发布时间:2023-09-26 09:34:41
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇节能优化设计,期待它们能激发您的灵感。
一、优化设计对建筑节能的影响
1、设计方案影响工程建造直接能源消耗
在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤,比发达国家高出10%~25%,水泥用量为221.5公斤,每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可达10%~20%,如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层),设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的单体尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用柱下条基,可节约大量的砼,并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗;某综合办公楼,在优化设计中,因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋,单此一项优化设计,共节约钢筋1000T,钢筋总节约率达30%左右。
2、设计方案影响建成后使用的能耗
建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年,中国的建筑能耗将达到29430亿度电,比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗,包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗,而且还影响使用阶段的能源消耗,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等,一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低,全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高,以及采暖空调设备能效的提高等等,来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化,必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。例如,在空调与采暖设备的市场上,各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同,那么通过模拟量化,计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用,消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中,为减少能耗,设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计,寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境,采用了智能电动窗,很好的解决了新风问题;在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用,节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置,在空气处理机中采用了新型热管热回收装置,可以回收场馆排放总热量的50%,回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水,另一部分用于加热新风。
二、现阶段推行优化设计运作困难的成因
1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力
长期以来,主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题,它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加,它需要定量化。例如,人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等,但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益,从多方面影响因素出发,以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计节能成果进行量化全面审查。
2、业主要求优化设计的意识不强
