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時(shí)間:2023-08-01 09:24:10
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識(shí)!
【Abstract】This text is on the background of China`ECO-CAR Racing, On the premise of the racing`rule, to analysis and optimize the body from the material, frontal area drag coefficient. By simulation the wind tunnel experiment to ensure the shape and size of the model and improve the vehicle performance by cooperate other parts.
【Key words】Fuel-efficient cars; Bodywork; Optimization
1 項(xiàng)目背景
節(jié)能競(jìng)技大賽,是使用Honda低油耗摩托車的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī),選手們根據(jù)自己的想法動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作賽車,創(chuàng)造出表達(dá)環(huán)保主題的車身,限用1升汽油行駛更遠(yuǎn)的距離,并最大限度地降低廢氣排放,是挑戰(zhàn)節(jié)能極限的一項(xiàng)競(jìng)技賽事。人們不僅可以感受到“創(chuàng)造”與“交流”的樂(lè)趣,同時(shí)還可以體會(huì)到“低油耗,少減排就是環(huán)?!薄?/p>
我校于2010年開(kāi)始參加節(jié)能車大賽以來(lái),成績(jī)保持良好,特別是2012年第六屆大賽上以635.226km/L的成績(jī)力壓眾多高校獲得全國(guó)第三。車身的方式也由半包式逐漸發(fā)展到全包式,各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)步提升。
2 提升車身性能的思路
顧名思義節(jié)能車大賽無(wú)非是節(jié)能環(huán)保,要做到節(jié)能就必須降低油耗,所以車身的質(zhì)量和風(fēng)阻系數(shù)就尤為重要。既要質(zhì)量輕又要滿足剛度和強(qiáng)度的需求又要有可塑性,這樣的車身材料就是我們節(jié)能車車身的首選。在材料滿足的條件下要做的就是設(shè)計(jì)出擁有完美曲線的車身形狀。
3 優(yōu)化車身要進(jìn)行的工作
3.1 確定制作基本流程
1:打印1:1圖紙
2:切割相應(yīng)的木板
3:按序號(hào)連接木板構(gòu)建空間框架
4:通過(guò)AB膠及石膏將與木板相互位置固定
5:用部分泡沫填充空間框架
6:在泡沫的表面添加石膏,用石膏來(lái)塑性
7:制作并打磨石膏車身曲面
8:在打磨好的車身曲面上涂膩?zhàn)臃郏踊液兔撃O?/p>
9:在石膏模型表面鋪玻璃鋼
10:將制作處理好的玻璃鋼內(nèi)表面整理清潔
11:在玻璃鋼車身的內(nèi)表面涂抹原子灰,脫模蠟
12:用真空灌注的方法在玻璃鋼的內(nèi)表面鋪碳纖維
13:對(duì)碳纖維表面進(jìn)行打磨,開(kāi)窗戶
14:對(duì)有機(jī)玻璃進(jìn)行軟化處理,制作滿足形狀要求的窗戶
15:碳纖維車身表面噴漆
16:制作車身內(nèi)部相關(guān)內(nèi)飾
3.2 確定車身形態(tài)
車身形態(tài)分為半包式和全包式,其中全包式制作較為復(fù)雜,但整體效果突出車身形式選用方面主要由風(fēng)阻系數(shù)Cd和迎風(fēng)面積A決定。資料顯示,Cd*A每減小1%,油耗降低0.7%;車重每減小1%,油耗可降0.7%。
3.3 確定車身外形
研究表明,當(dāng)一輛轎車以80km/h的時(shí)速前進(jìn)時(shí),有60%的耗油是用來(lái)克服風(fēng)阻的。在時(shí)速200km/h以上時(shí),空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。即使風(fēng)阻系數(shù)只相差0.01,也會(huì)給油耗帶來(lái)明顯的變化。而一旦風(fēng)阻系數(shù)降低10%,那么燃油的消耗量至少可以節(jié)省7%。
3.4 確定車身材料
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累和參數(shù)對(duì)比,我們選出最適合制作節(jié)能車車身的材料――碳纖維。碳纖維作為21世紀(jì)最高端的新型可塑性材料官費(fèi)的應(yīng)用在航空航天以及新能源領(lǐng)域,下面就對(duì)碳纖維材料進(jìn)行全方面分析。
碳纖維的特性
碳纖維是高級(jí)復(fù)合材料的增強(qiáng)材料,具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐化學(xué)腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)點(diǎn),歸納如下:
(1)輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量
碳纖維的密度是1.6-2.5g/cm3,碳纖維拉伸強(qiáng)度在2.2GPa以上。因此,具有高的比強(qiáng)度和比模量,它比絕大多數(shù)金屬的比強(qiáng)度高7倍以上,比模量為金屬的5倍以上。由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn),其復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材等。
(2)熱膨脹系數(shù)小
絕大多數(shù)碳纖維本身的熱膨脹系數(shù),室內(nèi)為負(fù)數(shù)(-0.5~-1.6)×10 -6/K,在200~400℃時(shí)為零,在小于1000℃時(shí)為1.5×10-6/K。由它制成的復(fù)合材料膨脹系數(shù)自然比較穩(wěn)定,可作為標(biāo)準(zhǔn)衡器具。
(3)導(dǎo)熱性好
通常無(wú)機(jī)和有機(jī)材料的導(dǎo)熱性均較差,但碳纖維的導(dǎo)熱性接近于鋼鐵。利用這一優(yōu)點(diǎn)可作為太陽(yáng)能集熱器材料、傳熱均勻的導(dǎo)熱殼體材料。
(4)耐化學(xué)腐蝕性好
從碳纖維的成分可以看出,它幾乎是純碳,而碳又是最穩(wěn)定的元素之一。它除對(duì)強(qiáng)氧化酸以外,對(duì)酸、堿和有機(jī)化學(xué)藥品都很穩(wěn)定,可以制成各種各樣的化學(xué)防腐制品。我國(guó)已從事這方面的應(yīng)用研究,隨著今后碳纖維的價(jià)格不斷降低,其應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。
(5)耐磨性好
碳纖維與金屬對(duì)磨時(shí),很少磨損,用碳纖維來(lái)取代石棉制成高級(jí)的摩檫材料,已作為飛機(jī)和汽車的剎車片材料。
(6)耐高溫性能好
碳纖維在400℃以下性能非常穩(wěn)定,甚至在1000℃時(shí)仍無(wú)太大變化。復(fù)合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性,樹(shù)脂基復(fù)合材料其長(zhǎng)期耐熱性只達(dá)300℃左右,陶瓷基、碳基和金屬基的復(fù)合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復(fù)合材料作為耐高溫材料廣泛用于航空航天工業(yè)。
(7)突出的阻尼與優(yōu)良的透聲納
利用這二種特點(diǎn)可作為潛艇的結(jié)構(gòu)材料,如潛艇的聲納導(dǎo)流罩等。
(8)高X射線透射率
發(fā)揮此特點(diǎn)已經(jīng)在醫(yī)療器材中得到應(yīng)用。
(9)疲勞強(qiáng)度高
碳纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,制成的復(fù)合材料,經(jīng)應(yīng)力疲勞數(shù)百萬(wàn)次的循環(huán)試驗(yàn)后,其強(qiáng)度保留率仍有60%,而鋼材為40%,鋁材為30%,而玻璃鋼則只有20%-25%.因此設(shè)計(jì)制品所取的安全系數(shù),碳纖維復(fù)合材料為最低。
3.5 制作模型
我們的車身要保證外形尺寸的一致性,因此對(duì)模型的要求非常苛刻,在做模型之前一定要確定拔模角度。首先要用石膏制作出和所建模型一直的石膏凸模,再在凸模的基礎(chǔ)上用玻璃纖維做出凹模。
模型的好壞直接影響到車身的成敗,如果模型制作不仔細(xì),那么整個(gè)車身的制作都會(huì)前功盡棄。
3.6 車身制作
當(dāng)凹模做完之后,模型制作就基本完成了,接下來(lái)就是制作碳纖維車身了。
首先要在模型上均勻的涂抹一層脫模劑,然后把碳纖維布撲在模型上,接著涂刷或澆注調(diào)好比例的環(huán)氧樹(shù)脂(樹(shù)脂與固化劑的質(zhì)量比例為100:30),然后將制作好的真空袋密封在凹模上,注意一定要密封,排好真空管連接真空泵,最后打開(kāi)真空泵電源進(jìn)行“抽脂”行動(dòng),待樹(shù)脂半固化狀態(tài)就可以關(guān)掉電源靜等20小時(shí)后就可以脫模了,脫模后再進(jìn)行修整,車身雛形就完成了。
3.7 開(kāi)窗
節(jié)能車內(nèi)部空間較小,視野對(duì)于車手非常重要,可以說(shuō)車窗是為車手量身定制的,確定其大小的時(shí)候要車身坐在車?yán)?,滿足車手的最大視野畫出邊界,然后進(jìn)行優(yōu)化。
3.8 噴漆
噴漆是畫龍點(diǎn)睛的一步,吸不吸引眼球就看噴漆了,車身的臉面全由這一步體現(xiàn)。
4 展望
我希望在技術(shù)條件允許的情況下將車身做成單體殼式,車身和車架一體,這樣就避免了配合誤差的問(wèn)題,還可以將上車身做成“剪刀門”的形式,讓車手能自己輕松進(jìn)出。
【參考文獻(xiàn)】
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智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流及大趨勢(shì),也是中國(guó)改革與發(fā)展的迫切要求,是21世紀(jì)中國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。節(jié)能與環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā),建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率,所以無(wú)論制訂建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì),都應(yīng)把提高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點(diǎn)。
一、暖通空調(diào)概述
1.暖通空調(diào)的工作原理
暖通空調(diào)的主要工作原理是制冷劑在空調(diào)制冷機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量交換發(fā)生氣化,這一過(guò)程會(huì)使冷凍水的溫度降低,被氣化后的制冷劑在空壓機(jī)的作用下,會(huì)形成高壓、高溫的氣體,當(dāng)氣體流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時(shí),則會(huì)被來(lái)自冷卻塔的冷卻水所冷卻,從而是氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪?、低溫的液體,與此同時(shí),被降溫后的冷凍水經(jīng)由水泵被送至空氣處理機(jī)的熱交換器中,隨后與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源,最后經(jīng)由送風(fēng)管路送入到各個(gè)房間。通過(guò)這樣的循環(huán)過(guò)程,在夏季房間內(nèi)的熱量會(huì)被冷卻水帶走,流經(jīng)冷卻塔后釋放到空氣當(dāng)中。
2.空調(diào)供水系統(tǒng)
通常情況下,冷凍水系統(tǒng)內(nèi)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng);變流量系統(tǒng)按照組成裝置的不同,可分為相對(duì)變流量和真正變流量?jī)煞N,其中真正變流量可以充分發(fā)揮變流量系統(tǒng)的節(jié)能潛力。
3.空氣處理單元
在空氣處理單元中,新風(fēng)與部分回風(fēng)經(jīng)混合后形成混風(fēng),當(dāng)混風(fēng)經(jīng)由熱交換器冷凍水進(jìn)行熱交換后則形成送風(fēng)。冬季時(shí),混風(fēng)能夠吸收能量,從而是溫度升高,夏季時(shí),隨著混風(fēng)溫度降低,送風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)后會(huì)與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞,最終將溫度調(diào)節(jié)至房間所需的設(shè)定值。此時(shí)房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下與新風(fēng)混合后,重復(fù)上訴過(guò)程進(jìn)行循環(huán)。由于混風(fēng)和冷凍水的熱交換過(guò)程是在熱交換器中進(jìn)行的,因此,熱交換器屬于暖通空調(diào)空氣處理單元中較為重要的組成部分。當(dāng)熱交換器的工作狀況處于部分負(fù)荷時(shí),與設(shè)計(jì)工況是不同的,而在實(shí)際使用中,大部分時(shí)間熱交換器都是處于部分負(fù)荷狀態(tài),也就是說(shuō)其基本都處在非設(shè)計(jì)工況下工作,所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量了解熱交換器的這一特點(diǎn)。
二、暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性
其一,對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅可以滿足人們對(duì)工作和生活環(huán)境舒適性的要求,而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高;其二,由于暖通空調(diào)工程屬于整個(gè)建筑中能耗較高的部分,所以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用;其三,隨著直接數(shù)字控制器(DDC)、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用,使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略和控制技術(shù)相輔相成,在節(jié)能降耗的同時(shí),能夠更好的對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)和控制;其四,基于大部分暖通空調(diào)工程在設(shè)計(jì)之初,沒(méi)能很好考慮季節(jié)變化、時(shí)間以及房屋的朝向等問(wèn)題引起的冷負(fù)荷變化,致使這樣的設(shè)計(jì)難免會(huì)造成能源的浪費(fèi),而對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后,可以從根本彌補(bǔ)這一缺陷,并且還能降低事故的發(fā)生幾率;其五,由于在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)備選型時(shí),通常都是按照設(shè)備的最大負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的,并采用固定工作時(shí)間的方式運(yùn)行。但是在大多數(shù)情況下,暖通空調(diào)都不是處于滿負(fù)荷運(yùn)行的,同時(shí)由于多種因素的影響,如陽(yáng)光照射、建筑外部環(huán)境的溫濕度、房間內(nèi)部的負(fù)荷變化等,一旦采用固定工作時(shí)間運(yùn)行,必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的使用效率低下,使能源大量浪費(fèi)。因此,為了調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間,作為施工單位,對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)行比較了解,就必須配合設(shè)計(jì)人員對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而確??照{(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
三、暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
1.控制策略的優(yōu)化
