié)能效果。節(jié)能體系以一棟樓來考慮,南方地區(qū)為非集中采暖區(qū)則以一戶來考慮,計算書是對整棟建筑進行整體耗能量計算,樓板、分戶墻不參與計算,其數(shù)值大小對整棟建筑耗能量結(jié)果沒有影響。居住空間樓板、分戶墻不做保溫,戶與戶之間會存在傳熱量損失,由于溫度梯度的影響,室內(nèi)溫度一般底部比較低,頂部較高,上下樓所對應的房間溫度往往會存在較大的差異。而在分戶墻、樓板上采取一定的保溫措施,所增加的造價并不大?!顿F州省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》第5.2.1條表5.2.1-2溫和地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)限值中對居住空間樓板、居住空間分戶墻的傳熱系數(shù)均要求不應大于2.0W/(m2•K)。計算表明,一般的樓地面的傳熱系數(shù)均大于2.0W/(m2•K)的要求,故設(shè)計單位在編制設(shè)計文件時要設(shè)計具體做法措施,不應標注如“用戶自理”等這類不規(guī)范的說明。應該根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點加以區(qū)分。
5)屋面采用聚苯板保溫材料,屋面與外墻交接處、屋面開口部位四周應設(shè)置寬度不小于500的A級保溫材料隔離帶。
6)應有節(jié)能設(shè)計平面示意圖,標明節(jié)能設(shè)計位置、范圍、做法、材料傳熱系數(shù)的出處。
7)要防止冷(熱)橋部位發(fā)生結(jié)露。節(jié)能設(shè)計在滿足地方標準的同時,更應該滿足國家標準的要求,《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》和《貴州省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》都有相關(guān)條文規(guī)定,在保證達到室內(nèi)溫度要求的同時,要保證外墻內(nèi)表面不結(jié)露,因而短肢剪力墻和厚度小于500mm的混凝土外墻必須做保溫,方能保證內(nèi)表面溫度大于室內(nèi)空氣的露點溫度?;炷量蚣芰旱膬?nèi)表面溫度相應校核計算。一般情況下,厚度不小于200mm厚混凝土、保溫材料厚度不小于20mm(保溫材料導熱系數(shù)不大于0.07W/(m•K))即可滿足保溫墻體內(nèi)表面不結(jié)露的要求。
8)導熱系數(shù)可以不加修正系數(shù)。GB50176-93民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范表中有建筑材料的導熱系數(shù)修正系數(shù)附表3.2,且該表的修正系數(shù)也有使用條件,該系數(shù)是為了解決工程中一些不可避免的現(xiàn)象采取的修正值,如沒有外粉刷的清水墻面,由于下雨和冷凍氣候,材料容易吸水致使材料的導熱系數(shù)加大,采用的砌筑砂漿和墻體材料的不一致性等影響。但是隨著經(jīng)濟和技術(shù)的進步,這些“不可避免的現(xiàn)象”已經(jīng)不再現(xiàn)有建筑體系中出現(xiàn),外墻都有外粉刷層且具有一定的防水功能,主體墻體受水侵蝕的可能性已經(jīng)減少,加上貴州省《居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》中附表3.1中的傳熱系數(shù)計算值中,均按復合墻體的傳熱系數(shù)計算法計算,已經(jīng)把灰縫的傳熱系數(shù)計入,并和實際熱工檢測結(jié)果基本相符。在實際工程中如果仍采用導熱系數(shù)修正系數(shù)修正得到的傳熱系數(shù)只會比貴州省標準提出的傳熱系數(shù)更好,本著對節(jié)能有利的精神,用也沒問題,但本著節(jié)約的精神,應該執(zhí)行貴州省節(jié)能標準中的數(shù)據(jù)為好。
9)無架空樓板保溫做法。
10)居住空間外門應有保溫措施,應計算空調(diào)冷負荷、采暖熱負荷。
5結(jié)語
篇8
從現(xiàn)代生活的資源需求角度分析,做好對建筑工程建設(shè)的節(jié)能研究,不僅能夠提升建筑的社會效益,還能夠推動我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。文章從四個角度對建筑節(jié)能發(fā)展的意義進行探討。
1.1加強資源保護,緩解能源危機
建筑工程節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,能夠?qū)崿F(xiàn)建筑行業(yè)對資源的有效保護,使建筑行業(yè)從資源消耗、浪費的角色轉(zhuǎn)變成為節(jié)約能源的角色,實現(xiàn)綠色建筑行業(yè)的有效發(fā)展。能源危機的出現(xiàn)已經(jīng)嚴重影響了人類的正常生活,建筑行業(yè)在節(jié)能技術(shù)方面的發(fā)展,能夠有效緩解其在能源方面的過量需求,這對加強資源保護,緩解能源危機具有重要意義。
