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浅谈我国建筑节能发展现状及措施
RSS 打印 复制链接 发布时间:2016-10-20 09:50:24

摘要:建筑节能是我国能源可持续发展的重要战略。本文在论述我国建筑节能发展现状的基础上,介绍了建筑规划设计、增强围护结构的保温隔热性能、空调系统节能、运行管理节能和新能源技术等典型的建筑节能技术。

论文关键词:能源,节能,措施
  随着我国工业化进程的加快,煤、石油等一次性能源的储量在急剧下降并日趋枯竭,能源危机不可避免,建筑节能刻不容缓。所谓建筑节能,就是在改善建筑舒适性的前提下,节约能源,提高能源的利用率。在建筑设计上,充分利用自然资源设计朝向、通风性能好的房屋;在屋面、墙体和门窗等建筑外围护结构上,使用具有隔热和保温性能良好的材料;在采暖供热、空调制冷、采光照明等建筑工程上尽量使用能耗较低的产品,同时尽可能开发利用太阳能和地热资源等新能源。
1. 我国建筑节能现状
  (1)建筑节能的法规配套不够完善。目前,已出台的法规及节能设计标准,对建筑节能只有总的要求和使用的局限范围,难以推广到不同的建筑类型。
  (2)节能技术与产品不够成熟。主要是目前我国采用的建筑节能产品高科技含量较低,节能率不高,又多是常规的建筑节能产品,如空心粘土砖、粉煤灰砖、加气混凝土等,高科技的高效保温建筑材料的开发应用范围较窄。
  (3)管理机构不健全。目前,一些当地政府领导人对建筑节能工作不够重视,管理机构人员配备不全,不力,建筑节能重要性在广大群众中宣传教育不够,政令不通,影响了节能与环境治理措施的全面落实。
  (4)建筑与设备设计不协调,造成节能建筑不节能。
2. 建筑节能措施
  建筑节能可分为两部分[3]:(1)建筑物自身的节能;(2)空调系统的节能。建筑物自身的节能主要考虑建筑物的设计规划、围护结构、遮阳措施等方面。空调系统的节能主要考虑冷热源的能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理。
  2.1 建筑规划设计
  建筑规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行深入研究[4],全面利用建筑节能技术措施,最大限度地减少建筑的能耗量,获得理想的节能效果。
  合理选择建筑物的朝向是一项重要的节能措施。我国大部分地区处于夏热冬冷状况,夏季南向太阳能高度角大,冬季太阳高度角小,因此,设计房间时亦将主要房间朝南或南偏东,偏西少许,使夏季太阳射入光线少、深度小,冬季射入室内光线多,深度大,有利于做到冬暖夏凉。同时建筑物间距与节能也有一定的关系,使建筑物的南大墙太阳辐射面积在整个采暖季节不受建筑间距太近而遮挡。
  建筑外形对建筑物能耗有一定的影响。在建筑设计时应考虑减小建筑外表面面积,适当考虑体型系数。对于相同体积的建筑物,其体型系数越大,说明单位建筑空间的散失面积越高。研究表明,体型系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此,在建筑设计中应尽量控制建筑物的体型系数,以减少建筑能耗。
  2.2 增强围护结构保温隔热性能
  建筑围护结构热工性能的优势,是直接影响建筑物使用能耗大小的一个重要因素。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷,降低能耗。围护结构主要是指墙体、窗户、屋面、外门窗、地面等。
  2.2.1 墙体节能
  (1) 墙体材料
  使用环保、节能型建筑材料,可有效减小围护结构的传热量,从而减小各主要设备的容量,达到显著的节能效果。节能新标准要求住宅的墙体需采用更高效能的材料和工艺。常用的新型墙体材料由粉煤灰砖、蒸压加气混凝土砌块、石膏砌块、轻质墙板、轻质复合保温墙板、蒸压加气混凝土板等。与此同时,我们还可以从结构构成上增强墙体的隔热和保温性能。近年来,复合墙体有了进一步发展,成为节能的主流墙体。
  (2) 设置遮阳设施
  对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。
  2.2.2 门窗节能
  门窗是围护结构中各部分热工性能最差的部分,其能耗是墙体能耗的5~6倍,因此门窗设计是节能建筑的重点部分。在节能措施方面,应尽量降低空气渗透热损失和传热损失。有资料表明,房间换气次数由0.8次/时降到0.5次/时,建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗,设置密封条是提高门窗气密性的重要手段之一;在传热损失方面,可采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(如铝塑、钢塑),采用中空双层玻璃,可实现隔热与有效利用太阳能的双重目标。
