摘要:针对现代节能环保的要求,光环境设计要在保证质量的前提下,要充分利用自然光源,从照明系统,外围保温及空调系统降耗等方面提出了节约能源的措施,既可以尽可能避免浪费电能,又能合理的减少照明中电能的需求,达到光环境节能的效果。
关键词:室内;光环境;节能设计
前言
室内光环境节能是建筑节能的重要部分,符合建筑行业可持续发展的战略要求,其核心特点除了强调被动式节能设计外, 还将建筑能源提供由传统的化石能源转向太阳能、风能、浅层地热能、等可再生能源,同时结合保温隔热材料的应用等其他策略。
1照明系统的应用
在建筑中,照明能耗的占比约为30-60%左右,为此,应采取合理可行的技术措施,对此类能耗进行控制,并在保证室内照度充足的前提,最大限度地降低能耗;
1.1优选照明方式
根据使用功能,可以将照明方式分为以下几种类型:一般、分区、局部、混合。在照明设计中,选取合理的照明方式,能够使建筑照明系统的能耗大幅度降低。在具体选择,可依据建筑的使用功能进行合理选择,如在公共建筑中,可以设置一般照明,由此可照亮整个场所,进而达到节能的目的。同时,可按照建筑中的不同区域设置室内照明,有区别地进行对待,这样可能起到节约能源的作用。
1.2光源和灯具的选择
在对建筑照明系统进行设计的过程中,应选用节能型照明灯具,由此可降低照明系统的整体能耗。光源作为可以将能量转换为光的器件,其在不断地发展中,逐步成为照明节能核心技术,在照明设计中,进行灯具选择时,应当尽可能选用与灯的光电参数匹配的器件,可将LED光源作为首选。这种光源最为突出的特点是高效、节能、环保、使用寿命长、可靠性高。与同等照度的荧光灯相比,其能耗仅为20%左右,而使用寿命却可超过10万小时。
1.3利用天然光
所谓的天然光就是太阳光,这是一种免费的能源,通过合理的采光技术将太阳光线引入到室内,以此来提升空间照度,可以改善室内的光环境,从而减少照明系统的使用,达到节能的目的。
2通过围护结构节能设计来维护室内温度环境
目前我国由于建筑围护结构绝热性能不佳,围护结构的能耗占整个建筑的能耗已高达30%以上。因此保温隔热良好的外围护结构是保证建筑室内环境冷热适中的一项重要因素。
2.1外墙
在严寒地区传统的外墙做法之上优化墙体材料、保温材料是切实可行的方法院选用加气混凝土保温砌块+EPS保温模板,当保温层厚度达到300mm,用外墙外保温系统时,通过计算得知外墙传热系数能达到0.11W/(m2•K),以保证其传热系数达到超低能耗标准。
2.2地面
沿建筑底层墙体内侧2.0m范围内加设聚苯板,提高地面保温性能。
2.3屋顶
在传统做法的基础上,保温材料采用哈尔滨鸿盛研发的新型EPS保温板,并将保温板厚度提高到300mm,以保证其传热系数达到超低能耗标准。
2.4外窗
高效密封节能的窗户可以减少冷风渗透,减少建筑能量交换,热量损失,是保证建筑低能耗的重要环节之一,因此外窗型材选择很重要。外窗采用传热系数不大于0.8W/(m2•K)的被动窗。同时外墙安装方法也有别于传统安装形式院窗户安装在主体外墙外侧,借助于角钢或小钢板固定,整个窗的2/3被包裹在保温层里,形成无热桥的构造。
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2.5热桥处理
进出管道,做无热桥处理,避免结露霉污曰突出构件完全包裹,悬挑处与主体隔断,做保温隔热处理曰预埋金属构件,与主体结构之间采用隔热垫层,避免热桥。
2.6加强气密性
可在窗洞口、穿墙预埋件、屋顶连接处、建筑物阴阳角包角等部位采用密封材料和配件隔绝传热,确保保温系统的完整性,防止密封平面被穿透。通过以上措施解决超低能耗围护结构中外窗、外墙、屋顶、地面选择与集成,以及热桥处理技术。
2窗户节能技术
室内之所以炎热高温,主要还是受太阳辐射的影响。在夏热冬暖的地区,既有建筑大多数为普通工的单层铝合金窗,这种类型的窗户隔热性能较差,太阳辐射热机会全部进入室内,从而促使夏季空调制冷的能源有所上升。此外,由于窗户的气密性较差,所以导致耗能不断加大。根据调查研究表明,窗户的能耗要高过墙体的耗能,占建筑耗能的40%。故此,在夏热冬暖地区的节能改造中,窗户的节能改造是其中的重点。主要措施如下:采用节能型窗。可以采用传热系数较小,气密性较好的节能窗户,以此来代替普通的钢窗,或者代替普通的单层铝合金窗。一般情况下,要根据窗的朝向、窗强面积比等,来选择玻璃窗,如选择LOW-E玻璃窗,或者是选择热反射镀膜玻璃窗。在夏热冬暖地区,选择玻璃时应当以防热为主。当前,市场上推出了节能型玻璃内置百叶可调遮阳门窗,这种门窗的结构能够多角度灵活采光,是一种多用途节能环保门窗,具有以下几大功能:隔档噪音;保温隔热;防晒;在玻璃上粘贴建筑隔热膜。要想促使空调的能耗消耗逐渐降低,可以通过遮蔽进入室内的太阳辐射的这一方法。在窗内表面的玻璃上,通过粘贴建筑隔热膜材的方法,能够有效的挡住太阳光线,尤其是红外线,能够滤去太阳光中不同波段的红外线以及紫外线,其紫外线阻隔率高达99%,隔热率高达84%。粘贴建筑隔热膜的这种改造方法简单、易操作,在既有建筑改造中,可以予以大力的推广;增设外窗遮阳设施。一个科学合理的建筑外遮阳可以起到遮挡日射的效果,可以起到较好的内遮阳隔热效果。在夏热冬暖地区的南区,可以设置固定的外遮阳。一般通过不锈钢支架上固定遮阳蓬,也可以采用铝合金格栅遮阳的方法。而在北区,应该采用活动外遮阳,当夏季来临时,可以抵御阳光射入室内,而当冬季来临时,可以让阳光射入室内。当前,在市场上有以下几种遮阳改造系统:卷帘遮阳系统;百叶帘遮阳系统;织物卷帘遮阳系统。
3降低空调系统能耗的措施
3.1采用新型节能舒适健康的空调方式
影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12~14℃,而传统方式一般在18~20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。
3.2推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统
如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
3.3开展冷热回收利用的研究运用工作,实现能源的最大限度利用
目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。
结束语
总而言之,对于节能这个问题的研究我国的脚步一直没有停止,我国对于节能设计的探索还处于初级阶段,有关建筑节能工作的政策、法律、法规不断颁布和出台,说明国家对于建筑节能十分关注重视,而且正加大力度对节能道路的探索。室内光环境节能设计应当采用我们文中所述的合理的方案,以高效率的节能设备结合我国现代化的科学技术给人们生活带来方便的同时更好保护环境,节约能源,实现可持续发展。
参考文献:
[1]佟为彬.建筑电气照明节能设计研究[J].科技与企业,2016(01).
[2]沈瑞珠,王旭.高校建筑照明节能措施与效果分析[J].建筑节能,2014,05:74-77
论文作者:李晓晓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签:节能论文; 建筑论文; 遮阳论文; 室内论文; 系统论文; 空调系统论文; 窗户论文; 《基层建设》2018年第1期论文;