目前,业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上,而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约;二是对建筑节能的认识不到位,没有一个节能环保绿色建筑意识。
3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力
由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系,使得节能工作缺少内在经济利益推动力,政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力,国家政策不配套,缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目,有关行政审批单位在审核初步方案时,只注重设计的建设规模和投资限额,对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析;另外,由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行节能分析,而是追求高标准,造成能源浪费。相反,设计单位即使花费了较多的人力、物力,优化了设计方案,给业主节约了投资,也不能得到应有的报酬,有时设计费反而变少了,从而挫伤了优化设计的积极性。
三、搞好优化设计的几点建议
1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控
为保证建筑节能优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力,而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求,可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果,特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量(包括供暖、通风和热水供应)和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时,建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”,证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,及节能等级。以上措施,必须逐步实施,特别是国有投资项目要先于执行。
2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计
国家制定节能政策,并要求以多样化的经济激励等扶持举措,形成推动建筑节能的市场机制,推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持,减免税费等优惠措施,并可建立评价机制,对因建造节能建筑而超支部分资金,国家应给予无偿免息贷款或奖励机制,使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。
【关键词】冷库;节能技术;围护结构;制冷设备
随着综合国力的增强和人民生活水平的不断提高,我国冷库总容量和单库规模显著提升,食品冷藏行业进入快速发展时期。然而,建设冷库是一种投资较大、建设和使用期较长、资金回收相对较慢的项目。实现冷库最大经济效益的途径主要有两个方面,一是提高冷库周转利用率,二是通过节能降耗降低经营成本。
1.冷库围护结构设计中的节能
冷库是冷加工和食品保鲜行业中的高能耗行业,其中冷库围护结构的耗能约占整个冷库的30%,某些低温冷库围护结构的耗冷量高达制冷设备总负荷的50%左右。减少冷库围护结构的冷量损耗,重点是围护结构隔热层的合理设置。
1.1合理设计冷库围护结构的隔热层
隔热层所用材料及其厚度是影响传入热量的最重要因素,隔热工程的设计又是影响土建费用的关键。尽管冷库隔热层的设计要通过技术和经济两个角度来分析确定,但是实践证明,必须优先考虑隔热材料的“质优”,然后再考虑“价廉”,不能只看节省初期投资的眼前利益,要从长远的节能降耗考虑。近年来设计建造的组装式冷库,多数采用硬质聚氨酯(PUR)和挤塑聚苯乙烯(XPS)作隔热层。结合PUR和XPS隔热性能优越及砖混结构热惰性指标D值高的优点,采用土建式单面彩钢板复合内保温隔热层结构,是一种值得推荐的冷库围护结构隔热层的建造方式。
其具体做法是:采用砖混结构外墙,水泥砂浆抹平后作隔汽防潮层,然后内侧做聚氨酯隔热层。对于老冷库的大修改造,这是一种值得优选的建筑节能方案。
1.2冷库建设工艺管线的设计布局
制冷管道及照明动力管线等穿过隔热外墙是不可避免的,每多一处穿越点就等于在隔热外墙上多开一个缺口,而且处理复杂,施工操作困难,甚至可能留下工程质量的隐患。因此管道设计布置方案上,应尽可能减少穿越隔热外墙的孔数,并对穿墙处的隔热构造进行细致处理。
