发布时间:2023-03-20 16:17:26
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的节能环保论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
建筑工程本身就是一个巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中,建筑过程中产生的能耗和使用能耗最主要的两种能耗。在建筑过程中产生的能耗主要分为材料能耗、设备能耗、生产运输能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、日常工作和生活产生的能耗。从能耗的分类来看,建筑能耗是一个系统的复杂工程,由多个部分组成,无论在建造过程中还是在使用过程中都会产生各种各样的能耗。因此,采用节能环保的建筑技术设计必须兼顾这两大方面,在保证建筑工程正常运转的情况下,提高建筑的利用率,加强节能环保技术和现代科技的运用,在建筑设计、房屋设计和暖通设备、运输设备的设计中要统筹考虑,以提高能源利用率,实现节能环保的目的。
2节能环保建筑设计设计的背景
2.1建筑产业能耗巨大,具有巨大节能空间
建筑工程是一个能耗非常大的产业,与交通运输业、工业并成为三大能耗巨头。作为世界上最大的发展中国家,每年城镇化建设都有大量的建筑项目拔地而起,据初步估计,我国每年新增20亿㎡的建筑面积,同时也消耗了世界上约四成的钢筋和水泥,这些能耗加起来是全国总能耗的35%左右。建筑能够是一个关系国际民生的重要产业,而我国所有建筑项目中,约9成以上的项目都是高能耗建筑产业,只要将一些不必要的能耗降低,就能极大地释放大量的建筑产业和能耗。
2.2我国的建筑产业化水平较低,节能水平远远低于世界发达国家
据住建部的一项统计,我国建筑节能系数在国际上仅仅处于中下游水平。通常来说,很多建筑保温、散热性能都普遍较差,外立面的隔热保温效果是同纬度发达国家的五分之一,屋顶保温散热为四分之一,门和窗户的散热率是发达国家的四到六倍。从这些数据看,我国建筑行业节能环保的需求和市场非常大。
2.3科学发展观和可持续发展的国策
中国建筑行业的发展现状是当前中国经济、社会发展的真实写照。虽然我国很多大城市高楼耸立,现代大都市写字楼、商场无处不在,但是我国人均建筑空间却极不均衡,人均资源分配不足,同时我国大部分地区又处于季风气候局,居民对于改变冬季寒冷、夏季炎热的需求也较为迫切,使得建筑节能环保较为迫切。同时,为了有效贯彻和落实可持续发展和科学发展观,全面实现建筑节能环保的要求,必需实施建筑工程的节能减排,以缓解当前我国不断加剧的因能源问题而引发的经济和社会矛盾。
3建筑项目节能环保建筑设计的实施策略
3.1选择合理的项目地址
建筑项目是一个与人密切关联的场所,因此首先要根据人们的喜好选择合适的项目地址,不能简单贪图经济效益而忽视社会和环境效益。通常要根据备选地的自然环境、地形地貌、地质条件、水文条件等综合因素考量,经过系统论证和评估之后,还要保证整个项目不破坏或微破坏原有自然环境,借助当地资源,进行土地开发。
3.2设计合理的朝向日照及朝向
选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
3.3建筑项目主体结构的设计
建筑围护结构组成部分(屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设施)的设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。
3.3.1建筑屋顶的节能设计屋顶是住宅第五立面,对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面,可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点,可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下,既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距,节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台,既获得露天活动空间,也可缩小日照间距。