由于空氣處理機(jī)的直接數(shù)字控制器(DDC)基本都是采用PTD進(jìn)行控制的,所以選用一個(gè)較為合適的PTD參數(shù)能夠起到促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。PTD的系數(shù)高,可以使室內(nèi)溫度較快的達(dá)到預(yù)定值,反之這一過(guò)程會(huì)較慢,但也并不是說(shuō)PTD的系數(shù)越高就越好,一旦系數(shù)太高時(shí)很容易引起DDC控制器失穩(wěn)。雖然PTD可以解決大多數(shù)場(chǎng)所的空調(diào)控制問(wèn)題,但是有些特殊場(chǎng)所僅靠較高的PTD系數(shù)提高空調(diào)系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是很難解決問(wèn)題的,比如影劇院等大熱慣性場(chǎng)所,對(duì)于這樣場(chǎng)所可采用雙級(jí)控制,即將溫度傳感器分別安裝在室內(nèi)和送風(fēng)道上,由主DDC控制器完成室內(nèi)溫度的設(shè)定,而水閥的驅(qū)動(dòng)則可由副DDC按照主DDC以及風(fēng)道傳感器的指令來(lái)完成,基于風(fēng)道溫度變化的速度要快于房間內(nèi)溫度的變化,采用這樣的控制方式可以加速空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,可以根據(jù)不同情況的需要,選擇不同的優(yōu)化控制,從而達(dá)到最優(yōu)的效果。如,寫字樓、大型商場(chǎng)等場(chǎng)所,夏、秋季在清晨時(shí)通過(guò)控制程序啟動(dòng)空氣處理機(jī),并利用室外的涼風(fēng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面換氣預(yù)冷,這樣做不進(jìn)可以節(jié)約能源消耗,而且還可以提高室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
2.控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在某些特定的場(chǎng)合,如會(huì)議室,如果可以將空調(diào)或是通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定功能放置在現(xiàn)場(chǎng),那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并具備這樣的功能,必須添設(shè)專門的部件才能實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能必要時(shí)可以添設(shè)VRV控制面板的設(shè)定器,它可以給用戶帶來(lái)極大的方便和舒適性。
3.DDC的優(yōu)化
由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的,所以應(yīng)根據(jù)各個(gè)場(chǎng)合不同的需要,選擇合適處理能力的DDC,如熱力站監(jiān)控點(diǎn)、冷凍機(jī)房等密集場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器,以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率;對(duì)于通風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前,可編程邏輯控制器(PLC)的發(fā)展速度較快,其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛,因此,在暖通空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備優(yōu)化控制工程中,可適當(dāng)加以采用,優(yōu)化效果也是比較明顯的。
4.控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在滿足靈活性和可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上,空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)盡量清晰、簡(jiǎn)化,無(wú)論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)如此。由于分級(jí)多、分支多的網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜,而且可靠性也比較低,雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),但是這種設(shè)計(jì)具有很大的隨意性,一旦運(yùn)用不當(dāng),在工程實(shí)踐中可能會(huì)有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),從而使空調(diào)系統(tǒng)的成本增加。因此,在沒(méi)有特殊要求的工程中英盡可能使用RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò),并采用手拉手環(huán)網(wǎng)的布線方式。
5.BAS監(jiān)控中心
BAS監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)的是監(jiān)控整個(gè)空調(diào)、通風(fēng)以及動(dòng)力系統(tǒng)的工作狀態(tài),通常與安保監(jiān)控和消防控制等系統(tǒng)共用一間機(jī)房,而該機(jī)房一般都離冷凍機(jī)房、鍋爐房較遠(yuǎn),在這里對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作顯然是不合適的,因此,建議在冷凍機(jī)房和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)控制室另設(shè)一臺(tái)監(jiān)控分站,并由該分站負(fù)責(zé)監(jiān)冷凍機(jī)、鍋爐監(jiān)控功能,同時(shí)該分站授權(quán)局限為冷熱源設(shè)備。
五、結(jié)論
能源目前顯得比較短缺,特別是現(xiàn)在使用空調(diào)的人逐年增多。空調(diào)自身的含氟制冷劑本身就會(huì)導(dǎo)致臭氧空洞的形成,而且空調(diào)工程的高能耗問(wèn)題還會(huì)產(chǎn)生更多的二氧化碳,引發(fā)一系列的環(huán)境問(wèn)題。這就更要求我們?nèi)で笠粭l節(jié)能的道路,來(lái)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。因此,研究空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題顯得尤為迫切且重要。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
當(dāng)前,關(guān)于鍋爐生產(chǎn)的節(jié)能性和環(huán)保性,鍋爐生產(chǎn)企業(yè)正加大研發(fā)力度,試圖通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),將鍋爐的節(jié)能和環(huán)保功能改造升級(jí),以更好地適應(yīng)消費(fèi)者對(duì)節(jié)能和環(huán)保的消費(fèi)需求。節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化設(shè)計(jì),這是技術(shù)含量相對(duì)較高的研究課題,也是需要鍋爐生產(chǎn)企業(yè)投入大量研發(fā)力量和資源的重要成本支出。不過(guò),從未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度考慮,加快鍋爐生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí),提升鍋爐的科技含量、人文因素,是大有必要的。本文將重點(diǎn)圍繞如何采取有效措施,在鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中,將鍋爐的節(jié)能性和環(huán)保性提升,提出一些前瞻性、科學(xué)性、可操作性的對(duì)策參考。當(dāng)然,這些對(duì)策參考,只是筆者的一家之言,也是方向性、理論性、原則性的一些分析探討,能否最終轉(zhuǎn)化為操作流程,從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,有待企業(yè)結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際,進(jìn)行理論和實(shí)踐的結(jié)合,推動(dòng)鍋爐生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
二、鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理分析
鍋爐要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,主要是通過(guò)鍋爐燃料的優(yōu)化選擇和燃燒方式的優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)的。這是鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)最基本的理論基礎(chǔ)。在優(yōu)化選擇鍋爐燃料方面,固體燃料和液體燃料是傳統(tǒng)常用的燃料,比如,煤、石油等系列制成品,這些燃料的顯著特征就是燃燒能力強(qiáng),但是容易產(chǎn)生大量的有害物質(zhì),對(duì)大氣和生活環(huán)境造成污染。因此,要實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能環(huán)保,就要采用氣體燃料。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí),就要根據(jù)氣體燃料的特點(diǎn)進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在燃燒方式的優(yōu)化組合方面,除了要充分達(dá)到燃燒的必備條件外,比如有優(yōu)質(zhì)的燃燒物、有高效的助燃物、溫度能夠達(dá)到燃點(diǎn),等等,還要能夠?qū)崿F(xiàn)燃料和空氣的深度融合。在此基礎(chǔ)上,對(duì)燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化選擇。比如,對(duì)于中小型鍋爐而言,適宜采用層狀燃燒;對(duì)于節(jié)能環(huán)保要求不高的,可以采用懸浮燃燒方式;而沸騰燃燒最節(jié)能環(huán)保,這是今后燃燒方式的重點(diǎn)。
三、鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施分析
節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì),可采用的具體措施有很多種。但從大類分析,一般有兩類:第一類是通過(guò)安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。一般可以選擇在油泵燃油室之間或者油咀之間安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備,比如常見(jiàn)的節(jié)能器,這可以促使碳?xì)浠衔锓肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而讓分子之間的距離拉大,把燃料的粘度降下來(lái),這樣就能夠在燃燒前霧化燃料油,讓燃料油更加充分地燃燒,大幅降低鼓風(fēng)量,并把煙道的熱量損失降到最低,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。實(shí)踐證明,安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備,能夠?qū)⑷紵a(chǎn)生的一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扔泻ξ镔|(zhì)大幅降低,并大幅降低廢氣的含塵量。第二類是通過(guò)采用節(jié)能環(huán)保材料。鍋爐生產(chǎn)商要嚴(yán)格按照國(guó)際節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),在生產(chǎn)鍋爐時(shí)保證達(dá)到降耗標(biāo)準(zhǔn)。這就需要生產(chǎn)商采用節(jié)能環(huán)保的原料,不能為了降低生產(chǎn)成本,采購(gòu)一些低質(zhì)、耗能的材料。當(dāng)然,鍋爐能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo),這也需要使用單位樹(shù)立節(jié)能環(huán)保意識(shí),在采購(gòu)鍋爐時(shí)在考慮經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí),要考慮社會(huì)效益和生態(tài)效益,不能為了降低成本,就采購(gòu)一些節(jié)能環(huán)保明顯不達(dá)標(biāo)的鍋爐。當(dāng)然,也要嚴(yán)格按照節(jié)能環(huán)保的要求進(jìn)行鍋爐操作,將節(jié)能環(huán)保的鍋爐綜合效益顯現(xiàn)出來(lái)。
四、鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程分析
根據(jù)上述節(jié)能環(huán)保的主要依據(jù)和因素,筆者認(rèn)為,節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的制定,主要要做好七個(gè)方面的工作,即實(shí)時(shí)性能、耗差分析、實(shí)時(shí)出力、出力優(yōu)化、考核統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、性能計(jì)算。這七個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的系統(tǒng),其中,先從對(duì)性能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握開(kāi)始,經(jīng)過(guò)耗能差別的分析、燃料出力情況的調(diào)控后,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行考核統(tǒng)計(jì),最后就可以計(jì)算出鍋爐的性能如何。在此基礎(chǔ)上,對(duì)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行研究確定。一般有兩種模式:一種是通過(guò)鍋爐的優(yōu)化控制系統(tǒng),將節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化結(jié)果提供給負(fù)責(zé)鍋爐運(yùn)行人員。需注意的是,這種優(yōu)化結(jié)果不是優(yōu)化控制系統(tǒng)自行生成的,這需要人工進(jìn)行操作。另一種則是將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行下載,這種下載是優(yōu)化控制系統(tǒng)自帶功能,并需鍋爐有儲(chǔ)存數(shù)據(jù)功能的裝置。需要指出的是,要實(shí)現(xiàn)以上自動(dòng)化的全程控制,一個(gè)基本的條件是,離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)的支撐。因?yàn)?,一整套?jié)能環(huán)保優(yōu)化控制系統(tǒng),需要有一個(gè)中央處理系統(tǒng),對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)整,將鍋爐運(yùn)行過(guò)程的各種信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行集中傳送、處理和分析,第一時(shí)間讓專業(yè)人員知曉,從而人工做出判斷和采取必要措施,讓節(jié)能和環(huán)保的性能正常發(fā)揮出來(lái)。
結(jié)束語(yǔ)
鍋爐的環(huán)保節(jié)能要加強(qiáng)水處理,合理的排污,以降低排污率,減少熱量損失。要對(duì)合理的進(jìn)行配風(fēng),使其能更好的滿足鍋爐需求。要對(duì)鍋爐進(jìn)行適時(shí)的調(diào)節(jié),以減少不必要?dú)怏w的排放量,將鍋爐消耗降至最低,以達(dá)到節(jié)能節(jié)能環(huán)保目的。
參考文獻(xiàn):
[1]李靜.淺談熱電廠鍋爐節(jié)能的重要性[J].才智. 2010(19)
中圖分類號(hào): TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)生活環(huán)境的要求也越來(lái)越高,大多數(shù)人都希望居住環(huán)境能夠冬暖夏涼且能保持空氣流通。因此,具有采暖、通風(fēng)、調(diào)節(jié)空氣作用的暖通空調(diào)成為多數(shù)人的選擇。但是,暖通空調(diào)的能耗較大,不僅會(huì)使能源快速消耗,還會(huì)增加能源消耗而引起的環(huán)境問(wèn)題。暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)能夠有效地實(shí)現(xiàn)能源保護(hù),同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)也有重要意義。