1.3冷库门设计及管理方面的节能
冷库门是冷库的配套设施之一,是冷库围护结构中最容易跑冷的部位。据相关资料介绍,低温贮藏库的库门在库外温度34 ℃,库内温度-20℃条件下开启1h,耗冷量就达1088kcal/h。
冷库内常年处于低温高湿以及温度、湿度频繁变化的环境中,低温库的内外温差通常在40~60 ℃之间。当库门开启时,由于库外空气温度较高,水蒸气压力大,而库内空气温度较低,水蒸气压力小,库外空气就会向库内流动。当库外高温、高湿的热空气通过冷库门进入库内后,大量的热湿交换会加剧冷风机或蒸发排管的结霜,导致蒸发效率的降低,从而引起库温波动,影响贮藏产品的质量。有文献表明,冷库门的性能不良可使能耗增加15%甚至更多。
2.冷库制冷设备的节能
2.1制冷压缩机的选择
制冷压缩机是制冷设备的心脏,它消耗的能量在整个制冷系统中占很大的比例。对于特定的制冷量,选择不同的压缩机直接关系到运行的能耗。在大中型冷库的建设中,液氨冷却螺杆制冷压缩机已有取代活塞式压缩机的趋势。
因此,必须正确估计冷库实际耗冷量的变化,掌握冷藏过程中放热量及外界气温、冷却水温和日常操作热量等耗冷量的变化规律,合理调整压缩机的开启台数,或通过卸载装置减少压缩机的工作缸数。
2.2冷凝器的选型
冷凝器是制冷工艺系统中的主要设备之一,在制冷循环中起着把压缩机排出的过热蒸气冷凝成液体的作用。冷凝器选型的合理与否,直接关系到制冷装置的经济性和能否正常使用。冷凝器选型过大,将使设备闲置,设备初期投资增大,配套费用增加;选型过小,又不能满足正常冷凝作用的需要。
蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热带走更多的冷凝热,是一种高效节能的换热设备,具有传热效率高、结构紧凑和安装方便等优点。针对当前节水、节电在国民经济发展中的紧迫性和重要性,因地制宜地推广蒸发式冷凝器的使用已势在必行。
2.3蒸发器的选型
建设大中型低温冷库的蒸发器选型,应尽量采用传统排管式蒸发器。冷库使用冷排管可实现温度易控,同时又没有电机能耗的双重效果。
压缩机停机时,冷排管内的低温氨液可以蓄冷,库温和蒸发温度波动较小且保持温度延续时间长。由于冷排管的蒸发面积比冷风机蒸发管组的蒸发面积大得多,所以增大传热面积是最有效的强化传热途径之一。虽然冷排管与冷风机相比一次性投资大一些,但运行费用却相对减小。同时使用冷排管可简化制冷系统,便于系统的维护和管理。
3.冷库运行管理中的节能
3.1准确及时调节制冷系统
制冷系统在实际运行中,由于工况条件是不断变化的,只有依靠冷库管理人员的精心操作并准确地调节制冷设备的运行,才能使制冷系统始终处在最理想的工作状态,达到高效节能的效果。
3.2合理利用库房,节能减耗
冷藏间的耗电量是按冷藏间耗冷量的多少来计算的,通常包括两部分:一是货物冷却和冷藏时的耗冷量;二是冷藏间本身(即围护结构)及操作管理的耗冷量。节约用电的关键在于冷藏间的利用率,利用率低的冷藏间耗冷多,耗电也就多。在实际操作中,由于压缩机所配备的电动机功率是按该机制冷能力选定的,也就是库房的耗冷量小于制冷机的制冷能力。冷库在淡季运行时,由于冷藏间存放的货物较少,压缩机运转是“大马拉小车”,浪费了电能。因此,在淡季时可将几个冷藏间内的货物按贮藏温度及时并库,以减少能耗。
3.3冷库内照明系统的节能冷库照明应在安全、科学、合理的基础上,从节能和环保的角度出发
根据冷库间的面积、高度及库房温度等综合考虑。冷库内的照明一般集中在工作区域内。应在保证操作人员安全的情况下做到及时关灯,以减少库房的热负荷及电能消耗。同时要尽量采用高效低耗耐压的照明灯具以减少灯具的更换频率。LED照明系统具有环保省电、照度均匀、低温时发光效率良好及供电效率高的优势,是一种极有前景的新型光源,也是今后冷库内照明系统的发展方向。
3.4定期放油、除垢和放空气,确保良好热交换效果
资料显示,当蒸发器盘管内有0.1mm厚的油膜时,为保持设定的温度要求,蒸发温度就要下降2.5℃,耗电量增加10%以上;当冷凝器内的水管壁结垢达1.5mm时,冷凝温度就要比原来的温度上升2.8 ℃,耗电量增加9.7%;当制冷系统中混有不凝结气体,其分压力值达到0.196MPa时,耗电量将增加约18%。由此可保鲜与加工见冷库制冷系统定期放油、除垢和放空气的重要性。
4.结束语
冷库的节能是一项系统工程且具有很大的潜力,从大的方面来讲,一是冷库的合理设计,二是冷库的科学管理。在工作实践中,冷库的设计要周密严谨,运行管理要科学合理,严格把关,通过多种节能途径,即可取得良好的综合节能效果。
【参考文献】
关键词:锅炉 节能 环保 优化设计
1.引言
