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一直以来,人们普遍关注建筑的功能、舒适性以及安全性等,对建筑在施工以及使用过程中的能耗问题不是十分重视。在能源资源日益枯竭、生态环境欠佳的现代化背景下,人们对建筑的关注点应当有所转移,要将建筑的节能减排性能作为衡量建筑性能的一个重要指标。文章结合实际,就节能理念下建筑电气安装工程管理意义做简要分析。
1节能理念下建筑电气安装工程管理的意义
建筑行业属于高耗能行业,在建筑施工与使用过程中都会产生巨大的能源消耗,也有可能对生态环境造成污染与破坏。在新的发展时期,国家提出要大力建设生态文明,发展绿色建筑,在工程施工建设中落实节能与管理理念,积极贯彻落实科学发展观,采取有效措施降低各类污染,促进资源节约,实现对生态环境与资源能源的有效保护。电气工程是建筑工程中的重要组成部分,在建筑中发挥着重要作用,优化电气工程安装能够让建筑功能得到完善,提高舒适度与便捷性,让建筑更适宜人们居住与办公。同时,作为建筑功能系统的一个不可缺少的组成部分,电气工程还会对建筑的节能性、环保型产生很大的影响。在生态环境日益恶化,能源资源加剧枯竭的现代化背景下,将节能理念渗透于建筑电气工程安装十分重要且必要。在建筑电气安装过程中,采用节能理念与节能措施可有效降低对能源资源的消耗,提高能源资源利用率,让社会资源紧缺问题得到一定程度的缓解。
2节能理念下建筑电气安装工程管理存在的问题
近年来,我国建筑行业不断发展,建筑电气工程安装技术水平不断提升,建筑电气安装质量也有了很大的改善。但与此同时,在建筑电气安装中仍存有一些问题,如节能环保意识淡薄。在电气安装过程中,一些单位与人员仍未树立起节能环保意识,存在浪费资源、损坏材料等问题,这些问题导致建筑电气安装环节的资源消耗量进一步增加。在新的发展时期,各施工单位要能积极响应国家节能环保、绿色减排的号召,根据国家可持续发展战略相关要求与内容,不断创新施工理念与技术方法,从根本上减少电气工程安装对能源资源的消耗,以此实现对生态环境与社会资源的有效保护。但目前部分单位施工与管理理念转换不及时,对工程施工与建筑使用过程中的节能问题不够重视,这些问题给我国环保事业的发展带来了很大阻碍。在进行建筑电气工程的安装施工时,需要结合国家相关规范与要求,根据建筑实际情况采用先进、高效的技术手段快速完成安装工作,以此减少在安装环节产生的消耗。但目前一些施工单位并不重视安装技术创新,在安装时仍使用一些比较老旧的技术与辅助工具,导致安装时间延长,资源消耗量增加,无法实现节能环保目标。
3节能理念下建筑电气安装工程管理的有效措施
在节能环保理念下,建筑电气工程的安装施工与管理要以减少资源消耗、降低建筑能耗为目的,在此基础上为居住者创造出一个安全、舒适、便捷的生活与工作环境。为此,在开展建筑电气工程的安装工作时,需要做到以下几点。
3.1科学设计建筑电气安装方案
优化建筑电气安装施工设计,结合相关规范与要求,根据工程实际情况合理设计施工计划,以此提升安装施工中的节能效果,有效实现节能减排目标。在设计阶段合理安排施工时间,尽可能避免在夜间施工,以此减少对电力的使用。在施工前对各项材料、设备做好检查,并提前运输到位,确保整个施工活动的连续性,以此实现对电气安装时间以及各类物资资源的节约。在施工前,根据各项情况科学制定电气安装质量管理体系、进度管理体系以及成本管理体系,采取有效措施与手段,从根本上降低建筑电气安装过程中的能源消耗,优化建筑电气安装节能效果。
3.2优化设计建筑照明系统
对于建筑中的照明系统,在设计时要贯彻落实节能理念,从节约能源的角度出发进行设计,有效实现建筑电气节能目标。如在选择照明灯具时,可选用环保型灯具,适当减少对大功率白炽灯的使用,在确保建筑照明条件良好的情况下减少电能消耗。再如,可对建筑结构进行适当调整,通过增加建筑自然采光面积,优化自然采光条件来减少对人工照明的使用,从而有效节约电力能源。
3.3完善建筑暖通系统设计
对于建筑中的暖通空调系统,在设计与安装时同样需以节约能源为目标。具体在进行暖通空调的安装施工时,要严格控制接口,防止空调在运行过程中产生大的能源消耗。除此之外,在设计与安装过程中还可于暖通空调的独立控制接口处设计一个智能风变系统,使空调在运行过程中可根据室内温度自动调节温度与风速,以此降低对能源资源的消耗。可在设计阶段对建筑的自然通风条件进行优化,利用自然风与光照来改善建筑内的温度与通风环境,减少对暖通设备的使用,降低建筑的能耗量。总之,在进行建筑电气设计与安装时,要响应国家节能环保的号召,积极应用太阳能、风能等清洁能源,减少对传统能源资源的使用,有效实现节能环保目标。除优化建筑照明、暖通系统外,还可通过优化建筑取暖系统来达到节能降耗的目的。我国大部分地区为季风性气候,四季分明,冬季温度低,许多地区都有供暖需求。当前供暖主要燃料为煤炭,因此在冬季时会产生非常大的能源消耗。对此,可在建筑电气设计阶段对建筑的供暖系统进行优化,需选用蓄热电暖设备取代传统的供暖设备,从而减少对煤炭以及电力等的使用,在降低能耗的同时为人们营造一个温度适宜的居住环境。除使用蓄热电暖设备外,还可在建筑供暖系统中增设太阳能供暖设备,利用太阳能对建筑进行供暖,使建筑对传统能源资源的消耗降到最低。
3.4做好建筑供配电系统设计
相较于其他设计内容,建筑供配电节能设计要更为复杂。在设计时,相关人员要做好沟通交流,并依据相应资料准确掌握建筑用电需求,在此基础上合理确定建筑供配电方位与负荷,并做好电力分配,满足人们的用电需求,同时实现节能环保目标。在进行建筑供配电系统设计时,最重要的是要能精确计算出系统负荷,这样就能合理确定变压器数目,从而避免能源资源的大量消耗。在进行系统负荷计算时,取值最好取最佳负载率,从而降低变压器的容量使用率,使变压器的运行状态保持正常与稳定。在电力分配阶段,要根据建筑各处的实际用电需求、根据建筑功能等合理分配,使电力资源得到最大化利用。在建筑电气系统中,变压器是不可缺少的一个组成部分,同时也是耗能量较大的一个设备,因此要想实现节能环保目标,就应当做好建筑变压器的节能设计。在设计过程中,工作人员需要根据建筑实际情况与具体用电需求合理选择变压器设备并确定好变压器的运行方式,将因电力系统与变压器不匹配而产生的能耗降到最低。在设计过程中,考虑建筑电力系统在运行时有可能出现的季节性负荷、冲击性负荷等,可通过使用专用变压器的方式来减少因季节性负荷、冲击性负荷而产生的电能消耗,有效实现节能目标。
3.5推广应用新技术
中图分类号:TE684 文献标识码:A 文章编号:
一、工程中央空调系统安装全过程施工技术管理
1.1土建施工的配合
空调系统管道需要穿墙时应设置套管,穿楼板部位应埋设钢套管,相应的管道焊缝不可直接置于套管内,镀锌铁皮套管应与墙面或楼板平面保持平齐,并高出地面标高约20mm左右,采用隔热或其它不可燃性材料将管道与套管之间的空隙区域填塞密实,不可将套管直接用作管道的支承构件。安装中央空调系统的室内机时,要先准确确定安装位置并划线标位,打入膨胀螺栓,接着再进行室内机吊装施工;空调室外机重量相对较大,应采用槽钢或混凝土基座作为支撑,可采用纵向杆件吊拉或四周支撑。
1.2冷媒管配置与焊接
安装前防止水分进入铜管内部,配管安装好后要吹净并及时进行真空干燥处理。安装施工时应注意保持管内清洁,采用氮气置换焊进行焊接,完成后吹净处理,并进行相应的气密性试验。焊接过程中,要严格控制焊接的施工质量,确保管道的牢固和气密性。焊接施工前,应检查铜管切口的平整度,确保其没有毛刺、凸起、凹槽等缺陷。焊接时,应采用铜焊条或银焊条进行施工,焊接温度控制在700~820℃为宜,朝下或水平侧向焊接,确保各接头分支口保持充分水平。进行铜管钎焊时,必须采用氮气置换焊进行,焊接过程中把微压氮气充入焊接管内防止铜管氧化。结束焊接时,铜管要在自然条件下通过保温层托住铜管冷却,防止产生冷桥等不良现象。