1.2提升施工水平,推動行業(yè)發(fā)展
在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)當中,節(jié)能技術(shù)的有效應用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對能源的有效節(jié)約,還可以在施工水平進步上起到重要作用。在節(jié)能技術(shù)、節(jié)能材料的影響下,很多原本較為困難的施工環(huán)節(jié)都變得簡單,原本笨重的建筑材料也被輕便的節(jié)能環(huán)保材料所取代,這在建筑施工過程中有效的降低了施工難度,提升了施工水平。從建筑行業(yè)的長遠發(fā)展角度來看,只有施工技術(shù)的不斷進步與創(chuàng)新,才能保證建筑行業(yè)良好的成長動力,所以說節(jié)能技術(shù)的有效應用在推動建筑行業(yè)發(fā)展方面也起到了關(guān)鍵性作用。
1.3實現(xiàn)資源節(jié)約,促進經(jīng)濟發(fā)展
建筑節(jié)能技術(shù)的最基本意義就是能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的有效節(jié)約。隨著人口增長、生活需求增大,資源緊缺問題日益嚴重。建筑行業(yè)作為資源使用率最大的行業(yè),其在施工過程中不僅會使用大量資源,還會造成資源浪費。節(jié)能技術(shù)的有效應用,能夠有效轉(zhuǎn)變建筑行業(yè)在現(xiàn)代社會資源應用環(huán)節(jié)中的地位,使其從“能源消耗大戶”變?yōu)椤澳茉垂?jié)約大戶”,這種資源上的節(jié)約不僅提升了建筑工程的建設(shè)效益,還能提升資源利用效率,使節(jié)約的資源應用到更多行業(yè)中,提升資源的經(jīng)濟效益,從而為促進經(jīng)濟發(fā)展提供支持。
1.4推動環(huán)境保護,提升生活質(zhì)量
環(huán)境是人類生存的基礎(chǔ),在社會工業(yè)快速發(fā)展背景下,環(huán)境遭到了嚴重破壞,并已經(jīng)危及到人類的生活安全。建筑行業(yè)作為社會工業(yè)當中的一部分,實現(xiàn)節(jié)能發(fā)展幫助其從環(huán)境污染嚴重的工業(yè)產(chǎn)業(yè)體中脫離出來,成為了環(huán)境保護工業(yè)產(chǎn)業(yè)當中的一部分。從人類社會發(fā)展角度考慮,環(huán)境保護刻不容緩,建筑行業(yè)的節(jié)能技術(shù)發(fā)展標志著其與人類社會發(fā)展的一致性,這是現(xiàn)代建筑工程建設(shè)科學發(fā)展的重要標志。
2現(xiàn)代建筑節(jié)能技術(shù)的應用
2.1外墻保溫技術(shù)
建筑外墻保溫是實現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)節(jié)的重要途徑。傳統(tǒng)的外墻保溫以增加墻體厚度為對策,這種方式不僅保溫效果不好,其還浪費了大量建筑材料?,F(xiàn)代節(jié)能外墻保溫技術(shù)是基于建筑外墻的實際情況而制定出來的,其主要類型有“外墻夾心保溫技術(shù)”、“外墻外保溫技術(shù)”和“外墻內(nèi)保溫技術(shù)”三種。
(1)外墻夾心保溫技術(shù)。外墻夾心保溫技術(shù)是通過在墻體外層和內(nèi)層之間放置保溫材料,以達到保溫效果。目前夾心保溫技術(shù)的主要保溫材料有玻璃棉、礦渣棉等。采取外墻夾心保溫技術(shù)的墻體,要保證內(nèi)外墻材料的一致采用混凝土空心砌塊。由于外墻夾心保溫技術(shù)的抗震性能較差,因此其在推廣和應用范圍內(nèi)存在一定局限性。
(2)外墻外保溫技術(shù)。外墻外保溫技術(shù)是在外墻上涂抹保溫層來達到保溫效果。外墻保溫技術(shù)一方面能夠降低外界溫度對室內(nèi)的影響,還能實現(xiàn)對建筑主體結(jié)構(gòu)的有效保護,是目前使用較為廣泛的保溫技術(shù)類型。從當前的外墻保溫需求和實際施工技術(shù)角度考慮,采用玻璃纖維和膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板是保溫效果的保溫技術(shù)。
(3)外墻內(nèi)保溫技術(shù)。外墻內(nèi)保溫技術(shù)是通過在外墻內(nèi)側(cè)安裝保溫材料來達到保溫節(jié)能的目的。在實際施工過程中,因外墻內(nèi)保溫技術(shù)具有不受外界環(huán)境干擾和施工工藝簡單的優(yōu)勢,也成為了使用較為廣泛的技術(shù)類型。目前,施工較為廣泛的內(nèi)保溫技術(shù)有保溫砂漿、苯板和擠塑聚乙烯板。
2.2門窗節(jié)能技術(shù)