一、暖通節(jié)能空調(diào)的設(shè)計(jì)原則
1、基本原則――節(jié)能
節(jié)能暖通空調(diào)最最基本的原則就是節(jié)能,在節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,熱舒適指標(biāo)是實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)。對(duì)于熱舒適指標(biāo)的影響因素主要是:溫度、空氣濕度、風(fēng)速、勞動(dòng)強(qiáng)度以及輻射溫度。對(duì)上述因素進(jìn)行合適比例的探索和組合,對(duì)舒適和節(jié)能進(jìn)行現(xiàn)實(shí)協(xié)調(diào)。并且對(duì)建筑物的導(dǎo)熱性進(jìn)行適當(dāng)?shù)膰o(hù),對(duì)室外的氣候變化進(jìn)行應(yīng)對(duì),保證室內(nèi)的舒適性。此外,在設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)時(shí)需要簡(jiǎn)化,耗材量得到了減少,節(jié)約了投資。
2、滿足日常生活環(huán)境要求
保持人體舒適的主要因素是舒適環(huán)境,但是,日常生活中的光線、聲音和色彩也是影響舒適不可忽略的因素,比如:在人們居住的室內(nèi)環(huán)境中,要以暖色調(diào)為主,這樣不僅使室內(nèi)溫度得到了相對(duì)降低,而且起到節(jié)能目的。
3、控制室內(nèi)空氣品質(zhì)
通風(fēng)量大是暖通節(jié)能空調(diào)的設(shè)計(jì)趨勢(shì),解決空氣質(zhì)量是最重要的問(wèn)題。因此,對(duì)室內(nèi)氣流進(jìn)行合理的排風(fēng)、進(jìn)氣,對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行提高,不僅保障了室內(nèi)空氣質(zhì)量,而且達(dá)到了節(jié)能目的。
二、暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法
暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)可從制冷主機(jī)、能源、圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面入手,設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)暖通空調(diào)的運(yùn)作方式選擇合適的制冷主機(jī),利用可再生能源能夠有效保護(hù)能源,在設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)采用節(jié)能型圍護(hù)結(jié)構(gòu)。暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法見(jiàn)圖1。
圖1暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方法
1、選擇合適的制冷主機(jī)
在選擇制冷主機(jī)時(shí),應(yīng)考慮到暖通空調(diào)的運(yùn)作狀況。通常,暖通空調(diào)大部分時(shí)間都是由部分負(fù)荷運(yùn)作,因此,在選擇制冷主機(jī)時(shí),可由多臺(tái)冷水機(jī)組中選出一臺(tái),將選出的冷水機(jī)組設(shè)置為變頻機(jī)組,并將其應(yīng)用于暖通空調(diào)部分負(fù)荷運(yùn)作過(guò)程中,以調(diào)節(jié)空調(diào)的負(fù)荷。選擇合適的制冷主機(jī)是暖通空調(diào)較為重要的節(jié)能方式。暖通空調(diào)在進(jìn)行部分負(fù)荷運(yùn)作時(shí),能源消耗較高。在設(shè)計(jì)部分負(fù)荷運(yùn)作的暖通空調(diào)時(shí),應(yīng)注意能量與熱量的轉(zhuǎn)換比率(即COP)。COP會(huì)隨著外界溫度的改變而產(chǎn)生變化,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其能夠隨著外界環(huán)境溫度變化作出相應(yīng)的調(diào)整,使其更加節(jié)能,提高暖通空調(diào)的智能化水平。
2、利用可再生能源
目前建筑多采用高品位能源為空調(diào)提供能量,其中以電力為主,但隨著不可再生能源的日益緊缺,綠色可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用也得到人們的重視。本章節(jié)闡述了可再生能源在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,通過(guò)綠色能源(如風(fēng)能、太陽(yáng)能等)的使用,達(dá)到節(jié)能目的。
2.1 自然風(fēng)能的正確使用
利用自然風(fēng)能可以是說(shuō)節(jié)能設(shè)計(jì)里的重要組成部分。通過(guò)自控系統(tǒng),感知室內(nèi)外溫度的差異,當(dāng)室外溫度較低時(shí),則可利用室外自然風(fēng)的冷量滿足室內(nèi)對(duì)冷負(fù)荷的需求,可采用新風(fēng)供冷,或夜間通風(fēng)儲(chǔ)冷。這種情況一般出現(xiàn)在夜間,或供冷的過(guò)度季節(jié)。利用自然風(fēng)供冷的模式,大大降低了運(yùn)行用電量,甚至可以不用電,不僅節(jié)約能源,同時(shí)起到改善室內(nèi)空氣環(huán)境的作用。
2.2 太陽(yáng)能的利用
太陽(yáng)能不僅可以用來(lái)采暖,還可以用于制冷。隨著太陽(yáng)能技術(shù)的不斷研究開(kāi)發(fā),太陽(yáng)能的集熱器可以承受高溫、高壓、冰雹等惡劣天氣環(huán)境造成的影響,使利用太陽(yáng)能進(jìn)行采暖成為可能。利用太陽(yáng)能進(jìn)行制冷有3種方式:壓縮式、吸收式及吸附式。壓縮式就是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能再進(jìn)行制冷;吸收式是指通過(guò)配置溴化鋰和水溶液或氨水溶液吸收太陽(yáng)能而制冷的系統(tǒng)。
3、采用節(jié)能型圍護(hù)結(jié)構(gòu)
暖通空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)空調(diào)能耗有較大的影響,采用節(jié)能型的圍護(hù)能夠有效地降低暖通空調(diào)的負(fù)荷,進(jìn)而改善空調(diào)冷熱源的浪費(fèi)情況。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)充分考慮空調(diào)的遮陽(yáng)和吸熱措施,使其能夠?qū)⑼饨鐥l件轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫媚茉?,例如在室外溫度較低時(shí),直接將空氣作為能源。同時(shí),采用節(jié)能性材料也是暖通空調(diào)節(jié)能的途徑。利用可回收或再生材料制作暖通空調(diào)的圍護(hù),能夠減少能源浪費(fèi)。
三、建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施
1、建筑熱工性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)建筑方案的階段,空調(diào)的負(fù)荷能力基本已經(jīng)確定。護(hù)結(jié)構(gòu)具有傳熱損失高的特點(diǎn),尤其是寒冷地區(qū),傳熱損失可以在70%以上,由此可見(jiàn),優(yōu)化設(shè)計(jì)護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)于減少暖通空調(diào)能耗是非常重要的。首先,方案設(shè)計(jì)的初期,應(yīng)全面分析建筑平面布置、外立面、自然通風(fēng)、不同朝向太陽(yáng)的輻射照度等各種因素會(huì)對(duì)建筑能耗產(chǎn)生的影響。夏季時(shí),盡量使日照時(shí)間減少,對(duì)夏季風(fēng)充分利用以達(dá)到自然通風(fēng),降低室內(nèi)溫度的目的。冬季時(shí)盡量最大程度的獲取充足日照熱,提高室溫。其次,圍護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)其熱工性能時(shí)應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的節(jié)能規(guī)范,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予一定優(yōu)化,選擇傳熱系數(shù)相對(duì)較小且熱阻大的材料,窗墻比與形體系數(shù)嚴(yán)格控制,避免選用玻璃屋面或者玻璃幕墻。外窗接受的日照時(shí)間較長(zhǎng),受到的太陽(yáng)幅度也會(huì)明顯較大,因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到建筑內(nèi)外遮陽(yáng)問(wèn)題,增加屋頂與外墻的綠化植被,提高建筑的節(jié)能特征,改善建筑自身構(gòu)造完善節(jié)能措施。
2、設(shè)計(jì)參數(shù)的合理選擇
2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性
空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算需要設(shè)計(jì)參數(shù)作為依據(jù),主要包括空氣流速、潔凈度與溫濕度等,設(shè)計(jì)參數(shù)的變化會(huì)對(duì)空調(diào)負(fù)荷產(chǎn)生直接影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),夏季時(shí)空調(diào)每提高1K的溫度,主機(jī)負(fù)荷就能夠減少至少8%-10%,節(jié)約能耗為6%-11%。所以,確定室內(nèi)參數(shù)應(yīng)當(dāng)注意結(jié)合實(shí)際的建筑使用情況,合理范圍內(nèi)對(duì)夏季時(shí)的空調(diào)溫度適當(dāng)提高,對(duì)冬季時(shí)室內(nèi)采暖溫度適當(dāng)降低??臻g內(nèi)若使用吊頂進(jìn)行輻射采暖或者地板采暖,冬季時(shí)溫度的設(shè)計(jì)允許低于規(guī)定1-2K,夏季時(shí)允許提高1-2K。
2.2 空調(diào)系統(tǒng)的精心設(shè)計(jì)
水管、風(fēng)管的布置應(yīng)遵循“短、平”原則,對(duì)消防水管以及電纜橋架具體走向綜合考慮,盡量避免走“回頭路”或者拐彎。在有足夠充足的安裝空間以及具備一定經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上減少流速減小管路阻力,對(duì)水泵揚(yáng)程以及風(fēng)機(jī)盡量減少,降低能耗。
2.3 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確計(jì)算
設(shè)備選型主要的依據(jù)就是數(shù)據(jù),在水力計(jì)算以及空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算時(shí),估算過(guò)于保守或者過(guò)于粗略都會(huì)導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備的風(fēng)機(jī)揚(yáng)程、水泵揚(yáng)程與主機(jī)容量增大,一定程度上增加成本,產(chǎn)生能源浪費(fèi)。因此精準(zhǔn)計(jì)算是保證暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)。
3、空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的性能分析和實(shí)際調(diào)研,發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有大量的熱量產(chǎn)生,如果這些熱量不能順利地從建筑物進(jìn)行排放,將對(duì)空調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)的質(zhì)量產(chǎn)生影響,因此,有必要對(duì)空調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)的熱量排放進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中,我們認(rèn)為水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的效果非常明顯,而且改系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用不高,不會(huì)增加空調(diào)系統(tǒng)太多的費(fèi)用。
3.2 空調(diào)水系統(tǒng)
開(kāi)式系統(tǒng)之所以會(huì)耗費(fèi)較大的能量是因?yàn)殚_(kāi)式系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的水泵揚(yáng)程,因此,在空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中,我們采用的是閉式循環(huán)水系統(tǒng)。而在閉式的循環(huán)水系統(tǒng)中,由于三管制水系統(tǒng)的冷水和熱水都經(jīng)過(guò)同一根水管作為回路,熱水和冷水混搭在一起,就會(huì)損失熱量,同時(shí)因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)管徑的回路的確定與其所產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用有著較大的關(guān)聯(lián),建筑物越大,空調(diào)系統(tǒng)管徑的回路也就越大,這個(gè)時(shí)候可以考慮選擇雙級(jí)泵系統(tǒng)。
3.3 空調(diào)冷熱源
集中設(shè)置的冷(熱)水機(jī)組或換熱設(shè)備是空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷熱源最佳選擇。然而,現(xiàn)在市場(chǎng)上的各種機(jī)組、設(shè)備品種繁多,各種類型都有其獨(dú)自的特點(diǎn)和使用限制條件,空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)方案受到諸多因素的影響,比如是占地面積、使用特征、環(huán)保規(guī)定和運(yùn)行費(fèi)用等等,因此,設(shè)計(jì)員必須先做好上述諸多因素的調(diào)研,并且做好各方面的綜合論證才能進(jìn)行最終的方案確定。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以降低能源消耗,而且能夠有效保護(hù)能源、改善環(huán)境,使其經(jīng)濟(jì)效益得到提高,對(duì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到推動(dòng)作用。因此,利用空調(diào)的設(shè)計(jì)原則,結(jié)合實(shí)際工程的具體情況,制定合理的、有效的暖通空調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,降低暖通空調(diào)工程是能量消耗,從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展以及能源的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、建筑節(jié)能的概述
建筑節(jié)能,在發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛稱“為提高建筑中的能源利用率”,在保障提升建筑本身的人文性舒適性的基礎(chǔ)上,合理而科學(xué)地使用能源,提升能源利用率它具體指在規(guī)劃設(shè)計(jì)改造及使用等過(guò)程中,認(rèn)真執(zhí)行運(yùn)用節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),采取節(jié)能式的建筑技術(shù)建筑工藝建筑設(shè)備建筑材料及建筑產(chǎn)品,提高建筑本身的保溫隔熱功能和采暖供熱等方面的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,加強(qiáng)能源消耗的科學(xué)管理,利用新能源等環(huán)保資源,在保障建筑內(nèi)人們熱環(huán)境需求的基礎(chǔ)上,減少建筑物供熱制冷制熱照明供應(yīng)等方面的能耗。
2、節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性