当前,关于锅炉生产的节能性和环保性,锅炉生产企业正加大研发力度,试图通过优化设计,将锅炉的节能和环保功能改造升级,以更好地适应消费者对节能和环保的消费需求。节能环保的优化设计,这是技术含量相对较高的研究课题,也是需要锅炉生产企业投入大量研发力量和资源的重要成本支出。不过,从未来市场竞争的角度考虑,加快锅炉生产转型升级,提升锅炉的科技含量、人文因素,是大有必要的。本文将重点围绕如何采取有效措施,在锅炉生产过程中,将锅炉的节能性和环保性提升,提出一些前瞻性、科学性、可操作性的对策参考。当然,这些对策参考,只是笔者的一家之言,也是方向性、理论性、原则性的一些分析探讨,能否最终转化为操作流程,从而产生经济效益和社会效益,有待企业结合自身生产实际,进行理论和实践的结合,推动锅炉生产的转型升级。
2.锅炉节能环保优化设计的原理分析
锅炉要实现节能环保,主要是通过锅炉燃料的优化选择和燃烧方式的优化组合实现的。这是锅炉节能环保优化设计最基本的理论基础。在优化选择锅炉燃料方面,固体燃料和液体燃料是传统常用的燃料,比如,煤、石油等系列制成品,这些燃料的显著特征就是燃烧能力强,但是容易产生大量的有害物质,对大气和生活环境造成污染。因此,要实现锅炉的节能环保,就要采用气体燃料。在设计锅炉时,就要根据气体燃料的特点进行装置设计和生产。在燃烧方式的优化组合方面,除了要充分达到燃烧的必备条件外,比如有优质的燃烧物、有高效的助燃物、温度能够达到燃点,等等,还要能够实现燃料和空气的深度融合。在此基础上,对燃烧方式进行优化选择。比如,对于中小型锅炉而言,适宜采用层状燃烧;对于节能环保要求不高的,可以采用悬浮燃烧方式;而沸腾燃烧最节能环保,这是今后燃烧方式的重点。
3.锅炉节能环保优化设计的措施分析
节能环保优化设计,可采用的具体措施有很多种。但从大类分析,一般有两类:第一类是通过安装节能环保设备。一般可以选择在油泵燃油室之间或者油咀之间安装节能环保设备。安装节能环保设备,比如常见的节能器,这可以促使碳氢化合物分子结构发生改变,从而让分子之间的距离拉大,把燃料的粘度降下来,这样就能够在燃烧前雾化燃料油,让燃料油更加充分地燃烧,大幅降低鼓风量,并把烟道的热量损失降到最低,从而实现节能环保的目的。实践证明,安装节能环保设备,能够将燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物等有害物质大幅降低,并大幅降低废气的含尘量。第二类是通过采用节能环保材料。锅炉生产商要严格按照国际节能标准,在生产锅炉时保证达到降耗标准。这就需要生产商采用节能环保的原料,不能为了降低生产成本,采购一些低质、耗能的材料。当然,锅炉能否实现节能环保的目标,这也需要使用单位树立节能环保意识,在采购锅炉时在考虑经济成本的同时,要考虑社会效益和生态效益,不能为了降低成本,就采购一些节能环保明显不达标的锅炉。当然,也要严格按照节能环保的要求进行锅炉操作,将节能环保的锅炉综合效益显现出来。
4.锅炉节能环保优化设计的过程分析
根据上述节能环保的主要依据和因素,笔者认为,节能环保优化设计方案的制定,主要要做好七个方面的工作,即实时性能、耗差分析、实时出力、出力优化、考核统计、数据采集、性能计算。这七个方面的优化设计是一个完整的系统,其中,先从对性能的实时动态掌握开始,经过耗能差别的分析、燃料出力情况的调控后,对获取的数据进行考核统计,最后就可以计算出锅炉的性能如何。在此基础上,对节能环保优化设计的模式进行研究确定。一般有两种模式:一种是通过锅炉的优化控制系统,将节能环保的优化结果提供给负责锅炉运行人员。需注意的是,这种优化结果不是优化控制系统自行生成的,这需要人工进行操作。另一种则是将优化结果进行下载,这种下载是优化控制系统自带功能,并需锅炉有储存数据功能的装置。需要指出的是,要实现以上自动化的全程控制,一个基本的条件是,离不开计算机技术、控制技术以及通讯技术的支撑。因为,一整套节能环保优化控制系统,需要有一个中央处理系统,对各个环节进行控制和调整,将锅炉运行过程的各种信息、数据进行集中传送、处理和分析,第一时间让专业人员知晓,从而人工做出判断和采取必要措施,让节能和环保的性能正常发挥出来。
5.结语
应该说,随着时代的发展,节能环保技术的不断革新进步和人们对节能环保的渴求越来强烈。在这样的大背景下,推进锅炉节能环保的优化设计,这是大势所趋,也是具备了充足的发展条件。尤其是,针对我国现有的节能环保技术,根据锅炉生产、使用的现实状况,对节能环保优化设计的措施和流程进行改进和创新,具有十分重要的现实意义。未来几年,锅炉的生产制造将朝着清洁、节能、环保的方向发展,这就需要广大锅炉生产商和供应商,大力推进锅炉生产技术转型升级,大力投入科技研发力度,创新节能环保设计流程,将锅炉的节能性能和环保性能不断提升,从而不断开拓和抢占市场份额,满足人们对节能环保的需求。
参考文献:
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住宅建筑节能设计所涉及自然地理环境、小区规划中建筑群体的朝向、体形、间距、高低及道路网的布局,广场绿地的分布等都会影响规划区的微气候,影响建筑的日照和通风,由此影响到建筑的耗能。