1.3冷媒管封盖和扩口连接
冷媒管在穿墙施工时一定要把管头包扎严密,确保灰尘、脏物、水分等进入冷媒管内。采用型号匹配的喇叭口装置将冷媒配管与室内机进行扩口连接,其中承口的扩口深度应不小于管口直径的大小,扩口方向应迎着介质流向,采用专用切割刀进行切割。扩口连接完成后,进行冷媒管支吊架的安装。
1.4布线
中央空调系统的相应控制线均采用屏蔽线沿冷媒管进行捆扎敷设,室内控制器部分采用穿管暗设的方式布线,严禁将空调系统的电源线和控制线打包捆扎。当系统控制线与电源线需要平行铺设时,其间隔距离至少保持250mm以上。
1.5绝热处理
冷媒管绝热处理必须严格按照相关规范及设计要求选材施工,在冷媒管安装时一起把保温套管穿好,并预留好焊接口位置,最后进行焊接处理。施工过程中严格禁止绝热层出现断层现象,保温套管搭接部位务必用胶带捆扎完整,牢固,以防干扰。
1.6系统管道气密性试验与真空干燥处理
气密性检验试验,须采用干燥的氮气缓慢进行加压,主要步骤如下:维持3kg/cm2的压力加压3~5min;约半小时后再以3kg/cm2压力加压3~5min;约半小时后再以28 kg/cm2加压约24h,观察系统管道内压力是否下降,若无下降说明气密性良好。同时,还可采用观察、手感、听觉、在管道表面涂抹肥皂水等方式检验冷媒管及配管有无泄漏。系统管道内真空干燥处理可选用旋转式真空泵,确保真空泵抽真空能力达到-760mHg以上,并静置1h以上再采用真空表测量其管内真空度,若真空表读数没有上升,则说明合格;如真空表读数上升则表明系统管道内存有水分或存在漏气口,应继续进行真空干燥处理或查出漏气口位置进行密封处理。待整个中央空调系统管道真空测试合格后,然后对系统按各自的冷媒量要求加注冷媒。
1.7冷凝水管及风管安装
安装系统的冷凝水管时,其冷凝水坡应控制为1%为宜,冷凝水管应采用厚度不低于10mm的B1级难燃橡塑保温材料进行预制。当空调系统安装设计图中未标出具体的测量孔位置时,安装施工单位应结合调试要求在适当位置配置相应的测量孔。在穿越建筑结构沉降缝或变形缝位置的风管两侧,以及与通风机出、入口相连接部位,均应设置约250~300mm长度的软皮革套管进行软接;软接部位严格禁止管道变径,软接接口部位应确保其充分牢固、严密。风管的支架、吊架等托架应设置于保温层外部区域,并在各托架与风管间隙处镶以垫木。
二、建筑空调系统安装工程的节能技术
2.1空调冷却水节能技术
建筑空调系统安装工程所在地没有丰富水源时,不能对空调采用直流冷却水,而是通过冷却塔降低循环水泵的能耗。在设置冷却塔时,保证冷却塔通风良好,还要隔离高温区,使冷却塔有更好的冷却效果。并联多台冷却塔时,共用连通管或水横槽,使冷却塔合理均衡溢水、补水,防止能量浪费。连通管的管径要比总回水管的管径略大,还要和冷却塔出水管的管顶相连接。对冷水机组进行冷却水低温保护时,在冷却塔总供水管间、回水管间安置通管,通过两通或者三通调节阀调节。
2.2冷热水节能技术
通过以下方法降低能耗,一是通过闭式循环模式,这种模式使静水力输送能耗降低的同时,也使空调设备和管道有更强的抗腐蚀能力,增加建筑空调系统的使用寿命。二是选用分区制水方法,当建筑空调区域的冷热水交替很频繁时,可以采用四管式制水方法,空调热水循环泵以及冷冻水循环泵分开放置。三是空气调节能力很强时,提高冷冻水温度,单位制冷能耗同制冷器的蒸发温度成反比,制冷器蒸发温度越高,单位制冷能耗越低。四是增加供回水、冷冻水之间的温度差,降低循环泵输送时需要的能量消耗。五是冷冻水达不到1MPa静力压时,采用一泵到顶的分区方式,方便设备的运行维护工作,也降低了竖向分区需要的土建工程成本,降低了设备在电能方面的消耗。六是当建筑空调系统的冷水机组、循环泵大于两台时,采用变流量系统。一次泵系统用在环路负荷特性和压力损失没有太大差距时。总供回水管需要安置旁通调节阀以及旁通管,保持旁通调节阀的压差管理控制。当系统压力损失有50MPa时,通过二次泵系统的调速泵降低能耗。七是在一次泵系统、二次泵系统中回水管位置上安置两通调节阀。
2.3风系统节能技术
建筑空调系统安装工程具有不同的湿度、运行时间、温度需求,这就要根据实际情况分离区域。当建筑物人员很多、有集中温度管理、集中湿度管理时,风系统采用全空气模式,不采用风机盘管模式。建筑空调风系统节能技术,在各个区域对温度进行控制,负荷运行时间较长、全年需要冷风传送使变风量的建筑空调系统得到人们广泛应用。变风量的建筑空调系统安装工程通过管理流入风量的多少调节负荷,算出总风量,降低风机运行能耗,降低建筑空调装机容量。
2.4变频节能技术
变频节能技术在普通空调基础上运用变频专用压缩机,并增加变频控制系统,变频空调的主机是无级变速的,能依据房间情况进行提供冷热量,如果室内温度达到一定期望值,空调主机在保持这一温度的前提下恒定运转,保证室内温度稳定。变频器能对压缩机供电频率进行调节,通过调节压缩机转速的快慢来调节室内温度,当室温波动时,电能消耗降低,变频节能技术在低能耗、低转速状态下控制温差波动,快速实现节能效果。
三、工程自检调试
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
随着我国城镇化不断推进,建筑方面的耗能量非常巨大。人们在追求建筑室内舒适环境的同时,又大大增加了建筑耗能的压力。因此,在世界能源普遍短缺的今天,进行建筑节能的工作就显得尤为重要了。目前,在建筑物中进行节能设计,有利于缓解我国紧张的能源状况,并优化生态环境,提高人们的生活质量,促进经济的可持续发展。本文主要对屋面节能材料——沥青聚氨酯的硬质泡沫材料(IPU硬泡)的应用进行了分析。
一、IPU硬泡材料的特点和作用
IPU硬泡的基本原料是多元醇沥青以及异氰酸酯,是一种微孔的泡沫体,其结构致密,具有较高的强度和绝缘性,且导热系数较小,能够耐受化学物质的腐蚀,不透水,吸音作用强,该种材料和传统的泡沫材料相比,气泡分布均匀,且毒性低,耐受较高的温度,同时,其粘接金属、木材或者玻璃等材料的能力强,即使负荷较大,也不会产生变形。其施工简单,施工工艺灵活多变,对环境所产生的污染小,起到节能作用。
二、IPU硬泡在建筑屋面中的应用
IPU硬泡材料在建筑屋面中应用,为我国建筑节能起到了一定的作用。该种材料所制成的屋面,具有隔水隔热效果,由于材料本身具有良好的防水性能和阻热性能,因此不需要再构建隔热层和防水层。屋面一般由由保护层、支承板以及IPU硬泡材料层组成。IPU硬泡屋面具有较广的适用性,其适用在负五十至八十摄氏度的环境中,其防水隔热屋面不仅能用在民用或工用建筑中,也能修复旧屋面或者用在新建的屋面中。施工环境需在25摄氏度左右的环境中进行,另外,由于南北方温度不同,因此,应掌握良好的时机。