人類歷史以來(lái),住宅建筑作為抵擋惡劣自然氣候天氣的一種掩體存。在近代工業(yè)革命后,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng),人類逐漸在住宅建筑中考慮生活的舒適性與人文性的需要。所以,近代以來(lái),各種新式的建筑類型采暖采光等設(shè)備相繼出現(xiàn),并使人們的居住環(huán)境日益人性化舒適溫暖如春然而,這些是建立在大量耗費(fèi)能源的基礎(chǔ)上的,于是,環(huán)境污染氣候變暖等世界性難題相繼出現(xiàn)并引起了人們的深刻反思。20世紀(jì)后期,隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展與環(huán)保思想的深入人心,在能源與環(huán)境問(wèn)題成為世界與時(shí)代難題的同時(shí),“環(huán)?!薄肮?jié)能”意識(shí)及觀念逐漸出現(xiàn)并成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
近年來(lái),雖然我國(guó)國(guó)民的節(jié)能意識(shí)有所上升,國(guó)家政策法規(guī)也在加大鼓勵(lì)與支持力度,然而,由于建筑節(jié)能的技術(shù)與手段還不夠健全,許多地區(qū)的建筑能源消耗依然很大,并且建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。因此,建筑節(jié)能的緊迫性在當(dāng)今的我國(guó)極具時(shí)代意義,任重而道遠(yuǎn)。而我國(guó)建筑節(jié)能工作的主要問(wèn)題則是人們節(jié)能觀念意識(shí)薄弱與缺乏具備節(jié)能設(shè)計(jì)能力及責(zé)任心的人才。
2、夏熱冬冷地區(qū)氣候特征與熱環(huán)境狀況
我國(guó)的夏熱冬冷地區(qū)多,占我國(guó)國(guó)土的大部分地區(qū),主要分布在我國(guó)東部中部地區(qū)。該區(qū)域最熱月的室溫均為25℃~30℃,相對(duì)濕度均為80%左右。夏季的氣候特點(diǎn)是高溫高濕,較多晴日,由于太平洋副熱帶高壓深入長(zhǎng)江內(nèi)陸,整個(gè)長(zhǎng)江地區(qū)呈現(xiàn)高溫少雨、晴日少風(fēng)的“火爐”景象。同時(shí),夏季也是晴雨天氣相對(duì)較多、較為舒適的時(shí)節(jié),此時(shí),雖然氣溫上升迅速,但夜間也降得明顯,雨前悶熱雨后涼爽宜人。夏季我國(guó)第三種天氣便是持續(xù)陰雨。此時(shí),晝夜溫差小,天氣濕度較大,感到悶濕不適,室內(nèi)也宜細(xì)菌蔓延。
夏熱冬冷地區(qū)的冬季則在最冷月份室溫均為0℃~10℃,平均濕度80%左右,南方此時(shí)氣溫雖比北方高,但差距不大并且光照條件明顯不如北方,同時(shí),光熱條件自東向西逐漸減弱,西南川蜀地區(qū)地處西部又加上受到地形影響,整個(gè)冬季天氣陰沉雨雪綿綿,晴日更少。
西伯利亞高氣壓控制亞歐內(nèi)陸,此季,西伯利亞寒潮可直接南下肆虐我國(guó)大部分地區(qū),直接致使降溫降雪天氣。
總體而言,夏熱冬冷地區(qū)冬季不如嚴(yán)寒極地之冷,夏季也比赤道酷熱地區(qū)爽朗,已經(jīng)是人類最為適宜的氣候地區(qū)。住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)需要立足本地區(qū)的實(shí)際氣候變化需要,不斷滿足人們的實(shí)際生活舒適需求,在此之上盡力完成節(jié)約消耗、環(huán)境保護(hù)之功效。根據(jù)不同的功能住宅建筑空間組成不同,人們?cè)谄渲械幕顒?dòng)內(nèi)容不同及作息時(shí)間段不同等適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)。
3、夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
1)住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思路
住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)本區(qū)域氣候的特征而定,于是,設(shè)計(jì)涉及到夏季隔熱、冬季保溫、過(guò)渡時(shí)節(jié)除濕及自然通風(fēng)等方面的自然因素考慮。所以,在進(jìn)行住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),除夏季的隔熱效果是圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決熱工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處以外,鑒于冬季自然狀況,設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮冬季的保溫作用,另外,該地區(qū)的空調(diào)采暖運(yùn)行的方式、自然通風(fēng)和室外熱作用間的關(guān)系等方面也需要參。考該地區(qū)現(xiàn)有的大多數(shù)住宅是磚混式結(jié)構(gòu),即:外墻為磚墻或者是混凝土輕型空心磚塊室內(nèi)外抹灰。
怎樣確立該地區(qū)的護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),要考慮以下幾方面:
(1)該地區(qū)的住宅建筑造價(jià)取暖設(shè)備價(jià)格社會(huì)等方面的環(huán)境費(fèi)用以及國(guó)家對(duì)該區(qū)域的住宅建筑提出的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求;
(2)該區(qū)域住宅詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)體形窗墻比和對(duì)于自然通風(fēng)的組織等;
(3)建筑在該地區(qū)氣候環(huán)境條件下的熱過(guò)程特征狀況,尤其是夏季的高溫條件下,對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定狀況的考驗(yàn)特征等。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與熱工參數(shù)表見(jiàn)表1
表1建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與熱工參數(shù)表
2)靈活性設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)冬夏氣候矛盾
適合這一地區(qū)特色的合理住宅節(jié)能設(shè)計(jì)必須是以氣候環(huán)境、建筑處于的場(chǎng)所環(huán)境以及居住人的具體情況而考慮設(shè)定的。夏季高溫多雨、冬季嚴(yán)寒干燥是這一地區(qū)的主要特點(diǎn),冬夏季節(jié)氣候變化大、南北受太陽(yáng)輻射條件及季風(fēng)等因素影響以致光熱、溫度、濕度差距亦是懸殊。所以在這一地區(qū)冬夏氣候矛盾的情況下,如何靈活設(shè)計(jì)夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能以適應(yīng)四季變化則是問(wèn)題的關(guān)鍵,需要我們?cè)诳傮w的環(huán)境布置、空間的建筑結(jié)構(gòu)、造型的處理等方面綜合考慮,此外強(qiáng)化運(yùn)用技術(shù)與自然環(huán)保資源采暖節(jié)能,創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境??傮w住宅布局上,要考慮氣候環(huán)境的特征合理布局住宅建筑的朝向、建筑間距與小區(qū)綠化問(wèn)題等,以達(dá)到夏季良好通風(fēng)、降溫散熱、遮陽(yáng)避暑,冬季利用光照阻擋寒風(fēng)保暖等效果;建筑間距對(duì)于散熱通風(fēng)十分關(guān)鍵,應(yīng)根據(jù)地區(qū)的夏季較多東南風(fēng)、冬季西北風(fēng)及夏冬太陽(yáng)光照不同等特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。此外,住宅區(qū)域內(nèi)的植被綠化工作對(duì)于建筑不同季節(jié)的熱環(huán)境影響明顯,也應(yīng)該充分利用。
總之,靈活性的設(shè)計(jì)需要對(duì)住宅護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓龀鲞m當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。于是,住宅設(shè)計(jì)將被動(dòng)建筑體和附加住宅設(shè)備相結(jié)合,使構(gòu)造更加舒適節(jié)能而環(huán)保。
3)地下的冷熱源及相變制冷技術(shù)
夏熱冬冷地區(qū)年均溫度是18℃左右,已經(jīng)是人類適宜的溫度。鑒于地表溫度的變化在地下土壤中逐漸銳減及變化相對(duì)滯后的特性,所以在冬季,地下淺層的溫度較地表高,在夏季則相反。于是,可以說(shuō),地下淺層是一個(gè)很好的冷熱源。所以我們可以將空氣輸入地下淺層埋藏的管道中,然后經(jīng)過(guò)加熱或者冷卻輸往室內(nèi),如此將室內(nèi)冷熱負(fù)荷與地下冷熱源進(jìn)行靈活互動(dòng),利于改善我們的室內(nèi)熱環(huán)境。
相變制冷技術(shù)則是利用了太陽(yáng)能蒸發(fā)多孔材料水分的原理來(lái)冷卻建筑的外表層。研究曾表明,此法效果明顯,夏季建筑表層受強(qiáng)烈輻射溫度達(dá)50℃以上,使用后可使其降低近1/2的溫度,利于室內(nèi)溫度與濕度的調(diào)節(jié)。
4)植被綠化調(diào)節(jié)溫度
住宅建筑小區(qū)的植被綠化對(duì)于區(qū)域內(nèi)的氣候具有一定調(diào)節(jié)的良好作用,在當(dāng)代城市住宅環(huán)境調(diào)節(jié)與保護(hù)中具有重要意義。植被綠化是利用了植物的光合作用、從地面吸收水分及葉面蒸發(fā)、蒸騰的作用對(duì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)溫度與濕度。植物有利于降低建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面溫度,調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境,降低室內(nèi)空調(diào)的能耗,達(dá)到能源節(jié)約與生態(tài)保護(hù)的雙重效果。此外,住宅區(qū)綠化還利于改善小區(qū)的環(huán)、境豐富小區(qū)生活、減少住宅區(qū)空氣與噪聲污染降、低溫室效應(yīng)及調(diào)節(jié)碳氧平衡的多重作用。住宅區(qū)植被綠化調(diào)節(jié)溫度示意圖如圖1所示。
圖1住宅區(qū)植被綠化調(diào)節(jié)溫度示意圖
結(jié)語(yǔ)
總之,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的今天,人們的環(huán)保節(jié)能意識(shí)與追求舒適生活環(huán)境的觀念也在不斷提高。于是,又在科技日新月異的時(shí)代下,我們需要駕乘時(shí)代進(jìn)步的風(fēng)帆,實(shí)現(xiàn)夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì),不斷提升我們的節(jié)能技術(shù)水平及應(yīng)用。如此,我們的居住環(huán)境才會(huì)真正的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化的舒適。在我國(guó)人口眾多能耗巨大,經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展面臨資源短缺與環(huán)境壓力的今天,加快住宅的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)更具深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
新疆克拉瑪依市處在冬季嚴(yán)寒,夏季晝夜溫差很大的地區(qū),冬季采暖、夏季的空調(diào)關(guān)系到居民的生活質(zhì)量。本文中將探討在不影響居民舒適性的背景下的節(jié)能降耗。
本文筆者將以一套普通三居室房間為例,對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)具體說(shuō)明。
圖1.三居室平面圖
克拉瑪依處于天山北麓氣候獨(dú)特,氣象條件如下:
溫度
年平均溫度 7.5℃
極端最高溫度41.2℃
極端最低溫度-37.3℃
最冷月(一月)平均溫度 -16.4℃
最熱月(七月)平均溫度 26.0℃
年連續(xù)五天最冷日平均氣溫-25.7℃
年連續(xù)五天最冷日最低氣溫-32.9℃
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度34.4℃
夏季通風(fēng)溫度29.0℃
冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度-25.7℃
冬季室外采暖計(jì)算溫度-23.3℃
采暖期日平均溫度為 -8.0℃
采暖期天數(shù)為 159天
各月日平均最高氣溫、最低氣溫(見(jiàn)表1)。
表1 各月日平均最高氣溫、最低氣溫表
月
參數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年
最高氣溫 -0.8 0.6 15.9 27.6 29.9 31.7 33.5 33.8 31.3 21.9 10.9 3.4 33.8
最低氣溫 -24.7 -22.2 -17.1 -6.4 4.6 14.2 14.9 11.6 5.3 3.6 16.3 25.9 25.9
采暖系統(tǒng)
為了節(jié)能冬季采暖采用地暖,因?yàn)閭鹘y(tǒng)散熱器采暖是對(duì)流采暖系統(tǒng)一般供回水溫度是95℃~70℃(80℃~60℃),室內(nèi)熱空氣對(duì)流作用使得房間內(nèi)形成熱空氣的循環(huán),使地面灰塵隨室內(nèi)空氣上升,溫度分布比較混亂,達(dá)到均勻溫度時(shí)間比較長(zhǎng);地暖供水溫度要求在50℃~60℃現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)采暖供水溫度較低,溫差控制在10℃左右,即使室內(nèi)溫度比傳統(tǒng)方式低2-3℃,因?yàn)榈嘏亲寽囟葟哪_下向上傳遞,人們會(huì)感到更溫暖、舒適,更節(jié)約能源。地暖系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)散熱器采暖更大的蓄熱功能,可以將在突然停暖減緩溫度衰減。
傳統(tǒng)采暖的散熱器一般明裝在室內(nèi),家庭裝修時(shí)為了美觀,一般會(huì)將散熱器包裹、修飾。使得熱對(duì)流的空氣受阻,熱量積聚在裝飾物內(nèi)只能通過(guò)空隙散發(fā),傳熱效果大大降低,裝飾部分占用室內(nèi)空間,使得有些家具布置都受到影響;地暖采暖不存在明裝布管管線,沒(méi)有散熱器,對(duì)于裝修的地板有一定的要求,其他無(wú)要求,無(wú)需避讓,家居布置隨心所欲,增加了室內(nèi)的使用面積,地暖的敷設(shè)增加了地面厚度,樓層隔音效果更加明顯。
表1 傳統(tǒng)采暖各房間熱負(fù)荷及采暖材料表
房間
名稱 客廳 主臥 客臥1 衛(wèi)生間 廚房 客臥2 合計(jì) 備注
采暖面積 m2 36.72 18.9 15.3 11.7 13.5 12.15 108.27
底層采暖負(fù)荷 W 4120.8 2339.8 2454.4 1243.5 1509.3 1420.7 13088.5
中間層采暖負(fù)荷 W 3431.4 1967.7 2152.4 1056.9 1242.8 1180.8 11032
頂層采暖負(fù)荷 W 4865.7 2705.9 2750.0 1426.1 1770.1 1655.7 15173.5
傳統(tǒng)采暖散熱器
單片散熱量108W 片 38 22 23 12 14 13 122 底層
32 18 20 10 12 11 103 中層
45 25 26 13 17 15 141 頂層
地暖管線長(zhǎng)度
DN20(PE-X) m 88 50 52 27 32 30 279 底層
73 42 46 22 26 25 234 中層
103 57 58 30 38 35 321 頂層
發(fā)熱電纜長(zhǎng)度
每米發(fā)熱量18W m 229 130 137 69 84 79 728 底層
190 109 120 59 69 66 613 中層
270 150 153 79 98 92 842 頂層
傳統(tǒng)采暖的散熱器一般是鑄鐵散熱器、鋁合金散熱器同鋼制散熱器,一般的散熱器使用年限為20~30年不等。地暖系統(tǒng)使用壽命即為是埋管的使用壽命,地上部分可以更換,因此,地暖選管是使用壽命的關(guān)鍵?,F(xiàn)在用于地暖系統(tǒng)的符合標(biāo)準(zhǔn)的管材,設(shè)計(jì)壽命都可達(dá)到70年,實(shí)際壽命超過(guò)都超過(guò)50年,可以認(rèn)為:地暖系統(tǒng)基本與建筑物壽命相當(dāng)。
現(xiàn)在我國(guó)住宅的采暖節(jié)能日益被關(guān)注,以往住宅集中供暖,按面積收取熱費(fèi),存在很大不合理性,并且用戶進(jìn)行局部調(diào)節(jié)積極性不高,用多用少一個(gè)樣,造成供熱、用熱的浪費(fèi)嚴(yán)重。因此,在《民用建筑節(jié)能管理》和《中華人民共和國(guó)資源能源法》中明確規(guī)定:新建住宅建筑的集中供熱系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)推行溫度調(diào)節(jié)和用戶熱計(jì)量裝置,實(shí)行供熱計(jì)量收費(fèi),這樣提高了大家的節(jié)能積極性,為大家節(jié)省的日常開(kāi)支。隨著人們生活水平的提高和供暖事業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)供暖行業(yè)實(shí)現(xiàn)用熱量的分戶計(jì)量,勢(shì)在必行,更加美觀、方便的地暖系統(tǒng)替代傳統(tǒng)采暖方式的浪潮勢(shì)不可擋。
