摘要:随着社会的进步,人们逐渐关注生态和资源问题,这也衍生出节能设计的内容。工程节能的目标是最大限度地利用各种资源,防止工程建设对环境的污染,使人与资源协调发展。在此基础上,本文分析了建设项目节能规划的重要性,阐述了学校建设项目节能设计的方法和节能技术的应用。
关键词:学校建筑;节能设计;暖通节能
前言
工程行业是社会经济发展中的支柱型事业,对国民经济的发展起到了非常显著的促进作用。落实好工程的节能设计任务,科学配置资源,节省施工材料,这样可以推动国内工程产业的长远发展。目前,学校工程设计的重要技术依旧以框架安全性为重点,伴随能耗的逐渐增多,国家逐渐意识到学校工程节能规划的重要意义。工程节能规划需要高效的使用工程施工资源,最大化的降低对环境的污染,达到人、工程、环境的和谐发展,对工程开展节能设计时推动工程项目健康发展目标达成的重点。因此,设计者要强化对工程节能规划的相关研究任务。
1学校工程节能规划的重要意义
工程节能规划这个概念的产生,是人们对环境和能源问题逐渐引起关注的结果。工程节能的目的在于最大化的节省各种资源,达到节省能源、节省材料的目标,降低工程施工导致的环境破坏,促进人和自然以及工程的和谐发展。国内建筑规模逐渐在扩展,工程耗材量处于世界前列,同时,大多数的新建工程是高耗能项目,水泥、钢筋消耗量大概是整个世界的40%。此外,尽管中国的资源非常丰富,可是因人口数量众多,导致人均占有量非常少。伴随经济的进步,各类资源、水环境、土地等更为紧缺,实际的能源使用率很低。工程设计人员不断开发一个新的领域,以在最大限度上实现工程的节能设计施工目标。展开工程节能设计作用显著,可以降低工程能耗,加速国内健康发展目标的实现,较好的实现工程事业的长远发展。
2学校工程节能设计的实际运用
2.1增强围护结构保温性能
提高建筑外围护结构保温性能对于降低建筑能耗有十分明显的作用。因此建筑外墙保温、屋面保温以及门窗节能是学校建筑节能的一个主要途径。
2.1.1墙体保温措施
首先,在进行墙体设计时要注重保温性,外墙应设置保温层。由于技术局限和维护不便,内保温结构不适合用于教学楼外墙,因此,应该在外墙设置外保温结构。墙体的所有材料都必须具有良好的保温性能,如苯板、金属夹芯板、聚碳酸酯及酚醛等。
2.1.2门窗保温措施
门窗是建筑外围护结构中保温节能的薄弱环节。根据数据显示,通过建筑外窗的热损失就达到建筑全部热损失的35%~45%。因此对于门窗的节能措施应当引起设计者的重视。在进行外窗设计时,应选用密封性能良好的材料,如断桥铝合金窗和塑钢窗。条件好的学校可采用更为先进的带真空的高效保温节能窗。外窗在满足功能要求的前提下合理控制窗墙比。另外,门的朝向应尽量避开冬季主导风向,如若避免不了,也应在北向设置门斗,形成一个空气缓冲区域,提高建筑保温性能。
2.1.3屋面保温措施
屋顶保温节能的原理和外墙一样。可采用的有保温屋面、坡屋面、生态绿化屋面等。屋顶接收的太阳能辐射最多,可以充分利用屋顶来进行太阳集热,将太阳墙技术与光电板结合,形成了光热转换系统-太阳能光电板单元。集热板利用太阳能收集的热量供学校冬季的采暖使用,热效率可达50%~60%。
2.2采用合理的建筑布局
2.2.1优化建筑体形系数
体形系数对于学校建筑的节能效果影响也很大。体形系数是指建筑表面积与体积的比值,所以建筑的表面积越大,散热面积就越大,热量损失也会变多,节能效果差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆坝上学校的教学楼多采用单廊式长条形布局,体形系数大。相比之下,中廊式的布局形式体形系数较小,有利于节能减排。挪威GrongSchool是中廊式布局的一个典型案例,将南向房间作为主要的教室使用,而北向的无日光直射的房间则用作辅助用房。在优化体形系数的同时多功能利用太阳能,弥补北向采光和日照的不足。此外,随着建筑层数的增加,建筑的体形系数会相应的减小,根据调查,许多的农村小学均为单层建筑,应该适当增加层数,减小体形系数。但是也不能过分追求体形系数,当体型系数的确定与建筑功能发生矛盾时,应该在兼顾体形系数达到节能标准的情况下,采用其他的节能措施来降低建筑的能耗。