據(jù)統(tǒng)計,建筑能量消耗的70%都來自于門窗,門窗作為建筑中的重要通風系統(tǒng),做好對其的節(jié)能技術(shù)研究至關(guān)重要。從門窗的實際功能性角度分析,想要在這一環(huán)節(jié)做好節(jié)能發(fā)展,就必須要改善門窗的密封性,同時還要提升門窗材料的隔熱性,以達到保護建筑能量的目的。門窗保溫技術(shù)是通過增加玻璃間的空氣層來達到減少室內(nèi)能量消耗目的,實現(xiàn)保溫的。在門窗材料選擇時,應盡量選擇污染小、導熱系數(shù)小、密閉性良好的材料,例如鋁木復合材料、UPVC塑料材料以及鋁合金斷熱材料等。玻璃材料的選擇則應該遵循透光效果好,隔熱性好的材料,例如鍍膜玻璃等。在密閉性環(huán)節(jié)中,可以通過選擇粘結(jié)性好、彈性高、不易發(fā)生變形的密閉材料,以保證窗戶的密閉性,達到節(jié)能目的。例如聚氨酯、聚硫橡膠等。
2.3屋面節(jié)能技術(shù)
屋面作為建筑結(jié)構(gòu)直接接受太陽能照射的部位,其溫度普遍要比室內(nèi)高2~4℃,在這種前提條件下,做好對屋面的節(jié)能研究也是至關(guān)重要的。目前屋面節(jié)能技術(shù)有綠化技術(shù)倒置式節(jié)能技術(shù)等。其中綠化技術(shù)是通過在建筑屋頂種植花卉、植被的方式來建造人工花園,在達到美化環(huán)境的同時,實現(xiàn)散熱和降低頂層溫度的目標。在采取綠化技術(shù)進行屋面節(jié)能時,要保證做好屋面的防水工程,避免因防水問題而影響建筑功能性發(fā)揮。倒置式屋面技術(shù)是通過將屋頂結(jié)構(gòu)防水層和保溫層的位置交換來實現(xiàn)對屋面能源的有效解決。在采取倒置式屋面節(jié)能技術(shù)時,要保證保溫層材料具有導熱系數(shù)高、吸水性強的特點,例如水泥蛭石等。倒置式屋面技能技術(shù)具有隔熱效果好、施工簡單、對屋面結(jié)構(gòu)造成負荷小的優(yōu)勢,目前該技術(shù)在建筑屋面節(jié)能環(huán)節(jié)中的應用較為廣泛。
3結(jié)束語
篇9
【關(guān)鍵詞】:高層建筑;圍護結(jié)構(gòu);節(jié)能;
復合墻體節(jié)能是我國的國策,建筑節(jié)能是節(jié)能中的重中之重,應該列為我國建設(shè)工作中的重要位置。建筑能論文耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3·3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3·76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續(xù)增長。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國當前的房屋建設(shè)規(guī)??胺Q世界第一。目前全國房屋數(shù)量有400億m2左右,房屋建筑規(guī)??磥硪殉^所有發(fā)達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19·7億m2,這幾年差不多都是接近這個數(shù)字。而據(jù)預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億m2,其中城市171億m2。然而,截至到去年,我國節(jié)能建筑的總面積還只有2·3億m2,在每年近20億m2的竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節(jié)能建筑,只占3%左右,也就是說有97%屬于高耗能建筑。我國的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設(shè)計、規(guī)劃的一部分,城市設(shè)計是一項十分復雜的工作,我國在這方面的經(jīng)驗不多,而且管理機制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協(xié)調(diào),甚至失去控制,有許多的問題等待我們?nèi)ソ鉀Q,有待于探索和改進,所以說,今天的高層建筑設(shè)計仍處在一個不太成熟的階段。
高層建筑體形龐大,如容積率過高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區(qū),城市人居環(huán)境質(zhì)量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風氣,設(shè)計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態(tài)環(huán)境的保護、建筑設(shè)計節(jié)能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大。