本文的典型房間中的三種方式,均以頂層為例傳統(tǒng)采暖方式施工需要使用6組散熱器共計(jì)141片;地暖熱水方式需要使用321米DN20的PE-X管;地暖電采暖方式需要842米發(fā)熱電纜。
表2經(jīng)濟(jì)性比較
采暖方式 散熱器熱水采暖 地暖熱水采暖 地暖電采暖
采暖設(shè)備 散熱器 DN20 PE-X管 發(fā)熱電纜
技術(shù)特點(diǎn) 熱效率:70%
安全性好
壽命20~30年
系統(tǒng)維護(hù)成本高
投資成本高
運(yùn)行成本低
存在水利失調(diào) 熱效率:70%
安全性好
管線50年
系統(tǒng)維護(hù)成本高
投資成本低
運(yùn)行成本低
存在水利失調(diào) 熱效率:100%
安全性好
電纜50年
系統(tǒng)不維護(hù)
投資成本高
運(yùn)行成本高
無(wú)系統(tǒng)失調(diào)
建設(shè)費(fèi)用 11280元 8346元 10946元
每年支出 3248.1元/年 3248.1元/年 4632.3元/年
其他 需要熱計(jì)量?jī)x表
需要數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理 需要熱計(jì)量?jī)x表
需要數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理 不需要熱計(jì)量?jī)x表
不需要數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理
經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)性比較,地暖為現(xiàn)在節(jié)能采暖的首選,地暖熱水采暖可依托現(xiàn)有管網(wǎng)改造,投資成本低,運(yùn)行成本低;地暖電采暖可用于輔采暖,如偏遠(yuǎn)的建筑,采暖不能保證的寒冷地區(qū)、溫度精度要求較高的建筑等。
結(jié)語(yǔ)
采暖設(shè)計(jì)關(guān)乎節(jié)能整個(gè)社會(huì)的節(jié)能指標(biāo),一次性投資永久使用,計(jì)算應(yīng)盡可能詳盡,準(zhǔn)確,本文中計(jì)算未能詳細(xì)提及,希望大家給出建議,共同進(jìn)步。
二、智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題
雖然我國(guó)在智能化建筑電氣節(jié)能方面取得了一定的成效,但是智能化建筑節(jié)能技術(shù)還沒(méi)有得到普遍的應(yīng)用,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還存在一定的差距。對(duì)于電氣節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。此外,相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理念的認(rèn)識(shí)不夠全面,對(duì)節(jié)能優(yōu)化環(huán)節(jié)沒(méi)有做到客觀的分析和綜合把握。我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)存在諸多的不完善因素,存在問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn):
1、我國(guó)自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備研究、開(kāi)發(fā)水平有限
目前的智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用所取得的成果沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果。電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中的質(zhì)量安全監(jiān)督存在漏洞,電氣工程師對(duì)技術(shù)的應(yīng)用缺乏實(shí)踐論證,導(dǎo)致其在建筑電氣的應(yīng)用不具備較強(qiáng)的實(shí)用性。而且在設(shè)備的使用過(guò)程中,電氣設(shè)備的智能化和自動(dòng)化水平有限,加之缺乏必要的附加設(shè)施,導(dǎo)致電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案在實(shí)施中遇到諸多阻礙,其節(jié)能效果得不到充分的發(fā)揮。
2、控制方式、照明光源等選擇不合理控制方式以及照明光源的設(shè)計(jì)
直接關(guān)系著能耗的大小,照明耗電量占整個(gè)建筑耗電量的較大比重,而目前我國(guó)的智能建筑的控制方式以及照明光源等的設(shè)計(jì)不盡合理,不利于電氣節(jié)能系統(tǒng)的發(fā)展。
3、智能建筑的通風(fēng)與設(shè)計(jì)不合理
智能建筑通風(fēng)與設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致建筑內(nèi)的空調(diào)冷量過(guò)高,而且不利于機(jī)械排風(fēng)和室內(nèi)的通風(fēng)換氣而形成冷負(fù)荷,使得空調(diào)的冷負(fù)荷增大。
4、設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏科學(xué)的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌
我國(guó)的智能化建筑電氣節(jié)能體系缺乏必要的統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì),智能化建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,協(xié)調(diào)統(tǒng)籌工作沒(méi)有落實(shí)到位,致使控制制度存在諸多漏洞,增加了能耗,使得節(jié)能體系運(yùn)行效率低下。
三、智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
1、設(shè)計(jì)時(shí)需遵循一定的準(zhǔn)則
首先,電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)在確保建筑自身基本功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上實(shí)施,充分考慮可能影響建筑功能的所有因素,如照明需要、運(yùn)輸通道的暢通、娛樂(lè)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)等,保證人們的正常生活不受影響,為人們提供完整的服務(wù)。第二,電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)要在符合實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的前提下進(jìn)行。權(quán)衡高效節(jié)能與投資之間的關(guān)系,選擇合適的節(jié)能方式和設(shè)備材料,優(yōu)化資源配置。第三,在保證節(jié)能方案可行的前提下,最大限度減少能源損耗。分析建筑物的實(shí)際情況來(lái)采取相應(yīng)的節(jié)能方式,避免無(wú)用耗能方式的出現(xiàn),如變壓器的損耗以及傳輸電纜線路上的耗能,不能發(fā)揮功用,卻造成能源的損失。第四,節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)需考慮環(huán)境因素。電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念,提高能源利用率,以實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化。
2、加強(qiáng)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化策略研究
在充分掌握建筑用電設(shè)施功率以及負(fù)荷容量等信息的基礎(chǔ)上,合理配置供電節(jié)能設(shè)備,首先從變壓器負(fù)載情況入手,在符合成本要求的前提下,合理分配負(fù)載,選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩?,確保其與驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力相匹配。其次,可通過(guò)選擇電阻率值相對(duì)較低的導(dǎo)線的方法減少電能損耗,進(jìn)行線路布局時(shí),盡量避免彎路線路,以減小導(dǎo)線的長(zhǎng)度。
3、加強(qiáng)對(duì)建筑內(nèi)照明系統(tǒng)的節(jié)能研究
建筑內(nèi)照明設(shè)備的照明時(shí)間、照明方式、設(shè)備功耗、建筑面積等都是影響照明耗電量的主要影響因素,所以可以從照明設(shè)備選擇、照明時(shí)間分配、建筑設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)能供電。
4、加強(qiáng)對(duì)建筑內(nèi)電梯、空調(diào)以及供水系統(tǒng)的節(jié)能研究
建筑內(nèi)電梯型號(hào)、功率等的選擇對(duì)建筑電氣能耗有較大影響,選擇與電梯型號(hào)和功率相匹配的電機(jī)驅(qū)動(dòng)??照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)考慮環(huán)保型的水源熱泵式空調(diào),降低污染,且運(yùn)行效率較高。使用空調(diào)時(shí)設(shè)定合理的工作模式,減少能量損耗。設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時(shí),考慮供水系統(tǒng)的負(fù)壓作用,盡量選擇無(wú)負(fù)壓作用的設(shè)備,提高水質(zhì)凈化度,又有利于環(huán)保。
5、提高對(duì)可再生資源的開(kāi)發(fā)與利用
電能是不可再生資源,所以要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能、熱能等可再生資源的開(kāi)發(fā)利用,將這些新型可再生資源利用到建筑電氣中去,減少電能的功耗。此外,選擇新型節(jié)能環(huán)保材料作為建筑電氣設(shè)計(jì)裝修材料,提高節(jié)能效果。
引言
建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中除去必然要投入的耗電開(kāi)支之外,除此之外的投入消耗都運(yùn)用于生產(chǎn)所需的用電設(shè)備中。那么在生產(chǎn)過(guò)程就勢(shì)必會(huì)造成一定的能源消耗,從而導(dǎo)致生產(chǎn)所需的電能持續(xù)提升,相應(yīng)的就加大了建材企業(yè)沒(méi)有必要的資金投入。建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所使用的主要用電系統(tǒng)損失中,占據(jù)最大比例的就是變電器以及供配電線路的損失為主,而這部分在建材企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,所占據(jù)的電能消耗總數(shù)的95%。那么在這種嚴(yán)峻的發(fā)展形勢(shì)之下,建材行業(yè)的發(fā)展就壓采用一定的手段,對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,提高電能的使用效率,減少在供配電能方面的成本投入【1】。進(jìn)而提升建材企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)能力,促進(jìn)建材企業(yè)的進(jìn)一步可持續(xù)發(fā)展。
1建材企業(yè)在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則
在當(dāng)前社會(huì)的能源消耗形勢(shì)之下,建材企業(yè)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)中所需要的供配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能優(yōu)化過(guò)程中,需要遵循一定的原則:其一就是要適度的進(jìn)行功能性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所需要的電能消耗標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際情況為主,從而對(duì)供配電能進(jìn)行相應(yīng)針對(duì)性設(shè)計(jì)。與此同時(shí),還要積極的在建材企業(yè)進(jìn)行供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中積極地將先進(jìn)技術(shù)引入其中,以便達(dá)到在不會(huì)對(duì)建材企業(yè)的用電需求造成損害的情況之下,避免出現(xiàn)沒(méi)有針對(duì)目的性設(shè)計(jì)的現(xiàn)象;其二就是控制投入成本的經(jīng)濟(jì)性原則,通過(guò)對(duì)成本投入進(jìn)行控制,從而使得建材企業(yè)能夠在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中,避免出現(xiàn)盲目性的引進(jìn)節(jié)能技術(shù),增加不必要的成本投資;其三就是在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中促進(jìn)企業(yè)能夠可持續(xù)發(fā)展原則【2】,用最小的用電消耗獲取最大的企業(yè)利潤(rùn)收益。并且在建材企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中能夠追求社會(huì)效益以及環(huán)境效益,從而促進(jìn)建材企業(yè)的綠色發(fā)展。只有在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中堅(jiān)守這幾個(gè)原則,從而推進(jìn)建材企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。
2建材企業(yè)對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
2.1供電電壓的合理選擇
在對(duì)建材企業(yè)的供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要為了減少供配電系統(tǒng)的電力耗損,從而根據(jù)建材企業(yè)結(jié)合自身所需的用電需要。在對(duì)電壓進(jìn)行額度限制的一定數(shù)額之內(nèi),適量的進(jìn)行電壓增高。在通常情況下,建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所需要的電壓一般為35KV或者此數(shù)額之上,運(yùn)行電壓平均提升1%,電能所受到的損耗就會(huì)相應(yīng)的減少1.2%左右?;诖朔N現(xiàn)象,建材企業(yè)就可以通過(guò)對(duì)電壓進(jìn)行逐步的升高,即用110KV或者220KV的進(jìn)線逐步取代35KV進(jìn)線,將線路損耗壓縮至最低。供電電壓的不斷升高,還能夠?qū)㈦娔艿臅瓦_(dá)到最高要求,從而滿足建材企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展所需要的電能需求。盡管供配電網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓等級(jí)相應(yīng)的電阻損耗電壓高低有一定的負(fù)關(guān)聯(lián)特性,但是建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中仍然不可以為了減少線路損耗,就盲目的進(jìn)行電壓提升,從而避免建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中由于高電壓所造成的不必要損害。
2.2變電器的合理選擇
在建材企業(yè)的供配電系統(tǒng)中,變電器的存在主要是為了能夠?qū)㈦妷哼M(jìn)行及時(shí)的提高或者降低、及時(shí)匹配電阻以及進(jìn)行安全的隔離等作用。那么在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中,如果只是根據(jù)建材企業(yè)的具體生產(chǎn)技術(shù)所需要的通電設(shè)備,進(jìn)行針對(duì)性的變電器的臺(tái)數(shù)以及容量選擇,缺乏了一定的長(zhǎng)遠(yuǎn)特性,并且會(huì)使得變電器的實(shí)際生產(chǎn)效率低于對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)量。使用此種變電器長(zhǎng)期運(yùn)作之后,就會(huì)造成建材企業(yè)的工作效率很大程度上降低,相應(yīng)的增加了對(duì)電能的消耗?;诖?,需要用長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀念對(duì)建材企業(yè)的供配電系統(tǒng)進(jìn)行變電氣的合理選擇,并且根據(jù)所生產(chǎn)材料的大小,以及生產(chǎn)所需的用電特點(diǎn),還要變壓器的相關(guān)特性進(jìn)行考慮,從而在最大限度的情況下減少變電器所產(chǎn)生的不必要費(fèi)用。通常情況下,變電器的功率損耗呈現(xiàn)最小的數(shù)值時(shí),電阻的負(fù)載率就會(huì)在0.5-0.6之間,那么設(shè)置的電阻如果不合理,就會(huì)造成變電器的損傷。
