建筑节能技术在现代建筑工程中的运用李建论文_李建

建筑节能技术在现代建筑工程中的运用李建论文_李建

摘要:当前,能源问题已成为可持续发展的焦点问题,建筑用能作为耗能大户,给国家能源发展和环境保护带来严重负担;同时,随着人们生活水平的提高,对建筑舒适度也提出了更高的要求。建筑节能技术在现代建筑工程中的运用,对于挖掘建筑节能潜力,解决能耗大,能效低的问题以及提升建筑品质具有重要意义。

关键词:建筑节能技术;建筑工程;运用

1.技术背景

长期以来,由于观念和资金技术等方面的原因,人们忽略了建筑物在节能减排中的作用。随着传统能源的日益枯竭,能源浪费,环境污染的问题日渐凸显,在城市建设如火如荼的背景下,节能减排成为建筑可持续发展的必然需求;同时,随着人们生活水平的提高,对建筑的舒适度也提出了更高的要求。现代建筑业,需要全方位,科学有效的节能技术的运用,来提高建筑节能水平,实现人与社会与环境和谐相处,社会经济持续进步的目标。

2. 建筑节能技术实现要素

建筑节能技术的实现应采用被动优先,主动优化的措施,通过科学规划,合理设计,改善围护结构热工性能,提高建筑设备及其系统的效率,充分利用自然通风、余(废)热,可再生能源等措施,在保证相同的室内热舒适环境和使用要求条件下,有效降低供暖、通风、空调、给排水和电气系统的总能耗。

2.1建筑规划及总平面布置

建筑环境与气候条件息息相关,建筑规划应遵循因地制宜的原则,根据建筑所处气候环境,从建筑选址到总图设计上建筑的朝向、间距等因素着手,减少夏季太阳热辐射,充分利用自然通风;增加冬季日照,避开冬季主导风向,以减小建筑能耗,提高房屋的舒适度。

2.2建筑设计

(1)应控制建筑的体形系数:建筑体形应结合尺寸和造型设计,尽量规整,避免过多的凹凸变化,采用适宜的面宽与进深比例,以减少建筑的外表面积。

(2)建筑内部应合理设计能源设备机房的位置,以缩短能源输送距离,保证设备的运行安全,提高设备的能源效率。

(3)侧排风的室外机排风不应与当地空调使用季节的主导风向相对。

2.3主要维护结构热工设计

建筑外围护结构传热导致的能耗占比较大,维护结构节能设计必须结合当地气候特点和技术情况,保证室内环境质量和舒适度要求的前提下,合理确定建筑维护结构的热工性能参数。现今设计工作中,通常借助建筑节能设计软件的模拟计算,为科学选用建筑保温隔热材料及其厚度提供技术支撑。

(1)屋面:屋面作为建筑围护结构的重要组成部分,受气候环境影响较大。在保温隔热系统的设计中,具有良好的保温隔热性能的建筑节能材料的选用尤为关键。从防止吸收过多的太阳热辐射来看,应选用浅色或具有反射隔热作用的涂料作为饰面材料。平屋顶亦可采用架空隔热层、绿化、蓄水等隔热遮阳措施,以达到节能效果。

(2)外墙

外墙作为建筑维护结构的核心所在,是建筑节能设计的重中之重。在进行墙体节能设计时,要注重对新型墙体材料的应用,既要保证建筑的质量,又要保证建筑的节能效果。在选用外墙及保温材料时,应关注传热系数和热惰性指标对节能效果的双重效用。

(3)门窗:建筑节能设计中,门窗尤其是外门窗是建筑能源损失的薄弱环节。首先,要合理设计建筑门窗位置,确定合理的窗墙比;其次,门窗框及玻璃材质性能,门窗框与玻璃面积比等,决定着门窗的传热系数;再次,门窗可见光透射比及其遮阳措施,决定着太阳得热系数;另外,建筑外门窗的气密性,水密性及抗风压等级应满足节能设计标准的要求。

严寒及寒冷地区应设置门斗或应采取其他减少冷风渗透的措施。

自然通风方面,利用外窗进行自然通风的房间,透明幕墙的可开启部分,应合理确定可通风开口面积及开启方式以满足自然通风及散热要求。

(4)地面:地面是建筑节能中不可忽略的部位,尤其是严寒及寒冷地区,如果与土壤接触的地面热阻过小,地面的传热量也会很大。节能设计中,为避免结露及“冻脚”,对室内距外墙内表面的2m以内的“周边地面”的热阻性能提出了要求。