3.3.2建筑墙体和外立面的节能设计建筑墙体作为整个项目的主要设计,它的基本性能决定着整个建筑物的节能减排效果,因此,它是建筑节能设计的重中之重。一般来说,建筑墙体和外立面通常起到防潮、防水、隔热、保温等作用,建筑材料的选择直接关系到它的基本作用。作为建筑墙体和外立面的基本作用,保温性能直接关系着整个建筑节能减排的效果。实践证明,通常单一的墙体难以完全做到隔热、保温作用,因此在设计中,尽量选择空心砖或者复合墙体,实现多重防护。
3.4有关建筑材料的节能设计
建筑材料的节能环保是建筑项目进行节能减排的重要方面,它是整个建筑物的物理组成部分,也是建筑节能环保中的关键一环。在建材的选择中,首先要选择节能、环保、经济型材料,积极应用具有较高科技含量的新型建材。同时,在建筑过程中,也要注意节省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5积极使用新型能源
新型能源具有环保、低能耗的特性,通常情况下,风能、地热、太阳能是新型绿色建筑中比较常见的能源。目前,人们对太阳能的利用随着科技的进步也在不断提高。太阳能具有清洁、体量大、不会造成环境困扰等特点而被人们津津乐道。虽然现代科技取得了长足的进步,但是人们所能利用的太阳能却只占太阳能源的很少一部分。当前,建筑项目中,主要利用太阳能采暖和制冷。太阳能取暖主要是利用太阳能加热水,利用热水的循环作用相建筑物供暖。而太阳能制冷则要利用太阳能制冷压缩机进行吸收或吸附制冷。压缩机将太阳能转换成电能,再用电能驱动,进行压缩制冷。风能也是人们所喜闻乐见的新型能源之一。自然风通过在建筑物内的流通实现制冷。通常使用风能供冷的季节是自然风出现季节过度或黑白过度的时期,利用自然风进入压缩机实现驱动通风蓄冷,这样既节省了电能,也不会对自然环境带来任何污染和破坏,同时还能有效改善建筑物内空气质量。当然,地下水也是暖通空调的重要环保伙伴。利用地热水的热能或冷源对建筑物供暖或供冷,是当前非常流行的供暖方式。
4结语
1.泵电机变频技术氨肟化装置大型运转设备较少,目前国内氨肟化装置运用变频技术的较少,一般通过出口阀门开度调节,能量损失大。根据流体力学原理,泵轴功率P与转速N的三次方成正比,在保证流量稳定的条件下,降低泵的运转频率,可有效降低泵功率,节省电耗;转速下降可延长泵的寿命;克服因调节阀故障造成生产波动,控制更加平稳且精度高。本装置机泵大量采用节能优势明显的变频技术,例如釜液循环泵、叔丁醇进料泵、叔丁醇塔顶回流泵、重排进料泵、反应釜搅拌器等,其中釜液循环泵电机功率185KW,釜液循环泵增加变频后频率由50Hz下调到~40Hz即能满足生产,而电流降至120A,节能效果显著,提高了电机功率因素,减少了无功功率消耗。
2.热量回收技术环己酮肟凝固点为88.8℃,为避免环己酮肟凝固堵管,装置管道大量设计为夹套管或者伴热管,同时设有单独的热水系统为其提供热量,正常生产过程中随着系统热量的损失需通过低压蒸汽为热水系统补充热量。环己酮肟从第二精馏塔塔底进入肟储槽,第二精馏塔塔底温度在150℃左右,在进入肟储槽之前要降温至100℃,利用30℃左右的循环水降温会浪费部分热量,如果控制不当有可能使环己酮肟温度降至90℃以下导致管道堵塞,改为采用热水系统95℃左右的热水与环己酮肟换热可降低环己酮肟温度的同时提高热水的温度,具有较好的节能效果,更重要的是可以避免环己酮肟温度低于凝固点而堵管的风险。
二、环保技术
氨肟化装置主要污染物有含氨、叔丁醇等的反应尾气,含甲苯、叔丁醇、环己酮肟的物料和废催化剂等,生产中应通过尾气吸收装置尽量吸收尾气中的氨、叔丁醇,同时含甲苯和含叔丁醇的物料不能就地排放,应该分开进行回收;反应系统的失活催化剂则可再生后重复使用,通过这几点的控制,基本可避免环境的污染。
1.回收尾气中氨和叔丁醇将排放尾气中的氨和叔丁醇降至最低,不仅可以减轻环境污染,也可以降低原料消耗,对产品成本有直接影响。目前一般是在尾气吸收塔内通过和除盐水逆流接触吸收尾气中的氨和叔丁醇,反应釜尾气一般在80℃左右,而且氨被水吸收的过程放出热量导致吸收液温度升高,至氨在水中的溶解度变小,影响尾气吸收塔的吸收效果。通过将尾气冷却器循环水改为7℃冷冻水可明显提高尾气吸收塔对氨和叔丁醇的吸收能力,降低排放尾气中的氨和叔丁醇。
2.机泵增设密排管线设备检修时要将内部的物料排净,通过在泵出入口管线增设排净线,如釜液循环泵、催化剂输送泵、尾气吸收液进料泵、反冲液进料泵、叔丁醇循环泵、叔丁醇进料泵等均设置有接到残液槽的密排管线,设备检修时可通过密排管线直接将物料排放至残液槽,避免跑冒滴漏,现场环保清洁。