2.3無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮侠磉x擇
在供配電系統(tǒng)中存在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,該設(shè)備的主要功能就是能夠給供配電系統(tǒng)提供建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,使用時(shí)設(shè)備所需要的無(wú)功功率多少,從而保障建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的整個(gè)系統(tǒng)功率能夠隨生產(chǎn)所需而進(jìn)行一系列的改變,并且與此同時(shí)有效的降低了能源消耗【3】。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行通常情況下是采用了并聯(lián)電容的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行功能的。并且由于無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在供配電系統(tǒng)中所實(shí)現(xiàn)的作用與其他設(shè)備存在不同之處,不僅位置不停,對(duì)于供配電系統(tǒng)中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償功能的具體方式也存在不同之處,具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):其一就是進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。采用在何種補(bǔ)償方法主要在使用過(guò)程中所體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)就是高性能、成本投入較少,并且在供配電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中能夠根據(jù)相應(yīng)的電阻符合的具體情況進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償,但是此種補(bǔ)償方式存在性價(jià)比不合理的特點(diǎn);其二就是低壓集中補(bǔ)償。此種補(bǔ)償方式在系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠?qū)⒌蛪耗幌襁M(jìn)行補(bǔ)償,使得所補(bǔ)償?shù)姆秶軌蚣哟螅⑶覍?shí)現(xiàn)其功能自主性。在使用此種方法的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了供配電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量得到了保障,相較于上者,此種補(bǔ)償方式存在一定的經(jīng)濟(jì)合理性【4】;其三就是電壓較低時(shí)的分組無(wú)功補(bǔ)償和低電壓時(shí)的分散類型的無(wú)功補(bǔ)償。這兩種方式都可以對(duì)供配電系統(tǒng)中的電路以及變電器的補(bǔ)償進(jìn)行無(wú)功率補(bǔ)償,所使用的范圍要求較廣,并且在使用過(guò)程中達(dá)到了節(jié)能優(yōu)化要求。但是這兩種無(wú)功補(bǔ)償方式在具體的使用過(guò)程中達(dá)到的效果不會(huì)太明顯。不同類型的無(wú)功補(bǔ)償所達(dá)到的效果自然也各不相同。那么建材企業(yè)如果進(jìn)行供配電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償時(shí),勢(shì)必要對(duì)其結(jié)合建材企業(yè)的自身情況進(jìn)行合理選擇,將所采用的無(wú)功補(bǔ)償方式進(jìn)行特點(diǎn)具體分析,選取最優(yōu)化的組合,從而實(shí)現(xiàn)建材企業(yè)所獲經(jīng)濟(jì)效益的提升。
3結(jié)語(yǔ)
企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中獲得相應(yīng)生產(chǎn)力的同時(shí),所造成一定程度上的能源消耗問(wèn)題的不斷擴(kuò)大,環(huán)境的持續(xù)惡化,對(duì)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)行了阻礙。因此節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中,各行各業(yè)所必然考慮的重大課題。尤其是以建材企業(yè)為主的能源消耗型企業(yè),在發(fā)展過(guò)程中勢(shì)必要消耗大量的電力,而供配電系統(tǒng)的電力消耗數(shù)量之大,就勢(shì)必對(duì)其進(jìn)行重視,對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)建材企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力,在保證能源消耗的同時(shí),獲取最大化的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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住宅是所有的建筑類型中比例最大的建筑,從設(shè)計(jì)的角度來(lái)探討住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì),達(dá)到有效控制能耗的目的有著非常重大的意義。
1 住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
住宅平面設(shè)計(jì)中首要問(wèn)題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材,減少營(yíng)造、維護(hù)與使用過(guò)程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。
由于我國(guó)地處北半球,太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱,冬季可增加太陽(yáng)輻射得熱,而且此朝向建筑與我國(guó)夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系,容易形成穿堂風(fēng),而又避開(kāi)了冬季盛行的西北風(fēng)。因此,將住戶長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的居住空間(如廳、主要臥室)設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置,利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度,為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。對(duì)于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)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(jī)房、衛(wèi)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(fēng)灌入。經(jīng)調(diào)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。
2 住宅外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體是住宅的主體部分,是建筑室內(nèi)外熱交換的主要介質(zhì),建筑節(jié)能50%,其中就有約25%是通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻的保溫隔熱性能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用節(jié)能外墻與使用普通外墻室內(nèi)溫度相差可達(dá)4~10度,所以墻體的設(shè)計(jì)是不容忽略的一個(gè)方面。外墻除了應(yīng)具有基本的承重、安全圍護(hù)等功能外,還應(yīng)考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對(duì)傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應(yīng)加設(shè)保溫隔熱層。
目前,常用的幾種外墻材料中,保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體。復(fù)合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、酚醛板、加氣混凝土等。復(fù)合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續(xù)外包的,有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等,而產(chǎn)生“斷橋”作用,達(dá)到預(yù)期的節(jié)能降耗效果。此外,減少建筑物體型系數(shù),也就是減少建筑物外表面積,減少護(hù)結(jié)構(gòu)面積,減少建筑形體的凹凸,也是節(jié)能的有效措施之一。體形系數(shù)是指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,體形系數(shù)越小對(duì)建筑節(jié)能越有利,也就是說(shuō),在其他條件相同的情況下,寬的建筑比窄的好,高的比矮的好,外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形,體形系數(shù)一般應(yīng)控制在0.3以內(nèi),住宅進(jìn)深應(yīng)擴(kuò)大到10m以上,而長(zhǎng)度則以55m為宜。從熱傳遞方面分析,通常建筑物實(shí)墻的陽(yáng)角內(nèi)側(cè)氣流較通風(fēng)口處差且散熱面相對(duì)比較大,所以交角處內(nèi)表面的溫度遠(yuǎn)比主體內(nèi)表面溫度低。同時(shí)由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設(shè)在此處,所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設(shè)計(jì)成圓柱形,則外墻棱角少,外表面積也小,有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節(jié)能。從接收太陽(yáng)輻射熱能考慮,應(yīng)使建筑物南向墻面的面積盡量的大,其他墻面的外表面積盡可能的小,也就是說(shuō)南向墻面與其他各方位墻面的面積比應(yīng)是越大越好。另外,也可以利用植物來(lái)調(diào)節(jié)氣溫,在日照強(qiáng)烈的墻面,種植植物來(lái)吸收太陽(yáng)熱量,減少傳入室內(nèi)的熱源。據(jù)報(bào)導(dǎo),建筑西墻種植爬墻虎,在植被遮蔽90%狀況下,外墻表面溫度可降低8.2℃,并有利于吸塵和消音,減少溫室效應(yīng)。
3 住宅屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑物受太陽(yáng)輻射的各個(gè)外表面中,屋面是接受太陽(yáng)直射時(shí)間最長(zhǎng)的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當(dāng)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(dǎo)熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料(如膨脹型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設(shè)于防水層上,可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問(wèn)題。此種方法施工簡(jiǎn)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(tài)型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達(dá)到保溫隔熱,又可美化環(huán)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(huì)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(dǎo)熱系數(shù)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(dòng),有利于屋面的保溫隔熱。同時(shí),在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是節(jié)能屋面的有效措施。利用水蒸發(fā)可帶走大量的熱,從而有效減弱屋面的傳熱量和降低屋面溫度。據(jù)測(cè)試,蓄水、種植屋面土壤表面溫度與一般屋面表面溫度比較,溫度可低27℃。此外,采用平坡屋頂結(jié)合的構(gòu)造形式,在屋面保溫隔熱層上做架空層,通過(guò)空氣流通來(lái)散熱也是個(gè)不錯(cuò)的辦法。
4 住宅門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
外門窗是耗熱的重要渠道,它既是太陽(yáng)輻射的得熱部件,又是主要的失熱部件,傳熱系數(shù)約為墻體的3~4倍,是節(jié)能的重點(diǎn)部位,所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對(duì)于住宅設(shè)計(jì)應(yīng)避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設(shè)計(jì)除滿足自然通風(fēng)外,設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)東西南北開(kāi)窗有別,不同功能房間開(kāi)窗有別。面對(duì)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面,應(yīng)盡量減少開(kāi)窗面積。設(shè)置外窗部位,應(yīng)提高外窗的密封性能(如選用膠條密封而不是毛條),選用好的窗型(如平開(kāi)窗氣密性相對(duì)較好),門窗配件,提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復(fù)合材料等),減少窗框的外露面積,采用保溫隔熱性能好的玻璃(如中空玻璃、鍍膜玻璃等)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí),采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光,通常也是建筑自然通風(fēng)的渠道。所以,外門窗的開(kāi)啟也是夏季通風(fēng)節(jié)能的必要條件。夏季迎風(fēng)面可作為主要的開(kāi)窗部位,引進(jìn)自然風(fēng),增加夏季的滲透通風(fēng)。但同時(shí),外門窗的設(shè)計(jì)應(yīng)減少冬季寒風(fēng)的滲透,有利于室內(nèi)保溫,改善生活環(huán)境的舒適度。對(duì)于向陽(yáng)的地方,可采用凹式開(kāi)窗設(shè)計(jì),外加遮陽(yáng)板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾,這種設(shè)計(jì)既美觀又兼有較好的遮陽(yáng)效果。
5 結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)作為世界能耗大國(guó),對(duì)于發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑,減少建筑能耗更是刻不容緩。而建筑節(jié)能是養(yǎng)活建筑能耗的有效方法,同時(shí)也是節(jié)約經(jīng)濟(jì)的方法。因此,作為建筑師,更應(yīng)從自身做起,從不同角度,依據(jù)建筑規(guī)范對(duì)節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),充分利用我國(guó)現(xiàn)有的自然條件,在改善人們居住環(huán)境的同時(shí),充分挖掘節(jié)能潛力,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,減少能源消耗。相信在不久的將來(lái),建筑節(jié)能事業(yè)必將在我國(guó)展現(xiàn)欣欣向榮的景象。
參考文獻(xiàn):
[1]能源服務(wù)或?qū)⒋蚱平ㄖ?jié)能僵局[J]. 建筑節(jié)能,2011,(11).