2.4维护结构特殊部位及细部构造设计

(1)除设备运行时对室内环境温度有一定要求的用房外,建主内无人员长时间停留,且不设置采暖空调的设备、车库等用房,可不做保温隔热处理。

(2)梁、柱、窗口周边和屋顶突出部位是结构性热桥,在建筑构造设计中,是热工性能薄弱的环节。首先应尽量避免非必要热桥的形成,一旦形成热桥,应加强热桥及其交界部位的保温节点设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为避免结露,冬季热桥内表面温度不应低于室内空气露点温度。

(3)采用玻璃幕墙时,隔墙,楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充符合防火要求的保温隔热材料。

(4)建筑设置外凸窗时,凸窗不透明的顶部、底部及侧板应做保温处理。

2.5节能材料选用

现如今,建筑材料的数量和形式飞速发展,建筑材料的性能不断优化,在环保和节能中发挥了重要作用。应用建筑材料时,在合理的技术经济分析基础上,应优先选用节能环保型材料,以达到良好的节能效果。

2.6设备专业节能

设备专业节能是建筑节能技术中的重要环节。重视设备专业在建筑节能技术中的重要作用,强化节能意识,加强专业之间的协调,不仅是各专业设计师应尽的义务,也是保证充分发挥设备专业巨大的节能潜力,达到建筑最优节能效果的必要措施。

2.6.1暖通节能

暖通专业的节能设计应根据建筑室内环境需要,室内噪音、维修管理便利程度等要求,确定设备类型及方式。暖通节能设计中应遵守以下原则:

(1)自然优先:应优先采用自然通风方式消除室内余热,余湿或其他污染物。

(2)科学用能:应优先利用可供利用的余热,废热作为热源,避免大量因热源对电能的直接消耗,在经技术经济分析合理时,可采用太阳能,冷热电联供,地源热泵等可再生能源及低碳能源技术。

(3)分区独立:使用时间、温度、湿度、噪音等要求不同的区域,宜各自设置独立的通风及空调系统;当局部区域采取措施能满足使用要求时,应优先采用局部通风或空调方式。

(4)提高效率:合理布置管路走向,优化路由设计,缩短总长度,减少能源损失,提高用能效率。如空调风系统不应利用土建风道作为风道,以热水作为热媒的供暖系统设计时应该进行水力平衡计算,并应采取措施减小水压损失。敷设于不供暖空间的供暖管道应进行隔热包裹,并在管道与支架、穿墙、楼板等处采取措施防止热桥的形成等。

(5)加强管理:除了设计外,科学的运行管理对于节能目标的实现同样重要。在运行中应加强设备系统的监测与控制,及时进行工况转换,以保证设备的最佳运行状态,减小能源消耗。

2.6.2水专业节能

(1)水专业的器材及设备选型,应选用低阻力,低水耗产品。

(2)给水压力设计应充分利用现有水压直接供水,污、废水应尽量利用重力直排。

(3)热水供应上宜优先利用余、废热、可再生能源或空气源热泵作为热水供应热源。

2.6.3电气专业节能

电气系统应选用高效节能的系统,配以高效节能的产品,达到电气节能的目的。如选用节能型配电用电设备、有节能运行功能的自动扶梯、合理截面的电缆、高效节能的光源等。

设计上应根据供、配、用电位置,进行合理设计,如:非线性用电设备尽量集中布置,配电变压器应靠近负荷中心,控制配电线路长度等。

室内采光应充分利用自然光,天然光不足的场所可考虑利用导光,反光灯等等装置将自然光引入室内。

应加强能耗监测与控制,如根据不同使用场合及情况,灵活从照明控制上采用节能控制手段等。

结语:建筑节能技术是一个非常庞大的系统工程,只有根据实际情况,进行技术经济分析,充分合理运用各项建筑节能技术,从总体规划、建筑设计到合理的建筑材料、设备系统、能源类型的选用再到科学的管理,才能以最少的投入达到最好的效果。

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论文作者:李建

论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期

论文发表时间:2020/4/28

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