3.回收含叔丁醇、甲苯、肟物料环己酮肟生产中取样时置换取样容器后的物料含叔丁醇、甲苯、环己酮肟,如果直接就地倾倒,不仅对环境造成了污染,还增加了工艺物料的损耗,因此必须将各个取样点的置换液先收集起来,分类回收至系统;分析后残余的环己酮肟已经凝固成固体,甚至有部分会被空气氧化变质,因此一般都是直接作为化学废物处理,如将其回收处理,则避免了环境污染,同时降低了环己酮肟生产过程中物料消耗,增加了经济效益。
4.失活催化剂回收再利用环己酮氨肟化反应系统TS-1催化剂因在长期运转过程中骨架上的Si或Ti溶出破坏TS-1分子筛结构,同时杂质堵塞催化剂孔道都会造成催化剂失活,通过催化剂卸料装置将失活催化剂推出反应系统,统一由催化剂制造厂家回收再利用,可以减少“三废”排放,保护环境。
三、总结
1.1无机高分子的应用
无机高分子所制成的材料用于墙体的涂料,水泥砂浆抹面等各种基层。它具有足够的强度,平整度,不会有起砂、脱皮等现象。聚氯代磷腈的烷氧基取代物由于具有玻璃化温度低、热稳定性好和不燃烧等特性,因而引起了人们极大的重视,已成为新型材料开发研究的重点。
1.2照明系统的应用
新型材料用在照明产业中,采用能够实现对自然光采集的光罩,从而对自然光进行重新分配,均匀的分配自然光线,创作出不同的照明效果。
1.3建筑材料的应用
新型的建筑材料不仅要节约成本,降低资源的消耗,也不会对人类造成任何影响,不会对大自然造成污染。新型材料所制作的家具、门窗等等还能对人体的健康起到有利的作用,整体的提升建筑的功能。
2新型节能环保建筑材料的发展前景
随着人们对生活质量的追求越来越高,新型环保型的材料也越来越被看重,越来越能贴近人们的生活,在未来发展过程中,其重点应放在更加的节能,更加的环保,更加能对人体产生好处方面。要综合考虑到环境、资源、能源以及建设方式等方面,研发出更加具有科学性、实用性的新型节能环保型的建筑材料。随着人们对物质的追求、住房水准也在不断提高,人民生活水平的日益提高,,家装建材、各种建筑建材也会有不同的要求,同时对于建筑的涂料也会有不同的要求,根据功能划分,有防水涂料、防火涂料、防静电涂料和特种涂料,这只是根据不同功能来区分,其殊涂料主要是粉末涂料防水防静电和防火功能最为出众。环保型建筑材料的应用,不仅节约了我国的自然资源,同时对改善我国的自然环境起到了重要作用。在环保型建筑材料生产的过程中,由于其具有经济性、实用性以及健康性,因此在发展的过程中有着广阔的市场。环保型建筑材料的应用,不仅符合了我国人们绿色建筑的要求,同时,还推动了我国经济的发展以及社会的进步。为了提高居住环境质量舒适度和迅速改善提升建筑物的使用,在建筑工程室内装饰设计中使用新型优质技能环保材料,同时在建筑工程室内装饰设计中也可以使用循环利用特性的材料,就能为各类工业固体废料提供一个变废为宝、循环使用的平台,而且也从本质上避免了能源和材料的浪费,也能让我国各种能源利用效率提高不少。
3结束语
(1)框架建筑节能体系:由框架承重、外墙采用轻质非承重材。主要有加气混凝土砌块、陶粒砌块、混凝土空心砌块、超轻陶粒耐水石膏隔墙板、水泥隔墙板等,另加复合保温材料,适合高层或小高层和多层结构体系。(2)轻钢结构建筑节能体系:护结构采用彩色钢板压型板,中间复合保温板或玻璃棉、岩棉、硬质聚氨酯泡沫等,墙厚100mm。(3)外墙外保温做法:将绝热材料复合在承重墙外侧其建筑热稳定性好,可避免冷桥,有利于提高墙体的防水和气密性,使墙体潮湿情况得到改善室温保持稳定。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑环保节能必须以发展新型节能材料为前提,有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又与外墙保温技术相结合,真正发挥其作用。外墙保温技术的优越性受到人们的重视。在使用外墙保温技术的同时,加强环保节能材料的利用,综合上述考虑石嘴山市大武口区,采暖期间室外平均温度为零下4℃以下,对护结构保温性能提高了要求。外墙外保温做法较符合石嘴山地区气候条件。节能目标,通过采用增强建筑外墙围护结构保温隔热性能和提高采暖的节能措施,在满足以下要求的室内环境指标的前提下,与未采取节能措施前相比,采暖、能耗应节约50%:①冬季暖室内热环境设计指标,应符合下列要求:卧室、起居室室内设计温度取16-18度;换气次数取1.0次/h;②夏季空调室内热环境设计指标,应符合下列要求:卧室、起居室室内设计温度取26-28度;换气次数取1.0次/h。实践证明在夏季墙体的外保温做法还能减少太阳辐射热和室外热空气与外墙的表面换热,隔热效果也优于内保温做法。而在采暖期间采用适当厚度保温材料的外保温节省75%的热损失。仅此可增加集中供暖的住宅1500平方米。