建筑節(jié)能包含兩部分內(nèi)容,一部分是加強圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現(xiàn)方式來節(jié)約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發(fā)。35%熱量從墻體散發(fā),如采用隔熱材料,增加保溫層,節(jié)能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節(jié)能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛(wèi)的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結(jié)構(gòu),講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地熱泵技術(shù),如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環(huán)起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術(shù)時結(jié)合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節(jié)能不僅是建筑本身的節(jié)能,且由城市的綜合環(huán)境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;護結(jié)構(gòu)保溫、隔熱的性能;門窗質(zhì)量等許多綜合性因素構(gòu)成,因此,高層建筑的節(jié)能首先應為設(shè)計者重視。
1優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計高層建筑的定位首先應考慮對城市環(huán)境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。據(jù)有關(guān)資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。城市規(guī)劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。如,在北緯40°~45°度地區(qū),冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季節(jié),建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環(huán)境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。
2優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(1)外墻是圍護結(jié)構(gòu)的主體部分,高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重,因此,圍護結(jié)構(gòu)屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質(zhì)高效保溫材料,目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。但存在問題較多,節(jié)能的效果仍達不到標準的要求。圍護結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè),在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水,保溫層設(shè)在外側(cè)更為妥些。
(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側(cè)保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質(zhì)保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。對于輕質(zhì)的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:1)抗震能力差,易松散,與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好,整體性能差。2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構(gòu)件等。3)不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現(xiàn)冷橋。