1.1 朝向的选择。经调查,在其它条件相同情况下,东西向多层建筑的传热耗热量要比南北向的高5%左右。因此,住宅朝向的选择,最好选择南向,以其有利于夏季的自然通风,冬季增长日照时间。
1.2 具有合理的体形系数。在住宅体形设计时,应注意用最少的围护结构面积形成满足功能要求的室内空间体积,外墙表面积越小越有利于建筑节能,其意义在于减少不必要的墙体外表面积,避免热损失, 节能住宅体形系数宜控制在0.25到0.28之间。
1.3 优化建筑单体的组合方式。建筑单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,为此设计时要确定好建筑物的位置和朝向,尽量减少气候因素对围护结构的影响。
1.4 在总体规划设计中,应合理选择热源形式,优化布置室外供热管网,以减少热传输的损失。
2 建筑平面设计中节能的优化设计考虑
2.1 平面形状应规整,尽量减少护结构面积,增加冬季直射室内的阳光,夏季减少太阳辐射。合理组织穿堂风,加强空气对流,创造夏季适宜的室内小气候,以达到使用便利、环境舒适的效果。
2.2 热环境的合理分区。把热环境要求较低的厨房、厕所、过厅等布置在北向,而尽量争取将居室布置在南向,充分利用太阳能,保持冬季室内有较高的温度;应适当减少北窗开窗面积。
3 改善围护结构及材料的优化设计考虑
建筑围护结构,包括墙、窗、门和屋面、地面。围护结构必须平衡通风和日光的需求,并提供适合于建筑地点的气候条件的热湿保护。围护结构的设计对于建筑在运行中的耗能是一个主要因素。具体的优化设计考虑如下:
3.1 门窗节能设计。外门窗是耗热的重要渠道,是节能的重点部位。在我国,仍有80%以上的窗达不到节能要求。优化设计时应注意:
3.1.1 确定合理的窗墙比
窗户对住宅热环境的影响相当大,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。
另外,应减少、改善迎背风面开窗面积的比例,从夏季自然通风角度考虑,迎风面和背风面,窗户开洞面积应有一定比例,其比值约为1:0.7,既减少了冬季寒风的渗透,有利于室内保温,又增加了夏季的渗透通风,改善了生活环境的舒适度。
3.1.2 专家们指出,窗户的传热系数约为墙体的,3-4倍,只有门窗达到每小时每米缝长的空气渗透量≤2.5m3才能达到节能优化设计,为此,要利用新型门窗材料,改善保温隔热性能。
3.2 屋面保温节能设计。屋面传热量虽仅占整个建筑面积的9%,但对顶层房间的影响较大。根据本地区实际情况设计好屋面构造,选择好保温材料,对屋面防水、保温、隔热进行综合研究,是解决屋面节能的关键。在屋顶的设计中,考虑其受风、降水、日照等气候因素的影响,应通过造型、构造和材料选择达到利用改善微气候条件的效果,如屋顶采取架空、微通风构造或在屋顶上种植绿色植物,可大大加强隔热功能。
关键词:合理规划;建筑形态;节能措施;推广建议
Abstract: The energy problem is concerned by the countries all over the world. In the world's total energy consumption, building energy consumption accounts for about 25% -40%. In current years, there is a rapid development in China's construction and the total amount of construction continues to rise, along with the sharp rise of building energy consumption. And building energy efficiency is also the key issue need to consider by China. Optimized design is the foundation of the building energy efficiency. This paper will briefly introduces and analyzes the impacts on building energy efficiency brought by the construction planning, architectural form, energy-saving measures, and put forward the suggestions for promoting building energy efficiency.
Key words: rational planning; architectural form; energy-saving measures; promotion suggestions
中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
一、优化设计对建筑节能的影响