2电厂循环水余热城市集中供暖
能源是国民经济发展的基础,深入开展节能工作是缓解能源矛盾和保障国家经济安全的重要措施。目前我国城市普遍存在着集中供热热源不能满足问题,随着迅速增加的供热需求的情况,而新建大型热源投资高、建设周期长并受到城市环境容量的强烈制约。为了缓解供热紧张的局面,一些地方使用小型燃煤锅炉房,严重恶化了城市的大气环境;一些城市利用燃气采暖、甚至电热采暖,带来高采暖成本的同时,也引发了城市的燃气和电力资源的紧张。石嘴山市大武口区改造前:(1)是城市周边的火力发电厂在发电过程中,通过冷却塔将大量的低品位热量排放到大气中,造成了巨大的能源浪费和明显的环境湿热影响及污染。(2)小型燃烧煤炭的锅炉房,家庭燃烧煤炭的土暖气炉,燃烧天燃气来采暖严重恶化了城市的大气环境污染。这样的系统则造成大气环境严重污染和煤炭能源的严重浪费,一个冬季燃烧煤炭而浪费17多万吨煤炭,向空气中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物。因此石嘴山市大武口区电厂与石嘴山市热力公司,将热电厂的循环冷却水余热用于到供热采暖,不仅能够减少电厂冷却水散热而造成的水蒸发损失和环境的热污染,而且能够缓解采暖带来燃烧煤炭资源浪费局面。同时实现能源的利用节约,提高能源综合利用率。
3结束语
关键词:绿色环保;节能;建筑给排水
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1 建筑节能环保中节水主要技术
《民用建筑节水设计标准》第4.1.2条明确指出“建筑节水系统应根据节能、卫生、安全及当地政府规定等要求,并结合传统水源的综合利用的内容进行设计”。节水设计除合理选用节水用水定额,采用节水的给水系统,采用好的节水设备、设施和采取必要的节水措施外,还应在兼顾保证供水安全、卫生条件下,根据当地的要求合理设计利用污、废水,雨水,开源节流,完善节水设计。
1.1确定合理的节水用水定额
用水定额是设计冷、热水给水系统的一项重要的基础参数,用水定额偏大,导致供水设备、设施、管径均偏大,既耗水又耗能、耗材、占地。合理选用节水用水定额,一是避免了水资源和各方面能源的浪费,二是为设计人员进行节水设计提供了依据。
1.2 完善供水系统设计
1.2.1多层建筑的供水系统,应控制配水点处的水压。《民用建筑节水设计标准》第4.1.3条明确指出“市政供水压力不能满足供水要求的多层建筑的给水、中水、热水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa,且分区内低层部分应设减压设施保护各用水点处供水压力不大于0.2MPa.可见,控制配水点处的水压是给水系统节水设计中很关键的一个环节。据实测结果,一个普通水嘴半开和全开时的最大流量分别为:O.42 L/s和0.72 L /s,对应的实测动压值为0.24MPa和0.5MPa,静压值均为0.37MPa,而普通水嘴的额定流量为0.15 L/s,以现仃建筑的61%水嘴超压计算,每年浪费约7 1 0万立方米的水。因此,控制用水点处的水压对节水起着至关重要的作用。
1.2.2热水供应系统应有保证用水点处冷热水供水压力平衡的措施。因为供水系统内水压的不稳定,将使冷热水混合器或混合龙头的出水温度波动很大,不仅浪费水,使用不方便,仃时还会造成烫伤事故。带有冷水混合器或混水水嘴的卫生器具,其冷热水供水上蓝力应尽可能相同。工程实际中,由于冷水热水管径不一敛,管长不同,尤其是当用高位冷水箱通过设在地下室的水加热器再返上供给高区热水时,热水管路要比冷水管长得多。这样相应的阻力损失也就要比冷水管大。另外,热水还须附加通过水加热设备的阻力。因此,要做到冷水热水在同一点压力相同是不可能的。只能达到冷热水水压相近,可在用水点采用带调压功能的混合器、混合阀,用以保证用水点的压力平衡,保证出水水温的稳定,减少调温时浪费的水量,同时减少热水烫伤人的事故。