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
我國(guó)是人均資源短缺的國(guó)家,能源緊缺是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要矛盾。城市化水平不斷提高,建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,使建筑能耗成為能耗大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì),在總能耗中,建筑能耗占30%~40%左右。因此建筑的節(jié)能非常重要,保溫節(jié)能建筑就是建筑節(jié)能的重要體現(xiàn)。保溫節(jié)能建筑可以改善人民生活環(huán)境質(zhì)量,可以緩解我國(guó)能源緊缺壓力、減低能耗、減輕環(huán)境污染。是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在建筑行業(yè)的重要實(shí)踐課題。推廣保溫節(jié)能建筑將是我國(guó)發(fā)展住宅建設(shè)的一項(xiàng)長(zhǎng)期國(guó)策。
一、建筑保溫節(jié)能的概況
隨著國(guó)家對(duì)能源與保護(hù)環(huán)境的要求不斷提高,建筑節(jié)能保溫技術(shù)也在不斷提高。建筑物的保溫節(jié)能主要分為兩大類即外墻、屋頂、外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能和空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備用能設(shè)施的節(jié)能。墻體保溫施工技術(shù)自二十世紀(jì)80年代中期以來(lái),逐步應(yīng)用于我國(guó)建筑工程上,其工藝水平在實(shí)踐中得到了發(fā)展。外墻體的保溫節(jié)能是建筑節(jié)能的重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)體系主要有框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)。由此可知建筑的主要護(hù)結(jié)構(gòu)體主要分為鋼筋混凝土墻體、砌塊墻體兩種。在建筑外墻保溫設(shè)計(jì)中,最主要的是運(yùn)用保溫材料加強(qiáng)墻體抵抗風(fēng)雨的能力,達(dá)到墻體保溫的目的。
二、建筑中常使用的外墻保溫材料及技術(shù)
目前,在建筑中常使用的墻體保溫主要包括外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫兩種方法。
外墻內(nèi)保溫材料及技術(shù)
即在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層,達(dá)到墻體保溫的目的。外墻內(nèi)保溫施工具有應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)、施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是比較完善、操作方便、技術(shù)成熟、速度快的優(yōu)點(diǎn),可以保證施工進(jìn)度。但是內(nèi)保溫會(huì)多占用使用面積,使“熱橋”問(wèn)題不易解決,尤其在北方寒冷的冬天,容易引起墻體開(kāi)裂問(wèn)題,引起額外的熱損失,還可能使外墻內(nèi)表面結(jié)露,影響美觀;且內(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。被廣泛采用的墻體內(nèi)保溫技術(shù)有:抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網(wǎng)格布、增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏等。
2、外墻外保溫材料及技術(shù)
外保溫適用范圍廣,既適用于南方需夏季隔熱的空調(diào)建筑,也適用于北方需冬季采暖的建筑;外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓節(jié)能改造施工;既適用于剪力墻結(jié)構(gòu)砼外墻的保溫,也適用于磚混結(jié)構(gòu)建筑砌體外墻的保溫。是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長(zhǎng)建筑物的壽命。外保溫墻體內(nèi)構(gòu)造施工工序是:外墻飾面、找平粉刷層、外保溫材料、建筑圍護(hù)墻體、內(nèi)墻粉刷。與墻體內(nèi)保溫相比有其明顯的優(yōu)越性,既提高了墻體保溫隔熱性能,又增加了室內(nèi)熱穩(wěn)定性。技術(shù)含量高,技術(shù)合理,使用同樣尺寸規(guī)格、性能的保溫材料,比內(nèi)保溫的效果好;可以增加建筑的有效空間,有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋問(wèn)題。用于建筑外保溫的節(jié)能材料主要有:巖(礦)棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、玻璃棉氈、以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。這些材料的共同特點(diǎn)就是在表觀密度都較小,材料內(nèi)部都有大量的封閉孔有良好的保溫隔熱效果。
三、常用的外墻保溫體系
1、外墻自保溫體系
外墻自保溫體系是指僅使用單一墻體材料本身來(lái)滿足建筑墻體保溫節(jié)能要求的外墻保溫體系,這種墻體保溫體系施工技術(shù)成熟簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)飾面的保溫材料的耐候性技術(shù)指標(biāo)要求較低,施工范圍小,不需另搭腳手架。外墻自保溫體系的保溫材料就是墻體建設(shè)材料本身,材料具有密度小的特點(diǎn),保溫隔熱性能、耐火性好。目前我國(guó)應(yīng)用較多的自保溫墻體材料有混凝土多孔磚、復(fù)合墻板、加氣混凝土砌塊、蒸壓養(yǎng)磚以及燒結(jié)多孔磚。
2、外墻內(nèi)保溫體系
外墻內(nèi)保溫體系把保溫材料設(shè)在墻體的內(nèi)側(cè)。這種保溫墻體體系施工難度不大,價(jià)格也便宜,但是內(nèi)保溫占用建筑使用面積,容易產(chǎn)生“熱橋”,造成結(jié)露而使墻體出現(xiàn)霉斑、開(kāi)裂現(xiàn)象,影響美觀。居民進(jìn)行二次裝修容易破壞保溫層,影響保溫層的使用壽命。外墻內(nèi)保溫體系所用材料主要包括水泥膨脹珍珠巖板、聚苯乙烯板、保溫砂漿、巖棉板、充氣石膏板等,現(xiàn)在最常用做法是內(nèi)抹保溫砂漿和貼預(yù)制保溫板。
3、外墻外保溫體系
外墻外保溫體系就是在基層墻體外面利用保溫性能良好的絕熱保溫材料,如聚苯板,聚氨酯等作保溫層或外涂保溫砂漿,以此達(dá)到保溫的目的,墻體的外保溫與內(nèi)保溫相比具有良好的優(yōu)越性。優(yōu)點(diǎn)是有利于室溫穩(wěn)定,適用范圍廣,技術(shù)含量高;提高了防水功能和氣密性;基本消除了“熱橋”現(xiàn)象,較好地發(fā)揮了材料的節(jié)能保溫功能;保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長(zhǎng)建筑物壽命。外墻外保溫體系是一種多層復(fù)合的外墻保溫體系,可以提供高得多的設(shè)計(jì)靈活性和創(chuàng)意性以及優(yōu)異的能源利用效率,能夠防止潮氣侵入內(nèi)墻,是集保溫、節(jié)能、隔音、裝飾效果為一體的環(huán)保型、節(jié)能型非承重性護(hù)建筑墻體系統(tǒng),可用于商業(yè)建筑和民用住宅。因此外墻外保溫技術(shù)逐漸成為建筑保溫節(jié)能形式的主流。主要流行的有聚苯板薄抹灰外墻保溫、聚氨酯硬泡噴涂外墻外保溫系統(tǒng)聚苯顆粒漿料外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、等幾種外保溫操作方法。
4、夾芯復(fù)合保溫體系
夾芯保溫復(fù)合外墻是由內(nèi)頁(yè)墻、保溫層、外頁(yè)墻三層構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)是整體系統(tǒng)有效地保護(hù)了保溫材料,防止外界因素對(duì)保溫材料的破壞;技術(shù)較易掌握對(duì)施工季節(jié)和施工條件的要求不高;可采用傳統(tǒng)的普通磚、混凝土空心砌塊,也可采用現(xiàn)澆混凝土墻。 這種體系的缺點(diǎn)是施工工藝復(fù)雜,在墻體隔熱上容易造成保溫面積的不足,會(huì)產(chǎn)生“熱橋”現(xiàn)象。根據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)不同,外墻夾芯保溫可分為發(fā)泡式夾芯保溫和填充式外墻夾芯保溫。發(fā)泡式夾芯保溫在內(nèi)、外頁(yè)墻中采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡工藝,使泡沫塑料充填予夾芯墻中形成保溫層;填充式外墻夾芯保溫是在外墻體內(nèi)、外頁(yè)墻之間放置保溫板材形成保溫層。兩者的主要區(qū)別是使用的保溫材料和工藝不同。保溫板材料主要是是塑料布密封包裝的膨脹珍珠巖保溫板、加氣混凝土保溫扳、水泥珍珠巖保溫板、巖棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、玻璃棉板等。
四、建筑外墻保溫節(jié)能技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用基本要求
建筑保溫節(jié)能技術(shù)成為建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)重要分支,而外墻保溫技術(shù)又是建筑保溫節(jié)能技術(shù)的核心部分。在建筑外墻保溫工程中,應(yīng)用建筑外墻外保溫技術(shù)具備較大的推廣和應(yīng)用的意義與價(jià)值,更具備先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性。在建筑外墻保溫施工過(guò)程中,首先必須構(gòu)建建筑外墻的保溫節(jié)能、隔熱隔音、外表裝飾的外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),形成一個(gè)多功能的墻體系統(tǒng),且保溫層、裝飾面、外墻三者之間具有安全的連接施工工藝。
在建筑施工中應(yīng)用建筑外墻保溫節(jié)能技術(shù),首先必須滿足以下幾點(diǎn)基本要求:一是保溫性能,為確保建筑外墻的保溫性能,應(yīng)根據(jù)選用的建筑外墻保溫材料自身的熱工性能,計(jì)算保溫材料的厚度,這是確保建筑外墻保溫施工工作的關(guān)鍵性指標(biāo),確保其余建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符;二是穩(wěn)定性,必須保證保溫材料與外墻墻體粘結(jié)牢固穩(wěn)定;三是防水性能,必須對(duì)建筑的外保溫墻體表面進(jìn)行專業(yè)的防水處理,預(yù)防雨水深入墻體內(nèi)部導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞,確保其具備良好的防水性能防水性能是衡量建筑外墻施工質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一;四是防火性能,為確保保溫墻體具有良好的防火性能,當(dāng)建筑物的高度超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)對(duì)防火構(gòu)造進(jìn)行專業(yè)的處理,當(dāng)采用易燃保溫材料如聚苯乙烯板等保溫材料時(shí),應(yīng)選用阻燃型的板材,達(dá)到保溫與防火的統(tǒng)一;五是抗變性與抗擊性,抗變性主要是在與保溫材料相粘結(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)正常的變形,但外墻的保溫體系不會(huì)產(chǎn)生裂縫或脫落的性能??箵粜灾饕轻槍?duì)建筑外墻的外保溫體系而言,要充分保證保溫墻體能夠接受各種物品搬運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)的碰撞和人員的正常走動(dòng)帶來(lái)的震動(dòng)。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著時(shí)代的發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展觀深入人心,人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)有了較大的提升。建筑行業(yè)作為耗能大戶,施工節(jié)能技術(shù)水平的提高將會(huì)緩解能源壓力、提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。而且有利于形成社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。外墻保溫技術(shù)又是建筑保溫節(jié)能技術(shù)的核心部分,因此在建筑工程施工中要注意對(duì)外墻保溫節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,以此來(lái)加強(qiáng)建筑保溫性能,降低建筑使用能耗,達(dá)到節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境的效果。
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著我國(guó)的節(jié)能環(huán)保觀念的深化與發(fā)展,在實(shí)踐生活中有很多的行業(yè)都采取和應(yīng)用了節(jié)能技術(shù)來(lái)促進(jìn)我國(guó)的環(huán)保節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。在建筑行業(yè)中建筑業(yè)對(duì)于能量的消耗是較高的,因此在建筑業(yè)采取節(jié)能措施,有利于建筑行業(yè)的健康發(fā)展,也促進(jìn)我國(guó)的節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)與發(fā)展。但在其發(fā)展過(guò)程中,還存在一些問(wèn)題,尤其在施工過(guò)程中,仍存在不少弊端。建筑節(jié)能技術(shù)作為建筑行業(yè)中的一項(xiàng)重要技術(shù),常常被建筑企業(yè)所忽視,造成了巨大的能源浪費(fèi)。所以,在我國(guó)建筑行業(yè)中,節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展理念是一致的,而節(jié)能減排對(duì)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
一、建筑節(jié)能以及優(yōu)化設(shè)計(jì)
建筑能耗是能源消耗的一個(gè)重要組成部分,調(diào)查研究表明建筑業(yè)在我國(guó)還是一個(gè)蓬勃發(fā)展的行業(yè),社會(huì)需求量巨大。現(xiàn)有的建筑量不能滿足人們的需求,對(duì)于住宅建筑的要求也是越來(lái)越高。建筑能耗包括建筑全生命周期內(nèi)發(fā)生的建造能耗和使用能耗,占能源消耗的很大份額,而在建筑中建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損耗又是最大的。我國(guó)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能相比較與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大的距離。因此節(jié)能措施的研究還是有很大意義。