第一,IPU硬泡材料屋面,由于材料中微孔泡沫结构致密,具有较高的闭孔率,且能够在泡沫的外层中产生一层新膜,光滑致密,有不透水的效应,也能够阻止水蒸气的进入。该屋面采用直接喷涂成型的工艺进行施工,所形成的屋面具有较高的完整性,防水性能好。第二,IPU硬泡是目前所有用于建筑工程中的保温材料无法比拟的,因为其导热系数极低,远远低于其他保温材料。第三,其具有很高的化学物质耐受性,能有效抗老化。IPU硬泡材料具有很高的稳定性,无论在有机物质或者酸碱等无机物质的作用下,其性能都很稳定。但是如果在太阳直接照射之下,其也跟普通的高分子材料相似,会慢慢老化,性能也渐渐退化。但是这种老化的速度很慢,在国外研究中,处于二十摄氏度时,其稳定性一般可以维持五十年,但是如果处于七十五摄氏度时,则在七年后其稳定性会发生一定的变化。第四,IPU硬泡材料具有很高的比强度,且容重较小。其应用于屋面时的容重通常为每立方米四十千克,比传统保温材料低,有利于降低屋面所承受的荷载,且能够节约工程造价。第五,IPU硬泡材料在屋面施工时由于能够现场发泡成型,可以采用直接喷涂的方法,也能够采用浇注方式,操作简单,施工方便,适用于不同形状屋面的施工。但是在结构找坡中,特别适用在一些薄壳或者大跨度的屋面施工中。第六,该材料具有较好的综合效益。由于该新型屋面材料具有众多的优势,质量轻,且隔水绝热,在目前很多建筑屋面渗漏的情况下,其为屋面施工提供了新的方向,且具有较长的使用年限,无需经常维修,因此,也大大节约了维修的费用。总的来说,具有较高的综合效益。
三、IPU硬泡屋面的喷涂和表面处理技术
IPU硬泡屋面在喷涂时,首先需具备一定的先决条件:其施工前需先将基层清扫干净,并保持其干燥和平整性,施工温度在十五至三十五摄氏度,将相对湿度控制在百分之八十五的范围内,并确保风速每秒五米以内。
在施工中,需先将电源接通,观察空运转是否良好。将不同物料倒入桶中,并检查物料循环是否畅通,将泵流量校准到百分之四以下。先启动空压机,然后进行喷涂。料泵启动应该在压缩空气打开之后进行,每一次在正式进行作业之前,都应该先试喷,再进行均匀喷涂。在喷涂之前应该将屋面基层中存在的杂物或者灰尘等采用压缩空气将其清除干净,这样才能提高材料和屋面之间的粘连作用。
喷涂过程中,应确保喷枪和屋面之间有一定的距离,一般来说,相隔60厘米即可,在喷涂时应掌握均匀速度,并分开两次进行喷涂。如果遇到一些较大的面积,可以将其分割成几段进行喷涂,但是需确保连接的良好,保持其美观。同时应确保平整均匀喷涂,观察整体平整性和泡沫的质量,如果出现脱层的现象,或者闭孔差,则应该停止运行,并及时进行处理。但是不能中断压缩空气,间歇时一般需先停止物料泵的运行,然后再是空压机。当喷涂完成之后,先将物料泵管壁,然后通过压缩空气,将料管残存的物料吹净,再用丙酮等浸泡喷枪的零件,以利于其清洗。如果一天之内需要继续进行喷涂,则不需要清洗料泵和料桶,但是应该将其和空气阻隔开来。可以先从供料管中将喷枪拔下来,将料管插到料桶液面下,盖紧料桶。一般情况下,每隔四天左右需将物料泵清洗干净。
屋面中IPU硬泡层的表面处理技术具有较高的要求,在设计屋面找坡的时候,应该确保跟相关要求相符,通常来说,将坡度设置在百分之一以下是最合适的,并确保最薄的地方在三十毫米以下,如果是别的材料,则坡度需在百分之一以上,百分之三以下。在连接突出的一些屋面结构和基层时,例如变形缝等,或者是在设置基层中天沟等转角时,应该将连接处做成钝角或者圆弧,其半径大约在120毫米左右,确保天沟在纵向上的坡度高于百分之五,而水落口的附近需做成凹坑状。
结束语:
IPU硬泡材料是在普通材料的基础下所重新开发而成的,该材料所采用的施工技术是直接将其喷涂成型,具有保温、防水、隔热等效应,且结构非常简单,在屋面工程中使用,不仅效率高,且具有较长的寿命和较轻的荷载,众多优势基于一身,能为推进我国的建筑节能做出贡献。
建筑节能与绿色建筑没有较为健全的技术标准、制度标准,也在地区绿色建筑功能适用、技术融合方面缺乏相应的理论指导。绿色建筑在我国还未形成广泛的覆盖面,绿色建筑的适用城市、适用人群的规模较小。在国家政策管控机制不健全的前提下,建筑节能技术科研、产业结构规划发展也非常落后。建筑节能与绿色建筑系统模型建构、核心技术应用,成为建筑节能与绿色建筑科研实力转化为现实能力的主要途径。
1建筑节能与绿色建筑模型系统作用
建筑节能与绿色建筑模型系统的构建,一方面能够对建筑内部的能耗进行有效的管理控制,另一方面也能根据客户要求提供各种信息管理、节能优化等服务。建筑部门可以对建筑的各种耗能项目进行准确的评估,根据不同耗能项目的耗能大小,来建立相应的绿色建筑模型系统。绿色建筑模型系统能够建筑的各种耗能情况,进行准确的量化分析。在绿色建筑模型系统建立后,还要在使用过程中对各种耗能情况进行不断优化,以达到完美的节能效果。绿色建筑模型系统通过科技创新、管理优化,来最大限度挖掘节能潜力,为未来的建筑节能打下坚实基础。
2建筑节能与绿色建筑模型系统构建思路及方法
2.1建筑节能与绿色建筑模型系统构建思路
建筑节能与绿色建筑模型系统的构建,首先需要根据不同建筑的能耗情况,建构完整的节能运行系统、管理系统、监控系统、评估系统等一系列系统框架。其次需要对建筑节能中的各个功能,进行不断的修改与完善,以保障建筑节能数据信息的真实可靠与节能业务的顺利开展。2.2建筑节能与绿色建筑模型系统架构方法建筑节能、绿色建筑通过模型系统,完成数据整合与体系构建。建筑节能与绿色建筑仿真平台的建立,主要对绿色建筑内部构造进行节能设计,同时不断改善借助节能的用能管理。建筑节能与绿色建筑数据库的构建,能够提供大量的节能方案、监管方案。节能系统信息监管平台所具备的节能监控、监督检查、工程设计功能,能够提供给建筑设计院与政府部门需要的管理信息。建筑节能与绿色建筑系统模型的建构,首先需要架构上图所示的层层递进的层次结构。在对以上各种层次的判断矩阵、指标权重进行统计分析后,得出一致性检验的结果。建筑节能专家根据所得的结果进行分析判断,对各种节能设施的权重指标进行评估,得出最终的组合权重结果。
2.2.1建筑节能与绿色建筑模型架构
在考察各地区典型建筑特征后,运用网络远程传输技术,完成数据库数据的收集储存处理分析工作。建筑节能与绿色建筑管理信息平台、建筑节能与绿色建筑建模仿真平台结合,能够顺利完成建筑能耗评估工作。建筑节能体系需要在数据库中输入不同类型建筑的基本特征、耗能状况、服务方向等信息,依据不同建筑信息完成能耗评估工作。同时要根据详细数据建立基础库、业务库、服务库、模型库、案例库模型,以完善系统模型的数据构成。在建筑能耗评估得出肯定结论后,需要将建筑能耗评估信息录入建筑信息管理平台。建筑能耗评估信息能够对建筑管理的突况,提供相应的数据支持。建筑节能系统构建主要需要建立相应的数据仿真预测模型、信息库服务与管理模型,以完成建筑耗能环节的演示与仿真工作。在建筑节能减排指导过程中,应该构建完整的节能减排指标标准,运用严格标准进行节能各个环节的管理与监督,同时还要对建筑节能与绿色建筑模型进行不断改善。
2.2.2建筑节能与绿色建筑模型系统架构
本文主要研究对象为公共建筑、北方地区供暖建筑、可再生能源建筑等,主要对构造条件各异的建筑进行耗能分析。例如:城市小区住宅建筑可以采用膨胀聚苯板外墙保温体系,选用保温性能良好的中空玻璃铝合金窗,有效的加强围护结构的保温隔热性能。还可以利用太阳能聚热真空管技术实现单身公寓、会所的集中供热,以达到生态住宅建筑节能的要求。关于北方建筑的供热与夏季隔热情况,需要对建筑的供热系统、周围植被系统进行改造。通过各地区典型建筑的耗能分析,构建真实可靠的建筑节能与绿色建筑数据库。建筑能耗历史数据信息在数据分类完成后,存入各类建筑能耗数据库中。其中基础存储各类建筑基本信息,业务库存储各类建筑能耗信息,服务库存储各类建筑的耗能结果,模型库存储各类建筑的管理运行模型,案例库存储各类建筑的建筑案例。以上数据库建构完成后,能够建立建筑用户、建筑监管部门信息交流,建筑监管部门也能够对建筑展开节能监管与优化。
3结语
在建筑能耗不断增长的经济社会,建筑节能与绿色建筑技术的实施能够有效降低建筑能耗。通过建筑节能与绿色建筑系统体系建构,数据库与仿真平台的建设,从多方面介绍建筑节能与绿色建筑模型的体系构建。绿色建筑模型在各地区范围的大力推广,能够构建完整的绿色能耗体系,达到节能减排效果。
