【摘要】建筑節(jié)能對國家節(jié)能降耗工作的開展是至關重要的,意義十分重大。其技術的研發(fā)也很有意義。要通過培養(yǎng)一支建筑節(jié)能的專業(yè)人才隊伍,攻克一批節(jié)能技術難關,形成一套技術體系,為建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展提供強有力的技術支撐。
【關鍵詞】節(jié)能技術;民用建筑;能源
引言: 在當今世界建筑事業(yè)迅速發(fā)展的浪潮中,建筑節(jié)能設計已經(jīng)是一個極為重要的熱點話題,也是建筑技術進步的一個顯著表現(xiàn),是建筑界實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個關鍵環(huán)節(jié)。建筑節(jié)能有利于減少建筑對環(huán)境的影響和破壞,節(jié)省能源,節(jié)約資源,從根本上促進了能源的合理利用,緩解我國能源資源供應不足的現(xiàn)狀;有利于提高人民群眾生活質(zhì)量、保護環(huán)境、保障國家能源安全。事實上建筑能源的嚴重消耗,已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的阻礙。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
1. 建筑節(jié)能的主要技術措施
從我國建筑節(jié)能的實踐來看,建筑節(jié)能主要分為兩部分:一是建筑本體的節(jié)能,主要有建筑物圍護結構的保溫隔熱,二是建筑物內(nèi)主要用能設備的節(jié)能,根據(jù)文獻所述在各類建筑中,用能設備是節(jié)能的重點,依次是暖通空調(diào)、照明及熱水供應。通過有針對性的應用能源管理計劃中的各項方案,能夠創(chuàng)造能源用戶、建筑節(jié)能服務公司、政府多贏的機會,做到社會經(jīng)濟效益的雙贏。
2. 強調(diào)建筑規(guī)劃與設計的節(jié)能
面對全球能源環(huán)境問題,不少全新的設計理念應運而生,如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等,它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設計概念出發(fā),堅持與能源分析專家、環(huán)境專家、設備師和結構師緊密配合。在建筑規(guī)劃和設計時,根據(jù)大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征,重視利用自然環(huán)境(如外界氣流、雨水、湖泊和綠化、地形等)創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候,以盡量減少對建筑設備的依賴。具體措施可歸納為以下三個方面:合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設計(主要方法為:在建筑周圍布置樹木、植被、水面、假山、圍墻);合理設計建筑形體(包括建筑整體體量和建筑朝向的確定),以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設計是充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關鍵部分,主要通過建筑各部件的結構構造設計和建筑內(nèi)部空間的合理分隔設計得以實現(xiàn)。
3.采用建筑節(jié)能新技術
理想的節(jié)能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下三點,一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射;二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性;三是能夠使室內(nèi)實現(xiàn)必要的通風換氣。目前,建筑節(jié)能的途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;減少建筑圍護結構的能量損失;降低建筑設施運行的能耗。在這三個方面,高新技術起著決定性的作用。
4.減少能源消耗,提高能源的使用效率
為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量,在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度,在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度,干燥時需要加濕,潮濕時需要抽濕,而這些往往都需要消耗能源才能實現(xiàn)。從節(jié)能的角度講,應提高供暖(制冷)系統(tǒng)的效率,它包括設備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、用戶端的計量以及室內(nèi)環(huán)境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業(yè)在設計、安裝、運行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)、設備材料以及經(jīng)營管理模式等方面采用高新技術。如目前在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面就有三種新技術:①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網(wǎng)流量進行合理分配,既改善了供暖質(zhì)量,又節(jié)約了能源;②在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調(diào)節(jié)閥,用戶可根據(jù)需要消耗和控制熱能,以達到舒適和節(jié)能的雙重效果;③采用新型的保溫材料包敷送暖管道,以減少管道的熱損失。