2.2.2中庭设计
中庭是一种有效的节能手段,通过科学的设计,中庭也可以成为提供天然采光和通风的空间,同时还可以作为一个共享空间供师生进行交流和学习使用。常用的有庭院式中庭和线性中心中庭两种形式。中庭可以通过自然通风、机械通风及减少外围护结构在室外的暴露来减少能耗。
2.3充分利用太阳能
在学校充分利用太阳能进行采暖是一种行之有效的措施。被动式太阳能研究利用较早,技术成熟,易于掌握。通过建筑设计创造良好的朝向、布局,利用热压进行通风设计等都是有效的利用措施。在设计之初应该计算出足够的屋面荷载,在屋顶上设置太阳能板,同时也可以把太阳能板放置在南向外墙上,既丰富了建筑的立面造型,又充分利用了太阳能。随着科技发展,太阳能采暖系统也日益完善。利用导光管、金属集热板、可调遮阳板、相变材料等构配件和利用跨季节蓄热等新技术,将太阳能资源更好地应用在建筑节能设计中。相信不久的将来,在太阳能资源丰富的地区利用太阳能采暖系统进行冬季供热的学校以及其他公共建筑将越来越多。
3暖通设备的节能工艺
3.1排风余热回收工艺
就实际情况来看,在严寒的冬天,教室的排风气温通常均超过户外的新风气温,因此,需在教室里的排风出口点安装热交换器,让户外的新风与室内的排风均可以借用相关的管道完成,实现间接触换热,让户外新风可以接收教室中风的余热,从而完成回收并使用教室中排风余热的要求;夏季,空调学校里室内大气的温度低于户外新风气温,可以利用市场中比较常见的热回收装置来进行户外新风与室内风的热交替操作,最后降低新风气温。该方式不但可以减缓国内的能源问题,还可以提升大楼教室中的大气质量。
3.2应用热泵方法
热泵技术是指依靠自然或环境中所含有的热能当做能源,利用压缩机的连续作业来吸取自然和环境内所拥有的热能,合理的加大温度后,把它传输给高温热源的一类施工方式。该工艺能够在最大程度上使用自然环境内的热能,降低煤炭石油等资源的利用是绿色环保型资源,其具有一片可观的发展前景,在未来的工程事业中一定会得到普遍运用。
3.3蓄能空调工艺
蓄能空调工艺是国内应用最为常见的一项技术,目前,国内已有许多蓄能空调。蓄能空调的重要作用并非是直接节能,其是可以移峰填谷,即蓄能空调可以把目前不会使用的高峰电负荷移走,一般情况下,是把它转移至低谷,同时能够让电网的运行规模得到最大限度上的缩小。
结束语
伴随经济与高新技术的快速发展,国内社会各行各业逐渐意识到工程节能规划的重要作用,同时在具体的学校建筑规划、建设阶段获得了有效的运用。工程单位唯有把国家长远发展设计要求和本地的经济状况有效结合,由此展开工程节能规划工作,方可有效提高学校工程的总体质量、应用舒适性和国家长远发展需求。学校建筑的节能规划不但会对工程单位的发展带来显著的影响,还将有效推动国内城市化建设的进度,适应节能发展要求,可以较好的促进国内工程产业的快速发展,对达到国内的健康发展目标用着重要作用。
参考文献:
[1]刘建新.新疆地区的小城镇居住建筑节能设计探讨[J].工程技术研究,2017,(3):220+244.
[2]张晓琴.现代绿色建筑节能设计的发展与应用研究[J].住宅与房地产,2016,(27):75.
论文作者:刘煜东,王守敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/19
标签:节能论文; 工程论文; 建筑论文; 太阳能论文; 学校论文; 系数论文; 体形论文; 《基层建设》2019年第5期论文;