  2.2.3 屋面节能
  屋面的热损失占建筑体比重较大,其节能设计要点为:屋面保温层不宜选用容重较大、导热系数较高的保温材料,以防屋面重量、厚度过大;保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防屋面湿作业时保温层吸水,降低保温效果。新型的高效保温材料已开始用于屋面保温层,如膨胀型泡沫聚苯板。
  2.3 空调系统节能
  2.3.1 合理选择冷热源
  空调系统的能耗大部分集中在冷热源系统中,因此,合理选择冷热源对空调系统的节能至关重要。目前,热源的种类有小型锅炉房、区域锅炉房、直燃型溴化锂吸收式冷水机组、热泵、热电站等。目前在国内常用的空调冷源分为以电能作动力的压缩式制冷机和以热能作动力的吸收式制冷机两种。在选用时应对各种机组进行具体分析,降低能耗。
  2.3.2 空调系统运行管理节能
  (1)提高供回水温差
  若系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质的供回水温差采用较大值时,流量为原来流量的1/N(设原温差的比值为N),而水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2,节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,尽可能加大温差,但供水温差一般不宜大于8℃。
  (2)选用低流速流体
  水泵的功耗与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果,且有利于提高水力工程的稳定性。
  (3)合理确定新风量
  在建筑物的空调负荷中的新风负荷占总负荷的20%~30%,因此,在满足室内卫生条件下,冬、夏季尽量减少新风量,而在过渡季节,尽量较多采用新风甚至采用全新风,在预冷或预热时,停止使用新风。
  (4)提高输配系统的效率
  设计时合理的选择水泵的扬程,如果扬程过高时,靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡,使得系统的能耗过多地消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。
  (5)完善自动化控制系统的配备和加强日常管理。
  2.3.3 建筑中的热回收
  (1)排风热回收。利用全热(显热)交换器及热管换热器回收排风中的热量可以节约新风负荷。
  (2)内区热量回收。采用水环热泵系统可以将内区的热量转移到周边区中,达到节能的目的。
  (3)其它热量回收。空调的冷凝热量可以用作生活热水的预热和游泳池水的加热;建筑内的排水可利用热泵技术作为生活热水供应和供暖;消防水池内部分水量在条件允许情况下可作为热泵的冷源。
    2.3.4 其它节能措施
  (1)冷却塔供冷技术
  冷却塔供冷技术是指在室外空气湿球温度较低时,关闭制冷机组,利用流经冷却塔的循环水直接或间接地向空调系统供冷,提供建筑物所需的冷量,从而节约冷水机组的能耗,是近年来国外发展较快的节能技术。
  (2)蓄冷技术
  在实施峰谷电价的地区,可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出来。采用空调蓄冷系统可以有效合理地用电,明显节约运行费用。
  2.4 运行管理节能
  应对系统运行管理人员进行专业培训,提高管理人员的专业素质,实行管理人员从业证书证明;建立合理的用能计费制度;掌握运行管理中一些重要的节能手段,如根据室内负荷的变化适当地调整送风量,在过渡季节利用室外空气的自然冷量,合理设定设备的启动和停止的时间等等。
  2.5 新能源技术
  不可再生能源的大量使用和日趋枯竭,环境的日益恶化,使得开发利用天然可再生能源成为必然。在天然可再生能源中,太阳能、风能、地热等绿色能源越来越受到人们的重视,并得到进一步发展。如太阳能的采集利3. 结论
  综上所述,建筑节能的主要技术措施有:建筑规划设计、增强围护结构的保温隔热性能、空调系统节能技术措施、运行管理节能技术措施和新能源技术。为了实现我国可持续发展战略,建筑节能势在必行。只要结合我国国情和实际情况,综合利用各种节能技术措施,趋利避害,选择经济合理的节能方案,必定可以获得显著的节能效果。
参考文献
[1] 徐占发,建筑节能技术实用手册[M],北京机械工业出版社,2005.1
[2] GB50189-2005 公共建筑节能设计标准[M],中国建筑工业出版社,2005.4
[3] 付祥钊,夏热冬冷地区建筑节能技术[M],中国建筑工业出版社,2002
[4] 涂逢祥,建筑节能[M],北京.中国建筑工业出版社,2002(37):131~139
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