建筑项目,资源消耗非常大,我国建筑行业的快速发展,更是增加了建筑资源的压力。建筑开发中,经常会引起资源浪费和环境污染的问题。随着绿色建筑的发展,社会及人们更加注重建筑的绿化特征,同时在绿色建筑中,积极提出节能思想,推进绿色建筑的节能化发展,充分体现节能设计在绿色建筑中的实践价值,即可解决绿色建筑中的能耗问题,又能明确绿色建筑的节能效益,表明节能设计在绿色建筑中的重要性。
1绿色建筑节能设计的原则
绿色建筑节能设计的原则很明确,文章结合以往绿色建筑的工程案例,探讨节能设计的原则。
1.1节约原则
节约是绿色建筑节能设计的直接原则,采取节能设计方法,可节约建筑施工的资源,提升各项施工资源的利用效率。绿色建筑的节能设计中,强调节约原则的重要性,促使施工资源,可达到高效的使用状态,且节约原则中,要求绿色建筑在节能设计中,积极引入新型、清洁的能源,注重生态化的节能设计,利用新能源,取代传统不可再生的能源,表明节约原则在节能设计中的目的性。
1.2环保原则
环保原则要求绿色建筑中的节能设计,尊重自然环境,不能有破坏自然环境的行为。绿色建筑开发的过程中,积极落实环保原则,要求节能设计注意自然环境的保护,在节约设计中,可以要求设计人员,专门从环保的角度,落实建筑设计,明确建筑项目和自然环境的关系,节约设计中,在利用自然环境的同时,不能有破坏、污染的行为,提高环保原则在建筑节能中的约束水平。
1.3人性原则
人性原则是指绿色建筑节能设计中,做到以人为本,遵循舒适、无害、安全的要求,规划节能设计的方法。建筑节能设计中,不能忽视采光、通风、降噪等因素,此类因素直接关系到人们的生活质量,必须在节能设计中,遵循人性化的原则,在实现建筑节能设计的同时,表明人性原则的实践价值。
2绿色建筑的节能设计方法
文章结合现行绿色建筑的工程案例,探讨节能设计的几点方法,以便实现建筑的节能化,具体分析如下。
2.1合理选址
我国地域面积有限,人口众多,合理选址,是实现绿色建筑节能设计的基本方法。建筑项目占据了很多农耕用地,引起了用地矛盾,不利于建筑的节能设计。在绿色建筑节能设计中,必须合理的选择建筑的施工地址,提高土体资源的利用效率。选址时,根据节能设计的要求,主要从交通、地理、气候等方面进行分析,评估选址是否合理。选择好绿色建筑的工程地址后,就要针对土地资源,提出节能设计的方法:①科学调整绿色建筑的用地,保护好建筑工程以外的土地资源,不能形成污染,实现建筑用地的绿色化和节约化;②绿色建筑选址的节能设计中,实行集约化设计,在设计建筑用地的同时,注意周围配套设施的应用,以免有重复建设,增加占地的情况;③绿色建筑选址的节能设计中,可以重点开发地下空间,尤其是高层的绿色建筑,更要设计地下空间,缓解用地压力,实现土地资源的节能设计。
2.2外形设计
建筑外形的节能设计,以当地的环境条件、光照强度、风向因素为主,注意规划出建筑的外形体系。一般情况下,绿色建筑节能设计中,在外形方面采用信息技术,运用BIM构建出数字化建筑模型,输入当地的环境信息,经过计算后,得出外形设计的数据。BIM还能提供组合优化的方法,辅助建筑外形达到优质的节能状态。BIM中的外形设计,尽量降低建筑的外形系数,外形系数减少,就会降低建筑的外表面积,进而减少外表面积引起的热损耗。在BIM软件中,按照节能设计的要求,调整建筑的外形规则,尽量做到规则,不要出现里面凹凸的情况,由此才能达到绿色节能的设计标准。
2.3朝向规划
朝向规划具有决定性的作用,绿色建筑的朝向规划,为实现节能,就要规范好建筑的主体形态、容积率及光照等,促使建筑朝向,适应当地的环境。绿色建筑朝向的节能设计,可在建筑内,引入自然资源,如:采光、通风等,减少建筑对室内照明、空调的依赖性。例如:绿色建筑设计朝向时,全面分析建筑所在地的光照间距,明确不同季节,光照、风向的影响,做综合的节能设计,明确建筑的主体朝向,发挥节能设计的作用。
2.4围护设计
绿色建筑节能规划中的围护设计,主要是建筑主体中的外墙、屋面以及门窗结构。围护设计,关系到建筑的使用,据有关数据统计,建筑围护结构引起的资源消耗,占总消耗的60%~70%。由此,针对绿色建筑的围护结构,实行节能设计。例如:某多层+高层办公楼群案例中,每栋建筑围护的节能设计中,均利用热工性能,实现高效的节能。该案例内,一栋6层办公楼单体,其围护设计成了真空玻璃,既能减少外部噪音干扰,又能实现围护的保温隔热,降低内部暖通空调的电能消耗。层与高层连接位置,设计了大型走廊,属于公共区域,供办公人员休息,其围护的屋面结构。设计绿植屋面,在屋面上,种植大量的绿色植物,用于吸收太阳光,降低内部温度。案例中所有的门窗面积,都做了节能设计,控制好门窗与墙体的面积比例,杜绝增加能耗。而且外墙结构中,采用了大量的保温隔热材料,提升围护节能设计的水平。
2.5太阳能资源
绿色建筑节能设计中,太阳能是不可缺少的新能源。太阳能具有可再生、清洁无污染的特点,其可用在绿色建筑的供电、供热等方面。文章以某绿色建筑为例,探讨太阳能资源的节能设计。该案例为高层住宅建筑,属于楼群结构,楼层28~32层,各个单元的住宅楼,地下室均为两层。案例中,太阳能资源的节能设计,体现在太阳能热水器方面。该建筑屋顶,安装了太阳能的硬件以及集热板,集热板收集了太阳能资源,通过真空管加热太阳能中的水,为住宅用户,提供24小时的热水。太阳能热水器的结构包括控制器、手动与自动控制阀、水位及水温检测、电阻加热丝和屋顶的储水箱。太阳能的节能设计,已经实现了水箱加热、冷水集热、温水循环、晨水加热的功能,取代了传统的电能加热,电能节约效果非常明显。经数据分析,太阳能资源的节能设计,节电比例高达60%,减轻了住宅的用电压力。
2.6水循环系统
在绿色建筑中,水循环系统属于资源方面的节能设计。不同类型的建筑,用水量都比较大,特别是生活用水,为了实现水资源的节能设计,在绿色建筑中,引入水循环系统,促进建筑节能的可持续性。水循环系统在建筑有限的水资源中,实现了循环使用,解决水资源浪费的问题。例如:某新建的绿色住宅楼,其在节能设计中,把水循环系统,设计到生活用水、生态用水和雨水回收中,生活用水经过处理后,可以用于生态景观,雨水做集成回收处理后,可以运用到生活和景观中,水资源经过循环后,补充到住宅用水内,避免浪费过多的清洁水。
3绿色建筑节能设计的创新
绿色建筑节能设计的创新方面,主要从材料、能源、资源方面实行。节能材料的创新设计,需要从建筑材料的市场中,选择具有节能、环保特点的材料,发挥节能与绿色的作用。能源节约的设计创新方面,不仅利用太阳能,还要逐步开发地热能、风能等新型的能源,积极运用到绿色建筑节能设计上,改善建筑的运营,体现出能源方面的节能创新。建筑资源的节能创新,需要以建筑的实况为主,融合周围的建筑环境,实行资源的优化配置,合理分配建筑的资源,采用监督管理的手段,禁止建筑资源有浪费的情况。绿色建筑节能设计的创新,有利于优化建筑的节能设计,表现节能策略在绿色建筑中的有效运用,规避绿色建筑中的浪费风险。
4结束语
绿色建筑是建筑行业的发展方向,考虑到建筑项目的现状,在绿色建筑中,全面落实节能设计,遵循节能设计的原则,落实节能设计的策略,同时注重节能设计的创新发展,保障节能设计能够符合绿色建筑的需求,进而强调建筑项目的绿色化及节能化,构建新型的建筑体系,发挥绿色与节能在建筑工程中的有效作用。
参考文献:
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“EPC+融资租赁”模式是指在“合同能源管理”项目中引入融资租赁的融资方式,形成区别于传统合同能源管理业务模式的创新型节能服务业务模式。具体来说,就是建筑节能服务企业(出租方)根据承租方(客户)的要求和选择,提供符合要求的节能设备并出租给承租方使用,租赁期内设备的所有权归出租方享有,承租方只享有使用权并按期向出租方支付租金,承租时间和租金根据节能效益决定,租赁期满后,承租人根据协议对设备可以留购、续租或退回。随着这种模式的不断实践,具体的实施方案在现有的基础上还在不断地延伸与拓展。