4)墻表面易出現(xiàn)裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內(nèi)容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)測定,高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個熱損失的5%~13%,因此應引起設(shè)計者重視,采取有效構(gòu)造措施盡可能避免產(chǎn)生冷橋。(3)國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫,歐、美各國取得不少先進經(jīng)驗。如:美國研制的TB型保溫隔熱復合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內(nèi)填入高效保溫材料,墻體傳熱系數(shù)K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數(shù)K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質(zhì)復合材料墻體的一些弊端。
3影響建筑節(jié)能的其他因素(1)高層建筑護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數(shù)越大耗能越多,國外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國洛杉磯的好運飯店、法國戴高樂機場候機樓、紐約第三大街53號辦公樓都是圓型或橢圓形,我們知道,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。(2)高層建筑的“風環(huán)境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風力對建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內(nèi)熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當,墻體內(nèi)部易產(chǎn)生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構(gòu)造的合理性應建立在科學、可靠的基礎(chǔ)上。3·6恢復補償功能將試件放入水中養(yǎng)護14天測其膨脹率,然后放空氣中任其干燥28天。失水后的試件產(chǎn)生微量干縮,重新放入水中后試件恢復失去的膨脹和自應力值,經(jīng)試驗,第一天恢復20%~30%;第3天恢復40%~50%,14天基本全部恢復。3·7微小裂縫自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墻板由于某種原因出現(xiàn)微小裂縫,膨脹纖維防水劑中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成針柱狀鈣礬石晶體。當重新接觸水后繼續(xù)增長,經(jīng)過一段時間會發(fā)生物理和化學的結(jié)合,晶體大量填充縫隙,使裂縫愈合。
篇10
1.1日常工程項目設(shè)計實際需要必不可少在日常工程項目設(shè)計時,也有節(jié)能設(shè)計專篇,但大多是只言片語、粗枝大葉、敷衍了事。設(shè)計說明中,常常是重復說明、前后矛盾。例如,關(guān)于外門、窗的性能要求,在設(shè)計說明的“門窗工程”章節(jié)里有,在“門窗表”里也有,在節(jié)能設(shè)計專篇里還有,往往是各說各的,甚至互相矛盾,沒有將具體的細節(jié)內(nèi)容交代清楚,不能滿足材料采購、非標準設(shè)備制作和施工的需要。當施工圖審查或施工現(xiàn)場提出要求時,設(shè)計單位再進行設(shè)計變更加以彌補。工作很被動,效率低。
1.2施工圖審查時要求有節(jié)能設(shè)計專篇各省、市都進行節(jié)能設(shè)計專項審查。在工程驗收時,建筑節(jié)能工程作為單位建筑工程的一個分部工程[4]。綜上所述,在施工圖設(shè)計說明里應該有節(jié)能專篇,將有關(guān)節(jié)能設(shè)計方面的要求集中起來,進行統(tǒng)一、詳細的說明。
2建筑專業(yè)施工圖設(shè)計說明節(jié)能專篇的主要內(nèi)容