我國(guó)是建筑業(yè)大國(guó),建筑業(yè)也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要組成之一。我國(guó)每年完成的建筑工程總量約為 20 億平方米,約占全世界建筑總量的 50%,每年的新增建筑中只有很少的一部分工程能夠達(dá)到國(guó)家制定的節(jié)能目標(biāo)能夠成為節(jié)能建筑。我國(guó)已建成的建筑面積總量約430億平方米,累計(jì)已建成節(jié)能建筑總面積約有28.5億平方米,僅占城鎮(zhèn)既有建筑總量的 6%,今后建筑節(jié)能任務(wù)十分艱巨。
有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明,建筑用鋼量約占全國(guó)鋼總用量的 25%;水泥用量占全國(guó)水泥總用量的 70%,木材用量占全國(guó)總用量的 40%,建筑用水占全國(guó)總用量的 32%。以上總計(jì)約高出發(fā)達(dá)國(guó)家耗能 2~3 倍,加劇了給環(huán)境帶來(lái)的壓力。在建筑能耗方面,我國(guó)已建工程的外墻、外窗、屋面等采暖耗能量比氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)家約高出 3~4倍。建筑能耗隨國(guó)家建筑工程量增長(zhǎng)而增加,大大超過(guò)了我國(guó)能源生產(chǎn)增長(zhǎng)速度。
所謂的建筑節(jié)能主要是指在建筑在發(fā)揮其基本功能的同時(shí)降低對(duì)于能量的消耗以及在建筑的中設(shè)置一些隔熱或者保溫的設(shè)置來(lái)提高建筑的能量的使用效率進(jìn)而降低能耗。在建筑中達(dá)到節(jié)能的目的需要從這兩個(gè)方面進(jìn)行才可以獲得較好的節(jié)能效果。建筑節(jié)能對(duì)于國(guó)家發(fā)展會(huì)產(chǎn)生較大的影響,需要重視節(jié)能問(wèn)題,配合國(guó)家的節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),建筑行業(yè)也可以通過(guò)建筑節(jié)能來(lái)降低建設(shè)成本,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。
對(duì)于建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化主要是指在建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)過(guò)程中,將各種節(jié)能方案進(jìn)行對(duì)比與分析,從這些方案中找出最為節(jié)能的優(yōu)化方案,這樣可以最大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。但是什么樣的節(jié)能方案是最好的,怎樣做到節(jié)能方案的最優(yōu)化,這并沒(méi)有一個(gè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),每一種方案都有其利弊,在節(jié)能設(shè)計(jì)中對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化需要綜合各種方案的突出優(yōu)勢(shì),結(jié)合具體的建筑設(shè)計(jì),整合出一種比較理想的節(jié)能方案。
二、智能建筑節(jié)能評(píng)估方法
(一) 照明監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)能評(píng)估
根據(jù)照明系統(tǒng)能耗分項(xiàng)計(jì)量的能耗監(jiān)控點(diǎn),可以得出照明系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估表,如表 1 所示。
表1 照明系統(tǒng)節(jié)能統(tǒng)計(jì)表
沒(méi)有使用智能化技術(shù)的能耗,須運(yùn)用各分項(xiàng)燈具功率和使用時(shí)間進(jìn)行計(jì)算,照明監(jiān)控設(shè)備由 DDC 控制器、紅外線控制開(kāi)關(guān)、紅外控制器、多功能傳感器、模擬量輸出和各種繼電器組合而成。在照明系統(tǒng)中分項(xiàng)之間的節(jié)能評(píng)估可以按照未使用節(jié)能技術(shù)的能耗和監(jiān)控的設(shè)備能耗進(jìn)行計(jì)算,將各項(xiàng)能耗進(jìn)行累加所得結(jié)果就是對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能評(píng)估。
(二)空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)能評(píng)估
空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)主要由冷站監(jiān)控系統(tǒng)、熱源監(jiān)控系統(tǒng)和風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)組成。在測(cè)量的過(guò)程中,要依據(jù)各系統(tǒng)中的能耗監(jiān)控點(diǎn),繪制空調(diào)節(jié)能評(píng)估表。
空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的能耗要依據(jù)冷站系統(tǒng)增加的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,未使用節(jié)能技術(shù)的設(shè)備耗能的計(jì)算要依據(jù)設(shè)備的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái),計(jì)算其能耗 ;對(duì)熱源系統(tǒng)能量的計(jì)算,要依據(jù)供熱熱量對(duì)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能耗的計(jì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。投入的監(jiān)控設(shè)備有 DDC 控制器,流量、壓力、溫度傳感器和變頻器等,電磁閥也可根據(jù)功率計(jì)算出其能耗。空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)各分項(xiàng)的節(jié)能量可根據(jù)“節(jié)能量 = 未使用智能化技術(shù)的能耗-實(shí)際能耗-投入監(jiān)控設(shè)備的能耗”計(jì)算出來(lái),最后累加就可得出空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)總體的節(jié)能效果。其中熱源系統(tǒng)可以以熱量和電能混合的形式表現(xiàn)出來(lái),也可根據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將熱量轉(zhuǎn)換成電耗量來(lái)統(tǒng)計(jì)。
(三)給排水監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)能評(píng)估
給排水系統(tǒng)分為給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。根據(jù)給排水系統(tǒng)增加的監(jiān)測(cè)點(diǎn),繪制排水系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估表。給排水系統(tǒng)中,給、排水泵實(shí)際能耗可由增加的監(jiān)測(cè)點(diǎn)計(jì)量出來(lái),未使用智能化技術(shù)的能耗可根據(jù)其功率與工作時(shí)間計(jì)算出來(lái) ;給、排水泵系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備有 DDC 控制器,變頻器,壓力傳感器等設(shè)備,其能耗也可根據(jù)功率計(jì)算出來(lái)。各分項(xiàng)節(jié)能量可根據(jù)“節(jié)能量=未使用智能化技術(shù)的能耗-實(shí)際能耗-投入監(jiān)控設(shè)備的能耗”計(jì)算出來(lái)。給排水系統(tǒng)的節(jié)能效果根據(jù)各分項(xiàng)能耗節(jié)能量累計(jì)相加計(jì)算出來(lái)。
三、智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)
(一) 供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
智能建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的在于減少能耗,這需要從電氣的多個(gè)方面進(jìn)行考慮,包括建筑用電設(shè)備的特點(diǎn)、用電負(fù)荷容量和設(shè)備具體布置。要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)的分析,從而科學(xué)、合理地建設(shè)供配電節(jié)能設(shè)施,確保設(shè)備的正常運(yùn)行。供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可以從以下兩個(gè)角度著手:①用電電壓。應(yīng)盡量保持用電電壓的穩(wěn)定性。②供配電布線。應(yīng)盡量使供配電布線短且直,從而簡(jiǎn)化電氣系統(tǒng),減少能源的損失。
(二)電梯、通風(fēng)和供水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
選擇合適的電梯型號(hào),并減少小機(jī)房的電梯數(shù)量,以減少電梯的電能消耗。在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)當(dāng)以電力需求作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)考慮設(shè)備的配置,進(jìn)而選擇高效益的產(chǎn)品。在選擇空調(diào)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)首選水源熱泵空調(diào),因?yàn)槠溆泄?jié)能性能優(yōu)、零排放和無(wú)污染等優(yōu)勢(shì),且其機(jī)組效能遠(yuǎn)比傳統(tǒng)空調(diào)高。在設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時(shí),可以優(yōu)先選擇無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備,這樣不僅能夠做到節(jié)能環(huán)保,同時(shí)還能對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化。
(三)利用再生資源
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中積極利用可再生能源,例如太陽(yáng)能、風(fēng)能等,這既能有效減少高耗能設(shè)備的使用,又能減少非節(jié)能設(shè)備的使用。此外,在智能建筑電氣施工時(shí),還可以使用光電幕墻,并采用新型的節(jié)能保溫材料建造,以達(dá)到節(jié)能的目的。
(四)照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
由于我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大,建筑風(fēng)格不同,因此在選用照度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn)。在民用建筑中實(shí)施的照度標(biāo)準(zhǔn)值,可以根據(jù)照明要求的檔次高低來(lái)選擇照度標(biāo)準(zhǔn)值。
表2 居住建筑每戶每戶照明功率密度值
1. 在建筑電氣照明設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的有關(guān)建筑電氣照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,對(duì)建筑電氣照明設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究分析,進(jìn)而確定合理的設(shè)計(jì)方案;具體來(lái)講,建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑房屋的實(shí)際情況進(jìn)行分區(qū)設(shè)置照明類型;比如,建筑空調(diào)房?jī)?nèi)采用照明空調(diào)組合系統(tǒng),在控制好照明用電指標(biāo)的基礎(chǔ)上采用多光源方式滿足特殊高照度要求;對(duì)色光要求高的場(chǎng)所可選用混合照明的方式滿足照明需求;建筑房屋的墻面、地面等部位應(yīng)采用淺色的建筑材料,可以有效利用太陽(yáng)光等天然光源提高建筑室內(nèi)的照度;對(duì)于生產(chǎn)車間、教室可選用一般的照明系統(tǒng);如果同一個(gè)建筑空間內(nèi)要求同時(shí)具有不同的照度和色光,可根據(jù)具體的照明要求進(jìn)行分區(qū)設(shè)置照明裝置。
2.推廣使用高光效光源,采用高效率節(jié)能燈具。建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑功能性、照明燈具的數(shù)量和用戶對(duì)光源質(zhì)量等要求科學(xué)選擇光源,尤其是在照明燈具的發(fā)光效率、顯色性、價(jià)格等方面嚴(yán)格控制,為高效節(jié)能的建筑電氣照明系統(tǒng)的構(gòu)成奠定基礎(chǔ);建筑物室內(nèi)燈具選擇時(shí),應(yīng)選擇控光效果好的燈具,可有效節(jié)約電能;另外在燈具選擇時(shí)還應(yīng)注意其它的一些因素,如燈具的配光曲線,根據(jù)配光曲線確定來(lái)降低建筑單位面積內(nèi)的耗電量,可有效控制照明燈具安裝時(shí)的成本投入費(fèi)用;根據(jù)建筑室內(nèi)的空間面積確定照明燈具的光束所照射的區(qū)域范圍,根據(jù)有關(guān)光學(xué)只是計(jì)算地面反射系數(shù),進(jìn)而確定所選的照明燈具安裝數(shù)量及節(jié)能燈具類型;通常情況下,建筑房屋內(nèi)一般采用直管的熒光燈作為首選照明燈具,直管熒光照明燈具通常造價(jià)低廉,顯色性能好,使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn);可將直管熒光燈具在建筑房屋照明方面廣泛的推廣及應(yīng)用;對(duì)于酒店大廳內(nèi)可選用高頻無(wú)極熒光燈,這種燈具顯色性能好,安全可靠性強(qiáng),并且維修維護(hù)方便,易于操作。
結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)的城鎮(zhèn)化建設(shè)與發(fā)展,建筑物的數(shù)量越來(lái)越多,對(duì)于建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化變得更加迫切,對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化的策略的探析可以更好地提高節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用性,提高建筑的節(jié)能效果,促進(jìn)我國(guó)資源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)與發(fā)展。
參考文獻(xiàn):