1.2“EPC+融资租赁”模式的优点
“EPC+融资租赁”模式是根据当前我国建筑节能服务企业的特点及其融资需要提出的,它融合了融资租赁和合同能源管理两种模式的优点,尤其适合现阶段中小型建筑节能服务企业的节能改造融资,具体表现为:一是,增加企业节能改造的动力。节能改造企业租用节能设备,不但避免了一次性购入设备占用大量资金的负担,而且摆脱了设备更新换代的负担。二是,程序便利灵活。主要体现在以下几个方面:①手续简便。只要节能改造企业条件符合要求,就可以快速办理租赁手续,对企业的资产、净资产等指标要求也相对宽松;②租金支付方式灵活。租金的支付方式、付款期数、付款时间等都可以根据建筑节能设备使用企业资金流动情况而定。三是:优化企业财务。具体表现为:①享受国家的优惠政策。相对于合同能源管理模式,采用“EPC+融资租赁”模式,节能设备承租企业可以按租赁期限和国家规定的折旧年限缩短的原则①,加速折旧,延迟纳税,而企业直接融资购买的设备作为本单位的资产,则必须按照国家规定的法定折旧年限折旧。②优化企业财务报表。融资租赁不直接增加企业负债,不提高企业资产负债率,对于保持银行授信额度有益。另外对于提高企业资产流动性、提高资产回报率、适时增加利润等均是一种很好的金融工具。
1.3“EPC+融资租赁”模式的实施程序
由于融资租赁主要为解决融资难问题,采用“EPC+融资租赁”模式进行既有建筑节能改造,其核心业务可视为节能效益分享型。
1.4“EPC+融资租赁”模式方案设计及适用范围
在“EPC+融资租赁”模式中,根据融资租赁既有的业务模式,可将“EPC+融资租赁”模式分为以下五种类型,也可视项目具体情况,设计属于企业自己的个性化的操作模式。
1.4.1直接节能融租模式
这种模式是融资租赁与合同能源管理最直接、最简单的结合。建筑节能服务公司直接根据节能改造实施企业(承租人)的需求出资购买全部或部分节能设备,然后出租给对方,而节能实施单位在合同约定的租赁期限内,向建筑节能服务公司支付租金及节能效益提成。这种模式主要适用于存在较大资金压力的节能改造实施单位。这一模式的优势在于:①节能改造实施单位不需要一次性支付大量的资金,就可以获得建筑节能服务企业提供的一系列配套的节能服务,降低了单位的资金压力。②节能改造实施单位不拥有设备所有权,不必承担节能设备老旧或更新换代的风险。③建筑节能服务企业承担了购买节能设备和实施配套的节能服务的任务,虽然前期支出的费用相对于一般的合同能源管理项目不存在太大区别,但是因为公司拥有设备的所有权,降低了后期收回投资的风险。
1.4.2银租节能融租模式
银租节能融租模式是指在项目运作中加入了商业银行这一因素,分担建筑节能服务企业资金压力,实现银行、建筑节能服务企业、节能改造实施单位三方共赢的局面,其运作流程如图3所示。此模式中,建筑节能服务公司主要起中介平台和提供节能技术专业服务的作用,不必使用自有资金。这种模式的优势在于:①相比直接节能融租模式,加入了银行这一因素,建筑节能服务企业可以通过节能设备使用权质押获得贷款,实现资金融通的目的。②对于银行而言,一方面可以取得高于普通资产收益的中间业务收益,另一方面,还可以突破中小型建筑节能改造项目贷款风险性大,项目分散、不易控制的难题,拓宽了银行信贷的范围,提高了银行资产利用率。③节能改造实施单位既突破了传统流动贷款的短期限制,资金可以配套项目的期限(一般是3~5年),同时不必承担一次还本付息的资金压力,单位现金流在项目实施期间始终为正,这在一定程度上能够促进业主进行节能改造。这种模式适用于建筑节能改造项目风险大,单凭建筑节能服务企业或银行难以控制,或是建筑节能服务企业发展前景良好,但是缺乏节能改造资金,且银行信用额度已满,无法直接进入的项目。
1.4.3财务杠杆融租模式
这种模式主要应用了杠杆租赁①的原理,即出租人(建筑节能服务企业)只需要支付购置成本中的20%~40%,剩余的资金可通过将租赁合同、收取租金的权利和设备的所有权抵押给银行或财团贷款获得,还本付息的资金从节能改造实施单位每期向银行或财团缴纳的租金中扣除,租金剩余的部分由银行或财团交建筑节能服务企业处理。这类融租模式主要适用于某些有节能改造需求但限于财务报表、指标数据等压力的拟上市企业、上市企业或大型跨国公司,或是企业无力或者不愿意独自购买昂贵的大型节能设备并将其出租的情况。根据我国对经营性租赁的相关规定,租赁资产不计入资产负债,且在租赁期内要将租赁设备全部折旧完毕。这种模式有以下优点,一是出租人可以享受折旧及其他减税免税待遇而节约租赁成本。二是租金减少增加了业主节能改造的意愿。三是信贷风险小。贷款方对建筑节能服务企业无追索权,贷款方的资金也能在租赁物上得到可靠保证。因此,它较一般信贷对出租人有利,而且比一般信贷安全。
1.4.4交钥匙融租模式
交钥匙融租模式是指包含整个项目工程的租赁。即按节能改造的合同要求,建筑节能服务企业为节能改造实施单位设计一个完整的节能项目,包含对项目进行选址、建设,到最后的调试和试运行的全部过程的操作。项目完工后,将项目整体租赁移交给节能实施单位,节能企业在实施单位全部偿还合同价款后,再以一定的价格将项目的产权等所有权转让给节能改造实施单位。在一些附加值较高的产业领域中,该模式因为可复制性强而得到广泛应用。它的优势主要体现在:①应用“交钥匙”的工程可在同一领域中重复引用,在节能改造时可节省大量的人力、财力和物力,同时也避免了在新的项目计划中出现技术性的难题。②专业性技术的可复制性和融资租赁的灵活性不但能提高企业收益率,还能带动企业进入一些高门槛的行业。
1.4.5委托节能融租模式
委托节能融租模式是指节能设备厂商作为委托人,将其产品直接委托建筑节能服务企业出租给其指定客户,以达到销售目的的租赁形式。在该模式中,建筑节能服务企业以收取委托租赁手续费为目的,只是担当租赁中介的角色,不承担风险,租赁物的所有权归设备厂商。这种模式适用于:①建筑节能服务企业受融资租赁规模和自身自有资金的约束,或者针对设备价值较高、批量较大的设备,而采取的变通融租模式。②由于建筑节能服务企业对某些节能设备技术不够了解或发展市场前景不看好,不愿承担风险而选择的融租方式。
1.4.6其他
“EPC+融资租赁”模式方案设计主要依托于直接租赁、杠杆租赁、委托租赁、售后回租、经营性租赁等诸多融资租赁模式。选取建筑节能改造项目方案时,建筑节能服务企业可根据自身的条件和节能实施单位的需求灵活制定个性化的方案。即不同企业可以设计适合自己的节能改造方案,不同项目也可以有属于自己的个性化操作模式。
1.5“EPC+融资租赁”模式风险评估
风险评估和风险控制是融资模式运作的前提,融资租赁与合同能源管理相结合的难点在于未来节能收益的不确定性。对于“EPC+融资租赁”模式,由于建筑节能服务企业名义上拥有节能设备或项目的所有权,一定程度上降低了设备使用单位的诚信道德风险,同时第三方的介入也分担了建筑节能服务企业的部分风险。但它依然受政策、财务状况、技术成熟度、工程施工质量、工况的变化、企业管理水平、节能成本、项目后期的运行维护与服务客户诚信等诸多因素影响。
2“EPC+融资租赁”融资模式