5.減少建筑圍護結構的能量損失
建筑物圍護結構的能量損失主要來自三部分:①外墻;②門窗;③屋頂。這三部分的節(jié)能技術是各國建筑界都非常關注的。主要發(fā)展方向是,開發(fā)高效、經(jīng)濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術,以提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。
6.降低建筑設施運行的能耗
采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分,降低這部分能耗將對節(jié)能起著重要的作用,在這方面一些成功的技術措施很有借鑒價值,在了解學習發(fā)達國家節(jié)能經(jīng)驗的同時,切實結合建筑物當時、當?shù)氐目陀^條件,使節(jié)能措施能夠被有效、廣泛的推廣。
再好的理論、技術得不到推廣應用,也沒有價值。因此,建筑節(jié)能技術重在推廣和應用,關鍵在于有推廣的經(jīng)濟基礎和現(xiàn)實價值。建議將價值工程的評價方法用于建筑節(jié)能技術的甄選,將建造者和使用者負擔得起、愿意負擔(短期內(nèi)即可見到成效)的節(jié)能技術得到廣泛推廣。
7.節(jié)能技術在建筑工程中的應用實例
以筆者親身參與建造的一座展覽中心為例,簡單介紹下目前節(jié)能技術在建筑工程中的應用。
該展覽中心定位于為天津市區(qū)域的國際商務活動提供高端展覽和會議場所,設計目標是一個具備國際標準、節(jié)能環(huán)保的大型會展設施。該項目對于節(jié)能技術的應用主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
1)采用先進的幕墻及機電系統(tǒng)來降低總體能源消耗量。
該工程為區(qū)域標志性建筑,幕墻采用最新的智能幕墻系統(tǒng)由雙層玻璃幕墻構成,并配置智能控制系統(tǒng)(包括溫度傳感器、光照傳感器、風傳感器、雨滴傳感器),通過人機交互界面進行控制幕墻上的各種設備,從而整體有效的管理幕墻。比傳統(tǒng)幕墻系統(tǒng)節(jié)約70%以上的能耗。
機電系統(tǒng)均采用低能耗高效率設備以降低對環(huán)境的破壞,如:采用最大范圍的利用天然采光,減少人工照明;燈具均采用符合歐盟最新節(jié)能標準的節(jié)能燈具;制冷機組采用R134a環(huán)保冷媒;引進樓宇智能管理系統(tǒng),配備各種傳感器(如溫濕度傳感器、壓力傳感器、電磁流量傳感器、二氧化碳檢測傳感器、空氣質(zhì)量檢測傳感器等),實時監(jiān)控設備運行并收集設備運行信息及各類環(huán)境參數(shù),采用自動感應控制,最大限度的減少能源消耗。
2)采用清潔可再生能源來減少對環(huán)境的破壞
采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)建筑物電的自給。引入中水系統(tǒng)減少了對水資源的浪費。本建筑物對可再生能源的利用最大的亮點在于利用地源熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)了內(nèi)部的冬季采暖和夏季制冷的要求,采用豎直埋管熱泵系統(tǒng),具有高效、節(jié)能、環(huán)保、無污染、低運行及維護費用的特點,在豎直埋管系統(tǒng)中。管道深入地下,土壤熱特性不會受地表溫度影響。因此能確保冬季散熱與夏季得熱間土壤的熱平衡。平衡的方法可以采用集熱器,在夏季集中熱量并送入地下加熱土壤,或使熱泵反轉(zhuǎn)在夏季為土壤加熱,以備冬季之用。
工程從設計施工到進入系統(tǒng)調(diào)試,經(jīng)過運行監(jiān)測和技術考核后,各項設備運行參數(shù)及其他相關數(shù)據(jù)表明工程設計合理、設備運行穩(wěn)定,整體節(jié)能效果顯著,達到了項目預期的設計目標,也起到了節(jié)能技術在綠色建筑中的示范作用。
8.結語
總之而言,建筑節(jié)能工程施工中采用了大量新技術、新材料、新工藝.這將對建筑施工技術創(chuàng)新帶來深刻的影響。保證建筑物質(zhì)量第一,既要安全,舒適又要節(jié)能,耐久和美觀,因而,選擇過硬的材料與嚴格的施工工藝十分重要,我們要創(chuàng)作出在符合建筑學原理,滿足人們舒適性要求的同時,又符合節(jié)能原則的優(yōu)秀建筑。
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