浅谈城市变电站建筑节能设计论文_刘雷

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摘要:随着社会建设的发展,变电站建筑成为城市电能供应链条当中非常重要的一个组成部分。但是变电站在工作和运行的过程中会消耗大量的能源,其中建筑能源消耗是变电站能源消耗的重点之一。因此,加强变电站建筑采取节能设计探讨,具有重要的研究意义。

关键词:变电站建筑;建筑节能;节能设计

变电站建筑的能源消耗主要包括设计性能耗、施工性能耗、生产性能耗和使用性能耗等。设计性能耗主要是指在建筑设计和规划过程中所产生的能耗;施工性能耗主要是指在建筑物进入施工阶段时所需要的材料、器具、机械设备以及安装过程当中产生的各种能源消耗;生产性能耗主要是指建筑物所需材料和设备在生产、制造、加工以及运输过程中产生的能耗;使用性能耗主要是指在建筑维修管理的能耗。

由此可见,建筑能耗不仅种类较多,而且能耗数量较大。变电站建筑同样如此,所以,对变电站建筑进行节能设计,不论是对当前的变电站建筑节能化改造,还是对日后变电站建筑方案的节能化设计,均有着重要的借鉴意义。本文主要论述了变电站建筑节能设计中注意要点。

一、建筑总体的布局

(1)根据当地的气候条件选择合理的建筑布局非常重要,它能够发挥出十分优秀的节能效果。举例来说,在湿热的气候地区,采用宽敞的建筑布局能够获得良好的通风降温的效果;但是在冬季夏季温差较大的气候地区,采用较为紧密的建筑布局,不仅能够借助建筑物来遮挡夏季的炎炎烈日,同时也可以在冬季获得良好的放风效果。在湿热气候地区,空气湿度非常高,并且通常天气比较炎热,为了尽可能获得更多的自然通风的机会,建筑物和建筑物之间的间距通常会比较大,并且建筑物的体型较小;相应地,室内空间也需要设计得具有开放性。在干热气候地区,较为紧凑的建筑布局可以让建筑物相互紧靠在一起,相互之间获得比较好的遮挡效果,可以在夏季遮挡烈日,冬季抵挡寒风

(2)合理的建筑布局必须要统筹考虑当地的气候因素,进行建筑设计时需要保证自然通风、夏季控制太阳辐射、冬季争取太阳热量的平衡。总体而言,如果变电站建筑物沿着较为宽广的东西向道路布置时,可以在冬季获得更多的太阳辐射,有利于降低冬季的建筑能耗,适合于我国冬季持续时间较长的地区变电站建筑布局;如果变电站建筑沿着比较狭窄的南北方向道路布置时,可以在利用建筑进行相互遮挡,使得被遮挡建筑在夏季获得较低的室内温度,也有利于建筑节能,比较适合于我国气温较高的南方地区的变电站建筑布局。

(3)我国的绝大部分地区均有较长的冬季,在进行建筑设计时必须要考虑建筑采暖问题,利用日光采暖是非常经济环保的节能方式。因此,在建筑物布局方面必要考虑日照间距问题。只有日照间距恰当才能够保证室内获得充足的日照时间 考虑当地的太阳高度角,通过设计合理的建筑高度便能够获得比较满意的设计结果。

二、外窗遮阳的设置

日光提高建筑室内温度的作用方式主要包括以下两种:

首先,不透明围护结构部分。对于建筑物的不透明围护结构部分,建筑物通常吸收太阳辐射能的方式提高自己的温度,并将高温通过建筑物的结构层传递到室内,提高室内温度。其次,透明窗户部分。对于建筑物的透明窗户部分,阳光可以直接穿透玻璃进入到室内,使得室内的温度不断提升,尤其是在夏季,这种作用更加明显。对于建筑不透明围护结构导致的室内温度升高可以通过安装外围保温板的方式解决。遮阳是控制太阳辐射得热的最有效的方法。研究表明,大面积玻璃幕墙外围设计1米深的遮阳板,可以节约大约15%的空调耗电。一般常见的遮阳的方式有垂直遮阳、水平遮阳、综合式遮阳、百叶式遮阳及挡板式遮阳等。由于遮阳的措施种类太多,所以要针对建筑的朝向和地理位置及用途的具体情况而定,并不存在一种措施可以普遍用于任何建筑的情况。