案例分析北京市朝阳区政府办公楼建筑面积51637m2,能源的消耗主要是电力、热力、柴油、天然气以及水。改造前,电力、供热、制冷、照明、办公设备运行等系统建筑能耗指标偏高。朝阳区政府办公楼节能改造项目在项目执行期间每年将减少二氧化碳排放约467t,相当于每年节电约150万kWh。朝阳区政府需在约定时间内,将降低能耗及提高运行效率所节约的成本用于支付项目所需费用。西门子公司为朝阳区政府提供的融资方案融合了融资租赁与合同能源管理两种机制,在我国属首例。在该案例中,西门子通过“EPC+融资租赁”解决方案,帮助朝阳区政府提高办公楼的能源运行效率,而朝阳区政府也无需承担高额的前期投入,只需将降低能耗及提高运行效率所节约的成本用于支付项目所需费用。项目建成后的节能效益如表1所示。该改造项目完成后实际节能率高达36.6%,远远超出合同承诺的每年减少不少于12%的能源消耗指标,约3年就可回收全部投资。设备使用寿命也可显著延长。通过案例分析可以看出,该项目达到了朝阳区发改委的节能改造期望效益,实现了业主、节能服务公司和环境的三方共赢。案例实践说明,在我国既有建筑节能改造项目中推行“EPC+融资租赁”融资模式是可行的,值得大力推广。
1建筑节能设计中的外墙保温技术简介
1.1外墙内保温技术简介。保温结构通过粘接等方式将其覆盖于建筑物外墙结构的内测,常用的粘接材料为石膏,保温层使用聚苯类的材料。相对于其他的保温方式,内保温技术造价较低,施工方便,对保温材料的性能要求较低。但也存在着诸多缺点,由于外墙内保温层是覆盖于外墙内,因此占用了室内的空间,缩小了建筑的使用面积,再次装修困难,也会影响空调、自重大的装饰物或悬挂设施的安装。1.2外墙内保温兼外保温混合技术简介。建筑外墙的内侧和外侧同时进行保温,或部分外墙进行外保温及部分外墙内保温的方式,实际施工过程中存在着一系列问题,外墙主体的温变环境不稳定,引起墙体形变不一致,产生裂缝,因此此种方法并不科学合理。外墙内外同时保温的方式虽然给予建筑外墙双重保护,但成本较高,施工难度也大,同时也影响了室内适用面积,具有外墙内保温的一些缺点,目前在保温施工中并不常见。1.3外墙夹心保温技术简介。保温材料置于建筑外墙体内,这样做既节省了室内的使用面积,又保护了保温材料,同时对保温材料的选型要求低,可以使用岩棉、聚苯乙烯或玻璃棉毡等,施工时不受季节的影响,但由于墙体夹层的存在使得建筑外墙体的厚度增加,还需要在墙体夹层内设置连接件,造成结构复杂,热桥效应的影响仍未解决,保温效果并不理想。1.4外墙外保温技术简介。在建筑外墙的外侧应用保温技术,其保温形式主要有改性酚醛保温板、聚苯颗粒浆料外墙保温层、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、岩棉、聚苯板保温砂浆、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫、聚苯板现浇混凝土外墙保温、改性聚氨酯保温板等。外墙外保温技术含量较高,可适用范围较广,能够保护外墙,防水、气密性能好,不存在热桥效应,有效防止墙体结构开裂,节省室内使用面积,保温效果好,延长了建筑使用寿命。
2建筑节能设计中的外墙保温技术解析
2.1建筑节能设计中的外墙外挂式外保温技术。外墙外挂式外保温技术是将保温材料做成板材,如陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板EPS板、XPS板、钢丝网架夹芯墙板等外挂与建筑外墙,或将岩棉、玻璃棉毡等外贴与外墙的保温施工方式。施工时需要刷粘结砂浆,并安装专用的固定件,保温材料安装完毕后,抹抗裂砂浆,再形压保护层,通常用玻璃纤维网格布,最后根据需要进行装饰。2.2建筑节能设计中的外墙喷涂式保温技术。外墙喷涂式外保温技术是将保温材料喷涂于建筑外墙上的施工方式,常用的泡体有聚氨酯硬泡体和聚苯颗粒保温砂浆,泡体方便的粘贴于外墙上,无需涂刷粘结材料。施工条件较为苛刻,一般需要温度高于15℃、湿度小于80%及风力小于3级,否则会造成泡体涂抹不均匀。聚苯颗粒保温砂浆应用于建筑外墙的保温技术施工较为简便,将聚苯乙烯破碎成小颗粒后配制成砂浆涂抹于墙体上,施工强度较低,无需考虑墙体的平整度,适用于大部分的建筑物。2.3建筑节能设计中的外墙浇筑式保温技术。这种技术是在框剪结构施工中应用的保温技术,在混凝土浇筑的同时,将聚苯板浇筑成型,聚苯板与混凝土直接粘结在一起,同时对于混凝土起到一定的保温作用,特别是在冬季施工时,对于混凝土养护保温的效果明显。但施工时对于混凝土浇筑的连续性要求高,还应注意混凝土的形变等因素的影响。
3工程案例
3.1案例1。某住宅小区总建筑面积4.6万平方米,由12幢住宅楼组成,每幢建筑总高度23.2米,外墙保温总面积3.2万平方米,保温材料采用EPS聚苯板,保温层结构依次为:混凝土多孔砖作为基层,1:3找平水泥层约2cm厚,粘结剂层,EPS聚苯板厚30cm,内置耐碱性网格布的抗裂砂浆层0.3cm厚,外部接涂料饰面。施工完毕后,外墙传热系数限值小于1.5,热惰性指标限植小于等于3.0,满足了外墙热工性能要求,可节约约50%的建筑能耗。3.2案例2。某公共建筑外墙保温面积1.98万平方米,保温层结构包括18cm的加气混凝土砌体,砌体两侧各涂抹2cm厚水泥砂浆,外层涂抹0.5cm的石灰石膏砂浆。外墙传热系数为1.65,热惰性指标3.36,外表面吸收系数0.5,空调年耗电指数145.85Kwh/m2,建筑能耗节约超过50%。
建筑的节能设计应当充分重视外墙保温技术,特别是外墙外保温技术,是建筑外墙保温技术中优势较大、效果较好的一种保温方式。我国的建筑节能设计中的外墙保温技术相对落后,节能建筑占比还不够多,从某种意义上来说发展空间较大,需要我们重视技术的研发、引进和创新,为降低我国的建筑能耗做出贡献。
乌鲁木齐市将在2015~2019年的5年内,完成160个项目、114万m2的既有公共建筑节能改造。这些建筑绝大多数是1990年后建造的,建筑地段优越。结构形式基本为框架或砖混结构,建筑层数为3层及3层以上的建筑。
1.2节能改造项目类型
按建筑功能划分,节能改造项目基本上可分为教学类、办公类、综合类、宿舍类、医疗类等五类建筑。
2节能改造内容及改造目标
2.1节能改造内容
节能改造内容包括围护结构节能改造、室内供热系统节能改造、加装热计量表及电气系统的节能改造等。
(1)围护结构节能改造主要针对建筑物的外墙、屋面、外门窗、地面、非采暖地下室顶部、采暖地下室外墙、接触室外空气的外挑楼板等进行节能改造,以实现整体节能目标。
(2)采暖计量及采暖系统改造主要是通过分室增设温控阀、每栋建筑采暖总入口设置静态水力平衡阀或自力式压差控制阀及热计量装置;采暖系统改为带跨越管的水平单管或双管形式等方式进行节能改造。
(3)通风系统的改造主要是完善通风系统,改变因无组织通风换气形成的大量热损失的状况。
(4)空调系统的改造主要为一般办公室不再设空调机,对已有的空调系统可加以完善改造。
(5)电气系统的节能改造,通过计算,如有必要对原有建筑照明装置、原有动力系统控制装置、低压配电系统功率因数补偿装置进行更换。
2.2节能65%目标的确定
目前,我国新建公共建筑的节能设计及既有公共建筑节能改造设计,依据的是现行国家GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,该标准的节能率为50%。随着我国节能减排力度的加大,我国即将颁布实施节能率为65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。为适应国家公共建筑节能设计标准提高后的要求,乌鲁木齐市既有公共建筑节能改造采用65%的节能设计标准是必要的。
2.3节能目标
将在原建筑能耗的基础上实现降低总体能耗不低于65%的节能目标。根据对9个典型案例项目的能耗计算,建筑围护结构的平均节能贡献率为61.48%,供暖系统中所增加的散热器恒温阀、系统平衡等措施带来了供热系统效率的提高,此部分的平均节能贡献率为5%;两部分合计,总节能率为66.48%。