1.2.3集中热水供应系统应设热水循环管道,保证热水系统的循环效果。随着人民生活水平的提高和建筑功能的完善,建筑热水供应已逐渐成为建筑供水不可缺少的组成部分。据调查,各种热水供应系统大多存在着严重的水浪费现象。比如家用配水装置往往要放掉不少冷水后才能正常使用热水。因此,设有集中热水供应系统的建筑物,必须设回水管道保证立管和干管中热水的循环。对于要求随时取得合适温度的热水的建筑物,则应保证支管中的热水循环, 或有保证支管中热水温度的措施,这样可以大大减少使用热水时水嘴流出的冷、温水量。
1.3 选用节水设备和优质的管材、管件
据统计,我国城市自来水管道漏损率均高于10% 。主要原因是使用管材、管件、阀门等产品材质达不到国家或行业产品标准的要求,加上安装、维护管理不到位。因此,减少管道漏损率是节水的又一重要措施。为了减少管道漏损,在工程建设中,应优先采用符合国家现行产品标准的管材、管件,管材和管件采用同一材质,以降低不同材质之问的腐蚀,减少连接处漏水的几牢,管材和管件连接采用同径的管件,以减少管道的局部水头损失。另外还须加强日常的管道检漏工作。
1.4开发利用非传统水源
非传统水源指的是不同于传统地表水和地下水供水的水源,包括再生水、雨水、海水等。节水设计应因地制宜采取措施综合利用雨水、中水、海水等非传统水源。雨水和中水等非传统水源可用于景观用水、绿化用水、汽车冲洗用水、消防用水等非与人身接触的生活用水。
2 建筑给排水节能环保的主要技术
建筑给排水系统的能耗主要包括动力能耗和热能耗,供水系统全年3 6 5天都在使用,功率虽小,但消耗时间长,总体能耗是很大的。我国一年热水能耗折算为电耗约为175亿~245亿k W·h,今后还将继续上升。因此,建筑给排水节能是十分必要的。
2.1充分利用外网的水压进行建筑内部给水系统设计
外网水压、水量能经常满足用水要求时,应尽量利用外部给水管网水压直接进行供水。在外部管网水压不能满足整个建筑的要求时,则建筑物下部几层应利用外网水压直接供水,上部可设置加压和流量调节装置供水。设计时,不能忽略外网能够提供的水压,不能因为设有水池,而放弃使用外网的可资用水头,这将造成能源的浪费。
2.2合理设计水泵运行参数
现在大多数建筑物的供水方式都是采用水池一水泵联合供水方式。在选择水泵时应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水、电的浪费问题,达到节能的效果。在选择恒压变频水泵时,应注意消减恒压变频水泵无效扬程。同样,在热水供应系统中,随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现,循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元什,把信号传递至循环水泵的控制系统,根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数,从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备可节电20% ~40% 。
2.3循环水系统节能
建筑循环水系统主要包括:游泳池水循环处理系统、水景循环水处理系统、空调冷却水循环系统和集中生活热水循环系统。循环水系统选泵扬程普遍比实际运行扬程高出1~2倍,造成无效流量显著增加,增大功率;运转效率脱离高效区。因此其节能潜力巨大,可达到50%。在设计阶段应认真计算循环系统的阻力损失,不可像供水系统那样粗略估计数值,也不可搬用供水系统的估值经验。在选泵阶段也不可随意放大扬程。选不到小扬程泵时,可在管网中增加局部阻力损失使扬程相匹配,这样会比增加流量耗能少。
2.4太阳能的利用
太阳能设置规模的确定主要指集热面积、储热水箱。若设计太大,太阳能系统经常半负荷运行,会投资回收期加长;若设计太小,太阳能资源不能得到充分的利用。太阳能最为一种可再生的洁净能源,被越来越多的应用于热水供应系统中。据统计,用电热水器洗澡的费用约为0.62元/次,而利用太阳能热水器的费用仅0.31元/次。使用太阳能热水器,在节约电能的同时,也减少了燃煤发电废气的排放量。
3 结束语
节能环保是人类社会永恒的主题,给水排水设计施工人员,应注重符合节能环保的要求;公民,应提高环保意识,节约用水;政府,应加强监管职能和引导职能,加强宣传教育,使公民对实施建筑给水排水节能环保工程普遍认同和支持,形成全社会节能环保的氛围,推动循环经济和谐发展。
参考文献