三、窗墙面积比例的控制

建筑窗墙的比例即指建筑的窗户洞口的面积和建筑的立面单元面积之间的具体比值。根据相关规定,就建筑的节能设计标准而言,都已根据有着不同朝向建筑窗墙,对其窗墙比做出了严格规定,并明确指定东向、北向和南向、西向的窗墙之间的比值不能够超过相应的数值。

四、充分考虑建筑物体形系数

建筑物的体形系数是影响建筑物热工性能的重要因素之一。假设两个建筑具有相同的建筑体积,体形系数相对较大的一方则表示着它的外表面积越大,即散热面积越大,换言之,体形系数越大的建筑物越不利于冬季保温。所以在冬季持续时间较长的地区,变电站建筑的体形系数越小越有利于冬季的保暖,也就越有利于节能建筑能耗。不同的几何形状具有不同的体形系数,因此,建筑物在选型的时候应该关注到建筑物几何形状差异导致的冬季保暖性能不同。对于冬季保暖性能要求较高的变电站建筑而言,在相同的建筑体积下应该尽可能选择体形系数最小的几何形状。

不同气候条件影响着不同地区的建筑物朝向,进而使它们获得不同的太阳辐射能量,因此,不同地区的建筑物最佳边长比也是不同的。表1提供了最佳边长比推荐值。

五、注重门窗气密保温性

若是设置泡沫的魍料密封条,运用密封性能良好的、新型的门窗材料。而墙间的缝隙和门窗框则可采用边框设灰口以及密封膏等密封、弹性密闭型的材料(比如聚乙烯的泡沫型材料)弹性的松软型的材料(比如毛毡);而扇与框的密封则可采用橡塑、橡胶或是泡沫型密封条和回风槽高低缝等:而扇和扇之间的密封就可采用高低缝、密封条和缝外压条等;玻璃和扇之间的密封就可以采用各种各样的弹性压条等。

六、其他节能注意事项

(1)科学利用太阳能。太阳能目前所能在建筑上的具体运用方式主要有,太阳能供热水、被动式太阳能的采暖、主动式的太阳能采暖和空调、太阳能的发电等。若是能够将太阳能源加以充分的运用,不仅能够节省大量的常规性能源,同样还可以在某些具体区域采取完全运用太阳能来采暖的方式。

(2)合理设置“温度阻尼区”。所谓的温度阻尼区,即是指在室外与室内之间所设置的一个中间的层次,这个中间层次可以象热闸一样阻止室外的冷风对室内进行直接的渗透,降低外墙和外窗的热耗损。同时,在建筑物中,还可以将北阳台的外窗、门等全部都用密封的阳台进行封闭,在外门设置防风门斗,以此来防止冷风的倒灌,将楼梯间设计为封闭式的,同时,将屋顶的孔进行完全封闭的处理等措施,这一系列措施都能够取得较好的节能效果。

七、结束语

总之,近年来随着我国国民经济的高速发展,社会整体需要耗费大量的资源,人们对用电量的需求也随之大幅度增大,特别是建筑工程的资源耗费量占我国资源耗费总量的大部分。因此,在变电站建筑工程中采取必要的节能措施对我国建设资源节约型社会起到很大的推动作用。

参考文献:

[1]毛继东.浅谈建筑节能[J].陕西建筑,2008(12).

[2]李妍.谈建筑节能对可持续发展的重要意义[J].陕西建筑,2006(2).

[3]曹强,陈颖,罗树华.住宅建筑节能[J].陕西建筑,2008(8).

论文作者:刘雷

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/2/26

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