2.4依据的节能设计标准
国家目前没有公共建筑节能65%的标准。本次节能改造中是依据国家即将的节能65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》(征求意见稿)。根据该标准征求意见稿,严寒C区甲类(单栋建筑面积大于300m2)建筑围护结构的热工性能应符合。
2.5围护结构保温材料的选择
围护结构保温材料应选用保温隔热好(导热系数λ值小)、防火性能好、表观密度低、压缩强度高、质量吸水率小、憎水率高、容易施工且性价比好的材料。《新疆维吾尔自治区消防条例》中要求:建筑外墙装饰装修和保温工程禁止使用易燃(燃烧性能为B3级)、可燃(燃烧性能为B2级)材料。《新疆维吾尔自治区建筑外保温材料防火暂行规定》对保温材料防火性能的要求:民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级,且不应低于B1级,严禁采用B2、B3级材料。高度大于等于50m的公共建筑,其外墙保温材料的燃烧性能应为A级。高度小于50m的公共建筑,外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用热塑性(EPS、XPS)B1级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带。建筑物首层(或建筑突出部分平台上的第一层)严禁采用热塑性保温材料。对既有公共建筑节能改造所选用保温材料的燃烧性能,必须遵循上述规定。对160个工程项目、114万m2建筑面积既有公共建筑节能改造时,所选用保温材料的物理性能指标必须满足表4的要求。
2.6节能改造项完成后节能量分析
在160个工程项目、114万m2建筑面积的既有公共建筑节能改造中,选择不同的建筑功能、结构形式、建筑高度、建筑层数、建筑朝向、建造年代,从五种建筑类型中选择有代表性的9个典型案例项目进行能耗需求分析,在此基础上计算出节能改造后总的节能(天然气)量。各类建筑单位建筑面积的节天然气量(Nm3/m2),其中教学类建筑为15.78,办公类建筑为15.76,综合类建筑为17.12,宿舍类建筑为16.26,医疗类建筑为15.41,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积单位建筑面积的平均节天然气量为15.94(Nm3/m2),节能改造完成后节天然气总量为1811.47(万Nm3)。3.7节能率分析各类建筑的节能率,其中教学类建筑为66.22%,办公类建筑为66.30%,综合类建筑为67.14%,宿舍类建筑为67.30%,医疗类建筑为66.50%,采用面积加权平均计算的方法,得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积平均节能率为66.48%。
2建筑节能设计计算
2.1选用计算软件
选用建筑节能设计软件为中国建筑科学研究院上海分院开发的PKPM建筑节能设计分析软件,版本为PBECA20121.00版。
2.2项目概况及建立模型
本建筑节能设计模拟案例为两梯四户的塔式居住建筑,坐落在福建省泉州市(北纬=24.93°,东经=118.58°),属于夏热冬暖地区南区。该建筑朝向为南北朝向,建筑结构类型为框架结构。建筑面积6412.31m2,建筑层数18,共54m高,内部户型分布。
2.3技术指标
要求此模拟案例所在城市气候区属于夏热冬暖南区,其平均窗墙面积比为0.15。依据DBJ13-62-2004《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》,其建筑热工节能设计应符合以下规定。
2.4参照建筑确定原则
(1)参照建筑的建筑形状、大小和朝向均应与所设计建筑完全相同;(2)参照建筑各朝向和屋顶的开窗面积应与所设计建筑相同,但当所设计建筑某个朝向的窗(包括屋顶的天窗)面积超过标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》第4.0.4、4.0.6条的规定时,参照建筑该朝向(或屋顶)的窗面积应减小到符合标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》第4.0.4、4.0.6条的规定;(3)参照建筑外墙、外窗和屋顶的各项性能指标应为《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》第4.0.7和4.0.8规定的最低限值。其中墙体、屋顶外表面的太阳辐射吸收系数应取0.7;当所设计建筑的墙体热惰性指标大于2.5时,参照建筑的墙体传热系数应取1.5W/(m2•K),屋顶的传热系数应取0.9W/(m2•K),北区窗的传热系数应取4.0W/(m2•K);当所设计建筑的墙体热惰性指标小于2.5时,参照建筑的墙体传热系数应取0.7W/(m2•K),屋顶的传热系数应取0.4W/(m2•K),北区窗的传热系数应取4.0W/(m2•K)。
2.5节能方案设计
建筑节能方案的设计方法有规定性指标设计法、权衡计算设计法两种。
2.5.1规定性指标设计法
所谓规定性指标设计法就是依据DBJ13-62-2004《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》第四章建筑和建筑热工节能设计的要求,严格控制围护结构热工性能各项指标。当各规定性指标满足标准要求时,判定该建筑的节能设计满足标准规范的要求。根据泉州当地气候条件、经济基础及施工技术、原材料供应情况等,分析得出泉州地区外墙较常见热工性能为K≤2.0,D≥3.0或K≤1.5,D≥3.0。根据规定性指标计算法,两种较适宜的规定性指标设计方案如表4。
2.5.2动态权衡计算设计法
所谓权衡计算设计法就是依据DBJ13-62-2004《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》第五章建筑节能设计的综合评价的要求,使用专用计算软件进行计算,使设计建筑能耗不大于参照建筑的能耗的方法。此设计方法中允许某项技术指标,甚至某几项技术指标不满足标准规范的要求,只要建筑最终的能耗不大于参照建筑,则判定为节能设计满足标准规范要求。根据上述规定性指标设计方案,对节能设计施工、材料获得、当地现状等方面进行系统分析,调整较适宜的动态权衡计算设计方案见表5。4.6方案对比分析
2.6.1节能率分析
三个设计方案均满足居住建筑节能设计要求。其中权衡计算方案通过计算机动态模拟计算的节能率为50.29%。
2.6.2成本分析
从各方案中可知,变量成本主要发生在外墙填充墙砌块、热桥保温层材料及外窗方面。经调查统计,上述材料的当地材料费及人工费行情详见表6。权衡计算方案相对于其他两种规定性指标方案要节约成本,其中比规定性指标方案1单位建筑面积节约成11元/㎡,合计共节约70586.9元。
2.6.3热舒适性分析
外墙填充墙与热桥部位的K值相差越大,则两者室内表面温度相差越大,所以对人体产生的热辐射强度分布越不均匀,室内热舒适性就越差。权衡计算方案中外墙热桥部位K值与外墙平均传热系数K值最接近,所以该方案的热舒适性相比其他方案较好。
2.6.4地区适应性分析