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【关键词】绿色建筑可持续发展节能减排生态建筑
中图分类号:TE08文献标识码: A
1.引言
为深入的贯彻与落实科学发展观,应对全球气候变化、资源能源短缺,人类正在遵循碳循环的概念,以低碳节能为主要目标,大力发展循环经济、建设低碳生态环境,将绿色建筑推广普及。为建设资源节约型、环境友好型社会做出应有的义务从而提高生态文明水平,改善人民生活质量。随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,因而绿色建筑也应运而生。
2.世博会中绿色建筑的设计及应用。
全球气候变暖,资源和生态破坏是21世纪面临的最大挑战。2010年我国上海世博会就是以“城市,让生活更美好”为主题,是全世界共同探讨城市建设和节能减排技术的平台,更是绿色建筑设计的具体体现。在世博会内,各馆各具特色,并且在绿色建筑理念上都被广泛使用,绿色建筑的技术也被大力推广。
2.1优化建筑结构,实施节能减排。
在中国馆中,底部的四根支撑立柱支撑着上部逐渐扩张的结构。立柱形成的巨大空间,营造了东西南北通透的场所。上部的延伸结构在地面形成了阴影,对阳光照射进行了屏蔽,这对建筑的降温起到了积极作用。在立柱空间内,阳光位置高时,无法照射到内部,不会造成建筑物温度升高,可减少制冷设备的运行;在太阳位置低斜时,通过阳光对底部的照射,可提升内部温度,减少供暖设备的运行。通过造型的自身结构,实现了自遮阳,很好的利用了自然环境进行通风,这对馆内、馆体温度控制都起到了重要作用,同时也降低了空气条件系统的能源消耗。
2.2合理利用生态气候,达到节能环保。
世博会中的意大利馆是由20个不规则、可自由组装的功能模块组合而成,建筑结构可自由组合、灵活多变。在馆中,环保、可持续被重点关注,通过采取生态气候,来达到节能环保的目的。在夏天,利用自然的空气气流和水流进行降温,热风通过自动调节系统进行排除,实现对建筑内部温度降低的作用;在冬天则是利用太阳能辐射,通过对太阳能的控制,将热能集中到带有光电集成模块的透明玻璃上,充分节约电能,既能提升建筑物内温度,又能存储一定的电能,实现零排放。在馆中,还使用了另一种多样化材料—透明混凝土,加入这种玻璃质地的混凝土材料可以形成不同透明度的渐变,还能随时感知建筑内外部的温度、湿度等。馆内的“刀锋”设计,除了具有光影效果外,还可向展馆内输送自然风。
在日本馆中,采用了环境控制技术,使得光、水、空气等自然资源被最大限度的利用起来。在外部世博会标致上,采用了双层外膜配合内部太阳能电池,实现了高效导光、发电,展馆内将循环式呼吸孔道等最新技术。
2.3环保建筑材料的再利用和可回收
在中国馆的周围,使用了一种名叫塑木的新型材料,该材料具有10年的使用周期,在使用周期结束后可进行回收再利用。塑木不仅仅具有木质材料的纹理,同时具有成本低,产出量高,使用后不需要使用油漆进行涂刷等优点。在中国馆广场的周围,使用了由沙漠中的风积沙通过免烧结成型工艺处理而形成透水砂岩系列产品,该材料耐磨性好、透水速度快、强度高,同时能循环使用。通过新型节能建筑材料使用,提高材料在回收处理能力,可以有效避免对环境造成污染。
在芬兰馆中的“冰壶”中,也广泛使用了环保材料,在外墙装饰中选择纸塑符合材料,新型轻质墙面以及独特的窗户结构,都减少了日照引起的热强度,配合屋顶种植的植物,进行热量负荷的均衡。
2.4加强资源循环利用,减少能源消耗。
中国馆在地区馆地下室中,设置有一处雨水处理站,在雨水处理站内部采用了1000吨的雨水调节池和雨水处理设备。通过雨水处理系统,将馆区周围的雨水进行收集至雨水调节池,在经过雨水处理设备的处理后,排放至清水池。清水池中经处理过的水主要用来进行绿化浇水、景观灌溉、空调补给水、车库冲洗以及卫生间冲水使用。通过采用雨水的收集、处理、使用,达到资源循环、再利用的目的,实现节能环保的功能。
在加拿大馆中,也体现了可回收利用技术,在其展馆外部的墙体上覆盖一种特殊的温室绿叶植物;雨水使用排水系统进行回收再利用,通过这些技术的应用,很好的进行了空气流通和资源持续发展和再利用。
在世博会的多个场馆中,都使用了地源热泵技术,利用地源热泵通过输入少量的电能,实现能量从低温源向高热源的转换,是利用地下浅层地热资源提供制冷或供热的节能空气调节系统。
3.绿色建筑的设计理念
3.1合理选择建筑材料,节约资源