2.1明確節(jié)能設(shè)計依據(jù)(1)深度規(guī)定要求明確設(shè)計依據(jù);(2)節(jié)能標準有其適用范圍,節(jié)能專篇應該明確設(shè)計依據(jù),以便判斷設(shè)計所依據(jù)的規(guī)范、標準、政策、法規(guī)等是否適合設(shè)計項目;(3)各省、市都根據(jù)行業(yè)標準的要求,編制各自的地方標準。行業(yè)標準是最低要求,地方標準要求不得低于行業(yè)標準。地方標準結(jié)合本地區(qū)的實際情況,將行業(yè)標準具體化,增加了一些內(nèi)容和要求;(4)新標準不涵蓋既有建筑的節(jié)能改造,此類項目節(jié)能設(shè)計應該按照本省、市的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行相應的技術(shù)標準、政策、法規(guī)。明確設(shè)計依據(jù),以便在項目設(shè)計的校對、審核環(huán)節(jié)和施工圖審查等環(huán)節(jié)判斷設(shè)計依據(jù)是否正確,同時,為工程建設(shè)過程中的監(jiān)理、驗收等各個環(huán)節(jié)明確所執(zhí)行標準。
2.2明確設(shè)計選用的保溫體系(1)保溫系統(tǒng)有很多種,對于某個單體項目來說,不一定都適用。不同的保溫體系適用于不同的基層墻體;建筑的不同部位,如屋面、地下室、樓梯間隔墻、門廳、疏散走道、消防設(shè)備機房等有防火、防潮、防水等特殊要求的部位,對保溫體系有特殊的要求,因此不同的部位需要使用適合于該部位的保溫系統(tǒng)、不能隨意亂用。(2)明確設(shè)計選用的保溫體系,才能明確有關(guān)設(shè)計計算參數(shù)。不同的保溫體系,其保溫材料的導熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)及其修正系數(shù)有所不同,這對節(jié)能計算結(jié)果有很大的影響。(3)明確設(shè)計選用的保溫體系,才能明確該保溫體系的構(gòu)造和組成材料,而且,不得隨意更改這些構(gòu)造和組成材料。JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》第5.0.1條:設(shè)計選用外保溫系統(tǒng)時,不得更改系統(tǒng)構(gòu)造和組成材料[5]。(4)不同的外墻外保溫體系,適用于不同的建筑外墻裝飾材料和造型。舉例來說,如果采用EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng),就不能粘貼外墻飾面磚、文化石等重質(zhì)飾面材料。明確外墻外保溫體系,才能判斷飾面材料是否合適。(5)明確設(shè)計選用的保溫體系,才能判斷是否需要設(shè)置防火隔離帶以及選用的防火隔離帶是否適合于該保溫體系。(6)設(shè)計如果不明確采用的外墻保溫系統(tǒng),就沒辦法計算建筑面積、沒辦法做預算、沒辦法施工。根據(jù)設(shè)計選用的保溫體系,項目建設(shè)的施工、監(jiān)理、驗收等各個環(huán)節(jié),才能據(jù)此確定各自執(zhí)行的相關(guān)技術(shù)標準、政策和法規(guī)。
2.3明確建筑體形系數(shù)、各朝向窗墻面積比(1)深度規(guī)定要求明確設(shè)計項目的建筑體形系數(shù)、各朝向窗墻面積比。(2)體形系數(shù)和窗墻面積比限值,是節(jié)能標準的強制性條文,也是節(jié)能計算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。無論節(jié)能計算采用規(guī)定性指標方法還是權(quán)衡判斷方法,建筑體形系數(shù)、各朝向窗墻面積比的數(shù)據(jù)都是確定節(jié)能計算指標參數(shù)、判定節(jié)能計算是否達標的主要依據(jù)。沒有建筑體形系數(shù)、窗墻面積比的具體數(shù)值,節(jié)能設(shè)計就無法進行。
2.4明確冬季室內(nèi)計算溫度、冬季室外計算溫度、室內(nèi)空氣露點溫度、熱橋部位內(nèi)表面溫度(1)冬季室內(nèi)計算溫度、室外計算溫度的數(shù)值,是節(jié)能計算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對節(jié)能計算結(jié)果影響很大,節(jié)能標準有專門的規(guī)定,不得隨意更改。(2)冬季室內(nèi)計算溫度,不同類型的建筑可能不一樣;冬季室外計算溫度,各地區(qū)可能不一樣。(3)圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位的內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣的露點溫度,是GB50176-93《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》的強制性條文[6],冬季室內(nèi)計算溫度、冬季室外計算溫度、室內(nèi)空氣露點溫度是計算熱橋部位內(nèi)表面溫度所必需的基本數(shù)據(jù),也是校對、審核、施工圖審查時必需的數(shù)據(jù)。這些都是節(jié)能設(shè)計、計算的基礎(chǔ)參數(shù),在節(jié)能專篇里應該說明清楚。
