北京国科天创建筑设计院有限责任公司 北京市 100027
摘要:建筑节能理念已经成为建筑领域的重点研究内容,由于全球能源资源消耗量巨大,导致资源短缺现象严重,因此从建筑节能的角度,为实现夏热冬冷地区的建筑节能效益成为当前建筑物建设过程中的重点话题。研究中以夏热冬冷地区建筑物中的窗墙、照明系统和围护结构等节能改造措施为出发点,对绿色建筑的节能效益展开讨论,并对全面的实现夏热冬冷地区绿色建筑节能效益最大化具有重要意义。
关键词:夏热冬冷;绿色建筑;节能效益
0引言
绿色建筑是保护环境、节约资源、节能的有机结合。是促进我国可持续发展,改善人民生活条件,缓解资源短缺矛盾,减少环境污染的有效途径。在绿色建筑设计过程中,主要突出了节能、节水、节约土地的目的。与目前我国正在大规模实施的节能设计相比,既注重综合节能的目的,又进一步凸显节能的强大效益。目前,对建筑结构性能的分析主要集中在各种节能标准实施后的节能效果上。对绿色建筑结构的研究主要集中在成本效益和评价指标体系的比较上,而对实施绿色建筑结构所产生的建筑节能效益的分析还比较少。
1 绿色建筑结构节能发展的现状
绿色建筑结构的节能设计的主要发展目标长期以来主要集中在能源控制、设备系统、建筑优化、能源利用等方面。目前,在绿色建筑结构的节能设计中,已经能够实现建筑遮阳、提高围护结构性能、优化建筑结构、高效照明等方面的应用。建筑结构节能设计的目的是实现能源的综合合理利用。比如,充分利用可再生能源技术。此外,照明系统中应用的感应开关和照明控制技术的设计也是建筑结构节能设计的综合利用模式。然而,在现阶段,这两种技术的使用效果还比较差。
节能技术的应用可以分为优点和缺点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆被广泛应用的节能技术也将受到诸多条件的限制,难以实施。从建筑业的整体发展来看,绿色建筑结构的节能设计有一些难度,但总体方向还是朝着适用性强的角度发展。
2 绿色建筑节能技术
2.1围护结构的设计。
最近这些年来,中国的夏热冬冷地区冬天热负荷量逐年下降,而在夏天的时候,各个地方住宅小区空调能耗略有增加。出现这一个现象的最主要原因之一是传热系数有一定的降低。最近这些年来,夏热冬冷地区绿色节能建筑结构的发展,会使得住宅小区室内蓄热的负荷量有所增加,这也使得二次空调系统开行所需的预冷负荷增加,最终会使得空调制冷能耗的不断增加。
2.2照明系统的设计。
由于夏热冬冷地区围护结构的采暖,建筑结构中透明围护结构的太阳辐射主要受热条件的控制。有关研究发现,建筑物周围的遮阳系数变化也会导致建筑物的太阳辐射在一定程度上被加热。所以,在照明系统中,把窗户的遮阳系数从标准限值上进行一定程度上的提高,可这样以降低全年建筑的太阳辐射热量,也可以降低空调夏天的能耗。
2.3窗墙安装的技术
为了研究建筑结构的节能降耗,可以有效地减少冬季窗的热损失。通过对某地区窗、墙安装工艺的分析,在这个地区整年温差和传热的影响下,这个地区建筑结构全年的热损失可减少7600左右。通过有关数据发现,在我国的夏热冬冷地区,建筑结构节能透明围护结构能够有效地提高节能效果,且夏季效果在一定程度上更加明显。
2.4 建筑外遮阳
夏热冬冷地区长年以来因为在夏季时,不同朝向太阳辐射的日变化存在较大差异,从而会导致建筑物在一天范围内受到不同朝向日辐射的影响。本研究中,根据某地区对不同朝向窗在夏季中逐时热流量分析,西部地区通常建筑物窗户的热流量峰值主要出现在西向 14:00-18:00,夏季峰值在南、北向的平均值中也较为明显,针对建筑物东、西的不同,设置遮阳的节能效果会更加明显。
3 综合节能效益的有效分析
3.1围栏改革的节能效益
在围栏结构的节能改造中,在原建筑的外墙上增加了一块40毫米厚的XPS板。这种方法能有效地提高建筑的保温性能。所以,很有必要将建筑的窗户替换为有助于外部遮阳的其他材质的类型。研究结果表明,改造后的窗户节能率大大提高,原有建筑采暖空调的总能耗大大降低。
3.2节水设施的效益
室内节水设施的有效改造也能在冬暖夏凉地区实现绿色节能保护措施的节能效果。如果使用以下数据进行计算:如果每个家庭厨房水龙头、洗衣机、厕所和其他出水口等按一个单位计算,则白天范围内的厕所冲厕数量为1次,而洗衣机则以每户3个人的用水量为基础进行有关计算,厨房的用水量按照180秒进行计算。经绿色节能使用水的设计改造后,年平均节水效果为2837.7 吨,数据面具有明显的节水效果。
3.3 带来的经济效益
根据2017年中国的银行贷款利率来算,对太阳能热水器进行节能设计和保护,在夏热冬暖的绿色建筑结构节能改造后,它们的使用寿命最短。根据回收率计算及相关数据,可以得出改造的静态投资回收期和绿色节能住宅保护可以达到7.66a,并可得出n<15a。有关结果表明,此次设计方案具有明显的良好经济效益,在太阳能热水器系统的良好使用和照明系统的改进方面具有较好的投资回报。目前,在建筑结构设计中,节水设施改造的经济效益还存在一些不合适的地方。究其原因,主要是节水型家电的价格相对较高,仅适用于初期装修的设计和使用。
3.4 社会和环境效益
节能建筑结构的设计在提高环境效益方面具有明显的效果。结果表明,节能设计大大降低了年内的能耗。除此之外,节水效果也有一定程度上的提升,节水设计长期以来一直在环保要求的范围内,绿色节能环保和降低污染效益。良好的节能改造设计具有较好的节能减排效果。对绿色节能住宅设计的社会效益分析也将对建筑及周边环境产生更积极的影响。通过节能设计和改造,可以改善建筑的室内环境,满足居民的生活质量。节能设计对其他建筑的节能改造也有很好的示范效果,从而有效地达到促进我国建筑结构节能改造的目的。
4 结语
本文通过研究夏热冬冷地区,绿色建筑节能设计的主要内容和技能的综合效益分析。结果表明,照明系统改造后,3年内即可收回照明系统改造的投资成本,彻底改造投资可更好、更快地实现绿色照明的节能效果。在不同的节能设计改造工程中,根据建筑结构施工中的节水和节能耗等技术的应用及分析,成为当前建筑结构经济效益最大化的根本保证,不论是节水设施的选择及设计中,还是在太阳能资源的利用过程中,都应制定高效、完善的节能设计规范。
参考文献
[1]白月枝,于静.发展绿色建筑和绿色建材正逢其时—— 第九届夏热冬冷地区中心城市建筑节能与墙材革新工作交流会侧记[J].墙材革新与建筑节能,2013(11):9-12.
[2]本刊讯.首届夏热冬冷地区绿色建筑?建材及设备展览会举行 第十届夏热冬冷地区墙材革新与建筑节能工作交流会同期召开[J].墙材革新与建筑节能,2015(01):13.
[3]陈玢晶,李德智,李启明.夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造综合效益分析[J].建筑科学,2017,33(08):42-48.
论文作者:刘爽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/11
标签:节能论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 地区论文; 效益论文; 效果论文; 建筑节能论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;