在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,以最大限度的节约水资源、土地资源、材料等,必须要合理的统筹资源的使用和处置,充分的利用自然资源,尽量减少合成材料的使用,力求使资源可再生利用。
3.2合理利用自然资源,节约能源
在绿色建筑的设计中,应充分的考虑使用自然界给与的能源,譬如太阳能、风能、地热等,充分的利用太阳能采用节能的建筑结构,并且减少采暖空调的使用。利用风能的作用(也可用于风能发电)根据自然风的原理设置其系统,并且要考虑到建筑的整体布局及平面形式,这就必须要采用适宜的气候,使风能能够有效的利用到绿色建筑中。通过地热技术的使用,替代传统的空调系统,减少建筑物的污染物排放。
3.3回归自然
人类源于自然,而社会经济的发展导致自然界遭到破坏,人类肆无忌惮的砍伐树木、污染水资源等,使人均占有量本来就稀少的资源更是稀疏,加速资源匮乏,并造成极大的浪费。绿色建筑的推广与实施,主要强调此建筑本身要对环境没有危害,并且在不破坏环境的基本生态平衡下建造的一种节能、节地、节水的建筑。以人、建筑和生态环境协调发展为目标,尽可能的控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
4.结束语
随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑更是未来建筑的主要形式。绿色建筑坚持的理念是节约资源、能源并且回归于自然,这就要求绿色建筑在设计的时候就要考虑到人、能源与大自然的均衡和协调,合理优化建筑物结构,选择合适的建筑材料,充分利用自然条件,加强资源的再利用,同时要延长建筑物的使用寿命。
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[3] 陈新宇 浅析绿色建筑节能措施及改进方法探讨 [期刊论文] 《中国房地产业》 2011年5期
[4] 田慧峰 阮建清 张欢 保障性住房绿色建筑设计方法探讨及实践 [会议论文] 2012第8届国际绿色建筑与建筑节能大会
关键词:暖通空调;节能技术;建筑设计;
中图分类号:TB657文献标识码: A
一.引言
节能减排是确保我国可持续发展的基本要求,同时也是我国推进社会和谐社会建设的必然选择。建筑的能源消耗,占据资源消耗的较大部分,其中暖通空调是建筑能源消耗的重要因素。暖通空调在为居民提供舒适环境的同时,也造成能源的消耗。为降低暖通空调的能源消耗,要从设计开始,在满足基本供暖需求基础上,采用先进理念,应用先进技术,通过优化施工管理,最大限度提供资源利用率。
二.暖通空调采用节能技术的意义
1.暖通空调节能技术的意义
随着科技的进步,新的空调节能技术和节能产品也不断涌现,在确定空调系统以及选择设备时,应综合考虑建筑物的功能,空调系统运行状况、设备初投资、运行维护费用等因素,经过技术经济分析合理可行时,应大胆创新,尝试运用新的空调节能技术方案与设备,可以达到很好的节能效果。
将节能技术应用于暖通空调系统中,首先,在节能减排方面,满足了国家“十二五”规划的要求,这对于企业落实、贯彻、执行科学发展观意义重大,对调整我国的产业结构,转变经济增长方式也有重要的影响。其次,在建筑方面,建筑反映一个国家某个时代的经济发展水平和科技发展水平,加大暖通空调技术的应用,对建筑系统节能以及提高我国建筑业发展的水平具有不可忽视的作用。最后,在文化方面,在暖通空调系统中运用节能技术,符合人们当今时代流行的环保节能理念,同时也为人们的生活提供优质保障。通过推广新的节能技术的应用,不仅可以有效地降低能耗,而且改善了爱染环境,有效保护了有限的自然资源,有着自然和社会的双重意义,而且对振兴经济等都有着重要的推动作用,而且是社会发展的必然趋势。
2.暖通空调系统节能的设计首要考虑的问题
要合理的选择冷热源型式。在设计暖通空调节能系统时,要根据具体的工程建筑选择实用有效的冷热源系统。一般来说,当前国内市场上的热源种类主要有热电站、热泵、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、小型锅炉、区域锅炉房等。而从能量利用效率上来看,其中以热电站的效率最高,其次是热泵技术。
目前应用最广的是以电力驱动压缩机制冷机组,也有少部分采用内燃机驱动压缩机的制冷机组。按冷凝器冷却方式有水冷式冷水机组、风冷式冷水机组、蒸发冷凝式冷水机组。蒸发冷凝式结合了水冷式冷却效率高和风冷式机组外形紧凑可室外安装的优点,且相比风冷机组节能效果显著,应用越来越广泛。