1、建筑方案的合理性对建筑节能的影响
(1)合理规划布局
在前期规划阶段,建筑物的配置应具有一定的前瞻性,适应社会发展的需求,避免重复建设;建筑物的布局应综合分析区域气候特征,充分利用有利的气候条件和防御不利的气候因素;应注重建筑物的朝向、布局、体型、间距、绿化配置等因素对节能的影响,建筑物应选择南北向或接近南北向,避免东西向,选择避风地段,以获得较好日照,同时减少热量的散失;应注重通过改善建筑周边的微气候来改善建筑室内热环境。没有合理规划的建筑将是“先天不足”的,要达到节能要求势必要付出巨大的经济代价。
(2)合理控制体型系数
节能建筑的形态要求体型系数小,在选择建筑形态时不宜凹凸太多,力求平整、简洁,减少建筑物的外表面积。建筑组合时应尽量避免体量相差较大的建筑相互拼接,减少建筑外墙的临空面积。建筑体形系数越小,建筑采暖能耗、空调能耗也随之减小。
2、节能措施运用对建筑节能的影响
(1) 建筑围护结构的节能措施
建筑物的能耗是由其围护结构的泠风渗透和热传导两方面造成的。对建筑墙体、屋面、门窗采用合理的节能措施对减少建筑能耗至关重要。通过在墙体增加一层或几层轻质的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能,达到保温效果的同时,控制墙体厚度,减轻结构自重。合理控制窗墙比,提高门窗的气密性,优先采用节能型窗框和节能玻璃技术,有效减少传热量。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射三方面进行。屋面通过设置保温层,或结合种植屋面、通风屋面、架空屋面的使用改善热工性能。建筑外遮阳设施的设置,对于调节日照、节约能源具有重要作用,开窗面积越大,遮阳要求越高。
(2) 建筑设备的节能措施
优化建筑本体节能设计的同时,提高建筑耗能系统的效率,推动建筑设备新技术的运用,加大可再生能源的利用,对降低建筑节耗,节约能源有着重要意义。建筑的运行是一个长期过程,建筑运行成本太太高于建设过程中所需要消耗的直接成本。以住宅为例,根据计算显示,到了2020年,我国的建筑消耗的电达到19430亿度,这比三峡发电站34年所发的总电量还要多。所以,我们必须从一个建筑的全周期角度来进行优化设计。通过提高蓄能技术、余热回收技术、可再生能源技术的推广利用,进而节省能耗。避免在后期的使用过程中可能会消耗更多的能源,得不偿失。
二、对优化设计的建议
1、主管部门要整体监控 现在,节约能耗已经成为了全世界都在关注的问题,尤其是我国,本身的能耗就比发达国家要多,所以我们更应该加强节约能耗的工作。为了这项工作的顺利进行,应该由政府部门采取适当的强制性的手段来执行。针对具体的问题制定一些规章制度,用法律来强行要求。因为现在很多施工的单位并没有意识到节约能耗的重要性,所以在设计的时候仅仅考虑眼前的个人利益,针对这样的情况,就需要我们有明确的条例去约束。
我们可以利用主管部门的职能,来总结一些经验、推广一些标准的设计、公布一些技术经济的指标等等,为优化设计提供良好的服务。一些新建的建筑一定要出具建造耗材的经济指标、采暖需要的能量、建筑能耗的核心值以及建筑热损失的计算结果,尤其是建筑的结构的热损失计算的结果。建筑能耗总量以及建造的能耗值只有在满足节能标准的前提下,才允许开工以及竣工验收。在竣工的时候,建筑开发商一定要出具相关部门签发的一份“能源消耗证明”。
2、政府要协助优化设计 在国家相关的部门制定了一系列的规章制度之后,政府要给予大量的支持,这样才能更有效的开展节约建筑能耗的工作。政府可以制定一些措施,对在建筑设计中在节约能耗方面做的好的单位或者个人给予一定的奖励,例如减免税负或者创造一些优惠政策等,这样可以调动大家的积极性,使优化设计节能工作顺利进行。 3、大力宣传优化设计我们都知道,任何一个工作的开展都不是靠一个人的努力就可以的。尤其是节约能源这么一项长期而艰巨的任务,更不是靠一部分人就可以完成的。而事实证明,用法律来限制效果也是有限的,所以我们必须从根本上扭转人们的错误意识。这就需要我们来做大量的宣传工作,让我国的每一个公民都了解目前我国的能源消耗情况,使他们意识到能源紧缺将给我们带来的后果,这样每一个人都在平时的生活和工作中,以节约能耗为前提,才能真正从根本上解决能耗问题。
结束语:自改革开放以来,我国的经济就在以惊人的速度前进着,经济的发展消耗了大量的能源,所以节约能耗成了我们目前面临的最紧急的问题之一。建筑耗能和工业耗能以及交通耗能已经成为我国三大耗能大户,尤其是建筑能耗,约占我国总能耗的28%,所以,建筑节能已经是迫在眉睫了。优化设计是节约建筑能耗的最有效的途径,因此,我们一定要改进设计方法,从项目的总体上来考虑,综合计算建造的直接能耗以及后期的使用能耗,最终确定最合理的设计方式,以保证国家的能源安全,为实施可持续发展奠定基础。
参考文献:
王琳城市住宅建筑节能设计,建筑设计管理,2010年02期
毛玉红,高军锋给水工程设计方案评价与优化的价值工程方法,兰州交通大学学报,2008年04期