因加气混凝土砌块易吸水导致砌体开裂等问题无法得到很好的解决,虽然其具有良好的热工性能,但加气混凝土砌块应用于外墙并不乐观。建筑外墙热桥部位采用建筑保温砂浆的热桥处理方式属于国内成熟的施工工艺,现场施工中,25mm厚以下的保温层施工费用及工艺并无明显差异。普通铝合金中空玻璃窗(6+9+6)为工地常用窗型。所以权衡计算方案的设计手段更益于推广建筑节能,控制工程质量。
3结论
在满足建筑节能设计标准要求的基础上,运用计算机仿真模拟的动态权衡计算设计法较规定性指标设计法有以下几点优势:
1)动态权衡计算设计法可以使节能方案多样化,便于从众多方案中选择最优最适合的节能方案。
二、建筑节能策略的空间设计
在建筑实践中,建筑技术和科学成果为人们舒适、健康的生活环境提供了丰富的可能。由于现在建筑受气候环境的影响,建筑整体的能源消耗较大,为了维系生态环境和社会生活可持续发展,建筑节能设计的出现,为实现这一目标提供了有效的保障。
1.建筑表层空间
建筑表层的设计关系到建筑内外环境的互动关系。作为内外环境的界面,需要在设计技术和空间效果上发挥作用,现代建筑中提到的“双层表皮”是建筑节能设计的典型案例。例如,英国福斯特事务所在建筑空间设计方面有很多涉及建筑节能的作品,而且特别注重建筑表层空间上的设计和想象。在吉巴奥文化中心,结合当地居民对建筑通风设计的手段,同时结合表层技术的手段,使建筑空间设计根据室内气候条件和室内环境的舒适度来维持,从而实现建筑空间的气候管理和建筑节能。
2.建筑空间内系统
在建筑内部空间组织上,借鉴岭南庭院布局改善建筑微气候,然后根据传统建筑布局的特点,把尺度不同的庭院带到建筑组织中来,建筑内部通过各个板块的相互渗透,营造建筑空间通畅,带动室内外空气流动。建筑空间的内部系统大多结合了气候条件来分析的,在室内空间设计方面没有太多的涉及,如何设计一个良好的居住空间,改善生活环境,实现建筑节能是每个人都要关注的问题。
三、建筑空间的节能措施
1.能源的利用
要将建筑空间设计建立在节能的基础上,就必须充分加强可再生资源在建筑空间设计中的使用力度。例如太阳能、地热能、风能等环保型能源,在我们生活的空间里,接触最多的就是太阳能,相关的技术研究和开发利用也在不断地深入,这也表明建筑空间与太阳能的有机结合。现代建筑中对空间设计人员在造价、安全舒适、健康环保、可适应性、可持续性等方面要求很高,实现可再生能源的利用,是满足人们需求的基本条件。
2.智能化技术的应用
在建筑空间设计中,充分采用智能化技术,智能技术可以通过各种电器设备进行最优化的节能控制模式,从而降低建筑电能消耗,调节室内空间的温度和湿度,大大提高了室内环境的舒适度。从这些情况可以看出,智能化技术是绿色节能建筑不可缺少的一部分。
四、建筑空间设计的意义
其一,人对空间的认识有一个过程,在这个过程中,人对空间的感知能力也不断增加,要充分认识和理解空间的意义,需要借助建筑空间的认识才能够实现。建筑空间设计反映了不同时期的社会事态和精神面貌,反映了不同的人在生活、工作、学习上的行为与思想。其二,建筑设计不只是艺术,它反映生活、启发生活、改变生活,创造节能的空间设计是现时代所追求的生活态度,也是促进节能环保事业成功的关键因素。其实,建筑空间设计的真正意义是把它作为展现我们生活的舞台。
此次活动包括青年建筑师奖、主题建筑展览、建筑论坛等活动。2007年7月将在北京举办隆重的颁奖晚会。
(王雯淼文)
“中加建筑节能技术研讨会”在BIAD举办
2005年7月1日,我国第一部有关公共建筑节能设计的国家标准――《公共建筑节能设计标准》正式实施,建设部要求城市新建建筑均应严格执行建筑节能设计标准的有关强制性规定,违规单位或个人将受到重罚。《公共建筑节能设计标准》的实施,也标志着我国建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开。
加拿大作为一个积极推动和发展绿色建筑节能的北美国家,建筑科学理论与应用一直处于世界领先地位。为响应建设部关于加大公共建筑节能工作力度的号召,本着学习、借鉴与研讨的宗旨,1月12日下午北京市建筑设计研究院传媒机构《建筑创作》杂志社与加拿大安健能公司成功举办了“中加建筑节能技术研讨会”。会议由《建筑创作》杂志社主编金磊主持,北京市建筑设计研究院副院长张宇出席了研讨会并致词,加拿大抵押贷款与住房署(CMHC)代表Rod Meander先生,加拿大安健能公司总裁Alan Rankin先生出席研讨会并致词。出席本次研讨会的还有加拿大安健能公司副总裁、安健能发明人Gabe Farkas先生加拿大安健能公司亚洲地区营销总监Hiro Tawara先生,加拿大安健能公司中国首席代表毕波先生,加拿大安健能公司中国区技术总监刘越先生及北京市建筑设计研究院建筑师的代表。
加拿大安健能公司是全球知名的建筑节能企业,其研发的100%全水基现场软发泡建筑保温隔热系统具有优异的性能特点,这种建筑保温隔热材料是加拿大安健能公司于1985年研发生产出的一种绿色环保、高效节能的现场软发泡的聚氨酯类保温产品,其施工简便,既可现场喷涂在新建建筑结构上(在填充式保温隔热结构中产品的优势尤其明显),也可现场灌注到既有建筑围护结构的空腔内,能完全改变保温隔热材料在商业建筑及住宅建筑里传统上所起的作用,在国外被誉为硬泡聚氨酯保温产品的升级换代产品。
本次研讨会特邀的北美著名建筑科学家Joseph Lstiburek博士就“公共建筑围护结构节能技术”的专题做了精彩的演讲。在近40分钟的演讲中,Joseph Lstiburek博士从建筑物围护结构构造设计、保温隔热材料的综合性能、绿色环保及工程案例等几个方面,深入浅出地向与会建筑师们介绍了北美最前沿的建筑节能理念、节能设计及节能技术,使与会者同北美最前沿的建筑节能技术有了一次近距离的“接触”。Joseph Lstiburek博士风趣、幽默的演讲也给与会者流下了深刻的印象。加拿大安健能公司的技术总监也详细介绍了安健能的产品及其在国内及国外的工程案例。
本次研讨会的宗旨是学习和借鉴并且了解北美最前沿的建筑科学及技术,推广公共建筑护结构的节能方案,提高建筑节能设计的综合水平。
Joseph Lstiburek博士简介:Joseph Lstiburek先生是建筑科学博士建筑科学院院长,是专门研究建筑物中缺陷的建筑科学家并被公认为是有关建筑防潮和室内空气质量问题的全球权威专家,同样也是建筑节能技术领域最权威的专家之一。Lstburek博士写过诸多有关建筑建造的书籍和技术文章。他编写的《建筑师指南》丛书尤为畅销,且50多篇技术文章获奖。Lstiburek博士也是个深受欢迎的建筑科学公众演讲家。在美国,每年有关他的建筑持久性课题研讨会和演讲会都会吸引数百名建筑师、工程师建造商和房地产经理参加。LstIburek博士刚刚结束了一次代表环境保护组织和建筑物所有者及经理人(BOMA)的75国关于缓解和减轻室内空气质量问题的研讨访问。
(许松华文)
2006当代中国建筑创作论坛在南宁举行
“2006当代中国建筑创作论坛”于12月9日~lO日在南宁举行。论坛自1984年创立二十二年以来先后在上海、昆明、青岛、武汉、杭州等十四个城市举办过论坛。此次论坛由南宁规划局和广西大学联合承办。来自全国各地近200名建筑师以“回归建筑本体”为主题,就建筑的地域性、建筑创作中的环境意识、建筑的自律、建筑教育及创作实践为分议题,展开研讨。 本次论坛还结合南宁人居建筑与规划大奖赛活动,为提升南宁的居住建筑品质和水平起到了积极的推动作用、钟训正、刘克良、崔恺、时匡、罗德启、吴之光、吴国力以及日本建筑师古市雄等出席了论坛及大奖赛活动。大连理工大学建筑学院孔宇航院长从当代中国建筑创作论坛召集人王兴田手中接过刻有所有举办过论坛城市名字的“水晶斗拱”,意味着2007年在大连举行的“2007年当代中国建筑创作论坛”已拉开序幕。(本刊)
威卢克斯主办跨越5大洋远航赛