设计时根据当地的气候、地表水、地下水、工厂废热资源等情况,在无市政热源且需制热的项目中有条件时优先采用热泵系统。通过科学的分析,设计人员在设计时,就可以根据建筑自特点,选择合理可行的热源系统。
三. 暖通空调技术节能技术在建筑设计中的应用
1.将节能设计融合到整体建筑设计中
目前的很多建筑为了追求视觉上的美感,大量使用玻璃幕墙和玻璃顶棚,而这些材料的保温性能相对较差,这就加大了建筑使用过程中的能源消耗量。好的围护系统是可以锁住室内能量的,从而大大降低建筑总能耗量,达到节能减排的目的。暖通空调的节能设计根据这个原理,从建筑设计着手,尤其是的屋顶导热系数及外墙导热系数的设定上,设计人员应积极听取暖通专业人员建议,参考暖通专业人员意见,在不是很大程度影响建筑方案的基础上,做出暖通空调的节能设计,还要尽量避免建筑方案中的硬伤,这就要求设计人员在设计时做严谨周密的计算和考虑。
2.采用复合供暖系统
在供暖系统上的优化必不可少,合理的供暖系统可以在保证环境舒适度的前提下大大降低能源消耗量。对于室内空间较高的建筑,我们建议使用复合供暖方式,即以散热器为主,空调为辅的供暖设施。若单一使用散热器,虽然保证了供暖舒适度,但空间布置上比较困难;若单一使用空调供暖,虽然也可保证室内温度,但其运行费用高,管理复杂,能耗非常大。综合考虑,使用复合供暖方式比较节能且实际,其优点显而易见:初期投资较少,不但保证供暖舒适性,而且运行灵活、便于管理,也达到很好的节能效果;供暖模式灵活,可应用南北环路设计。可把散热系统按南北两个方向设计两个不同环路,根据温度控制供暖。在人们活动的密集区可调节为大流量高温状态,而在不需要大量供暖的区域则可以调节为小流量供暖,这样灵活调节很大程度避免了供热能源的不必要浪费。
3. 根据不同空间高度,采用合理空调配置
暖通空调的设计内容以两米为界限,一般来说,不到 2 米的室内以维持温度和湿度为主,建议使用热源辐射的供暖方式,较空调供暖而言,可降低水分蒸发速度,保证室内有舒适的温度和湿度 ;而高于 2 米的室内,设计则以防止热量外泄为主,设计时注意不要有送风口或回风口,通过减少空气对流,防止热量外泄。此外,对于天窗或屋顶网架,为防止其结露,需设置高速风喷口进行辅热。
4.新技术与新设备的运用
人类发展至今,对于能源的需求已经达到了空前的程度,而能源和资源的紧缺也到了最严峻的时刻,所以,要解决这种供需关系,最有效的办法只能是新的能源的开发和使用,我们的科研人员多年来在这方面的努力也取得了一定的成绩,一些新型能源,如风能,水能,太阳能等等已经在一定程度上被投入使用,虽然现阶段这些可再生能源在我国的总的能源消耗中所占的比例较低,但毫无疑问,它们有很好的发展前景,并最终成为最主要的能源。
建筑空调负荷是时刻变化的。据统计,空调制冷系统只有 20%~30% 的时间在满负荷状态下运行,其余大部分时间在部分负荷状态下运行。部分负荷状态下让设备满负荷运行必然造成能源浪费。变流量技术是通过采用变频水泵、变频风机、变频压缩机以及可调节容量主机等设备,调节管路中冷(热)媒的流量来适应空调负荷变化,从而降低设备的能耗,以达到节能的目的。
建筑在方案设计之初,应对建筑的总平面布置、平面、外立面形式、各朝向的太阳辐射照度、自然通风迎风面角度等因素对建筑能耗的影响作用进行分析。在夏季最大限度地减少日照时间,并充分利用夏季主导风进行自然通风散热降温;在冬季多获得足够的日照热量,并避免冬季主导风向。
建筑围护结构热工性能设计应满足国家节能规范的要求,对于护结构应优先采用热阻大、传热系数小的材料,严格控制建筑的形体系数和窗墙比,尽量不采用玻璃幕墙或玻璃屋面。对于太阳辐射强度大、日照时间长的外窗,还应考虑增加内、外遮阳,有条件还可以考虑在建筑物外墙及屋顶增加立体绿化植被等措施,尽可能提高建筑物的被动式节能特征,从建筑自身的构造来完善建筑节能措施。
四.结束语
要做好建筑节能设计,需要各专业工种相互配合,综合考虑地理、气候、技术经济性等多方面因素。在建筑方案设计时应充分利用自然通风、外遮阳、垂直绿化等措施增加建筑的被动节能特征;在确定空调冷热源时优先考虑利用可再生能源;在空调系统设计时,应经过精心地设计、严格地论证和仔细地计算。在技术经济分析合理的前提下,使用节能效果更好的新型节能技术和能效比更高的新型节能设备,最终达到降低建筑能耗的目的。
参考文献
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