2.5明確圍護結(jié)構(gòu)各部位選用的保溫材料的名稱、厚度、導熱系數(shù)及修正系數(shù)、密度、抗壓強度(或壓縮強度)、燃燒性能(1)這些是設(shè)計對保溫材料的熱工性能和物理性能的要求,在設(shè)計文件中應該明確提出。這些要求,在GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中是強制性條文。例如,第4.2.2條,墻體節(jié)能工程使用保溫隔熱材料,其導熱系數(shù)、密度、抗壓強度或壓縮強度、燃燒性能應符合設(shè)計要求。在GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中“,符合設(shè)計要求”出現(xiàn)近100次。如果設(shè)計沒有提出對材料的性能要求,在節(jié)能工程施工現(xiàn)場,材料進場檢驗時,就沒有技術(shù)參數(shù)要求的依據(jù).(2)圍護結(jié)構(gòu)不同部位使用的保溫材料,其性能要求是不一樣的。例如,EPS板用于外墻保溫時,密度要求18~22kg/m3;用于一般屋面保溫時,表觀密度要求不小于20kg/m3;用于種植屋面保溫時,表觀密度要求不小于25kg/m3;用于倒置式屋面保溫時,表觀密度要求不小于30kg/m3。可見,同一種保溫材料,用在建筑不同的部位,其性能要求也是不一樣的。(3)保溫材料的燃燒性能在JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》和《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》公通字[2009]46號文中都有明確要求,有的省、市也有相關(guān)規(guī)定,設(shè)計應符合這些要求。(4)保溫材料變更時,需要“等效代換”,如果沒有這些性能指標要求,就無法代換材料。沒有這些參數(shù),就無法進行節(jié)能設(shè)計,無法進行材料采購、監(jiān)理、施工和驗收。
2.6明確外門、窗和透明幕墻的窗框材料、玻璃品種和規(guī)格、中空玻璃露點,以及外門、窗、透明幕墻的氣密性、傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、可見光透射比、可開啟窗面積(1)這些都是外門、窗和透明幕墻的主要性能參數(shù)指標。這些要求,在節(jié)能設(shè)計標準、深度規(guī)定、GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、GB50096-2011《住宅設(shè)計規(guī)范》等標準中都有相應的規(guī)定。例如,GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》第6.2.2條(強制性條文):建筑外窗的氣密性、保溫性能、中空玻璃露點、玻璃遮陽系數(shù)和可見光透射比應符合設(shè)計要求[4]。GB50096-2011《住宅設(shè)計規(guī)范》第7.2.3條(強制性條文):每套住宅的自然通風開口面積不應小于地面面積的5%[7]?!毒G色建筑評價標準》等標準中也有相應規(guī)定。(2)嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑中,一般沒有建筑玻璃采光頂。如果設(shè)計項目使用了玻璃采光頂,就應該在節(jié)能專篇里明確建筑玻璃采光頂?shù)挠嘘P(guān)性能要求和技術(shù)指標。(3)和保溫材料的性能指標一樣,外門、窗和透明幕墻的性能指標不同,材料價格也相差很多。明確這些指標參數(shù),方便材料采購和預算,減少或避免項目建設(shè)各參與方之間不必要的經(jīng)濟糾紛。(4)遮陽系數(shù)。寒冷(B)區(qū)東、西向窗墻面積比>0.3時,外窗有綜合遮陽系數(shù)要求,嚴寒和寒冷(A)區(qū)的外窗沒有綜合遮陽系數(shù)要求。
2.7明確建筑節(jié)能設(shè)計結(jié)論(1)明確能耗指標?!睹裼媒ㄖ?jié)能條例》第二十二條規(guī)定,房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)銷售商品房,應當向購買人明示所售商品房的能源消耗指標、節(jié)能措施和保護要求、保溫工程保修期等信息,并在商品房買賣合同和住宅質(zhì)量保證書、住宅使用說明書中載明[8]。(2)當采用規(guī)定性指標方法時,建筑物層數(shù)、體形系數(shù)、窗墻面積比以及圍護結(jié)構(gòu)各部位的限值和設(shè)計值應寫全。各設(shè)計值不大于限值,才滿足標準要求[2];(3)當采用權(quán)衡判斷方法時:qH≤限值,同時滿足標準要求的附加條件[2]。如果節(jié)能設(shè)計結(jié)論不明確,建筑能耗指標不明確,就無法判斷節(jié)能設(shè)計是否合格,也不符合深度規(guī)定的要求。
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